山東省濱州市2023-2024學年高二下學期7月期末考試物理試題（解析版）

高級中學名校試卷PAGEPAGE1高二物理試題注意事項：1.答題前，考生先將自己的姓名、考生號、座號填寫在相應位置，認真核對條形碼上的姓名、考生號和座號，并將條形碼粘貼在指定位置上。2.選擇題〖答案〗必須使用2B鉛筆（按填涂樣例）正確填涂；非選擇題〖答案〗必須使用0.5毫米黑色簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3.請按照題號在各題目的答題區(qū)域內作答，超出答題區(qū)域書寫的〖答案〗無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。保持卡面整潔，不折疊、不破損。一、單項選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.用學過的固體、液體和熱力學定律等物理知識來研究生活中的物理現(xiàn)象，下列說法正確的是（）A.把玻璃管的裂口放在火焰上燒熔，它的尖端不會變鈍B.把兩層棉紙分別放在有蠟跡的衣服兩面，用熱熨斗熨燙可除去蠟跡C.利用海水降低溫度放出大量的熱量來發(fā)電，從而解決能源短缺問題D.在封閉房間內把接通電源的冰箱門打開，一段時間后房間內的溫度就會降低〖答案〗B〖解析〗A．把玻璃管的裂口放在火焰上燒熔，表面張力作用使表面積趨向最小，從而使斷裂處的尖端變鈍，故A錯誤；B．放在衣服上面和下面的綿紙內有許多細小的孔道起著毛細管的作用，當蠟受熱熔化成液體后，由于毛細現(xiàn)象，就會被綿紙吸掉，故B正確；C．根據(jù)熱力學第二定律降低海水溫度要放出熱量，但是要引起其他的變化，根據(jù)能量守恒定律，此方法不可能實行，故C錯誤；D．在封閉房間內把接通電源的冰箱門打開，電流做功電能轉化為熱能，室內溫度會升高，故D錯誤。2.濱州市位于北緯，如圖，某同學在濱州市內騎行上學，該同學從西往東沿直線以速度v騎行，該處地磁場的水平分量大小為，豎直分量大小為，自行車車把為直把、金屬材質，車把長為l，車輪的直徑為d，輻條長度近似等于車輪半徑，只考慮自行車在地磁場中的電磁感應，下列說法正確的是（）A.圖示位置中輻條A點電勢比B點電勢低B.圖示位置中輻條A點電勢比B點電勢高C.車把左端的電勢比車把右端的電勢低D.自行車改為南北騎向，自行車車把兩端電動勢要降低〖答案〗B〖解析〗AB．該同學從西往東沿直線以速度v騎行，輻條切割地磁場水平分量（由南向北）的磁感線，根據(jù)右手定則判斷可知，圖示位置中輻條A點電勢比B點電勢高，電勢差為故A錯誤，B正確；C．自行車車把從西往東切割地磁場豎直向下分量的磁感線，由右手定則可知，車把左端的電勢比車把右端的電勢高，故C錯誤；D．自行車改為南北騎向，自行車車把仍切割地磁場豎直向下分量的磁感線，自行車車把兩端電動勢仍為，故D錯誤。故選B。3.2024年6月4日完成月球表面無人自主采集樣品后，“嫦娥六號”著陸器攜帶的五星紅旗在月球背面成功展開。如圖，“嫦娥六號”著陸器靜止在月球水平表面處，其簡化成質量為m的主體和質量不計的四條相同支架腿構成。每條支架腿與豎直方向的夾角均為θ，且產(chǎn)生彈力的方向沿支架腿。地球重力加速度為g，月球表面的重力加速度為地球重力加速度的，下列說法正確的是（）A.每條支架腿對月球表面壓力的方向均沿支架腿向下B.每條支架腿受到月球表面的作用力大小C.