精品解析：江苏省南京市文枢高级中学2024-2025学年高二下学期6月期末物理试题

2024—2025学年度第二学期期末学业质量监测卷 高二物理 一、单选题：本大题共11小题；共44分。 1. 在衰变中通常会产生一种被称为“中微子”的粒子。中微子很难被直接探测，但是可以利用中微子与的核反应间接证实中微子的存在。相应的核反应方程为：中微子。由此可知，中微子的质量数和电荷数分别是（　　） A. 0和0 B. 0和1 C. 1和0 D. 1和1 2. 某振源位于坐标原点处，时从平衡位置开始沿轴负方向做简谐运动，沿轴正方向发出一列简谐横波。则时的波形图为（　　） A. B. C. D. 3. 如图所示，粗糙斜面固定在水平地面上，木块以一定的初速度从斜面底端冲上斜面后又滑回斜面底端。则木块上滑过程与下滑过程的（　　） A. 时间相等 B. 加速度相等 C. 损失机械能相等 D. 动量变化量相等 4. 如图，空间存在一方向水平向右的匀强电场，两个带电小球P和Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下，两细绳都恰好与天花板垂直，则（　　） A. P和Q都带正电荷 B. P和Q都带负电荷 C. P带正电荷，Q带负电荷 D. P带负电荷，Q带正电荷 5. 以下说法正确的是（　　） A. 当两个分子间的距离为（平衡位置）时，分子势能最大 B. 布朗运动反映了花粉小颗粒内部分子的无规则运动 C. 一滴油酸酒精溶液体积为V，在水面上形成的单分子油膜面积为S，则油酸分子的直径 D. 温度、压力、电磁作用等可以改变液晶的光学性质 6. 下列实验中能反映光的干涉现象的是（　　） A. B. C. D. 7. 如图1所示是某款小游戏，物体需要从平台A跳跃到前方更高的平台B上。假设不同的操作方式会使物体的运动轨迹出现如图2所示的两种情况，则由图2可推断出（　　） A. 轨迹甲的起跳速度较大 B. 轨迹乙的运动时间较长 C. 两条轨迹最高点速度相同 D. 两条轨迹起跳瞬间重力的功率相同 8. 节气是指二十四个时节和气候，是中国古代订立的一种用来指导农事的补充历法，早在《淮南子》中就有记载。现行二十四节气划分是以地球和太阳的连线每扫过定为一个节气。如图所示为北半球二十四个节气时地球在公转轨道上位置的示意图，其中冬至时地球在近日点附近。根据下图，则（ ） A. 芒种到夏至的时间间隔比大雪到冬至的长 B. 立夏时地球的公转速度比谷雨时大 C. 夏至时地球受太阳的引力比冬至大 D. 由地球的公转周期可求出地球的质量 9. 在测量电源的电动势和内阻实验中，某同学连接电路如图，闭合开关调节滑动变阻器，发现电流表示数从较小值增大至满偏过程中电压表示数变化很小，引起该现象的原因最可能是（　　） A. 滑动变阻器总阻值太大 B. 电源的内阻太小 C. 电压表内阻太大 D. 某根导线断路 10. 如图所示，在水平如镜的湖面上方，一颗钢珠从离水面不高处由静止落入水中，会溅起几滴小水珠。下列说法正确的是（ ） A. 部分小水珠溅起的高度可以超过钢珠下落时的高度 B. 小水珠在空中上升过程处于超重状态 C. 所有溅起的小水珠运动到各自最高点时速度一定为零 D. 所有溅起的小水珠机械能总和等于钢珠静止下落时的机械能 11. 一辆公交车以的速度匀速直线行驶，一名送餐员骑一辆电动车以的速度突然驶入公交车正前方10m处的机动车道并以此速度继续匀速直线行驶，公交车与电动车行驶方向相同。公交车司机见状立即紧急刹车，为了避免突然刹车让乘客有明显的顿挫感，其刹车的加速度大小随时间按图所示规律变化。若刹车结束时，公交车恰好不会撞上电动车，则公交车的刹车时间为（ ） A. 2s B. 3s C. 4s D. 5s 二。非选择题：本题共5小题，共56分。其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须写出数值和单位。 12. 某同学用如图甲所示装置做“探究加速度与质量关系”的实验。已知动滑轮的质量为，当地的重力加速度为g，打点计时器所接交流电的频率为f，装置已补偿了阻力。 （1）下列关于本实验的说法，正确的是______ A. 要测出砂和砂桶的质量 B. 要测出小车的质量 C. 要使砂和砂桶的质量远小于小车的质量 D. 要调节力传感器的位置和定滑轮的高度，使动滑轮两边的轻绳与长木板平行 E. 