精品解析：山东名校考试联盟2024-2025学年高二下学期期中物理试卷（C）

机密★启用前 试卷类型C 山东名校考试联盟 2024—2025学年高二年级下学期期中检测 物 理 试 题 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 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.考试结束后，将本试卷和答题卡一并收回。 4.本试卷考试时间为90分钟，满分为100分。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 下列说法正确是（　　） A. 足球充足气后很难被压缩，是足球内气体分子间斥力作用的结果 B. 叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用 C. 常见的金属没有规则的形状，所以常见的金属是非晶体 D. 对封闭系统的气体，只要吸热，气体的温度就一定升高 2. 针对下列四幅图中的现象，下列说法正确的是（　　） A. 甲图，在竖直的空心铝管中，磁块由静止开始做自由落体运动 B. 乙图，电子感应加速器中，磁场作用力是电子加速的动力 C. 丙图，麦克斯韦利用该装置验证了电磁波的存在 D. 丁图，闭合和断开开关瞬间，电流表指针偏转方向相反 3. “千人震”实验是用一节电动势为1.5V的新干电池、一个日光灯镇流器自感线圈、开关和几根导线连成如图所示的电路。做实验的同学手拉手连成一排，首、尾两位同学分别握住导线的A、B端，在开关闭合或断开时就会使连成一排的同学都有触电感觉。下列说法正确的是（　　） A. 人有触电感觉是在开关闭合的瞬间 B. 开关闭合后再断开，前后流过人体的电流方向相反 C. 线圈产生的自感电动势不高于1.5V D. 该实验主要展示了互感现象 4. 如图为LC振荡电路某时刻的状态图，其中电容器的电容大小为C，电感线圈的自感系数为L，此时电容器的上极板带正电。不考虑电磁辐射，下列说法正确的是（　　） A. 线圈中的磁场向上且正在增强 B. 电容器中的电场强度向下且正在减弱 C. 若在线圈中插入铁芯，则发射电磁波的频率变小 D. 电场能与磁场能转换的周期 5. 开口向上，导热性能良好的气缸，用活塞封闭了一定质量的理想气体，如图所示。气缸与活塞间的摩擦忽略不计。现缓缓向活塞上倒上细沙，则下列关于密封气体的图像中可能正确的是（ ） A B. C. D. 6. 将一根绝缘均匀硬质导线制成一圆形线圈（如图甲），将该线圈垂直放入足够大的磁场中（图中未标出），磁场的磁感应强度随时间均匀增加。现将该线圈拧成两个半径之比为2：1的相连圆形线圈（如图乙），再将此线圈垂直放入相同的磁场中，则甲、乙两个线圈中产生的感应电动势之比为（　　） A. 9：5 B. 9：4 C. 3：2 D. 3：1 7. 如图所示，在的区域中存在垂直于平面的匀强磁场，磁感应强度大小相等，边界与轴正方向的夹角为左侧磁场向里，OM右侧磁场向外。正方形导线框以恒定的速度沿轴正方向运动并穿过磁场区域，运动过程中边始终平行于轴。规定导线框中逆时针方向为电流的正方向。从刚进入磁场开始计时，下列能正确反映导线框中感应电流随时间变化图像的是（　　） A. B. C. D. 8. 某种电磁流量计的外形如图甲所示，工作原理如图乙所示，直径为d的圆柱形管道的上、下方装有励磁线圈，励磁线圈通过恒定电流Ⅰ时，管内会产生竖直向下的匀强磁场，磁感应强度与所加的励磁电流成正比，比例系数为k；当含有大量正、负离子的液体沿管道按图示箭头方向，以恒定速度v通过流量计时，在水平直径两端的a、b电极之间就会产生恒定的电势差，可以通过连接在a、b两端的电压表读出，经过转换即可得到穿过管道的液体的流量Q（单位时间内流过管道横截面的液体体积）。下列说法正确的是（　　） A. a点电势高于b点电势 B. 流量Q与励磁电流I成正比 C. 流量 D. 流量Q与电压表示数U的比值为 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 下列四幅图中对应的说法正确的是（　　） A. 甲图中峰值大的曲线（虚线）对应的气体温度较高，即T1> T2 B. 