湖北鄂北六校2025-2026学年高二下学期期中联考物理试题

高二物理试题 一、选择题（本题共10小题，每题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求，每小题全部选对的得4分，选对但不全对的得2分，有选错的得0分。） 1．北斗卫星导航系统是中国自行研制的卫星导航系统，可在全球范围内为各类用户提供高精度、高可靠性的定位、导航等服务。该系统在传递信息过程中主要依靠电磁波。关于电磁场和电磁波，下列说法中正确的是（ ） A．光是一种电磁波，不但具有能量，还能传输信息 B．电磁波的传播需要介质，所以电磁波不能在真空中传播 C．卫星与地面之间通话，利用的是射线通信 D．根据麦克斯韦的电磁场理论，磁场的周围一定存在电场，电场的周围一定存在磁场 2．在一次物理学科的小组交流中，同学们对教材中的四幅插图展开了激烈讨论，下列说法正确的是（ ） A．图甲是显微镜下三颗小炭粒的运动位置连线图，连线表示小炭粒的运动轨迹 B．图乙是大量气体分子热运动的速率分布图，曲线①对应的温度较高 C．图丙是分子势能与分子间距的关系图，分子间距为时，分子斥力与引力平衡 D．图丁是一定质量的理想气体在不同温度下的两条等温线，则 3．某兴趣小组在开展“电磁现象与生活应用”的探究活动时，整理出了以下四张图片，下列关于四幅图说法正确的是（ ） A．图甲中，三角形导线框在匀强磁场中绕图示轴匀速转动时产生的是直流电 B．图乙中，法拉第圆盘沿如图所示方向转动时，流过电阻R的电流方向向上 C．图丙中，真空冶炼炉外的线圈通入高频交流电时，耐火材料制成的绝缘炉体产生涡流发热，从而产生大量的热量使金属熔化 D．图丁中，毫安表的表头运输时要把正、负接线柱用导线连在一起，利用了电磁驱动原理 4．我国建造的第一台回旋加速器的模型如图甲所示，该加速器存放于中国原子能科学研究院。其工作原理如图乙所示，回旋加速器的两个D形金属盒分别和一高频交流电源两极相接，两盒放在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，粒子源置于盒的圆心附近。下列说法正确的是（ ） A．带电粒子从磁场中获得能量 B．带电粒子在D形金属盒中做圆周运动的周期随半径的增大而增大 C．仅增大狭缝间的加速电压，则同一粒子射出加速器时的速度增大 D．仅增大D形金属盒的半径，则同一粒子射出加速器时的速度增大 5．如图所示为一定质量的理想气体由变化过程的图像，部分与纵轴平行，部分与横轴平行，下列说法正确的是（ ） A．气体在过程中分子的数密度保持不变 B．气体在状态下的压强大于状态下的压强 C．气体在状态下分子的平均动能大于状态下分子的平均动能 D．在状态B时，气体的压强最大 6．我国特高压远距离输电技术世界领先，其简化原理如图甲所示。图中升压、降压变压器均为理想变压器，升压变压器原副线圈匝数比为1∶100，其原线圈输入的正弦式交流电波形如图乙所示。已知远距离输电线的总电阻为，降压变压器副线圈侧接有定值电阻和滑动变阻器。下列关于该输电系统的说法正确的是（ ） A．图乙所示电压的瞬时值表达式为 B．降压变压器副线圈输出的交流电频率为100 Hz C．当滑片向b端滑动时，电压表示数变大 D．若升压变压器的输入功率为36 kW，则远距离输电线路损耗功率为10 kW 7．如图所示，在光滑绝缘的水平面上存在两个相邻的匀强磁场区域：MN之间的磁场磁感应强度大小为2B，方向垂直纸面向外；NP之间的磁场磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，且每个区域的宽度均为L。现有一个边长为L的正方形单匝金属线框，在水平向右的拉力作用下，以初速度匀速穿过整个磁场区域。已知线框的总电阻为，则在整个穿越过程中线框产生的焦耳热为（ ） A． B． C． D． 8．螺线管作为电磁感应与磁场调控的核心元件，广泛应用于我国稳态强磁场装置、核磁共振成像仪及可控核聚变实验装置等前沿科技领域。如图甲所示，螺线管匝数匝，横截面积，螺线管导线电阻，电阻，管内磁场的磁感应强度的图像如图乙所示（以向右为正方向），下列说法正确的是（ ） A．内通过电阻的电流是从到 B．内电阻两端的电压为6 V C．内电阻两端的电压为12 V D．内通过电阻的电荷量为2 C 9．如图所示，有一竖直放置、上端开口的薄壁玻璃管，其管身上细下粗，上管与下管的横截面积之比为1∶2，且上管足够长，下管长度。在下管内用一段长度为的水银柱封闭了一定质量的理想气体。已知初始时封闭气体长度，气体的初始温度，大气压强。