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

2022年4月湖湘教育三新探索协作体高二期中联考

物  理

(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.如右图所示，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光在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.如右图所示，100 匝矩形线框，在磁感应强度为0.2 T的匀强磁场中,绕垂直磁场的轴00'以角速度为30 rad/s匀速转动，线框电阻不计，面积为0.5 m2,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L1和L2。已知变压器原、副线圈的匝数比为10:1,开关S断开时L1正常发光,且电流表示数为0.1 A，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e = 300 cos 30t(V)

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L1亮度不变

D.灯泡L2的额定功率为15 W

4.轻质细线吊着一质量为m=1 kg、半径为1 m、电阻R=π (Ω)、匝数n=2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10m/s2。则下列判断正确的是

A.线圈中的感应电流大小为0.2 AB.0~2s 时间内金属环产生的热量为0.02πJ

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。如右图所示，质量为60 kg的谷爱凌(包括滑雪板)以速度50 m/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10 m/s2,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2000kg·m/sB.位移的大小为m

C.距离赛道最远时的速度为25m/sD.距离赛道最远时的竖直位移为总竖直位移的

6.如右图所示，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θ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F=3mgsinθ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Ep=kx2，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gsinθ

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t=4s时的波形图，图(b)为介质中平衡位置在x=2.5 m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0.5 m/s

C. 0~2s时间内，质点P运动的位移为16 cm

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F-t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: 7D.只用图乙中数据可得出物块重力

9.一电荷量为-1.0x10-8 C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Ep与位置坐标x的关系图象如右图曲线所示，图中直线为曲线的切线，切点为(0.3， 3)

交x轴于(0.6, 0)。曲线过点(0.7，1)， 则下列说法正确的是

A.在x=0.3 m处静电力大小为10NB.在x=0.3 m处电场强度大小为109 N/C

C. x=0.3 m处的电势比x=0.7 m处的电势低D. x=0.3 m与x=0.7 m间电势差的绝对值是200 V

10.如右图所示质量为M的小车静止在光滑的水平面上，小车AB段是半径为R的四分之一光滑圆弧轨道，BC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BC轨道，最后恰好停在C点。已知小车质量M= =2m，滑块与轨道BC间的动摩擦因数为μ (0<μ<1),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)，滑块对小车的压力大小为

C.滑块从A滑到C的过程中小车相对于地面的位移等于兰(R+L)

D. L、R、μ三者的关系为R=μL

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.(6分)孙玉同学利用如下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x1 ( 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x2(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m1、m2， 与水平桌面间的动摩擦因数均为μ,重力加速度为

g，则A、B碰撞前的瞬间AB系统的动量p1________，碰撞后的瞬间AB系统的动量p2=

(用字母m1、 m2、从g、x1、x2表示)。若p1=p2, 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. (9分)某同学测量电流表G1内阻r1的电路如图甲所示，供选择的仪器如下:

①待测电流表G1 (0~5mA，内阻约400Ω)

②电流表G2 (0~10 mA，内阻约200Ω)

③定值电阻R1 (400Ω)

④定值电阻R2 (20Ω)

⑤滑动变阻器R3 (0~20000Ω)

⑥滑动变阻器R4 (0~20Ω)

⑦电动势为1.5 V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G1示数为I1，电流表G2示数为I2，以I1为纵轴，I2为横轴，作出相应图线，如图乙所示。根据I2-I1图线的斜率k及定值电阻，写出待测电流表内阻r1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G1无示数，电流表G2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. (12分)在高速公路长下坡路端的外侧，常设有避险车道(可简化为倾角为30°的斜面，如

下图所示)，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72 km/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10m/s2。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. (13分)如下图所示，在xOy平面的区域I内存在匀强磁场，磁场方向垂直于xOy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0A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+q的带电粒子从A孔以初速度V0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，=3。若已知m、q、v0、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B2的大小及方向;

(3)粒子抵达D时的动能。

15. (16分)水平面内有两根足够长的光滑平行导轨MN、PQ，间距d=1m, 左端接有C=2x 104μF的电容器。m=20g的导体棒垂直放在导轨上，整个空间有B=2 T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F1，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Q=0.4C，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v0。

(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F2，又经2t恰好返回到初始位

置D，求力F2的大小。