乙图中B点位置对应的分子力最小，分子势能也最小 C. 丙图中的实验现象说明薄板在导热性能上具有各向同性 D. 丁图中微粒越小，受到液体分子的撞击越不容易平衡，布朗运动越明显 10. 如图所示，粗细均匀的弯管左侧a、b两处液面上方、下方分别封闭一段气体，右侧开口处与大气相通。ab、cd液面高度差分别为h1、h2，现用一轻质活塞封住开口处一段气体，轻活塞可在弯管内无摩擦滑动，大气压强p0，装置气密性良好，右侧开口端距轻活塞足够远，液体密度为ρ，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. b、c液面之间气体压强为p0-ρgh2 B. 若仅缓慢加热右侧轻活塞处封闭的气体，d处液面位置会移动 C. 若缓慢向上推动轻活塞，a处液面上升，a处上方气体压强增大 D. 若加热a处上方的气体，b、c液面之间气体的体积不变 11. 截至2024年底，国家电网已累计建成38项特高压工程，2025年计划重点推进新项目建设，强化“西电东送”和“北电南供”能力。输电线路示意图如图所示，风力发电机输出正弦式交变电压为U1，输出功率为P1，用户端的电压为U4，两变压器均为理想变压器，升压变压器原、副线圈的匝数比k，降压变压器原、副线圈的匝数比。下列说法正确的是（　　） A. B. 用户端的功率 C. 输电线中电流为 D. 输电线上损失的电压为 12. 某自行车的车灯发电机如图甲所示，其结构如图乙，绕有300匝线圈的“”形铁芯开口处装有磁铁，线圈两端c、d作为发电机输出端与标有“12 V，6W”的灯泡L相连。车轮转动时带动摩擦小轮转动，摩擦小轮又通过传动轴带动磁铁一起转动，从而使铁芯中磁通量发生变化。当自行车以某一速度匀速行驶时，磁通量随时间变化的图像如图丙所示，其中ω为摩擦小轮转动的角速度，此状态下小灯泡恰好正常发光。假设灯泡阻值不变，线圈的总电阻为6Ω，摩擦小轮与轮胎间不打滑，发电机输出电压可视为正弦交流电压。下列正确的是（　　） A. 小灯泡正常发光时，ω=500 rad/s B. 磁铁处于图乙位置时，c点电势高于d点电势 C. 磁铁处于图乙位置时，小灯泡两端的电压为 D. 若自行车的速度减半，则小灯泡的功率为1.5W 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 如图是“用油膜法估测油酸分子的大小”实验的部分操作步骤： （1）下列有关该实验的说法正确的是___________（多选）。 A. 实验步骤正确的操作顺序是丙→乙→丁→甲 B. 图乙中撒痱子粉的目的是为了防止滴入溶液时液体飞溅出来 C. 图丙配制溶液时浓度要大一些，1滴溶液才能在水面形成足够厚的油膜便于测量 D. 油酸酒精溶液配制好后，不能搁置很久才做实验，以防酒精挥发影响溶液浓度 （2）下列操作会导致测得的分子直径偏大的是___________（多选）。 A. 未等油膜完全散开就开始描绘轮廓 B. 计算油膜面积时，将不足半格的方格全部舍去 C. 油酸酒精溶液配制后久置，部分酒精挥发 D. 求每滴溶液体积时，1mL的溶液的滴数少记了5滴 （3）若实验时油酸酒精溶液中纯油酸占总体积的0.1%，用注射器测得100滴这样的油酸溶液为1mL，取1滴这样的溶液滴入浅盘中，滴入浅盘中的纯油酸体积为___________mL（结果保留两位有效数字）。 14. 在“探究变压器线圈两端的电压与匝数之间的关系”实验中，利用如图甲可拆式变压器进行研究，图中各接线柱对应的数字表示倍率为“×100”的匝数。 （1）为实现探究目的，保持原线圈输入的电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电压。这个探究过程采用的科学探究方法是___________（单选）。 A. 控制变量法 B. 等效替代法 C. 微小放大法 D. 理想实验法 （2）观察变压器的铁芯和两个线圈的导线，发现___________（多选）。 A. 铁芯是整块硅钢 B. 铁芯是绝缘的硅钢片叠成 C. 导线细的线圈匝数多 D. 导线粗的线圈匝数多 （3）甲同学将变压器按照要求组装好后，原线圈接“0”、“4”接线柱，副线圈接“0”、“14”接线柱。在确认电路连接无误的情况下，接在原线圈两端的交流电压表读数值为4.4V时，接在副线圈两端的交流电压表的实际读数最有可能是___________（单选）。 