高二物理期中模拟卷（黑吉辽蒙专用，选择性必修第二册第2～5章；选择性必修第三册第1～4章）-学易金卷：2024-2025学年高中下学期期中模拟考试

2024-2025学年高二物理下学期期中模拟卷 答题卡 姓 名：__________________________ 准考证号： 贴条形码区 考生禁填： 缺考标记 违纪标记 以上标记由监考人员用2B铅笔填涂 选择题填涂样例： 正确填涂 错误填涂 [×] [√] [／] 1．答题前，考生先将自己的姓名，准考证号填写清楚，并认真核准条形码上的姓名、准考证号，在规定位置贴好条形码。 2．选择题必须用2B铅笔填涂；填空题和解答题必须用0.5 mm黑色签字笔答题，不得用铅笔或圆珠笔答题；字体工整、笔迹清晰。 3．请按题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。 4．保持卡面清洁，不要折叠、不要弄破。 注意事项 第Ⅰ卷（请用2B铅笔填涂） 1 [A] [B] [C] [D] 2 [A] [B] [C] [D] 3 [A] [B] [C] [D] 4 [A] [B] [C] [D] 5 [A] [B] [C] [D] 6 [A] [B] [C] [D] 7 [A] [B] [C] [D] 8 [A] [B] [C] [D] 9 [A] [B] [C] [D] 10 [A] [B] [C] [D] 第Ⅱ卷（请在各试题的答题区内作答） 11．（6分） （1）__________________________（2分）； （2）_____________（2分）；______________（2分） 12．（8分） （1）______________（2分）_______________（2分）； （2）______________（1分）； （3）_________________（1分）；____________（2分） 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 13．（10分） 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 14．（12分） 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 15．（18分） 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 非 答 题 区 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 非 答 题 区 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 物理 第4页（共6页） 物理 第5页（共6页） 物理 第6页（共6页） 物理 第1页（共6页） 物理 第2页（共6页） 物理 第3页（共6页） 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年高二物理下学期期中模拟卷 （考试时间：75分钟，分值：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写 在本试卷上无效。 3．测试范围：人教版2019选择性必修第二册第2~5章；选择性必修第三册第1~4章。 4．难度系数：0.65。 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，第8~10题有多项符合题目要求。每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分。 1．某地某天的气温变化趋势如图甲所示，细颗粒物（PM2.5等）的污染程度为中度，出现了大范围的雾霾。在11：00和14：00的空气分子速率分布曲线如图乙所示，横坐标v表示分子速率，纵坐标表示单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比。下列说法不正确的是（　　） A．细颗粒物在大气中的移动是由于细颗粒物分子的热运动 B．9：00时空气分子的平均速率比10：00时大 C．图乙中实线表示14：00时的空气分子速率分布曲线 D．单位时间内空气分子对细颗粒物的平均撞击次数，14：00时比12：00时多 2．卢瑟福α粒子散射实验的装置示意图如图所示，荧光屏和显微镜一起分别放在图中A、B、C、D四个位置时，关于在相同时间（足够长）内观察到的现象，下列说法正确的是（　　） A．在B位置时观察到屏上的闪光最多 B．在B位置时屏上能观察到闪光，是因为α粒子发生了衍射 C．在D位置时屏上一定不能观察到闪光 D．在C位置时观察到屏上的闪光次数比在D位置时观察到的多 3．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→b D．线圈平面与磁场方向平行时，磁通量变化率为零 4．2025年蛇年春节，小明同学把100个相同的小灯泡串联组成一串彩灯接在一正弦式交流电源两端，其电压随时间变化的图像如图所示，此时小灯泡正常发光。小灯泡的额定电流为0.5A，下列说法正确的是（    ） 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4.4 5．