資源簡介

山東省淄博市張店區淄博實驗中學2024-2025學年高二下學期5月期中物理試題
一、單選題（每題3分，共24分）
1．甲圖為水黽停在水面上的情景；乙圖為分子間作用力與分子間距離的關系；丙圖為金剛石微觀結構示意圖；丁圖中的每條折線表示一個炭粒每隔相同時間位置的連線。下列說法正確的是（　　）
A．水黽能停在水面上是因為其受到了水的表面張力作用
B．當分子間距離為時，分子間作用力為0，分子間沒有引力和斥力
C．金剛石晶體中，原子按照一定規則排列，具有空間上的周期性
D．炭粒沿著筆直的折線運動，說明水分子在短時間內的運動是規則的
2．下列說法正確的是（　　）
A．“破鏡難圓”說明分子間存在斥力
B．1克100℃的水與1克100℃的水蒸氣的內能相等
C．汽車鳴笛向我們駛來，我們會聽到笛聲音調變高
D．在較暗的房間里，看到透過窗戶的“陽光柱”里粉塵的運動是布朗運動
3．“中國天眼”（FAST）位于貴州的大山深處，是500m口徑的球面射電望遠鏡，它通過接收來自宇宙深處的電磁波探索宇宙。關于電磁波，下列說法正確的是（　　）
A．在真空中，X射線的傳播速度比無線電波的傳播速度大
B．電磁波譜中，射線的波長最長，穿透能力最強
C．所有的物體都在不停地輻射紅外線，電磁波譜中紅外線的熱效應最顯著
D．用于安全檢查的X射線的穿透本領最強，電磁波譜中X射線的頻率最大
4．如圖所示，電阻為r的單匝金屬直角線框abcd放置在磁感應強度大小為B的勻強磁場中，a、d兩點連線與磁場垂直，ab、cd長均為l，bc長為2l，定值電阻阻值為R。線框繞ad連線以角速度ω勻速轉動，從圖示位置開始計時，則（　　）
A．線框每轉一圈，回路電流方向改變一次
B．回路中產生的感應電動勢有效值為
C．a、d兩點間的電壓為
D．周期內通過R的電荷量為
5．如圖所示為某品牌汽車的減震系統裝置示意圖，強磁體固定在汽車底盤上，阻尼線圈固定在輪軸上，輪軸與底盤通過彈簧主減震系統相連，在振動過程中磁體可在線圈內上下移動。則（ ）
A．對調磁體的磁極，電磁減震系統就起不到減震效果
B．增多線圈匝數，不影響安培力的大小
C．只要產生振動，電磁減震系統就能起到減震效果
D．振動過程中，線圈中有感應電流，且感應電流方向不變
6．某同學用如下裝置研究光電效應，電流表和電壓表均為理想電表。所使用的單色光束中光子能量，極板金屬的逸出功為，則（ ）
A．電壓表示數為零時，電流表示數也為零
B．電壓表示數為零時，所有從板到達板的光電子，動能均為3.8eV
C．向右調節滑動變阻器的滑片，電壓表示數增加，電流表示數一直增加
D．該束光的光強減弱為原來的一半，依然會發生光電效應
7．一定質量的理想氣體從狀態開始，經歷變化過程到達狀態的關系圖像如圖所示。已知氣體在狀態時的壓強為，圖線、cd的延長線均過坐標原點，下列說法正確的是（　　）
A．理想氣體在狀態時的壓強為
B．過程氣體的溫度升高，所有分子的速率都增大
C．理想氣體在狀態時單位時間內撞擊容器壁單位面積的分子數是狀態時的2倍
D．變化過程氣體從外界吸收的熱量等于內能的增加量
8．空間存在著如圖的勻強磁場，MN為磁場理想邊界，光滑水平面上有一個邊長為a，質量為m，電阻為R的金屬正方形線框，從圖中Ⅰ位置以速度2v沿垂直于磁場方向開始運動，當線框運動到分別有一半面積在兩個磁場中的如圖Ⅱ位置時，線框的速度為v，則下列說法錯誤的是（　　）
A．在圖中位置Ⅱ時線框中的電功率為
B．此過程中回路產生的電能為
