2023—2024学年度下学期高二年级6月阶段考试
物理
本卷满分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、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
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。
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．小球从空中自由下落，与水平地面相碰后弹到空中某一高度，其速度随时间变化的关系图像如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．小球下落时的加速度为 B．小球能弹起的最大高度为4.5m
C．小球是从5m高处自由下落的 D．小球第一次反弹初速度的大小为3m/s
2．一小球沿斜面滑下，依次经过A、B、C三点。已知，，小球经过AB和BC两段所用的时间均为2s。则小球在经过A、B、C三点的速度大小分别为（ ）
A．1m/s 3m/s 5m/s B．2m/s 4m/s 6m/s
C．3m/s 4m/s 5m/s D．3m/s 5m/s 6m/s
3．在物理学的发展过程中，科学家们应用了许多物理学研究方法，以下关于物理学研究方法及其相关内容的叙述不正确的是（ ）
A．根据速度的定义式，当非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义运用了极限思想法
B．“重心”“合力与分力的关系”都用到了“等效替代”的思想方法
C．伽利略为了研究自由落体的规律，将落体实验转化为著名的“斜面实验”，从而创造了一种科学研究的方法。利用斜面实验主要是考虑到实验时便于测量小球运动的速度
D．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程等分成很多小段，每一小段近似看做匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里运用了微元法
4．如图所示，质量为m的物体在沿斜面向上的力F作用下沿斜面匀速下滑，此过程中斜面保持静止。已知斜面质量为M，重力加速度为g，则水平地面对斜面体（ ）
A．无摩擦力 B．有水平向左的摩擦力
C．支持力为 D．有水平向右的摩擦力
5．如图所示，纵坐标表示两个分子间引力、斥力的大小，横坐标表示两个分子间的距离，图中两条曲线分别表示两分子间引力、斥力的大小随分子间距离的变化关系，e为两曲线的交点。则下列说法正确的是（ ）
A．ab为斥力曲线，cd为引力曲线，e点横坐标的数量级为
B．若两个分子间距离增大，则分子势能也增大
C．由分子动理论可知，温度相同的氢气和氧气，分子平均动能相同
D．质量和温度都相同的氢气和氧气（视为理想气体），氧气的内能大
6．下列关于热学现象的说法中，正确的是（ ）
A．扩散现象和布朗运动都是分子的无规则热运动
B．毛细现象是指液体在细管中上升的现象
C．在外界不做功的情况下，物体的内能增加，物体的分子平均动能一定增加
D．在绕地球运行的“中国空间站”中，飘浮的水滴几乎呈球形，这是表面张力作用使其表面具有收缩趋势而引起的结果
7．根据玻尔原子结构理论，氦离子（）的能级图如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．第一激发态的能量为
B．当大量处在的激发态时，由于跃迁所发射的谱线有6条
C．电子处在轨道上比处在轨道上离氦核的距离近
D．若电子从的激发态跃迁到基态时辐射出的光子可以使某金属发生光电效应，则电子从的激发态跃迁到基态时辐射出的光子也一定可以使该金属发生光电效应
8．北京时间2024年5月3日10时22分，太阳爆发了一个强耀斑（X1.6级），相当于几十亿颗氢弹爆炸，对我国上空电离层产生了影响。下列关于原子核及核反应说法正确的是（ ）
