精品解析：四川省泸州市龙马潭区泸化中学2024-2025学年高二下学期5月半期物理考试

2025年四川省泸化中学高2023级高二半期测试物理 第Ⅰ卷 选择题（共43分） 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. 下列说法正确的是（　　） A. 布朗运动就是气体或液体分子的无规则运动 B. 所有晶体的光学和力学性质都是各向异性的 C. 单晶体有确定的熔点，而多晶体没有确定的熔点 D. 在完全失重的宇宙飞船中，水的表面仍然存在表面张力 【答案】D 【解析】 【详解】A．布朗运动是悬浮在气体或液体中的固体颗粒的无规则运动，是气体或液体分子的无规则运动的具体表现，选项A错误； B．单晶体在某些物理性质上具有各向异性，而多晶体表现为各向同性，故B错误； C．单晶体和多晶体都有确定的熔点，选项C错误； D．在完全失重的宇宙飞船中，水的表面仍然存在表面张力，选项D正确。 故选D。 2. 5G自动驾驶是基于5G通信技术实现网联式全域感知、协同决策与智慧云控，5G网络使用的无线电波通信频率是3.0GHz以上的超高频段和极高频段，比4G（通信频率在0.3GHz~3.0GHz间）拥有更大的带宽，则下列说法正确的是（ ） A. 麦克斯韦通过自制的实验装置证实了电磁波的存在 B. 在真空中5G信号比4G信号传播得更快 C. 发射5G信号的LC振荡电路比发射4G信号的LC振荡电路的电感自感系数更大 D. 5G信号相比于4G信号更不容易绕过障碍物，所以5G通信需要搭建更加密集的基站 【答案】D 【解析】 【详解】A．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过自制的实验装置证实了电磁波的存在，故A错误； B．在真空中5G信号与4G信号传播一样快，故B错误； C．5G信号比4G信号波长小，频率高，根据可知，发射5G信号的LC振荡电路自感系数更小，故C错误； D．因5G信号的频率高，则波长小，4G信号的频率低，则波长长，则5G信号比4G信号更不容易绕过障碍物，所以5G通信需要搭建更密集的基站，故D正确。 故选D。 3. 关于热学知识，下列说法中正确的是（　　） A. 布朗运动是液体分子的无规则运动 B. 扩散现象不能在固体间产生，只能在气体或液体间产生 C. 当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大 D. 当分子间的作用力刚好为零时，分子间的势能达到最大值 【答案】C 【解析】 【详解】A．布朗运动是悬浮于液体中的固体小颗粒的运动，故A错误； B．扩散现象是由物质分子的无规则运动产生的，扩散能在气体和液体中进行，也能在固体中进行，故B错误； C．当分子力表现为引力时，随着距离增大，分子力做负功，分子势能增大，故C正确； D．设分子平衡距离为，分子距离为r。当时，分子力表现为引力，分子距离越大，分子势能越大；当时，分子力表现为斥力，分子距离越小，分子势能越大；故当时，分子力为0，分子势能最小，故D错误。 故选C。 4. 应用电磁场工作的四种仪器如图所示，则下列说法中正确的是（　　） A. 甲中回旋加速器加速带电粒子的最大动能与加速电压成正比 B. 乙中不改变质谱仪各区域的电场磁场时击中光屏同一位置的粒子一定是比荷相同的粒子 C. 丙中通上如图所示电流和加上如图磁场时，，则霍尔元件的自由电荷为正电荷 D. 丁中将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，静电计指针张角变小 【答案】B 【解析】 【详解】A．回旋加速器中带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，最大运动半径等于回旋加速器的半径，根据洛伦兹力提供向心力 则带电粒子的最大动能为 可知带电粒子的最大动能与与加速电压无关，故A错误； B．图乙中，在加速电场有 在速度选择器中有 在偏转磁场中有 解得 可知乙中不改变质谱仪各区域的电场磁场时击中照相底片同一位置的粒子比荷相同，故B正确； C．