C．在圖中位置Ⅱ時線框的加速度為
D．此過程中通過線框截面的電量為
二、多選題（每題4分，共16分）
9．氫原子的能級圖如圖所示，已知金屬鉀的逸出功為，可見光的光子能量在之間。現有大量氫原子處于激發態，則下列說法中正確的是（　　）
n
————0
4————
3————
2————
1————
A．氫原子的能級指的是氫原子的電勢能
B．氫原子從能級躍遷到能級時輻射出光子的能量為
C．大量處于能級的氫原子在躍遷時輻射出的光子可以使金屬鉀發生光電效應，光電子的最大初動能可能為
D．從能級3躍遷到能級2和從能級4躍遷到能級2均輻射出可見光，用這兩種光在同一雙縫干涉裝置中做實驗，后者的相鄰條紋間距更大
10．某新能源汽車在清晨時（環境溫度為27℃），胎壓傳感器顯示四個輪胎的氣壓均為2.5bar（），中午因陽光暴曬，左前輪的氣壓升高到2.8bar。現從左前輪氣門嘴放出部分氣體，忽略放氣過程中胎內氣體與外界的熱交換，輪胎容積始終不變，胎內氣體可視為理想氣體。下列說法正確的是（　　）
A．放氣過程中胎內氣體內能不變
B．放氣過程中胎內氣體分子的平均動能減小
C．放氣過程中胎內每個氣體分子的動能均減小
D．放氣前胎內氣體的溫度約為63℃
11．如圖所示，豎直平面內存在垂直豎直紙面向外的勻強磁場，將一粗細均勻的電阻絲折成正方形導體框，垂直放置于磁場中，邊水平且放在壓力傳感器上。現將、兩點通過輕質導線接到直流電源上，通電后壓力傳感器的示數為0。已知導體框的質量為，重力加速度為，輕質導線對導體框沒有作用力。下列判斷正確的是（　　）
A．接線柱1與電源的負極相連
B．邊受到的安培力大小為0
C．邊受到的安培力大小為
D．若將電源正負極調換，則壓力傳感器的示數為
12．如圖所示，位于豎直平面內半徑為的光滑絕緣圓形軌道，與傾角為絕緣粗糙直軌道在點平滑連接，點為圓軌道的最低點，。整個軌道處于水平向左、場強的勻強電場和垂直于紙面向里、磁感應強度的勻強磁場中。現有一質量為、帶電量為可視為質點的小滑塊從傾斜直軌道上距離足夠遠的點由靜止釋放，已知滑塊與傾斜直軌道間的動摩擦因數為，，重力加速度為。下列說法正確的是（ ）
A．滑塊第一次滑到點時的速度大小為
B．滑塊第一次滑到點時的速度大小為
C．滑塊從點沿切線飛出后，經時間飛到傾斜軌道
D．滑塊從點沿切線飛出后，經時間飛到傾斜軌道
三、實驗題
13．（6分）在估測油酸分子大小的實驗中，具體操作如下：
①取油酸注入的容量瓶內，然后向瓶中加入酒精，直到液面達到的刻度為止。搖動瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸的酒精溶液；
②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，記錄滴入的滴數直到量筒達到為止，恰好共滴了100滴；
③在邊長約的淺水盤內注入約深的水，將細石膏粉均勻地撒在水面上，再用滴管吸取油酸的酒精溶液，輕輕地向水面滴一滴溶液，酒精揮發后，油酸在水面上盡可能地散開，形成一層油膜，膜上沒有石膏粉，可以清楚地看出油膜輪廓；
④待油膜形狀穩定后，將事先準備好的玻璃板放在淺盤上，在玻璃板上繪出油酸膜的形狀；
⑤將畫有油酸膜形狀的玻璃板放在邊長為的方格紙上。
（1）利用上述具體操作中的有關數據可知一滴油酸的酒精溶液含油酸為 ，求得的油酸分子直徑為 m（此空保留一位有效數字）。
（2）若阿伏加德羅常數為，油酸的摩爾質量為M。油酸的密度為。則下列說法正確的是 。