把线圈、电容器、小灯泡、开关、交流电源AC分别组成甲、乙两电路，闭合开关后（    ） A．甲中抽去线圈铁芯，灯泡变亮 B．甲中交流电频率增加，灯泡变亮 C．乙中有电荷流过电容器极板间 D．乙中电容器右极板右移，灯泡变亮 6．如图所示，某理想变压器有两个副线圈，匝数分别为和，所接的负载满足，原线圈接一有效值恒定的正弦式交变电流。当只闭合开关时，理想交流电流表示数为1A，当和都闭合时，电流表示数为3A，则为（　　） A．1∶1 B．1∶2 C．1∶3 D．1∶4 7．一群处于能级的氢原子向低能级跃迁时发出的光中，只有其中2种光、照射到图（a）中阴极K上时能发生光电效应，测得光电流随电压变化的图像如图（b）所示。已知氢原子的能级图如图（c）所示，，则为（    ） A．1.55V B．2.11V C．3.34V D．3.51V 8．如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间的距离的关系如图中曲线所示。F＞0为斥力，F＜0为引力。a、b、c、d为x轴上四个特定的位置。现把乙分子从a处由静止释放，则 （　　） A．乙分子由a到b做加速运动，由b到c做减速运动 B．乙分子由a到c做加速运动，到达c时速度最大 C．乙分子由a到b的过程中，两分子间的分子势能一直减小 D．乙分子由b到d的过程中，两分子间的分子势能一直增大 9．一定质量的理想气体状态变化如图所示，其中p1=3p2，V2=4V1，由状态1→2→3→1（气体外界非真空）的过程中，下列说法正确的是（　　） A．由状态1→2的过程，气体对外做功，温度降低 B．由状态2→3的过程，气体分子热运动的平均动能减小 C．由状态3→1的过程，气体内能增加，向外界放出热量 D．由状态1→2→3→1的过程，气体从外界吸收热量 10．大理的“风花雪月”中风还为我们提供了清洁能源。某实验小组模拟风力发电厂输电网络供电的装置如图所示。已知发电机转子以角速度匀速转动，升、降压变压器均为理想变压器，输电线路上的总电阻可简化为一个定值电阻。当用户端接一个定值电阻时，上消耗的功率为。不计其余电阻，下列说法正确的是（　　） A．风速增加，若转子角速度增加一倍，则上消耗的功率为 B．输电线路距离增加，若阻值增加一倍，则消耗的功率为 C．若升压变压器的副线圈匝数增加一倍，则上消耗的功率为 D．若在用户端再并联一个与完全相同的电阻，则上消耗的功率增大 二.实验题（本大题共2小题，共14.0分。第一小题6分，第二小题8分） 11．(1)“用油膜法估测油酸分子的大小”实验的简要步骤如下： A．将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓内的方格数（不足半个的舍去，多于半个的算一个），再根据方格的边长求出油膜的面积S； B．将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板上； C．用浅盘装入约2 cm深的水，然后将爽身粉或石膏粉均匀地撒在水面上； D．用公式，求出薄膜厚度，即油酸分子直径的大小； E．根据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V。 F．用注射器或滴管将事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，记下量筒内增加一定体积时的滴数。 上述实验步骤的合理顺序是 。 (2)在步骤B中滴入盛水浅盘中的油酸酒精溶液所含的纯油酸的体积为，将画有油膜轮廓的玻璃板放在方格边长为1 cm的坐标纸上，水面上散开的油膜轮廓如图所示，该油膜面积为 cm2，油酸分子直径约为 m。 12．由半导体材料制成的热敏电阻阻值是温度的函数。基于热敏电阻对温度敏感原理制作一个火灾报警系统，要求热敏电阻温度升高至时，系统开始自动报警。所用器材有： 直流电源（，内阻不计）         电流表（量程，内阻约） 电压表（量程，内阻约为）    热敏电阻 滑动变阻器（最大阻值）       电阻箱（最大阻值） 报警器（内阻很小，流过的电流超过时就会报警） 单刀单掷开关、单刀双掷开关、导线若干。 (1)用图（a）所示电路测量热敏电阻的阻值。当温度为时，电压表读数为，电流表读数为；当温度为时，调节，使电压表读数仍为，电流表指针位置如图（b）所示。温度为时，热敏电阻的阻值为 （保留三位有效数字）。从实验原理上看，该方法测得的阻值比真实值略微 （填“偏大”或“偏小”）； (2)如果热敏电阻阻值随温度升高而变大，则其为正温度系数热敏电阻，反之为负温度系数热敏电阻。基于以上实验数据可知，该热敏电阻为 （填“正”或“负”）温度系数热敏电阻； (3)某同学搭建一套基于该热敏电阻的火灾报警系统，实物图连线如图（c）所示，正确连接后，先使用电阻箱进行调试，其阻值设置为 ，滑动变阻器阻值从最大逐渐减小，直至报警器开始报警，此时滑动变阻器连入电路的阻值为 。调试完毕后，再利用单刀双掷开关的选择性开关功能，把热敏电阻接入电路，可方便实现调试系统和工作系统的切换。（结果均保留到个位） 三.解答题（本大题共3小题，共40.0分。