2024湖北省荆荆襄宜七校考试联盟高二上学期期中联考试题物理含答案

这是一份2024湖北省荆荆襄宜七校考试联盟高二上学期期中联考试题物理含答案，共6页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

物 理 试 题
命题学校：夷陵中学
一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，第8-10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1.下列对一些现象或物理在技术中应用的解释正确的是（ ）
A.电场中某点的场强方向一定与试探电荷在该点所受电场力的方向一致
B.电场中某点的电势高，则试探电荷在该点的电势能一定大
C.武当山金顶上金殿出现的“雷火炼殿”现象，这是因为带电的积雨云与金殿顶部之间形成巨大电势差，使空气电离，产生电弧
D.手机电池上标示的“700mA·h”是电池的一个重要参数——容量，它表示电池充电后供电时只能以700mA的电流工作且大约可工作1h。也就是电池放电时能输出的总能量。
2.2023年10月26日11时14分，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心发射升空。中国空间站将迎来第二个飞行乘组。在第一次太空授课中，我国宇航员王亚平在天宫授课时，利用质量测量仪粗略测出了聂海胜的质量。若聂海胜受到恒力F从静止开始运动，经时间t获得相对飞船的速度v，则聂海胜的质量约为( )
B．
C． D．
3.如图所示，一个枕形导体AB原来不带电，将它放在一个负点电荷的电场中，点电荷的电荷量为Q，与AB中心O点的距离为R，由于静电感应，在导体A、B两端分别出现感应电荷。当达到静电平衡时（ ）
A．导体A端电势低于B端电势
B．用导线将AB两端连接，在连接的瞬间，导线中无电流
C．导体中心O点的场强为
D．枕形导体两端的感应电荷在O点产生感应电场强度，方向水平向右
4.为了模拟宇宙大爆炸,科学家用加速后的一个中子与一质量数为A(A>1)的静止原子核发生弹性正碰。则碰撞前与碰撞后中子的速率之比为( )
A.A+1A-1
B.A-1A+1
C.4A(A+1)2
D.(A+1)2(A-1)2
5. 指纹识别传感器在手机上应用十分广泛，如图所示是电容式传感器。指纹的凸起部分叫“嵴”，凹下部分叫“峪”。传感器上有大量面积相同的小极板，当手指贴在传感器上时，这些小极板和正对的皮肤表面形成大量的小电容器，这样在嵴处和峪处形成的电容器的电容大小不同，此时传感器给所有的电容器充电后达到同一电压值，然后，电容器放电，电容小的电容器放电较快，根据放电快慢的不同，就可以探测到嵴和峪的位置，从而形成指纹图像数据，根据文中信息，下列说法正确的是（ ）
A．充电后在嵴处形成的电容器所带的电荷量小
B．若在手机屏上增贴了一层厚度均匀的玻璃膜，则指纹识别解锁功能无法使用
C．在峪处形成的电容器电容较小
D．沾水潮湿的手指头对指纹识别绝对没有影响
如图电路中，电源电动势为E、内阻为r。闭合开关S，理想电压表和理想电流表的示数分别为U、I。减小可变电阻R的阻值后，电压表示数的变化量绝对值为，电流表示数的变化量绝对值为.在这个过程中，下列判断不正确的是（ ）
A．电压表的示数U和电流表的示数I的比值变小
B．电压表示数变化量和电流表示数变化的比值不变
C．电阻两端的电压增大，增大量小于
D．电源的输出功率一定变大
7.截至2022年底,我国已累计投运“20直16交”特高压线路,输电线路总长度达44,613公里,足足可以绕地球赤道一圈以上。而高压电线落地可能导致行人跨步触电，如图所示，设人的两脚MN间最大跨步距离为d，电线触地点O流入大地的电流为I，大地的电阻率为ρ，ON间的距离为R，电流在以O点为圆心、半径为r的半球面上均匀分布，其电流密度为。若电流密度乘以电阻率等于电场强度，该电场强度可以等效成把点电荷Q放在真空中O点处产生的电场强度，下列说法正确的是（ ）
