精品解析：河南省新高中创新联盟TOP二十名校2023-2024学年高二下学期6月调研考试物理试题

新高中创新联盟TOP二十名校高二年级6月调研考试 物理 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名，准考证号填写在答题卡上，并将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，用铅笔把答题卡上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收回。 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，只有一项是符合题目要求的． 1. 氢原子从高能级向n=1、2能级跃迁产生的相应光谱，分别称为莱曼系和巴耳末系，如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 巴耳末系光子能量大于莱曼系光子能量 B. 巴耳末系光波的波长可能等于莱曼系光波的波长 C. 若巴耳末系和莱曼系的某种光波分别通过同一双缝干涉装置，则巴耳末系光波干涉条纹间距更大 D. 若用巴耳末系和莱曼系光分别照射同一金属发生光电效应，则用巴耳末系光照射产生的光电子最大初动能更大 2. 一物体在水平拉力作用下，沿粗糙程度不变的水平地面由静止开始运动，其动能随位移x变化的图像如图所示，则下列说法正确的是（ ） A. 水平拉力逐渐增大，最后保持不变 B. 水平拉力逐渐减小，最后减为零 C. 整个过程物体机械能一直增加 D. 物体与地面之间摩擦产生的热量一直增加 3. 家庭常用如图所示的喷壶浇花，若某次装水后，拧紧壶盖，气体体积为，此时气体温度为．后由于日晒，气体温度升高为，假设喷水过程中气体温度不变，大气压强恒定，不计喷壶容积变化，若不打气，则此温度下喷壶最多喷出的水为（　　） A. B. C. D. 4. 我国发射的“天问一号”火星探测器沿椭圆轨道围绕火星飞行，其周期为，地球绕太阳运行的周期为，已知火星质量与太阳质量之比为n，则“天问一号”轨道的半长轴与日地间距之比为（ ） A. B. C. D. 5. 用水平细绳将消防员和落水者从水平冰面拉向河岸，如图甲所示，运动过程的v-t图像如图乙所示，设两人与冰面间的粗糙程度保持不变，忽略细绳质量，则下列说法正确的是（　　） A. 0~t时间内拉力越来越大 B. t~2t时间内的位移是0~t时间内位移的3倍 C. t~2t时间内细绳拉力小于0~t时间内拉力大小的2倍 D. 因两者加速运动，故落水者对消防员的拉力与消防员对落水者的拉力大小不等 6. 足球运动员正对竖直墙壁练习踢球，其中a、b两足球的运动轨迹如图所示，两轨迹最高点在同一水平面内，其中a足球恰好落在墙角，b足球垂直撞击在墙壁上，忽略空气阻力，不考虑足球的反弹，下列说法正确的是（ ） A. 两足球在空中运动的时间相同 B. b足球在空中运动的时间是a足球在空中运动时间的2倍 C. a足球在最高点处的速率是b足球在最高点处速率的2倍 D. b足球水平分速度是a足球水平分速度的2倍 7. 如图所示，两根相互平行的光滑长直金属导轨固定在水平面上，导轨左端连接一电容器，电容器电容为C，两极板间的电压为U，质量为m的导体棒垂直导轨放置，且与导轨接触良好，已知整个系统处在方向竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，两导轨间距为L，不计导轨和导体棒的电阻，合上开关后，导体棒最终速度大小为（　　） A. 0 B. C. 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，有多项是符合题目要求的．全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分． 8. 军舰在我国捍卫仁爱礁主权活动中发挥着重要作用．军舰多利用声呐探测水下目标，如图为声呐在水下发出的一列超声波的部分波形图，下列说法正确的是（ ） A. 该波波源的起振方向一定沿y轴负方向 B. 敌方舰艇接收到的该超声波频率一定发生变化 C. 该超声波从水中传入空气频率一定不变 D. 该超声波遇到尺寸大约为3cm的礁石时，可以发生明显的衍射现象 9. 悬挂红灯笼为节日增加了喜庆的气氛，如图所示，灯笼1、2、3与4、5、6左右对称分布，细绳两端切线与水平方向成30°角，设每个灯笼的质量为m，重力加速度大小为g，不计连接灯笼的细绳质量，下列说法正确的是（　　） A. 细绳各处弹力大小相同 B. 3、4灯笼之间的细绳呈水平状态 C. 