山东省东营市2024-2025学年高二下学期7月期末物理试题（解析版）

这是一份山东省东营市2024-2025学年高二下学期7月期末物理试题（解析版），共18页。试卷主要包含了答卷前，考生务必将自己的学校等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1、本试卷共8页，共18小题，满分100分，考试时间90分钟。
2、答卷前，考生务必将自己的学校（校区）、姓名、班级、座号、考号等填写在指定位置。
3、选择题答案必须使用2B铅笔（按填涂样例）正确填涂；非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，绘图时，可用2B铅笔作答，字体工整、笔迹清楚。
4、请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 下列关于原子的相关知识，说法正确的是（ ）
A. 生活中常用“铁哥们”、“老铁”形容关系好，铁的原子结构稳定，是指铁原子核的结合能大
B. 原子核发生β衰变时会放出电子，说明原子核内有电子，它和质子统称核子
C. 质子、中子、α粒子的质量分别是、、，所以质子和中子结合成一个α粒子，释放的能量是
D. 人体骨骼中有以形式存在的放射性物质，它的半衰期和单质的半衰期相同。
【答案】D
【解析】A．原子核的稳定性由比结合能（结合能除以核子数）决定，而非总结合能。铁的比结合能较高，故原子核稳定，故A错误。
B．β衰变的电子来源于中子转化为质子时释放的，原子核内不存在电子；核子仅指质子和中子，故B错误。
C．α粒子含2个质子和2个中子
质量亏损应Δm = (2m1 + 2m2) - m3
释放能量为(2m1+ 2m2 - m3)c²，故C错误。
D．半衰期仅由核内部性质决定，与化学状态无关，故D正确。
故选D。
2. 三炮台起源于盛唐，因盛水的盖碗由托盘、喇叭口茶碗和茶盖三部分组成，故又称盖碗。三炮台以茶叶为底，掺有冰糖、玫瑰花、枸杞、红枣、桂圆肉等配料，喝起来香甜可口。冲泡茶水时需向茶碗中倒入足够多的沸水，使得盖上杯盖后茶水漫过杯盖，然后静置一段时间就可以饮用。已知盖上杯盖后，在水面和杯盖间密闭了一部分空气（可视为质量一定的理想气体）。下列说法正确的是（ ）
A. 用沸水能快速泡出茶色，是因为温度越高所有分子的动能越大
B. 放入茶叶后，茶水的颜色由浅变深，是布朗运动现象
C. 温度降低后，杯内气体分子单位时间内碰撞器壁单位面积的次数减少
D. 温度降低后杯盖拿起来比较费力，是因为封闭气体的压强变大
【答案】C
【解析】A．温度越高，分子平均动能越大，但不是所有分子动能都越大 ，故A错误；
B．茶水颜色由浅变深是扩散现象，布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，故B错误；
C．温度降低，气体分子平均动能减小，且体积不变（密闭），分子数密度不变，单位时间内碰撞器壁单位面积的次数减少，故C正确；
D．温度降低，查理定律可知封闭气体压强变小，小于外界大气压，所以杯盖拿起来费力，故D错误。
3. 如图所示，q-t图像表示LC振荡电路中电容器下极板电荷量随时间变化的图像，下列说法正确的是（ ）
A. b、d两时刻电容器中电场能最大
B. b、d两时刻电路中电流最大
C. 时刻，线圈中磁场能在向电场能转化
D. 该电路可以有效的把电磁波发射出去
【答案】A
【解析】AB．从图像可知，、两时刻电容器的电荷量最大，故电容器中电场能最大，线圈中磁场能最小，故电路中电流最小，故A正确，B错误；
C．从图像可知，时刻，电荷量在减小，说明电容器在放电，电场能向磁场能转化，故C错误；
D．振荡电路要有效发射电磁波，需要开放电路且振荡频率足够高，该电路是闭合的，不能有效把电磁波发射出去，故D错误。