A．油酸所含有分子數為 B．油酸所含分子數為
C．1個油酸分子的質量為 D．油酸分子的直徑約為
（3）某同學實驗中最終得到的油酸分子的直徑和大多數同學的比較，數據都偏大。對于出現這種結果的原因，可能是由于 。
A．在求每滴溶液體積時，溶液的滴數少記了2滴
B．計算油酸面積時，錯將所有不完整的方格作為完整的方格處理
C．水面上痱子粉撒的較多，油酸膜沒有充分展開
D．做實驗之前油酸溶液擱置時間過長
14．（8分）某實驗小組用如圖甲所示實驗裝置，探究一定質量的理想氣體等溫變化的規律。將導熱的注射器前端通過軟管和壓強傳感器相連，通過數據采集器在計算機上記錄此時注射器內被封閉氣體的壓強p，通過注射器壁上的刻度讀取氣體的體積V。緩慢地推動活塞壓縮氣體，這樣就可以獲得不同體積時氣體的壓強數值。
(1)關于實驗的操作和數據處理，下列說法正確的是__________（填字母）。
A．在柱塞上涂潤滑油是為了減小摩擦
B．要盡可能保持環境溫度不變
C．氣體的壓強和體積必須用國際單位
D．處理數據時采用圖像比圖像更直觀
(2)兩個實驗小組在環境溫度相同且保持不變的條件下，均利用該裝置按正確操作完成了實驗，根據他們測得的實驗數據作出的圖像，如圖乙所示。
①圖像的縱截距表示 的體積；
②圖線a與b的橫截距為m、n，，a與b密閉氣體質量之比為 。
(3)其中一個小組用此裝置測量一小石子的密度。他先用天平測出其質量為m，再將其裝入注射器內，重復上述實驗操作，記錄注射器上的體積刻度V和壓強傳感器讀數p，根據實驗測量數據，作出如圖丙所示的圖像，其縱軸截距為，則石子密度 。（用題及圖中相關物理量的字母符號表示）
四、解答題
15．（9分）某校用一臺不計內阻的發電機來提供照明用電，輸電過程如圖所示，升壓變壓器原、副線圈匝數比為，降壓變壓器原、副線圈匝數比為，輸電線的總電阻為R=25Ω，全校共有33個班，每班有6盞“220V，40W”的燈，若要保證全部電燈正常發光，求：
（1）輸電線損失的功率；
（2）升壓變壓器的輸入電壓；
（3）升壓變壓器每小時輸出的電能。（結果保留三位有效數字）
16．（10分）圖甲為后備箱氣壓桿的示意圖，氣壓桿內部的高壓氣體被活塞密封在汽缸中。在后備箱打開或關閉過程中，氣壓桿內部的氣體體積發生變化。箱蓋打開靜止在某位置時，活塞到汽缸底部的距離為，活塞的橫截面積為。箱蓋作用于連桿上的沿桿方向的力為，如圖乙所示。已知大氣壓強為，重力加速度為。不計活塞與容器壁的摩擦及連桿和活塞的質量，忽略氣體溫度的變化。
(1)求此時被封閉氣體的壓強；
(2)活塞到容器底部的距離為時，求此時氣體的壓強；
(3)由于漏出部分氣體，當活塞到容器底部的距離為時，此時沿桿方向作用力變為，求漏出的氣體與剩余氣體的質量比。
17．（13分）如圖，在坐標系內，第一象限有垂直紙面向外的勻強磁場，第二象限有沿軸負方向的勻強電場，電場強度大小為。一質量為、電荷量為的帶電粒子從軸上的點以速度沿與軸正方向成角的方向射入磁場，恰好垂直于軸射出磁場進入電場，不計粒子重力，求：
(1)粒子在勻強磁場中運動的軌道半徑的大小；
(2)磁感應強度的大小；
(3)粒子從點射入到第二次到達軸的時間。
