2023年湖南省长沙市长郡湘府中学高二物理第二学期期中经典试题含解析

2023年湖南省长沙市长郡湘府中学高二物理第二学期期中经典试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、下列说法中正确的是（）A．温度低的物体内能小B．外界对物体做功时，物体的内能一定增加C．温度低的物体分子运动的平均动能小D．做加速运动的物体，由于速度越来越大，因此物体分子的平均动能越来越大2、下列关于交流电路的说法错误的是（）A．电容器的击穿电压为交流电压的最大值B．电路中电流表的示数为电流的有效值C．教室内日光灯的额定电压为电压的有效值D．电路中保险丝的熔断电流为电流的最大值3、如图所示演示装置，一根张紧的水平绳上挂着四个单摆，让C摆摆动，其余各摆也摆动起来，可以发现（）A．B摆振幅最大B．D摆摆动周期最短C．A摆摆动周期最长D．各摆摆动的周期均与C摆相同4、如图甲所示，在竖直平面内有四条间距相等的水平虚线L1、L2、L3、L4，在L1与L2、L3与L4之间均存在着匀强磁场，磁感应强度的大小为1T，方向垂直于竖直平面向里．现有一矩形线圈abcd，宽度cd＝L＝0.5m，质量为0.1kg，电阻为2Ω，将其从图示位置(cd边与L1重合)由静止释放，速度随时间变化的图象如图乙所示，t1时刻cd边与L2重合，t2时刻ab边与L3重合，t3时刻ab边与L4重合，t2－t3之间的图线为与t轴平行的直线，t1－t2之间和t3之后的图线均为倾斜直线，已知t1－t2的时间间隔为0.6s，整个运动过程中线圈始终位于竖直平面内．(重力加速度g取10m/s2)则()A．在0－t1时间内，通过线圈的电荷量为2.5CB．线圈匀速运动的速度为8m/sC．线圈的长度ad＝1mD．0－t3时间内，线圈产生的热量为4.2J5、如图甲所示,一矩形闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴O′以恒定的角速度ω转动,从线圈平面与磁场方向平行时开始计时,线圈中产生的交变电流按照图乙所示的余弦规律变化,在t=π/2ω时刻（ ）A．线圈中的电流最大B．穿过线圈的磁通量为零C．线圈所受的安培力为零D．穿过线圈磁通量的变化率最大6、某同学在研究单摆的受迫振动时，得到如图所示的共振曲线.横轴表示驱动力的频率，纵轴表示稳定时单摆振动的振幅。已知重力加速度为g，下列说法中正确的是A．由图中数据可以估算出摆球的摆长B．由图中数据可以估算出摆球的质量C．由图中数据可以估算出摆球的最大动能D．如果增大该单摆的摆长，则曲线的峰值将向右移动二、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、如图所示，固定在地面上的水平气缸内由活塞B封闭着一定量的气体，气体分子之间的相互作用力可以忽略假设气缸壁的导热性能很好，环境的温度保持不变若用外力F将活塞B缓慢地水平向右拉动，则在拉动活塞的过程中，关于地气缸内气体的下列结论，其中正确的是A．气体做等温膨胀，分子的平均速率不变，气体的压强不变B．气体做等温膨胀，气体分子单位时间对气缸壁单位面积碰撞的次数将变少C．因为气体内能不变，所以气体从外界吸收的热能全用来对外做功D．气体是从单一热原吸热，全用来对外做功，因此此过程违反热力学第二定律8、关于电容器和电感线圈对交流电的影响，下列说法中正确的是：A．电容器对于高频交变电流的阻碍作用大于它对低频交变电流的阻碍作用B．电感线圈对于高频交变电流的阻碍作用大于对低频交变电流的阻碍作用C．电容器对于高频交变电流的阻碍作用小于它对低频交变电流的阻碍作用D．电感线圈对于高频交变电流的阻碍作用小于对低频交变电流的阻碍作用9、物理学的发展推动了医学影像诊断技术的进步．一般来说，医生会根据病人的病情，通常可先做B超检查，如果发现某处有问题，再做CT；B超成像的基本原理是探头向人体发射超声波，CT在工作时发出X射线束对人体的某一部分进行扫描．关于超声波和X射线，下列说法中正确的是A．