盘锦市高级中学2022-2023学年高二下学期期中考试物理试卷(含答案)

这是一份盘锦市高级中学2022-2023学年高二下学期期中考试物理试卷(含答案)，共17页。试卷主要包含了单选题，多选题，计算题，实验题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1、两种放射性元素的半衰期分别为，且衰变产物稳定。某时刻一密闭容器内元素原子核个数（均足够多）之比，经过时间，该容器内元素的原子核个数之比变为( )
A.B.C.D.
2、如图所示，小球通过两根轻绳1、2悬挂于车中，其中绳2沿水平方向.小车在水平面上做匀变速直线运动，两绳一直保持拉直状态.若加速度稍稍减小，则( )
A.当加速度方向向右时，绳1张力变大，绳2张力变小
B.当加速度方向向右时，绳1张力变小，绳2张力变小
C.当加速度方向向左时，绳1张力不变，绳2张力变大
D.当加速度方向向左时，绳1张力不变，绳2张力变小
3、如图所示是一半圆柱形玻璃砖的横截面，一束复色光射入玻璃砖，从圆心O处射出的折射光线分成了a、b两束.下列说法正确的是( )
A.玻璃砖对a光的折射率较大
B.a光在真空中的波长较长
C.a光在玻璃砖中的速度较小
D.若逐渐增加入射角，最先消失的是a光
4、工程上经常利用“重力加速度法”探测地下矿藏分布，可将其原理简化，如图所示，P为某地区水平地面上一点，如果地下没有矿物，岩石均匀分布、密度为ρ，P处的重力加速度(正常值)为g；若在P点正下方一球形区域内有某种矿物，球形区域中矿物的密度为，球形区域半径为R，球心O到P的距离为L，此时P处的重力加速度相比P处重力加速度的正常值g会偏小，差值可称为“重力加速度反常值”.关于不同情况下的“重力加速度反常值”，下列说法正确的是( )
A.若球心O到P的距离变为2L，则“重力加速度反常值”变为
B.若球形区域半径变为，则“重力加速度反常值”变为
C.若球形区域变为一个空腔，即“矿物”密度为0，则“重力加速度反常值”变为
D.若球形区域内为重金属矿物，矿物密度变为，则“重力加速度反常值”变为
5、如图所示，将一粗细均匀且由同种材料制成的线圈放入匀强磁场中(磁场的方向垂直线圈所在平面向里)，线圈的上部分为半圆，下部分为等边三角形的两边，线圈的A、B两端接一电源，线圈下部分所受安培力的大小为，则整个线圈所受安培力的大小为( )
A.B.C.D.
6、一根长绳沿x轴放置，现让绳子中间的P点作为波源，从时刻开始沿竖直方向做简谐运动，振幅.绳上形成的简谐波沿绳向两侧传播，波长.时刻绳上形成的波形如图所示，此时波源位于平衡位置上方处.则0~7.5 s内处的质点经过的路程为( )
A.45 cmB.35 cmC.D.