18．（14分）如圖，兩光滑平行金屬導軌AC、A＇C＇固定于地面上方高處的水平面上，導軌間距，導軌電阻不計，其右端與阻值為的電阻、斷開的開關S連接。處于豎直平面內半徑為0.8m的、光滑絕緣的圓弧軌道與金屬導軌相切于AA＇處。AC、A＇C＇之間存在磁感應強度大小為1T、方向豎直向下的勻強磁場。兩根相同的導體棒aa＇、bb＇，長度均為1m，質量均為0.5kg，電阻均為1Ω，bb＇棒靜止于圖示的水平導軌上，將aa＇棒從圓弧軌道頂端由靜止釋放，aa＇棒到達AA＇處與水平導軌良好接觸且滑行一小段距離，之后aa＇棒水平向左飛出，落到地面時水平射程；在aa＇棒飛離水平導軌瞬間立即閉合開關S，此后經過時間t， bb＇棒在cc＇處恰好停下。已知重力加速度大小為g， bb＇棒始終與導軌垂直且接觸良好，不計空氣阻力。求：
（1）aa＇棒與水平導軌接觸瞬間，aa＇兩點間的電勢差；
（2）aa＇棒與水平導軌接觸過程中通過aa＇棒某一橫截面的電荷量以及aa＇棒飛離AA＇處瞬間bb＇棒的速度大小；
（3）從閉合開關的瞬間到bb＇棒停下的過程中， bb＇棒中產生的焦耳熱以及bb＇棒運動的位移大小。
參考答案
1．C【詳解】A．水黽能停在水面上是因為液體表面存在張力，而不是受到張力作用，故A錯誤；
B．圖（乙）中處，分子引力和斥力的合力為零，但引力和斥力均不為零，故B錯誤；
C．晶體中原子（或分子、離子）都按照一定規則排列，具有空間上的周期性，故C正確；
D．圖（丁）是每隔一定時間把水中炭粒的位置記錄下來，然后用線段把這些位置按時間順序依次連接起來，而炭粒本身并不是沿折線運動，該圖說明炭粒的運動（布朗運動）是不規則的，從而反映了水分子運動的不規則性，故D錯誤。故選C。
2．C【詳解】A．“破鏡難圓”是因為分子間的距離過大，分子間的作用力幾乎為零，不能說明分子間存在斥力，故A錯誤；
B．1克100℃的水變為1克100℃的水蒸氣，需要吸收熱量，內能增大，所以前者的內能要小于后者，故B錯誤；
C．汽車鳴笛向我們駛來，我們會聽到笛聲音調變高，這是多普勒效應現象，故C正確；
D．布朗運動是指懸浮在氣體或液體中的固體小顆粒所做的永不停息的無規則運動，肉眼是無法觀察到的。在較暗的房間里，看到透過窗戶的“陽光柱”里粉塵的運動不是布朗運動，故D錯誤。故選C。
3．C【詳解】A．在真空中，X射線的傳播速度與無線電波的傳播速度一樣大，故A錯誤；
B．電磁波譜中，射線的波長最短，穿透能力最強，故B錯誤；
C．所有的物體都在不停地輻射紅外線，電磁波譜中紅外線的熱效應最顯著，故C正確；
D．X射線可以用來安全檢查，但電磁波譜中頻率最大、穿透能力最強是射線，故D錯誤。故選C。
4．D【詳解】A．線圈產生的是正弦交流電，正弦交流電在一個周期內方向改變2次。故A錯誤；
BC．回路中產生的感應電動勢有效值為a、d兩點間的電壓為路端電壓為故B正確；C錯誤；
D．周期通過的電荷量為故D正確。故選D。
5．C【詳解】AC．對調磁體的磁極，震動過程線圈仍會產生感應電流，不影響減震效果。故A錯誤；C正確；
B．根據法拉第電磁感應定律
線圈匝數越多，產生的感應電動勢越大，線圈電流越大，電磁阻尼現象越明顯，會影響安培力的大小。故B錯誤；
D．振動過程中，線圈中磁通量的變化情況會根據磁體的靠近或者遠離而不同，由楞次定律可知，感應電流方向也會隨之改變。故D錯誤。故選C。
6．D【詳解】A．單色光束中光子能量，可以發生光電效應。電壓表示數為零的時候，電流表示數不為零，故A錯誤；
B．由于逸出功是電子逃出金屬消耗的最小能量，所以從板出來的動能最大為
并非所有動能均為，故B錯誤；
C．向右調節滑動變阻器的滑片，電壓表示數變大，達到飽和后，電流不再增加，故C錯誤；
