河北省衡水市第二中学2023-2024学年高二下学期5月月考物理试题

这是一份河北省衡水市第二中学2023-2024学年高二下学期5月月考物理试题，共15页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1.下列说法的正确的是（ ）
A.目前，人们认为粒子界由夸克、强子、轻子构成
B.强子是参与强相互作用的粒子，质子是最早发现的强子
C.电子、质子和中子是组成物质的不可再分的基本粒子
D.夸克的带电荷量是电子电荷量的整数倍
2.智能手机里一般都装有加速度传感器。打开手机加速度传感器软件，手托着手机在竖直方向上运动，通过软件得到加速度随时间变化的图像如图所示，以竖直向上为正方向，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A. t1时刻手机处于完全失重状态B. t2时刻手机开始向上运动
C. t3时刻手机达到最大速度D.手机始终没有脱离手掌
3.我国北方小孩在秋天常玩的一种游戏，叫“拔老根儿”，如图所示。其实就是两个人，每人手里拿着长长的杨树叶根，把两个叶根十字交错在一起，两人各自揪住自己手里叶根的两头，同时使劲往自己怀里拽，谁手里的叶根儿断了谁输。假如两小孩选用的树叶根所承受的最大拉力相等，则下列说法正确的是（ ）
A.叶根夹角较小的一方获胜
B.力气较大的小孩获胜
C.叶根夹角较大的一方的叶根对另一方的叶根的作用力更大些
D.叶根夹角较大的一方的叶根对另一方的叶根的作用力更小些
4.统计显示，一座百万千瓦电功率的核电厂和燃煤电厂相比，每年可以减少二氧化碳排放600多万吨，可见核能是减排效应较大的能源之一。下列对于铀235相关的核反应的描述中，说法正确的是（ ）
A.铀块的体积越小，越容易发生链式反应
B.发生链式反应的核反应方程为
C.在核反应堆中，中子的速度越快，铀核越容易发生核裂变
D.核反应堆中，在铀棒之间插入一些镉棒，主要是为了调节中子数量，控制反应速度
5.如图所示，风对帆面的作用力F垂直于帆面，它能分解成两个分力F1、F2，其中F2垂直于航向，会被很大的横向阻力平衡，F1沿着航向，提供动力。若帆面与航向之间的夹角为θ，下列说法正确的是（ ）
A. B.
C.船受到的横向阻力为D.船前进的动力为
6.在一个反应堆中用石墨做慢化剂使快中子减速。碳核的质量是中子的12倍，假设中子与碳核的每次碰撞都是弹性正碰，而且认为碰撞前碳核都是静止的。设碰撞前中子的动能是Ek，中子经过2次与碳核的碰撞后，其动能变为（ ）
7.成都规划到030年建成27条地铁线路，越来越多的市民选择地铁作为出行的交通工具。如图所示，t=0时，列车由静止开始做匀加速直线运动，第一节车厢的前端恰好与站台边感应门的一根立柱对齐。t=6s时，第一节车厢末端恰好通过这根立柱所在位置，全部车厢通过立柱所用时间18s。设各节车厢的长度相等，不计车厢间距离。则（ ）
A.该列车共有9节车厢
B.第2个6s内有4节车厢通过这根立柱
C.倒数第二节车厢通过这根立柱的时间为
D.第4节车厢通过这根立柱的末速度小于整列车通过立柱的平均速度
8.为吸引更多消费者，商场会在中庭悬挂很多节日装饰物，如图所示，轻绳AB一端系有重为G的装饰物，另一端A可在竖直面内旋转，轻绳BC一端系在B点，另一端通过固定在天花板上的定滑轮上的C点，由工人拉住静止不动。若不计绳与滑轮间的摩擦，调整A端使绳AB从竖直方向沿顺时针缓慢变到水平方向的过程中（B点位置不动），关于力的变化情况，下列说法正确的是（ ）
A.AB绳拉力一直不变，BC绳拉力一直增大
B.AB绳拉力先减小后增大，BC绳拉力一直增大
C.地面对工人支持力一直变大
D.地面对工人摩擦力先变大后变小
9.某科学小组研制了一种探测器，其速度大小可随运动情况进行调节。如下图所示，在某次实验中，该探测器从原点一直沿x轴正向移动，且其速度与位移成反比，已知探测器在A、B两点的速度分别为4m/s和2m/s，O点到B点的位移为4m，则探测器从A点运动到B点的时间为（ ）
A. B. C. D.
10.某人驾驶一辆汽车甲正在平直的么路上以某一速度匀速运动，突然发现前方50m处停着一辆乙车，甲车司机立即刹车，甲车刹车后做匀减速直线运动。已知甲车刹车后第1个2s内的位移是24m，第4个2s内的位移是1m。则下列说法正确的是（ ）
A.汽车甲刹车后第3个2s内的位移为8m
B.汽车甲刹车后做匀减速直线运动的加速度大小为m/s2
C.汽车甲刹车后第4s末的速度大小为6m/s
D.汽车甲可能与乙车相撞
11.张家口怀来大桥作为交通大动脉，与京张高铁跨官厅湖大桥交相辉映（如图甲）。其简化模型如下：吊桥由六对钢杆悬吊，六对钢杆在桥面上分列两排，其上端挂在两根钢缆上，如图乙所示为其一侧面图。已知图中相邻两钢杆间距离为8m，靠桥面中心的钢杆长度为2m（即AA'=DD'=2m），BB'=EE'，CC'=PP'，又已知两端钢缆CM、PN与水平方向夹角均为37°，若钢杆、钢缆自重不计，每根钢杆承受拉力相同，桥面总质量为m，则下列说法正确的是（ ）
A.每根钢杆的拉力大小为B.钢缆AD中的拉力大小为
C.BB'=4m，CC'=8mD.BB'=4m，CC'=7m
12.春节前锋，小明需移开沙发，清扫污垢。质量m=10kg的沙发放置在水平地面上，沙发与地面间的动摩擦因数，小明用力F=10N推沙发，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是（ ）
A.若力F斜向下与水平成θ角，当θ=30°时沙发恰好做匀速直线运动
B.若力F斜向下与水平成θ角，当θ>60°时，无论F力多大，沙发都不会动
C.若力F方向能随意改变，让沙发匀速运动，F斜向上与水平成30°时，F最小
D.若力F方向能随意改变，让沙发匀速运动，F斜向上与水平成60°时，F最小
二、非选择题：本小题共5小题，共55分
13.（6分）某同学利用如图甲所示装置做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验。
实验步骤如下：
= 1 \* GB3 ①将力传感器P通过一根轻质细绳提起重物保持静止，记下P的示数F；
②将力传感器P、Q分别固定在左右两侧杆上，与P、Q相连的两根轻质细绳OA、OB连接的结点O处用轻绳OC系上同一重物。系统静止后，记下O点位置，P、Q的示数F1，F2及三细绳的方向OA、OB、OC；
③在白纸上从O点沿OC反向延长做有向线段OC'，以OC'为对角线做平行四边形OA'C'B'，如图乙所示。用毫米刻度尺测出线段OA'、OB'、OC'的长度分别为l1，l2，l。
④调整力传感器Q的位置，重复以上步骤。
回答下列问题：量合阳
（1）下列做法有利于减小实验误差的是 。
A.调整力传感器Q的位置时，必须保证结点O的位置不变
B.两侧杆必须用铅垂线调整为竖直放置，不能左右倾斜
C.记录细绳方向时，选取相距较远的两点
D.两个细绳间央角适当大一些
（2）在误差允许的范围内，若l1、l2、l与F1、F2、F满足关系式 ，则能够证明力的合成遵循平行边形定则。
（3）某次实验中，若平衡时两细绳OA、OB互相垂直，保持OB绳和结点O的位置不动，取下力传感器P，将细绳OA绕O点在纸面内顺时针转动一小角度，此过程中OA绳的拉力 （选填“变大”
“变小”或“不变”）。
14.（9分）某些固体材料受到外力作用后，除了产生形变，其电阻率也会发主变化，这种现象称为“压阻效应”。已知某压敏电阻Rx的阻值变化范围约为60~400Ω，某实验小组在室温下用伏安法探究该电阻阻值Rx随压力F变化的规律，实验室提供了如下器材可供选择：
A.压敏电阻，无压力时阻值为400Ω；
B.直流电源，电动势6V，内阻不计；
C.电压表V，量程为0~3V，内阻为3kΩ；
D.电流表A1，量程为0~0.6A，内阻忽略不计；
E.电流表A2，量程为0~100mA，内阻忽略不计；
F.定值电阻R1=3kΩ；
G.定值电阻R2=12kΩ；
H.滑动变阻器R，最大电阻值约为50Ω；
I.开关与导线若干。

（1）某同学设计了如图甲所示的实验电路原理图，其中电流表应选择 ，定值电阻应选择 。（选填实验器材前序号）。
（2）请在图乙中将实物连线补充完整 。
（3）某次压力测试，在电阻Rx上施加力F，闭合开关S，测得两个电表的读数分别为U=2.10V和I=42.0mA，则压敏电阻阻值Rx= Ω。（计算结果保留3位有效数字）
（4）改变F的大小，测得不同的Rx值，绘成图像如图丙所示。按图甲实验电路进行实验，调节滑动变阻器使电压表保持满偏，在电阻Rx上施加力F，当电流表满偏时，压力F为 N。（计算结果保留3位有效数字）
15.（10分）科研人员在保证安全的情况下进行高空坠物实验，让一小球从45m高的阳台上无初速度落下，不计空气阻力。在小球刚落下时恰被楼下一智能小车发现，智能小车迅速由静止沿直线冲向小球下落处的正下方楼底，准备接住小球。已知智能小车到楼底的距离为18m。将小球和智能小车都看成质点，智能小车移动过程中只做匀速直线运动或匀变速直线运动，g取10m/s2。
（1）智能小车至少用多大的平均速度行驶到楼底恰能接住小球；
（2）若智能小车在运动过程中做匀加速或匀减速运动的加速度大小相等，且最大速度不超过9m/s，要求小车在楼底时已停止运动，求智能小车移动时加速度a的大小需满足什么条件？
16.（15分）利用反应堆工作时释放出的热能使水汽化以推动汽轮发电机发电，这就是核电站.核电站消耗
的“燃料”很少，但功率却很大，目前，核能发电技术已经成熟，我国已具备了发展核电的基本条件.
（1）核反应堆中的“燃料”是，完成下面的核反应方程式：；
（2）一座100万千瓦的核电站，每年需要多少浓缩铀？已知铀核的质量为235.0439u，中子质量为1.0087u，锶（sr）核的质量为89.9077u，氙（Xe）核的质量为135.9072u，lu=kg，浓缩铀中铀235的含量占2%。
（3）同样功率（100万千瓦）的火力发电站，每年要消耗多少吨标准煤？（已知标准煤的热值为2.93×104KJ/kg）
（4）为了防止铀核裂变产物放出的各种射线对人体的危害和对环境的污染，需采取哪些措施？（举两种）
17.（15分）如图所示，倾角为30°、质量M=4kg的斜面体C置于粗糙水平地面上，质量mB=3kg的小物块B置于粗糙斜面上，通过不可伸长的细绳跨过光滑轻质定滑轮与质量为mA=1kg的物块A相连接。开始A静止在滑轮的正下方，连接B的一段细绳与斜面平行，B、C始终保持静止状态，细绳的质量不计。现对A施加一个拉力F使A缓慢移动，移动过程中F与连接A的轻绳的夹角始终保持120°，直至轻绳水平，此过程中B始终静止。g取10m/s2，求：
（1）A静止时，B受到的摩擦力Ff的大小和方向；
（2）轻绳水平时，绳子的拉力FT和地面对C支持力FN的大小；
（3）A缓慢移动过程中，绳子拉力的最大值。
5.29物理二调参考答案
1. B
【详解】A.按照粒子与各种相互作用的不同关系，把粒子分为三大类，即强子、轻子和媒介子，A错误；
B.强子是参与强相互作用的粒子，质子是最早发现的强子，B正确；
C.质子和中子由不同的夸克组成，本身有复杂的结构，不是基本粒子，C错误；
D.已知夸克有6种，它们的电荷分别为元电荷的或，D错误。
2. A
【详解】A. t时刻手机加速度为，方向竖直向下，手机处于完全失重状态故A正确；
BC.由题可知整个过程为先托着手机0~t2向下做加速运动，t2~t3向下做减速运动，a—t图像与坐标轴围成的面积为速度，t时刻手机达加速度为正方向的最大值，故t速度小于t2速度不是最大，故BC错误；
D.手机加速度向上时受到手向上的支持力不会脱离手掌，手机加速度为的过程中处于完全失重状态，可以说此过程手机和手脱离也可以说恰好没有脱离手掌，故D错误。
3. A
【详解】根据牛顿第三定律可知，叶根夹角较大的一方的叶根与另一方的叶根的作用力大小相等；以两个叶根十字交错点为对象，可知每个叶根对交错点的作用力的合力大小相等，根据F合=2Fcsθ
可知叶根夹角θ较小的一方，叶根产生的拉力较小，则叶根夹角较大的一方先达到树叶根所承受的最大拉力，故叶根夹角较小的一方获胜。
4. D
【详解】A.要使链式反应发生，铀块必须达到临界体积，故A错误；
B.只有中子轰击核，才能发生裂变反应，其方程为
故B错误；
C.在核反应堆中，中子的速度越快，会与铀235“擦肩而过”，铀核越不容易发生核裂变，故C错误；
D.核反应堆中，在铀棒之间插入一些镉棒，可以吸收中子，主要是为了调节中子数量，控制反应速度，故D正确。
5. D
【详解】AB.根据几何关系可得
解得故AB错误；
C.根据题意可知，船受到的横向阻力与F2等大反向，即等于，故C错误；
D.根据题意可知，船前进的动力为沿着航向的分力F1，根据几何关系可得，
解得故D正确。
6. C
【详解】中子与原子核相碰，系统的合外力为0，动量守恒。设中子的质量为m，碰撞前的速度为v0，碰撞后的速度为v1，碳核碰后的速度为v2。规定中子原来的速度方向为正方向，由动量守恒定律有
由能量守恒定律有
由上式解得
中子剩余的动能是
中子经过2次与碳核的碰撞后，其动能变为
7. A
【详解】A.设每节车厢的长度为L，列车的加速度为a，列车整个通过立柱的时间为t0，根据匀变速直线运动某段位移的平均速度等于该段位移所用时间中间时刻的瞬时速度可得在3s末列车的速度为
根据速度与时间的关系有
联立解得
根据位移与时间的关系可得
代入数据解得n=9
B.在前两个6s内，根据位移与时间的关系有
由题知，第一个6s内通过一节车厢，由此可知，在第2个6s内有3节车厢通过这根立柱。B错误；
C.第7节车厢以及第8节车厢通过立柱时，根据速度与位移的关系可得，
解得，
倒数第二节车厢即第8节车厢通过立柱的时间t1为故C错误；
D.第四节车厢通过立柱的末速度
整个列车通过立柱的平均速度
可知即第4节车厢通过这根立柱的末速度大于整列车通过立柱的平均速度，故D错误。
8. B
【详解】AB.对B点受力分析，作出力的动态平衡，如图
由图可知AB绳拉力先减小后增大，BC绳拉力一直增大，故A错误，B正确：
CD.对工人受力分析，设绳子与竖直方向的夹角为，则
BC绳拉力一直增大，则地面对工人支持力一直变小，摩擦力增大，故CD错误；
故选B。
9. C
【详解】根据速度与位移成反比，即与位移成正比，画出图像如图
根据变形可得即图线与x轴围成的面积表示时间，根据解得
则探测器从A运动到B的时间为
10. AC
【详解】假设8s内汽车一直匀减速运动，根据得
根据得初速度为
速度减为零的时间可知汽车在8s前速度减为零。
设汽车加速度大小为a，根据得
汽车速度减为零的时间为
采用逆向思维，最后两秒内的位移为
联立解得（舍去）初速度B错误；
A.根据汽车甲刹车后第3个2s内的位移为A正确；
C.汽车甲刹车后第4s末的速度大小为正确；
D.汽车刹车到停止的距离所以甲车不会撞上乙车。D错误。
故选AC。
11. BC
【详解】A.桥面总质量为m，每根钢杆拉力均为T，由平衡条件可得12T=mg解得
A错误；
B.对左边的悬索受力分析如图1所示，
