2023年湖北省武汉市物理高二下期中监测试题含解析

2023年湖北省武汉市物理高二下期中监测试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、一支架固定于放于水平地面上的小车上，细线上一端系着质量为m的小球，另一端系在支架上，当小车向左做直线运动时，细线与竖直方向的夹角为θ，此时放在小车上质量M的A物体跟小车相对静止，如下图所示，则A受到的摩擦力大小和方向是A．Mgsinθ，向左 B．Mgtanθ，向右C．Mgcosθ，向右 D．Mgtanθ，向左2、下面的例子中，通过热传递改变物体内能的是（）A．擦火柴，使火柴开始燃烧 B．阳光照在湖面上，使湖水升温C．用锯条锯木头，使锯条变热 D．搓搓手，会感觉暖和些3、关于磁感应强度B和磁感线的性质及概念,下列说法中正确的是A．根据磁感应强度定义式B=F/IL,磁场中某点的磁感应强度B与F成正比B．磁感应强度B是标量C．磁感线总是从磁体的N极指向S极D．磁场中任意两条磁感线均不相交4、如图所示，A，B两容器容积相同，用细长直导管相连，二者均封入压强为P，温度为T的一定质量的理想气体，现使A内气体温度升温至，B内气体温度保持不变，设稳定后A容器的压强为，则A． B． C． D．5、小球做简谐运动，则下述说法正确的是（）A．小球所受的回复力大小与位移成正比，方向相同B．小球的加速度大小与位移成正比，方向相反C．小球的速度大小与位移成正比，方向相反D．小球速度的大小与位移成正比，方向可能相同也可能相反6、如图所示，MN和PQ为两个光滑的电阻不计的水平金属导轨，变压器为理想变压器．今在水平导轨部分加一竖直向上的匀强磁场，则以下说法正确的是(

)A．若ab棒匀速运动，则IR≠0，IL=0，IC=0B．若ab棒匀速运动，则IR=0，IL=0，IC≠0C．若ab棒做匀加速运动，则IR≠0，IL≠0，IC=0D．若ab棒固定，磁场按的规律变化，则IR≠0，IL≠0，IC=0二、多项选择题：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，有多个选项是符合题目要求的。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、关于静电场的电场强度和电势，下列说法正确的是A．电场强度的方向处处与等电势面垂直B．电场强度为零的地方，电势也为零C．随着电场强度的大小逐渐减小，电势也逐渐降低D．任一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的方向8、如图所示，用粗细均匀的铜导线制成半径为r的圆环，

PQ为圆环的直径，其左石两侧存在垂直圆环所在平面的匀强磁场，磁感应强度大小均为B,但方向相反，圆环的电阻为2R.

