【物理】山东省日照市多校2024-2025学年高二下学期校际联考试卷（解析版）

2023级高二下学期期末校际联合考试物理注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。4．本试卷共8页，满分100分，考试时间90分钟。一、单项选择题：本题包括8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.如图所示为氢原子的能级图，现有大量氢原子处于n=4能级上。下列说法正确的是（）A.氢原子跃迁最多可辐射出10种频率光子B.要使氢原子电离，至少需要吸收0.31eV的能量C.氢原子吸收0.2eV的能量，可跃迁到能级n=4与n=5之间D.氢原子从n=4能级跃迁到n=1能级，辐射的光子动量最大【答案】D【解析】A．根据数学组合公式知，大量氢原子处于n=4的激发态，当向低能级跃迁时最多辐射出6种不同频率的光，故A错误；B．根据题图可知要使氢原子电离，至少需要吸收0.85eV的能量，故B错误；C．氢原子只能在固定的能级之间跃迁，不可能跃迁到能级n=4与n=5之间，故C错误；D．氢原子从n=4能级跃迁到n=1能级，辐射的光子的能量最大，根据可知动量也最大，故D正确。2.甲、乙两辆汽车沿同一平直公路做直线运动，其运动的位置-时间图像如图所示，已知甲的图线是一条倾斜直线，乙的图线是抛物线的一部分，在时刻与横轴相切，在时刻与甲的图线相切。图中的，均为已知量，下列说法正确的是（）A.乙车的加速度大小为B.甲车的速度大小为C.甲车从处开始运动的时刻为D.时刻，甲车在乙车后处【答案】C【解析】A．根据题图结合运动学公式可得乙车的加速度大小为，故A错误；B．根据题意可知甲的速度与乙时刻的速度大小相等，则甲车的速度大小为，故B错误；C．设甲车从时刻开始运动，根据题图可得可得，故C正确；D．时间内，乙运动的位移为甲运动的位移则甲车在乙车后面，距离为，故D错误。故选C。3.一定质量的理想气体以状态先经过绝热膨胀到状态，再经过等容变化到状态，最后经过等压过程恢复到了状态，其图像如图所示。下列说法中正确的是（）A.过程，气体的温度升高B.过程，气体吸收的热量等于内能的增加量C.过程，外界对气体做的功等于气体放出的热量D.在该循环过程中，气体吸收的热量大于放出的热量【答案】B【解析】A．过程，为绝热膨胀，即，气体体积变大，外界对气体做负功，即，根据热力学第一定律可知气体的内能变小，温度降低，故A错误；B．过程，为等容变化，则，根据可知压强增大，温度升高，内能增大，即，根据热力学第一定律可知气体吸收的热量等于内能的增加量，故B正确；C．过程，为等压变化，体积减小，外界对气体做正功，即，根据可知体积减小，温度变小，内能变小，即，根据可知外界对气体做的功小于气体放出的热量，故C错误；D．由于过程压强大于过程压强，所以循环过程围成面积为外界对气体做的功，即，而整个过程，根据热力学第一定律可知，即气体吸收的热量小于放出的热量，故D错误。故选B。4.如图所示，光强相同的、两种单色光，分别照射同一个光电管，均能产生光电流。已知频率，下列光电流随电压变化的图像，可能正确的是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】根据光电效应方程由于同一光电管相同，所以a光产生的光电子最大初动能大于b光产生的光电子最大初动能，即，根据，可知光强相同，a光频率大，光子能量大，单位时间内照射到光电管上的光子数少，所以单位时间内逸出的光电子数少，饱和光电流小，即。故选B。5.打水装置“辘轳”的简化图如图所示，转轴上的井绳一端通过四根等长的轻绳与水桶连接，其中每根轻绳与竖直方向的夹角均为θ，某次打水时水桶（包括水）的质量为m，不计井绳的质量及空气阻力，重力加速度为g。若水桶加速上升时，井绳上的拉力大小为F，则此时每根轻绳的拉力大小为（）A. B. C. D.