山东省东营市2024-2025学年高二下学期7月期末物理试题（含答案）

第第页山东省东营市2024-2025学年高二下学期7月期末物理试题一、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．下列关于原子的相关知识，说法正确的是（）A．生活中常用“铁哥们”、“老铁”形容关系好，铁的原子结构稳定，是指铁原子核的结合能大B．原子核发生β衰变时会放出电子，说明原子核内有电子，它和质子统称核子C．质子、中子、α粒子的质量分别是m1、m2、mD．人体骨骼中有以CaCO3形式存在的放射性物质14C，它的半衰期和单质2．三炮台起源于盛唐，因盛水的盖碗由托盘、喇叭口茶碗和茶盖三部分组成，故又称盖碗。三炮台以茶叶为底，掺有冰糖、玫瑰花、枸杞、红枣、桂圆肉等配料，喝起来香甜可口。冲泡茶水时需向茶碗中倒入足够多的沸水，使得盖上杯盖后茶水漫过杯盖，然后静置一段时间就可以饮用。已知盖上杯盖后，在水面和杯盖间密闭了一部分空气（可视为质量一定的理想气体）。下列说法正确的是（）A．用沸水能快速泡出茶色，是因为温度越高所有分子的动能越大B．放入茶叶后，茶水的颜色由浅变深，是布朗运动现象C．温度降低后，杯内气体分子单位时间内碰撞器壁单位面积的次数减少D．温度降低后杯盖拿起来比较费力，是因为封闭气体的压强变大3．如图所示，q-t图像表示LC振荡电路中电容器下极板电荷量随时间变化的图像，下列说法正确的是（）A．b、d两时刻电容器中电场能最大B．b、d两时刻电路中电流最大C．t1D．该电路可以有效的把电磁波发射出去4．一定质量的理想气体从状态a变化到状态c，其过程如p-T图像所示。在该过程中（）A．a到b过程中，气体体积不变B．a到b过程中，气体从外界吸收的热量大于气体对外界做的功C．b到c过程中，外界对气体做功D．b到c过程中，气体从外界吸收的热量小于气体对外界做的功5．图甲和图乙中，一个是分子势能与分子间距离的关系图像，另一个是分子间作用力与分子间距离的关系图像，r0A．图甲是分子势能与分子间距离的关系图像B．r=rC．若两分子仅在分子力作用下，由静止开始接近，甲乙分子的动能先增大后减小D．r>r6．水平桌面上放置梯形导线框与长直导线，二者彼此绝缘，其俯视图如图所示。线框被导线分成左右面积相等的两部分。在MN导线中通入如图所示电流的瞬间，下列说法正确的是（）A．线框有向左运动的趋势B．线框ab、cd边不受安培力作用C．因为导线两侧线框面积相等，所以线框中无感应电流产生D．线框中感应电流方向为a→b→c→d→a7．下图为某同学研究自感现象的电路图，A1、A2、A．闭合开关S后，A1B．电路稳定后，断开开关S的瞬间，A1C．电路稳定后，断开开关S的瞬间，A3立即熄灭，AD．电路稳定后，断开开关S的瞬间，A2立即熄灭，A8．如图所示，电动公交车进站过程中做匀减速直线运动，摄像机每隔相同时间拍一次照，照片上A、B、C三点为拍照时公交车的位置。经测量，AB间的距离是12m，BC间的距离是1.5m，经过A点时速度为18m/s，则公交车经过B点时的速度为（）A．4m/s B．6m/s C．8m/s D．10m/s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，小型发电机线圈面积为S，匝数为N，线圈电阻为r=2Ω，发电机的旋转磁极以图中虚线为轴以角速度ω做匀速转动，旋转方向如图所示，旋转磁极产生的磁场近似看作匀强磁场，磁感应强度大小为B，从图示位置（线圈平面与磁场垂直）开始计时。矩形线圈通过铜滑环接理想变压器原线圈，副线圈接有固定电阻R0=10ΩA．将滑动变阻器R的滑片向下滑动，电压表V的示数变大B．当矩形线圈处于图示位置时，磁通量最大，电流表A示数为零C．当滑动变阻器阻值R=8Ω时，发电机的输出功率最大D．矩形线圈产生的感应电动势瞬时值表达式为e=NBSω10．如图所示，质量m=1.0×10−2kg、边长L=0.20m、电阻R=2.0ΩA．在t=2.0×10−2B．在t=2.0×10−2C．线框中感应电流的有效值I=D．线框中感应电流的有效值I=11．夏天雨季来临，在许多河道旁建有自动控制泄水闸装置，河道边水位警戒线附近有一细管，管内存在一竖直空气柱，细管导热良好，内置活塞（管壁摩擦不计）用金属杆与固定位置的压力传感器R1相连接。R1所受压力越大阻值越小，当R2两端电压超过某一值时，控制电路接通，电磁铁吸动衔铁与水闸电路接通。下列说法正确的是（）A．高温天气警戒水位降低B．减小R2的阻值可以调低警戒水位C．若细管中气体发生少量泄漏，警戒水位会降低D．将电源A的输出电压增大可以调低警戒水位12．根据爱因斯坦的光电效应理论，用不同频率的光照射某种金属，产生光电子的最大初动能Ekm与入射光波长λ的关系如图中a所示，直线b为a的渐近线。大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁，产生的光子中仅有一种能使该金属发生光电效应。已知氢原子各能级关系为En=A．该金属的逸出功WB．普朗克常量为h=C．E0与氢原子基态能量E1D．当入射光波长λ=13三、非选择题：本题共6小题，共60分。13．某同学偶然发现，屋檐上滴下的水滴的时间间隔几乎是一样的，于是他想利用手机的拍摄视频功能来测定该地区的重力加速度。他先拍摄了一段水滴下落的视频，然后使用Python程序的opencv模块将视频还原成静态图片，智能手机测得相邻两帧照片之间的时间间隔为T=1（1）1号水滴此时的速度大小是m/s；（2）该地的重力加速度大小为m/s2（3）推算出1号水滴和2号水滴之间距离为cm。14．某同学利用图示装置研究一定质量气体等容变化规律。粗细均匀的弯曲玻璃管A臂插入烧瓶中，B臂与玻璃管C下部用橡胶管连接，C管开口向上，一定质量的气体被水银封闭于烧瓶内。开始时，B、C内的水银面等高。将烧瓶浸入热水中，待烧瓶中气体温度稳定后，保持C管竖直并再次调节C管高度，使B管水银液面仍处于初始位置，然后记下B、C两管水银液面高度差Δh（1）温度稳定后，应将C管（填“向上”或“向下”）调节，才能使B管水银液面处于初始位置；（2）若温度过高出现漏气现象，则图2中的图像末段应为曲线；（填“①”“②”或“③”）（3）实验中使烧瓶内气体的体积不变，多次改变气体温度，用ΔtA． B．C． D．（4）已知图2中图像直线段的斜率为k，纵轴截距绝对值为b，水银密度为ρ，重力加速度为g，则大气压强p0=，实验室热力学温度T15．许多电动汽车都配备了“智驾”系统。当车距小于10m时，汽车主动刹车系统启动预判：车载电脑通过雷达采集数据，汽车经分析计算若保持原有运动状态在0.6秒后发生碰撞，则汽车会主动刹车。某智驾汽车以v1=72km/h（1）经过多长时间，汽车主动刹车；（2）若刹车时汽车的加速度大小为8m/s16．今年越来越多的人选择电动汽车作为出行工具。家庭充电桩用正弦交流电为汽车动力电池充电，原理图如图所示，配电设施的输出电压为U1=380V，变压器均视为理想变压器，升压变压器原、副线圈的匝数比n1:升压变压器降压变压器动力电池（1）t=0时刻，充电桩的电压U4=0，写出交流电压（2）输电线的总电阻r为多少；（3）配电设施的输出功率P为多少。（结果保留三位有效数字）17．如图所示是我们家庭常用的软木塞暖水瓶。在某次装入适量热水，水温87℃，盖上软木塞，瓶内气体和热水温度始终相同。将木塞视为圆柱形，木塞的横截面面积为13cm2，质量忽略不计，忽略木塞与内胆之间的摩擦及热胀冷缩的影响，若室温为27℃，暖水瓶和水的质量m=1.3kg，大气压强p0=1.0×（1）若木塞气密性良好，经过一段时间后，捏住木塞上提，恰能提起暖水瓶，计算此时瓶内的水温；（2）若木塞气密性较差，当水温降到室温时，从外界进入瓶内的气体质量与原有气体质量的比值。18．如图，平行光滑金属导轨固定在水平绝缘桌面上，导轨间距为L，右端连接阻值为R的定值电阻。水平导轨上足够长的矩形区域MNPQ存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B。某装置从MQ左侧沿导轨水平向右发射第1根导体棒，导体棒以初速度v0进入磁场，速度减为0时被锁定；从原位置再发射第2根相同的导体棒，导体棒仍以初速度v（1）第一根导体棒进入磁场时流经导体棒的电流I；（2）第二根导体棒从进入磁场到速度减为0的过程中，导体棒的位移大小x；（3）第三根导体棒从进入磁场到速度减为0的过程中，通过电阻R的电荷量q3（4）从第一根导体棒进入磁场到第n根导体棒锁定，求此过程中右端定值电阻R上产生的总热量Q总