假设该霍尔元件是正电荷导电，根据左手定则可判断正电荷受到的洛伦兹力方向指向N侧，所以N侧带正电，电势高，则 不符合题意，故C错误； D．静电计测量的是电容器两端的电势差，电容器始终与电源相连，则电容器两端的电势差不变，静电计指针张角不变，故D错误。 故选B。 5. 图示为一种自动测定油箱内油面高度的装置，装置中金属杠杆的一端接浮标（浮标与杠杆绝缘），另一端的触点P接滑动变阻器R，油量表由电流表改装而成。当汽车加油时，油箱内油面上升过程中，下列说法正确的是（　　） A. 电路中电流减小 B. 两端电压减小 C. 整个电路消耗的功率增大 D. 电源输出功率一定增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．当汽车加油时油箱内油面上升时，通过浮球和杠杆使触点P向下滑动，滑动变阻器R接入电路的电阻变小，整个电路的总电阻变小，电路中的电流变大，故A错误； B．两端电压 由于电路中的电流变大，所以两端电压升高，故B错误； C．整个电路消耗的功率 由于电路中的电流变大，所以整个电路消耗的功率增大，故C正确； D．电源输出功率 当时，电源输出功率最大，因不知道电路中各个电阻的大小关系，所以无法判断电源输出功率的变化，故D错误。 故选C。 6. 如图甲所示，竖直向上的匀强磁场的磁感应强度，并且以的变化率均匀增大，图象如图乙所示，水平放置的导轨不计电阻，不计摩擦阻力，宽度，在导轨上放着一金属棒MN，电阻，并且水平细线通过定滑轮悬吊着质量的重物。导轨的定值电阻，与P、Q端点相连组成回路。又知PN长。在重物被拉起的过程中，下列说法中正确的是（g取10N/kg）（ ） A. 电阻R中电流的方向由Q到P B. 电流的大小为0.1A C. 从磁感应强度为开始计时，经过495s的时间，金属棒MN恰能将重物拉起 D. 电阻R上产生的热量约为16J 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据楞次定律可知电流方向为M→N→P→Q→M，故A错误； B．电流大小 故B项错误； C．要恰好把质量的重物拉起，则 则 解得 故C正确； D．电阻R上产生的热量为 故D错误。 故选C。 7. 在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示，产生的交变电动势的图象如图乙所示，则（　　） A. 线框产生的交变电动势的频率为100Hz B. t=0.01s时线框平面与中性面重合 C. 用电压表测量该交流电压时，读数为311V D. 将它加在电容器上时，电容器的耐压值必须等于311V 【答案】B 【解析】 【详解】A．线框产生的交变电动势的周期为0.02s，频率为 故A错误； B．t=0.01s时电动势的瞬时值为零，线框平面与中性面重合，故B正确； C．由图乙可知，线框产生的交变电动势最大值为311V，有效值为 故C错误； D．将它加在电容器上时，电容器的耐压值必须小于等于311V，故D错误。 故选B。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示为测量储罐中不导电液体高度的电路，与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容器C置于储罐中，电容器C可通过开关S与电感L或电源相连．当开关从a拨到b时，由电感L与电容器C构成的回路中产生振荡电流，某时刻电路中的电流方向如图所示，电容器C右极板带负电，则（　　） A. 该时刻电容器正充电 B. 该时刻电流正在增大 C. 该时刻磁场能正转化为电场能 D. 当罐中液面下降时，振荡电流的频率增大 【答案】BD 【解析】 【详解】ABC．由图可知，电容左极板带正电，右极板带负电，电流方向由正极板流向负极板，说明电容正在放电，电流逐渐增大，电场能正不断转化为磁场能，故AC错误，B正确； D．当储罐内的液面高度下降时，两板间充入的电介质减少，根据电容的决定式可知，电容减少，根据LC振荡周期 可知，回路的振荡周期减小，故振荡频率增大，故D正确。 