山东省聊城市部分学校2024-2025学年高二下学期期末检测物理试题

2024一2025学年度第二学期期末教学质量抽测 高二物理试题 本试卷共6页，满分100分，考试时间90分钟。所有试题的答案均在答题卡的指定位 置作答，在试卷上作答不得分。 一、单项选择题：本题共8个小题，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.下列关于物质结构的认识正确的是 A.电子的发现证实原子可以分成原子核和核外电子 B.天然放射现象的发现说明原子是可以再分的 C.质子和中子是目前人类认识到的最小粒子 D.a粒子散射实验为原子核式结构模型奠定了实验基础 2.氚也称超重氢，是氢的同位素之一，有放射性，会发生B衰变，其半衰期为12.43年。下列 有关氚的说法正确的是 A.氚和氢是两种不同的元素 B.B射线是高速运动的电子流，来自于原子中的核外电子 C.用中子轰击锂核能产生氚核，其核反应方程式为Li十。n→He十H D.100个氚核经过12.43年一定剩下50个 3.如图所示，电路中A、B是两个完全相同的灯泡，L1、L2是自感系数很大、直流电阻为零的 线圈，开始时S1、S2均断开，先闭合S1,稳定后再闭合S2,则下列判 断正确的是 S2 A.S1闭合瞬间，A、B两灯立即亮起 B.S1闭合后到S2闭合前，A、B逐渐变亮，且亮度始终相同 B⑧ C.S2闭合瞬间，A灯立即熄灭，B灯亮度立即增加 D.S2闭合后，A灯逐渐熄灭，B灯亮度立即增加 4.太阳能光伏发电是一种新型清洁能源，我国光伏装机容量已突破3亿千瓦。如图所示是 一光伏发电站向用户输电的示意图。发电站输出的电压有效值恒为250V,输出功率为 1.1×105W,若升压变压器副线圈的电压为5500V,输电线的总电阻为112，用户获得的 电压为220V。变压器视为理想变压器，下列说法正确的是 U3 2 U 因 P33 高二物理试题（共6页)第1页 A.升压变压器的原、副线圈匝数比为1：20 B.降压变压器的原、副线圈匝数比为24：1 C.输电线上损失的功率为4.4×102W D.若用户消耗的功率增大，则用户电路两端的电压U,也增大 5.如图所示，电路中接入220V、50Hz的正弦交流电。已知两个灯泡L1、L2的电阻相同，二 极管正向电阻为0、反向电阻无穷大。闭合开关S,灯泡L1、L2每秒钟消耗的电功之比为 A.1:5 B.1:3 C.1:4 D.1:1 6.某些原子从高能级向低能级跃迁时，有可能不发射光子，而是将相应的能量转移到某一能 级上的电子，使之能脱离原子，这一现象叫做俄歇效应，以这种方式脱离了原子的电子叫 做俄歇电子。例如在某种条件下，铬原子的n=2能级上的电子跃迁到n=1能级上时并 不发射光子，而是将能量转移到=4能级上的电子，已知铬原子的能级公式可简化表示 A 为En=- ，式中n-1,2,3…表示不同能级，A是正的已知常数，上述俄歇电子的动能是 A.IA B.IGA C.A D.TA 7.用不同波长的光照射光电管阴极探究光电效应的规律时，根据光电管的遏止电压U。与 对应入射光的波长入作出的U。一是图像如图所示。已知光电子的电荷量大小为，光速 为c,下列说法正确的是 U.A A.该光电管阴极材料的逸出功大小为ac B.当用波长入<二的光照射光电管的阴极时，不发生光电效应 0 C.当用波长入=元的光照射光电管阴极时，光电子的最大初动能为b如 D.当用波长入<二的光照射光电管的阴极时，光电子的最大初动能与子成正比 8.某中学在运动会开幕式上放飞大量气球。工作人员用容积为20L、装有1.0×10Pa氨气 的氦气罐给气球充气，充气后每个气球的体积为5L、压强为1.0×105Pa。气球释放后飞 向高空，体积保持不变，当气球内外压强差大于等于2.0×104Pa时就会爆裂。资料显示： 高度每升高1000m,大气温度下降6℃；高度每升高10m,大气压强减小100Pa。已知在地 面附近给气球充气时的温度为27℃，大气压强为1.0×105Pa,不计充气过程的漏气和气 球内原有气体，球内气体可视为理想气体。则以下说法正确的是 A.该氦气罐能为400个气球完成充气 B.该氦气罐为100个气球完成充气时，氦气罐内剩余气体压强为7.5×105Pa C.