【物理】山东省青岛市2024-2025学年高二下学期5月部分学生调研试题(解析版)

青岛市2025年高二年级部分学生调研检测物理试题注意事项：1.答题前，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。一、单项选择题：本题共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.世界首台第四代核电技术钍基熔盐堆已在甘肃并网发电，该反应堆采用熔盐状态的作为增殖燃料。在熔盐状态下，吸收中子生成，然后衰变成，以27天的半衰期衰变成。下列说法正确的是（）A.的比结合能大于的比结合能。B.的衰变方程为C.经过54天会有衰变D.衰变成的实质是核内一个质子转化为中子和电子【答案】B【解析】A．衰变过程放出能量，生成的新核更稳定，而原子核越稳定，比结合能越大。衰变成，衰变成。因此的比结合能大于的比结合能。故A错误；B．衰变成，质量数不变，原子序数增加1，符合衰变规律，方程为。故B正确；C．半衰期为27天，54天为2个半衰期，剩余质量衰变量为，故C错误；D．衰变成属于衰变，实质是中子转化为质子并释放电子，而非质子转化为中子和电子，故D错误。故选B。2.如图甲所示，将平板玻璃、叠放，在右端夹入一垫片，从而在两玻璃之间形成劈形空气薄膜。用平行单色光从上方照射，可观察到等间距明暗相间的条纹。若轻压平板玻璃，其下表面会形成如图乙所示的弧面，此时观察到的条纹间距（）A.左侧变宽，右侧变窄B.左侧变窄，右侧变宽C.左侧和右侧都变宽D.左侧和右侧都变窄【答案】A【解析】在薄膜干涉过程中，玻璃之间形成的空气薄膜厚度为d，则光程差为。当时，为亮条纹。空气薄膜的厚度变化越快，单位距离上出现的条纹数量越多，条纹会变窄。根据图乙可知，空气薄膜厚度左侧变化慢，右侧变化快，所以条纹间距左侧变宽，右侧变窄。故选A。3.一定质量的理想气体经历如图所示的循环过程，其中的延长线经过原点，是等温过程，状态的压强为，下列说法正确的是（）A.状态的压强大于B.状态的压强为C.过程中，外界对气体做的功等于气体释放的热量D.过程中，气体分子单位时间内撞击单位面积器壁的次数变多【答案】D【解析】A．的延长线经过原点，知是等压过程，，故A错误；B．由图可知，过程中，由理想气体状态方程，有解得，故B错误；C．过程中，温度不变，则内能不变，气体对外做功，由热力学第一定律可知，外界对气体做的功等于气体吸收的热量，故C错误；D．过程中，温度降低，分子平均动能减小，又压强逐渐增加，则气体分子单位时间内撞击单位面积器壁的次数变多，故D正确。故选D。4.图甲为一辆玩具车，其内部电路图如图乙所示。电源电动势，内阻，为车斗底部的压敏电阻，其阻值随压力的增大而减小，灯泡的电阻，电动机的额定电压，线圈的电阻。车斗内未放重物时，只闭合开关，通过的电流为；再闭合开关，电动机正常工作。下列说法正确的是（）A.未放重物时的阻值为B.电动机正常工作时的电流为C.电动机正常工作时的输出功率为D.只闭合，车斗放入重物后灯泡变暗【答案】C【解析】A．未放重物时，只闭合开关，根据欧姆定律可得代入数据解得，故A错误；BC．电动机正常工作时，灯泡和电动机两端电压均为6V，则灯泡中的电流为压敏电阻R1和电源内阻上的电压为则干路电流为则电动机支路的电流为电动机正常工作时的输出功率为故B错误，C正确；D．只闭合，车斗放入重物后，压敏电阻R1阻值变小，电路总电阻减小，总电流增大，灯泡变亮，故D错误。故选C。5.如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数分别为、，原线圈与定值电阻串联，接在正弦交流电源上，副线圈与灯泡和滑动变阻器串联。已知与阻值相同，若副线圈回路消耗的功率占电源总功率的，则的最大值为（）A.3 B. C.9 D.