甘肃省2023-2024学年高二下学期教学质量统一检测物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE12024年普通高中高二年级教学质量统一检测物理试题本试卷满分100分，考试用时75分钟。注意事项：1.答题前，考生务必将自己的姓名。考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。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交回。4.本试卷主要考试内容：高考全部内容。一、选择题：本题共10小题，共43分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题5分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1.四种温度下黑体热辐射的强度与波长的关系如图所示。有关黑体辐射的实验规律和科学家们对黑体辐射的研究，下列说法正确的是（）A.温度升高，各波段的辐射强度均增大B.温度升高，辐射强度极大值向波长较长的方向移动C.英国物理学家瑞利按波长分布提出的辐射强度公式与实验符合得很好D.德国物理学家维恩借助能量子的假说，提出的黑体辐射强度公式与实验符合得很好【答案】A【解析】A．由图可知，随着温度升高，各波段辐射强度均增大，A正确；B．由图可知，随着温度升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，B错误；CD．德国物理学家普朗克借助于能量子假说，提出的黑体辐射强度公式与实验相符，CD错误。2.在相同的外界环境中，两个相同的集气瓶中分别密闭着质量相同的氢气和氧气，如图所示。若在相同温度、压强下气体的摩尔体积相同，则下列说法正确的是（）A.氢气的密度较小 B.氧气的密度较小C.氢气的压强较小 D.氧气的分子数较少【答案】D【解析】AB．两个相同的集气瓶中分别密闭着质量相同的氢气和氧气，根据气体的体积和质量都相同，所以密度也相同，故AB错误；CD．气体的分子数为由于氢分子的摩尔质量较小，则其分子数较多，相同温度下，氢气的压强更大，故C错误，D正确。故选D。3.激光技术有着广泛的应用。利用激光拍摄的全息照片形象逼真、立体感强，激光在光导纤维中传输距离远、传输速度快、抗干扰能力强，下列说法正确的是（）A.全息照相利用了光的折射B.全息照相利用了光的干涉C.光导纤维中间的透明芯与外层的折射率相等D.光导纤维中间的透明芯比外层的折射率小【答案】B【解析】AB．全息照相利用了光的干涉现象，故A错误，B正确；CD．光导纤维是一种由玻璃或塑料制成的纤维，光在其中传播过程发生全反射，所以中间的透明芯比外层的折射率大，故CD错误。故选B。4.钍（）是一种放射性元素，广泛分布在地壳中。钍经中子（）轰击可得到核燃料铀（），其反应方程为，此反应能将地球上现有的钍资源变成潜在的核燃料。下列说法正确的是（）A.X为中子B.该过程发生了一次衰变C.该过程发生了一次衰变D.原子核的质量小于原子核的质量【答案】D【解析】A．根据质量数守恒，电荷数守恒可知X为电子，A错误；BC．该反应放出了两个电子，因此发生了两次衰变，B、C错误；D．反应后质量大于反应前质量，质量增大，D正确。故选D。5.氢原子能级图如图甲所示，大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时，辐射出的光子中只有三种光子能使图乙所示的光电管阴极K产生光电子，则下列说法正确的是（）A.向右移滑片，电路中的光电流增大B.阴极K所用材料的逸出功为2.4eVC.逸出的光电子的最大初动能为10.3eVD.氢原子向低能级跃迁时能辐射出6种频率不同的光子【答案】D【解析】A．开始施加正向电压，滑片右移，正向电压减小，若电路中光电流没有达到最大，则回路中电流减小，若开始回路中电流已达到最大，减小正向电压，回路中电流先不变后减小，故A错误；B．由题中已知条件无法确定阴极K所用材料的逸出功，故B错误；C．根据爱因斯坦光电效应，逸出的光电子的最大初动能为由于阴极K所用材料的逸出功未知，所以无法求出逸出的光电子的最大初动能，故C错误；D．大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时，能辐射出频率不同的光子数为故D正确。故选D。6.随着节能减排的推进，水力发电站将代替部分火力发电站而成为发电主力。图甲为某水电站的电能输送示意图，升压变压器原、副线圈匝数比为1：10，升压变压器原线圈输入电压随时间的变化规律如图乙所示，降压变压器的副线圈电压为220V，升压、降压变压器均为理想变压器，两者之间的输电线路的电阻不能忽略，则降压变压器原、副线圈匝数比可能为（）A.15：1 B.17：1 C.19：1 D.20；1【答案】A【解析】由图线乙可知升压变压器的原线圈电压有效值为则升压变压器的副线圈电压有效值为因运输过程中输电线上有电阻不可忽略，故降压变压器的原线圈电压为所以降压变压器原、副线圈匝数比为故A正确。7.如图所示，质量为m的带电小物块从半径为R的固定绝缘光滑半圆槽顶点A由静止滑下，整个装置处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中。已知物块所带的电荷量保持不变，物块运动过程中始终没有与圆槽分离，物块第一次经过圆槽最低点时对圆槽的压力与自身受到的重力大小相等，重力加速度大小为g，则物块对圆槽的最大压力为（）A. B. C. D.