山东省淄博市淄博实验中学2024-2025学年高二下学期5月期中物理试题

山东省淄博市张店区淄博实验中学2024-2025学年高二下学期5月期中物理试题 一、单选题（每题3分，共24分） 1．甲图为水黾停在水面上的情景；乙图为分子间作用力与分子间距离的关系；丙图为金刚石微观结构示意图；丁图中的每条折线表示一个炭粒每隔相同时间位置的连线。下列说法正确的是（　　） A．水黾能停在水面上是因为其受到了水的表面张力作用 B．当分子间距离为时，分子间作用力为0，分子间没有引力和斥力 C．金刚石晶体中，原子按照一定规则排列，具有空间上的周期性 D．炭粒沿着笔直的折线运动，说明水分子在短时间内的运动是规则的 2．下列说法正确的是（　　） A．“破镜难圆”说明分子间存在斥力 B．1克100℃的水与1克100℃的水蒸气的内能相等 C．汽车鸣笛向我们驶来，我们会听到笛声音调变高 D．在较暗的房间里，看到透过窗户的“阳光柱”里粉尘的运动是布朗运动 3．“中国天眼”（FAST）位于贵州的大山深处，是500m口径的球面射电望远镜，它通过接收来自宇宙深处的电磁波探索宇宙。关于电磁波，下列说法正确的是（　　） A．在真空中，X射线的传播速度比无线电波的传播速度大 B．电磁波谱中，射线的波长最长，穿透能力最强 C．所有的物体都在不停地辐射红外线，电磁波谱中红外线的热效应最显著 D．用于安全检查的X射线的穿透本领最强，电磁波谱中X射线的频率最大 4．如图所示，电阻为r的单匝金属直角线框abcd放置在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，a、d两点连线与磁场垂直，ab、cd长均为l，bc长为2l，定值电阻阻值为R。线框绕ad连线以角速度ω匀速转动，从图示位置开始计时，则（　　） A．线框每转一圈，回路电流方向改变一次 B．回路中产生的感应电动势有效值为 C．a、d两点间的电压为 D．周期内通过R的电荷量为 5．如图所示为某品牌汽车的减震系统装置示意图，强磁体固定在汽车底盘上，阻尼线圈固定在轮轴上，轮轴与底盘通过弹簧主减震系统相连，在振动过程中磁体可在线圈内上下移动。则（    ） A．对调磁体的磁极，电磁减震系统就起不到减震效果 B．增多线圈匝数，不影响安培力的大小 C．只要产生振动，电磁减震系统就能起到减震效果 D．振动过程中，线圈中有感应电流，且感应电流方向不变 6．某同学用如下装置研究光电效应，电流表和电压表均为理想电表。所使用的单色光束中光子能量，极板金属的逸出功为，则（    ） A．电压表示数为零时，电流表示数也为零 B．电压表示数为零时，所有从板到达板的光电子，动能均为3.8eV C．向右调节滑动变阻器的滑片，电压表示数增加，电流表示数一直增加 D．该束光的光强减弱为原来的一半，依然会发生光电效应 7．一定质量的理想气体从状态开始，经历变化过程到达状态的关系图像如图所示。已知气体在状态时的压强为，图线、cd的延长线均过坐标原点，下列说法正确的是（　　） A．理想气体在状态时的压强为 B．过程气体的温度升高，所有分子的速率都增大 C．理想气体在状态时单位时间内撞击容器壁单位面积的分子数是状态时的2倍 D．变化过程气体从外界吸收的热量等于内能的增加量 8．空间存在着如图的匀强磁场，MN为磁场理想边界，光滑水平面上有一个边长为a，质量为m，电阻为R的金属正方形线框，从图中Ⅰ位置以速度2v沿垂直于磁场方向开始运动，当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中的如图Ⅱ位置时，线框的速度为v，则下列说法错误的是（　　） A．在图中位置Ⅱ时线框中的电功率为 B．此过程中回路产生的电能为 C．在图中位置Ⅱ时线框的加速度为 D．此过程中通过线框截面的电量为 二、多选题（每题4分，共16分） 9．氢原子的能级图如图所示，已知金属钾的逸出功为，可见光的光子能量在之间。现有大量氢原子处于激发态，则下列说法中正确的是（　　） n         ————0 4———— 3———— 2———— 1———— A．氢原子的能级指的是氢原子的电势能 B．氢原子从能级跃迁到能级时辐射出光子的能量为 C．大量处于能级的氢原子在跃迁时辐射出的光子可以使金属钾发生光电效应，光电子的最大初动能可能为 D．