江苏省扬州中学2022-2023学年度第一学期期中试题 高二物理(选修)(后附答案)

江苏省扬州中学2022-2023学年度第一学期期中试题
高二物理（选修）2022.11
试卷满分：100分，考试时间：75分钟
注意事项：
1．答题前，请务必将自己的班级、姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在答题卡的规定位置．
2．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满涂黑；作答非选择题，必须用
0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上指定位置作答，在其他位置作答一律无效．
3．如需作图，必须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．
一、单项选择题：本大题共10小题，每小题4分，共40分．在每题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意．
1．在能源消耗的过程中，很难把产生的内能收集起来重新利用，这种现象叫作能量的耗散．下列说法正确的是
A．能量耗散说明能量在不断减少
B．能量耗散不遵循能量守恒定律
C．能量耗散说明能量不能凭空产生，但能量却可以凭空消失
D．能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性
2．如图甲所示，电梯中加装了“钥匙扣”接触区装置，人进入电梯以后必须要用图乙所示的带绝缘外壳“钥匙扣”接触“钥匙扣”接触区，解锁成功后再按楼层的数字键才会响应．图丙是“钥匙扣”接触区装置拆开后露出的一个由漆包线绕成的一个多匝矩形线圈．“钥匙扣”接触区装置解锁主要应用的物理原理是
A．电磁感应B．电流的磁效应
C．电流的热效应D．通电导线在磁场中受到安培力作用
3．一洗衣机在正常工作时非常平稳，当切断电源后，发现洗衣机先是振动越来越剧烈，然后振动再逐渐减弱．下列说法正确的是
A．正常工作时，洗衣机波轮的运转频率比洗衣机的固有频率小
B．正常工作时，洗衣机波轮的运转频率等于洗衣机的固有频率
C．当洗衣机振动最剧烈时，波轮的运转频率最接近洗衣机的固有频率
D．当洗衣机振动最剧烈时，波轮的运转频率远小于洗衣机的固有频率
4．图示为一质点做简谐运动的x-t图像，则质点
A．振动的频率是4Hz
B．振动的振幅是2cm
C．t=2s时的速度最大
D．t=4s时的加速度为零
5．单摆做小角度摆动的周期为T 0，下列说法正确的是A ．将该单摆放到月球上，摆动周期变大B ．重力与绳子拉力的合力提供摆球的回复力C ．摆动过程中，绳子的拉力始终大于摆球的重力D ．摆动过程中，绳子的拉力始终小于摆球的重力6．如图所示，R 为气敏元件，其阻值随周围环境一氧化碳气体浓度的增大而减小．当一氧化碳气体浓度减小时
A ．电压表V 示数减小
B ．电流表A 示数减小
C ．电路的总功率增大
D ．变阻器R 1的取值越大，电压表的示数变化越不明显
7．如图所示，直角三角形MPQ 的∠P =90°，MP =2a 、QP =3a ．在M 、N 点各固定一条长直导线，方向与纸面垂直纸面．两导线中的电流大小均为I ，已知无限长的通电直导线产生的磁场中某点的磁感应强度大小kI B r =（k 是常数、I 是电流强度、r 是该点到直导线的垂直距离），则P 点的磁感应强度大小为
A ．5kI a
B ．56kI a
C ．13kI a
D ．136kI a 8．用如图所示的装置验证动量守恒定律，两球的质量分别为m 1、m 2（m 1>m 2），
下列说法正确的是
A ．需要用秒表测时间
B ．斜槽轨道必须光滑
C ．M 可能是质量为m 2的小球的落点
D ．可用112m OP m OM m ON ⋅=⋅+⋅验证动量守恒定律
9．用电流表和电压表测量一节干电池的电动势和内阻，电路图如图甲所示，