一根长度为2r、电阻为R的金属棒MN绕着圆环的圆心O点紧贴着圆环以角速度ω沿顺时针方向匀速转动，转动过程中金属棒MN与圆环始终接触良好，则下列说法正确的是A．金属棒中电流方向始终由N到MB．圆环消耗的电功率是不变的C．MN中电流的大小为D．金属棒MN旋转一周的过程中，电路中产生的热量为9、水平弹簧振子在做简谐运动过程中的位移随时间关系如图所示，则下列说法中正确的是（）A．振子在0.1s时的速度发生反向B．振子在0.15s时的弹性势能最大，动能最小C．振子在0.05s到0.15s过程中，回复力先变大再变小D．振子在0.15s到0.2s过程中，速度增大、加速度减小10、由铅块包裹的放射源可以从右侧小孔向外发射α、β和γ三种射线，射线出射的速度方向均平行于纸面水平向右，速度大小分别为0.1c，0.99c和c（c为光速），且离开铅块后立刻进入匀强电场和匀强磁场并存的区域，其中电场方向竖直向上，磁场方向垂直纸面向外，区域面积足够大。现调整匀强电场和匀强磁场的强度，使在该区域中仅能观察到两条轨迹a和b，则下列说法正确的是（）A．γ射线一定在a轨迹中B．β射线一定在b轨迹中C．a轨迹中可能同时包含α射线和γ射线D．b轨迹中可能同时包含α射线和β射线三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）某学习小组利用带光电门的气垫导轨以及滑块A和B来探究动量守恒定律，光电计时器如图甲所示，可以显示遮光片经过光电门时的挡光时间，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦。实验装置简化如图乙所示。采用的实验步骤如下①将遮光片固定在滑块上，并用天平分别测出滑块A、B的质量、；②调整气垫导轨，使导轨处于水平；③在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧且两端与A、B链接，用电动遥控卡销锁定，A紧靠在左侧挡板处静止放置在气垫导轨上，光点门1位于O处，光电门2位于E处④按下遥控电钮放开卡销，当B运动到O时，弹簧第一次恢复原长；当弹簀再次压缩到最短时（B尚未达到E点），遥控装置自动锁定弹簧，使弹簧不再伸长。光电门1记录B第一次到达O时的挡光时间为，光电门2记录B第一次达到E的挡光时间；⑤利用上述测量的实验数据，探究动量守恒定律(1)关于本实验，以下说法正确的是（______）A．在B滑动到O之前，A、B和弹簧组成的系统动量守恒，能量守恒B．在B从O运动到E的过程中，A、B和弹簧组成的系统动量守恒，能量守恒C．刚开始弹簧压缩时的总长度与A、B运动中弹簧被压缩到最短时的总长度相同D．在B从O运动到E的过程中，滑块A、B有两次速度相同(2)探究动量守恒定律的表达式为_____；(3)在B经过O点之后运动到E的过程中，当弹簧再次恢复到原长时，滑块A的速率_____（填“大于”、“小于”“等于”）滑块B的速率。12．（12分）图为“研究电磁感应现象”的实验装置。（1）将图中所缺导线补接完整__________。（2）如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上电键后：A．将原线圈迅速插入副线圈时，灵敏电流计指针将_____。(填“向左偏转一下”或“向右偏转一下”或“不偏转”)B．原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，灵敏电流计指针______。(填“向左偏转一下”或“向右偏转一下”或“不偏转”)四、计算题：本题共3小题，共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）如图所示，相距为d的两平行金属板A、B足够大，板间电压恒为U，有一波长为λ的细激光束照射到B板中央，使B板发生光电效应，已知普朗克常量为h，金属板B的逸出功为W0，电子质量为m，电荷量为e.求：(1)从B板运动到A板所需时间最短的光电子，到达A板时的动能；(2)光电子从B板运动到A板时所需的最长时间．14．（16分）在O点有一机械振动振源从t=0开始振动，沿+x方向传播形成机械波．己知在t1=0.5s传到图中的M点，则：（1）此波的周期T是多少?（2）从t=0开始计时，再经过多长时间后N点将第一次过平衡位置且向-y方向运动？15．（12分）小明设计的电磁健身器的简化装置如图所示，两根平行金属导轨相距l＝0.50m，倾角θ＝53°，导轨上端串接一个R＝0.05Ω的电阻．在导轨间长d＝0.56m的区域内，存在方向垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度B＝2.0T．质量m＝4.0kg的金属棒CD水平置于导轨上，用绝缘绳索通过定滑轮与拉杆GH相连．CD棒的初始位置与磁场区域的下边界相距s＝0.24m．一位健身者用恒力F＝80N拉动GH杆，CD棒由静止开始运动，上升过程中CD棒始终保持与导轨垂直．当CD棒到达磁场上边界时健身者松手，触发恢复装置使CD棒回到初始位置(重力加速度g＝10m/s2，sin53°＝0.8，不计其它电阻、摩擦力以及拉杆和绳索的质量)．求：(1)CD棒进入磁场时速度v的大小；(2)CD棒进入磁场时所受的安培力FA的大小；(3)在拉升CD棒的过程中，健身者所做的功W和电阻产生的焦耳热Q.