故选BD。 9. 如图甲所示，两根完全相同的光滑平行导轨固定，与水平面成，导轨两端均连接电阻，阻值，导轨间距。在矩形区域内分布有垂直斜面向上的磁场，磁感应强度大小随时间的变化规律如图乙所示。时刻，在右侧导轨斜面上与距离处，有一根阻值，的金属棒ab在导轨上由静止释放，恰好匀速通过整个磁场区域。已知从静止释放到恰好通过磁场区域的过程中，流过的电流大小始终不变，重力加速度取，导轨电阻不计。下列说法正确的是 （　　） A. ab在磁场中运动的速度 B. 流过的电流方向在时发生了改变 C. 磁场上下边界、的距离 D. 磁感应强度的最大值 【答案】AC 【解析】 【详解】A．金属棒运动到磁场边界由牛顿第二定律可知 金属棒运动到磁场边界做匀加速直线运动，有 解得 金属棒进入磁场后匀速直线运动，速度为 解得 A正确； B．根据右手定则可知在内的电流方向为从左到右，后的电流方向为从左到右，即的电流方向未发生改变，B正确； D．金属棒进入磁场，金属棒产生的感应电动势为 金属棒通过的感应电流为 金属棒恰好匀速通过整个磁场区域，则 联立解得 D错误。 C．由于的电流大小始终不变，即两端的电压始终相等，即内产生的感生电动势等于后产生的动生电动势。金属棒还没进入磁场，此时产生的感应电动势为 则 解得 C正确。 故选AC。 10. 如图甲所示，电阻、匝数匝的线圈两端A、B与电阻R相连，。线圈内有方向垂直于纸面向里的磁场，线圈中的磁通量按图乙所示的规律变化。下列说法正确的是（　　） A. 通过R的电流方向为由A通过R到B B. 线圈两端的电压为200V C. R的电功率为300W D. 0.1s时间内通过电阻R的电荷量为0.1C 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据乙图和楞次定律可知线圈中的电流沿逆时针方向，则外电路的电流方向是由A通过R到B。故A正确； B．设图像的斜率为，则 线圈产生的感应电动势 线圈两端的电压为路端电压，即 故B错误； C．题中电路为纯电阻电路，所以R的电功率为 故C正确； D．0.1s时间内通过电阻R的电荷量为 故D错误。 故选AC。 第Ⅱ卷 非选择题（共57分） 三、实验探究（每空2分、共16分） 11. 在做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验时，先在一正方形浅盘内注入适量的水，将痱子粉均匀地撒在水面上；再配制油酸酒精混合液，使每104cm3油酸酒精溶液中有纯油酸1cm3，最后用注射器测得1mL这种混合溶液可以滴40滴。用注射器滴入1滴这样的溶液于撒了痱子粉的水面中央，等油膜形状稳定后，把玻璃板盖在浅盘上并描画出油膜的轮廓，如图所示。图中正方形小方格的边长为1cm。 （1）该实验中1滴油酸酒精溶液含纯油酸________cm3； （2）由上述数据估算得到油酸分子直径约为__________m（结果保留3位有效数字）； （3）若阿伏加德罗常数为6.02×1023mol-1，油酸的摩尔质量为282g/mol，油酸的密度为0.9g/cm3。则1cm3油酸约含__________个油酸分子（结果保留两位有效数字）。 【答案】（1）2.5×10-6 （2）6.25×10-10 （3）1.9×1021 【解析】 【小问1详解】 根据比例关系可知1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为 【小问2详解】 油膜的面积为 油酸分子的直径为 【小问3详解】 1cm3油酸的摩尔数为 可知1cm3油酸所含的分子数为 12. 用DIS（电流传感器，内阻可忽略）测电源电动势和内阻的电路如图甲所示，R0为一定值电阻。 （1）调节电阻箱R，记录电阻箱接入电路的阻值R和相应的电流I，将测得数据以R为横坐标，以_________为纵坐标，经计算机拟合得到如图乙所示图像，由图线可得该电源电动势为_______V； （2）现有三个相同规格的小灯泡A、B、C，将它们与图甲中电源按图丙所示电路相连，此种灯泡的I-U特性曲线如图丁所示，C灯泡两端电压为2.0V，则电源内阻r=_______Ω，图甲中定值电阻R0=_______Ω，电源的输出功率为_____W。 