精品解析：河北省石家庄市2023-2024学年高二下学期5月质量检测联考物理试题

2023～2024学年高二年级质量检测 物理 全卷满分100分，考试时间75分钟 注意事项： 1．答题前先将自己的姓名，准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置； 2．请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区城内作答，写在试毒，草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效； 3．选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚； 4．考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交； 5．本卷主要考查内容：选择性必修第二册第三～五章，选择性必修第三册。必修第一册第～三章； 一、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，只有一项是符合题目要求的。 1. 民间赛龙舟是我国端午节的一项重要活动，如图所示是某地举行的500m直道龙舟比赛情形，下列说法正确的是（　　） A. 龙舟速度的变化量越大，其加速度一定越大 B. 全程中获得第一名的龙舟平均速度一定最大，但到达终点时的速度不一定最大 C. 以龙舟为参考系，岸上站立的观众是静止的 D. 研究队员的划桨动作时，可将队员看成质点 2. 2023年6月20日消息，科学家最近利用六方氮化硼二维层中的硼空位，首次完成了在纳米级排列量子传感器的精细任务，从而能够检测磁场中的极小变化，实现了高分辨率磁场成像。关于传感器，下列说法正确的是（ ） A. 激光传感器能将电学量按一定规律转换成非电学量 B. 电熨斗通过温度传感器实现温度的自动控制 C. 霍尔元件能够把电学量转换为磁学量，干簧管是一种能够感知电场的传感器 D. 传感器主要是通过感知电压的变化或感知电流的变化来传递信号 3. 对于下列四幅图像的物质规律，说法正确的是（  ） A. 对甲图，半杯水与半杯酒精混合后总体积小于整个杯子的容积，说明分子在做热运动 B. 对乙图，自由膨胀和扩散现象具有双向可逆性 C. 对丙图，同种金属可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现 D. 对丁图的伽尔顿板，大量小珠子最终的落点有一定的规律 4. 如图所示为LC振荡电路中，从t=0时刻开始描绘的两平行板电容器所带的电荷量q关于时间t的变化规律，则下列说法正确的是（　　） A. 0~t1时间内，LC振荡电路中的电流正在增加 B. t2时刻线圈产生的磁场最弱 C. t2~t3时间内，回路中的磁场能正向电场能转化 D. t4时刻，两极板之间的电场能最少 5. 某种金属，在光的照射下产生光电子的最大初动能与入射光频率v的关系图像如图所示，已知普朗克常量为h，电子的电荷量大小为e，图像上的一点的坐标为，光在真空中传播速度为c，下列说法正确的是（　　） A. 图像的斜率为 B. 金属逸出功为 C. 金属的截止频率为 D. 当入射光的波长大于，金属就不能发生光电效应 6. 下列核反应方程式的书写正确的是（  ） A. 中微子v与水中的发生核反应，产生中子的核反应方程式为 B. 钛44的衰变方程为 C. 在快中子的辐射下可转化为，其核反应方程为 D. 自然界铀中的铀238发生衰变的方程为 7. 如图所示，倾角为斜面体固定在水平地面上，质量为的物体在平行于斜面底边、大小为的水平力作用下静止于斜面上。取，，重力加速度，该物体受到的摩擦力大小为（　　） A. 6N B. 8N C. 10N D. 12N 二、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，有多项符合题自要求。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. A、B两辆赛车从同一地点沿同一平直公路行驶，两车的图像如图所示，其中为位移x和时间t的比值。