浙江省余姚重点中学2022-2023高二下学期期中考试物理试题（答案）

余姚中学
2022 学年度 第 二 学 期
高二物理期中考试试卷
第 1页，共 8页
命题人：张伟芬
审题人：赵 洲
本试题卷分选择题和非选择题两部分，共8页，满分100分，考试时间90分钟。
考生注意：
1．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和 答题纸规定的位置上。
2 ．答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在试题卷 上的作答一律无效。
3．非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应区域内，作图时先使 用2B铅笔，确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑，答案写在本试题卷上无效。
4 ．可能用到的参数：重力加速度g均取10m/s2。
选择题部分
一、选择题Ⅰ (本大题共 13 小题，每题 3 分，共 39 分。每小题列出的四个备选项中只有一个符合 题目要求，不选、错选、多选均不得分)
1. 下列物理量是矢量且其单位属于国际单位制基本单位的是( )
A. 位移 m B. 质量 kg C. 时间 s D. 力 N
2. 如图所示，吸附在竖直玻璃上质量为m 的擦窗工具，在平行
于玻璃的拉力作用下，沿与竖直方向夹角为 60。的虚线方向做匀速
直线运动．若摩擦力大小与重力大小相等，重力加速度为g，则拉
力的大小为 ( )
A. mg B. 2mg C. mg D. 3mg
3. 芜湖轻轨开通已一年多，给市民日常出行带来很多的方便，
如图一列轻轨列车进站时做匀减速直线运动，车头前端经过站台
上三个间隔相等的立柱 A、B、C，对应时刻分别为t1 、t2 、t3 ，其
x 一 t 图像如图所示。则下列说法正确的是 ( )
A. t1:t2:t3 = 1: 2: 3
B. 车头前端经过立柱 A 时的速度大小为
C. 车头前端经过立柱 A、C 过程中的平均速度大小为t3 (2)x一t (0)1
D. 车头前端经过立柱 A、B 过程中间位置时的速度大小为t2x0一t1
4. 2021 年 7 月我国成功将全球首颗民用晨昏轨道气象卫星一一“风云三号 05 星”送入预 定圆轨道，轨道周期约为 1.7 h，被命名为“黎明星”，使我国成为国际上唯一同时拥有晨昏、 上午、下午三条轨道气象卫星组网观测能力的国家。某时刻“黎明星”正好经过赤道上 P 城
市正上方，则下列说法正确的是 ( )
A. “黎明星”做匀速圆周运动的速度大于 7.9 km/s
B. 同步卫星的轨道半径小于“黎明星”的轨道半径
C. 该时刻后“黎明星”经过 1.7 h 恰能经过 P 城市正上方
D. 该时刻后“黎明星”经过 17 天恰能经过 P 城市正上方
5. 无线话筒是 LC 振荡电路的一个典型应用．在 LC 振荡电路中 某时刻磁场方向、 电场方向如图所示，下列说法正确的是( )
A. 电容器正在充电 B. 振荡电流正在增大
C. 线圈中的磁场正在增强 D. 增大电容器两板距离，LC 振荡频率减小
6. 与下图相关的说法正确的是( )
A. 图甲：汤姆孙的气体放电管实验可估测电子的比荷
B. 图乙：卢瑟福的a粒子散射实验可估测原子的半径
C. 图丙：康普顿认为光子与电子碰撞之后，动量减小、波长变短
D. 图丁：玻尔理论可以解释所有物质发出的线状光谱
7. 如图所示，将一小球从倾角e = 30。的斜面顶端 A 点以
初速度v0水平抛出，落在斜面上的 B 点，C 为小球运动过
程中与斜面相距最远的点，CD 垂直 AB。小球可视为质点，
空气阻力不计，则( )
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A. 小球在 C 点的速度大小是 2v0
B. 小球在从 A 到 C 点所用时间小于从 C 到 B 点所用时间
C. 小球在 B 点的速度与水平方向的夹角正切值是 2tanθ
D. A 、D 两点间距离等于 D、B 两点间距离
