【期中真题】湖南省长沙市雅礼中学2022-2023学年高二上学期期中物理试题.zip

雅礼教育集团2022年下学期期中考试试卷

高二物理

时量：75分钟：总分：100分

一、单项选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分，每小题只有一个正确选项）

1. 物理是源自于生活的科学，只要细心观察，生活中处处皆是物理。下列生活中的情景说法正确的是（　　）

A. 在没有空气的宇宙空间，火箭无法利用反冲进行加速

B. 当静止的章鱼向前喷水时，利用反冲可使身体向后运动

C. 在船头和码头安装旧轮胎是为了延长作用时间，以减小码头对船的冲量

D. 体操运动员在落地时总要屈腿是为了减小动量的变化量，使运动员避免受伤

【答案】B

【解析】

【详解】A．火箭的加速利用了反冲原理，靠喷出气流的反作用力进行加速，没有空气也可以，故A错误；

B．章鱼通过身体前面的孔喷向前水，利用反冲可以使身体向后运动，故B正确；

C．在船头和码头安装旧轮胎是为了延长作用时间，以减小码头对船的作用力，故C错误；

D．体操运动员在落地时总要屈腿是为了减小地面对运动员的冲击力，使运动员避免受伤，故D错误。

故选B。

2. 2022年4月16日9时56分，神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。返回舱降落到距地面1m的高度时，飞船配备的4台反推发动机启动，该返回舱的速度在0.2s内由8m/s降到2m/s的安全速度。已知返回舱的总质量为kg，重力加速度g取，则每台反推发动机的平均推力约为（　　）

A. N B. N

C. N D. N

【答案】A

【解析】

【详解】设每台反推发动机的平均推力为，取竖直向下为正方向，根据动量定理得

即

解得

故选A。

3. 如图所示，A、B两物体质量之比，静止在平板小车C上，A、B间有一根被压缩的弹簧，地面光滑，当弹簧突然释放后，下列说法正确的是（　　）

A. 若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，A、B组成系统的动量守恒

B. 若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数不同，A、B、C组成系统的动量不守恒

C. 若A、B所受的摩擦力大小不相等，A、B、C组成系统的动量不守恒

D. 无论A、B所受摩擦力大小是否相等，A、B、C组成系统的动量守恒

【答案】D

【解析】

【详解】A．A、B发生滑动时，由于A的质量小于B的质量，由

得

A、B组成系统合外力不为零，动量不守恒，A错误；

BCD．地面光滑，A、B、C之间的力为内力，则A、B、C组成系统所受合外力为零，动量守恒，与内力无关，BC错误，D正确。

故选D。

4. 如图所示，电荷量为＋q的点电荷与均匀带－Q电荷的圆盘的圆心相距3d，图中A、O、B和点电荷四点共线，且该直线垂直于圆盘所在平面。若A点的电场强度为0，则B点的电场强度（   ）

A. 大小为，方向沿AB方向

B. 大小为，方向沿BA方向

C. 大小为，方向沿AB方向

D. 大小为，方向沿BA方向

【答案】D

【解析】

【详解】A点的电场强度为0，则圆盘在A点的场强与＋q在A点的场强等大反向，即圆盘在A点的场强

方向向右；圆盘在B点的场强

方向向左；则B点的合电场强度

方向沿BA方向向左。

故选D。

5. 如图所示，平行板电容器与电压为的直流电源始终连接，下极板接地。一带电油滴位于电容器中的点恰好处于平衡状态。现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，则（　　）

A. 带电油滴将会沿竖直方向向上运动

B. 点的电势将会降低

C. 两极板间的电势差变小

D. 电容器的电容减小，极板的带电荷量保持不变

【答案】B

【解析】

【详解】A．将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，由于电容器两板间电压不变，电场强度，则有板间场强减小，那么油滴所受的电场力减小，则油滴将向下运动，故A错误；

B．上极板竖直向上移动一小段距离，场强E减小，而P点与下极板间的距离不变，则由公式U=Ed分析可知，P点与下极板间电势差将减小，而P点的电势高于下极板的电势，则知P点的电势将降低，故B正确；

C．两极板与电源相连，因此两板间的电势差不变，故C错误；

D．因两板间间距增大，由电容的定义式，可知电容器的电容减小，根据Q=UC，由于电势差不变，故带电量减小，故D错误。

故选B。

6. 如图，有一未知电阻Rx，为了较准确地测出电阻值，利用试触法得到两组数据，接a时得到数据为6V、0.15A，接b时得到数据为5.8V、0.2A，那么该电阻测得较为准确的数值及它与与真实值比较的情况是 （    ）