【答案】 ①. ②. 3 ③. ④. ⑤. 1.5 【解析】 【详解】（1）[1]由闭合电路欧姆定律有 整理有 所以纵坐标为。 [2]由图像乙得 解得 （2）[3]灯泡C两端电压为2.0V，由图丁可知，其电流为0.45A，由并联电路电压相等可知A、B的串联电压为2.0V，所以A、B两个灯泡的电压分别为1.0V，由图丁可知流过灯泡A、B的电流为0.3A，所以流过电源的电流为 =0.45A+0.3A=0.75A 由闭合电路欧姆定律有 解得 [4]由于 所以 [5]电源的输出功率 四、分析与计算（写出必要的文字说明，3个小题，共41分） 13. 如图所示，某发电厂用总电阻为2.5Ω的输电线输电，其输出的总功率是，现用5000V的电压输电，求： （1）输电线上的电流； （2）输电线上损失的电压和功率； （3）若发电机输出的电压为500V，求升压变压器的匝数比。 【答案】（1）600A；（2）1500V，；（3） 【解析】 【详解】（1）输电线上的电流 （2）输电线上损失的电压 损失的功率 （3）升压变压器的匝数比 14. 如图所示，两平行金属导轨间的距离，金属导轨所在的平面与水平面夹角，在导轨所在平面内分布着磁感应强度、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势，内阻的直流电源。现把一个质量的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止，导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻，金属导轨电阻不计，g取，已知，，求： （1）通过导体棒的电流； （2）导体棒受到的安培力大小； （3）导体棒受到的摩擦力的大小和方向。 【答案】（1）1.5A；（2）0.3N；（3），方向沿导轨平面向下 【解析】 【详解】（1）根据闭合电路欧姆定律，有 （2）导体棒受到的安培力 （3）对导体棒受力分析如图所示 将重力正交分得 根据平衡条件，有 代入数据得 15. 如图甲所示，长、宽分别为L1=0.8m、L2=0.5m的矩形金属线框位于竖直平面内，其匝数为n=250，总电阻为r=2Ω，可绕其竖直中心轴O1O2转动。线框的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环C、D（集流环）焊接在一起，并通过电刷和电阻为18Ω的灯泡相连。线框所在空间有水平向右均匀分布的磁场，磁感应强度B的大小随时间t的变化关系如图乙所示。在0~2s的时间内，线框保持静止，且线框平面和磁场垂直；2s末时刻后，线框在外力的驱动下开始绕其竖直中心轴匀速转动，灯泡一直处于正常发光状态。求： （1）灯泡的额定电压； （2）线框转动的角速度； （3）线框匀速转动后，从图甲所示位置转过90°的过程中，通过灯泡的电荷量。 【答案】（1）36V；（2）rad/s；（3）5C 【解析】 【详解】（1）0~2s时间内，线框中的感应电动势 解得 根据闭合电路欧姆定律可知，通过灯泡的电流 则灯泡的额定电压 U=IR=36V （2）线框产生感应电动势的最大值 Em=nB2 L1L2ω 感应电动势的有效值 E=nB2 L1L2ω 其中E=40V ω=rad/s （3）线框从图甲所示位置转过90°的过程中，平均感应电动势 平均感应电流 通过灯泡的电荷量 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025年四川省泸化中学高2023级高二半期测试物理 第Ⅰ卷 选择题（共43分） 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. 下列说法正确的是（　　） A. 布朗运动就是气体或液体分子的无规则运动 B. 所有晶体的光学和力学性质都是各向异性的 C. 单晶体有确定的熔点，而多晶体没有确定的熔点 D. 