故选A。
4. 一定质量的理想气体从状态a变化到状态c，其过程如p-T图像所示。在该过程中（ ）
A. a到b过程中，气体体积不变
B. a到b过程中，气体从外界吸收的热量大于气体对外界做的功
C. b到c过程中，外界对气体做功
D. b到c过程中，气体从外界吸收的热量小于气体对外界做的功
【答案】B
【解析】A．根据
因a点与坐标原点连线的斜率比b较大，可知a态体积较小，即a到b过程中，气体体积变大，选项A错误；
B．a到b过程中，气体体积变大，气体对外做功，即W0，根据可知，气体从外界吸收的热量Q大于气体对外界做的功W，选项B正确；
C．b到c过程中，气体温度不变，压强减小，则体积变大，气体对外界做功，选项C错误；
D．b到c过程中，气体内能不变，则气体从外界吸收的热量等于气体对外界做的功，选项D错误。
5. 图甲和图乙中，一个是分子势能与分子间距离的关系图像，另一个是分子间作用力与分子间距离的关系图像，为平衡位置。由图像分析可知（ ）
A. 图甲是分子势能与分子间距离的关系图像
B. 时，分子势能刚好为零
C. 若两分子仅在分子力作用下，由静止开始接近，甲乙分子的动能先增大后减小
D. 时，随着分子间距离的增大，分子间作用力逐渐减小
【答案】C
【解析】A．在r=r0位置分子力表现为零，分子势能最小，可知图乙是分子势能与分子间距离的关系图像，选项A错误；
B．时，分子势能最小，但不为零，选项B错误；
C．若两分子仅在分子力作用下，由静止开始接近，分子力先表现为引力，后表现为斥力，则分子力先做正功后做负功，则甲乙分子动能先增大后减小，选项C正确；
D．时，分子力表现为引力，则随着分子间距离的增大，分子间作用力先增加后减小，选项D错误。
故选C。
6. 水平桌面上放置梯形导线框与长直导线，二者彼此绝缘，其俯视图如图所示。线框被导线分成左右面积相等的两部分。在MN导线中通入如图所示电流的瞬间，下列说法正确的是（ ）
A. 线框有向左运动的趋势
B. 线框ab、cd边不受安培力作用
C. 因为导线两侧线框面积相等，所以线框中无感应电流产生
D. 线框中感应电流方向为a→b→c→d→a
【答案】D
【解析】CD．在MN导线中通入如图所示电流的瞬间，直导线左侧磁场向外，右侧向里；因越靠近直导线的位置磁场越强，而两边线圈面积相等，则穿过左侧的向外的磁通量大于右侧向里的磁通量，可知穿过整个线圈的磁通量向外增加，根据楞次定律可知，线圈中产生感应电流为a→b→c→d→a，选项D正确，C错误；
AB．根据左手定则可知，左右两侧线圈均受向右的安培力，即线圈有向右运动的趋势，选项AB错误。
故选D。
7. 下图为某同学研究自感现象的电路图，、、为三个相同的灯泡，D为二极管，R为定值电阻，线圈L的自感系数很大，其直流电阻和电源内阻均忽略不计。下列说法正确的是（ ）
A. 闭合开关S后，立刻亮起，再逐渐变暗
B. 电路稳定后，断开开关S的瞬间，中的电流方向与原来相反
C. 电路稳定后，断开开关S的瞬间，立即熄灭，闪亮一下后逐渐熄灭
D. 电路稳定后，断开开关S的瞬间，立即熄灭，闪亮一下后逐渐熄灭
【答案】D
【解析】A．闭合开关S后，电流从无到有，线圈L中产生感应电动势，根据楞次定律，感应电动势会阻碍电流的增加，所以灯泡A1逐渐亮起来，故A错误；
B．电路稳定后，断开开关S的瞬间，通过线圈L的电流减小，根据楞次定律，这时会出现感应电动势，产生感应电动势线圈L可以看作一个电源，它能向外供电，其电流方向与原来通过线圈L的电流方向相同，故A1中的电流方向与原来相同，故B错误；
CD．电路稳定后，断开开关S的瞬间，因为二极管具有单向导电性，自感电流不能通过二极管，所以A2立即熄灭；电路稳定时，A1所在支路的电流大于A3所在支路的电流，当断开开关S的瞬间，A3、A1、线圈L和定值电阻组成回路，线圈L可以看作一个电源，向外供电，I1大于I3，故A3闪亮一下后逐渐熄灭，故C错误，D正确。
