广东省韶关市2024-2025学年高二下学期6月期末质量检测物理试题（解析版）

这是一份广东省韶关市2024-2025学年高二下学期6月期末质量检测物理试题（解析版），共15页。试卷主要包含了考生必须保持答题卡的整洁等内容，欢迎下载使用。
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上。将条形码横贴在答题卡右上角“条形码粘贴处”。
2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔在答题卡上对应题目后面的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试卷上。
3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先写上新答案，然后再划掉原来的答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4．考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，请将答题卡交回。
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，只有一个选项符合题目要求。选对的得4分，错选、不选的得0分。
1. 2025年3月28日，我国“环流三号”人造太阳首次实现原子核和电子温度均突破一亿度，在可控核聚变技术上取得又一重大进展，其核反应方程为，已知氘核、氚核、氦核和X粒子的质量分别为、、和，以下说法正确的是（ ）
A. X粒子为质子
B. 该核反应为核裂变
C. 该核反应过程质量不守恒
D. 该核反应放出的能量为
【答案】D
【解析】AB．该核反应为轻核聚变反应，根据电荷数守恒和质量数守恒，其核反应方程为所以X为中子，故AB错误；
C．核反应过程质量数守恒，但质量会亏损，亏损的质量以能量的形式释放出来，而不是质量不守恒的不准确描述，故C错误；
D．核聚变反应释放能量，有质量亏损，由质能方程得，该核反应放出的能量为，故D正确。
2. 下列四幅图中，不是利用电磁感应原理的是（ ）
A. 甲：电机驱动风扇转动
B. 乙：用高频炉炼钢
C. 丙：用手持金属探测仪进行安检
D. 丁：在门禁系统中刷卡
【答案】A
【解析】A．电机驱动风扇转动，利用的是通电线圈受到了安培力的作用，不是利用电磁感应原理，故A符合题意；
BCD．用高频炉炼钢、用手持金属探测仪进行安检、在门禁系统中刷卡均利用了电磁感应原理，故BCD不符合题意。
故选A。
3. 一列简谐横波沿x轴正方向传播。波速为2m/s，时的波形如图所示，则m处的质点在0~0.75s时间内通过的路程为（ ）
A. 0.4mB. 0.8mC. 1.2mD. 1.6m
【答案】C
【解析】机械波的周期
因可知
则m处的质点在0~0.75s时间内通过的路程为
。
4. 如图所示为密立根油滴实验示意图，两块水平放置平行金属板分别与电源的正、负极相接，板间产生匀强电场，用一个喷雾器将许多油滴从上板中间的小孔喷入电场，油滴从喷口出来时由于摩擦而带电，油滴的大小、质量各不相同。油滴间的相互作用及空气对油滴的浮力忽略不计。用显微镜观测油滴的运动，下列说法正确的是（ ）
A. 若某油滴在电场中悬浮不动，该油滴一定带正电
B. 若某油滴在电场中向下加速运动，该油滴一定带正电
C. 若某油滴在电场中向下减速运动，该油滴一定带正电
D. 若某油滴在电场中向下减速运动，该油滴的电势能一定增加
【答案】D
【解析】A．若某油滴在电场中悬浮不动，根据平衡条件可知，电场力竖直向上，与场强方向相反，则该油滴一定带负电，故A错误；
B．若某油滴在电场中向下加速运动，可知油滴受到的合力向下，则电场力可能向下，也可能向上（小于重力），该油滴可能带正电，也可能带负电，故B错误；
CD．若某油滴在电场中向下减速运动，可知油滴受到的合力向上，则电场力竖直向上，该油滴一定带负电；由于电场力对油滴做负功，所以该油滴的电势能一定增加，故C错误，D正确。
故选D。
5. 如图甲为一款“喷水茶宠”，由导热性良好的陶瓷烧制而成，其内部的结构简化为图乙所示，使茶宠喷水的操作分为2步：步骤Ⅰ：先用热水浇淋茶宠排出部分气体，再迅速将其浸泡入水中，使水进入空腔并将腔内空气封闭，如图丙所示；步骤Ⅱ：待茶宠温度下降后，再次用热水浇淋茶宠，空腔内的水通过细通道喷出。下列说法正确的是（ ）
A. 步骤Ⅰ用热水浇淋茶宠时，腔内气体分子的平均动能增大
B. 步骤Ⅰ用热水浇淋茶宠时，腔内每个气体分子的速率均增大
