精品解析：贵州省贵阳市第三实验中学2024-2025学年高二下学期4月联考物理试题

贵阳市第三实验中学2024-2025学年度第二学期学业质量监测 高二年级 物理试卷 请考生注意： 1、考试时间为75分钟，满分为100分． 2、所有题的答案必须答在答题纸的指定位置，否则不得分． 第Ⅰ卷（选择题） 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. 关于布朗运动下列说法正确的是（ ） A. 布朗运动是液体分子的无规则运动 B. 布朗运动是悬浮在液体中固体微粒的运动 C. 布朗运动是悬浮在液体中固体微粒内部分子的运动 D. 悬浮微粒越大，布朗运动越剧烈 2. 如图所示，某瞬间回路中电流方向如箭头所示，且此时电容器的极板A带正电荷，则该瞬间（ ） A. 电流i正在减小 B. 电容器带电荷量正在减小 C. 此过程为电容器的放电过程 D. 线圈中电流产生的磁感应强度正在增强 3. 特高压输电可使输送中的电能损耗和电压损失大幅降低。我国已成功掌握并实际应用了特高压输电技术。假设从A处采用550kV的超高压向B处输电，输电线上损耗的电功率为ΔP，到达B处时电压下降了ΔU。在保持A处输送的电功率和输电线电阻都不变的条件下，改用2200kV特高压输电，输电线上损耗的电功率变为ΔP′，到达B处时电压下降了ΔU′。不考虑其他因素的影响，则（　　） A. B. C. D. 4. 一个气泡从水面下30m深处缓缓上升到水面，假定水的温度均匀，水面上方的压强为1atm，水面下方深度每增加10m，压强增加1atm，则气泡到达水面时的体积为原来的（ ） A. 3倍 B. 5倍 C. 2倍 D. 4倍 5. 下图为无线充电技术中使用的受电线圈示意图，线圈匝数为，面积为.若在到时间内，匀强磁场平行于线圈轴线向右穿过线圈，其磁感应强度大小由均匀增加到，则该段时间线圈两端a和b之间的电势差 A. 恒为 B. 从0均匀变化到 C. 恒为 D. 从0均匀变化到 6. 如图所示，理想变压器的原线圈接在有效值为100V的正弦交流电源上，原副线圈匝数比为2：1，定值电阻R1、R2、R3的阻值分别为10Ω、20Ω、20Ω，电流表为理想交流电流表。下列说法正确的是（　　） A. R1的电功率为40W B. 电流表示数为1A C. 副线圈两端电压为20V D. 副线圈的输出功率为80W 7. 如图所示，水平放置的平行板长度为L、两板间距也为L，两板之间存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，在两板正中央P点有一个不计重力的电子(质量为m、电荷量为－e)，现在给电子一水平向右的瞬时初速度v0，欲使电子不与平行板相碰撞，则（　　） A. v0>或v0< B. <v0< C. v0> D. v0< 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，至少有两项符合题目要求．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分） 8. 分子间存在着分子力，并且分子力做功与路径无关，因此分子间存在与其相对距离有关的分子势能。如图所示为分子势能随分子间距离r变化的图像，取r趋近于无穷大时为零。通过功能关系可以从此图像中得到有关分子力的信息，若仅考虑这两个分子间的作用，下列说法中正确的是（　　） A. 图中是分子间引力和斥力平衡的位置 B. 假设将两个分子从处释放，它们将相互靠近 C. 假设将两个分子从处释放，当时它们的速度最大 D. 假设将两个分子从处释放，当时它们的加速度为零 9. 如图所示，矩形线圈面积为S、匝数为N，线圈电阻为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕以角速度匀速转动，外电路电阻为R，在线圈由图示位置转过90°的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 电压表的示数 B. 电流表的示数逐渐增大 C. 通过电阻R的电荷量为 D. 线圈经过图示位置时电流方向发生改变 10. 如图，直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向平行于ab边向上。当金属框绕ab边以角速度逆时针转动时，a、b、c三点的电势分别为、、。已知bc边的长度为l。下列判断正确的是（ ） A. 金属框中无电流 B. 金属框中电流方向沿a—b—c—a C. D. 第Ⅱ卷（非选择题） 三、实验题．（本题共2小题，共15分） 11. 在“探究变压器原、副线圈电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示。 （1）本实验要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，实验中需要运用的科学方法是______． A. 控制变量法 B. 等效替代法 C. 整体隔离法 （2）下列做法正确的是______； A. 为了人身安全，只能使用低压直流电源，所用电压不要超过12V B. 为了多用电表的安全，使用交流电压挡测电压时，先用最大量程挡试测 C. 观察两个线圈的导线，发现粗细不同，导线粗的线圈匝数多 D. 变压器开始正常工作后，铁芯导电，把电能由原线圈输送到副线圈 （3）在实际实验中将电源接在原线圈的“0”和“800”两个接线柱上，用电表测得副线圈的“0”和“400”两个接线柱之间的电压为3.0V，则原线圈的输入电压可能为______。（填选项前字母） A. 1.5V B. 3.0V C. 6.0V D. 7.0V 12. 某同学在实验室用油膜法测油酸分子直径。 （1）该实验的科学依据是______。 A. 将油酸分子看成球形 B. 将油膜看成单分子层油膜 C. 不考虑各个油酸分子间的间隙 D. 油酸分子间的间隙认为和油酸分子直径一样 （2）实验主要步骤如下（计算结果均保留一位有效数字） ①向体积的油酸中加酒精，直至总量达到； ②用注射器吸取①中油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入滴时，测得其体积恰好是；一滴油酸酒精溶液中含有油酸的体积为______； ③先往浅盘里倒入2cm深的水，然后将爽身粉均匀地撒在水面上； ④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油酸膜的形状； ⑤将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图所示，数出轮廓范围内小方格的个数N，小方格的边长为。 （3）由图可知油膜面积为______；计算出油酸分子直径为______m。（以上结果均保留一位有效数字） （4）若滴入75滴油酸酒精溶液的体积不足1mL，则最终的测量结果将______（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。 四、计算题．（本题共3小题，共40分） 13. 质量为m、电荷量为q的带负电粒子自静止开始释放，经M、N板间的电场加速后，从A点垂直于磁场边界射入宽度为d的匀强磁场中，该粒子离开磁场时的位置P偏离入射方向的距离为L，如图所示．已知M、N两板间的电压为U，粒子的重力不计．求：匀强磁场的磁感应强度B. 14. 如图，一上端开口、下端封闭的细长玻璃管竖直放置。玻璃管的下部封有长l1=25.0cm的空气柱，中间有一段长l2=25.0cm的水银柱，上部空气柱的长度l3=50.0cm。已知大气压强。现将一活塞（图中未画出）从玻璃管开口处缓慢往下推，使管下部空气柱长度变为。假设活塞下推过程中没有漏气，不计活塞的厚度。求活塞下推的距离。 15. 如图所示，MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成角固定，轨距为d。空间存在匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向上，磁感应强度为B。P、M间所接电阻阻值为R。质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上，其有效电阻为r。现从静止释放ab，当它沿轨道下滑距离s时，达到最大速度。若轨道足够长且电阻不计，重力加速度为g。求： （1）金属杆ab运动的最大速度； （2）金属杆ab运动的加速度为时，电阻R上的电功率； （3）金属杆ab从静止到具有最大速度的过程中，电阻R上产生的焦耳热。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 贵阳市第三实验中学2024-2025学年度第二学期学业质量监测 高二年级 物理试卷 请考生注意： 1、考试时间为75分钟，满分为100分． 2、所有题的答案必须答在答题纸的指定位置，否则不得分． 第Ⅰ卷（选择题） 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. 关于布朗运动下列说法正确的是（ ） A. 布朗运动是液体分子的无规则运动 B. 布朗运动是悬浮在液体中固体微粒的运动 C. 布朗运动是悬浮在液体中固体微粒内部分子的运动 D. 悬浮微粒越大，布朗运动越剧烈 【答案】B 【解析】 【详解】ABC．布朗运动是悬浮在液体中固体微粒的运动，反映了液体分子的无规则运动，AC错误，B正确； D．悬浮微粒越小，受到液体分子的撞击越不规则，布朗运动越明显，D错误。 故选B。 2. 如图所示，某瞬间回路中电流方向如箭头所示，且此时电容器的极板A带正电荷，则该瞬间（ ） A. 