2022-2023学年湖北省荆州市监利市高二(下)期中物理试卷（含解析）

这是一份2022-2023学年湖北省荆州市监利市高二(下)期中物理试卷（含解析），共18页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
2022-2023学年湖北省荆州市监利市高二(下)期中物理试卷一、单选题（本大题共7小题，共28.0分）1.  关于受迫振动、共振，下列说法正确的是(    )A. 做受迫振动的物体的频率与固有频率相等，与驱动力的频率无关
B. 驱动力频率与固有频率之差越小，振幅越小，二者之差越大，振幅越大
C. 为了防止共振产生危害，建厂房时要考虑厂房的固有频率与机器的固有频率的差别
D. 快艇上的机关炮正连续向敌人射击时的振动是共振现象2.  如图所示为含有电容器与电感线圈的集成电路板，关于电容器、电感线圈的作用，下列说法正确的是
 A. 交流电的频率越高，电容器对交流电的阻碍作用越小
B. 电容器在电路中的作用是通直流隔交流，通低频阻高频
C. 电感线圈对交变电流的阻碍作用仅是由线圈的电阻产生的
D. 交流电的频率越高，电感线圈对交流电的阻碍作用越小3.  年月日，北京冬奥会短道速滑项目在首都体育馆开赛，中国队以分秒夺得混合团体冠军，比赛中“接棒”运动员称为“甲”在前面滑行，“交棒”运动员称为“乙”从后面用力推前方“接棒”运动员完成接力过程，如图所示。假设交接棒过程中两运动员的速度方向均在同一直线上，忽略运动员与冰面之间的摩擦。在交接棒过程，下列说法正确的是(    )
 A. 乙对甲的作用力大于甲对乙的作用力
B. 甲、乙两运动员组成的系统机械能守恒
C. 甲、乙两运动员相互作用力的冲量之和一定等于零
D. 甲、乙两运动员相互作用力做功之和一定等于零4.  一定质量的理想气体从状态开始，经历两个过程，先后到达状态和，、和三个状态的体积分别为、和状态变化过程中气体的压强与热力学温度的关系如图所示，下列说法正确的是(    )
 A. ，
B. ，
C. 状态到状态的过程中气体的内能增大
D. 状态到状态的过程中气体分子的平均动能减小5.  如图所示，两个带等量异种电荷的粒子分别以速度和射入匀强磁场，两粒子的入射方向与磁场边界的夹角分别为和，磁场宽度为，两粒子同时由点出发，同时到达点，则(    )
 A. 两粒子圆周运动的周期之比
B. 两粒子的质量之比
C. 两粒子的轨道半径之比
D. 两粒子的速率之比6.  图示为一含有理想变压器的电路图，为正弦交流电源，输出电压的有效值恒定，电键闭合前后原线圈中电流大小之比为：，导线电阻不计，则原、副线圈的匝数(    )
 A. ： B. ： C. ： D. ：7.  半径为的半圆形玻璃砖如图所示放置，面水平，为圆心。一束单色光与水平面成角照射到面上的点，为中点，折射光线刚好照射到圆弧最低点，光线在点折射后照射到地面上的点图中未画出，将入射点从点移到点，保持入射方向不变，最终光线也照射到地面上的点，不考虑光在圆弧面上的反射，则(    )
 A. 玻璃砖对光的折射率为 B. 玻璃砖对光的折射率为
C. 点离地面的高度为 D. 点离地面的高度为二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）8.  如图所示的振荡电路中，某时刻线圈中磁场方向向上，且电路的电流正在增强，则此时(    )
 A. 点电势比点高 B. 电容器两极板间场强正在减小
C. 电路中电场能正在增大 D. 线圈中感应电动势正在减小9.  如图所示，将甲分子固定于坐标原点处，乙分子放置于轴上距离点很远的处，、、为轴上的三个位置，甲、乙两分子间的作用力和分子势能随两分子间距离的变化关系分别如图中两条曲线所示，设两分子间距离很远时，。下列说法中正确的是(    )