A. 29Ω，大于真实值 B. 40Ω，大于真实值

C. 29Ω，小于真实值 D. 40Ω，小于真实值

【答案】B

【解析】

【详解】开关接a、b两点时，电压表示数相对变化量，电流表示数相对变化量，则有，电流表示数变化量大，则电流表应采用内接法，即开关应接在a点，电阻测量值；由于采用电流表内接法，电流表分压，电压测量值大于真实值，电阻测量值大于真实值，故选项B正确，A、C、D错误．

二、多项选择题（本题共4小题，每小题5分，共20分，每小题有多个选项符合要求，全部选对得5分，选对但不全得3分，有选错的得0分）

7. 图1为“测量干电池的电动势和内阻”的实验电路图。实验中测得多组电压和电流值，通过描点作图得到如图2的U-I图线。下列判断正确的是（　　）

A. 电源的电动势

B. 电源的内阻

C. 当电压为1.4V时，外电路电阻阻值

D. 当电流0.2A时，电源内电压

【答案】AC

【解析】

【详解】AB．根据闭合电路欧姆定律可得

由此可知，电源的U-I图线的纵截距表示电源电动势

图线的斜率的绝对值表示电源内阻

故A正确，B错误；

C．当电压为1.4V时，根据闭合电路欧姆定律得

解得外电路的电阻阻值为

故C正确；

D．当电流为0.2A时，有

故D错误。

故选AC。

8. A、B小球在光滑水平面上沿同一条直线向同一方向运动，A球的动量是5kg·m/s，B球的动量是7kg·m/s。当A球追上B球时发生对心正碰，碰撞后A、B两球的动量可能是（　　）

A. -5kg·m/s，17kg·m/s

B. 3kg·m/s，9kg·m/s

C. -2kg·m/s，14kg·m/s

D. 6kg·m/s，6kg·m/s

【答案】BC

【解析】

【详解】A．根据题意碰撞前后两球动能总和不可能增加，该选项中A球动能不变，B球动能增加，所以碰后总动能增加，不符，A错误；

B．A球追上B球说明碰撞时A球速度大，所以有

代入数值解得

同时结合碰撞前后两球动能总和不可能增加，若符合则根据选项中数值可得

解得此时有

与相符合，B正确；

C．同理代入此选项中数值解得

与相符合，C正确；

D．同理代入此选项中数值解得

与不符合，同时也可根据碰撞规律得出碰后A球不可能在原来方向上速度变大，D错误。

故选BC。

9. 如图1所示，为定值电阻，为滑动变阻器（最大阻值25Ω），现闭合电路中的开关S，将滑动变阻器的滑动触头P从最左端滑到最右端的过程中，由电表的测量数据得到图线如图2所示（电表均为理想电电表）。则下列说法正确的是（　　）

A. 电源电动势为4V

B. 电源内电阻的阻值为10Ω

C. 电源的最大输出功率为1.8W

D. 滑动变阻器的最大功率为0.9W

【答案】CD

【解析】

【详解】AB．滑动变阻器的滑动触头P从最左端滑到最右端的过程中，接入电路的电阻增大，电路总电阻增大，电流减小，R1两端的电压减小，故乙表示V1示数的变化，甲表示V2示数的变化，由图可知图乙的斜率表示定值电阻的阻值

图甲斜率的绝对值为

可得电源内阻为

纵轴截距表示电源电动势

故AB错误；

C．设外电阻为，电源的输出功率为

根据数学知识可知，当 时，电源的输出功率最大

故C正确；

D．将R1看作电源的内阻，当滑动变阻器接入阻值为时，滑动变阻器消耗的功率最大

故D正确。

故选CD

10. 如图所示，光滑水平直轨道上有三个质量均为m=3kg静止放置物块A、B、C，物块B的左侧固定一轻弹簧（弹簧左侧的挡板质量不计）。若A以v0=4m/s的初速度向B运动并压缩弹簧（弹簧始终在弹性限度内），当A、B速度相等时，B与C恰好相碰并粘接在一起，然后继续运动。假设B和C碰撞时间极短，则以下说法正确的是（　　）

A. 弹簧压缩到最短时A的速度大小为2m/s

B. 从A开始运动到弹簧压缩最短时C受到的合外力冲量大小为4N⋅s

C. 从A开始运动到A与弹簧分离的过程中整个系统损失的机械能为16J

D. 在A、B、C相互作用过程中弹簧的最大弹性势能为13J

【答案】BD

【解析】

【详解】A．A与B速度相等前，弹簧不断被压缩，B与C碰撞后速度减小，弹簧继续被压缩，当三个物体的速度相等时弹簧压缩最短，设此时三个物体的共同速度为v3，取向右为正方向，由三个物体组成的系统动量守恒得