8. 如图所示，一固定光滑杆与水平方向夹角为e ，将一质量为m1 的小环套在杆上，通过轻 绳悬挂一个质量为m2 的小球，静止释放后，小环与小球保持相对静止以相同的加速度 a 一起 下滑，此时绳子与竖直方向夹角为F ，则下列说法正确的是 ( )
A. 杆对小环的作用力大于m1R t m2R
B. m1 不变，则m2 越大，F越小
C. e = F ，与m1 、m2 无关
D. 若杆不光滑，F可能大于e
9. 一个电荷量为-q 、质量为m 的点电荷，仅在电场力的作用下沿 x 轴运动，其动能Ek 随位 置 x 变化的关系图像如图所示，图像关于 x = 2x0 对称，规定x = 5x0 处电势为零，下列说法 正确的是 ( )
A. 在x0~2x0 区间，电势不断降低
B. 在 x =2x0 处的电势p =
C. 在 2x0~3x0 区间，电场强度逐渐减小
D. 电荷在 x =4x0 处的电势能为 E0
10. 如图所示，2022 年长江流域发生严重干旱灾害期间，农民通过潜水泵抽取地下水灌溉
农田。已知潜水泵由电动机、水泵、输水钢管组成，某地
下水源距离地表 6m 深，安装潜水泵时将一根输水钢管竖
直打入地底下与地下水源连通，水泵出水口离地表高度为
0t45m，水流由出水口水平喷出时的速度为4m/s，每秒出
水量为 3kR 。水泵由功率为 330w 的电动机带动，已知电
动机额定电压为 220V ，水泵的抽水效率为 75 ，水的密
度为 1t0 人 103 kR/m3 ，则 ( )
A. 出水口钢管横截面积为 2t5 人 10一3m2 B. 每秒内水流机械能增加 24J
C. 电动机的输出功率为 217t5w D. 电动机线圈的电阻为Q
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11. 如图所示，空气中有一折射率为 2的玻璃柱体，其横截面是
圆心角为 90。，半径为 R 的扇形 NBC。该柱体厚度为 h，即 MN =
DC = AB = h。一束刚好覆盖 ABNM 面的单色光， 以与该面成 45。
角的方向照射到 ABNM 面上。若只考虑首次入射到 ABCD 面上的光
则 ABCD 面上有光透出部分的面积为 ( )
A. 冗6 (R)h B. 冗4 (R)h C. 冗3 (R)h D. 51 (冗)2 (R)h
12. 信息时代，霍尔元件被广泛应用。如图所示，宽度为 h、厚度为 d 的金属霍尔元件，单
位体积内自由电子数为 n，电子电量为 e。将它放在
与之垂直的磁感应强度大小为 B = B0sin业t 的匀强
磁场中。当恒定电流 I 通过霍尔元件时，在它的前
后两个侧面之间会产生交流电压，这样就实现了将
直流输入转化为交流输出。在元件的前后两个侧面
接入交流电压表(图中未画出)，则电压表示数为( )
A. sin业t B. C. sin业t D.
13. 光电倍增管是进一步提高光电管灵敏度的光电转换器件。管内除光电阴极和阳极外，两 极间还放置多个瓦形倍增电极。使用时相邻两倍增电极间均加有电压，以此来加速电子。如 图所示，光电阴极受光照后释放出光电子，光电子在电场作用下射向第一倍增电极，引起电 子的二次发射，激发出更多的电子，然后在电场作用下飞向下一个倍增电极，又激发出更多 的电子，如此电子数不断倍增，使得光电倍增管的灵敏度比普通光电管要高得多，可用来检 测微弱光信号。下列说法正确的是( )
A. 光电倍增管正常工作时，每个倍增电极上都发生了光电效应
B. 光电倍增管中增殖的能量来源于照射光
C. 图中标号为偶数的倍增电极的电势要高于标号为奇数的电极的电势
D. 适当增大倍增电极间的电压有利于探测更微弱的信号
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二、选择题Ⅱ (本题共 2 小题，每小题 3 分，共 6 分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是 符合题目要求的。全部选对的得 3 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分)
14. 关于分子动理论，下列说法中正确的是( )
