湖南省郴州市宜章县第一中学2024-2025学年高二下学期4月期中物理试题

第 1页，共 4页 宜章一中 2025 年高二 4 月单元测试物理学科试卷答案解析 一、选择题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 C C B C B B AC BD BD BC 1. A.奥斯特发现电流周围存在磁场，故 A 错误； B.当通电直导线与磁场方向平行时，通电直导线不受磁场力作用，但空间的磁感应强度不为零，故 B 错误； C.磁极与磁极、磁极与电流、电流与电流之间都是通过磁场发生相互作用，故 C 正确； �.线圈中产生的感应电动势 ，故线圈产生的感应电动势与线圈匝数有关，故 D 错误；故选 C。 2. 解：�、轨道周长� = 2��，故轨道周长之比等于半径之比为 3: 2，故 A 错误； ���、行星绕太阳做匀速圆周运动所需的向心力由太阳对其万有引力提供得：����2 = ��� = � �2 � = �� 2�， 则� = ��� ，线速度大小之比为 2： 3；� = �� �3 ，角速度大小之比为 2 3： 33 = 2 2：3 3； �� = �� �2 ，向心加速度大小之比为2 2: 32 = 4: 9；故 BD 错误，C 正确。故选：�。 3. 根据题意做出粒子的圆心如图所示 4. A、根据变压器原理可知原副线圈中电流的周期、频率相同，周期为 0.02�、频率为 50��，�错． B、由图乙可知通过�1的电流最大值为�� = 1�、根据欧姆定律可知其最大电压为�� = 20�，再根据原副线 圈的电压之比等于匝数之比可知原线圈输入电压的最大值为 200�，�错； C、根据正弦交流电的峰值和有效值关系以及并联电路特点，可知电阻�2的电流有效值为� = ���1 2�2 、电压有 效值为� = ��2 �，电阻�2的电功率为�2 = �� = 20 3 � ≈ 6.67�，所以�对． D、因为电容器有通交流、阻直流的作用，则有电流通过�3和电容器，�错；故选：�． 设圆形磁场区域的半径为�，根据几何关系有第一次的半径�1 = �， 第二次的半径�2 = 3�，根据洛伦兹力提供向心力有��� = ��2 � ，可 得� = ���� ，所以 �1 �2 = �1�2 = 33 ，故选 B。 第 2页，共 4页 5. 由图� = 0.08�，该波的周期�大于 0.02�，波传播的距离小于波长，则据题意，由两个时刻的波形得到： � = 14�或� = 3 4�解得�1 = 0.08�，�2 = 0.08 3 �由波速公式� = � �，将�1或�2带入得�1 = 1�/�或�2 = 3�/�。故 B 正确、ACD 错误。故选：�。 6. 小球的运动可以看成竖直方向的竖直上抛和水平方向在电场力作用下的初速度为 0 的匀加速直线运动。 A.小球的动能增加量为12  �(2�) 2 −   12  �� 2 =   32  �� 2，故 A 错误；B.除重力外，只有电场力做功，电场力 做功等于小球的机械能增加量，电场力做功等于水平方向小球动能的增加量 1 2  �(2�) 2 = 2��2，即小球的机 械能增加量为 2��2，故 B 正确；C.竖直方向只有重力做功，小球做竖直上抛运动，到达�点竖直速度为 0， 竖直方向动能减小量为 1 2�� 2，即重力势能增加 1 2�� 2，故 C 错误；D.电场力对小球做正功，则小球的电势 能减少，由能量守恒定律可知，小球减小的电势能等于重力势能与动能的增加量之和，则电势能的减少量 为���′ = 3 2�� 2 + 12�� 2 = 2��2，故 D 错误。故选 B。 7. A.甲图中，微粒越小，微粒越不容易受力平衡，布朗运动越明显，显微镜下看到的三颗微粒运动位置的 连线是它们做布朗运动每隔一定的时间所处位置的连线，不是运动的轨迹，故 A 正确；B.乙图中，温度较 高，速率大分子占据的比例较大，故曲线Ⅰ对应的温度比曲线Ⅱ对应的温度低，故 B 错误；C.由图丙可知， 当分子间的距离从�0开始增大时，分子间的作用力先增大后减小，故 C 正确；D.由图丁可知，当分子间的 距离从�1开始增大时，分子势能先减小后增大，故 D 错误。故选 AC。 8.根据几何关系，光在�点入射角� = 60∘，折射角� = 30∘，根据折射定律 sin� = �sin�，解得� = 3，选 项A错误、B正确;根据光路可逆，光在�点不可能发生全反射，选项C错误;光在介质球中的传播速度为�  = ��， 传播距离为� = 2�cos30∘，光从�传到�点的时间为� = ��，解得� = 3� � ，选项 D 正确。故选 BD。 9. ��.根据楞次定律可知，线圈产生顺时针方向的电流，则电容器下极板带正电，故 A 错误，B 正确；��. 根据法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律，则有� = � ���� = � �� �� � = �0 �0 ��22，电流为� = � 5�，� = � ⋅ 4� = � 5� × 4� = 4�0� �22 5�0 ，故 C 错误，D 正确。故选 BD。 10. A.小球�从�点运动到�点的过程中，�、�均保持静止，根据动能定理可得：��� = 12��0 2，解得小球� 从�点运动到�点时的速度大小为�0 = 2��，A 错误；B.小球�滑到�槽后�依然保持静止，�开始向右运动， 由于小球�和�槽组成的系统水平方向上不受外力，则系统水平方向动量守恒，当小球�在�槽内运动的高度 最大时，二者水平速度相同，取向右为正方向，设共同速度为�，根据动量守恒可得：��0 = (� +�)�， 对小球�和�槽组成的系统，根据机械能守恒定律可得：12��0 2 = 12 (� + �)� 2 +��ℎ，联立解得ℎ = �2，B 正 第 3页，共 4页 确；C.小球�第一次返回�糟最低点�时，设�的速度为�1，�的速度为�2，取水平向右为正方向，根据动量 守恒和机械能守恒可得：��0 = ��1 +��2， 1 2��0 2 = 12��1 2 + 12��2 2，解得�2 = 2��，C 正确；D.小球� 从�槽最低点�到第一次返回�槽最低点�过程中，水平方向动量守恒，竖直方向动量不守恒，系统动量不守 恒，D 错误。故选 BC。 二、填空题 11.（6 分）（1）1.02 （2） � �� （4） �� 2 2�� (1)� = 10 ��+ 2 × 0.1 �� = 10.2 �� = 1.02 ��； (2)滑块通过光电门的速度� = ���； (4)根据动能定理−���� = 0 − 12�� 2，代入� = ���并整理得 1 ��2 = 2�� �2 �， 所以图像斜率� = �� = 2�� �2 ，解得� = ��2 2��。 12.（12 分）（1） 正极 0.95 （2）①�2 � ②0.96 460 (1)电流从多用电表的红表笔流入、黑表笔流出，则红表笔应当连接电池的正极；用直流电压 2.5 挡测水果 电池电动势，由图甲所示表盘可知，其分度值是 0.05�，读数为 0.95�。 (2)①水果电池内阻约为 500�，为测多组实验数据，滑动变阻器应选择�2；电压表内阻约为 1500�，电流 表内阻约为 20�，水果电池内阻约为 500�，为减小实验误差，应选择图�所示电路图。 ②根据图�所示电路图，由闭合电路的欧姆定律得：� = � − ��。由图丙所示� − �图像可知，水果电池的电 动势� = 0.96�，内阻� = ���� = 0.96−0.5 1.0×10−3 � ≈ 460�。 三、计算题 13.