电流i正在减小 B. 电容器带电荷量正在减小 C. 此过程为电容器的放电过程 D. 线圈中电流产生的磁感应强度正在增强 【答案】A 【解析】 【详解】ABC．根据图示电路知，该LC振荡电路正在给电容器充电，电流在减小，电容器带电量增大，A正确，BC错误； D．充电的过程，磁场能转化为电场能，电流在减小，所以线圈中电流产生的磁场的磁感应强度正在减小，D错误。 故选A。 3. 特高压输电可使输送中的电能损耗和电压损失大幅降低。我国已成功掌握并实际应用了特高压输电技术。假设从A处采用550kV的超高压向B处输电，输电线上损耗的电功率为ΔP，到达B处时电压下降了ΔU。在保持A处输送的电功率和输电线电阻都不变的条件下，改用2200kV特高压输电，输电线上损耗的电功率变为ΔP′，到达B处时电压下降了ΔU′。不考虑其他因素的影响，则（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】设输送功率为P0，导线的内阻为r，当输送电压U=550kV时，通过导线的电流 导线损失的电压 导线损失的功率 同理，当输送电压U′=2200kV时，通过导线的电流 导线损失的电压 导线损失的功率 联立解得， 故选C。 4. 一个气泡从水面下30m深处缓缓上升到水面，假定水的温度均匀，水面上方的压强为1atm，水面下方深度每增加10m，压强增加1atm，则气泡到达水面时的体积为原来的（ ） A. 3倍 B. 5倍 C. 2倍 D. 4倍 【答案】D 【解析】 【详解】设气泡在水面下30m处的压强为，体积为，到达水面时的压强为，体积为，由题意可知， 整个过程为等温变化，根据玻意耳定律可得 代入数据解得 即气泡到达水面时的体积为原来的4倍。 故选D。 5. 下图为无线充电技术中使用的受电线圈示意图，线圈匝数为，面积为.若在到时间内，匀强磁场平行于线圈轴线向右穿过线圈，其磁感应强度大小由均匀增加到，则该段时间线圈两端a和b之间的电势差 A. 恒为 B. 从0均匀变化到 C. 恒为 D. 从0均匀变化到 【答案】C 【解析】 【详解】穿过线圈的磁场均匀增加，将产生大小恒定的感生电动势，由法拉第电磁感应定律得，而等效电源内部的电流由楞次定理知从，即b点是等效电源的正极，即，故选C． 【考点定位】法拉第电磁感应定律、楞次定律． 6. 如图所示，理想变压器的原线圈接在有效值为100V的正弦交流电源上，原副线圈匝数比为2：1，定值电阻R1、R2、R3的阻值分别为10Ω、20Ω、20Ω，电流表为理想交流电流表。下列说法正确的是（　　） A. R1的电功率为40W B. 电流表示数为1A C. 副线圈两端电压为20V D. 副线圈的输出功率为80W 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】A．原副线圈匝数比为2：1，副线圈电流 ，则 原线圈回路 解得 所以R1的电功率为 故A正确； B．根据以上分析，电流表示数为2A，故B错误； C．副线圈两端电压为 故C错误； D．副线圈的输出功率为 故D错误。 故选A。 7. 如图所示，水平放置的平行板长度为L、两板间距也为L，两板之间存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，在两板正中央P点有一个不计重力的电子(质量为m、电荷量为－e)，现在给电子一水平向右的瞬时初速度v0，欲使电子不与平行板相碰撞，则（　　） A. v0>或v0< B. <v0< C. v0> D. v0< 【答案】A 【解析】 【详解】轨迹如图 此题疑难点在于确定“不与平行板相碰撞”的临界条件。电子在磁场中做匀速圆周运动，半径根据 则半径 如图所，当 电子恰好与下板相切；当 电子恰好从下板边缘飞出两平行板(即飞出磁场)。由 解得 由 解得 所以欲使电子不与平行板相碰撞，电子初速度v0应满足 或 故选A。 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，至少有两项符合题目要求．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分） 8. 分子间存在着分子力，并且分子力做功与路径无关，因此分子间存在与其相对距离有关的分子势能。如图所示为分子势能随分子间距离r变化的图像，取r趋近于无穷大时为零。通过功能关系可以从此图像中得到有关分子力的信息，若仅考虑这两个分子间的作用，下列说法中正确的是（　　） A. 图中是分子间引力和斥力平衡的位置 B. 假设将两个分子从处释放，它们将相互靠近 C. 假设将两个分子从处释放，当时它们的速度最大 D. 假设将两个分子从处释放，当时它们的加速度为零 【答案】CD 【解析】 【详解】AB．