A. 图甲“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，测得油酸分子大小的数量级为10一10m B. 图乙为布朗运动实验的观测记录，图中记录的是某个微粒做布朗运动的运动轨迹图线 C. 图丙为分子力F 与分子间距 T 的关系图，分子间距从T0增大时，分子势能先增大后减小 D. 图丁为大量气体分子热运动的速率分布图，曲线@对应的分子平均动能较大
15. 一列简谐横波沿 x 轴传播，在 t = 0.125s 时的波形如图甲所示，M、N、P、Q 是介质 中的四个质点，已知 N、Q 两质点平衡位置之间的距离为 16m。如图乙所示为质点 P 的振动
图像。下列说法正确的是( )
A. 该波的波速为 120m/s
B. 该波沿 x 轴负方向传播
C. 质点 P 的平衡位置位于 x = 3m 处
D. 从 t = 0.125s 开始，质点 Q 比质点 N 早s 回到平衡位置
非选择题部分
三、非选择题 (本题共 6 小题，共 55 分)
16. (Ⅰ 、Ⅱ两题共 14 分)
Ⅰ . (6 分) 某实验小组采用如图甲所示的实验装置，验证“当质量一定时，物体运动的加速 度与它所受的合力成正比”这一物理规律。已知小车的质量为 M，砝码和砝码盘的总质量为 m，试回答下列问题：
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司实验小组______(填“需要”或“不需要”)平衡小车和长木板之间的摩擦力，______(填 “需要”或“不需要”)满足 m 〈 M 的条件。
@在满足实验条件时得到一条纸带如图乙所示，图中 0、A、B、C、D 为相邻的计数点，相 邻计数点间有 4 个点未标出，已知打点计时器使用的交流电频率为 50Hz，则由纸带可知，小 车的加速度大小为_____m/s2(保留三位有效数字)。说明实验时 (填写“满足” 或者“没有满足”) m 〈 M 的条件。
司在满足实验条件时，研究小车质量一定的情况下其加速度 a 与砝码重力F(忘记测量砝码盘 的质量，但其他操作均正确)的关系，得到 a 与 F 的关系应该是图丙中的______(填“司”、 “@”或“司”)。
Ⅱ . (8 分) 某实验小组要测定一节蓄电池的电动势及内阻，要求测量结果尽量准确，实验器 材如下：
电流表A1(量程 0 ~ 200uA，内阻为 800Q)；
电流表A2(量程 0 ~ 300mA，内阻为 0.3Q)；
定值电阻R1(阻值为 4.0Q)；
定值电阻R2(阻值为 9200Q)；
滑动变阻器 R(最大阻值为 50Q)；
待测蓄电池一节(电动势约为 2V)；
开关 S 一个，导线若干。
(1)该实验小组利用所学知识正确连接实物电路如图 甲所示，图中虚线框内的电表应选 (选填“A1 ” 或“A2 ”)，虚线框内的定值电阻应选 (选填“R1 或“R2 ”)；
(2)电流表A1示数用I1表示，电流表A2示数用I2表示， 该小组通过改变滑动变阻器滑片位置，得到了多组I1、 I2数据，并作出I1 _ I2 图像，如图乙所示。根据图像可
知，该蓄电池的电动势为 V，内阻为 Q。(结果均保留两位有效数字)
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17. (8 分) 某探究小组设计了一个报警装置，其原理如图所示。在竖直放置的圆柱形容器 内用面积 S = 100设m2 、质量 m = 1kR 的活塞密封一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动。 开始时气体处于温度TA = 300 、活塞与容器底的距离h0 = 30设m 的状态 A。环境温度升高时 容器内气体被加热，活塞缓慢上升 d = 3设m 恰好到达容器内的卡口处，此时气体达到状态 B。
活塞保持不动，气体被继续加热至温度T设 = 363 的状态 C 时
触动报警器。从状态 A 到状态 C 的过程中气体内能增加了
AU = 158J 。取大气压p0 = 0t 人 105Pa，求气体
(1)在状态 B 的温度；
(2)在状态 C 的压强；
(3)由状态 A 到状态 C 过程中从外界吸收热量 Q。
18. (11 分) 如图，半径 R = 0t5m 的光滑半圆弧
轨道固定在竖直平面内，AB 是轨道的竖直直径，
轨道下端点B 上静止着质量 m = 2kR 的小物块，
轨道在B 点与倾角e = 30 。的传送带(轮子半径很