【答案】D【解析】根据对称性可知，四根轻绳的拉力大小相等，设为T，竖直方向根据可得故选D。6.某同学受电吉他启发，设计了一个如图所示的发声装置，装置内部安装有线圈，弹性金属线通有恒定电流（图中箭头所示），弹奏时金属线在线圈所处的平面振动时，线圈中会产生感应电流，经信号放大器放大后由扬声器发出音乐，下列说法正确的是（）A.金属线向右振动的过程中，线圈有扩张的趋势B.金属线向右振动的过程中，金属线所受安培力向左C.金属线向左振动的过程中，线圈的感应电流方向为逆时针D.取走线圈，其他条件不变，停止弹奏时金属线会更快的停下来【答案】B【解析】A金属线向右振动的过程中，穿过线圈的磁通量增大，根据“增缩减扩”可知线圈有缩小的趋势，故A错误；B金属线向右振动过程中，根据“来拒去留”可知金属线所受安培力向左，故B正确；C金属线向左振动的过程中，穿过线圈的磁通量减小，根据“增反减同”可知线圈的感应电流方向为顺时针，故C错误；D．取下线圈，就不存在感应电流，也就没有安培力阻碍琴弦振动，所以琴弦会振动更久，故D错误。故选B。7.在如图所示的电路中，a、b、c是三个完全相同的灯泡，是一个理想电感线圈。当开关闭合与断开时，下列判断正确的是（）A.S闭合，三灯立即同时亮，然后a灯逐渐更亮B.S闭合，三灯立即同时亮，然后b灯逐渐更亮C.S闭合且电路稳定后，断开S，b、c灯逐渐熄灭D.S闭合且电路稳定后，断开S，a、c灯逐渐熄灭【答案】A【解析】AB．当S闭合瞬间，由于电感线圈L的自感作用，会阻碍电流的增加，但此时电流可以通过a、b、c三灯，所以三灯立即同时亮，之后，电感线圈L的阻碍作用逐渐减小，和L并联部分，所分的电压变小，、并联部分的电压变大，所以a灯逐渐更亮，和L并联部分所分电压逐渐变小，而电阻不变，电流变小，b灯逐渐变暗，最后被短路，b灯熄灭，故A正确，B错误；CD．S闭合且电路稳定后，断开S，电感线圈L与b灯组成闭合回路，L产生自感电动势，阻碍电流的减小，有电流通过b灯，b灯逐渐熄灭，而a、c两灯与电源断开，立即熄灭，故CD错误。故选A。8.如图所示，在墙角有一均匀柔软细绳，一端悬于天花板上的A点，另一端悬于竖直墙壁上的点，平衡后最低点为点，测得段长度是段长度的两倍。细绳在端附近的切线与竖直墙壁的夹角为，在A端附近的切线与水平天花板的夹角为。若，则的值为（）A.2.0 B.3.6 C.4.0 D.5.4【答案】C【解析】设均匀柔软细绳的质量为，段长度是段长度的两倍，故段的质量为，段的质量为对段进行受力分析，设处的张力为，处的张力为，根据平衡条件，联立解得对段进行受力分析，根据平衡条件解得故选C。二、多项选择题：本题包括4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。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.关于电磁波，下列说法正确的是（）A.麦克斯韦预言了空间存在电磁波，并通过实验证实了电磁波的存在B.所有物体都发射红外线，物体温度越高，发射的红外线越强C.5G信号和4G信号都是电磁波，在真空中，5G信号比4G信号传播快D.在LC振荡电路中，电容器放电完毕时，放电电流达到最大值【答案】BD【解析】A．麦克斯韦预言了电磁波的存在并通过理论推导得出其速度等于光速，但实验证实电磁波的存在是赫兹，A错误；B．所有物体（温度高于绝对零度）均辐射电磁波，温度越高，辐射的总能量（含红外线）越强，B正确；C．5G和4G信号均为电磁波，在真空中传播速度均为光速（），与频率无关，C错误；D．在LC振荡电路中，电容器放电完毕时，电场能完全转化为磁场能，此时回路电流达到最大值，D正确。故选BD。10.利用所学知识判断下列图片及相应描述正确的是（）A.甲图中用粗棉线可实现自动浇水，利用了毛细现象B.乙图中将一滴墨水滴入清水中，用显微镜可观察到墨水分子的运动C.