山西省县域联盟2024-2025学年高二下学期5月月考物理试题（含解析）

2024-2025学年第二学期县域联盟测评
高二物理试题
（考试时间75分钟，满分100分）
注意事项：
1.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2.全部答案在答题卡上完成，答在本试题上无效。
3.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案用0.5毫米的黑色笔迹签字笔写在答题卡上。
4.考试结束后，将本试题和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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.我国建造的有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）于2025年1月20日在安徽合肥打破原来亿度高温燃烧43秒的世界纪录，首次完成1亿摄氏度1066秒的“高质量燃烧”，标志着我国聚变能源研究实现从基础科学向工程实践的重大跨越，对人类加快实现聚变发电具有重要意义。下列反应属于核聚变的是（　　）
A. B.
C. D.
2.今年4月11日至13日，受较强冷空气的影响，华北地区出现历史同期罕见的持续性大风，北方大部分地区还伴随有沙尘天气。关于沙尘颗粒的运动，下列说法正确的是（　　）
A.沙尘颗粒的运动属于布朗运动
B.沙尘颗粒的运动主要由气流（风）驱动，属于宏观尺度的机械运动，不属于布朗运动
C.布朗运动是液体或气体分子的热运动
D.布朗运动反映了分子之间存在斥力
3.可见光的光子能量如下表所示，玻尔的氢原子能级图如图所示，则关于氢原子能级跃迁的下列说法正确的是（　　）
色光 红 橙 黄 绿 蓝-靛 紫
光子能量范围（eV） 1.61-2.00 2.00-2.07 2.07-2.14 2.14-2.53 2.53-2.76 2.76-3.10
A.氢原子从高能级向低能级跃迁时放出光子的能量是连续的
B.处于能级的氢原子可以吸收橙光发生电离
C.从的能级向的能级跃迁时会辐射出紫外线
D.大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时最多可辐射出两种频率的可见光
4.碳14（C14）鉴年法是科技考古的重要实践，通过该方法，研究者得以精确测定三星堆遗址中埋藏坑及文物的年代，为揭示古蜀文明的历史脉络提供了科学依据，已知C14的半衰期为5730年，则下列说法错误的是（　　）
A.若测得一具古生物遗骸中14C含量只有活体中的12.5%，则这具遗骸距今经历了3个半衰期
B.若测得一具古生物遗骸中14C含量只有活体中的12.5%，则这具遗骸距今约有17190年
C.由于地球上的温室效应，会导致C14的半衰期变长，从而影响考古学家对古生物年代的鉴定
D.C14的衰变方程为，衰变中产生的电子本质是原子核内的一个中子转化成一个质子，从而放出一个电子
5.氧气分子在0℃和100℃温度下单位速率区间的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示。下列说法正确的是（　　）
A.图中两条曲线和横轴围成的区域的面积不相等
B.图中虚线对应氧气分子的平均速率较小的情形
C.图中实线对应氧气分子在0℃时的情形
D.与0℃时相比，100℃时氧气分子速率出现在0-400m/s区间内的分子数占总分子数的百分比大
6.一列简谐横波沿x轴传播，s时的波形图如图甲所示，质点P的平衡位置坐标m，质点Q的平衡位置坐标m，质点P的振动图像如图乙所示，则下列说法正确的是（　　）
A.质点P的振动方程为cm
B.该横波向左传播，波速为0.4m/s
C.s时，质点Q的振动方向为y轴正方向
D.P、Q两质点之间的距离最大值是10cm
7.如图甲所示，日晕是日光通过卷层云时，受到冰晶的折射或反射形成的。如图乙所示为一束太阳光射到六角形冰晶上时的光路图，a、b为其折射出的光线中的两种单色光，下列说法正确的是（　　）
A.在冰晶中，b光的传播速度较大
B.用同一装置做单缝衍射实验，b光中央亮条纹更宽
C.用a、b两种光照射同一锌板，若a光能使锌板发生光电效应，则b光也一定能使锌板发生光电效应
D.从同种玻璃中射入空气发生全反射时，a光的临界角较小
二、多项选择题∶本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全都选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8.关于下列四幅图中物理现象的分析，下列说法正确的是（　　）
A.甲图中水黾停在水面而不下沉，是液体表面张力作用的结果
B.乙图中将棉线圈中肥皂膜Q刺破后，扩成一个圆孔，是液体表面张力作用的结果
C.丙图中毛细管中浸润液体呈凹液面并低于管外液面，不浸润液体呈凸液面并高于管外液面
D.丁图中玻璃管的裂口在火焰上烧熔后，它的尖端会变钝，是一种浸润现象
9.如图甲是利用光电管进行光电效应的实验装置。分别用a、b、c三束单色光照射阴极K，调节A、K间的电压U，得到光电流I与电压U的关系图像如图乙所示，由图可知（　　）
A.用b光照射时，金属板K的逸出功变小
B.b光子的能量大于a光子的能量
C.对于b光，A、K间的电压低于Ua时，将不能发生光电效应
D.a光和c光的频率相同，但a光的强度更强
10.一定质量理想气体的压强与热力学温度的变化关系图像如图所示，其中为等容线，下列说法正确的是（　　）
A.的过程中，气体从外界吸收的热量等于其内能的增加量
B.的过程中，气体对外界做功，气体内能减少
C.的过程中，气体体积增大，气体对外界做功
D.的过程中，气体分子与容器壁每秒碰撞的次数增加
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11.（6分）如图所示，在用可拆变压器“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，
（1）为更好完成此实验，必须要选用的器材有________。
A.带闭合铁芯的原、副线圈 B.无铁芯的原、副线圈
C.交流电源 D.直流电源
E.多用电表（交流电压挡） F.多用电表（交流电流挡）
（2）某实验小组将原线圈接、接线柱上，副线圈接、接线柱上，通过实验，记录的数据如下表：
原线圈两端的电压 2.00 4.00 6.00 8.00
副线圈两端的电压 3.98 7.96 12.30 15.97
表格中肯定不符合实际的一个数据为________。
（3）由上述表格中符合实际的数据分析可知，变压器原、副线圈电压与匝数的关系为（文字表达）________。
12.（8分）某实验小组在做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验时，配制的油酸酒精溶液的浓度为每溶液中有纯油酸，用量筒和注射器测得上述溶液有80滴，用注射器把一滴该溶液滴入表面撒有爽身粉的盛有水的浅盘里，待水面稳定后，画出油酸薄膜的轮廓如图所示：
（1）本实验中做了三点理想化假设；
①将油酸分子视为球形；
②将散开后的油膜视为________；
③油酸分子是紧挨在一起的。
（2）该实验配置的油酸酒精溶液中，一滴该溶液中纯油酸的体积为________。
（3）若图中正方形小方格的边长为1cm，由此可估测出油酸分子的直径是________m。（结果保留1位有效数字）
（4）若实验中使用的油酸酒精溶液是久置的，则计算得到的油酸分子直径将________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
13.（10分）如图所示，导热性良好粗细均匀的足够长玻璃管开口向下竖直放置，管内用一段高度h=10cm的水银柱，封闭了长度L1=12cm的空气柱，已知大气压强p0=76cmHg，初始时环境温度T1=300K。（假设水银柱距管口足够长，sin37°=0.6，cos37°=0.8）
（1）缓慢加热玻璃管，使温度升至T2=350K，求此时空气柱的长度L2；
（2）保持温度T2不变，将玻璃管顺时针缓慢转动37°，稳定时求空气柱的长度L3.
14.（14分）如图所示，在一泳池底部固定有一个可单独发射不同颜色光的激光光源，有一光屏竖直固定在水中，光屏露出水面的部分足够长。现向水面的O点发射一束激光a，入射角为30°，激光透出水面后在光屏上形成光点A，若沿相同方向向水面的O点发射一束激光b，激光透出水面后在光屏上形成光点B，已知激光a从水射向空气时发生全反射的临界角为37°，激光b从水射向空气时发生全反射的临界角为53°，（其中激光a、b在真空中的传播速度均为c，sin37°=，sin53°=）求：
（1）激光a、激光b在水中的折射率分别是多少；
（2）激光a、激光b在水中的传播速度大小分别是多少；
（3）若O点到光屏的距离为L，则光点A、B的距离为多大。
15.（16分）如图甲所示，在某星球上竖直固定两个相距1m的光滑平行金属导轨MN、PQ，导轨足够长且电阻不计，两导轨上端连接电路，定值电阻R1=2Ω，R2为电阻箱，导轨所在区域存在垂直导轨平面向里的匀强磁场。质量为0.1kg、电阻为1Ω、长为1m的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，现调节电阻箱R2的阻值为3Ω并保持不变，t=0时刻开关S断开，将金属棒由静止释放，1s时再闭合开关S。整个过程中金属棒运动的v-t图像如图乙所示，t0时刻图线的切线刚好水平，闭合开关S后，当金属棒总共下滑54m时速度恰好达到最大值。求：
（1）该星球表面的重力加速度g；
（2）该匀强磁场的磁感应强度大小；
（3）t0时间内，金属棒产生的焦耳热。
2024-2025学年第二学期县域联盟测评高二物理试题参考答案