 A. 虚线为图线、实线为图线
B. 当分子间距离时，甲、乙两分子间只有斥力，且斥力随减小而增大
C. 乙分子从到的过程中，甲乙两分子间的相互作用力先减小后增大
D. 乙分子从到的过程中，甲乙两分子的分子势能先减小后增大10.  如图所示，一列简谐横波沿轴正方向传播，从波传到平衡位置为的质点时开始计时，已知在时、间第一次形成图示波形，此时平衡位置为的质点正好在波谷。下列说法正确的是(    )
 A. 时质点的振动方向为轴负方向
B. 该列简谐横波的周期可能为
C. 该列简谐横波的传播速度可能为
D. 从计时开始到，平衡位置为处的质点通过的路程可能为11.  安装在排污管道上的流量计可以测量排污流量，流量为单位时间内流过管道横截面的流体的体积。图为流量计的示意图，左、右两端开口的长方体绝缘管道的长、宽、高分别为、、，所在空间有垂直于前、后表面，磁感应强度大小为的匀强磁场，在上、下两个面的内侧固定有金属板、，污水充满管道从左向右匀速流动，测得排污流量为。污水流过管道时受到的阻力大小，是比例系数，为管道长度，为污水的流速。则(    )
 A. 金属板的电势低于金属板的电势 B. 、两板间的电势差
C. 排污流量与污水中离子浓度无关 D. 左、右两侧管口的压强差三、实验题（本大题共2小题，共18.0分）12.  为了节能和环保，一些公共场所用光控开关控制照明系统，光控开关可用光敏电阻控制，图甲是某光敏电阻阻值随光的照度的变化曲线，照度可以反映光的强弱，光越强照度越大，照度单位为勒克斯。如图乙所示，电源电动势为，内阻不计，当控制开关两端电压上升至时控制开关自动启动照明系统。要求当天色渐暗照度降至时控制开关接通照明系统，则___________。某同学为了测量光敏电阻在不同照度下的阻值，设计了如图戊所示的电路进行测量，电源电动势，内阻未知，电阻箱的调节范围为。实验时将电阻箱阻值置于最大，闭合，将与相连，减小电阻箱阻值，使灵敏电流计的示数为，图丙为实验时电阻箱的阻值，其读数为___________；然后将与相连，调节电阻箱的阻值如图丁所示，此时电流表的示数恰好为，则光敏电阻的阻值___________。
  13.  在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，所用油酸酒精溶液的浓度为每溶液中有纯油酸，用注射器测得上述溶液为滴．把滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔在玻璃板上描出油膜的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如图所示，坐标系中正方形小格的边长为。该油酸薄膜的面积约为______，每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是______，油酸分子直径约为______结果保留小数点后两位．为了减少测量的误差，下列方法可行的是______A.配置浓度较高的油酸酒精溶液B.把浅盘水平放置，在浅盘里倒入一些水，使水面离盘口距离小一些C.先在浅盘水中撒些痱子粉，再用注射器把油酸酒精溶液滴滴在水面上D.用牙签把水面上的油膜尽量拨弄成矩形 四、计算题（本大题共3小题，共30.0分）14.  如图所示，用活塞在高度为的容器内封闭一定质量的理想气体，温度为。容器底部装电热生，容器和活塞绝热性能良好。容器外的大气压强恒为。活塞面积为，质量为，活塞与容器间的指动摩擦力大小为，摄大静摩聚力等于滑动摩擦力。最初活塞保持静止状态，距容器底部，且与容器间无运动趋势。不计活塞厚度，重力加速度为。求：最初封闭气体的压强；电热丝通电缓慢加热气体，当活塞恰要上滑时，气体的温度； 15.  如图所示，一光滑曲面轨道与动摩擦因数为的水平面平滑连接。在距光滑曲面轨道右端处，静置一质量为的小滑块，现将质量的小滑块从曲面轨道上高处从静止释放滑块可看作质点，取。求：小滑块与碰撞前的速度；若碰撞无机械能量损失，碰后小滑块、最终停止运动时，与之间的距离。
 16.  如图所示，在空间中有一垂直纸面方向的匀强磁场区域，磁场上下边缘间距为，磁感应强度为，边长为、电阻为、质量为的正方形导线框紧贴磁场区域的上边从静止下落，当线圈边到达磁场的下边缘时，恰好开始做匀速运动，重力加速度为，求：边运动到磁场下边缘时的速度；导线框穿过磁场所产生的焦耳热；导线框从开始下落到边到达磁场下边缘所经历的时间。

答案和解析 1.【答案】 【解析】解：做受迫振动的物体的频率与驱动力的频率相等，与固有频率无关，故A错误；
B.受迫振动的周期、频率与驱动力周期、频率相等，与固有周期、频率无关。并且驱动力频率与固有频率之差越小振幅越大，二者之差越大，振幅越小，故B错误；
C.当物体发生共振时，驱动力的频率等于物体的固有频率，此时振动物体的振幅最大，能量最大，所以为了防止共振产生危害，建厂房时要考虑厂房的固有频率与机器的固有频率的差别，故C正确；
D.快艇上的机关炮正连续向敌人射击时的振动，该振动与机关炮在射击时的反冲运动有关，不是共振现象，故D错误。
故选：。
物体做受迫振动时，其频率等于驱动力的频率，当驱动力频率等于物体的固有频率时，物体的振幅最大，产生共振现象．
本题主要考查了受迫振动和共振现象，当驱动力的频率等于系统的固有频率时，受迫振动的振幅最大是解题的关键。
 2.【答案】 【解析】【分析】
电容器内部是真空或电介质，隔断直流。能充电、放电，能通交流，具有隔直通交、通高阻低的特性。
电感线圈可以通直流，通过交流电时产生自感电动势，阻碍电流的变化，具有通直阻交，通低阻高的特性。
【解答】
A.电容器对于高频交变电流的阻碍作用小于它对低频交变电流的阻碍作用，项正确
B.电容器在电路中的作用是通交流隔直流，通高频阻低频，项错误
C.电感线圈对交变电流的阻碍作用主要是由线圈的感抗产生的，项错误
D.电感线圈对于高频交变电流的阻碍作用大于对低频交变电流的阻碍作用，项错误。  3.【答案】 【解析】【分析】
根据牛顿第三定律分析乙对甲的作用力与甲对乙的作用力的关系，结合冲量的定义分析甲、乙两运动员相互作用力的冲量之和大小；根据做功的公式结合位移的关系分析出做功之和大小；根据机械能守恒条件分析系统机械能是否守恒。
本题主要考查机械能守恒条件，要结合相互作用力的特点，分析过程中要注意物理量的标矢性。
【解答】
A、根据牛顿第三定律可知，乙对甲的作用力与甲对乙的作用力大小相等，故A错误；
B、“交棒”运动员从后面用力推前方“接棒”运动员的过程中要消耗人体的化学能，转化为系统的机械能，则系统机械能不守恒，故B错误；
C、甲、乙两运动员相互作用力大小相等，方向相反，且作用时间相等，根据可知两运动员相互作用力的冲量大小相等，方向相反，冲量之和一定为零，故C正确；
D、在交接棒过程，甲、乙两运动员相对地面的位移不同，因此相互作用力的功之和一定不等于零，故D错误；
故选：  4.【答案】 【解析】解：根据一定质量的理想气体的状态方程可知，从的过程中，气体体积不变，即，同理可知从的过程中，体积增大，即，故AB错误；
C.一定量的理想气体的内能仅仅与温度有关，状态到状态的过程中气体的温度升高，则内能增大，故C正确；
D.状态到状态的过程中气体的温度不变，则气体分子的平均动能不变，故D错误；
故选：。
根据理想状态的状态方程判断出体积的变化，一定量的理想气体的内能仅仅与温度有关；知道温度是分子平均动能的量度。
考查了理想气体的状态方程以及图，知道图像的意义，明确气体的内能只与温度有关即可。
 5.【答案】 【解析】【分析】