7、如图所示，小车甲、乙的质量均为m，小车甲在外力(图中未画出)作用下，一直向右做匀速直线运动，速度大小为；小车乙左侧固定一轻质弹簧，开始时静止在小车甲的右侧，弹簧处于自由伸长状态，小车压缩弹簧过程，弹簧一直处在弹性限度内.不计小车乙与地面间的摩擦阻力，则( )
A.弹簧被压缩到最短时，储存的弹性势能为
B.弹簧被压缩到最短的过程，弹簧弹力对小车甲做的功为
C.弹簧被压缩到最短的过程，弹簧弹力对小车甲的冲量大小为
D.弹簧从被压缩到复原的过程，除弹簧弹力外，合外力对小车甲做的功为
二、多选题
8、下列现象及关于热力学第一、第二定律的叙述正确的是( )
A.一定质量的理想气体在等温膨胀过程中，气体一定从外界吸收热量
B.热力学第一定律和热力学第二定律是从不同角度阐述了能量守恒定律
C.0 ℃的冰融化为0 ℃的水，此过程系统吸收热量，内能增加
D.“覆水难收(泼出去的水难以收回)”反映了与热现象有关的宏观过程具有方向性
9、如图所示，空间中有八个点分别位于同一正方体的八个顶点，a点和f点固定有正点电荷，c点和h点固定有负点电荷.已知四个点电荷带电荷量的绝对值相等，下列说法正确的是( )
A.正方体中心处的合场强为0
B.e、d两点的电势相等
C.将一带正电的试探电荷从d点移动到g点，电场力做的功为0
D.b、e两点场强大小相等、方向不同
10、如图所示，半径为R、圆心为O的圆形区域内存在一垂直纸面向里的匀强磁场，直径ab水平。电子带电荷量为、质量为m，以速率v从a处始终沿纸面射入磁场，当电子在a处的速度方向与aO夹角为30°、斜向下时，离开磁场时的速度方向相比进入时的改变了60°。不计电子的重力，下列说法正确的是( )
A.圆形区域中磁场的磁感应强度大小为
B.改变入射方向，当电子经过O点时，电子在磁场中的运动时间为
C.改变入射方向，电子离开磁场时的速度方向不变
D.改变入射方向，电子离开磁场时的速度方向可能改变
三、计算题
11、某学习小组设计了一个简易温度计，一根细长的均匀玻璃管一端开口，管内用水银柱封闭有一段气柱。如图所示，当管口竖直向上时，气柱长度为，当管口竖直向下时，气柱长度为，管内气体可视为理想气体，环境温度。
（1）求玻璃管水平放置时的气柱长度。
（2）①若玻璃管水平放置时，环境温度上升了，求水银柱在玻璃管中移动的距离，并判断温度计的标度是否均匀。
②请举出一条提高温度计灵敏度的措施（越大，温度计灵敏度越高）。
12、如图所示，两根完全相同的金属棒放置在倾角为的导轨上，导轨的顶端接有定值电阻和开关S（初始时开关闭合），整个导轨放在磁感应强度大小为的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨所在平面向上。现在给金属棒a施加一平行于导轨向下的恒力，使其从静止开始运动，经过后，金属棒b刚好开始滑动，已知两金属棒的质量均为、电阻均为、长度均为，两金属棒与导轨间的动摩擦因数均为，重力加速度为，导轨间距为，金属棒与导轨接触良好，导轨电阻不计，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，。
（1）求时间内，金属棒a下滑的位移大小；
（2）求时间内，金属棒a上产生的焦耳热；
（3）若金属棒b刚好运动的瞬间，立即断开开关S，在时刻，金属棒a中的电流恰好达到最大值，已知在时间内，金属棒a下滑的位移为，求这段时间内金属棒b的位移大小。
13、如图所示，木板B和物块A质量均为m，开始木板静止在水平地面上，物块位于木板最左端。物块与木板、木板与地面间的动摩擦因数均为μ，木板和物块用不可伸长的轻质细线绕过光滑定滑轮连接，初始时细线绷紧。现对物块施加一水平向右的恒定拉力，当物块运动到木板正中间时撤去拉力，最后物块恰好停在木板的最右端。已知细线足够长，整个过程木板不会撞到滑轮，物块可视为质点，重力加速度为g，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
（1）求物块向右加速和减速所用时间之比。
（2）求拉力F的大小。
（3）若已知木板长度为L，当物块运动到木板正中间时，撤去拉力的同时细线断裂，通过计算判断最终物块能否停在木板上。若能，求物块停在木板上的位置；若不能，求物块离开木板时的速度大小。
四、实验题
14、某学习小组的同学利用以下装置研究两小球的正碰.安装好实验装置，在水平地面上铺一张白纸，白纸上铺复写纸，记下重垂线所指的位置O.接下来的实验步骤如下.
步骤1：不放小球B，让小球A从斜槽上G点由静止释放，并落在地面上.重复多次，用尽可能小的圆，把小球A的所有落点圈在里面，其圆心就是小球A落点的平均位置.
