精品解析：山东省济宁市第一中学2024-2025学年高二下学期期中考试物理试题

济宁市第一中学2024-2025学年度第二学期阶段性检测 高二物理试题 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。认真核对条形码上的姓名、考生号，并将条形码粘贴在指定位置上。 2.选择题答案必须使用2B铅笔正确填涂；非选择题答案必须使用0.5mm黑色签字笔书写，字体工整，笔迹清楚。 3.请按照题号在各题目的答题区域内答题，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效；保持卡面清洁，不折叠、不破损。 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. 汽车胎压监测系统能够实时监测轮胎气压，系统显示某一轮胎内的气压为2.5，已知该轮胎的容积为30L，气体温度为0℃，阿伏加德罗常数，且0℃、1下1任何气体的体积均为22.4L，则（　　） A. 轮胎内每个气体分子的平均距离约为 B. 轮胎内每个气体分子的平均距离约为 C. 该轮胎内气体的分子数约为个 D. 该轮胎内气体的分子数约为个 【答案】A 【解析】 【详解】CD．由玻意耳定律有 解得0℃、1atm下该轮胎的容积为L 则胎内气体分子数为个 故CD错误； AB．轮胎内平均每个气体分子所占空间的大小约为m3 轮胎内每两气体分子之间的距离约为 故A正确，B错误。 故选A。 2. 在一款新型的无线充电设备中，存在一个特殊的电路。单刀双掷开关S先接到a端，让一个重要的储能电容器充满电。这个电容器储存的电能将用于后续对设备的无线充电过程。在充电启动时，时刻，开关S迅速接到b端，此时电路形成一个振荡回路。经过一段时间，在时，线圈L中的电流第一次达到最大值，则下列说法正确的是（　　） A. 回路的周期为0.02s B. 回路中的电流最小时，线圈中的磁场能最大 C. 时回路中的电流沿逆时针方向 D. 时电容器中电场能最大 【答案】C 【解析】 【详解】A．由s 可知s，故A错误； B．LC 回路中的电流最小时，线圈中的磁场能最小，电场能最大，故B错误； C．即经历11.125个周期，此时电容器正向放电，电流沿逆时针方向，故C正确； D．时电容器反向放电完毕，电场能最小，故D错误； 故选C。 3. 在一个偏远山区，为了解决当地居民的用电问题，安装了小型风力交流发电机。该发电机向电路供电的系统如图所示。已知理想变压器原，副线圈匝数比，交流发电机内匀强磁场的磁感应强度，发电机线圈匝数，面积是，发电机转动的角速度是22，发电机内阻不计，图中电表均为理想表。下列说法正确的是（　　） A. R变大，电压表示数变大 B. R变大，电流表示数变大 C. 线圈转到图示位置时电压表示数为 D. 电阻时，电流表的示数为1.1A 【答案】D 【解析】 【详解】A．电压表示数显示的是变压器原线圈电压的有效值，此示数与R变化无关，故A错误； B．线圈匝数比一定，变压器副线圈电压不变，当R变大，电流表示数变小，故B错误； CD．小型风力交流发电机产生的最大电动势为V 发电机内阻忽略不计，变压器原线圈电压的有效值为V 线圈转到图示位置时电压表示数为220V； 由变压器的特点可知 解得V 电流表的示数为A 故C错误，D正确； 故选D。 4. 在汽车的防抱死系统（ABS）中，有一个关键的电磁感应装置。如图所示当汽车在紧急制动时，车轮的运动状态会发生变化，杆代表车轮上的一个特殊部件，杆所在电路连接着控制单元。当杆沿轨道运动时，杆中的电流方向由a向b，技术人员可以根据这个电流信号，判断车轮的运动情况，进而通过控制系统调整制动力，则杆的运动可能是（　　） A. 向左减速运动 B. 向右加速运动 C. 向右匀速运动 D. 向左加速运动 【答案】D 【解析】 【详解】C．cd匀速运动时，cd中感应电流恒定，则L2中磁通量不变，穿过L1的磁通量也不变化，L1中无感应电流产生，故C错误； A．cd向左减速运动时，根据右手定则及安培定则判断知L2中的磁通量向上，减小，则穿过L1的磁通量向下，减小，根据楞次定律判断知通过ab杆的电流方向向上，故A错误； B．cd向右加速运动时，根据右手定则及安培定则判断知L2中的磁通量向下，增大，则穿过L1的磁通量向上，增大，根据楞次定律判断知通过ab杆的电流方向向上，故B错误； D．cd向左加速运动时，根据右手定则及安培定则判断知L2中的磁通量向上，增大，则穿过L1的磁通量向下，增大，根据楞次定律判断知通过ab杆的电流方向向下，故D正确。 