（10分） (1)（4 分）从开始到活塞刚接触重物，气体为等压变化过程，则���1 = �+ℎ � �2 （2 分） 解得�2 = 500�（2 分） (2)（6 分）从刚接触重物到绳子拉力刚好为零，有�1� = �0� + ��（2 分）， �0 �2 = �1�3 （2 分） 解得�3 = 600�（2 分） 14. (1)（4 分） 11H 在电场中做类平抛运动，在磁场中做圆周运动，运动轨迹如图所示．设 11H 在电场中的 加速度大小为�1，初速度大小为�1，它在电场中的运动时间为�1，第一次进入磁场的位置到原点�的距离为 �1.由运动学公式有 �1 = �1�1 （1分）① ℎ = 1 2 �1�1 2 （1分）② 由题给条件， 11H 进入磁场时速度的方向与 第 4页，共 4页 �轴正方向夹角�1 = 60°． 11H 进入磁场时速度的�分量的大小为 �1�1 = �1tan �1 （1分） ③ 联立以上各式 得 �1 = 2 3 3 ℎ（1分） ④ (2) （8 分） 1 1 H 在电场中运动时，由牛顿第二定律有 �� = ��1 （1分） ⑤ 设 ​ 11H 进入磁场时速度的大 小为�′1，由速度合成法则有 �′1 = �12 + (�1�1)2 （1分）⑥ 设磁感应强度大小为�， ​ 11H 在磁场中 运动的圆轨道半径为�1，由洛伦兹力公式和牛顿第二定律有 ��′1� = ��′1 2 �1 （2分）⑦ 由几何关系得 �1 = 2�1sin �1 （2分） ⑧ 联立以上各式得 � = 6�� �ℎ （2分）⑨ 15. 解：(1)（6分）设导体杆在�的作用下运动至磁场的左边界时的速度为�1 由动能定理得(� − ���)� = 12��1 2 − 0（2分） 导体杆刚进入磁场时产生的感应电动势为� = ���1 （1分） 此时通过导体杆的电流大小为� = ��+� （1分） 代入数据解得� = 3 �（1分） 由右手定则可知，电流的方向为由�指向�（1分）。 (2)（5 分）�Ф = �·��（1分），� = ����（1分），� = � �+�（1分），� = � ⋅ ��（1分） 联立解得� = 0.4 �（1分）。 (3)（5分）由(1)可知，导体杆在�的作用下运动至磁场的左边界时的速度�1 = 6.0 �/�（1分） 设导体杆通过半圆形轨道的最高位置时的速度为�，则有�� = �� 2 �0 （1分） 在导体杆从刚进入磁场到滑至最高位置的过程中， 由能量守恒定律有 1 2��1 2 = � + �� × 2�0 + 1 2�� 2 + ����（2分） 解得� = 0.94 �（1分）。 第 1页，共 8页 宜章一中 2025 年高二 4 月单元测试物理学科试卷 命题人：周亚玲 审题人：华卫国 第 I 卷（选择题） 一、单选题：本大题共 6 小题，每题 4 分，共 24 分。 1.以下说法正确的是( ) A.法拉第发现了电流周围存在磁场 B.通电直导线在空间中不受磁场力的作用，则该空间的磁感应强度一定为零 C.磁极与磁极、磁极与电流、电流与电流之间都是通过磁场发生相互作用 D.线圈的磁通量与线圈的匝数无关，线圈中产生的感应电动势也与线圈的匝数无关 2.火星探测任务“天问一号”的标识如图所示。若火星和地球绕太阳的运动均可视为匀速圆 周运动，火星公转轨道半径与地球公转轨道半径之比为 3: 2，则火星与地球绕太阳运动的( ) A.轨道周长之比为 2: 3 B.线速度大小之比为 3: 2 C.角速度大小之比为 2 2: 3 3 D.向心加速度大小之比为 9: 4 3.如图，圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，质量为�、电荷量为� � > 0 的带电粒子 从圆周上的�点沿直径���方向射入磁场。若粒子射入磁场时的速度大小为�1，离开磁场 时速度方向偏转 90 ​ ∘；若射入磁场时的速度大小为�2，离开磁场时速度方向偏转 60 ​ ∘， 不计重力，则 �1 �2为( ) A. 12 B. 3 3 C. 3 2 D. 3 第 2页，共 8页 4.