河北省乐亭第二中学2024-2025学年高二下学期期中考试物理试题（含解析）

物理试题注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡。2.皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，按题号将答案写在答题卡上指定范围。写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。第Ⅰ卷（共分）一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共分1.量子论不但深化和丰富了人类对自然界的认识，而且催生了一大批新技术，深刻地改变了人们的生活方式和社会形态。以下叙述正确的是（）A.随着温度升高，黑体辐射强度的极大值向波长较长的方向移动B.爱因斯坦的光电效应方程可以很好地解释遏止电压和光的频率无关C.试电笔中的氖管，是由灯管内的气体原子从高能级向低能级跃迁而发光的D.宏观物体的质量比微观粒子大得多，它们运动时的动量很大，对应的德布罗意波的波长就很长2．如图所示为演示交变电流产生的装置图，关于这个实验，下列说法正确的是（）A．线圈每转动一周，指针左右摆动两次B．图示位置为中性面，线圈中无感应电流C．线圈逆时针转动到图示位置ab边的感应电流方向为a→bD．线圈平面与磁场方向平行时，磁通量变化率为零320251000.5A）A．交流电压的有效值为B．1s内电流方向改变50次C．交流电压瞬时值的表达式为D．小灯泡正常工作时的电阻为4.44.茶道文化起源于中国，是一种以茶修身的生活方式。如图所示，向茶杯中倒入热水，盖上杯盖茶水漫过试题第15页，共6页关于泡茶中的物理现象下列说法正确的是（）A.泡茶时，热水比冷水能快速泡出茶香，是因为温度越高每个分子动能都越大B.水中放入茶叶后，水的颜色由浅变深，是布朗运动现象C.温度降低后杯盖拿起来比较费力，是因为杯盖与杯子间的分了引力作用D.温度降低，杯内气体分子撞击单位面积器壁的平均作用力变小，气体对外界放热5.如图所示，上端封闭下端开口的玻璃管在外力F的作用下，静止在水中，管内封闭一定质量的理想气体。调整F的大小，使玻璃管缓慢向下移动一小段距离，下列说法正确的是（）A.气体的体积变大B.外力F变小C.管中水面与管外水面高度差不变D.气体的压强变大6.一定质量的理想气体由状态a变化到状态bp随摄氏温度t变化的关系图像如图所示，图像中a、b连线的延长线刚好过坐标原点，则该过程中（）A.气体的体积变大B.气体的分子数密度变小C.气体分子的平均动能一定变大D.气体一定从外界吸收热量72024年9月19北斗卫星导航系统的卫星总数达到了60为氢原子的能级图，下列判断正确的是（）A．一个氢原子从能级向低能级跃迁时，能产生3种频率的光子B．氢原子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，其能量减少C．氢原子吸收的光子的能量，可使氢原子的能级发生跃迁D．从氢原子的能级图可知，氢原子发射光子的频率是连续的二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共分。选对但不全者得3分，错选或不选得0分。8.北京奥运场馆的建设体现了“绿色奥运”的理念。国家体育馆“鸟巢”隐藏着一座年发电量比较大的太阳能光伏发电系统，假设该发电系统的输出电压恒为100V，通过理想变压器向远处输电，如图，所用输电线的总电阻为，升压变压器T1原、副线圈匝数比为，下列说法正确的是（）试题第14页，共6页A.若该发电系统输送功率为，则输电线损失的功率为B.