湖北省重点高中智学联盟2022-2023学年高二下学期5月联考物理试题含答案.docx

湖北省重点中学智学联盟2023年春季高二年级5月联考物理试题一、选择题：本题共11小题，每小题4分，共44分。在每小题给出的四个选项中，第17题只有一项符合题目要求，第811题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分1关于下列各图，说法正确的是（ ）A图甲中，布朗运动是液体分子的无规则运动B图乙中，当分子间距离为r0时，分子势能最小C图丙中，T1对应曲线为同一气体温度较高时的速率分布图D图丁中，实验现象说明薄板材料一定是非晶体2关于光的特性，下列描述正确的是（ ）A光导纤维是利用了光的衍射现象B分别用单色红光和单色蓝光通过同一双缝干涉装置，后者条纹间距较宽C雨后公路积水面上漂浮的油膜显示出彩色的条纹，是光的干涉现象D光的偏振现象说明光是纵波3如图所示，一定质量理想气体的P-T图像，气体从状态A经等压变化到状态B，再经等温变化到状态C，A、C两点连线经过坐标原点O，下列说法正确的是（ ）AAB过程中，气体的体积增大BAB过程中，每个气体的分子动能均增大CBC过程中，气体向外界做正功DBC过程中，气体从外界吸热4钓鱼是很多人的爱好，浮漂是必不可少的工具，如图是某浮漂静止在静水中的示意图，O、M、N为浮漂上的三个点，此时点O恰好在水面上。用手将浮漂向下压，使点M恰好到达水面后松手，浮漂会上下运动，上升到最高处时，点N到达水面，浮漂的运动可看成简谐运动。下列说法正确的是（ ）A一个周期内，点O只有一次到达水面B点M到达水面时，浮源具有最大速度C点O到达水面时，浮源具有最大加速度D松手后，点O从水面运动到最高点的过程中，速度一直减小5静电场中某一电场线与x轴重合，电场线上各点的电势在x轴上的分布如图所示，图中曲线关于坐标原点O对称。在x轴上取A、B、C、D四点，A和D、B和C分别关于O点对称。下列说法正确的是（ ）AB、C两点的电势相同BC、D两点的电场强度大小关系为C正试探电荷沿x轴从A点移到D点，电势能减小D负试探电荷在B点和C点具有相同的电势能6如图所示，匝数为N的矩形导线框以角速度在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直磁场方向的轴匀速转动，线框面积为S且与理想变压器原线圈相连，原、副线圈匝数比为12，R1、R2为定值电阻，R为滑动变阻器，电流表和电压表均为理想电表，电流表A1、A2的示数分别为I1、I2，电压表V1、V2的示数分别为U1、U2不计线框电阻，图示时刻线框平面与磁感线垂直并以此时刻为计时起点，下列说法正确的是（ ）A任意时刻矩形导线框的感应电动势为B从图示位置开始，线框转过90°的过程中，通过线圈的电荷量为零C若只将滑动变阻器的滑片向c端滑动，则电流表A1的示数I1增大D交流电压表V2的示数为7中幡是装饰华丽、既具有仪仗特色又用于比赛力量的一种旗帜，舞中幡是中国传承千年的杂技项目之一。小明观看央视春晚杂技节目龙跃神州中的抛幡表演，并用手机录下一段视频，利用视频编辑功能逐帧回看了如下过程：杂技演员站在地上，将中幡从胸口处竖直向上抛起，t1=1s后，在自己的胸口处开始接幡，并下蹲缓冲，经过t2=0.5s，幡的速度减为零时接稳在手中。小明同学查资料发现，一根中幡质量约为20kg，重力加速度g=10m/s2。