2023届湖北省宜昌市示范高中协作体物理高二下期中统考试题含解析

2023届湖北省宜昌市示范高中协作体物理高二下期中统考试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、下列关于饱和汽与饱和汽压的说法中，正确的是A．相同温度下，各种液体的饱和汽压都相同B．温度不变时，饱和汽压随饱和汽体积的增大而增大C．对于同一种液体，饱和汽压随温度升高而增大D．液面上部的蒸汽达到饱和时，就没有液体分子从液面飞出2、如图所示，固定在水平地面上的物体P，左侧是光滑圆弧面，一根轻绳跨过物体P顶点上的小滑轮，一端系有质量为m＝4kg的小球，小球与圆心连线与水平方向的夹角θ＝60°，绳的另一端水平连接物块3，三个物块重均为50N，作用在物块2上的水平力F＝20N，整个系统处于平衡状态，取g＝10m/s2，则以下说法正确的是()A．2和3之间的摩擦力是20NB．1和2之间的摩擦力是20NC．3与桌面间的摩擦力为20ND．物块3受6个力作用3、现有一块质量为2M、含23892U的矿石，其中23892U的质量为2m．已知23892U的半衰期为T，则下列说法正确的是A．经过时间2T后，这块矿石基本不再含有23892U了B．经过时间2T后，矿石中的23892U有m/2未发生衰变C．经过时间2T后，该矿石的质量剩下M/2D．经过时间3T后，矿石中23892U的质量还剩m/84、一矩形线圈在匀强磁场中绕一固定转轴作匀速转动，当线圈刚好处于如图所示的位置时，则它的（

）A．磁通量最大，磁通量的变化率最小，感应电动势最小B．磁通量最大，磁通量的变化率最大，感应电动势最大C．磁通量最小，磁通量的变化率最大，感应电动势最大D．磁通量最小，磁通量的变化率最小，感应电动势最小5、在如图所示的电路中，a、b为两个完全相同的灯泡，L为自感系数较大而电阻不能忽略的线圈，E为电源，S为开关。关于两灯泡点亮和熄灭的下列说法正确的是（）（A）合上开关，a先亮，b后亮；稳定后a、b一样亮（B）合上开关，b先亮，a后亮；稳定后b比a更亮一些（C）断开开关，a逐渐熄灭、b先变得更亮后再与a同时熄灭（D）断开开关，b逐渐熄灭、a先变得更亮后再与b同时熄灭6、下列说法不正确的是（）A．对于任何一种金属都存在一个“最大波长”，入射光的波长必须小于这个波长，才能产生光电效应B．铀235的半衰期为7亿年，随地球环境的变化，半衰期可能变短C．在α、β、γ这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，α射线的电离能力最强D．氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能增加，电势能减小二、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，用水平力F推静止在斜面上的物块，当力F由零开始逐渐增大而物块仍保持静止状态，则物块（）A．所受合力逐渐增大 B．所受斜面摩擦力逐渐增大C．所受斜面摩擦力先减小后增大 D．所受斜面弹力逐渐增大8、如图所示，内阻为r的线圈面积为S，共N匝，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，以角速度ω匀速转动，线圈通过电刷与一个阻值为R的电阻连接，V为理想交流电压表，则下列说法正确的是（）A．以图示位置为计时零点，电流的表达式为B．线圈从图示位置开始转过90°角的过程中，通过线圈导线截面的电荷量为C．电压表的读数是D．线圈在图示位置时，穿过线圈的磁通量变化率最大9、(多选)若在某次军事演习中，某空降兵从悬停在高空中的直升机上跳下，从跳离飞机到落地的过程中沿竖直方向运动的v－t图象如图所示，则下列说法正确的是()A．0－10s内空降兵运动的加速度越来越大B．0－10s内空降兵和降落伞整体所受重力大于空气阻力C．10－15s内空降兵和降落伞整体所受的空气阻力越来越小D．10－15s内空降兵加速度越来越大10、图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比，电阻，L1、L2为规格相同的两只小灯泡，S1为单刀双掷开关。原线圈接正弦交流电源，输入电压u随时间t的变化关系如图所示。现将S1接1、S2闭合，此时L2正常发光。下列说法正确的是（）A．输入电压u的表达式u=20sin（100πt）VB．保持S1接1，断开S2后，L1、L2均不能正常发光C．保持S1接1，断开S2后，原线圈的输入功率增大D．若S1换接到2后，R消耗的电功率为8W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）用油膜法估测油酸分子的大小，实验器材有：浓度为0.08％（体积分数）的油酸酒精溶液、最小刻度为0.1mL的量筒、盛有适量清水的45×50cm2浅盘、痱子粉、橡皮头滴管、玻璃板、彩笔、坐标纸。(1)下面是实验步骤，请填写所缺的步骤C。A．用滴管将浓度为0.08％油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下滴入1mL油酸酒精溶液时的滴数N。B．将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上，用滴管吸取浓度为0.08％的油酸酒精溶液，从低处向水面中央一滴一滴地滴入，直到油酸薄膜有足够大的面积又不与器壁接触为止，记下滴入的滴数n。C．________________________________________________。D．将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，以坐标纸上边长为1cm的正方形为单位，计算轮廓内正方形的个数，算出油酸薄膜的面积Scm2。(2)用已给的和测得的物理量表示单个油酸分子直径的大小_____（单位：cm）12．（12分）小铭同学进行“探究求合力的方法”实验：（1）下列要求对减小实验误差有益的是．A．两细绳必须等长B．拉橡皮条的两条细绳夹角越大越好C．弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平行D．两弹簧测力计同时拉细绳时，示数之差尽可能大（2）两弹簧测力计的量程都为5N，最小刻度为1．1N．实验时，沿着两个不同的方向拉弹簧测力计，如图所示．请从图中读出弹簧测力计甲的拉力大小为N．（3）本实验采用的科学方法是A．理想实验法B．等效替代法C．控制变量法D．建立物理模型法四、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(俯视)，MN和PQ是两根固定在同一水平面上的足够长且电阻不计的平行金属导轨．两导轨间距为L＝0.2m，其间有一个方向垂直水平面竖直向下的匀强磁场B1＝5.0T．导轨上NQ之间接一电阻R1＝0.40Ω，阻值为R2＝0.10Ω的金属杆垂直导轨放置并与导轨始终保持良好接触．两导轨右端通过金属导线分别与电容器C的两极相连．电容器C紧靠着带小孔a(只能容一个粒子通过)的固定绝缘弹性圆筒．圆筒内壁光滑，筒内有垂直水平面竖直向下的匀强磁场B2，O是圆筒的圆心，圆筒的内半径为r＝0.40m.(1)用一个大小恒为10N，平行于MN水平向左的外力F拉金属杆，使杆从静止开始向左运动，问：当金属杆最终匀速运动时杆的速度大小；(2)当金属杆处于(1)问中的匀速运动状态时，电容器C内紧靠极板且正对a孔的D处有一个带正电的粒子从静止开始经电容器C加速后从a孔垂直磁场B2并正对着圆心O进入筒中，该带电粒子与圆筒壁碰撞四次后恰好又从小孔a射出圆筒．已知粒子的比荷q/m＝5×107C/kg，该带电粒子每次与筒壁发生碰撞时电量和能量都不损失，不计粒子重力和空气阻力，则磁感应强度B2多大(结果允许含有三角函数式)．14．（16分）如图所示的空间有一水平向右的匀强电场，虚线AD为电场的边界线，在AD的右侧有一边长为d的正方形虚线框ABCD，在虚线框内存在如图所示方向的匀强磁场，但磁感应强度大小未知。在BA的延长线上距离A点间距为d的位置O有一粒子发射源，能发射出质量为m、电荷量为＋q的粒子，假设粒子的初速度忽略不计，不计粒子的重力，该粒子恰好从虚线框的C位置离开，已知电场强度的大小为E，sin37°=0.6。求：（1）虚线框内磁场的磁感应强度B的大小；（2）要使带电粒子以最短时间从距离C点2d3的位置O'15．（12分）如图所示，质量为3m的木块静止放置在光滑水平面上，质量为m的子弹(可视为质点)以初速度v0水平向右射入木块，穿出木块时速度变为，试求：①子弹穿出木块后，木块的速度大小；②子弹穿透木块的过程中产生的热量．

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】

A．饱和汽压与液体的种类和温度有关；相同温度下，各种液体的饱和汽压不同，故A错误；B．温度不变时，饱和汽压不变，与饱和汽体积无关，故B错误；C．对于同一种液体，饱和汽压随温度升高而增大，故C正确；D．液面上部的蒸汽达到饱和时，液体分子从液面飞出，同时有蒸汽分子进入液体中；从宏观上看，液体不再蒸发，故D错误；故选C．【点睛】与液体处于动态平衡的蒸气叫饱和蒸气，反之，称为不饱和蒸气；饱和蒸气压强与饱和蒸气体积无关；饱和汽压与液体的种类和温度有关．2、A【解析】对1与2整体分析，受重力、支持力、拉力和静摩擦力，根据平衡条件，3对12整体的静摩擦力向左，与拉力平衡，为20N，故2和3之间的摩擦力是20N，故A正确；物体1受重力和支持力而平衡，不受静摩擦力，否则不能平衡，故B错误；对m受力分析，重力，支持力与绳子的拉力，由平衡条件，结合力的平行四边形定则可知，绳子的拉力F=mgsin30°=20N，则3与桌面之间的摩擦力是20-20=0N，即3与桌面间没有摩擦力，故C错误；对物块3受力分析，重力，支持力，2对3的压力，2对3水平向右静摩擦力，绳子对3向左的拉力，共受到5个力，故D错误；故选A．3、B【解析】总质量2m、衰变后剩余质量为m1、衰变时间，半衰期之间关系为：m1＝2m()n，n为半衰期次数，即n＝，t0为半衰期，t为衰变时间，所以在本题中有：经过2T剩余92238U为：m1＝2m()2＝m，发生衰变的为m．故A错误，B正确；虽然U238发生衰变，但衰变的产物大部分仍然存在于矿石中，如铅208；所以经过2T后，矿石的质量仍然接近2M．故C错误；经过时间3T后该矿石中92238U的质量还剩m2＝2m()3＝m．故D错误．故选B．点睛：解答本题的关键是熟练掌握有关半衰期的运算，弄清总质量、衰变质量、衰变时间，半衰期之间关系：m1＝2m()n，其中n＝．4、C【解析】图中位置，相框与磁场平行，磁通量为零，左右两个边在切割磁感线且正好垂直切割，所以感应电动势最大，磁通量变化率最大．C对，思路分析：根据磁通量的计算公式判断磁通量的大小，根据切割判断此时感应电动势的大小．试题点评：考查瞬时电动势的大小5、B【解析】合上开关，b灯马上就亮了，而a灯所在支路有线圈，产生阻碍电流生成的自感电动势，阻碍但不能阻止，电流逐渐增大，a灯后亮。稳定后，由于L的电阻不能忽略，L与a串联分压，所以a灯两端电压比b灯两端小，所以稳定后b比a更亮一些。A、B中选B；断开开关时，a灯，b灯，L组成回路，L相当于电源，把储存的磁场能转化为电能，电流从原来的值开始减弱，a灯，b灯串联，亮度逐渐减弱，直至一起熄灭。没有变亮的过程，所以C、D都错误6、B【解析】A项：发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，对任何一种金属都存在一个“最大波长”，入射光的波长必须小于这个波长，才能产生光电效应，A正确；B项：半衰期不会随地球环境的变化而变化，故B错误；C项：在α、β、γ这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，α射线的电离能力最强，故C正确；D项：根据玻尔理论，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，氢原子的能量减小；根据：可知，电子的动能随轨道半径的减小而增大，所以电子的电势能减小，故D正确．点晴：发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，半衰期只取决于原子核的内部结构与外界因素无关．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、CD【解析】

