湖北省部分学校2023-2024学年高二下学期6月月考物理试题（含解析）

高二物理
考生注意：
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。
2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区城内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围：高考范围。
一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分.在每小题给出的四个选项中，第1 7题，只有一项是符合题目要求的.第8 10题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分.
1.中国第四代核能系统的反应堆为快堆，该反应堆以钚为燃料，钚类似于铀，很不稳定，很容易发生裂变反应，放出的能量更多，但是钚不容易得到，通常由地壳中含量较高的铀转化而来.关于该过程下列说法可能正确的是（ ）
A.铀可以吸收中子转变为钚
B.铀可以通过多次衰变转变为钚
C.铀可以仅通过发生多次衰变转变为钚
D.钚发生裂变反应时仍然满足质量守恒
2.音乐厅的墙壁采用特殊的吸音材料，其原理是当声音传播到墙壁上时引起吸音材料的共振从而吸收声波能量，达到较好的吸音效果，减少回声的干扰.下列说法正确的是（ ）
A.吸音材料的振动频率始终不变
B.声音频率越高，振动能量越强
C.声音频率与吸音材料的固有频率相差越大，吸音效果越好
D.声音频率增大且大于吸音材料的固有频率时，可提高吸音材料的固有频率，增大吸音效果
3.如图所示，一定质量的理想气体从状态1经过等压过程变为状态2，再经过等容过程变为状态3，最后经过绝热过程变为状态1，下列说法正确的是（ ）
A.状态1到状态2气体放出热量 B.状态2到状态3气体内能增加
C.状态3到状态1气体内能增加 D.经过一个循环，外界对气体做功
4.神舟十六号航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮在中国空间站梦天实验舱向全国青少年进行了第四次太空科普授课，其中朱杨柱告诉我们：“他在空间站里一天能看到16次日出（周期为1.5h）.”若已知地球半径，地球表面的重力加速度，空间站地球做匀速圆周运动，根据以上信息可求出空间站离地面的高度约为（ ）
A. B. C. D.
5.亥姆霍兹线圈是德国物理学家赫尔曼·冯·亥姆霍兹发明的一种制造小范围区域均匀磁场的器件，是物理实验常使用的器件.如图所示，该线圈由一对平行的完全相同的圆形线圈制成，设两线圈通过的恒定电流均为逆时针方向（右视图，即从右向左看），当两线圈的距离等于线圈半径R时，两线圈中心轴线中点处附近为匀强磁场，该磁场的磁感应强度与所加的电流和匝数的乘积成正比，下列说法中正确的是（ ）
A.两线圈中心轴线中点处磁感应强度的方向沿x正方向
B.两线圈之间相互排斥
C.若仅将左侧线圈的电流I反向，右侧不变，则两线圈中心轴线中点处的磁感应强度与原来等大反向
D将该线圈置于赤道上时，可将指向北方，以抵消地磁场的影响制造无磁场区
6.如图所示为一种离心法测量重力加速度的装置.将一根长度为l的轻绳上端固定在O点，下端系一质量为m的小球（可视为质点），将小球拉离竖直方向，在水平向外的拉力F作用下，小球以恒定的角速度绕过O点的竖直轴做圆锥摆运动，此时轻绳与竖直方向的夹角为，则重力加速度为（ ）
A. B.
C. D.
7.某种测量材料膨胀系数的装置原理图如图所示，当加热器持续加热时，材料膨胀，推动电容器的下极板向上运动，从而使静电计示数发生变化.已知电容器的电荷量为q，正对面积为S，两极板间距为d，两极板间的电介质的相对介电常数为.被测材料的初始厚度为，膨胀规律满足，其中L为后来的厚度，为膨胀系数，t为温度.当加热器使被测材料温度升高时，静电计示数变化量为（ ）
A. B. C. D.
8.《礼记》中记载：“日照雨滴则虹生”.如图甲所示，一束太阳光射入球形雨滴，经过一次反射和两次折射，从而形成彩虹，图乙为氢原子的能级示意图.下列说法中正确的是（ ）
图甲 图乙
A.a光的频率比b光小
B.更靠近圆心的入射光线由于其入射角更大，折射光线可能在雨滴内发生全反射
Ca光线可能由图乙中的的能级跃迁到的能级时发出
D.若b光线由能级向能级跃迁发出，则b光线能使逸出功为的金属发生光电效应
9.如图所示，某运动员进行撑竿跳训练，他持竿从静止开始加速助跑，接着撑竿起跳，到达最高点时撑竿恢复原状，运动员轻轻推开撑竿，并开始做自由落体运动，落到软垫上后速度最终减为零.已知运动员的质量为70kg，助跑速度达到时开始起跳，起跳后重心升高的最大高度为5m，再下落5m落到较厚的软垫上，经0.2s匀减速到速度为零，撑竿质量不计，重力加速度g取，下列说法中正确的是（ ）
A运动员起跳时地面的支持力对运动员做功为665J
B.撑竿的最大弹性势能为2835J
C.运动员落到软垫上减速过程中的加速度大小为
D.软垫对运动员做功为
10.如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为k，原线圈接入可变电阻，副线圈接入可变电阻，闭合开关S，仅增大时，可变电阻两端的电压变化量为，原线圈电流变化量为；仅减小时，可变电阻两端的电压变化量为，原线圈电流变化量为.原线圈所接交流电源的电压有效值为U，下列说法正确的是（ ）
A.，
B.，
C.仅增大时，电阻的功率可能先增大后减小
D.仅减小时，电阻的功率增大
二、非选择题：本题共5小题，共60分，
11.（7分）如图所示，某小组同学尝试用如图所示的电路测量某灵敏电流计G的内阻，已知、为两个定值电阻，R为电阻箱，为滑动变阻器，为电流表，该小组同学进行以下的实验操作：
（1）调节滑片P和R使其电阻合适，闭合开关，读出电流计G的示数I.