假设忽略幡运动过程中所受的空气阻力，杂技演员接幡过程中，幡对手的平均作用力约为（ ）A200NB300NC400ND500N8如图所示是一圆台形状的玻璃柱，一蓝色细光束a与圆台母线AB成入射，折射光束b与AB成，c为反射光束，a、b、c与AB位于同一平面内，其中sin37°=0.6，cos37°=0.8则（ ）A减小角，折射光线b可能消失B若换成红色细光束以相同的角入射，红光可能发生全反射C该玻璃对蓝光的折射率为0.75D该蓝光在玻璃柱内的传播速度为2.25×108m/s9如图所示，甲是速度选择器，乙是磁流体发电机。丙是霍尔元件，丁是回旋加速器，下列说法正确的是（ ）A甲图中粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是B乙图中只增大电阻R，可减小发电机的功率C丙图中霍尔元件为金属材料制成，稳定时C端电势高D丁图中只增大交变电源电压U，并不能增大粒子的最大动能10战斗绳是非常流行的一种高效全身训练方式。在某次训练中，运动员手持绳的一端甩动，形成绳波可简化为简谐波，图甲为t=0时的波形图，图乙为该波中x=4m处质点P的振动图像。下列说法正确的是（ ）A此列波沿x轴负方向传播Bt=0s到t=1.5s时，质点P将沿x轴移动了6mCt=0.50s到t=0.75s时间内，质点P的速度一直增大Dt=0s到t=5.0s时间内，质点P通过的路程为4.0cm11如图所示，阻值不计的平行光滑金属导轨与水平面夹角为，导轨间距为L，下端接有阻值为R的电阻，磁感应强度大小为B的匀强磁场垂直于导轨平面向上。质量为m、长度为L，阻值大小也为R的金属棒ab与一劲度系数为k的绝缘轻弹簧相接，弹簧处于原长并被锁定，现解除锁定的同时使金属棒获得沿斜面向下的速度v0，从开始运动到停止运动的过程中，金属棒始终与导轨垂直并保持良好接触，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g，在上述过程中（ ）A开始运动时金属棒的加速度大小为B金属棒最终静止在初始位置下方处C通过电阻R的总电荷量为D回路产生的总热量等于二、非选择题：本题共5小题，共56分。12（6分）在利用单摆测量重力加速度的实验中（1）用游标卡尺测量摆球的直径如图所示，则小球的直径为_mm。（2）（单选）若某同学测得的重力加速度数值大于当地重力加速度的数值，则引起这一误差的原因可能是_。A误将摆线长当作摆长B误将摆线长与球的直径之和当作摆长C误将n次全振动次数计为n-1次D摆线上端未牢固地系于悬点，实验过程中出现松动，使摆线长度增加了（3）若另一位同学将单摆固定在力传感器上，得到了拉力随时间的变化曲线，已知摆长1.00m，根据图中的信息可得，重力加速度g=_m/s2（取，结果保留三位有效数字）13（8分）为了测量某电源的电动势E和内阻r及待测电阻Rx的阻值，实验器材准备有：待测电源E，待测电阻Rx，定值电阻R0=18.0，电压表V（量程3V，内阻约3k），电阻箱R（0999.9），单刀单掷开关、单刀双掷开关各一个，导线若干。某物理兴趣小组利用上述实验器材设计图甲所示的测量电路。并按如下步骤操作：（1）测Rx的阻值。将开关S2接b，再闭合开关S1，记录电压表示数为U，然后将开关S2接a，调节电阻箱R，使得电压表示数仍为U，此时电阻箱R的示数如图乙所示，则Rx的阻值为_；（2）测电源的电动势E和内阻r。将开关S2接a，再闭合开关S1，多次改变电阻箱的阻值，读出相应的电阻箱R的阻值和电压表的示数U，得到如图丙所示的图像；根据丙图像可得该电源的电动势E=_V，r=_。（结果保留两位有效数字）；电源电动势的测量值与真实值相比_。（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）14（11分）如图所示，开口向右且足够长的水平固定汽缸内，用活塞封闭有一定质量的理想气体，缸内横截面积为S=100cm2，活塞通过绕过固定小滑轮的细线与一个总质量为m=20kg的沙桶相连，沙桶距地面足够高。