A．越靠近O点，电势越低
B．当两脚间的距离处于最大跨步时，跨步电压一定不为零
C．等效点电荷Q的电荷量为（k为静电力常量）
D．若M、N、O三点在一条直线上，图中两脚MN间跨步电压等于
8.如图所示，某同学将量程为100mA、内阻为的表头G改装成电压量程为3V、电流量程为0.6A的“双用电表”，则（ ）
A．图中表笔A应为黑色
B．图中表笔A应为红色
C．电阻R1为2Ω
D．电阻R2为20Ω
纸面内存在沿某方向的匀强电场，在电场中取O点为坐标原点建立X轴，以O为圆心，R为半径。从X轴上的a点开始沿逆时针方向作圆，a-h是圆周上的8个等分点，如图(a)所示。测量圆上各点的电势与各点对应半径同正方向的夹角θ，描绘的-θ图像如图（b）所示，下列说法正确的是（ ）
A．电场强度的大小为
B．O点的电势为
C．a、e两点的电势差为
D．从e到f，电势一直降低，从g到h，电势一直升高
10．如图所示，水平面上固定着两根足够长的平行光滑导槽，质量为m的光滑U形管静止在导槽上，U形管能在两导槽之间自由滑动，一质量为m的小球沿水平方向，以初速度v0从U形管的一端射入，已知小球的半径略小于管道半径，下列说法正确的是（ ）
A．该过程中，小球与U形管组成的系统动量守恒
B．小球运动到U形管圆弧部分的最左端时，小球的速度大小为3v02
C．当小球从U型管的另一端射出时，速度大小为v02
D．从小球入射至运动到U形管圆弧部分最左端过程中，导槽对U形管的冲量大小为22mv0
非选择题：本题共5小题，共60分。
11.（7分）图(a)中，水平放置的气垫导轨上有A、B两滑块，A的质量是B的质量的两倍，滑块上的遮光片宽度均为d，A位于导轨的左端，B位于导轨中间，A、B间和B与导轨右端之间各有一个光电门。用手推一下A，A向右运动与B发生碰撞并粘到一起，测得A通过光电门1时A上遮光片的遮光时间为t1，A、B一起通过光电门2时B上遮光片的遮光时间为t2。完成下列填空：
(1)B通过光电门时速度的大小为________;(用题中物理量的符号表示)
(2)用游标卡尺测量d时示数如图(b)所示，则d=________cm;
(3)当t1=________t2时，A、B组成的系统碰撞前后的动量守恒。
12.（10分） 小明在家中找到了一个圆柱形导体，为了测量其电阻，他利用以下器材设计了如下实验，已知该圆柱形材料电阻约为150Ω
A．电阻箱R（0~999.9Ω）
B．量程为30mA、内阻为50Ω的电流表
C．量程为30mA、内阻约为50Ω的电流表
D．最大阻值为300Ω、最大允许电流为0.5A的滑动变阻器
E. 电动势、内阻为10Ω的直流电源
F. 开关S一个，导线若干
具体实验步骤如下：
①连接好实验电路，闭合开关S；
②调节滑动变阻器和电阻箱R，使示数为，记下此时电阻箱阻值R和示数；
③重复步骤2，且保持示数不变，测量多组R和值；
④将实验测得的数据处理后，最后作出了如图乙所示的图像。
（1）电流表选择 （填写器材前字母代号）；
（2）由乙图数据可得序号为C的电流表内阻为 Ω（保留3位有效数字）；
（3）该材料的电阻为 Ω（保留3位有效数字）；
（4）电池由于长期使用,电动势不变而内阻变大,上述操作仍能完成.则测量结果相对原来的值 。（填“变大”“变小”“无变化”
13.（10分）2022年2月第24届冬奥会在北京的成功举办，掀起了中国人冰雪运动的热潮，实现了中国“带动3亿人参与冰雪运动”的目标。在某冰雪运动场举行的射击游戏中，一小孩卧在光滑冰面上冰车的一端向固定在冰车另一端的靶射击。已知冰车,人连同枪（不包括子弹）及靶的总质量为M,枪内装有n颗子弹,每颗子弹的质量均为m,枪口到靶的距离为L,子弹出枪口时相对于地面的速度为v,若在发射后一颗子弹时前一颗子弹已陷入靶中,不计一切阻力.问：
（1）射出第一颗子弹时,车的速度v1多大？
（2）发射完n颗子弹后（第n颗子弹已射入靶中）,车一共向后移动距离x为多少?