A．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应
B．天然放射现象是与原子核内部变化有关的现象
C．J.J.汤姆孙通过对天然放射性现象的研究，发现原子核有内部结构
D．发生衰变时，电子来自原子核
9．一定质量的理想气体由状态a变为状态c，其过程如图像中直线段所示，状态b对应该线段的中点。已知气体从状态a变化到状态b的过程中气体对外界做功为，与外界的热交换量为；从状态b变化到状态c的过程中气体对外界做功为与外界的热交换量为。下列说法正确的是（ ）
A． B．过程中气体吸热
C． D．气体在状态a、b、c时的内能相等
10．如图所示，物块与水平面的动摩擦因数为，在力F的方向由水平向右缓慢转至竖直向上的过程中，物块始终向右做匀速直线运动。关于物块所受各力的说法中，正确的是（ ）
A．物块所受滑动摩擦力一直减小 B．物块所受支持力先增大后减小
C．力F先减小后增大 D．力F先增大后减小
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11．（8分）研究小车匀变速直线运动的实验装置如图（a）所示，其中斜面倾角可调。打点计时器的工作频率为50Hz。纸带上计数点的间距如图（b）所示，其中每相邻两点之间还有四个计数点未画出。
（1）部分实验步骤如下：
A．测量完毕，关闭电源，取出纸带；
B．接通电源，待打点计时器工作稳定后放开小车；
C．将小车停靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连；
D．把打点计时器固定在夹板上，让纸带穿过限位孔。
上述实验步骤的正确顺序是：_________（用字母填写）。
（2）图（b）中标出的相邻两计数点的时间间隔_________s。
（3）计数点5对应的瞬时速度大小计算式为_________（用含测量量和T的式子表示）。
（4）为了充分利用记录的数据，减小误差，小车加速度大小的计算式应为_________（用含测量量和T的式子表示）。
12．（8分）一位质量为60kg的同学为了表演“轻功”，他用打气筒给4只相同的气球充以相等质量的空气（可视为理想气体），然后将这4只气球以相同的方式放在水平放置的木板上，并在气球的上方放置一轻质塑料板，如图所示。
（1）关于气球内气体的压强，下列说法正确的是_________。
A．大于大气压强 B．是由于气体重力而产生的
C．是由于气体分子之间的斥力而产生的 D．是由于大量气体分子的碰撞而产生的
（2）在这位同学慢慢站上轻质塑料板中间位置的过程中，球内气体温度可视为不变。下列说法正确的是_________。
A．球内气体体积变大 B．球内气体体积变小
C．球内气体内能变大 D．球内气体内能不变
（3）为了估算气球内气体的压强，这位同学在气球的外表面涂上颜料，在轻质塑料板面向气球一侧表面贴上格子边长为2.0cm的方格纸。表演结束后，留下气球与方格纸接触部分的“印迹”如图所示。若表演时大气压强为，g取，则气球内气体的压强为_________（结果保留4位有效数字）Pa。气球在没有贴方格纸的下层木板上也会留下“印迹”，这一“印迹”面积与方格纸上留下的“印迹”面积存在什么关系：_________。
13．（12分）如图所示，倾角为的光滑斜面ABC放在水平面上。劲度系数分别为、的两个轻弹簧沿斜面悬挂着，两弹簧之间有一质量为的重物，最下端挂一质量为的重物，此时两重物均处于平衡状态。现把斜面ABC绕A点缓慢地顺时针旋转90°后，重新达到平衡。已知g取，取0.6，问：
（1）沿斜面移动了多少厘米？
（2）沿斜面移动了多少厘米？
14．（12分）有一个竖直放置的圆形汽缸，上端开口，活塞的横截面积，质量为，不计活塞与汽缸间的摩擦，将一定质量的理想气体封闭在汽缸内。在汽缸内距缸底处设有卡环ab，使活塞只能向上滑动，如图所示。开始时活塞静止在ab上，缸内气体的压强为，温度为。现缓慢加热汽缸内气体，求：（g取，外界大气压强为）
（1）时，a对活塞的支持力大小；
（2）时，汽缸内气体的压强大小；
（3）从到过程中气体对外界做的功。
