山東省德州市2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期7月期末考試物理試題（解析版）

高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1高二物理試題本試題卷分選擇題和非選擇題兩部分，滿分100分，考試時間90分鐘。注意事項：1，答題前，考生先將自己的姓名、考生號、座號填寫到相應(yīng)位置，認(rèn)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(nèi)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。答題卡面清潔、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.下列說法正確的是（）A.太陽光照射下，我們觀察到空氣中懸浮灰塵的運動是布朗運動B.晶體的所有物理性質(zhì)都呈現(xiàn)各向異性C.1克100℃水的內(nèi)能等于1克100℃水蒸氣的內(nèi)能D.液晶既具有液體的流動性，又在一定程度上具有晶體的各向異性〖答案〗D〖解析〗A．布朗運動的顆粒肉眼看不見，所以太陽光照射下，我們觀察到空氣中懸浮灰塵的運動不是布朗運動。故A錯誤；B．多晶體的物理性質(zhì)呈現(xiàn)各向同性，單晶體的物理性質(zhì)呈現(xiàn)各向異性，但并不是說單晶體的所有物理性質(zhì)呈現(xiàn)各向異性。故B錯誤；C．1克100℃水需要吸收熱量才能變成1克100℃水蒸氣，則1克100℃水的內(nèi)能小于1克100℃水蒸氣的內(nèi)能。故C錯誤；D．液晶既具有液體的流動性，又在某一方向排列整齊，一定程度上具有晶體的各向異性。故D正確。故選D。2.醫(yī)學(xué)中常用某些放射性元素治療疾病。假設(shè)質(zhì)量為的放射性元素經(jīng)過時間后剩余的質(zhì)量為，對應(yīng)的圖線如圖所示。則的半衰期為（）A16d B.12d C.8d D.6d〖答案〗A〖解析〗由半衰期公式可得由圖線可知，當(dāng)質(zhì)量比從1衰減到時，則有其所用時間可得則有解得3.近代物理和相應(yīng)技術(shù)的發(fā)展，極大地改變了人類的生產(chǎn)和生活方式，推動了人類文明的進(jìn)步。關(guān)于近代物理知識下列說法正確的是（）A.普朗克提出能量子假說完美解釋了黑體輻射實驗規(guī)律B.通過對連續(xù)譜的光譜分析，可以鑒定物質(zhì)成分C.玻爾將量子觀念引入原子領(lǐng)域，成功地解釋了氫原子和其他原子光譜的實驗規(guī)律D.世界上第一座核反應(yīng)堆裝置的建立，標(biāo)志著人類首次通過可控制的聚變反應(yīng)實現(xiàn)了核能的釋放〖答案〗A〖解析〗A．普朗克通過對黑體輻射規(guī)律的研究，提出“能量子”概念，把物理學(xué)帶入了量子世界，故A正確；B．通過對線狀譜的光譜分析，可以鑒定物質(zhì)成分，故B錯誤；C．丹麥物理學(xué)家玻爾提出了自己的原子結(jié)構(gòu)假說，解釋了氫原子的光譜，故C錯誤；D．世界上第一座核反應(yīng)堆裝置的建立，標(biāo)志著人類首次通過可控制的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)實現(xiàn)了核能的釋放，故D錯誤。故選A。4.如圖所示，一下端封閉、上端開口的粗細(xì)均勻的玻璃管豎直靜置，長度的水銀柱封閉了一段空氣（視為理想氣體）柱，空氣柱的長度。外界大氣壓強恒為?，F(xiàn)轉(zhuǎn)動玻璃管使其開口向下豎直靜置（水銀沒有溢出），管內(nèi)空氣溫度保持不變。下列說法正確的是（）A.管內(nèi)空氣的壓強增加了15.2cmHgB.管內(nèi)空氣的壓強減小了15.2cmHgC.管內(nèi)空氣柱的長度增加了5cmD.管內(nèi)空氣柱的長度增加了2cm〖答案〗C〖解析〗AB．設(shè)水銀柱的質(zhì)量為，玻璃管橫截面積為，玻璃管豎直靜置時，對水銀柱由力的平衡條件可得其中有解得轉(zhuǎn)動玻璃管使其開口向下豎直靜置時，對水銀柱由力的平衡條件可得解得則有管內(nèi)空氣的壓強減小了，AB錯誤；CD．