黑龙江省龙东十校联盟2024-2025学年高二下学期期中考试物理试题

第 1页 共 8页 第 2页 共 8页 龙东十校联盟高二学年度下学期期中考试 物理试题 一、单项选择题：本题共 7 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．关于电磁波，下列说法正确的是（ ） A．电磁波能传输电视信号 B．电磁波由恒定的电场和磁场组成 C．真空中红外线的传播速度比紫外线的大 D．可见光不属于电磁波 2．如图为 LC振荡电路某时刻的状态图，不计电磁辐射，下列说法正确的是（ ） A．电容器正在充电 B．振荡电流正在变大 C．线圈自感电动势正在变小 D．电场能正在向磁场能转化 3．甲分子固定在坐标原点 O，乙分子位于 r轴上，甲、乙两分子间作用力与分子间距离关系图像如 图所示。现把乙分子从 r3处由静止释放，则（ ） A．乙分子从 r3到 r1先减速后加速 B．乙分子从 r3到 r2过程中，两分子间的作用力表现为引力，从 r2到 r1过程中两分子间的作用力 表现为斥力 C．乙分子从 r3到 r1过程中，分子间的作用力先增大后减小 D．乙分子从 r3到距离甲最近的位置过程中，两分子间的作用力先减小后增大 4．如图所示的电路中，变压器为理想变压器，电流表和电压表为理想交流电表，R0为定值电阻，R 为滑动变阻器，在 a、b端输入电压恒定的正弦交流电，调节滑片 P1、P2，则下列判断正确的是（ ） A．仅将 P1向下移一些，电流表的示数变大 B．仅将 P1向下移一些，变压器的输入功率变小 C．仅将 P2向下移一些，电压表的示数不变 D．仅将 P2向下移一些，R0消耗的功率变小 5．将一根绝缘硬质细导线顺次绕成如图所示的线圈，其中大圆面积为 S1，小圆面积均为 S2，垂直线 圈平面方向有一随时间 t变化的磁场，磁感应强度大小 0B B kt  ， 0B 和 k均为常量，则线圈中总的 感应电动势大小为（ ） B． 25kS D． 1 2( 5 )k S S A． kS1 C． k(S1  5S2 )  6．如图，用 4根相同的绝缘轻质细绳把两个质量和长度都相同的通电导线 a、b水平悬挂起来。电流 方向如图所示，大小满足 3a bI I 。现在导线所处的空间内，加入范围足够大的竖直向上的匀强磁场， 最终达到静止状态。下列从左往右看的侧视图中，正确的是（ ） A． B． C． D． 第 3页 共 8页 第 4页 共 8页 7．空间中存在方向互相垂直的匀强电场和匀强磁场，一个不计重力的带电粒子以某一初速度在该空 间中做匀速直线运动。某时刻，粒子运动至 P点处，此时撤掉空间中的电场，经过一段时间后，粒 子的速度第一次与 P点相反，此时恢复原来的电场，又经过相同的时间后，粒子到达 Q点处。则线 段 PQ与粒子的初速度方向夹角的正切值为（ ） A．2 B．1 C． 2 2 D． 2  二、多项选择题：本题共 3 题，每小题 6 分，共 18 分。在每小题给出的四个选项中，有多项是符 合题目要求的。全部选对得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。 8．下列说法正确的是（ ） A．气体的温度越高，气体分子无规则运动的平均动能越大 B．物体的温度为0℃时，物体分子的平均动能为零 C．分子势能一定随分子间距离的增大而增大 D．从宏观角度看，气体压强的大小跟气体的温度和体积有关 9．如图所示，在水平边界 OP上方有磁感应强度大小为 B、方向垂直纸面向外的匀强磁场，OP距离 为 2m，PQ是一足够长的挡板，OP延长线与 PQ的夹角为θ，粒子打在挡板上均被吸收。在 O、P 之间有大量质量、电荷量和速度都相同的粒子，速度方向均垂直于边界 OP，且在纸面内。其中从 OP中点射入的粒子恰能垂直打在挡板上（不计粒子重力及其相互作用）。则下列说法正确的是（ ） A．当 30  时，PQ上被粒子打中区域的长度为 3m B．当 30  时，PQ上被粒子打中区域的长度为 2m C．当 60  时，PQ上被粒子打中区域的长度为 2 3 m 3 D．当 60  时，PQ上被粒子打中区域的长度为 1m 10．一水平足够长的平行轨道如图所示，以OO为界左边磁场的磁感应强度大小为 1 0B B ，方向垂 直纸面向外，右边磁场的磁感应强度大小为 2 02B B ，方向垂直纸面向里。导体棒甲、乙的质量均为 m，电阻相同，开始时均处于静止状态。现给甲一水平向右的初速度 0v ，若轨道光滑且电阻不计，甲、 乙始终在各自磁场中运动，下列说法中正确的是（ ） A．乙将向右运动 B．甲、乙运动过程中动量不守恒 C．稳定后，甲的速度为 0 4 5 v D．当乙的速度为 0 1 5 v ，乙棒产生的焦耳热为 20 3 40 mv 三．非选择题：本题共 5 小题，共 54 分。 11．