步骤2：把小球B静止放在轨道前端边缘位置，让小球A从G点由静止释放，与小球B碰撞.重复多次，并使用与步骤1中同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置.
步骤3：用刻度尺分别测量三个落地点平均位置M、P、N到O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度.
（1）上述实验除需要测量线段OM、OP、ON的长度外，还需要测量小球的质量，为了防止碰撞后A球反弹，应保证A球的质量________B球的质量(填“大于”“等于”或“小于”).
（2）若两个小球碰撞前后动量守恒，需验证的关系式为________________________.(用、OM、OP和ON表示)
（3）若两个小球的碰撞为弹性碰撞，测量出长度比值，则________.(用数字表示)
（4）本实验中下列可能造成误差的是________.
A.小球在斜槽上运动时有摩擦
B.轨道末端未调节水平
C.小球A未从同一高度释放
D.轨道末端到地面的高度未测量
15、实验室有两个完全相同的电流表，为了尽量准确测量一节干电池的电动势E和内阻r，某学习小组设计了如图1所示的电路图.电流表的内阻记为，具体值未知.主要实验步骤如下：
①根据电路图，连接实物图；
②断开开关，闭合开关，调节电阻箱R取不同的值，记录对应的电流表的示数I，利用数据描点作图，画出的图象如图2中Ⅰ所示；
③闭合开关，调节电阻箱R取不同的值，记录对应的电流表的示数I，利用数据描点作图，画出的图象如图2中Ⅱ所示.
请完成下列问题.
（1）在图3中用笔画线代替导线连接实物图.
（2）实验中调节电阻箱R的阻值时，下列说法正确的是________.
A.应从大向小逐渐调节
B.应从小向大逐渐调节
C.从大向小或从小向大调节都可以
（3）某次电流表指针如图4所示，则电流表的读数为________ mA.
（4）测出图2中拟合的直线Ⅰ、Ⅱ的斜率均为，纵截距分别为，，可计算出干电池电动势________V，内阻________ Ω；电流表的内阻________Ω.(结果均保留3位有效数字)
参考答案
1、答案：C
解析：结合题述可知，经过时间，元素A经过两个半衰期，原子核个数变为，元素B经过一个半衰期，原子核个数变为，容器内元素的原子核个数之比变为，C正确。
2、答案：C
解析：设绳1、2上的张力大小分别为、，绳1与竖直方向的夹角为θ，小球质量为m，小车在水平面上做匀变速直线运动时小球竖直方向受力平衡，有，得，两绳一直保持拉直状态，θ不变，可知，一直保持不变。在水平方向上，由牛顿第二定律可知，当加速度方向向右时，有，得，若加速度稍稍减小，则减小。当加速度方向向左时，有，得，若加速度稍稍减小，则增大。综上，C正确。
3、答案：B
解析：由折射定律有，假设光沿折射光线的反方向从空气射入玻璃砖，由光的可逆性可知a、b两束光在玻璃砖中的折射角相同，b光的入射角大，玻璃砖对b光的折射率大，A错误。在真空中由可得，可知a光在真空中的波长较长，B正确。由折射知识有，可知a光在玻璃砖中的速度较大，C错误。若临界角为C，有，可知b光的临界角较小，若逐渐增加入射角，b光最先达到临界角而发生全反射，最先消失的是b光，D错误。
4、答案：B
解析：
5、答案：A
解析：令，由电阻定律可知，线圈上、下两部分的电阻之比为，由并联电路特点可知，线圈上、下两部分有效长度相等，则线圈上、下两部分所受安培力之比为，线圈上、下两部分所受安培力方向相同，可得整个线圈所受安培力大小为，A正确.