對管中的空氣柱，由玻意耳定律可得解得可得可知管內(nèi)空氣柱的長度增加了，C正確，D錯誤。故選C。5.貨梯設(shè)置了超載自動報警系統(tǒng)，其簡化電路如圖所示，貨梯箱底層裝有壓敏電阻，為滑動變阻器，K為動觸點，A、B為靜觸點。當(dāng)出現(xiàn)超載情況時，電鈴將發(fā)出報警聲，電動機停止工作。則下列說法正確的是（）A.電磁鐵的上端為S極B.壓敏電阻所受壓力越大，電磁鐵的磁性越強C.壓敏電阻的阻值隨壓力的增大而增大D.如果要使貨梯設(shè)定的超載質(zhì)量變大，那么滑動變阻器的滑片向右滑動〖答案〗B〖解析〗A．電磁鐵線圈通入電流時，由安培定則可知電磁鐵的上端為N極，A錯誤；BC．由題意可知，當(dāng)出現(xiàn)超載情況時，壓敏電阻所受壓力變大，電鈴將發(fā)出報警聲，電動機停止工作?？芍姶盆F上端的銜鐵被吸下，由此可知壓敏電阻所受壓力越大，電磁鐵線圈中的電流越大，電磁鐵的磁性越強，則壓敏電阻的阻值越小，即壓敏電阻的阻值隨壓力的增大而減小，B正確，C錯誤；D．電磁鐵上端的銜鐵被吸下的最小電流不變，如果要使貨梯設(shè)定的超載質(zhì)量變大，即貨物的質(zhì)量較大時，電鈴將發(fā)出報警聲，可知電磁鐵電路中開始設(shè)置的電流較小，即電路的總電阻值較大，由閉合電路歐姆定律可知，那么滑動變阻器的滑片向左滑動，D錯誤。故選B。6.如圖，某小型水電站發(fā)電機輸出功率，輸出電壓為300V，經(jīng)變壓器升壓后向遠(yuǎn)距離輸電。已知升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比，輸電線的總電阻，最后通過降壓變壓器將電壓降為220V向用戶供電。若兩個變壓器均為理想變壓器，則下列說法正確的是（）A.輸電線上的電流為200AB.升壓變壓器的輸出電壓為1000VC.輸電線上損失的功率占輸出功率的D.降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比〖答案〗D〖解析〗A．發(fā)電機輸出電流為輸電線上的電流為選項A錯誤；B．升壓變壓器的輸出電壓為選項B錯誤；C．輸電線上損失的功率占輸出功率的選項C錯誤；D．降壓變壓器原線圈電壓降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比選項D正確。故選D。

7.在火星上太陽能電池板發(fā)電能力有限，因此科學(xué)家們用放射性材料—作為發(fā)電能源為火星車供電（中的Pu是）。已知衰變后變?yōu)楹鸵粋€粒子。若靜止的在磁感應(yīng)強度大小為的勻強磁場中發(fā)生衰變，衰變后產(chǎn)生的兩粒子速度方向相反并與勻強磁場的方向垂直，衰變釋放的能量全部轉(zhuǎn)化為兩粒子的動能。下列說法正確的是（）A.該反應(yīng)屬于核聚變反應(yīng)B.該核反應(yīng)中粒子為，反應(yīng)前后核子的總質(zhì)量相等C.的平均結(jié)合能大于的平均結(jié)合能D.與粒子做圓周運動的周期之比約為〖答案〗D〖解析〗A．已知衰變后變?yōu)楹鸵粋€粒子，由質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可得該衰變方程可知該反應(yīng)屬于α衰變反應(yīng)，A錯誤；B．該核反應(yīng)中粒子為，核反應(yīng)時釋放能量，由質(zhì)能方程可知，有質(zhì)量虧損，因此反應(yīng)前后核子的總質(zhì)量不相等，B錯誤；C．由比結(jié)合能曲線可知，重核的比結(jié)合能隨核子數(shù)的增大而減小，因此可知的平均結(jié)合能小于的平均結(jié)合能，C錯誤；D．衰變后產(chǎn)生的兩粒子速度方向相反并與勻強磁場的方向垂直，可知兩粒子在磁場中做勻速圓周運動，由洛倫茲力提供向心力，可得可得則有與粒子做圓周運動的周期之比約為D正確。故選D。8.打籃球是同學(xué)們喜愛的一種體育活動，一定容積的籃球內(nèi)部氣體的壓強為1.5atm。