辽宁省名校联盟2023-2024学年高二下学期6月联合考试物理试题(含解析)

物理

本试卷满分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。

2．答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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。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。

一、选择题：本题共10小题，共46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6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

1．下列叙述正确的是（

）

A．用热针尖接触涂有石蜡薄层的金属片背面，熔化的石蜡呈圆形，说明石蜡具有各向同性B．扫地时，在阳光照射下，看到尘埃飞扬，这是尘埃在做布朗运动

C．随着科技的进步，大部分品牌的冲锋衣都有面料不沾雨水的功能，该功能体现了不浸润现象D．液体表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部2．根据近代物理知识，下列说法中正确的是（

）

A．电子束穿过铝箔后的衍射图样揭示了电子的粒子性

B．根据玻尔原子理论，原子从低能级向高能级跃迁时，核外电子的动能增大C．氡的半衰期为3.8天，现有16个氡原子核，经过7.6天一定剩下4个氡原子核D．卢瑟福依据粒子散射实验的现象提出了原子的“核式结构”理论

3．新一代人造太阳“中国环流三号”面向全球开放。“人造太阳”内部发生了一种核反应，方程为

213424H31H2HeX，已知1H的比结合能为E1，1H的比结合能为E2，2He的比结合能为E3，光在真空

中的传播速度为c。下列说法正确的是（ A．核反应方程中X为质子

C．核反应中释放的能量为E3E1E2）

2B．42He的比结合能大于1H的比结合能

D．该核反应中没有质量亏损

4．时至今日，被誉为“国之光荣”的秦山核电站已安全发电30多年，多台机组运行业绩多年稳定处于世界先进水平。当前普遍使用的核反应堆的示意图如图所示。下列说法正确的是（

）

A．核反应堆内核燃料发生聚变反应

1

B．石墨起到吸收中子的作用C．镉棒起到使中子减速的作用

D．在反应堆的外面修建很厚的水泥防护层是用来屏蔽裂变产物放出的各种射线

5．如图所示，内壁光滑的绝热汽缸竖直倒放，汽缸内用绝热活塞（活塞质量不可忽略）封闭一定质量的理想气体，活塞处于平衡状态。现将汽缸稍微倾斜，当再次达到平衡状态时，与原来相比（

）

A．单位时间内撞击到器壁单位面积的分子数增多B．气体的内能减小

C．单位时间内气体分子对活塞的冲量减小D．温度升高，所有气体分子热运动的速率都增大

6．G1、G2为放在水平面上的高度略有差别的两个长方体，为了检查这两个长方体的上表面是否相互平行，检测员用一块标准的平行透明平板T压在G1、G2的上方，T与G1、G2支架分别形成尖劈形空气层，如图所示。G1、G2的上表面与平板的夹角分别为、，P为平板T上表面上的一点，P在两长方体之间。用单色平行光从上方照射平板T，G1、G2的上方都能观察到明显的干涉条纹，可以推知（

）

A．若，则G1上方的干涉条纹间距大于G2上方的干涉条纹间距B．若，则G1上方的干涉条纹间距大于G2上方的干涉条纹间距C．若将G1、G2的间距增大些，则G1上方的干涉条纹分布会变得更密D．若在P处用较小的力下压平板T，则G1上方的干涉条纹分布会变稀疏

7．如图所示，一导热汽缸上方有一可自由移动的活塞，汽缸内部装有部分水。活塞和水之间封闭有一定质量的理想气体。汽缸内的水面浮有一个木块和一个一端封闭、开口向下的玻璃管，玻璃管中有部分空气，系统稳定时，玻璃管内空气柱在管外水面上方的长度为a，空气柱在管外水面下方的长度为b，水面上方木块的高度为c，水面下方木块的高度为d。现在活塞上方施加竖直向下、且缓慢增大的力F，使活塞下降一小段距离（未碰及玻璃管和木块），汽缸气密性良好，不计活塞和器壁间的摩擦，环境温度不变，下列说法中正确的是（