故选D。 5. 如图所示，由六根粗细均匀、长度相等的相同直导线制成的正三棱锥固定在竖直方向的匀强磁场中，其中三棱锥的底面水平，将D点和E点接入电路。已知直导线所受的安培力大小为F，则三棱锥所受安培力的合力大小为（　　） A. 0 B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】将D点和E点接入电路，导线DE、DOE、DCE三者并联，设DE的电阻为R，通过DE的电流为I，则DOE、DCE的等效电阻均为2R，可知通过DOE、DCE的电流均为，OC两点电势相等，OC上没有电流，而DOE、DCE在磁场中的等效长度均为DE的长度，可知DOE和DCE所受安培力大小均为，方向与DE所受安培力方向相同，因此三棱锥所受安培力的合力大小为2F。 故选D。 6. 下列五幅图分别对应五种说法，其中正确的是（　　） Ⅰ.三颗微粒运动位置的连线 Ⅱ.分子间的作用力与距离的关系 Ⅲ.食盐晶体 Ⅳ.小草上的露珠 Ⅴ.拉力大于玻璃板的重力 ①微粒运动就是物质分子的无规则热运动，即布朗运动 ②当两个相邻分子间的距离为时，它们之间相互作用的引力和斥力大小相等 ③食盐晶体的物理性质沿各个方向都是一样的 ④小草上的露珠呈球形的主要原因是液体表面张力作用的结果 ⑤洁净的玻璃板接触水面，要使玻璃板离开水面，拉力必须大于玻璃板的重力，其原因是水分子和玻璃分子之间存在吸引力 A. ①③ B. ②③ C. ③④⑤ D. ②④⑤ 【答案】D 【解析】 【详解】①微粒运动就是物质颗粒的无规则运动，即布朗运动，是液体分子的无规则热运动的表现，则①错误； ②当两个相邻分子间的距离为r0时，它们之间相互作用的引力和斥力大小相等，分子力表现为零，则②正确； ③食盐晶体的物理性质沿各个方向不同，表现为各向异性，故③错误； ④小草上的露珠呈球形的主要原因是液体表面张力作用的结果，则④正确； ⑤洁净的玻璃板接触水面，要使玻璃板离开水面，拉力必须大于玻璃板的重力，其原因是水分子和玻璃分子之间存在吸引力，则⑤正确。 故选D。 7. 如图所示为一定质量的理想气体从状态a开始，经历、、三个过程回到原状态，其体积V随摄氏温度t的变化关系如图所示，已知该气体所含的分子总数为N，、、分别表示状态a、b、c的压强。下列判断正确的是（　　） A. 状态c时气体分子的体积为 B. 状态b到状态c为等压变化 C. 状态a、b的压强大小满足 D. 状态c到状态a为等温变化 【答案】D 【解析】 【详解】A．气体分子不是紧密排列的，所以只能表示状态c时每个气体分子占有空间的平均体积，不是气体分子的体积，故A错误； B．b到c过程中，由理想气体状态方程得 可得 可知状态b到状态c不是等压变化，故B错误； C．气体在a到b过程中经历等容变化，根据查理定律有 可得 故C错误； D．由题图可知，状态c到状态a为等温变化，故D正确。 故选D。 8. 在磁悬浮列车的研究实验室中，科研人员正在模拟带电小球在磁场中的运动，以探索磁悬浮的相关原理。如图所示，将一质量为m，带电量为的小球在空间垂直纸面向里的匀强磁场中由静止释放，其运动轨迹为“轮摆线”，为了更好地理解和分析这个运动，科研人员将初始状态的速度（为零）分解为一对水平方向等大反向的速度v，即该运动可以分解为一个匀速直线运动1和一个匀速圆周运动2两个分运动，重力加速度为g，磁感应强度大小为B，为实现上述运动的分解，下列说法正确的是（　　） A. 分运动2半径为 B. 速度 C. 小球从释放到最低点的过程中重力势能的减少量为 D. 小球在图中轨迹最低点处的位移大小为 【答案】D 【解析】 【详解】B．因分运动1为匀速直线运动（对应与向右的速度v），故而qvB=mg 所以 故B错误； A．对于分运动2洛伦兹力提供向心力 所以 故A错误； C．此过程重力势能减小量 故C错误。 D．到达最低点的时间 则小球在图中轨迹最低点处的位移大小为 故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. 在一家大型医院的放疗中心，电子感应加速器被用于癌症的放射治疗。现代科学研究中常要用到高速电子，电子感应加速器就是利用感生电场使电子加速的设备。在这个放疗设备中，上面为侧视图，上、下为电磁体的两个磁极；下面为磁极之间真空室的俯视图。若从上往下看电子在真空室中沿逆时针方向做圆周运动，改变电磁体线圈中电流的大小可使电子加速。则下列判断正确的是（　　） A. 电子在轨道中加速的驱动力是洛伦兹力 B. 通入电磁体线圈的电流在增强 C. 真空室中产生的感生电场沿顺时针方向 D. 