湖北省荆州中学2024-2025学年高二下学期6月月考物理试卷（Word版附答案）

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（全卷满分 100 分 考试用时 75 分钟）
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 题只有一项符合题目要求，第 8~10 题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有错选的得 0 分。
1．原子弹、氢弹、中子弹是核武器家族中的3个重要成员。1988年中国首颗中子弹研制成功，并进行了爆炸试验，自此以后，中国正式掌握了第三代核武器的设计及研制能力。如图为中子弹剖面示意图，中子弹使用的是铍元素外壳，铍9在一个中子的轰击下会发生如下核反应：，则下列说法正确的是（ ）
A．X是粒子B．中子弹是一种原子弹
C．中子弹的原理是核裂变反应D．可以采用电磁场干扰发射出的中子
2．2024年6月25日嫦娥六号返回器顺利着陆，返回器与主舱室分离后，主舱室通过调整后在圆轨道运行，返回器用“打水漂”的方式再入大气层，最终通过降落伞辅助成功着陆，其主要过程如下图，已知主舱室维持在半径为r的轨道上做周期为T的匀速圆周运动，引力常量为G，则有（ ）
A．主舱室在半径为r的轨道上稳定运行的速度应大于7.9km/s
B．打开降落伞后，返回器靠近地面过程中一直处于失重状态
C．由题给条件可求出地球密度为
D．根据题给条件可求出地球质量
3．如图甲所示，小鸟一头扎入水中捕鱼，假设小鸟的俯冲是自由落体运动，进入水中后是匀减速直线运动，其v-t图像如图乙所示，自由落体运动的时间为t1，整个过程的运动时间为53t1，最大速度为vm=18 m/s，重力加速度g取10 m/s2，下列说法正确的是（ ）
A．研究小鸟运动全过程所用时间不能将其视为质点
B．整个过程下落的高度为27 m
C．t1至53t1时间内v-t图线的斜率—10m/s2
D．t1至53t1时间内阻力比重力小
4．如图所示，一椭圆的两焦点M、N处固定有两个等量异种电荷+Q，-Q，O为椭圆中心，a、b是椭圆短轴上的两个端点，c是OM上的一点，d是Oa上的一点，e、f是椭圆上关于O点对称的两个点，取无穷远处电势为零，下列说法中正确的是（ ）

A．a、b两点电势相等，电场强度不同
B．e、f两点电场强度相同，电势不同
C．一质子在c点受到的静电力大于在d点受到的静电力，在c点的电势能小于在d点的电势能
D．一电子从a点沿直线移到O点，再从O点沿直线移到c点，电子的电势能先增大后减小
5．如图所示，水平架设的三根绝缘直流输电线彼此平行，输电线上的P点、Q点、M点在同一竖直平面内，△PQM恰好为等边三角形，O点为△PQM的中心，C点为PM的中点。P、M处电流方向垂直于纸面向里，Q处电流方向垂直于纸面向外，P、Q、M处的电流均为，此时C点的磁感应强度大小为。已知通电长直导线周围的磁感应强度（I为长直导线中的电流，r为磁场中某点到直导线的距离，k为常数），则O点的磁感应强度大小为（ ）
A．B．C．D．
6．如图所示，在倾角为θ的光滑固定斜面上将弹簧一端固定，弹簧下面挂一质量为m的物体，物体在斜面上做振幅为A的简谐运动，当物体振动到最高点时，弹簧恰好为原长。物体在振动过程中弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（ ）
A．弹簧的最大弹性势能等于
B．弹簧的弹性势能和物体的动能总和不变
C．物体在最低点时的加速度大小应为
D．物体在最低点时的弹力大小应为
7．如图所示为设计过山车轨道路线的平面图，凹圆弧ABC和凸圆弧CDE的半径均为R，圆心角均为，B点与地面相切，A、C、E三点处于同一高度，且各段之间平滑连接。设想过山车从距地面高为H的P点由静止开始运动，安全行驶（过山车对轨道一直有压力）至F点，在理想的情况下可以认为运动过程中不受摩擦力及空气阻力，则H应满足（ ）
A． B．C． D．
8．如图，理想变压器的副线圈接入电路的匝数可通过滑动触头T调节，副线圈回路接有滑动变阻器R、定值电阻R0和R1、开关S。S处于闭合状态，在原线圈电压U0不变的情况下，为提高R1的热功率，可以（ ）
A．保持T不动，滑动变阻器R的滑片向f端滑动
B．将T向b端移动，滑动变阻器R的滑片位置不变
C．将T向a端移动，滑动变阻器R的滑片向f端滑动
D．将T向b端移动，滑动变阻器R的滑片向e端滑动
9．如图所示，等腰棱镜ABC放在水平桌面上，棱镜的底角，一束光线垂直于AB边从D点入射，经过棱镜后，第一次从AC面射出的光线刚好垂直射到水平桌面上，已知光在真空中的传播速度为c，AD的长度为L，则（ ）
A．该棱镜的折射率为
B．第一次从AC面射出的光线在棱镜中的传播时间为
C．棱镜中光线第一次射到AB面的时间为
D．经AC面反射的光线可以直接从AB面射出
10．如图，间距为L的两根金属导轨平行放置并固定在绝缘水平桌面上，左端接有一定值电阻R，导轨所在平面存在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场。质量为m的金属棒置于导轨上，在水平拉力作用下从静止开始做匀加速直线运动，一段时间后撤去水平拉力，金属棒最终停在导轨上。已知金属棒在运动过程中，最大速度为v，加速阶段的位移与减速阶段的位移相等，金属棒始终与导轨垂直且接触良好，不计摩擦及金属棒与导轨的电阻，则（ ）
A．加速过程中拉力的最大值为 B．加速过程中拉力做的功为
C．加速过程中通过金属棒的电荷量为D．金属棒加速的时间为
二、实验题:本题共 2 小题，第 11 题6分，第 12 题 10分，共 16分。把答案写在答题卡指定的答题处。
11．如图甲所示为一个简单恒温箱的电路图，其温控电路由一热敏电阻R和继电器组成，图乙为该热敏电阻的图像。初始时继电器的衔铁吸附在M端，当线圈中的电流大于或等于30mA时，衔铁被吸合到N端，则加热电路停止工作。已知继电器线圈的电阻，为继电器线圈供电的电池电动势，内阻不计，图甲中的“电源”是恒温箱加热器的电源。

(1)应该把恒温箱内的加热器接在 端（选填“A、B”或“C、D”）。
(2)如果要使恒温箱内的温度保持，热敏电阻R的阻值为 ，可变电阻的阻值应调节为 。
12．某同学用图a所示装置测定重力加速度，并验证机械能守恒定律。小球上安装有挡光部件，光电门安装在小球平衡位置正下方。
（1）用螺旋测微器测量挡光部件的挡光宽度d，其读数如图b，则d= mm；
（2）让单摆做简谐运动并开启传感器的计数模式，当光电门第一次被遮挡时计数器计数为1并同时开始计时，以后光电门被遮挡一次计数增加1，若计数器计数为N时，单摆运动时间为t，则该单摆的周期T= ；
（3）摆线长度大约80cm，该同学只有一把量程为30cm的刻度尺，于是他在细线上标记一点A，使得悬点O到A点间的细线长度为30cm，如图c、保持A点以下的细线长度不变，通过改变OA间细线长度l以改变摆长，并测出单摆做简谐运动对应的周期。测量多组数据后绘制T2-l图像，求得图像斜率为，可得当地重力加速度g= ；
（4）该同学用此装置继续实验，验证机械能守恒定律。如图d，将小球拉到一定位置由静止释放，释放位置距最低点高度为h，开启传感器计时模式，测得小球摆下后第一次挡光时间为，改变不同高度h并测量不同挡光时间，测量多组数据后绘制图像，发现图像是过原点的直线并求得图像斜率，比较的值与 （写出含有d、k1的表达式），若二者在误差范围内相等，则验证机械能是守恒的。
三、解答题：本题共3小题，共44分。（请写出必要的文字说明、方程式和重要步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13．某兴趣小组发射自制的水火箭。发射前瓶内空气的体积为1.4L，水的体积为0.6L，瓶内空气压强为3atm。打开喷嘴后水火箭发射升空，忽略瓶内空气温度的变化及喷水过程中瓶内空气的漏出，外界大气压强为1atm。求：
（1）当瓶内的水完全喷完瞬间，瓶内空气压强；
（2）当瓶内空气压强与外界大气压强相等时，瓶内剩余空气质量与发射前瓶内空气质量之比。
14．如图所示，一质量M=1kg、长度L=3.5m的“”形木板静止在足够大的水平地面上，木板左端为一竖直薄挡板。一质量m=1kg、可视为质点的小物块，以v0=8m/s的速度从木板右端滑上木板，与薄挡板发生弹性正碰，碰撞时间极短。已知物块与木板间的动摩擦因数μ1=0.4，木板与地面间的动摩擦因数μ2=0.3，取重力加速度大小g=10m/s2。求：
(1)小物块滑到左侧挡板处时的速度v1；
(2)两物体碰后达到的共同速度v2；
(3)木板运动的总时间t。
15．如图，在xOy平面内存在以（0，d）为圆心半径为d的磁感应强度为B的圆形磁场，磁场方向垂直纸面向外；x轴上方，0≤y≤2d，2d≤x≤d区域内存在沿x轴正方向的匀强电场，电场强度大小为E（E未知）；x轴下方，以平行于x轴的直线ab为界，ab上方存在垂直纸面向外的匀强磁场，ab下方存在垂直纸面向里的匀强磁场和沿y轴正方向、大小也为E（E未知）的匀强电场；已知ab到x轴的距离为，与y轴交点为c，三个区域磁感应强度大小均为B。一群质量为m，电荷量为+q的粒子均匀分布在，0≤y≤2d的区域内，初速度可视为0，经电场加速后进入圆形磁场区域，经磁场偏转后汇聚到坐标原点O，忽略粒子间的相互作用及其所受到的重力。求：
（1）粒子在圆形磁场中运动的轨迹半径及匀强电场场强E的大小；
（2）粒子能打在分界线ab上的区域长度（不考虑两次及以上进入x轴下方的粒子）；
（3）在O点沿x轴正方向运动的粒子进入x轴下方后，从第1次经过分界线ab到第2次经过分界线ab沿x轴方向运动的距离。