得

故A错误；

B．设A、B速度相等时速度为v1，B与C碰撞后瞬间共同速度为v2，从开始到A、B速度相等的过程，由A、B的动量守恒得

得

B 与C碰撞过程，由B、C的动量守恒得

得

从A开始运动到弹簧压缩最短时C受到冲量

故B正确；

C．整个系统只有在B与C碰撞的过程中机械能有损失，且损失的机械能为

解得

故C错误；

D．在A、B、C相互作用过程中弹簧的弹性势能最大时三个物体的速度相同，弹簧的最大弹性势能为

解得

故D正确。

故选BD。

三、实验题（本题共2小题，共15分）

11. 某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率，步骤如下：

（1）用游标为20分度的游标卡尺测量其长度如图，由图可知其长度为L=________mm；

（2）用螺旋测微器测量其直径如图所示，由图可知其直径D=__________mm；

（3）某同学先用多用电表的电阻“”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，发现指针偏转角度很小，则应将选择开关旋转到________挡（填“”或“”）并进行欧姆调零，再次进行测量时，表盘示数如图所示，则该电阻的阻值约为________。

（4）某同学想通过描绘伏安特性曲线来研究该电阻，现有的器材及其代号和规格如下：待测圆柱体电阻：

A．电流表A（量程，内阻约）；

B．电流表A（量程，内阻约）；

C．电压表（量程，内阻约）；

D．电压表V（量程，内阻约）；

E．直流电源E（电动势，内阻不计）：

F．滑动变阻器（阻值范围，允许通过的最大电流2.0A）；

G．滑动变阻器（阻值范围，允许通过的最大电流）；

开关；导线若干

要求的量结果尽量准确，滑动变阻器应选________，电流表应选________，电压表应选________，（选填仪器前的字母代号），请根据所选器材在方框中画出实验电路图__________。

【答案】    ①. 42.40    ②. 4.700    ③. ×100    ④. 1200    ⑤. F    ⑥. A    ⑦. C    ⑧.

【解析】

【详解】（1）[1]游标卡尺的读数为

（2）[2]螺旋测微器的读数为

（3）[3][4]指针偏转角度太小，说明被测电阻过大，应采用大一挡测量，故换用×100挡，欧姆表的读数为

（4）[5][6][7]因为该电阻大概1200Ω，因为描绘伏安特性曲线，要求测得多组数据进行分析，所以采用滑动变阻器的分压接法，便于操作，所以采用较小的滑动变阻器F，电路中的最大电流为

故电流表应选A，为使读数较为准确，电压表选C。

[8]由于

电压表内阻和被测电阻较接近，电压表分流较大，所以采用电流表的内接法，如图所示

12. 小明同学打算将一只量程为250μA的灵敏电流计（内阻未知，约为几百欧）改装成多用电表，他设计的改装电路如图乙所示。图乙中G为灵敏电流计，、、、和是定值电阻，是滑动变阻器。实验室中还有两个备用滑动变阻器，分别为滑动变阻器（0~1000Ω）、滑动变阻器（0~10000Ω）。

（1）用图甲所示电路测量灵敏电流计G的内阻，先将滑动变阻器的阻值调至最大，闭合，缓慢减小的阻值，直到G的指针满偏；然后闭合，保持滑动变阻器的阻值不变，逐渐调节电阻箱R的阻值，使G的指针偏到最大值的，此时电阻箱R的读数为960Ω，则灵敏电流计G的内阻为______Ω；若图甲电路中干电池的电动势为1.5V，则滑动变阻器选______（填“”或“”）。

（2）图乙中的A端与______（填“红”或“黑”）色表笔相连接。

（3）若图乙中多用电表的5个挡位为：直流电压1V挡和5V挡，直流电流1mA和2.5mA挡，欧姆×100Ω挡（表盘正中间的刻度为“15”）。则______Ω，______Ω，图乙中电源电动势E=______V。

【答案】    ①. 480    ②. R8    ③. 红    ④. 160    ⑤. 880    ⑥. 1.5

【解析】

【详解】（1）[1]由题意可知，调节电阻箱R的阻值，使G的指针偏到最大值的，通过电阻箱的电流为最大值的，可知电阻箱的阻值等于电流计电阻的2倍，因此时电阻箱R的读数为960Ω，可知电流计的内阻为rg=480Ω；

[2]本实验误差来自于闭合S2电阻箱并入电路后，干路电流会发生变化，为使干路电流变化较小，应使干路中滑动变阻器进入电路的阻值尽量大，为使电流表能够满偏，相应的电源电动势应较大。若图甲电路中干电池的电动势为1.5V，毫安表G的满偏电流为250μA，则干路中滑动变阻器进入电路的最小阻值约大于，故滑动变阻器应选用最大阻值为10kΩ的R8。