假设将距离无穷远的两分子由静止释放，则两分子间距离在到达平衡距离前分子力对两分子始终做正功，分子势能减小，又因为无穷远处分子势能为零，所以当到达平衡距离时，分子势能达到最低且为负值，因此图中r2是分子间引力和斥力平衡的位置，假设将两个分子从r=r2处释放，它们将保持静止，故AB错误； CD．因为r1小于r2，所以假设将两个分子从r=r1处释放，分子力表现为斥力，两分子将做加速度减小的加速运动，当r=r2时它们的速度最大，加速度为零，故CD正确。 故选CD。 9. 如图所示，矩形线圈面积为S、匝数为N，线圈电阻为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕以角速度匀速转动，外电路电阻为R，在线圈由图示位置转过90°的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 电压表的示数 B. 电流表的示数逐渐增大 C. 通过电阻R的电荷量为 D. 线圈经过图示位置时电流方向发生改变 【答案】CD 【解析】 【详解】AB．电压表与电流表的示数均表示有效值，所以两电表示数不变，线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕以角速度匀速转动中产生的是正弦式交变电流，所以电源的电动势的有效值为 根据闭合电路欧姆定律得 电压表的示数为，AB错误； C．通过电阻R的电荷量为 在线圈由图示位置转过90°的过程中， 联立解得，C正确； D．线圈经过图示位置时感应电流为零，该位置为中性面，也就是说线圈每经过中性面一次，电流的方向改变一次。D正确。 故选CD。 10. 如图，直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向平行于ab边向上。当金属框绕ab边以角速度逆时针转动时，a、b、c三点的电势分别为、、。已知bc边的长度为l。下列判断正确的是（ ） A. 金属框中无电流 B. 金属框中电流方向沿a—b—c—a C. D. 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．由于整个线框的磁通量变化量为零，金属框中无电流，A正确，B错误； C．对bc边进行研究，由右手定则可知，感应电流从b流向c，故c点电势高，所以 C错误； D．同理，对ac边进行研究，由右手定则可知，感应电流从a流向c，c点电势高，故有 D正确。 故选AD。 第Ⅱ卷（非选择题） 三、实验题．（本题共2小题，共15分） 11. 在“探究变压器原、副线圈电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示。 （1）本实验要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，实验中需要运用的科学方法是______． A. 控制变量法 B. 等效替代法 C. 整体隔离法 （2）下列做法正确的是______； A. 为了人身安全，只能使用低压直流电源，所用电压不要超过12V B. 为了多用电表的安全，使用交流电压挡测电压时，先用最大量程挡试测 C. 观察两个线圈的导线，发现粗细不同，导线粗的线圈匝数多 D. 变压器开始正常工作后，铁芯导电，把电能由原线圈输送到副线圈 （3）在实际实验中将电源接在原线圈的“0”和“800”两个接线柱上，用电表测得副线圈的“0”和“400”两个接线柱之间的电压为3.0V，则原线圈的输入电压可能为______。（填选项前字母） A. 1.5V B. 3.0V C. 6.0V D. 7.0V 【答案】（1）A （2）B （3）D 【解析】 【小问1详解】 实验中运用的科学方法是控制变量法。 故选A。 【小问2详解】 A．变压器改变的是交流电压，因此为了人身安全，原线圈两端只能使用低压交流电源，所用交流电压不能超过12V，而用直流电压变压器不能工作，A错误； B．使用多用代表测电压时，先用最高量程挡测试，再选用恰当的挡位进行测量，B正确； C．观察两个线圈的导线，发现粗细不同，由变压器工作原理 导线越粗，电流越大，线圈的匝数越少，即导线粗的线圈匝数少，C错误； D．变压器的工作原理是电磁感应现象，即不计各种损耗，在原线圈上将电能转化成磁场能，在副线圈上将磁场能转化成电能，铁芯起到“传递”磁场能的作用，不是铁芯导电，传输电能，D错误。 故选B。 【小问3详解】 若是理想变压器，则有变压器线圈两端的电压与匝数的关系 若变压器的原线圈接“0”和“800”两个接线柱，副线圈接“0”和“400”两个接线柱，可知原副线圈的匝数比为，副线圈的电压为3V，则原线圈的电压为 考虑到不是理想变压器，有漏磁等现象，则原线圈所接的电源电压大于6V，可能为7V。 故选D。 12. 某同学在实验室用油膜法测油酸分子直径。 （1）该实验的科学依据是______。 A. 将油酸分子看成球形 B. 将油膜看成单分子层油膜 C. 