改变小车质量后，需要重新补偿阻力 （2）按正确的操作进行实验，打出的一条纸带如图乙所示，图中相邻两个计数点之间还有4个点未画出，则小车运动的加速度______；若打该纸带时交流电频率发生波动，实际交流电的频率小于f，则根据纸带求得的小车加速度比实际值______（填“大”或“小”）。 （3）改变小车内砝码的质量从而改变小车和砝码的总质量M。同时改变砂桶内砂的质量重复实验，保证每次实验中力传感器的示数均为F，记录每次小车和砝码的总质量M，根据纸带求出每次小车运动的加速度a，作出图像，如果图像是一条倾斜直线，图线与纵轴的截距等于______，图像的斜率等于______，则说明在合外力一定时，物体的加速度与质量成反比。 三、计算题：本大题共4小题，共41分。 13. 如图所示为拧紧瓶盖的空饮料瓶，温度为7℃时，瓶内气体压强为；当温度升高到35℃过程中，瓶内气体吸收了17J的热量，整个过程中瓶内气体视为理想气体且体积保持不变，求： （1）35℃时，瓶内气体压强； （2）气体内能增加量。 14. 如图甲是研究光电效应的实验原理图，阴极K金属的逸出功为3.0eV。如图乙是氢原子的能级图。用大量处于能级的氢原子跃迁发出的光照射K极，求： （1）有几种光可以使该金属发生光电效应，其中频率最大的光子能量是多少eV； （2）从图示位置向左移动滑片P至某处，电压表示数为2.29V，光电子到达A极的最大动能为多少eV。 15. 如图所示，将一质量为的小球自水平平台右端O点以初速度水平抛出，小球飞离平台后由A点沿切线落入竖直光滑圆轨道ABC，并沿轨道恰好通过最高点C，圆轨道ABC的形状为半径的圆截去了左上角的圆弧，BC为其竖直直径，（，，重力加速度g取）求： （1）小球经过C点的速度大小； （2）小球运动到轨道最低点B时小球对轨道的压力大小； （3）平台末端O点到A点的竖直高度H。 16. 如图所示，两足够长的平行金属导轨MN、PQ倾斜放置，倾角θ=37°，导轨间距L=0.5m，导轨电阻不计，M、P间连接一个R=4.5Ω的电阻。两导轨间存在垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度B=1T。一质量m=0.05kg、电阻r=0.5Ω的金属棒ab以v=2m/s的速度沿导轨匀速向下滑动，下滑过程中始终与导轨垂直，且与导轨接触良好。已知g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。 （1）求电阻R中电流I的大小； （2）求金属棒与导轨间的动摩擦因数的大小； （3）对金属棒施加一个垂直于金属棒且沿导轨平面向上的恒定拉力F=0.12N，若金属棒继续下滑x=2m后速度恰好减为0，求在金属棒减速过程中，电阻R上产生的焦耳热。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024—2025学年度第二学期期末学业质量监测卷 高二物理 一、单选题：本大题共11小题；共44分。 1. 在衰变中通常会产生一种被称为“中微子”的粒子。中微子很难被直接探测，但是可以利用中微子与的核反应间接证实中微子的存在。相应的核反应方程为：中微子。由此可知，中微子的质量数和电荷数分别是（　　） A. 0和0 B. 0和1 C. 1和0 D. 1和1 【答案】A 【解析】 【详解】发生核反应前后，粒子的质量数和核电荷数均不变，据此可知中微子的质量数和电荷数分都是0。 故选A。 2. 某振源位于坐标原点处，时从平衡位置开始沿轴负方向做简谐运动，沿轴正方向发出一列简谐横波。则时的波形图为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】题意知时振源从平衡位置开始沿轴负方向做简谐运动，则时，振源到达波峰处，波传播了个波长，B选项符合题意。 故选B。 3. 如图所示，粗糙斜面固定在水平地面上，木块以一定的初速度从斜面底端冲上斜面后又滑回斜面底端。则木块上滑过程与下滑过程的（　　） A. 时间相等 B. 加速度相等 C. 损失机械能相等 D. 动量变化量相等 【答案】C 【解析】 【详解】AB．设斜面倾角为，物体先减速上滑，由牛顿第二定律有 后加速下滑，由牛顿第二定律有 因为摩擦力相同，故，即上滑的加速度大小大于下滑的加速度的大小；将上升的过程采用逆向思维，则有，位移大小相等，因为，故，故AB错误； C．