由实验中测得的数据描绘的图像如图乙所示，下列说法正确的是
A ．电池的电动势约为1.4V ，内阻约为2.8Ω
B ．滑动变阻器滑片滑至最左端时，流过电流表的电流为0.5A
C ．考虑电表内阻对实验的影响，误差来源于电压表有分流作用
D ．考虑电表内阻对实验的影响，电池内阻的测量值大于真实值
10．如图所示，真空中有两个固定的点电荷，电荷量分别为+2Q 和-Q ，两点电荷与O 、A 两点在同一直线上，虚线是以O 点为圆心的圆，圆上各点的电势均为零，A 、B 两点在圆上，取无穷远电势为零，则B
A ．A 、
B 两点场强大小相等B ．A 、B 两点场强均沿半径指向O 点
C ．沿直线从A 到O 电势先升高后降低
D ．试探电荷-q 在A 点的电势能大于在O 点的电势能
二、非选择题：本题共5小题，共60分．请将解答填写在答题卡相应的位置．
11．（12分）国标（GB/T ）规定自来水在15℃时电阻率应大于13Ω·m ，某同学利用图（a ）电路测量15℃自来水的电阻率，其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管，细管上加有阀门K 以控制管内自来水的水量，玻璃管两端接有导电活塞（活塞电阻可忽略），右侧活塞固定，左侧活塞可自由移动，实验器材有：
电源（电动势约为3V ，内阻可忽略）
电压表V 1（量程为0~3V ，内阻很大）
电压表V 2（量程为0~3V ，内阻很大）
定值电阻R 1（阻值4kΩ）
定值电阻R 2（阻值2kΩ）
电阻箱R 最大阻值9999.9Ω
单刀双掷开关S ，导线，游标卡尺，刻度尺
实验步骤如下：
A ．用游标卡尺测量并记录玻璃管的内径d ；
B ．向玻璃管内注满自来水，确保无气泡，用刻度尺测量并记录水柱长度L ；
C ．把S 拨到1位置，记录电压表V 1示数；
D ．把S 拨到2位置，调整电阻箱阻值，使电压表V 2示数与电压表V 1示数相同，记录电阻箱的阻值R ；
E.改变玻璃管内水柱长度，重复实验步骤C 、D ，记录每一次水柱的长度L 和电阻箱的阻值R ；F ．断开S ，整理好器材．
（1）测玻璃管内径d 时游标卡尺示数如图（b ）所示，则d ＝______mm ．
（2）玻璃管内水柱电阻R x 的表达式为R x ＝______（用R 1、R 2、R 表示）．
（3）利用记录的多组水柱长度L 和对应的电阻箱阻值R 的数据，绘制出如图（c ）所示的R －1L
图像．可得自来水的电阻率ρ＝________Ω·m （结果保留三位有效数字）．（4）本实验若电压表V 1内阻不是很大，则自来水电阻率测量结果将________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）．
12．（9分）一个质量为m 的蹦床运动员，从离水平网面h 高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面2h 高处，已知运动员与网接触的时间为t ，重力加速度为g ，取向上为正方向，空气阻力忽略不计．求：
（1）运动员着网时的速度大小v ；
（2）整个过程中，运动员所受弹力的冲量I ．
13．
（10分）如图所示，劲度系数为100N/m k =的足够长竖直轻弹簧，一端固定在地面上，另一端与质量m =1kg 的物体A 相连，质量M =2kg 的物体B 与物体A 用跨过光滑定滑轮的轻绳相连，整个系统静止，A 、B 等高．剪断轻绳，A 在竖直方向做简谐运动，B 做自由落
体运动．已知弹簧振子的周期公式为2T =m 为振子质量，K 为回复力与位移的比例系数，本题中K 等于弹簧的劲度系数k ），重力加速度g =10m/s 2．求：
（1）剪断轻绳瞬间，物体A 的加速度大小a ；
（2）物体A 从最高点第一次到最低点的时间t ．
（3）物体A 做简谐运动过程中的最大动能E k ．
14．
