河南省濮阳市2023-2024学年高二下学期6月期末学业质量监测物理试卷(解析版)

这是一份河南省濮阳市2023-2024学年高二下学期6月期末学业质量监测物理试卷(解析版)，共18页。
1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．回答选择题时，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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 关于固体、液体，下列说法正确的是（ ）
A. 烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体
B. 把一枚针轻放在水面上，它会浮在水面上，这是由于水的表面存在表面张力
C. 当液体与固体的相互作用小于液体分子之间的相互作用时，则此时表现为浸润
D. 液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质不具有各向异性
【答案】B
【解析】A.烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，由于云母片导热的各向异性，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明云母片是晶体，故A错误；
B.针浮在水面，是水表面存在表面张力的缘故，故B正确；
C.当液体与固体的相互作用小于液体分子之间的相互作用时，则此时表现为不浸润，故C错误；
D.液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些单晶体相似，具有各向异性，故D错误。
故选B。
2. 台风的破坏作用巨大，超强的风力能够摧毁建筑、树木等。台风外围的风力相对较小，某人站在台风外围某处时垂直于风速方向的受力面积为S，风速沿水平方向、大小为v，空气密度为，若风吹到人身上后速度减为零，人站在风中不动，则地面对人的摩擦力大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】设t时间内吹到人上的空气质量为m，则有
根据以风吹来的速度方向为正方向，由动量定理有
得
由平衡条件得地面对人摩擦力大小为
故选A。
3. 利用光的干涉可以检查工件表面的平整度，装置如图1所示，在标准样件和待测样件的右端间夹入了两张纸片，当单色光从上向下垂直照射后，看到的干涉图样如图2所示，下列说法正确的是（ ）
A. 干涉条纹是由标准样件的上下表面反射光叠加而成的
B. 图2的干涉图样是从下往上看到的
C. 若图2中有部分条纹向右弯曲，表明待测样件上有凹陷部分
D. 撤走一张纸片，图2的干涉条纹间距会增大
【答案】D
【解析】A．干涉条纹是由标准样件的下表面与待测样板的上表面反射光叠加而成的，A错误；
B．图2的干涉图样是从上往下看到的，B错误；
C．若图2中有部分条纹向右弯曲，说明亮条纹滞后出现，表明待测样件上有凸起部分，C错误；
D．经空气薄膜上下表面分别反射的两列光是相干光源，其光程差
即光程差是空气层厚度的2倍，当光程差
此处出现亮条纹，因此相邻亮条纹之间的空气层厚度差一定为，撤走一张纸片后，空气层的倾角变小，则相邻亮纹（或暗纹）之间的间距变大，因此图2的干涉条纹间距会增大，D正确。
故选D。
4. 一定质量的理想气体状态变化的图像如图所示，气体状态变化的过程为：状态A状态B状态C状态D，BA的延长线过原点，BC与纵轴平行，CD与横轴平行，下列判断正确的是（ ）
A. 从A到B过程，所有气体分子运动的速率增大
B. 从A到B过程，单位时间内与容器壁单位面积碰撞的分子数不变
C. 从B到C过程，气体向外界放出热量
D. 从C到D过程，气体放出的热量大于气体内能的减少量
【答案】C
【解析】A．从A到B过程中，温度增大，说明气体分子运动的平均速率增大，故A错误；
B．气体由A到B的过程中，由图像可知，气体压强不变，温度升高，体积增大，气体数密度减小，根据气体压强微观意义可知，单位时间内与单位面积器壁发生碰撞的分子数减少，故B错误；
C．从B到C过程，气体温度不变，则气体内能不变，但是气体体积减小，外界对气体做功了，根据热力学第一定律
说明气体向外界放出热量，故C正确；
