山东省德州市2024-2025学年高二下学期7月期末考试物理试题

高级中学名校试卷PAGEPAGE1高二物理试题注意事项：1、答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置，认真核对条形码上的姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。2、选择题答案必须使用2B铅笔正确填涂；非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3、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。1.2023年6月10日，四川省文物考古研究院对外公布：三星堆遗址祭祀区再现两件跨坑拼对成功的大型青铜器。利用衰变的测年技术可进行考古研究，其衰变方程为。已知的半衰期为5730年，、、X的质量分别为，真空中的光速为c。下列说法正确的是（）A.衰变方程中的X是中子B100个经过11460年剩下25个没有发生衰变C.全球变暖会导致的半衰期变长D.衰变过程中，释放的能量为2.利用所学知识，对于下面四副图片及相应的描述，下列说法正确的是（）A.图甲是王亚平太空授课中的液桥实验，在太空失重环境下，液体表面不存在表面张力B.图乙中制作防水衣时用右管材料的防水效果更好C.图丙实验现象说明薄板材料一定是非晶体D.图丁中饮水小鸭“喝”完一口水后，直立起来，直立一会儿，又会慢慢俯下身去，再“喝”一口，如此循环往复，小鸭不停地点头“喝”水，此现象违背了能量守恒定律3.茶道文化起源于中国，是一种以茶修身的生活方式。如图所示，向茶杯中倒入热水，盖上杯盖茶水漫过杯盖，在水面和杯盖间密闭了一部分空气（可视为质量和体积均不变的理想气体），过一段时间后水温降低。关于泡茶中的物理现象，下列说法正确的是（）A.泡茶时，热水比冷水能快速泡出茶香，是因为温度越高每个分子运动的速率越大B.水中放入茶叶后，水的颜色由浅变深，是因为茶叶中的色素分子在水中扩散C.温度降低后杯盖拿起来比较费力，是因为杯盖与杯子间的分子力变大4.2024年4月，世界上规模最大、效率最高的压缩空气储能站在山东并网发电。如图为压缩空气储能装置示意图，电力系统负荷低谷时，关闭储气室的出气阀门，利用多余电能驱动压缩机，将大气压入储气室。已知储气室的容积为V，初态内部气体压强为，充气结束时储气室压强达到。已知外部大气压强恒为，充气过程中，储气室内、外温度相等且不变，则此过程中被压缩进入储气室的外部气体体积为（）A. B. C. D.5.我国太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”在国际上首次实现了太阳波段光谱成像的空间观测。氢原子由能级跃迁到能级时发出的光，对应的谱线为可见光区的四条谱线，分别为，如图所示。下列说法正确的是（）A.四种光的波长逐渐变大B.四种光在真空中传播速度逐渐变大C.分别用四种光照射同一个双缝干涉实验装置时，对应的相邻条纹间距更小D.若照射某金属时发生光电效应，则照射该金属时一定发生光电效应6.在图甲所示的电路中，灯泡电阻不变且阻值为R。闭合开关S后，流过两个电流传感器的图像如图乙所示。电源电动势E、内阻r均未知，电流传感器电阻不计。下列说法正确的是（）A.闭合开关S后，电流传感器1中的电流对应图乙中的图线bB.线圈L的直流电阻小于灯泡电阻RC.断开开关S后，灯泡逐渐熄灭D.由图像中的数据和题干条件不能计算出电源的电动势和内阻