【答案】C【解析】物块运动过程中只有重力做功，根据机械能守恒定律可知物块到达圆槽最低点时速度最大且不变，由解得物块在半圆槽内做往复运动，当物块在最低点受到向下的洛伦兹力时，物块对半圆槽的压力最大有根据题意有其中联立解得故选C。8.LC振荡电路某时刻线圈中的磁场正在增强，方向如图所示，下列说法正确的是（）A.电容器正在放电 B.电容器a板带负电C.磁场能转化为电场能 D.电容器所带的电荷量正在减小【答案】AD【解析】C．根据右手螺旋定则知，从上往下看，电路中电流方向为逆时针方向，磁场正在增强，电场能转化为磁场能，故C错误；A．由于电场能转化为磁场能，表明电容器正在放电，故A正确；B．电流方向为逆时针方向，表明电子运动是顺时针方向，电容器a极板得到电子，由于电容器在放电，电容器极板所带电荷量减小，可知，电容器a板带正电，故B错误；D．结合上述可知，电容器所带的电荷量正在减小，故D正确。故选AD。9.在xOy平面内充满了均匀介质，时刻坐标原点O处的质点开始沿y轴做简谐运动，其振动频率为4Hz。振动形式在介质中沿x轴正方向传播，当波传到处时，波形图如图所示。下列说法正确的是（）A.原点O处质点的振幅为20cmB.机械波波长为4mC.机械波的传播速度为12m/sD.原点O处的质点偏离平衡位置的位移随时间变化的关系为【答案】BD【解析】AB．由波动图像可知振幅，波长，故A错误，B正确；C．机械波的波速为故C错误；D．由图像知，原点O处的质点的起振方向向上所以故D正确。故选BD。10.如图所示，长为L、质量为m的薄木板放置在足够大的粗糙水平地面上，质量为m的滑块放在木板的右端，现作用在木板上一水平向右的恒定外力F，使木板向右做加速运动，滑块离开木板前后速度不变，最终滑块停在地面上的A点，其向右运动的位移大小恰好等于木板的长度。已知木板、滑块与地面间的动摩擦因数均为，滑块与木板间的动摩擦因数也为，滑块可视为质点，木板的厚度可以忽略，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（）A.滑块运动的时间为B.滑块的最大速度为C.恒力D.滑块离开木板时，木板的速度大小为【答案】BD【解析】A．根据牛顿第二定律可得木块加速与减速时加速度大小均为故滑块落地点在初始位置与末位置之间的中点，加速阶段，根据位移时间公式解得根据运动的对称性可知，滑块运动的时间为故A错误；B．对滑块，落地瞬间速度最大，此时根据速度时间公式故B正确；C．滑块落地瞬间，滑块的位移大小为，则木板的位移大小为根据速度时间公式解得对木板，根据牛顿第二定律解得故C错误；D．滑块离开木板时，木板的速度大小为故D正确。二、非选择题：本题共5小题，共57分。11.某同学利用水平放置的气垫导轨和光电门验证牛顿第二定律，装置如图所示。已知滑块的总质量为M，钩码的质量为m，重力加速度大小为g。测得遮光条的宽度为d，光电门A、B之间的距离为L，遮光条通过光电门A、B的时间分别为、。（1）滑块通过光电门B时的速度大小___________（用相关物理量的符号表示）。（2）由运动学公式可知，滑块的加速度大小___________（用d、、、L表示）。（3）要验证牛顿第二定律，需要得到滑块的加速度大小a和___________在误差范围内相等（用M、m、g表示）。【答案】（1）（2）（3）【解析】（1）滑块通过光电门B时的速度大小（2）滑块通过光电门A时的速度大小由速度位移公式，滑块的加速度大小为解得（3）对钩码和滑块整体，根据牛顿第二定律解得12.一灵敏电流计G的内阻，满偏电流，现把它改装成如图所示的多量程电表。开关、都闭合时为电流表，量程为0～3A；开关、都断开时为电压表，量程为0～3V。试回答下列问题：（1）定值电阻______、______（2）开关闭合、断开时为______（填“电流”或“电压”）表，量程为______。【答案】（1）40.25（2）电压0～12.6V【解析】（1）[1]由题意知电流表G的满偏电压开关、都断开时为电压表，原理示意图如图所示当达到满偏时有所以分压电阻[2]开关、都闭合时为电流表，原理示意图如下图所示当达到满偏时有所以（2）[1][2]开关闭合、断开时为电压表，原理示意图如下图所示当达到满偏时有13.一定质量的理想气体，从状态A到状态B，再到状态C，最后回到状态A，如图所示，图中、均为已知量气体在状态A时的热力学温度为，求：（1）气体在状态C时的热力学温度；（2）在A→B→C→A的循环中，气体从外界吸收（或向外界放出）的热量。【答案】（1）；（2）【解析】（1）根据理想气体状态方程有解得（2）从状态A到状态B，气体体积不变，即，气体从A→B→C→A的初、末内能不变，即此过程气体做功为根据热力学第一定律解得即气体从外界吸收的热量为。14.一固定光滑弧形轨道底端与水平轨道平滑连接，将滑块A从弧形轨道上离水平轨道高度为h处由静止释放，滑块A在弧形轨道底端与滑块B相撞后合为一体，一起向前做匀减速直线运动，停止时距光滑弧形轨道底端的距离为s。已知滑块A、滑块B的质量均为m，重力加速度大小为g，求：（1）两滑块碰撞时损失的机械能；（2）滑块与水平轨道之间的动摩擦因数。【答案】（1）；（2）【解析】（1）设滑块A到达弧形轨道底端时的速度大小为，根据动能定理两滑块碰撞后的速度大小为v根据动量守恒和能量守恒mv0解得（2）根据动能定理有解得15.如图甲所示，在光滑绝缘水平面内有一单匝长方形金属线框，cd边长，线框的质量、电阻，空间存在一有界匀强磁场，磁场的左边界如虚线所示，虚线右侧存在区域足够大的磁场，磁场方向竖直向下。线框在水平向右的外力F作用下由静止开始做匀加速直线运动，cd边到达磁场左边界时（记）的速度大小，外力F随时间t变化的图像如图乙所示。（1）求匀强