【答案】A【解析】设，则有设输入总电压为，有若副线圈回路消耗的功率占电源总功率的，则有根据数学关系，当滑动变阻器时，最大值为3。故选A。6.如图甲所示，某同学利用弹弓将质量为的飞箭以初速度竖直射向高空，飞箭上升过程中的加速度大小随速率的变化关系如图乙所示。已知飞箭在运动过程中受到的空气阻力与速率的关系为（为常数），飞箭落回到抛出点前已做匀速运动，重力加速度为，下列说法正确的是（）A.常数B.飞箭落回到抛出点的速度大小为C.飞箭上升过程的时间大于下降过程的时间D.飞箭上升和下降过程中空气阻力的冲量大小相等【答案】D【解析】A．飞箭上升过程中，由牛顿第二定律，有即为根据图像信息可知，斜率为，求得，故A错误；B．飞箭落回到抛出点时已经做匀速运动，即解得，故B错误；C．飞箭上升过程的平均加速度大于下降过程的平均加速度，故运动相同的位移大小时，上升的时间更短，故C错误；D．空气阻力的冲量为，所以飞箭上升和下降过程中阻力冲量相同，故D正确。故选D。7.如图所示，棱长为的正四面体，顶点A、、分别固定电荷量为、、的点电荷，、、分别为棱、、中点，点为的中心。已知静电力常量为，下列说法正确的是（）A.、两点的电场强度相同B.点的电场强度大小为C.、、、四点的电势关系为D.将一试探电荷从点沿直线移到点，电场力一直不做功【答案】C【解析】A．、两点的电场强度大小相同，方向不同，故A错误；B．由几何知识可得，点到顶点A、、的距离相等，设为，则由几何关系得顶点A、、分别固定电荷量为、、的点电荷在点产生的场强大小都等于分别沿方向、方向、方向，其中两正点电荷在O点场强夹角为，合矢量沿方向，大小为。故由电场强度的叠加原理可知，点的电场强度大小为，故B错误；C．在两个正点电荷的电场中，、、、四点的电势关系为在负点电荷的电场中，、、、四点的电势关系为由电势的叠加原理得、、、四点的电势关系为，故C正确；D．将一试探电荷从点沿直线移到点，电场力做的总功为零，但不是电场力一直不做功，故D错误。故选C。8.弹跳杆运动深受大众喜爱，小朋友站在弹跳杆上可以竖直上下往复运动。如图甲所示，小明静止站在弹跳杆上，其重心处于空中点。以点为坐标原点，取竖直向下为正方向，测得某次小明从最高点开始自由下落到最低点的过程中，其加速度随重心位置变化的关系如图乙所示。已知小明的质量为，重力加速度为，不计空气阻力和弹跳杆的重力，下列说法正确的是（）A.小明从最高点下落过程中做简谐运动B.小明在最低点的加速度大小为C.小明的最大速度为D.弹跳杆底端离地最大高度为【答案】C【解析】A．小明从最高点下落时，先做自由落体运动，不是简谐运动，故A错误；C．小明在时速度最大，根据公式，可知在的过程中图像与横轴围成的面积为，可解得，故C正确；D．根据图像与横轴围成的面积，可知运动到位置时的小明速度为接下来小明竖直上升，最大的高度为，故D错误。故选C。二、多项选择题：本题共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.如图所示为氢原子能级图，大量处于基态的氢原子在一束单色光的照射下跃迁到某一激发态，再向低能级跃迁时辐射出的光子中能让钠发生光电效应的有4种。已知钠的逸出功为，下列说法正确的是（）A.处于激发态的氢原子可辐射出6种不同频率的光子B.处于激发态的氢原子可辐射出10种不同频率的光子C.钠发生光电效应时，光电子动能的最大值为D.钠发生光电效应时，光电子动能的最大值为【答案】AC【解析】AB．大量处于基态的氢原子在一束单色光的照射下跃迁到某一激发态，再向低能级跃迁时辐射出的光子中能让钠发生光电效应的有4种。已知钠的逸出功为，由能级图可知，该激发态为，其中、、、辐射出的光子能量大于，、辐射出的光子能量小于；根据可知处于激发态的氢原子可辐射出6种不同频率的光子，故A正确，B错误；CD．从辐射出的光子能量最大，为根据光电效应方程可知，钠发生光电效应时，光电子动能的最大值为，故C正确，D错误。