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

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
命题学校：浠水县第一中学命题人：李春山熊小军严瑞希夏晓鹏
审题学校：十堰一中审题人：张吉钰
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（）
A．A→B过程中，气体的体积增大B．A→B过程中，每个气体的分子动能均增大
C．B→C过程中，气体向外界做正功D．B→C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ϕ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（ ）
A ．
B 、
C 两点的电势相同
B ．
C 、
D 两点的电场强度大小关系为C D
E E > 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ω在磁感应强度为B 的匀强磁场中绕垂直磁场方向的轴OO ′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1∶2，R 1、R 2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A 1、A 2的示数分别为I 1、I 2，电压表V 1、V 2的示数分别为U 1、U 2．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cos (V)e NBS t ωω=
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A 1的示数I 1增大
D ．交流电压表V 2ω
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（）
A．200N B．300N C．400N D．500N
8．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53
θ=°入射，折射光束b与AB成37
β=°，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θ角，折射光线b可能消失
B．若换成红色细光束以相同的θ角入射，红光可能发生全反射
C．该玻璃对蓝光的折射率为0.75
D．该蓝光在玻璃柱内的传播速度为2.25×108m/s
9．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 v
E =
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
B ．t =0s 到t =1.5s 时，质点P 将沿x 轴移动了6m
C ．t =0.50s 到t =0.75s 时间内，质点P 的速度一直增大
D ．t =0s 到t =5.0s 时间内，质点P 通过的路程为4.0cm
11．如图所示，阻值不计的平行光滑金属导轨与水平面夹角为30θ=°，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v 0，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
1
2
g B ．金属棒最终静止在初始位置下方
2mg
k
处 C ．通过电阻R 的总电荷量为
4mgBL
kR
D ．回路产生的总热量等于22
20124m g mv k
+
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
π=，结果保留三位有效数字）
信息可得，重力加速度g=_______m/s2（取29.86
13．（8分）为了测量某电源的电动势E和内阻r及待测电阻R x的阻值，实验器材准备有：待测电源E，待测电阻R x，定值电阻R0=18.0Ω，电压表V（量程3V，内阻约3kΩ），电阻箱R（0~999.9Ω），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R x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R x的阻值为_______Ω；
（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=_______Ω。

（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
1
4
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/s 2，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v 0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L
，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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 答案
B
C
A
D
C
D
C
AD
BD
AD
BC
1．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r 0时，分子势能最小，B 正确；T 2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】：B
2．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】：C
3．解析：根据
PV C T
=得C
P T V =，A →B 过程中，气体体积增大，B →C 过程中，气体的体积减小，外界对
气体做正功，A 正确，C 错误；A →B 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；B →C 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】：A
4．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】：D
5．解析：根据x ϕ−图像可知，A B C D ϕϕϕϕ>>>
，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，C D E E <，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】：C
6．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sin (V)e NBS t ωω=，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U 1不变，则U 2不变，可知I 2减小，所以I 1减小，C 错误，矩形导线框产生的感应电动势最大值m E NBS ω=，有效值为E =
，所以1
U E ==V 2测的是副线圈两端电压的有效值，则
2211n U U n ω==，D 正确．
7．解析：中幡抛出时的速度为011
5m/s 2
v g t =×=，对接幡过程利用动量定理：()200mg F t mv −=− 解得F =400N ，C 正确。

【答案】：C
8．解析：减小θ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θ角入射，红光不会发生全反射，B 错误；由折射定律可得
sin534sin 373n
°°=，C 错误；光在在玻璃柱内的传播速度为82.2510m/s c v n
==×，D 正确；【答案】：AD 9．解析：粒子沿直线匀速通过速度选择器，则有qE =qvB ，的E
v B
=
，A 错误；磁流体发电机中，只增大电阻R ，由2
E P R r
=
+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2
v qvB m R =得：qBR v m =，此时粒子有最大动能
222
2km 1=22q B R E mv m
=
，与加速电压无关，D 正确。

【答案】：BD
10．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，55t s T ∆==，则质点P 通过的路程为5×4A=4.0cm ，D 正确。

【答案】：AD
11．解析：开始运动时，对导体棒有sin 30mg BIL ma °−=，加速度大小不等于
1
2
g ，A 错误；根据能量守恒，金属棒最终静止，静止时有sin 30mg kx °=，得2mg x k =
，B 正确；由24BLx mgBL
q R R kR ∆Φ===总
，C 正确；根据能量守恒有201sin 302p mgx mv Q E °+=+弹，又22
1sin 30224mg m g mgx mg k k °=×=
，所以22
20124p m g Q mv E k
=+−弹，D 错误。

【答案】：BC 12．【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2T π=224L
g T
π=，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22
4L
g T
π=解得g =9.86m/s 2 13．【答案】：19.0 4.0 2.0 偏小
解析：（1）采用替代法测电阻，所以R x 的阻值等于电阻箱阻值，电阻箱阻值为19.0Ω，所以19.0x R =Ω。

（2）由0E U
R R R r =×++可化得：0111R r U E R E
+=⋅+ 则11
0.25V E −=，10
0.750.25A 0.10R r E −+−=， 解得E =4.0V ，r =2.0Ω。

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p 1，气体体积110cm S V =⋅，气体温度T 1=300K ； 状态2：气体体积215cm S V =⋅，温度为T 2。

由等压变化得：
12
12
V V T T = 代入数据得T 2=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：10p S mg p S += 解得5
10.810Pa p =×，
状态3：气体压强为p 3，气体体积320cm S V =⋅， 由等温变化得：1133p V p V =
解得5
3
0.410Pa p =× 状态3对活塞分析有：30()p S m m g p S +∆= 解得40kg m ∆=
15．【解析】：（1）滑块A 从弧面滑下，根据动能定理有：2012
mgR mv = 解得v 0=2m/s
滑到最低点时：2
N mv F mg R
−=
解得N 30N F =
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v 1，由动量守恒定律有012mv mv =
解得
101
1m/s 2
v v == 该碰撞中系统损失的机械能为220111
222
E mv mv ∆
=−× 解得1J E ∆=
（3）若滑块A 与B 发生弹性碰撞，设碰撞后A 的速度为2v ，B 的速度为3v ，则有：0
23mv mv mv =+ 222023111222
mv mv mv =+ 解得20v =，32m/s v =
设滑块B 滑上C 的最大高度为H ，此时B 、C 有相同速度为4v ，则有：342mv mv =
223411222
mv mv mgH =×+ 解得0.1m H =．
16．【解析】：（1）带电粒子在电场中做类平抛运动，
0v t = ①
212L at =
②
qE a m
=
③
由①②③解得：20
32mv E qL
= ④
（2）粒子从P 点到O 点，
根据动能定理有：
22
01122
qEL mv mv =− ⑤
由④⑤解得：02v v =
又01
cos 2
v v θ=
= 得60θ=°
即带电粒子经过O 时的速度大小为02v ，方向与x 轴正方向成60°斜向下 （3）粒子以速度02v v =进入磁场，当轨迹刚好与ac 边相切，如图所示，
则11sin R R L θ+=
得()
13R L =− 由2
11v qvB m R = 解得
1B =
当轨迹刚好与bc
边相切，则
2sin R L θ==由2
22v qvB m R =
解得2B =综合可知，要想粒子从ac
B
≤<。