试卷类型：A
滨州市2023-2024学年高二下学期7月期末考试物理试题2024.7
本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟。
注意事项：
1．答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置，认真核对条形码上的姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。
2．选择题答案必须使用2B铅笔（按填涂样例）正确填涂；非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面整洁，不折叠、不破损。
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，只有一项是符合题目要求的。
1．用学过的固体、液体和热力学定律等物理知识来研究生活中的物理现象，下列说法正确的是（ ）
A．把玻璃管的裂口放在火焰上烧熔，它的尖端不会变钝
B．把两层棉纸分别放在有蜡迹的衣服两面，用热熨斗熨烫可除去蜡迹
C．利用海水降低温度放出大量的热量来发电，从而解决能源短缺问题
D．在封闭房间内把接通电源的冰箱门打开，一段时间后房间内的温度就会降低
2．滨州市位于北纬，如图，某同学在滨州市内骑行上学，该同学从西往东沿直线以速度v骑行，该处地磁场的水平分量大小为，竖直分量大小为，自行车车把为直把、金属材质，车把长为l，车轮的直径为d，辐条长度近似等于车轮半径，只考虑自行车在地磁场中的电磁感应，下列说法正确的是（ ）
A．图示位置中辐条A点电势比B点电势低
B．图示位置中辐条A点电势比B点电势高
C．车把左端的电势比车把右端的电势低
D．自行车改为南北骑向，自行车车把两端电动势要降低
3．2024年6月4日完成月球表面无人自主采集样品后，“嫦娥六号”着陆器携带的五星红旗在月球背面成功展开。如图，“嫦娥六号”着陆器静止在月球水平表面处，其简化成质量为m的主体和质量不计的四条相同支架腿构成。每条支架腿与竖直方向的夹角均为θ，且产生弹力的方向沿支架腿。地球重力加速度为g，月球表面的重力加速度为地球重力加速度的，下列说法正确的是（ ）
A．每条支架腿对月球表面压力的方向均沿支架腿向下
B．每条支架腿受到月球表面的作用力大小
C．四条支架腿对主体水平方向的合力为零，每条支架腿水平方向分力为
D．“嫦娥六号”着陆器受到月球表面的作用力大小
4．如图，闭合线框由白炽灯与不计电阻的导线组成，置于磁场中。磁场按B-t图变化，时刻，磁感应强度方向垂直纸面向里。在时间内，下列说法正确的是（ ）
A．闭合线框中感应电流方向为逆时针方向 B．灯泡的亮度先变暗再变亮
C．闭合线框先扩张后收缩的趋势 D．闭合线框产生的感应电动势越来越大
5．随着科技的发展进步，手机、智能手表的无线充电方式开始流行。如图，是手机无线充电器原理图，通过充电器的发射线圈和手机上的接收线圈传递能量。在发射线圈接上220V、50Hz的正弦交变电流，手机的接收线圈就会产生交变电流，该电流经过整流电路转化为直流电给手机充电。两线圈均可看做理想线圈，且无漏磁，接收线圈两端电压的峰值为，手机充电功率为20W，不计整流电路消耗的功率，下列说法正确的是（ ）
A．发射线圈中电流的有效值为
B．接收线圈中电流的有效值为
C．发射线圈与接收线圈的匝数比为
D．接收线圈中的电流方向每秒变化50次
6．一定质量的理想气体经历a→b→c→d→a四段状态变化过程，其图像如图所示。其中da延长线与横轴的交点为，bc和cd分别平行于横轴和纵轴，b、c、d三个状态的体积关系为，下列说法正确的是（ ）
A．从a到b，气体的体积不变
B．从b到c，单位时间碰撞单位面积器壁的分子数增加
C．c、d两状态的体积之比为2∶3
D．从b到c的过程气体从外界吸收的热量大于从c到d的过程气体从外界吸收的热量
7．滨州市某高中学生对小区的车辆智能道闸系统感兴趣，与其研究小组制作了智能道闸模型，简化原理图如甲图，预埋在地面下的地感线圈L和电容器C构成LC振荡电路，当车辆远离地感线圈时，线圈自感系数变小，使得振荡电流频率发生变化，检测器将该信号发送至车牌识别器，从而向闸机发送起杆或落杆指令。某段时间回路中电容器两端的u-t图像如图乙，已知LC振荡电路中电容器的电容为0.4F，下列有关说法正确的是（ ）
A．在时刻自感线圈中的电流最大
B．在时间内线圈的磁场能逐渐减小
C．没有汽车进入时振荡电路中线圈的自感系数L为0.1H
D．在时间内汽车正在地感线圈里