（7分）在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤： ①用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定 ②往边长约为 40cm的浅盘里倒入约 2cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上 ③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸 分子直径的大小 ④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数， 由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积 ⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上 完成下列填空： (1)上述步骤中，正确的顺序是④② （请将剩余步骤按序填入） (2)油酸酒精溶液的浓度为每 1000mL溶液中有纯油酸 1mL，用注射器测得 1mL上述溶液有 400滴， 把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盘里，待水面稳定后，测得油酸膜的近似轮廓如图所示， 图中正方形小方格的边长为 1cm，则每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是 mL，油 酸膜的面积是 2cm 。根据上述数据，估测出油酸分子的直径是 m（此结果保 留两位有效数字） 第 5页 共 8页 第 6页 共 8页 (3)某学生在“用油膜法估测分子大小”的实验中，计算结果明显偏小，可能是由于___________。 A．油酸未完全散开 B．计算油膜面积时，将所有不足 1格的方格记作 1格 C．计算油膜面积时，舍去了所有不足 1格的方格 12．（7分）为探究影响感应电流方向的因素，同学们做了如下的实验。 （1）所用电流计指针偏转方向与电流方向间的关系为：当电流从“+”接线柱流入电流计时，指针向右 偏转； （2）如图甲，将条形磁铁 S极向下插入螺线管时，发现电流计的指针向右偏转。螺线管的绕线方向 如图乙所示，则螺线管中感应电流产生的磁场方向 （填“向下”或“向上”）； （3）关于该实验，下列说法正确的是 。（填正确答案标号） A．将磁铁插入的速度越大，电流计指针偏转幅度越大 B．将磁铁插入的速度越大，电流计指针偏转幅度越小 C．将磁铁的 N极向下，并将其抽出，电流计指针向左偏转 D．将磁铁的 N极向下，并将其插入，电流计指针向右偏转 （4）本实验也可以用发光二极管代替电流计进行实验，如图丙所示，将条形磁铁 N极向下插入螺线 管，可观察到发光二极管 （填“ 1D ”或“ 2D ”）短暂发光。由此可分析得出：当穿过螺线管 的磁通量增加时，感应电流产生的磁场与条形磁铁的磁场方向 （填“相同”或“相反”）。 13．（12分）如图所示，交流发电机的矩形金属线圈 abcd处于磁感应强度 0.05 TB  的匀强磁场中， 其边长 50 cm, 20 cm   ab cd bc ad ，匝数 100n  （图中只画出 1匝），线圈的总电阻 10r  ， 线圈可绕垂直于磁场且过bc和 ad边中点的转轴OO以角速度 400rad / s  匀速转动。线圈的两个末 端分别与两个彼此绝缘的铜环 E、F（集流环）焊接在一起，并通过电刷与阻值 90R  的定值电阻 连接。电路中其他电阻以及线圈的自感系数均可忽略不计。 (1)求线圈中感应电动势的最大值 mE ； (2)从线圈平面与磁场方向平行位置开始计时，写出线圈中感应电流 i 随时间 t变化的关系式； (3)求线圈转动过程中，电阻 R上的发热功率 P。 第 7页 共 8页 第 8页 共 8页 14．（12分）利用电磁场实现离子偏转是科学仪器中广泛应用的技术。如图所示，在 xOy坐标系的 y 轴左侧存在沿 y轴负方向的匀强电场， y轴右侧存在垂直于 xOy平面向里、磁感应强度大小为 0 2 mvB qL  的匀强磁场。现有一质量为m，电荷量为 q的带正电粒子，从 P点  6 ,4L L 以大小为 03v 的 初速度沿 x轴正方向发射，恰好经过坐标原点 O进入右侧磁场，再经过 M点（未画出）返回 y轴左 侧。不计带电粒子的重力，已知 sin53 0.8  ， cos53 0.6  。求： (1)匀强电场的电场强度 E的大小； (2)粒子从 P点运动到M 点的时间。 15．（16分）如图甲所示，在倾角θ = 30°的斜面上固定两根足够长的光滑平行金属导轨 MN、PQ，导 轨间距为 L = 0.2 m，空间分布着磁感应强度大小为 B = 2 T，方向垂直导轨平面向上的匀强磁场。 将两根始终与导轨垂直且接触良好的金属棒 a、b放置在导轨上。已知两棒的长度均为 L，电阻均为 R = 0.2 Ω，质量均为m = 0.2 kg，不考虑其他电阻，不计绳与滑轮间摩擦，重力加速度大小为g = 10 m/s2。 (1)若给金属棒 b一个沿导轨向上的初速度 v0，同时静止释放金属棒 a，发现释放瞬间金属棒 a恰好无 运动趋势，求 v0大小。 (2)将金属棒 a锁定，将 b用轻绳通过定滑轮和物块 c连接，如图乙，同时由静止释放金属棒 b和物 块 c，c质量为 m = 0.2 kg，求金属棒 b的最大速度。 (3)在第（2）问的基础上，金属棒 b速度达到最大时剪断细线，同时解除 a的锁定，经 t = 0.32 s 后 金属棒 b到达最高点，此时金属棒 a下滑了 xa = 0.1 m，求：剪断细线到金属棒 b上升到最高点时间 内：①b沿导轨向上滑动的最大距离 xb；②回路产生的热量 Q。 龙东十校联盟高二学年度下学期期中考试物理试题参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A A C B D B D AD AC BC 1．A 【详解】A．电磁波能传输电视信号，选项A正确； B．电磁波由周期性变化的电场和磁场组成，选项B错误； C．真空中红外线的传播速度与紫外线相等，选项C错误； D．可见光也属于电磁波，选项D错误。 故选A。 2．A 【详解】AD．由题图可知，此时电流由上极板流向下极板，且下极板带正电，则下极板的正电荷增加，此时电容器正在充电，则电容器中的电场能正在增大，磁场能正在向电场能转化，故A正确，D错误； BC．由于线圈L中的磁场能正在减小，则振荡电流正在变小，但电流变化率正在变大，所以线圈自感电动势正在变大，故BC错误。 故选A。 3．C 【详解】ABC．根据图像可知，从r3到r1分子间作用力表现为引力，且分子间作用力先增大后减小，故乙分子做加速运动，故AB错误，C正确； D．根据图像可知，乙分子从r3到距离甲最近的位置过程中，两分子间的作用力先增大后减小再增大，故D错误。 故选C。 4．B 【详解】AB．仅将P1向下移一些，原线圈匝数增加，根据变压比可知，副线圈输出电压变小，副线圈消耗功率变小，原线圈输入功率变小，输入电流变小，选项A错误，B正确； CD．仅将P2向下移一些，副线圈电路中的电阻变小，电流变大，R0两端的电压变大，电压表的示数变小，R0消耗的功率变大，选项CD错误。 故选B。 5．D 【详解】由法拉第电磁感应定律可得大圆线圈产生的感应电动势 每个小圆线圈产生的感应电动势 由线圈的绕线方式和楞次定律可得大、小圆线圈产生的感应电动势方向相同，故线圈中总的感应电动势大小为 故D正确，ABC错误。 故选D。 6．B 【详解】设竖直向上的匀强磁场的磁感应强度为B，两导线的质量均为m、长度均为L，导线b的电流为I，则导线a的电流为3I。对导线a分析，根据左手定则，可知其所受安培力的方向为水平向右，大小为 对导线b分析，根据左手定则，可知其所受安培力的方向为水平向左，大小为 将导线a与导线b看成一个整体，因 故整体所受的安培力方向为水平向右，大小为 对整体受力分析图如图所示 可知上边两根绝缘轻质细绳向右倾斜，设两绳拉力的合力大小为T，其与竖直方向的夹角为，根据几何关系可得 对导线b受力分析，如图所示 可知下边两根绝缘轻质细绳向左倾斜，设两绳拉力的合力大小为，其与竖直方向的夹角为，根据几何关系可得 由上分析，可得 即 故两导线最终达到静止状态如图B所示。 故选B。 7．D 【详解】粒子受到电场力与洛伦兹力做匀速直线运动，电场力与洛伦兹力平衡，则速度方向与电场力方向垂直，令速度方向水平向右，某时刻，粒子运动至P点处，此时撤掉空间中的电场，粒子的速度第一次与P点相反，此时粒子做匀速圆周运动轨迹恰好为半个圆周，则有 ， 解得 ， 粒子运动时间 此时恢复原来的电场，粒子速度与初速度相反，此时，洛伦兹力方向与电场力方向相同，将该速度v分解为向右的v和向左的2v，则向右的分速度v对应的洛伦兹力与电场力平衡，该分运动为向右的匀速直线运动，向左的分速度2v对应匀速圆周运动，则有 ， 解得 ， 可知，又经过相同的时间后，上述过程，粒子向右的分运动的分位移为 粒子另一个分运动做匀速圆周运动，其恰好经历半个圆周， 令线段PQ与粒子的初速度方向夹角为，则有 解得 故选D。 8．AD 【详解】A．温度是分子无规则热运动平均动能的标志，故气体温度升高，分子平均动能增大。故A正确； B．物体的温度为时，热力学温度为，故分子的平均动能不为零。故B错误； C．分子力做的功等于分子势能的减小量，分子间距增加，分子力可能做正功，也可能做负功，故分子势能不一定随分子间距离的增大而增大。故C错误； D．从宏观的角度看，温度越高，分子的平均速率越大，分子的平均动能越大；体积越小，单位时间内的气体分子数越多，分子对器壁的碰撞越频繁，气体对器壁的压强就越大，否则压强就越小。故D正确。 故选AD。 9．AC 【详解】AB．由于粒子从中点射入恰能垂直打到挡板上，即粒子运动半径，当时，粒子打中挡板的长度 故A正确，B错误； CD．当时，粒子打中挡板的长度 故C正确，D错误。 故选AC。 10．BC 【详解】A．甲运动后根据右手定则可知，通过乙的电流为向上，根据左手定则可知乙受到安培力向左，所以乙将向左运动，故A错误； B．甲、乙运动过程中受到的安培力大小不等，方向相同，所以甲、乙组成的系统在运动过程中合力不为零，动量不守恒，故B正确； C．从开始运动到稳定过程中，对甲根据动量定理 对乙根据动量定理 稳定后，有回路中没有电流，甲、乙产生的电动势抵消 得 故C正确； D．根据动量定理 得 由能量守恒 乙棒产生的焦耳热 D错误。 故选BC。 11．(1)①⑤③（1分） (2) （1分） 58/59/60 （1分） （2分） (3)B（2分） 【详解】（1）“油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：准备油酸酒精溶液④→准备带水的浅盘和痱子粉②→形成油膜①→描绘油膜轮廓⑤→计算分子直径③ 故正确的顺序为：④②①⑤③。 （2）[1]1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积 [2]面积超过小方格面积一半的小方格的个数为59个，故油膜的面积 [3]油酸分子直径 （3）A.油酸未完全散开，则S测量值偏小，则直径测量值偏大，故A错误； B．计算油膜面积时，将所有不足1格的方格记作1格，则S测量值偏大，则直径测量值偏小，故B正确； C．计算油膜面积时，舍去了所有不足1格的方格，则S测量值偏小，则直径测量值偏大，故C错误。 故选B。 12． （2） 向下（1分） （3）A （2分） （4） （2分） 相反（2分） 【详解】（2）[1]将条形磁铁S极向下插入螺线管时，发现电流计的指针向右偏转。说明感应电流方向为从B经螺线管到A，由安培定则可知，螺线管中感应电流产生的磁场方向向下。 （3）[2]AB．将磁铁插入的速度越大，可知穿过螺线管的磁通量变化率越大，产生的感应电动势越大，则感应电流越大，电流计指针偏转幅度越大，A正确，B错误； C．将磁铁的N极向下，并将其抽出，则穿过螺线管的磁通量减小，由楞次定律可知，感应电流由电流计的正极流入，指针向右偏转，C错误； D．将磁铁的N极向下，并将其插入，则穿过螺线管的磁通量增大，由楞次定律可知，感应电流由电流计的负极流入，电流计指针向左偏转，D错误。 故选A。 （4）[3]将条形磁铁N极向下插入螺线管，则穿过螺线管的磁通量增大，由楞次定律可知，感应电流从A经螺线管到B，可观察到发光二极管短暂发光。 [4]由此可分析得出：当穿过螺线管的磁通量增加时，感应电流产生的磁场与条形磁铁的磁场方向相反。 13．(1)（4分） (2)（4分） (3)（4分） 【详解】（1）线圈产生感应电动势的最大值 -----------------2分 解得 ------------------2分 （2）根据闭合电路欧姆定律可知，线圈中感应电流的最大值--------1分 从线圈平面与磁场方向平行位置开始计时，线圈中感应电流瞬时值----1分 解得-----------------2分 （3）通过电阻的电流有效值--1分 电阻上产生的发热功率-------1分 得-----------------------------------2分 14．(1) （5分） (2) （7分） 【详解】（1）粒子在间做类平抛运动，平行于轴方向有 解得 ---------1分 平行于轴方向有 --------1分 根据牛顿第二定律得 -----------1分 解得 ----------2分 （2）设粒子经过点时与轴正方向间的夹角为，则沿轴方向的分速度 -------1分 又 解得 --------1分 粒子在磁场中运动的速度 -----1分 如图1所示 ，粒子在轴右侧做圆周运动的时间 ------1分 由洛伦兹力提供向心力有 ---------1分 代入可得 ------1分 从点运动到点的总时间 ---1分 15．(1)2.5 m/s （4分） (2)2.5 m/s；沿导轨向上 （5分） (3)0.35 m；0.326 J （7分） 【详解】（1）金属棒a恰好无运动趋势，处于平衡状态，有 -----2分 金属棒b切割磁感线，有 --------1分 联立解得 ---------1分 （2）设物块c和金属棒b运动的加速度大小为a，速度大小为v，对物块c受力分析得 --------1分 对b分析得 -------1分 当加速度大小为0时，金属棒b速度达到最大值，即 -------1分 解得 方向沿导轨向上------2分 （3）对金属棒b由动量定理得 ------1分 其中 根据法拉第电磁感应定律可得 ------1分 联立解得 -------1分 对金属棒a由动量定理得 ------1分 联立解得 -------1分 由能量守恒得 ------------1分 解得 -----------1分 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$答案第 1页，共 7页 龙东十校联盟高二学年度下学期期中考试物理试题参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A A C B D B D AD AC BC 1．A 【详解】A．电磁波能传输电视信号，选项 A正确； B．电磁波由周期性变化的电场和磁场组成，选项 B错误； C．真空中红外线的传播速度与紫外线相等，选项 C错误； D．可见光也属于电磁波，选项 D错误。 故选 A。 2．A 【详解】AD．由题图可知，此时电流由上极板流向下极板，且下极板带正电，则 下极板的正电荷增加，此时电容器正在充电，则电容器中的电场能正在增大，磁场 能正在向电场能转化，故 A正确，D错误； BC．由于线圈 L中的磁场能正在减小，则振荡电流正在变小，但电流变化率正在 变大，所以线圈自感电动势正在变大，故 BC错误。 故选 A。 3．C 【详解】ABC．根据图像可知，从 r3到 r1分子间作用力表现为引力，且分子间作 用力先增大后减小，故乙分子做加速运动，故 AB错误，C正确； D．根据图像可知，乙分子从 r3到距离甲最近的位置过程中，两分子间的作用力先 增大后减小再增大，故 D错误。 故选 C。 4．B 【详解】AB．仅将 P1向下移一些，原线圈匝数增加，根据变压比可知，副线圈输 出电压变小，副线圈消耗功率变小，原线圈输入功率变小，输入电流变小，选项 A 错误，B正确； CD．仅将 P2向下移一些，副线圈电路中的电阻变小，电流变大，R0两端的电压变 大，电压表的示数变小，R0消耗的功率变大，选项 CD错误。 故选 B。 5．D 【详解】由法拉第电磁感应定律可得大圆线圈产生的感应电动势 1 1 1 1 B SE kS t t         每个小圆线圈产生的感应电动势 2 2 2 ΔΦ Δ E kS t   由线圈的绕线方式和楞次定律可得大、小圆线圈产生的感应电动势方向相同，故线 圈中总的感应电动势大小为  1 2 1 25 5E E E k S S    故 D正确，ABC错误。 故选 D。 6．B 【详解】设竖直向上的匀强磁场的磁感应强度为 B，两导线的质量均为 m、长度均 为 L，导线 b的电流为 I，则导线 a的电流为 3I。