第一小题10分，第二小题12分，第三小题18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的转速匀速转动，已知匀强磁场磁感应强度，矩形线圈通过滑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。 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，电热丝电阻为，加热时间为，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； (3)若电热丝接在匝数比为的变压器副线圈上，原线圈为正弦式交流电，问原线圈的电压峰值为多少？ 15．如图所示，两足够长、电阻不计的光滑平行轨道固定在水平面内，处于磁感应强度大小为、方向竖直向上的匀强磁场中，平行直轨道间距为。两根完全相同的导体棒P、Q质量均为，接入电路的电阻均为，在导体棒P的中点对棒施加一个平行于轨道的外力，导体棒P的速度随时间的变化规律为（v0、T为已知量）。开始时导体棒Q垂直轨道放置且处于锁定状态。导体棒始终与轨道垂直且接触良好。 (1)导体棒Q处于锁定状态时，求外力在一个周期内所做的功； (2)当导体棒P的速度达到的瞬间，改变外力，使导体棒P保持匀速运动，此时立即解除导体棒Q的锁定，求导体棒Q的加速度大小随其速率变化的关系式及导体棒Q的最大速度； (3)在（2）中，若从解除锁定到速度刚好达到最大，导体棒Q移动的位移为，求这一阶段通过导体棒Q的电荷量及所用时间。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年高二物理下学期期中模拟卷 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，第8~10题有多项符合题目要求。每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 A D C D A B C BC BD AC 二、实验题：本题共2小题，共14分。 11．【答案】(1)FECBAD（2分）；(2) 84（2分）; （2分） 12．【答案】】(1) 600（2分）；偏大（2分）；(2)负（1分）；(3) 600（1分）；3000（2分） 三.解答题（本大题共3小题，共40.0分。第一小题10分，第二小题12分，第三小题18分） 13．【详解】（1）因为（1分） 根据题已知可得感应电动势的最大值（2分） 图示中线圈处于垂直中性面的位置，可得感应电动势瞬时值表达式为（2分） （2）根据最大值与有效值之间的关系可得发电机产生感应电动势的有效值：（1分） 定值电阻R两端电压电压（1分） 即电压表读数为150V。 （3）由闭合电路欧姆定律可知（1分） 所以（2分） 14．【详解】（1）设活塞上移距离，根据盖-吕萨克定律（2分） 即 则活塞移动距离为（1分） （2）外界对气体做功为（1分） 对活塞受力分析可知（1分） 气体吸收的热量为（1分） 由热力学第一定律可知（1分） 则该气体增加的内能为（1分） （3）由匝数与电压关系可知（1分） 其中（1分） 解得 （1分） 则原线圈的电压峰值为（1分） 15．【详解】（1）导体棒Q处于锁定状态时，设导体棒P运动产生的电动势为，有（2分） 电动势的有效值（1分） 电路中电流的有效值（1分） 外力在一个周期内所做的功（1分） （2）解除锁定后，设回路总电动势为，回路中的电流为，有（1分） 而（1分） 对导体棒，有（1分） 解得（1分） 当导体棒的加速度时，速度最大，即（2分） （3）设导体棒Q速度为时，经过一小段时间，速度变化量为，流经导体棒Q的电荷量为，前进的距离为，对导体棒Q，有（1分） 导体棒Q从解除锁定到速度达到最大的过程，有（1分） 可得（1分） 另有（1分） 即（1分） 导体棒Q从解除锁定到速度达到最大的过程，有（1分） 解得（1分） / 学科网（北京）股份有限公司 $$………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… 此卷只装订不密封 ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… … 学校：______________姓名：_____________班级：_______________考号：______________________ 2024-2025学年高二物理下学期期中模拟卷 （考试时间：75分钟，分值：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写 在本试卷上无效。 3．测试范围：人教版2019选择性必修第二册第2~5章；选择性必修第三册第1~4章。 4．难度系数：0.65。 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，第8~10题有多项符合题目要求。每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分。 1．某地某天的气温变化趋势如图甲所示，细颗粒物（PM2.5等）的污染程度为中度，出现了大范围的雾霾。在11：00和14：00的空气分子速率分布曲线如图乙所示，横坐标v表示分子速率，纵坐标表示单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比。