河南省焦作市2023-2024学年高二下学期6月期末考试物理试卷(含答案)

这是一份河南省焦作市2023-2024学年高二下学期6月期末考试物理试卷(含答案)，共13页。试卷主要包含了单选题，多选题，计算题，实验题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1．可以用来测定地层的生成年代，其衰变方程为。下列说法正确的是( )
A.X是质子
B.X是电子
C.X的穿透能力比γ射线强
D.方程中X来自于内的质子向中子的转化
2．下图中所呈现的光现象，属于光的干涉的是( )
A.图1中插入水中的筷子看起来折断了
B.图2中阳光下的肥皂膜呈现彩色图样
C.图3中水中的气泡看上去特别明亮
D.图4中戴上特制眼镜观看立体电影
3．如图所示，分子甲固定在A点，分子乙从B点由静止释放，仅在分子力的作用下运动，经过点时速度最大，到达点时速度为零。若，则分子乙( )
A.从B点运动到点的过程中，加速度一直减小
B.从B点运动到点的过程中，分子势能先增大后减小
C.从点运动到点过程中，加速度和分子势能一直增大
D.经过点时，分子力和分子势能均为零
4．在如图所示的电场中，电场线关于GH对称，以O为圆心的圆与竖直电场线GH交于a、c两点，bd是水平直径。下列说法正确的是( )
A.沿bd连线从b点到d点，电势先减小后增大
B.电子在a、c两点所受电场力相同
C.a、O两点的电势差大于O、c两点的电势差
D.将电子沿bd连线从b点移到d点，电场力做正功，电势能减小
5．一个静止在匀强磁场中的核经α衰变变成核，衰变后核和α粒子的动量大小分别为和，动能分别为和，速度方向均与磁场方向垂直，衰变后的运动轨迹半径分别为和，重力不计，则( )
A.B.C.D.
6．在一定压强下，对甲、乙两种物质加热，其温度T随时间t变化的图像如图所示，下列说法正确的是( )
A.甲是非晶体，乙是晶体
B.甲在ab段的温度和内能保持不变，乙的温度和内能一直增大
C.甲在不同的方向上一定有不同的光学性质，乙在不同的方向上一定有相同的光学性质
D.甲的内部微粒排列具有空间上的周期性，乙的内部微粒排列没有空间上的周期性
7．太阳内部核反应的主要形式为，已知和的质量分别为和，相当于的能量，忽略电子的质量，太阳平均每秒损失的质量为，电子电荷量，光在真空中速度。假设太阳损失的质量全部源自上述核反应，下列判断正确的是( )
A.一次核反应的质量亏损为0.0286u
B.一次核反应释放的能量约为26.6J
C.太阳每秒释放的能量约为
D.太阳内部平均每秒减少的个数约为
二、多选题
8．某考察队员将计时准确的摆钟从海南带到我国第五个南极考察站，下列对摆钟周期的变化及如何调节使之正常计时的说法中，正确的是( )
A.周期变大B.周期变小
C.增大摆长，使之正常计时D.减小摆长，使之正常计时
9．如图所示是利用手摇交流发电机给阻值恒为r的灯泡供电的电路，线圈匝数为n、总电阻也为r，磁极间磁场视为匀强磁场，A为理想电表。线圈从图示位置（中性面）开始以角速度ω匀速转动，此时穿过线圈的磁通量为Φ。不计其他电阻，灯泡正常发光，则( )
A.线圈转动时感应电动势的峰值为
B.灯泡两端电压的有效值为
C.电路中电流的瞬时值表达式为
D.电流表示数为
10．如图1所示，电源电动势E、内阻r恒定，定值电阻，滑动变阻器R的最大阻值为20Ω。闭合S，当滑动变阻器的滑片由a滑至b时，R上消耗的功率P随接入电路电阻的变化关系如图2所示，则( )
A.电动势B.内阻
C.时，R一定为3ΩD.时，R可能为12Ω
三、计算题
11．如图所示，导热良好且水平的固定汽缸内由锁定的活塞封闭着一定量的理想气体，气柱长为。活塞质量为m，横截面积为S，它与汽缸之间无摩擦且不漏气。解除锁定的瞬间，活塞加速度大小为a，运动至缸口时，速度恰好最大。已知大气压为，不计活塞厚度，汽缸内气体温度保持不变，求：
（1）活塞锁定时封闭气体的压强p；
（2）缸口到缸底的距离h。
12．如图所示，固定在平台上的绝缘轨道由光滑圆弧轨道AB和光滑水平轨道BC组成，处于水平向右的匀强电场中，MC为电场右边界。一质量为3m、带电量为的小球a，从轨道最高点A由静止释放，运动到最低点B与质量为m的绝缘球b（不带电）发生弹性碰撞，a与b碰撞前的向心加速度大小为g。碰撞后，b从平台边缘C点飞出平台，a刚好可以运动到C点。重力加速度大小为g，碰撞过程中电荷不发生转移，圆弧半径，求：
（1）电场强度的大小E；
（2）若重力加速度g取，球b在BC段运动的时间t。
13．如图所示，abcdef是固定在绝缘水平桌面上的光滑金属导轨，导轨水平和倾斜部分在be处平滑连接，导轨间距，最右端af与桌子右边缘对齐，。导轨均处在竖直向下、磁感应强度的匀强磁场中。一质量电阻、长也为0.2m的金属棒P从图示位置静止释放，运动到be前速度已达到最大。P从af端滑出后，在水平地面上的落点离af端水平距离。P在导轨上运动时，两端与导轨接触良好。已知桌面离地面高，重力加速度g取，不计导轨电阻和空气阻力，求：
（1）P滑离轨道af端时的速度大小v；
（2）P从be滑至af的过程中产生的热量Q；
（3）水平部分轨道长度s。
四、实验题
14．小红在实验室测量一金属丝的电阻率ρ。实验操作如下：
（1）用刻度尺测出金属丝接入电路的有效长度l，用螺旋测微器测出金属丝直径d。
（2）用图1所示电路测金属丝电阻R，请用笔画线代替导线，将图2实物图连接成完整电路_________。
（3）将开关S接a，调节的滑片P至合适位置，记录电流表A的读数。再将S接b，保持滑片P位置不变，调节电阻箱的阻值，使电流表的读数与前一次相同，电阻箱旋钮位置如图3所示，则金属丝电阻________Ω，此方法可能存在的系统误差是____________（填正确选项前的字母）。
A.电源有内阻B.电流表读数有误差C.电阻箱阻值不能连续变化
（4）实验测得金属丝的电阻率为__________（用测量所得物理量的字母表示）。
15．如图所示的实验装置可以用来验证动量守恒定律，光滑导轨放在水平桌面上，带有相同宽度轻质遮光片的滑块甲、乙放在导轨上，滑块甲质量是滑块乙质量的一半。A、B是两个光电门，当滑块通过光电门的时候，与光电门相连的数字计时器上就会显示出遮光片的挡光时间。
（1）滑块甲、乙的初始位置如图所示，某时刻给滑块甲一向右的初速度，让滑块甲与滑块乙发生碰撞，碰后滑块甲向左反弹，记录下滑块甲第一次和第二次经过光电门A时挡光片遮光时间分别为和，滑块乙经过光电门B时挡光片遮光时间为。如果与和的关系满足_____________，则表明滑块甲与乙发生碰撞前后系统动量守恒。
（2）本实验还可以用来判断滑块甲与乙发生的碰撞是否是弹性碰撞，在满足（1）的情况下，如果与和的关系还满足___________，则表明滑块甲与乙发生的碰撞为弹性碰撞。
参考答案
1．答案：B
解析：AB.根据质量数守恒和核电荷数守恒可知，该衰变方程为所以X是电子，故A错误，B正确；C.电子的穿透能力比射线弱，故C错误；D.方程中电子来自于内的中子向质子的转化，故D错误。故选B。
2．答案：B
解析：A.图1中插入水中的筷子看起来折断了，是光的折射现象，故A错误；B.图2中阳光下的肥皂膜呈现彩色图样，是光的干涉现象，故B正确；C.图3中水中的气泡看上去特别明亮，是光的全发射现象，故C错误；D.图4中戴上特制眼镜观看立体电影，是光的偏振现象，故D错误。故选B。
3．答案：C
解析：A.因为仅在分子力的作用下运动，经过点时速度最大，则在点处分子力为零，从B点运动到点的过程中，分子力先增大后减小，由牛顿第二定律可知，加速度先增大后减小，故A错误；BD.从B点运动到点的过程中，分子力表现为引力，分子力一直做正功，分子势能一直减小，在点处分子势能小于零，但分子力为零，故BD错误；C.从点运动到点的过程中，分子力表现为斥力，分子力逐渐增大，加速度逐渐增大，分子力做负功，则分子势能一直在增大，故C正确。故选C。
4．答案：C
解析：AD.顺着电场线，电势逐渐降低，则沿bd连线从b点到d点，电势先增大后减小，根据可知，电子的电势能先减小后增大，故电场力先做正功后做负功，故AD错误；B.电场线越密的地方电场强度越大，所以a点的电场强度大于c点，根据可知电子在a点所受电场力大于电子在c点所受电场力，故B错误;C.由图可知根据可得所以两点的电势差大于两点的电势差，故C正确。故选C。
5．答案：A
解析：C.衰变前，核的动量为零，根据动量守恒定律可知，新核与α粒子的动量大小相等，方向相反，故故C错误;AB.新核与α粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得解得由于都相等，故故A正确，B错误;D.根据知故D错误。故选A。
6．答案：D
解析：A.由图可知甲有固定的熔点，乙没有固定的熔点，可知甲是晶体，乙是非晶体，故A错误;B.在ab段，甲的温度保持不变，由于吸收热量，甲的内能增加，乙的温度和内能一直增大，故B错误；C.甲是晶体，不一定表现出各向异性，甲在不同的方向上不一定有不同的光学性质，乙是非晶体，一定表现出各向同性，乙在不同的方向上一定有相同的光学性质，故C错误;D.甲是晶体，乙是非晶体，则甲的内部微粒排列具有空间上的周期性，乙的内部微粒排列没有空间上的周期性，故D正确。故选D。
7．答案：A
解析：A.一次核反应的质量亏损为故A正确;B.一次核反应释放的能量约为故B错误;C.太阳每秒释放的能量约为故C错误；D.太阳内部平均每秒减少的个数约为故D错误。故选A.
8．答案：BC
解析：AB.根据单摆周期公式摆钟从海南到南极，纬度升高，重力加速度g变大，摆钟的周期变小，故A错误，B正确;CD.摆钟的周期变小，摆动变快，为调节使之正常计时，要将周期T调大，应增大摆长，故C正确，D错误。故选BC。
9．答案：AD
解析：A.线圈转动时感应电动势的峰值为选项A正确；B.灯泡两端电压的有效值为选项B错误；C.电路中电流的瞬时值表达式为选项C错误；D.电流表示数为选项D正确。故选AD。
10．答案：BD
解析：AB.将R看成电源内阻的一部分，当滑动变阻器R的阻值等于等效电源的内阻时，R上消耗的功率最大，即解得内阻，R上消耗的最大功率为解得电动势故A错误，B正确；CD.当时，则解得或故C错误，D正确。故选BD。
11．答案：（1）；（2）
解析：（1）解除锁定的瞬间，活塞加速度大小为a，根据牛顿第二定律
解得活塞锁定时封闭气体的压强为
（2）活塞运动至缸口时，速度恰好最大，此时汽缸内气体压强为，汽缸内气体温度保持不变，气体做等温变化，则
解得缸口到缸底的距离为
12．答案：（1）；（2）
解析：（1）由动能定理，可得
根据牛顿第二定律，可得
联立，解得
（2）碰撞过程动量守恒、机械能守恒，可得
联立，解得
a球由B到C过程，有
b球由B到C过程，有
联立，解得
13．答案：（1）；（2）；（3）
解析：（1）这是平抛运动，则
解得
而
解得
（2）当金属棒在斜面下滑达到最大速度时，有
解得
P从be滑至af的过程用动能定理，则
解得
（3）运用动量定理可得
解得
14．答案：（2）（3）6.0；C（4）
解析：（2）实物图连接如图所示
（3）电阻箱的读数为
两次实验中电路电流相同，有
可得金属丝电阻
AB.实验处理数据时，考虑了电源内阻，实验只需保证电流表两次指针位置相同，可知电源内阻、电流表读数有误差对实验无影响，故AB错误；C.电阻箱阻值不能连续变化，这样测得阻值不够精确，属于系统误差，故C正确。故选C。
（4）根据电阻定律
实验测得金属丝的电阻率为
15．答案：（1）（2）
解析：（1）根据极短时间的平均速度等于瞬时速度，设挡光片的宽度为d，滑块甲的质量为m，则滑块乙的质量为2m，滑块甲碰撞前后的速度大小为
滑块乙碰撞后的速度大小为
若滑块甲与乙发生碰撞前后系统动量守恒，则'
整理得
（2）若滑块甲与乙发生的碰撞为弹性碰撞，则
整理得