电子在轨道中做圆周运动的向心力是电场力 【答案】BC 【解析】 【详解】B．电子沿逆时针方向加速，则电子所受电场力沿逆时针方向，所以感生电场的方向沿顺时针方向，根据楞次定律，可知通入电磁体的电流增强，B正确； A．结合上述可知，电子在轨道中做圆周运动的向心力是洛伦兹力，驱动力是电场力，故A错误； C．电子带负电，电子沿逆时针方向加速，电子所受电场力方向整体上也沿逆时针方向，则真空室中产生的感生电场沿顺时针方向，故C正确； D．结合上述可知，电子在轨道中加速的驱动力是电场力，向心力由洛伦兹力提供，故D错误； 故选BC。 10. 如图所示，一质量为、边长为的正方形导线框，由高度处自由下落，边进入磁感应强度为的匀强磁场区域后，线圈开始做匀速运动，直到边刚刚开始穿出磁场为止。已知磁场区域宽度为。重力加速度为，不计空气阻力。线框在穿越磁场过程中，下列说法正确的是（　　） A. 线框进入磁场的过程中电流方向为顺时针方向 B. 线框穿越磁场的过程中电流大小为 C. 线框穿越磁场的过程中产生的焦耳热为 D. 线框进入磁场的过程中通过导线横截面的电荷量为 【答案】D 【解析】 【详解】A．线框进入磁场的过程中，ab边切割磁感应线，根据右手定则可知，电流方向为逆时针方向，故A错误； B．由题可知，线框进入磁场后开始做匀速运动，根据平衡条件有 解得，故B错误； C．从ab边进入磁场到cd边刚好离开磁场，线框一直做匀速运动，且下降的高度为2l，根据能量守恒，可知线框穿过磁场的过程中产生的焦耳热等于减小的重力势能，则有，故C错误； D．线框从高为h处静止释放，则 线框以速度进入磁场做匀速运动，经过时间完全进入磁场，则有 则线框进入磁场的过程中通过导线横截面的电荷量为，故D正确。 故选D。 11. 如图所示，理想变压器原线圈接电压有效值为220V的正弦式交流电源，原、副线圈的匝数比为，，理想电流表的示数为1.0A，则下列判断正确的是（　　） A. 电阻R2的阻值为4Ω B. 电阻R3两端电压是电阻R1两端电压的2倍 C. 电源的输出功率为44W D. 减小R2的阻值,电流表的示数将变大 【答案】BD 【解析】 【详解】A．设电流表的读数为I，通过原线圈的电流为，由变压比公式可得 由电流关系可得 将两式联立并代入数据求解可得 A错误； B．由以上分析可得流过电阻的电流大小为 电阻两端的电压为 电阻两端的电压为 B正确； C．电源的输出功率为 C错误； D．由A的推导过程可知 以及 消掉I1可得 减小R2的阻值，则电流表的示数将变大，D正确。 故选BD。 12. 如图所示为使用直流电动机提升重物的示意图，间距为的平行导轨固定在水平面内，导轨左端接有电动势为，内阻为的直流电源，导轨电阻不计，质量为M、电阻为、长为的导体棒垂直导轨放置，其中心通过绝缘细线绕过固定光滑轻质定滑轮后与静止在地面上的质量为的重物相连，此时细线恰好伸直且无拉力，导体棒。与滑轮间的细线水平。整个装置处于方向竖直向下、磁感应强度大小为的匀强磁场中。已知导体棒距离导轨左端足够远，重物上升过程中不会碰到定滑轮，重力加速度为，不计一切摩擦。闭合开关S后，导体棒向左运动的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 闭合开关S瞬间细线中的拉力大小为 B. 导体棒最终的速度大小为 C. 导体棒匀速运动时直流电源的输出功率为 D. 从静止出发到刚好做匀速运动的过程中，安培力对导体棒所做的功等于导体棒与重物组成的系统增加的机械能 【答案】BD 【解析】 【详解】A．闭合开关瞬间，回路中的电流为 导体棒所受安培力 对导体棒和重物整体受力分析，根据牛顿第二定律 对重物分析，根据牛顿第二定律 解得 A错误； B．导体棒向左运动时会产生与直流电源相反的感应电动势，初始，导体棒向左加速运动，随着导体棒速度的增大，回路中的电流减小，根据牛顿第二定律可知，导体棒向左做加速度减小的加速运动，最终达到匀速，设稳定时导体棒的速度大小为，则回路中的电流 由 解得 B正确； C．根据B选项可得 导体棒匀速运动时直流电源输出功率为 故C错误； D．重物从静止出发到刚好做匀速运动的过程中，对导体棒和重物组成的整体，只有安培力和重物的重力做功，由功能关系可知，安培力对导体棒所做的功等于导体棒和重物组成的系统增加的机械能，D正确。 故选BD。 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 在“研究电磁感应现象”的实验中，首先要按图甲接线，以查明电流表指针的偏转方向与电流方向的关系，然后再按图乙将电流表与B连成一个闭合回路，将A与电池、滑动变阻器和开关串联成另一个闭合电路。