2022湖南省湖湘教育三新探索协作体高二下学期期中考试物理含解析
展开2022年4月湖湘教育三新探索协作体高二期中联考
物 理
班级：___________ 姓名：___________ 准考证号：___________
（本试卷共6页，全卷满分100分，考试用时75分钟）
注意事项：
1.答题前，先将自己的姓名、准考证号写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上相应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后，将本试题卷和答题卡一并上交。
一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分，每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 下列关于物理学所涉及的相关物理知识，论述正确的是（ ）
A. 波的干涉可以起到消声作用
B. 用显微镜观察到花粉颗粒在水中做布朗运动，反映了花粉分子在不停地做无规则运动
C. 电视机的显像管应用了电场使电子束偏转的原理
D. 若只增大回旋加速器中的交流电压U，则粒子源产生的质子在加速器中获得的最大动能增大
2. 如图所示，a、b两束相互平行的单色光，以一定的入射角照射到两面平行玻璃砖上表面，经平行玻璃砖折射后汇聚成一束复色光c，从平行玻璃砖下表面射出。下列说法中正确的是（ ）
A. 在玻璃介质中，a光的传播速度大于b光的传播速度
B. 增大入射角，a光玻璃砖下表面可发生全反射
C. 用同一装置在相同条件下分别做双缝干涉实验，a光条纹间距小
D. 经过玻璃砖折射后，a的侧向位移小于b的侧向位移
3. 如图所示，100匝矩形线框，在磁感应强度为0.2T的匀强磁场中，绕垂直磁场的轴以角速度为30rad/s匀速转动，线框电阻不计，面积为，线框通过滑环与一理想变压器的原线圈相连，副线圈接有两相同灯泡和。已知变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，开关S断开时正常发光，且电流表示数为0.1A，下列说法正确的是（ ）
A. 若从图示位置开始计时，则线框产生的感应电动势的瞬时值的表达式为
B. 若开关闭合，则交流电源的输出功率不变
C. 若开关S闭合，则灯泡亮度不变
D. 灯泡的额定功率为15W
4. 轻质细线吊着一质量为、半径为1m、电阻、匝数的金属闭合圆环线圈。圆环圆心等高点的上方区域分布着磁场，如图甲所示。磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小随时间变化关系如图乙所示。不考虑金属圆环的形变和电阻的变化，整个过程细线未断且圆环始终处于静止状态。g取。则下列判断正确的是（ ）
A. 线圈中的感应电流大小为0.2A B. 0~2s时间内金属环产生的热量为
C. 线圈中感应电流的方向为顺时针 D. 0~6s内细线拉力变小
5. 第二十四届北京冬奥会上，中国选手谷爱凌勇夺两金一银。大跳台滑雪是她夺金项目之一。如图所示，质量为60kg的谷爱凌（包括滑雪板）以速度50m/s，从跳台顶端水平飞出，经过一段时间后落在倾斜赛道上，赛道的倾角为30°，重力加速度为g取，空气阻力忽略不计，运动员（包括滑雪板）视为质点。则谷爱凌在空中运动的过程中（ ）
A. 动量变化量的大小为
B. 位移的大小为
C. 距离赛道最远时的速度为
D. 距离赛道最远时的竖直位移为总竖直位移的
6. 如图所示，不带电的物体A和带负电的物体B用跨过定滑轮的绝缘轻绳连接，A、B的质量都是2m，劲度系数为k的轻质弹簧一端固定在水平面上，另一端与物体A相连，倾角为的斜面处于沿斜面向上的匀强电场中，整个系统不计一切摩擦。开始时，物体B在一沿斜面向上的外力的作用下保持静止且轻绳恰好伸直，然后撤去外力F，直到物体B获得最大速度，在此过程中弹簧未超过弹性限度且A一直在水平面上，（弹簧的弹性势能，k为弹簧劲度系数，x为形变量），则（ ）
A. 撤去外力F的瞬间，物体A的加速度为
B. B获得最大速度时，弹簧伸长量为
C. 物体B的最大速度为
D. 物体A和弹簧组成的系统机械能增加量等于物体B机械能的减少量
二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7. 如图（a）为一列简谐横波在时的波形图，图（b）为介质中平衡位置在处的质点P的振动图像。下列说法正确的是（ ）
A. 该横波沿x轴正方向传播
B. 该横波的波速为0.5m/s
C. 0~2s时间内，质点P运动的位移为16cm
D. 若该横波传播过程中遇到宽度为0.2m的障碍物，会观察到明显的衍射现象