下列说法不正确的是（　　） A．细颗粒物在大气中的移动是由于细颗粒物分子的热运动 B．9：00时空气分子的平均速率比10：00时大 C．图乙中实线表示14：00时的空气分子速率分布曲线 D．单位时间内空气分子对细颗粒物的平均撞击次数，14：00时比12：00时多 2．卢瑟福α粒子散射实验的装置示意图如图所示，荧光屏和显微镜一起分别放在图中A、B、C、D四个位置时，关于在相同时间（足够长）内观察到的现象，下列说法正确的是（　　） A．在B位置时观察到屏上的闪光最多 B．在B位置时屏上能观察到闪光，是因为α粒子发生了衍射 C．在D位置时屏上一定不能观察到闪光 D．在C位置时观察到屏上的闪光次数比在D位置时观察到的多 3．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→b D．线圈平面与磁场方向平行时，磁通量变化率为零 4．2025年蛇年春节，小明同学把100个相同的小灯泡串联组成一串彩灯接在一正弦式交流电源两端，其电压随时间变化的图像如图所示，此时小灯泡正常发光。小灯泡的额定电流为0.5A，下列说法正确的是（    ） 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4.4 5．把线圈、电容器、小灯泡、开关、交流电源AC分别组成甲、乙两电路，闭合开关后（    ） A．甲中抽去线圈铁芯，灯泡变亮 B．甲中交流电频率增加，灯泡变亮 C．乙中有电荷流过电容器极板间 D．乙中电容器右极板右移，灯泡变亮 6．如图所示，某理想变压器有两个副线圈，匝数分别为和，所接的负载满足，原线圈接一有效值恒定的正弦式交变电流。当只闭合开关时，理想交流电流表示数为1A，当和都闭合时，电流表示数为3A，则为（　　） A．1∶1 B．1∶2 C．1∶3 D．1∶4 7．一群处于能级的氢原子向低能级跃迁时发出的光中，只有其中2种光、照射到图（a）中阴极K上时能发生光电效应，测得光电流随电压变化的图像如图（b）所示。已知氢原子的能级图如图（c）所示，，则为（    ） A．1.55V B．2.11V C．3.34V D．3.51V 8．如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间的距离的关系如图中曲线所示。F＞0为斥力，F＜0为引力。a、b、c、d为x轴上四个特定的位置。现把乙分子从a处由静止释放，则 （　　） A．乙分子由a到b做加速运动，由b到c做减速运动 B．乙分子由a到c做加速运动，到达c时速度最大 C．乙分子由a到b的过程中，两分子间的分子势能一直减小 D．乙分子由b到d的过程中，两分子间的分子势能一直增大 9．一定质量的理想气体状态变化如图所示，其中p1=3p2，V2=4V1，由状态1→2→3→1（气体外界非真空）的过程中，下列说法正确的是（　　） A．由状态1→2的过程，气体对外做功，温度降低 B．由状态2→3的过程，气体分子热运动的平均动能减小 C．由状态3→1的过程，气体内能增加，向外界放出热量 D．由状态1→2→3→1的过程，气体从外界吸收热量 10．大理的“风花雪月”中风还为我们提供了清洁能源。某实验小组模拟风力发电厂输电网络供电的装置如图所示。已知发电机转子以角速度匀速转动，升、降压变压器均为理想变压器，输电线路上的总电阻可简化为一个定值电阻。当用户端接一个定值电阻时，上消耗的功率为。不计其余电阻，下列说法正确的是（　　） A．风速增加，若转子角速度增加一倍，则上消耗的功率为 B．输电线路距离增加，若阻值增加一倍，则消耗的功率为 C．若升压变压器的副线圈匝数增加一倍，则上消耗的功率为 D．若在用户端再并联一个与完全相同的电阻，则上消耗的功率增大 二.实验题（本大题共2小题，共14.0分。第一小题6分，第二小题8分） 11．(1)“用油膜法估测油酸分子的大小”实验的简要步骤如下： A．将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓内的方格数（不足半个的舍去，多于半个的算一个），再根据方格的边长求出油膜的面积S； B．将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板上； C．用浅盘装入约2 cm深的水，然后将爽身粉或石膏粉均匀地撒在水面上； D．用公式，求出薄膜厚度，即油酸分子直径的大小； E．根据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V。 F．用注射器或滴管将事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，记下量筒内增加一定体积时的滴数。上述实验步骤的合理顺序是 。 (2)在步骤B中滴入盛水浅盘中的油酸酒精溶液所含的纯油酸的体积为，将画有油膜轮廓的玻璃板放在方格边长为1 cm的坐标纸上，水面上散开的油膜轮廓如图所示，该油膜面积为 cm2，油酸分子直径约为 m。 12．由半导体材料制成的热敏电阻阻值是温度的函数。基于热敏电阻对温度敏感原理制作一个火灾报警系统，要求热敏电阻温度升高至时，系统开始自动报警。