丙图中用热针接触涂蜡固体后，蜡熔化区域呈现圆形，则该固体一定为非晶体D.丁图为固体熔化过程中温度随加热时间的变化，1一定为非晶体，2一定为晶体【答案】AD【解析】A．因为粗棉线内部有许多细小的通道，水会在这些通道中因毛细现象而上升，从而实现自动浇水，A正确；B．用显微镜观察到的是墨水在清水中的扩散现象，即墨水颗粒的运动，而不是墨水分子的运动，分子是肉眼和普通显微镜都无法直接观察到的，B错误；C．用热针接触涂蜡固体后，蜡熔化区域呈现圆形，说明该固体具有各向同性，但多晶体也具有各向同性，不一定非晶体，C错误；D．1没有固定的熔点，一定为非晶体；2有固定的熔点，一定为晶体，D正确，故选AD。11.嫦娥五号带回的月壤样品中含有以铀、钍、钾为主的放射性物质。原子核会经过多次α和β衰变成为稳定的原子核。一个静止的核，第一次α衰变释放的能量会全部转化为α粒子和新核X的动能。下列说法正确的是（）A.月壤被带离月球后铀235的衰变会逐渐变慢B.衰变过程中产生的某些中间核可能处于高能级，会向低能级跃迁并放出γ光子。C.多次衰变过程中，可能发生的β衰变方程有D.新核X的动能约为【答案】BD【解析】A．放射性元素的半衰期由原子核内部结构决定，与外界环境无关。月壤被带离月球后，铀235的半衰期不变，衰变速率不会变慢，A错误；B．γ光子是原子核从高能级向低能级跃迁时释放的。衰变过程中产生的某些处于高能级的中间核，会向低能级跃迁并放出γ光子，B正确；C．衰变必须要满足质量数、核电荷数守恒，而该方程不满足核电荷数守恒，故C错误；D．根据动量守恒，α粒子与新核X的动量大小相等，动能与质量成反比。总动能E分配为新核X的动能约为。故D正确。故选BD。12.含有理想变压器的电路如图所示，原副线圈匝数比为1∶2，在a、b端输入电压恒为U0的正弦式交变电流，定值电阻R1=R2=R0，副线圈与内阻为R0的电动机M相连。当电动机正常工作时，变压器的输出功率恰好达到最大，下列说法中正确的是（）A.电动机的额定电压为U0B.电动机的额定电流为C.电动机正常工作时，消耗电功率为D.电动机正常工作时，输出的机械功率为【答案】AB【解析】AB．设原线圈电压为U1，电流为I1，副线圈电压为U2，电流为I2，根据题意可得，根据电压关系可得，，变压器输出功率根据数学知识可知时，输出功率P最大，此时，故AB正确；C．电动机正常工作时，消耗的电功率为，故C错误；D．电动机正常工作时，输出的机械功率为，故D错误。故选AB。三、非选择题：本题包括6小题，共60分。13.某同学用如图甲所示的装置探究小车速度随时间变化的规律。（1）该实验_________（选填“需要”或“不需要”）槽码的质量远小于小车的质量。（2）用打点计时器打出的纸带记录了小车的运动情况，在纸带上确定了五个计数点、、、、，测得相邻计数点间的距离如图乙所示，每两个相邻的计数点之间还有两个点未画出。打下计数点时小车的瞬时速度________m/s，小车的加速度_________m/s2（计算结果保留三位有效数字）。【答案】（1）不需要（2）1.251.96【解析】（1）探究小车速度随时间变化的规律实验，是通过纸带分析小车的运动情况，重点研究速度和时间的关系，不需要知道小车受到的合力具体数值，所以不需要槽码的质量远小于小车的质量。（2）[1]由于每两个相邻的计数点之间还有两个点未画出，则相邻计数点时间间隔为打下计数点时小车的瞬时速度[2]由逐差法可知14.某实验小组用如图甲所示的DIS装置探究气体等温变化的规律。用活塞在注射器内封闭一定质量的空气。压强传感器通过细管与注射器相连，测得的压强值在计算机屏幕上可以实时显示。气体的体积由注射器壁上的刻度读取。（1）下列说法或操作正确的是_________（选填正确答案标号）。A.为了保证气体质量一定，需在注射器活塞上涂抹润滑油B.为了稳定操作，应用手握紧注射器筒的空气柱部分推拉活塞C.