山东济宁一中2024年高二下学期6月月考物理试题

济宁市第一中学
2023—2024学年度第二学期质量检测（三）
高二物理
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.回答选择题时，选出每小题答案后，用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。

3.回答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，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。

保持卡面清洁，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.下列说法中正确的是（）
A.分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大
B.密闭容器中20℃的水滴蒸发成同温度的水蒸气，其内能不变
C.温度相同的氢气和氦气，氢气分子和氦气分子的平均速率相同
D.打扫房间时，看到透过窗户的“阳光柱”里粉尘的运动是布朗运动
2.在利用光电管装置研究光电效应的实验中，某同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与
）
A.三条曲线对应的三种照射光的频率大小关系为ννν=>甲乙
丙B.甲光对应的截止频率大于乙光对应的截止频率
C.甲、丙两种光所产生的光电子的最大初动能相同
D.甲、丙两种光所产生的光电子的动能相同
3.贫铀弹在爆炸中有很多23892U 残留，其半衰期极为漫长且清理困
难，所以对环境的污染严重而持久。

23892U 经过α衰变和β衰变后变成新核—氡核（22286Rn ），其衰变方程式为2382229286U Rn+Xα+Yβ→，下列说法中正确的是（
）A.衰变方程中X 等于4，Y 等于2
B.如果将来气候变暖会加快
23892U 的衰变C.23892U 的比结合能大于22286Rn 的比结合能
D.23892U 能发生β衰变是因为铀核中含有β粒子
4.根据热力学定律，下列说法中正确的是（
）A.利用永久磁体间的作用力可以造一台永远转动的机械
B.对能源的过度消耗使自然界的能量不断减少，形成“能源危机”
C.一定质量的理想气体通过等压变化和等容变化升高1℃吸收的热量不同
D.电冰箱通电后把箱内低温物体的热量传到箱外高温物体说明热传递不存在方向性
5.旅行者1号探测器是目前离地球最远的人造天体，探测器内电磁波发生电路
包含L C 电磁振荡电路，设在某时刻电路中电流的方向和电容器上、下极板带
电情况如图所示，下列说法中正确的是（
）A.电容器所带电荷量正在逐渐增大
B.电路中电场能正在转化为磁场能
C.若增大电容器的电容，则发射的电磁波频率变大
D.若减小线圈的自感系数L ，则发射的电磁波波长变长
6.如图所示，在理想自耦变压器的输入端和输出端分别连接阻值为
R 1=2Ω、R 2=8Ω的定值电阻，原线圈匝数为n 1=100匝，副线圈匝数n 2可
通过触片P 进行调节，已知原线圈接在稳定的交流电源上，电动势的表达式为()2202sin 100
V
e t π=，电源内阻r =6Ω，电压表、电流表均
为理想电表。

则当n 2=50匝时，通过电阻R 1的电流为（
）A.4.5A B.5.5A C.6.5A
D.7.5A 7.如图甲所示，一半径为r 、电阻为R 的圆形金属导线框放置在绝缘水平面上，其直径MN 所在的虚线左、右两侧空间均存在垂直水平面的磁场。

左侧空间磁场为匀强磁场，磁感应强度大小为2B 0，方向垂直水平面向下，右侧磁场的磁感应强度B 随时间t 的变化规律如图乙所示，规定垂直水平面向下为正方向，其中B 0、t 0都是已知量。

由于水平面粗糙，导线框一直处于静止状态。

则下列说法中正确的是（
）
A.0~2t 0时间内导线框受到的摩擦力方向一直向右
B.2t 0时刻导线框受到的摩擦力为0
C.2t 0时刻导线框受到的安培力大小为23
00
4B r Rt πD.0~4t 0时间内通过导线框横截面的电荷量为202B r R
π
8.如图所示，磁敏元件在越来越多的电子产品中被使用，磁性皮套结合霍尔元件可以对手机屏幕起到控制作用，打开皮套时磁体远离霍尔元件，手机屏幕变亮；合上皮套时磁体靠近霍尔元件，屏幕熄灭。

一块宽度为d 、长度为l 、厚度为h 的矩形半导体霍尔元件，通入方向向右大小为I 的电流，手机套合上时，元件处于垂直于上表面向上且磁感应强度大小为B 的匀强磁场中，元件的前、后表面产生稳定电势差U ，已知
元件内的导电粒子是电荷量为e 的自由电子。

下列说法正确的是（）
A.元件前表面的电势高于后表面的电势
B.仅增大霍尔元件的厚度h ，则元件的前、后
表面间电势差U 会减小
C.自由电子所受电场力的大小为eU h
D.元件单位体积内的自由电子个数为IB
edU
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。

9.2022年3月23日，王亚平在“天宫课堂”的液桥演示实验中，将两块透明板上的水球接触后融成一体，然后将两块透明板缓缓分开，水球被拉长成柱体，形成了一个长约10cm 的液桥。

关于液桥实验，下列说法中正确的是（
）
A.水浸润透明板
B.液桥内的分子停止了无规则运动
C.液桥的形成是由于液体分子间存在相互作用力
D.如果在地球上完成该实验，液桥的最大长度将变长10.如图所示，一定质量理想气体从状态a 开始，经历了a →b →c →d →a 过
程后又回到状态a ，其中ba 的延长线通过坐标原点，气体a 、b 、c 、d 四个
状态的压强与温度的关系如图所示，则下列说法中正确的是（
）
A.在a →b →c →d →a 过程中，气体对外界做功
B.气体在ab 过程中吸收的热量小于cd 过程中放出的热量
C.气体在ab 过程中内能的增加量等于cd 过程中内能的减少量
D.气体在bc 过程中体积的变化量小于da 过程中体积的变化量
11.利用如图所示的实验装置可以测量磁感应强度，其中2为力敏传
感器，3为数字电压表，5为底部长为L 的线框。

当外界拉力作用
于力敏传感器的弹性梁上时，数字电压表上的读数U 与所加外力F
成正比，即U =kF ，式中k 为比例系数。

用绝缘悬丝把线框固定在力
敏传感器的挂钩上，并用软细铜丝连接线框与电源，当线框中电流为
零时，数字电压表的读数为U 0；当线框中电流为I 时，数字电压表
的读数为U 。

则下列说法中正确的是（
）A.线框受到的安培力为U
k B.线框受到的安培力为0||
U U k
-C.磁感应强度的大小为02U U kIL + D.磁感应强度的大小为0||
U U kIL
-12.如图甲所示，abcd 是竖直平面内的正方形闭合
金属线框，在线框的下方有一磁感应强度大小为B
的匀强磁场区域，MN 和PQ 是匀强磁场区域的水平
边界，与线框的bc 边平行，两边界的距离为h ，磁
场方向与线框平面垂直。

现让线框从距MN 某一高
度由静止开始下落，图乙是线框由开始下落到完全
穿过匀强磁场区域的v -t 图像，其中OA ∥BC ∥DE ，
曲线AB 与直线1v v =相切于B 点。

已知线框的边长为L （L h <），质量为m ，电阻为R ，当地的重力加速度为g ，下落过程中bc 边始终保持水平。

根据题中所给条件，下列说法中正确的是（
）A.v 1的大小为22
mgR
B L B.t 2是线框全部进入磁场的时刻，t 4是线框全部离开磁场的时刻
C.从开始下落到完全穿过匀强磁场区域的过程中，线框中产生的焦耳热为()
mg L h +D.24~t t 过程中流过线框横截面的电荷量比21~t t 过程中流过线框横截面的电荷量多
三、非选择题：本题共6小题，共60分。

13.某实验小组利用图甲所示装置进行“探究气体的等温变化规律”实验，通过向竖直放置的U 型玻璃管开口端多次注入水银改变气体的状态，每次缓慢注入水银后，均测量U 型玻璃管两端液面的高度差h 1（cm ）以及封闭的气柱的长度h 2（m ）。

一次实验中，该小组通过多次测量记录多组h 1和的h 2数据，然后以h 1为纵坐标、以21h 为横坐标作出12
1h h -图像如图乙所示，已知图像的斜率为k ，图像与纵轴的截距为-b 。

（1）实验中，每次注入水银时都需要缓慢注入，其目的是______；
（2）根据上述条件可知，大气压强为______cmHg （用所给的字
母表示）；
（3）某次实验中，测得的h ₁=h 0，则此时封闭的气柱长度为
______m （用所给的字母表示）；
（4）该小组先后进行了两次实验，两次实验中封闭的气体质量相同，但在第一次实验中的环境温度要比第二次实验的环境温度高，则第一次实验得到的121h h -图像的斜率相比第二次实验得到的121h h -图像的斜率______（选填“偏大”、“不变”或“偏小”）。

14.回旋加速器是用来加速一群带电粒子使它获得很大动能的仪器，其核心部分是两个形
金属扁盒，两盒分别和一高频交流电源两极相接，以便在盒间的窄缝中形成一匀强电场，高
频交流电源的周期与带电粒子在形盒中的运动周期相同，使粒子每穿过窄缝都得到加速(尽
管粒子的速率和半径一次比一次增大，运动周期却始终不变)，两盒放在匀强磁场中，磁场方
向垂直于盒底面，磁场的磁感应强度为，离子源置于形盒的中心附近，若离子源射出粒子的电量为，质量为，最大回转半径为，其运动轨道如图所示，则：
(1)两盒所加交流电的频率为______。

(2)粒子离开回旋加速器时的动能为______。

(3)设两形盒间电场的电势差为，盒间窄缝的距离为，其电场均匀，粒子在电场中加速所用的时间电为______，粒子在整个回旋加速器中加速所用的时间t 总
为______。

15.水力发电是获得清洁能源的重要途径之一、有一条河流，水的流量为32m /s Q =，落差5m h =，水的密度为331.010kg/m ρ=⨯，现利用其发电，若发电机的总效率为150%η=，输出电压为1240V U =，输电线的总电阻为30ΩR =，为满足用电的需求，使用户获得220V 的电压，此时输电线上允许损失的电功率与发电机输出电功率的比值为26%η=。

（取210m/s =g ）
（1）求输电线中的电流I ；
（2）分别求输电线路使用的理想升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比；
（3）如果输送的电能供“220V 100W ”的电灯使用，求能够正常发光的电灯的盏数。

16.如图所示，某兴趣小组设计了一款测量水深的装置，内壁光滑的P 、Q 两汽缸通过容积可忽略的细管相连。

汽缸P 上端开口，横截面积为2S ，汽缸Q 下端封闭，横截面积为S ，使用前用密闭良好的轻质活塞A 和B 在两汽缸内分别封闭一定质量的理想气体，稳定时活塞A 距P 底部距离为L ，P 内部气体压强为p 0，活塞B 恰好位于汽缸Q 顶端且距汽缸底部为L ，缸内气体压强为4p 0。

使用时将此装置置入深水中，根据测
量活塞相对汽缸的位置可计算出装置所处位置的水深。

已知外界大气压强始终
为p 0（p 0相当于10m 高的水柱产生的压强）缸中气体温度保持不变。

（1）若将该装置放在水面下10m 处（L <<10m ），求稳定后活塞A 相对汽缸P
向下移动的距离d ；
（2）求该装置可测量水深的最大值h m 。

17.如图所示，足够长的光滑水平长直金属导轨放在磁感应强度大小为B=0.4T的匀强磁场中，导轨平面位于水平面内，匀强磁场的方向与轨道面垂直，轨道宽L=0.5m，将一质量为m=0.2kg、电阻为r=0.05Ω的导体棒垂直静置于导轨上。

当开关S与a接通时，电源可提供恒定的I=2A电流，电流方向可根据需要进行改变，开关S与b接通时，所接定值电阻的电阻R=0.15Ω，开关S与c接通时，所接电容器的电容C=5F （耐压值足够大），若开关S的切换与电流的换向均可在瞬间完成，不计导轨的电阻，导体棒在运动过程中始终与导轨接触良好。

（1）若开关S始终接a，求棒在运动过程中的加速度大小；
（2）若开关S先接a，当棒的速度为v0=4m/s时：
（i）立即与b接通，求此时棒两端电势差的绝对值；
（ii）立即与c接通，求此后电容器所带电荷量的最大值；
18．如图甲为一粒子收集装置，粒子源靠近加速区水平极板M、N的M板，N板下方偏转区为一对长为L、间距为d＝1.5L的竖直极板P、Q，下方区域存在着垂直于纸面的匀强磁场，磁场上边界的部分放有粒子收集板。

极板M、N中间开有小孔，两小孔的连线为竖直极板P、Q的中线，与磁场上边界的交点为O。

加速区极板M、N之间的电压为U
0；竖直极板P、Q之间的电势差U
PQ
随时间t变化的图象如图乙所示；磁
场的磁感应强度B=1B0，粒子源连续释放初速度可忽略、质量为m、带电量为+q的粒子，这些粒子经加速区电场获得速度进入电场偏转区后再进入磁场区域，最终被Q板右侧的粒子收集板全部收集。

已知粒子在电场偏转区中运动的时间远小于电场变化的周期，忽略极板P、Q间电场的边界效应，粒子重力不计。

求：
（1）带电粒子进入电场偏转区时的速率v
1
；
（2）磁场上、下边界区域的最小宽度D；
（3）收集板的最小长度l及对应收集板左端至O
点距离x。