超声波和X射线都能发生干涉和衍射现象B．超声波和X射线都是电磁波C．可见光和X射线在真空中传播速度相同D．超声波和X射线都可以在真空中传播E.超声波和X射线都可以传递信息10、下列说法正确的是A．机场、车站的安检门可以探测人身携带的金属物品，是利用静电感应的原理工作B．可以用超声波探测金属、陶瓷、混凝土制品，检查内部是否有气泡、空洞和裂纹C．由于多普勒效应，我们观察到离我们而去的恒星发出的光谱，将向红光光谱方向移动，波长变长、频率降低D．γ射线的穿透能力很强，可用于探测金属零件内部的缺陷三、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）如图所示的装置中，质量为mA的钢球A用细线悬挂于O点，质量为mB的钢球B放在离地面高度为H的小支柱N上．O点到A球球心的距离为L.使悬线在A球释放前伸直，且线与竖直线的夹角为α，A球释放后摆动到最低点时恰与B球正碰，碰撞后，A球把轻质指示针OC推移到与竖直线夹角为β处，B球落到地面上，地面上铺一张盖有复写纸的白纸D.保持α角度不变，多次重复上述实验，白纸上记录到多个B球的落点．（1）图中x应是B球做________(从“平抛”、“自由落体”、“圆周”中三选一)运动的水平位移大小．（2）为了探究碰撞中的守恒量，在已知重力加速度g的条件下，还需要测得的七个物理量是________________(填写题目中所给物理量符号)．（3）用测得的物理量表示：mAvA＝______；mAvA′＝______；mBvB′＝________.12．（12分）在用单摆测定重力加速度的实验中，实验装置如图所示。(1)组装单摆时，应在下列器材中选用_________和_________。A．长度为1m左右的细线B．长度为30cm左右的细线C．直径为1.8cm的塑料球D．直径为1.8cm的铁球(2)测出悬点O到小球球心的距离（摆长）L及单摆完成n次全振动所用的时间t，则重力加速度g=___________________（用L、n、t表示）。(3)下表是某同学记录的3组实验数据，并做了部分计算处理。组次123摆长L/cm80.0090.00100.0050次全振动时间t/s90.095.5100.5振动周期T/s1.801.91重力加速度g/(m·s－2)9.749.73请计算出第3组实验中的T=________s，g=________m/s2（结果保留2位小数）。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）弧形轨道的下端与竖直圆轨道相接，质量为1kg的小球从高h=20m的弧形轨道上端由静止滚下，小球进入圆轨道下端后沿圆轨道运动，圆轨道的半径为R=5m，(ｇ取10m/s2)试求：(1)小球进入圆轨道最低点时的速度的大小；(2)小球进入圆轨道最低点时对轨道的压力的大小14．（16分）一气缸水平固定在静止的小车上，一质量为m、面积为S的活塞将一定量的气体封闭在气缸内，平衡时活塞与气缸底相距L．现让小车以一较小的水平恒定加速度向右运动，稳定时发现活塞相对于气缸移动了距离d。已知大气压强为P0不计气缸和活塞间的摩擦；且小车运动时，大气对活塞的压强仍可视为，整个过程温度保持不变。求：(1)小车以一较小的水平恒定加速度向右运动，稳定时的压强；(2)小车加速度的大小。15．（12分）如图所示，上端带卡环的绝热圆柱形气缸竖直放置在水平地面上，气缸内部的高度为h，气缸内部被厚度不计、质量均为m的活塞A和B分成高度相等的三部分，下边两部分封闭有理想气体M和N，活塞A导热性能良好，活塞B绝热，两活塞均与气缸接触良好，不计一切摩擦，N部分气体内有加热装置，初始状态温度为T0，气缸的横截面积为S，外界大气压强大小为且保持不变．现对N部分气体缓慢加热（1）当活塞A恰好到达气缸上端卡环时，N部分气体从加热装置中吸收的热量为Q，求该过程中N部分气体内能的变化量；（2）活塞A恰好接触气缸上端卡环后，继续给N部分气体加热，当M部分气体的高度达到时，求此时N部分气体的温度．