7.风力发电绿色环保，截止到2024年5月，我国风电装机5亿千瓦，成为发电主流之一。某实验小组模拟风力发电厂输电网络供电的装置如图，发电机线圈面积、匝数匝、电阻不计，线圈处于磁感应强度大小为的匀强磁场中，绕垂直磁场的水平轴匀速转动，转速。升压变压器原、副线圈的匝数比，输出功率为。降压变压器的副线圈连接用户，两变压器间的输电线总电阻，变压器均为理想变压器，用户端工作电压为。下列说法正确的是（）A.升压变压器副线圈两端电压为B.用户获得的功率为C.降压变压器原、副线圈匝数比D.保持输出功率不变，增大升压变压器副线圈的匝数，用户端得到的功率会减小8.如图所示，两固定在水平面上的平行金属导轨由宽轨，窄轨两部分组成，宽轨部分间距为，窄轨部分间距为L。现将两根材料相同、横截面积相同的金属棒分别静置在宽轨和窄轨上。金属棒的质量为m，电阻为R，长度为L，金属棒的长度为，两金属棒在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好。金属导轨处在方向垂直导轨平面向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。现给金属棒水平向右的初速度，此后金属棒始终在宽轨磁场中运动，金属棒始终在窄轨磁场中运动。已知除金属棒的电阻之外其余电阻不计，宽轨和窄轨都足够长，不计一切摩擦。下列说法正确（）A.金属棒开始运动后，金属棒中的电流方向为B.当两金属棒匀速运动时，棒的速度为C.金属棒从开始运动到匀速的过程中，通过金属棒的电荷量为D.金属棒从开始运动到匀速的过程中，金属棒中产生的热量为二、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。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9.利用“涡流效应”可实现冷热气体的分离。如图所示，一冷热气体分离装置由喷嘴、涡流室、环形管、分离挡板和冷热两端管等构成。高压氮气由喷嘴流入涡流室中，然后以螺旋方式在环形管中向右旋转前进，分子热运动速率较小的气体分子将聚集到环形管中心部位，而分子热运动速率较大的气体分子将聚集到环形管边缘部位。气流到达分离挡板处时，中心部位气流与分离挡板碰撞后原速率返回，从A端流出，边缘部位气流从B端流出。下列说法正确的是（）A.从A端流出的气体温度较高为热端B.从B端流出的气体温度较高为热端C.单位时间内B端流出气体的内能不一定大于A端流出气体的内能D.该装置气体进出的过程违背了热力学第二定律10.1905年，爱因斯坦把普朗克的量子化概念进一步推广，提出了光子说，并成功地解释了光电效应现象。下面四幅图或图像均与光电效应有关，关于这四幅图或图像，下列说法正确的是（）A.图甲中，用紫外线灯照射不带电的锌板，会使锌板带正电，验电器的金属片张开B.图乙中，若电子的电荷量用e表示，、普朗克常量h都已知，则该金属的截止频率为C.图丙中，若，已知，则普朗克常量D.图丁中，黄光越强，饱和光电流越大，但遏止电压与光强无关11.一定质量的某种理想气体经历的变化过程，其压强p与温度t的关系图像如图所示，其中与p轴平行，与平行，且的延长线与横轴交点的横坐标为，的延长线过原点。下列说法正确的是（）A.过程，气体的内能增加，气体从外界吸热B.过程，气体的内能不变，气体向外界放热C.过程，气体的内能减小，气体向外界放热D.整个变化过程，气体的内能不变，气体从外界吸热

12.是自然界中存量较为丰富的放射性元素，其衰变方程为：。如图所示，x轴下方存在垂直于纸面向里的匀强磁场，x轴上方存在沿y轴正方向、电场强度大小为E的匀强电场。静置于点的经过衰变可看成电子源，该电子源只能沿x轴正方向发射电子。某个电子经过电场后，以与x轴正方向夹角射入磁场，第一次射出磁场时恰好经过坐标原点O。已知电子的质量为m，电荷量为，衰变过程中产生的的质量为，初动能为，衰变过程中产生的核能全部转化为和电子的动能。已知光速为c，下列说法正确的是（）A.衰变过程中的质量亏损为B.磁场的磁感应强度大小为C.该电子从电子源射出时的速度为D.该电子从初始到第n次射出磁场时，所用的时间为三、非选择题：本题共6小题，共60分。13.某实验小组同学在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时，用移液管量取油酸，倒入标注的容量瓶中，再加入酒精后得到的溶液。然后用滴管吸取这种溶液，向小量筒中滴入100滴溶液，溶液的体积恰好为。再用滴管取配好的油酸酒精溶液，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，把带有正方形小方格的玻璃板盖在浅盘上，描画出油膜的轮廓，如图所示。正方形小方格的边长为。（1）由图可以估算出油膜的面积是______；（2）由此估算出油酸分子的直径是______m（保留两位有效数字）；（3）在该实验中，若某同学测出的分子直径结果明显偏小，则可能的原因有___________（多选）。A.计算油膜面积时，把所有半格左右的油膜都算成了一格B.油酸未完全散开C.做实验之前油酸酒精溶液搁置时间过长D.求每滴油酸酒精溶液的体积时，溶液的滴数少计了6滴14.某实验小组的同学用如图甲所示的实验装置探究一定质量的理想气体温度不变时压强与体积的关系。将导热的注射器前端通过软管和压强传感器相连，通过数据采集器在计算机上记录此时注射器内被封闭气体的压强p，通过注射器壁上的刻度读取气体的体积V。缓慢地推动活塞压缩气体，这样就可以获得不同体积时气体的压强数值。（1）关于实验的操作，下列说法正确的是______（多选）。A.活塞上均匀涂抹润滑油主要目的是为了让气体密封良好B.操作时应该用手握住注射器推拉活塞C.操作时应该迅速推拉活塞D.注射器内部的横截面积没必要测量（2）两个实验小组在环境温度相同且保持不变条件下，均利用该装置按正确操作完成了实验，根据他们测得的实验数据作出的图像，如图乙所示。①两图像斜率不同的原因是______；②两图像都和纵轴相交于同一点，该点数值的含义是______。（3）其中一个小组用此装置测量一粒大豆的体积。他将其装入注射器内，重复上述实验操作，记录注射器壁上的刻度读取气体的体积V和压强传感器读数p，根据实验测量数据，作出如图丙所示的图像，其纵轴截距为，则大豆的体积为______（用题及图中相关物理量的字母符号表示）15.如图所示，是某小型交流发电机的原理示意图，两磁极之间的磁场可视为匀强磁场，发电机的矩形金属线圈全部处在磁场中，图中分别为矩形线圈的四个顶点。线圈可绕过边和边中点且垂直于磁场方向的水平轴匀速转动，线圈在转动过程中可以通过滑环和电刷与外电路连接。已知矩形线圈的匝数为匝，边长度为，边长度为，线圈总电阻为，转动的角速度为，外电路定值电阻的阻值为，磁场的磁感应强度大小为。电流表和电压表均为理想交流电表，忽略一切摩擦阻力及空气阻力。求：（1）定值电阻R的功率P；（2）矩形线圈从中性面位置转过的过程中，通过定值电阻R的电荷量q。