故选D。
8. 如图所示，电动公交车进站过程中做匀减速直线运动，摄像机每隔相同时间拍一次照，照片上A、B、C三点为拍照时公交车的位置。经测量，AB间的距离是12m，BC间的距离是1.5m，经过A点时速度为18m/s，则公交车经过B点时的速度为（ ）
A. 4m/sB. 6m/sC. 8m/sD. 10m/s
【答案】B
【解析】假设公交车在C点拍照时刚好停止运动，则因CB:BA=1.5:121:3
可知，假设错误，即公交车在C点拍照时早已停止运动，设BC的运动时间为t，AB的运动时间为T，则由逆向思维可知，，
联立解得t=0.5s，T=1s，a=12m/s2
则公交车经过B点时的速度为
故选B。
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9. 如图所示，小型发电机线圈面积为S，匝数为N，线圈电阻为r=2Ω，发电机的旋转磁极以图中虚线为轴以角速度ω做匀速转动，旋转方向如图所示，旋转磁极产生的磁场近似看作匀强磁场，磁感应强度大小为B，从图示位置（线圈平面与磁场垂直）开始计时。矩形线圈通过铜滑环接理想变压器原线圈，副线圈接有固定电阻和滑动变阻器R（0~10Ω），变压器原、副线圈匝数比为，所有电表均为理想交流电表。下列判断正确的是（ ）
A. 将滑动变阻器R的滑片向下滑动，电压表V的示数变大
B. 当矩形线圈处于图示位置时，磁通量最大，电流表A示数为零
C. 当滑动变阻器阻值R=8Ω时，发电机的输出功率最大
D. 矩形线圈产生的感应电动势瞬时值表达式为
【答案】ACD
【解析】A．将滑动变阻器R的滑片向下滑动，变阻器接入电路的电阻增大，副线圈的总电阻在原线圈电路中的等效电阻也增大，根据闭合电路欧姆定律可知，原线圈中的电流减小，设矩形线圈产生的电动势的有效值为，则变压器的输入电压为
则电压表V的示数变大，A正确；
B．当线圈处于图示位置（中性面），磁通量最大，感应电动势为0，但电流表测的是有效值，不为0，B错误；
C．将变压器和副线圈电阻等效为原线圈的负载
当时，发电机输出功率最大。
代入数据可得
C正确；
D．从图示位置（中性面 ）开始计时，感应电动势瞬时值表达式为
D正确。
10. 如图所示，质量、边长、电阻的正方形单匝金属线框abcd，置于倾角的绝缘斜面上，ab边与斜面底端平行，线框的一半面积处在垂直斜面向上的匀强磁场中，磁感应强度B随时间t按图乙所示的规律周期性变化，已知线框在斜面上始终保持静止，取。下列说法正确的是（ ）
A. 在时线框受到的摩擦力大小
B. 在时线框受到的摩擦力大小
C. 线框中感应电流的有效值
D. 线框中感应电流有效值
【答案】BC
【解析】AB．根据法拉第电磁感应定律
根据楞次定律，感应电流的方向为，大小
根据图像在时的磁场大小为
根据右手定则，线框所受安培力的方向沿斜面向下，大小为
线框始终静止，对线框受力分析，则，A错误，B正确；
CD．根据上述分析，在时，
在时，
在，根据法拉第电磁感应定律
此时的电流
则交流电的有效值满足
其中
解得，C正确，D错误。
11. 夏天雨季来临，在许多河道旁建有自动控制泄水闸装置，河道边水位警戒线附近有一细管，管内存在一竖直空气柱，细管导热良好，内置活塞（管壁摩擦不计）用金属杆与固定位置的压力传感器R1相连接。R1所受压力越大阻值越小，当R2两端电压超过某一值时，控制电路接通，电磁铁吸动衔铁与水闸电路接通。下列说法正确的是（ ）
A. 高温天气警戒水位降低
B. 减小 R2的阻值可以调低警戒水位
C. 若细管中气体发生少量泄漏，警戒水位会降低
D. 将电源A的输出电压增大可以调低警戒水位
【答案】AD