由图像可知（ ） A. A车的加速度大小为 B. B车在6s末速度减小到零 C. A车追上B车前，2s末A、B两车相距最远 D. B车速度减小到零时，A车的速度大小为 9. 将甲图的特殊楼梯的台阶编号比作乙图原子能级的量子数n，用一系列水平线表示原子的能级，相邻水平线之间的距离与相应的能级差成正比。这样的一系列水平线便构成乙图氢原子的能级图，下列说法正确的是（　　） A. 甲图台阶的间隔可以比作乙图的能级 B. 乙图中的水平线呈现“上密下疏”的分布特点，当量子数很大时，水平线将很密集地“挤”在一起 C. 当量子数很大时，氢原子接近电离状态，量子化能量也逐渐趋于连续且接近某个正值 D. 对乙图，能量最低的状态为基态，高于基态的状态为激发态 10. 如图所示，一倾角为的三角形斜劈ABC放在水平地面上，将一可以视为质点的光滑滑块置于斜劈上，在滑块上加一方向如图所示的拉力F，整个系统处于静止状态。现将拉力F沿顺时针方向缓慢地转过一个小角度，该过程中滑块和斜劈始终保持静止状态。则上述过程中（  ） A. 拉力增大 B. 斜劈对滑块的支持力不变 C. 斜劈对水平面的压力变大 D. 斜劈所受水平面的摩擦力减小 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 研究小车做匀变速直线运动的实验装置如图甲所示，其中斜面倾角可调，打点计时器的工作频率为50Hz；纸带上计数点的间距如图乙所示，测得、、、、、，其中每相邻两计数点之间还有1个计时点未画出。（计算结果均保留3位有效数字） （1）部分实验步骤如下： a.打点完毕，关闭电源，取出纸带； b.接通电源，待打点计时器工作稳定后放开小车； c.将小车停靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连； d.把打点计时器固定在平板上，让纸带穿过限位孔。 上述实验步骤的正确顺序是______（用字母填写）。 （2）计数点3对应的瞬时速度大小______m/s。 （3）充分利用记录数据，减小误差，可得小车加速度大小_______。 12. 用油膜法测油酸分子的直径，主要实验步骤如下： （1）将体积为油酸溶于酒精中制成体积为的油酸酒精溶液，则溶液的浓度为_______×100%； （2）用注射器取适量溶液滴入量筒，如图甲所示，测得滴入100滴溶液，量筒内的溶液体积为，则每滴溶液的体积为________； （3）如图乙所示，向浅水盘中倒入清水，在水面上轻轻而均匀地撒一层痱子粉，如图丙所示，在水面上用滴管滴一滴酒精油酸溶液。当油层不再扩散，形状稳定时，油膜的厚度近似等于油酸分子_____（填“直径”或“半径”）； （4）如图丁所示，一滴油酸酒精溶液滴入水中，油酸分子就这样一个挨一个整齐地紧密排列在水面上，这层油酸酒精溶液中的纯油酸体积为_______（用“”表示）； （5）当油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板轻放在浅盘上，如图戊所示，用细彩笔仔细地把油酸膜的形状画在玻璃板上．数得边缘轮廓围成的正方形小方格数为___________，采用的方法为______________（填“近似法”“归纳法”或“互补法”），即不足半个的舍去，大于半个的算一个，计算获得油膜面积。若玻璃板上正方形小方格的边长为L，则油酸分子的直径为___________。 13. 如图所示为竖直放置的上粗下细的封闭细管，水银柱将理想气体分隔为甲、乙两部分，甲、乙的初始温度均为，体积分别为。压强分别为，现让乙的温度缓慢增加，同时改变甲的温度，稳定后甲的压强为，乙的温度为，乙的压强仍为，粗、细管中始终都有水银，求： （1）乙对水银柱做的功； （2）稳定后甲的体积和温度。 14. 如图所示，某同学通过三段轻绳提起一质量为的物体，三段轻绳的结点为O，轻绳OB水平且B端与物体相连，轻绳OA与竖直方向的夹角。已知，，与间的动摩擦因数，与水平桌面间的动摩擦因数，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，，g取。 （1）若，该同学和整个装置在图示位置处于静止状态，求轻绳OA受到拉力的大小以及与水平桌面间摩擦力的大小； （2）为使该同学和整个装置保持图示结构不变，物体的质量最大不能超过多少? 15. 如图甲所示是交流发电机模型示意图。在匀强磁场中有一矩形线圈可绕线圈平面内垂直于磁感线的轴逆时针匀速转动；输出一正弦交流电的电动势随时间变化的规律如图乙所示。连接的理想变压器原、副线圈的匝数比，电阻，D为理想二极管（理想二极管具有单向导电性），线圈电阻不计。 （1）请写出从图甲所示位置开始计时，原线圈接的交变电压瞬时值表达式； （2）求通过的电流（计算结果保留根式）： （3）求变压器输入功率。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023～2024学年高二年级质量检测 物理 全卷满分100分，考试时间75分钟 注意事项： 1．答题前先将自己的姓名，准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置； 2．请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区城内作答，写在试毒，草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效； 3．选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚； 4．考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交； 5．本卷主要考查内容：选择性必修第二册第三～五章，选择性必修第三册。必修第一册第～三章； 一、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，只有一项是符合题目要求的。 1. 民间赛龙舟是我国端午节的一项重要活动，如图所示是某地举行的500m直道龙舟比赛情形，下列说法正确的是（　　） A. 龙舟速度的变化量越大，其加速度一定越大 B. 全程中获得第一名的龙舟平均速度一定最大，但到达终点时的速度不一定最大 C. 以龙舟为参考系，岸上站立的观众是静止的 D. 研究队员的划桨动作时，可将队员看成质点 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据可知加速度a由速度的变化量和速度发生改变所需要的时间共同决定，虽然大，但更大时，a可以很小，故A错误； B．获得第一名的龙舟，用时最少，平均速度一定最大，但到达终点时的速度不一定最大，B正确； C．以龙舟为参考系，岸上站立的观众是运动的，C错误； D．研究队员的划桨动作时，队员的大小和形状不能忽略，故不可将队员看成质点，D错误。 故选B。 2. 2023年6月20日消息，科学家最近利用六方氮化硼二维层中的硼空位，首次完成了在纳米级排列量子传感器的精细任务，从而能够检测磁场中的极小变化，实现了高分辨率磁场成像。关于传感器，下列说法正确的是（ ） A. 激光传感器能将电学量按一定规律转换成非电学量 B. 电熨斗通过温度传感器实现温度的自动控制 C. 霍尔元件能够把电学量转换为磁学量，干簧管是一种能够感知电场的传感器 D. 传感器主要是通过感知电压的变化或感知电流的变化来传递信号 【答案】B 【解析】 【详解】A．激光传感器能将光学量按一定规律转换成电学量，A错误； B．电熨斗通过温度传感器实现温度的自动控制，B正确； C．霍尔元件能够把磁学量转换为电学量，干簧管是一种能够感知磁场的传感器，C错误； D．传感器是通过非电学量转换成电学量来传递信号的，D错误。 故选B。 3. 对于下列四幅图像的物质规律，说法正确的是（  ） A. 对甲图，半杯水与半杯酒精混合后总体积小于整个杯子的容积，说明分子在做热运动 B. 对乙图，自由膨胀和扩散现象具有双向可逆性 C. 对丙图，同种金属可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现 D. 对丁图的伽尔顿板，大量小珠子最终的落点有一定的规律 【答案】D 【解析】 【详解】A．对甲图，半杯水与半杯酒精混合后总体积小于整个杯子容积，说明分子之间有间隙，故A错误； B．对乙图，自由膨胀和扩散现象不具有双向可逆性，故B错误； C．对丙图，同种金属不可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现，单质金属通常是晶体，合金通常是非晶体，故C错误； D．根据统计规律可知，某个小珠子的落点是无规律的，大量小珠子最终的落点有一定的规律，故D正确。 故选D。 4. 如图所示为LC振荡电路中，从t=0时刻开始描绘的两平行板电容器所带的电荷量q关于时间t的变化规律，则下列说法正确的是（　　） A. 0~t1时间内，LC振荡电路中的电流正在增加 B. t2时刻线圈产生的磁场最弱 C. t2~t3时间内，回路中的磁场能正向电场能转化 D. t4时刻，两极板之间的电场能最少 【答案】AB 【解析】 【详解】A．0~t1时间内，两极板所带的电荷量正在逐渐减少，电容器正在放电，LC振荡电路中的电流正在增加，故A正确； BD．t2、t4时刻两极板所带的电荷量最多，两极板间的电压最大，回路中的电场能最强，回路中的电流最小，线圈产生的磁场最弱，故B正确，D错误； C．t2~t3时间内，电容器的电荷量正在逐渐减少，电容器正在放电，则回路中的电场能正向磁场能转化，故C错误。 故选AB。 5. 某种金属，在光的照射下产生光电子的最大初动能与入射光频率v的关系图像如图所示，已知普朗克常量为h，电子的电荷量大小为e，图像上的一点的坐标为，光在真空中传播速度为c，下列说法正确的是（　　） A. 图像的斜率为 B. 金属的逸出功为 C. 金属的截止频率为 D. 当入射光的波长大于，金属就不能发生光电效应 【答案】D 【解析】 【详解】A．由光电效应方程 可知关系图像的斜率为普朗克常量为h，故A错误； B．由 解得金属的逸出功为 故B错误； C．由 结合 综合解得金属的截止频率为 故C错误； D．当入射光的频率ν小于，金属就不能发生光电效应，结合 可得 解得 故D正确。 故选D。 6. 下列核反应方程式的书写正确的是（  ） A. 中微子v与水中的发生核反应，产生中子的核反应方程式为 B. 钛44的衰变方程为 C. 在快中子的辐射下可转化为，其核反应方程为 D. 自然界铀中铀238发生衰变的方程为 【答案】C 【解析】 【详解】A．中微子v与水中的发生核反应，产生中子的核反应方程式为 故A错误； B．钛44的衰变方程为 故B错误； C．在快中子的辐射下可转化为，其核反应方程为 故C正确； D．自然界铀中的铀238发生衰变的方程为 故D错误。 故选C。 7. 如图所示，倾角为的斜面体固定在水平地面上，质量为的物体在平行于斜面底边、大小为的水平力作用下静止于斜面上。取，，重力加速度，该物体受到的摩擦力大小为（　　） A 6N B. 8N C. 10N D. 12N 【答案】C 【解析】 【详解】对物体受力分析可知，物体受重力、支持力、水平力F以及摩擦力作用而处于平衡状态，将重力分解为垂直于斜面和沿斜面的两个分力，根据平衡条件可知，在沿斜面方向上，重力的分力与水平力F以及摩擦力的合力为零，则摩擦力大小等于F与的合力，由几何关系可知，该物体受到的摩擦力大小为 故选C。 二、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，有多项符合题自要求。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. A、B两辆赛车从同一地点沿同一平直公路行驶，两车的图像如图所示，其中为位移x和时间t的比值。由图像可知（ ） A. A车的加速度大小为 B. B车在6s末速度减小到零 C. A车追上B车前，2s末A、B两车相距最远 D. B车速度减小到零时，A车的速度大小为 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．由运动学公式 化简可得 由关系式可知，斜率，纵截距，所以由图可知，A车的初速度和加速度分别为 ， B车的初速度和加速度分别为 ， A错误； BD．