6、答案：D
解析：由题图可知波源P起振方向向下，此过程P的振动图象如图所示：
此过程波源P经过的总路程，处的质点Q平衡位置到波源P平衡位置的距离恰好为λ，波从波源P出发经过一个周期到达Q，以后PQ步调一致，即Q比P少了一次全振动，则此过程Q经过的总路程，故选D。
7、答案：A
解析：
8、答案：ACD
解析：A.一定质量的理想气体在等温膨胀过程中，内能不变，即，而，根据热力学第一定律，则，气体一定从外界吸收热量，故A正确；
B.热力学第一定律是能量守恒定律在热现象中的体现，热力学第二定律则指出了能量转化的方向性，故B错误；
C.0℃的冰融化为0℃的水，系统分子势能增加，分子平均动能不变，分子总动能不变，系统内能增加，故C正确；
D.热力学第二定律的微观意义是一切自发过程总是沿着分子热运动无序性增大的方向进行，泼出去的水相比盆中的水，分子无序性增加了，反映了与热现象有关的宏观过程具有方向性，故D正确。
故选ACD。
9、答案：CD
解析：A.根据正点电荷周围电场线的分布以及电场强度的合成可知两正点电荷在中心的合场强平行于ad，从a指向d，两负点电荷在中心产生的合场强方向平行于ad，从a指向d，两个正点电荷和负点电荷在中心处的电场强度大小相等，方向相同，所以合场强不可能为零，故A错误；
BC.ah处等量异种点电荷产生的电场中ed两点的电势相等，cf处等量异种点电荷产生的电场中，根据沿着电场线电势逐渐降低可知e点电势高于d点电势，所以e点的电势高于d点的电势。同理得出dg两点的电势相等，因此，将一带正电的试探电荷从d点移动到g点，电场力做的功为0，故B错误，C正确；
D.根据电场叠加的原理可知a、f、c处三个点电荷在b处产生的合场强方向与ec平行，且由e指向c，大小为，h处点电荷在b处产生的电场强度方向平行与bh且由b指向h，大小为。同理得出a、f、h处三个点电荷在e处产生的合场强方向平行于bh且由b指向h，大小为，c处负点电荷在e处产生的场强方向平行于ec且由e指向c，大小为，从而根据电场的叠加原理得出b、e两点场强大小相等、方向不同，故D正确。
故选CD。
10、答案：BC
解析：设电子在磁场中做匀速圆周运动的轨迹圆心为C，出射点为d，如图甲所示，由于电子离开磁场时的速度方向相比进入时的速度方向改变了60°，可知，由三角形全等可知，电子从d点射出时的速度方向竖直向下，可知为等腰三角形，可知电子在磁场中做匀速圆周运动的轨迹半径，根据洛伦兹力提供电子在磁场中做圆周运动的向心力可得，代入半径可得，A错误。改变电子在a处的入射方向，当电子经过O点时，如图乙所示，轨迹圆心在圆形边界上的D点，出射点在e点，可知四边形aOeD为菱形，三角形aOD，eOD为等边三角形，电子从e点射出时速度方向仍竖直向下，在磁场中运动轨迹对应的圆心角为120°，电子在磁场中的运动时间为，B正确。改变电子在a处的入射方向，设电子从一般位置f射出，轨迹圆心为P，同理可知四边形aOfP为菱形，出射点对应轨迹半径，可知电子射出磁场时速度方向仍竖直向下，即改变入射方向，电子离开磁场时的速度方向不变，C正确，D错误。
11、答案：（1）48 cm
（2）见解析
解析：（1）设大气压强为，水银柱长度为h，管内横截面积为S。由玻意耳定律可知，当玻璃管从平放到管口竖直向上时，有
当玻璃管从平放到管口竖直向下时，有
可得
（2）①当玻璃管水平放置时，原来环境温度，环境温度上升了
由盖-吕萨克定律有
可得
由于与成正比，故在大气压强一定时温度计的标度是均匀的
②由以上分析得
由于为确定量，则应改变，又
措施一：可封闭更多的气体，这样增加，增大，可提高温度计灵敏度
措施二：封闭气体后，可减小横截面积增大，增大，也可提高温度计灵敏度（合理即可）
12、答案：（1）0.06 m
