山东省济宁市邹城市北大新世纪高级中学有限公司2023-2024学年高二下学期7月期末 物理试题（含解析）

北大新世纪邹城实验学校2024年高二第二学期期末考试物理试题（考试时间：90分钟总分：100分）注意事项：1、答卷前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的准考证号、姓名、考场号和座位号填写在答题卡上。用2B铅笔在“考场号”和“座位号”栏相应位置填涂自己的考场号和座位号。将条形码粘贴在答题卡“条形码粘贴处”。2、作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，答案不能答在试卷上。3、非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。4、考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。第Ⅰ卷一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题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。1．某防盗报警器工作原理如图所示。用紫外线照射光敏材料制成的阴极时，逸出的光电子在电路中产生电流，电流经放大后使电磁铁吸住铁条。当光源与阴极间有障碍物时，警报器响起。下列说法正确的是（）A．若用红外光源代替紫外光源，该报警器一定能正常工作B．逸出光电子的最大初动能与照射光频率成正比C．若用更强的同一频率紫外线照射阴极，光电流变大D．若用更强的同一频率紫外线照射阴极，所有光电子的初动能均增大2．用各种频率的光照射两种金属材料得到遏止电压Uc随光的频率ν变化的两条图线1、2，图线上有P和Q两点。下列说法正确的是（）A．图线1、2一定平行B．图线1对应金属材料的逸出功大C．照射同一金属材料，用Q对应的光比P对应的光产生的饱和电流大D．照射同一金属材料，用P对应的光比Q对应的光溢出的电子初动能大3．在图（a）的LC振荡演示电路中，开关先拨到位置“1”，电容器充满电后，在时刻开关拨到位置“2”。若电流从传感器的“+”极流入，电流显示为正，图b为振荡电流随时间变化的图线，则下面有关说法正确的是（  ）A．若电阻R减小，电流变化如图（c）中实线B．若电阻R减小，电流变化如图（c）中虚线C．在图（b）中A点时刻电容器上极板带正电D．电容器内有感应磁场4．大量处在激发态n的氢原子向基态跃迁时能向外辐射三种波长不同的光子，三种光子的波长分别为、、，且有，波长为的光能使某种金属发生光电效应现象。则下列说法正确的是（）A．B．波长为的光一定能使该金属发生光电效应现象C．D．三种光复合而成的细光束由玻璃射入空气，入射角由0°逐渐增大时，波长为的光先发生全反射5．我国古代对钴的应用，最早用于陶器釉料。钴为银白色铁磁性金属，钴发生一次衰变后成为稳定的镍，衰变过程会放出两束射线，则下列说法正确的是（）A．钴60发生的是衰变 B．钴60比镍60多一个中子C．射线来自钴60 D．气候的变化会改变钴60的衰变快慢6．两端开口、粗细相同的洁净玻璃管A和塑料管B竖直插入水中，管中液面的高度如图所示，则（）A．A中是毛细现象，B中不是毛细现象B．A中是不浸润现象，B中是浸润现象C．B壁附近水分子间的作用力表现为引力D．只减小两管的直径，管中的液面均上升7．随着科技的进步，越来越多的人使用蓝牙耳机，手机与基站及耳机的通信如下图所示。若基站与手机、手机与耳机之间通信的电磁波分别为甲波、乙波，则以下说法正确的是（）A．甲、乙波的频率都比可见光的频率大 B．真空中甲波的传播速度比乙波慢C．真空中甲波比乙波更容易绕过障碍物 D．甲波与乙波有可能发生干涉8．如图所示，两相同灯泡A1、A2，A1与一理想二极管连接，线圈的直流电阻不计。下列说法正确的是（）A．闭合开关S后，A2会立即变亮，然后变的更亮B．闭合开关S稳定后，A1、A2的亮度相同C．断开开关S的瞬间，点的电势比点高D．断开开关S的瞬间，A1会闪亮一下后逐渐熄灭9．如图所示为一定质量的理想气体由状态到状态再到状态的图，下列说法正确的是（）A．状态到状态过程，气体密度变大B．状态到状态过程，气体先放热再吸热C．、两状态气体分子单位时间内撞击单位面积的次数不相等D．、两状态气体分子对容器壁上单位面积的平均撞击力相等10．