若该发电系统输送功率为，用户获得220V电压，则降压变压器T2原、副线圈的匝数比为C.若用户开启更多的用电器，则用户电路两端电压U4减小D.若对用户拉闸限电，则升压变压器T1输出电压U2减小9.如图所示，图甲为氢原子的能级图，大量处于n=4激发态的氢原子跃迁时，发出频率不同的大量光子，其中频率最高的光子照射到图乙电路中光电管阴极K上时，电路中电流随电压变化的图像如图丙所示。下列说法正确的是（）A.电子的最大初动能为7eV，光电管阴极K金属材料的逸出功为5.75eVB.电子的最大初动能为5.75eV，光电管阴极K金属材料的逸出功为7eVC.增加入射光的光照强度，丙图中光电流的最大值变大D.增加入射光的光照强度，丙图中遏止电压值变大10.如图是以状态a为起始点、在两个恒温热源之间工作卡诺逆循环过程（制、为等温线。该循环是由两个等温过程和两个绝热过程组成，该过程以理想气体为工作物质，工作物质与低温热源或高温热源交换热量的过程为等温过程，脱离热源后的过程为绝热过程。下列说法正确的是（）A.过程气体压强减小完全是由于气体的温度降低导致的B.一个循环过程完成后，气体对外放出热量C.过程向低温热源释放的热量等于过程从高温热源吸收的热量D.过程气体对外做的功等于过程外界对气体做的功试题第15页，共6页第Ⅱ卷（共分）三、填空题：本题共2小题，题6分，题分，每空2分，共分．在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验过程中。（1）单分子油膜：油酸分子式为，它的一个分子可以看成由两部分组成，一部分是，另一部分是，部分留在水中，油酸分子就直立在水面上，形成一个单分子层油膜。（2）配制溶液：将1mL纯油酸配制成2000mL的油酸酒精溶液。（3）测量体积：用量筒测出1mL溶液共有80滴。（430~40cm浅盘里倒入2~3cm水面稳定后将爽身粉均匀撒在水面上。（51滴溶液轻轻滴入浅盘中。（6）描线：待油膜散开稳定后，用描线笔描出油膜轮廓。（7）数格，每格边长是0.5cm，油膜轮廓如图所示。①油膜的面积为②油酸分子的直径约为m③在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，实验小组测得油酸分子直径的结果明显偏小，原因可能是。A．油酸在水面未完全散开时即描线B．计算油膜面积时把所有不足一格的方格计算在内C．用量筒测出1mL溶液的滴数时，多数了滴数12“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”（1）观察变压器的铁芯，它的结构和材料是：；A．整块硅钢铁芯B．整块不锈钢铁芯C．绝缘的铜片叠成D．绝缘的硅钢片叠成（2“多”或“少”）（3）以下给出的器材中，本实验需要用到的是A．干电池B．学生电源C．直流电压表D.多用电表试题第14页，共6页（4）在实际实验中将电源接在原线圈的“0”和“8”两个接线柱之间，用电表测得副线圈的“0”和“4”两个接线柱之间的电压为3.0V，则原线的输入电压可能为A．1.5VB．3.0VC.6.0VD．7.0V（5）等效法、理想模型法是重要的物理学方法，合理采用物理学方法会“化繁为简”电压脉冲的仪器，其输出部分可以等效为（左侧虚线框内的交流电源和定值电阻串联）与一理想变压器的原线圈连接，一可变电阻R与该变压器的副线圈连接，原副线圈的匝数分别为电源的电压有效值RR获得的功率最大。四、计算题：本题共3小题，题分，题分，题分，共分13．如图所示为一个小型交流发电机的示意图，其线框匝数匝，面积为，总电阻，绕垂直于磁场的轴以50r/s环和电刷保持其两端与外电路的定值电阻R连接，外电路的定值电阻，从图示位置开始计时，求：(1)线圈中感应电动势的瞬时值表达式；(2)线圈转动90°时电压表的示数；(3)求线圈转动1圈的过程中电阻R上产生的焦耳热。