河南省濮阳市2024-2025学年高二下学期6月期末学业质量监测物理试题（解析版）

这是一份河南省濮阳市2024-2025学年高二下学期6月期末学业质量监测物理试题（解析版），共18页。
1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号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交回。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 关于分子动理论，下列说法中正确的是（ ）
A. 图1中，自处开始，随分子间的距离逐渐增大，分子力先减小后增大
B. 图2中，a、b曲线相比，a曲线为同一气体温度较高时气体分子的速率分布图
C. 图3中，水中小炭粒每隔一定时间位置的连线表示小炭粒做布朗运动的轨迹
D. 图4中，仅增加单位时间落入秤盘豆粒的数量，可模拟温度不变体积减小时对气体压强的影响
【答案】D
【解析】A．图中是分子力等于零的位置，从图像可知，分子间距从增大时，分子力先变大后变小，故A错误；
B．根据分子运动速率分布图像可知，b中速率大分子占据的比例较大，则曲线b对应的温度较高，故B错误；
C．图中的折线是炭粒在不同时刻的位置的连线，并不是固体小颗粒的运动轨迹，也不是分子的运动轨迹，由图可以看出小炭粒在不停地做无规则运动，故C错误；
D．图4中，仅增加单位时间落入秤盘豆粒的数量，可模拟温度不变体积减小时对气体压强的影响，故D正确；
故选D。
2. 2025年3月，中国首款碳-14核电池“烛龙一号”发布，拥有完全自主知识产权。碳-14是一种具有放射性的同位素，它会通过β衰变释放出高能电子。下列关于衰变说法正确的是（ ）
A. β衰变所释放的电子是由原子核中的一个质子转化成一个中子和一个电子时放出的
B. α衰变所释放的α粒子是原子核内的两个氘核合成后从原子核内放出的
C. （铀核）衰变为（氡核）要经过4次α衰变和2次β衰变
D. 温度升高，压强增大，会使碳-14的半衰期变长
【答案】C
【解析】A．β衰变的实质是原子核内的一个中子转化为质子并释放电子，而非质子转化为中子，故A错误；
B．α粒子是氦核（含2质子2中子），由核内直接释放，并非两个氘核合成，故B错误；
C．衰变为时，质量数减少16，对应4次α衰变（每次减少4），此时质子数减少8（4×2），但实际需从92到86，减少6，故需2次β衰变（每次质子数+1），故C正确；
D．半衰期由核内部因素决定，与温度、压强无关，故D错误。
3. 两个点电荷相距为l，电荷量分别为2q和，其电场线分布如图所示，过两点电荷连线中点a作一条垂线，垂线上的b、c两点关于a点对称，d点和b点在同一条电场线上，静电力常量为k，则下列说法中正确的是（ ）
A. b、c两点的电场强度相同
B. a点的电势高于c点的电势
C. 将一正的试探电荷从b点由静止释放，它将沿电场线运动到d点
D. a点的电场强度大小为
【答案】B
【解析】A．电场的方向沿电场线的切线方向，b、c两点的电场强度方向不同，故A错误；
B．等势线与电场线垂直，a点的电势高于c点的电势，故B正确；
C．试探电荷受力的方向沿电场线的切线方向，将一正的试探电荷从b点由静止释放，它不沿电场线运动，故C错误；
D．a点的电场强度大小为，故D错误。
4. 如图所示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波，质点P的平衡位置为，Q的平衡位置为。实线为时的波形图，虚线为时的波形图。已知该波的周期，则下列说法正确的是（ ）
A. 这列波的周期为4.8s
B. 这列波的传播速度为4m/s
C. 时，质点P沿y轴负方向振动
D. 时，质点Q沿y轴负方向振动
【答案】D
【解析】A．简谐横波沿x轴负方向传播，由图可知s
由于周期，则，解得s，故A错误；
B．由图可知波长为8m，则波速为，故B错误；
C．根据平移法可知，时，质点P沿y轴正方向振动，故C错误；
D．时质点Q由波峰向下振动，时，质点Q依然沿y轴负方向振动，故D正确；
5. 由a、b两种单色光组成的一束复色光从玻璃射向空气，在界面分成a和ab两束光，其光路图如图1所示。图2和图3为分别用这两种单色光照射同一个单缝，产生的衍射图样，下列说法正确的是（ ）
