河南省洛阳市2024-2025学年高二下学期6月期末质检物理试卷（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1洛阳市2024——2025学年高二质量检测物理试卷本试卷共6页，全卷满分100分，考试时间75分钟注意事项：1．答题前，考生务必将自己的姓名、考号填写在答题卡上。2．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。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.“玉兔二号”装有核电池，不“惧”漫长寒冷的月夜。核电池将衰变释放的核能一部分转化为电能。的衰变方程为，则（）A.衰变方程中的X等于233B.比的结合能小C.比的比结合能小D.月夜的寒冷导致的半衰期变大【答案】C【解析】A．根据质量数守恒，钚-238（质量数238）衰变后生成铀和氦-4（质量数4），铀的质量数X=238−4=234，故A错误；B．结合能是总能量，而比结合能是结合能除以核子数。衰变后产物更稳定，说明铀的比结合能更大，但总结合能不一定更大，故B错误；C．钚-238衰变为铀-234，说明铀比钚更稳定，因此铀的比结合能更大，钚的比结合能更小，故C正确；D．半衰期由原子核内部结构决定，与温度无关，故D错误。故选C。2.如图所示，相同材质、粗细均匀的圆形线框处在垂直于框面的匀强磁场中，a、b两点用导线与直流电源相连。若劣弧ab所对应的圆心角为120°，且受到的安培力大小为F，则整个圆形线框受到的安培力大小为（）A.F B.2F C. D.【答案】D【解析】设劣弧ab线框的电阻为R，则剩余部分线框电阻为2R。由并联分流知识可得，若劣弧ab线框的电流为I，则剩余部分线框电流为。设匀强磁场磁感应强度为B由安培力公式得，磁感应强度、等效长度一定时，由题意知，劣弧ab线框受到的安培力大小为F，则与劣弧ab处于对称位置部分线框受到的安培力为，其它剩余两部分线框，由于电流方向相反安培力互相抵消。由于劣弧ab线框与劣弧ab处于对称位置部分线框电流方向一致故整个圆形线框受到的安培力大小为故选D。3.如图所示，电源电动势E=9V，内阻r=0.5Ω，灯泡电阻保持不变，定值电阻R=1Ω，电流表可视为理想电表。开关闭合后，电动机恰好以额定功率正常工作，已知电流表的示数I=2A，电动机线圈的电阻下列说法正确的是（）A.电动机两端的电压为3V B.通过电动机的电流为1.5AC.电动机的输出功率为7.5W D.电源的效率约为75%【答案】B【解析】A．电动机两端的电压为，故A错误；B．通过电动机的电流为，故B正确；C．电动机的输出功率为，故C错误；D．路端电压为电源的效率约为89%，故D错误。故选B。4.固定在水平面上的半球形容器的横截面如图所示，点为半球形容器的球心，为半球形容器的右端点，点位于容器上，点位于容器底部，、、三点和点位于同一竖直面内，两点连线水平，竖直，与水平方向的夹角。从点右侧的A点恰能看到点，往容器内装满某透明液体后，从A点恰好能看到点，则透明液体的折射率为（）A. B. C. D.【答案】D【解析】光路图如图所示根据几何关系可知，装满透明液体后，入射角折射角根据折射定律可知，透明液体的折射率解得故选D。5.如图所示，R是一个光敏电阻，其阻值随光照强度的增加而减小。理想变压器原、副线圈的匝数比为5：1，电压表和电流表均为理想交流电表，从某时刻开始在原线圈两端加上的交变电压，则（）A.电压表的示数为B.交变电流的频率为100HzC.在天逐渐变黑的过程中，电流表A2的示数变大D.在天逐渐变黑的过程中，理想变压器的输入功率变小【答案】D【解析】A．，则，故A错误；B．，则频率，故B错误；CD．在天逐渐变黑的过程中，R阻值变大，不变，则电流表A2的示数变小，理想变压器的输入功率也变小，故C错误，D正确。故选D。6.氢原子能级图如甲图所示，大量基态氢原子受激后可辐射出三种不同频率的光，其中有两种能使乙图中逸出功为2.25eV的K极钾金属发生光电效应，通过乙图实验装置得到这两种光分别实验时的电流和电压值，绘出图丙①②两根曲线，则下列说法正确的是（）A.不能使K极金属产生光电效应光是从n=2跃迁到n=1时产生的B.乙图中滑动变阻器的滑片向右移动过程中，电流表示数一定是一直增大C.丙图中②曲线对应的入射光光子能量为12.09eVD.丙图中①曲线对应的入射光光子能使钾金属产生最大初动能为10.20eV的光电子【答案】C【解析】A．依题意，基态氢原子受激后可辐射出三种不同频率的光的光子能量分别为，，显然不能使K极金属产生光电效应的光是从n=3跃迁到n=2时产生的，故A错误；B．乙图中滑动变阻器的滑片向右移动过程中，加在光电管两端的正向电压逐渐增大，电流表示数会增大，但达到饱和电流后，电流表示数将不再增大，故B错误；C．