对导线 a分析，根据左手定则， 答案第 2页，共 7页 可知其所受安培力的方向为水平向右，大小为 3a aF BI L BIL  对导线 b分析，根据左手定则，可知其所受安培力的方向为水平向左，大小为 b bF BI L BIL  将导线 a与导线 b看成一个整体，因 3a bF BIL F BIL   故整体所受的安培力方向为水平向右，大小为 2a bF F F BIL   对整体受力分析图如图所示 可知上边两根绝缘轻质细绳向右倾斜，设两绳拉力的合力大小为 T，其与竖直方向 的夹角为，根据几何关系可得 2tan 2 2 F BIL BIL mg mg mg     对导线 b受力分析，如图所示 可知下边两根绝缘轻质细绳向左倾斜，设两绳拉力的合力大小为T ，其与竖直方 向的夹角为 ，根据几何关系可得 tan b F BILa mg mg   由上分析，可得 tan tan  即  故两导线最终达到静止状态如图 B所示。 故选 B。 7．D 【详解】粒子受到电场力与洛伦兹力做匀速直线运动，电场力与洛伦兹力平衡，则 速度方向与电场力方向垂直，令速度方向水平向右，某时刻，粒子运动至 P点处， 此时撤掉空间中的电场，粒子的速度第一次与 P点相反，此时粒子做匀速圆周运动 轨迹恰好为半个圆周，则有 2vqvB m R  ， 2 RT v   解得 答案第 3页，共 7页 mvR qB  ， 2 mT qB   粒子运动时间 1 2 B t T m q    此时恢复原来的电场，粒子速度与初速度相反，此时，洛伦兹力方向与电场力方向 相同，将该速度 v分解为向右的 v和向左的 2v，则向右的分速度 v对应的洛伦兹力 与电场力平衡，该分运动为向右的匀速直线运动，向左的分速度 2v对应匀速圆周 运动，则有  2 1 2 2 v q vB m R   ， 1 2 2 RT v   解得 1 2mvR qB  ， 2 mT qB   可知，又经过相同的时间后，上述过程，粒子向右的分运动的分位移为 2 T mvx v qB     粒子另一个分运动做匀速圆周运动，其恰好经历半个圆周， 令线段 PQ与粒子的 初速度方向夹角为，则有 12 2tan R R x   解得 2tan   故选 D。 8．AD 【详解】A．温度是分子无规则热运动平均动能的标志，故气体温度升高，分子平 均动能增大。故 A正确； B．物体的温度为 0℃时，热力学温度为 273.15K，故分子的平均动能不为零。故 B 错误； C．分子力做的功等于分子势能的减小量，分子间距增加，分子力可能做正功，也 可能做负功，故分子势能不一定随分子间距离的增大而增大。故 C错误； D．从宏观的角度看，温度越高，分子的平均速率越大，分子的平均动能越大；体 积越小，单位时间内的气体分子数越多，分子对器壁的碰撞越频繁，气体对器壁的 压强就越大，否则压强就越小。故 D正确。 故选 AD。 9．AC 【详解】AB．由于粒子从OP中点射入恰能垂直打到挡板上，即粒子运动半径 1mr  ， 当 30  时，粒子打中挡板的长度 2 cos 3mL r   故 A正确，B错误； CD．当 60  时，粒子打中挡板的长度 2 3 m sin 3 rL    故 C正确，D错误。 故选 AC。 10．BC 答案第 4页，共 7页 【详解】A．甲运动后根据右手定则可知，通过乙的电流为向上，根据左手定则可 知乙受到安培力向左，所以乙将向左运动，故 A错误； B．甲、乙运动过程中受到的安培力大小不等，方向相同，所以甲、乙组成的系统 在运动过程中合力不为零，动量不守恒，故 B正确； C．从开始运动到稳定过程中，对甲根据动量定理 1 1 0B l It B lq mv mv   甲 对乙根据动量定理 2 2B l It B lq mv  乙 稳定后，有回路中没有电流，甲、乙产生的电动势抵消 1 2B lv B lv甲 乙 得 0 4 5 v v甲 故 C正确； D．根据动量定理 2 2 0 1 5 B lIt B lq m v  1 1 0B l It B lq mv mv   甲 得 0 9 10 v v甲 由能量守恒 2 2 2 2 0 0 0 0 1 1 81 3 2 50 200 40 Q mv mv mv mv    乙棒产生的焦耳热 2 0 3 2 80 QQ mv 乙 D错误。 故选 BC。 11．(1)①⑤③（1分） (2) 62.5 10 （1分） 58/59/60 （1分） 104.2 10 （2分） (3)B（2分） 【详解】（1）“油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：准备油酸酒精溶液④→准 备带水的浅盘和痱子粉②→形成油膜①→描绘油膜轮廓⑤→计算分子直径③ 故正确的顺序为：④②①⑤③。 （2）[1]1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积 61 1 mL 2.5 10 mL 1000 400 V     [2]面积超过小方格面积一半的小方格的个数为 59个，故油膜的面积 2259 1 1cm 59cmS     [3]油酸分子直径 104.2 10 mVd S    （3）A.油酸未完全散开，则 S测量值偏小，则直径测量值偏大，故 A错误； B．计算油膜面积时，将所有不足 1格的方格记作 1格，则 S测量值偏大，则直径 测量值偏小，故 B正确； 答案第 5页，共 7页 C．计算油膜面积时，舍去了所有不足 1格的方格，则 S测量值偏小，则直径测量 值偏大，故 C错误。 故选 B。 12． （2） 向下（1分） （3）A （2分） （4） 1D （2分） 相反（2分） 【详解】（2）[1]将条形磁铁 S极向下插入螺线管时，发现电流计的指针向右偏转。 说明感应电流方向为从 B经螺线管到 A，由安培定则可知，螺线管中感应电流产生 的磁场方向向下。 （3）[2]AB．