2024-2025学年山东省临沂市高二（下）期末联考物理试卷（含解析）

这是一份2024-2025学年山东省临沂市高二（下）期末联考物理试卷（含解析），共16页。试卷主要包含了单选题，多选题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1.下列说法正确的是( )
A. 花粉颗粒在水中做布朗运动，反映了花粉分子在不停地做无规则运动
B. 分子势能随分子间距增大而减小
C. 单晶体和多晶体都表现为各向异性，非晶体则表现为各向同性
D. 第二类永动机不违背能量守恒定律，但违背了热力学第二定律
2.如图所示，两端封闭内径均匀的玻璃管竖直放置，内有一段水银柱把玻璃管内空气分为上下两段气柱。现使温度逐渐升高，则在此过程中玻璃管内的水银柱( )
A. 会向上移动
B. 会向下移动
C. 不会移动
D. 如何移动跟上下两部分气柱的长度有关
3.如图所示，单刀双掷开关S先打到a端让电容器充满电。t=0时开关S打到b端，t=0.02s时LC回路中电容器下极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值。若以顺时针电流为正方向，则LC电路中电流随时间变化的图像是( )
A. B.
C. D.
4.某自行车所装车灯发电机如图(a)所示，其原理结构见图(b)。绕有线圈的匚形铁芯开口处装有磁铁，车轮转动时带动与其接触的摩擦轮转动，摩擦轮又通过传动轴带动磁铁一起转动，从而使铁芯中磁通量发生变化，线圈两端c、d作为发电机输出端，通过导线与灯泡L1相连。当车轮匀速转动时，发电机输出电压近似视为正弦交流电。假设灯泡阻值不变，摩擦轮与轮胎间不打滑。在磁铁从图示位置匀速转过90°的过程中，灯泡L1中的电流( )
A. 逐渐变大B. 逐渐变小C. 先变大后变小D. 先变小后变大
5.大功率微波对人和其他生物有一定的杀伤作用。实验表明，当人体单位面积接收的微波功率达到250W/m2时会引起神经混乱。现有一微波武器，其发射功率P=7×107W。若发射的微波可视为球面波，则引起神经混乱的最远距离约为( )
A. 100mB. 150mC. 200mD. 250m
6.如图所示，线圈P和线圈Q绕在同一个铁芯上，MN右侧整个空间有垂直于纸面向里的匀强磁场B0，左侧面积为S的圆形区域内有垂直纸面向外的磁场B，圆形磁场区域的磁感应强度B随时间t按照B=B0+kt2(k是大于0的未知常数)规律变化，导体棒ab始终静止在导轨上，下列说法正确的是( )
A. 线圈P中感应电流的方向由b到aB. 导体棒ab受到向左的安培力
C. 导体棒ab受到的安培力逐渐增大D. 线圈P和线圈Q相互吸引
7.如图所示，某质谱仪由加速电场、速度选择器、电场分析器、磁场分析器组成，速度选择器中电场的场强大小为E，磁场的磁感应强度大小为B，电场分析器中电场为均匀辐射电场，磁分析器中匀强磁场的磁感应强度大小也为B，它们的方向如图所示。离子源产生的带电粒子(不计重力)经小孔进入加速电场，初速度可忽略不计，经过速度选择器后，从O1点进入电场分析器，调节电场分析器中的场强，使粒子恰好沿圆弧O1O2运动，并从O2点垂直磁场进入磁分析器，最终打在胶片上Q点，已知圆弧O1O2上电场强度大小为E0，圆弧O1O2所对应的半径为R。下列说法正确的是( )
A. 粒子的比荷qm=EB2R
B. 加速电场中加速电压U=E0R
C. 粒子进入电场分析器的速度为BE
D. O2点与Q点的距离为2E0RE
8.如图所示，在以O点为圆心、半径为R的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，圆形区域外有方向相反、范围足够大的匀强磁场，内外磁场的磁感应强度大小都为B。一质量为m、电荷量为q(q>0)的带电粒子沿直径AC方向从A点射入圆形区域。不计重力，则粒子连续两次由A点沿AC方向射入圆形区域的最小时间间隔为( )
A. 2πmqBB. 4πmqBC. 6πmqBD. 8πmqB
二、多选题：本大题共4小题，共16分。
9.气压式电脑升降桌通过汽缸的上下运动来支配桌子升降，其简易结构如图甲所示，可自由移动的汽缸与活塞之间封闭一定质量的理想气体，在气体从状态A→B→C→D的过程中，封闭气体p−1V图像如图乙所示，其中BA和CD的延长线均经过原点，AD和BC均与横轴平行，下列说法中正确的是( )
A. 从A到B的过程中，气体等温压缩，对外放热
B. 从B到C的过程中，气体等压升温，对外放热
C. 从C到D的过程中，气体内能不变