答案解析部分1．【答案】D【解析】【解答】A、铁原子核结构稳定，是指其比结合能大，而非结合能大，结合能大的原子核不一定稳定，故A不符合题意；B、β衰变放出的电子是由原子核内的中子转化为质子时产生的，原子核内并不存在电子，核子仅指质子和中子，故B不符合题意；C、α粒子含2个质子和2个中子，质量亏损应为Δm=(2m1+2m2)-m3，释放能量为(2m1+2m2-m3)c2，故C不符合题意；D、半衰期由原子核本身性质决定，与原子所处的化学状态（如化合物、单质）和外部环境无关，因此14C在CaCO3中的的半衰期和单质14C的半衰期相同，故D符合题意；

2．【答案】C【解析】【解答】A、温度越高，分子的平均动能越大，但并非所有分子的动能都增大，个别分子的动能可能减小，故A不符合题意；

B、茶水颜色由浅变深，是茶叶分子的扩散现象，布朗运动是悬浮颗粒的运动，不是分子运动，故B不符合题意；

C、温度降低后，杯内气体压强减小，而气体体积不变，分子数密度不变，因此分子单位时间内碰撞器壁单位面积的次数减少，故C符合题意；

D、温度降低后，封闭气体的压强减小，外界大气压大于内部气压，因此杯盖拿起来比较费力，并非气体压强变大，故D不符合题意；

故答案为：C。

【分析】本题考查分子动理论和理想气体状态变化，需区分平均动能与单个分子动能、扩散现象与布朗运动，结合温度降低时气体压强的变化，分析分子碰撞次数和杯盖受力情况，逐一验证选项。3．【答案】A【解析】【解答】A、b、d两时刻电容器的电荷量绝对值最大，电场强度最大，因此电场能最大，故A符合题意；

B、b、d两时刻电容器电荷量最大，此时电路中的电流为零，并非最大，故B不符合题意；

C、t1时刻电容器的电荷量在减小，处于放电过程，此时电场能在向磁场能转化，故C不符合题意；

D、LC振荡电路属于闭合电路，无法有效向外发射电磁波，需要开放电路才能有效发射，故D不符合题意；

故答案为：A。

4．【答案】B【解析】【解答】A、a到b过程中，p-T图像的延长线不过原点，根据理想气体状态方程pV=nRT，可知气体体积发生变化，不是等容过程，故A不符合题意；

