山东省泰安市2024-2025学年高二年级下册7月期末考试物理试卷（含答案）

山东省泰安市2024-2025学年高二下学期期末考试物理试题

学校:姓名：班级：考号：

一、单选题

1.有关下列四幅图涉及的物理知识，以下说法正确的是（）

A.图甲：在两种固体薄片上涂上蜡，用烧热的针接触固体背面上一点后蜡熔化的范围，则4一定是非

晶体，力一定是晶体

B.图乙：水电停在水面上，说明水电受到了浮力作用

C.图丙：气体速率分布随温度变化而改变，TX<T2

D.图丁：食盐晶体的物理性质沿各个方向都是一样的

2.在智能物流系统中，智能配送车可自行完成物流货物配送。如图所示，现有两辆智能配送车甲和乙沿同

一直线轨道同时相向而行，甲车从静止出发以2m/s2的加速度做匀加速直线运动，乙车以初速度6m/s刹车,

加速度大小为Im/s：已知智能配送车的最大速度为8m/s,两车初始相距70m,经过7s两车之间的距禽为

D.3m

3.“天问一号”火星车搭载的核电池利用2Pu衰变释放的能量发电。言Pu的衰变方程为2鼾UT[He,

则（）

A.窜Pu的衰变为p衰变

B.衰变方程中的X等于3

C.比结合能比％：Pu的大

D.火星表面的低温环境会使常Pu的半衰期变大

4.为「测量储罐中不导电液体的高度，有人设计了如图所示装置。将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构

成的电容C置于储罐中，电容C可通过单刀双掷开关S与电感L或电源相连。当开关从。拨到〃时，由电

感L与电容C构成的回路中产生振荡电流。某一时刻的磁场方向、电容器带电情况如图所示，则下列说法

正确的是（）

A.此时电容器止在充电

B.振荡电流正在减小

C.当储罐内的液面高度升高时，回路振荡电流的频率升高

D.当开关从。拨到力时开始计时，经过时间/,电感£上的电流第一次达到最大，则该回路中的振

荡周期为4/

5.一定质量的理想气体从状态。开始经绝热过程到状态b,p-P图像如图所示。则（）

A.4Tb过程为等温过程

B.气体在状态a时比在状态》时的温度高

C.气体在状态a时单位时间内撞击在器壁单位面积上的分子数比在状态时少

D.在状态。时气体分子对器壁单位面积的平均作用力比在状态b时小

6.我国自主研发的氢原子钟现已运用于北斗导航系统中，氢原子钟通过氢原子能级跃迁辐射的电磁波校准

时钟，氢原子能级示意图如图所示，已知红光光子的能量范围为L61〜2.00CV,则下列说法正确的是（）

6“E/

5-O

4-O

-O

3/

2

-3

1-----------------------13.6

A.一个处于〃=6能级的氢原子向低能级跃迁时最多发出15种不同频率的光子

B.处于〃=3能级的氢原子可以吸收任意频率的红光

C.氢原子由激发态跃迁到基态后，核外电子的动能增大，原子的电势能也增大

D.大量氢原子从77=5能级跃迁到〃=3能级辐射的光子中部分为可见光光子

7.如图所示，在光滑绝缘水平面上有一竖直向下宽度为d的磁场区域，以磁场左边界为坐标原点建立坐标

轴。X,磁感应强度大小4=",人为大于零的常量。有一边长为/(/>4)、电阻为A的正方形导线框沿x

轴正方向以速度%匀速通过磁场区域，线框的左右两边与磁场的边界平行。关于线框所受安培力/随x变

8.如图所示，把倾角为30。的粗糙斜面体C置于粗糙水平地面上，物块A通过跨过光滑轻质定滑轮的轻绳

与质量为阳的小球B连接，。点为轻绳与定滑轮的接触点，初始时，小球B在水平向右的拉力尸作用下，

使轻绳04段与水平拉力尸的夹角为。=12()。，A、B均保持静止状态。现改变拉力E,并保持夹角。大小

不变，将小球B向右上方缓慢拉起至0〃水平，物块A和斜面体C始终保持静止状态。重力加速度为g,下

列关于该过程的说法正确的是()