所用器材有： 直流电源（，内阻不计）         电流表（量程，内阻约） 电压表（量程，内阻约为）    热敏电阻 滑动变阻器（最大阻值）       电阻箱（最大阻值） 报警器（内阻很小，流过的电流超过时就会报警） 单刀单掷开关、单刀双掷开关、导线若干。 (1)用图（a）所示电路测量热敏电阻的阻值。当温度为时，电压表读数为，电流表读数为；当温度为时，调节，使电压表读数仍为，电流表指针位置如图（b）所示。温度为时，热敏电阻的阻值为 （保留三位有效数字）。从实验原理上看，该方法测得的阻值比真实值略微 （填“偏大”或“偏小”）； (2)如果热敏电阻阻值随温度升高而变大，则其为正温度系数热敏电阻，反之为负温度系数热敏电阻。基于以上实验数据可知，该热敏电阻为 （填“正”或“负”）温度系数热敏电阻； (3)某同学搭建一套基于该热敏电阻的火灾报警系统，实物图连线如图（c）所示，正确连接后，先使用电阻箱进行调试，其阻值设置为 ，滑动变阻器阻值从最大逐渐减小，直至报警器开始报警，此时滑动变阻器连入电路的阻值为 。调试完毕后，再利用单刀双掷开关的选择性开关功能，把热敏电阻接入电路，可方便实现调试系统和工作系统的切换。（结果均保留到个位） 三.解答题（本大题共3小题，共40.0分。第一小题10分，第二小题12分，第三小题18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的转速匀速转动，已知匀强磁场磁感应强度，矩形线圈通过滑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。 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，电热丝电阻为，加热时间为，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； (3)若电热丝接在匝数比为的变压器副线圈上，原线圈为正弦式交流电，问原线圈的电压峰值为多少？ 15．如图所示，两足够长、电阻不计的光滑平行轨道固定在水平面内，处于磁感应强度大小为、方向竖直向上的匀强磁场中，平行直轨道间距为。两根完全相同的导体棒P、Q质量均为，接入电路的电阻均为，在导体棒P的中点对棒施加一个平行于轨道的外力，导体棒P的速度随时间的变化规律为（v0、T为已知量）。开始时导体棒Q垂直轨道放置且处于锁定状态。导体棒始终与轨道垂直且接触良好。 (1)导体棒Q处于锁定状态时，求外力在一个周期内所做的功； (2)当导体棒P的速度达到的瞬间，改变外力，使导体棒P保持匀速运动，此时立即解除导体棒Q的锁定，求导体棒Q的加速度大小随其速率变化的关系式及导体棒Q的最大速度； (3)在（2）中，若从解除锁定到速度刚好达到最大，导体棒Q移动的位移为，求这一阶段通过导体棒Q的电荷量及所用时间。 试题 第7页（共8页） 试题 第8页（共8页） 试题 第1页（共8页） 试题 第2页（共8页） 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年高二物理下学期期中模拟卷 （考试时间：75分钟，分值：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写 在本试卷上无效。 3．测试范围：人教版2019选择性必修第二册第2~5章；选择性必修第三册第1~4章。 4．难度系数：0.65。 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，第8~10题有多项符合题目要求。每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分。 1．某地某天的气温变化趋势如图甲所示，细颗粒物（PM2.5等）的污染程度为中度，出现了大范围的雾霾。在11：00和14：00的空气分子速率分布曲线如图乙所示，横坐标v表示分子速率，纵坐标表示单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比。下列说法不正确的是（　　） A．细颗粒物在大气中的移动是由于细颗粒物分子的热运动 B．9：00时空气分子的平均速率比10：00时大 C．图乙中实线表示14：00时的空气分子速率分布曲线 D．单位时间内空气分子对细颗粒物的平均撞击次数，14：00时比12：00时多 【答案】A 【详解】A．细颗粒物在大气中的移动是由于空气分子的热运动与气流的作用，故A错误； B．由图甲可知，9：00时的气温高于10：00时的气温，所以9：00时空气分子的平均速率比10：00时大，故B正确； C．由图乙可知实线对应的速率大的分子占的比例较大，对应的温度较高，所以图乙中实线表示14：00时的空气分子速率分布曲线，故C正确； D．14：00时的气温高于12：00时的气温，14：00时空气分子的平均速率较大，单位时间内空气分子对细颗粒物的平均撞击次数较多，故D正确。 故选A。 2．卢瑟福α粒子散射实验的装置示意图如图所示，荧光屏和显微镜一起分别放在图中A、B、C、D四个位置时，关于在相同时间（足够长）内观察到的现象，下列说法正确的是（　　） A．在B位置时观察到屏上的闪光最多 B．在B位置时屏上能观察到闪光，是因为α粒子发生了衍射 C．在D位置时屏上一定不能观察到闪光 D．在C位置时观察到屏上的闪光次数比在D位置时观察到的多 【答案】D 【详解】A．金箔原子内部很空旷，大多数α粒子基本不偏折，放在A位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数最多，故A错误； B．放在B位置时屏上能观察到闪光，说明α粒子与金原子内部带正电的物质有库仑力的作用，发生了散射，故B错误； C．放在D位置时，屏上可以观察到闪光，只不过极少，说明极少数α粒子发生大角度的偏折，故C错误； D．放在C位置时观察到屏上的闪光次数比在D位置时观察到的多，说明极少数α粒子发生较大偏折，可知原子内部带正电部分的体积小且质量大，故D正确。 故选D。 3．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→b D．线圈平面与磁场方向平行时，磁通量变化率为零 【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流改变方向，线圈每转动一周，有两次通过中性面，电流方向改变两次，指针左右摆动一次，故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。 4．2025年蛇年春节，小明同学把100个相同的小灯泡串联组成一串彩灯接在一正弦式交流电源两端，其电压随时间变化的图像如图所示，此时小灯泡正常发光。小灯泡的额定电流为0.5A，下列说法正确的是（    ） 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4.4 【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； D．每个小灯泡的额定电压为，根据；可得；选项D正确。 故选D。 5．把线圈、电容器、小灯泡、开关、交流电源AC分别组成甲、乙两电路，闭合开关后（    ） A．甲中抽去线圈铁芯，灯泡变亮 B．甲中交流电频率增加，灯泡变亮 C．乙中有电荷流过电容器极板间 D．乙中电容器右极板右移，灯泡变亮 【答案】A 【详解】A．甲中抽去线圈铁芯，则感抗变小，线圈对交流电的阻碍作用减小，灯泡变亮，故A正确； B．甲中交流电频率增加，则感抗变大，线圈对交流电的阻碍作用增强，灯泡变暗，故B错误； C．乙中电容器极板间为绝缘材料，所以乙中没有电荷流过电容器极板间，故C错误； D．乙中电容器右极板右移，根据，可知电容器电容减小，则容抗变大，对电流的阻碍作用增强，灯泡变暗，故D错误。 故选A。 6．如图所示，某理想变压器有两个副线圈，匝数分别为和，所接的负载满足，原线圈接一有效值恒定的正弦式交变电流。当只闭合开关时，理想交流电流表示数为1A，当和都闭合时，电流表示数为3A，则为（　　） A．1∶1 B．1∶2 C．1∶3 D．1∶4 【答案】B 【详解】设原线圈匝数为，当闭合开关时，有 当和都闭合时，有；且有；联立解得 故选B。 7．一群处于能级的氢原子向低能级跃迁时发出的光中，只有其中2种光、照射到图（a）中阴极K上时能发生光电效应，测得光电流随电压变化的图像如图（b）所示。已知氢原子的能级图如图（c）所示，，则为（    ） A．1.55V B．2.11V C．3.34V D．3.51V 【答案】C 【详解】一群处于能级的氢原子向低能级跃迁时，能发出6种不同频率的光，结合爱因斯坦光电效应方程；可知，光、是由处于、能级的氢原子跃迁到能级时释放的。 从能级跃迁到能级释放的光子的能量 从能级跃迁到能级释放的光子的能量 由图（b）可知，结合；可得 则 故选C。 8．如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间的距离的关系如图中曲线所示。F＞0为斥力，F＜0为引力。a、b、c、d为x轴上四个特定的位置。现把乙分子从a处由静止释放，则 （　　） A．乙分子由a到b做加速运动，由b到c做减速运动 B．乙分子由a到c做加速运动，到达c时速度最大 C．乙分子由a到b的过程中，两分子间的分子势能一直减小 D．乙分子由b到d的过程中，两分子间的分子势能一直增大 【答案】BC 【详解】A．乙分子由a到b一直受引力，做加速运动，从b到c分子力逐渐变小但仍为引力，继续加速，故A错误； B．乙分子在从a到c的过程中一直受到引力加速，过了c点分子力为斥力，速度开始减少，故到达c时速度最大，故B正确； C．乙分子由a到b一直受引力，分子力做正功，两分子间的分子势能一直减小，故C正确； D．乙分子从b到c分子力做正功，分子势能先减小，从c到d分子力做负功，分子势能增大，故D错误。 故选BC。 9．一定质量的理想气体状态变化如图所示，其中p1=3p2，V2=4V1，由状态1→2→3→1（气体外界非真空）的过程中，下列说法正确的是（　　） A．由状态1→2的过程，气体对外做功，温度降低 B．由状态2→3的过程，气体分子热运动的平均动能减小 C．由状态3→1的过程，气体内能增加，向外界放出热量 D．由状态1→2→3→1的过程，气体从外界吸收热量 【答案】BD 【详解】A．状态1到状态2气体体积变大，说明气体对外做功。状态1到状态2，根据理想气体状态方程；可得T1＜T2，说明从状态1变化到状态2，气体温度升高。故A错误； B．