故选AC。10.如图所示，长度为、倾角为的光滑绝缘斜面固定在水平面上，电量为的小球固定在点。质量为、电量为的小滑块从斜面底端点以初速度滑上斜面，刚好能沿斜面运动到顶点。已知为的中点，，重力加速度为，静电力常量为，下列说法正确的是（）A.小滑块上滑过程中静电力一直做负功B.小滑块在点的加速度大小C.小滑块运动到点时的速度大小D.之间的电势差【答案】BCD【解析】A．根据点电荷周围的电场分布情况可知，小滑块上滑的过程中，电场力对滑块先做负功，后做正功，故A错误；B．小滑块在点时，由库仑定律可得滑块受到的电场力对滑块受力分析如图所示将重力和电场力沿斜面方向进行分解，根据牛顿第二定律可得解得，故B正确；C．设滑块从D到C的过程中，电场力所做的功为，动能定理可得解得根据电场分布特点可知，D到A与D到C电场力所做的功相等，则从D到A由动能定理可得，解得，故C正确；D．根据动能定理可得其中联立解得，故D正确。故选BCD。11.如图甲所示，足够长的光滑平行金属导轨EF、GH固定在同一水平面内，导轨间距，导轨间接有的电阻和C=100µF且不带电的电容器。一质量、电阻不计的金属杆垂直放置在两导轨间，整个装置处在竖直向下、磁感应强度B=5T的匀强磁场中。先将单刀双掷开关S掷于1，金属杆在水平向右的外力作用下，由静止开始做加速运动，电脑通过电压传感器采集的数据绘制出电容器两端的电压随时间变化的关系如图乙所示；2s时将S掷于2，同时撤去。已知金属杆始终与导轨垂直且接触良好，通过电压传感器的电流忽略不计，下列说法正确的是（）A.掷于1时，金属杆的加速度大小为B.掷于1时，的大小为C.撤去后，电阻产生的焦耳热为D.撤去后，金属杆会继续运动【答案】AD【解析】A．掷于1时，金属棒切割磁感线产生感应电动势给电容器充电，回路不计电阻则有结合图乙可知解得B．对金属棒有又由，联立可解得，故B错误；C．2s时金属棒的速度为撤去对金属棒有，可知金属棒做加速度减小的减速运动最终停止，由能量守恒知动能转化为焦耳热，故电阻产生的焦耳热为，故C错误；D．对金属棒由动量定理有，即有解得，故D正确。故选AD。12.如图甲所示，两列简谐横波的波源、分别位于和处，在同一均匀介质中沿轴传播。时，开始自平衡位置向轴负方向振动，经过第一次到达波峰；时，开始自平衡位置向轴正方向振动。一段时间后两列波在轴上的点相遇，稳定后轴上各质点的振幅与坐标的关系图像如图乙所示。已知两波源振动频率相同，轴上的点在点右侧处，下列说法正确的是（）A.的振动方程为B.点的横坐标C.、之间有12个振动减弱点D.内，位置处的质点经过的路程为【答案】BC【解析】A．时，开始自平衡位置向轴负方向振动，经过第一次到达波峰，可知周期可得T=1s两列波相遇时形成稳定的干涉图样，且减弱点振幅为零，可知两列波振幅相同，因加强点振幅为4cm，可知两列波的振幅均为A=2cm的振动方程为，A错误；B．由图乙可知，则波速设从S1开始振动经过时间t两列波在P点相遇，可知解得t=3.75s则P点坐标为，B正确；C．、之间振动减弱点满足则当n=0、1、2、3、4、5、6时分别对应坐标x=-1.5m，-0.5m，0.5m，1.5m，2.5m，3.5m，4.5m，5.5m，6.5m，7.5m，8.5m，9.5m共12个振动减弱点，C正确；D．波源S1形成的波传到Q点的时间为波源S2形成的波传到Q点的时间为因波源S2比波源S1晚振动1.5s，可知波源S2的波先传到Q点，单独振动0.5s后波源S1的振动才传到Q点，此过程Q点的路程为2A=4cm；以后两振源的波都传到Q点，因Q点振动加强，则振动1s的路程为4×2A=16cm，则0-5s内质点Q的路程为20cm，D错误。故选BC。三、非选择题：本题共6小题，共60分.13.