C.当a=4•时，遏止电压为出

3e

D.当/l=Z时，遏止电压为名

3e

II.如图所示，小型发电机线圈固定，共有100匝，线圈电阻不计，发电机通过旋转磁极发电，旋转方向

如图所示，旋转速度为12r/min,通过线圈的最大磁通量为2Wb,理想变压器的原、副线圈的匝数比为

2乃

5：1,电流表和电压表均为理想电表，负载电阻此，滑动变阻器及，下列说法正确的是（）

B.电压表的示数为20V

C.将滑动变阻器的滑片向下移，电流表的示数减小

D.将滑动变阻器的滑片向下移，电压表的示数增大

12.如图所示，足够长的平行金属导轨固定在水平面内，间距L=0.5m,电阻不计。与导轨左端连接的线

圈面积S=0.h/,内阻r=0.5C,匝数〃=400匝。一根长L=0.5m,质量〃?=0.1kg、电阻A=2C的导体棒

H垂直放置在导轨上。线圈内的磁场平行于轴线向上，磁感应强度用以也=0.H7s的变化率随时间增大,

△t

忽略线圈的自感现象；导轨之间的匀强磁场方向竖直向下，磁感应强度的大小为=1T。/=0时刻闭合开关,

当7=9.0s时导体棒达到最大速度7=4m/s,重力加速度g=10m/s、则（）

III1

A.导体棒与导轨间的动摩擦因数〃=0.4

B.导体棒与导轨间的动摩擦因数〃=0.2

C.0~9.0s内导体棒与导抗间因摩擦产生的热量为12.XJ

D.0~9.0s内导体棒与导轨间因摩擦产生的热量为I6J

三、实验题

13.在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，桌上放一块方木板，用图钉把一张白纸钉在方木板上,

再用图钉把橡皮筋的一端固定在板上的A点。在橡皮筋的另一端拴上两条细绳形成结点，细绳的另一端系

着绳套。先用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮筋，再用一个弹簧测力计通过细绳套拉橡

皮筋。

（1）具体操作前，某同学提出了以下关于实验操作的建议，其中正确的是（）

A.图甲中，08与0C的方向必须相互垂直

B.重复实验再次进行探究时，结点O的位置必须与前一次相同

C.用两弹簧测力计同时拉橡皮筋与用一个弹簧测力计拉橡皮筋，两次橡皮筋的长度相同即可认为力的

效果相同

D.使用弹簧测力计时，施力方向应沿弹簧测力计轴线方向，读数时视线应正对弹簧测力计刻度线

（2）如果没有操作失误，图乙中的产与/两力中，方向一定沿1。方向的是—（填“厂”或“尸

（3）某小组探究橡皮筋弹力与形变量的关系，测出了橡皮筋在不同拉力户作用下的长度x,并据此作出了

/-x图像，如图丙所示。根据图像分析可知，橡皮筋长度增加时劲度系数（填“增大”或“减小”）。

14.某实验小组为探究远距离高压输电的节能优点，设计了如下实验。所用实验器材为：

学生电源；

可谓变压器（、T2；

规格相同的电阻箱《、&：

相同的灯泡L、L2（额定电压为9V）；

交流电流表A1、A2,A3,交流电压表Y、V2；

开关S1、s2,导线若干。

rnrnri

(1)模拟低压输电。按图甲连接电路，选择学生电源交流挡，使输出电压为15V,将双刀双掷开关置于帅处,

闭合加，调节电阻箱用阻值，Y示数为9.00V时A1(量程为250mA)示数如图乙所示，为.mA,学

生电源的输出功率为Wo

(2)模拟高压输电。保持学生电源输出电压不变，将双刀双掷开关置于cd处，调节电阻箱&阻值与(1)中A

阻值相同，闭合调节7；、4,使V?示数为9.00V,此时A?示数为18mA,则低压输电时电阻箱消耗的

功率为高压输电时的倍。

(3).%示数为140mA，高压输电时学生电源的输出功率比低压输电时减少了W。

四、解答题

15.根据国家能源局统计，我国风电装机功率连续13年居世界第一位。某实验小组模拟风力发电供电的装

置如图甲所示，已知发电机转子由1000匝线圈构成，线圈总电阻,/10C,线圈面积S=0.01n?，处在磁感

1X

应强度5=的匀强磁场中，在风力作用下线圈绕垂直于磁场的轴匀速转动，转速〃=—r/s。某理想变

n

压器原、副线圈的匝数之比〃［：%=3:1,定值电阻凡=80C,4=15C,4=30C。求：

(1)若该发电机线圈由图示中性面位置开始计时，请写出该发电机电动势的瞬时值表达式;

(2)若将该发电机作为变压器输入端电源接入到图乙所示的电路中，求电阻&在1分钟内产生的热量。。

16.医疗呼吸机在临床医疗中正发挥着极其重要的作用，某型号呼吸机工作原理可简化为如图所示装置.，

竖直放置的绝热密闭容器，横截面枳为S,有一质量为"=绮的绝热隔板放在卡槽匕隔板与容器密封

g

良好，将容器分隔为容积均为％的上下两部分，另有一只气筒分别通过单向气阀〃?、〃与容器上下两部分连

接，气筒内活塞和气筒与容器连接处的体积不计，抽气、打气时气体温度保持不变。两部分气体初始时温

度为27。(3,〃八〃均关闭，活塞位于气筒最右侧，上下气体压强均为大气压强P。，活塞从气筒的最右侧运

动到最左侧完成一次抽气，从最左侧运动到最右侧完成一次打气。活塞完成一次抽气、打气后，隔板与卡

槽未分离，此时容器上下两部分气体压强之比为1:2,重力加速度为g。(r=/+273K)