小)上端点相切；电动机带动传送带以 v = 8m/s 的
速度逆时针匀速运动，传送带下端点 C 与水平面
CD0 平滑连接，B 、C 间距 L = 4m；一轻质弹簧的
右端固定在 0 处的挡板上，质量 M = 10kR 的物体靠在弹簧的左端 D 处，此时弹簧处于原长， C 、D 间距x0 = 4t4m ，0D 段光滑，DC 段粗糙。现将 M 压缩弹簧一定距离后由静止释放，M 在传送带上一直做匀加速直线运动，当其到达轨道上 B 点时以v1 = 6m/s 的速度与 m 相碰(碰 撞时间不计) ，碰后两物体粘在一起沿圆轨道运动，上述过程中，M 经 C 点滑上和经 B 点离 开传送带时，速度大小不变，方向分别变为沿传送带向上和水平向左。已知M 与传送带间的
动摩擦因数为u1 = 、与 CD 段间的动摩擦因数为u2 = 0t5 ，且 m 、M 均可视为质点，重力 加速度大小 R = 10m/s2 。求：
(1)圆弧轨道的 B 点，m 、M 碰后粘在一起的瞬间对轨道的压力
(2)M 在传送带上运动的过程中，系统由于摩擦产生的热量 Q；
(3)M 释放前，系统具有的弹性势能Ep 以及带动传送带的电动机由于运送 M 多输出的电能AE。
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19. (11 分) 如图，平面直角坐标系 x0y 中，在
x 轴上方有方向垂直纸面向外、半径为 R 的圆形
匀强磁场B1 区域，圆心01 的位置坐标为(0,R)，x
轴下方虚线 MN 与 x 轴平行，在 MN 下方有垂直
纸面向里的矩形匀强磁场B2 区域，磁场上边界与
MN 重合，在 MN 与 x 轴间有方向沿 y 轴负方向
的匀强电场。现有两个相同带正电粒子 a 和 b，以
平行于 x 轴的速度v0分别正对01点和 P(0,2R)点
射入圆形磁场区域，经磁场偏转后都经过原点 0
进入 x 轴下方电场区域。已知 MN 下方匀强磁场足够大且磁感应强度B2 = ，匀强电场 的场强大小 E = ，MN 与 x 轴间距离Ay = 3R，粒子质量为 m，电荷量为 q，粒子重
力不计，计算结果可以保留根式形式。
(1)求圆形区域匀强磁场磁感应强度B1 的大小；
(2)若带电粒子a 和 b 同时进入圆形磁场区域，求粒子 a 和b 先后经过原点 0 的时间差At；
(3)带电粒子 b 在 x 轴下方运动的周期T0；
20. (11 分) 如图所示，间距 L = 1m 的
两光滑平行金属导轨水平放置，左侧接
C = 0.1F 的电容，开始时不带电，右侧接
R = 6Q的电阻，中间 MA、ND 段绝缘，
右侧 ADEF 区域存在垂直平面向里的匀强磁场，磁感应强度B1 = 1T，AF 长度 d = 1.8m，MN 左侧轨道足够长且存在垂直平面向里的匀强磁场，磁感应强度B2 = 2T，EF 的右侧某位置固 定一轻质弹簧。金属杆 a、b 的长度均为 L，质量均为 m = 0.1kg，电阻均为 r = 6Q，金属杆 a 以v0 = 10m/s 的速度进入 ADEF 磁场区域，金属杆 b 静止在 ADEF 区域外侧，金属杆 a、 b 碰后粘连在一起，求：
(1)a 棒刚进入 ADEF 磁场区域时，通过 a 棒的电流大小；
(2)粘连一起后的导体棒刚进入 MN 左侧磁场区域时的速度大小；
(3)导体棒最终的速度大小。
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余姚中学 第 二 学 期 高二物理期中考试试卷答案
1.【答案】
2.【答案】
3.【答案】
4.【答案】
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8.【答案】
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13.【答案】
14.【答案】
15.【答案】
16.【答案】需要；需要；2.00；没有满足；①。
【答案】1；；1 簀；1 h；
17.【答案】1根据题意可知，气体由状态 变化到状态 的过程中，封闭气体的压强不变，则
有
解得 tth′
从状态 到状态 的过程中，活塞缓慢上升，则 h t h
解得 1 1h t