由平衡条件可得，即钢缆AD中的拉力大小为，B正确；
CD.对A点受力分析如图2所示，
由平衡条件可得
由几何关系可得
对AB两点整体受力分析如图3所示，
由平衡条件可得
C正确，D错误。
故选BC。
12. ABC
【详解】A.若力F斜向下与水平成时，地面对沙发的摩擦力大小为
力F在水平方向的分力大小为
两个力大小相等方向相反，故沙发在做匀速运动，故A正确；
B.若力F斜向下与水平成角，则最大静摩擦力大小为
若要物体静止不动，应该满足变形得
如果满足即则此时无论F多大，物体都会保持静止，B正确；
CD.如果力F斜向上与水平成角，且物体做匀速运动，则有
变形可得
其中即故当时，F有最小值，故C正确，D错误。
故选ABC。
13.CD/DC变大
【详解】（1）A.因为两次在结点的下面挂同一质量的物体，则调整力传感器Q的位置时，改变结点O的位置对实验无影响，故A错误；
B.两侧杆左右倾斜，对实验无影响，故B错误；
C.记录绳子方向时。选用较远的两点。这样可减小记录力的方向时产生的误差，故C正确；
D.为了减小误差，拉橡皮条的夹角可以适当大一些，故D正确。
故选CD。
（2）根据力的平衡，可以得到几何三角形和力的三角形会相似就有
（3）由图可知
稳定时两绳互相垂直，现保持右侧绳和结点O的位置不动，即两个力的合力不变，F2方向不变，将细绳OA绕O点在纸面内顺时针转动一小角度，F1变大。
14.（1）EF（2）（3）100（4）187-189
【详解】（1）[1]Rx阻值变化范围从60Ω到400Ω，流经电流表的电流大概在几十毫安，故电流表选E
[2]串联定值电阻，相当于扩大电压表量程，扩大到6V即可，电压表内阻为3kΩ，定值电阻选F
（2）如图所示
（3）根据欧姆定律可得
（4）由图丙可得，图线斜率绝对值为
电压表满偏时，有
则
15.（1）6m/s，（2）
【详解】
（1）小球自由下落过程，由运动学公式得
对智能小车运动过程，由运动学公式得
联立并代入数据解得，
（2）假设智能小车先匀加速接着匀减速运动到楼底，运动过程中的最大速度为v0，由运动学公式得解得
故智能小车应先加速到，再匀速，最后匀减速运动到楼底。设匀加速、匀速、匀减速过程的时间分别为t1、t2、t3，位移分别为x1、x2、x3，由运动学公式得
联立各式并代入数据得
16.（1）Xe的质量数为136，Sr的核电荷数为38（2）（3）（4）核反应堆外面需要修建很厚的水泥防护层，用来屏蔽射线；对放射性废料，要装入特制容器，埋入地层深处进行处理
【详解】（1）根据核电荷数守恒和质量数守恒可得：Xe的质量数为136，Sr的核电荷数为38
（2）略
（3）根据煤的热值计算可得消耗煤的质量为
（4）核反应堆外面需要修建很厚的水泥防护层，用来屏蔽射线；对放射性废料，要装入特制的容器，埋入地层深处进行处理
17.（1）Ff=5N，方向沿斜面向上；（2），；（3）
【详解】（1）A静止时，由于B处于静止状态，则根据平衡关系可得
解得方向沿斜面向上；
（2）轻绳水平时，物块A的受力示意图如图
根据平衡条件可得解得
以BC作为整体，其受力示意图如图，
地面对C的支持力为FN，摩擦力
解得
（3）物块A在重力、拉力F和细绳张力FT作用下始终处于平衡状态，所以三个力的合力等于零，根据三角形法则，这三个力通过平行移动可以构成一个闭合的矢量三角形，如图中，其中MN对应重力，NP对应拉力F，PM对应细绳张力FT。
拉力F与细绳张力FT之间的夹角保持120°不变，即∠MPN保持60°不变，满足此关系的几何图形是的外接圆，P为动点，从N点沿圆周逆时针移至R点，在移动过程中当PM处于直径位置时最长，FT最大，如图中P1位置。
解得