某同学将远距离输电实况巧妙的移入室内进行科学实验与研究。如图甲所示，将6卷导线（每卷为100m）串联后接入电路，其中L1、L2两灯完全相同，电表均为理想电表。将学生电源的电压调至4V，可以看到灯L1正常发光，灯L2几乎不亮，此时电流表的示数为250mA，电压表的示数为0.5V；如图乙所示，在两灯附近分别接理想变压器T1和T2，将学生电源的电压仍调至4V，电流表的示数为190mA，电压表的示数为3.8V，可以观察到灯L1和L2的亮度相差不大，不考虑温度对灯丝阻值的影响。下列说法正确的是（）A．6卷导线的总电阻为14ΩB．乙图电路中6卷导线上损失的总功率约为0.51WC．变压器T1的匝数比为1：5D．变压器T2的匝数比为10：111．如图1所示，大功率家用电器的插头常配备漏电保护装置，工作原理如图2所示，其中“零序电流互感器”可视为闭合铁芯。正常用电时，火线和零线的电流等大反向；出现漏电时，快速响应电路能够在毫秒级的时间内检测到漏电并触发断路器，使触头弹起从而自动切断电源。下列说法正确的是（）A．漏电保护装置应用了电磁感应的原理B．图2中零线应该置于互感器的外面，否则无法正常使用C．正常用电时，M和N两点之间没有电压D．出现漏电时，M和N两点之间没有电压12．将两个质量均为m的完全相同的分子A、B，从x轴上的坐标原点和处由静止释放，如图甲所示。图乙为这两个分子的分子势能随分子间距变化的图像，当分子间距分别为、和时，两分子之间的势能为、0和，取间距无穷远时势能为零，整个运动除分子间的作用力外不考虑其他外力，下列说法错误的是（）A．当分子B到达坐标时，两分子之间的分子力为零B．分子B的最大动能为C．两分子从静止释放到相距无穷远的过程中，它们之间的分子势能先减小后增大再减小D．当两分子间距无穷远时，分子B的速度为第Ⅱ卷二、实验题：本题共2小题，共15分。13．如图所示为J2425型可拆卸式学生变压器，若在图中左侧接线柱“0”和“1”之间接入学生电源的交流5V挡，则应该用多用电表的挡（选填“”、“”、“”或“mA”）在右侧线圈进行相关测量，此时原线圈接入电路的匝数为匝，现测得右侧线圈“0”和“2”之间的电压为交流10.3V，小明认为变压比与匝数比有较大误差，分析其原因，主要是。

A．铁芯未闭合B．副线圈有电阻C．铁芯中存在涡流D．未用电表测定原线圈的电压14．利用图甲所示实验装置可探究等温条件下气体压强与体积的关系。将带有刻度的注射器竖直固定在铁架台上，注射器内封闭一定质量的空气，下端通过塑料管与压强传感器相连。活塞上端固定一托盘，托盘中放入砝码，待气体状态稳定后，记录气体压强p和体积V（等于注射器示数V0与塑料管容积ΔV之和），逐次增加砝码质量，采集多组数据。(1)在本实验操作的过程中，需要保持不变的量是气体的温度和。(2)关于该实验下列说法正确的是_______A．活塞涂润滑油可减小摩擦，便于气体压强的测量B．实验时需要测量注射器的内径C．注射器没有完全竖直而是略微倾斜，对实验结论没有影响D．外界大气压强发生变化，不会影响实验结论(3)在实验过程中，实验小组记录了多组数据，其中第3组中空气柱的压强应该填序号注射器示数V0与塑料管容积之和空气柱的压强p/105Pa1201.00002181.11113164141.42865121.66676102.0000782.4375863.0833(4)利用上述表格数据进行描点拟合，作出的图像，更接近真实的是_______A． B．C． D．(5)甲乙两同学进行实验时，乙同学在记录数据时漏掉了ΔV，则在计算pV乘积时，甲同学计算结果与乙同学计算结果之差会随p的增大而（填“增大”、“减小”或“不变”）。三、计算题：本题共4小题，共37分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。15．使用储气钢瓶时，应尽量避免阳光直射。在某次安全警示实验中，实验员取来一只容积为40L的氧气瓶，瓶内气体压强为1.50MPa。经暴晒后，连同瓶内气体，温度从27℃上升至57℃。认为瓶中气体为理想气体，忽略钢瓶的体积变化。（1）求暴晒后瓶内气体的压强；（2）为避免压强过大，储气钢瓶上装有安全阀。重复上述实验时，打开安全阀卸压，待瓶内压强降至1.10MPa时，安全阀关闭。此时，瓶内剩余的气体与原有气体质量之比是多少？16．如图所示，一半径为R的半球形特种玻璃，除底面外，半球的表面均涂有一层薄薄的吸光物质，球心为为紧贴球面涂层下的一点，且满足与底面垂直．