15．（14分）2024年4月30日，神州十七号载人飞船顺利着陆东风着陆场！飞船采用五圈快速返回方案，经历四个阶段，分别是：制动离轨、自由滑行、再入大气层、开伞着陆。整个返回着陆过程用时约50分钟。东风着陆场位于巴丹吉林沙漠和戈壁地带，四月冷空气频繁，正值风沙频发期。返回舱开伞时受高空风影响较大，载人飞船返回着陆时对着陆场高空风和地面风等天气条件要求较高。当神舟飞船距地面10km时，要抛开降落伞盖，并拉出引导伞，再带出减速伞，工作20s，返回舱的速度已经从180m/s降低到80m/s。匀速下落到距离地面5km的时候，飞船抛掉防热大底，露出缓冲发动机。这时候减速伞带出主伞，并且分离，主伞先收拢后展开，充分减速后，返回舱着陆。请回答下列问题：
（1）若将拉出引导伞再带出减速伞工作20s的过程视为匀变速直线下落，求加速度大小；
（2）匀速直线下落的时间；
（3）若将着陆前视为匀减速直线下落过程，且第一个2s下降52m，第四个2s下降4.5m，着陆瞬间速度恰好为零，求此过程中飞船的加速度大小。
2023—2024学年度下学期高二年级6月阶段考试
物理参考答案及评分标准
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。
题号 1 2 3 4 5
答案 D A C B C
题号 6 7 8 9 10
答案 D D ABD BC AC
1．D【解析】由图像得前0.5s的加速度为，下落高度为1.25m，故A、C均错误。0.5s～0.8s内小球能弹起的最大高度为0.45m，故B错误。由图像得小球第一次反弹初速度的大小为3m/s，故D正确。
2．A【解析】根据匀变速直线运动规律，经过中间时刻B点的速度等于经过AC段的平均速度，得；已知，，时间均为2s，由得，进而得到，。
3．C【解析】利用比值法定义速度时，当非常小时，表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义运用了极限思想法，故A正确。“重心”“合力与分力的关系”都用到了等效替代的思想方法，故B正确。伽利略将落体实验转化为“斜面实验”，主要是考虑到实验时便于测量小球运动的时间，故C不正确，选C。在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程等分成很多小段，每一小段近似看做匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里运用了微元积分的思想方法，故D正确。
4．B【解析】物体沿斜面匀速下滑，此过程中斜面仍静止，均处于平衡状态，根据整体法，M受到地面对它水平向左的静摩擦力，故A、D均错误，B正确。根据整体思想，竖直方向上受到的地面对它的支持力小于二者的重力和，故C错误。
5．C【解析】分子力随间距变化时，斥力变化得更快，故ab为引力曲线，cd为斥力曲线，引力和斥力相等时分子间的距离约为分子直径大小，e点横坐标的数量级为，故A错误。在两个分子间距离大于平衡位置距离的情况下，相互远离，分子势能才增大，故B错误。温度是分子热运动平均动能的标志，故C正确。质量和温度都相同的氢气和氧气（视为理想气体），分子平均动能相同，但氢分子质量小，分子个数多，氢气的内能大，故D错误。
6．D【解析】布朗运动是颗粒的无规则运动，不是分子的无规则热运动，故A错误；毛细现象包括浸润液体在细管中上升、不浸润液体在细管中下降，故B错误；在外界不做功的情况下，吸收热量引起物体的内能增加，温度可能不变（例如晶体熔化），故物体的分子平均动能可能不变。注意“物体”与“气体”不能混淆，故C错误；水滴在绕地球运行的“中国空间站”中处于微重力环境，由于表面张力使其收缩成球形，故D正确。
7．D【解析】第一激发态的量子数，能量为，故A错误。大量处在的激发态时，由于跃迁所发射的谱线有条，故B错误。电子处在轨道上比处在轨道上离氦核的距离远，故C错误。电子从的激发态跃迁到基态时辐射出的光子能量大于电子从的激发态跃迁到基态时辐射出的光子能量，一定可以使该金属发生光电效应，故D正确。