A. 1.2 V B. 4.4 V C. 14 V D. 16 V （4）乙同学将原线圈接在交流电源上，将副线圈接在电压传感器（可视为理想电压表）上，观察到副线圈电压U2随时间t变化图像如图乙所示，在t1~t2时间内该同学先断开开关，其后仅进行的一项操作可能是___________（单选）。 A. 增大交流电源的频率 B. 减少了副线圈的匝数 C. 增加了原线圈的匝数 D. 摆正并拧紧了松动的铁芯 15. 大气层是地球最外部的气体圈层，可分为对流层、平流层和高层大气，与液体中的压强类似，地球表面的大气压可认为是对流层空气受到地球的引力而产生的。地球可看作半径R=6400km的均质球体，测得对流层的厚度h=1.1×104m，空气的摩尔质量为M=2.9×10−2kg/mol，对流层空气的平均密度ρ=0.9kg/m3，已知阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol−1，取重力加速度大小g=10m/s2。求： （1）地球表面的大气压p0（结果保留两位有效数字）； （2）对流层空气分子间的平均距离d（结果保留一位有效数字）。 16. 如图所示，一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴OO'匀速转动，已知匀强磁场的磁感应强度大小为B，矩形线圈面积为S，匝数为N，线圈电阻为r，线圈的转速为n（单位r/s），线圈与二极管、阻值为R的定值电阻及理想交流电流表相连。已知二极管的正向电阻为零，反向电阻无穷大。求： （1）线圈由图示位置转过90°过程中，通过R的电荷量q； （2）交流电流表的示数I。 17. 2025年3月15 日，航天科技集团研制的可重复使用运载火箭二子级动力系统试车成功。标志着我国商业航天在可重复使用运载火箭发动机技术上取得新突破。液体火箭发动机的液氧贮箱工作原理如图所示，贮箱内存储液氧，且与高压气瓶通过气泵相连。贮箱的最佳工作气压为5p0。当发动机工作时，随着液氧消耗，高压气瓶需持续向贮箱充入氦气，使贮箱内气体压强保持在最佳工作气压。贮箱容积为V，试车前加入的液氧，剩余为真空。某次实验过程中，在贮箱内液氧还剩时，气泵发生故障，无法向贮箱注入氦气。此后发动机继续在非正常工况下工作，直到贮箱内气压降为3p0时，发动机被迫关机。整个系统的工作温度。已知标准状态下气体的压强为p0、温度为0℃；温度关系T=（t+273）K。 （1）试车前，求需向贮箱充入标准状态下氦气的体积V0； （2）求发动机关机时剩余液氧的体积V1； （3）为了重启发动机，需向贮箱加入氦气，求加入的标准状态下氦气的体积V2。 18. 如图所示，一辆质量为的列车，底部装有线圈，可视为粗细均匀的线框abcd。线圈匝数为N=50，电阻为。列车正以速度运动，某时刻启动电磁制动系统并关闭发动机。电磁制动系统可视为交替出现的大小相等、方向相反的匀强磁场区域，磁感应强度大小均为，其中编号为奇数区域的磁场方向垂直于纸面向外，编号为偶数区域的磁场方向垂直于纸面向里（磁场均未画出）。列车在轨道上运动过程中受到的阻力恒为，磁场区域的宽度均为L=2m，所有磁场的长度和bc边的长度相等，均为。开始时线框的ab边与第一个磁场区域的左边界重合。 （1）求ab边刚进入第一个磁场区域瞬间，列车加速度a的大小； （2）若整个线框通过第一个磁场区域用时，求0.1 s末列车速度的大小； （3）若列车整个制动过程的制动时间为t=50s，求整个制动过程中线框产生的焦耳热Q（结果保留两位有效数字）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 机密★启用前 试卷类型C 山东名校考试联盟 2024—2025学年高二年级下学期期中检测 物 理 试 题 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 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.考试结束后，将本试卷和答题卡一并收回。 4.本试卷考试时间为90分钟，满分为100分。