山东省新泰市第一中学北校2023-2024学年高二下学期第二次阶段考试物理试题（含答案）

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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．关于固体和液体，下列说法正确的是（ ）
A．晶体一定有规则的几何外形B．金刚石、石墨、食盐和玻璃都是晶体
C．叶面上的露珠呈球形是因为重力作用的结果D．液晶的光学性质具有各向异性
2．下列关于热现象的说法中正确的是（ ）
A．在一定条件下物体的温度可以降到绝对零度
B．在热传递中，热量不可能自发地从低温物体传给高温物体
C．第二类永动机和第一类永动机一样，都违背了能量守恒定律
D．花粉颗粒在液体中的布朗运动，是由于花粉颗粒内部分子无规则热运动引起的
3．如图，我国首个自主研发的大飞机在某次试飞时，飞机着陆减速滑跑过程沿直线运动，加速度逐渐减小．已知飞机从着陆到停下来所用时间为t，沿直线滑行距离为x．下列关于飞机着陆时速度ⅴ的表达式正确的是（ ）
A．B．C．D．
4．甲图为楼宇内安装的烟雾探测器，其结构示意图如乙图所示．探测器中装有大约的镅，它是一种半衰期长达432年的放射性金属，会释放出射线和射线．当空气分子穿过探测器时，释放出的射线将其电离，电离产生的正、负离子在电场力作用下移动，形成微小电流，可被探测器内芯片探测到．烟尘一旦进入探测腔内，烟尘中的微粒会吸附部分射线，导致电流变化，从而触发警报．则下列说法正确的是（ ）
甲 乙
A．发生衰变的方程是
B．可用半衰期为的放射性同位素代替
C．使空气分子发生电离的主要是射线
D．烟雾进入探测器，使电路中的电流减小而触发警报
5．美丽的气球是很多小孩喜欢的玩具，将气球释放，它就会在空中缓慢上升，气球体积变大．已知环境温度随高度增加而降低，气球不漏气．则在上升过程（ ）
A．球内所有气体分子的动能都减小B．球内气体内能增大
C．外界将对球内气体做正功D．球内气体放出的热量小于内能的减少量
6．交流电流表有一定的量度范围，不能直接接在高压输电线路上测量电流，通常要通过电流互感器来连接．图中电流互感器线圈匝数，下列说法正确的是（ ）
A．测量高压输电线路电流时，接接
B．测量高压输电线路电流时，接接
C．若高压输电线路的电流为交变电流，则电表A的示数为0
D．若高压输电线路的电流为恒定电流，则电表A示数恒定且不为0
7．如图所示，半径为r的半圆形单匝线圈，以角速度绕直径匀速转动，的左侧有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B．M为导电环，负载电阻为R，其它电阻不计，在线圈转动一周过程中（ ）
A．线圈内电流方向不变B．感应电动势的最大值是
C．R上产生的热量为D．通过的电荷量为
8．如图所示为氢原子能级图．大量处于基态的氢原子被光子能量为E的光照射后处于激发态，这些氢原子向低能级跃迁时共产生六种不同频率的光．已知可见光光子的能量范围约为．则根据玻尔理论可知（ ）
A．入射光子能量B．电子在低能级的动能小于其在高能级的动能
C．六种不同频率的光中有两种是可见光D．氢原子向低能级跃迁时，核外电子远离原子核
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．在斯特林循环的F图像中，一定质量理想气体从状态a依次经过状态和d后再回到状态a，整个过程由两个等温和两个等容过程组成．在和的过程中，气体放出的热量分别为和；在和的过程中，气体吸收的热量分别为和．则下列说法正确的是（ ）
A．状态a比状态c的温度高
B．的过程中气体对外做功
C．气体完成一次循环对外界所做的功为
D．的过程中，单位时间内单位器壁面积上分子碰撞次数减少