将磁铁插入的速度越大，可知穿过螺线管的磁通量变化率越大，产生 的感应电动势越大，则感应电流越大，电流计指针偏转幅度越大，A正确，B错误； C．将磁铁的 N极向下，并将其抽出，则穿过螺线管的磁通量减小，由楞次定律可 知，感应电流由电流计的正极流入，指针向右偏转，C错误； D．将磁铁的 N极向下，并将其插入，则穿过螺线管的磁通量增大，由楞次定律可 知，感应电流由电流计的负极流入，电流计指针向左偏转，D错误。 故选 A。 （4）[3]将条形磁铁 N极向下插入螺线管，则穿过螺线管的磁通量增大，由楞次定 律可知，感应电流从 A经螺线管到 B，可观察到发光二极管 1D 短暂发光。 [4]由此可分析得出：当穿过螺线管的磁通量增加时，感应电流产生的磁场与条形 磁铁的磁场方向相反。 13．(1) m 200 VE （4分） (2)  2cos 400 Ai t （4分） (3) 180 WP  （4分） 【详解】（1）线圈产生感应电动势的最大值 mE nB ab bc  -----------------2 分 解得 m 200 VE ------------------2 分 （2）根据闭合电路欧姆定律可知，线圈中感应电流的最大值 mm EI R r   --------1分 从线圈平面与磁场方向平行位置开始计时，线圈中感应电流瞬时值 mcosi I t ----1 分 解得  2cos 400 Ai t -----------------2 分 （3）通过电阻 R的电流有效值 m 2 II  --1分 电阻 R上产生的发热功率 2P I R -------1 分 得 180 WP  -----------------------------------2 分 14．(1) 2 02mvE qL  （5分） (2)   0 90 143π 45 L t v   （7分） 【详解】（1）粒子在 PO间做类平抛运动，平行于 x轴方向有 0 16 3L v t 解得 1 0 2Lt v  ---------1 分 平行于 y轴方向有 2 1 14 2 L at --------1 分 答案第 6页，共 7页 根据牛顿第二定律得 qE ma -----------1 分 解得 2 02mvE qL  ----------2 分 （2）设粒子经过O点时与 x轴正方向间的夹角为，则沿 y轴方向的分速度 1 1 04yv at v  -------1 分 又 1 0 4tan 3 3 yv v    解得 53   --------1 分 粒子在磁场中运动的速度 0 1 0 3 5 cos53 vv v   -----1分 如图 1所示 1 74OO M  ，粒子在 y轴右侧做圆周运动 的时间 2 1 360 74 2π 360 rt v       ------1 分 由洛伦兹力提供向心力有 2 1 1 mvqv B r  ---------1分 代入 0 2 mvB qL  可得 2 0 143π 45 Lt v  ------1 分 从 P点运动到M 点的总时间   1 2 0 0 0 90 143π2 143π 45 45 LL Lt t t v v v       ---1分 15．(1)2.5 m/s （4分） (2)2.5 m/s；沿导轨向上 （5分） (3)0.35 m；0.326 J （7分） 【详解】（1）金属棒 a恰好无运动趋势，处于平衡状态，有 sin30AF mg  =AF BIL -----2 分 金属棒 b切割磁感线，有 0 2 BLvI R  --------1分 联立解得 0 2.5m/sv  ---------1 分 （2）设物块 c和金属棒 b运动的加速度大小为 a，速度大小为 v，对物块 c受力分 析得 Tmg F ma  --------1 分 对 b分析得 答案第 7页，共 7页 T sin30F mg F ma  安 -------1 分 F BIL 安 2 2 E BLvI R R   当加速度大小为 0时，金属棒 b速度达到最大值，即 msin 30mg mg F  安 -------1 分 解得 m 2.5m/sv  方向沿导轨向上------2 分 （3）对金属棒 b由动量定理得 msin 30 0mgt BILt mv    ------1 分 其中 BILt BLq 根据法拉第电磁感应定律可得 ( ) 2 2 2 b aBL x xB Sq R R R       ------1 分 联立解得 0.35mbx  -------1 分 对金属棒 a由动量定理得 sin 30 amgt BILt mv    ------1 分 联立解得 0.7m/sav  -------1 分 由能量守恒得 2 21 1sin 30 sin 30 2 2b a a m mgx mv Q mgx mv      ------------1 分 解得 0.326JQ  -----------1 分 报告查询:登录zhixue.com或扫描二维码下载App (用户名和初始密码均为准考证号) 龙东十校联盟高二学年度下学期期中考试 物理答题卡 姓名：                 班级：                 注意事 考号：                 项 1．答题前，考生先将自己的姓名、班级、考场填写清楚，并认真核对 条形码上的姓名和准考证号。 2．选择题部分请按题号用2B铅笔填涂方框，修改时用橡皮擦干净，不 留痕迹。 3．非选择题部分请按题号用0.5毫米黑色墨水签字笔书写，否则作答 无效。要求字体工整、笔迹清晰。作图时，必须用2B铅笔，并描浓。 4．