从能级3跃迁到能级2和从能级4跃迁到能级2均辐射出可见光，用这两种光在同一双缝干涉装置中做实验，后者的相邻条纹间距更大 10．某新能源汽车在清晨时（环境温度为27℃），胎压传感器显示四个轮胎的气压均为2.5bar（），中午因阳光暴晒，左前轮的气压升高到2.8bar。现从左前轮气门嘴放出部分气体，忽略放气过程中胎内气体与外界的热交换，轮胎容积始终不变，胎内气体可视为理想气体。下列说法正确的是（　　） A．放气过程中胎内气体内能不变 B．放气过程中胎内气体分子的平均动能减小 C．放气过程中胎内每个气体分子的动能均减小 D．放气前胎内气体的温度约为63℃ 11．如图所示，竖直平面内存在垂直竖直纸面向外的匀强磁场，将一粗细均匀的电阻丝折成正方形导体框，垂直放置于磁场中，边水平且放在压力传感器上。现将、两点通过轻质导线接到直流电源上，通电后压力传感器的示数为0。已知导体框的质量为，重力加速度为，轻质导线对导体框没有作用力。下列判断正确的是（　　）    A．接线柱1与电源的负极相连 B．边受到的安培力大小为0 C．边受到的安培力大小为 D．若将电源正负极调换，则压力传感器的示数为 12．如图所示，位于竖直平面内半径为的光滑绝缘圆形轨道，与倾角为绝缘粗糙直轨道在点平滑连接，点为圆轨道的最低点，。整个轨道处于水平向左、场强的匀强电场和垂直于纸面向里、磁感应强度的匀强磁场中。现有一质量为、带电量为可视为质点的小滑块从倾斜直轨道上距离足够远的点由静止释放，已知滑块与倾斜直轨道间的动摩擦因数为，，重力加速度为。下列说法正确的是（   ） A．滑块第一次滑到点时的速度大小为 B．滑块第一次滑到点时的速度大小为 C．滑块从点沿切线飞出后，经时间飞到倾斜轨道 D．滑块从点沿切线飞出后，经时间飞到倾斜轨道 三、实验题 13．（6分）在估测油酸分子大小的实验中，具体操作如下： ①取油酸注入的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到的刻度为止。摇动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，记录滴入的滴数直到量筒达到为止，恰好共滴了100滴； ③在边长约的浅水盘内注入约深的水，将细石膏粉均匀地撒在水面上，再用滴管吸取油酸的酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，酒精挥发后，油酸在水面上尽可能地散开，形成一层油膜，膜上没有石膏粉，可以清楚地看出油膜轮廓； ④待油膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上绘出油酸膜的形状； ⑤将画有油酸膜形状的玻璃板放在边长为的方格纸上。 （1）利用上述具体操作中的有关数据可知一滴油酸的酒精溶液含油酸为 ，求得的油酸分子直径为 m（此空保留一位有效数字）。 （2）若阿伏加德罗常数为，油酸的摩尔质量为M。油酸的密度为。则下列说法正确的是 。 A．油酸所含有分子数为     B．油酸所含分子数为 C．1个油酸分子的质量为        D．油酸分子的直径约为 （3）某同学实验中最终得到的油酸分子的直径和大多数同学的比较，数据都偏大。对于出现这种结果的原因，可能是由于 。 A．在求每滴溶液体积时，溶液的滴数少记了2滴 B．计算油酸面积时，错将所有不完整的方格作为完整的方格处理 C．水面上痱子粉撒的较多，油酸膜没有充分展开 D．做实验之前油酸溶液搁置时间过长 14．（8分）某实验小组用如图甲所示实验装置，探究一定质量的理想气体等温变化的规律。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)关于实验的操作和数据处理，下列说法正确的是__________（填字母）。 A．在柱塞上涂润滑油是为了减小摩擦 B．要尽可能保持环境温度不变 C．气体的压强和体积必须用国际单位 D．处理数据时采用图像比图像更直观 (2)两个实验小组在环境温度相同且保持不变的条件下，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图像的纵截距表示 的体积； ②图线a与b的横截距为m、n，，a与b密闭气体质量之比为 。 (3)其中一个小组用此装置测量一小石子的密度。他先用天平测出其质量为m，再将其装入注射器内，重复上述实验操作，记录注射器上的体积刻度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，则石子密度 。（用题及图中相关物理量的字母符号表示） 四、解答题 15．（9分）某校用一台不计内阻的发电机来提供照明用电，输电过程如图所示，升压变压器原、副线圈匝数比为，降压变压器原、副线圈匝数比为，输电线的总电阻为R=25Ω，全校共有33个班，每班有6盏“220V，40W”的灯，若要保证全部电灯正常发光，求： （1）输电线损失的功率； （2）升压变压器的输入电压； （3）升压变压器每小时输出的电能。（结果保留三位有效数字） 16．（10分）图甲为后备箱气压杆的示意图，气压杆内部的高压气体被活塞密封在汽缸中。在后备箱打开或关闭过程中，气压杆内部的气体体积发生变化。箱盖打开静止在某位置时，活塞到汽缸底部的距离为，活塞的横截面积为。箱盖作用于连杆上的沿杆方向的力为，如图乙所示。已知大气压强为，重力加速度为。不计活塞与容器壁的摩擦及连杆和活塞的质量，忽略气体温度的变化。 (1)求此时被封闭气体的压强； (2)活塞到容器底部的距离为时，求此时气体的压强； (3)由于漏出部分气体，当活塞到容器底部的距离为时，此时沿杆方向作用力变为，求漏出的气体与剩余气体的质量比。 17．（13分）如图，在坐标系内，第一象限有垂直纸面向外的匀强磁场，第二象限有沿轴负方向的匀强电场，电场强度大小为。一质量为、电荷量为的带电粒子从轴上的点以速度沿与轴正方向成角的方向射入磁场，恰好垂直于轴射出磁场进入电场，不计粒子重力，求： (1)粒子在匀强磁场中运动的轨道半径的大小； (2)磁感应强度的大小； (3)粒子从点射入到第二次到达轴的时间。 18．（14分）如图，两光滑平行金属导轨AC、A＇C＇固定于地面上方高处的水平面上，导轨间距，导轨电阻不计，其右端与阻值为的电阻、断开的开关S连接。处于竖直平面内半径为0.8m的、光滑绝缘的圆弧轨道与金属导轨相切于AA＇处。AC、A＇C＇之间存在磁感应强度大小为1T、方向竖直向下的匀强磁场。两根相同的导体棒aa＇、bb＇，长度均为1m，质量均为0.5kg，电阻均为1Ω，bb＇棒静止于图示的水平导轨上，将aa＇棒从圆弧轨道顶端由静止释放，aa＇棒到达AA＇处与水平导轨良好接触且滑行一小段距离，之后aa＇棒水平向左飞出，落到地面时水平射程；在aa＇棒飞离水平导轨瞬间立即闭合开关S，此后经过时间t， bb＇棒在cc＇处恰好停下。已知重力加速度大小为g， bb＇棒始终与导轨垂直且接触良好，不计空气阻力。求： （1）aa＇棒与水平导轨接触瞬间，aa＇两点间的电势差； （2）aa＇棒与水平导轨接触过程中通过aa＇棒某一横截面的电荷量以及aa＇棒飞离AA＇处瞬间bb＇棒的速度大小； （3）从闭合开关的瞬间到bb＇棒停下的过程中， bb＇棒中产生的焦耳热以及bb＇棒运动的位移大小。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 1．C【详解】A．水黾能停在水面上是因为液体表面存在张力，而不是受到张力作用，故A错误； B．图（乙）中处，分子引力和斥力的合力为零，但引力和斥力均不为零，故B错误； C．晶体中原子（或分子、离子）都按照一定规则排列，具有空间上的周期性，故C正确； D．图（丁）是每隔一定时间把水中炭粒的位置记录下来，然后用线段把这些位置按时间顺序依次连接起来，而炭粒本身并不是沿折线运动，该图说明炭粒的运动（布朗运动）是不规则的，从而反映了水分子运动的不规则性，故D错误。故选C。 2．C【详解】A．“破镜难圆”是因为分子间的距离过大，分子间的作用力几乎为零，不能说明分子间存在斥力，故A错误； B．1克100℃的水变为1克100℃的水蒸气，需要吸收热量，内能增大，所以前者的内能要小于后者，故B错误； C．汽车鸣笛向我们驶来，我们会听到笛声音调变高，这是多普勒效应现象，故C正确； D．布朗运动是指悬浮在气体或液体中的固体小颗粒所做的永不停息的无规则运动，肉眼是无法观察到的。在较暗的房间里，看到透过窗户的“阳光柱”里粉尘的运动不是布朗运动，故D错误。