在完全失重的宇宙飞船中，水的表面仍然存在表面张力 2. 5G自动驾驶是基于5G通信技术实现网联式全域感知、协同决策与智慧云控，5G网络使用的无线电波通信频率是3.0GHz以上的超高频段和极高频段，比4G（通信频率在0.3GHz~3.0GHz间）拥有更大的带宽，则下列说法正确的是（ ） A. 麦克斯韦通过自制的实验装置证实了电磁波的存在 B. 在真空中5G信号比4G信号传播得更快 C. 发射5G信号的LC振荡电路比发射4G信号的LC振荡电路的电感自感系数更大 D. 5G信号相比于4G信号更不容易绕过障碍物，所以5G通信需要搭建更加密集的基站 3. 关于热学知识，下列说法中正确的是（　　） A. 布朗运动是液体分子的无规则运动 B. 扩散现象不能在固体间产生，只能在气体或液体间产生 C. 当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大 D. 当分子间的作用力刚好为零时，分子间的势能达到最大值 4. 应用电磁场工作的四种仪器如图所示，则下列说法中正确的是（　　） A. 甲中回旋加速器加速带电粒子的最大动能与加速电压成正比 B. 乙中不改变质谱仪各区域的电场磁场时击中光屏同一位置的粒子一定是比荷相同的粒子 C. 丙中通上如图所示电流和加上如图磁场时，，则霍尔元件的自由电荷为正电荷 D. 丁中将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，静电计指针张角变小 5. 图示为一种自动测定油箱内油面高度的装置，装置中金属杠杆的一端接浮标（浮标与杠杆绝缘），另一端的触点P接滑动变阻器R，油量表由电流表改装而成。当汽车加油时，油箱内油面上升过程中，下列说法正确的是（　　） A. 电路中电流减小 B. 两端电压减小 C. 整个电路消耗的功率增大 D. 电源输出功率一定增大 6. 如图甲所示，竖直向上的匀强磁场的磁感应强度，并且以的变化率均匀增大，图象如图乙所示，水平放置的导轨不计电阻，不计摩擦阻力，宽度，在导轨上放着一金属棒MN，电阻，并且水平细线通过定滑轮悬吊着质量的重物。导轨的定值电阻，与P、Q端点相连组成回路。又知PN长。在重物被拉起的过程中，下列说法中正确的是（g取10N/kg）（ ） A. 电阻R中电流的方向由Q到P B. 电流的大小为0.1A C. 从磁感应强度为开始计时，经过495s的时间，金属棒MN恰能将重物拉起 D. 电阻R上产生的热量约为16J 7. 在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示，产生的交变电动势的图象如图乙所示，则（　　） A. 线框产生的交变电动势的频率为100Hz B. t=0.01s时线框平面与中性面重合 C. 用电压表测量该交流电压时，读数为311V D. 将它加在电容器上时，电容器的耐压值必须等于311V 二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示为测量储罐中不导电液体高度的电路，与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容器C置于储罐中，电容器C可通过开关S与电感L或电源相连．当开关从a拨到b时，由电感L与电容器C构成的回路中产生振荡电流，某时刻电路中的电流方向如图所示，电容器C右极板带负电，则（　　） A. 该时刻电容器正充电 B. 该时刻电流正在增大 C. 该时刻磁场能正转化为电场能 D. 当罐中液面下降时，振荡电流的频率增大 9. 如图甲所示，两根完全相同的光滑平行导轨固定，与水平面成，导轨两端均连接电阻，阻值，导轨间距。在矩形区域内分布有垂直斜面向上的磁场，磁感应强度大小随时间的变化规律如图乙所示。时刻，在右侧导轨斜面上与距离处，有一根阻值，的金属棒ab在导轨上由静止释放，恰好匀速通过整个磁场区域。已知从静止释放到恰好通过磁场区域的过程中，流过的电流大小始终不变，重力加速度取，导轨电阻不计。下列说法正确的是 （　　） A. ab在磁场中运动的速度 B. 流过的电流方向在时发生了改变 C. 磁场上下边界、的距离 D. 磁感应强度的最大值 10. 如图甲所示，电阻、匝数匝的线圈两端A、B与电阻R相连，。线圈内有方向垂直于纸面向里的磁场，线圈中的磁通量按图乙所示的规律变化。下列说法正确的是（　　） A. 通过R的电流方向为由A通过R到B B. 线圈两端的电压为200V C. R的电功率为300W D. 0.1s时间内通过电阻R的电荷量为0.1C 第Ⅱ卷 非选择题（共57分） 三、实验探究（每空2分、共16分） 11. 在做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验时，先在一正方形浅盘内注入适量的水，将痱子粉均匀地撒在水面上；再配制油酸酒精混合液，使每104cm3油酸酒精溶液中有纯油酸1cm3，最后用注射器测得1mL这种混合溶液可以滴40滴。用注射器滴入1滴这样的溶液于撒了痱子粉的水面中央，等油膜形状稳定后，把玻璃板盖在浅盘上并描画出油膜的轮廓，如图所示。图中正方形小方格的边长为1cm。 （1）该实验中1滴油酸酒精溶液含纯油酸________cm3； （2）由上述数据估算得到油酸分子直径约为__________m（结果保留3位有效数字）； （3）若阿伏加德罗常数为6.02×1023mol-1，油酸的摩尔质量为282g/mol，油酸的密度为0.9g/cm3。则1cm3油酸约含__________个油酸分子（结果保留两位有效数字）。 12. 用DIS（电流传感器，内阻可忽略）测电源电动势和内阻的电路如图甲所示，R0为一定值电阻。 （1）调节电阻箱R，记录电阻箱接入电路的阻值R和相应的电流I，将测得数据以R为横坐标，以_________为纵坐标，经计算机拟合得到如图乙所示图像，由图线可得该电源电动势为_______V； （2）现有三个相同规格的小灯泡A、B、C，将它们与图甲中电源按图丙所示电路相连，此种灯泡的I-U特性曲线如图丁所示，C灯泡两端电压为2.0V，则电源内阻r=_______Ω，图甲中定值电阻R0=_______Ω，电源的输出功率为_____W。 四、分析与计算（写出必要的文字说明，3个小题，共41分） 13. 如图所示，某发电厂用总电阻为2.5Ω的输电线输电，其输出的总功率是，现用5000V的电压输电，求： （1）输电线上的电流； （2）输电线上损失的电压和功率； （3）若发电机输出的电压为500V，求升压变压器的匝数比。 14. 如图所示，两平行金属导轨间的距离，金属导轨所在的平面与水平面夹角，在导轨所在平面内分布着磁感应强度、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势，内阻的直流电源。现把一个质量的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止，导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻，金属导轨电阻不计，g取，已知，，求： （1）通过导体棒的电流； （2）导体棒受到的安培力大小； （3）导体棒受到的摩擦力的大小和方向。 15. 如图甲所示，长、宽分别为L1=0.8m、L2=0.5m的矩形金属线框位于竖直平面内，其匝数为n=250，总电阻为r=2Ω，可绕其竖直中心轴O1O2转动。线框的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环C、D（集流环）焊接在一起，并通过电刷和电阻为18Ω的灯泡相连。线框所在空间有水平向右均匀分布的磁场，磁感应强度B的大小随时间t的变化关系如图乙所示。在0~2s的时间内，线框保持静止，且线框平面和磁场垂直；2s末时刻后，线框在外力的驱动下开始绕其竖直中心轴匀速转动，灯泡一直处于正常发光状态。求： （1）灯泡的额定电压； （2）线框转动的角速度； （3）线框匀速转动后，从图甲所示位置转过90°的过程中，通过灯泡的电荷量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $