湖北省恩施州高中教育聯(lián)盟2022-2023學(xué)年高二上學(xué)期期中考試物理試題Word版含解析

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恩施州高中教育聯(lián)盟2022年秋季學(xué)期高二期中考試物理試卷本試卷滿分100分，考試用時(shí)75分鐘。一、選擇題：本題共11小題，每小題4分，共44分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1~7題只有一項(xiàng)符合題目要求，第8~11題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。1.探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，下列選項(xiàng)中不能使靈敏電流表指針偏轉(zhuǎn)的是（　　）A.閉合開關(guān)的瞬間B.閉合開關(guān)且電流穩(wěn)定后C.閉合開關(guān)后將線圈A迅速向上拔出時(shí)D.閉合開關(guān)后迅速移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片【答案】B【解析】【詳解】A．閉合開關(guān)的瞬間，線圈B中磁通量增大，產(chǎn)生感應(yīng)電流，靈敏電流表指針偏轉(zhuǎn)，故A錯(cuò)誤；B．閉合開關(guān)且電流穩(wěn)定后，線圈B中磁通量不變化，則無感應(yīng)電流，靈敏電流表指針不偏轉(zhuǎn)，故B正確；C．閉合開關(guān)后將線圈A迅速向上拔出時(shí)。線圈B中磁通量減小，產(chǎn)生感應(yīng)電流，靈敏電流表指針偏轉(zhuǎn)，故C錯(cuò)誤；D．閉合開關(guān)后迅速移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，線圈A中電流發(fā)生變化，則穿過線圈B中的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，靈敏電流表指針偏轉(zhuǎn)，故D錯(cuò)誤。故選B。2.在地面上插入一對(duì)電極M、N，將兩個(gè)電極與直流電源相連，大地中形成恒定電流和恒定電場(chǎng)。恒定電場(chǎng)基本性質(zhì)與靜電場(chǎng)相同，其電場(chǎng)線分布如圖所示，P、Q是電場(chǎng)中的兩點(diǎn)。下列說法正確的是（　?。?/p>

1A.M、N電極分別與電源的正極、負(fù)極相連接B.在Q點(diǎn)靜止釋放一電子，電子將沿著電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)C.電子在P點(diǎn)具有的電勢(shì)能比在Q點(diǎn)具有的電勢(shì)能大D.選無限遠(yuǎn)處電勢(shì)能為零，電子在中垂線的下側(cè)時(shí)具有的電勢(shì)能最低【答案】A【解析】分析】【詳解】A．由電場(chǎng)線的方向可知，M、N電極分別與電源的正極、負(fù)極相連接，故A正確；B．因?yàn)殡妶?chǎng)是非勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)方向不斷變化，故在Q點(diǎn)靜止釋放的電子，將做曲線運(yùn)動(dòng)，受力方向與運(yùn)動(dòng)方向不在一條直線上，故電子不會(huì)沿著電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)電場(chǎng)線的方向與電勢(shì)的關(guān)系可知，P點(diǎn)的電勢(shì)大于Q的電勢(shì)，而負(fù)電荷在電勢(shì)越高的位置電勢(shì)能越小，故C錯(cuò)誤；D．由圖中電場(chǎng)線可知，的中垂線基本上是一個(gè)等勢(shì)面，所以選無限遠(yuǎn)處電勢(shì)能為零，電子在中垂線的下側(cè)時(shí)具有的電勢(shì)能基本相等，電子在中垂線的左側(cè)時(shí)具有的電勢(shì)能更低，故D錯(cuò)誤。故選A。3.如圖所示，質(zhì)量分別為、的A、B兩帶電小球，電荷量分別為和，用輕質(zhì)絕緣細(xì)線懸掛在水平天花板上，平衡時(shí)兩小球恰處于同一高度，細(xì)線與豎直方向的夾角分別為、，則下列判斷正確的是（　　）A.B.C.D.【答案】D【解析】【詳解】AB．兩小球間的庫(kù)侖力是作用力與反作用力，大小一定相等，與兩個(gè)球電荷量是否相等無關(guān)，即小球電荷量與無法判斷，選項(xiàng)A、B均錯(cuò)誤；

2CD．設(shè)兩小球間的庫(kù)侖力大小為F，根據(jù)平衡條件有解得選項(xiàng)C錯(cuò)誤、D正確。故選D。4.如圖所示，質(zhì)量為1kg的物體在光滑水平地面上做初速度為6m/s的勻速直線運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻開始，物體受到如圖所示的水平力F的作用，0~2s時(shí)間內(nèi)，力F的方向與物體的初速度方向相同，2s~6s時(shí)間內(nèi)，力F的方向與物體的初速度方向相反。則物體在第6s末的速度大小為（　　）A.1m/sB.2m/sC.4m/sD.8m/s【答案】C【解析】【詳解】設(shè)初速度方向?yàn)檎较?，在圖像中，圖像與時(shí)間軸圍成的面積等于該力的沖量，因此在0~6s內(nèi)，力F的沖量為根據(jù)動(dòng)量定理可得物體在第6s末的速度故選C。

35.如圖所示，質(zhì)量為的木塊C放在水平地面上，固定在C上的豎直輕桿的頂端與小球A用細(xì)繩a連接，小球A、B用細(xì)繩b連接，當(dāng)與水平方向成30°角的力F作用在小球B上時(shí)，A、B、C恰好能一起向右勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)細(xì)繩a、b與豎直方向的夾角分別為30°、60°，已知小球A的質(zhì)量也為m，則木塊C與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為（　?。〢.B.C.D.【答案】A【解析】【詳解】對(duì)B進(jìn)行受力分析，如下圖所示根據(jù)平衡條件可得在x軸方向上在y軸方向上解得對(duì)A進(jìn)行受力分析，如下圖所示

4根據(jù)平衡條件可得在x軸方向上在y軸方向上解得故以A、B、C整體為研究對(duì)象，根據(jù)平衡條件可得解得故選A。6.如圖所示：地球可看作質(zhì)量分布均勻、半徑為R的球體，地球內(nèi)部的a點(diǎn)距地心的距離為r，地球外部的b點(diǎn)距地心的距離為2r，2r>R。已知質(zhì)量分布均勻的球殼對(duì)殼內(nèi)物體的引力為零，忽略地球的自轉(zhuǎn)，則a、b兩點(diǎn)的重力加速度大小之比為（　?。〢.B.C.D.

5【答案】C【解析】【詳解】設(shè)地球密度為ρ，根據(jù)題意可知a點(diǎn)距地心距離為r，且小于R，則只有半徑為r的球體對(duì)其產(chǎn)生萬有引力，則根據(jù)黃金代換可得解得b點(diǎn)距地心的距離為2r，則根據(jù)黃金代換可得解得則故C正確，故選C。7.如圖所示，質(zhì)量為0.7kg的帶孔小球穿在光滑的固定水平桿（足夠長(zhǎng)）上，長(zhǎng)度為0.8m的輕質(zhì)細(xì)線上端與小球連接，下端懸掛一質(zhì)量為0.7kg的木塊，質(zhì)量為0.02kg的子彈沿水平方向以160m/s的速度射入木塊，以20m/s的速度水平射出木塊，小球和木塊均可視為質(zhì)點(diǎn)，取重力加速度大小，則水平桿對(duì)小球的最小作用力為（　?。〢.8NB.9NC.10ND.11N【答案】A【解析】【詳解】令m1、m2和m3分別表示子彈、木塊和小球的質(zhì)量，v0表示子彈射入木塊前的速度，v1和v2分別表示子彈射出木塊時(shí)子彈和木塊的速度，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有

6解得木塊獲得速度后，對(duì)木塊和小球組成的系統(tǒng)分析，系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒，當(dāng)木塊擺動(dòng)小球右下側(cè)最高點(diǎn)時(shí)與小球具有相同的水平速度v，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有解得設(shè)木塊上升的高度為h，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有解得令l表示細(xì)線長(zhǎng)度，則此時(shí)細(xì)線與水平方向的夾角的正弦值為解得設(shè)此時(shí)細(xì)線拉力大小為T，對(duì)木塊和小球在水平方向上根據(jù)牛頓第二定律分別有可知ax和ax′大小相等、方向相反，所以此時(shí)木塊相對(duì)小球加速度的水平分量大小為設(shè)此時(shí)木塊相對(duì)小球的加速度的豎直分量大小為，則因?yàn)樾∏蛟谪Q直方向上始終平衡，所以木塊相對(duì)小球的豎直分運(yùn)動(dòng)等同于相對(duì)地面的豎直分運(yùn)動(dòng)，則對(duì)木塊在豎直方向上根據(jù)牛頓第二定律有