16.如图所示，深度为H、汽缸口有固定卡销的圆柱形汽缸，可以通过底部安装的电热丝加热来改变缸内的温度。先将温度为、压强未知的一定质量的理想气体，用活塞封闭在汽缸内。当汽缸竖直放置、活塞静止时，活塞距汽缸底部的距离为。现将汽缸缓慢翻转至水平放置，整个过程缸内气体温度恒为。已知活塞质量为、横截面积为S，大气压强恒为，重力加速度为g，活塞及卡销厚度不计，电热丝体积可忽略，活塞可沿汽缸壁无摩擦滑动且不漏气。求：（1）汽缸缓慢翻转至水平放置时，缸内气体的压强；（2）保持汽缸竖直放置，使活塞到达汽缸口，可以采取以下措施：（Ⅰ）接通汽缸底部的电热丝给气体加热，活塞缓慢上升，其恰好上升至汽缸口时的温度；（Ⅱ）若保持汽缸温度不变，使整个装置向下做匀加速直线运动，加速度最小为多少。

17.如图所示，某兴趣小组设计了一个简易的电容式电磁弹射装置。在水平面上固定间距为L的两导轨，其中BE、CH两段由绝缘材料制成，其余部分均为导体，ABCD和EFGH两矩形区域内均存在方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场，轨道左端接有电容为C的电容器和电动势为E的电源，右端接有阻值为3R的定值电阻。一根质量为m，电阻为2R的导体棒放在导轨的AD处，导体棒与导轨垂直且接触良好。单刀双掷开关S先接1，经过足够长的时间后，再把开关S接到2，导体棒先在ABCD区域向右加速运动，在ABCD区域达到最大速度后，然后向右匀速离开ABCD区域，经BEHC区域，最后停在EFGH区域。已知两磁场区域的导轨足够长，导体棒运动的整个过程中，导体棒始终与导轨保持垂直且接触良好，导体棒与导轨间摩擦不计，其余电阻均不计。求：（1）开关S接2的瞬间导体棒的加速度大小a和导体棒向右匀速离开ABCD区域时的速度大小v；（2）导体棒向右运动的整个过程中，定值电阻3R产生的总热量Q。

18.某兴趣小组为探究光电效应和光电子在电磁场中的运动规律，设计装置如图所示，频率为的激光照射在竖直放置的金属板K的中心位置O1点，其右侧有一足够大金属板M，M上正对O1点有一小孔O2，并在两金属板M、K间加电压，两极板间电场可视为匀强电场。在M板右侧平行板器件中存在相互垂直的匀强磁场和匀强电场，磁感应强度大小，方向垂直纸面向里，电场强度大小，方向竖直向下。坐标系xOy紧靠平行板的右侧边缘，第一象限内有与y轴正方