辽宁省大连市2023-2024学年高二下学期7月月考期末物理试卷[解析版]

这是一份辽宁省大连市2023-2024学年高二下学期7月月考期末物理试卷[解析版]，共20页。

1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试题卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷 选择题（共46分）
一、选择题（本题共10小题，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分。第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。共46分。）
1. 光在生产、生活中有着广泛的应用，下列关于光的说法正确的是（ ）
A. 肥皂膜看起来常常是五颜六色的是光的偏振现象
B. 光导纤维传输信号利用了光的干涉现象
C. 电视机遥控器是利用发出紫外线脉冲信号来变换频道的
D. 泊松亮斑是光的衍射现象形成的
【答案】D
【解析】A．肥皂膜看起来常常是五颜六色的是光的干涉现象，故A错误；
B．光导纤维传输信号利用了光的全反射原理，故B错误；
C．电视机遥控器是利用发出红外线脉冲信号来变换频道的，故C错误；
D．泊松亮斑是光的衍射现象形成的，故D正确。
2. 有一质量为m物体被竖直吊起，某段时间内其位移s与时间t的关系图像如图所示，时间内图像为直线，物体所受拉力的大小用F表示，速度大小用v表示。重力加速度大小为g。以下判断正确的是（ ）
A. 时间内，v增大，
B. 时间内，v增大，
C. 时间内，v不变，
D. 时间内，v减小，
【答案】A
【解析】根据图像中斜率表示速度，由图可知，时间内，v增大，由牛顿第二定律可知，
时间内，v不变，物体处于平衡状态，则有
时间内，v减小，由牛顿第二定律可知
故选A。
3. 在考古研究中，通常利用的衰变来测定文物的大致年代，衰变产物为，则下列说法中正确的是（ ）
A. 发生的是α衰变
B. 比多一个质子
C. 的比结合能小于的比结合能
D. 衰变半衰期会随环境温度升高而改变
【答案】C
【解析】A．根据质量数守恒和电荷数守恒写出核反应方程为
可知，发生的是衰变，故A错误；
B．比少一个质子，故B错误；
C．核反应方程式中，生成物比反应物稳定，可知的比结合能小于的比结合能，故C正确；
D．原子核的半衰期与外界的温度无关，不会随环境温度升高而改变，故D错误。
故选C。
4. 下图为理想LC振荡电路工作中的某时刻，电容器两极板间的场强E的方向与线圈内的磁感应强度的方向如图所示，M是电路中的一点。下列说法中正确的是（ ）
A. 电路中的磁场能在增大B. 流过M点的电流方向向右
C. 电路中电流正在减小D. 电容器所带电荷量正在减少
【答案】C
【解析】根据电容器中电场方向可知上极板为正极板，由安培定则可知电路中电流方向为逆时针，所以该时刻电容器正在充电。电路中的电场能在增大，流过M点的电流方向向左，电路中电流正在减小，电容器所带电荷量正在增大。故ABD错误；C正确。
故选C。
5. 现代家居常用吊篮美化室内环境。如图所示，三根等长的轻质铁链对称地悬挂在吊篮架上，另一端接在一起，悬挂在支架上。已知吊篮、花和花盆系统的总质量为3m。下列说法正确的是（ ）
A. 每根铁链的拉力均为mg
B. 支架对吊篮的作用力一定过系统重心
C. 增加铁链的长度，铁链的拉力变大
D. 吊篮架对花盆支持力与花盆的重力是一对相互作用力
【答案】B
【解析】A．设每根铁链和竖直方向的夹角为，则有
解得
故A错误；
B．支架对吊篮的作用力与系统的重力等大反向，则支架对吊篮的作用力一定过系统重心，故B正确；
C．增加铁链的长度，每根铁链和竖直方向的夹角变小，变大，铁链的拉力变小，故C错误；
D．吊篮架对花盆的支持力与花盆的重力是一对平衡力，故D错误；
故选B。
6. 如图所示，两条曲线分别为一定质量的理想气体从某一状态A经等温过程或绝热过程体积由减小为的图，则下列说法中正确的是（ ）
A. 曲线1为等温过程
B. 等温过程中外界对气体做的功比绝热过程的多
C. 等温过程中气体从外界吸收热量