某兴趣小组用油膜法估测分子直径、取0.5mL纯油酸加入酒精得到500mL的油酸酒精溶液，用滴管向量筒中滴入200滴溶液，此时溶液的体积为2mL。再向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下1滴溶液，在液面上形成油酸薄膜，待油膜稳定后，将带有坐标方格的玻璃板放在浅盘上，描绘出的油膜形状如图所示。（1）一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为_____mL；（2）每个小坐标方格的边长为2cm，由此估算出油酸分子的直径是_____m（保留一位有效数字）；（3）下列操作会导致所测分子直径偏大的是（）A.在滴入量筒之前，配制的溶液在空气中搁置了较长时间B.测量每滴油酸酒精溶液体积时，错把201滴记为200滴C.计算油膜面积时，把部分不足半格的方格都算成了一格【答案】（1）（2）（3）B【解析】（1）一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为（2）题图中油膜轮廓中大约有127个小方格，则油膜面积为则油酸分子的直径为（3）A．在滴入量筒之前，配制的溶液在空气中搁置了较长时间，由于酒精的挥发使得实际浓度变大，则代入计算的浓度偏小，使得一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积测量值偏小，根据可知，所测分子直径偏小，故A错误；B．测量每滴油酸酒精溶液体积时，错把201滴记为200滴，则一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积测量值偏大，根据可知，所测分子直径偏大，故B正确；C．计算油膜面积时，把部分不足半格的方格都算成了一格，则油膜面积测量值偏大，根据可知，所测分子直径偏小，故C错误。故选B。A.电流表A1（0~0.6A）B.电流表A2（0~3A）C.电压表V1（0~3V）D.电压表V2（0~15V）E.滑动变阻器R1（0~20Ω）F.滑动变阻器R2（0~100Ω）（1）为获取多组数据，电流表应选______，电压表应选______，滑动变阻器R应选______；（填仪器前的字母）（2）闭合开关S1后，单刀双掷开关S2接1，移动滑片P，记下多组电压表示数U和对应的电流表示数I，并作出U—I图像；再将S2接2，重复上述步骤。判断S2接1时的U—I图像是图乙中的______（选填“a”或“b”）；（3）利用图乙可求得电动势和内阻的真实值：E=______，r=______。（用U1、U2、I1、I2、R0表示）【答案】（1）ACE（2）a（3）【解析】（1）[1]回路中最大电流约为若电流表选择量程3A，则精度过小，可知，为了确保电流表测量的精度，电流表应选择量程0.6A，其安全由滑动变阻器控制，即电流表选择A；[2]电池的电动势约为3.7V，若电压表选择量程15V，则精度过小，可知，为了确保电压表测量的精度，电压表应选择量程3V，其安全由滑动变阻器控制，即电压表选择C；[3]为了确保测量数据的连续性强一些，滑动变阻器应选择总阻值小一些，即选择总阻值20Ω，可知，滑动变阻器选择E。（2）S2接1时，实验误差在于电流表分压，将电流表、定值电阻与电源等效为一个新电源，则测量值为等效新电源的电动势与内阻，可知，此时电动势的测量值等于真实值，内阻的测量值大于真实值。S2接2时，实验误差在于电压表的分流，将电压表、定值电阻与电源等效为一个新电源，则测量值为等效新电源的电动势与内阻，可知，此时电动势的测量值小于真实值，内阻的测量值小于真实值，由于图像与纵轴交点坐标值为电动势的测量值，可知，S2接1时，图像纵轴交点坐标大一些，可知，S2接1时的U—I图像是图乙中的a。（3）[1][2]S2接1时，实验误差在于电流表的分压，分压值当断路时，干路电流为0，则分压值为0，即断路时电压与电流的测量值与真实值相等。