永州市第一中学2023-2024学年高二下学期6月月考物理试卷(含答案)

这是一份永州市第一中学2023-2024学年高二下学期6月月考物理试卷(含答案)，共18页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．下列说法不正确的是( )
A.在毛细现象中，毛细管中的液面有的升高，有的降低，这与液体的种类和毛细管的材质有关
B.把一枚针轻放在水面上，它会浮在水面，这是由于水表面存在表面张力
C.浸润现象中附着层分子间距大于液体内部分子间距
D.在空间站完全失重的环境下，水滴能收缩成标准球形，是由于液体表面张力的作用
2．2020年我国完成了探月工程三期任务，实现月面无人采样返回。为应对月球夜晚的低温，“嫦娥五号”的电池除了太阳能电池板之外，还配有一块“核电池”。“核电池”利用了的衰变，其衰变方程为，则下列说法正确的是( )
A.比的中子数少4
B.为α衰变方程
C.发生的是α衰变，α射线具有很强的电离能力
D.改变压力、温度或浓度，将改变放射性元素的半衰期
3．一束只含两种频率的光，照射到底面有涂层的平行均匀玻璃砖上表面后，经下表面反射从玻璃砖上表面射出后，光线分为两束，如图所示。下列判断正确的是( )
A.a光的频率小于b光的频率
B.当从同种玻璃射入空气发生全反射时，a光的临界角较小
C.用同一装置进行单色光双缝干涉实验，a光的相邻亮条纹间距大于b光的相邻亮条纹间距
D.增大从空气到玻璃的入射角（之内），光可能在玻璃内上表面发生全反射
4．图甲是一列简谐横波在某时刻的波形图，质点分别位于介质中、处。该时刻横波恰好传播至P点，图乙为质点M从该时刻开始的振动图像，下列说法正确的是( )
A.此波在该介质中的传播速度为
B.波源起振方向沿y轴正方向
C.此波传播至Q点的过程中，质点P的路程为
D.当质点Q起振后，与质点N振动步调完全一致
5．如图所示是氢原子的能级图，大量处于激发态的氢原子向低能级跃迁时，一共可以辐射出6种不同频率的光子，其中巴耳末系是指氢原子由高能级向能级跃迁时释放的光子，则下列判断正确的是( )
A.6种光子中能量最小的是激发态跃迁到基态时产生的
B.6种光子中有3种属于巴耳末系
C.使能级的氢原子电离至少需要的能量
D.若从能级跃迁到能级释放的光子恰能使某金属发生光电效应，则在这6种光子中共有4种光子也一定能使该金属板发生光电效应
6．如图所示，匝数为10匝的矩形线框处在磁感应强度的匀强磁场中，绕垂直磁场的轴以恒定角速度在匀强磁场中转动，线框电阻不计，面积为，线框通过滑环与一理想自耦变压器的原线圈相连，副线圈接有一只灯泡L（规格为“，”）和滑动变阻器，电流表视为理想电表，则下列结论正确的是( )
A.若从图示线框位置开始计时，线框中感应电动势的瞬时值为
B.当灯泡正常发光时，原、副线圈的匝数比为3:1
C.若将自耦变压器触头向下滑动，灯泡两端的电压增大
D.若将滑动变阻器滑片向上移动，则电流表示数减小
二、多选题
7．一定质量的理想气体从状态A开始，经历四个过程回到原状态，其图像如图所示，其中段为双曲线的一支。下列说法正确的是( )
A.外界对气体做功
B.气体的内能增加
C.气体向外界放热
D.容器壁单位时间单位面积内受到气体分子撞击的次数增加
8．如图甲所示，某种复合光由红、绿两种颜色的光组成，实验小组以此复合光照射光电管的阴极K（红、绿单色光均可使该光电管发生光电效应），进行光电效应实验。设光电管电压为U时测得的光电流为I，测得多组数据，并作出图像如图乙所示，已知红光光子频率为，绿光光子频率为，光电管的逸出功为，普朗克常量为h，电子电荷量大小为e，下列结论正确的是( )
A.光电子的最大初动能为
B.测量遏止电压时，滑片P应向a移动
C.遏止电压
D.红光的光照强度小于绿光的光照强度
9．如图甲所示，轻质细线吊着一质量为、半径为、电阻、匝数的金属闭合圆环线圈，圆环圆心等高点的上方区域分布着磁场，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小随时间变化关系如图乙所示，不考虑金属圆环的形变和电阻的变化，整个过程细线未断且圆环始终处于静止状态，重力加速度g取。则下列判断正确的是( )
A.线圈中的感应电流大小为