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 下列说法正确的是（　　） A. 足球充足气后很难被压缩，是足球内气体分子间斥力作用结果 B. 叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用 C. 常见的金属没有规则的形状，所以常见的金属是非晶体 D. 对封闭系统的气体，只要吸热，气体的温度就一定升高 【答案】B 【解析】 【详解】A．足球充足气后很难被压缩，是因为足球内气体压强比大气压强大很多，A错误； B．叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用， B正确； C．常见的金属没有规则的形状，所以常见的金属是多晶体，C错误； D．根据热力学第一定律，对封闭系统的气体，如果吸热10焦耳，对外做功20焦耳，气体的内能减少，气体的温度一定降低，D错误。 故选B。 2. 针对下列四幅图中的现象，下列说法正确的是（　　） A. 甲图，在竖直的空心铝管中，磁块由静止开始做自由落体运动 B. 乙图，电子感应加速器中，磁场作用力是电子加速的动力 C. 丙图，麦克斯韦利用该装置验证了电磁波的存在 D. 丁图，闭合和断开开关瞬间，电流表指针偏转方向相反 【答案】D 【解析】 【详解】A．甲图，在竖直的空心铝管中，磁块下落过程中，铝管中产生涡流，安培力阻碍磁块下落，所以磁块的运动不是自由落体运动，A错误； B．乙图，电子感应加速器中，变化的磁场产生电场，电场力是电子加速的动力，B错误； C．丙图，赫兹利用该装置验证了电磁波的存在，C错误； D．丁图，与电流表相连的线圈，闭合开关瞬间，磁通量增大，断开开关的瞬间，磁通量减小，根据楞次定律，电流表指针偏转方向相反，D正确。 故选D。 3. “千人震”实验是用一节电动势为1.5V的新干电池、一个日光灯镇流器自感线圈、开关和几根导线连成如图所示的电路。做实验的同学手拉手连成一排，首、尾两位同学分别握住导线的A、B端，在开关闭合或断开时就会使连成一排的同学都有触电感觉。下列说法正确的是（　　） A. 人有触电感觉是在开关闭合的瞬间 B. 开关闭合后再断开，前后流过人体的电流方向相反 C. 线圈产生自感电动势不高于1.5V D. 该实验主要展示了互感现象 【答案】B 【解析】 【详解】当开关闭合后，镇流器与同学们并联，由于电源电动势为1.5V，所以电路中电流很小，流过人的电流很小，人没有触电感觉；当开关断开时，镇流器的电流突然减小，从而产生很高的瞬间电压，该线圈产生的自感电动势会高于1.5V，根据自感原理可知开关闭合后再断开，前后流过人体的电流方向相反，即该实验主要展示了自感现象。 故选B。 4. 如图为LC振荡电路某时刻的状态图，其中电容器的电容大小为C，电感线圈的自感系数为L，此时电容器的上极板带正电。不考虑电磁辐射，下列说法正确的是（　　） A. 线圈中的磁场向上且正在增强 B. 电容器中的电场强度向下且正在减弱 C. 若在线圈中插入铁芯，则发射电磁波的频率变小 D. 电场能与磁场能转换的周期 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据右手螺旋定则可知，线圈中的磁场向上，另外，电容器的上极板带正电且电流正在流向上极板，所以电容器处于充电过程，电流正在减小，所以线圈中的磁场在减弱，故A错误； B．电容器上极板带正电，下极板带负电，所以电容器中的电场强度向下，又电容器处于充电过程，带电量增大，两极板间电压增大，两极板间的场强也增大，故B错误； C．若在线圈中插入铁芯，则L增大，根据可知，发射电磁波的频率变小，故C正确； D．电场能与磁场能转换的周期等于振荡周期的，即，故D错误。 故选C。 5. 开口向上，导热性能良好的气缸，用活塞封闭了一定质量的理想气体，如图所示。气缸与活塞间的摩擦忽略不计。现缓缓向活塞上倒上细沙，则下列关于密封气体的图像中可能正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】由于气缸导热性能良好，由于热交换，气缸内的气体温度不变，缓缓向活塞上倒上细沙，气体体积减小，压强增大，由玻意耳定律得知，气体体积与压强成反比，ABC错误，D正确。 故选D。 6. 