如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为 10: 1，�1 = 20�，�2 = 30�，�为电容 器．已知通过�1的正弦交流电如图乙所示，则 A.交流电的频率为 0.02�� B.原线圈输入电压的最大值为 200 2� C.电阻�2的电功率约为 6.67� D.通过�3的电流始终为零 5.一列简谐横波在� = 0 时刻的波形如图中的实线所示，� = 0.02 �时刻的波形如图中虚线所 示，若该波的周期�大于 0.02�，则该波的传播速度可能是( ) A. 2 �/� B. 3 �/� C. 4 �/� D. 5 �/� 6.在水平向右的匀强电场中，质量为�的带电小球，以初速度�从�点竖直向上运动，通过� 点时，速度大小为 2�，方向与电场方向相反，则小球从�运动到�的过程( ) A.动能增加12�� 2 B.机械能增加 2��2 C.重力势能增加32�� 2 D.电势能增加 2��2 第 3页，共 8页 二、多选题：本大题共 4 小题，共 20 分。 7.图甲是三颗微粒做布朗运动的位置连线图，图乙是氧气分子速率分布图像，图丙是分子间 作用力和分子间距离的关系图像，图丁是分子势能和分子间距离的关系图像。下列说法正确 的是( ) A.图甲中，微粒越小，布朗运动越明显，但连线并不是微粒的运动轨迹 B.图乙中，曲线Ⅰ对应的温度比曲线Ⅱ对应的温度高 C.由图丙可知，当分子间的距离从�0开始增大时，分子间的作用力先增大后减小 D.由图丁可知，当分子间的距离从�1开始增大时，分子势能先增大后减小 8.如图所示，一束平行于直径��的光束射到透明介质球的表面�点，经折射后射到�点，已 知∠��� = 30°，介质球的半径为�，光在真空中的传播速度为�，则( ) A.介质球的折射率为 2 B.介质球的折射率为 3 C.光在�点可能发生全反射 D.光从�传到�点的时间为3�� 9.在如图甲所示的电路中，电阻�1 = �2 = 2�，圆形金属线圈半径为�1，线圈导线的电阻为 �，半径为�2(�2 < �1)的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度�随 时间�变化的关系图线如图乙所示，图线与横、纵轴的交点坐标分别为 �0,  0 和 0,  �0 ，其 余导线的电阻不计，闭合�，至�1时刻，电路中的电流已稳定，下列说法正确的是 第 4页，共 8页 A.电容器上极板带正电 B.电容器下极板带正电 C.线圈两端的电压为�0��1 2 �0 D.线圈两端的电压为4�0��2 2 5�0 10.如图所示，半径均为�、内外表面均光滑的两个完全相同的四分之一圆弧槽�、�并排放 在光滑水平面上，�、�质量均为�，�、�两点分别为�、�槽的最高点，�、�两点分别为�、 �槽的最低点，�槽的左端紧靠着墙壁，一个质量也为�的小球�(视为质点)从圆弧槽�的顶 端静止释放，重力加速度为�。下列说法正确的是( ) A.小球�从�点运动到�点时的速度大小为 2 �� B.小球�在�槽内运动的最大高度为�2 C.小球�第一次返回�槽最低点�时，�槽具有的速度为 2�� D.小球�从�槽最低点�到第一次返回�槽最低点�过程中，小球和�槽构成的系统动量守恒 第 II 卷（非选择题） 三、实验题：本大题共 2 小题，共 18 分。 11.（6 分）某同学利用一根压缩的弹簧来弹开带有遮光片的滑块测量滑块与木板间的动摩 擦因数。实验装置如图(�)所示，将木板水平固定在桌面上，弹簧的左端固定在挡板上，右 端与滑块刚好接触(但不连接)，然后将光电门固定在木板上靠近滑块处。