A．物块保持静止，合力保持为零不变。故A错误

BC．当力F较小时，物块受力图如图1。根据平衡条件得f=Gsinα-Fcosα当F增大时，f减小；当力F较大时，物块受力图如图2。根据平衡条件得f=-Gsinα+Fcosα当F增大时，f增大。所以物块所受斜面摩擦力先减小后增大，故B错误C正确；D．物块所受斜面的弹力N=Gcosα+FsinαF增大时，N增大，故D正确。故选CD。8、CD【解析】

A．交流发电机产生电动势的最大值则电流的峰值为以图示位置为计时零点，电流的表达式为故A错误；B．线圈从t=0时刻开始转过90°的过程中，通过电阻的电量为故B错误；C．交流电压表显示的是路端电压有效值，电流的有效值为电压表测的是电阻R两端的电压故C正确；D．线圈在图示位置时，线圈和磁场平行，此时电动势最大，则穿过线圈的磁通量变化率最大，故D正确。故选CD。9、BC【解析】

v-t图象中，图线上某点的切线的斜率表示该时刻加速度，故0-10s内空降兵运动的加速度越来越小，故A错误；0-10s内空降兵和降落伞做加速运动，故整体所受重力大于空气阻力，故B正确；10s～15s速度向下、做加速度不断减小的减速直线运动，加速度向上，根据牛顿第二定律，有f-mg=ma，由于a不断减小，故f不断减小，故CD错误；故选B．【点睛】本题关键根据速度时间图象得到物体的运动规律，然后结合速度时间图线与坐标轴包围的面积表示位移以及图线上某点的切线的斜率表示该时刻加速度来进行分析．10、AB【解析】

A．周期是0.02s，所以输入电压u的表达式应为u=20sin（100πt）VA正确；B．只断开S2后，负载电阻变大为原来的2倍，电压不变，副线圈电流变小为原来的一半，L1、L2的功率均变为额定功率的四分之一，故L1、L2均不能正常发光，故B正确；C．只断开S2后，负载电阻变大，原副线圈电流变小，原线圈的输入功率减小，故C错误；D．若S1换接到2后，电阻R电压有效值为R消耗的电功率为故D错误。故选AB。【点睛】此题关键是知道电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，变压器的输入功率和输出功率相等，求解功率都要用有效值。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、将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上【解析】

本题主要考察测量分子直径的方法。【详解】(1)[1]将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上。(2)[2]每1滴油溶液的体积是，滴入水面的油酸溶液的体积，滴入水中的油酸的体积油膜的厚度，即油分子的直径12、（1）C；（2）2．11；（3）B；【解析】试题分析：（1）通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条时，并非要求两细绳等长，A错误；两条细绳的夹角不是越大越好，以方便作平行四边形为宜，B错误；测量力的实验要求尽量准确，为了减小实验中因摩擦造成的误差，操作中要求弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行，C正确；用弹簧秤同时拉细绳时，拉力不能太太，也不能太小．D错误；故选C．（2）由图可知，弹簧秤的最小分度为1．1N；则水平弹簧秤拉力大小为2．11N．（3）在本实验中要保证两个弹簧称的拉力与一个弹簧称的拉力效果相同，采用的科学方法是等效替代法．B正确；故选B．考点：探究求合力的方法．【名师点睛】明确实验的原理、数据处理方法及本实验采用的物理方法．一定先要通过分析题意找出实验的原理，通过原理即可分析实验中的方法及误差分析．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、(1)v＝5m/s(2)①B2＝tan×10－3T或者②B2′＝tan×1