不考虑各个油酸分子间的间隙 D. 油酸分子间的间隙认为和油酸分子直径一样 （2）实验主要步骤如下（计算结果均保留一位有效数字） ①向体积的油酸中加酒精，直至总量达到； ②用注射器吸取①中油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入滴时，测得其体积恰好是；一滴油酸酒精溶液中含有油酸的体积为______； ③先往浅盘里倒入2cm深的水，然后将爽身粉均匀地撒在水面上； ④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油酸膜的形状； ⑤将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图所示，数出轮廓范围内小方格的个数N，小方格的边长为。 （3）由图可知油膜面积为______；计算出油酸分子直径为______m。（以上结果均保留一位有效数字） （4）若滴入75滴油酸酒精溶液的体积不足1mL，则最终的测量结果将______（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。 【答案】（1）ABC （2）8×10－12 （3） ①. 1×10－2 ②. 8×10－10 （4）偏大 【解析】 【小问1详解】 A．将油酸分子看成球形，测出油酸的体积和形成单分子油膜的面积，单分子油膜的厚度 可以认为厚度等于分子的直径，A正确； B．将油膜看成单分子油膜，油膜是呈单分子分布的，单分子油膜的厚度等于分子的直径，B正确； CD．不考虑各个油酸分子间的间隙，认为这些油酸分子是一个一个紧挨在一起的，分子之间没有间隙，C正确，D错误； 故选ABC。 【小问2详解】 一滴油酸酒精溶液中含有油酸的体积为 【小问3详解】 [1]由图可知油膜面积为 [2]油酸分子的直径为 【小问4详解】 若滴入75滴油酸酒精溶液的体积不足1 mL，则代入计算的纯油酸的体积偏大，可知测量结果偏大。 四、计算题．（本题共3小题，共40分） 13. 质量为m、电荷量为q的带负电粒子自静止开始释放，经M、N板间的电场加速后，从A点垂直于磁场边界射入宽度为d的匀强磁场中，该粒子离开磁场时的位置P偏离入射方向的距离为L，如图所示．已知M、N两板间的电压为U，粒子的重力不计．求：匀强磁场的磁感应强度B. 【答案】 【解析】 【详解】作粒子经电场和磁场中的轨迹图，如图所示．设粒子在M、N两板间经电场加速后获得的速度为v，由动能定理得： qU=mv2…① 离子进入磁场后做匀速圆周运动，设其半径为r，则： qvB=…② 由几何关系得： r2=（r﹣L）2+d2…③ 联立①②③求解得：磁感应强度：B= 14. 如图，一上端开口、下端封闭的细长玻璃管竖直放置。玻璃管的下部封有长l1=25.0cm的空气柱，中间有一段长l2=25.0cm的水银柱，上部空气柱的长度l3=50.0cm。已知大气压强。现将一活塞（图中未画出）从玻璃管开口处缓慢往下推，使管下部空气柱长度变为。假设活塞下推过程中没有漏气，不计活塞的厚度。求活塞下推的距离。 【答案】 【解析】 【详解】以cmHg为压强单位，在活塞下推前，玻璃管下部空气柱压强为 设活塞下推后，下部空气柱的压强为，由玻意耳定律得 设活塞下推距离为，则此时玻璃管上部空气柱长度 设此时玻璃管上部空气柱压强为 由玻意耳定律得 联立以上各式得 故活塞下推的距离17.5cm。 15. 如图所示，MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成角固定，轨距为d。空间存在匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向上，磁感应强度为B。P、M间所接电阻阻值为R。质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上，其有效电阻为r。现从静止释放ab，当它沿轨道下滑距离s时，达到最大速度。若轨道足够长且电阻不计，重力加速度为g。求： （1）金属杆ab运动的最大速度； （2）金属杆ab运动的加速度为时，电阻R上的电功率； （3）金属杆ab从静止到具有最大速度的过程中，电阻R上产生的焦耳热。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 当金属杆ab达到最大速度时 ，金属杆ab匀速运动，则有 感应电动势为 由欧姆定律可得感应电流 联立解得 【小问2详解】 金属杆ab运动的加速度为时，根据牛顿第二定律可得 解得 故定值电阻R的功率 【小问3详解】 设整个过程中回路产生的焦耳热为，根据能量守恒可得 结合上述结论 解得 所以定值电阻R产生的焦耳热为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $