江苏省四所百强中学2022-2023学年高二下学期6月月考物理试题含答案.pdf

2024 届高二年级届高二年级 6 月份物理学科测试试卷月份物理学科测试试卷本试卷满分为本试卷满分为 100 分，考试时间为分，考试时间为 75 分钟。分钟。一、单项选择题（共一、单项选择题（共 10 小题，每小题小题，每小题 4 分，共分，共 40 分，每小题只有一个选项符合题意）。分，每小题只有一个选项符合题意）。1.有关静电场的几个概念，下列说法中正确的是A 电荷量的单位 C，是国际单位制中七个基本单位之一B 为了形象地描述电场中电场强度的大小和方向，法拉第提出了电场线的概念C 静电力常量9229.0 10/kNmC，是库仑通过扭秤实验测得的D 元电荷 e 的数值，最早是由汤姆孙通过油滴实验测得的2.某驾驶员发现中午时车胎内的气压高于清晨时的，且车胎体积增大。若这段时间胎内气体质量不变且可视为理想气体，那么A 胎内气体对外界做功，内能增大 B 外界对胎内气体做功，气体内能增大C 胎内气体对外界做功，内能减小 D 外界对胎内气体做功，气体内能减小3.下列说法中正确的是A 黑体会吸收射向它的各种波长的电磁波，而不向外辐射电磁波B 经典电磁理论无法解释原子的稳定性，但可以解释原子光谱的分立特征C 释放核能的核反应，生成物的结合能减小D 人工放射性同位素的半衰期一般比天然放射性物质的半衰期短得多4.如图所示，某种防窥屏由透明介质和对光完全吸收的屏障构成，其中屏障垂直于屏幕平行排列，可实现对像素单元可视角度的控制。发光像素单元紧贴屏下，位于相邻两屏障的正中间。屏障的高度为 d，相邻屏障的间隙为 L。若要增加防窥效果，则A 增大屏障间隙 LB 减小屏障高度 dC 减小透明介质的折射率 nD 增加发光像素的亮度5.如图所示，某次比赛中摩托车正在以恒定速率 v 拐弯，弯道近似看做半径为 R 的圆，选手和车的总质量为 m，车轮所处平面和竖直方向的夹角称为“内倾角度”，以下说法正确的是A 其他条件一定，半径 R 越大“内倾角度”越大B 其他条件一定，速率 v 越大“内倾角度”越大C 其他条件一定，质量 m 越大“内倾角度”越大D 其他条件一定，地面越粗糙“内倾角度”越大6.两列振幅相等、波长均为、周期均为 T 的简谐横波沿同一绳子相向乙传播，若两列波均由一次全振动产生，0t 时刻的波形如图 1 所示，此时两列波相距，则A14tT时，波形如图 2 甲所示B12tT时，波形如图 2 乙所示C34tT时，波形如图 2 丙所示D54tT时，波形如图 2 丁所示7.如图所示，图甲为演示光电效应的实验装置，图乙为 a、b、c 三种光照射下得到的三条电流表与电压表读数之间的关系曲线，图丙为氢原子的能级图，图丁给出了几种金属的逸出功和极限频率的关系。以下说法正确的是A 若 b 光为绿光，a 光可能是紫光B 若 a 光为绿光，c 光可能是紫光C若 c 光光子能量为 2.81eV，用它照射由金属铷构成的阴极，所产生的大量光电子去撞击大量处于3n 激发态的氢原子，可能产生 6 种不同频率的光D 若 c 光光子能量为 2.81eV，用它直接照射大量处于2n 激发态的氢原子，可以产生 6 种不同频率的光8.据新华社报道，2023 年 5 月 30 日搭载神舟十六号载人飞船的长征二号 F 遥十六运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，神舟十六乘组奔赴苍穹，成功与天宫对接。假设神舟十六号载人飞船在距地面高度为 h的轨道做圆周运动。已知地球的半径为 R，地球表面的重力加速度为 g，引力常量为 G。下列对神舟十六号载人飞船的描述，符合事实的是A 在神舟十六号上可以用天平测量物体质量B 神舟十六号载人飞船与天宫在同一高度轨道上加速完成对接C 神舟十六号载人飞船的线速度为g RhD 神舟十六号载人飞船运行的周期为322RhTgR9.如图所示，两个质量都是 m 的小球 A、B 用轻杆连接后斜放在墙上处于平衡状态。已知墙面光滑，水平地面粗糙。现将 A 球向下移动一小段距离，两球再次达到平衡，那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，地面对 B 球的支持力 N 和轻杆上的弹力 F 的变化情况是A N 不变，F 变大B N 变大，F 变大C N 不变，F 变小D N 变大，F 变小10.如图所示，足够长的倾斜传送带以恒定速率 v0顺时针运行。一小木块以初速度1v从传送带的底端滑上传送带。木块在传送带上运动的全过程中，关于木块的速度 v 随时间变化关系的图像不可能的是二、非选择题（本题共二、非选择题（本题共 5 小题，共小题，共 60 分。其中第分。其中第 12 题题第第 15 题解答时请写出必要的文字说题解答时请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、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）。明确写出数值和单位）。11.（15 分）小明同学在玩具车里面找到一节电池，上面没有任何参数，为了了解该电池的性能，准备测量其电动势和内电阻。小明在实验室找到以下器材：电流表 A（00.6A）、电压表03VV、滑动变阻器1R（5.0，1A）、滑动变阻器2R（20.0，2A）、定值电阻0R为 1.0、电键 S 及导线若干。（1）请根据题中图 1 的电路图完成图 2 的实物连线。（2）为方便实验调节且能较准确地进行测量，滑动变阻器应选用（选填“R1”或“R2”）。（3）利用电路图进行实验，改变滑动变阻器的阻值，根据所测数据画出的UI图线如图 3 所示，则此干电池的电动势 E=V，内阻r。（均保留三位有效数字）（4）由于电表内阻影响，实验存在系统误差。在所绘图像中，虚线代表没有误差情况下，电压表两端电压的真实值与通过电源电流真实值关系的图像，实线是根据测量数据绘出的图像，则图中能正确表示二者关系的是（选填选项下面的字母）。12.（8 分）气压式升降椅内的气缸填充了氮气，气缸上下运动支配椅子升降。如图乙所示为其简易结构示意图，圆柱形气缸与椅面固定连接，总质量为5mkg。横截面积为210Scm的柱状气动杆与底座固定连接。可自由移动的气缸与气动杆之间封闭一定质量氮气（视为理想气体），稳定后测得封闭气体柱长度为21Lcm。设气缸气密性、导热性能良好，忽略摩擦力。已知大气压强为501 10pPa，环境温度不变，重力加速度为210/gm s。求：（1）初始状态封闭气体的压强；（2）若把质量为30Mkg的重物放在椅面上，稳定后椅面下降的高度。13.（8 分）2023 年 4 月 12 日，中国有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置创造了新的世界纪录，成功实现稳态高约束模式等离子体运行 403s。已知氘核质量为 2.0136u，中子质量为 1.0087u，32He核的质量为 3.0150u。两个速率相等的氘核对心碰撞聚变成32He 并放出一个中子。（质量亏损为 1u 时，释放的能量为 931.5MeV）（计算结果保留三位有效数字）（1）写出该核反应的反应方程式；（2）该核反应释放的核能是多少？14.（13 分）如图所示，xOy 坐标系位于竖直平面内，在0 x 的区域内存在电场强度大小1mgEq（g 为重力加速度）、方向沿 y 轴正方向的匀强电场和磁感应强度大小为 B、方向垂直坐标平面向外的匀强磁场，在0 x 的区域内存在电场强度大小212EE、方向沿 y 轴正方向的匀强电场。某时刻，在第三象限的002,2mvmvNqBqB点以大小为 v0的初速度沿 x 轴负方向射出质量为 m、带电荷量为+q 的小球甲，小球甲从 y 轴上的 P 点（图中未画出）进入 y 轴右侧的电场，最终恰好以沿 x 轴正方向的速度经过 x 轴上的1Q点（图中未画出）。小球所带的电荷量不影响电场的空间分布。（结果均用 B、m、q、0v四个物理量中的量表示）（1）求 P 点到 O 点的距离。（2）求 E1和 B 大小的比值。（3）如果在 P 点静止放置一质量为 m、不带电的小球乙，小球甲运动到 P 点时与小球乙相碰，碰撞时间极短，碰撞过程电荷量不变，碰后两小球结合成一个整体，求结合体从 P 点运动到与1Q点在同一竖直线上的2Q点（图中未画出）的时间。15.（16 分）如图所示，在水平地面上方固定一足够长水平直杆，质量为3Mm的滑块套在直杆上，长为 H 的轻绳一端固定在滑块底部 O 点，另一端连接质量为 m 的小球，O 点到地面的高度为 2H。现将小球拉至与 O 点等高处，轻绳伸直后由静止释放。不计小球与滑块所受到的空气阻力，重力加速度大小为 g。（1）若滑块固定，求轻绳转动30时重力的瞬时功率 P；（2）若滑块不固定，与杆之间无摩擦，小球摆到最低点时，轻绳恰好被拉断，求小球落地时与滑块的距离 s；（3）若滑块不固定，小球运动的过程中，滑块始终静止，求滑块与杆之间的动摩擦因数的最小值。2024 届高二年级届高二年级 6 月份物理学科测试试卷月份物理学科测试试卷答案答案一、单项选择题（共一、单项选择题（共 10 题，每题题，每题 4 分，共分，共 40 分，每题只有一个选项最符合题意）。分，每题只有一个选项最符合题意）。12345678910BADCBBCDAC二、非选择题（本题共二、非选择题（本题共 5 小题，共小题，共 60 分。其中第分。其中第 12 题题第第 15 题解答时请写出必要的文字说题解答时请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、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）。明确写出数值和单位）。11.（15 分，每空 3 分）（1）（2）1R（3）1.500.667（4）A12.（8 分）【答案】（1）51.5 10 Pa；（2）14cm【解析】（1）对气缸与椅面整体受力分析如图由受力平衡有10p Sp Smg2 分10mgpps得511.5 10pPa1 分（2）重物放上后，设气缸内气体压强为2p，对气缸、椅面与重物整体受力分析由受力平衡有20p Sp SmM g1 分得524.5 10pPa1 分对气缸内气体分析，导热性能良好，室温不变气缸内气体温度不变初状态511.5 10pPa1VLS末状态524.5 10pPa2VL S对气缸内气体由玻意耳定律有1 122pVp V12p LSp L S1 分得7Lcm1 分可知气体体积变小，长度变小即为高度下降h L-L14hcm1 分13.（8 分）【答案】（1）22311120H+HHe+n；（2）3.26MeV。【详解】（1）根据核反应过程满足质量数和电荷数守恒，该核反应的反应方程式为22311120H+HHe+n3 分（2）该核反应的质量亏损为m=2 2.0136 1.0087 3.0150 u=0.0035u3 分该核反应释放的核能为E=0.0035 931.5MeV 3.26MeV2 分14.（13 分）【答案】（1）2mv02qB；（2）024v；（3）4mqB。【解析】（1）对小球甲在0 x 的区域内受力分析有1qEmg1 分可知小球甲所受的电场力与重力平衡，洛伦兹力使小球甲在 y 轴左侧做匀速圆周运动，轨迹半径 Bqv0=mv02RR=mv0Bq2 分又 N 点的坐标为 2mv02Bqmv0Bq，小球甲运动轨迹的圆心在 x 轴负半轴上，且小球甲运动58个圆周后到达 P 点，运动轨迹如图所示：小球甲在 P 点的度方向与 y 轴负方向的夹角451 分故 OP=Rsin=2mv02qB1 分（2）小球甲进入 y 轴右侧的匀强电场后，对小球甲受力分析得qE2 mg=ma，解得ag，1 分方向竖直向上根据题意可知，小球甲在 y 轴右侧的运动轨迹恰好与 x 轴相切，则在沿 y 轴方向有 v0cos2=2a OP1 分又 g=E1qm联立解得E1B=2v041 分（3）小球甲、乙在 P 点相碰，设碰后结合体的速度大小为 v，由动量守恒定律02mvmv1 分在 y 轴右侧的电场中，对结合体有22qEmg1 分所以结合体在 y 轴右侧做匀速直线运动，由运动学规律可知 OQ1=2OP根据几何关系有 PQ2=2OQ11 分又 PQ2=vt1 分解得结合体从 P 点运动到2Q点的时间4mtqB1 分15.（16 分）（1）12mg 3gH；（2）2321H；（3）24【详解】（1）设轻绳转过30时，小球的速度为 v，根据机械能守恒定律有mgHsin30=12mv22 分重力的瞬时功率为P=mgvcos302 分所以P=12mg 3gH1 分（2）设小球摆到最低点时速度大小为1v，滑块速度大小为2v，根据水平方向系统动量守恒，有mv1=Mv21 分根据系统机械能守恒，有mgH=12mv12+12Mv221 分剪断轻绳后，滑块做匀速运动，小球做平抛运动，经时间 t 落地，有212Hgt1 分小球落地时与滑块间的水平距离为x=v1+v2t1 分小球与滑块之间的距离s=x2+4H21 分s=2321H1 分（3）设轻绳转过时，小球的速度为0v，轻绳中拉力为 F，则mgHsin=12mv02由牛顿第二定律，有F mgsin=mv02H得3sinFmg水平方向恰好不滑动Fcos Mg+Fsin 2 分求得 sincos1+sin21 分方法（一）导数求极值令 y=sincos1+sin2，求导数得：y=13sin21+sin22当0y 时，21sin3对应 sin=33cos=63ymax=24 24方法（二）判别式求极值y=sincos1+sin2y2=sin2cos21+sin22令sin2=ty2=t 1t1+t2整理得：1+y2t2+2y2 1 t+y2=0=2y2 12 4 1+y2y2=1 8y2 0，y218ymax=24 24所以动摩擦因数的最小值为24。2 分