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 物理含答案

绝密★启用前
新高中创新联盟TOP二十名校高二年级6月调研考试
物理（答案在最后）
全卷满分100分，考试时间75分钟
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．
n 、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1．氢原子从高能级向12
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k E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11L
V=，此时气体温度为
127
t=℃．后由于日晒，气体温度升高为
237
t=℃，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．1L
30
B．
10L
27
C．
10L
37
D．1L
4．我国发射的“天间一号”火星探测器沿椭圆轨道围绕火星飞行，其周期为1T，地球绕太阳运行的周期为2
T，已知火星质量与太阳质量之比为n，则“天间一号”轨道的半长轴与日地间距之比为（）
A
2
2
3
2
1
nT
T B．
2
1
3
2
2
nT
T C．
2
2
3
2
1
T
nT D
2
1
3
2
2
T
nT
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．0B．BLUC
m C．22
BLUC
m B L C
+D．22
BLU
mC B L
+
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27mg
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90,60b a ∠=︒∠=︒，ab 边长为L ，粒子质量为m ，电荷量为q +，下列说法正确的是（
）
A ．粒子在磁场中运动的最长时间为
2π3m qB B ．粒子在磁场中运动的最长时间为
π6m qB
C ．沿ab 边入射，从ac 边飞出的粒子的最大速率为
qBL m D ．沿ab 边入射，从ac 边飞出的粒子的最大速率为
2qBL
m
三、非选择题：本题共5小题，共54分．
11．（6分）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：
E=______（用已知量和所测（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k
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．（9分）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x R、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1S、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“1S”），断开开关______（填“S”或“1S”），
调节电阻箱的阻值为1R，读出此时电压表示数1U；
②再闭合开关______（填“S”或“1S”），读出此时电压表示数2U；
③根据表达式x R=______即可测出未知电阻的阻值．
13．（10分）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
H=，面镜反射后，照射到顶部的B点．已知O、B之间的距离为L=，顶部与底部之间的高度差为 1.5m
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．（12分）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1kg m =的滑块，当弹簧被压缩了0.2m x ∆=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0.2J E =．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2
10m/s g =，滑块与水平面间的动摩擦因数为0.1μ=，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m F ；（2）拉力做的功W ．
15．（17分）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4
310C Q -+=+⨯，B 极板所带电荷量为4
310C Q --=-⨯，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6
910C q -=+⨯，质量为5
1.810kg m -=⨯的粒子，粒子的初速度为01m/s v =，粒子源每秒发射
5n =个粒子．已知两极板间距为0.1m d =，极板长为0.2m L =，电容器的电容为150μF C =．假设打在
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2V U =不变，将两极板间距改为1m d '=，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)
1T B =
+，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）
新高中创新联盟TOP 二十名校高二年级6月调研考试·物理
参考答案、提示及评分细则
1．C
根据跃迁规律m n h E E ν=-，巴耳末系比莱曼系光子能量小，频率小，故A 错误；根据c λν=可
知，巴耳末系比莱曼系光波波长大，故B 错误；根据ΔL
x d
λ=
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；根据km 0E h W ν=-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．2．D
