浙江省浙南名校2023-2024学年高二下学期6月期末物理试题

试卷更新日期：2024-07-05 类型：期末考试

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一、选择题Ⅰ（本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）

1. 下列单位不是单位制基本单位的是（　　）

A、克（g） B、安（A） C、牛（N） D、开（K）

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2. 2024年5月3日17时27分，嫦娥六号探测器由长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场发射，之后准确进入地月转移轨道，发射任务取得圆满成功。在地月转移轨道飞行约113小时到达月球表面附近，地月之间距离大约38万千米，下列描述正确的是（　　）

A、2024年5月3日17时27分指的是时间 B、113小时指的是时刻 C、探测器在地月转移轨道飞行过程平均速度约为8km/s D、在研究探测器飞行轨道时可以把探测器看作质点

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3. 如图所示，表面水平的圆盘绕中心轴从静止开始加速转动，加速到转动角速度为ω，圆盘上距轴r处的P点有一质量为m的小物体随圆盘一起加速转动。关于小物体的运动过程下列说法正确的是（　　）

A、小物体所受摩擦力的方向沿运动轨迹切线方向 B、小物体所受摩擦力的方向沿半径方向指向圆心 C、小物体运动所受摩擦力的冲量大小为mωr D、小物体所受合外力指向圆心

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4. 在某一均匀介质中有两个机械波源a、b，相距7m，如图所示为两个波源a、b同时开始做简谐运动的振动图像，波源a、b发出的两列波相向传播，波速均为2m/s。下列说法正确的是（　　）：

A、两列波频率均为2Hz B、两列波相遇叠加不会发生干涉 C、两列波相遇叠加，在两个波源连线中点振幅为1cm D、两列波相遇叠加，在两个波源连线上有3个点振幅为3cm

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5. 我国三相高压输电技术处于国际领先地位，通电导线周围存在磁场，假如有三根平行通电长直导线在正三角形的三个顶点A、B、C上，O点为三角形中点，三根导线电流方向如图所示，电流大小相等，则关于O点的磁场方向描述正确的是（　　）

A、沿BF方向斜向下 B、与BF连线垂直斜向上 C、沿CE方向向上 D、沿DA方向斜向上

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6. 如图所示，轻弹簧上端悬挂在铁架台横杆上，下端悬挂质量为m的重物，弹簧和重物组成的系统处于静止状态。某时刻在重物上施加一方向竖直向下的恒力F，重物下降的最大高度为h，在重物下降到最大高度过程中下列说法正确的是（　　）

A、下降过程中系统机械能守恒 B、弹簧的弹性势能增加为 $F h + m g h$ C、重物的动能增加量为Fh D、重物重力势能增加mgh

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7. 嫦娥探测器使用核电池，核电池原理是放射性同位素衰变会释放出具有能量的射线，利用半导体换能器将射线能量转变为电能，因而它也叫“放射性同位素电池”。该核电池是放射性元素钚238，衰变成铀234，放出射线，钚238的半衰期为88年，关于此衰变下列说法正确的是（　　）

A、衰变时放出射线是电子 B、钚238的核子平均结合能比铀234大 C、钚238的核子平均质量比铀234大 D、经过两个半衰期钚238将全部衰变

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8. 质量分别为 $m_{1}$ 、 $m_{2}$ 的两个物体通过轻弹簧连接，如图所示， $m_{1}$ 在水平地面上， $m_{2}$ 在空中受到力F的作用下，使两个物体一起沿水平方向做匀速直线运动，力F与水平方向的夹角为θ。则下列说法正确的是（　　）

A、若θ角越大，需要拉力F也越大 B、若θ角越大，地面对 $m_{1}$ 的摩擦力越小 C、若θ角越大，地面对 $m_{1}$ 的弹力越大 D、弹簧受到的拉力一定比F大

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9. 电子枪需要电子束聚焦，让阴极发射的发散的电子束通过适当的非匀强电场，可以使发散的电子束聚集。如图所示，带箭头的实线表示电场线，虚线表示从阴极发射的电子到达荧光屏的运动轨迹，在电子运动过程中下列说法正确的是（　　）

A、电场力先做正功后做负功 B、电子的电势能先增加后减小 C、电子的动能增加 D、无法确定电场力做功情况

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10. 神舟十八号载人飞船入轨后，于北京时间2024年4月26日3时32分，成功对接于离地面高度约400km的空间站天和核心舱径向端口，飞船与空间站对接后，飞船与空间站在轨运动线速度为 $v_{1}$ ，地球同步卫星运动线速度为 $v_{2}$ ，地球赤道表面物体随地球一起自转线速度为 $v_{3}$ ，这三个速度最大的是（　　）

A、 $v_{1}$ B、 $v_{2}$ C、 $v_{3}$ D、无法确定

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11. 如图所示，一束有两种不同频率光组成的光线从半圆形玻璃砖顶点射入，从底边a、b两点射出两束光线，关于光束的描述正确的是（　　）

A、射出的两束光线不平行 B、a点射出光的折射率比b点射出的大 C、射出光线与入射光线不平行 D、a、b射出的两束光线在同一双缝干涉实验中，条纹间距a光比b光大

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12. 如图所示，正弦交流电源输出电压恒为U，通过电阻 $R_{0}$ 连接理想变压器给用电器R供电，当用电器电阻R等于 $4 R_{0}$ 时，用电器电功率最大，则变压器的匝数比为（　　）

A、1∶2 B、2∶1 C、1∶4 D、4∶1

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13. 乒乓球训练的时候利用自动发球机，发球机出球口在桌面中线端点正上方，假如发出的球运动为沿中线方向平抛运动，乒乓球台总长为2.8m，网高为0.15m，要使发出的球过网落在球台上，发球机出球口离桌面高度至少为（　　）

A、0.15m B、0.2m C、0.25m D、0.3m

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二、选择题Ⅱ（本题共2小题、每小题3分，共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个符合题目要求的。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）

14. 根据玻尔的氢原子模型，电子的运动看做经典力学描述下的轨道运动，原子中的电子在库仑力作用下，绕核做圆周运动。氢原子处于基态 $(n = 1)$ 时电子的轨道半径为 $r_{1}$ ，电势能为 $E_{p} = - k \frac{e^{2}}{r_{1}}$ （取无穷远处电势能为零）。第n能级的轨道半径为 $r_{n}$ ，已知 $r_{n} = n^{2} r_{1}$ ， $(n = 1, 2, 3, \cdot \cdot \cdot)$ 氢原子的能量等于电子绕原子核运动的动能、电子与原子核系统的电势能的总和，氢原子基态能量为-13.6eV。下列说法正确的是（　　）

A、氢原子处于基态时，电子绕原子核运动的动能为13.6eV B、氢原子处于基态时，电子绕原子核运动的电势能为-13.6eV C、氢原子处于第n能级的能量为基态能量的 $\frac{1}{n^{2}}$ D、巴尔末对当时已知的在可见光区的四条谱线做了分析，发现这些谱线的波长能够用一个公式表示，这个公式写做 $\frac{1}{λ} = R (\frac{1}{2^{2}} - \frac{1}{n^{2}}), n = 3, 4, 5, \dots$ 。式中R叫做里德伯常量，这个公式称为巴尔末公式。氢原子光谱巴尔末系最小波长与最大波长之比为5∶9

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15. 1923年，美国物理学家康普顿在研究X射线通过实物物质发生散射的实验时，发现了一个新的现象，即散射光中除了有原波长 $λ_{0}$ 的X光外，还产生了波长 $λ > λ_{0}$ 的 $X^{'}$ 光，其波长的增量随散射角的不同而变化，这种现象称为康普顿效应（ComptonEffect）。康普顿效应看作光子与电子相撞时就像两个小球发生弹性碰撞，电子被撞飞的同时也获取了一部分光子的能量，所以散射后光子能量会变小，波长会变长。已知入射光子波长为 $λ_{0}$ ，光速为c，普朗克常量为h，电子质量为m，忽略电子的初始动能和相对论效应，假设光子与电子发生碰撞后散射角度为180°（即被弹回），下列说法正确的是（　　）

A、入射光子的能量为 $E_{0} = \frac{h c}{λ_{0}}$ B、入射光子的动量为 $\frac{h}{λ_{0}}$ C、入射光子质量为 $\frac{h}{c^{2} λ_{0}}$ D、碰后电子的速度为 $\sqrt{c^{2} + \frac{4 h c}{m λ_{0}}} - c$

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三、实验题（共14分）

16. 用如图所示装置探究小车加速度与力、质量关系的实验。

(1)、实验中下列说法正确的是_____。

A、挂上槽码，长木板要略为倾斜，小车能作匀速运动补偿阻力 B、槽码质量应远小于小车质量，把槽码的总重力当作小车受到拉力 C、该实验的科学思想方法为控制变量法 D、小车靠近打点计时器，放开小车再打开电源开始打点

(2)、如图是某次实验中得到的一条纸带，打点计时器使用的交流电周期为T，用刻度尺量出各计数点到O点距离为 $x_{O A} ， x_{O B} ， x_{O C} ， x_{O D}$ ，小车运动B点的速度大小表达式为，小车运动的加速度大小表达式为。

(3)、保持小车质量不变，在探究小车的加速度与力的关系实验，得到加速度a与力F关系图线，下列说法正确的是_____。

A、图线没有通过坐标原点，因为长木板倾斜度过大 B、图线没有通过坐标原点，因为小车质量没有远大于槽码总质量 C、图线的斜率表示小车质量的大小 D、图线的斜率表示小车质量的倒数大小