四條支架腿對主體水平方向的合力為零，每條支架腿水平方向分力為D.“嫦娥六號”著陸器受到月球表面的作用力大小〖答案〗D〖解析〗A.每條支架腿對月球表面壓力的方向均豎直向下，水平方向存在摩擦力，著陸器對月球的壓力與摩擦力的合力方向沿支架腿向下，故A錯誤；B.每條支架腿受到月球表面的作用力在豎直方向的分量大小，而每條支架腿受到月球表面的作用力大小應為故B錯誤；C.四條支架腿對主體水平方向的合力為零，每條支架腿水平方向分力為故C錯誤；D.根據(jù)靜止時，受力平衡，“嫦娥六號”著陸器受到月球表面的作用力大小就等于其在月球上的重力大小，故D正確。故選D4.如圖，閉合線框由白熾燈與不計電阻的導線組成，置于磁場中。磁場按B-t圖變化，時刻，磁感應強度方向垂直紙面向里。在時間內，下列說法正確的是（）A.閉合線框中感應電流方向為逆時針方向B.燈泡的亮度先變暗再變亮C.閉合線框先擴張后收縮的趨勢D.閉合線框產(chǎn)生的感應電動勢越來越大〖答案〗C〖解析〗A．由楞次定律可知閉合線框中感應電流方向為順時針方向，故A錯誤；BD．由可知電路中感應電動勢不變，所以燈泡的亮度不變，故BD錯誤；C．閉合線框中磁通量先減小后增大，由增縮減擴可知閉合線框有先擴張后收縮的趨勢，故C正確。故選C。5.隨著科技的發(fā)展進步，手機、智能手表的無線充電方式開始流行。如圖，是手機無線充電器原理圖，通過充電器的發(fā)射線圈和手機上的接收線圈傳遞能量。在發(fā)射線圈接上220V、50Hz的正弦交變電流，手機的接收線圈就會產(chǎn)生交變電流，該電流經(jīng)過整流電路轉化為直流電給手機充電。兩線圈均可看做理想線圈，且無漏磁，接收線圈兩端電壓的峰值為，手機充電功率為20W，不計整流電路消耗的功率，下列說法正確的是（）A.發(fā)射線圈中電流的有效值為B.接收線圈中電流的有效值為C.發(fā)射線圈與接收線圈的匝數(shù)比為D.接收線圈中的電流方向每秒變化50次〖答案〗A〖解析〗ABC．接收線圈中電壓的有效值為接收線圈中電流的有效值為發(fā)射線圈與接收線圈的匝數(shù)比為根據(jù)匝數(shù)與電流的關系可得發(fā)射線圈中電流的有效值為故A正確，BC錯誤；D．正弦式交變電流的方向每個周期變化兩次，由于電流的頻率為50Hz，所以接收線圈中的電流方向每秒變化100次，故D錯誤。故選A。6.一定質量的理想氣體經(jīng)歷a→b→c→d→a四段狀態(tài)變化過程，其圖像如圖所示。其中da延長線與橫軸的交點為，bc和cd分別平行于橫軸和縱軸，b、c、d三個狀態(tài)的體積關系為，下列說法正確的是（）A.從a到b，氣體的體積不變B.從b到c，單位時間碰撞單位面積器壁的分子數(shù)增加C.c、d兩狀態(tài)的體積之比為2:3D.從b到c的過程氣體從外界吸收的熱量大于從c到d的過程氣體從外界吸收的熱量〖答案〗D〖解析〗A．根據(jù)得可知圖像的斜率與氣體體積有關，從a到b，圖線的斜率增大，則氣體的體積減小。故A錯誤；B．從b到c，壓強不變，溫度升高，則體積變大，單位體積內分子數(shù)減少，則單位時間碰撞單位面積器壁的分子數(shù)減少。故B錯誤；C．d到a等容過程有c到d等溫過程有聯(lián)立解得故C錯誤；D．由，聯(lián)立解得bcd過程的圖如下由圖可知，b到c和c到d的體積差相等。由于圖線與橫坐標圍成的面積表示氣體對外界做的功，顯然b到c，氣體溫度升高，內能增加，根據(jù)熱力學第一定律得c到d，氣體溫度不變，內能不變，根據(jù)熱力學第一定律得聯(lián)立可得故D正確。