将一根绝缘均匀硬质导线制成一圆形线圈（如图甲），将该线圈垂直放入足够大的磁场中（图中未标出），磁场的磁感应强度随时间均匀增加。现将该线圈拧成两个半径之比为2：1的相连圆形线圈（如图乙），再将此线圈垂直放入相同的磁场中，则甲、乙两个线圈中产生的感应电动势之比为（　　） A. 9：5 B. 9：4 C. 3：2 D. 3：1 【答案】A 【解析】 【详解】设图甲中圆形线圈的半径为，该线圈产生的感应电动势为 设图乙中大圆的半径为，则小圆的半径为，根据楞次定律和右手螺旋定则可知，小圆和大圆产生的感应电动势方向相同，所以该线圈产生的感应电动势为 又图乙线圈由图甲线圈制成，则 联立以上三式得 故选A。 7. 如图所示，在的区域中存在垂直于平面的匀强磁场，磁感应强度大小相等，边界与轴正方向的夹角为左侧磁场向里，OM右侧磁场向外。正方形导线框以恒定的速度沿轴正方向运动并穿过磁场区域，运动过程中边始终平行于轴。规定导线框中逆时针方向为电流的正方向。从刚进入磁场开始计时，下列能正确反映导线框中感应电流随时间变化图像的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】设导线框速度大小是，边长为，总电阻为，磁感应强度大小为边刚进磁场时产生感应电流 由右手定则可判断感应电流的方向为逆时针；在时间内，如图1所示，边被边界分为和两部分，其中 两部分产生的感应电动势方向相反，则 当时，导线框全部进入磁场，如图2所示，导线框被边界分为两部分，两部分都切割磁感线，且有效长度均为，则 两部分产生的感应电动势大小相等，方向均沿顺时针，则电流 故选D。 8. 某种电磁流量计的外形如图甲所示，工作原理如图乙所示，直径为d的圆柱形管道的上、下方装有励磁线圈，励磁线圈通过恒定电流Ⅰ时，管内会产生竖直向下的匀强磁场，磁感应强度与所加的励磁电流成正比，比例系数为k；当含有大量正、负离子的液体沿管道按图示箭头方向，以恒定速度v通过流量计时，在水平直径两端的a、b电极之间就会产生恒定的电势差，可以通过连接在a、b两端的电压表读出，经过转换即可得到穿过管道的液体的流量Q（单位时间内流过管道横截面的液体体积）。下列说法正确的是（　　） A. a点电势高于b点电势 B. 流量Q与励磁电流I成正比 C. 流量 D. 流量Q与电压表示数U的比值为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据左手定则可知，正电荷受到的洛伦兹力指向b，负电荷受到的洛伦兹力指向a，故b点电势高，故A错误； BCD．磁感应强度为，电极之间产生恒定的电势差时有，穿过管道的液体的流量 联立得，故BC错误，D正确。 故选D 。 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 下列四幅图中对应的说法正确的是（　　） A. 甲图中峰值大的曲线（虚线）对应的气体温度较高，即T1> T2 B. 乙图中B点位置对应的分子力最小，分子势能也最小 C. 丙图中的实验现象说明薄板在导热性能上具有各向同性 D. 丁图中微粒越小，受到液体分子的撞击越不容易平衡，布朗运动越明显 【答案】CD 【解析】 【详解】A．温度越高，速率大的气体分子所占的百分比越大，所以甲图中峰值大的曲线（虚线）对应的气体温度较低，即 故A错误； B．乙图中B点位置对应的分子力不是最小，分子势能也不是最小，故B错误； C．丙图中蜂蜡沿各个方向熔化速度相同，说明薄板在导热性能上具有各向同性，故C正确； D．丁图中微粒越小，受到液体分子的撞击越不容易平衡，布朗运动越明显，故D正确。 故选CD。 10. 如图所示，粗细均匀的弯管左侧a、b两处液面上方、下方分别封闭一段气体，右侧开口处与大气相通。ab、cd液面高度差分别为h1、h2，现用一轻质活塞封住开口处一段气体，轻活塞可在弯管内无摩擦滑动，大气压强p0，装置气密性良好，右侧开口端距轻活塞足够远，液体密度为ρ，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. b、c液面之间气体压强为p0-ρgh2 B. 若仅缓慢加热右侧轻活塞处封闭的气体，d处液面位置会移动 C. 若缓慢向上推动轻活塞，a处液面上升，a处上方气体压强增大 D. 