在图甲中，当闭合S时，观察到电流表指针向左偏转（不通电时指针停在正中央）； （1）在图乙中，判断以下三种情况中指针的偏转情况，正确的选项是（ ） ①将S闭合后，螺线管A向下靠近螺线管B的过程中，电流表的指针将向_________偏转； ②螺线管A放在B中不动，突然切断开关S时，电流表的指针将向_________偏转。 ③螺线管A放在B中不动，将滑动变阻器的滑片向右滑动时，电流表的指针将向_________偏转； A. 左 右 右 B. 左 左 左 C. 右 右 左 D. 左 右 左 （2）给金属块缠上线圈，线圈中通入反复变化的电流，金属块中产生如图丙中虚线所示的感应电流，真空冶炼炉在精炼金属时，就是利用它产生的热量使金属熔化，精炼过程中发热的物体是_________（选填“金属”、“冶炼炉”或“线圈”）。变压器和电动机的铁芯通常用涂有绝缘漆的薄硅钢片叠压制成，而不是用一整块铁制成，其原因是为了_________。 【答案】（1）D （2） ①. 金属 ②. 减小涡流以减小热损失 【解析】 【小问1详解】 ①在图甲中，当闭合S时，观察到电流表指针向左偏，电流从电流表正接线柱流入，则将S闭合后，将螺线管A插入螺线管B的过程中，磁通量向下增大，由楞次定律可知，感应电流产生的磁场方向向上，则感应电流从电流表正接线柱流入，电流表的指针将向左偏转； ②螺线管A放在B中不动，穿过B的磁场方向向下，突然切断开关S时，穿过B的磁通量减小，由楞次定律可知，感应电流从电流表的负接线柱流入，则电流表的指针将向右偏转； ③螺线管A放在B中不动，穿过B磁场方向向下，将滑动变阻器的滑动触片向右滑动时，滑动变阻器接入电路中的阻值减小，通过螺线管A的电流增大，使得穿过B的磁通量变大，由楞次定律可得，感应电流从电流表正接线柱流入，则电流表的指针将向左偏转； 故选D。 【小问2详解】 [1][2]给金属块缠上线圈，线圈中通入反复变化电流，金属块中产生如图丙中虚线所示的感应电流，这样的电流称为涡流，真空冶炼炉就是利用它产生的热量使金属熔化。变压器和电动机的铁芯通常用涂有绝缘漆的薄硅钢片叠压制成，而不是用一整块铁制成，其原因是为了减小涡流，减少铁芯发热损失。 14. “用油膜法估测油酸分子的大小”的实验步骤如下： A.将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓中的方格数（正方形小方格的边长为2cm），求油膜面积S（如图所示） B.将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在盘上，用彩笔将薄膜的形状画在玻璃板上 C.向浅盘中装入约2cm深的水，并撤上痱子粉或细石膏粉 D.用所学公式求出油膜厚度，即油酸分子的直径 E.在1mL纯油酸中加入酒精，至油酸酒精溶液总体积为1000mL F.用注射器或滴管将配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，测得60滴溶液体积为1mL （1）上述实验步骤的合理顺序是：E________ （2）根据上述数据，每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是________mL；（保留2位有效数字） （3）根据上述数据及图中的面积，估测出油酸分子的直径是________m；（保留2位有效数字） （4）关于本实验下列说法正确的有（ ） A.选用油酸酒精溶液而不是纯油酸，目的是让油酸尽可能散开，形成单分子油膜 B.若油酸没有充分散开，油酸分子直径的计算结果将偏小 C.计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，油酸分子直径的计算结果将偏小 D.在向量筒中滴入1mL油酸酒精溶液时，滴数少记了几滴，油酸分子直径的计算结果将偏大 【答案】 ①. FCBAD ②. ③. ④. AD 【解析】 【详解】（1）[1]根据实验操作过程可知上述实验步骤的合理顺序是：EFCBAD。 （2）[2]1滴酒精油酸溶液中含油酸的体积 （3）[3]由于每格边长为2cm，则每一格就是4cm2，估算油膜面积以超过半格以一格计算，小于半格就舍去的原则，估算出60格，则油酸薄膜面积为 由于分子是单分子紧密排列的，因此分子直径为 （4）[4]A．计算时利用的是纯油酸的体积，酒精的作用是更易于油酸平铺成单层薄膜，自身溶于水或挥发掉，使测量结果更精确，所以选用油酸酒精溶液而不是纯油酸，目的是让油酸尽可能散开，形成单分子油膜，A正确； B．