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、B【解析】

小球与物体A相对于车均是静止的，加速度相同．知道夹角为θ，可以根据牛顿第二定律求出小球的加速度，再对A研究，运用牛顿第二定律求出摩擦力大小和方向．【详解】以小球为研究对象，受力如图，据牛顿第二定律有：可得；以物体A为研究对象有，方向水平向右．故选B2、B【解析】

ACD．擦火柴，用锯条锯木头，搓搓手，都是通过克服摩擦力做了功来改变物体内能，故ACD错误；B．通过太阳辐射，也就是热传递使湖水温度升高，所以湖水内能增大，故B正确。故选B。3、D【解析】

磁场中某点的磁感应强度B只与磁场本身有关，与通电导线受到的安培力F无关，选项A错误；磁感应强度B既有大小又有方向，是矢量，选项B错误；磁感线在磁体的外部从磁体的N极指向S极，内部是由S极到N极，形成闭合曲线，选项C错误；磁场中任意两条磁感线均不相交，选项D正确.4、B【解析】设A、B的容积分别为V，初状态压强为P，温度为T，末状态A部分温度升温，稳定后A容器的压强为，则B的压强也为，由理想气体状态方程：可知：，解得：，故B正确，ACD错误．5、B【解析】试题分析：、简谐运动中回复力，所以大小一定与位移成正比，方向相反，A错误；由牛顿第二定律可知，加速度与合外力成正比，故加速度大小与位移成正比，方向相反，故B正确；球的速度随时间周期性变化，但不与位移成正比，故C、D错误故选B．考点：简谐运动．点评：简谐运动的物体，速度、位移、回复力随时间成正弦规律变化，回复力和位移成正比，方向相反．6、C【解析】

AB．若ab棒匀速运动，则ab棒切割磁场产生的电流时恒定的，线圈产生的磁通量也是恒定的，不会引起副线圈的磁通量的变化，所以副线圈不会有感应电流产生，所以副线圈的电流全为零，即IR=0，IL=0，IC=0所以AB错误；C．若ab棒做匀加速运动，在原线圈中会产生不断增大的电动势，原线圈的磁通量在增加，所以副线圈能够产生感应电流，但是，由于原线圈的电流是均匀增加的，在副线圈中产生的感应电流是恒定的，所以IR≠0，IL≠0，由于电容器有通交流阻直流的特点，所以电容器中不会有电流即，IC=0，所以C正确．D．若ab棒固定，磁场按的规律变化，根据感应电动势可知，变压器原线圈产生的是正弦交流电，所以副线圈能够产生正弦式的感应电动势，所以副线圈的电流都不为零，所以D错误；二、多项选择题：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，有多个选项是符合题目要求的。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、AD【解析】试题分析：电场线总和等势面垂直，所以电场方向也和等势面垂直，A正确；等量同种电荷的连线中点处，电场强度为零，但是电势不为零，B错误；沿电场方向电势降低，与电场强度大小无关，C错误；沿电场线的方向电势降低最快；故电场中任一点的电场强度的方向总是指向该点电势降落最快的方向，D正确考点：考查了电场强度，电势，等势面【名师点睛】做本题的关键是知道电场强度与电势没有直接关系，电势是人为规定的，而电场强度和电场本身性质有关；电场强度的方向与等势面垂直，电场强度的方向是电势降低最快的方向；根据这些知识进行解答8、BCD【解析】

AC．由右手定则，MN中电流方向由M到N，根据法拉第电磁感应定律可得，产生的感应电动势为两者之和，即为总电阻为总电流为故A错误，C正确．B．由A项的分析可知，流过环的电流不变，则环消耗的电功率不变，故B正确．D．MN旋转一周外力做功为故D正确；故选BCD．【点睛】根据右手定则来确定感应电流的方向；由法拉第电磁感应定律来确定感应电动势，即为两种感应电动势之和；并由闭合电路欧姆定律来计算感应电流大小；最后根据焦耳定律来确定一周外力做功的多少．9、BD【解析】