小明用該籃球去籃球場打球，一段時間后，發(fā)現(xiàn)籃球氣壓不足，經(jīng)檢測得籃球內(nèi)部氣體的壓強為1.2atm。設(shè)籃球體積和球內(nèi)氣體溫度均不變，則籃球漏出的氣體質(zhì)量占籃球內(nèi)原來氣體總質(zhì)量的百分比為（）A.15% B.20% C.25% D.30%〖答案〗B〖解析〗令籃球容積為，漏出氣體體積為，根據(jù)玻意耳定律有則有解得二、多項選擇題（本題共4小題，每小題4分，共16分在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分）9.下面課本中四幅插圖相關(guān)的說法中正確的是（）A.圖甲中盧瑟福提出核式結(jié)構(gòu)模型的主要依據(jù)是粒子散射實驗現(xiàn)象中，絕大多數(shù)粒子穿過金箔后，仍沿原來的方向前進(jìn)B.圖乙中康普頓效應(yīng)中，散射的光子波長變大，光子的動量變小C.圖丙中核反應(yīng)堆的鎘棒作用是為了調(diào)節(jié)中子數(shù)目，以控制反應(yīng)速度D.圖丁中，射線的速度最快、射線的電離作用最強、射線的穿透能力最強〖答案〗BC〖解析〗A．圖甲中盧瑟福提出核式結(jié)構(gòu)模型主要依據(jù)是粒子散射實驗現(xiàn)象中，少數(shù)粒子穿過金箔后，發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)，故A錯誤；B．圖乙中康普頓效應(yīng)中，散射的光子能量減小，波長變大，根據(jù)可知，光子的動量變小，故B正確；C．鎘棒能夠吸收中子，圖丙中核反應(yīng)堆的鎘棒作用是為了調(diào)節(jié)中子數(shù)目，以控制反應(yīng)速度，故C正確；D．圖丁中，射線的速度最快、射線的電離作用最強、射線的穿透能力最強，故D錯誤。故選BC。10.氫原子的部分能級圖如圖甲所示，大量處于能級的氫原子向低能級躍遷時能輻射出不同頻率的光，這些光對同種材料照射后發(fā)生光電效應(yīng)產(chǎn)生的光電流與電壓關(guān)系如圖乙所示。下列說法正確的是（）A.圖乙中的圖線對應(yīng)氫原子從能級躍遷到能級時輻射的光B.圖乙中用圖線對應(yīng)的光照射時，逸出的光電子最大初動能最大C.圖乙中三種光的波長關(guān)系為D.如果是一個氫原子處在能級，當(dāng)它躍遷到低能級時，最多能輻射出2種頻率的光子〖答案〗CD〖解析〗A．大量處于能級的氫原子向低能級躍遷時能輻射出3種不同頻率的光，分別為，，，其中輻射的光子能量最大，輻射的光子的能量最小，圖乙中c光的遏止電壓最大，b光其次，a光的遏止電壓最小，可知，圖乙中的圖線對應(yīng)氫原子從能級躍遷到能級時輻射的光，故A錯誤；B．結(jié)合上述，a光的遏止電壓最小，其光子的能量最小，根據(jù)光電效應(yīng)方程可知，圖乙中用圖線對應(yīng)的光照射時，逸出的光電子最大初動能最小，故B錯誤；C．結(jié)合上述有，，解得故C正確；D．如果是一個氫原子處在能級，當(dāng)它躍遷到低能級時，有三種可能路徑，其中最多能輻射出2種頻率的光子，故D正確。故選CD。11.如圖所示為一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A依次經(jīng)過狀態(tài)B、C、D后再回到狀態(tài)A的圖像，其中，和均為等溫過程。下列說法正確的是（）A.過程中，氣體一定從外界吸收熱量B.過程中，氣體一定向外界放出熱量C.和過程中，氣體壓強都減小的微觀本質(zhì)不完全相同D.整個過程中氣體對外界做功大于外界對氣體做功〖答案〗ACD〖解析〗A．根據(jù)玻意耳定律有可知等溫線是一條雙曲線，溫度越高，雙曲線越遠(yuǎn)離坐標(biāo)原點，根據(jù)圖像可知，的溫度溫度高于的溫度，可知，過程中，溫度升高，氣體內(nèi)能增大，體積增大，氣體對外界做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體一定從外界吸收熱量，故A錯誤；B．