C. 步骤Ⅱ用热水浇淋茶宠过程，腔内密封气体压强不变
D. 步骤Ⅱ茶宠喷水过程中，腔内密封气体吸收的热量等于气体内能增加量
【答案】A
【解析】AB．步骤Ⅰ用热水浇淋茶宠时，腔内气体温度升高，分子的平均动能增大，但不是每个气体分子的速率均增大，故A正确，B错误；
C．步骤Ⅱ用热水浇淋茶宠过程，腔内气体温度升高，气体体积不变，根据查理定律可知，腔内密封气体压强增大，故C错误；
D．步骤Ⅱ茶宠喷水过程中，腔内气体体积增大，外界对气体做负功，根据热力学第一定律可知，腔内密封气体吸收的热量大于气体内能增加量，故D错误。
故选A。
6. 如图所示为医用电磁流量报警器的原理图。患者打点滴时，注射液从电极ab间流过，电极间加有垂直纸面向里的匀强磁场，注射液中的带电离子流经此处时，会在电极ab间产生微电压，当电压传感器感知到ab间电压高于或低于某一值时，触发报警器报警。下列说法正确的是（ ）
A. 只有断流时才会触发报警器报警
B. 当有注射液流过时，电极a电势高于电极b的电势
C. 注射液中的正、负离子向电极偏转过程，其电势能均增加
D. 注射液中的正、负离子向电极偏转过程，其电势能均减小
【答案】C
【解析】A．当电压传感器感知到ab间电压高于或低于某一阈值时，可知当注射液流速较大时，也可以触发报警器报警，故A错误；
B．当有注射液流过时，根据左手定则可知，正离子受到向右的洛伦兹力，负离子受到向左的洛伦兹力，则电极b带正电，电极a带负电，所以电极a的电势低于电极b的电势，故B错误；
CD．注射液中的正、负离子向电极偏转过程，由于电极b带正电，电极a带负电，板间场强方向向左，而正离子向右偏转，受到的电场力向左；负离子向左偏转，受到的电场力向右；可知电场力对正、负离子都做负功，其电势能均增加，故C正确，D错误。
故选C。
7. 如图所示，水平面固定有平行导轨ab和cd，以及圆环导轨bef，导体棒PQ垂直导轨ab固定，导体棒OM的一端连接d点，另一端与圆环导轨接触。已知平行导轨间距为L，圆环导轨半径也为L，导轨间均加有垂直平面的匀强磁场，磁感应强度大小均为B，方向如图所示，PQ和OM棒电阻均为R，令OM棒绕圆心O点以角速度ω逆时针匀速转动，忽略导轨电阻且导体棒与导轨间接触良好，下列说法正确的是（ ）
A. O点电势比M点高
B. PQ棒两端电势差为
C. PQ棒所受安培力大小为
D. OM棒转动半圆周过程，电路产生焦耳热为
【答案】D
【解析】A．OM棒绕圆心O点逆时针匀速转动，根据右手定则可知，通过OM棒的电流方向由O指向M，OM棒相当于电源，电流在电源内部由负极流向正极，则O点电势比M点低，故A错误；
BC．OM棒产生的电动势为
回路电流为
则PQ棒两端电势差为
PQ棒所受安培力大小为，故BC错误；
D．OM棒转动半圆周过程，电路产生焦耳热为，故D正确。
故选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，有多项符合题目要求。全选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分。
8. 光盘是记录音、视频的常用介质，CD碟用红色激光读写数据，蓝光碟则用蓝色激光读写，因为蓝色激光的波长更短，使得蓝光碟的数据密度远大于CD碟，如图所示，红蓝混色激光射到玻璃介质分解成两速折射光线a和b。下列说法正确的是（ ）
A. a是蓝光，b是红光
B. 在玻璃介质中a光的速度大于b光
C. a、b光由空气进入玻璃介质后波长均变短
D. 若增大入射角，a、b光均可能发生全反射
【答案】AC
【解析】A．由题图可知，红蓝混色激光射到玻璃介质后，a光的偏转程度较大，所以a光的折射率较大，a光的频率较大，波长较小，则a是蓝光，b是红光，故A正确；
B．根据，由于以a光的折射率较大，所以在玻璃介质中a光的速度小于b光的，故B错误；
C．a、b光由空气进入玻璃介质后，传播速度均变小，由于频率不变，根据可知，a、b光由空气进入玻璃介质后波长均变短，故C正确；
D．光从空气进入玻璃介质，不管入射角多大，都不可能发生全反射，故D错误。
故选AC。
9. 图甲为便携式手摇发电手电筒，图乙是其简化原理图，手摇柄驱动圆盘匀速转动，通过图中装置带动垂直导轨的导体棒PM在匀强磁场中做简谐运动而产生正弦交变电流，导体棒PM振动图像如图乙所示（以水平向右为位移的正方向），已知导体棒最大速度为1m/s，导轨间距d=0.02m，磁感应强度B=0.5T，导轨右端接一理想变压器，其原、副线圈匝数比为1：500，导体棒、导线及导轨电阻均不计，下列说法正确的是（ ）
