湖北省鄂东南三校联考2022-2023学年高二下学期期中物理试题及参考答案

鄂东南三校联考2022~2023学年度下学期高二年级阶段（二）
考试
物理试题
考生注意：
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。

满分100分，考试时间75分钟。

2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。

3.考生作答时，请将答案答在答题卡上，选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效
．．．
．．．．．．．．．．．．．，在试题
卷．、草稿纸上作答无效
．．．．．．．．。

4.本卷命题范围：选择性必修第一册，选择性必修第三册。

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1~7题中只有一项符合题目要求，第8~11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.关于受迫振动、共振，下列说法正确的是
A.做受迫振动的物体的频率与固有频率相等，与驱动力的频率无关
B.为了防止共振产生危害，建厂房时要考虑厂房的固有频率与机器的固有频率的差别
C.驱动力频率与固有频率之差越小，振幅越小，二者之差越大，振幅越大
D.快艇上的机关炮正连续向敌人射击时的振动是共振现象
2.如图所示为在观察液体中小颗粒的布朗运动时每隔30s记下小颗粒位置的放大图，下列说法正确的是
A.图线表示液体分子无规则运动的轨迹
B.图线表示固体小颗粒无规则运动的轨迹
C.做布朗运动的固体颗粒越大，布朗运动越明是
D.固体颗粒的无规则运动是因为受到各个方向液体分子撞击的力不平衡
3.质量相同的子弹a、橡皮泥b和钢球c以相同的初速度水平射向竖直墙，结果子弹穿墙面过，橡皮泥粘在墙上，钢球以原速率被反向弹回.关于它们对墙的水平冲量的大小，下列说法正确的是
A.子弹、橡皮泥和钢球对墙的冲量大小相等
B.子弹对墙的冲量最小
C.橡皮泥对墙的冲量最小
D.铜球对墙的冲量最小
4.如图所示为一光电管电路图，滑动变阻器的滑动触头P 位于AB 上某点，用光照射光电管阴极，电表无偏转，要使电表指针偏转，可采取的措施是
A.加大照射光强度
B.将电源正、负极对调
C.将P 向A 滑动
D.用频率更大的光照射
5.如图所示，弹簧振子在B 、C 间振动，O 为平衡位置，5cm BO OC ==，若振子从B 到C 的运动时间是1s ，则下列说法正确的是
A.振子从B 经O 到C 完成一次全振动
B.振动周期是1s ，振幅是10cm
C.经过两次全振动，振子通过的路程是20cm
D.从B 开始经过3s ，振子通过的路程是30cm
6.氢原子能级图如图所示，用大量处于n =2能级的氢原子跃迁到基态时发射出的光照射光电管阴极K ，测得光电管电流的遏止电压为
7.6V ，已知普朗克常量346.6310
J s h -=⨯⋅，电子电量191.610C e -=-⨯，下列判断正确的是
A.电子从阴极K 表面逸出的最大初动能为10.2eV
B.阴极K 材料的逸出功为7.6eV
C.阴极K 材料的极限频率为15
6.2710Hz ⨯
D.氢原子从n =4跃迁到n =2能级，发射出的光照射该光电管阴极K 时不能发生光电效应
7.如图所示，大气球质量为25kg ，载有质量为50kg 的人，静止在空气中距地面20m 高的地方，气球下方悬一根质量可忽略不计的绳子，此人想从气球上沿绳慢慢下滑至地面，为了安全到达地面，则这绳长至少应为（不计人的高度，可以把人看作质点）
A.60m
B.40m
C.30m
D.10m
8.关于波的反射、波的衍射、波的干涉、多普勒效应，下列说法正确的是
A.交通警通过发射超声波测量车速，利用了波的多普勒效应原理
B.声波和光波都是电磁波，都可以在真空中传播
C. “全息照片”利用激光的干涉原理，“B 超”是利用了超声波的反射原理
D.一切波都能发生反射和衍射，声呐探测水中的暗礁利用了波的衍射原理
9.14C 衰变为14N ，半衰期约为5730年.已知植物存活期间，其体内14C 与12C 的比例不变，生命活动结束后，14C 的比例会持续减少.现测量某古木样品中14C 的比例，发现正好是现代植物样品中14C 比例的四分之一.则
A.该古木生命活动结束的年代距今约11460年
B.再过约5730年，该样品中的14C 将全部衰变殆尽
C. 14C 衰变为14N 的本质是原子核内110011n H e -→+
D.改变样品测量环境的温度和压强，可以改变14C 的衰变快慢
10.如图所示，图甲为沿x 轴传播的一列简谐横波在t =0.4s 时刻的波形图像，图乙为质点A 的振动图像.下列说法正确的是
甲 乙
A.该波沿x 轴正方向传播，波速为20m/s
B.该波可以与另一列频率为5Hz 的波发生稳定的干涉
C.波在传播过程中遇到160m 大小的障碍物能发生明显的衍射
D.观察者向着波源方向奔跑，观察者接收到的频率大于2.5Hz
11.一只质量为1.4kg 的乌贼吸入0.1kg 的水，静止在水中.遇到危险时，它在百分之一秒时间
内把吸入的水向后全部喷出，以2m/s的速度向前逃窜.以下说法正确的是
A.该乌贼与喷出的水的动量变化大小相等、方向相同
B.该乌贼喷出的水的速度大小为28m/s
C.该乌贼在这一次逃窜过程中消耗的能量为39.2J
D.该乌贼喷出水的过程中对水的平均作用力大小为280N
二、实验题（本题共2小题，共14分）
12.（6分）在“油膜法估测油酸分子大小”实验中，先用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内增加一定体积时的滴数，由此计算出1滴油酸酒精溶液的体积.之后有下列实验步骤：
①往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上.
②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴1滴在水面上，待薄膜形状稳定.
③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小.
④将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上.
完成下列填空：
（1）上述步骤中，正确的顺序是.（填写步骤前面的序号）
（2）将1cm3的油酸溶于酒精，制成500cm3的油酸酒精溶液；测得1cm3的油酸酒精溶液有80滴.现取1滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜的面积是245cm2.由此估算出油酸分子的直径为m.（结果保留1位有效数字）
13.（8分）某实验小组利用单摆测重力加速度
（1）用毫米刻度尺测得单摆的悬线长为98.00cm，用20分度的游标卡尺测摆球的直径时示数如图甲所示，则摆球的直径D= mm，则摆长L= cm.
甲乙
（2）为了比较准确地测量出当地的重力加速度值，实验中为了减少摆长的测量误差对实验精度的影响，小组决定改变摆长的大小测出对应的单摆周期T，并绘出T2-L图线，从而间接测定当地的重力加速度.
A.若T2-L图线的斜率为k，当地的重力加速度计算公式为g= ；
B.实验小组测得相关数据，绘制出T2-L图线如图乙所示：
C.若取2
9.87π=，请根据图乙的T 2-L 图线算出当地重力加速度值为g = m/s 2（保留三位有效数字）. 三、计算题（本题共3小题，共计42分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
14.（12分）如图所示，圆柱形汽缸内用活塞封闭了一定质量的理想气体，汽缸内部的高度为l ，缸体内底面积为S ，缸体重力为G .轻杆下端固定在桌面上，上端连接活塞，活塞所在的平面始终水平，当热力学温度为T 0时，缸内气体高为13
l ，已知大气压强为p 0，不计活塞质量及活塞与缸体的摩擦.现缓慢升温至活塞刚要脱离汽缸.
（1）求此时缸内气体的温度；
（2）求该过程缸内气体对汽缸所做的功；
（3）若该过程缸内气体吸收热量为Q ，则缸内气体内能增加多少？
15.（12分）如图所示，MNP 是截面为扇形的透明介质的横截面图，顶角75α=︒，今有一束单色光线在横截面内从MN 的中点S 沿垂直MN 的方向射入透明介质，一部分光线经NP 面反射后恰好未从MP 面射出，只考虑两次反射作用.求：