实验步骤如下： (1)用游标卡尺测量遮光片的宽度�，其示数如图(�)所示，� = ��； (2)将光电门连接计时器，让滑块压缩弹簧至�点(图(�)中未画出)，释放后滑块被弹开并沿 木板向右滑动，计时器记录遮光片通过光电门的时间��，再测量滑块停止时的位置与光电门 的距离�，则可用 表示滑块经过光电门时速度的大小； 第 5页，共 8页 (3)改变�点的位置，多次重复步骤(2)； (4)若用 1��2 − �图像处理数据，所得图像如图(�)所示，设重力加速度为�，则由图线可得滑 块与木板间的动摩擦因数� = (用物理量的符号表示)。 12.（12 分）某实验小组制作了一个水果电池组并打算测量其电动势和内阻。 (1)用多用电表的直流电压 2.5�挡粗测水果电池的电动势，红表笔应当连接电池 (填 “正极”或“负极”)；电表指针偏转如图甲所示，其示数为 �。 (2)现有下列实验器材： A.上述水果电池组(�约为 500�) B.电流表(量程为 0～2��，内阻约为 20�) C.电压表(量程为 0～3�，内阻约为 1000�) D.滑动变阻器�1(0～10�) E.滑动变阻器�2(0～1500�) F.开关、导线若干 ①为了更准确测量水果电池的电动势和内阻，滑动变阻器应选 (填“�1”或“�2”)， 电路图应选 (填“�”或“�”)； ②根据实验数据画出� − �图线如图丙所示。由图线可得，水果电池的电动势� = �(结 果保留 2 位小数)，内阻� = �(结果保留 3 位有效数字)。 第 6页，共 8页 四、计算题：本大题共 3 小题，共 38 分。 13.（10分）某同学制作了一个简易的环境温度监控器，如图所示，汽缸导热，缸内温度与 环境温度可以认为相等，达到监控的效果。汽缸内有一质量不计、横截面积� = 10��2的活 塞封闭着一定质量理想气体，活塞上方用轻绳悬挂着矩形重物。当缸内温度为�1 = 300� 时，活塞与缸底相距� = 3��，与重物相距ℎ = 2��。环境空气压强�0 = 1.0 × 105��，重 力加速度大小� = 10�/�2，不计活塞厚度及活塞与缸壁间的摩擦。 (1)（4 分）当活塞刚好接触重物时，求缸内气体的温度�2； (2)（6 分）若重物质量为� = 2��，当轻绳拉力刚好为零，警报器开始报警，求此时缸内 气体温度�3。 第 7页，共 8页 14.（12分）如图，在� > 0 的区域存在方向沿�轴负方向的匀强电场，场强大小为�；在� < 0 的区域存在方向垂直于���平面向外的匀强磁场．一个氕核 11H 从�轴上� = ℎ点以一定的速 度射出，速度方向沿�轴正方向．已知 11H 进入磁场时，速度方向与�轴正方向的夹角为 60°， 并从坐标原点�处第一次射出磁场． 11H 的质量为�，电荷量为�.不计重力．求： (1)（4 分） 11H 第一次进入磁场的位置到原点�的距离； (2)（8 分）磁场的磁感应强度大小. 第 8页，共 8页 15.（16分）如图所示，两根正对的平行金属直轨道��、�′�′位于同一水平面上，两轨 道之间的距离� = 0.50 �。轨道的��′端接一阻值为� = 0.50 �的定值电阻，直轨道的右端 处于竖直向下、磁感应强度大小为� = 0.60 �的匀强磁场中，磁场区域右边界为��′、宽 度� = 0.80 �；水平轨道的最右端与两条位于竖直面内的半圆形光滑金属轨道��、�′�′ 平滑连接，两半圆形轨道的半径均为�0 = 0.50 �。现有一导体杆��静止在距磁场的左边界 � = 2.0 �处，其质量� = 0.20 ��、电阻� = 0.10 �。��杆在与杆垂直的、大小为 2.0 �的水 平恒力�的作用下开始运动，当运动至磁场的左边界时撤去�，杆穿过磁场区域后，沿半圆 形轨道运动，结果恰好能通过半圆形轨道的最高位置��′。已知杆始终与轨道垂直，杆与 直轨道之间的动摩擦因数� = 0.10，轨道电阻忽略不计，取� = 10 �/�2。求： (1)（6 分）导体杆刚进入磁场时，通过导体杆的电流的大小和方向； (2)（5 分）在导体杆穿过磁场的过程中，通过电阻�的电荷量； (3)（5 分）在导体杆穿过磁场的过程中，整个电路产生的焦耳热。