当气球上升到离地高度2000m时，气球内外压强差为1.6X10Pa D.气球能上升的最大高度为2525m 高二物理试题（共6页）第2页 二、多项选择题：本题共4个小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多 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.某新型“自清洁玻璃”具有特殊的微纳米结构，水滴在其表面会形成接近球形的液滴并能 自发滚落，滚落过程中几乎不会在玻璃表面留下痕迹。下列说法正确的是 A.水能浸润该“自清洁玻璃” B.水滴呈球形是因为液体表面张力的作用 C.水滴表面的水分子间只存在分子引力 D.用该玻璃制成的两端开口的洁净毛细管竖直插人水中，管内液面比水面低 10.如图所示，一定质量的理想气体，由状态A经过AB过程到达状态B,或者经过AC过程 到达状态C。设气体在状态B和状态C的温度分别为TB和Tc,在过程AB和AC中吸 收的热量分别为QAB和QAc。则下列判断正确的是 A.TB>To B.TB=Tc C.QAB>QAC 0 2V D.QAB<QAC 11.图甲是测量储罐中不导电液体高度的电路，将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的 电容C置于储罐中，电容C可通过开关S与电感L或电源相连。当开关S从α拨到b 时，在电感L与电容C构成的回路中产生的振荡电流如图乙所示。已知平行板电容器 两极板正对面积不变、两极板间距离不变，下列说法正确的是 图甲 图乙 A.0~t1时间内电容器放电 B.t1~t2时间内电容器两板间电压减小 C.t2~t?时间内LC回路中磁场能逐渐转化为电场能 D.若LC回路振荡电流的周期变大，则储罐中液面升高 12.如图所示，边长为2L的等边三角形abc区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，顶点a位于 x轴的坐标原点O。一个矩形线框ABCD与纸面平行，长为√3L、宽为L,其中CD边沿x 轴，线框以恒定的速度)穿过磁场，线框D点经过坐标原 A 点O时开始计时，用Φ表示穿过线框的磁通量，i表示线框 中的电流（逆时针为正），F表示线框所受的安培力的大小， P表示安培力的功率，则下列图像正确的是 高二物理试题（共6页)第3页 4a44平 三、非选择题：本题共6个小题，共60分。 13.(6分)在“用油膜法估测分子大小”的实验中，所用的油酸酒精溶液的浓度为每1000L 溶液中有纯油酸0.5mL,用注射器测得1mL上述溶液有100滴，把1滴该溶液滴入盛水 的撒有痱子粉的浅盘中，待水面稳定后，得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中 正方形格的边长为1cm。 (1)油酸分子的直径是 m(结果保留两位有效数字)。 (2)某次实验时，以下操作会导致所测分子直径偏大的是 A.甲同学在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积 后，不小心拿错了一个注射器取溶液滴在水面上，这个 拿错的注射器的针头比原来的粗 B.乙同学用注射器测得100滴油酸酒精溶液为1mL,不小心错记录为101滴 C.丙同学计算油膜面积时，把凡是半格左右的油膜都算成了一格 D.丁同学在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，导致油酸酒精溶液的 实际浓度比计算值小了 (3)上述实验测得油酸分子的直径为d,已知使用的油酸密度为ρ，摩尔质量为M,则阿伏 加德罗常数的表达式为 (结果用d、p、M表示)。 14.(8分)车辆运输中若存在超载现象，将带来安全隐患。由普通水泥和导电材料混合制成 的导电水泥，可以用作道路超载监测报警系统的传感器。某小组对此进行探究。 (1)选择一块均匀的长方体导电水泥块样品，用多用电表粗测其电阻。将多用电表选择 开关旋转到“X1k”挡，正确操作后，指针位置如图甲所示，则读数为 2。 