故选C。 3．C【详解】A．在真空中，X射线的传播速度与无线电波的传播速度一样大，故A错误； B．电磁波谱中，射线的波长最短，穿透能力最强，故B错误； C．所有的物体都在不停地辐射红外线，电磁波谱中红外线的热效应最显著，故C正确； D．X射线可以用来安全检查，但电磁波谱中频率最大、穿透能力最强是射线，故D错误。故选C。 4．D【详解】A．线圈产生的是正弦交流电，正弦交流电在一个周期内方向改变2次。故A错误； BC．回路中产生的感应电动势有效值为a、d两点间的电压为路端电压为故B正确；C错误； D．周期通过的电荷量为故D正确。故选D。 5．C【详解】AC．对调磁体的磁极，震动过程线圈仍会产生感应电流，不影响减震效果。故A错误；C正确； B．根据法拉第电磁感应定律 线圈匝数越多，产生的感应电动势越大，线圈电流越大，电磁阻尼现象越明显，会影响安培力的大小。故B错误； D．振动过程中，线圈中磁通量的变化情况会根据磁体的靠近或者远离而不同，由楞次定律可知，感应电流方向也会随之改变。故D错误。故选C。 6．D【详解】A．单色光束中光子能量，可以发生光电效应。电压表示数为零的时候，电流表示数不为零，故A错误； B．由于逸出功是电子逃出金属消耗的最小能量，所以从板出来的动能最大为 并非所有动能均为，故B错误； C．向右调节滑动变阻器的滑片，电压表示数变大，达到饱和后，电流不再增加，故C错误； D．光强变为原来的一半，不影响光子的频率和能量，因此依然会发生光电效应，故D正确。故选D。 7．D【详解】A．根据理想气体状态方程 可知在图像中过原点的倾斜直线反映的是理想气体等压变化的规律，即，，由于过程为等容变化过程，根据查理定律 可知理想气体在状态时的压强为，故A错误； B．过程气体的温度升高，分子运动的平均速率增大，但不是所有分子的速率都增大，故B错误； C．根据以上分析可知，状态的压强为状态压强的2倍，由于过程温度升高，分子的平均动能变大，分子的平均撞击力也变大，则气体在状态单位时间内撞击容器壁单位面积的分子数一定小于状态时的2倍，故C错误； D．变化过程，外界对气体做的总功为 根据热力学第一定律 可知，变化过程气体从外界吸收的热量等于内能的增加量，故D正确。故选D。 8．C【详解】A．在图中位置Ⅱ时线框中产生的感应电动势为 线框中的电功率为故A正确； B．根据能量守恒定律可得线框中产生的电能为故B正确； C．在图中位置Ⅱ时线框所受的安培力的合力 由牛顿第二定律得故C错误； D．此过程中通过线框截面的电量为故D正确。故说法错误的是选C。 9．BC【详解】A．氢原子的能级指的是氢原子处于n能级时的能量值，包括氢原子的电势能和动能，故A错误； B．氢原子从能级跃迁到能级时辐射出光子的能量为故B正确； C．根据题意可知，大量处于能级的氢原子在跃迁时，可以辐射 种光子，即从跃迁到、从跃迁到和从跃迁到，若要使金属钾发生光电效应，且光电子的最大初动能为，则光子的能量为 可知此光子为从跃迁到时辐射的光子，故C正确； D．从能级3跃迁到能级2比从能级4跃迁到能级2辐射出可见光的能量小，由公式 可知，从能级3跃迁到能级2辐射出可见光的波长较长，则用这两种光在同一双缝干涉装置中做实验，前者的相邻条纹间距更大，故D错误。故选BC。 10．BD【详解】A．放气过程中胎内气体对外做功，忽略放气过程中胎内气体与外界的热交换，由可知，即胎内气体内能减小，故A错误； BC．放气过程中胎内气体的温度降低，气体分子的平均动能减小，故B正确，C错误； D．根据理想气体状态方程有解得故D正确。故选BD。 11．AC【详解】A．线框受安培力向上，由左手定则可知，电流方向向左，即接线柱1与电源的负极相连，故A正确； B．根据左手定则，ab边电流向下，受到的安培力方向向左，大小不为0，故B错误； C．设bc边电流为I，安培力F，则ad边电流为3I，安培力3F，则即bc边受到的安培力大小为，故C正确；D．若将电源正负极调换，则安培力大小不变，方向变为竖直向下，则压力传感器的示数为2mg，故D错误。故选AC。 12．BC【详解】AB．对物块进行受力分析如图1所示 物块在下滑过程中，洛伦兹力逐渐变大，摩擦力变大，物块做加速度减小的加速运动，最后做匀速运动，则平衡方程为 联立解得A错误，B正确； CD．滑块从到运动过程中，洛伦兹力不做功，点为重力场和电场复合场的等效最高点，等效重力加速度为，从到运用动能定理解得 从点飞出后，滑块受到重力、电场力、洛伦兹力，受力图如图2所示 则有 滑块恰好合力为零，则滑块做匀速直线运动，经到倾斜轨道，时间 C正确，D错误。故选BC。 13． B AC/CA 【详解】（1）[1]根据题意可得，一滴油酸的酒精溶液含油酸为 [2]根据题意可知，方格纸每个小格的面积为 根据不足半格舍掉，多于半格算一格的原则，可得面积为 油酸分子直径为 （2）[3] A．根据题意，质量为的油酸，所含有分子数为故A错误； B．体积为的油酸，所含分子数为故B正确； C．1个油酸分子的质量为故C错误； D．根据题意可知，一个油酸分子的体积为 设分子的直径为，则有联立解得故D错误。故选B。 （3）[4]根据题意，由公式可知，油酸分子的直径和大多数同学的比较，数据都偏大的原因可能时偏大或偏小 A．在求每滴溶液体积时，溶液的滴数少记了2滴，则V偏大，直径偏大，故A正确； B．计算油酸面积时，错将所有不完整的方格作为完整的方格处理，则偏大，直径偏小，故B错误； C．水面上痱子粉撒的较多，油酸膜没有充分展开，则偏小，直径偏大，故C正确； D．做实验之前油酸溶液搁置时间过长，则偏小，直径偏小，故D错误。故选AC。 14．(1)BD(2) 软管内气体 (3)【详解】（1）A. 在柱塞上涂润滑油是为了保证注射器的气密性良好，故A错误； B. 探究一定质量的理想气体等温变化的规律，注射器的导热性良好，为了保证温度不变应尽可能保持环境温度不变，从而保证注射器内的气体温度不变，故B正确； C. 探究一定质量的理想气体等温变化的规律，气体的体积与压强的乘积为一个定值，气体的压强和体积只要保持各自的单位不变，乘积就不变，故C错误； D. 探究一定质量的理想气体等温变化的规律，气体的体积与压强满足反比关系，所以处理数据时采用图像为直线，比图像曲线更直观，故D正确。故选BD。 （2）[1] 图像的纵截距表示压强无穷大时，注射器内的体积无穷小接近于零，气体的体积为软管部分的气体体积。 [2]由图像结合玻意耳定律 （3）由图像可知，与纵轴截距跟不放石子时与纵轴截距有所增加，其增加的体积即为石子体积 所以石子密度为 15．（1）1296W；（2）256V；（3）3.32×107J 【详解】（1）降压变压器副线圈的电流 降压变压器原线圈的电流 输电线损失的功率 （2）降压变压器原线圈的电压 输电线上损失的电压为 升压变压器的输出电压 升压变压器的输入电压 （3）升压变压器原线圈的电流 升压变压器每小时输出的电能与输入电能相等 16．(1)(2)(3) 【详解】（1）对活塞受力分析，由平衡条件解得 （2）对封闭气体研究，活塞由到处的过程中，由玻意耳定律得解得 （3）设漏出气体的体积为 解得 17．(1)(2)(3) 【详解】（1）粒子在磁场中的运动情况如图所示。 由几何关系得解得 （2）根据洛伦兹力提供向心力有解得 （3）粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期 粒子在磁场中运动的时间 粒子从轴进入电场至速度为0的过程中，可得又有解得 粒子从点射入到第二次到达轴的时间 18．（1）；（2），；（3） 【详解】（1）设aa＇棒与水平导轨接触前及飞离水平导轨瞬间的速度大小为v，v1，且aa＇沿圆弧轨道下滑过程中，根据机械能守恒定律有解得 根据 ；解得 （2）aa＇棒水平飞出后做平抛运动，则有 ；联立解得 aa＇棒与水平导轨接触过程中，对aa＇棒，由动量定律有 aa＇棒与水平导轨接触过程中，通过aa＇棒某一横截面的电荷量设为q，则有解得 aa＇棒离开水平导轨后瞬间bb＇棒的速度大小为v2，aa＇棒与水平导轨接触过程中，两棒满足动量守恒定律，则有     解得 （3）从闭合开关的瞬间到bb＇棒停下的过程中，bb＇棒中产生的焦耳热设为Q1，由于电阻R阻值与bb＇棒阻值相等，故产生的焦耳热相同，则有解得 bb＇棒运动的位移大小设为s，bb＇棒向左滑行过程中，根据动量定理有 其中；联立可得解得m‍ 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$