【解析】A．河道的水位升高，细管内的气体压强增大，对R1的压力增大，R1的阻值减小，根据串反并同，R2两端电压U2增大，与控制电路的临界电压U0的差值减小。所以河道的水位越高，ΔU越小。只要减小ΔU，就可以调低警戒水位。
高温天气使得细管内的气体压强增大，对R1的压力增大，R1的阻值减小，根据串反并同，R2两端电压U2增大，与控制电路的临界电压U0的差值减小，警戒水位降低，A正确；
B．减小 R2的阻值，回路电流增大，电阻R1电压增大，电源内电阻r的电压增大，R2两端电压U2减小，ΔU增大，可以调高警戒水位，B错误；
C．若细管中气体发生少量泄漏，细管内水位上升，细管内外水位高度差减小，气体的压强减小，对R1的压力减小，R1的阻值增大，根据串反并同，R2两端电压U2减小，与控制电路的临界电压U0的差值增大，警戒水位升高，C错误；
D．将电源A的输出电压增大，回路电流增大，R2两端电压U2增大，ΔU减小，可以调低警戒水位，D正确。
故选AD。
12. 根据爱因斯坦的光电效应理论，用不同频率的光照射某种金属，产生光电子的最大初动能与入射光波长λ的关系如图中a所示，直线b为a的渐近线。大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁，产生的光子中仅有一种能使该金属发生光电效应。已知氢原子各能级关系为，其中为基态能级值，量子数n=1、2、3…，真空中光速为c，则下列选项正确的是（ ）
A. 该金属的逸出功
B. 普朗克常量为
C. 与氢原子基态能量的关系满足
D. 当入射光波长，光电子的最大初动能为
【答案】AC
【解析】A．根据光电效应方程有
当时有
由于直线b为a的渐近线，则有
解得，故A正确；
B．将坐标（，0）代入上述函数式，结合上述解得，故B错误；
C．大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁，产生的光子中仅有一种能使该金属发生光电效应，则该光子应该为4能级跃迁至1能级，能量
由于该能使该金属发生光电效应，则有
由于其它光子不能够使该金属发生光电效应，则3能级跃迁至1能级的光子的能量小于逸出功，则有，综合上述解得，故C正确；
D．当入射光波长，光电子的最大初动能为
结合上述解得，故D错误。
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13. 某同学偶然发现，屋檐上滴下的水滴的时间间隔几乎是一样的，于是他想利用手机的拍摄视频功能来测定该地区的重力加速度。他先拍摄了一段水滴下落的视频，然后使用Pythn程序的pencv模块将视频还原成静态图片，智能手机测得相邻两帧照片之间的时间间隔为。利用图片软件进行编辑，得到逐帧照片合成后的照片如图所示。（结果均保留3位有效数字）
（1）1号水滴此时的速度大小是________m/s；
（2）该地的重力加速度大小为________；
（3）推算出1号水滴和2号水滴之间距离为________cm。
【答案】（1）1.67 （2）9.72 （3）6.10##6.11
【解析】（1）根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，则1号水滴此时的速度大小为
（2）2号水滴此时的速度大小为
则该地的重力加速度大小为
（3）根据运动学公式可得1号水滴和2号水滴之间距离为
14. 某同学利用图示装置研究一定质量气体等容变化规律。粗细均匀的弯曲玻璃管A臂插入烧瓶中，B臂与玻璃管C下部用橡胶管连接，C管开口向上，一定质量的气体被水银封闭于烧瓶内。开始时，B、C内的水银面等高。将烧瓶浸入热水中，待烧瓶中气体温度稳定后，保持C管竖直并再次调节C管高度，使B管水银液面仍处于初始位置，然后记下B、C两管水银液面高度差及烧瓶内气体热力学温度T；