状态2到状态3，根据盖—吕萨克定律；可得T3＜T2，即温度降低，则分子热运动的平均动能减小，故B正确； C．气状态3到状态1，根据查理定律；可得T1>T3，即温度升高，则气体内能增加。由于该过程体积不变，则W=0，根据热力学第一定律；可得内能增加，说明气体从外界吸收热量，故C错误； D．由于初末都是状态1，即温度不变，则，由图知状态1→2→3→1气体对外做功，则W<0。对状态1→2→3→1由热力学第一定律；可知Q>0，即气体从外界吸收热量，故D正确。 故选BD。 10．大理的“风花雪月”中风还为我们提供了清洁能源。某实验小组模拟风力发电厂输电网络供电的装置如图所示。已知发电机转子以角速度匀速转动，升、降压变压器均为理想变压器，输电线路上的总电阻可简化为一个定值电阻。当用户端接一个定值电阻时，上消耗的功率为。不计其余电阻，下列说法正确的是（　　） A．风速增加，若转子角速度增加一倍，则上消耗的功率为 B．输电线路距离增加，若阻值增加一倍，则消耗的功率为 C．若升压变压器的副线圈匝数增加一倍，则上消耗的功率为 D．若在用户端再并联一个与完全相同的电阻，则上消耗的功率增大 【答案】AC 【详解】A．将降压变压器部分的电路等效为一个定值电阻，如图所示为等效电路图 设降压变压器的原副线圈匝数比为k∶1，则输电线上的电流为 转子在磁场中转动时产生的电动势为； 当转子角速度增加一倍时，升压变压器原、副线圈两端电压都增加一倍，输电线上的电流变为 根据；可知R0上消耗的电功率变为原来的4倍，故A正确； C．升压变压器副线圈匝数增加一倍，根据理想变压器电压与匝数成正比可知副线圈两端电压增加一倍，输电线上的电流增加一倍,根据；可知 R0上消耗的电功率变为原来的4倍，故C正确； B．若R0阻值增加一倍，输电线路上的电流；R0消耗的功率；故B错误； D．若在用户端并联一个完全相同的电阻R，根据电阻的并联规律可知用户端电阻减为原来的一半，降压变压器的输出电流增大，根据理想变压器的电流与匝数成反比，可知降压变压器的输入电流变大，电阻R0分担的电压增大，进而导致降压变压器的输出电压降低，根据；可知R上消耗的功率减小，故D错误。 故选AC。 二.实验题（本大题共2小题，共14.0分。第一小题6分，第二小题8分） 11．(1)“用油膜法估测油酸分子的大小”实验的简要步骤如下： A．将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓内的方格数（不足半个的舍去，多于半个的算一个），再根据方格的边长求出油膜的面积S； B．将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板上； C．用浅盘装入约2 cm深的水，然后将爽身粉或石膏粉均匀地撒在水面上； D．用公式，求出薄膜厚度，即油酸分子直径的大小； E．根据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V。 F．用注射器或滴管将事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，记下量筒内增加一定体积时的滴数。 上述实验步骤的合理顺序是 。 (2)在步骤B中滴入盛水浅盘中的油酸酒精溶液所含的纯油酸的体积为，将画有油膜轮廓的玻璃板放在方格边长为1 cm的坐标纸上，水面上散开的油膜轮廓如图所示，该油膜面积为 cm2，油酸分子直径约为 m。 【答案】(1)FECBAD；(2) 84 【详解】（1）用注射器或滴管将事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，记下量筒内增加一定体积时的滴数→测定一滴酒精油酸溶液中油酸的体积→准备浅水盘→形成油膜，描绘油膜边缘→测量油膜面积→计算分子直径。 故上述实验步骤的合理顺序是FECBAD。 （2）[1]数得方格数为84个，所以油膜面积 [2]分子的直径为 12．由半导体材料制成的热敏电阻阻值是温度的函数。基于热敏电阻对温度敏感原理制作一个火灾报警系统，要求热敏电阻温度升高至时，系统开始自动报警。所用器材有： 直流电源（，内阻不计）         电流表（量程，内阻约） 电压表（量程，内阻约为）    热敏电阻 滑动变阻器（最大阻值）       电阻箱（最大阻值） 报警器（内阻很小，流过的电流超过时就会报警） 单刀单掷开关、单刀双掷开关、导线若干。 (1)用图（a）所示电路测量热敏电阻的阻值。当温度为时，电压表读数为，电流表读数为；当温度为时，调节，使电压表读数仍为，电流表指针位置如图（b）所示。温度为时，热敏电阻的阻值为 （保留三位有效数字）。从实验原理上看，该方法测得的阻值比真实值略微 （填“偏大”或“偏小”）； (2)如果热敏电阻阻值随温度升高而变大，则其为正温度系数热敏电阻，反之为负温度系数热敏电阻。基于以上实验数据可知，该热敏电阻为 （填“正”或“负”）温度系数热敏电阻； (3)某同学搭建一套基于该热敏电阻的火灾报警系统，实物图连线如图（c）所示，正确连接后，先使用电阻箱进行调试，其阻值设置为 ，滑动变阻器阻值从最大逐渐减小，直至报警器开始报警，此时滑动变阻器连入电路的阻值为 。调试完毕后，再利用单刀双掷开关的选择性开关功能，把热敏电阻接入电路，可方便实现调试系统和工作系统的切换。