Для определения рода слова “полуулыбка” его необходимо поставить в именительный падеж единственного числа, получается форма: “полуулыбка” . Тогда в зависимости от окончания в слове “полуулыбка” можно определить род.
Слово “полуулыбка” употребляется в женском роде (Потому как в начальной форме слова “полуулыбка” окончание [а], [я] или [ ] нулевое).Полный морфологический разбор Cуществительного “полуулыбка” находится по ссылке