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17. 用如图甲电路测量一节干电池的电动势和内阻。

(1)、实验中作出电压表读数U与电流表读数I的关系为图乙中直线。得到电动势为V，内阻为Ω（结果保留三位有效数字）。

(2)、图丙所示实物连接电路，6根接线有误的是（填1-6的数字）。开关接通之前变阻器滑动触头应滑到最（填“左边”或者“右边”）。

(3)、由于电表内阻的影响，测定的电动势比真实值（填“偏大”或者“偏小”）测定的电源内阻比真实值（填“偏大”或者“偏小”）。

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18. 下列四个实验说法正确的是（　　）

A、图甲探究力的合成实验中，若手拉测力计B的位置缓慢上移，测力计A的读数一定增加 B、图乙是油膜法测量分子直径，痱子粉不能撒的太厚 C、图丙测量玻璃砖折射率实验，玻璃砖两个界面可以不平行 D、图丁用欧姆表测量某一电阻的读数约为15Ω

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19. 如图所示，一绝热密闭汽缸横截面积为S，汽缸竖直放置，汽缸内有一质量不计的光滑绝热活塞封闭着一定质量的理想气体，气柱长为L，气体热力学温度 $T_{0}$ ，在活塞上面放置一个质量为m的物体，活塞下降高度h后静止。在汽缸内部有一电阻丝，电阻丝两端接通电源对缸内气体加热，活塞缓慢上升高度h回到初始位置。大气压强恒为 $p_{0}$ ，重力加速度g，电阻丝产生的热量为Q。求：
（1）活塞下降高度h后缸内气体的热力学温度 $T_{1}$ ；
（2）缸内气体加热，活塞缓慢上升的高度h回到初始位置时，缸内气体的热力学温度 $T_{2}$ ；
（3）气体加热过程内能增加量 $Δ U$ 。

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20. 如图所示，传送带CD以 $v = \sqrt{6} m / s$ 速度顺时针方向转动，传送带与水平面成 $30 °$ 放置，长度为 $L = 1.5 m$ ，底端平滑连接半径为 $R = 1 m$ 的光滑圆弧轨道CE，再平滑连接离地面高度为 $H = 0.8 m$ 的光滑水平平台。物块A和B质量都为 $m = 0.1 kg$ ， B静止在光滑水平平台上，A物块从传送带顶端静止释放运动到底端经过圆弧轨道进入水平平台与B发生碰撞，碰撞后B物块运动离开平台作平抛运动，落地点离平台水平距离为 $x = 0.8 m$ ， A物块与传送带摩擦因数为 $μ = \frac{\sqrt{3}}{2}$ ，重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ ，取 $\sqrt{3} = 1.7$ 。求：
（1）物块A开始运动的加速度a；
（2）物块A到达圆弧轨道底端E对轨道的压力；
（3）碰撞后物块B的速度；
（4）A与B碰撞机械能的损失。

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21. 航母舰载机最先进的弹射技术为电磁弹射，我国在这一领域已达到世界先进水平。关于电磁弹射研究建立如图所示模型，质量为m的线圈匝数为n，周长为L，线圈电阻为R，可在水平导轨上无摩擦滑动，线圈位于导轨间的辐向磁场中，其所在处的磁感应强度大小均为B，开关S与1接通，恒流源与线圈连接通电，线圈做加速运动，经过时间t运动速度为v，此时S掷向2接通定值电阻 $R_{0}$ ，线圈在磁场力作用下减速运动到停下，不计空气阻力。求：
（1）恒流源的电流I；
（2）通过电阻 $R_{0}$ 的电荷量Q；
（3）线圈运动的总距离s。

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22. 霍尔推进器主要包括以下步骤：霍尔效应使电子被约束在一个磁场中，并通过电场被加速，电子撞击推进剂（氙气、氩气等）分子，导致电子被剥离，形成离子。形成的离子在电场的作用下沿着轴向加速，加速后的离子向外喷出，反冲产生推力。在某局部区域可简化为如图所示的模型。XOY平面内存在方向向右的匀强电场和垂直坐标平面向里的匀强磁场，电场强度为E，磁感应强度为B，质量为m、电荷量为e的电子从坐标O点沿Y轴正方向入射，不计重力及电子间相互作用。
（1）若离子质量为M，加速后以v速度沿轴向方向喷出，单位时间喷出离子数为n，求推进器产生的推力F；
（2）在某局部区域内，当电子入射速度为 $v_{0}$ 时，电子沿Y轴做直线运动，求 $v_{0}$ 的大小；
（3）在某局部区域内，若电子入射速度为 $\frac{v_{0}}{4}$ ，电子的运动轨迹如图中的虚线所示，求运动到离Y轴的最远距离x和回到Y轴坐标y。

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