计算油酸分子直径的公式是 V是纯油酸的体积，S是油膜的面积。水面上痱子粉撒得较多，油膜没有充分散开，则测量的面积S偏小，导致结果计算偏大，B错误； C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，S将偏小，得到的分子直径将偏大，C错误； D．计算时把向量筒中滴入1mL油脂酒精溶液时，滴数少数了几滴，浓度升高，则d偏大，D正确。 故选AD。 15. 如图所示，一内壁光滑的足够高的导热圆柱形汽缸静止在地面上。汽缸内部有卡环，卡环上方放有一质量的活塞和一个质量的物块，汽缸的横截面积为20，汽缸内封闭有体积为600的一定质量的理想气体，气体的温度为300K时，汽缸内气体压强为，大气压强，重力加速度，求： （1）此时卡环对活塞支持力为多少？ （2）现对汽缸缓慢加热，当缸内气体温度上升到1250K时，封闭气体的体积为多少？ 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据题意，对活塞和物块整体受力分析，由平衡条件有 代入数据解得 【小问2详解】 升高温度，活塞恰好离开卡环，由平衡条件有 解得 汽缸内气体发生等容变化，根据查理定律可得 代入数据，解得 因为大于，所以活塞已经离开卡环，此后封闭气体的压强不变。根据盖吕萨克定律可得 代入数据，解得 16. 如图所示为一种发电机的简易装置图，永久磁铁之间的磁场视为匀强磁场，在外力作用下，多匝线圈匀速转动，从而在线圈中产生正弦式交流电，已知线圈所处空间的磁感应强度B为，线圈的内阻r为，面积S为0.5、线圈转速n为10，此时电路中理想电流表示数I为5A，定值电阻功率P为100W。 （1）该线圈的匝数N； （2）若改变电阻阻值，使得该发电机的输出功率最大，求改变后的电阻阻值，发电机最大输出功率。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 该发电机产生的是正弦式交流电，因此线圈中的电动势最大值 电压的有效值 圆周运动转速 由闭合电路欧姆定律得 又 联立解得 【小问2详解】 当外电阻等于内电阻时，该发电机的输出功率最大，故接入一个定值电阻，其阻值 该发电机的输出功率最大，此时电路中的电流 输出功率 17. 如图所示，间距为L、电阻不计的足够长的双斜面型平行导轨，左导轨光滑，右导轨粗糙，左、右导轨分别与水平面成α、β角，分别有垂直于导轨斜面向上的磁感应强度为B1、B2的匀强磁场，两处的磁场互不影响。质量均为m、电阻均为r的导体ab、cd与两平行导轨垂直放置且接触良好。ab棒由静止释放，cd棒始终静止不动。求： （1）ab棒匀速运动时速度大小vm； （2）ab棒匀速运动时cd棒消耗的电功率； （3）ab棒速度大小为v时cd棒受到的摩擦力大小。 【答案】（1）；（2）；（3）见解析 【解析】 【详解】（1）设导体棒ab匀速运动时导体棒ab产生的感应电动势为 流过导体棒的电流大小为 导体棒ab所受安培力为 导体棒ab匀速运动，满足 解得 （2）导体棒ab匀速运动时，cd棒消耗的电功率为 （3）当导体棒ab的速度为v时，其感应电动势大小为 导体棒ab、cd串联，根据闭合电路欧姆定律有 导体棒cd所受安培力为 若mgsinβ>F2，则摩擦力大小为 若mgsinβ≤F2，则摩擦力大小为 18. 某科研实验装置的电场和磁场分布的简化图如图所示。第Ⅰ象限（包括y轴）充满垂直平面向外、磁感应强度大小为的匀强磁场，第Ⅳ象限充满垂直平面向里、磁感应强度大小的匀强磁场，第Ⅲ象限充满沿x轴负方向的匀强电场。在第Ⅲ象限内坐标为的粒子源P发射出质量为m、带电荷量为的带电粒子甲，粒子甲经电场偏转后恰好从坐标原点O沿y轴正方向以速度v进入磁感应强度为的匀强磁场区域。已知，粒子重力不计。 （1）求第Ⅲ象限内匀强电场的电场强度的大小E和粒子甲从粒子源射出时的速度大小； （2）从粒子甲由粒子源P射出开始计时，求粒子甲第三次穿过x轴的时间和此时穿过x轴的坐标； （3）若从y轴上点沿平行于x轴正方向以速度（大小未知）发射与甲完全相同的粒子乙，且粒子乙第二次穿过x轴时与粒子甲第三次穿过x轴时的轨迹恰好相交，此时速度方向沿y轴正方向，求Q点在y轴上的位置坐标、粒子乙发射时的速度v大小以及粒子乙从Q点运动至该交点所用的时间。 