（2）[3]图乙中的A端与内置电源的负极连接，则与红色表笔相连接。

（3）[4][5]当选择开关接2时，为直流电流1mA挡，则

此时电流表内阻

改装后的电流表满偏电流IG=1mA。

当选择开关接4时为直流电压1V挡，则

[6]欧姆×100Ω挡，表盘正中间的刻度为“15”，则欧姆挡内阻

根据

可得

E=1.5V

四、解答题（本题共3小题，共41分）

13. 如图所示，在平面直角坐标系xoy中第一象限内存在沿y轴负方向的匀强电场；一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以速度垂直于y轴射入电场，经x轴上的N点与x轴正方向成角射入第四象限，已知，不计粒子重力。求：

（1）MN两点间的电势差；

（2）第一象限内匀强电场的场强大小。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）粒子在电场中做类平抛运动，设粒子到达N点时速度为，则有

解得

根据动能定理有

解得

（2）粒子在电场中水平方向做匀速运动，运动时间为

竖直方向做初速为零的匀加速运动，到达N点时竖直方向速度为

根据公式可得场强为

14. 如图甲所示，“打弹珠”是一种常见的民间游戏，该游戏的规则为：将手中一弹珠以一定的初速度瞬间弹出，并与另一静止的弹珠发生碰撞，被碰弹珠若能进入小坑中即为胜出。现将此游戏进行简化，如图乙示，粗糙程度相同的水平地面上，弹珠A和弹珠B与坑在同一直线上，两弹珠间距，弹珠B与坑的间距。某同学将弹珠A以的初速度水平向右瞬间弹出，经过时间与弹珠B正碰（碰撞时间极短），碰后瞬间弹珠A的速度大小为，方向向右，且不再与弹珠B发生碰撞。已知两弹珠的质量均为10g，重力加速度g取，将弹珠的运动视为滑动，且弹珠A、B与地面间的动摩擦因数相同。

（1）求碰撞前瞬间弹珠A的速度大小和弹珠在地面上运动时的加速度大小a；

（2）求两弹珠构成的系统碰撞过程中的机械能损失；

（3）通过计算判断该同学能否胜出。

【答案】（1），；（2）（3）能

【解析】

【详解】（1）弹珠在水平面做匀变速直线运动，根据匀变速直线运动规律，设弹珠A在段的平均速度为则有

代入数值解得

弹珠在地面上运动时的加速度大小为

（2）设AB质量都为，碰后B速度为，弹珠AB碰撞时根据动量守恒有

解得

根据能量守恒得两弹珠构成的系统碰撞过程中的机械能损失为

（3）弹珠A、B与地面间的动摩擦因数相同，则运动中加速度大小相同，得弹珠B碰后减速到零时通过的位移为

所以碰后B刚好能进入坑中，所以该同学能胜出。

15. 如图所示，在倾角为且足够长的粗糙斜面上放一长为、质量为m、上下挡板厚度不计的U形盒子P（盒子内底面与斜面平行），盒子P与斜面间的动摩擦因数。在盒子的上端放一质量等于2m的物块Q（可看作质点），O与盒子内表面无摩擦，放开物块后即在盒内滑下与下面挡板碰撞，设碰撞时间极短且碰撞过程中没有机械能损失，重力加速度g取，，。求：

（1）物块Q与盒子P发生第一次碰撞后各自的速度大小；

（2）物块Q与盒子P发生第一次碰撞后至第二次碰撞前Q与盒子下挡板间的最大距离以及第一次碰撞后再经过多长时间与P发生第二次碰撞（结果可用根式表示）；

（3）足够长的时间后，盒子P的总位移。

【答案】（1），；（2），；（3）

【解析】

【详解】（1）物块Q下滑，第一次碰撞前做匀加速运动，根据牛顿第二定律有

解得

则物块Q与盒子P发生第一次碰撞前瞬间速度为

碰撞时根据动量守恒和机械能守恒有

联立解得

，

（2）第一次碰撞后盒子做匀减速运动，设加速度为，则有

解得

设物块Q与盒子P速度相等时经过时间为则有

解得

因为物块Q与盒子P速度相等时Q与盒子下挡板间的距离此时最大，所以得

满足题意此时不会与盒子上板碰撞。假设第二次碰撞时PQ都在运动设第一次碰撞后再经过与P发生第二次碰撞，则有

代入数值解得

此时P的速度为

所以得在此之前P已经停止，则第一次碰撞后到P停止P运动的位移为

所以可得当物块Q与P再次碰撞时物块Q的位移等于，设从第一次碰撞后再经过与P发生第二次碰撞，有

解得

（3）物块Q与盒子发生的是弹性碰撞，可得物块Q与盒子只要运动就一定会碰撞，所以当物块Q与盒子都不运动时就不会再碰撞，设整个过程盒子的总位移为，根据能量守恒有

代入数值解得