根据结合图丙可知，图中②曲线对应的入射光光子能量最大，为12.09eV，故C正确；D．丙图中①曲线对应的入射光光子能量为10.20eV，能使钾金属产生光电子的最大初动能为，故D错误。故选C。7.如图所示，水平放置的汽缸内封闭着一定质量的理想气体，外界压强。保持不变。质量m、横截面积为S的活塞离汽缸底部距离为l时处于平衡状态。现将活塞从平衡位置稍稍向外移动Δx（Δxl）后释放，如果活塞所受合外力满足F=-kΔx形式，则活塞运动的周期为。假设汽缸内气体温度不变，忽略一切摩擦。则活塞从释放到第一次回到平衡位置的时间t为（）A. B. C. D.【答案】B【解析】由平衡条件可知，原来汽缸内气体的压强设活塞移动后汽缸内气体的压强为，整个过程为等温变化，由玻意耳定律可得解得因为Δxl所以活塞移动后，作用在活塞上使它回到平衡位置的力为结合简谐振动的回复力可知活塞运动的周期则活塞从释放到第一次回到平衡位置的时间故选B。二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全都选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8.关于下列实验或现象的说法，正确的是（）A.图甲中微粒越小，单位时间内受到液体分子撞击的次数越少，布朗运动越不明显B.图乙说明气体分子速率分布随温度变化，且C.图丙用热针接触固体薄片背面，蜡熔化的范围呈椭圆形，说明固体薄片是单晶体D.图丁中的现象说明水黾受到了浮力作用，且浮力与重力平衡【答案】BC【解析】A．图甲中微粒越小，单位时间内受到液体分子撞击的次数越少，受到液体分子撞击越不平衡，布朗运动越明显，故A错误；B．图乙看出温度越高，各速率区间的分子数占总分子数的百分比的最大值向速度大的方向迁移，可知，故B正确；C．图丙用热针接触固体薄片背面，蜡熔化的范围呈椭圆形，可知固体薄片具有各向异性，说明固体薄片是单晶体，故C正确；D．水黾停在水面上的原因是水黾受到了水的表面张力的作用，故D错误。故选BC。9.如图，两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，波速均为0.4m/s，两个波源分别位于x=-0.2m和x=1.0m处，振幅均为3cm。图为0时刻两列波的图像，此刻平衡位置在x=0.2m和x=0.8m处的P、Q两质点恰好开始振动。质点M的平衡位置处于0.5m处。关于各质点运动情况判断正确的是（）A.两个波源的起振方向相同B.t=0.75s时刻，质点P、Q都运动到M点C.质点M是振动加强点D.t=1.5s时刻，质点M的位移为3cm【答案】AD【解析】A．根据“同侧法”可以判断，质点P起振方向沿轴负方向，质点Q起振方向也沿轴负方向，两质点的起振方向相同，故A正确；B．质点只会在平衡位置振动，不会随波传播，故B错误；C．两列波的波速相同，波长不同，根据可知，两列波的频率不同，两列波不会干涉，则质点M不一定是振动加强点，故C错误；D．1.5s时间内机械波传播的距离为m即图示时刻-0.1m和0.9m处质点的振动情况在t=1.5s传播到M点，结合图像可知，此时M点的位移为，故D正确；10.如图所示，两根足够长的平行金属导轨固定于同一水平面内，导轨间距离为L，导轨上平行放置两根导体棒ab和cd，构成矩形回路，已知ab棒质量为2m，cd棒质量为m，两根导体棒接入电路电阻值均为r，其它电阻忽略不计，整个导轨处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B，导体棒均可沿导轨无摩擦的滑行。开始时两导体棒均静止，现同时给ab一向右的初速度v0，给cd一向左的初速度v0，对之后的整个运动过程（两棒始终没有相碰）下列说法正确的是（）A.ab棒克服安培力所做的总功为B.通过ab棒的电荷量为C.两导体棒间的距离最终缩小了D.当cd速度为0时，ab棒的加速度为【答案】ACD【解析】A．对ab系统受合外力为零，则动量守恒，则稳定时的速度为v，向右为正，则根据动量守恒定律解得解得ab棒克服安培力所做的总功为，故A正确；B．对ab由动量定理解得通过ab棒的电荷量为，故B错误；C．根据解得两导体棒间的距离最终缩小了，故C正确；D．当cd速度为0时，根据动量守恒定律ab棒的加速度为，故D正确。故选ACD。三、实验题：本题共2小题，共15分。11.在“用单摆测定重力加速度”的实验中：（1）为使重力加速度的测量结果更加准确，下列做法合理的有_____A.质量相同的铁球和木球，应选用铁球作为摆球B.测量周期时，应该从摆球运动到最高点时开始计时C.