本题考查带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的问题，一般根据几何关系求得轨道半径及圆心角，即可由洛伦兹力做向心力求得速度、运动时间等问题。
【解答】C.对粒子在磁场中运动，根据题意可得如图所示信息图中上面的实线为粒子的运动轨迹，圆心为，半径为，下面的实线为粒子得运动轨迹，圆心为，半径为，根据几何关系可知：

 整理可得，故C错误；由几何关系可得，从运动到，粒子转过的圆心角为，粒子转过的中心角为，根据运动时间相同，可得运动周期为两粒子做匀速圆周运动有由此可得粒子是受洛伦兹力为向心力，故有整理可得由此可得，故A正确，BD错误。  6.【答案】 【解析】【分析】
变压器输入电压为与电阻两端电压的差值，再根据电流之比等于匝数的反比可求得输出电流；根据电压之比等于匝数之比对两种情况列式，联立可求得与的关系，则可求得线圈匝数之比。
本题考查理想变压器原理及应用，要注意明确电路结构，知道开关通断时电路的连接方式，同时注意明确输入电压与总电压之间的关系。
【解答】
设电键闭合前后原线圈中电流大小分别为，，设匝数比为，则根据理想变压器原理可知输入功率等于输出功率，闭合前：，
闭合后同理可得：，
解得，所以原副线圈的匝数比为，故 A正确，故BCD错误。
故选A。  7.【答案】 【解析】【分析】本题考查几何光学问题，根据题意正确的做出光路图是解题关键，根据折射定律求出折射率，根据几何关系求点离地面的高度。【解答】画出光路如图，则光线在面上的入射角为，折射角，则，折射率，选项AB错误；因平行于，  则，，解得，选项C正确，D错误。故选C。
   8.【答案】 【解析】【详解】根据安培定则，线圈中的电流从到，此时电流正在增强，表明电容器正在放电，所以下极板带正电荷，上极板带负电荷，则点电势比点低，电容器两极板间场强正在减小，电场能正在减小，线圈中感应电动势变小。
 9.【答案】 【解析】【分析】
本题考查分子间作用力与分子势能间的关系，要注意分子间的势能要根据分子间作用力做功进行分析，可以类比重力做功进行理解记忆，同时区分分子引力、分子斥力与分子作用力的不同。
由图可知分子间的作用力的合力，则由力和运动的关系可得出物体的运动情况，由分子力做功情况可得出分子动能、势能的变化情况。
【解答】
A.由于分子间的距离等于平衡位置的距离时，分子势能最小，所以虚线为分子势能图线图线，实线为分子间作用力图线图线，故A正确；
B.由于分子是由带正电荷的原子核和带负电荷的电子组成，所以无论两个分子之间的距离多大，分子之间既存在斥力，又存在引力，故B错误；
C.由实线分子间作用力图线图线知，乙分子从到过程中，甲乙两分子间的相互作用力先增大后减小，故C错误；
D.根据虚线分子势能图线可知，乙分子从到的过程中，甲乙两分子的分子势能先减小后增大，故D错误。
故选AD。  10.【答案】 【解析】解：时根据同侧法可知质点的振动方向为轴负方向，故A正确；
B.从波传到平衡位置为的质点时开始计时到时，、间第一次形成图示波形时波已传到了或处，波向前传了或，所以可得周期为
或
故B正确；
C.由波形图可知波长为，则波速为：

代入数据得：
或
代入数据得：
故C错误；
D.从计时开始到，若周期为则平衡位置为处的质点只振动了，若周期为则平衡位置为处的质点只振动了，而每个质点一个周期通过的路程为，所以平衡位置为处的质点通过的路程不可能为，故D错误。
故选：。
简谐横波沿轴正向传播，在时间第一次形成图示波形，由图读出，时间内，振动传播的距离，经过了多少个周期，则可知点的周期；读出波长，由求出波速；点开始振动的方向与图示时刻处质点的振动方向相同；根据间的距离判断点开始振动时，点的位置和路程。