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、C【解析】

AC．温度是分子平均动能的标志，而内能是物体内所有分子动能和分子势能之和，故A错误，C正确；B．改变内能有两种方式：做功、热传递，外界对物体做功时，如果物体向外界放热，物体的内能不一定增加，故B项错误；D．在热现象的研究中，一般不考虑物体的机械能，故D错误。故选C。2、D【解析】A项：电容器的击穿电压为交流电压瞬时值的最大值，故A正确；B项：电路中电压表、电流表的示数均为有效值，故B正确；C项：教室内日光灯的额定电压为220V，是电压的有效值，故C正确；D项：电路中保险丝的熔断电流要考虑电流的热效应，为电流的有效值，故D错误．点晴：使用交变电流的电气设备上所标的电压、电流值均是有效值，交流电流表和交流电压表测得的值也是电路中的有效值，电容器的击穿电压为瞬时值的最大值，有效值的定义：取一个周期时间，将交流与直流分别通过相同的电阻，若产生的热量相同，直流的电流值，即为此交流的有效值．3、D【解析】

BCD．C摆摆动起来后，通过水平绳子对A、B、D三个摆施加周期性的驱动力，使A、B、D三摆做受迫振动，故A、B、D三摆周期相同，故D正确，BC错误；A．因为A摆的摆长等于C摆的摆长，所以A摆的固有频率等于受迫振动的频率，所以A摆发生共振，振幅最大，故A错误。故选D。4、B【解析】根据平衡有：mg=BIL；而；联立两式解得：，故B正确．t1～t2的时间间隔内线圈一直做匀加速直线运动，知ab边刚进上边的磁场时，cd边也刚进下边的磁场．设磁场的宽度为d，则线圈的长度：L′=2d；线圈下降的位移为：x=L′+d=3d，则有：3d=vt-gt2，将v=8m/s，t=0.6s，代入解得：d=1m，所以线圈的长度为L′=2d=2m．故C错误．在0～t1时间内，cd边从L1运动到L2，通过线圈的电荷量为：．故A错误．0～t3时间内，根据能量守恒得：Q=mg（3d+2d）-mv2=0.1×10×(3+2)−×0.1×82＝1.8J．故D错误．故选B．点睛：解决本题的关键理清线圈的运动情况，选择合适的规律进行求解，本题的难点就是通过线圈匀加速直线运动挖掘出下落的位移为磁场宽度的3倍．5、C【解析】试题分析：时刻，线圈转过的角度为，此时线圈平面和磁感线垂直，磁通量最大，磁通量的变化率为零，感应电动势为零，感应电流为零，此时的安培力为零，选项C正确．考点：交流电的产生及变化规律．6、A【解析】

由共振曲线可知当驱动力频率等于固有频率时产生共振现象，则可知单摆的固有频率f。由单摆的频率公式可得摆长，故A正确。根据题意无法知道摆球的质量，也不能得出摆球的最大动能，故BC错误；由单摆的频率公式得知，当摆长增大时，单摆的固有频率减小，产生共振的驱动力频率也减小，共振曲线的“峰”向左移动。故D错误；故选A。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、BC【解析】因气缸导热，气体的温度不变，故气体的分子平均动能不变，内能不变；但由于气体压迫活塞，故气体对外做功，则由热力学第一定律可知，气体应吸热，且吸收的热量等于对外做功；气体的体积增大，则单位体积内的分子数减小；因体积增大，温度不变，故气体的压强减小，故AD均错误，BC正确；故选BC．8、BC【解析】试题分析：电容器对交流电有阻碍作用，根据xC=1考点：考查了电感电容对交流电的阻碍作用【名师点睛】根据电容器和电感线圈的特性分析选择．电容器内部是真空或电介质，隔断直流．能充电、放电，能通交流，具有隔直通交、通高阻低的特性．电感线圈可以通直流，通过交流电时产生自感电动势，阻碍电流的变化，具有通直阻交，通低阻高的特性．根据感抗和容抗的大小分析对高频和低频的阻碍9、ACE【解析】

干涉和衍射是一切波特有的现象，则超声波和X射线都能发生干涉和衍射现象，选项A正确；X射线是电磁波，超声波是机械波，选项B错误；可见光和X射线在真空中传播速度相同，选项C正确；X射线可以在真空中传播，但是超声波传播需要介质，选项D错误；超声波和X射线都可以传递信息，选项E正确.10、BCD【解析】安检门利用涡流探测人身上携带的金属物品原理是：线圈中交变电流产生交变的磁场，会在金属物品产生交变的感应电流，而金属物品中感应电流产生的交变磁场会在线圈中产生感应电流，引起线圈中交变电流发生变化，从而被探测到．故A错误；可以用超声波探测金属、陶瓷、混凝土制品，检查内部是否有气泡、空洞和裂纹，选项B正确；由于多普勒效应，我们观察到离我们而去的恒星发出的光谱，将向红光光谱方向移动，波长变长、频率降低，选项C正确；γ射线的穿透能力很强，可用于探测金属零件内部的缺陷，选项D正确；故选BCD.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、平抛mA、mB、α、β、H、L、x【解析】

解;(1)A球释放后摆动到最低点时恰与球正碰，碰撞后球初速度方向水平，只受重力，所以球做平抛运动，应是球做平抛运动的水平位移大小；(2)实验过程中需要求出两小球碰撞前后的动量，因此需要知道小球的质量与速度，小球的速度可以由动能定理与平抛运动知识求得，因此该实验需要测量的物理量有：小球的质量、，倾角与，球飞出时的高度，球B做平抛运动的水平位移大小，绳长，即需要测量的量有：、、、、、，；(3)小球从处下摆过程只有重力做功，机械能守恒，由机械能守恒定律得：，解得：，则；小球与小球碰撞后继续运动，在碰后到达最左端过程中，机械能再次守恒，由机械能守恒定律得：，解得，则碰撞后球做平抛运动,水平方向：，竖直方向，解得，则碰后球的动量；12、AD2.019.76【解析】

(1)[1][2]AB．为减小实验误差，摆线长度应适当长些，因此摆线应选择长度为1m左右的细线，故A正确，B错误；CD．为减小空气阻力对实验的影响，摆球质量应大而体积较小，因此摆球应选择直径为1.8cm的铁球，故C错误，D正确；故选AD；(2)[3]单