【答案】（1）， （2）， （3），， 【解析】 【小问1详解】 由题意可知，粒子甲在电场和磁场中运动轨迹图如图（a）所示 把粒子甲从P到O的运动逆向看做从O到P的类平抛运动，则有， 联立解得 设粒子甲从粒子源P射出时的速度大小为，由动能定理有 解得 【小问2详解】 根据图（a）可知，粒子甲从P到坐标原点O的时间即为粒子第一次穿过x轴的时间 设粒子甲在第Ⅰ象限的磁场区域中运动半径为，由牛顿第二定律有 根据题意有 解得 粒子甲在第Ⅰ象限运动的时间 粒子甲进入第Ⅳ象限，设其在第Ⅳ象限的磁场中运动半径为，则有 根据题意有 解得 粒子甲在第Ⅳ象限运动的时间 粒子甲第三次穿过x轴的坐标 粒子甲从P发射到第三次穿过x轴的时间 【小问3详解】 设粒子乙发射时的速度为，运动轨迹如图（b）所示 设粒子乙在第Ⅰ象限和第Ⅳ象限的磁场中运动半径分别为、，粒子在磁场中运动时，由洛伦兹力提供向心力，则有 可得乙粒子在两个磁场中运动的轨迹半径为， 根据题意有 联立解得粒子乙的发射速度 Q点在y轴上的位置坐标 粒子乙从Q点运动至M点的时间 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 济宁市第一中学2024-2025学年度第二学期阶段性检测 高二物理试题 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。认真核对条形码上的姓名、考生号，并将条形码粘贴在指定位置上。 2.选择题答案必须使用2B铅笔正确填涂；非选择题答案必须使用0.5mm黑色签字笔书写，字体工整，笔迹清楚。 3.请按照题号在各题目的答题区域内答题，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效；保持卡面清洁，不折叠、不破损。 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. 汽车胎压监测系统能够实时监测轮胎气压，系统显示某一轮胎内的气压为2.5，已知该轮胎的容积为30L，气体温度为0℃，阿伏加德罗常数，且0℃、1下1任何气体的体积均为22.4L，则（　　） A. 轮胎内每个气体分子的平均距离约为 B. 轮胎内每个气体分子平均距离约为 C. 该轮胎内气体的分子数约为个 D. 该轮胎内气体的分子数约为个 2. 在一款新型的无线充电设备中，存在一个特殊的电路。单刀双掷开关S先接到a端，让一个重要的储能电容器充满电。这个电容器储存的电能将用于后续对设备的无线充电过程。在充电启动时，时刻，开关S迅速接到b端，此时电路形成一个振荡回路。经过一段时间，在时，线圈L中的电流第一次达到最大值，则下列说法正确的是（　　） A. 回路的周期为0.02s B. 回路中的电流最小时，线圈中的磁场能最大 C. 时回路中的电流沿逆时针方向 D. 时电容器中电场能最大 3. 在一个偏远山区，为了解决当地居民的用电问题，安装了小型风力交流发电机。该发电机向电路供电的系统如图所示。已知理想变压器原，副线圈匝数比，交流发电机内匀强磁场的磁感应强度，发电机线圈匝数，面积是，发电机转动的角速度是22，发电机内阻不计，图中电表均为理想表。下列说法正确的是（　　） A. R变大，电压表示数变大 B. R变大，电流表示数变大 C. 线圈转到图示位置时电压表示数为 D. 电阻时，电流表的示数为1.1A 4. 在汽车的防抱死系统（ABS）中，有一个关键的电磁感应装置。如图所示当汽车在紧急制动时，车轮的运动状态会发生变化，杆代表车轮上的一个特殊部件，杆所在电路连接着控制单元。当杆沿轨道运动时，杆中的电流方向由a向b，技术人员可以根据这个电流信号，判断车轮的运动情况，进而通过控制系统调整制动力，则杆的运动可能是（　　） A. 向左减速运动 B. 向右加速运动 C. 向右匀速运动 D. 向左加速运动 5. 如图所示，由六根粗细均匀、长度相等的相同直导线制成的正三棱锥固定在竖直方向的匀强磁场中，其中三棱锥的底面水平，将D点和E点接入电路。已知直导线所受的安培力大小为F，则三棱锥所受安培力的合力大小为（　　） A. 0 B. C. D. 6. 下列五幅图分别对应五种说法，其中正确的是（　　） Ⅰ.三颗微粒运动位置的连线 Ⅱ.分子间作用力与距离的关系 Ⅲ.食盐晶体 Ⅳ.小草上露珠 Ⅴ.拉力大于玻璃板的重力 ①微粒运动就是物质分子的无规则热运动，即布朗运动 ②当两个相邻分子间的距离为时，它们之间相互作用的引力和斥力大小相等 ③食盐晶体的物理性质沿各个方向都是一样的 ④小草上的露珠呈球形的主要原因是液体表面张力作用的结果 ⑤洁净的玻璃板接触水面，要使玻璃板离开水面，拉力必须大于玻璃板的重力，其原因是水分子和玻璃分子之间存在吸引力 A. ①③ B. ②③ C. ③④⑤ D. ②④⑤ 7. 如图所示为一定质量的理想气体从状态a开始，经历、、三个过程回到原状态，其体积V随摄氏温度t的变化关系如图所示，已知该气体所含的分子总数为N，、、分别表示状态a、b、c的压强。下列判断正确的是（　　） A. 状态c时气体分子的体积为 B. 状态b到状态c为等压变化 C. 状态a、b的压强大小满足 D. 状态c到状态a为等温变化 8. 在磁悬浮列车的研究实验室中，科研人员正在模拟带电小球在磁场中的运动，以探索磁悬浮的相关原理。如图所示，将一质量为m，带电量为的小球在空间垂直纸面向里的匀强磁场中由静止释放，其运动轨迹为“轮摆线”，为了更好地理解和分析这个运动，科研人员将初始状态的速度（为零）分解为一对水平方向等大反向的速度v，即该运动可以分解为一个匀速直线运动1和一个匀速圆周运动2两个分运动，重力加速度为g，磁感应强度大小为B，为实现上述运动的分解，下列说法正确的是（　　） A. 分运动2的半径为 B. 速度 C. 小球从释放到最低点的过程中重力势能的减少量为 D. 小球在图中轨迹最低点处的位移大小为 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. 在一家大型医院的放疗中心，电子感应加速器被用于癌症的放射治疗。现代科学研究中常要用到高速电子，电子感应加速器就是利用感生电场使电子加速的设备。在这个放疗设备中，上面为侧视图，上、下为电磁体的两个磁极；下面为磁极之间真空室的俯视图。若从上往下看电子在真空室中沿逆时针方向做圆周运动，改变电磁体线圈中电流的大小可使电子加速。则下列判断正确的是（　　） A. 电子在轨道中加速的驱动力是洛伦兹力 B. 通入电磁体线圈的电流在增强 C. 真空室中产生的感生电场沿顺时针方向 D. 电子在轨道中做圆周运动的向心力是电场力 10. 如图所示，一质量为、边长为的正方形导线框，由高度处自由下落，边进入磁感应强度为的匀强磁场区域后，线圈开始做匀速运动，直到边刚刚开始穿出磁场为止。已知磁场区域宽度为。重力加速度为，不计空气阻力。线框在穿越磁场过程中，下列说法正确的是（　　） A. 线框进入磁场的过程中电流方向为顺时针方向 B. 线框穿越磁场的过程中电流大小为 C. 线框穿越磁场的过程中产生的焦耳热为 D. 线框进入磁场的过程中通过导线横截面的电荷量为 11. 如图所示，理想变压器原线圈接电压有效值为220V的正弦式交流电源，原、副线圈的匝数比为，，理想电流表的示数为1.0A，则下列判断正确的是（　　） A. 电阻R2的阻值为4Ω B. 电阻R3两端电压是电阻R1两端电压的2倍 C. 电源的输出功率为44W D. 减小R2的阻值,电流表的示数将变大 12. 如图所示为使用直流电动机提升重物的示意图，间距为的平行导轨固定在水平面内，导轨左端接有电动势为，内阻为的直流电源，导轨电阻不计，质量为M、电阻为、长为的导体棒垂直导轨放置，其中心通过绝缘细线绕过固定光滑轻质定滑轮后与静止在地面上的质量为的重物相连，此时细线恰好伸直且无拉力，导体棒。与滑轮间的细线水平。整个装置处于方向竖直向下、磁感应强度大小为的匀强磁场中。已知导体棒距离导轨左端足够远，重物上升过程中不会碰到定滑轮，重力加速度为，不计一切摩擦。闭合开关S后，导体棒向左运动的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 闭合开关S瞬间细线中的拉力大小为 B. 导体棒最终的速度大小为 C. 导体棒匀速运动时直流电源的输出功率为 D. 从静止出发到刚好做匀速运动的过程中，安培力对导体棒所做的功等于导体棒与重物组成的系统增加的机械能 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 在“研究电磁感应现象”实验中，首先要按图甲接线，以查明电流表指针的偏转方向与电流方向的关系，然后再按图乙将电流表与B连成一个闭合回路，将A与电池、滑动变阻器和开关串联成另一个闭合电路。在图甲中，当闭合S时，观察到电流表指针向左偏转（不通电时指针停在正中央）； （1）在图乙中，判断以下三种情况中指针的偏转情况，正确的选项是（ ） ①将S闭合后，螺线管A向下靠近螺线管B的过程中，电流表的指针将向_________偏转； ②螺线管A放在B中不动，突然切断开关S时，电流表的指针将向_________偏转。 ③螺线管A放在B中不动，将滑动变阻器的滑片向右滑动时，电流表的指针将向_________偏转； A. 左 右 右 B. 左 左 左 C. 右 右 左 D. 