细绳每端的拉力大小为12mg D. 2、3灯笼之间细绳拉力大小为 10. 如图所示，三角形abc区域（含边界）内存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，在a点有一粒子源，可向三角形内部发射大小和方向均不相同的同种带电粒子。已知，，ab边长为L，粒子质量为m，电荷量为，下列说法正确的是（ ） A. 粒子在磁场中运动的最长时间为 B. 粒子在磁场中运动的最长时间为 C. 沿ab边入射，从ac边飞出的粒子的最大速率为 D. 沿ab边入射，从ac边飞出的粒子的最大速率为 三、非选择题：本题共5小题，共54分． 11. 某同学利用如图甲所示装置验证小球下落过程机械能守恒，已知当地重力加速度大小为g，实验步骤如下： ①用天平测出钩码的质量为m； ②将拉力传感器固定在铁架台上，细绳一端连接钩码，另一端连接在传感器上； ③将细绳拉至水平位置且刚好伸长，由静止释放钩码； ④拉力传感器记录的拉力随时间变化的图像如图乙所示。 回答下面的问题： （1）若用r表示钩码做圆周运动的半径，则其到达最低点时的动能可表示为Ek=______（用已知量和所测物理量进行表示）； （2）若钩码由静止释放到运动至最低点过程满足关系式______（用已知量和所测物理量进行表示），说明该过程机械能守恒； （3）若本实验中无法确定钩码重心位置，对实验结果______（填“有”或“无”）影响。 12. 某同学利用如图所示的电路测量未知电阻的阻值，实验器材：被测电阻Rx、电源E（内阻忽略不计）、电压表V（内阻非常大）、电阻箱R、开关S和S1、导线若干，请根据实验电路图回答下列问题： （1）根据电路图完成实物连线______。 （2）完成实验步骤： ①将电阻箱R的阻值调到最大，闭合开关______（填“S”或“S1”），断开开关______（填“S”或“S1”），调节电阻箱的阻值为R1，读出此时电压表示数U1； ②再闭合开关______（填“S”或“S1”），读出此时电压表示数U2； ③根据表达式Rx=______即可测出未知电阻的阻值。 13. 某种液面高度监视器基本原理如图所示，容器底部装有平面镜，顶部A点有一光电转换装置，当有光照射到A点时就会触发警报系统，顶部O处发射出的细光束与顶部成30°夹角，光线射入液体经平面镜反射后，照射到顶部的B点，已知O、B之间的距离为，顶部与底部之间的高度差为，此时液体深度为容器深度的一半，忽略液面的反射光线。 （1）若要触发警报系统，应使液面上升还是下降？ （2）求液体的折射率n。 14. 如图所示，轻质弹簧左端固定在竖直墙面上，右端连接质量为m=1kg的滑块，当弹簧被压缩了∆x=0.2m时，滑块恰好能静止在粗糙水平面上，此时弹簧具有的弹性势能为E=0.2J。现对滑块施加水平向右的拉力，使滑块由静止开始向右做匀加速直线运动，经2s的时间，弹簧刚好恢复原长。已知重力加速度大小为g=10m/s2，滑块与水平面间的动摩擦因数为µ=0.1，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求此过程中： （1）拉力的最大值Fm； （2）拉力做的功W。 15. 如图所示，A、B为平行板电容器的两极板，其中A极板所带电荷量为，B极板所带电荷量为，且A极板接地。一粒子源位于两极板左侧正中央，可平行于极板发射电荷量为，质量为的粒子，粒子的初速度为，粒子源每秒发射个粒子，已知两极板间距为，极板长为，电容器的电容为，假设打在极板上的粒子将电荷量全部转移给极板，不计粒子重力取2.23，π取3.14，求： （1）第一个进入电容器的粒子能否从两极板间飞出？若能，请确定其飞出位置；若不能，请确定其打在极板上的位置； （2）经多长时间后飞入的粒子将会有相同的运动轨迹？ （3）若保持两极板电压不变，将两极板间距改为，极板足够长，且在两极板之间加一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为，粒子仍从两极板中心飞入电容器，求第一个进入电容器的粒子在极板间运动的时间。（此结果保留两位有效数字） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 新高中创新联盟TOP二十名校高二年级6月调研考试 物理 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名，准考证号填写在答题卡上，并将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，用铅笔把答题卡上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收回。 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，只有一项是符合题目要求的． 1. 氢原子从高能级向n=1、2能级跃迁产生的相应光谱，分别称为莱曼系和巴耳末系，如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 巴耳末系光子能量大于莱曼系光子能量 B. 巴耳末系光波的波长可能等于莱曼系光波的波长 C. 若巴耳末系和莱曼系的某种光波分别通过同一双缝干涉装置，则巴耳末系光波干涉条纹间距更大 D. 若用巴耳末系和莱曼系光分别照射同一金属发生光电效应，则用巴耳末系光照射产生的光电子最大初动能更大 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据跃迁规律 巴耳末系比莱曼系光子能量小，频率小，故A错误； B．根据 可知，巴耳末系比莱曼系光波波长大，故B错误； C．根据 可知，通过同一双缝干涉装置，巴耳末系光波干涉条纹间距更大，故C正确； D．根据 可知，用巴耳末系光子照射产生的光电子最大初动能更小，故D错误。 故选C。 2. 一物体在水平拉力作用下，沿粗糙程度不变的水平地面由静止开始运动，其动能随位移x变化的图像如图所示，则下列说法正确的是（ ） A. 水平拉力逐渐增大，最后保持不变 B. 水平拉力逐渐减小，最后减为零 C. 整个过程物体机械能一直增加 D. 物体与地面之间摩擦产生的热量一直增加 【答案】D 【解析】 【详解】AB．图像的斜率为合外力，由图可以看出，合外力逐渐减小，最后为0，因摩擦力不变，故拉力逐渐减小，最后保持不变，故AB错误； C．当动能不变之后，机械能也不再变化，故C错误； D．因物体与地面之间一直产生相对运动，故摩擦产生的热量一直增加，即D正确。 故选D。 3. 家庭常用如图所示的喷壶浇花，若某次装水后，拧紧壶盖，气体体积为，此时气体温度为．后由于日晒，气体温度升高为，假设喷水过程中气体温度不变，大气压强恒定，不计喷壶容积变化，若不打气，则此温度下喷壶最多喷出的水为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】从封上壶盖到喷水结束，气体做等压变化，根据盖-吕萨克定律有 解得 故选A。 4. 我国发射的“天问一号”火星探测器沿椭圆轨道围绕火星飞行，其周期为，地球绕太阳运行的周期为，已知火星质量与太阳质量之比为n，则“天问一号”轨道的半长轴与日地间距之比为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据 对“天问一号”有 对地球有 联立可得 故选B。 5. 用水平细绳将消防员和落水者从水平冰面拉向河岸，如图甲所示，运动过程的v-t图像如图乙所示，设两人与冰面间的粗糙程度保持不变，忽略细绳质量，则下列说法正确的是（　　） A. 0~t时间内拉力越来越大 B. t~2t时间内的位移是0~t时间内位移的3倍 C. t~2t时间内细绳拉力小于0~t时间内拉力大小的2倍 D. 因两者加速运动，故落水者对消防员的拉力与消防员对落水者的拉力大小不等 【答案】C 【解析】 【详解】A．0~t时间内加速度恒定，故拉力不变，故A错误； B．v-t图像与坐标轴所围的面积表示位移的大小，由图可知，0~t时间内位移为 t~2t时间内位移为 所以 故B错误； C．设0~t时间内拉力大小为F1，t~2t时间内细绳拉力大小为F2，根据牛顿第二定律有 由图可知 ， 由以上各式整理可得 故 故C正确； D．根据牛顿第三定律可知，落水者对消防员的拉力与消防员对落水者的拉力大小相等，故D错误。 故选C。 6. 足球运动员正对竖直墙壁练习踢球，其中a、b两足球的运动轨迹如图所示，两轨迹最高点在同一水平面内，其中a足球恰好落在墙角，b足球垂直撞击在墙壁上，忽略空气阻力，不考虑足球的反弹，下列说法正确的是（ ） A. 两足球在空中运动的时间相同 B. b足球在空中运动的时间是a足球在空中运动时间的2倍 C. a足球在最高点处的速率是b足球在最高点处速率的2倍 D. b足球水平分速度是a足球水平分速度的2倍 【答案】D 【解析】 【详解】AB．因两足球上升的最大高度相同，故足球在空中运动的时间是足球在空中运动时间的2倍，故AB错误； CD．两足球水平位移相同，根据 可知足球在最高点处的速率是足球在最高点处速率的，即b足球水平分速度是a足球水平分速度的2倍，故C错误，D正确。 故选D。 