试题第15页，共6页14．如图所示，柱形绝热汽缸竖直放置，一定质量的理想气体被重力为、横截面积为S的绝热活塞封闭在汽缸内，此时活塞距汽缸底部的距离为，汽缸内气体热力学温度为。现通过电热丝缓慢对汽缸内气体加热，通过电热丝的电流为，使气体热力学温度升高到。已知大气压强为，活塞可沿汽缸壁无摩擦滑动，设电热丝产生的热量全部被气体吸收，则汽缸内气体热力学温度从升高到的过程中，求：(1)活塞移动的距离；(2)该气体增加的内能；15.如图为某学习小组制作的“水火箭”，其主体是一个容积为1.5L的饮料瓶，现装入0.5L体积的水，再倒放安装在发射架上，用打气筒通过软管向箭体内充气，打气筒每次能将200mL、压强为p0的外界空气压入4p0p瓶体积的变化和饮料瓶内、外空气温度的变化，求：（1）为了使“水火箭”能够发射，该小组成员需要打气的次数；（2“水火箭”发射过程中，当水刚好全部被喷出前瞬间，瓶内气体压强的大小；（3“水火箭”落地后瓶内气体质量与水刚好被全部喷出前瓶内气体质量之比。试题第14页，共6页1.【答案】C【解析】【详解】A．根据黑体辐射的规律，随着温度升高，黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，并非波长较长方向，故A错误；B．由爱因斯坦光电效应方程整理得遏止电压这表明遏止电压和光的频率有关，故B错误；C过程中以光的形式释放能量，故C正确；D．根据德布罗意波长公式（h是普朗克常量，p是动量）可知宏观物体质量越大，动量p越大，对应的德布罗意波的波长越短，故D错误。故选C。2.【答案】C【详解】A．线圈在磁场中匀速转动时，在电路中产生呈周期性变化的交变电流，线圈经过中性面时电A错误；BC．线圈处于图示位置时，ab边向右运动，由右手定则，ab边的感应电流方向为a→b，故B错误，C正确；D．线圈平面与磁场方向平行时，ab、cd边垂直切割磁感线，线圈产生的电动势最大，也可以这样认为，线圈平面与磁场方向平行时，磁通量为零，磁通量的变化率最大，故D错误。故选C。3.【答案】D【详解】A．电压的有效值为；选项A错误；B．周期为0.02s，每个周期内电流方向改变2次，则1s内电流方向改变100次，选项B错误；C．因为；可知电压瞬时值的表达式为；选项C错误；试题第15页，共6页D．每个小灯泡的额定电压为，根据；可得；选项D正确。故选D。4.【答案】D【解析】A分子动能遵循统计规律，存在动能大小的分布，故A错误；B运动，而布朗运动是悬浮在液体或气体中的固体小颗粒的无规则运动，所以这不是布朗运动现象，故B错误；C．温度降低后杯盖拿起来比较费力，是因为杯内气体做等容变化，根据查理定律（p是压强，T是温度，C是常量）可知温度降低，气体压强减小，外界大气压大于杯内气体压强，产生向下的压力差，而不是因为杯盖与杯子间的分子引力作用，故C错误；D（气体不对外做功，外界也不对气体做功可得即气体对外界放热，故D正确。故选D。5.【答案】D【解析】【详解】ACD．玻璃管缓慢向下移动一小段距离时，管内气体的压强变大，气体的体积变小，管中水面与管外水面高度差变大，选项AC错误，D正确；B．玻璃管向下移动后，管和管内气体排开水的体积变大，浮力变大，则外力F变大，选项B错误。故选D。6.【答案】C【解析】试题第14页，共6页【详解】A．由题意可知气体压强p随热力学温度T变化的关系图像大致如图所示：根据理想气体状态方程得结合ab两点与原点连线的斜率，可知气体的体积减小，故A错误；B．体积减小，单位体积内的分子数变多，分子数密度变大，故B错误；C．气体温度升高，分子的平均动能变大，故C正确；D．气体温度升高，内能变大，气体体积减小，外界对气体做功，无法判定气体是吸热还是放热，故D错误。故选C7.【答案】CA的激发态的大量氢原子，向低能级跃迁时会辐射出3种不同频率的光，而一个氢原子从能级向低能级跃迁时，最多只能产生2种频率的光子，故A错误；B．氢原子的核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，属于低能级向高能级跃迁，将吸收能量，原子的能量增大，故B错误；C．当氢原子从的状态跃迁到的状态时，将吸收的能量为故C正确；D．从氢原子的能级图可知原子发射光子的能量是不连续的，所以光子的频率也是不连续的，故D错误。故选C。8.【答案】BC【解析】【详解】A．根据解得输电线路上电流为试题第15页，共6页则故A错误；B．若该发电系统输送功率为，输电线路上电流为输电线路上损失的电压为降压变压器原线圈两端的电压为所以故B正确；C．若用户开启更多的用电器，则用户消耗功率增加，根据可知增大，根据可知，输电线路上的电流增大，损失的电压增大，故降压变压器原线圈两端的电压减小，用户得的电压减小，故C正确；D．若对用户拉闸限电，则用户消耗功率减少，根据可知，输出电压不变，故D错误。故选BC。试题第14页，共6页9.【答案】AC【解析】【详解】AB．从n=4跃迁到基态时，放出光子的能量最大为由图丙可知电子的最大初动能根据光电效应方程可知光电管阴极的逸出功A正确，B错误；CD．增加入射光的光照强度，单位时间内逸出的光子数量增多，但光子的最大初动能不变，因此遏止电压值不变，光电流的最大值变大，C正确，D错误。故选AC。10.【答案】BD【解析】【详解】A．由理想气体状态方程可知，pV越大，气体的温度T越高，由图示图像可知由图示图像可知，a→b过程，气体体积增大温度降低，气体体积增大单位体积的分子数减少，气体温度降a→b过程气体压强减小是单位体积内分子数减少和分子平均动能减小共同导致的，故A错误；B．根据p-V，可知所以气体对外放出热量，故B正确；C．d→a过程气体温度不变，气体内能不变，气体体积减小外界对气体做功，由热力学第一定律可知，气体向外界释放的热量等于外界对气体做的功，即试题第15页，共6页|Q|=|W|b→c过程气体气体温度不变，气体内能不变，气体体积变大，气体对外界做功，由热力学第一定律可知，气体吸收的热量等于气体对外界做的功，即|Q|=|W|p-V图像与坐标轴所围图形的面积等于气体做的功，由图示图像可知，d→a过程p-V图像的面积大于b→c过程p-V图像的面积，即|W|＞|W|则|Q|＞|Q|即d→a过程向低温热源释放的热量大于b→c过程从高温热源吸收的热量，故C错误；D．a→b过程气体与c→d过程气体温度的变化量相等，两个过程气体内能的变化量相等，a→b过程气体与c→d过程都是绝热过程，则Q=0由热力学第一定律：可知由于两过程气体内能的变化量相等，则即a→b过程气体对外做功等于c→d过程外界对气体做的功，故D正确。故选BD。11.【答案】BC【详解】[1]根据题意可知，油膜所占坐标纸格数约140格，故油膜面积为；[2]一滴油酸酒精混合溶液纯油酸的体积为油酸分子的直径约为[3]A．油酸在水面未完全散开时即描线会导致面积S偏小，故直径偏大，A错误；B．计算油膜面积时把所有不足一格的方格计算在内，会导致面积S偏大，故直径偏小，B正确；C．用量筒测出1mL溶液的滴数时，多数了滴数，会导致计算的油酸体积偏小，故直径偏小，C正确。试题第14页，共6页故选BC。12.【答案】D少BD/DBC1）观察变压器的铁芯，它的结构是绝缘的硅钢片叠成，利于导磁与减少涡流的能量损失。故选D。（2）观察两个线圈的导线，发现粗细不同，根据可知匝数少的电流大，则导线越粗，即导线粗的线圈匝数少。（3）实验中需要交流电源并用多用电表测