将一单色点光源置于A点，发现半球底面的透光面积占底面面积的，求：（1）特种玻璃的折射率n；（2）若半球形特种玻璃的底面涂吸光物质，而其它地方不涂，当点光源从O点向A点移动过程中，距O点多远时，球面上的某些地方开始无光透出．17．如图所示，MN和PQ是两根足够长、互相平行、倾斜放置的粗糙金属导轨，导轨间距为L，导轨与水平面的夹角为，质量为的金属杆与导轨间的动摩擦因数为。导轨上端通过导线和开关、分别与阻值为R的定值电阻和一开始不带电的电容器相连，整个装置处在垂直于导轨平面向上、磁感应强度为B的匀强磁场中。已知重力加速度为g，电容器的电容，导轨及金属杆的电阻不计，金属杆ab始终与导轨垂直且接触良好，不考虑电容器的充放电辐射电磁波的能量。（1）若闭合，断开，让金属杆由静止释放，求电阻R上的最大电压（2）若闭合，断开，让金属杆由静止释放到电阻R上的电压达到最大时金属杆运动的位移为，求此过程中产生的总热量；（3）若断开，闭合，让金属杆由静止释放，当电容器带电量为q时，求金属杆运动的距离x。18．如图所示为某款质谱仪的工作原理示意图，此质谱仪由以下几部分构成：离子源S、加速电场PQ，静电分析器、偏转磁场、记录板，静电分析器通道中心线的半径为R，通道内有均匀辐向的电场，中心线处的电场强度大小为E，记录板MN紧靠静电分析器水平放置，静电分析器和记录板下方分布着范围足够大的匀强磁场，离子源S可以发射初速度不计的正离子，已知该离子源发射的质子经过加速电场加速后进入静电分析器，恰能沿静电分析器中心线做匀速圆周运动，之后竖直向下飞入匀强磁场，最终水平偏转距离d后打在记录板上，设质子的质量为m，电荷量为q，求：（1）加速电场的电压U；（2）匀强磁场的磁感应强度大小B；（3）若匀强磁场区域磁感应强度大小的波动范围为，为使质子与氘核打在记录板上的位置不重合，ΔB的取值范围。1．C【详解】A．由光电效应方程知紫外光频率大于红外光频率，该光敏材料极限频率未知，不能确保红外光照射会发生光电效应，A错误；B．由光电效应方程知，逸出光电子的最大初动能与照射光频率有关，但不成正比，B错误；C．光照强度越强，光电子越多，光电流越大，C正确；D．由光电效应方程知，光电子的最大初动能只与光的频率有关，与光照强度无关，D错误；故选C。2．A【详解】A．根据光电效应方程可得可得由此可知，图线1、2斜率相同，两图线一定平行，故A正确；B．结合图线可知，图线2对应金属材料的逸出功大，故B错误；C．P光对应的频率较小，当不能确定光的强度，所以不可以确定饱和光电流的大小，故C错误；D．P光对应的频率较小，Q光的频率较大，所以照射同一金属材料，用Q对应的光比P对应的光溢出的电子初动能大，故D错误。故选A。3．D【详解】A．若电阻R减小，电流值应该比对应时刻的电流值大，故A错误；B．若电阻R减小，周期不变，故B错误；C．在图（b）中A点时刻磁场能正在向电场能转化，且方向为正，则电容器上极板带负电，故C错误；D．电容器内电场不断变化，有感应磁场，故D正确。故选D。4．B【详解】A．大量氢原子跃迁时向外辐射的光子种类为解得A错误；B．由公式可知又则有光电效应的产生条件是入射光的频率大于金属的极限频率，的光能使某种金属发生光电效应现象，的光一定能使该金属发生光电效应现象，B正确：C．由跃迁规律可知，光子的能量一定等于光子、的能量之和，则有则C错误；D．由以上分析可知，三种光的折射率关系为由临界角公式可知三种光的临界角关系为所以最先发生全反射的是波长为的光，D错误。故选B。5．B【详解】A．根据质量数和核电荷数守恒可知，钴60发生的是衰变，A错误；B．钻60衰变为镍60，有一个中子转变为一个质子和一个电子，因此钻60比镍60多一个中子，B正确；C．衰变后的新核镍60不稳定处于激发态，会向外辐射射线，C错误；D．元素的半衰期与外界的温度压强等无关，气候的变化不会改变钻60的半衰期，D错误。故选B。6．C【详解】AB．浸润液体在细管中上升和不浸润液体在细管中下降的现象都是毛细现象，AB错误；C．B壁附近水分子间距大，表现为引力，C正确；D．细管越细，毛细现象越明显，只减小两管的直径，A管液面上升，B管液面下降，D错误。故选C。7．C【详解】A.由图可知甲、乙波的波长都比可见光的波长大，根据波长、波速和频率关系式可知甲、乙波的频率都比可见光的频率小，故A错误；B.电磁波在真空中传播速度相同，则真空中甲、乙波速度相同，故B错误；C.