D．从C到D过程，气体温度减小，体积不变，气体对外不做功，放出的热量等于气体内能的减少量，故D错误；
故选C。
5. 水袖舞是中国京剧的特技之一，如图1所示。某京剧演员舞动水袖在时刻形成的机械波可简化为如图2所示的简谐横波，波沿x轴正向传播，P、Q是波传播方向上的两个质点，此时P在波峰，Q在平衡位置，波的传播速度为0.75m/s，则下列说法正确的是（ ）
A. 时刻，质点Q正沿x轴正向运动
B. 质点Q比质点P振动滞后0.25s
C. 质点P的振动方程为
D. 时刻，质点Q的速度为正、加速度为负
【答案】C
【解析】A.波沿x轴正向传播，所以质点Q正向y轴正方向运动，故A错误；
B.质点Q比质点P振动滞后，而波的周期为
故质点Q比质点P振动滞后0.2s，故B错误；
C.质点P的振动方程为
故C正确；
D. 时刻，也就是经过了，此时波峰传到了质点Q，质点Q的速度为0、加速度为负，故D错误；
6. 某同学找来一块太阳能电池板，其电动势恒定不变，如图1所示，将电池板接入电路，测得路端电压与干路电流的关系如图2所示，则下列说法正确的是（ ）
A. 随着外电路电阻增大，电池的内阻不变
B. 随着外电路电阻增大，电池的内阻逐渐增大
C. 当电路中的电流为1mA时，电池的输出功率为2.3W
D. 当电路中的电流为1mA时，电池的内阻为
【答案】D
【解析】AB.由闭合电路欧姆定律有
图线斜率大小就是电池内阻的大小，根据图可知，随着外电路电阻增大，电流减小，斜率变小，电池的内阻逐渐变小，故AB错误；
C.当电路中的电流为1mA时，路端电压为2.3V，则电池的输出功率为
故C错误；
D.根据图可知，电源电动势E=2.8V。当电路中的电流为1mA时，电池的内阻为
故D正确；
7. 自耦变压器以结构简单、体积小、成本低，应用于各种需要变换电压的场合。如图所示的电路中自耦变压器为理想变压器，环形铁芯上只绕一个线圈，将其接在a、b间作为原线圈，接在c、d间作为副线圈。电压表为理想电表，、为定值电阻，为滑动变阻器，在a、b两端输入正弦式交流电，在调节或的过程中，下列判断正确的是（ ）
A. 仅将向下移动，电压表示数变大
B. 仅将向下移动，消耗的功率变大
C. 仅将沿逆时针方向转动，电压表示数变大
D. 仅将沿逆时针方向转动，消耗的功率一定变大
【答案】A
【解析】C．将沿逆时针方向转动中，即n2增加， 设初级电流为I，根据变压器的电压与匝数比的关系及电流与匝数比的关系


解得
解得
则当n2增加时I变大，电压表示数
减小，故C错误；
D．根据原副线圈电压比与匝数比的关系和电流比与匝数比的关系推到得副线圈的等效电阻为
仅将沿逆时针方向转动，n2增加，等效电阻减小， 当
时，最大，此时消耗的功率
最大，将沿逆时针方向转动时，不能确定的大小是靠近还是远离，故消耗的功率不一定变大，故D错误；
A．副线圈的等效电阻为
根据题意知线圈匝数比不变，仅将向下移动， 增大，等效电阻增大，根据
知减小，故电压表示数
增大，故A正确；
B．根据A项分析知，仅将向下移动时，减小，根据电流比与匝数比的关系知，副线圈中电流变小减小， 消耗的功率变小，故B错误。
故选A。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 图1为一定质量的氧气分子在两种温度下的速率分布图像，图2为两分子系统的势能与两分子间距离的关系图像，则下列说法正确的是（ ）
A 图1中，曲线②对应状态气体分子平均动能比曲线①对应状态气体分子平均动能大
B. 图1中，曲线②与横轴围成的面积与曲线①与横轴围成的面积一样大
C. 由图2分析可知，当时，分子力表现为引力
D. 由图2分析可知，在r由变到的过程中分子力做正功
【答案】BD
【解析】A．图1中，曲线②的峰偏左，温度低，所以曲线②对应状态气体分子平均动能比曲线①对应状态气体分子平均动能小，故A错误；
B．图1中，曲线与横轴围成的面积表示总分子数，所以曲线②与横轴围成的面积与曲线①与横轴围成的面积一样大，故B正确；
C．图2中，当时，分子势能最小，此时分子力为0，则当时，分子间的作用力表现为引力，当时，分子间的作用力表现为斥力。故C错误；
D．在r由变到的过程中，分子势能减小，分子力做正功，故D正确。
故选BD。
9. 如图所示为某静电除尘器中的电场分布，一个带电粒子仅在电场力作用下从A运动到B，曲线为其轨迹。下列说法正确的是（ ）
A. 粒子带正电
B. 粒子的速度先增大后减小