若加热a处上方的气体，b、c液面之间气体的体积不变 【答案】AC 【解析】 【详解】A．b、c液面之间气体压强p0-ρgh2， A正确； B．若仅缓慢加热右侧轻活塞处封闭的气体，d处液面位置不会移动，活塞向下移动，B错误； C．若缓慢向上推动轻活塞，两段液体都沿着弯管从管口向管底移动，a处液面上升，a处上方气体压强增大，C正确； D．若加热a处上方的气体，该气体体积增大，两段液体都沿着弯管向管口移动，h2变大， 因为活塞上方气体压强不变，则b、c液面之间的气体压强减小，体积增大 ，D错误。 故选AC。 11. 截至2024年底，国家电网已累计建成38项特高压工程，2025年计划重点推进新项目建设，强化“西电东送”和“北电南供”能力。输电线路示意图如图所示，风力发电机输出的正弦式交变电压为U1，输出功率为P1，用户端的电压为U4，两变压器均为理想变压器，升压变压器原、副线圈的匝数比k，降压变压器原、副线圈的匝数比。下列说法正确的是（　　） A. B. 用户端的功率 C. 输电线中的电流为 D. 输电线上损失的电压为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据题意有，， 联立得 故A错误； B．根据题意有， 则 又，， 得 所以 即 故B正确； C．因 所以 又 所以 故C正确； D．输电线上损失的电压为 又， 得 故D错误。 故选BC。 12. 某自行车的车灯发电机如图甲所示，其结构如图乙，绕有300匝线圈的“”形铁芯开口处装有磁铁，线圈两端c、d作为发电机输出端与标有“12 V，6W”的灯泡L相连。车轮转动时带动摩擦小轮转动，摩擦小轮又通过传动轴带动磁铁一起转动，从而使铁芯中磁通量发生变化。当自行车以某一速度匀速行驶时，磁通量随时间变化的图像如图丙所示，其中ω为摩擦小轮转动的角速度，此状态下小灯泡恰好正常发光。假设灯泡阻值不变，线圈的总电阻为6Ω，摩擦小轮与轮胎间不打滑，发电机输出电压可视为正弦交流电压。下列正确的是（　　） A. 小灯泡正常发光时，ω=500 rad/s B. 磁铁处于图乙位置时，c点电势高于d点电势 C. 磁铁处于图乙位置时，小灯泡两端的电压为 D. 若自行车的速度减半，则小灯泡的功率为1.5W 【答案】AD 【解析】 【详解】A．小灯泡正常发光时，通过小灯泡的电流 根据闭合电路欧姆定律，线圈产生的感应电动势的有效值为 感应电动势的峰值为 又，其中， 解得 故A正确； BC．磁铁处于图乙位置时，穿过线圈的磁通量最大，磁通量变化率为零，线圈中的电流为零，c点电势等于d点电势，小灯泡两端的电压为零，故BC错误； D．若自行车的速度减半，则磁铁转动的角速度减半，、都减半，通过小灯泡的电流也减半，根据可知，则小灯泡的功率变为原来的，即1.5W，故D正确。 故选AD。 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 如图是“用油膜法估测油酸分子的大小”实验的部分操作步骤： （1）下列有关该实验的说法正确的是___________（多选）。 A. 实验步骤正确的操作顺序是丙→乙→丁→甲 B. 图乙中撒痱子粉的目的是为了防止滴入溶液时液体飞溅出来 C. 图丙配制溶液时浓度要大一些，1滴溶液才能在水面形成足够厚的油膜便于测量 D. 油酸酒精溶液配制好后，不能搁置很久才做实验，以防酒精挥发影响溶液浓度 （2）下列操作会导致测得的分子直径偏大的是___________（多选）。 A. 未等油膜完全散开就开始描绘轮廓 B. 计算油膜面积时，将不足半格的方格全部舍去 C. 油酸酒精溶液配制后久置，部分酒精挥发 D. 求每滴溶液体积时，1mL的溶液的滴数少记了5滴 （3）若实验时油酸酒精溶液中纯油酸占总体积的0.1%，用注射器测得100滴这样的油酸溶液为1mL，取1滴这样的溶液滴入浅盘中，滴入浅盘中的纯油酸体积为___________mL（结果保留两位有效数字）。 【答案】（1）AD （2）AD （3） 【解析】 【小问1详解】 A．图中实验步骤应先配制油酸酒精溶液，然后在浅盘的水面撒入痱子粉，再向浅盘中滴入油酸酒精溶液，最后描绘油膜轮廓，即实验步骤正确的操作顺序是丙→乙→丁→甲，故A正确； B．图乙中撒痱子粉的目的是为了更加精确描绘出油膜的轮廓，故B错误； C．图丙配制溶液时浓度要小一些，1滴溶液才能在水面形成单分子油膜层，便于精确测量，故C错误； D．实验中的酒精容易挥发，油酸酒精溶液配制好后，不能搁置很久才做实验，以防酒精挥发影响溶液浓度，故D正确。 故选AD。 【小问2详解】 A．未等油膜完全散开就开始描绘轮廓会导致S偏小，根据可知，d偏大，故A符合题意； B．计算油膜面积时，将不足半格的方格全部舍去，这是正确的做法，故B不符合题意； C．油酸酒精溶液配制后久置，部分酒精挥发，会导致所测得的油酸酒精溶液所含油酸的浓度偏小，所测量的一滴油酸酒精溶液所含纯油酸的体积也偏小，根据可知，所测得的分子直径d也偏小，故C不符合题意； D．求每滴溶液体积时，1mL的溶液的滴数少记了5滴，会导致所测量的一滴油酸酒精溶液的体积偏大，所测量的一滴油酸酒精溶液所含纯油酸的体积也偏大，根据可知，测得的分子直径d偏大，故D符合题意。 故选AD。 【小问3详解】 滴入浅盘中的纯油酸体积为 14. 在“探究变压器线圈两端的电压与匝数之间的关系”实验中，利用如图甲可拆式变压器进行研究，图中各接线柱对应的数字表示倍率为“×100”的匝数。 （1）为实现探究目的，保持原线圈输入的电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电压。这个探究过程采用的科学探究方法是___________（单选）。 A. 控制变量法 B. 等效替代法 C. 微小放大法 D. 理想实验法 （2）观察变压器的铁芯和两个线圈的导线，发现___________（多选）。 A. 铁芯是整块硅钢 B. 铁芯是绝缘的硅钢片叠成 C. 导线细的线圈匝数多 D. 导线粗的线圈匝数多 （3）甲同学将变压器按照要求组装好后，原线圈接“0”、“4”接线柱，副线圈接“0”、“14”接线柱。在确认电路连接无误的情况下，接在原线圈两端的交流电压表读数值为4.4V时，接在副线圈两端的交流电压表的实际读数最有可能是___________（单选）。 A. 1.2 V B. 4.4 V C. 14 V D. 16 V （4）乙同学将原线圈接在交流电源上，将副线圈接在电压传感器（可视为理想电压表）上，观察到副线圈电压U2随时间t变化的图像如图乙所示，在t1~t2时间内该同学先断开开关，其后仅进行的一项操作可能是___________（单选）。 A. 增大交流电源的频率 B. 减少了副线圈的匝数 C. 增加了原线圈的匝数 D. 摆正并拧紧了松动的铁芯 【答案】（1）A （2）BC （3）C （4）D 【解析】 【分析】 【小问1详解】 保持原线圈输入的电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电压。探究两个变量之间的关系时保持其他变量不变，这个探究过程采用的科学探究方法是控制变量法。 故选A。 【小问2详解】 变压器的铁芯结构和材料由绝缘的硅钢片叠成；且由变压器工作原理知可知，匝数多的电流小，则导线可用细线，即导线细的线圈匝数多。 故选BC。 【小问3详解】 理想变压器满足，代入数据，考虑到漏磁、铁损等因素，接在副线圈两端的交流电压表的实际读数最有可能14 V。 故选C。 【小问4详解】 A．根据图像可知，时刻之后，副线圈两端电压的峰值增大，即副线圈两端电压的有效值增大，但是电压的周期没有发生变化，则频率没有发生变化，变压器不改变频率，即交流电源的频率没有发生变化，故A错误； BC．理想变压器满足，若减少了副线圈的匝数或增加了原线圈的匝数，副线圈两端电压的峰值会减小，故BC错误； D． 若拧紧了松动的铁芯，变压器漏磁减小，副线圈磁通量的变化率增大，副线圈两端电压增大，故D正确。 故选D。 【点睛】 15. 大气层是地球最外部的气体圈层，可分为对流层、平流层和高层大气，与液体中的压强类似，地球表面的大气压可认为是对流层空气受到地球的引力而产生的。地球可看作半径R=6400km的均质球体，测得对流层的厚度h=1.1×104m，空气的摩尔质量为M=2.9×10−2kg/mol，对流层空气的平均密度ρ=0.9kg/m3，已知阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol−1，取重力加速度大小g=10m/s2。