本题要根据简谐波的特点：一个周期内传播一个波长，确定点的周期；简谐波传播过程中，各个质点的起振方向都相同，与波源的起振方向也相同。
 11.【答案】 【解析】【分析】A.污水经流量计时，污水中的正负离子受到洛伦兹力作用，由左手定则，可知正离子向上极板聚集，负离子向下极板聚集，则有极板电势高，极板电势低，A错误；B.金属板带正电，带负电，在、两板间产生竖直向下的电场，离子在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡状态，由平衡条件可得解得B错误；     C.流量为在单位时间内流经管道横截面积的流体的体积，可知污水的流量为由上式可知，排污流量与污水中离子浓度无关，C正确；    D.由题意可知，污水流过管道时受到的阻力大小为可知污水充满管道从左向右匀速流动，则有两侧的压力差等于阻力，即又有联立解得D正确。故选CD。  12.【答案】；
， 【解析】电阻和串联，，当照度时，电阻，则可求得；由图可知，图丙的电阻为，图丁的电阻，本题采用等效法测电阻，前后两次电路中的电流相等，则电路中的电阻相等，则有，所以。
 13.【答案】；；； 【解析】解：数油膜覆盖的正方形格数，大于半格的算一格，小于半格的舍去，得到估算出油膜的面积是，正方形的个数为个
则油膜的面积约为
每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积
把油酸分子看成球形，且不考虑分子间的空隙，则油酸分子直径
、配置的油酸酒精溶液浓度不能太高，浓度太高不能形成单分子油膜层，故A错误．
B、浅盘水平放置，里面倒入的水不可太少，深度一般为，水面离盘口距离小一些，故B正确；
C、先在浅盘水中撒些痱子粉，再用注射器把油酸酒精溶液滴滴在水面上，只能滴一滴，故C错误；
D、只要是单分子层油膜即可，对油膜形状没有要求，故D错误；
故选：
通过量筒测出滴油酸酒精溶液的体积，然后将此溶液滴在有痱子粉的浅盘里的水面上，等待形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔描绘出油酸膜的形状，将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，按不足半个舍去，多于半个的算一个，统计出油酸薄膜的面积．则用此溶液的体积除以其的面积，恰好就是油酸分子的直径．
本实验的模型是不考虑油酸分子间的空隙，采用估算的方法求面积，肯定存在误差，但本实验只要求估算分子大小，数量级符合要求就行了．
 14.【答案】解：对活塞受力分析有，可得；活塞恰要上滑，对活塞受力分析有，可得，气体做等容变化，则，可得。 【解析】对活塞，应用平衡条件求出气体压强；
求出气体状态参量，应用查理定律求解。
根据题意分析清楚气体状态变化过程是解题的前提，应用平衡条件、查理定律可以解题。
 15.【答案】解：小滑块从释放到与碰撞前，由动能定理解得碰前的速度为若碰撞无机械能量损失，则两物体发生弹性碰撞，由动量守恒定理和机械能守恒定律解得碰后 ， 碰后向左运动，再次回到碰撞处的速度由动能定理解得故碰后向右做初速度为的匀减速直线运动，碰后再次回到碰撞处后也做初速度为的匀减速直线运动，由牛顿第二定律可知它们的加速度相同，所以两物体最终会停在同一处，它们的距离为。 【解析】根据动能定理求解小滑块与碰撞前的速度；根据弹性碰撞求解碰后的速度；再结合动能定理求解碰后小滑块、最终停止运动时，与之间的距离。
 16.【答案】解：设导线框边进入磁场的速度为，边运动到磁场下边缘时的速度为，边到达磁场的下边缘时导线框受力平衡，则有解得导线框从进入磁场到离开磁场的过程中，根据能量守恒定律，有解得设导线框从开始下落到边到达磁场下边缘所经历的时间为，导线框进入磁场所经历的时间为，根据动量定理得解得 【解析】见答案