故選D。7.濱州市某高中學生對小區(qū)的車輛智能道閘系統(tǒng)感興趣，與其研究小組制作了智能道閘模型，簡化原理圖如甲圖，預埋在地面下的地感線圈L和電容器C構成LC振蕩電路，當車輛遠離地感線圈時，線圈自感系數(shù)變小，使得振蕩電流頻率發(fā)生變化，檢測器將該信號發(fā)送至車牌識別器，從而向閘機發(fā)送起桿或落桿指令。某段時間回路中電容器兩端的u-t圖像如圖乙，已知LC振蕩電路中電容器的電容為0.4F，下列有關說法正確的是（）A.在時刻自感線圈中的電流最大B.在時間內線圈的磁場能逐漸減小C.沒有汽車進入時振蕩電路中線圈的自感系數(shù)L為0.1HD.在時間內汽車正在地感線圈里〖答案〗B〖解析〗A．在時刻電容器電壓最大，開始放電，則電流最小，故A錯誤；B．時間內，電壓增大，電容器充電，電場能增大，所以磁場能逐漸減小，故B正確；C．有車進入時，振蕩電路的周期，，可得沒有汽車進入時周期變大，則振蕩電路中線圈的自感系數(shù)應該大于0.1H，故C錯誤；D．從圖乙中可知，在時間內，震蕩電流頻率變大，根據(jù)可知，線圈自感系數(shù)變小，因為車輛遠離線圈時，線圈自感系數(shù)變小，故D錯誤。故選B。8.氫原子能級如圖甲所示，大量處于某高能級的氫原子，向低能級躍遷時只能發(fā)出a、b、c三種可見光，分別用這些可見光照射圖乙電路的陰極K，均發(fā)生光電效應。已知可見光能量范圍約為1.65eV到3.1eV之間，a光的光子能量為2.86eV，下列說法正確的是（）A.a光光子動量最小B.當滑片P向a端移動時，光電流Ⅰ增大C.若a、b、c三種可見光的光照強度相同時，a光的飽和電流最大D.b、c的遏止電壓為和，一定有〖答案〗D〖解析〗A．可見光能量范圍約為1.65eV到3.1eV之間，即從高能級向低能級躍遷，只能發(fā)出a、b、c三種可見光，則高能級的氫原子處于n=5能級。三種可見能量分別為2.86eV、2.55eV和1.89eV。根據(jù)，，得可知，a光光子動量最大。故A錯誤；B．當滑片P向a端移動時，接入反向電壓，光電流I減小。故B錯誤；C．若a、b、c三種可見光的光照強度相同時，由于a光的能量最大，即頻率最大，則飽和電流最小。故C錯誤；D．若b、c光的能量分別為2.55eV和1.89eV。則聯(lián)立解得故D正確。故選D。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。每小題有多個選項符合題目要求，全部選對得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。9.2023年6月10日，四川省文物考古研究院對外公布：三星堆遺址祭祀?yún)^(qū)再現(xiàn)兩件跨坑拼對成功的大型青銅器。利用衰變的測年技術可進行考古研究，其衰變方程為。已知的半衰期為5730年，若的質量分別為，真空中的光速為c，下列說法正確的是（）A.衰變中產(chǎn)生的電子是核內中子轉化來的B.全球變暖會導致半衰期變短C.1000個經(jīng)過11460年剩下250個沒有發(fā)生衰變D.的比結合能比的比結合能小〖答案〗AD〖解析〗A．衰變的實質是碳原子核中的一個中子轉化為一個質子和一個電子，所以衰變中產(chǎn)生的電子是核內中子轉化來的，A正確；B．半衰期由原子核本身的性質決定，與原子核的物理狀態(tài)和化學狀態(tài)無關，全球變暖不會導致半衰期變短，B錯誤；C．半衰期是大量原子核的一個統(tǒng)計規(guī)律，少數(shù)原子核不成立，C錯誤；D．衰變過程中，釋放的能量為，因為衰變過程中釋放的能量等于結合能的增加，而結合能等于質量數(shù)與比結合能的乘積，所以的比結合能比的比結合能小，D正確。故選AD。10.用電腦軟件模擬兩個相同分子在僅受分子力作用下的運動。將兩個質量均為m的A、B分子從x軸上的和處由靜止釋放，如甲圖所示。其中B分子的速度v隨位置x的變化關系如乙圖所示。取無限遠處勢能為零，下列說法正確的是（）A.A、B分子剛釋放時分子作用力表現(xiàn)為引力B.A、B間距離為時分子力為零C.A、B系統(tǒng)的分子勢能最小值為D.釋放時A、B系統(tǒng)的分子勢能為〖答案〗BD〖解析〗A．由圖可知，B分子剛釋放時向正方向加速，所以分子作用力表現(xiàn)為斥力，故A錯誤；B．在處速度最大，加速度為0，即兩分子間的作用力為0，根據(jù)運動的對稱性可知，此時A、B分子間的距離為，故B正確；由能量守恒可知，釋放時A、B系統(tǒng)的分子勢能等于系統(tǒng)的總動能；速度最大時，系統(tǒng)的動能最大，分子勢能最小，根據(jù)能量守恒可知，分子的最小引力勢能故C錯誤，D正確。故選BD。11.超市中有一種“強力吸盤掛鉤”，其工作原理如下：如甲圖所示，使用時按住鎖扣把吸盤緊壓在墻上，吸盤內封閉的理想氣體的體積為V，壓強為。然后再把鎖扣扳下，吸盤向外拉出，使吸盤內封閉氣體的體積變?yōu)?.2V，如乙圖所示，安裝過程中封閉氣體的質量和溫度保持不變。已知吸盤與墻面的有效面積為S，強力掛鉤的總質量為m，與墻面間的最大靜摩擦力是壓力的k倍，外界大氣壓強為，重力加速度為g，下列說法正確的是（）A.安裝過程中，吸盤內氣體從外界吸收熱量B.安裝完畢后，吸盤內氣體的壓強變?yōu)镃.安裝完畢后，掛鉤對墻面的壓力為D.安裝完畢后，掛質量為的物體，掛鉤會脫落〖答案〗ACD〖解析〗A．吸盤內氣體溫度不變，內能不變，但體積增大對外做功，根據(jù)熱力學第一定律可知，氣體要從外界吸收熱量，故A正確；B．吸盤內封閉的氣體發(fā)生等溫變化，由玻意耳定律可知解得故B錯誤；C．安裝完畢后，掛鉤對墻面的壓力為故C正確；D．由物體的平衡條件可知解得最大質量所以掛質量為的物體，掛鉤會脫落，故D正確。故選ACD。12.隨著科技發(fā)展，我國用電量也日趨增加，風力發(fā)電綠色環(huán)保，截止到2024年5月，我國風電裝機5億千瓦，成為發(fā)電主流之一。某實驗小組模擬風力發(fā)電廠輸電網(wǎng)絡供電的裝置如圖，發(fā)電機線圈面積、匝數(shù)匝、電阻不計，處于磁感應強度大小為的勻強磁場中，線圈繞垂直磁場的水平軸勻速轉動，轉速。升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比，輸出功率為24kW，降壓變壓器的副線圈連接用戶，兩變壓器間的輸電線總電阻，變壓器均為理想變壓器，用戶端工作電壓為220V。下列說法正確的是（）A.升壓變壓器副線圈兩端電壓為B.用戶獲得的功率為22kWC.降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比D.保持輸出功率不變，減小升壓變壓器副線圈的匝數(shù)，輸電線R上消耗的功率會減小〖答案〗BC〖解析〗A．根據(jù)可知，線圈轉動的加速度為則線圈中產(chǎn)生的電動勢的最大值為由于線圈電阻不計，則升壓變壓器原線圈的輸入電壓為根據(jù)變壓器原副線圈匝數(shù)比等于電壓比，可得，副線圈的電壓為故A錯誤；B．升壓變壓器副線圈的電流為兩變壓器間的輸電線上損失的功率為用戶獲得功率為故B正確；C．降壓變壓器原線圈的電流為副線圈中的電流為降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比故C正確；D．保持輸出功率不變，減小升壓變壓器副線圈的匝數(shù)，則升壓變壓器的輸出電壓減小，輸電線上的電流增大，輸電線R上消耗的功率會增大，故D錯誤。故選BC。三、非選擇題：本題共6小題，共60分。13.某中學研究小組的同學們用一只彈簧測力計和一個量角器等器材做“驗證力的平行四邊形定則”實驗。設計的裝置如圖所示，固定在豎直木板上的量角器直邊水平，橡皮筋一端固定在量角器圓心O正下方的A點，另一端系著繩套1和繩套2。（已知：，）（1）實驗步驟如下：①將彈簧測力計掛在繩套1上，豎直向上拉橡皮筋，使橡皮筋的結點到達O點，記下彈簧測力計的示數(shù)F；②將彈簧測力計掛在繩套1上，手拉著繩套2。緩慢拉橡皮筋，使橡皮筋的結點到達O點，此時繩套1沿方向，繩套2沿方向，如圖，記下彈簧測力計的示數(shù)為；③根據(jù)力的平行四邊形定則計算②中繩套1的拉力大小__________（用F表示）；④比較與__________（選填“F”或“”）的大小，即可驗證力的平行四邊形定則。（2）下列實驗要求中正確的是__________A.在實驗前彈簧測力計不需要進行校零B.彈簧測力計軸線、細繩、橡皮筋應與木板平面平行C.與兩繩套相連的細繩之間的夾角越大越好D.改變拉力，進行多次實驗，每次都要使橡皮筋的結點靜止在O點位置（3）現(xiàn)保持繩套1及結點在O點位置不變，繩套2沿逆時針緩慢轉動過程，繩套2的拉力的變化情況是__________。A.逐漸增大 B.先增大后減小C.逐漸減小 D.先減小后增大〖答案〗（1）##（2）BD（3）C〖解析〗（1）[1]根據(jù)力的平行四邊形定則可得②中繩套1的拉力大小[2]若三力之間滿足平行四邊形定則，則則比較與的大小，即可驗證力的平行四邊形定則。（2）A．彈簧測力計在使用前需要校零，故A錯誤；B．實驗時，彈簧測力計軸線、細繩、橡皮筋應與木板平面平行，故B正確；C．為盡量減小誤差，與兩繩套相連的細繩之間的夾角要適當大一些，但不是越大越好，故C錯誤；D．同一實驗，用一個細繩套拉橡皮條可用兩個細繩套拉橡皮條結點O的位置應相同，而不同實驗結點O位置可以不同，故D正確。（3）如圖所示保持繩套1及結點在O點位置不變，繩套2沿逆時針緩慢轉動過程，可知繩套2的拉力逐漸減小。14.某實驗小組用如圖甲所示實驗裝置，探究一定質量的理想氣體等溫變化的規(guī)律。將導熱的注射器前端通過軟管和壓強傳感器相連，通過數(shù)據(jù)采集器在計算機上記錄此時注射器內被封閉氣體的壓強p，通過注射器壁上的刻度讀取氣體的體積V。緩慢地推動活塞壓縮氣體，這樣就可以獲得不同體積時氣體的壓強數(shù)值。（1）關于實驗的操作和數(shù)據(jù)處理，下列說法正確的是__________（填字母）。A.在柱塞上涂潤滑油是為了減小摩擦B.要盡可能保持環(huán)境溫度不變C.氣體的壓強和體積必須用國際單位D.處理數(shù)據(jù)時采用圖像比圖像更直觀（2）兩個實驗小組在環(huán)境溫度相同且保持不變的條件下，均利用該裝置按正確操作完成了實驗，根據(jù)他們測得的實驗數(shù)據(jù)作出的圖像，如圖乙所示。①圖像的縱截距表示__________的體積；②圖線a與b的橫截距為m、n，，a與b密閉氣體質量之比為__________。（3）其中一個小組用此裝置測量一小石子的密度。他先用天平測出其質量為m，再將其裝入注射器內，重復上述實驗操作，記錄注射器上的體積刻度V和壓強傳感器讀數(shù)p，根據(jù)實驗測量數(shù)據(jù)，作出如圖丙所示的圖像，其縱軸截距為，則石子密度__________。（用題及圖中相關物理量的字母符號表示）〖答案〗（1）BD（2）軟管內氣體（3）〖解析〗（1）A.在柱塞上涂潤滑油是為了保證注射器的氣密性良好，故A錯誤；B.探究一定質量的理想氣體等溫變化的規(guī)律，注射器的導熱性良好，為了保證溫度不變應盡可能保持環(huán)境溫度不變，從而保證注射器內的氣體溫度不變，故B正確；C.探究一定質量的理想氣體等溫變化的規(guī)律，氣體的體積與壓強的乘積為一個定值，氣體的壓強和體積只要保持各自的單位不變，乘積就不變，故C錯誤；D.探究一定質量的理想氣體等溫變化的規(guī)律，氣體的體積與壓強滿足反比關系，所以處理數(shù)據(jù)時采用圖像為直線，比圖像曲線更直觀，故D正確。故選BD。（2）[1]圖像的縱截距表示壓強無窮大時，注射器內的體積無窮小接近于零，氣體的體積為軟管部分的氣體體積。[2]由圖像結合玻意耳定律（3）由圖像可知，與縱軸截距跟不放石子時與縱軸截距有所增加，其增加的體積即為石子體積所以石子密度為15.鑒于核裂變產(chǎn)生的放射性廢料，對環(huán)境造成很大污染。核物理學家致力于核聚變發(fā)電，以減少核污染。核聚變最常用的材料是氫的同位素和，一個和一個發(fā)生核聚變生成一個粒子和一個中子。已知的比結合能是，的比結合能是的比結合能是7.03MeV，中子的結合能為0，光速元電荷。求（1）寫出上述核反應方程；（2）一個氘核與一個氚核聚變過程釋放出的能量；（3）一個氘核與一個氚核聚變過程中質量虧損多少kg。（結果保留兩位有效數(shù)字）〖答案〗（1）；（2）；（3）〖解析〗（1）核反應方程為（2）聚變反應前氘核和氚核的結合能為反應后生成的氦核的結合能為由于單個核子無結合能，即中子無結合能，所以聚變過程釋放出的能量為解得（3）由質能方程可得虧損的質量16.炎熱夏天，人們都安裝空調，圖甲是某小區(qū)高層住宅外安裝空調主機的情境。為安全起見，要求吊運過程中空調主機與樓墻保持一定的距離。原理如圖乙，一人在高處控制一端系在主機上的輕繩P，另一人在地面控制另一根一端系在主機上的輕繩Q，二人配合可使主機緩慢豎直上升。主機質量，當P繩與豎直方向的夾角時，Q繩與豎直方向的夾角。主機視為質點，重力加速度。求（1）此時P、Q繩中拉力的大??；（2）此時地面上的人對地面摩擦力的大小和方向?！即鸢浮剑?），；（2），方向水平向右〖解析〗（1）對空調主機受力分析，建坐標系如圖所示則方向有方向有聯(lián)立解得，（2）對地面上的人受力分析，在水平方向有解得方向水平向左，由牛頓第三定律知人對地面的摩擦力大小方向水平向右17.圖甲為汽車的空氣減震器，直立圓筒形汽缸內用橫截面積的活塞封閉一定質量的理想氣