）

2

A．d和b都增大B．b减小C．a减小D．a和c都减小

8．氢原子的能级图如图甲所示，一群处于第3能级的氢原子，向低能级跃迁过程中能发出不同频率的光，用这些光照射图乙中的光电管，有2种频率的光可让光电管阴极K发生光电效应。调节滑片P的位置，当电压表的示数为5.78V时，微安表的示数恰好为零。下列说法正确的是（

）

A．图乙电路中电源左侧为负极

B．氢原子跃迁时最多能发出3种不同频率的光C．光电管阴极K金属材料的逸出功为6.31eV

D．用能量为1.56eV的光照射处于第3能级的氢原子，可以使氢原子电离

9．将两个质量均为m的完全相同的分子A、B，从x轴上的坐标原点和r1处由静止释放，如图甲所示。图乙为这两个分子的分子势能随分子间距离变化的图像，当分子间距离分别为r1、r2和r0时，两分子的势能为E1、0和E0，取间距无穷远时势能为零，整个运动除分子间的作用力外不考虑其他外力，下列说法正确的是（

）

A．当两分子间距离为r0时，两分子间的分子力为零B．分子B的最大动能为

E1E02C．两分子从静止释放到相距无穷远的过程中，他们之间的分子势能先减小再增大再减小

3

D．当两分子间距离为无穷远时，分子B的速度为2E1m10．一定质量的理想气体由状态a开始，经历ab、bc、ca三个过程回到状态a，其pV图像如图所示，其中bc与纵轴平行。已知a、c两状态下气体的温度相同，a→b的过程中气体向外界放出的热量大小为Q，下列说法正确的是（

）

A．a、c两状态下气体的内能相等

B．a→b的过程中气体内能变化量的绝对值大于QC．b→c的过程中气体从外界吸收热量，大小为QD．a→b→c→a的整个过程中外界对气体做功为

3p0V023p0V02二、非选择题：本题共5小题，共54分。

11．（7分）某实验小组用如图1所示的装置做“用单摆测定重力加速度”的实验。

（1）甲同学多次改变单摆的摆长l并测得相应的周期T，他根据测量数据画出了如图2所示的图像，横坐标所代表的物理量是l，若图线斜率为k，则重力加速度g______（用k表示）。

（2）乙同学实验时误将摆线长记为摆长l，当他用（1）中甲同学的方法处理数据后，______（填“能”或“不能”）得到正确的重力加速度值。

（3）丙同学用如图3所示的“杆线摆”研究摆的周期与等效重力加速度的关系。杆线摆可以绕着立柱OO来回摆动（立柱并不转动），使摆球的运动轨迹被约束在一个倾斜的平面内。为了得到周期与等效重力加速度的关系，请将下面部分操作步骤补充完整。

①测量“斜面”的倾角。将铁架台放在水平桌面上，在铁架台立柱上绑上重垂线，调节杆线摆的线长，使重垂线与摆杆垂直。将铁架台底座的一侧垫高，使立柱倾斜。测出静止时摆杆与重垂线的夹角为，则“斜面”的倾角______。

4

②根据“斜面”倾角，求出等效重力加速度a______。（用g和表示）

③测量杆线摆的周期。用停表测量摆球全振动N次所用的时间t，计算出单摆的周期T______。④改变铁架台的倾斜程度，重复实验，记录、T、a和1。a⑤在坐标系中作出T1图像。a12．（8分）如图甲所示，利用双缝干涉测定光的波长的实验中，双缝间距d0.4mm，双缝到光屏的距离

L50cm，实验时，接通电源使光源正常发光，调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。

（1）某种单色光照射双缝得到的干涉条纹如图乙所示，分划板在图乙中A位置时游标卡尺的读数（如图丙所示），则xA______mm，在B位置时游标卡尺的读数xB14.9mm，相邻两亮条纹的间距x______mm；该单色光的波长______nm。

（2）若装置数据不变，改用波长为6.6107m的光照射双缝，则屏上观察到的条纹个数______（填“增加”“减少”或“不变”）。

（3）若测量头的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图丁所示，则在这种情况下测量干涉条纹的间距x时，测量值______（填“大于”“小于”或“等于”）实际值。