B.时间内金属环发热的功率为
C.时轻质细线的拉力大小等于
D.线圈中感应电流的方向为顺时针
10．如图所示，矩形区域Ⅰ和Ⅱ内分别存在方向垂直于纸面向外和向里的匀强磁场，为磁场边界线，四条边界线相互平行，区域的磁感应强度大小为B，区域Ⅱ的磁感应强度大小为，矩形区域的长度足够长，磁场宽度及与之间的距离相同。某种带正电的粒子从上的处以大小不同的速度，沿与成角进入磁场（不计粒子所受重力），当粒子的速度小于某一值时，粒子在区域Ⅰ内的运动时间均为；当速度为时，粒子垂直进入无场区域，最终从上的A点射出，下列结论正确的是( )
A.粒子的比荷
B.磁场区域I的宽
C.粒子在磁场II中运动时，转过的圆心角为
D.出射点A偏离入射点竖直方向的距离
三、实验题
11．某同学在实验室做“用油膜法估测分子直径大小”的实验中，每油酸酒精溶液中有纯油酸。用注射器测得100滴这样的溶液为。把1滴这样的溶液滴入盛水的浅盘里，把玻璃板盖在浅盘上并描出油膜的轮廓，如图所示，图中小正方形方格的边长为。
（1）在实验中，下列操作错误的是_____________。
A.为了使得油膜边界更清晰，需要在油膜上轻轻撒上一些痱子粉
B.在水面上滴入油酸酒精溶液后，应该马上数方格
C.对注射器刻度读数时，视线要平视刻度
D.数方格时，不足半个的舍去，超过半个的算一个
（2）1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V是_____________。
（3）油酸分子的直径是_____________m。（结果保留1位有效数字）
（4）某同学实验中最终得到的计算结果明显偏大，对出现这种结果的原因，下列说法可能正确的是_____________。
A.配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精多倒了一点，导致油酸酒精溶液浓度偏低
B.计算油酸膜面积时，错将不完整的方格作为完整方格处理
C.计算油酸膜面积时，只数了完整的方格数
D.水面上痱子粉撒得较多，油酸膜没有充分展开
12．在“用单摆测量重力加速度”的实验中，某实验小组在测量单摆的周期时，测的摆球经过N次全振动的总时间为。在测量单摆的摆长时，先用毫米刻度尺测得摆线长度为l，再用游标卡尺测量摆球的直径为D。回答下列问题：
（1）为了减小测量周期的误差，实验时需要在适当的位置做一标记，当摆球通过该标记时，开始计时该标记应该放置在摆球的最低点。
（2）重力加速度的表达式为_____________（用题目中给出的字母表示）。
（3）如果测得的g值偏小，可能的原因是_____________。
A.测摆长时，摆线拉的过紧
B.摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了
C.开始计时时，停表过迟按下
D.实验时误将49次全振动记为50次
（4）为了提高实验的准确度，在实验中可改变几次摆长L，并测出相应的周期T，从而得出几组对应的L和T的数值，以L为横坐标，为纵坐标，做出图线，但同学们不小心，每次都把小球直径当作半径来计算摆长，由此得到的图像是图乙中的_____________（“选填①、②、③”）。
四、计算题
13．如图甲所示，空气弹簧是在密封的容器中充入压缩空气，利用气体的可压缩性实现其弹性作用的，广泛应用于商业汽车、巴士、高铁及建筑物基座等的减震装置，具有非线性、刚度随载荷而变、高频隔振和隔音性能好等优点。空气弹簧的基本结构和原理如图乙所示，在导热良好的气缸和可自由滑动的活塞之间密封着一定质量的空气（可视为理想气体），假设活塞和重物的总质量为，活塞的横截面积为，初始状态时，气缸内空气柱的高度为，外界温度保持不变，大气压强恒为，重力加速度，求：
（1）初始状态时，气缸内部气体的压强的大小；
（2）若将活塞和重物的总质量增加，求系统稳定后气缸中空气柱的高度及此时空气弹簧的等效劲度系数k。
14．如图所示，宽度的平行光滑金属导轨（足够长）固定在绝缘水平面上，导轨的一端连接阻值为的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为。一根质量为的导体棒放在导轨上，两导轨之间的导体棒的电阻为，导轨的电阻可忽略不计。现用一垂直于导体棒的水平恒力使导体棒由静止开始运动，在运动过程中保持导体棒与导轨垂直且接触良好，经过后撤去外力（此时导体棒已达到最大速度）。空气阻力可忽略不计，求：
