西平县2022-2023学年高二下学期期中考试
物 理
本试卷共4页，全卷满分100分，考试时间90分钟。
考生注意：
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、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12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.如图所示，下列图中从图示位置开始计时，面积为S的单匝线圈均绕其对称轴或中心轴在磁感应强度为B的
匀强磁场中以角速度匀速转动，能产生正弦交变电动势的是（ ）
A B C D
2.如图所示，无限长直导线M、N均通有大小为I的恒定电流，其中M在纸面内水平放置，电流方向水平向右，N垂直于纸面放置，电流方向垂直纸面向里，两导线在纸面连线的中点A处产生的磁感应强度大小均为B。则A点的磁感应强度大小为（ ）
A.2B B. C.B D.0
3.如图1所示，绝缘水平面上导体环甲、乙同心放置，导体环丙位于乙的右侧，乙中通有逆时针方向的电流且电流值按如图2所示的规律变化，下列说法正确的是（ ）
A.甲中感应电流方向为顺时针，有收缩趋势
B.甲中感应电流方向为逆时针，有扩张趋势
C.丙中感应电流方向为顺时针，有收缩趋势
D.丙中感应电流方向为逆时针，有扩张趋势
4.如图所示的交流电，在0～内为正弦规律变化，则该交流电压的有效值为（ ）
A.5V B.10V C. D.
5.一质点静止在光滑水平面上，现对其施加水平外力F，F随时间变化规律如图所示，下列说法正确的是（ ）
A.在0～6s时间内，位移先增后减 B.在0～6s时间内，动量一直增加
C.在2～8s时间内，F的冲量不为0 D.在2～8s时间内，F做的功为0
6.如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有半径为，的光滑半圆形导体框，OC为一能绕O在框架上滑动的导体棒，Ob之间连一个电阻R，导体框架与导体棒电阻均不计，若要使OC能以角速度匀速转动，则外力做功的功率为（ ）
A. B. C. D.
7.如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数分别为、，定值电阻，理想电流表的示数为0.5A，a、b两端接正弦交流电源。下列判断正确的是（ ）
A. B.理想电流表的示数
C.理想电压表V的示数 D.定值电阻R中电流变化的频率为100Hz
8.如图所示，在光滑水平面上有A、B两辆小车，水平面的左侧有一竖直墙，在小车B上坐着一个小孩，小孩与B车的总质量是A车质量的4044倍。两车开始都处于静止状态，小孩把A车以相对于地面为v的速度推出，A车与墙壁碰后仍以原速率返回，小孩接到A车后，又把它以相对于地面为v的速度推出。往后小孩每次推出A车，A车相对于地面的速度都是v，方向向左，则小孩把A车至少推出几次后，A车返回时小孩不能再接到A车（ ）
A.2021 B.2022 C.2023 D.2024
9.两分子间的作用力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为，相距很远的两分子仅在分子力作用下，由静止开始相互靠近直到无法靠近为止，若规定两分子相距无穷远时分子势能为零，关于该运动过程，下列说法正确的是（ ）
A.当时，分子势能最大
B.若，则两分子的动能随着r的减小而增大
C.若，则分子势能随着r的减小而增加
D.该过程中，分子间作用力先做负功后做正功
10.传感器是一种采集信息的重要器件，如图所示，是一种测定压力的电容式传感器，当待测压力F作用在可动膜片电极上时，可使膜片产生形变，引起电容的变化，将电容器、灵敏电流表和电源串接成闭合电路，则（ ）
A.当电容增大时，可知压力F向上 B.当电容减小时，可知压力F向上
C.若电流计有读数，则压力发生变化 D.若电流计有读数，则压力不发生变化
11.1922年英国物理学家阿斯顿因质谱仪的发明、同位素的研究荣获了诺贝尔化学奖。若一束粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示，则下列说法中正确的是（ ）
A.该束带电粒子带正电
B.速度选择器的极板带正电
C能通过狭缝的带电粒子的速率等于
D.在磁场中运动半径越大的粒子，比荷越大
12.如图所示，边长为l、电阻为R的正方形导线框沿x轴正方向运动。在外力F作用下以速度v匀速穿过三个宽度均为l的匀强磁场区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，已知三个区域中磁场的磁感应强度大小均为B，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区域中的磁场方向分别为垂直纸面向里、向外和向里。若以磁感线垂直纸面向里时穿过线框的磁通量为正，产生的电流沿顺时针方向的电动势E为正，外力F向右为正，从线框刚进入磁场时开始计时，则下列反映线框中的磁通量、感应电动势E、外力F和线框的电功率P随时间变化的图像正确的是（ ）
A B C D
二、非选择题：共52分。
13.（6分）某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率，步骤如下
（1）用游标卡尺测量其长度如图甲所示，由图可知其长度______cm。
（2）用螺旋测微器测量其直径如图乙，由图可知其直径______mm。
（3）用多用电表的电阻“”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻R，表盘的示数如图丙，则该电阻的阻值约为______。