D．光強變為原來的一半，不影響光子的頻率和能量，因此依然會發生光電效應，故D正確。故選D。
7．D【詳解】A．根據理想氣體狀態方程
可知在圖像中過原點的傾斜直線反映的是理想氣體等壓變化的規律，即，，由于過程為等容變化過程，根據查理定律
可知理想氣體在狀態時的壓強為，故A錯誤；
B．過程氣體的溫度升高，分子運動的平均速率增大，但不是所有分子的速率都增大，故B錯誤；
C．根據以上分析可知，狀態的壓強為狀態壓強的2倍，由于過程溫度升高，分子的平均動能變大，分子的平均撞擊力也變大，則氣體在狀態單位時間內撞擊容器壁單位面積的分子數一定小于狀態時的2倍，故C錯誤；
D．變化過程，外界對氣體做的總功為
根據熱力學第一定律
可知，變化過程氣體從外界吸收的熱量等于內能的增加量，故D正確。故選D。
8．C【詳解】A．在圖中位置Ⅱ時線框中產生的感應電動勢為
線框中的電功率為故A正確；
B．根據能量守恒定律可得線框中產生的電能為故B正確；
C．在圖中位置Ⅱ時線框所受的安培力的合力
由牛頓第二定律得故C錯誤；
D．此過程中通過線框截面的電量為故D正確。故說法錯誤的是選C。
9．BC【詳解】A．氫原子的能級指的是氫原子處于n能級時的能量值，包括氫原子的電勢能和動能，故A錯誤；
B．氫原子從能級躍遷到能級時輻射出光子的能量為故B正確；
C．根據題意可知，大量處于能級的氫原子在躍遷時，可以輻射
種光子，即從躍遷到、從躍遷到和從躍遷到，若要使金屬鉀發生光電效應，且光電子的最大初動能為，則光子的能量為
可知此光子為從躍遷到時輻射的光子，故C正確；
D．從能級3躍遷到能級2比從能級4躍遷到能級2輻射出可見光的能量小，由公式
可知，從能級3躍遷到能級2輻射出可見光的波長較長，則用這兩種光在同一雙縫干涉裝置中做實驗，前者的相鄰條紋間距更大，故D錯誤。故選BC。
10．BD【詳解】A．放氣過程中胎內氣體對外做功，忽略放氣過程中胎內氣體與外界的熱交換，由可知，即胎內氣體內能減小，故A錯誤；
BC．放氣過程中胎內氣體的溫度降低，氣體分子的平均動能減小，故B正確，C錯誤；
D．根據理想氣體狀態方程有解得故D正確。故選BD。
11．AC【詳解】A．線框受安培力向上，由左手定則可知，電流方向向左，即接線柱1與電源的負極相連，故A正確；
B．根據左手定則，ab邊電流向下，受到的安培力方向向左，大小不為0，故B錯誤；
C．設bc邊電流為I，安培力F，則ad邊電流為3I，安培力3F，則即bc邊受到的安培力大小為，故C正確；D．若將電源正負極調換，則安培力大小不變，方向變為豎直向下，則壓力傳感器的示數為2mg，故D錯誤。故選AC。
12．BC【詳解】AB．對物塊進行受力分析如圖1所示
物塊在下滑過程中，洛倫茲力逐漸變大，摩擦力變大，物塊做加速度減小的加速運動，最后做勻速運動，則平衡方程為
聯立解得A錯誤，B正確；
CD．滑塊從到運動過程中，洛倫茲力不做功，點為重力場和電場復合場的等效最高點，等效重力加速度為，從到運用動能定理解得
從點飛出后，滑塊受到重力、電場力、洛倫茲力，受力圖如圖2所示
則有
滑塊恰好合力為零，則滑塊做勻速直線運動，經到傾斜軌道，時間
C正確，D錯誤。故選BC。
13． B AC/CA
【詳解】（1）[1]根據題意可得，一滴油酸的酒精溶液含油酸為
[2]根據題意可知，方格紙每個小格的面積為
根據不足半格舍掉，多于半格算一格的原則，可得面積為
油酸分子直徑為
（2）[3] A．根據題意，質量為的油酸，所含有分子數為故A錯誤；
B．體積為的油酸，所含分子數為故B正確；