8. 小美同学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况。实验台上固定一个力传感器，传感器用细线拉住物块，物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉木板，传感器记录的图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A. 实验中木板不能做变速运动
B. 图乙中曲线就是摩擦力大小随时间的变化曲线
C. 最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为10∶7
D. 只用图乙中数据可得出物块重力
9. 一电荷量为的带电粒子P，只在电场力作用下沿x轴运动，运动过程中粒子的电势能与位置坐标x的关系图像如右图曲线所示，图中直线为曲线的切线，切点为交x轴于。曲线过点，则下列说法正确的是（ ）
A. 在处静电力大小为10N
B. 在处电场强度大小为
C. 处的电势比处的电势低
D. 与间电势差的绝对值是200V
10. 如图所示质量为M的小车静止在光滑的水平面上，小车段是半径为R的四分之一光滑圆弧轨道，段是长为L的水平粗糙轨道，两段轨道相切于B点。一质量为m的滑块在小车上从A点静止开始沿轨道滑下，然后滑入轨道，最后恰好停在C点。已知小车质量，滑块与轨道间的动摩擦因数为，重力加速度为g。则下列说法正确的是（ ）
A. 滑块从A滑到C的过程中滑块和小车系统的动量不守恒
B. 滑块滑到B点时（可认为B点仍处于圆弧轨道上），滑块对小车压力大小为
C. 滑块从A滑到C过程中小车相对于地面的位移等于
D. L、R、三者的关系为
三、实验题：本大题共2小题，第11题6分，第12题9分，共15分。
11. 孙玉同学利用如图所示的装置验证碰撞中的动量守恒。竖直平面内的一段固定的圆弧轨道下端与水平桌面相切，先将小滑块A从圆弧轨道上某一点无初速度释放，测出小滑块在水平桌面上滑行的距离（如图甲所示）；然后将左侧贴有双面胶的小滑块B放在圆弧轨道的最低点，再将小滑块A从圆弧轨道上同一点无初速度释放，A与B碰撞后结合为一个整体，测出整体沿水平桌面滑行的距离（如图乙所示）。已知小滑块A和B的材料相同。
（1）若滑块A、B的质量分别为、，与水平桌面间的动摩擦因数均为，重力加速度为g，则A、B碰撞前的瞬间系统的动量________，碰撞后的瞬间系统的动量________（用字母、、、g、、表示）。若，则验证了A和B碰撞过程中动量守恒。
（2）本实验________（选填“需要”或“不需要”）测出滑块与水平桌面间的动摩擦因数。
12. 某同学测量电流表内阻的电路如图甲所示，供选择的仪器如下：
①待测电流表（0~5mA，内阻约400Ω）
②电流表（0~10mA，内阻约200Ω）
③定值电阻
④定值电阻
⑤滑动变阻器
⑥滑动变阻器
⑦电动势为1.5V的干电池
⑧开关及导线若干
（1）定值电阻应选________，滑动变阻器应选________。（在空格内填写序号）
（2）请根据原理图，完成实物图连接。（ ）
（3）实验中测得电流表示数为，电流表示数为，以为纵轴，为横轴，作出相应图线，如图丙所示。根据图线的斜率k及定值电阻，写出待测电流表内阻的表达式________。（用题中所给字母表示）
（4）若实验过程中，电路有一处出现故障，使得电流表无示数，电流表有示数，可能的故障原因是________________。
四、计算题：本大题共3小题，第13题12分，第14题13分，第15题16分，共41分。要求写出必要的文字描述和关系式。
13. 在高速公路长下坡路端外侧，常设有避险车道（可简化为倾角为30°的斜面，如图所示），供刹车失灵的车辆自救，当失控车辆冲上该车道时，减速至停车。若一辆货车关闭发动机后以初速度72km/h经A点冲上避险车道，前进一段距离时到B点速度减为0，该货车与避险车道的动摩擦因数为0.6，忽略空气阻力，g取。求：
（1）货车在避险车道上减速运动的加速度大小；
（2）货车在避险车道上减速通过的距离l。
14. 如下图所示，在平面的区域Ⅰ内存在匀强磁场，磁场方向垂直于平面向里，磁感应强度为B；在区域Ⅱ和区域Ⅲ内存在匀强电场，电场方向平行于y轴向上，区域Ⅱ宽度与长度相等且同时存在大小方向未知的匀强磁场。一个质量为m、电量为的带电粒子从A孔以初速度垂直于x轴进入磁场中，并从C孔垂直于y轴射出磁场进入区域Ⅱ后沿x轴正方向做直线运动，最后打在x轴上D点，。若已知m、q、、B，不计粒子重力，试求：
（1）粒子从A点运动到D处所需时间；
（2）区域Ⅱ中磁感应强度的大小及方向；
（3）粒子抵达D时的动能。
15. 水平面内有两根足够长的光滑平行导轨、，间距，左端接有的电容器。的导体棒垂直放在导轨上，整个空间有的垂直水平面向里的匀强磁场，现对棒施加一方向水平向右，大小恒为1N的力，使棒从D处由静止出发，经时间t运动到E处。经E处时电容器的电荷量，所有电阻忽略不计，电容器不击穿。
（1）求导体棒到E处时的速度。
（2）导体棒由D到E过程中克服安培力做的功。
（3）如导体棒运动到E处时，突然使水平拉力反向，大小为，又经2t恰好返回到初始位置D，求力的大小。