克服摩擦力做功，所以上滑过程和下滑过程克服摩擦力做功相同，因为克服摩擦力做功等于物体机械能的变化量，所以上滑过程和下滑过程中机械能的减少量相等，故C正确； D．因为，由公式可知，上滑过程速度的减小量大于下滑过程速度的增加量，故上滑过程的动量变化量大于下滑过程的动量变化量，故D错误。 故选C。 4. 如图，空间存在一方向水平向右的匀强电场，两个带电小球P和Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下，两细绳都恰好与天花板垂直，则（　　） A. P和Q都带正电荷 B. P和Q都带负电荷 C. P带正电荷，Q带负电荷 D. P带负电荷，Q带正电荷 【答案】D 【解析】 【详解】AB．受力分析可知，P和Q两小球，不能带同种电荷，AB错误； CD．若P球带负电，Q球带正电，如下图所示，恰能满足题意，则C错误D正确，故本题选D． 5. 以下说法正确的是（　　） A. 当两个分子间的距离为（平衡位置）时，分子势能最大 B. 布朗运动反映了花粉小颗粒内部分子的无规则运动 C. 一滴油酸酒精溶液体积为V，在水面上形成的单分子油膜面积为S，则油酸分子的直径 D. 温度、压力、电磁作用等可以改变液晶的光学性质 【答案】D 【解析】 【详解】A．当两个分子间的距离为（平衡位置）时，分子势能最小而非最大，故A错误； B．布朗运动反映液体分子的无规则运动，而非花粉小颗粒内部分子的运动，故B错误； C．公式中V为一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积，故C错误； D．温度、压力、电磁作用等确实可以改变液晶的光学性质，故D正确。 故选D。 6. 下列实验中能反映光的干涉现象的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．该实验是单缝衍射实验，属于单缝衍射现象，故A不符合题意； B．该实验为薄膜干涉实验，属于光的干涉现象，故B符合题意； C．该实验是光的偏振实验，属于光的偏振现象，故C不符合题意； D．该实验是光的色散实验，属于光的色散现象，故D不符合题意。 故选B。 7. 如图1所示是某款小游戏，物体需要从平台A跳跃到前方更高的平台B上。假设不同的操作方式会使物体的运动轨迹出现如图2所示的两种情况，则由图2可推断出（　　） A. 轨迹甲的起跳速度较大 B. 轨迹乙的运动时间较长 C. 两条轨迹最高点速度相同 D. 两条轨迹起跳瞬间重力的功率相同 【答案】D 【解析】 【详解】B．轨迹甲乙做斜抛运动，可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动。由于两种情况下在竖直方向都做竖直上抛运动，且上升的最大高度相同，都落到同一水平面上，所以它们在空中运动的时间相等，故B错误； AC．由于轨迹甲和乙落地点的距离不同，且它们在空中运动的时间相等，根据水平方向的匀速直线运动规律可知，轨迹乙水平方向的初速度分量较大，即乙轨迹最高点速度大，上升高度相等，竖直初速度也相等，根据速度的合成可知，轨迹乙初速度较大，故AC错误； D．由图可知轨迹甲乙上升的高度相同，竖直分速度相同，根据瞬时功率表达式 可知两条轨迹起跳瞬间重力的功率相同，故D正确。 故选D。 8. 节气是指二十四个时节和气候，是中国古代订立的一种用来指导农事的补充历法，早在《淮南子》中就有记载。现行二十四节气划分是以地球和太阳的连线每扫过定为一个节气。如图所示为北半球二十四个节气时地球在公转轨道上位置的示意图，其中冬至时地球在近日点附近。根据下图，则（ ） A. 芒种到夏至的时间间隔比大雪到冬至的长 B. 立夏时地球的公转速度比谷雨时大 C. 夏至时地球受太阳的引力比冬至大 D. 由地球的公转周期可求出地球的质量 【答案】A 【解析】 【详解】A．芒种到夏至和大雪到冬至均转过15°，因前者在远地点附近，角速度较小，后者在近日点附近，角速度较大，由可知芒种到夏至的时间间隔比大雪到冬至的长，故A正确； B．从谷雨到立夏做离心运动，线速度的大小逐渐减小，则立夏时地球的公转速度比谷雨时小，故B错误； C．因夏至时地球离太阳的距离更大，由可知夏至时地球受太阳的引力比冬至小，故C错误； D．