A. 用同一装置做双缝干涉实验，a光相邻亮条纹间距较大
B. a光在玻璃中传播速度小于b光在玻璃中的传播速度
C. a光的频率大于b光的频率
D. 图3对应的是a光产生的衍射图样
【答案】A
【解析】AC．根据图1可知，a光的临界角大于b光的临界角，根据 可知，a光的折射率小于b光的折射率，所以a光的频率小于b光的频率，根据 可知，a光的波长大于b光的波长，根据 可知，用同一装置做双缝干涉实验，a光相邻亮条纹间距较大，故A正确，C错误；
B．根据 可知，a光在玻璃中的传播速度大于b光在玻璃中的传播速度，故B错误；
D．由上面的分析可知a光的波长大于b光的波长，所以a光更容易发生明显的衍射，用这两种单色光照射同一个单缝产生的衍射图样a光对应的中间亮条纹更宽，所以图3对应的是b光产生的衍射图样，故D错误。
故选A。
6. 如图所示的电路输入端接在电压有效值为220V的交流电源上，理想变压器原、副线圈的匝数比为3：1，完全相同的两灯泡、的电阻均为R，定值电阻，灯泡、发光亮度相同。不考虑温度变化对灯泡的影响，下列说法中正确的是（ ）
A. 灯泡两端电压为50VB. 灯泡两端电压为100V
C. 灯泡的电阻为D. 灯泡的电阻为
【答案】C
【解析】AB．设灯泡L1中的电流为I1根据变流比可得副线圈中的电流为
因为灯泡L1、L2发光亮度相同，所以加在灯泡两端的电压相等，设为，根据变压比有
解得，故AB错误；
CD．因为灯泡L1、L2发光亮度相同，所以通过灯泡L2的电流也为，根据并联电路电流的特点可知，通过电阻R0的电流为，根据并联电路压的特点可知有
解得灯泡的电阻，故C正确，D错误。
故选C。
7. 如图所示，两根长直导线A、D垂直纸面放置，导线中通有大小相等、方向未知的电流。O为AD连线的中点，C为A、D连线中垂线上的一点，且。已知C点处的磁场方向水平向右，磁感应强度大小为B，下列说法正确的是（ ）
A. A导线中电流方向垂直纸面向里，D导线中电流方向垂直纸面向外
B. O点处的磁感应强度大小为2B
C. 若只将D中电流的方向反向，C点处的磁感应强度大小变为
D. 若只将D中电流的方向反向，则O点处的磁感应强度为零
【答案】C
【解析】A．已知C点处的磁场方向水平向右，由安培定则可知A、D导线中电流方向均垂直纸面向里，故A错误；
B．A、D两导线中的电流在O点的磁感应强度大小相等，方向相反，所以O点处的磁感应强度为0，故B错误；
C．两导线在C点的磁感应强度大小相等，方向分别与AC、CD垂直，如图
C点的磁感应强度
若只将D中电流的方向反向，D导线在C点的磁感应强度方向相反，如图
C点处磁感应强度大小变为
故C正确；
D．若只将D中电流的方向反向，A、D两导线中的电流在O点的磁感应强度大小相等，方向垂直于AD向下，则O点处的磁感应强度大小不为0，故D错误。
故选C。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 光电效应实验电路如图所示，电压表V的零刻度线在正中间，图示位置中滑片P和O点刚好位于滑动变阻器的上、下中点位置。用光子能量为3.1eV的单色光照射光电管的阴极K，闭合开关S，调节滑动变阻器滑片P向某个方向滑动，当电压表示数为1.3V时，微安表示数恰好为0，下列说法正确的是（ ）
A. 要使微安表的示数恰好为0，滑片P应由图示位置向a端移动
B. 滑片P从图示位置向b端滑动时，光电流一定一直增大
C. 增大入射光的强度，微安表的示数为0时的电压表示数增大
D. 改用光子能量为2.4eV的单色光照射阴极K，调节滑片P，微安表示数为0时，电压表示数为0.6V
【答案】AD
【解析】A．要使微安表的示数恰好为0，应该给光电管加上反向电压，则滑片P应由图示位置向a端移动，故A正确；
B．滑片P从图示位置向b端滑动时，光电流可能增大，但因为存在饱和光电流，不一定一直增大，故B错误；
C．增大入射光的强度，入射光的频率不变，则遏止电压不变，即微安表的示数为0时的电压表示数不变，故C错误；
D．由题得，
其中，，
解得
改用光子能量为2.4eV单色光照射阴极K，调节滑片P，微安表示数为0时，电压表示数为U2=0.6V，故D正确。
故选AD。
9. 如图所示，xOy平面内第一象限存在垂直纸面的匀强磁场（未画出），磁感应强度大小为B，第四象限存在沿y轴正方向的匀强电场。一质量为m、电荷量为q的带电粒子，从y轴上P点以速度沿与y轴正方向成45°夹角射入磁场，经过x轴上的Q点（未画出）速度方向与x轴负方向成45°夹角进入第四象限，经电场偏转后恰好经过坐标原点O，不计粒子重力。下列说法正确的是（ ）
A. 第一象限内磁场方向垂直纸面向里
B. 粒子在磁场中的运动时间为
C. 粒子在电场中的运动时间为
D. 电场强度大小为
【答案】CD
【解析】A．带电粒子在磁场、电场中的运动轨迹如图所示
根据粒子在电场中沿电场线方向先减速后加速，可知粒子带正电，根据左手定则可知，第一象限内磁场方向垂直纸面向外，故A错误；
B．粒子在磁场中由洛伦兹力提供向心力，做匀速圆周运动时，运动的周期为
粒子在磁场中运动的路程为180°圆弧，则运动时间为，故B错误；
C．粒子在第一象限的运动半径为
粒子进入第四象限后做类平抛运动。设运动的时间为t1，沿x轴负方向上的位移为x，则由几何关系可知
粒子沿x轴负方向上的分速度为
粒子在电场中的运动时间为，故C正确；
D．粒子在第四象限内运动的加速度大小
由
可得，故D正确。
故选CD。
10. 如图所示，空间存在水平向左的匀强电场，将一质量为m、电荷量为q的带正电小球向右以速度水平抛出，小球在此后的运动过程中最小速度为。重力加速度为g，P点电势，下列说法正确的是（ ）
A. 电场强度大小
B. 小球抛出后经过速度最小
C. 经过小球运动到P点正下方
D. 小球在运动过程中具有的最大电势能为
【答案】BC
【解析】A．把电场力和重力等效为一个力，由分析可知当小球速度方向与方向垂直时速度最小。设与竖直方向夹角为，根据速度的合成与分解有
解得
将小球的运动沿水平方向和竖直方向进行分解，在水平方向有
在竖直方向上有
所以
因为，代入上式解得，故A错误；
B．设小球在水平方向的加速度为，在水平方向对小球列牛顿第二定律方程有
解得
同理小球在竖直方向的加速度
所以小球在水平方向做匀减速直线运动，在竖直方向上做自由落体加速度运动。设小球抛出后经时间后速度最小，则水平方向的速度为
竖直方向的速度为
根据分速度与合速度的关系有
解得
即小球抛出后经过速度最小，故B正确；
C．设小球经过时间后回到P点正下方，小球在水平方向做匀变速直线运动，当回到P点正下方时，水平位移为0，根据运动学公式有
代入数据解得
即经过小球运动到P点正下方，故C正确；
D．当小球水平速度减为0时，小球水平向右运动的位移最大，电场力做负功最多，电势能增加最大。即当小球水平速度减为0时有最大电势能。设小球水平向右运动的最大位移为，根据运动学公式有
电场力做功为
所以电势能的增加量为，又因为初始电势能为零，所以最大电势能为，故D错误。
故选BC。
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 某实验小组用如图1所示的装置做“用单摆测量重力加速度”的实验。
（1）下列做法中，正确的是______。
A. 摆线要选择细些的、伸缩性小些的，并且适当长一些
B. 用刻度尺测得摆线的长度l，就是单摆的摆长
C. 摆长一定的情况下，摆角越大，g值测量越准确
D. 选择质量大、体积小的小球做实验
（2）某次实验时，摆球经过最低点开始计时，并记为1，当摆球第n次经过最低点时所用时间为t，则单摆的周期______。
（3）为了提高实验的准确度，在实验中可多次改变摆长L，并测出相应的周期T，从而得出几组对应的L和T的数值，以L为横坐标，为纵坐标作图线如图2所示，图线的斜率为k，根据图像可求出当地的重力加速度______。若在实验中测量摆长时忘了加上摆球的半径，则图像法的测量结果______（填“偏大”“偏小”或“不变”）。
【答案】（1）AD （2） （3） 不变
【解析】（1）A．为了确保摆长一定，减小实验误差，实验中，摆线要选择细些的、伸缩性小些的，并且适当长一些，故A正确；
B．用刻度尺测得摆线的长度l，摆线长与摆球半径之和就是单摆的摆长，故B错误；
C．为了使得摆球的运动能够近似看为简谐运动，摆角一般小于5°，即实验中，摆角不能够过大，故C错误；
D．为了减小空气阻力影响，实验中应选择质量大、体积小的小球做实验，故D正确。
故选AD。
（2）摆球经过最低点开始计时，并记为1，当摆球第n次经过最低点时所用时间为t，则有
解得单摆的周期
（3）[1]根据单摆周期公式有
变形得
根据图像有
解得
[2]若在实验中测量摆长时忘了加上摆球的半径，根据单摆周期公式有
变形得
根据图像有
解得
可知，图像法的测量结果不变。
12. 某实验小组同学要测量阻值约的定值电阻的阻值，现有下列器材：
A.电流表A（量程为10mA，内阻）；
B.电压表V（量程为3V，内阻约）；
C.滑动变阻器（阻值范围为，额定电流为2A）；
D.电阻箱（）；
E.直流电源E（电动势为3V，内阻不计）；
F.开关S和导线若干。
（1）由于没有合适的电流表，需要将电流表A改装成0.6A的电流表，需要并联阻值为__________（结果保留2位有效数字）的电阻。
（2）用改装后的电流表测电阻，实验小组设计了如图1、2所示的两种测量电路，为尽可能准确测量，则应选择图__________（填“1”或“2”）所示的电路测量。
（3）若采用（2）中所选电路进行测量，电压表的示数，电流表的示数如图3所示，根据数据可得待测电阻的测量值__________（结果保留2位有效数字）。
（4）采用上述方法测量电阻，从原理上分析，测量值__________（填“大于”“等于”或“小于”）真实值。
【答案】（1）0.51 （2）1 （3）8.5 （4）等于
【解析】（1）由串并联知识，需要并联阻值
（2）电流表A内阻精确已知，电压表V内阻只有大约值，故图1可以准确测出电阻值。
（3）电流表的示数
由欧姆定律，待测电阻的测量值
（4）由第（2）问可知，采用上述方法测量电阻，测量值等于真实值。
13. 如图所示，足够高的导热性能良好的汽缸竖直放置，一面积为S、质量为m的活塞将一定质量的理想气体密封在汽缸内，活塞可在汽缸中无摩擦地滑动。初始时，活塞到缸底的距离为d，汽缸内气体的温度为，外界大气压为，重力加速度为g。将环境温度缓慢升高，使活塞上升了h高度。
（1）求活塞上升了h高度时气体的温度；
（2）若缸内气体的内能与热力学温度成正比，即，k为已知量，求整个过程中气体吸收的热量。
【答案】（1） （2）
【解析】（1）活塞上升过程气体压强不变，根据盖-吕萨克定律得
解得
（2）活塞向上运动过程中，外界对气体做功
气体内能增加量
由热力学第一定律可知，气体内能的增量为
得
14. 如图所示，光滑水平面上放置有木板A和滑块C，滑块B置于A左端，A、B的质量分别为m、2m，A与B间的动摩擦因数为。开始时C静止，A、B一起以大小为的速度匀速向右运动，A与C发生弹性碰撞后（碰撞时间极短），A以大小为的速度反弹，最终B恰好滑至A的右端。B、C均可视为质点，重力加速度为g，求：
（1）求C的质量和碰后C的速度大小；
（2）最终A和B共速时的速度大小v；
（3）木板A的长度L。
【答案】（1）， （2） （3）
【解析】（1）A、C发生碰撞时系统动量守恒、机械能守恒，则有，
可得
解得，
（2）最终B恰好滑至A的右端，此时两者共速，由系统动量守恒
解得最终A和B共速时的速度大小
（3）自碰撞后到A、B共速，B恰好滑至A的右端
根据能量转化和守恒定律得
解得木板A的长度
15. 如图1所示，间距为、电阻不计的足够长光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨左侧连接有阻值为的定值电阻，金属棒垂直放置在导轨上，金属棒接入电路的电阻为，金属棒的质量，整个导轨处在垂直导轨平面向下的匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为。。金属棒在水平向右的恒定拉力F作用下，从静止开始运动，经2.4s达到最大速度，金属棒运动的v-t图像如图2所示，求：
（1）外力F的大小；
（2）0~2.4s内电阻R上产生的焦耳热；
（3）若施加的力F为变力，当金属棒的速度达到时撤去外力，金属棒整个运动过程中的速度v与运动的位移x关系如图3所示，求整个过程中电阻R上产生的焦耳热（结果用题中和图3中物理量符号L、R、r、B、、s表示）。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】（1）棒切割磁感线时产生的感应电动势为
当外力F等于安培力时，速度最大则有
，
解得
（2）以导体棒为研究对象，由动量定理得
其中
又
，
解得
由能量转化和守恒定律得
得
电阻R产生的热量
（3）由图像可知，整个过程克服安培力做功
而表示所围面积
故有
整个过程克服安培力做功
电阻R上产生的热量为