由图可知甲波长大于乙波长，则甲的波动性更明显，更容易发生衍射，故C正确；D.两列波发生干涉的条件是：频率相同、振动方向相同、相位差恒定，甲、乙波的频率不同，不能发生干涉现象，故D错误。故选C。8．A【详解】AB．闭合开关S瞬间，线圈产生自感电动势，阻碍通过线圈的电流增大，线圈中没有电流，由E、A1、、A2构成闭合回路，理想二极管处于正向导通状态，因此A2会立即变亮，闭合开关S后，由于线圈的自感电动势是零，且直流电阻不计，则使A1、构成的支路两端电压，A1不亮，此时路端电压直接都加在A2上，因此A2会变的更亮，A正确，B错误；C．断开开关S的瞬间，线圈产生自感电动势，阻碍通过线圈的电流减小，则自感电动势的向与原电源电动势方向相同，因此点的电势比点低，C错误；D．断开开关S的瞬间，由于理想二极管具有单向导电性，点的电势比点低，因此二极管处于反向截止状态，L、、A1构成的闭合回路没有电流产生，A1不会闪亮，D错误。故选A。9．CD【详解】A．根据可知状态到状态过程，压强减小，温度升高，则体积变大，气体密度变小，选项A错误；B．状态到状态过程，气体体积一直减小，外界对气体做功，即W>0；温度先升高后降低，则内能先增加后减小，根据∆U=W+Q可知，气体在前一阶段的吸热放热不能确定，后一阶段气体一定放热，选项B错误；CD．、两状态压强相等，气体分子对容器壁上单位面积的平均撞击力相等，但是温度和体积不等，则气体分子单位时间内撞击单位面积的次数不相等，选项CD正确；故选CD。10．ABD【详解】A．由题可知，甲图中电压表的示数为，电流表的示数为，根据欧姆定律得，６卷导线的电阻为灯泡电阻为A正确；B．乙图中电压表的示数为，电流表的示数为，所以6卷导线上损失的总功率约为B正确；C．由上分析可知，图乙中所在回路的电流为根据变压器的原理，变压器的匝数比为变压器的匝数比为C错误，D正确。故选ABD。11．AC【详解】ACD．若火线和零线电流始终等大反向，则穿过零序电流互感器的磁通量不发生变化，零序电流互感器无感应电动势，则与之构成闭合回路的断路器两端MN间无电压，但若发生漏电，则由火线、用电器、零线构成的闭合回路中，流经火线与零线的电流大小将不再相等，从而使穿过零序电流互感器的磁通量发生变化，产生感应电动势，触发断路器，使触头弹起从而自动切断电源，保护电路，即此时断路器两端MN间有电压，由此可知漏电保护装置应用了电磁感应的原理，故AC正确，D错误；B．图2中若零线置于互感器的外面，则发生漏电时，零序电流互感器不能感应到通过火线的电流变化，因此互感器不能正常使用，只有零线与火线同在互感器里面，互感器通过感应相反电流产生的磁场是否变化从而做出反馈，因此图2中零线应该置于互感器的里面，故B错误。故选AC。12．ABC【详解】A．两个完全相同的分子由静止释放后，A分子向左运动，B分子向右运动，运动性质完全相同，当它们之间距离为时，分子势能最小，分子间作用力为零，此时B向右移动，则A向左移动，则有此时B分子的坐标应为故A错误，符合题意；B．两分子之间势能为时动能最大，减少的势能为根据能量守恒，减小的势能转化为两分子的动能，故分子B的最大动能为故B错误，符合题意；C．分子势能是标量，且正负可以表示大小，故它们之间的分子势能是先减小后增大，故C错误，符合题意；D．当分子间距无穷远时，减少的势能全部转化为两分子的动能，则解得故D正确，不符合题意。故选ABC。13．100D【详解】[1]接入交流电经过变压器输出的也是交流电，故应该用多用电表的挡在右侧线圈进行相关测量；[2]图中J2425型可拆卸式学生变压器各接线柱对应的数字表示倍率为“”的匝数，故此时原线圈接入电路的匝数为[3]右侧线圈“0”和“2”间的匝数为200匝，当变压器为理想变压器时接入交流5V时输出电压为故可知右侧线圈“0”和“2”之间的电压不可能超过，若又存在铁芯未闭合、副线圈有电阻和铁芯中存在涡流时右侧线圈“0”和“2”之间的电压只会更小于，故可知测得右侧线圈“0”和“2”之间的电压为交流10.3V时的主要原因是未用电表测定原线圈的实际电压，原线圈的电压实际上高于。故选D。14．(1)质量(2)CD(3)1.2500(4)B(5)增大【详解】（1）在本实验操作的过程中，需要保持不变的量是气体的温度和质量；（2）A．压强的测量是通过压强传感器，与活塞是否有摩擦无关，选项A错误；B．由于气体的体积与长度成正比，所以实验中不需要测量注射器的内径，选项B错误；CD．气体的压强是