（1）导体棒运动过程最大速度；
（2）从开始运动到过程中导体棒通过的位移x；
（3）整个运动过程中电阻R上产生的焦耳热Q。
15．如图甲所示，在光滑绝缘水平桌面内建立平面直角坐标系，在第Ⅱ象限内有平行于桌面的匀强电场，场强方向与x轴负方向的夹角。在第Ⅲ象限垂直于桌面放置两块相互平行的平板，两板间距为，板间有竖直向上的匀强磁场，两板右端在y轴上，板与x轴重合，在其左端紧贴桌面有一小孔M，小孔M离坐标原点O的距离为L。在第Ⅳ象限垂直于x轴放置一块平行于y轴的竖直平板，平板在x轴上垂足为Q，垂足Q与原点O相距。现将一质量为m、带电量为的小球从桌面上的P点以初速度垂直于电场方向射出，刚好垂直板穿过M孔进入磁场。已知小球可视为质点，P点与小孔M在垂直电场方向上的距离为s，不考虑空气阻力。
（1）求匀强电场的场强大小E；
（2）要使带电小球无碰撞地穿出磁场并打到平板上，求磁感应强度B的取值范围；
（3）若时刻小球从M点进入磁场，磁场的磁感应强度随时间周期性变化，取竖直向上为磁场的正方向，如图乙所示，磁场的变化周期，小孔M离坐标原点O的距离，求小球从点打在平板上所用时间。
参考答案
1．答案：C
解析：A.在毛细现象中，毛细管中的液面有的升高，有的降低，这与液体的种类和毛细管的材质有关，与发生浸润和不浸润有关，故A正确不符合题意；B.把一枚针轻放在水面上，它会浮在水面，这是由于水表面存在表面张力，故B正确不符合题意；C.浸润现象中附着层分子间距小于液体内部分子间距，表现为斥力，故C错误符合题意；D.在空间站完全失重的环境下，水滴能收缩成标准的球形，是由于液体表面张力的作用，故D正确不符合题意。
2．答案：C
解析：的衰变方程为，根据质量数守恒与电荷数守恒可知；，解得可知发生的衰变为α衰变，衰变方程为，即比的中子数少2个，故A错误；B.是核聚变方程，故B错误；C.发生的是α衰变，α射线具有很强的电离能力；D.半衰期与环境条件无关，压力、温度或浓度不能改变放射性元素的半衰期，故D错误。故选C。
3．答案：B
解析：根据光路图，a光的偏折程度较大，则a光的折射率较大，即折射率大的频率大，故.根据临界角与折射率的关系由于a光的折射率较大，所以a光的临界角较小。根据可知a光波长短，根据双缝干涉条纹间距公式可知a光的条纹间距小于b光的条纹间距。因为两光在上表面的折射角与反射后在上表面的入射角分别相等，由光路可逆性原理可知，光一定能射出，不会发生全反射。
4．答案：B
解析：A.根据图像可知波长为，周期为，A错误；B.此时刻波刚好传到P点，根据上下坡法可知，振动方向沿y轴正方向，又因此时刻P点振动方向为波源起振方向，故B正确；C.此波传播至Q点时间满足，因此P点路程。D.质点Q与质点N之间的距离为，因此步调相反。故选B。
5．答案：D
解析：根据氢光谱的特点可知，从激发态跃迁到激发态时产生光子的能量最小；B.巴耳末系是指氢原子由高能级向能级跃迁时释放的光子，6种光子中从与的属于巴耳末系，即2种，B错误；C.能级的氢原子具有的能量为，故要使其发生电离能量变为0，至少需要的能量，C错误；D.从能级跃迁到能级释放的光子的能量为，恰能使某金属板发生光电效应，而从能级跃迁到能级释放的光子的能量为，不能使该板发生光电效应，从能级跃迁到能级释放的光子的能量为，不能使该板发生光电效应，而其它四种的能量均大于，一定能使该金属板发生光电效应，D正确。
6．答案：D
解析：A.感应电动势的最大值为，若从图示线框位置开始计时，即从垂直中性面位置开始计时，线框中感应电动势随时间应按余弦规律变化，瞬时值表达式为，故A错误；B.变压器输入电压的最大值为，则输入电压的有效值为，由于灯泡正常发光，则，得，则。若将自耦变压器触头向下滑动，则副线圈匝数减小，不变，不变，减小，由知，减小，灯泡两端的电压减小，故C错误；D.因线框电阻不计，则变压器原线圈电压不变，副线圈输出电压不变，若将滑动变阻器滑片向上移动，副线圈总电阻增大，副线圈中总电流减小，设副线圈干路电流为，原线圈中电流为，由可知减小，即电流表示数减小.故选D。