C．1個油酸分子的質量為故C錯誤；
D．根據題意可知，一個油酸分子的體積為
設分子的直徑為，則有聯立解得故D錯誤。故選B。
（3）[4]根據題意，由公式可知，油酸分子的直徑和大多數同學的比較，數據都偏大的原因可能時偏大或偏小
A．在求每滴溶液體積時，溶液的滴數少記了2滴，則V偏大，直徑偏大，故A正確；
B．計算油酸面積時，錯將所有不完整的方格作為完整的方格處理，則偏大，直徑偏小，故B錯誤；
C．水面上痱子粉撒的較多，油酸膜沒有充分展開，則偏小，直徑偏大，故C正確；
D．做實驗之前油酸溶液擱置時間過長，則偏小，直徑偏小，故D錯誤。故選AC。
14．(1)BD(2) 軟管內氣體 (3)【詳解】（1）A. 在柱塞上涂潤滑油是為了保證注射器的氣密性良好，故A錯誤；
B. 探究一定質量的理想氣體等溫變化的規律，注射器的導熱性良好，為了保證溫度不變應盡可能保持環境溫度不變，從而保證注射器內的氣體溫度不變，故B正確；
C. 探究一定質量的理想氣體等溫變化的規律，氣體的體積與壓強的乘積為一個定值，氣體的壓強和體積只要保持各自的單位不變，乘積就不變，故C錯誤；
D. 探究一定質量的理想氣體等溫變化的規律，氣體的體積與壓強滿足反比關系，所以處理數據時采用圖像為直線，比圖像曲線更直觀，故D正確。故選BD。
（2）[1] 圖像的縱截距表示壓強無窮大時，注射器內的體積無窮小接近于零，氣體的體積為軟管部分的氣體體積。
[2]由圖像結合玻意耳定律
（3）由圖像可知，與縱軸截距跟不放石子時與縱軸截距有所增加，其增加的體積即為石子體積
所以石子密度為
15．（1）1296W；（2）256V；（3）3.32×107J
【詳解】（1）降壓變壓器副線圈的電流
降壓變壓器原線圈的電流
輸電線損失的功率
（2）降壓變壓器原線圈的電壓
輸電線上損失的電壓為
升壓變壓器的輸出電壓
升壓變壓器的輸入電壓
（3）升壓變壓器原線圈的電流
升壓變壓器每小時輸出的電能與輸入電能相等
16．(1)(2)(3)
【詳解】（1）對活塞受力分析，由平衡條件解得
（2）對封閉氣體研究，活塞由到處的過程中，由玻意耳定律得解得
（3）設漏出氣體的體積為
解得
17．(1)(2)(3)
【詳解】（1）粒子在磁場中的運動情況如圖所示。
由幾何關系得解得
（2）根據洛倫茲力提供向心力有解得
（3）粒子在磁場中做勻速圓周運動的周期
粒子在磁場中運動的時間
粒子從軸進入電場至速度為0的過程中，可得又有解得
粒子從點射入到第二次到達軸的時間
18．（1）；（2），；（3）
【詳解】（1）設aa＇棒與水平導軌接觸前及飛離水平導軌瞬間的速度大小為v，v1，且aa＇沿圓弧軌道下滑過程中，根據機械能守恒定律有解得
根據 ；解得
（2）aa＇棒水平飛出后做平拋運動，則有 ；聯立解得
aa＇棒與水平導軌接觸過程中，對aa＇棒，由動量定律有
aa＇棒與水平導軌接觸過程中，通過aa＇棒某一橫截面的電荷量設為q，則有解得
aa＇棒離開水平導軌后瞬間bb＇棒的速度大小為v2，aa＇棒與水平導軌接觸過程中，兩棒滿足動量守恒定律，則有
解得
（3）從閉合開關的瞬間到bb＇棒停下的過程中，bb＇棒中產生的焦耳熱設為Q1，由于電阻R阻值與bb＇棒阻值相等，故產生的焦耳熱相同，則有解得
bb＇棒運動的位移大小設為s，bb＇棒向左滑行過程中，根據動量定理有
其中；聯立可得解得m

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