15 0 0 00 50002/y A 2500Q/y 图甲 图乙 (2)为进一步提高实验精度，使用伏安法测量水泥块电阻，电源电动势为6V,内阻可忽 略，电压表量程0~6V,内阻约10k2,电流表程0~600μA,内阻约1002。请完成图 乙中剩余导线的连接。 高二物理试题（共6页)第4页 (3)测得不同压力F作用下水泥块的电阻R,作出R一F图像如图丙所示。 报警器 图丙 图丁 (4)基于以上结论，设计压力报警系统，电路如图丁所示。报警器在两端电压大于或等于 3V时启动，R1为水泥块，R2为滑动变阻器，当R2的滑片处于某位置，R1上压力大 于或等于F。时，报警器启动。报警器应并联在 (选填“R1”或“R2”)两端。 (5)若电源E使用时间过长，电动势变小。为保证报警器正常工作，可将滑动变阻器R2 的滑片 (选填“向左”或“向右”)滑动。 15.(8分)如图甲所示为手摇发电机的实物模型，其工作原理可简化为如图乙所示，匀强磁 场的磁感应强度大小为？T,矩形线圈的总电阻为0.40、匝数为50匝、面积为0.1m2, 2 线圈可绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动。将这台手摇发电机接在理想变压器的原线圈 上，副线圈接有规格均为“110V,55W”的灯泡L1、L2,如图丙所示。匀速摇动发电机，使 两灯泡均正常发光，已知理想变压器的原、副线圈匝数之比为1：10，电压表为理想交流 电表，其余电阻均不计。求： (1)理想交流电压表的示数； (2)手摇发电机匀速转动的角速度。 ni n2 图甲 图乙 图丙 16.(8分)2025年5月，中国新一代“人造太阳”装置（环流三号）实现等离子体电流突破1兆 安培，标志着我国可控核聚变技术跻身国际前列。“人造太阳”主要是将氘核聚变反应释 放的能量用来发电，两个速率相等的H(氘核)对心碰撞时聚变成H(氦核)并放出一 个n(中子)。已知H的质量为2.0136u,0n的质量为1.0087u,He的质量为3.0160u, 质量每亏损1u释放的能量为931.5MeV。(结果均保留两位有效数字) (1)写出该核反应方程，并计算释放的核能； (2)若两个动能均为Ek=0.36MeV的？H正碰并发生核聚变，同时释放出两个能量均为 0.5MeV的y光子，且两Y光子的运动方向相反，其余能量全部转化为He和n的动 能，可认为He的质量是n质量的3倍，求生成的He的动能。 高二物理试题（共6页)第5页 17.(14分)如图所示，一个质量为m=2kg的活塞在气缸内封闭一定质量的理想气体，活塞 下方悬挂一个劲度系数为k=500N/m的轻质弹簧，弹簧原长L=16cm,气缸侧壁与一右 端开口的U形细管（管内气体的体积忽略不计）连通。初始时，封闭气体的温度为 T1=330K,活塞与气缸底部的距离为h1=20cm,U形细管两边液面存在高度差。通过制冷 装置缓慢降低气体温度，直至U形细管两边液面恰好相平，此过程中封闭气体向外界放出 的热量为20J。已知液体不进入气缸，活塞始终在气缸与U形管接口的上方，外界大气压 强为=1.0×105Pa,气缸横截面积为S=1.0X10-3m2,重力加速度取g=10m/s2,不计 活塞与气缸内壁的摩擦。求： (1)此时气体的温度； (2)气体内能的变化量△U(液体对封闭气体做功忽略不计)。 18.(16分)如图所示，两根质量均为m、电阻均为R的金属棒P、Q,放置在足够长的倾斜平 行长直金属导轨MN和M'N'上，两导轨间距为L,倾角0=30°，两金属棒与导轨间的动 摩擦因数均为以-。两导轨之间存在大小未知、方向与导轨平面垂直向上的匀强磁 场。金属棒Q通过不可伸长的轻绳跨过光滑的轻质定滑轮与质量为5m的重物相连，轻 绳与导轨平面平行，重物离地面足够高。初始时，两金属棒处于静止状态，细绳处于绷直 状态，用外力使重物保持静止，现撤去外力，重物开始下落，重物下落高度为h时，速度为 ,金属棒P恰好相对斜面开始运动。已知金属棒与导轨始终接触良好，导轨电阻不计， 最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小取g。求： (1)匀强磁场磁感应强度的大小； (2)金属棒P运动前，P产生的焦耳热； (3)金属棒P运动前，Q运动的时间； (4)两金属棒最终的速度差值。 