7．答案：CD
解析：A.过程，气体体积变大，气体对外做功，故A错误;
B.过程，气体体积不变，根据理想气体状态方程
可知压强减小，气体温度降低，内能减小，故B错误;
C.过程，气体压强不变，体积减小，即外界对气体做功，依据理想气体状态方程可得气体温度降低，气体内能减小，所以根据热力学第一定律
其中
可知
气体向外界放热，故C正确;
D.过程为等温变化，而气体压强变大，故单位面积单位时间，气体撞击器壁次数变多，故D正确。
故选CD。
8．答案：AB
解析：
9．答案：AC
解析：AD.由楞次定律可知：电流的方向为逆时针方向，由法拉第电磁感应定律，线圈中的感应电流大小为，故A正确，D错误；B.时间内金属环发热的功率为，故B错误；C.根据安培力公式，根据平衡条件，解得，故C正确。
10．答案：AC
解析：当粒子的速度小于某一值时，粒子只在区域Ⅰ内运动，不进入区域Ⅱ，从离开磁场，粒子在磁场Ⅰ中运动的转过的圆心角为粒子的运动时间为粒子在区域Ⅰ内有，得。当速度为时，垂直进入无场区域，设粒子的轨迹半为根据牛顿第二定律得，转过的圆心角，又因为，解得，设粒子在磁场eⅡ中运动时，转过的圆心角为，轨迹半径为，根据牛顿第二定律得
又因
得，得
11．答案：（1）AB（2）（3）（4）ACD
解析：（1）A.为了使得油膜边界更清晰，需要先在浅盘里倒入2cm左右深的水，然后将痱子粉均匀撒在水面上，而不是油膜上，故A错误;
B.在水面上滴入油酸酒精溶液后,待油膜的面积先快速扩张后慢慢趋于稳定后,再数方格数，故B错误;
C.对注射器刻度读数时，视线要平视刻度，故C正确;
D.数方格时，不足半个的舍去，超过半个的算一个,故D正确。
由于本题选择错误的，故选AB.
（2）1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V是
（3）由题图可读出超过半格的格数约为115小格,则油膜面积为
1油酸分子的直径为
（4）设油酸酒精溶液体积浓度为b，N滴油酸酒精溶液的总体积为V，1滴油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面积为S,则油酸分子直径为。
A.配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精多倒了一点，则b偏大，d偏大,故A正确;
B.计算油酸膜面积时，错将不完整的方格作为完整方格处理，则S偏大，d偏小,故B错误;
C.计算油酸膜面积时，只数了完整的方格数，则S偏小，d偏大,故C正确;
D.水面上痱子粉撒得较多，油酸膜没有充分展开，则S偏小，d偏大,故D正确。
故选ACD。
12．答案：（2）或者（3）B（4）①
解析：
13．答案：（1）（2）
解析：（1）对活塞和重物受力分析，由平衡条件可知
解得
（2）总质量增大后，对活塞和重物受力分析，由平衡条件可知
解得，
根据玻意耳定律可得，解得
空气弹簧的等效劲度系数为
14．答案：（1）（2）（3）
解析：（1）导体棒切割磁感线电动势
电流
安培力
当速度最大时
求得
（2）由动量定理得
联立得
（3）由能量守恒定律可知，整个过程中产生的总热量等于力F做的功
由焦耳热分配定律，整个运动过程中电阻R上产生的焦耳热为
解得
15．答案：（1）（2）（3）
解析：（1）小球在第II象限内做类平抛运动，根据运动学规律有①
②
由牛顿第二定律有③
联立①②③式解得④
（2）设小球通过M点时的速度为v，由类平拋运动规律有⑤
小球垂直磁场方向进入两板间做匀速圆周运动，轨迹如图所示。
由牛顿第二定律有⑥
解得⑦
小球刚好能打到Q点时，磁感应强度最大，设为，此时小球的轨迹半径为，由几何关系有
⑧
解得⑨
⑩
小球刚好不与板相碰时磁感应强度最小，设为，此时小球的轨迹半径为，由几何关系有⑪
解得⑫
综合得磁感应强度的取值范围是⑬
（3）小球进入磁场做匀速圆周运动，设半径为，周期为，
⑭
⑮
⑯
孔M离坐标原点O的距离为⑰
磁场的变化周期为⑱
由以上分析可知小球在磁场中运动的轨迹如图2所示，一个磁场周期内小球在x轴方向的位移为⑲
⑳
即小球刚好垂直y轴方向离开磁场。㉑
所以小球在磁场中运动的时间为㉒
离开磁场到打在平板上所用的时间㉓
小球从M点打在平板上所用时间