河南省新高中创新联盟TOP二十名校2023-2024学年高二下学期6月调研考试物理试题（Word版附解析）

这是一份河南省新高中创新联盟TOP二十名校2023-2024学年高二下学期6月调研考试物理试题（Word版附解析），共11页。试卷主要包含了如图所示，三角形abc区域等内容，欢迎下载使用。

物理
全卷满分100分，考试时间75分钟
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名，准考证号填写在答题卡上，并将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，用铅笔把答题卡上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收回。
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．氢原子从高能级向能级跃迁产生的相应光谱，分别称为莱曼系和巴耳末系，如图所示．下列说法正确的是（ ）
A．巴耳末系光子能量大于莱曼系光子能量
B．巴耳末系光波的波长可能等于莱曼系光波的波长
C．若巴耳末系和莱曼系的某种光波分别通过同一双缝干涉装置，则巴耳末系光波干涉条纹间距更大
D．若用巴耳末系和莱曼系光分别照射同一金属发生光电效应，则用巴耳末系光照射产生的光电子最大初动能更大
2．一物体在水平拉力作用下，沿粗糙程度不变的水平地面由静止开始运动，其动能随位移x变化的图像如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．水平拉力逐渐增大，最后保持不变B．水平拉力逐渐减小，最后减为零
C．整个过程物体机械能一直增加D．物体与地面之间摩擦产生的热量一直增加
3．家庭常用如图所示的喷壶浇花，若某次装水后，拧紧壶盖，气体体积为，此时气体温度为．后由于日晒，气体温度升高为，假设喷水过程中气体温度不变，大气压强恒定，不计喷壶容积变化．若不打气，则此温度下喷壶最多喷出的水为（ ）
A．B．C．D．
4．我国发射的“天间一号”火星探测器沿椭圆轨道围绕火星飞行，其周期为，地球绕太阳运行的周期为，已知火星质量与太阳质量之比为n，则“天间一号”轨道的半长轴与日地间距之比为（ ）
A．B．C．D．
5．用水平细绳将消防员和落水者从水平冰面拉向河岸，如图甲所示，运动过程的图像如图乙所示．设两人与冰面间的粗糙程度保持不变，忽略细绳质量，则下列说法正确的是（ ）
A．0～t时间内拉力越来越大
B．t～2t时间内的位移是0～t时间内位移的3倍
C．t～2t时间内细绳拉力小于0～t时间内拉力大小的2倍
D．因两者加速运动，故落水者对消防员的拉力与消防员对落水者的拉力大小不等
6．足球运动员正对竖直墙壁练习踢球，其中a、b两足球的运动轨迹如图所示，两轨迹最高点在同一水平面内，其中a足球恰好落在墙角，b足球垂直撞击在墙壁上，忽略空气阻力，不考虑足球的反弹，下列说法正确的是（ ）
A．两足球在空中运动的时间相同
B．b足球在空中运动的时间是a足球在空中运动时间的2倍
C．a足球在最高点处的速率是b足球在最高点处速率的2倍
D．b足球水平分速度是a足球水平分速度的2倍
7．如图所示，两根相互平行的光滑长直金属导轨固定在水平面上，导轨左端连接一电容器，电容器电容为C，两极板间的电压为U．质量为m的导体棒垂直导轨放置，且与导轨接触良好，已知整个系统处在方向竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，两导轨间距为L，不计导轨和导体棒的电阻，合上开关后，导体棒最终速度大小为（ ）
A．0B．C．D．
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，有多项是符合题目要求的．全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．
8．军舰在我国捍卫仁爱礁主权活动中发挥着重要作用．军舰多利用声呐探测水下目标，如图为声呐在水下发出的一列超声波的部分波形图，下列说法正确的是（ ）
A．该波波源的起振方向一定沿y轴负方向
B．敌方舰艇接收到的该超声波频率一定发生变化