D. 从C到D的过程中，气体分子数密度增大
10.图甲是太阳能光伏发电装置，是利用太阳能电池板将太阳光能直接转化为电能的一项新兴技术。如图乙所示为某光伏发电站利用总电阻r=10Ω的线路输电入户的示意图。发电站输出电压为250V，理想升压变压器原、副线圈的匝数比为1∶20，理想降压变压器的原、副线圈的匝数比为240∶11。则下列说法正确的是( )
A. 降压变压器输出电压为220V时，导线上损失的电压为100V
B. 降压变压器输出电压为220V时，发电站的输出功率为100kW
C. 开关S1、S2、S3均闭合的前提下，线路老化导致r增大，则电流表的示数增大
D. 若先让开关S1、S2保持闭合状态，然后闭合开关S3，则电压表的示数减小
11.如图所示的平面内有边界相互平行的区域I、II，区域I的宽度为d，磁场方向分别垂直图示平面向里和向外，区域II内磁场磁感应强度大小为区域I内磁场磁感应强度大小的2倍。一质量为m、电荷量绝对值为q的带负电粒子以垂直于边界向右的初速度v0从区域I左边界上的O点进入磁场，从区域II右边界上的P点垂直边界射出，偏转量(O、P两点竖直方向上的距离)为d2，不计粒子重力，忽略边界效应，则下列判断正确的是( )
A. 区域II的宽度为d2
B. 区域I内磁场磁感应强度大小为3mv05dq
C. 粒子在区域I、II中运动时间之比为1∶1
D. 粒子在区域I、II中运动时间之比为2∶1
12.如图所示，足够长的光滑水平导轨间距为L，电源电动势为E、内阻不计，定值电阻R1=R2=R，水平导轨处在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中，质量为m、电阻为6R的均匀金属丝制成一个半径为L的圆环，水平静止放置在两直导轨上，其圆心到两直导轨的距离相等。忽略导轨的电阻、所有摩擦以及金属环的可能形变，金属环与导轨始终接触良好，开关S先打到1，当金属环达到稳定状态后，再把开关打到2，则( )
A. 开关S打到1瞬间，金属环的加速度大小为BEL2mR
B. 金属环达到稳定状态后的速度为EBL
C. 开关打到2后，金属环运动的距离为3mRE2B3L3
D. 开关打到2后，定值电阻R2产生的焦耳热为mE22B2L2
三、非选择题：本大题共6小题，共60分。
13.某同学在实验室用油膜法估测油酸分子直径，其实验方法及步骤如下：
①向体积V油=6mL的油酸中加酒精，直至总量达到V总=104mL；
②用注射器吸取①中油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入n=84滴时，测得其体积恰好是V0=1mL；
③先往浅盘里倒入2cm深的水，然后将爽身粉均匀地撒在水面上；
④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油酸膜的形状；
⑤将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图所示，数出轮廓范围内小方格的个数。
根据以上信息，回答下列问题：
(1)该实验中没有应用到的理想化假设是 (填正确答案标号)。
A.将油膜看成单分子层油膜 B.不考虑相邻油酸分子的间隙
C.不考虑各油酸分子间的相互作用力 D.将油酸分子看成球形
(2)一滴油酸酒精溶液中含有油酸的体积为 m3(结果保留一位有效数字)；
(3)已知小方格的边长为L=1cm，可计算出油酸分子的直径d= m(结果保留一位有效数字)。
14.如图甲所示为水果自动分拣装置的示意图，该装置把大小不同的水果，按一定质量标准自动分拣为大果和小果。该装置的托盘秤压在一个以O1为转动轴的杠杆上，杠杆末端压在压力传感器R上，R的阻值随压力变化的曲线如图乙所示。调节托盘秤压在杠杆上的位置，使质量等于分拣标准(0.1kg)的大果经过托盘秤时，杠杆对R的压力为1N。调节电阻箱R0，可改变R、R0两端的电压比，使质量等于分拣标准的大果通过托盘秤时，R0两端的电压恰好能使放大电路中的电磁铁吸动分拣开关的衔铁，此电压叫做放大电路的激励电压。该放大电路中包含保持电路，能够确保大果在衔铁上运动时电磁铁始终保持吸动状态。(已知电动势E=6V，内阻不计，放大电路的激励电压为U0=2V)
(1)自动分拣装置正常工作时，大果通过 (填“通道A”、“通道B”)；
(2)为使该装置达到上述分拣目的，电阻箱R0的阻值应调为 kΩ；
(3)某同学想在托盘秤压在杠杆上的位置不变的情况下，利用一块电压表测出每个水果的质量，要求电压表的示数随水果质量的增大而增大，则电压表应该并联在电阻 (填“R”、“R0”或“E”)两端；
(4)若要分拣另一种水果，需提高分拣标准到0.22kg，仅将R0的阻值调为 kΩ即可实现。(提示：托盘秤压在杠杆上的位置不变的情况下，压力传感器受到的压力与苹果的质量成正比)
15.某家用燃气灶点火装置由两节1号电池供电，如图甲所示为该家用燃气灶点火装置的原理图。转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交流电压，并加在一理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，电压表为交流电表。当变压器副线圈电压的瞬时值大于3000V时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体，求：
(1)图中开关闭合时电压表的示数(保留三位有效数字)；
(2)变压器原、副线圈的匝数满足怎样的关系才能实现点火。
16.将密闭文物储存柜内的空气部分抽出，然后充入惰性气体，制造柜内低压、低氧的环境，可以有效抑制氧化、虫害及微生物的滋生，是一种常见的文物保护技术。如图所示，某文物储存柜的容积为V0，文物放入时柜内压强为p0。关闭柜门后，通过抽气孔抽气，抽气筒的容积为V06，每次均抽出整筒空气。已知第一次抽气后柜内压强变为p1=56p0。不考虑抽气过程中气体温度的变化，储存柜内空气可看作理想气体。求：
(1)柜内文物的体积ΔV；
(2)要使储存柜内的压强小于23p0，至少需要抽气几次；
(3)当抽气10次时，储存柜内的压强p10。
17.如图所示，间距为L的两条足够长的平行金属导轨由水平部分和倾斜部分平滑连接而成，倾斜轨道的倾角θ=60 ∘，水平导轨左端连接电动势为E(未知)、内阻为r的电源。整个导轨处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，两根长度为L的相同金属棒a、b分别垂直导轨放置于导轨的倾斜部分和水平部分，每根金属棒的质量为m，每根金属棒接入导轨间的电阻均为R，锁定导体棒b使其固定不动，闭合开关S，导体棒a恰好静止在倾斜导轨上，不计一切摩擦和导轨电阻，重力加速度为g。
(1)求电源的电动势E；
(2)断开开关，导体棒a由静止开始运动，求达到的最大速度；
(3)断开开关，同时解除导体棒b的锁定，两导体棒在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，导轨足够长，两导体棒达到稳定运动状态后，两棒的加速度大小。
18.如图所示，以O为坐标原点建立O−xyz坐标系，x轴正方向水平向右，y轴正方向竖直向上，z轴正方向垂直纸面向外(图中未画出)，在xOy平面内，以O1(−L,L,0)为圆心、半径为L的圆形区域内存在磁感应强度大小为B1(未知)、方向垂直纸面向里的匀强磁场，y0，y>0区域内有磁感应强度大小为B3(未知)、方向沿y轴负方向的匀强磁场。xOy平面内有一平行于y轴、宽度为2L的线状电子源，电子源中心与O1等高，在x轴上放置足够长的薄收集板，收集板的M(−L,0,0)、N(L,0,0)处有小孔，电子源沿x轴正方向均匀发射质量为m、电荷量绝对值为e、速度为v的电子，电子源中心发射的电子经圆形磁场区域后从M点小孔射入磁场B2，打到收集板上，忽略电子重力和电子间相互作用。
(1)求电子源中心发射的电子在磁场中运动的时间；
(2)要求通过小孔N的电子在磁场B3中运动通过点P(L,4L,0)(图中未画出)，求磁感应强度B3的最小值；
(3)磁感应强度B3取(2)问中的最小值，求电子在磁场B3内运动过程中距y轴的最大距离。
答案解析
1.【答案】D
【解析】A.布朗运动是花粉颗粒受到液体分子无规则撞击产生的运动，反映的是液体分子的无规则运动，而非花粉分子本身的运动，故A错误；
B.分子势能随分子间距的变化并非单调。当分子间距从小于平衡距离r0增大到r0时，分子势能减小；当间距从r0继续增大时，分子势能反而增大。选项B未说明具体范围，表述片面，故B错误；
C.单晶体具有各向异性，但多晶体由大量随机排列的小晶粒组成，宏观表现为各向同性；非晶体也表现为各向同性，故C错误；
D.第二类永动机不违背能量守恒定律(热力学第一定律)，但违背了热力学第二定律(无法从单一热源吸热全部转化为功而不引起其他变化)，故D正确。
故选D。
2.【答案】A
【解析】设升温后上下部分气体体积不变，则由查理定律可得 pT=ΔpΔT
整理得 Δp=pΔTT
由于 ΔT 、 T 都相等，且 ΔT>0 ， pA