C. 粒子的加速度先增大后减小
D. 粒子的电势能先增大后减小
【答案】ABC
【解析】A．一个带电粒子仅在电场力作用下从A运动B，粒子向中心偏转，说明粒子受到的电场力沿着电场线方向，故粒子带正电，故A正确；
BD．粒子先靠近中心，再远离中心，说明电场力先做正功，再做负功，则粒子的速度先增大后减小，电势能先减小后增大，故B正确，D错误；
C．越靠近中心，电场线越密集，电场强度越大，则粒子受到的电场力先增大后减小，粒子的加速度也先增大后减小，故C正确。
故选ABC。
10. 世界上的第一台发电机是由法拉第发明的圆盘发电机，原理如图所示。半径为r的铜盘处在垂直于铜盘盘面向左、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，闭合开关S，转动手柄使铜盘（从右向左看）绕中心轴沿逆时针方向以角速度匀速转动，定值电阻的阻值为R，其余电阻不计，不计一切摩擦及空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A. 电阻R中的电流从a到b
B. 圆盘转动产生的电动势为
C. 转动手柄的外力做功的功率为
D. 圆盘转动一周，电阻R上产生的焦耳热为
【答案】CD
【解析】A．根据右手定则，铜盘相当于电源，其方向为从边缘指向圆心，所以电阻中的电流方向为从b到a，故A错误；
B．根据法拉第电磁感应定律，切割产生的感应电动势为
故B错误；
C．根据能量守恒，转动手柄的外力做功的功率为等于电路消耗的电功率，为
故C正确；
D． 圆盘转动一周，所花的时间为
电阻R上产生的焦耳热为
故D正确；
故选CD。
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 某实验小组成员用如图1所示装置研究气体等温变化的规律。注射器内用活塞封闭一定质量的气体，气体通过橡胶软管连接压强传感器。
（1）关于实验要点，下列说法正确的是________（多选，填正确选项序号）。
A. 推拉活塞时，动作要快，以免气体进入或漏出
B. 实验前要在活塞与注射器壁间涂适量的润滑油，防止漏气并减小摩擦
C. 要保证大气压不变
D. 注射器是否水平放置，对实验结论没有影响
（2）实验通过正确操作，获得多组注射器内封闭气体的体积V和压强p的测量值，并通过计算机拟合得到图像，如图2所示的实线图像，在压缩气体的过程中，注射器内封闭气体会________（填“吸热”或“放热”）。若保持封闭气体质量不变重新实验，实验时无意中用手握住了注射器，则实验测得的多组气体压强和气体体积，计算机拟合得到图像可能是图2中的________（填“a”“b”或“c”）。
（3）为了直观地观察p随V变化的规律，根据实验测得多组气体压强p及对应的气体体积V，分别作图像和图像，经过多次测量，将所测数据绘制在坐标图上，橡胶软管内气体体积不可忽略，可能得到的是图中的________（填正确选项序号）。
A. B.
C. D.
【答案】（1）BD （2）放热 a （3）D
【解析】（1）A．为了保证气体温度保持不变，推拉活塞时，动作要慢，故A错误；
B．实验前要在活塞与注射器壁间涂适量的润滑油，防止漏气并减小摩擦，故B正确；
CD．实验装置中气体压强通过压强传感器测得，所以不需要保证大气压不变，注射器是否水平放置，对实验结论没有影响，故C错误，D正确。
故选BD。
（2）[1]在压缩气体的过程中，气体体积减小，外界对气体做正功，气体温度不变，气体内能不变，根据热力学第一定律可知，注射器内封闭气体会放热；
[2]若保持封闭气体质量不变重新实验，实验时无意中用手握住了注射器，则气体温度升高，
根据
与图2所示的实线相比，体积相同时，气体压强比实线对应压强大，则计算机拟合得到图像可能是图2中的a。
（3）橡胶软管内气体体积不可忽略，设橡胶软管内气体体积为，
则有
可得
可知图像不是直线
图线上点与原点连线斜率逐渐减小；
图像是一条纵轴为负值、斜率为正值的倾斜直线。
故选D。
12. 某实验小组为测量干电池的电动势和内阻，设计了如图所示的电路，实验室提供的器材如下：
A．干电池一节
B．电流表（量程0～10mA，内阻）
C．电阻箱（阻值为）
D．定值电阻
E．开关一个和导线若干
（1）实验小组成员根据实验室提供的器材组成如图所示电路，其中定值电阻接入电路后，将电流表的量程扩大为0.6A，则定值电阻________（可用分数表示），请用笔画线将图中电路实物图连接完整_________。