由可知，由地球的公转周期和半长轴可以求出太阳的质量，地球作为环绕天体无法求出其质量，故D错误。 故选A。 9. 在测量电源的电动势和内阻实验中，某同学连接电路如图，闭合开关调节滑动变阻器，发现电流表示数从较小值增大至满偏过程中电压表示数变化很小，引起该现象的原因最可能是（　　） A. 滑动变阻器总阻值太大 B. 电源的内阻太小 C. 电压表内阻太大 D. 某根导线断路 【答案】B 【解析】 【详解】D．若连接电压表的导线断路，则电压表示数为0，若干路上的导线断路，则电压表与电流表示数均为0，故D错误； ABC．电压表测量的是路端电压，根据闭合电路欧姆定律有 电流表示数从较小值增大至满偏过程中电压表示数变化很小，表明电源内阻太小，与电压表内阻、滑动变阻器的总阻值无关，故AC错误，B正确。 故选B。 10. 如图所示，在水平如镜的湖面上方，一颗钢珠从离水面不高处由静止落入水中，会溅起几滴小水珠。下列说法正确的是（ ） A. 部分小水珠溅起的高度可以超过钢珠下落时的高度 B. 小水珠在空中上升过程处于超重状态 C. 所有溅起的小水珠运动到各自最高点时速度一定为零 D. 所有溅起的小水珠机械能总和等于钢珠静止下落时的机械能 【答案】A 【解析】 【详解】A．钢珠落入水中时，部分能量会转化为小水珠的动能，使得小水珠能够溅起。由于能量守恒，部分小水珠可能会获得足够的动能，使其溅起的高度超过钢珠下落时的高度，A正确； B．小水珠在空中上升时，加速度方向向下，处于失重状态，而不是超重状态，B错误； C．被溅起来的小水珠有的可能是竖直上抛，有的可能是斜抛，所以小水珠运动到最高点时竖直方向上的速度一定为零，水平方向上不一定为零，C错误； D．钢珠下落时，部分能量会转化为水的内能、声能等其他形式的能量，因此小水珠的机械能总和会小于钢珠静止下落时的机械能，D错误。 故选A。 11. 一辆公交车以的速度匀速直线行驶，一名送餐员骑一辆电动车以的速度突然驶入公交车正前方10m处的机动车道并以此速度继续匀速直线行驶，公交车与电动车行驶方向相同。公交车司机见状立即紧急刹车，为了避免突然刹车让乘客有明显的顿挫感，其刹车的加速度大小随时间按图所示规律变化。若刹车结束时，公交车恰好不会撞上电动车，则公交车的刹车时间为（ ） A. 2s B. 3s C. 4s D. 5s 【答案】C 【解析】 【详解】恰好不相撞，即时刻公交车与电动车速度相等。由图像可得，刹车过程中，公交车和电动车的图像分别如图所示。 时间段内，公交车的平均速度 “恰好不相撞”需满足 代入解得 故选C。 二。非选择题：本题共5小题，共56分。其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须写出数值和单位。 12. 某同学用如图甲所示装置做“探究加速度与质量关系”的实验。已知动滑轮的质量为，当地的重力加速度为g，打点计时器所接交流电的频率为f，装置已补偿了阻力。 （1）下列关于本实验的说法，正确的是______ A. 要测出砂和砂桶的质量 B. 要测出小车的质量 C. 要使砂和砂桶的质量远小于小车的质量 D. 要调节力传感器的位置和定滑轮的高度，使动滑轮两边的轻绳与长木板平行 E. 改变小车质量后，需要重新补偿阻力 （2）按正确的操作进行实验，打出的一条纸带如图乙所示，图中相邻两个计数点之间还有4个点未画出，则小车运动的加速度______；若打该纸带时交流电频率发生波动，实际交流电的频率小于f，则根据纸带求得的小车加速度比实际值______（填“大”或“小”）。 （3）改变小车内砝码的质量从而改变小车和砝码的总质量M。同时改变砂桶内砂的质量重复实验，保证每次实验中力传感器的示数均为F，记录每次小车和砝码的总质量M，根据纸带求出每次小车运动的加速度a，作出图像，如果图像是一条倾斜直线，图线与纵轴的截距等于______，图像的斜率等于______，则说明在合外力一定时，物体的加速度与质量成反比。 【答案】（1）BD （2） ①. ②. 大 （3） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 A C．由于有力传感器，可直接读出拉力大小，从而精确得到轻绳对小车的拉力大小，因此不需要测出砂和砂桶的质量，不需要满足砂和砂桶的质量远小于小车的质量，故AC错误； B．实验目的是探究加速度与质量关系，需要测出小车的质量，故B正确； D．