B、a到b过程中，气体温度升高，内能增大，气体体积增大，对外界做功，根据热力学第一定律ΔU=Q+W，气体从外界吸收的热量大于气体对外界做的功，故B符合题意；

C、b到c过程中，温度不变，压强减小，由pV=nRT可知气体体积增大，气体对外界做功，故C不符合题意；

D、b到c过程中，温度不变，内能不变，气体对外界做功，根据热力学第一定律ΔU=Q+W，气体从外界吸收的热量等于气体对外界做的功，故D不符合题意；【分析】本题考查理想气体状态方程与热力学第一定律的综合应用，p-T图像中过原点的直线才是等容线，据此判断a到b过程体积变化；温度是内能的标志，理想气体内能仅与温度有关；结合体积变化判断做功情况，再由热力学第一定律判断吸放热与做功的关系。5．【答案】C【解析】【解答】A、分子势能图像在平衡位置r0处势能最小，且通常取无穷远处为零势能点，势能为负值，因此图乙是分子势能图像，图甲是分子间作用力图像，故A不符合题意；

B、r=r0时，分子势能最小，并非为零，故B不符合题意；

C、两分子由静止开始接近，在r>r0时分子力表现为引力，做正功，动能增大；在r<r0时分子力表现为斥力，做负功，动能减小，因此动能先增大后减小，故C符合题意；

D、r>r0时，分子间作用力先增大后减小，并非一直减小，故D不符合题意；

故答案为：C。

【分析】本题考查分子间作用力与分子势能的图像辨析；分子势能在平衡位置r0处最小；分子力在r=r0处为零，r>r0时先增大后减小；结合分子力做功与动能变化的关系分析动能变化规律。6．【答案】D【解析】【解答】AB、线框中产生感应电流后，结合磁场分布和左手定则可知，线框各边所受安培力的合力方向向右，因此线框有向右运动的趋势，且ab、cd边会受到安培力作用，A、B错误；

CD、在MN导线中通入图示电流的瞬间，根据安培定则，直导线左侧磁场方向向外、右侧磁场方向向里；由于离导线越近磁感应强度越强，线框被分成的两部分面积虽相等，但左侧向外的磁通量大于右侧向里的磁通量，整体合磁通量向外且增大。根据楞次定律，感应电流产生的磁场需阻碍磁通量的增加，因此感应电流的磁场方向向里，由右手螺旋定则可判断线框中感应电流方向为a→b→c→d→a，故D正确，C错误；

故答案为：D。【分析】先根据安培定则判断长直导线两侧磁场的方向与强弱分布，再分析线框合磁通量的变化，利用楞次定律判断感应电流方向和线框受力运动趋势。7．【答案】D【解析】【解答】A、闭合开关S后，A1立刻亮起，再逐渐变暗，A不符合题意；

B、电路稳定后，断开开关S的瞬间，A1中的电流方向与原来相反，B不符合题意；

C、电路稳定后，断开开关S的瞬间，A3立即熄灭，A2闪亮一下后逐渐熄灭，C不符合题意；

D、电路稳定后，断开开关S的瞬间，A2立即熄灭，A3闪亮一下后逐渐熄灭，D符合题意；

故答案为：D。

【分析】闭合开关时，线圈自感使A1逐渐变亮，二极管截止，A2不亮，A3立即亮；稳定后，L相当于导线，A1与A3电流相同；断开开关时，L维持原电流方向，A2支路不通，立即熄灭；L、A1、A3形成回路，A3电流从原大小开始减小，会闪亮一下后逐渐熄灭。8．【答案】B【解析】【解答】先假设公交车在C点刚好停下，根据匀减速直线运动推论，若连续相等时间内位移比应为1：3，而题中CB：BA=1：8，不满足该比例，说明车在C点前已停止。用逆向思维，设加速度为a，BC段时间为t，AB段时间为T，由vA=a(t+T)、xCB=12at2=1.5m【分析】先判断公交车在C点前已停止，再用逆向思维结合匀变速直线运动公式，联立求解加速度和B点速度。9．【答案】A,C,D【解析】【解答】A、滑动变阻器滑片向下滑动，接入电阻增大，副线圈总负载在原线圈侧的等效电阻随之增大，原线圈电流减小。设发电机电动势有效值为E，由U1=E−Ir可知，变压器输入电压升高，副线圈电压同步升高，因此电压表V示数变大，A正确；