对B车，由运动学公式可得，B车减速到零的时间为 此时A车的速度为 BD正确； C．A车追上B车前，当两车速度相等时，相距最远，历时，则 解得 C正确。 故选BCD。 9. 将甲图的特殊楼梯的台阶编号比作乙图原子能级的量子数n，用一系列水平线表示原子的能级，相邻水平线之间的距离与相应的能级差成正比。这样的一系列水平线便构成乙图氢原子的能级图，下列说法正确的是（　　） A. 甲图台阶的间隔可以比作乙图的能级 B. 乙图中的水平线呈现“上密下疏”的分布特点，当量子数很大时，水平线将很密集地“挤”在一起 C. 当量子数很大时，氢原子接近电离状态，量子化能量也逐渐趋于连续且接近某个正值 D. 对乙图，能量最低的状态为基态，高于基态的状态为激发态 【答案】BD 【解析】 【详解】A. 甲图台阶的间隔可以比作乙图的能级差，A错误； B. 乙图中的水平线呈现“上密下疏”的分布特点，当量子数很大时，水平线将很密集地“挤”在一起，B正确； C. 当量子数很大时，氢原子接近电离状态，量子化能量也逐渐趋于连续且接近零，C错误； D. 对乙图，能量最低的状态为基态，高于基态的状态为激发态，D正确。 故选BD。 10. 如图所示，一倾角为的三角形斜劈ABC放在水平地面上，将一可以视为质点的光滑滑块置于斜劈上，在滑块上加一方向如图所示的拉力F，整个系统处于静止状态。现将拉力F沿顺时针方向缓慢地转过一个小角度，该过程中滑块和斜劈始终保持静止状态。则上述过程中（  ） A. 拉力增大 B. 斜劈对滑块的支持力不变 C. 斜劈对水平面的压力变大 D. 斜劈所受水平面的摩擦力减小 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．设滑块与斜劈的质量分别为m、M，拉力与斜面的夹角为，滑块受重力、支持力和拉力的作用，则在沿斜面方向上 ① 在垂直斜面的方向上 ② 当拉力沿逆时针方向缓慢地转过一个小角度时，变大，由①可知，拉力F增大，由②可知，支持力FN变小，故A正确，B错误； CD．斜劈受到重力Mg、水平面的支持力FN1、摩擦力Ff、滑块的压力，受力分析如图所示，水平方向上 Ff=sin =FN 故摩擦力Ff减小，竖直方向上 FN1=Mg+cos 减小，则FN1减小，由牛顿第三定律可知，斜劈对水平面的压力减小，故C错误，D正确。 故选AD。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 研究小车做匀变速直线运动的实验装置如图甲所示，其中斜面倾角可调，打点计时器的工作频率为50Hz；纸带上计数点的间距如图乙所示，测得、、、、、，其中每相邻两计数点之间还有1个计时点未画出。（计算结果均保留3位有效数字） （1）部分实验步骤如下： a.打点完毕，关闭电源，取出纸带； b.接通电源，待打点计时器工作稳定后放开小车； c.将小车停靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连； d.把打点计时器固定在平板上，让纸带穿过限位孔。 上述实验步骤的正确顺序是______（用字母填写）。 （2）计数点3对应的瞬时速度大小______m/s。 （3）充分利用记录数据，减小误差，可得小车加速度的大小_______。 【答案】 ①. dcba ②. 0.506 ③. 2.10 【解析】 【详解】（1）[1]安装器材时要注意先固定好打点计时器，让纸带穿过限位孔，然后再将小车放在平板上靠近打点计时器的位置，并将纸带与小车尾部相连，顺序为dcba。 （2）[2]用T表示相邻两计数点间的时间间隔，根据题意可得 根据匀变速直线运动中间时刻瞬时速度等于该过程平均速度可得 （3）[3]根据逐差法可得小车运动的加速度 12. 用油膜法测油酸分子的直径，主要实验步骤如下： （1）将体积为的油酸溶于酒精中制成体积为的油酸酒精溶液，则溶液的浓度为_______×100%； （2）用注射器取适量溶液滴入量筒，如图甲所示，测得滴入100滴溶液，量筒内的溶液体积为，则每滴溶液的体积为________； （3）如图乙所示，向浅水盘中倒入清水，在水面上轻轻而均匀地撒一层痱子粉，如图丙所示，在水面上用滴管滴一滴酒精油酸溶液。当油层不再扩散，形状稳定时，油膜的厚度近似等于油酸分子_____（填“直径”或“半径”）； （4）如图丁所示，一滴油酸酒精溶液滴入水中，油酸分子就这样一个挨一个整齐地紧密排列在水面上，这层油酸酒精溶液中的纯油酸体积为_______（用“”表示）； （5）当油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板轻放在浅盘上，如图戊所示，用细彩笔仔细地把油酸膜的形状画在玻璃板上．数得边缘轮廓围成的正方形小方格数为___________，采用的方法为______________（填“近似法”“归纳法”或“互补法”），即不足半个的舍去，大于半个的算一个，计算获得油膜面积。若玻璃板上正方形小方格的边长为L，则油酸分子的直径为___________。 【答案】（1） （2） （3）直径 （4） （5） ①. 60 ②. 近似法 ③. 【解析】 【小问1详解】 将体积为的油酸溶于酒精中制成体积为的油酸酒精溶液，则溶液的浓度为 【小问2详解】 用注射器取适量溶液滴入量筒，如图甲所示，测得滴入100滴溶液，量筒内的溶液体积为，则每滴溶液的体积为 【小问3详解】 当油层不再扩散，形状稳定时，水面上形成单分子油膜，油膜的厚度近似等于油酸分子直径。 【小问4详解】 油酸分子就这样一个挨一个整齐地紧密排列在水面上，这层油酸酒精溶液中的纯油酸体积为 【小问5详解】 [1]不足半个的舍去，大于半个的算一个，正方形小方格数为60个。 [2]实验中采用的方法为近似法。 [3]油酸分子的直径为 13. 如图所示为竖直放置的上粗下细的封闭细管，水银柱将理想气体分隔为甲、乙两部分，甲、乙的初始温度均为，体积分别为。压强分别为，现让乙的温度缓慢增加，同时改变甲的温度，稳定后甲的压强为，乙的温度为，乙的压强仍为，粗、细管中始终都有水银，求： （1）乙对水银柱做的功； （2）稳定后甲的体积和温度。 【答案】（1）；（2）； 【解析】 【详解】（1）依题意，乙气体为等压变化，可得 解得 乙对水银柱做的功为 （2）因为封闭细管的总容积不变，所以甲的体积 对甲由理想气体状态方程可得 解得 14. 如图所示，某同学通过三段轻绳提起一质量为的物体，三段轻绳的结点为O，轻绳OB水平且B端与物体相连，轻绳OA与竖直方向的夹角。已知，，与间的动摩擦因数，与水平桌面间的动摩擦因数，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，，g取。 （1）若，该同学和整个装置在图示位置处于静止状态，求轻绳OA受到拉力的大小以及与水平桌面间摩擦力的大小； （2）为使该同学和整个装置保持图示结构不变，物体的质量最大不能超过多少? 【答案】（1）12.5N，7.5N；（2） 【解析】 【详解】（1）对结点O受力分析，根据受力平衡可得 ， 解得轻绳OA受到拉力的大小为 轻绳OB受到拉力的大小 以、为整体，根据受力平衡可得，与水平桌面间摩擦力的大小为 （2）与之间的最大静摩擦力为 与桌面间的最大静摩擦力为 为使该同学和整个装置保持图示结构不变，轻绳OB受到拉力最大值为 对结点O受力分析，根据受力平衡可得 可得物体最大质量为 可知物体的质量最大不能超过。 15. 如图甲所示是交流发电机模型示意图。在匀强磁场中有一矩形线圈可绕线圈平面内垂直于磁感线的轴逆时针匀速转动；输出一正弦交流电的电动势随时间变化的规律如图乙所示。连接的理想变压器原、副线圈的匝数比，电阻，D为理想二极管（理想二极管具有单向导电性），线圈电阻不计。 （1）请写出从图甲所示位置开始计时，原线圈接的交变电压瞬时值表达式； （2）求通过的电流（计算结果保留根式）： （3）求变压器的输入功率。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）从图甲所示位置开始计时，原线圈接的交变电压瞬时值表达式为 由乙图可知 可得 （2）根据电流的热效应，可得 又 其中 解得 （3）变压器的输入功率为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$