7. 如图所示，两根相互平行的光滑长直金属导轨固定在水平面上，导轨左端连接一电容器，电容器电容为C，两极板间的电压为U，质量为m的导体棒垂直导轨放置，且与导轨接触良好，已知整个系统处在方向竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，两导轨间距为L，不计导轨和导体棒的电阻，合上开关后，导体棒最终速度大小为（　　） A. 0 B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】导体棒最终达到稳定时，速度最大，此时电容器两端电压等于导体棒切割产生的电动势，即 对导体棒，应用动量定理有 此时电容器所带电荷量为 解得 故选C。 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，有多项是符合题目要求的．全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分． 8. 军舰在我国捍卫仁爱礁主权活动中发挥着重要作用．军舰多利用声呐探测水下目标，如图为声呐在水下发出的一列超声波的部分波形图，下列说法正确的是（ ） A. 该波波源的起振方向一定沿y轴负方向 B. 敌方舰艇接收到的该超声波频率一定发生变化 C. 该超声波从水中传入空气频率一定不变 D. 该超声波遇到尺寸大约为3cm的礁石时，可以发生明显的衍射现象 【答案】CD 【解析】 【详解】A．因不知波源振动的时间，故无法确定其起振方向，故A错误； B．因不明确敌方舰艇相对波源的运动情况，故无法确定敌方舰艇接收到的该声呐频率的变化情况，故B错误； C．波的频率由波源决定，故声波从水中传入空气频率不变，故C正确； D．由图可知，该波波长为0.03m，和礁石的尺寸相差不多，故可以发生明显的衍射现象，故D正确。 故选CD。 9. 悬挂红灯笼为节日增加了喜庆的气氛，如图所示，灯笼1、2、3与4、5、6左右对称分布，细绳两端切线与水平方向成30°角，设每个灯笼的质量为m，重力加速度大小为g，不计连接灯笼的细绳质量，下列说法正确的是（　　） A. 细绳各处弹力大小相同 B. 3、4灯笼之间的细绳呈水平状态 C. 细绳每端的拉力大小为12mg D. 2、3灯笼之间细绳拉力大小为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．细绳同一侧各处弹力大小不同，故A错误； B．根据对称性可知，3、4灯笼之间的细绳呈水平状态，故B正确； C．对整体有 解得 故C错误； D．对3灯笼受力分析有 解得 故D正确。 故选BD。 10. 如图所示，三角形abc区域（含边界）内存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，在a点有一粒子源，可向三角形内部发射大小和方向均不相同的同种带电粒子。已知，，ab边长为L，粒子质量为m，电荷量为，下列说法正确的是（ ） A. 粒子在磁场中运动的最长时间为 B. 粒子在磁场中运动的最长时间为 C. 沿ab边入射，从ac边飞出的粒子的最大速率为 D. 沿ab边入射，从ac边飞出的粒子的最大速率为 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．粒子沿着边入射从边飞出时，粒子在磁场中运动的时间最长，轨迹如图甲所示， 根据几何关系可知，转过的圆心角为120°，故粒子在磁场中运动的最长时间为 故A正确，B错误； CD．当粒子沿边入射，轨迹恰好与边相切时，粒子轨迹半径最大，对应速率最大，粒子运动轨迹如图乙所示 根据几何关系可知，粒子轨迹半径为，由 可知 故C正确，D错误。 故选AC。 三、非选择题：本题共5小题，共54分． 11. 某同学利用如图甲所示装置验证小球下落过程机械能守恒，已知当地重力加速度大小为g，实验步骤如下： ①用天平测出钩码的质量为m； ②将拉力传感器固定在铁架台上，细绳一端连接钩码，另一端连接在传感器上； ③将细绳拉至水平位置且刚好伸长，由静止释放钩码； ④拉力传感器记录的拉力随时间变化的图像如图乙所示。 回答下面的问题： （1）若用r表示钩码做圆周运动的半径，则其到达最低点时的动能可表示为Ek=______（用已知量和所测物理量进行表示）； （2）若钩码由静止释放到运动至最低点过程满足关系式______（用已知量和所测物理量进行表示），说明该过程机械能守恒； （3）若本实验中无法确定钩码重心位置，对实验结果______（填“有”或“无”）影响。 【答案】（1） （2） （3）无 【解析】 【小问1详解】 由乙图可知，小球到达最低点时绳子拉力为F1，在最低点，有 则 【小问2详解】 由机械能守恒有 结合（1）解得 【小问3详解】 由以上分析可知，若小球下落过程中机械能守恒，则小球重力势能的减少量等于动能的增加量，等式两边可以约掉r，即钩码重心位置对实验结果无影响。 12. 某同学利用如图所示的电路测量未知电阻的阻值，实验器材：被测电阻Rx、电源E（内阻忽略不计）、电压表V（内阻非常大）、电阻箱R、开关S和S1、导线若干，请根据实验电路图回答下列问题： （1）根据电路图完成实物连线______。 （2）完成实验步骤： ①将电阻箱R的阻值调到最大，闭合开关______（填“S”或“S1”），断开开关______（填“S”或“S1”），调节电阻箱的阻值为R1，读出此时电压表示数U1； ②再闭合开关______（填“S”或“S1”），读出此时电压表示数U2； ③根据表达式Rx=______即可测出未知电阻的阻值。 【答案】（1） （2） ①. S ②. S1 ③. S1 ④. 【解析】 【小问1详解】 如图所示 【小问2详解】 [1][2]先闭合S，断开开关S1，根据闭合电路欧姆定律有 [3][4]再闭合S1后，根据闭合电路欧姆定律有 联立解得 13. 某种液面高度监视器基本原理如图所示，容器底部装有平面镜，顶部A点有一光电转换装置，当有光照射到A点时就会触发警报系统，顶部O处发射出的细光束与顶部成30°夹角，光线射入液体经平面镜反射后，照射到顶部的B点，已知O、B之间的距离为，顶部与底部之间的高度差为，此时液体深度为容器深度的一半，忽略液面的反射光线。 （1）若要触发警报系统，应使液面上升还是下降？ （2）求液体的折射率n。 【答案】（1）应使液面上升；（2） 【解析】 【详解】（1）若要触发警报系统，光路图如图所示 由图可知，液面应上升； （2）画出光路图如图所示 设射入液面时的折射角为θ，由几何关系可知 根据折射率表达式有 解得 14. 如图所示，轻质弹簧左端固定在竖直墙面上，右端连接质量为m=1kg的滑块，当弹簧被压缩了∆x=0.2m时，滑块恰好能静止在粗糙水平面上，此时弹簧具有的弹性势能为E=0.2J。现对滑块施加水平向右的拉力，使滑块由静止开始向右做匀加速直线运动，经2s的时间，弹簧刚好恢复原长。已知重力加速度大小为g=10m/s2，滑块与水平面间的动摩擦因数为µ=0.1，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求此过程中： （1）拉力的最大值Fm； （2）拉力做的功W。 【答案】（1）1.1N；（2）0.02J 【解析】 【详解】（1）设加速度大小为a，由运动学公式有 当弹簧刚好恢复原长时，拉力最大，则根据牛顿第二定律有 解得 （2）由运动学公式有 根据能量转化与守恒有 解得 15. 如图所示，A、B为平行板电容器的两极板，其中A极板所带电荷量为，B极板所带电荷量为，且A极板接地。一粒子源位于两极板左侧正中央，可平行于极板发射电荷量为，质量为的粒子，粒子的初速度为，粒子源每秒发射个粒子，已知两极板间距为，极板长为，电容器的电容为，假设打在极板上的粒子将电荷量全部转移给极板，不计粒子重力取2.23，π取3.14，求： （1）第一个进入电容器的粒子能否从两极板间飞出？若能，请确定其飞出位置；若不能，请确定其打在极板上的位置； （2）经多长时间后飞入的粒子将会有相同的运动轨迹？ （3）若保持两极板电压不变，将两极板间距改为，极板足够长，且在两极板之间加一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为，粒子仍从两极板中心飞入电容器，求第一个进入电容器的粒子在极板间运动的时间。（此结果保留两位有效数字） 【答案】（1）0.1m；（2）5s；（3）0.65s 【解析】 【详解】（1）假设粒子不能飞出极板，则有 沿极板方向运动的距离为 联立解得 故假设成立，粒子能打在B极板上，其位置距B极板左端距离为 （2）当粒子能够从两极板间飞出后，粒子运动轨迹相同，设此时电容器所带电荷量为Q1，则 若粒子刚好从上极板边缘飞出，则有 解得 （3）将粒子进入电容器时的速度看作由向右的速度v+v0和向左的速度v合成的，且设 这样粒子在磁场中的运动可看作是以v+v0的匀速圆周运动与以速度v向左的匀速运动的合运动，如图所示 此时 根据洛伦兹力提供向心力有 由以上分析可知，粒子运动时间与水平方向无关，设转过的圆心角为，根据几何关系有 故粒子运动时间为 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $