湖北省孝感市部分高中联盟2024-2025学年高二（下）6月月考物理试卷（含解析）

湖北省孝感市部分高中联盟2024-2025学年高二（下）月考物理试卷（6月）
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.如图所示，为一定质量氧气分子在和两种不同情况下速率分布情况，由图可以判断，以下说法正确的是( )
A. 温度升高，所有分子运动速率变大
B. 温度越高，分子平均速率越小
C. 和氧气分子速率都呈现“中间少、两头多”的分布特点
D. 的氧气和氧气相比，速率大的分子数比例较多
2.北京时间 年月日时分，在日本福岛附近海域发生里氏级强烈地震，地震和海啸引发福岛第一核电站放射性物质泄漏，其中放射性物质碘的衰变方程为根据有关放射性知识，下列说法正确的是( )
A. 粒子为粒子
B. 的半衰期大约是天，则若取个碘原子核，经天就一定剩下个碘原子核了
C. 生成的处于激发态，还会放射射线．射线的穿透能力最强，电离能力也最强
D. 中有个质子和个中子
3.图甲为一列简谐横波在时的波形图，图中质点运动到负向最大位移处，质点刚好经过平衡位置。图乙为质点从此时开始的振动图象。下列判断不正确的是( )
A. 波沿轴正方向传播，传播速度为
B. 时，质点的加速度大于质点的加速度
C. 此后内，质点沿轴正方向移动了
D. 时，质点沿轴正方向运动
4.如图，竖直平面内通有电流的正三角形金属线框，悬挂在两根相同的绝缘轻质弹簧下端，线框静止时，弹簧处于原长状态，线框有部分处在虚线框内的匀强磁场中，则虚线框内磁场方向可能为
A. 垂直于纸面向外 B. 垂直于纸面向里 C. 沿纸面竖直向上 D. 沿纸面竖直向下
5.关于下列四幅插图，下列说法正确的是
A. 图甲中小炭粒在水中的运动位置连线图说明了小炭粒分子在做无规则运动
B. 图乙中的细管竖直插入水中的情景图证明了水浸润图中细管
C. 图丙所示为一定质量的理想气体的两条等温线，则
D. 图丁中一只水黾能停在水面上，是因为受到液体的表面张力
6.甲、乙、丙、丁四幅图涉及不同的物理知识，下列说法正确的是( )
A. 甲图中，原子核和聚变成原子核要吸收能量
B. 乙图中，若氢原子从能级跃迁到能级时辐射出光，那么只要用波长小于光波长的光照射氢原子，就能使氢原子从能级跃迁到能级
C. 丙图中，卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，提出了原子的核式结构模型
D. 丁图中，汤姆孙通过对阴极射线的研究揭示了原子核内还有复杂结构
7.中国古人对许多自然现象有深刻认识，唐代张志和在玄真子涛之灵中写道：“雨色映日而为虹”。从物理学的角度看，虹是太阳光经过雨滴的两次折射和一次反射形成的，如图是彩虹成因的简化示意图，其中、是两种不同频率的单色光，则( )
A. 可能是红光，可能是紫光，在、之间形成彩色光带
B. 在同种玻璃中传播，光的传播速度一定大于光
C. 以相同的入射角从水中射向空气，若在空气中只能看到一种光，则一定是光
D. 分别照射同一光电管，若光能引起光电效应，则光一定也能
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.科学家在“哥伦比亚”号航天飞机上进行了一次在微重力条件即失重状态下制造泡沫金属实验。把锂、铝、钛等轻金属放在一个石英瓶内，用太阳能将这些金属熔化成液体，然后在熔化的金属中充进氢气，使金属内产生大量气泡，金属冷凝后就形成到处是微孔的泡沫金属。下列说法中错误的是( )
A. 失重条件下液态金属呈现球状是由于液体表面分子间只存在引力作用
B. 失重条件下充入金属液体的气体气泡不能无限地膨胀是因为液体表面张力的约束
C. 在金属液体冷凝过程中，气泡收缩变小，外界对气体做功，气体内能增大
D. 泡沫金属物理性质各向同性，说明它是非晶体