(1)求气筒的容积;

(2)完成一次打气后,将用、〃关闭，容器保持密封状态，通过电热丝对B中气体缓慢加热，使绝热隔板缓慢

2

向上移动，当A中气体变为。匕时停止加热，求此时B气体的温度7。

17.如图所示，两根足够长的金属导轨MN、尸。平行固定在倾角为a的绝缘斜面上，平行轨道的间距为3

历、P两点间接有阻值为R的电隹，一根质量为〃【、长度也为£、电阻忽略不计的均匀直金属棒放在两

导物上，并与导轨垂直。轨道之间存在以CO为边界的区域I、ILCZ)与导轨垂直，区域I内充满磁感应强度

大小为8、方向垂直轨道平面向上的匀强磁场：区域H内充满方向垂直轨道平面向下的匀强磁场，磁感应强

度大小为23。比金属棒成沿导轨由静止开始下滑，金属棒到达8边界时刚好匀速运动，金属棒在区域I

运动过程中回路产生的焦耳热为。。导轨的电阻可忽略，且与金属棒接触良好，不计它们之间的摩擦，重

力加速度为g。

B

P

R

区域n

(1)求金属棒到达。。边界时速率V/和金属棒在区域I的位移大小X；

(2)已知金属棒到达区域II某位置时的加速度大小片gsina,金属棒从进入区域II到该位置过程中流过电阻的

电荷量为q，求此过程经历的时间/。

18.两同学用安装有蓝牙设备的玩具小车A、B进行实验，两车均可视为质点，如图所示，片。时，A、B

两军同时沿两条相距xo=12m的平行直线轨道从同一起跑线向同一方向运动，A车始终以v=10m/s的速度做

匀速直线运动：B车从静止.开始以”/=2m/s2的加速度做匀加速直线运动，6s后开始做匀速直线运动，己知

两蓝牙小车自动连接的最大距离A=20m。

起跑线

AOi;—

x0=12m

(1)求B车在匀速行驶前，两车的最大距离Ax大小(结果可保留根号)：

(2)整个运动过程中两车能够保持连接的总时间。；

(3)若片40s时，B车开始以G=4m/s2的加速度刹车，求再经多长时间两车可以再次连接。

山东省泰安市2024-2025学年高二下学期期末考试物理试题参考答案

题号12345678910

答案CACDBBADCDAC

题号1112

答案BCAC

13.⑴D

⑵F'

(3)减小

14.(1)1802.7

(2)100

(3)0.6

15.(l)e=360\/2sin(36z)V

(2)7200J

【详解】(1)由题意得，。=2列，E「NBSs

从中性面位置开始计时，该发电机电动势的瞬时值表达式c=£"sin函=360页sin(36/)V

F

(2)由(1)可得电源电动势有效值£=%=360V

利用“等效电阻”方法，可求得原线圈等效电阻区》[2]]=90Q

E

原线圈电流A=“，=2A

根据,=%

，2%

解得副线圈上的电流/?=6A

通过电阻外的电流%=总-=2A

根据焦耳定律，电阻为在1分钟内产生的热量。=/hR，=7200J

16.(l)yV0

(2)900K

【详解】(1)设气筒的容积为抽气后A中气体的压强变为PA，由于抽气、打气时气体温度保持不变,

根据玻意耳定律可得抽气过程有P（K=P,\%+PA〕/

解得PA=

匕+/

同理设打气后B中气体的压强变为PB，则打气过程有P（K+PA〃=PB%

解得以="喂

“o+，

Po匕

P\V.+V1

由题意可知1=—上）[八二不

PB%（匕+2/）2

匕+P

解得气筒的容积为/二；匕

同时可求出完成一次打气后A中气体的压强变为p,、=：2p°

B中气体的压强变为PB=g〃o

7

（2）设当A中气体体积变为〃=§匕时，其压强为同，则根据玻意耳定律可得PA%=PA匕、

切如.332

解得PA=TPA=-X-PO=PO

设此时B中气体的压强为外，对隔板进行受力分析•，列平衡方程有〃45+班=打5

解得停止加热时B中气体的压强为P.=3%

4

已知未加热时B中气体的压强为PB=§P°,体积为％,温度为％=27+273K=300K

14

停止加热时B中气体的体积为%=%+§%=]%

设停止加热时其温度为7,则对B中气体列理想气体状态方程有竽二华

解得停止加热时B中气体的温度为备=900K

m'gR'sincrQ

17.

28Z，/zzgsina

2BLqmR

⑵机gsina2A*

【详解】（1）金属棒从释放入到刚好离开区域I的过程中，根据楞次定律可得，安培力沿斜面向上，离开区

域【时切割磁感线产生的电动势弓=BL%

金属棒中电流人=与

R

金属棒恰好做匀速直线运动，则根据受力平衡Mgsina

解得金属棒刚好离开区域I的速率匕=嘤萼