10．分子势能与分子间距r的关系如图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为，图线最低点对应的横坐标值为，下列说法正确的是（ ）
A．在处分子引力和分子斥力大小相等B．在处分子引力和分子斥力大小相等
C．在阶段，随r的减小分子力一直减小D．在阶段，随r的减小分子力一直增大
11．如图甲所示是研究光电效应实验规律的电路．当用强度一定的蓝光照射到光电管上时，测得电流表的示数随电压变化的图像如图乙所示．下列说法正确的是（ ）
甲 乙
A．照射的蓝光增强，饱和光电流将增大
B．若改用红光照射光电管，一定不会发生光电效应
C．若改用紫光照射光电管，则光电管中金属的逸出功变大
D．若改用紫光照射光电管，图像与横轴交点在左侧
12．如图所示，某小型水电站通过升压变压器、高压输电线路和降压变压器将产生的电能输送给用户，水电站输出电压为，高压输电线总电阻为，用户端总功率为，用户端电压为．变压器为理想变压器，的匝数比．下列说法正确的是（ ）
A．的输出电压为B．高压输电线上的电流为
C．的匝数比D．高压输电线上损失的电功率为
三、实验题：本题2小题，共12分．
13．（6分）在“用油膜法估测分子的大小”实验中
①该实验中的理想化假设是_______
A．将油膜看成单分子层油膜B．不考虑各油酸分子间的间隙
C．不考虑各油酸分子间的相互作用力D．将油酸分子看成球形
②实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精溶液的作用是_______
A．可使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓B．对油酸溶液起到稀释作用
C．有助于测量一滴油酸的体积D．有助于油酸的颜色更透明便于识别
③某老师将一滴油酸酒精溶液滴入事先洒有均匀痱子粉的水槽中，待油膜充分散开后，在玻璃板上描出油膜的轮廓，该油膜的面积是；已知油酸酒精溶液中油酸浓度为滴油酸酒精溶液滴入量筒后的体积是，则油酸分子直径为_______m．（结果保留两位有效数字）
14．（6分）如图甲是“用研究在温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系”的实验装置．
主要步骤如下：
①将压强传感器调零；
②在活塞上均匀涂抹润滑油，把活塞移至注射器满刻度处；
③逐一连接注射器、压强传感器、数据采集器、计算机；
④推动活塞，记录多组注射器内气体的体积V，以及相应的压强传感器示数
（1）实验操作中，活塞上均匀涂抹润滑油，主要目的是为了防止漏气，保持注射器内气体质量一定．
（2）为了保持封闭气体的温度恒定，下列措施可行的是_______．
A．注射器必须固定在竖直平面内B．用手握注射器推拉活塞C．缓慢推动活塞
（3）测得多组空气柱的压强和体积V的数据后，为直观反映压强与体积之间的关系，若以p为纵坐标，则应以_______为横坐标在坐标系中描点作图；小明所在的小组不断压缩气体，由测得数据发现P与V的乘积值越来越小，则用上述方法作出的图线应为图乙中的_______（选填“①”或“②”）．
四．计算题（48分）
15．（10分）如图，匝数匝的矩形线圈，面积，内阻不计，绕垂直于磁场的轴以角速度匀速转动，匀强磁场的磁感应强度，矩形线圈通过滑环与理想变压器相连，变压器原、副线圈的匝数之比为，副线圈所接电阻，当线圈平面与磁场方向平行时开始计时，求：
（1）线圈中感应电动势的瞬时值表达式；
（2）电阻R上消耗的功率．
16．（12分）如图所示，粗细相同的两容器内装有一定量的水银，下部连通．容器B上部封闭气体体积为V，右侧连接一打气筒，每次能将的外界空气注入容器B．经15次打气后，容器B内气体体积变为，两容器的液面差；又继续打气n次后，两容器的液面差（B中仍然有液体）．已知外界大气压，不计气体温度变化．求：
（1）打气前，容器B上部空间封闭气体体积V；
（2）打气次数n．
17．（12分）如图所示，一水平放置的汽缸由横截面积不同的两圆筒连接而成，活塞用原长为、劲度系数的轻弹簧连接，活塞整体可以在筒内无摩擦地沿水平方向滑动．之间封闭着一定质量的理想气体，设活塞横截面积的关系为，汽缸外大气的压强为，温度为．初始时活塞B与大圆筒底部（大、小圆筒连接处）相距L，汽缸内气体温度为．求：
（1）缸内气体的温度缓慢降低至时，活塞移动的位移；
（2）缸内封闭气体与缸外大气最终达到热平衡时，弹簧的长度．
18．（14分）如图，在竖直墙壁的左侧水平地面上放置一个边长为a、质量为的正方体，在墙壁和正方体之间放置半径、质量为m的光滑球，正方体和球均保持静止．球的球心为与竖直方向的夹角为，正方体的边长，正方体与水平地面的动摩擦因数．已知重力加速度，最大静摩擦力等于滑动摩擦力．
（1）若，求正方体M受到地面的摩擦力大小；
（2）若，保持球的半径不变，只增大球的质量，为了不让正方体出现滑动，求光滑球质量的最大值；
（3）改变正方体到墙壁之间的距离，当正方体的右侧面到墙壁的距离小于某个值L时，无论球的质量是多少，球和正方体始终处于静止状态，且球没有落到地面，求L的值．
高二物理参考答案及评分标准
一、选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分．每小题给出的四个选项中，只有一个选项是最符合题目要求的．
1．D2．B3．C4．D5．D6．A7．C8．C
二、选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分．每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，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．BC10．BD11．AD12．ACD
三、非选择题：本题共小题，共60分．
13．①在“用油膜法估测分子的大小”实验中，认为油酸分子是球形，紧密的一个挨着一个中间没有间隙，形成溶液后薄薄的铺在水面上，形成单分子油膜，从而用油酸的体积除以油膜的表面积等于油酸分子的直径．ABD符合题意，C不符合题意．
故选ABD．
②A．由于油酸不溶于水，无论是否有酒精，均能形成清晰的边界轮廓，A错误；
B．用酒精将油酸稀释制成油酸酒精溶液，可以减少滴到水面上油酸的量，很容易形成单分子油膜，因此酒精起到稀释作用，B正确；
C．一滴油酸的体积和一滴溶液的体积测量方法相同，C错误；
D．油酸的颜色和油酸酒精溶液都是无色的，D错误．
故选B．
③根据题意
油酸分子的直径为
14．（2）C（2分）（3）（1分）②（1分）
15．解：（1）线圈中感应电动势的最大值负
解得
瞬时值表达式负t
（2）变压器初级电压有效值
根据
即
由
解得
16．解：（1）第一阶段，气体等温变化，末状态压强，打气次数，每次打入气体得
①
解得②
（2）设直管内径横截面积为，容器横截面积为，得③
设第二阶段又继续打气n次后，容器内气体体积增大，得④
第二阶段，气体等温变化，得⑤
解得⑥
17．（1）；（2）
【详解】（1）缸内气体的温度缓慢降低时，其压强不变，弹簧不发生形变，活塞一起向右移动，对理想气体有
由盖-吕萨克定律可得
解得
由于，说明活塞A未碰到大圆筒底部，故活塞向右移动的位移为．
（2）大活塞刚刚碰到大圆筒底部时有
由盖-吕萨克定律可得
解得
当缸内封闭气体与缸外大气达到热平衡时有
所以气体体积应继续减小，弹簧被压缩．
对活塞B受力分析，有
所以有初状态
末状态
根据
可得（舍去）
所以弹簧长度为
18．15分（1）以球为研究对象，受力如图
小球受力平衡可知，
对整体受力分析可得：
（2）以正方体和球整体为研究对象，竖直方向受重力和地面的支持力，水平方向受墙壁的弹力和地面的摩擦力
根据平衡条件有
所以
得出
（3）根据无论多大，只要
就不可能动起来，即
通过几何关系解得