（2）闭合开关前，将电阻箱接入电路的阻值调到_________（填“最大”或“最小”），闭合开关，多次调节电阻箱，得到多组电流表的示数Ⅰ及电阻箱的阻值R，作图像，如果图像与纵轴的截距为b，图像的斜率为k，则电池的电动势_________（、、k表示），内阻_________（用、、k和b表示）。
【答案】（1） （2）最大
【解析】（1）[1]为使电流表的量程扩大为0.6A，则有
解得
[2]电路实物图如图所示
（2）[1]为保护电表，闭合开关前，将电阻箱接入电路的阻值调到最大；
[2] [3]由闭合电路欧姆定律得
整理得
图像与纵轴的截距为b，图像的斜率为k，解得
，
13. 压力锅的作用是增大锅内气体压强、提升沸点，提高烹煮食物的效率。如图所示为压力锅的结构示意图，为了测试压力锅的加压效果，将空锅盖好密封锅盖，将压力阀套在出气孔上，给压力锅加热，当锅内气体压强达到一定值时，气体就把压力阀顶起。已知外界大气压强为，气孔横截面积为，压力锅的容积为4.5L，初始锅内气体压强与大气压强相等，内部气体温度为300K。测得锅内气体的压强最大可达，重力加速度g取，求：
（1）压力阀的质量；
（2）压力阀刚要被顶起时锅内气体温度；
（3）若压力阀顶起时将压力阀取走，此后继续加热使锅内气体温度达到500K，这时锅内气体质量与压力阀未顶起时锅内气体质量之比为多少。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）锅内气体的压强达到最大时，对压力阀受力分析有
解得
（2）压力阀刚要被顶起时锅内气体压强为，则有
解得
（3）设加热后的气体体积为，则有
解得
则锅内气体质量与压力阀未顶起时锅内气体质量之比为
14. 如图所示，在平面直角坐标系中区域存在一个半径为R的圆形匀强磁场区域，圆心坐标为（0，-R），在第一、二象限内有沿y轴负方向的匀强电场。一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子从坐标为处的P点以大小为的初速度沿x轴正方向射出，粒子恰从坐标原点O进入圆形磁场区域，且粒子出磁场时的位置恰好在y轴上，不计粒子重力，求：
（1）匀强电场的电场强度大小；
（2）粒子在磁场中运动的时间；
（3）若匀强磁场的磁感应强度大小可以变化，则要使粒子出磁场后不能再进入电场，则匀强磁场的磁感应强度大小应满足什么条件。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）带电粒子在电场中做类平抛运动，则
，
根据牛顿第二定律
解得
（2）设粒子经过坐标原点时速度大小为v，根据动能定理有
解得
设粒子进磁场时速度与x轴正向成，则
解得
设粒子在磁场中做圆周运动的半径为，根据题意及几何关系
，
则粒子在磁场中运动的时间
。
（3）设粒子出磁场时速度刚好沿x轴负方向时，匀强磁场的磁感应强度大小为。设粒子从Q点射出磁场，有界磁场边界圆的圆心为，粒子在磁场中做圆周运动的圆心为，由于OQ与垂直，且OQ被平分，又与平行，因此根据三角形全等可知粒子在磁场中做圆周运动的半径
根据牛顿第二定律
解得
因此，要使粒子出磁场后不再进入电场，磁场的磁感应强度大小应满足。
15. 如图所示，用不可伸长的轻绳将小球A悬挂于点，轻绳的长度为L。现将轻绳拉至水平并刚好伸直，将小球A由静止释放，当小球A运动至最低点时，与静止在光滑水平面上的物块B发生弹性正碰，碰撞后物块B刚好能滑到静止在水平面上的四分之一光滑圆弧体C的最高点。已知小球A的质量为m，物块B的质量为3m，圆弧体C的质量也为3m，A、B均可视为质点，重力加速度大小为g，圆弧面最低点与水平面相切，不计空气阻力。求：
（1）A、B碰撞前瞬间，小球A的速度大小；
（2）A、B碰撞后瞬间，物块B的速度大小；
（3）物块B刚滑上圆弧面时，对圆弧面的压力大小。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）根据机械能守恒
解得
（2）A与B为弹性正碰，设碰撞后瞬间，A、B的速度大小分别为、。根据动量守恒有
根据能量守恒有
解得
（3）设B滑上C最高点时B、C共同速度大小为。根据动量守恒
解得
根据能量守恒
解得
物块B刚滑上圆弧面时，根据牛顿第二定律
解得
根据牛顿第三定律，物块B刚滑上圆弧面时，对圆弧面的压力大小