9.某市地处山区，水力资源丰富，现利用市内某条流量、落差的河流发电并进行远距离输电。如图所示，若发电机输出功率为，输出电压恒为，输电线路总电阻，损失功率为输出功率的，重力加速度，水的密度，要满足居民的用电需求，则( )
A. 发电机的效率为
B. 该输电线路所使用的理想升压变压器的匝数比是：
C. 该输电线路所使用的理想降压变压器的匝数比是：
D. 若居民消耗的功率增大，则居民获得的电压将变小
10.如图所示，在光滑水平面上放置一个滑块，其左侧的圆弧面光滑，其顶端距水平面高度为，底端与水平地面相切，现将一个可视为质点的小物块从的上圆弧面顶端处静止释放，经时间后刚好滑离，已知滑块质量为，质量为，重力加速度为，则从释放到滑离过程中，下列说法正确的有( )
A. 与组成的系统总动量始终保持不变
B. 对的支持力对做的功为
C. 刚好滑离时的速度为
D. 对的支持力的冲量大小为
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
11.如图甲所示，某实验兴趣小组用铜片、铝片和可乐制成可乐电池，其电动势小于，内阻大于，为测量该可乐电池的电动势和内阻，提供的实验器材如下：
A.电流表，内阻为；
B.电流表，内阻为；
C.电阻箱；
D.电阻箱；
E.开关，导线若干。
实验时，为了更准确测量可乐电池的电动势和内阻，电流表应选择______选填“”或“”，电阻箱应选择______选填“”或“”。
根据选择的实验器材，设计实验，并在图乙的虚线框中画出实验电路图电阻箱符号。
通过实验数据画出相应的可乐电池的图像如图丙中实线所示，可知该可乐电池的电动势约为______保留位有效数字，内阻约为______保留位有效数字。
将该可乐电池静置一段时间后再次测量，获得的图像如图丙中虚线所示，可知该可乐电池静置后的内阻______选填“大于”“小于”或“等于”静置前的内阻。
12.如图所示，某同学用电流天平测量匀强磁场的磁感应强度。
电流天平的右臂挂着矩形线圈，匝数为，线圈的水平边长为，处于匀强磁场内，磁场方向与线圈平面垂直。当线圈中通过电流时，调节砝码使两臂达到平衡，然后使电流反向，大小不变。这时需要在左盘中增加质量为的砝码，才能使两臂再达到新的平衡。已知重力加速度为，则匀强磁场的磁感应强度 ______用题中所给物理量的符号表示；
当，，，时，取，则磁感应强度大小等于______保留位有效数字。
四、计算题：本大题共3小题，共40分。
13.如图所示，足够长的光滑倾斜轨道与粗糙水平轨道用一小段光滑圆弧在点平滑连接，的右侧有一底边长和高度均为的斜面体，斜面体的最高点与点平齐。质量为的滑块乙放在水平轨道上的点，质量为的滑块甲由倾斜轨道上距离水平轨道的高度的位置由静止释放，经过一段时间两滑块发生弹性碰撞，两滑块与水平轨道之间的动摩擦因数均为，两滑块均可视为质点，重力加速度为。
若水平轨道足够长，求静止时两滑块间的距离；
若水平轨道，求甲的释放点距离水平轨道的高度为多少时，乙能垂直落在斜面体上。
14.如图所示，在坐标系的第一、二象限内存在相同的垂直纸面向外的匀强磁场；第四象限内存在一方程为的抛物线，在抛物线包括抛物线和轴之间存在沿轴负方向的匀强电场。质量为、电荷量为的粒子从抛物线上的点以垂直于轴的初速度射入匀强电场，经电场偏转后从坐标原点进入匀强磁场，然后经过轴上的点。已知点的横坐标为，与轴垂直，不计粒子重力。求：
电场强度的大小；
磁感应强度的大小。
15.如图所示为倾角的光滑绝缘斜面，水平虚线、间存在垂直斜面向上的匀强磁场，水平虚线、间存在垂直斜面向下的匀强磁场，两磁场的磁感应强度大小均为，且相邻两虚线之间的距离均为。质量、边长、阻值的正方形线框由虚线上方静止释放，正方形线框的边与虚线平行，边到虚线的距离，正方形线框的边越过虚线瞬间刚好匀速，经过一段时间，线框在虚线间恰好再次匀速，重力加速度，不计空气阻力。求：
磁感应强度的大小；
线框的边从虚线到虚线过程通过线框横截面的电荷量；
线框从开始释放至边到达虚线过程产生的焦耳热。
答案和解析
1.【答案】