活塞与汽缸无摩擦且不漏气，缸内气体温度为300K时，活塞离缸底距离为10cm，整个装置静止。现使缸内气体缓慢升温，活塞缓慢向右移动5cm时，停止加热。已知大气压强恒为P0=1.0×105Pa重力加速度为g=10m/s2，求：（1）停止加热时缸内气体的温度；（2）停止加热后，一次性增加沙桶中沙子质量，经过一段时间后，缸内气体温度恢复至300K，此时活塞离缸底距离为20cm，求沙桶中增加的沙子质量。15（15分）如图所示，一半径R=0.2m的光滑圆弧与光滑水平面平滑连接，水平面上静止放置一个滑块B，在B的右侧放置一个没有固定的光滑弧形滑块C（足够高），C的弧面与水平面也平滑连接。现有滑块A从左侧弧面上最高点处由静止开始滑下已知滑块A、B、C质量均为m=1kg，滑块A、B可视为质点，取g=10m/s2，不计空气阻力，求：（1）滑块A滑到弧面底端时对轨道的压力大小（2）若滑块A与B碰撞后粘在一起，求碰撞中A、B构成的系统损失的机械能（3）若滑块A与B发生弹性碰撞，求碰后滑块B在滑块C上上升的最大高度16（16分）如图所示，在平面坐标系xOy的第二象限有沿y轴负方向的匀强电场，在第一象限有一边长为2L的正三角形磁场区域abc，内充满方向垂直纸面向里的匀强磁场，其中ab边与y轴重合且中点恰好为坐标原点O，现有一质量为m，电荷量为q的粒子从电场中的P点以速度v0沿x轴正方向飞出，恰好从坐标原点O射入磁场，最终从ac边飞出。已知P点坐标为，粒子重力不计。求：（1）匀强电场的电场强度大小（2）带电粒子经过O时的速度（3）匀强磁场的磁感应强度的取值范围湖北省重点中学智学联盟2023年春季高二年级5月联考物理评分细则题号1234567891011答案BCADCDCADBDADBC1解析：布朗运动是固体小微粒的运动，而不是液体分子的运动，A错误；当分子间距离为r0时，分子势能最小，B正确；T2对应曲线为同一气体温度较高时的速率分布图，C错误；薄板材料可能是多晶体或非晶体，D错误。【答案】：B2解析：光导纤维是利用了光的全反射现象，A错误；红光波长长，相同装置下，干涉条纹间距大，B错误；雨后路面上的油膜形成彩色的条纹，是薄膜干涉现象，C正确；光的偏振现象说明光是横波，D错误。【答案】：C3解析：根据得，AB过程中，气体体积增大，BC过程中，气体的体积减小，外界对气体做正功，A正确，C错误；AB过程中，温度一直升高，分子平均动能增大，但不是每个分子的动能都增大，B错误；BC过程中，温度不变，气体内能不变，体积减小，外界对气体做功，根据热力学第一定律，气体应向外界放热，D错误。【答案】：A4解析：根据简谐运动的周期性，一个周期内，点O有两次到达水面，A错误；点M到达水面时，浮漂运动到最低点，加速度最大，速度最小，B错误；点O到达水面时，浮漂运动到平衡位置，加速度最小，速度最大，C错误；简谐运动从平衡位置到最高点，速度一直减小，D正确。【答案】：D5解析：根据图像可知，则x轴上电场强度方向为x轴正方向根据切线斜率反映电场强度大小，可知B、C点的电势不同，A和B均错误；正电荷从A点移到D点，电场力做正功，电势能减小，C正确；负试探电荷在B点电势能小于在C点的电势能，D错误。【答案】：C6解析：从中性面开始计时，任意时刻矩形导线框的感应电动势为，A错误；从图中开始，线框转过90°的过程中，通过线框的磁通量变化量为BS，所以通过线圈的电荷量不可能为零，B错误；若只将滑动变阻器的滑片向c端滑动，则R接入电路的阻值增大，副线圈所接电路的总电阻增大，而线框的输出电压不变，所以U1不变，则U2不变，可知I2减小，所以I1减小，C错误，矩形导线框产生的感应电动势最大值，有效值为，所以，交流电压表V2测的是副线圈两端电压的有效值，则，D正确7解析：中幡抛出时的速度为，对接幡过程利用动量定理：解得F=400N，C正确。【答案】：C8解析：减小角，蓝色细光束可能发生全反射，折射光线b会消失，A正确；红光的折射率比蓝光的折射率小，临界角大，所以红色细光束以相同的角入射，红光不会发生全反射，B错误；由折射定律可得，C错误；光在在玻璃柱内的传播速度为，D正确；【答案】：AD9解析：粒子沿直线匀速通过速度选择器，则有qE=qvB，的，A错误；磁流体发电机中，只增大电阻R，由可知，发动机总功率减小，B正确；霍尔元件为金属材料制成，载流子为自由电子带负电，由左手定则可知，自由电子向C端偏转，所以稳定时C端电势低，C错误；回旋加速器中，速度加速到最大时，粒子的轨道半径等于D型盒的半径R，由得：，此时粒子有最大动能，与加速电压无关，D正确。【答案】：BD10解析：从图乙看出，t=0时，质点P向下振动，可知图甲中P质点此时向下振动，可判断此列波沿x轴负方向传播，A正确；质点P只在其平衡位置上下振动，不会随波迁移，B错误；有图乙可知，t=0.50s到t=0.75s时间内，质点P从平衡位置向最高的振动，速度一直减小，C错误；t=0s到t=5s时间内，则质点P通过的路程为5×4A=4.0cm，D正确。【答案】：AD11解析：开始运动时，对导体棒有，加速度大小不等于，A错误；根据能量守恒，金属棒最终静止，静止时有，得，B正确；由，C正确；根据能量守恒有，又，所以，D错误。【答案】：BC12【答案】：（1）10.60 （2）B （3）9.86解析：（1）摆球直径为：10mm+12×0.05mm=10.60mm（2）根据得，把摆线长当作摆长，L测量值偏小，导致g的测量值偏小，A错误；把摆线长与球的直径之和作摆长，L测量值偏大，导致g的测量值偏大，B正确；将n次全振动次数计为n-1次，则T测量值偏大，导致g的测量值偏小，C错误；摆线上端未牢固地系于悬点，实验过程中出现松动，L测量值偏小，导致g的测量值偏小，D错误。（3）由图可知T=2s，又解得g=9.86m/s213【答案】：19.0 4.0 2.0 偏小解析：（1）采用替代法测电阻，所以Rx的阻值等于电阻箱阻值，电阻箱阻值为19.0，所以。（2）由可化得： 则，解得E=4.0V，r=2.0。测量时，由于电压表分流，导致电池组电动势的测量值偏小。14解析：（1）初状态为状态1；缓慢升温，活塞右移5cm时为状态2；增加沙子质量后稳定时为状态3状态1：气体压强为p1，气体体积，气体温度T1=300K；状态2：气体体积，温度为T2。由等压变化得： 代入数据得T2=450K（2）状态1到状态3，气体是等温变化状态1：对活塞分析有：解得，状态3：气体压强为p3，气体体积，由等温变化得：解得状态3对活塞分析有：解得15【解析】：（1）滑块A从弧面滑下，根据动能定理有：解得v0=2m/s滑到最低点时：解得根据牛顿第三定律可知：滑块A滑到弧面底端时对轨道的压力为30N（2）若滑块A与B碰撞后粘在一起，A、B系统的动量守恒，碰撞结束后具有共同速度，设为v1，由动量守恒定律有解得该碰撞中系统损失的机械能为解得（3）若滑块A与B发生弹性碰撞，设碰撞后A的速度为，B的速度为，则有：解得，设滑块B滑上C的最大高度为H，此时B、C有相同速度为，则有：解得16【解析】：（1）带电粒子在电场中做类平抛运动，则有由解得：（2）粒子从P点到O点，根据动能定理有：由解得：又得即带电粒子经过O时的速度大小为，方向与x轴正方向成60°斜向下（3）粒子以速度进入磁场，当轨迹刚好与ac边相切，如图所示，则得由解得当轨迹刚好与bc边相切，则由解得综合可知，要想粒子从ac边飞出，磁感应强度满足：