（2）0.004 J
（3）
解析：（1）金属棒b刚好滑动时，有
解得
则干路上的电流
由闭合电路欧姆定律有
由法拉第电磁感应定律有
解得
对金属棒a，由动量定理有
即
又
联立解得
（2）对金属棒a，由动能定理有
整个回路中产生的焦耳热为
则金属棒a中产生的焦耳热为
解得
（3）当两金属棒的加速度相同时，金属棒a中的电流达到最大值，以整体为研究对象，由牛顿第二定律有
以金属棒a为研究对象，有
又
时刻后，两金属棒以相同的加速度沿导轨运动
时间内，由匀变速直线运动规律有
联立解得
13、答案：（1）
（2）
（3）见解析
解析：（1）对物块施加一水平向右的恒定拉力后，设物块向右的加速度大小为，由于细线长度不变，则木板向左的加速度大小也为，设木板长度为，当物块运动到木板正中间时，设物块向右的速度大小为v，则木板向左的速度大小也为v；设物块向右运动的距离为，则木板向左运动的距离也为，物块和木板的加速时间均为
有
拉力撤去后，先判断细线是否松弛
假设细线松弛，设物块向左的加速度大小为，有
得
设木板向右的加速度大小为，有
得
由于，连接的细线长度会增大，不符合实际，说明假设不成立，故拉力撤去后细线不松弛
拉力撤去后，由于细线不松弛，物块向右减速，木板向左减速，物块与木板的加速度大小相等，设为，设物块向右运动的距离为，则木板向左运动的距离也为，物块和木块的减速时间均为
物块停在木板最右端，有
物块减速过程有
联立可得
（2）设拉力撤去后细线上的拉力变为
对物块有
对木板有
可得
拉力撤去前，有，设细线上的拉力为
对物块有
对木板有
可得
（3）撤去拉力时，由以上分析可得物块和木板的速度大小
细线断裂后，结合以上分析可知物块向右减速，加速度大小，木板向左减速，加速度大小，木板速度先减为0。设减速过程木板经过时间速度减为0，向左运动的距离为，有
木板速度减为0时，物块的速度大小
此阶段物块减速运动的距离
此阶段物块相对木板向右滑行的距离
由于，可知木板速度减为0时，物块仍在木板上向右滑行
地面对木板的最大静摩擦力
物块对木板的滑动摩擦力
由于，之后木板保持静止
假设物块会从木板右端滑下
设物块滑到木板右端时速度为，有
可得，假设成立
14、答案：（1）大于（2）（3）1（4）BC
解析：（1）为了防止碰撞后A球反弹，应保证A球的质量m大于B球质量；
（2）由于两球从同一高度开始下落，且下落到同一水平面上，故两球下落的时间相同；根据动量守恒定律可得在水平方向有，故，即。
（3）弹性碰撞过程系统在水平方向动量守恒、机械能守恒，由机械能守恒定律得，两边同时乘以整理得，解得，，测量出长度比值为。
（4）A.小球A每次从斜槽同位置释放，摩擦力做的功相同，每次碰前小球A的速度相同，摩擦力不会产生实验误差，选项A错误；
B.轨道末端不水平，则小球不能做平抛运动，则对实验会造成误差，选项B正确；
C.多次实验时，若小球A没有从同一位置释放，各次碰前小球A的速度不相同，会产生实验误差，选项C正确；
D.两球从同一高度开始下落，则下落的时间相等，即轨道末端到地面的高度未测量对实验不会造成误差，选项D错误。
故选BC。
15、答案：（1）如图所示
（2）A
（3）50
（4）1.41；1.27；10.0
解析：（1）实物连接图如图所示，注意电流表的正、负接线柱，电流应从正接线柱流入。
（2）实验中调节电阻箱R的阻值时，应从大向小逐渐调节，这样回路中电流从小到大变化，可以避免电流超过电流表量程，故选A。
（3）毫安表最小分度值为10mA，可估读到1mA，则读数为50mA。
（4）开关断开时，由闭合电路欧姆定律有，整理得。开关闭合时，由闭合电路欧姆定律有，整理得。可得图象的斜率，得，直线Ⅰ的纵截距，直线Ⅱ的纵截距，可解得，，把数据代入可得。