C．该超声波从水中传入空气频率一定不变
D．该超声波遇到尺寸大约为3cm的礁石时，可以发生明显的衍射现象
9．悬挂红灯笼为节日增加了喜庆的气氛，如图所示．灯笼1、2、3与4、5、6左右对称分布，细绳两端切线与水平方向成角，设每个灯笼的质量为m，重力加速度大小为g，不计连接灯笼的细绳质量，下列说法正确的是（ ）
A．细绳各处弹力大小相同B．3、4灯笼之间的细绳呈水平状态
C．细绳每端的拉力大小为D．2、3灯笼之间细绳拉力大小为
10．如图所示，三角形abc区域（含边界）内存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，在a点有一粒子源，可向三角形内部发射大小和方向均不相同的同种带电粒子．已知，ab边长为L，粒子质量为m，电荷量为，下列说法正确的是（ ）
A．粒子在磁场中运动的最长时间为
B．粒子在磁场中运动的最长时间为
C．沿ab边入射，从ac边飞出的粒子的最大速率为
D．沿ab边入射，从ac边飞出的粒子的最大速率为
三、非选择题：本题共5小题，共54分．
11．（6分）某同学利用如图甲所示装置验证小球下落过程机械能守恒，已知当地重力加速度大小为g，实验步骤如下：
①用天平测出钩码的质量为m；
②将拉力传感器固定在铁架台上，细绳一端连接钩码，另一端连接在传感器上；
③将细绳拉至水平位置且刚好伸长，由静止释放钩码；
④拉力传感器记录的拉力随时间变化的图像如图乙所示．
回答下面的问题：
（1）若用r表示钩码做圆周运动的半径，则其到达最低点时的动能可表示为______（用已知量和所测物理量进行表示）；
（2）若钩码由静止释放到运动至最低点过程满足关系式______（用已知量和所测物理量进行表示），说明该过程机械能守恒；
（3）若本实验中无法确定钩码重心位置，对实验结果______（填“有”或“无”）影响．
12．（9分）某同学利用如图所示的电路测量未知电阻的阻值．实验器材：被测电阻、电源E（内阻忽略不计）、电压表V（内阻非常大）、电阻箱R、开关S和、导线若干．请根据实验电路图回答下列问题：
（1）根据电路图完成实物连线．
（2）完成实验步骤：
①将电阻箱R的阻值调到最大，闭合开关______（填“S”或“”），断开开关______（填“S”或“”），调节电阻箱的阻值为，读出此时电压表示数；
②再闭合开关______（填“S”或“”），读出此时电压表示数；
③根据表达式______即可测出未知电阻的阻值．
13．（10分）某种液面高度监视器基本原理如图所示，容器底部装有平面镜，顶部A点有一光电转换装置，当有光照射到A点时就会触发警报系统．顶部O处发射出的细光束与顶部成30°夹角，光线射入液体经平面镜反射后，照射到顶部的B点．已知O、B之间的距离为，顶部与底部之间的高度差为，此时液体深度为容器深度的一半，忽略液面的反射光线．
（1）若要触发警报系统，应使液面上升还是下降？
（2）求液体的折射率n．
14．（12分）如图所示，轻质弹簧左端固定在竖直墙面上，右端连接质量为的滑块，当弹簧被压缩了时，滑块恰好能静止在粗糙水平面上，此时弹簧具有的弹性势能为．现对滑块施加水平向右的拉力，使滑块由静止开始向右做匀加速直线运动，经2s的时间，弹簧刚好恢复原长．已知重力加速度大小为，滑块与水平面间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求此过程中：
（1）拉力的最大值；
（2）拉力做的功W．
15．（17分）如图所示，A、B为平行板电容器的两极板，其中A极板所带电荷量为，B极板所带电荷量为，且A极板接地．一粒子源位于两极板左侧正中央，可平行于极板发射电荷量为，质量为的粒子，粒子的初速度为，粒子源每秒发射个粒子．已知两极板间距为，极板长为，电容器的电容为．假设打在极板上的粒子将电荷量全部转移给极板，不计粒子重力取2.23，取3.14．求：
（1）第一个进入电容器的粒子能否从两极板间飞出？若能，请确定其飞出位置；若不能，请确定其打在极板上的位置．
（2）经多长时间后飞入的粒子将会有相同的运动轨迹？