13．（10分）我国发射的某太空实验舱包括工作舱、气闸舱、资源舱三部分。工作舱容积V工60m3。通过舱门A与气闸舱连接，气闸舱是供航天员进出太空的气密性装置，容积为V气15m，一侧开有直径1m的圆形舱门B。初始时，工作舱与气闸舱中均有p01.0105Pa的气体，当航天员准备从气闸舱进入太空时，他们会先关闭舱门A，通过气体回收装置使气闸舱内气压降到p气0.710Pa。假设回收的气体都缓慢排放进工作舱，工作舱与气闸舱温度相同且整个过程中气体温度不变，气体为理想气体并忽略航天员对气体的影响。求：（结果均保留2位有效数字）（1）换气结束后，工作舱中的气压；（2）气闸舱剩余气体对舱门B的压力大小。

5314．（12分）某种由透明新型材料制成的半径为R的半圆柱体如图甲所示，其折射率n2，PN长为L。SS5

是与半圆柱体轴线平行的线光源，S点位于O点正下方2R处，图乙为其截面图。平面PQMN镀有反光薄2的光线，真空中的光速为c，求：膜，射向平面PQMN的光线将全部被反射。若只考虑首次到达曲面PQMN（1）光在该种新型材料中发生全反射的临界角C；（2）光在该种新型材料中传播的最短时间t；

有光线射出的面积S。（3）曲面PQMN15．（17分）放射性元素14，可以用来判定古代生物体的年代。通过测量粒子在电6C被考古学家称为“碳钟”磁组合场中的运动轨迹和出现位置可以进一步研究14位于S点的6C在进行衰变过程中产生电子的出射速度，静止14将过程简化为：设该电子源在纸面内向各个方向均匀地发射电子。6C原子核经过衰变可形成一个电子源，如图所示的空间中，虚线下方存在方向竖直向下、电场强度大小为E的匀强电场，虚线上方存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，其中电子源S与虚线边界间的距离为h，已知电子的质量为m，电荷量为e，真空中的光速为c，不计电子重力和粒子间的相互作用，电子出射后的运动不受电子源影响。

（1）若已知放射出的新核质量为m0，新核的动能为E0，且衰变过程中放出的核能全部转化为新核和电子的动能，写出146C的衰变方程，并求出衰变过程中的质量亏损m；

（2）若在虚线上放置一个足够长的挡板，使其可以吸收所有从下方射入的电子，并检测到从同一时刻出射的电子到达挡板的最大时间差tmax22mh，求电子出射速度的大小；eE（3）现对电子源出射方向进行限制，使电子只能水平向右射出，并在虚线上距离O点为d的Q点放置一个粒子接收装置，最终经过虚线边界三次（含到达Q点）的电子被接收装置接收，求电子出射速度的大小。

6

参考答案及解析

一、选择题

1．C 【解析】用热针尖接触涂有石蜡薄层的金属片背面，熔化的石蜡呈圆形，这是多晶体金属导热具有各向同性的表现，无法说明石蜡具有各向同性，A项错误；做布朗运动的微粒肉眼根本看不见，要在显微镜下才能看见，扫地时观察到的尘埃飞扬不是布朗运动，B项错误；随着科技的进步，大部分品牌的冲锋衣都有面料不沾雨水的功能，该功能体现了不浸润现象，C项正确；液体表面张力的方向与液面相切，且与分界线垂直，D项错误。

2．D 【解析】电子束穿过铝箔后的衍射图样揭示了电子的波动性，A项错误；根据玻尔理论，原子从低能级向高能级跃迁时，核外电子的动能减小，B项错误；半衰期适用于大量原子核，对少量原子核不适用，故无法判断16个氡原子核经过7.6天后剩下氡原子核的个数，C项错误；卢瑟福依据粒子散射实验的现象提出了原子的“核式结构”理论，D项正确。

13．B 【解析】根据质量数与电荷数守恒可知X为0n，A项错误；核反应方程式中，生成物比反应物稳定，2则4；核反应放出的能量为E4E32E13E2，C项错误；2He的比结合能大于1H的比结合能，B项正确

该核反应释放能量，质量有亏损，D项错误。

4．D 【解析】核反应堆内核燃料发生裂变反应，A项错误；石墨是作为慢化剂，使快中子减速，B项错误；镉吸收中子的能力很强，起到吸收中子控制反应速度的作用，C项错误；水泥防护层的作用是屏蔽裂变产物放出的各种射线，D项正确。

5．A 【解析】以活塞为研究对象，开始时活塞受力如图（1）所示，

有p0SmgpS，当将汽缸稍微倾斜时，活塞受力如图（2）所示，平衡时有p0SmgcospS，根据力的平衡可知，封闭气体的压强增大，根据理想气体状态方程可知封闭气体的

V在变小，结合热力学第一定T律UWQ，因为系统绝热Q0，所以有UW，同时理想气体的内能只与温度有关，可得T变大，V减小，内能增大，平均动能增大，体积减小，撞击次数增多，A项正确，B项错误；封闭气体的压强变大，单位时间内气体分子对活塞的冲量增大，C项错误；温度升高，但并非所有气体分子热运动速率都增大，D项错误。

6．D 【解析】设长方体上表面与平板的夹角为，相邻亮条纹的间距为L，由空气薄膜干涉条件，有

2Ltan，解得L2tan，若，则G1上方的干涉条纹间距等于G2上方的干涉条纹间距，若

7

；若将G1、G2的间距增大些，，则G1上方的干涉条纹间距小于G2上方的干涉条纹间距，A、B项错误

则减小，可知G1上方的干涉条纹分布变得稀疏，C项错误；P在两长方体之间，若在P处用较小的力下压平板T，则减小，可知G1上方的干涉条纹分布会变稀疏，D项正确。

7．C 【解析】因为活塞下降，汽缸内气体压强增大，所以玻璃管要向下运动，根据pp0gb可知，管内气体压强增大，则管内封闭气体体积要减小，由于F浮力gVG，G、、g不变，故V不变，即b不变，a减小；对木块由平衡得mgV排g，由于重力不变，所以排开水的体积不变，即c、d高度均不变，故选C项。

8．BCD 【解析】光电子由阴极K向阳极A运动，形成的电流在图乙中为从右向左流动，要阻止该电流，需

2要施加反向电压，即电源左侧应该为正极，A项错误；氢原子跃迁发出的光中有C33种频率不同的光，B

项正确；由图甲可知光子的能量Eh1.51eV13.6eV12.09eV，遏止电压为5.78V，光电子的初动能为EkeUchW0，解得金属材料的逸出功W06.31eV，C项正确；用能量为1.56eV的光照射处于第3能级的氢原子，能使氢原子电离，D项正确。

9．AB 【解析】两分子间距离为r0时，分子势能最小，分子力为0，A项正确；两分子之间势能为E0时动能最大，减少的势能为EpE1E0E1E0，根据能量守恒，动量守恒，减少的势能转化为两分子的动能，故分子B的最大动能为EkBE1E0，B项正确；分子势能是标量，其正负表示大小，故它们之间的2分子势能是先减小后增大，C项错误；当两分子间距离为无穷远时，减少的势能全部转化为两分子的动能，则

1E12mv2，解得v2E1，D项错误。m10．AC 【解析】a、c两状态下气体的温度相同，内能相等，A项正确；由图可知状态a的压强为2p0，a→b的过程中气体体积减小，压强减小，则气体温度降低，内能减小，外界对气体做功，图线与坐标轴围成的面积表示气体做功，则Wabp02p03V0p0V0，根据热力学第一定律UWabQ0，则UQ，B22项错误；b→c的过程中气体做等容变化，压强增大，则气体温度升高，内能增大，外界对气体不做功，根据热力学第一定律UWbcQ0，可知气体从外界吸收热量，a、c状态下气体的内能相等，则

UU，从外界吸收热量大小为QQpVpV3C项正确；根据理想气体状态方程aacc可得，p0V0，

2TaTcpc4p0，图线与坐标轴围成的面积表示气体做功，可知a→b→c→a的整个过程中气体对外界做功为

8

WWcaWab2p04p0p2p03V00V0p0V0，D项错误。222二、非选择题

4π211．（1）（2分）

k（2）能（2分）（3）①90（或②gsin（1分）③

π

（1分））

2

t（1分）N4π24π2l22l，Tl图线斜率为k，则k，解得重力【解析】（1）根据单摆周期公式T2π，解得Tggg4π2加速度g。

kl（2）乙同学实验时误将摆线长记为摆长l，设小球的直径为d，单摆周期为T2πgd2，则

4π24π2d4π22Tl，可知Tl图线的斜率仍为，所以当他用（1）中甲同学的方法处理数据后，能

gg2g2得到正确的重力加速度值。

（3）①根据几何关系可知90。②根据题图可知等效重力加速度为agsin。③根据摆球全振动的次数和所用时间，周期Tt。N12．（1）10.7（1分） 0.7（1分） 560（2分）（2）减少（2分）（3）大于（2分）

【解析】（1）由图丙可得xA10mm70.1mm10.7mm，根据图乙可得相邻两亮条纹间距

xxBxA14.910.7Lmm0.7mm，根据x，可得该单色光的波长716dxd0.71030.4103m560nm。2L50109

（2）根据x减少。

L可知，改用波长为6.6107m的光照射时，波长变长，条纹间距x变大，条纹个数将d（3）若测量头的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，则在这种情况下测量干涉条纹的间距x时，条纹是倾斜的，测量值大于实际值。13．（1）1.1105Pa（2）5.5104N【解析】（1）气闸舱抽气过程中p0V气p气V气p抽V气（2分）向工作舱排气过程p0V工p抽V气p工V工（2分）气体稳定后p工1.1105Pa（2分）

p气πd2（2）气闸舱剩余气体对舱门B的压力为F（2分）

4解得F5.5104N（2分）14．（1）30°

22R（2）c（3）

5πRL61（1分）n【解析】（1）由公式sinC可得C30（1分）（2）由公式ncc有v（1分）v2光在材料中传播的最短距离为SO12R（1分）222RSO（1分）tvc（3）作出光路图如图所示

10

2RR2光线恰好在T点发生全反射，根据正弦定理有（2分）

sinOTSsinOST解得sinOST22可知OST135，SOT15（1分）

即由光源直接射向TL段的光线能透过曲面。若光线恰好在M点发生全反射，根据正弦定理可知，

OSM45，但光线不能射出PQ，将在PQ界面上发生全反射，射向K点的光线发生全反射，首次到达

曲面，根据几何关系可知，ONK30，NOK15（1分）

即射向OK段的光线经过PQ反射后都能穿过曲面，综合可知，QO段不能透过光线的区域只有QN，即整个半圆弧面上有光透过的区域对应的圆心角有光线射出的面积SRL1415．（1）14C67N015π（1分）65πRL（2分）6e

mm0E0mc2（2）2eEhmd3eE2E2mh3B01（3）14【解析】（1）衰变方程为146C7Ne（2分）

p2动能与动量的关系E（1分）

2m衰变过程中，新核和电子组成的系统动量守恒，所以新核的动能与电子的动能之比为E0:Eem:m0故Eem0E0（1分）m根据爱因斯坦质能方程E0Eemc2（1分）

11

解得mmm0E0（1分）

mc2Ee（1分）m1当电子初速度方向竖直向下时，所用时间最长，则有hmaxv0t1at12（1分）

212当电子初速度方向竖直向上时，所用时间最短，则有hminv0t2at2（1分）

2（2）由牛顿第二定律可得，电子在电场中运动的加速度为a根据题意可知tmaxt1t222mh（1分）eE解得v02eEh（1分）m（3）根据题意作出电子的运动轨迹，如图所示

t（1分）电子在电场中做类平抛运动，有x1v0h12at（1分）2vyat（1分）

mv2电子在磁场中做匀速圆周运动，有evB（1分）

r电子经磁场回转一次，在x轴方向倒退

mvymv（1分）x22rsin2sin2eBeB由几何关系可知d3x1x2解得v0d3eE2E（1分）2mh3B12