D. 两个过程的末态相比，绝热过程的末态气体在单位时间内与单位面积的器壁碰撞的次数多
【答案】D
【解析】A．体积减小，则外界对气体做正功
绝热过程中
根据热力学第一定律
可知绝热过程内能变大， 温度升高，而等温过程温度不变，所以在体积时，等温过程后的气体温度低于绝热过程后的气体温度
根据
当体积相同时，温度低的压强小，则曲线2为等温过程，故A错误；
B．图像中图线与轴围成的面积表示做功，由图知，等温过程中外界对气体做的功比绝热过程的少，故B错误；
C．等温过程中，温度不变
则
由热力学第一定律
可知
即等温过程中气体放出热量，故C错误；
D．两个过程的末态相比，由于绝热过程温度高，所以平均动能大，因为同一气体质量相同，所以平均速率大，又因为体积相同，所以绝热过程的末态气体在单位时间内与单位面积的器壁碰撞的次数多，故D正确。
故选D。
7. 如图所示，倾角的光滑斜面固定在水平地面上，斜面底端有一垂直于斜面的固定挡板，A、B两物体固定于轻弹簧两端，其中B的质量为。对物体B施加一沿斜面向下大小为20N的压力F，使B静止于P点。撤掉力F，当B运动至最高点时，A恰好要离开挡板。重力加速度，弹簧始终处于弹性限度内。下列说法正确的是（ ）
A. 弹簧恢复原长时B的速度达到最大
B. 物块B运动过程中最大加速度为
C. 物块A的质量为2kg
D. 物块A受挡板支持力的最大值为30N
【答案】C
【解析】A．当弹簧弹力等于B重力沿斜面向下的分力时，B的速度达到最大，此时弹簧处于压缩状态，故A错误；
B．撤去力F后，物块B做简谐振动，处于P点时振幅最大，加速度最大，最大加速度为
故B错误；
C．物块B处于P点时回复力大小
根据做简谐振动的对称性，运动至最高点时回复力大小
又
代入数据联立得
故C正确；
D．B处于P点时物块A受挡板支持力最大。对B受力分析
得此时弹簧弹力大小
对A受力分析，物块A受挡板支持力
故D错误。
故选C。
8. 一列简谐横波沿x轴传播，图甲为时刻的波形，图乙为质点P的振动图像。则下列判断正确的是（ ）
A. 波沿x轴正向传播
B. 该波的波速为5m/s
C. 在任意4s的时间内，质点P运动的路程一定是2m
D. 质点P与质点Q偏离平衡位置的位移大小总相等
【答案】AD
【解析】A．由图乙可知，时刻质点沿轴正方向振动，结合图甲，由同侧法可知，波沿x轴正向传播，故A正确；
B．由图甲可知，波长为，由图乙可知，周期为，则该波的波速为
故B错误；
C．根据题意可知
则在任意4s的时间内，质点P运动的路程一定是
故C错误；
D．由图甲可知，质点P与质点Q的距离为半个波长，由对称性可知，质点P与质点Q偏离平衡位置的位移大小总相等，故D正确。
故选AD。
9. 如图为氢原子的能级图，大量氢原子处于的激发态，在向低能级跃迁时放出光子，用这些光子照射逸出功为2.29eV的金属钠。下列说法正确的是（ ）
A. 跃迁可产生6种频率光子
B. 有3种频率的光子能使金属钠产生光电效应
C. 用0.33eV的光子照射，可使氢原子跃迁到激发态
D. 用0.33eV的电子撞击，可使氢原子跃迁到激发态
【答案】AD
【解析】AB．跃迁可产生6种频率光子，6种频率光子的能量分别为




有4种频率光子的能量大于2.29eV，所以有4种频率的光子能使金属钠产生光电效应，A正确，B错误；
CD．能级差为
用0.33eV的光子照射，不能使氢原子跃迁到激发态，用0.33eV的电子撞击，可使氢原子跃迁到激发态，C错误，D正确。
10. 如图所示，底面粗糙、质量为m、倾角为的斜面体放置在粗糙水平面上，斜面体的右上角安装有轻质定滑轮，带有轻质定滑轮的物块放置在斜面体的光滑斜面上，轻质细线跨越这两个定滑轮，上端连接在天花板上，下端悬挂一质量为m的小球，整个系统处于静止状态时，物块与天花板间的细线成竖直状态，两定滑轮间的细线与斜面平行，不计细线与滑轮间的摩擦，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A. 水平面对斜面的支持力大小为4mg
B. 水平面对斜面的摩擦力水平向左
C. 剪断绳子的瞬间，水平面对斜面的支持力小于4mg
D. 剪断绳子的瞬间，若斜面移动，斜面与物块加速度的水平分量之比小于3