（1）温度稳定后，应将C管________（填“向上”或“向下”）调节，才能使B管水银液面处于初始位置；
（2）若温度过高出现漏气现象，则图2中的图像末段应为曲线________；（填“①”“②”或“③”）
（3）实验中使烧瓶内气体的体积不变，多次改变气体温度，用表示气体升高的摄氏温度，用p表示烧瓶内气体压强。根据测量数据作出的图线是________。
A. B.
C. D.
（4）已知图2中图像直线段的斜率为k，纵轴截距绝对值为b，水银密度为ρ，重力加速度为g，则大气压强________，实验室热力学温度________。（用k、b、ρ、g表示）
【答案】（1）向上 （2）③ （3）C （4）ρgb
【解析】（1）将烧瓶浸入热水中，烧瓶中气体温度升高，压强增大，要使管水银液面处于初始位置，则应将管向上调节。
（2） 若温度过高出现漏气现象，会导致烧瓶中气体压强减小，从而导致、两管压强差减小，因此两管水银液面高度差减小，故图2中的图像末段应为曲线③。
（3）由于是一定质量气体等容变化，则
整理得，故图像斜率为正值，截距也是正值，故选C。
（4）[1][2]初态
末态
由
整理得，又图像直线段的斜率为k，纵轴截距绝对值为b。
则，
解得大气压强，实验室热力学温度
15. 许多电动汽车都配备了“智驾”系统。当车距小于10m时，汽车主动刹车系统启动预判：车载电脑通过雷达采集数据，汽车经分析计算若保持原有运动状态在0.6秒后发生碰撞，则汽车会主动刹车。某智驾汽车以的速度匀速行驶，在汽车正前方相距L=20m处有一大货车，正以的速度匀速行驶。
（1）经过多长时间，汽车主动刹车；
（2）若刹车时汽车的加速度大小为，通过计算判断是否会与货车相撞？若不会相撞，求两车之间的最小距离。
【答案】（1）1.4s （2）会相撞
【解析】（1），当两车相距时公交汽车开始主动刹车，
设两车从相距20m到相距6m经过的时间为，有
解得
（2）设经过时间汽车与货车速度相同
在时间内，汽车前进距离
货车前进距离，计算得，所以会相撞。
16. 今年越来越多的人选择电动汽车作为出行工具。家庭充电桩用正弦交流电为汽车动力电池充电，原理图如图所示，配电设施的输出电压为，变压器均视为理想变压器，升压变压器原、副线圈的匝数比，降压变压器原、副线圈的匝数比。充电桩“慢充”时的额定功率为7kW，额定电压为，频率为50Hz。
（1）t=0时刻，充电桩的电压，写出交流电压随时间t变化的表达式；
（2）输电线的总电阻r为多少；
（3）配电设施的输出功率P为多少。（结果保留三位有效数字）
【答案】（1） （2） （3）
【解析】（1）交流电压频率为50Hz，则
交流电压的峰值
交流电压随时间t变化的方程
（2）“慢充”时，充电桩电流的有效值
配电设施的输出电压为
又，
，得
又
输电线的总电阻
（3）通过输电线的电流
，又
配电设施的输出功率为
17. 如图所示是我们家庭常用的软木塞暖水瓶。在某次装入适量热水，水温87℃，盖上软木塞，瓶内气体和热水温度始终相同。将木塞视为圆柱形，木塞的横截面面积为，质量忽略不计，忽略木塞与内胆之间的摩擦及热胀冷缩的影响，若室温为27℃，暖水瓶和水的质量m=1.3kg，大气压强，暖水瓶中气体可视为理想气体，重力加速度。求：
（1）若木塞气密性良好，经过一段时间后，捏住木塞上提，恰能提起暖水瓶，计算此时瓶内的水温；
（2）若木塞气密性较差，当水温降到室温时，从外界进入瓶内的气体质量与原有气体质量的比值。
【答案】（1）51℃ （2）
【解析】（1）木塞气密性良好，气体做等容变化，由查理定律有
对整体，受力平衡得F=mg
对木塞有，其中
代入题中数据，解得
即此时瓶内温度
（2）木塞气密性较差，在气体降温过程中，做等压变化，设初始气体体积，温度，进入的气体体积为V，温度为T，对全部气体，由盖吕萨克定律有
解得进入瓶中的气体在室温下的体积为
瓶中原有气体在室温下的体积
从外界进入瓶内的气体质量与原有气体质量的比值
18. 如图，平行光滑金属导轨固定在水平绝缘桌面上，导轨间距为L，右端连接阻值为R的定值电阻。水平导轨上足够长的矩形区域MNPQ存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B。某装置从MQ左侧沿导轨水平向右发射第1根导体棒，导体棒以初速度进入磁场，速度减为0时被锁定；从原位置再发射第2根相同的导体棒，导体棒仍以初速度进入磁场，速度减为0时被锁定，以此类推，直到发射第n根相同的导体棒进入磁场。已知导体棒的质量为m，电阻为R，长度恰好等于导轨间距L，与导轨接触良好（发射前导体棒与导轨不接触，不计空气阻力、导轨的电阻，忽略回路中的电流对原磁场的影响）。求：
（1）第一根导体棒进入磁场时流经导体棒的电流I；
（2）第二根导体棒从进入磁场到速度减为0的过程中，导体棒的位移大小x；
（3）第三根导体棒从进入磁场到速度减为0的过程中，通过电阻R的电荷量；
（4）从第一根导体棒进入磁场到第n根导体棒锁定，求此过程中右端定值电阻R上产生的总热量。
【答案】（1） （2） （3） （4）
【解析】（1）对第一根导体棒进入到锁定过程，
可得
（2）对第二根导体棒进入到锁定过程，由动量定理得其中
即
可得
（3）对第三根导体棒进入到锁定过程研究，由动量定理得
可得
通过电阻R的电荷量
（4）根据能量守恒，每根导体棒进入磁场后产生的总热量均为
第一根导体棒进入到锁定过程中，右端定值电阻R上产生的热量
第二根导体棒进入到锁定过程中，右端定值电阻R上产生的热量
第三根导体棒进入到锁定过程中，右端定值电阻R上产生的热量
第n根导体棒进入到锁定过程中，右端定值电阻R上产生的热量
所以