计算机做出图像若为曲线，即可说明、成反比关系（2）实验时缓慢推动活塞，注射器内空气体积逐渐减小，若温度逐渐升高，则实验得到的图像应是_________，图像中的表示_________的体积。A．B.（3）实验小组用此装置测量一粒大豆的体积。将大豆装入注射器内，保持温度不变，缓慢推动活塞，得到如图乙所示的图像，其纵轴截距为，则大豆的体积为__________（用图中的字母表示）。【答案】（1）A（2）A细管内气体（3）【解析】（1）A．实验中要保持气体质量不变，活塞上均匀涂抹润滑油目的是为了让气体密封良好，故A正确；B．实验中要保持气体温度不变，因此不能用手握住注射器，同时需要缓慢推拉活塞，故B错误；C．计算机做出图像若为曲线，不能直接证明、成反比关系，必须要证明和成正比，才可说明、成反比关系，故C错误。故选A。（2）[1]如图所示，若温度逐渐升高，根据，可知、的乘积变大，（或根据等温变化的等温线来判断，、的乘积越大，对应气体的温度越高）故选A。[2]设细管内气体的体积为，根据等温变化，整理得根据数学知识可知，该点数值表示细管内气体体积。（3）设大豆的体积，根据等温变化，整理得，即，故大豆的体积为15.如图所示，一小型交流发电机的矩形线圈的边长，，匝数匝，线圈的总电阻，线圈在磁感应强度的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动，角速度。线圈两端通过电刷与阻值的定值电阻连接，不计其他电阻。（1）从图示位置开始计时，写出电动势瞬时值的表达式；（2）求线圈转动过程中电压表的示数。【答案】（1）（2）【解析】（1）角速度，感应电动势的最大值为，其中代入数据解得电动势是按余弦规律变化的故（2）电动势有效值，根据闭合电路欧姆定律，电压表的示数为代入数据解得16.一辆汽车以30m/s的速度在平直公路上匀速行驶。行驶过程中，司机突然发现前方有一警示牌，需要立即刹车。该司机从发现警示牌到刹车系统开始工作所用的时间为0.8s，设刹车系统开始工作后，汽车做匀减速直线运动，恰好到警示牌处停下。汽车开始减速后第1s内的位移为28m。求：（1）司机发现警示牌时汽车到警示牌的距离；（2）汽车开始减速后第8s内的位移。【答案】（1）136.5m（2）0.5m【解析】（1）开始减速后第1s内有其中解得司机从发现警示牌到刹车系统开始工作，汽车做匀速直线运动，该过程有汽车做匀减速直线运动的总位移司机发现警示牌时到警示牌的距离（2）设汽车做匀减速直线运动的总时间为t则即汽车开始减速的第7.5s时已经停止，故汽车开始减速后第8s内，运动时间由逆向思维法可知汽车开始减速后第8s内，可视为匀加速直线运动的逆过程，第8s内的位移17.如图所示，有一个横截面积为的容器竖直放置，一隔板放在卡槽上将容器分隔为容积均为的上下两部分A、B，另有一体积的气筒分别通过单向进气阀k1、k2（k1只能向左打开，k2只能向右打开）与容器上下两部分连接，初始时两个阀门均关闭，活塞位于气筒最右侧，上下气体压强均为。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。已知隔板的质量为，气筒与容器之间的细管体积不计，抽气、打气时气体温度保持不变，隔板不漏气，阀门与活塞密闭性良好，不计一切阻力，重力加速度为。，。求：（1）刚好完成第二次打气时A、B两部分气体的压强；（2）要使隔板与卡槽分离，至少完成打气的次数。【答案】（1）（2）7【解析】（1）活塞完成一次抽气后，对A部分气体，由玻意耳定律有完成一次打气后，对B部分气体，由玻意耳定律有完成第二次抽气时，由玻意耳定律得联立解得完成第二次打气后，由玻意耳定律得联立解得（2）设第n次抽气前容器A气体的压强为，抽气后的压强为，对A部分气体，由玻意耳定律有完成n次抽气后，A气体的压强为完成n次打气后，对A、B两部分气体整体由玻意耳定律