N 高二物理试题（共6页）第6页 2024一2025学年度第二学期期末教学质量抽测 高二物理参考答案及评分标准 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 项是符合题目要求的。 1.D2.C3.B4.B5.A6.B7.C8.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.BD 10.BC 11.AD 12.AC 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13(1)6.9×10-10m (2)D (3)6M xpdi 评分标准：每空2分。 14.(1)8000(或8k) （2)如图所示 (4)R2 (5)向右 评分标准：每空2分，实物连线图2分。 15.解：(1)根据变压器的电压变比规律 U=西 U2 n2 解得电压表的示数U,=11V .a..... ...... ② (2)手摇发电机的电动势最大值 E=NBS0 ③ 有效值E= ④ 2 在发电回路中，根据闭合电路欧姆定律 E=U1+I1y… ⑤ 又因为始兴 ⑥ 2PL=U:I2 ⑦ 联立解得w=6rad/s… c..e... ⑧ 评分标准：①②③④⑤⑥⑦⑧，每式1分，共8分。 高二物理答案（共3页)第1页 16.解：(1)根据质量数和电荷数守恒，核反应方程为 7H+2H-→He十n… ① 该反应过程中的质量亏损△m=2mH一mHe一m, ② 根据爱因斯坦的质能方程，该反应释放的核能 △E=△mX931.5MeV ③ 解得△E=2.3MeV… ④ (2)核反应过程中，根据能量的转化和守恒定律 △E+2E=2m:i+2m,G+2E, ⑤ 根据动量守恒定律0=mHev阳e一mn。… ⑥ He的动能Ek=2 mre Vite ⑦ 联立解得Ek=0.51MeV… ⑧ 评分标准：①②③④⑤⑥⑦⑧，每式1分，共8分。 17.解：(1)根据平衡条件，封闭气体初状态压强 =+"号 ① 解得p1=1.2×105Pa 当两边液面相平时封闭气体压强2=p0 假设此时活塞到气缸底部的距离为h2、温度为T2 对活塞，根据平衡条件 mg=k(L-h2)… ② 解得h2=12cm 根据理想气体状态方程产hS_,S T T2 ③ 联立解得T2=165K ④ (2)假设活塞从开始下降到弹簧刚接触气缸底部，外界对气体做功为W1;从弹簧刚接触 气缸底部到液面相平，外界对气体做功为W2 根据功的公式W,=1S(h1一L)… ⑤ 对活塞应用动能定理S(L-h2)-W2十mg(L-h2)-kLh)(L-2)=0… ⑥ 2 对封闭气体，根据热力学第一定律 △U=W1十W2一Q ⑦ 联立解得△U=-10.8J ⑧ 评分标准：④⑧每式1分，其余各式每式2分，共14分。 高二物理答案（共3页）第2页 18.(1)金属棒P开始运动时，根据平衡条件 BIL=mgsin0++umgcos0 ① E 根据闭合电路欧姆定律I1= 2R ② 又因法拉第电磁感应定律E=BL…… ③ 联立解得B= 1 5mgR ④ (2)对两金属棒及重物组成系统，根据能量转化及守恒定律 5mgh-mghsin0+(m-+5m)+Q+pmghc0s0 4000e0e+0+00te0g ⑤ 根据串联电路特点Q,=Q …………………………………4………………… ⑥ 联立解得Q,=吕mg一号md 3 。0。……0………………。0… ⑦ (3)假设该过程中绳子拉力产生的冲量大小为I 根据动量定理，对金属棒Q I-mgtsine-umgtcose-B ILt=mv-0 ............... ⑧ 对重物5mgt一Ir=5mw一0… ⑨ 又因为1=景 ⑩ E=BLh t @ 联立解得1=上+8”， 3v5g ② (4)经分析，最终两金属棒的加速度大小相等，设为α，根据牛顿第二定律 对金属棒P:BI2L一mgsin0-umgcose0=ma… 图 对金属棒Q:Fr一BI2L一mgsin0-mgcos0=ma …。………………………………… ④ 对重物：5mg-Fr=5ma 又因为2=BL4 2R ⑤ 9 联立解得△v三7 ⑤ 评分标准：①②③④⑤⑥⑦⑧⑨四①巴图@⑤⑤，每式1分，共16分。 高二物理答案（共3页）第3页