7解得木塊繞小球做圓周運(yùn)動(dòng)，木塊上升到最高點(diǎn)時(shí)相對(duì)小球的線速度為零，此時(shí)細(xì)線拉力最小，水平桿對(duì)小球的作用力最小，為故選A。8.火車速度的提高易使外軌受損，提速后為解決火車轉(zhuǎn)彎時(shí)對(duì)外軌的磨損問題，下列可行的措施有（）A.減小彎道半徑B.增大彎道半徑C.適當(dāng)減小內(nèi)、外軌道的高度差D.適當(dāng)增大內(nèi)、外軌道的高度差【答案】BD【解析】【詳解】火車轉(zhuǎn)彎時(shí)為減小外軌所受壓力，可使外軌略高于內(nèi)軌，使軌道形成斜面，若火車速度合適，內(nèi)外軌均不受擠壓。此時(shí)，重力與支持力的合力提供向心力，如圖所示當(dāng)火車速度增大時(shí)，應(yīng)適當(dāng)增大轉(zhuǎn)彎半徑或增加內(nèi)外軌道高度差。故選BD。

89.在如圖所示的電路中，、為滑動(dòng)變阻器，它們的滑片、均位于滑動(dòng)變阻器的正中間，下列操作能使理想電流表的示數(shù)增大的是（　　）A.向左移動(dòng)滑片B.向右移動(dòng)滑片C.向上移動(dòng)滑片D.向下移動(dòng)滑片【答案】AD【解析】【詳解】A．向左移動(dòng)滑片，電路的總電阻減小，由閉合電路的歐姆定律可知，總電流增大，并聯(lián)電路兩端電壓U并增大，理想電流表的示數(shù)增大，A正確；B．向右移動(dòng)滑片，電路的總電阻增大，由閉合電路的歐姆定律可知，總電流減小，并聯(lián)電路兩端電壓U并減小，理想電流表的示數(shù)減小，B錯(cuò)誤；C．向上移動(dòng)滑片，電路的總電阻減小，由閉合電路的歐姆定律可知，總電流增大，電源內(nèi)阻電壓增大，路端電壓減小，R1兩端電壓增大，并聯(lián)電路兩端電壓U并減小，理想電流表的示數(shù)減小，C錯(cuò)誤；D．向下移動(dòng)滑片，電路的總電阻增大，由閉合電路的歐姆定律可知，總電流減小，電源內(nèi)阻電壓減小，路端電壓增大，R1兩端電壓減小，并聯(lián)電路兩端電壓U并增大，理想電流表的示數(shù)增大，D正確。故選AD。10.甲同學(xué)在馬路上勻速步行時(shí)經(jīng)過路邊的一輛電動(dòng)車，1.5s后乙同學(xué)啟動(dòng)電動(dòng)車，兩者運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖所示，下列說法正確的是（　?。〢.乙同學(xué)啟動(dòng)電動(dòng)車時(shí)的加速度大小為B.0~3.5s內(nèi)甲、乙兩同學(xué)間的最大距離為2mC.時(shí)乙同學(xué)追上甲同學(xué)

9D.乙同學(xué)追上甲同學(xué)時(shí)的加速距離為4.5m【答案】BD【解析】【詳解】A．v-t圖像的斜率表示加速度，所以乙同學(xué)啟動(dòng)電動(dòng)車時(shí)的加速度大小為故A錯(cuò)誤；B．由圖可知0~3.5s內(nèi)，t=2.5s時(shí)刻甲、乙速度相同，此時(shí)兩同學(xué)間距離最大，又因?yàn)関-t圖像與坐標(biāo)軸所圍的面積表示位移，所以最大距離為故B正確；C．設(shè)t時(shí)刻乙同學(xué)追上甲同學(xué)，根據(jù)位移關(guān)系有解得（另一解t=05s不合實(shí)際，舍去）故C錯(cuò)誤；D．乙同學(xué)追上甲同學(xué)時(shí)的加速距離為故D正確。故選BD。11.一輛玩具賽車在水平直跑道上由靜止開始以800W的恒定功率加速前進(jìn)，玩具賽車瞬時(shí)速度的倒數(shù)和瞬時(shí)加速度a的關(guān)系圖像如圖所示，已知玩上賽車在跑道上運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力大小不變，玩具賽車從起點(diǎn)到終點(diǎn)所用的時(shí)間為30s，玩具賽車到達(dá)終點(diǎn)前已達(dá)到最大速度。下列說法正確的是（　?。〢.玩具賽車的質(zhì)量為10kgB.玩具賽車所受的阻力大小為40NC.玩具賽車的速度大小為10m/s時(shí)的加速度大小為2m/s2

10D.起點(diǎn)到終點(diǎn)的距離為500m【答案】BCD【解析】【詳解】AB．由牛頓第二定律可知賽車做加速度逐漸減小的加速直線運(yùn)動(dòng)，整理得所以圖像的斜率恒定為與縱軸的截距為結(jié)合圖像可得代入P=800W解得m=20kgf=40N選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；C．將v=10m/s代入解得a=2m/s2選項(xiàng)C正確；D．達(dá)到最大速度時(shí)有F=f=40N又P=Fvmax=800W解得

11vmax=20m/s從起點(diǎn)到終點(diǎn)根據(jù)動(dòng)能定理有解得x=500m選項(xiàng)D正確。故選BCD。二、非選擇題：本題共5小題，共56分。12.某同學(xué)利用水平放置的氣墊導(dǎo)軌和光電門“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”，裝置如圖所示。已知滑塊的質(zhì)量為M，鉤碼的質(zhì)量為m，重力加速度大小為g。測(cè)得遮光條的寬度為d，光電門A、B之間的距離為l，滑塊通過光電門A、B的時(shí)間分別為、。（1）滑塊通過光電門A時(shí)的速度大小vA=______（用相關(guān)物理量的符號(hào)表示）。（2）要驗(yàn)證系統(tǒng)機(jī)械能守恒，需要______和______在誤差范圍內(nèi)相等。（均用相關(guān)物理量的符號(hào)表示）【答案】①.②.mgl③.【解析】【詳解】（1）[1]滑塊通過光電門的時(shí)間很小，平均速度近似等于瞬時(shí)速度，則有滑塊經(jīng)光電門A時(shí)的速度大?。?）[2]要驗(yàn)證系統(tǒng)機(jī)械能守恒，需要系統(tǒng)重力勢(shì)能的減少量[3]滑塊經(jīng)光電門B的速度大小為

12系統(tǒng)動(dòng)能的增加量在誤差范圍內(nèi)相等。13.某同學(xué)要測(cè)量一枚紐扣電池的電動(dòng)勢(shì)（約為3V）和內(nèi)阻（約為0.5Ω），設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路，電路中為定值電阻，電壓表內(nèi)阻較大。（1）請(qǐng)按圖甲電路幫助小賈同學(xué)完善圖乙實(shí)物的連線________。（2）滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用______，定值電阻應(yīng)選用______。A．滑動(dòng)變阻器（阻值為0~3Ω，允許通過的最大電流為2A）B．滑動(dòng)變阻器（阻值為0~50Ω，允許通過的最大電流為1A）C．定值電阻（阻值為1.0Ω，功率不能超過2W）D．定值電阻（阻值為10Ω，功率不能超過10W）（3）閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，記錄多組電壓表U和電流表I的示數(shù)，作出圖像如圖丙所示，則電池的電動(dòng)勢(shì)E=______V（結(jié)果保留三位有效數(shù)字），電池的內(nèi)阻r=______Ω（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。（4）當(dāng)電壓表的示數(shù)如圖丁所示時(shí)，電池的輸出功率是______W（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

13【答案】①.②.B③.C④.2.92##2.90##2.91##2.93##2.94⑤.0.42##0.41##0.43##0.44⑥.0.81##0.82##0.83##0.84##0.85##0.86【解析】【詳解】（1）[1]實(shí)物圖如圖所示（2）[2][3]電流表量程是0.6A，電池電動(dòng)勢(shì)約為3V，則電路中最小的阻值為定值電阻為保護(hù)電阻，定值電阻（阻值為10Ω，功率不能超過10W）阻值太大，所以定值電阻應(yīng)該選C；滑動(dòng)變阻器（阻值為0~3Ω，允許通過的最大電流為2A）阻值太小，滑動(dòng)變阻器采用限流式接法，為測(cè)多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選擇B；（3）[4][5]根據(jù)閉合電路歐姆定律

14由圖丙可知，圖線與縱軸的交點(diǎn)所代表的電壓就是電池電動(dòng)勢(shì)，則E=2.92V由圖丙可知，圖線的斜率等于，則則（4）[6]電壓表的量程是3V，圖丁所示讀數(shù)為2.40V，由圖丙可知，此時(shí)電流為0.35A，則此時(shí)電池的輸出功率14.圖為直流電動(dòng)機(jī)提升重物的裝置圖，重物的質(zhì)量，電源電動(dòng)勢(shì)，電源內(nèi)阻，當(dāng)電動(dòng)機(jī)以的恒定速度豎直向上提升重物時(shí)，電路中的電流I=4A。不計(jì)繩的重力，不計(jì)摩擦阻力與空氣阻力，取重力加速度大小，求：（1）電動(dòng)機(jī)的輸入功率；（2）電動(dòng)機(jī)線圈的電阻R；（3）電源的工作效率?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）電動(dòng)機(jī)的輸入功率就是電源的輸出功率，則有解得（2）電動(dòng)機(jī)的輸入功率等于提升重物的功率與線圈電阻的熱功率之和，則有

15解得（3）電源的工作效率解得15.1890年，英國(guó)物理學(xué)家J.J.湯姆孫對(duì)陰極射線進(jìn)行了研究，打開了探究原子結(jié)構(gòu)的大門，他的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。真空玻璃管內(nèi)陰極K發(fā)出的電子，由靜止經(jīng)A、K間的電壓加速后，以平行于極板C、D的速度進(jìn)入平行板電容器。若兩極板C、D間無電壓，則電子恰好打在熒光屏上的O點(diǎn)；若在兩極板間施加圖示的電壓，則電子打在熒光屏上的P點(diǎn)。已知極板C、D的長(zhǎng)度均為l，間距為d，O、P間的距離為y，電子的比荷為，加速電壓和偏轉(zhuǎn)電壓均為U。求：（1）電子進(jìn)入極板C、D時(shí)的速度大?。唬?）兩極板右端距熒光屏的距離x。【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）根據(jù)動(dòng)能定理有解得（2）電子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，設(shè)電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)的位移大小為h，有

16解得16.如圖所示，質(zhì)量的滑塊與質(zhì)量的帶擋板的木板用彈簧拴接在一起，起初彈簧處于原長(zhǎng)，它們一起以的速度在足夠大的水平地面上向右運(yùn)動(dòng)，之后木板與靜止的、質(zhì)量的小球發(fā)生彈性碰撞，碰撞時(shí)間極短，此后彈簧壓縮過程中木板運(yùn)動(dòng)的位移大小，彈簧的最大壓縮量，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，忽略一切摩擦，求：（1）碰后小球的速度大小v；（2）彈簧第一次壓縮過程中對(duì)木板的沖量I；（3）從與小球碰撞開始到彈簧第一次壓縮至最短所用的時(shí)間t?！敬鸢浮浚?）；（2），方向水平向右；（3）1s【解析】【詳解】（1）設(shè)木板與小球碰撞后的速度大小為，則有解得

17（2）設(shè)彈簧壓縮至最短時(shí)滑塊和木板的速度均為，則有解得方向水平向右。（3）設(shè)彈簧壓縮過程中的某時(shí)刻滑塊的速度大小為，木板的速度大小為，則有即則解得