A. 圆盘的角速度大小为4πrad/s
B. 0.25s时刻导体棒中感应电流方向为P流向M
C. 图中电压表的读数为5V
D. 导体棒PM切割磁感线产生的电动势有效值为0.01V
【答案】AB
【解析】A．由图丙可知周期为，则圆盘的角速度大小为，故A正确；
B．由图丙可知0.25s时刻，导体棒向左运动切割磁感线，由右手定则可知，导体棒中感应电流方向为P流向M，故B正确；
CD．根据题意可知，导体棒产生的电动势最大值为
则导体棒PM切割磁感线产生的电动势有效值为
根据可得，副线圈输出电压为
可得图中电压表的读数为，故CD错误。
10. 如图是儿童游乐场中滑索项目的示意图，光滑钢性滑索水平固定，滑轮可沿滑索水平运动，不可伸长的轻绳上端固定在滑轮上，下端固定一坐垫球，儿童坐在坐垫球上并拉紧轻绳使滑轮紧靠右侧限位器，随后由A点处无初速离开平台，当儿童运动到最低点B时，其重心下降了h。已知儿童和坐垫球的总质量为M，滑轮质量为m，儿童和坐垫球以及滑轮均可视为质点，滑索足够长，忽略空气阻力，重力加速度为g，以下判断正确的是（ ）
A. 儿童将以B点为平衡位置做简谐振动
B. 儿童第一次到达最低点时的速度大小为
C. 儿童向左运动第一次到达最高点时，其速度大小为
D. 儿童向左运动第一次到达最高点时，与B点高度差为
【答案】BCD
【解析】A．由于滑轮可沿滑索水平运动，可知儿童整个运动过程不是做圆周运动，所以儿童不会以B点为平衡位置做简谐振动，故A错误；
B．儿童从A点第一次到达最低点过程，滑轮保持静止不动，对儿童，根据动能定理可得
解得儿童第一次到达最低点时的速度大小为，故B正确；
C．儿童第一次到达最低点后，滑轮开始向左运动，儿童与滑轮组成的系统满足水平方向动量守恒，儿童向左运动第一次到达最高点时，具有相同的水平速度，则有
解得儿童向左运动第一次到达最高点时，其速度大小为，故C正确；
D．从儿童第一次到达最低点到向左运动第一次到达最高点过程，根据系统机械能守恒可得
解得儿童向左运动第一次到达最高点时，与B点高度差为，故D正确。
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11. 以下是《普通高中物理课程标准》中的三个必做实验，按要求完成实验相关内容。
（1）如图a所示，在插针法测量玻璃砖折射率的实验中，插P4针时，应观察使得P4针遮挡住P3针以及___________，测量和处理数据时若不使用量角器，则可用以下哪组器材替代______。
A.圆规和游标卡尺
B.圆规和直尺
C.圆规和直角三角尺
（2）图b是用油膜法估测油酸分子直径实验中得到的油膜轮廓，已知每小格边长为L，图中油膜占据面积约为123小格，滴入水中油酸体积为V，则油酸分子直径d=________。
（3）某同学采用图c电路测量Rx阻值，若R0已知，电压表V1和V2读数分别U1和U2，而两表内阻均未知，则Rx=___________（用题中已知符号表示）。
【答案】（1）的像 C （2） （3）
【解析】（1）[1]根据实验原理可知，插针时，应观察使得针遮挡住针以及的像 ；
[2]不使用量角器时，根据折射定律
可用圆规以入射点O为圆心画圆，与入射光线和折射光线交于两点，再用直角三角板做出这两点到法线的垂线，量出垂直距离，进而计算正弦值，所以用圆规和直角三角尺替代。
故选C。
（2）题意可知油膜面积为
则油酸分子直径
（3）题意易得通过的电流为
则
联立解得
12. 某实验小组为了研究多用电表电阻档不同量程内置电源的电动势，利用两个完全相同的多用电表，设计如图（1）实验方案，实验步骤如下：
（1）先对两电表进行____调零；
（2）甲同学将A表量程打到“×1Ω”档，并对其进行欧姆调零，B表量程打到100mA档：
①请在图（1）中连线将两表串联成一个回路_____；
②两电表联通后，A、B表指针分别指在图（2）中的a和b位置，则B表100mA档的内电阻为____Ω；已知A表“×1Ω”档欧姆调零后电表内阻为15Ω，则A表“×1Ω”档内接电源电动势大小为____V（结果保留3位有效数字）；
（3）乙同学将A表量程打到“×100Ω”档，B表量程打到10mA档，先将两只电表按甲同学连接方式串联，然后再对A表欧姆调零，欧姆调零后B表指针指在图（2）中的c位置，则A表“×100Ω”档内接电源电动势大小为____V（结果保留2位有效数字）。
【答案】（1）机械调零 （2） 15 1.44 （3）9.0
【解析】（1）使用多用电表前需要进行机械调零。
（2）[1]使用多用电表电流档、欧姆档时，电流要从多用电表的红表笔流进、黑表笔流出，故连接如下