（3）若保持两极板电压不变，将两极板间距改为，极板足够长，且在两极板之间加一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为，粒子仍从两极板中心飞入电容器，求第一个进入电容器的粒子在极板间运动的时间．（此结果保留两位有效数字）
新高中创新联盟TOP二十名校高二年级6月调研考试·物理
参考答案、提示及评分细则
1．C 根据跃迁规律，巴耳末系比莱曼系光子能量小，频率小，故A错误；根据可知，巴耳末系比莱曼系光波波长大，故B错误；根据可知，通过同一双缝干涉装置，巴耳末系光波干涉条纹间距更大，故C正确；根据可知，用巴耳末系光子照射产生的光电子最大初动能更小，故D错误．
2．D 图像的斜率为合外力，由图可以看出，合外力逐渐减小，最后为0，因摩擦力不变，故拉力逐渐减小，最后保持不变，因此A、B错误；当动能不变之后，机械能也不再变化，故C错误；因物体与地面之间一直产生相对运动，故摩擦产生的热量一直增加，即D正确．
3．A 从封上壶盖到喷水结束，气体做等圧变化，根据盖-吕萨克定律有：，解得：，故A正确．
4．B 对于“天问一号”有：，对地球有：，由两式可得：，B正确．
5．C 时间内加速度恒定，故拉力不变，因此A错误；图像与坐标轴所围的面积表示位移的大小，由图可知，时间内位移为时间内位移为，所以，故B错误；设时间内拉力大小为时间内细绳拉力大小为，根据牛顿第二定律有：，由图可知，，由以上各式整理可得：，故，C正确；根据牛顿第三定律可知，落水者对消防员的拉力与消防员对落水者的拉力大小相等，故D错误．
6．D 因两足球上升的最大高度相同，故足球在空中运动的时间是足球在空中运动时间的2倍，A、B错误；两足球水平位移相同，根据可知，足球在最高点处的速率是足球在最高点处速率的，故C错误，D正确．
7．C 导体棒最终达到稳定时，速度最大，此时电容器两端电压等于导体棒切割产生的电动势，即，对导体棒应用动量定理有：，又，此时电容器所带电荷量为，则，解得：，故C正确．
8．CD 因不知波源振动的时间，故无法确定其起振方向，因此A错误；因不明确敌方舰艇相对波源的运动情况，故无法确定敌方舰艇接收到的该声呐频率的变化情况，因此B错误；波的频率由波源决定，故声波从海面传入空气频率不变，C正确；由图可知，该波波长为0.03m，和礁石的尺寸相差不多，故可以发生明显的衍射现象，D正确．
9．BD 细绳各处弹力大小不同，A错误；根据对称性可知，3、4灯笼之间的细绳呈水平状态，B正确；对整体有：，解得：，故C错误；对3灯笼受力分析有：，解得：，D正确．
10．AC 粒子沿着边入射从边飞出时，粒子在磁场中运动的时间最长，轨迹如图甲所示，根据几何关系可知，转过的圆心角为120°，故粒子在磁场中运动的最长时间为，A正确，B错误；当粒子沿边入射，轨迹恰好与边相切时，粒子轨迹半径最大，对应速率最大，粒子运动轨迹如图乙所示，根据几何关系可知，粒子轨迹半径为，根据可知，，故C正确，D错误．
11．（1） （2） （3）无
解析：（1）由乙图可知，小球到达最低点时绳子拉力为，在最低点有：，则．
（2）由机械能守恒有：，结合（1），解得：．
（3）由上面推导可知，钩码重心位置对实验结果无影响．
12．（1）如图所示 （2）①S ② ③
解析：（1）如图所示；
（2）先闭合，断开开关，根据闭合电路欧姆定律有：，再闭合后，根据闭合电路欧姆定律有：，联立解得：．
13．解：（1）应使液面上升
（2）画出光路图如图所示，设射入液面时的折射角为
由几何关系可知，
根据折射率表达式有：
解得：
14．解：（1）设加速度大小为，由运动学公式有：
当弹簧刚好恢复原长时，拉力最大，则根据牛顿第二定律有：
解得：
（2）由运动学公式有：
根据能量转化与守恒有：
解得：
15．解：（1）假设粒子不能飞出极板，则有
又
沿极板方向运动的距离为
联立解得：
故假设成立，粒子能打在极板上，其位置距极板左端距离为
（2）当粒子能够从两极板间飞出后，粒子运动轨迹相同，设此时电容器所带电荷量为，根据可知，
若粒子刚好从上极板边缘飞出，则有：
解得：
（3）将粒子进入电容器时的速度看作由向右的速度和向左的速度合成的，且设
这样粒子在磁场中的运动可看作是以的匀速圆周运动与以速度向左的匀速运动合成的
根据洛伦兹力提供向心力有：
又：
由以上分析可知，粒子运动时间与水平方向无关，设转过的圆心角为，根据几何关系有：
故粒子运动时间为
解得：