S2接2时，实验误差在于电压表的分流，分流值当短路时，路端电压为0，则分流值为0，即短路时电压与电流的测量值与真实值相等。可知，将a图像纵轴交点与b图像横轴交点连起来得到的图像为真实的图像，则有，解得15.新型照明光源LED灯外形由球冠和圆柱体组成，内部充满透明介质，其纵截面如图所示。被不透光材料包裹的圆柱体中心轴线上有一点光源O，光源发出的光通过透明介质，都从球冠表面射出。已知球冠的半径为R，高度为0.5R，球冠顶端到O点的距离为2R，光在真空中传播速度为c，不考虑光在圆柱体内表面的反射。（1）若球冠表面任意位置都有光射出，求透明介质折射率的最大值；（2）若透明介质折射率为3，求从球冠射出的光在透明介质中的最短传播时间。【答案】（1）（2）【解析】（1）如图所示光线越靠近边缘，入射角越大，设球冠的球心为，球冠的高解得又因为，故为等腰三角形设，根据几何关系可得要使光线从A点射出，则有临界角又因为解得折射率最大值为（2）由题意知，光线越靠近球冠顶端，传播时间越长，设从D点恰好有光线射出，此时光传播时间最短，如图所示可知此时光程为，根据几何关系有，又，根据，又传播速度为传播时间为联立解得16.如图为某立式两缸活塞式压缩机的模型简图，两相同气缸直立放置，侧壁绝热、顶部和底部导热且均有细管连通，顶部的细管带有阀门K。两气缸中各有一厚度不计且与气缸壁垂直的绝热活塞。开始时K关闭，两活塞下方和右侧活塞上方充有理想气体，压强分别为和；左侧活塞上方为真空。现使气缸底部与恒温热源接触，平衡后左侧活塞升至气缸顶部，且与顶部刚好没有接触；打开K，经过一段时间重新达到平衡。已知外界温度为T0，两气缸的容积均为V0，开始时左、右两侧活塞上方的体积分别为和，忽略细管内气体体积，不计活塞与气缸壁间的摩擦。求：（1）左右活塞的质量之比；（2）恒温热源的温度；（3）重新达到平衡后左侧活塞上方气体的体积。【答案】（1）（2）（3）【解析】（1）根据平衡条件，对左侧活塞有对右侧活塞有联立可得（2）气缸底部与恒温热源接触后，左侧气缸发生等压变化，而左侧气缸与右侧气缸连通，所以右侧气缸活塞不移动，将左右气缸活塞下方的气体看成一个整体，由盖吕萨克定律可得解得（3）打开K后，左侧活塞下降至某一位置，右侧活塞必须升高至气缸顶部才能满足已知的力学平衡条件，气缸顶部与外界接触，底部与恒温热源接触，两部分气体各自经历等温变化，设左侧活塞上方气体压强为p，左侧活塞上方气体体积为V，由玻意耳定律可得联立解得17.如图所示，倾角的光滑斜面固定在水平地面上，在斜面底端固定力传感器，劲度系数的轻质弹簧下端与传感器相连，上端与物块A拴接，A处于静止状态。现将A上方沿斜面处的物块B由静止释放，B与A碰后瞬间粘在一起运动。已知物块A、B的质量分别为、，弹簧的弹性势能（为弹簧的形变量），弹簧振子的周期（为振子质量），弹簧始终在弹性限度内，重力加速度。求：（1）B与A碰撞后的速度大小；（2）力传感器的最大示数；（3）B由静止释放到第一次运动到最低点所用的时间。【答案】（1）（2）（3）【解析】（1）物块B由静止释放至与A碰前瞬间，由动能定理得解得B与A碰后瞬间粘在一起运动，由动量守恒定律得解得（2）初始时，设弹簧的形变量为，对A受力分析得解得A、B整体处于平衡位置时B与A碰后瞬间粘在一起做简谐运动，设振幅为，当弹簧压缩最短时，力传感器的示数最大，此时B与A的速度刚好为0，设此时弹簧的形变量为，对B与A整体，由能量守恒定律得解得振幅当A、B运动到最低点时，力传感器的示数最大为解得（3）设A与B碰前运动的时间为，根据运动学公式由前面分析可知简谐运动的振幅为平衡位置时弹簧的形变量为，开始时均为压缩状态，B与A一起构成弹簧振子，其周期设物体B与物体A刚碰后到平衡位置的时间为，则则物体B从释放到第一次到达最低点的时间联立解得18.如