過程中，溫度不變，內(nèi)能不變，體積增大，氣體對外界做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體一定從外界吸收熱量，故B錯誤；C．過程溫度升高，氣體分子運動的平均速率增大，體積增大，氣體分子分布的密集程度減小，由于氣體分子分布的密集程度減小幅度過大，導(dǎo)致導(dǎo)致單位時間撞擊器壁單位面積的分子數(shù)目過小，從而使得壓強減小，過程中，溫度不變，氣體分子運動的平均速率不變，體積增大，分子分布的密集程度減小，導(dǎo)致氣體壓強減小，這兩個過程中氣體壓強都減小的微觀本質(zhì)不完全相同，故C正確；D．圖像與橫坐標(biāo)所圍幾何圖形的面積表示功的大小，根據(jù)圖像可知，氣體對外界做功的大小大于外界對氣體做功的大小故D正確。12.據(jù)“央視軍事”報道，“福建艦”是我國第一艘裝備了電磁攔阻裝置的航母，電磁攔阻技術(shù)大大提高了艦載機降落的可靠性。電磁攔阻的工作原理簡化如下：當(dāng)艦載機著艦時關(guān)閉動力系統(tǒng)，通過尾鉤鉤住絕緣阻攔索。阻攔索又帶動金屬棒在導(dǎo)軌上滑動，金屬棒、導(dǎo)軌和定值電阻形成一閉合回路，如圖所示。若某次訓(xùn)練中尾鉤鉤住阻攔索的瞬間，艦載機與金屬棒具有水平向右的動量，在磁場中共同減速滑行至停下。已知艦載機與金屬棒的總質(zhì)量為棒的電阻為，導(dǎo)軌間距為，定值電阻為，勻強磁場磁感應(yīng)強度大小為。若導(dǎo)軌電阻不計，阻攔索的質(zhì)量和形變不計，一切摩擦和空氣阻力不計。則此過程中（）A.整個過程中產(chǎn)生的焦耳熱為B.艦載機減速運動的時間為C.艦載機滑行的距離為D.通過電阻的電荷量為〖答案〗AD〖解析〗A．整個過程中由動能定理得又聯(lián)立解得故A正確；B．艦載機開始減速時安培力為此時加速度為若艦載機此后以a做勻減速運動，則運動的時間為但是艦載機是做加速度減小的減速運動，所以時間不為。故B錯誤；C．由動能定理得根據(jù)解得又聯(lián)立解得故C錯誤；D．通過電阻的電荷量為故D正確。故選AD。三、非選擇題（本題共6小題，共60分）13.利用圖甲所示實驗裝置探究等溫條件下氣體壓強與體積的關(guān)系。將帶有刻度的注射器豎直固定在鐵架臺上，注射器內(nèi)封閉一定質(zhì)量的空氣，下端通過塑料管與壓強傳感器相連。活塞上端固定一托盤，托盤中放入砝碼，待氣體狀態(tài)穩(wěn)定后，記錄氣體壓強和體積（等于注射器示數(shù)與塑料管容積之和），逐次增加砝碼質(zhì)量，采集多組數(shù)據(jù)并作圖。關(guān)于此實驗：（1）關(guān)于本實驗的操作，下列說法正確的是（）A.為減小實驗誤差，每次增加砝碼后，必須待氣體狀態(tài)穩(wěn)定后，再記錄數(shù)據(jù)B.實驗前，應(yīng)在活塞上涂上潤滑油，并來回拉動幾次C.實驗時必須測出封閉氣體的溫度D.改變體積時，為了防止注射器脫落，應(yīng)用手緊緊握住注射器（2）該同學(xué)逐次增加砝碼，測得多組封閉氣體的壓強p和體積V，由測得的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)p與V的乘積越來越小，造成該現(xiàn)象的原因可能是_______（選填“活塞有摩擦”或“裝置漏氣”）；若用這些數(shù)據(jù)以p為縱坐標(biāo)，為橫坐標(biāo)，在坐標(biāo)系中描點作圖，則做出圖像應(yīng)為乙圖中的_______（選填“①”或“②”）。〖答案〗（1）AB（2）裝置漏氣②〖解析〗（1）A．為減小實驗誤差，每次增加砝碼后，必須待氣體狀態(tài)穩(wěn)定后，再記錄數(shù)據(jù)。故A正確；B．實驗前，應(yīng)在活塞上涂上潤滑油，并來回拉動幾次，可以保證封閉氣體的氣密性，其質(zhì)量保持不變。故B正確；C．實驗時只需保持封閉氣體的溫度不變，沒有必須測出封閉氣體的溫度。故C錯誤；D．由于手的溫度明顯高于封閉氣體的溫度，所以改變體積時，為了保證其溫度不變，不能用手緊緊握住注射器。故D錯誤。故選AB。