A．t=0.1s时，振子回到平衡位置并向负方向运动，速度方向没有改变，故A错误；B．t=0.15s时，振子运动到负向最大位移处，此时弹簧形变量最大，振子速度为0，故B正确；C．t=0.05s到t=0.15s过程中，振子从正向最大位移处运动到负向最大位移处，其回复力先变小再变大，故C错误；D．t=0.15s到t=0.2s过程中，振子由负向最大位移处向平衡位置运动，速度增大，加速度减小，故D正确。故先BD。10、AC【解析】

本题考查对衰变现象的理解和带电粒子在点磁场中的运动。【详解】根据衰变的特点，γ射线不带电，一定在a轨迹中；α粒子带正电，电场力向上，洛伦兹力向下，电子带负电，电场力向下，洛伦兹力向上。若α粒子电场力等于洛伦兹力，即由于电子速度大于α粒子，故电子洛伦兹力大于电场力，向上偏转；同理若电子电场力等于洛伦兹力，α粒子也向上偏转，故b轨迹中不可能同时包含α射线和β射线。AC正确，BD错误。故选AC。三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、BD大于【解析】

（1）[1]A．在B滑动到O之前，对于A、B和弹簧组成的系统受到左侧的挡板的力，系统合外力不为零，系统的动量不守恒，能量守恒，A错误；B．在B从O运动到E的过程中，对于A、B和弹簧组成的系统受到合外力为零，系统的动量守恒，只有系统的弹力做功，能量守恒，B正确；C．从开始到达当A的速度等于B的速度时，弹簧压缩到最短过程，根据能量守恒，即开始的弹性势能大于压缩量最短的弹性势能，所以刚开始弹簧压缩时的总长度与A、B运动中弹簧被压缩到最短时的总长度不同，C错误；D．弹簧开始时具有弹性势能，当B运动到O时，弹簧第一次恢复原长，然后A、B和弹簧继续运动，B受到弹簧的拉力为阻力B做减速运动，A受到弹簧的拉力为动力A做加速运动，因为B的速度大于A的速度，弹簧将伸长，当A和B的速度相同时，弹簧的伸长量最大，由于弹簧仍是伸长的，B继续受到弹簧的拉力为阻力B做减速运动，A继续受到弹簧的拉力为动力A做加速运动，即此过程中A的速度大于B的速度，弹簧伸长量将继续减少，一直到弹簧伸长量为零达到弹簧再次恢复原长，此时A的速度仍然大于B的速度，弹簧将从原长受到压缩，一直到A的速度等于B的速度，弹簧压缩到最短，做后到达E点，所以，在B从O运动到E的过程中，滑块A、B有两次速度相同，D正确。故选BD。（2）[2]根据极短时间内的平均速度表示瞬时速度，滑块通过光电门的速度分别为运动到O时速度第一次达到E的速度B经过O点之后运动到E的过程中，动量守恒即由以上各式解得。（3）[3]弹簧开始时具有弹性势能，当B运动到O时，弹簧第一次恢复原长，然后A、B和弹簧继续运动，B受到弹簧的拉力为阻力B做减速运动，A受到弹簧的拉力为动力A做加速运动，因为B的速度大于A的速度，弹簧将伸长，当A和B的速度相同时，弹簧的伸长量最大，由于弹簧仍是伸长的，B继续受到弹簧的拉力为阻力B做减速运动，A继续受到弹簧的拉力为动力A做加速运动，即此过程中A的速度大于B的速度，弹簧伸长量将继续减少，一直到弹簧伸长量为零达到弹簧再次恢复原长，此时A的速度仍然大于B的速度。12、如图所示：向右偏转一下向左偏转一下【解析】

（1）探究电磁感应现象实验电路分两部分，要使原线圈产生磁场必须对其通电，故电源、开关、滑动变阻器、原线圈组成闭合电路，灵敏电流计与副线圈组成另一个闭合电路，如图所示：（2）闭合开关，穿过副线圈的磁通量增大，灵敏电流表的指针向右偏；

A．将原线圈迅速插入副线圈时，磁场方向不变，穿过副线圈的磁通量增大，灵敏电流计指针将向右偏转一下；

B．原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，原线圈电流变