测量周期时，记录摆球N次经过平衡位置的时间t，则单摆的周期（2）为减小实验误差，多次改变摆长L，测量对应的单摆周期T，用多组实验数据绘制得到如图的T2−L图像，由图可知当地重力加速度g=_______（用图中字母表示）。（3）用（2）中方法_________（填“能”或“不能”）消除因摆球质量分布不均而造成的测量误差。【答案】（1）A（2）（3）能【解析】（1）A．为了减小空气阻力影响，质量相同的铁球和木球，应选用铁球作为摆球，故A正确；B．为了减小周期的测量误差，应该从摆球运动到最低点时开始计时，故B错误；C．摆球在一个周期内有2次经过最低点，测量周期时，记录摆球N次经过平衡位置的时间t，则单摆的周期，故C错误；故选A。（2）根据单摆周期公式可得则图像斜率整理可得当地的重力加速度（3）由（2）的分析可知，图像的斜率与摆长的大小无关，所以用图像法可以消除因摆球质量分布不均匀而造成的测量误差。12.某同学为了测一节干电池的电动势和内电阻，设计电路如图甲所示。（1）图乙中用笔画线代替导线按照甲图连接实验电路________。（2）正确连接电路后，闭合开关S，进行实验时，发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片，电压表的读数都不变，电流表无读数。则电路的故障可能是。A.电流表断路 B.开关S接触不良 C.滑动变阻器短路（3）排除故障后，根据（2）中正确的实验操作，记录数据，绘制如图丙中所示的图线，则电池电动势E=______V，内阻r=______Ω。（计算结果均保留两位小数）（4）该实验存在有系统误差，导致电动势测量的结果比真实值______，r的测量值比真实值______（填“偏大”、“偏小”或“相等”）。实验误差来源于______（填“电压表分流”或“电流表分压”）。【答案】（1）（2）A（3）1.481.20（4）偏小偏小电压表分流【解析】（1）根据电路图连接实物图如图（2）电压表的读数都不变，电流表无读数，电压表有示数说明电压表和电源回路导通，排除开关接触不良；电流表无读数，则电流表、滑动变阻器的其中之一断路。故选A。（3）[1][2]根据闭合电路欧姆定律有根据图像斜率与截距可知V，解得（4）[1][2][3]本实验的系统误差是电压表分流引起的。干路电流等于流经电流表的电流和流经电压表的电流之和，从而导致电动势与内阻测量值均偏小。四、解答题（本题共3小题，共39分。解答要有必要的文字说明和方程式，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题目，答案中必须明确写出数值和单位。）13.如图所示的粗细均匀薄壁U形管，导热良好，左管上端封闭，右管开口且足够长。环境温度为时，右管内水银面比左管高h=4cm，左管内空气柱长度L=20cm，大气压强（1）求此时封闭气体的压强大小；（2）现使环境温度降低，当左管内水银面比右管高=4cm时，环境热力学温度为多少？【答案】（1）（2）【解析】（1）此时封闭气体的压强大小为，有代入数据解得（2）设玻璃管横截面积为S，以管内气体为研究对象，末态压强为，气柱长度为，有，其中根据理想气体状态方程有解得14.如图所示，在xOy平面（纸面）内，第一象限和第四象限存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，第四象限的磁感应强度大小是第一象限磁感应强度大小的1.5倍，第三象限存在方向沿x轴正方向的匀强电场。已知质量为m、电荷量为q的带正电粒子（不计重力），垂直于x轴，以大小为v0的速度沿纸面从坐标为（-1.5L，0）的P0点进入电中，然后从坐标为的P1点进入磁场区域，并垂直x轴进入第一象限，从y轴正半轴射出磁场。求：（1）电场强度的大小E；（2）第四象限磁感应强度大小；（3）粒子在第四象限和第一象限中运动所用时间之比。【答案】（1）（2）（3）8∶9【解析】（1）带电粒子在电场中运动时间为，由运动的合成与分解有，由牛顿第二定律有qE=ma联立可得（2）带电粒子进入磁场时的速度与y轴夹角θ，则解得θ=60°进入磁场时速度得v=2v0带电粒子在磁场中运动轨迹如图所示，第四象限中轨迹圆心为O1，对应轨道半径为R由几何关系知得R=2L磁场中洛伦兹力提供向心力联立可得（3）在第四象限，粒子运动轨迹所对圆心角运动时间周期为可得在第一象限由洛伦兹力提供向心力其中解得由几何关系知，粒子运动轨迹所对圆心角运动时间其中联立可得故粒子在第四象限和第一象限运动时间之比为15.如图所示，水平轨道左段粗糙，右段BC部分光滑且足够长，质量的物块P和质量的物块Q压缩着一轻质弹簧并锁定（物块与弹簧不连接），三者静置于BC段中间，物块P、Q可视为质点。紧靠C的右侧水平地面上停放着质量的小车，其上表面DE段粗糙，与BC等高，长度EG段为半径R=0.5m的四分之一光滑圆弧轨道，小车与地