左 右 左 （2）给金属块缠上线圈，线圈中通入反复变化的电流，金属块中产生如图丙中虚线所示的感应电流，真空冶炼炉在精炼金属时，就是利用它产生的热量使金属熔化，精炼过程中发热的物体是_________（选填“金属”、“冶炼炉”或“线圈”）。变压器和电动机的铁芯通常用涂有绝缘漆的薄硅钢片叠压制成，而不是用一整块铁制成，其原因是为了_________。 14. “用油膜法估测油酸分子的大小”的实验步骤如下： A.将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓中的方格数（正方形小方格的边长为2cm），求油膜面积S（如图所示） B.将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在盘上，用彩笔将薄膜的形状画在玻璃板上 C.向浅盘中装入约2cm深的水，并撤上痱子粉或细石膏粉 D.用所学公式求出油膜厚度，即油酸分子的直径 E.在1mL纯油酸中加入酒精，至油酸酒精溶液总体积为1000mL F.用注射器或滴管将配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，测得60滴溶液体积为1mL （1）上述实验步骤的合理顺序是：E________ （2）根据上述数据，每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是________mL；（保留2位有效数字） （3）根据上述数据及图中的面积，估测出油酸分子的直径是________m；（保留2位有效数字） （4）关于本实验下列说法正确的有（ ） A.选用油酸酒精溶液而不是纯油酸，目的是让油酸尽可能散开，形成单分子油膜 B.若油酸没有充分散开，油酸分子直径的计算结果将偏小 C.计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，油酸分子直径的计算结果将偏小 D.在向量筒中滴入1mL油酸酒精溶液时，滴数少记了几滴，油酸分子直径的计算结果将偏大 15. 如图所示，一内壁光滑足够高的导热圆柱形汽缸静止在地面上。汽缸内部有卡环，卡环上方放有一质量的活塞和一个质量的物块，汽缸的横截面积为20，汽缸内封闭有体积为600的一定质量的理想气体，气体的温度为300K时，汽缸内气体压强为，大气压强，重力加速度，求： （1）此时卡环对活塞的支持力为多少？ （2）现对汽缸缓慢加热，当缸内气体温度上升到1250K时，封闭气体的体积为多少？ 16. 如图所示为一种发电机的简易装置图，永久磁铁之间的磁场视为匀强磁场，在外力作用下，多匝线圈匀速转动，从而在线圈中产生正弦式交流电，已知线圈所处空间的磁感应强度B为，线圈的内阻r为，面积S为0.5、线圈转速n为10，此时电路中理想电流表示数I为5A，定值电阻功率P为100W。 （1）该线圈的匝数N； （2）若改变电阻阻值，使得该发电机的输出功率最大，求改变后的电阻阻值，发电机最大输出功率。 17. 如图所示，间距为L、电阻不计的足够长的双斜面型平行导轨，左导轨光滑，右导轨粗糙，左、右导轨分别与水平面成α、β角，分别有垂直于导轨斜面向上的磁感应强度为B1、B2的匀强磁场，两处的磁场互不影响。质量均为m、电阻均为r的导体ab、cd与两平行导轨垂直放置且接触良好。ab棒由静止释放，cd棒始终静止不动。求： （1）ab棒匀速运动时速度大小vm； （2）ab棒匀速运动时cd棒消耗的电功率； （3）ab棒速度大小为v时cd棒受到的摩擦力大小。 18. 某科研实验装置的电场和磁场分布的简化图如图所示。第Ⅰ象限（包括y轴）充满垂直平面向外、磁感应强度大小为的匀强磁场，第Ⅳ象限充满垂直平面向里、磁感应强度大小的匀强磁场，第Ⅲ象限充满沿x轴负方向的匀强电场。在第Ⅲ象限内坐标为的粒子源P发射出质量为m、带电荷量为的带电粒子甲，粒子甲经电场偏转后恰好从坐标原点O沿y轴正方向以速度v进入磁感应强度为的匀强磁场区域。已知，粒子重力不计。 （1）求第Ⅲ象限内匀强电场的电场强度的大小E和粒子甲从粒子源射出时的速度大小； （2）从粒子甲由粒子源P射出开始计时，求粒子甲第三次穿过x轴的时间和此时穿过x轴的坐标； （3）若从y轴上点沿平行于x轴正方向以速度（大小未知）发射与甲完全相同的粒子乙，且粒子乙第二次穿过x轴时与粒子甲第三次穿过x轴时的轨迹恰好相交，此时速度方向沿y轴正方向，求Q点在y轴上的位置坐标、粒子乙发射时的速度v大小以及粒子乙从Q点运动至该交点所用的时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$