求： （1）地球表面的大气压p0（结果保留两位有效数字）； （2）对流层空气分子间的平均距离d（结果保留一位有效数字）。 【答案】（1）p0=9.9×104Pa （2）d=4×10−9m 【解析】 【小问1详解】 由于大气压与液体中的压强类似 代入数据解得 【小问2详解】 设单位体积内含有空气分子的个数为N，有 每个空气分子占据的体积是边长为d的立方体 解得 16. 如图所示，一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴OO'匀速转动，已知匀强磁场的磁感应强度大小为B，矩形线圈面积为S，匝数为N，线圈电阻为r，线圈的转速为n（单位r/s），线圈与二极管、阻值为R的定值电阻及理想交流电流表相连。已知二极管的正向电阻为零，反向电阻无穷大。求： （1）线圈由图示位置转过90°过程中，通过R的电荷量q； （2）交流电流表的示数I。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 线圈由图示位置转过90°过程中， 又 由闭合电路的欧姆定律得 根据电流的定义式 解得 【小问2详解】 线圈转动一周，感应电动势的峰值 又 感应电流的峰值 由于交流电流表测量的是有效值，设示数为I，则 解得 17. 2025年3月15 日，航天科技集团研制的可重复使用运载火箭二子级动力系统试车成功。标志着我国商业航天在可重复使用运载火箭发动机技术上取得新突破。液体火箭发动机的液氧贮箱工作原理如图所示，贮箱内存储液氧，且与高压气瓶通过气泵相连。贮箱的最佳工作气压为5p0。当发动机工作时，随着液氧消耗，高压气瓶需持续向贮箱充入氦气，使贮箱内气体压强保持在最佳工作气压。贮箱容积为V，试车前加入的液氧，剩余为真空。某次实验过程中，在贮箱内液氧还剩时，气泵发生故障，无法向贮箱注入氦气。此后发动机继续在非正常工况下工作，直到贮箱内气压降为3p0时，发动机被迫关机。整个系统的工作温度。已知标准状态下气体的压强为p0、温度为0℃；温度关系T=（t+273）K。 （1）试车前，求需向贮箱充入标准状态下氦气的体积V0； （2）求发动机关机时剩余液氧的体积V1； （3）为了重启发动机，需向贮箱加入氦气，求加入的标准状态下氦气的体积V2。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 对需要充入的氦气，温度 充入后的温度 根据理想气体状态方程，有 解得 【小问2详解】 气泵发生故障，无法向贮箱注入氦气后，对贮箱内的氦气，压强由5p0降为3p0，体积由减为，根据玻意耳定律，有 解得 【小问3详解】 加氦气前的气体状态方程为 标准状态下加入气体的状态方程为 加氦气后的气体状态方程为 由于物质的量守恒，有 即 解得 18. 如图所示，一辆质量为的列车，底部装有线圈，可视为粗细均匀的线框abcd。线圈匝数为N=50，电阻为。列车正以速度运动，某时刻启动电磁制动系统并关闭发动机。电磁制动系统可视为交替出现的大小相等、方向相反的匀强磁场区域，磁感应强度大小均为，其中编号为奇数区域的磁场方向垂直于纸面向外，编号为偶数区域的磁场方向垂直于纸面向里（磁场均未画出）。列车在轨道上运动过程中受到的阻力恒为，磁场区域的宽度均为L=2m，所有磁场的长度和bc边的长度相等，均为。开始时线框的ab边与第一个磁场区域的左边界重合。 （1）求ab边刚进入第一个磁场区域瞬间，列车加速度a的大小； （2）若整个线框通过第一个磁场区域用时，求0.1 s末列车速度的大小； （3）若列车整个制动过程的制动时间为t=50s，求整个制动过程中线框产生的焦耳热Q（结果保留两位有效数字）。 【答案】（1）2m/s2 （2）79.8m/s （3） 【解析】 【小问1详解】 ab边刚进入第一个磁场瞬间感应电动势为E=NBLv0 电流为 安培力 由牛顿第二定律得 列车的加速度为 【小问2详解】 ab边进入第一个磁场过程中，安培力 由动量定理得 累加0.1s可得 其中 解得 【小问3详解】 ab边刚进第二个磁场至停止的过程中，安培力 由动量定理得 累加50s可得 解得x1=598m 整个制动过程中，由能量守恒定律得 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$