8．ABD【解析】太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应，故A正确。法国物理学家贝克勒尔发现天然放射性现象，该现象说明原子核有内部结构，天然放射现象是与原子核内部变化有关的现象，故B正确，C错误。发生衰变时，原子核内的中子转化成一个质子和一个电子，故D正确。
9．BC【解析】由理想气体状态方程可知，a、c温度相同，b的温度高于a和c，故D错误。
气体从状态a变化到状态b的过程中气体对外界做功为：
从状态b变化到状态c的过程中气体对外界做功为：
故，故A错误。
a状态与c状态内能相同，由热力学第一定律可知，此过程中气体与外界的热交换量Q在数值上等于气体对外做功W，故：
故C正确。
a到b温度升高，内能增大，体积增大，气体对外做功，由热力学第一定律可知，气体吸收热量，故B正确。
10．AC【解析】如图所示，由滑动摩擦力可知，支持力N与滑动摩擦力f的合力的方向保持不变，由于F逆时针旋转，故F先变小后变大，使得摩擦力f、支持力N一直变小，故选AC。
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11．（8分）（1）DCBA （2）0.1 （3） （4）
【解析】（1）上述实验步骤的正确顺序是：把打点计时器固定在夹板上，让纸带穿过限位孔。将小车停靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连。接通电源，待打点计时器工作稳定后放开小车。测量完毕，关闭电源，取出纸带。
（2）时间间隔。
（3）在匀变速直线运动中，中间时刻的速度等于这段时间内的平均速度，计算出计数点5对应的瞬时速度大小计算式为。
（4）取，，则可得：。则有，
解得：。
12．（8分）（1）AD （2）BD （3）（1.051～1.057均给分） 面积相同
【解析】（1）气球内气体的压强等于大气压与气球弹力产生的压强之和。所以大于大气压强，故A正确。气球内气体的压强不是由于气体的重力产生的，而是由于大量分子都在不停地做无规则热运动，与气球壁频繁碰撞，使气球壁受到一个平均持续的冲力，致使气体对气球壁产生一定的压强，故B、C均错误，D正确。故选AD。
（2）气球被压后，气压变大，根据玻意耳定律公式，故体积缩小，故A错误，B正确。气体被压缩，外界对气体做功，气体对外放热，气球内气体温度视为不变，故内能不变，故C错误，D正确。故选BD。
（3）人处于平衡状态，由平衡条件得：，解得：。由数方格可知，每一个气球的压痕的方格数约是93个，则可得：
气球的质量相对于人的质量可以忽略不计，所以气球对塑料板的压力与对地面的压力是相等的，气球在没有贴方格纸的下层木板上也会留下“印迹”，这一“印迹”面积与方格纸上留下的“印迹”面积相等。
13．（12分）
解：（1）未旋转时，两弹簧均处于伸长状态。设两弹簧伸长量分别为、。可得：
解得：
，解得：
旋转后，两弹簧均处于压缩状态，设压缩量分别为、。可得：
解得：
，解得：
故沿斜面移动的距离为：
（2）沿斜面移动的距离为：
14（12分）解：（1）假设时，活塞仍然静止。
由查理定律得
对活塞进行受力分析得：
得：，假设成立。
（其他方法正确也给分）
（2）设当温度时，活塞恰好运动，对活塞进行受力分析得：
得：
由查理定律得：
温度继续升高至340K，活塞向上运动，气体等压变化，故有：
（3）温度从缓慢升高到，气体发生等压变化，由盖—吕萨克定律可得：
解得：
则从到过程中气体对外界做的功为：
15．（14分）解：（1）由得，加速度的大小为：
（2）20s内减速的位移为：
匀速下落的时间为：
（3）假设着陆前一直做匀减速直线运动，则第1s末的速度为：
第7s末的速度为：
由得该段过程的加速度为：
（其他解法正确也给分）
则从减速到速度减为零所用的时间为：
故结合题意可知，第4个2s不是一直运动。
当飞船落地时速度恰好为零时，设第4个2s飞船运动的时间为t，则设着陆前飞船的加速度大小为可得：，
解得：或（舍）
解得着陆前飞船的加速度大小为：