[2]图（2）可知B表100mA档的内电阻为
[3]B表100mA档，可知最小分度值为2mA，故读数保留到个位，图（2）可知B表电流为为48mA，根据闭合电路欧姆定律可知
（3）A表量程打到“×100Ω”档，将两只电表按甲同学连接方式串联，然后再对A表欧姆调零，则A表、B表总内阻
B表量程打到10mA档，可知最小分度值为1mA，读数需保留到十分位，图（2）可知B表电流为
根据闭合电路欧姆定律可知
四、解答题：本大题共3小题，共38分。按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，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. 图甲是某汽车空气悬挂的结构图，图乙为其简化原理图。竖直的导热性良好的气缸底部高度固定，活塞通过支撑连杆撑起汽车，高压储气罐通过气阀能够对气室进行充、放气，从而调节汽车底盘（活塞）的高度。若活塞横截面积为S=1.0×10⁻3m²，活塞外气压恒为p0=1.0×10⁵Pa，车辆空载时每个活塞平均负载（作用在活塞上的压力）为F=5.0×10³N，外界气温t=27℃时，气缸内气体的体积为V0=1.2×10⁻⁴m³，忽略活塞重力及活塞与气缸之间的摩擦。
（1）若维持空载，求当外界气温下降至时气缸内气体的体积；
（2）若温度不变，气阀关闭，增加载重，使得每个活塞平均负载均增加20%，求汽车底盘下降高度。
【答案】（1） （2）0.02m
【解析】（1）空载时既气缸内气体压强不变，根据盖吕萨克定律有
其中，
解得
（2）气缸内气体初状态压强
末状态压强
根据玻意耳定律有
解得
则汽车底盘下降高度
14. 如图所示，竖直平面内有两个水平放置的平行、正对的导体板AB和CD，板间距离为0.8d，两板间加有恒定电压U，板间还加有垂直平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B；板AB上开有相距为2d的两个小孔S1和S2。现从小孔S1正上方某一高处静止释放一带电量为+q的小球，小球进入板间后恰好可以做匀速圆周运动，小球与极板碰撞时间极短，且碰撞过程小球不损失电量和机械能。已知重力加速度为g，忽略空气阻力。
（1）求小球的质量；
（2）若要使小球既不与下极板发生碰撞又能从小孔S2离开，求小球下落的最大高度h；
（3）在第（2）问情况下小球从静止释放到离开小孔S2时的时间t。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】（1）板间电场强度
小球做匀速圆周运动需满足
解得
（2）分析可知当小球运动半径为时，对应高度h最大。则有
，
因为
解得
（3）小球在板间运动时间
因为
联立可得
15. 如图所示，足够长的光滑水平面EF上有一固定平台，平台左侧有一段半径为R的四分之一圆弧轨道ab，水平轨道bc与圆弧底端相切，其右端有一段长度为R的粗糙段，b点处放置有质量均为m的小滑块A和B（均可视为质点），A、B间锁定一轻质小弹簧。水平面EF上，紧挨着平台的右侧放置着一质量为2m的滑块D，滑块D内有一条光滑细管道def，其中de段为半径为R的四分之一圆弧管，圆弧管左端开口恰好与平台的bc段等高，下端与高度的竖直管ef相切。所有轨道和管道均在同一竖直平面内，除了B与平台粗糙段之间的摩擦阻力外，其余阻力均忽略不计。现解锁A、B间的弹簧，其弹性势能瞬间转化为A和B的动能，之后A恰好可以滑到圆弧ab的最高点，而B经c点后沿切线方向进入圆弧管de，且B在d点恰好与D无相互作用，B到达竖直管ef底端时瞬间反弹，反弹过程无机械能损失。求：
（1）弹簧锁定的弹性势能Ep，以及B与平台水平粗糙段之间的动摩擦系数μ；
（2）B到达e点瞬间，D的速度大小；以及D最终的速度大小；
（3）B在ef段运动过程中，D的水平位移Δx。
【答案】（1）， （2）， （3）
【解析】（1）题意知A恰好可以滑到圆弧最高点，则有
弹簧解锁过程A、B组成系统动量守恒以及能量守恒，规定向右为正方向，则有，
解得，
题意知B在d点恰好与D无相互作用，则B在d点时有
解得
B在粗糙段运动过程有
联立解得
（2）B进入D内，B、D系统水平方向动量守恒，到达e点时水平方向速度相等，则有
解得B到达e点瞬间，D的速度大小为
B从进入D到离开D过程相当于完成一次弹性碰撞，则BD系统动量守恒有
BD系统能量守恒有
解得，
即D的最终速度大小为
（3）B由d到达e点过程，BD系统能量守恒有
解得
B由e至f过程有
联立解得
由B在ef段运动过程中，D的水平位移大小