【解析】解：、温度是分子热运动平均动能的标志，是大量分子运动的统计规律，对单个的分子没有意义，所以温度越高，平均动能越大，故平均速率越大，并不是所有分子运动速率变大，故AB错误；
C、由图可知，和氧气分子速率都呈现“中间多两头少”的分布特点，故C错误；
D、由图可知，分子总数目是一定的，故图线与横轴包围的面积是，的氧气与氧气相比，速率大的分子数比例较多，故D正确；
故选：。
解答本题的关键是结合不同温度下的分子速率分布曲线理解温度是分子平均动能的标志的含义．
本题考查分子平均动能的性质，要注意明确分子平均动能为统计规律，温度升高时并不是所有分子的速率均增大．
2.【答案】
【解析】【分析】
根据衰变过程中质量数和电荷数守恒列出衰变方程．
半衰期是一个统计规律，只对大量的原子核才适用，对少数原子核是不适用的．
知道半衰期的意义．
知道中，为质量数，为核电荷数．
半衰期是一个统计规律，只对大量的原子核才适用，对少数原子核是不适用的．
【解答】
解：、，根据衰变过程中质量数和电荷数守恒，粒子为粒子，故A正确．
B、半衰期是一个统计规律，只对大量的原子核才适用，对少数原子核是不适用的．
所以，则若取个碘原子核，经天剩下几个碘原子核无法预测．故B错误．
C、生成的处于激发态，还会放射射线．射线的穿透能力最强，射线是高能光子，即高能电磁波，它是不带电的，所以射线的电离作用很弱，故C错误．
D、中有个质子，表示质量数，所以有个中子，故D错误．
故选A．
3.【答案】
【解析】解：、由图乙可得：时刻，质点在平衡位置向下振动，故由图甲可得：波向右传播；由图甲可得：波长，由图乙可得：周期，故波速，故A正确；
B、根据周期，由时刻，质点在波谷，质点在平衡位置可得：时，质点在波峰，质点在平衡位置，故质点的加速度最大，最大的加速度为零；故B正确；
C、质点不随波的传播而迁移可得：质点只在方向振动，方向的位移为零，故C错误；
D、根据周期，由时刻，质点在波谷可得：时，质点在平衡位置向上振动，故D正确；
本题选不正确的，故选：。
由图乙得到振动方向和周期，即可由图甲得到波的传播方向和波长，进而求得波速；根据波的传播方向得到质点振动方向，再由周期得到质点振动，即可根据质点位移大小判断加速度大小。
机械振动问题中，一般根据振动图或质点振动得到周期、质点振动方向；再根据波形图得到波长和波的传播方向，从而得到波速及质点振动，进而根据周期得到路程。
4.【答案】
【解析】根据题意，线框受到的安培力方向向上，等效长度为下图中的长度，电流的方向为从到，根据左手定则，磁场方向垂直于纸面向里。
故选B。
5.【答案】
【解析】【分析】
本题考查了热学的基础知识，知道布朗运动、浸润与不浸润、一定质量的理想气体等温线、液体表面张力等是解题的关键，难度不大。
【解答】
A.布朗运动是小炭粒的无规则运动，其说明了液体分子在做无规则运动，A错误；
B.图乙是某材料制作的细管竖直插入水中的情景，证明水不浸润该材料，B错误；
C.由理想气体状态方程可判断，一定质量的理想气体，不同温度下对应的等温线是不同的，且越靠近原点等温线所表示的温度就越低，即 ，但同一等温线上气体压强与体积的乘积是不变的，C正确；
D.水黾可以停在水面上，是因为表面张力，但不是因为受到液体的表面张力，D错误；
故选C。
6.【答案】
【解析】【分析】
本题考查了聚变、能级跃迁、粒子散射实验、电子的发现等基础知识点，关键要熟悉教材，牢记这些基础知识点。
【解答】
A.在甲图中，原子核和聚变成原子核，核子的平均质量变小，有质量亏损，故要放出能量，故A错误；
B.乙图中，若氢原子从能级跃迁到能级时辐射出光，只有用波长等于光波长的光照射才能使氢原子从能级跃迁到能级，故B错误；
C.丙图中，卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，提出了原子的核式结构模型，故C正确；
D.丁图中，汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，指出原子还可以再分，故D错误。
故选C。
7.【答案】
【解析】解：由光路可知，水对光的偏折程度较大，则光的折射率较大，光频率较大，则光可能是紫光，光可能是红光，在、之间形成彩色光带，故A错误；
B.根据可知，在同种玻璃中传播，光的传播速度一定小于光，故B错误；
C.根据可知，光的临界角较小，则以相同的入射角从水中射向空气，则首先发生全反射的定是光，若在空气中只能看到一种光，一定是光，故C错误；
D.因光的频率大于光频率，可知分别照射同一光电管，若光能引起光电效应，则光一定也能，故D正确。
故选：。
由图看出第一次折射时，水对光的偏折程度较大，则光的折射率较大，光频率较大。由公式分析知道光在水中的传播速度较大；折射率较小，则临界角大，不容易发生全反射；结合发生光电效应的条件分析即可。
此题结合光的折射考查折射率、折射率与光的频率、速度的关系以及光电效应的条件等知识点的内容，关键之处是画出光路图，分析第一次折射时折射角的关系，要注意运用反射的对称性作图。
8.【答案】
【解析】【分析】
本题考查了分子力、内能、晶体与非晶体等知识点，注意平时多加记忆和积累；明确分子间作用力及表面张力的关系。
分子引力与分子斥力同时存在；根据液体表面张力的定义，结合失重的条件，并依据气体做功与内能的关系；最后根据晶体与非晶体区别，从而即可一一求解。
【解答】
A.分子之间同时存在引力和斥力，当时，分子力表现为引力，不是只存在引力，故A错误；
B.失重条件下液态金属呈球状是由于液体表面分子间存在表面张力的结果，表面张力将会阻碍气泡的膨胀，故B正确；
C.在金属液体冷凝过程中，气泡收缩变小，外界对气体做功，同时温度降低，放出热量，气体内能减小，故C错误；
D.泡沫金属物理性质仍然是晶体，故D错误。
本题是选错误的，故选ACD。
9.【答案】
【解析】解：、发电机的效率为，故A错误；
B、升压变压器原线圈电流为，根据，联立解得输电线电流为：，则该输电线路所使用的理想升压变压器的匝数比为，故B正确；
C、升压变压器副线圈的输出电压为，降压变压器原线圈的输入电压为，则该输电线路所使用的理想降压变压器原、副线圈的匝数比为，故C错误；
D、若居民消耗的功率增大，则电源输入总功率变大，因为总电压不变，由可知，升压变压器原线圈电流变大，升压变压器副线圈电流变大，则输电线上损耗的电压变大，降压变压器原线圈电压变小，则降压变压器副线圈电压变小，故D正确。
故选：。
由能量关系可求发电机的效率；由可求原线圈中的电流，由功率关系可求输电线上的电流，再由理想变压器的变压关系可求升压变压器的匝数比；由电压关系可求降压变压器原线圈两端的电压，然后由理想变压器变压关系可求降压变压器匝数比；由功率关系判断降压变压器副线圈两端电压的变化关系。
本题是对理想变压器及远距离输电的考查，解题的关键是要知道理想变压器的变压规律及输电过程中的功率关系。
10.【答案】
【解析】A.与组成的系统竖直方向所受合外力不为，水平方向不受力，则该系统所受合外力不为，该系统总动量不守恒，系统总动量不是始终保持不变，故A错误；
C.从释放到滑离过程中，水平方向，由动量守恒定律：，由机械能守恒定律：，联立知，的速度大小，的速度大小，故C错误；
从释放到滑离过程中，对，由动能定理：，解得对的支持力对做的功，由动量定理知，合力的冲量大小，方向水平向左，重力的冲量大小，方向竖直向下，与合力的冲量方向垂直，则对的支持力的冲量大小，故BD正确。
11.【答案】；； 电路图如图所示； ；； 大于。
【解析】解：电路最大电流约为，为减小实验误差，电流表应选择；
电路最小总电阻约为，电阻箱应选择。
电池、电流表与电阻箱组成串联电路，实验电路图如图所示
根据图示电路图，由闭合电路的欧姆定律得：，整理得：，
由图丙所示实线可知，图像斜率，纵轴截距绝对值，电池内阻。
由图丙所示图像可知，虚线纵轴截距的绝对值大于静置前纵轴截距的绝对值，则可乐电池静置后电池内阻增大。
故答案为：；；电路图如图所示；；；大于。
根据电路最大电流选择电流表；根据电路最小总电阻选择电阻箱。
根据实验原理设计实验电路图。
应用闭合电路的欧姆定律求出图像的函数解析式，根据图示图像求出电池电动势与内阻。
根据图示图像分析答题。
要掌握实验器材的选择原则，理解实验原理是解题的前提；应用闭合电路的欧姆定律即可解题。
12.【答案】；
【解析】解：设原来左盘内砝码质量为，右盘内砝码及线圈的总质量为，平衡时有：，电流方向改变后，有，两式相减得：
根据：，代入数据得：
故答案为：；
通过分析电流天平平衡条件，初始平衡时左盘砝码重力等于右盘重力减去线圈所受安培力。电流反向时安培力方向改变，需增加砝码质量来抵消两倍安培力差，由此建立方程解得磁感应强度表达式。将已知数值代入第一问得出的公式，直接计算可得磁感应强度数值，注意单位换算和有效数字保留要求。
本题考查安培力与力矩平衡的综合应用，通过电流天平巧妙测量磁感应强度。需建立两次平衡方程并消元求解，重点训练学生对安培力方向判断及系统平衡条件的理解。电流反向导致安培力反向是解题关键，体现了电磁学与力学的交叉思维。
13.【答案】若水平轨道足够长，静止时两滑块间的距离为；
若水平轨道，甲的释放点距离水平轨道的高度为时，乙能垂直落在斜面体上。
【解析】解：甲释放后，沿光滑倾斜轨道下滑，该过程中只有重力做功，根据机械能守恒定律有
解得
甲、乙发生弹性碰撞，碰撞过程两滑块组成的系统动量守恒机械能守恒，以方向为正方向，设甲、乙碰后瞬间的速度分别为和，有
解得
，
碰后甲沿倾斜轨道向上滑动，之后由点进入粗糙水平轨道，由动能定理有
对乙由动能定理有
解得
静止时两滑块间的距离为
设甲的释放点距离水平轨道的高度为时，乙垂直落在斜面上。设乙离开点的速度为，则由平抛运动规律有
又有
联立可得
设乙碰后瞬间的速度为，乙从到的过程中，由动能定理得
解得
设碰前瞬间甲的速度为，以碰前瞬间甲的速度方向为正方向，对两滑块碰撞的过程，有
解得
甲从释放到运动至点的过程，由机械能守恒定律有
解得
答：若水平轨道足够长，静止时两滑块间的距离为；
若水平轨道，甲的释放点距离水平轨道的高度为时，乙能垂直落在斜面体上。
根据机械能守恒定律和动量守恒再结合动能定理求静止时两滑块间的距离；
根据平抛运动规律和机械能守恒定律再结合动量守恒求乙能垂直落在斜面体上时甲的释放点距离水平轨道的高度。
此题考查复杂的运动形式分析处理能力，难度较高，计算的推演有一定难度，涉及动能定理，弹性碰撞的动量和机械能守恒，平抛运动的分解处理等物理原理。
14.【答案】解：带电粒子在匀强电场中做类平抛运动，由牛顿第二定律得：
由类平抛运动规律得，在平行电场方向有：
在垂直电场方向有：
解得：
设带电粒子进入匀强磁场的速度为，与轴的夹角为，
由类平抛运动规律，平行电场方向的速度为：
合速度大小为：，合速度方向有：
由几何关系得：
由洛伦兹力提供向心力得：
联立解得：
答：电场强度的大小为；
磁感应强度的大小为。
【解析】由类平抛规律结合点的纵横坐标求第一象限的电场强度；
求出在电场中的末速度后，根据洛伦兹力提供向心力以及几何关系求磁感应强度的大小。
本题考查粒子在电场中做类平抛运动和在磁场中做匀速圆周运动的综合，注意电场边界满足抛物线方程，从而可以得到两个方向的位移，磁场中要抓住末速度的大小和方向以及几何关系等。
15.【答案】解：设线框的边刚到达虚线时的速度为，则线框进入磁场前由机械能守恒定律得，解得，
边越过虚线瞬间，线框中产生的感应电动势为，
又线框中的感应电流为，
线框所受的安培力大小为，
边越过虚线瞬间，线框匀速运动，由力的平衡条件得，
解得；
线框边由虚线至虚线过程，，，
代入相关已知数据，解得；
设线框在虚线、间匀速时，线框的速度大小为，线框中的感应电动势为，
又线框中的感应电流为，
线框所受的安培力大小为，
再次匀速时，由力的平衡条件得，
解得，
线框边由虚线至虚线过程，由能量守恒定律得。
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
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