（结果均保留到个位） 【答案】(1) 600；偏大；(2)负；(3) 600；3000 【详解】（1）[1]由图（b）可知，电流表的示数为50mA，则此时热敏电阻的阻值为 [2]该方法所测电流值为真实电流值，所测电压值为热敏电阻和电流表两端的总电压，故根据 可知此时所测电阻值偏大。 （2）在相同电压下，温度越高，通过电流越大，说明热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，故为负温度系数热敏电阻。 （3）[1] 要求热敏电阻温度升高至时，系统自动报警，由（1）问中的分析可知，该温度下，热敏电阻阻值为，所以先使用电阻箱R2进行调试时，其阻值应设置为才可进行调试； [2]报警器报警时通过电路的电流为I=10mA，报警器和电流表的电阻很小，忽略不计，可得此时滑动变阻器的阻值为 三.解答题（本大题共3小题，共40.0分。第一小题10分，第二小题12分，第三小题18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的转速匀速转动，已知匀强磁场磁感应强度，矩形线圈通过滑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。 【答案】(1)；(2)；(3) 【详解】（1）因为 根据题已知可得感应电动势的最大值 图示中线圈处于垂直中性面的位置，可得感应电动势瞬时值表达式为 （2）根据最大值与有效值之间的关系可得发电机产生感应电动势的有效值： 定值电阻R两端电压电压 即电压表读数为150V。 （3）由闭合电路欧姆定律可知 所以 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，电热丝电阻为，加热时间为，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； (3)若电热丝接在匝数比为的变压器副线圈上，原线圈为正弦式交流电，问原线圈的电压峰值为多少？ 【答案】(1)；(2)；(3) 【详解】（1）设活塞上移距离，根据盖-吕萨克定律 即 则活塞移动距离为 （2）外界对气体做功为 对活塞受力分析可知 气体吸收的热量为 由热力学第一定律可知 则该气体增加的内能为 （3）由匝数与电压关系可知 其中 解得 则原线圈的电压峰值为 15．如图所示，两足够长、电阻不计的光滑平行轨道固定在水平面内，处于磁感应强度大小为、方向竖直向上的匀强磁场中，平行直轨道间距为。两根完全相同的导体棒P、Q质量均为，接入电路的电阻均为，在导体棒P的中点对棒施加一个平行于轨道的外力，导体棒P的速度随时间的变化规律为（v0、T为已知量）。开始时导体棒Q垂直轨道放置且处于锁定状态。导体棒始终与轨道垂直且接触良好。 (1)导体棒Q处于锁定状态时，求外力在一个周期内所做的功； (2)当导体棒P的速度达到的瞬间，改变外力，使导体棒P保持匀速运动，此时立即解除导体棒Q的锁定，求导体棒Q的加速度大小随其速率变化的关系式及导体棒Q的最大速度； (3)在（2）中，若从解除锁定到速度刚好达到最大，导体棒Q移动的位移为，求这一阶段通过导体棒Q的电荷量及所用时间。 【答案】(1)；(2)，；(3)， 【详解】（1）导体棒Q处于锁定状态时，设导体棒P运动产生的电动势为，有 电动势的有效值 电路中电流的有效值 外力在一个周期内所做的功 （2）解除锁定后，设回路总电动势为，回路中的电流为，有 而 对导体棒，有 解得 当导体棒的加速度时，速度最大，即 （3）设导体棒Q速度为时，经过一小段时间，速度变化量为，流经导体棒Q的电荷量为，前进的距离为，对导体棒Q，有 导体棒Q从解除锁定到速度达到最大的过程，有 可得 另有 即 导体棒Q从解除锁定到速度达到最大的过程，有 解得 / 学科网（北京）股份有限公司 $$物理 第 1页（共 6页） 物理 第 2页（共 6页） 物理 第 3页（共 6页） 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 2024-2025学年高二物理下学期期中模拟卷 答题卡 第Ⅰ卷（请用 2B铅笔填涂） 第Ⅱ卷（请在各试题的答题区内作答） 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 1 [A] [B] [C] [D] 2 [A] [B] [C] [D] 3 [A] [B] [C] [D] 4 [A] [B] [C] [D] 5 [A] [B] [C] [D] 6 [A] [B] [C] [D] 7 [A] [B] [C] [D] 8 [A] [B] [C] [D] 9 [A] [B] [C] [D] 10 [A] [B] [C] [D] 11．（6分） （1）__________________________（2分）； （2）_____________（2分）；______________（2分） 12．（8分） （1）______________（2分）_______________（2分）； （2）______________（1分）； （3）_________________（1分）；____________（2分） 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