k E x -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，因此A 、B 错误；当动能不变之后，机械能也不再变化，故C 错误；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．3．A
从封上壶盖到喷水结束，气体做等圧变化，根据盖-吕萨克定律有：
1112Δ273273
V V V
t t +=++，解得：
1
ΔL 30
V =
，故A 正确．4．B 对于“天问一号”有：32214πGM a T =火，对地球有：32
22
4πGM r T =太
，由两式可得：a r =，B 正确．5．C
0t ~时间内加速度恒定，故拉力不变，因此A 错误；v t -图像与坐标轴所围的面积表示位移的大
小，由图可知，0t ~时间内位移为1,22vt
x t t =
~时间内位移为()2322
v v t x vt +=
=，所以214x x =，故B 错误；设0t ~时间内拉力大小为1,2F t t ~时间内细绳拉力大小为2F ，根据牛顿第二定律有：
1122,F f ma F f ma -=-=，由图可知，122,v v
a a t t ==
，由以上各式整理可得：1220F F f -=>，故122F F >，C 正确；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．6．D
因两足球上升的最大高度相同，故a 足球在空中运动的时间是b 足球在空中运动时间的2倍，A 、B
错误；两足球水平位移相同，根据x vt =可知，a 足球在最高点处的速率是b 足球在最高点处速率的1
2
，故C 错误，D 正确．7．C
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m U BLv '=，
对导体棒应用动量定理有：m BILt mv =，又It q =，此时电容器所带电荷量为Q CU q =-，则Q
U C
'=
，
解得：m 22BLUC
v m B L C
=+，故C 正确．
8．CD
因不知波源振动的时间，故无法确定其起振方向，因此A 错误；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，因此B 错误；波的频率由波源决定，故声波从海面传入空气频率不变，C 正确；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，D 正确．9．BD
细绳各处弹力大小不同，A 错误；根据对称性可知，3、4灯笼之间的细绳呈水平状态，B 正确；
对整体有：2sin306F mg ︒=，解得：6F mg =，故C 错误；对3灯笼受力分析有：
()
2
22cos30()F mg F ︒+=拉
，解得：F =拉，D 正确．
10．AC
粒子沿着ab 边入射从ac 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2π33T m
t qB
=
=
，A 正确，B 错误；当粒子沿ab 边入射，轨迹恰好与bc 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L ，根据2
mv qvB r
=可知，qBL v m =，故C 正确，D
错误．
11．（1）
()11
2
F mg r -（2）13F mg
=（3）无
解析：（1）由乙图可知，小球到达最低点时绳子拉力为1F ，在最低点有：2
1mv F mg r -=，则
()k 11
2
E F mg r =
-．（2）由机械能守恒有：2
12
mgr mv =
，结合（1）
，解得：13F mg =．（3）由上面推导可知，钩码重心位置对实验结果无影响．12．（1）如图所示
（2）①S
1S ②1
S ③
1121
U R U U -解析：（1）如图所示；
（2）先闭合S ，断开开关1S ，根据闭合电路欧姆定律有：11
1x
U R U E R +
=，再闭合1S 后，根据闭合电路欧姆定律有：2U E =，联立解得：11
21
x U R R U U =-．
13．解：（1）应使液面上升
（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，22tan 30H L QN =-
︒
tan 2
QN H θ=
根据折射率表达式有：sin 60sin n θ
︒
=
解得：3
n =
14．解：（1）设加速度大小为a ，由运动学公式有：2
1Δ2
x at =
当弹簧刚好恢复原长时，拉力最大，则根据牛顿第二定律有：m F mg ma μ-=解得：m 1.1N
F =（2）由运动学公式有：v at
=根据能量转化与守恒有：21Δ2
W E mg x mv μ+=+
解得：0.02J
W =15．解：（1）假设粒子不能飞出极板，则有2
122
d at =又qE a m
=
U
E d =
Q C U =
沿极板方向运动的距离为0x v t =联立解得：0.1m x L
=<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0.1m
x =（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1Q ，根据Q CU =可知，
11Q CU =211122
U q d
t dm =若粒子刚好从上极板边缘飞出，则有：01
L v t =1ΔQ Q Q Nq =-=ΔN
t n
=
解得：Δ5s t =（3）将粒子进入电容器时的速度看作由向右的速度0v v +和向左的速度v 合成的，且设qvB qE =这样粒子在磁场中的运动可看作是以0v v +的匀速圆周运动与以速度v 向左的匀速运动合成的U E d =
'
根据洛伦兹力提供向心力有：()()
2
00m v v q v v B R
++=
又：0
2πR T v v =
+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θ，根据几何关系有：cos 2
d R R θ='-故粒子运动时间为2t T θ
π
=解得：0.65s
t =。