【答案】ACD
【解析】AB．根据题意，对小球受力分析，由平衡条件可得，绳子的拉力
对物块受力分析，沿斜面体斜面方向有
解得
对整体受力分析，水平方向不受力，则水平面对斜面摩擦力为零，竖直方向上有
解得
即水平面对斜面的支持力大小为4mg，故A正确，B错误；
CD．剪断绳子的瞬间，绳子拉力消失，对物块受力分析，如图所示
有平衡条件可得
沿斜面体斜面方向上有
解得
物块加速度水平分量为
对物块受力分析，如图所示
由牛顿第三定律可知
竖直方向上有
解得
若斜面移动，水平方向上有
解得
则有
故CD正确。
故选ACD。
第Ⅱ卷 非选择题（共54分）
二、实验题（本题共2小题，每空2分，共14分）
11. 用激光测某种材料制成的长方体介质的折射率，介质与屏P平行放置，用红色激光笔以一定角度照射bc侧的O点，从ad一侧的出射，此时在屏P上的处有激光点，移走待测介质，光点移到处。请回答下列问题：
（1）关于此实验，下列说法正确的是（ ）
A. 与不一定平行
B. 为减小相对误差，应选用厚度ab较大的介质做实验
C. 为避免激光在ad界面发生全反射，实验时入射角不能太大
D. 该实验只能测量两面平行的玻璃砖的折射率
（2）该小组在白纸上画出光线的径迹，以入射点O为圆心作圆，与入射光线、折射光线分别交于A、B点，再过A、B点作法线的垂线，垂足分别为M、N点，如图所示，则玻璃的折射率_______。（用图中线段的字母表示）
（3）该实验中，若改用绿色激光笔照射（绿光在介质中的折射率大于红光），其他条件不变，则光斑出现在处的______（选填“左侧”或“右侧”）。
【答案】（1）B （2） （3）右侧
【解析】（1）A．如图所示
由折射定律有
又
可得
因此与平行，故A错误；
B．玻璃砖宽度较厚时，引起的角度误差较小，测量的折射率误差也就较小，故B正确；
C．由几何知识可知，光线在下表面的折射角等于上表面的入射角，根据光路可逆原理可知，光线一定会从上表面射出，折射光线不会在玻璃砖的面发生全反射，故C错误；
D．该实验原理不仅能测量两面平行的玻璃砖的折射率，也可以测两面不平行的玻璃砖的折射率，故D错误。
故选B。
（2）根据折射定律有
由几何关系有
，
联立可得
（3）在同一种介质中，红色激光的折射率小于绿光的折射率，该实验中，若改用绿色激光笔照射，其他条件不变，则光斑出现在处的右侧。
12. 某同学在用下面装置做力学实验时发现，这个装置也可以用来测量当地的重力加速度g和小车与桌面间的动摩擦因数μ。实验器材有可装填细砂的小车，细砂，一端带有定滑轮的平直轨道，细线，打点计时器，纸带，频率为50Hz的交流电源，刻度尺，多个质量相同的槽码。
（1）实验步骤如下：
①按图甲安装好实验器材，跨过定滑轮的细线一端连接在小车上，另一端悬挂1个槽码，调整小车中细砂的质量，用手轻推小车，直到打点计时器在纸带上打出一系列等间距的点，表明小车沿轨道匀速运动；
②保持小车中细砂质量不变，增加1个槽码（即细线下端悬挂2个槽码），让小车拖着纸带沿轨道运动，根据纸带上打点迹测出加速度a；
③增加细线下端悬挂的槽码数量，重复步骤②；
④以②③中增加的槽码个数n的倒数为横坐标，为纵坐标，在坐标纸上作关系图线。
（2）在进行步骤①时，需要调整小车中细砂的质量，若某次调整过程中打出的纸带如图乙所示（纸带上的点由左至右依次打出），则应对小车______（填“添加”或“减少”）细砂；
（3）某次实验获得如图所示的纸带，相邻计数点间均有4个计时点未画出，则加速度大小_______（保留三位有效数字）；
（4）测得关系图线的斜率为k，纵轴截距为b，当地的重力加速度_______，动摩擦因数_______。（结果用k、b表示）
【答案】（2）增加 （3）1.90 （4）
【解析】[1]由图可知，纸带上相邻计数点间距离越来越大，说明小车做加速运动，则应对小车增加细砂；
[2]相邻计数点间的时间间隔为
由逐差法可知
加速度大小为
[3][4]设一个槽码的质量为m，设小车质量为M
则有
由牛顿第二定律
联立可得
所以
解得当地的重力加速度为
动摩擦因数为
三、计算题（本题共3小题，共40分。其中13题10分、14题12分、15题18分。解答应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确写出数值和单位。）
13. 2024国际中体联足球世界杯在大连梭鱼湾体育场胜利落幕，中国男子1队和中国女子2队分别获得男子组和女子组的冠军。在某次球员带球过程中，足球被踢出后在草坪上做匀减速直线运动，其初速度大小为，加速度大小为。与此同时运动员从同一位置由静止开始以的加速度做匀加速直线运动追赶足球。在加速至最大速度后保持匀速运动。求：
（1）运动员追上足球前与足球的最大距离；
（2）运动员从开始运动到追上足球经历的时间（结果保留根式）。
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）当两者速度相等时距离达到最大，即
其中足球的初速度、加速度大小及运动员的加速度分别为
，，
解得
距离达到最大时，足球和运动员的位移分别为
运动员追上足球前与足球的最大距离
（2）足球运动至静止所用时间为，有
此过程足球的位移
运动员加速到最大速度所用时间为，则
时间内运动员的位移为
运动员匀速运动时间
时间内运动员的位移为
由于
说明运动员在足球停止之前追上足球，且在运动员匀速过程追上足球。
设运动员匀速运动时间为，追上足球时满足两者位移相等，即
①
又足球位移
②
运动员位移
③
由①②③
代入数据得
解得
（舍去）
故运动员从开始运动到追上足球所用时间
14. 山地车的气压避震装置主要由活塞、汽缸组成。某研究小组将其汽缸和活塞取出进行研究。如图所示，在倾角为的光滑斜面上放置一个带有活塞A的导热汽缸B，活塞用劲度系数为的轻弹簧拉住，弹簧的另一端固定在斜面上端的一块挡板上，轻弹簧平行于斜面，初始状态活塞到汽缸底部的距离为，汽缸底部到斜面底端的挡板距离为，汽缸内气体的初始温度为。已知汽缸质量为，活塞的质量为，汽缸横截面积为，活塞与汽缸间密封一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动，重力加速度为，大气压为。
（1）求初始状态下汽缸内气体压强；
（2）对汽缸进行加热，汽缸内气体的温度从上升到，此时汽缸底部恰好接触到斜面底端的挡板，求；
（3）若在第（2）问的基础上继续对汽缸进行加热，当温度达到时使得弹簧恰好恢复原长，求（结果保留分数）。
【答案】（1）；（2）300K；（3）
【解析】（1）对气缸进行分析，根据平衡条件有
解得
（2）加热过程中，当气缸与底部挡板之间没有弹力作用 ，对活塞与气缸整体进行分析有
解得
即此时，弹簧的长度不变，则汽缸底部恰好接触到斜面底端的挡板，气体体积为，结合上述，此过程气体压强不变，根据盖吕萨克定律有
解得
（3）弹簧恰好恢复原长时，，对活塞分析 ，根据平衡条件有
解得
根据理想气体状态方程有
解得
15. 如图，两个滑块A和B的质量分别为mA=1kg和mB=3kg，放在静止于水平地面上的木板的两端，滑块A与木板间的动摩擦因数，滑块B与木板间的动摩擦因数，木板的质量为，与地面间的动摩擦因数为。某时刻A、B两滑块开始相向滑动，初速度大小分别为vA=2m/s，vB=14m/s，A、B始终不相碰。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小。求：
（1）刚开始滑块A、B和木板各自的加速度大小；
（2）滑块B与木板恰共速时，滑块A对地位移大小；
（3）滑块A最终相对木板的位移大小。（结果保留分数）
【答案】（1），，；（2）；（3）。
【解析】（1）由牛顿第二定律结合物体水平方向的受力可知
（2）滑块A与木板共速时，可得
解得
此后A与木板相对静止，其加速度为
滑块B与木板共速时，可得
解得
所以A对地面的位移大小为
解得
A与木板共速前位移向左，共速后位移向右，所以滑块B与木板恰共速时，滑块A对地位移大小为0.5m，方向向右。
（3）滑块A、B与木板共速之后，整体加速度为
此时加速度大于滑块A的最大加速度，滑块B与木板共加速度
滑块A的加速度为
滑块A相对木板，将向右移动，B与木板共速时的速度为
B与木板共速后，继续右移距离为
A木板继续向右移动距离
B与木板共速时，A相对木板的位移为
综上，最终A相对木板的位移为