（1）该光全反射时的临界角；
（2）透明介质的折射率.（计算结果保留根式）
16.（18分）在光滑水平面上静置有质量均为m 的木板AB 和滑块CD ，木板AB 上表面粗糙，滑块CD 上表面是光滑的14
圆弧，其始端D 点切线水平且与木板AB 上表面平滑相接，如图所示.一可视为质点的物块P ，质量也为m ，从木板AB 的右端以初速度v 0滑上木板AB ，过B 点时速度为02
v ，又滑上滑块CD ，最终恰好能滑到滑块CD 圆弧的最高点C 处.已知物块P 与木板AB 间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g .求：
（1）物块滑到B处时木板的速度v AB；（2）木板的长度L；
（3）滑块CD圆弧的半径.
鄂东南三校2022~2023学年度下学期高二年级阶段（二）考
试•物理试题
参考答案、提示及评分细则
1.B
2.D
3.B
4.D
5.D
6.D
7.A
8.AC
9.AC 10.AD 11.BD
12.（1）①②④③ 9110-⨯（每空3分）
解析：（1）依据实验顺序在浅盘中放水和痱子粉，将1滴油酸酒精溶液滴入浅盘中，将玻璃板放在浅盘上获取油膜形状，最后用已知边长的坐标纸上的油膜形状来计算油膜的总面积.
（2）1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积353111cm 2.510cm 50080
V -=⨯=⨯，油酸分子直径5
791 2.510cm 110cm 110m 245
V d S ---⨯===⨯=⨯. 13.（1）20.80（2分）
99.04（2分） （2）24k
π（2分） 9.70（9.69~9.72）（2分）
解析：（1）摆球的直径20mm 160.05mm 20.80mm +⨯=；摆长10.40mm 98.00cm 99.04cm L =+=.
（2
）根据2T =，解得224T L g π=，2T L -图线的斜率为k ，则24k g π=，解得24g k π=；由图象可得斜率大小为2222.035m /s 4.07m /s 0.5
T k l ∆===∆；当地重力加速度值为2
249.70m /s g k
π==. 14.解：（1）发生等压变化，设缸内气体原来压强为p 1
汽缸受力平衡得10p S p S G =+
111201
p V p V T T = 解得103T T =
（2）根据气体实验定律，气体发生等压变化
气体对缸做功1023G Sl W p V p S ⎛
⎫=⋅∆=+ ⎪⎝⎭ （3）由热力学第一定律可知，温度升高气体内能变大，得缸内气体内能增量为
023G Sl U Q W Q p S ⎛⎫∆=-=-+ ⎪⎝⎭
15.解：（1）从S 点垂直射入的光路如图所示
因S 点为MN 的中点，所以入射角30θ=︒
设临要角为C ，29090360C θα+︒+++︒=︒ 解得全反射中的临界角45C =︒
（2）光在MP 面恰好发生全反射，则1sin C n
= 解得透明介质的折射率2n =16.解：（1）物块由点A 到点B 时，取向左为正方向，由动量守恒定律得 02B AB mv mv m v =+⋅
又02
B v v = 解得04AB v v =
，方向向左 （2）物块由点A 到点B 时，根据能量守恒定律得
222000*********v v mv m m mgL μ⎛⎫⎛⎫--⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭
解得20516v L g
μ= （3）由点D 到点C ，滑块CD 与物块P 组成的系统在水平方向上动量守恒，则有 00224
v v m m mv ⋅+⋅=共 滑块CD 与物块P 组成的系统机械能守恒，则有
22
200111222242
v v mgR m m mv ⎛⎫⎛⎫=+-⨯ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭共 联立解得，滑块CD 圆弧的半径为2064v R g =。