（2）[1]根據(jù)可知測得的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)p與V的乘積越來越小，造成該現(xiàn)象的原因可能是裝置漏氣。[2]整理，可得測得的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)p與V的乘積越來越小，則表示斜率的越來越小。圖像應(yīng)為乙圖中的②。14.某學(xué)習(xí)小組利用砷化鎵霍爾元件（載流子為電子）測量磁感應(yīng)強度，實驗原理如圖甲所示，勻強磁場垂直于元件的工作面，工作電源為霍爾元件提供霍爾電流通過1、3測腳時，2、4測腳間將產(chǎn)生霍爾電壓。（1）2、4測腳中電勢低的是_______（選填“2”或“4”）測腳；（2）某次實驗中，調(diào)節(jié)工作電壓，改變霍爾電流，測出霍爾電壓，實驗數(shù)據(jù)如下表所示：實驗次數(shù)123450.501.001.502.002.5041.583.1144.8166.4208.1請在圖乙坐標(biāo)紙上標(biāo)出以上5組數(shù)據(jù)對應(yīng)的坐標(biāo)點，根據(jù)作圖規(guī)則需要舍棄第_______次實驗數(shù)據(jù)對應(yīng)的點，然后在圖乙中畫出關(guān)系圖像_______；（3）若測得圖乙中關(guān)系圖像的斜率為，若該元件沿電流方向單位長度中自由電子的個數(shù)為，元件寬度為，電子電荷量為，則磁感應(yīng)強度_______（用等表示）。〖答案〗（1）2（2）3（3）〖解析〗（1）根據(jù)左手定則可知，電子受到的洛倫茲力向2測腳方向，電子帶負(fù)電，故2測腳中電勢低。（2）[1][2]第3次實驗數(shù)據(jù)值與其他各次相差較大，所以根據(jù)作圖規(guī)則需要舍棄第3次實驗數(shù)據(jù)對應(yīng)的點，在圖乙中畫出關(guān)系圖像如圖（3）霍爾元件中電子受到洛倫茲力等于電場力，有電流微觀表達(dá)式霍爾元件的電壓解得所以有得15.如圖所示，理想變壓器的原線圈連接峰值為的正弦式交流電，該變壓器的原線圈匝，副線圈未知，匝，兩副線圈分別接上燈泡L和定值電阻。閉合開關(guān)，燈泡正常發(fā)光，已知燈泡的額定功率為8W，額定電流為1A，定值電阻。求：（1）副線圈匝數(shù)；（2）若同時閉合開關(guān)和，原線圈中的電流。〖答案〗（1）400匝；（2）〖解析〗（1）對燈泡L，由電功率公式可得解得對原線圈電壓則有由理想變壓器原、副線圈電壓比等于匝數(shù)比可得解得匝（2）對電阻則有解得由電功率公式可得由理想變壓器原、副線圈的功率相等可得解得16.如圖所示，兩條相同的半圓弧形光滑金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平桌面上，半徑為，其所在平面豎直且平行，導(dǎo)軌最高點到水平桌面的距離等于半徑，兩導(dǎo)軌間距為，兩導(dǎo)軌圓心的連線與導(dǎo)軌所在豎直面垂直?？臻g充滿如圖所示一輻向磁場，其方向沿導(dǎo)軌半徑向外，導(dǎo)軌所處位置磁感應(yīng)強度的大小均為，兩導(dǎo)軌左端連接定值電阻?，F(xiàn)將質(zhì)量為、電阻為、長為的導(dǎo)體棒平行由導(dǎo)軌左端最高處靜止釋放且沿導(dǎo)軌下滑，滑到位置時速度達(dá)到最大，此時連線與水平方向的夾角為。導(dǎo)體棒運動過程中始終平行于且與兩導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌的電阻忽略不計，不考慮自感影響，求：（1）導(dǎo)體棒的最大速度；（2）導(dǎo)體棒第一次運動到最低點時通過導(dǎo)體棒的電荷量；（3）導(dǎo)體棒停止運動時電阻產(chǎn)生的熱量?！即鸢浮剑?）；（2）；（3）〖解析〗（1）位置時對棒受力分析又聯(lián)立解得（2）根據(jù)得又解得（3）經(jīng)分析得導(dǎo)體棒最終停在最低點，由能量守恒則17.圖甲為某款氣壓式升降座椅，它通過氣缸上下運動來控制椅子的升降，其核心部件模型工作原理簡圖如圖乙所示。固定在底座上的柱狀汽缸桿的橫截面積和圓柱形汽缸內(nèi)徑面積均為