14.（6分）为验证碰撞中的动量是否守恒，某实验小组选取两个体积相同、质量不相等的小球，按下述步骤进行实验。
①用天平测出两小球的质量（分别为和，且）；
②按图安装好实验装置，将斜槽PQ固定在桌边，使斜槽末端切线水平，先不放小球，让竖直挡板紧贴斜槽末端，再让小球从斜槽顶端P处由静止释放，记下小球在竖直挡板上的撞击位置O；
③将竖直挡板向右平移距斜槽末端一定距离，确保小球在碰撞前后均能撞击固定竖直挡板；
④先不放小球让小球从斜槽顶端P处由静止释放，记下小球撞击竖直挡板的位置；
⑤将小球放在斜槽末端，再让小球从斜槽顶端P处由静止释放，与发生碰撞，分别记下小球和撞击竖直挡板的位置；
⑥图中A、B、C点是该实验小组记下的小球与竖直挡板撞击的位置，用毫米刻度尺量出各个撞击点到O的距离，分别为OA、OB、OC。
根据该实验小组的测量，回答下列问题：
（1）小球与发生碰撞后，撞击的是图中的______点，撞击的是图中的______点（填字母A、B、C）。
（2）只要满足关系式______（用、、OA、OB、OC表示），则说明碰撞中的动量是守恒的。若测得，则______。
15.（8分）带活塞的气缸封闭了一定质量的理想气体，该理想气体经历了如图所示的AB、BC和CA过程。已知气体在状态B时，温度为480K。
（1）求气体在状态A时的温度；
（2）若C到A过程中，气体内能减小了28J，则该过程中气体与外界的热量交换为多少？
16.（10分）如图所示，在第Ⅰ象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场，在第Ⅱ象限内有水平向右的匀强电场。在该平面有一个质量为m、电荷量为的粒子以垂直x轴的初速度，从x轴上的点P进入匀强电场，恰好与y轴成45°角从Q点射出电场，再经过一段时间恰好垂直于x轴飞出，已知OP之间的距离为d。（不计粒子重力）求：
（1）y轴上Q点坐标；
（2）匀强磁场的磁感应强度大小；
（3）粒子在匀强磁场中运动的时间。
17.（10分）如图所示，MN、PQ为足够长的平行金属导轨，间距，导轨平面与水平面间夹角，N、Q间连接一个电阻，匀强磁场垂直于导轨平面向上，磁感应强度。将一根质量的金属棒放在导轨的ab位置，金属棒的电阻为，导轨的电阻不计。现由静止释放金属棒，金属棒沿导轨向下运动过程中始终与导轨垂直，且与导轨接触良好。已知金属棒与导轨间的动摩擦因数，当金属棒滑行至cd处时，其速度大小开始保持不变，已知ab、cd位置之间距离为，，，
。求：
（1）当金属棒速度的大小为时，金属棒加速度的大小a；
（2）金属棒运动到cd位置时的速度大小；
（3）金属棒由位置ab运动到位置cd的过程中，电阻R上产生的热量。
18.（12分）如图所示，一个质量为的滑块Q静止于水平平台最右端。现有一的子弹P以水平初速度击中滑块Q，并穿出。滑块恰好能无碰撞地沿圆弧切线从A点进入光滑固定竖直圆弧轨道，并沿轨道下滑，A、B为圆弧轨道两端点且其连线水平。已知圆弧轨道半径，对应圆心角，光滑竖直圆弧轨道的最高点与平台之间的高度差，取重力加速度大小，，，子弹和滑块均视为质点，不计空气阻力，子弹穿出滑块时间很短。求：
（1）滑块平抛的初速度大小和运动到圆弧轨道最低点C时对轨道的压力大小；
（2）子弹穿出滑块时的速度大小；
（3）若子弹穿过滑块用时为，求子弹穿出滑块过程中受到的平均阻力。
西平县2022-2023学年高二下学期期中考试
物理参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
答案 A B A D D C B C BC AC AB BC
13.答案：（1）5.035 （2）4.700 （3）140（每空2分）
14.答案：（1）C、A（2分）；
（2）（2分） 6（2分）
15.解析：（1）从A到B过程，根据理想气体状态方程（2分）
代入数据解得（1分）
（2）从C到A过程中，气体体积减小，外界对气体做功为
（2分）
由热力学第一定律得（1分）
解得（1分）
所以该过程中气体放出热量88J（1分）
16.解析：（1）根据题意可知，粒子在第Ⅱ象限内做类平抛运动，垂直电场方向上有
（1分）
沿电场方向，做匀加速直线运动，设加速度为a，则有（1分）
恰好与y轴成45°角从Q点射出电场，则有（1分）
联立解得
则y轴上Q点坐标为。（1分）
（2）根据题意，画出粒子的运动轨迹，如图所示
由几何关系可知，粒子进入磁场时的速度为
（1分）
（1分）
由牛顿第一定律有（1分）
解得（1分）
（3）根据题意，由几何关系可知，粒子在磁场中运动的弧长为（1分）
则粒子的运动时间为。（1分）
17.解析：（1）当金属棒速度的大小为时，金属棒受到的安培力为（1分）
方向沿导轨向上，其中
（1分）
对金属棒受力分析，根据牛顿第二定律可知（1分）
解得（1分）
（2）当金属棒滑行至cd处时，其速度大小开始保持不变，受力平衡，则
（1分）
其中
（1分）
解得（1分）
（3）金属棒由位置ab运动到位置cd的过程中，由能量守恒定律可知
（1分）
解得
又（1分）
解得（1分）
18.解析：（1）由（1分）
解得，（1分）
设滑块平抛的初速度大小为，由于滑块无碰撞进入圆弧轨道，即落到A点时速度方向沿A点切线方向，则有
解得（1分）
滑块无碰撞进入圆弧轨道A点时速度大小（1分）
设滑块运动到最低点的速度大小为，对滑块由A点到C点的过程，由机械能守恒定律，
有（1分）
在最低点C，根据牛顿第二定律，有（1分）
解得
由牛顿第三定律可知，滑块对轨道的压力大小为64.5N。（1分）
（2）对滑块和子弹组成的系统，由动量守恒得由动量定理得：（2分）
解得（1分）
（3）对子弹由动量定理得（1分）
代入数据解得（1分）