B、图示位置为中性面，此时磁通量最大、瞬时感应电动势为零，但电流表测量的是电流有效值，不为零，B错误；

C、将副线圈负载等效到原线圈侧，等效电阻为R等效=n1n22(R+R【分析】先分析发电机的交变电流产生规律，再用等效电阻法和变压器动态分析，判断电压表示数变化、输出功率最大条件及电动势瞬时值表达式。10．【答案】B,C【解析】【解答】AB、由法拉第电磁感应定律，感应电动势为E=感应电流大小为I1=ER=0.1A，方向为d→c。

方向沿斜面向下。线框受力平衡，故摩擦力FfCD、分析不同阶段电流：0∼3×10−23×10−2∼5×10−2s：电流I由有效值定义I有2RT=I1故答案为：BC。

【分析】本题考查电磁感应、力学平衡与交变电流有效值的综合应用；由B-t图像斜率求感应电动势与电流，再结合安培力公式和受力平衡求摩擦力；根据电流的周期性变化，由有效值定义计算感应电流有效值。11．【答案】A,D【解析】【解答】A、河道水位升高时，细管内气体压强增大，对R1的压力增大，R1阻值减小，根据串联电路分压规律，R2两端电压U2增大，与控制电路临界电压U0的差值ΔU=U0−U2减小。高温天气会使细管内气体压强增大，R1阻值减小，R2分压U2增大，ΔU减小，警戒水位降低，A正确；

B、减小R2的阻值，回路电流增大，R1和电源内阻分压增大，R2两端电压U2减小，ΔU增大，需更高水位才能使U2达到临界值，故警戒水位会调高，B错误；

C、若细管内气体发生少量泄漏，管内水位上升，内外水位差减小，气体压强降低，对R1的压力减小，R1阻值增大，R2分压U2减小，ΔU增大，警戒水位会升高，C错误；

D、增大电源A的输出电压，回路电流增大，R2两端电压U2增大，ΔU减小，在较低水位时U2即可达到临界值，故可调低警戒水位，D正确；

故答案为：AD。

【分析】结合气体压强变化与串联电路分压规律，分析水位、温度、R2阻值及电源电压变化对R2分压的影响，判断警戒水位的变化。12．【答案】A,C【解析】【解答】A、根据光电效应方程Ekm=hcλ−W0，当λ→∞时，Ekm→−W0，结合图像渐近线可知W0=E0，A正确；

B、将(λ0,0)故答案为：AC。【分析】本题考查光电效应方程与氢原子能级跃迁；利用光电效应方程结合图像渐近线求逸出功和普朗克常量；根据氢原子跃迁的光子能量分布，结合光电效应条件确定逸出功的范围。13．【答案】（1）1.67（2）9.72（3）6.10【解析】【解答】（1）根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，则1号水滴此时的速度大小为v故答案为：1.67；

（2）2号水滴此时的速度大小为v则该地的重力加速度大小为g=故答案为：9.72；

（3）根据运动学公式可得1号水滴和2号水滴之间距离为x12=v1T+12g（1）根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，则1号水滴此时的速度大小为v（2）2号水滴此时的速度大小为v则该地的重力加速度大小为g=（3）根据运动学公式可得1号水滴和2号水滴之间距离为x14．【答案】（1）向上（2）③（3）C（4）ρgb；b【解析】【解答】（1）将烧瓶浸入热水中，瓶内气体温度升高，压强随之增大；为保持B管水银液面位置不变，维持气体体积恒定，需将C管向上调节。故答案为：向上；

（2）若温度过高导致装置漏气，烧瓶内气体质量减少，压强会比理想等容变化的压强小，B、C两管的压强差随之减小，水银液面高度差Δh也会减小，因此图2中的图像末段应为曲线③。