在草稿纸、试题卷上答题无效。 5．请勿折叠答题卡,保持字体工整、笔迹清晰、卡面清洁。 贴条形码区 （正面朝上，切勿贴出虚线方框） 正确填涂 缺考标记 一、客观题(1~7为单选题;8~10为多选题) 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] 二、实验题 11. （1） （2） （3） 12. （2） （3） （4） 三、计算题 13. 14. 15. 龙东十校联盟高二学年度下学期期中考试 物理试题 一、单项选择题：本题共 7 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．关于电磁波，下列说法正确的是（　　） A．电磁波能传输电视信号 B．电磁波由恒定的电场和磁场组成 C．真空中红外线的传播速度比紫外线的大 D．可见光不属于电磁波 2．如图为振荡电路某时刻的状态图，不计电磁辐射，下列说法正确的是（　　） A．电容器正在充电 B．振荡电流正在变大 C．线圈自感电动势正在变小 D．电场能正在向磁场能转化 3．甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于r轴上，甲、乙两分子间作用力与分子间距离关系图像如图所示。现把乙分子从r3处由静止释放，则（　　） A．乙分子从r3到r1先减速后加速 B．乙分子从r3到r2过程中，两分子间的作用力表现为引力，从r2到r1过程中两分子间的作用力表现为斥力 C．乙分子从r3到r1过程中，分子间的作用力先增大后减小 D．乙分子从r3到距离甲最近的位置过程中，两分子间的作用力先减小后增大 4．如图所示的电路中，变压器为理想变压器，电流表和电压表为理想交流电表，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，在a、b端输入电压恒定的正弦交流电，调节滑片P1、P2，则下列判断正确的是（　　） A．仅将P1向下移一些，电流表的示数变大 B．仅将P1向下移一些，变压器的输入功率变小 C．仅将P2向下移一些，电压表的示数不变 D．仅将P2向下移一些，R0消耗的功率变小 5．将一根绝缘硬质细导线顺次绕成如图所示的线圈，其中大圆面积为S1，小圆面积均为S2，垂直线圈平面方向有一随时间t变化的磁场，磁感应强度大小，和均为常量，则线圈中总的感应电动势大小为（　　） A． B． B． D． 6．如图，用4根相同的绝缘轻质细绳把两个质量和长度都相同的通电导线a、b水平悬挂起来。电流方向如图所示，大小满足。现在导线所处的空间内，加入范围足够大的竖直向上的匀强磁场，最终达到静止状态。下列从左往右看的侧视图中，正确的是（　　） A． B． C． D． 7．空间中存在方向互相垂直的匀强电场和匀强磁场，一个不计重力的带电粒子以某一初速度在该空间中做匀速直线运动。某时刻，粒子运动至P点处，此时撤掉空间中的电场，经过一段时间后，粒子的速度第一次与P点相反，此时恢复原来的电场，又经过相同的时间后，粒子到达Q点处。则线段PQ与粒子的初速度方向夹角的正切值为（　　） A． B．1 C． D． 二、多项选择题：本题共3题，每小题 6分，共 18分。在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求的。全部选对得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。 8．下列说法正确的是（　　） A．气体的温度越高，气体分子无规则运动的平均动能越大 B．物体的温度为时，物体分子的平均动能为零 C．分子势能一定随分子间距离的增大而增大 D．从宏观角度看，气体压强的大小跟气体的温度和体积有关 9．如图所示，在水平边界OP上方有磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场，OP距离为2m，PQ是一足够长的挡板，OP延长线与PQ的夹角为θ，粒子打在挡板上均被吸收。在O、P之间有大量质量、电荷量和速度都相同的粒子，速度方向均垂直于边界OP，且在纸面内。其中从OP中点射入的粒子恰能垂直打在挡板上（不计粒子重力及其相互作用）。则下列说法正确的是（　　） A．当时，PQ上被粒子打中区域的长度为 B．当时，PQ上被粒子打中区域的长度为2m C．当时，PQ上被粒子打中区域的长度为 D．当时，PQ上被粒子打中区域的长度为1m 10．一水平足够长的平行轨道如图所示，以为界左边磁场的磁感应强度大小为，方向垂直纸面向外，右边磁场的磁感应强度大小为，方向垂直纸面向里。导体棒甲、乙的质量均为m，电阻相同，开始时均处于静止状态。现给甲一水平向右的初速度，若轨道光滑且电阻不计，甲、乙始终在各自磁场中运动，下列说法中正确的是（　　） A． 乙将向右运动 B． 甲、乙运动过程中动量不守恒 C． 稳定后，甲的速度为 D．当乙的速度为，乙棒产生的焦耳热为 三．非选择题：本题共 5 小题，共 54 分。 11．（7分）在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤： ①用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定 ②往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上 ③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小 ④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积 ⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上 完成下列填空： (1)上述步骤中，正确的顺序是④② （请将剩余步骤按序填入） (2)油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸1mL，用注射器测得1mL上述溶液有400滴，把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盘里，待水面稳定后，测得油酸膜的近似轮廓如图所示，图中正方形小方格的边长为1cm，则每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是 mL，油酸膜的面积是 。根据上述数据，估测出油酸分子的直径是 m（此结果保留两位有效数字） (3)某学生在“用油膜法估测分子大小”的实验中，计算结果明显偏小，可能是由于___________。 A．油酸未完全散开 B．计算油膜面积时，将所有不足1格的方格记作1格 C．计算油膜面积时，舍去了所有不足1格的方格 12．（7分）为探究影响感应电流方向的因素，同学们做了如下的实验。       （1）所用电流计指针偏转方向与电流方向间的关系为：当电流从“+”接线柱流入电流计时，指针向右偏转； （2）如图甲，将条形磁铁S极向下插入螺线管时，发现电流计的指针向右偏转。螺线管的绕线方向如图乙所示，则螺线管中感应电流产生的磁场方向 （填“向下”或“向上”）； （3）关于该实验，下列说法正确的是 。（填正确答案标号） A．将磁铁插入的速度越大，电流计指针偏转幅度越大 B．将磁铁插入的速度越大，电流计指针偏转幅度越小 C．将磁铁的N极向下，并将其抽出，电流计指针向左偏转 D．将磁铁的N极向下，并将其插入，电流计指针向右偏转 （4）本实验也可以用发光二极管代替电流计进行实验，如图丙所示，将条形磁铁N极向下插入螺线管，可观察到发光二极管 （填“”或“”）短暂发光。由此可分析得出：当穿过螺线管的磁通量增加时，感应电流产生的磁场与条形磁铁的磁场方向 （填“相同”或“相反”）。 13．（12分）如图所示，交流发电机的矩形金属线圈处于磁感应强度的匀强磁场中，其边长，匝数（图中只画出1匝），线圈的总电阻，线圈可绕垂直于磁场且过和边中点的转轴以角速度匀速转动。线圈的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环E、F（集流环）焊接在一起，并通过电刷与阻值的定值电阻连接。电路中其他电阻以及线圈的自感系数均可忽略不计。 (1)求线圈中感应电动势的最大值； (2)从线圈平面与磁场方向平行位置开始计时，写出线圈中感应电流随时间变化的关系式； (3)求线圈转动过程中，电阻上的发热功率。 14．（12分）利用电磁场实现离子偏转是科学仪器中广泛应用的技术。如图所示，在坐标系的轴左侧存在沿轴负方向的匀强电场，轴右侧存在垂直于平面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场。现有一质量为，电荷量为的带正电粒子，从P点以大小为的初速度沿轴正方向发射，恰好经过坐标原点O进入右侧磁场，再经过M点（未画出）返回轴左侧。不计带电粒子的重力，已知，。求： (1)匀强电场的电场强度的大小； (2)粒子从点运动到点的时间。 15．（16分）如图甲所示，在倾角θ = 30°的斜面上固定两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ，导轨间距为L = 0.2 m，空间分布着磁感应强度大小为B = 2 T，方向垂直导轨平面向上的匀强磁场。将两根始终与导轨垂直且接触良好的金属棒a、b放置在导轨上。已知两棒的长度均为L，电阻均为R = 0.2 Ω，质量均为m = 0.2 kg，不考虑其他电阻，不计绳与滑轮间摩擦，重力加速度大小为g = 10 m/s2。 (1)若给金属棒b一个沿导轨向上的初速度v0，同时静止释放金属棒a，发现释放瞬间金属棒a恰好无运动趋势，求v0大小。 (2)将金属棒a锁定，将b用轻绳通过定滑轮和物块c连接，如图乙，同时由静止释放金属棒b和物块c，c质量为m = 0.2 kg，求金属棒b的最大速度。 (3)在第（2）问的基础上，金属棒b速度达到最大时剪断细线，同时解除a的锁定，经t = 0.32 s后金属棒b到达最高点，此时金属棒a下滑了xa = 0.1 m，求：剪断细线到金属棒b上升到最高点时间内：①b沿导轨向上滑动的最大距离xb；②回路产生的热量Q。 第1页 共4页 第2页 共4页 第1页 共4页 第2页 共4页 学科网（北京）股份有限公司 $$龙东十校联盟高二学年度下学期期中物理试题 双项细目表 题号 题型 分值 考察主要内容及知识点 难度 1 选择题 4 电磁波相关理论知识 易 2 选择题 4 LC振荡回路规律 易 3 选择题 4 分子间作用力特点 易 4 选择题 4 变压器动态分析 易 5 选择题 4 感生电动势计算 中 6 选择题 4 安培力平衡问题 中 7 选择题 4 带电粒子在复合场中运动 难 8 选择题 6 气体分子相关理论知识 易 9 选择题 6 带电粒子在磁场中运动 难 10 选择题 6 电磁感应双棒问题 中 11 实验题 7 油膜法测量油酸分子直径 易 12 实验题 7 楞次定律实验 中 13 计算题 12 交变电流计算 易 14 计算题 14 带电粒子在组合场中运动 中 15 计算题 14 电磁感应双棒问题 难