（2）再闭合开关，调节______（填“电阻箱R”或“滑动变阻器”），直至电流计G的示数仍为I，的示数为零，读出此时电阻箱的阻值为，则电流计G的内阻为______（结果用题中的字母表示）.
（3）若在（2）的某次操作中发现闭合开关后电流计G的示数大于I，此时应当______。
A.将滑片P向a端移动 B.将滑片P向b端移动
C.将电阻箱R的阻值调大 D.将电阻箱R的阻值调小
12.（10分）某小组同学在做“探究影响向心力大小的因素”的实验时，采用如图甲所示的装置：他们把滑块套在水平杆上，可随水平杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动，力传感器通过细绳连接滑块，可测绳上拉力大小F，在质量为m的滑块上固定一遮光片，宽度为d，光电门可以记录遮光片通过的时间t，并测出滑块中心到竖直杆的距离为l.通过依次仅改变滑块的质量、速度和滑块到转轴中心的距离来进行实验.
（1）该实验采用的物理方法是______.
（2）滑块运动的线速度为______（用题目中的物理量符号表示）.
（3）若某同学通过图像法探究向心力与滑块线速度的关系，应描绘的是______图像（填“t”“”“”或“”）.
（4）某同学描绘的（3）中的图像不过坐标原点，小组中的另一位同学猜测其原因是滑块与水平杆之间存在摩擦力，他多次实验发现描绘的图像总是介于图乙中的1、2之间，该同学发现这些直线都互相平行，其中1图像的纵轴截距为b，2图像的横轴截距为c，则滑块与杆之间的动摩擦因数______（用m，b、重力加速度g表示），该次实验的滑块中心到竖直杆的距离为______（用m，d，b，c表示）.
13.（10分）如图甲所示为法拉第发明的圆盘发电机，其示意图如图乙所示.将一个半径为l的铜圆盘安装在水平的铜轴上，两电刷P，Q分别与铜圆盘的边缘和铜轴接触.已知垂直穿过铜圆盘磁场的磁感应强度大小恒为B，方向水平向右，铜轴电阻不计，铜圆盘在电刷P与轴之间的等效电阻为r，两电刷P、Q之间接一阻值为R的外电阻。
（1）若铜圆盘以角速度匀速转动，求流过外电阻R的电流大小和方向；
（2）若某次实验中给铜圆盘的能量为，并忽略摩擦，则铜圆盘从开始到停止转动过程中产生的焦耳热Q是多少？
14.（15分）如图所示，平面直角坐标系的第一象限内某一半径为R的圆形区域中存在着垂直于坐标平面的匀强磁场（未画出），第四象限内存在着方向沿x轴负方向场强大小为E的匀强电场（未画出）.现有大量质量均为m，电荷量均为的粒子以相同的速度垂直于y轴正半轴沿方向射入第一象限，所有能进入磁场的粒子均从点进入电场，不计粒子重力和粒子之间的相互作用.求：
（1）磁感应强度B的大小和方向；
（2）垂直P点进入第四象限的粒子打在y轴上的位置到O点的距离.
15.（18分）如图所示，一足够长的水平传送带以恒定的速度向左做匀速直线运动，在传送带上间距为的两点处由静止放置两个带电且绝缘小滑块P，Q，质量分别为和，电荷量分别为和，两滑块与传送带之间的动摩擦因数分别为和，整个装置置于向左的匀强电场中，场强大小为，两滑块之间的碰撞为弹性正碰，两滑块的电荷量始终不变，且可看作质点，不计两滑块之间的电势能及库仑力，重力加速度大小g取，取水平向右为正方向.求：
（1）P、Q第1次碰撞后瞬间各自的速度；
（2）P、Q第2次碰撞后瞬间各自的速度；
（3）P、Q第n次碰撞时位置与第1次碰撞时位置之间的距离
高二物理参考答案、提示及评分细则
1.B 根据核反应方程中的质量数守恒和电荷守恒定律可知，A电荷不守恒、C电荷不守恒，D质量不守恒，有质量亏损，B正确.
2.D 吸音材料的振动频率由驱动力频率决定，A错误；声音的振动能量由振幅决定，B错误；声音频率与吸音材料的固有频率越接近，越容易共振，吸音效果越好，C错误；声音频率增大时，可提高吸音材料的固有频率以达到共振，D正确.