故答案为：③；

（3）对于一定质量的气体，等容变化满足查理定律，由此可推导出压强与摄氏温度的关系式：p整理得p=p故答案为：C；

（4）初态p末态p由p整理得Δh=p则p0ρg解得大气压强p0=ρgb故答案为：ρgb；bk；

【分析】（1）实验中瓶内气体温度升高时，压强会随之增大，为了维持B管水银面位置不变（保证气体体积恒定），需要向上调节C管，增大B、C管间的水银面高度差，以此平衡增大的气体压强，实现等容变化。

（2）当温度过高导致装置漏气时，瓶内气体质量减少，压强增长会变慢，B、C管水银面高度差的增长速率也随之下降，因此p-T图像的末段会偏离直线，呈现为曲线③。

（3）根据查理定律，等容变化中气体压强与热力学温度成正比，结合压强与摄氏温度的线性关系式，可通过图像的斜率和截距特征，选出符合等容变化规律的图像C。

（1）将烧瓶浸入热水中，烧瓶中气体温度升高，压强增大，要使B管水银液面处于初始位置，则应将C管向上调节。（2）若温度过高出现漏气现象，会导致烧瓶中气体压强减小，从而导致B、C两管压强差减小，因此两管水银液面高度差Δh减小，故图2中的图像末段应为曲线③。（3）由于是一定质量气体等容变化，则p整理得p=p（4）[1][2]初态p末态p由p整理得Δh=p则p0ρg解得大气压强p0=ρgb15．【答案】（1）已知反应时间为0.6s，在此期间两车的相对位移为x设两车从相距20m到相距6m经过的时间为t1，有解得t（2）设汽车刹车后，经过时间t2与货车速度相等t在t2时间内，汽车前进距离货车做匀速直线运动的位移为x计算得x2【解析】【分析】（1）先通过匀减速运动公式算出两车的安全刹车距离，再结合初始间距与安全距离的差值，利用匀速追及的相对速度关系，求出公交汽车开始刹车前的追及时间。

（2）先确定两车速度相等的临界时间，再分别计算这段时间内两车的位移，通过对比位移差与初始间距的大小关系，判断两车是否会相撞。​​​​​​​（1）t0=0.6s，当两车相距设两车从相距20m到相距6m经过的时间为t1，有解得t（2）设经过时间t2汽车与货车速度相同在t2时间内，汽车前进距离货车前进距离x计算得x216．【答案】（1）U4频率为50Hz，则U4的峰值U4随时间t变化的方程（2）“慢充”状态下，先由充电桩功率与电压求出电流有效值I配电设施的输出电压为U又U1UU3U又I输电线的总电阻r=（3）输电线上的电流I2=配电设施的输出功率为P【解析】【分析】（1）已知交流电压的频率与有效值，先通过频率求出角速度，再由有效值计算出电压峰值，进而写出交流电压的瞬时值表达式。

（2）先根据功率和电压的关系求出慢充时的电流，再结合变压器的变压比、变流比规律，以及输电线上的电压损失，联立求解输电线的总电阻。

（3）结合变压器原副线圈的电流关系，利用配电设施的输出电压与电流，计算其输出功率。​​​​​​​（1）交流电压U4频率为50Hz，则交流电压U4的峰值交流电压U4随时间t变化的方程（2）“慢充”时，充电桩电流I4的有效值配电设施的输出电压为U又U1UU3U又I输电线的总电阻r=（3）通过输电线的电流I2=配电设施的输出功率为P17．【答案】（1）根据题意可知，木塞气密性良好，气体做等容变化，由查理定律有p对整体，受力平衡得F=mg对木塞有F=其中T代入题中数据，解得T=324即此时瓶内温度t=（2）根据题意可知，木塞气密性较差，在气体降温过程中，做等压变化，设初始气体体积V0，温度T0解得进入瓶中的气体在室温下的体积为V=瓶中原有气体在室温下的体积V从外界进入瓶内的气体质量与原有气体质量的比值m【解析】【分析】（1）以瓶内气体为研究对象，结合查理定律与木塞的受力平衡条件，联立求解瓶内的温度。

（2）以瓶内原有气体和进入的外界气体整体为研究对象，利用盖-吕萨克定律