根据题意可知，气体由状态 变化到状态 的过程中，气体的体积不变，则有

解得 1 1 1h t
t根据题意可知，从状态 到状态 的过程中气体对外做功为
由热力学第一定律有 t
解得
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18 【答案】解：（1）由牛顿第三定律可知，物体对轨道的压力： h
方向：竖直向下；
在传送带上运动过程，由牛顿第二定律得：1h t t，
代入数据解得：t h ，
由运动学公式得： t 1 t，
代入数据解得： 4h ，
由运动学公式得：1 t th，
代入数据解得：h h 8，
传送带在 h时间内的位移： 1h 8 h 8 解 4h，
摩擦产生的热量： 1h t ，
代入数据解得： 18he；
t设弹簧的弹力对物体做功，
从弹簧压缩端到 点，对，由动能定理得：
1
t h t h
解得 thhe。
即释放前，系统具有的弹性势能 thhe，
1
由能量守恒定律得： t 1 1 t t ，
代入数据解得： 48he。
1簀 【答案】解：1设粒子在圆形磁场区域运动半径为1，由于 t、粒子均能经过 点，所以
1 ，

另有 h1 h h，1
hh
解得：1 ；
设粒子在圆形磁场区域运动的时间分别为ht、h，运动周期为1，有
4
h1 h
h1 或1 1
，
1
h 1t 4，
h 1，
第 页，共 4页
t
解得：h h t ht ；h
t若矩形磁场区域足够大，对于带电粒子 ，设过 点后经时间h1进入矩形磁场区域，进入磁场
时
的速度大小为1，速度方向与 夹角为，粒子 在矩形磁场区域做圆周运动周期为，有
1h

1 t
1
hh，
1cos h，
1 h h

1，
h ，
h th 1 t ，
4 8 t
解得：h th 簀h
20.【答案】解：1 1h，得 1h，
由电路结构可知：
簀总 t t ，得 总 ，
1h 得 ；
总 簀
t棒恰好穿过磁场区域时得速度为1，t棒穿过 过程，动量定理：

t 1 h1 tht h，t
得1 8h ，
碰撞过程，两棒动量守恒：
h1 h
得 4h ，
两棒向左出磁场的速度为t，两棒一起向左划出磁场过程，动量定理：
1

t ht t ht ，
得t th ；
t棒从进入磁场，电容器充电，充电完成后，棒一直向左匀速，此时：

4，
此过程，对棒用动量定理：
第 t页，共 4页
ht t 4，
由上两式联立可得
得4 1h 。
第 4页，共 4页

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