（13分）如图所示，两相同极板M 、N 的长度为L =0.6m ，相距d =0.5m ，OO '为极板右边界，OO '的右侧存在竖直向下的匀强电场，电场强度为E =10N/C ．光滑绝缘圆弧轨道ABC 竖直放置，A 与OO '在同一竖直线上，圆弧AB 的圆心角θ=53°，BC 是竖直直径．小球以v 0=3m/s 的水平速度从左侧飞入极板M 、N ，飞离极板后恰好从A 点沿切线方向进入圆弧轨道．已知小球质量m =1.0kg ，电荷量q =0.5C ，重力加速度g =10m/s 2，cos53°=0.6，不计空气阻力．求：
（1）小球在A 点的速度v A ；
（2）M 、N 极板间的电势差U ；
（3）欲使小球沿圆弧轨道能到达最高点C ，半径R 的取值范围．
15．（16分）如图所示，在光滑的水平面上，质量为m 1＝1kg 的平板车以v 0＝5m/s 的速度向左运动，质量为m 2＝4kg 的小铁块以v 0＝5m/s 的速度从左端滑上平板车．一段时间后小铁块与平板车速度相同，之后平板车与竖直墙壁发生弹性碰撞．小铁块与平板车间的动摩擦因数为μ＝0.25，小铁块始终未从车上掉下，重力加速度g ＝10m/s 2，
21111n n q q q q q
--++++=- ．求：（1）车与墙壁发生第一次碰撞前速度大小v ；
（2）车的最小长度L ；
（3）车与墙壁发生第一次碰撞后运动的总路程s ．
江苏省扬州中学2022-2023学年度第一学期期中试题
高二物理（选修）参考答案：
1．D
2．A 3．C 4．B 5．A 6．B
7．D 8．D 9．C 10．B
11．20.012R R R 12.6偏大12．(1)运动员触网前做自由落体运动，由v 2＝2gh 可求得
运动员着网速度为v ＝2gh
(2)运动员离开网后竖直上抛运动，由v ′2＝2g ·2h 可知
运动员离开网的速度v ′＝2gh
运动员从着网到反弹过程，取向上的方向为正
由动量定理可知I －mgt ＝mv ′－m (－v )
代入可得I ＝mgt ＋m (v ′＋v )＝mgt ＋m (2＋2)gh
13．（1）当系统静止时B T m g
=A 1
T m g kx =+则剪断轻绳时，由牛顿第二定律可知
A 1A m g kx m a
+=联立解得
2B A
20m/s m g a m =
=（2）弹簧振子的周期公式
225T ππ===第一次运动到最低点所用的时间为半个周期，即0.50.5510t T ππ==⨯
=（3）平衡位置动能最大，系统机械能守恒
E k =mgh =2J
14．（1）在A 点速度05m/s cos53A v v =
=︒
（2）小球在平行金属板间做类平抛运动，带电粒子在平行板中运动时间为
0.2s ==L t v 在A 点，竖直分速度=︒=0tan 534m/s y v v y v at
=2
20m/s =a 又
mg E q ma '+=E d U
'=解得：10V
U =（3）若小球能到达最高点C ，且不会脱离轨道，在此过程中，由动能定理得
()()22111cos 5322
C A mg qE R mv mv -+⋅+︒=-小球能到最高点C ，需在C 点满足
2+≤C v mg Eq m R 解得：25m 63
R ≤15．(1)设水平向右为正方向，小车与墙壁发生第一次碰撞时的速度大小为v 由动量守恒定律得m 1(－v 0)＋m 2v 0＝(m 1＋m 2)v
解得：v ＝3m/s
(2)设小车的最小长度为L ，最终小车和铁块的动能全部转化为系统的内能由能量守恒定律得12m 1v 20＋12
m 2v 20＝μm 2gL 解得：L ＝6.25m
(3)设小车的加速度大小为a ，小车第一次碰撞后向左速度减为零时的位移大小为x 1，小车从发生第一次碰撞到发生第二次碰撞间的路程为s 1，
由牛顿第二定律得μm 2g ＝m 1a
由运动学公式得0－v 21＝2a (－x 1)，s 1＝2x 1，解得s 1＝0.9m
设小车从发生第k 次碰撞到发生第k ＋1次碰撞间的路程为s k ，
同理可得s k ＝52·m ，设小车从发生第一次碰撞后运动的总路程为s ，得s ＝s 1＋s 2＋…＋s k ，
解得：s ＝1.41m。