8．氢原子能级如图甲所示，大量处于某高能级的氢原子，向低能级跃迁时只能发出a、b、c三种可见光，分别用这些可见光照射图乙电路的阴极K，均发生光电效应。已知可见光能量范围约为1.65eV到3.1eV之间，a光的光子能量为2.86eV，下列说法正确的是（ ）
A．a光光子动量最小
B．当滑片P向a端移动时，光电流Ⅰ增大
C．若a、b、c三种可见光的光照强度相同时，a光的饱和电流最大
D．b、c的遏止电压为和，一定有
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9．2023年6月10日，四川省文物考古研究院对外公布：三星堆遗址祭祀区再现两件跨坑拼对成功的大型青铜器。利用衰变的测年技术可进行考古研究，其衰变方程为。已知的半衰期为5730年，若的质量分别为，真空中的光速为c，下列说法正确的是（ ）
A．衰变中产生的电子是核内中子转化来的
B．全球变暖会导致半衰期变短
C.1000个经过11460年剩下250个没有发生衰变
D．的比结合能比的比结合能小
10．用电脑软件模拟两个相同分子在仅受分子力作用下的运动。将两个质量均为m的A、B分子从x轴上的和处由静止释放，如甲图所示。其中B分子的速度v随位置x的变化关系如乙图所示。取无限远处势能为零，下列说法正确的是（ ）
A．A、B分子刚释放时分子作用力表现为引力
B．A、B间距离为时分子力为零
C．A、B系统的分子势能最小值为
D．释放时A、B系统的分子势能为
11．超市中有一种“强力吸盘挂钩”，其工作原理如下：如甲图所示，使用时按住锁扣把吸盘紧压在墙上，吸盘内封闭的理想气体的体积为V，压强为。然后再把锁扣扳下，吸盘向外拉出，使吸盘内封闭气体的体积变为1.2V，如乙图所示，安装过程中封闭气体的质量和温度保持不变。已知吸盘与墙面的有效面积为S，强力挂钩的总质量为m，与墙面间的最大静摩擦力是压力的k倍，外界大气压强为，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．安装过程中，吸盘内气体从外界吸收热量
B．安装完毕后，吸盘内气体的压强变为
C．安装完毕后，挂钩对墙面的压力为
D．安装完毕后，挂质量为的物体，挂钩会脱落
12．随着科技发展，我国用电量也日趋增加，风力发电绿色环保，截止到2024年5月，我国风电装机5亿千瓦，成为发电主流之一。某实验小组模拟风力发电厂输电网络供电的装置如图，发电机线圈面积、匝数匝、电阻不计，处于磁感应强度大小为的匀强磁场中，线圈绕垂直磁场的水平轴匀速转动，转速。升压变压器原、副线圈的匝数比，输出功率为24kW，降压变压器的副线圈连接用户，两变压器间的输电线总电阻，变压器均为理想变压器，用户端工作电压为220V。下列说法正确的是（ ）
A．升压变压器副线圈两端电压为
B．用户获得的功率为22kW
C．降压变压器原、副线圈匝数比
D．保持输出功率不变，减小升压变压器副线圈的匝数，输电线R上消耗的功率会减小
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13．（8分）某中学研究小组的同学们用一只弹簧测力计和一个量角器等器材做“验证力的平行四边形定则”实验。设计的装置如图所示，固定在竖直木板上的量角器直边水平，橡皮筋一端固定在量角器圆心O正下方的A点，另一端系着绳套1和绳套2。（已知：）
（1）实验步骤如下：
①将弹簧测力计挂在绳套1上，竖直向上拉橡皮筋，使橡皮筋的结点到达O点，记下弹簧测力计的示数F；
②将弹簧测力计挂在绳套1上，手拉着绳套2．缓慢拉橡皮筋，使橡皮筋的结点到达O
点，此时绳套1沿方向，绳套2沿方向，如图，记下弹簧测力计的示数为；
③根据力的平行四边形定则计算②中绳套1的拉力大小__________（用F表示）；
④比较与__________（选填“F”或“”）的大小，即可验证力的平行四边形定则。
（2）根据上述实验回答下列问题：
①下列实验要求中正确的是__________
A．在实验前弹簧测力计不需要进行校零
B．弹簧测力计轴线、细绳、橡皮筋应与木板平面平行
C．与两绳套相连的细绳之间的夹角越大越好
D．改变拉力，进行多次实验，每次都要使橡皮筋的结点静止在O点位置
②现保持绳套1及结点在O点位置不变，绳套2沿逆时针缓慢转动过程，绳套2的拉力的变化情况是__________。
A．逐渐增大 B．先增大后减小 C．逐渐减小 D．先减小后增大
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）
15．（8分）鉴于核裂变产生的放射性废料，对环境造成很大污染。核物理学家致力于核聚变发电，以减少核污染。核聚变最常用的材料是氢的同位素和，一个和一个发生核聚变生成一个粒子和一个中子。已知的比结合能是，的比结合能是的比结合能是7.03MeV，中子的结合能为0，光速元电荷。求
（1）写出上述核反应方程；
（2）一个氘核与一个氚核聚变过程释放出的能量；
（3）一个氘核与一个氚核聚变过程中质量亏损多少kg。（结果保留两位有效数字）
16．（10分）炎热夏天，人们都安装空调，图甲是某小区高层住宅外安装空调主机的情境。为安全起见，要求吊运过程中空调主机与楼墙保持一定的距离。原理如图乙，一人在高处控制一端系在主机上的轻绳P，另一人在地面控制另一根一端系在主机上的轻绳Q，二人配合可使主机缓慢竖直上升。主机质量，当P绳与竖直方向的夹角时，Q绳与竖直方向的夹角。主机视为质点，重力加速度。求
（1）此时P、Q绳中拉力的大小；
（2）此时地面上的人对地面摩擦力的大小和方向。
17．（12分）图甲为汽车的空气减震器，直立圆筒形汽缸内用横截面积的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞可无摩擦滑动，活塞通过连杆与车身相连，气缸固定在车的轮轴上，其简化模型如乙图所示。封闭气体初始温度，长度、压强，外界大气压强为，重力加速度。
（1）为升高汽车底盘，用气泵将温度为的外界大气充入气缸，让活塞缓慢上升，此过程中气体温度保持不变，求充入外界气体的体积V以及充入气体与缸内原有气体的质量之比；
（2）在（1）问情况下，当车辆载重时，相当于图乙活塞顶部加一质量；的物体，稳定时气体温度变为。求
①稳定时气缸内气体长度；
②若该过程中气体内能的变化量，气体压强随气体长度变化的关系如图丙所示，求该过程封闭气体放出的热量。
18．（14分）如图所示，平行光滑金属双导轨和，其中和为半径的光滑圆轨道，和为对应圆轨道的圆心。在正下方且为圆轨道和水平轨道平滑的连接点，和为足够长的水平轨道。整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度，导轨间距。两导体棒a、b始终垂直于两导轨且与导轨接触良好，a、b的质量均为，电阻均为，导轨电阻不计。初始时刻，将a从与圆心等高的处由静止释放，b锁定在水平导轨上。当a到达圆轨道底端位置时受到轨道的支持力大小为20N，此时b解除锁定，a、b在以后运动过程中不会发生碰撞，重力加速度。求
（1）棒a到达位置时通过棒b的电流强度大小；
（2）整个过程中通过导体棒b的电荷量；
（3）整个过程中棒a、b产生的焦耳热。
高二物理试题参考答案2024.7
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1．B 2．B 3．D 4．C 5．A 6．D 7．B 8．D
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9．AD 10．BD 11．ACD 12．BC
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13．（或） BD C（每空2分，共8分）
14．（1）BD （2）①软管内气体 ② ③（每空2分，共8分）
15．解析：（1）核反应方程为
（2）聚变反应前氚核和氚核的结合能为
反应后生成的氦核的结合能为
由于单个核子无结合能，即中子无结合能，所以聚变过程释放出的能量为
解得：
（3）由质能方程
可得亏损的质量
16．解析：（1）对空调主机受力分析，建坐标系如图所示
则有方向：
方向：
联立解得：
（2）对地面上的人受力分析，在水平方向有
解得：
由牛顿第三定律知人对地面的摩擦力大小
方向水平向右。
17．解析：（1）设充入的气体体积为，则有
解得：
充入气体的质量，缸内原有气体的质量
满足：
解得：．
（2）①对活塞受力分析
由理想气体状态方程有：
解得：
②外界对气体做功
由热力学第一定律有
解得：封闭气体放出的热量为
18．解析：（1）设金属棒到达最低点时的速度大小为，根据牛顿第二定律有
此时金属棒产生的感应电动势大小为
通过棒的电流强度为
联立解得：
（2）棒到达过程产生的平均电动势
平均电流
棒到达位置前通过棒的电荷量
当导体棒稳定时，由动量守恒定律得
对导体棒由动量定理得
棒进入水平轨道后通过棒的电荷量
整个过程中，通过导体棒的电荷量
解得：
（3）整个过程棒产生的焦耳热；
由能量守恒
解得：