14. （15分）一提升重物用的直流电动机工作时的电路图如图所示。电动机内电阻r0未知，电路中另一电阻R=8Ω，电源电动势E=220V ，内阻r=2Ω。在某次工作时电动机竖直向上提升质量m=55kg的重物做匀速运动，速度大小为v=2m/s，此时电压表的示数U=120V 。（不计空气阻力，g取10m/s2）求：
（1）通过电动机的电流
（2）电动机内电阻r0
（3）电源的效率
15.(18分）如图甲所示，一对平行金属板M、N长为L=1m，相距为d=0.2m，O1O为中轴线．当两板间加电压UMN=U0=100V时，两板间为匀强电场，忽略两极板外的电场。某种带正电粒子从O1点以速度v0沿O1O方向射入电场，粒子恰好从下极板N的右边缘飞出，已知粒子的比荷eq \f(q,m)=,且粒子重力忽略不计．
(1)求带电粒子进入电场时速度v0的大小；
(2)若MN间加如图乙所示的交变电压，其周期T＝eq \f(L,v0)，从t＝0开始，前内UMN＝U，后内UMN＝－U，大量的上述粒子仍然以速度v0沿O1O方向持续射入电场，最终所有粒子恰好能全部离开电场而不打在极板上，求U的值．
(3)在满足(2)的情况下,求所有粒子在运动过程偏离中轴线最远距离的最小值。
2023年秋“荆、荆、襄、宜四地七校考试联盟”
高二期中联考
物 理 试 题 参考答案
选择题
C 2.A 3.B 4.A 5.C 6.D 7.C 8.BC 9.AC 10.BD
二、非选择题：本题共5小题，共60分。
11.答案：(1)dt2(2分)； (2)0.85(2分)；(3)23(3分)。
解：(1)由于挡光片的宽度比较小，故挡光片通过光电门的时间比较短，因此可将挡光片通过光电门的平均速度看成滑块通过光电门的瞬时速度，故滑块通过光电门的速度可表示为v=dt2。
(2)游标卡尺的主尺读数为8mm，游标尺读数为0.1×5mm=0.5mm，所以挡光片的宽度为：d=8mm+0.5mm=8.5mm=0.85cm。
(3)滑块经过光电门1的速度：v1=dt1，滑块经过光电门2的速度：v2=dt2，没有摩擦力作用，碰撞前后动量守恒，根据动量守恒定律：2m·dt1=3m·dt2，化简得：t1=23t2，此时A、B组成的系统碰撞前后的动量守恒。
12.答案： C(3分) 48.0(2分) 155 (3分) 无变化(2分)
（1）由图甲根据欧姆定律有
整理可得
由此可知，要求得Rx的值，除了需要求出图乙所示图像的斜率，还需要知道A2的内阻，所以A2的内阻应该确定，故A1应选用C。
（2）根据（1）分析可知为C的电流表内阻等于图像的纵轴截距的绝对值为；
（3）根据（1）分析可知
解得
（4）根据（1）分析可知Rx的测量与电源内阻无关，故无变化
13题：
(1)设射出第一颗子弹时，车的速度是v1.
根据系统动量守恒，mv=M+(n−1)mv1 2分
得：v1=mvM+(n−1)m 2分
（2）设射出一颗子弹的过程中，小车的位移大小是x1 ,子弹的位移大小是x2
根据人船模型，mx2=M+(n−1)mx1 2分
同时，x1+x2=L 2分
得：x1=mLM+nm
设发射完n颗子弹，车的总位移为x
X=nx1=nmLM+nm 2分
14.答案：10A 1Ω 91%
(1)由闭合电路欧姆定律，得：
3分
解得： 2分
对电动机由非纯电路的功率关系得：
3分
解得： 2分
电源的效率 3分
带入数据解得 2分
15题答案：
由牛顿第二定律：F=ma
匀强电场场强公式：E=U0d F=Eq
可得粒子竖直方向加速度 a=U0qⅆm
解得a=5×1010m∙s−2 3分
沿极板方向：L=v0t ，垂直极板方向：d2=12at2
解得：v0=5×105ms 3分
由于穿过电场的粒子运动时间都相同且为t,显然t=0时刻进入的粒子可以获得最大的速度并垂直极板方向位移偏转最大，垂直极板方向速度变化如图：
当偏转最大时，竖直位移恰好为d2
d2=vmLv0⋅12
垂直方向最大速度 vm=Uqⅆm⋅L2v0
解得：U=200V 6分
由图可知，对于某一粒子，在运动过程中可能偏离中轴线上方有最远距离，或者偏离中轴线下方有最大值。选取0~Lv时刻进入的粒子，若太早进入电场，会有正方向偏离更大。太晚进入，会出现开始有正方向偏离，但后续经历减速后反向加速过程，会有负方向偏离大于正方向偏离。
如图，设t0时刻进入粒子恰好满足过程中偏离中轴线正方向最大距离与负方向最大位移相同。
即满足s1=s2−s1，可以解得2s1=s2 3分
由图像中三角形相似，正方向运动时间为Δt1=12+1⋅Lv0
最大偏移距离s1=12+12⋅d2 2分
解得S1=0.3−0.22m 1分