3.C 状态1到状态2气体体积膨胀，对外做功，而温度升高，内能增加，根据热力学第一定律，气体吸收热量，A错误；状态2到状态3气体体积不变，压强减小，温度降低，内能减小，B错误；状态3到状态1气体体积减小，外界对气体做功，内能增加C正确；由图像知状态1到状态2气体对外做功大于从状态3到状态1外界对气体做功，故经过一个循环，气体对外做功，D错误.
4.B 空间站受到地球的万有引力提供向心力，根据黄金代换公式，解得，B正确.
5.A 根据右手螺旋定则可知，两线圈中心轴线中点处磁感应强度的方向沿方向，A正确；两线圈之间的电流方向相同，根据左手定则，两线圈之间相互吸引，B错误；若仅将左侧线圈的电流I反向，右侧不变，根据右手螺旋定则，两线圈间轴线中点处的磁感应强度等于零，C错误；根据地磁场的特点，在赤道上向北，将该线圈置于赤道上时，可将指向南方，以抵消地磁场的影响，制造无磁场区，D错误.
6.A 对小球受力分析，如图所示，竖直方向受力平衡：，水平方向合外力提供向心力：，解得，A正确.
7.B 被测材料的厚度增加量为，电容器极板间距减小量也为，电容器的电荷量不变，，可知静电计示数减小，变化量为，B正确.
8.AD a光折射角大，根据折射定律可知，a光的折射率小，a光的频率比b光小，A正确；根据光路的可逆性和对称性规律可知，光线不可能在雨滴内发生全反射，B错误，的能级跃迁到的能级时应为吸收能量，C错误；若b光线由向能级跃迁发出，其能量为2.55eV.能使逸出功为1.86eV的金属发生光电效应，D正确.
9.CD 运动员起跳过程中地面支持力对运动员不做功，A错误；运动员起跳时动能、重力势能和弹性势能总量守恒，无法求解最大弹性势能，B错误；运动员落到软垫上瞬间的速度为，解得，落到软垫上减速的加速度大小为，C正确；运动员落到软垫上匀减速运动，位移为.根据动能定理可知，解得，D正确.
10.BD 副线圈的等效电阻为，可得原线圈中的电流为，可变电阻两端的电压为，副线圈中的电流为，可变电阻两端的电压为，仅增大时，，，A错误；仅减小时，，，B正确；仅增大时，电阻的功率为，可知的功率减小，C错误；仅减小时，电阻的功率为，可知电阻的功率增大，D正确.
11.（2）电阻箱R（2分） （2分） （3）D（3分）
解析：（2）闭合开关后，电流计G的示数不变，的示数为零，即没有电流通过，根据串联分压和并联分流的规律可知，解得.
（3）闭合开关后电流计G的示数大于I，即电流通过向上，为使电流计G的示数仍为I，则应使流过和R的电流增大，即将电阻箱R的阻值调小.
12.（1）控制变量法（2分） （2）（2分） （3）（2分） （4）（2分） （2分）
解析：（1）因涉及的物理量较多，故该实验采用的物理方法是控制变量法：
（2）遮光片宽度很窄，通过光电门时间很短，可以用平均速度替代瞬时速度；
（3）根据向心力公式，可知应描绘的是图像；
（4）直线1满足的条件为，可知，解得，
直线2满足的条件为，可知，解得.
13.解：（1）根据右手定则，流过外电阻的电流方向向右（1分）
电路中产生的感应电动势为（2分）
由闭合电路欧姆定律得（2分）
（2）根据能量守恒定律可知电路中产生的总焦耳热为（1分）
外电阻与铜圆盘串联，根据焦耳定律可知发热量与电阻成正比（2分）
解得（2分）
14.解：（1）根据左手定则可知磁感应强度B的方向垂直于平面向外（1分）
粒子在磁场中运动洛伦兹力提供向心力（2分）
因粒子均汇聚于P点，由几何关系可知（2分）
解得（2分）
（2）垂直于x轴方向，（2分）
沿x轴方向，（2分）
带电粒子在电场中运动受力（1分）
由牛顿第二定律，加速度为（1分）
解得（2分）
15.解：（1）对滑块Q受力分析可得（1分）
滑块Q受力平衡，保持静止状态
对滑块P.根据牛顿第二定律有（1分）
根据运动学公式得（1分）
两滑块相碰动量守恒，（2分）
机械能守恒，（2分）
解得，（1分）
（2）第1次碰撞之后滑块Q向右匀速运动，P向左减速之后向右加速，加速度不变，之后追上Q并再次与Q发生碰撞，设运动间为，则有（1分）
第2次碰撞前P的速度为（1分）
P，Q再次相碰满足动量守恒、机械能守恒
同理解得，（1分）
（3）同理第3次碰后，（1分）
可知第n次碰撞后，（2分）
.解得每相邻两次碰撞时间间隔均为（2分）
P，Q第n次碰撞时位置与第1次碰撞时位置之间的距离为
（2分）