为确保小车所受合力等于绳的拉力，在补偿了阻力后，还需要调节力传感器的位置和定滑轮的高度，使动滑轮两边的轻绳与长木板平行，故D正确； E．补偿阻力时，令木板倾角为，则有 解得 可知，补偿阻力过程与小车质量无关，即改变小车质量后，不需要重新平衡摩擦力，故E错误。 故选BD。 【小问2详解】 [1]相邻两个计数点之间还有4个点未画出，则相邻计数点之间的时间间隔 根据逐差法规律可知，小车的加速度 解得 [2]如果实际交流电频率小于f，结合上述可知，求得的加速度比实际值大。 【小问3详解】 [1][2]根据牛顿第二定律有 变形得 可知，图线与纵轴的截距 图像的斜率 三、计算题：本大题共4小题，共41分。 13. 如图所示为拧紧瓶盖的空饮料瓶，温度为7℃时，瓶内气体压强为；当温度升高到35℃过程中，瓶内气体吸收了17J的热量，整个过程中瓶内气体视为理想气体且体积保持不变，求： （1）35℃时，瓶内气体压强； （2）气体内能增加量。 【答案】（1）；（2）17J 【解析】 【详解】（1）气体体积不变，则根据查理定律可知 解得35℃时，瓶内气体压强大小为 （2）气体体积不变，则 W=0 瓶内气体吸收了17J的热量，则 Q=17J 根据热力学第一定律 可得 即气体内能增加17J。 14. 如图甲是研究光电效应的实验原理图，阴极K金属的逸出功为3.0eV。如图乙是氢原子的能级图。用大量处于能级的氢原子跃迁发出的光照射K极，求： （1）有几种光可以使该金属发生光电效应，其中频率最大的光子能量是多少eV； （2）从图示位置向左移动滑片P至某处，电压表示数为2.29V，光电子到达A极的最大动能为多少eV。 【答案】（1）2种，；（2） 【解析】 【详解】（1）大量处于能级的氢原子跃迁发出的光子能量分别为 ，， 的光子有2种，频率最大的光子能量是 （2）光电子最大初动能为 由图甲可知，向左移动滑片P时，K极电势高于A极，根据动能定理有 可得光电子到达A极的最大动能为 15. 如图所示，将一质量为的小球自水平平台右端O点以初速度水平抛出，小球飞离平台后由A点沿切线落入竖直光滑圆轨道ABC，并沿轨道恰好通过最高点C，圆轨道ABC的形状为半径的圆截去了左上角的圆弧，BC为其竖直直径，（，，重力加速度g取）求： （1）小球经过C点的速度大小； （2）小球运动到轨道最低点B时小球对轨道的压力大小； （3）平台末端O点到A点的竖直高度H。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小球恰好通过最高点C，此时由重力提供向心力，则有 解得 【小问2详解】 小球从B点到C点过程，根据动能定理可得 解得 在B点，由牛顿第二定律得 解得 根据牛顿第三定律可知小球运动到轨道最低点B时小球对轨道的压力大小为6N。 【小问3详解】 小球从A点到B点，根据动能定理可得 解得 则小球在A点的竖直分速度为 小球从O点到A点做平抛运动，竖直方向有 解得 16. 如图所示，两足够长的平行金属导轨MN、PQ倾斜放置，倾角θ=37°，导轨间距L=0.5m，导轨电阻不计，M、P间连接一个R=4.5Ω的电阻。两导轨间存在垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度B=1T。一质量m=0.05kg、电阻r=0.5Ω的金属棒ab以v=2m/s的速度沿导轨匀速向下滑动，下滑过程中始终与导轨垂直，且与导轨接触良好。已知g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。 （1）求电阻R中电流I的大小； （2）求金属棒与导轨间的动摩擦因数的大小； （3）对金属棒施加一个垂直于金属棒且沿导轨平面向上的恒定拉力F=0.12N，若金属棒继续下滑x=2m后速度恰好减为0，求在金属棒减速过程中，电阻R上产生的焦耳热。 【答案】（1）0.2A；（2）0.5；（3）0.054J 【解析】 【详解】（1）金属棒ab产生的感应电动势为 由闭合电路欧姆定律得 （2）金属棒ab受到的安培力方向沿导轨向上，金属棒匀速运动，根据平衡条件可得 联立解得 （3）从施加拉力F到金属棒停下的过程，由能量守恒定律得 电阻R上产生的焦耳热为 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $