湖北省荆州中学2024-2025学年高二下学期6月月考物理试卷

荆州中学2024-2025学年高二下学期6月月考 物理试题 （全卷满分 100 分 考试用时 75 分钟） 一、选择题：本题共 10 小题，每小题 4 分，共 40 分。在每小题给出的四个选项中，第 17 题只有一项符合题目要求，第 810 题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有错选的得 0 分。 1．原子弹、氢弹、中子弹是核武器家族中的3个重要成员。1988年中国首颗中子弹研制成功，并进行了爆炸试验，自此以后，中国正式掌握了第三代核武器的设计及研制能力。如图为中子弹剖面示意图，中子弹使用的是铍元素外壳，铍9在一个中子的轰击下会发生如下核反应：，则下列说法正确的是（   ） A．X是粒子 B．中子弹是一种原子弹 C．中子弹的原理是核裂变反应 D．可以采用电磁场干扰发射出的中子 2．2024年6月25日嫦娥六号返回器顺利着陆，返回器与主舱室分离后，主舱室通过调整后在圆轨道运行，返回器用“打水漂”的方式再入大气层，最终通过降落伞辅助成功着陆，其主要过程如下图，已知主舱室维持在半径为r的轨道上做周期为T的匀速圆周运动，引力常量为G，则有（　　） A．主舱室在半径为r的轨道上稳定运行的速度应大于7.9km/s B．打开降落伞后，返回器靠近地面过程中一直处于失重状态 C．由题给条件可求出地球密度为 D．根据题给条件可求出地球质量 3．如图甲所示，小鸟一头扎入水中捕鱼，假设小鸟的俯冲是自由落体运动，进入水中后是匀减速直线运动，其v-t图像如图乙所示，自由落体运动的时间为，整个过程的运动时间为，最大速度为=18 m/s，重力加速度g取10 m/，下列说法正确的是（　　） A．研究小鸟运动全过程所用时间不能将其视为质点 B．整个过程下落的高度为27 m C．至时间内v-t图线的斜率—10m/ D．至时间内阻力比重力小 4．如图所示，一椭圆的两焦点M、N处固定有两个等量异种电荷+Q，-Q，O为椭圆中心，a、b是椭圆短轴上的两个端点，c是OM上的一点，d是Oa上的一点，e、f是椭圆上关于O点对称的两个点，取无穷远处电势为零，下列说法中正确的是（　　）    A．a、b两点电势相等，电场强度不同 B．e、f两点电场强度相同，电势不同 C．一质子在c点受到的静电力大于在d点受到的静电力，在c点的电势能小于在d点的电势能 D．一电子从a点沿直线移到O点，再从O点沿直线移到c点，电子的电势能先增大后减小 5．如图所示，水平架设的三根绝缘直流输电线彼此平行，输电线上的P点、Q点、M点在同一竖直平面内，△PQM恰好为等边三角形，O点为△PQM的中心，C点为PM的中点。P、M处电流方向垂直于纸面向里，Q处电流方向垂直于纸面向外，P、Q、M处的电流均为，此时C点的磁感应强度大小为。已知通电长直导线周围的磁感应强度（I为长直导线中的电流，r为磁场中某点到直导线的距离，k为常数），则O点的磁感应强度大小为（　　） A． B． C． D． 6．如图所示，在倾角为θ的光滑固定斜面上将弹簧一端固定，弹簧下面挂一质量为m的物体，物体在斜面上做振幅为A的简谐运动，当物体振动到最高点时，弹簧恰好为原长。物体在振动过程中弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（   ） A．弹簧的最大弹性势能等于 B．弹簧的弹性势能和物体的动能总和不变 C．物体在最低点时的加速度大小应为 D．物体在最低点时的弹力大小应为 7．如图所示为设计过山车轨道路线的平面图，凹圆弧ABC和凸圆弧CDE的半径均为R，圆心角均为，B点与地面相切，A、C、E三点处于同一高度，且各段之间平滑连接。设想过山车从距地面高为H的P点由静止开始运动，安全行驶（过山车对轨道一直有压力）至F点，在理想的情况下可以认为运动过程中不受摩擦力及空气阻力，则H应满足（　　） A． B． C． D． 8．如图，理想变压器的副线圈接入电路的匝数可通过滑动触头T调节，副线圈回路接有滑动变阻器R、定值电阻和、开关S。S处于闭合状态，在原线圈电压不变的情况下，为提高的热功率，可以（　　） A．保持T不动，滑动变阻器R的滑片向f端滑动 B．将T向b端移动，滑动变阻器R的滑片位置不变 C．将T向a端移动，滑动变阻器R的滑片向f端滑动 D．将T向b端移动，滑动变阻器R的滑片向e端滑动 9．如图所示，等腰棱镜ABC放在水平桌面上，棱镜的底角，一束光线垂直于AB边从D点入射，经过棱镜后，第一次从AC面射出的光线刚好垂直射到水平桌面上，已知光在真空中的传播速度为c，AD的长度为L，则（　　） A．该棱镜的折射率为 B．第一次从AC面射出的光线在棱镜中的传播时间为 C．棱镜中光线第一次射到AB面的时间为 D．经AC面反射的光线可以直接从AB面射出 10．如图，间距为L的两根金属导轨平行放置并固定在绝缘水平桌面上，左端接有一定值电阻R，导轨所在平面存在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场。质量为m的金属棒置于导轨上，在水平拉力作用下从静止开始做匀加速直线运动，一段时间后撤去水平拉力，金属棒最终停在导轨上。已知金属棒在运动过程中，最大速度为v，加速阶段的位移与减速阶段的位移相等，金属棒始终与导轨垂直且接触良好，不计摩擦及金属棒与导轨的电阻，则（　　） A．加速过程中拉力的最大值为 B．加速过程中拉力做的功为 C．加速过程中通过金属棒的电荷量为 D．金属棒加速的时间为 二、实验题:本题共 2 小题，第 11 题6分，第 12 题 10分，共 16分。把答案写在答题卡指定的答题处。 11．如图甲所示为一个简单恒温箱的电路图，其温控电路由一热敏电阻R和继电器组成，图乙为该热敏电阻的图像。初始时继电器的衔铁吸附在M端，当线圈中的电流大于或等于30mA时，衔铁被吸合到N端，则加热电路停止工作。已知继电器线圈的电阻，为继电器线圈供电的电池电动势，内阻不计，图甲中的“电源”是恒温箱加热器的电源。    (1)应该把恒温箱内的加热器接在 端（选填“A、B”或“C、D”）。 (2)如果要使恒温箱内的温度保持，热敏电阻R的阻值为 ，可变电阻的阻值应调节为 。 12．某同学用图a所示装置测定重力加速度，并验证机械能守恒定律。小球上安装有挡光部件，光电门安装在小球平衡位置正下方。 （1）用螺旋测微器测量挡光部件的挡光宽度d，其读数如图b，则d= mm； （2）让单摆做简谐运动并开启传感器的计数模式，当光电门第一次被遮挡时计数器计数为1并同时开始计时，以后光电门被遮挡一次计数增加1，若计数器计数为N时，单摆运动时间为t，则该单摆的周期T= ； （3）摆线长度大约80cm，该同学只有一把量程为30cm的刻度尺，于是他在细线上标记一点A，使得悬点O到A点间的细线长度为30cm，如图c、保持A点以下的细线长度不变，通过改变OA间细线长度l以改变摆长，并测出单摆做简谐运动对应的周期。测量多组数据后绘制T2-l图像，求得图像斜率为，可得当地重力加速度g= ； （4）该同学用此装置继续实验，验证机械能守恒定律。如图d，将小球拉到一定位置由静止释放，释放位置距最低点高度为h，开启传感器计时模式，测得小球摆下后第一次挡光时间为，改变不同高度h并测量不同挡光时间，测量多组数据后绘制图像，发现图像是过原点的直线并求得图像斜率，比较的值与 （写出含有d、k1的表达式），若二者在误差范围内相等，则验证机械能是守恒的。 三、解答题：本题共3小题，共44分。（请写出必要的文字说明、方程式和重要步骤，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．某兴趣小组发射自制的水火箭。发射前瓶内空气的体积为1.4L，水的体积为0.6L，瓶内空气压强为3atm。打开喷嘴后水火箭发射升空，忽略瓶内空气温度的变化及喷水过程中瓶内空气的漏出，外界大气压强为1atm。求： （1）当瓶内的水完全喷完瞬间，瓶内空气压强； （2）当瓶内空气压强与外界大气压强相等时，瓶内剩余空气质量与发射前瓶内空气质量之比。 14．如图所示，一质量M=1kg、长度L=3.5m的“”形木板静止在足够大的水平地面上，木板左端为一竖直薄挡板。一质量m=1kg、可视为质点的小物块，以v0=8m/s的速度从木板右端滑上木板，与薄挡板发生弹性正碰，碰撞时间极短。已知物块与木板间的动摩擦因数μ1=0.4，木板与地面间的动摩擦因数μ2=0.3，取重力加速度大小g=10m/s2。求： (1)小物块滑到左侧挡板处时的速度； (2)两物体碰后达到的共同速度； (3)木板运动的总时间t。 15．如图，在xOy平面内存在以（0，d）为圆心半径为d的磁感应强度为B的圆形磁场，磁场方向垂直纸面向外；x轴上方，0≤y≤2d，2d≤x≤d区域内存在沿x轴正方向的匀强电场，电场强度大小为E（E未知）；x轴下方，以平行于x轴的直线ab为界，ab上方存在垂直纸面向外的匀强磁场，ab下方存在垂直纸面向里的匀强磁场和沿y轴正方向、大小也为E（E未知）的匀强电场；已知ab到x轴的距离为，与y轴交点为c，三个区域磁感应强度大小均为B。一群质量为m，电荷量为+q的粒子均匀分布在，0≤y≤2d的区域内，初速度可视为0，经电场加速后进入圆形磁场区域，经磁场偏转后汇聚到坐标原点O，忽略粒子间的相互作用及其所受到的重力。求： （1）粒子在圆形磁场中运动的轨迹半径及匀强电场场强E的大小； （2）粒子能打在分界线ab上的区域长度（不考虑两次及以上进入x轴下方的粒子）； （3）在O点沿x轴正方向运动的粒子进入x轴下方后，从第1次经过分界线ab到第2次经过分界线ab沿x轴方向运动的距离。 试卷第8页，共8页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 高二6月月考物理参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A D B B A C D AC AC CD 11．(1)A、B (2) 90 190 【详解】（1）当温度较低的时候，热敏电阻R的电阻较大，电路中的电流较小，此时继电器的衔铁与AB部分连接，此时是需要加热的，恒温箱内的加热器要工作，所以该把恒温箱内的加热器接在A、B端。 （2）[1]由图可知如果要使恒温箱内的温度保持，热敏电阻R的阻值为 [2]当温度达到100℃时，加热电路就要断开，此时的继电器的衔铁要被吸合，即控制电路的电流要到达 I=30mA=0.03A 根据闭合电路欧姆定律可得 解得可变电阻的阻值应调节为 12． 2.331/2.332 13．（1）2.1atm；（2）10∶21 【详解】（1）由题意，发射前，瓶内空气压强和体积分别为 p1=3atm V1=1.4L 水完全喷完瞬间，瓶内空气体积为 V2=1.4L+0.6L=2.0L 设瓶内的水完全喷完瞬间，瓶内空气压强为p2，瓶内气体经历等温变化，根据玻意耳定律有 解得 （2）假设发射前瓶内所有空气等温膨胀至压强为p3=1atm时的体积为V3，根据玻意耳定律有 解得 根据（1）中分析可知 空气在相同压强和相同温度下密度相等，当瓶内空气压强与外界大气压强相等时，瓶内剩余空气质量与发射前瓶内空气质量之比为 14．(1)6m/s (2)6m/s (3)1s 【详解】（1）因，所以物块滑上木板后木板仍然静止，设物块在木板上滑动时的加速度大小为a1，物块与挡板碰撞前的速度大小为v1，则有 根据速度—位移公式有 解得 （2）设碰撞后物块和木板的速度分别为、v，则有、 解得 碰撞后物块由静止开始以a1的加速度向左加速，设木板向左滑动的加速度大小为a2，设物块与挡板碰撞后，经过时间t1两者共速，共同速度大小为，在t1的时间内物块的位移大小为x1，木板的位移大小为x2，则有 共速时满足 ，m/s （3）物块的位移为 木板的位移为 解得 所以物块没有离开木板，设物块和木板一起运动时的加速度大小为a3，一起运动的时间为t2，则有 根据速度与时间公式有 可知 解得 15．（1）d，；（2）；（3） 【详解】（1）粒子在圆形磁场中全部汇聚在坐标原点O，则 粒子做匀速圆周运动，则 粒子在匀强电场中做初速度为0的匀加速直线运动，则 联立，得 （2）在O点沿x轴正方向进入下方磁场的粒子打在分界线ab上时，和c点的距离为 在O点沿与x轴正方向夹角为60°进入下方磁场的粒子打在分界线ab上时，和c点的距离为 区域长度 联立得 （3）进入ab下方场区的粒子其运动轨迹为摆线，可将其分解为沿x轴负方向的匀速直线运动和xOy平面内的匀速圆周运动 在O点沿x轴正方向进入下方场区的粒子第1次经过分界线ab时与x轴负方向夹角为60°，由几何关系知粒子从第1次至第2次经过ab时所用时间 由，联立得 粒子做直线运动位移大小为 x直=v直t 粒子做圆周运动在x轴方向位移大小为 又 从第1次经过分界线ab到第2次经过分界线ab沿x轴方向运动的距离 联立，得 答案第4页，共4页 学科网（北京）股份有限公司 $$