1.答案：A
解析：由电阻定律知该鸟两爪间导线的电阻为则由欧姆定律得，该鸟两爪间的电压为，A正确。
2.答案：A
解析：球A做自由落体运动，到达C点的时间为，当弧BC所对的圆心角小于5°时，球B在圆弧的支持力和重力G的作用下做简谐运动（与单摆类似），它的振动周期为因此球B运动到C点所需的时间是，故，显然球A先到达C点，A正确，BCD错误。
3.答案：C
解析：通过电热器的电流在一个周期的时间内产生的焦耳热为，得电流有效值为，C正确。
4.答案：B
解析：由图乙可知，质点P的振动方程为，A错误；由题图乙知，在时，质点P正通过平衡位置沿y轴正方向振动，根据“上下坡法”可知波向左传播，由题图甲可知波长为，由题图乙可知周期，则波速为，B正确；质点Q与质点P相差半个波长，故振动方向相反，则时，质点Q沿y轴负方向振动，C错误；质点不会随波迁移，只在平衡位置附近振动，由题图甲可知振幅，且P、Q平衡位置间距为80cm，则P、Q之间的最大距离为，D错误。
5.答案：C
解析：由题图可知，太阳光射入六角形冰晶时，a光的偏折程度小于b光的偏折程度，由折射定律可知，六角形冰晶对a光的折射率小于对b光的折射率，由知b光的传播速度较小，A错误；b光的折射率大，波长短，用同一装置做单缝衍射实验，b光中央亮条纹更窄，B错误；a光的波长大于b光波长，根据双缝干涉的条纹间距公式可知，a光干涉条纹间距更大，C正确；由临界角公式知a光的临界角较大，D错误。
6.答案：A
解析：根据得炮弹的加速度大小为，根据牛顿第二定律，得炮弹所受的安培力大小，根据安培力公式，解得。A正确。
7.答案：C
解析：粒子能在图中加速电场中加速，说明粒子受电场力方向向下，与电场线方向相同，说明粒子带正电，A错误；粒子通过速度选择器时，静电力与洛伦兹力平衡，则洛伦兹力方向应水平向左，由左手定则知，磁场的方向应垂直纸面向外，B错误；由可得，，C正确；粒子打在胶片上的位置到狭缝的距离即其做匀速圆周运动的直径，可见D越小，则粒子的比荷越大，D错误。
8.答案：BCD
解析：A点处的电场线比B点处的电场线密集，因此A点的电场强度比B点的电场强度大，A错误；沿着电场线的方向电势逐渐降低，可知B点电势高于A点电势，正电荷在电势高处的电势能较大，则，B正确；，又，由可以判断，C正确；负电荷所受电场力方向与电场方向相反，即由B指向C，与运动方向相同，所以负电荷由B向C移动过程中静电力做正功，D正确。
9.答案：BC
解析：根据双缝干涉的条纹间距公式可知，要想增大干涉条纹间距，可以增大双缝与屏之间的距离，但是与单缝、双缝之间的距离无关，A错误，B正确；若将滤光片由绿色换成红色，可知波长变大，则光屏上相邻两条暗条纹间的距离增大，C正确；若将滤光片由绿色换成紫色，可知波长变小，则光屏上相邻两条暗条纹间的距离减小，D错误。
10.答案：ABD
解析：由得，轨迹半径，A正确；由题图可知偏转角满足：，所以，B正确；由及可得带电粒子在磁场中运动的周期，所以带电粒子在磁场中运动的时间，所以，C错误；带电粒子在离开磁场时偏离入射方向的距离，D正确。
11.答案：（1）ACE（2分）（2）12.30（2分）（3）理想变压器原、副线圈的电压之比等于原、副线圈的匝数之比。（答案写出文字表达即可，多写公式不扣分）（2分）
解析：（1）为了完成实验，需要使用交流电源变压，故选用多用电表的交流电压挡。为了让变压效果明显，需要带闭合铁芯的原、副线圈。（2）由于实际实验中为非理想变压器，存在磁损、铜损、铁损等能量损耗，所以副线圈的电压不可能大于2倍，故错误的数据肯定是12.30.（3）如果忽略磁损、铜损、铁损等能量损耗，即理想变压器原、副线圈的电压之比等于原、副线圈的匝数之比，即。
12.答案：（1）大于（2分）（2）（2分），（2分）（3）（2分）
解析：（1）滑块A和滑块B发生碰撞，用质量大的滑块A碰质量小的滑块B，则不会发生反弹，所以。（2）滑块经过光电计时器时做匀速运动，则碰前滑块A的速度为，碰后滑块A的速度，碰后滑块B的速度。（3）由动量守恒定律，化简可得。
13.答案：（1）
解析：（1）（2分）两板间匀强电场的电场强度大小为（2分）
（2）（8分）带电粒子在电场中做类平抛运动，设带电粒子的加速度为，粒子在电场中运动的时间为，带电粒子的加速度（2分）
沿极板方向有（2分）
垂直极板方向有（2分）
联立解得（2分）
14.答案：（1），（2），（3）
解析：（1）由（2分）
得（2分）
（1分）
（2）由（1分）
得（2分）
（2分）
（3）如图所示，入射角均为30°，设激光a、b在空气中的折射角分别为。
由（1分）得，同理
则（1分）
同理（1分）
则（1分）
15.答案：（1）（2）（3）
解析：（1）由题意可知，0-1s内，金属棒做自由落体运动，图像的斜率表示加速度。（2分）
则（2分）
（2）金属棒达到时，金属棒受力平衡，则有（2分）
其中（2分）
代入数据联立解得（2分）
（3）由能量守恒定律得（2分）
代入数据解得（2分）
金属棒产生的热量（2分）