现对气体缓慢加热，使其温度升高，直至水银恰好全部进入细管部分。下列说法正确的是（ ） A．缓慢加热的整个过程中，封闭气体的压强始终保持不变 B．初始时，管内气体压强为 C．水银恰好全部进入细管时，管内气体压强 D．水银恰好全部进入细管时，管内气体温度 10．如图所示，在直角坐标系的第一象限内有一段以坐标原点为圆心、半径为的四分之一圆弧，为圆弧上的一点，且，圆弧内有垂直于坐标平面向里的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为。现有一批质量均为、电荷量为的带电粒子，从原点沿轴正方向以不同速率射入磁场，不计粒子重力与粒子间相互作用。关于粒子在磁场中的运动，下列说法正确的是（ ） A．粒子从圆弧射出时，速度越大，粒子在磁场中运动的时间越短 B．粒子从射出时，速度越大，粒子在磁场中运动的时间越短 C．从点射出的粒子，进入磁场时的速度大小为 D．从点射出的粒子和从点射出的粒子在磁场中运动的时间之比为3∶1 二、实验题（本题共2小题，共16分） 11．（6分） 某研究小组做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验时，每油酸酒精溶液中有纯油酸2 mL。用注射器测得50滴这样的溶液为1 mL。把1滴这样的溶液滴入盛水的浅盘里，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，图中每个正方形小方格的边长为1 cm。（计算结果均保留两位有效数字） （1）1滴油酸酒精溶液中含有的纯油酸的体积为_________。 （2）估算油酸分子的直径约为_________。 （3）实验中某同学对油酸分子直径的计算结果偏大，其原因可能有_________（填写选项前字母）。 A．油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度变大 B．求每滴油酸酒精溶液的体积时，1 mL的溶液的滴数少记了5滴 C．水面上痱子粉撒得较多，油酸膜没有充分展开 D．计算油膜面积时，把凡是半格左右的油膜都算成了一格 12．（10分） 在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，某同学采用了如图甲所示的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）除图甲中的器材外，下列器材中还需要的是_________（填器材前的字母）。 A．干电池 B．低压交流电源 C．直流电压表 D．多用电表 （2）为实现探究目的，保持原线圈输入电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电压，并记录相关数据，这个探究过程采用的科学探究方法是_________。 A．控制变量法 B．等效替代法 C．演绎法 D．理想实验法 （3）某同学正确组装变压器后，选用a线圈匝，b线圈匝进行实验，测出电压数据如下表所示，在确认电路连接无误的情况下，根据测量数据可判断直接与电源相连的线圈是_________。（选填a或b） 1.80 2.80 3.80 4.90 4.00 6.01 8.02 9.98 （4）实验中原、副线圈的电压之比与它们的匝数之比有微小差别。分析下列可能的原因，你认为正确的是_________。 A．变压器线圈中有电流通过时会发热 B．铁芯在交变磁场的作用下会发热 C．交变电流产生的磁场没有完全局限在铁芯内 D．在交变电流产生的过程中，副线圈中电流的频率比原线圈中电流的频率低 （5）如图丙，一理想变压器原线圈中接有阻值为的定值电阻，副线圈中接有一可变电阻R，原线圈一侧接在正弦交流电源上。通过调节可变电阻后发现，当时，可变电阻上消耗的电功率最大，该变压器原、副线圈的匝数比为_________。 三、计算题（本题共3小题，共44分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 13．（10分） 在工业生产中，汽缸—活塞结构是气动千斤顶、恒温膨胀阀、气体储能装置等设备的核心组件。如图所示，竖直放置的密闭汽缸内有一活塞，活塞横截面积，自身质量，活塞与汽缸内壁无摩擦且气密性良好。初始时活塞静止，汽缸内封闭了一定质量的理想气体，此时气体温度，体积。已知外界大气压强，重力加速度，不计气体分子间相互作用力。 （1）若对汽缸内气体加热，使活塞缓慢向上移动，当气体体积膨胀至时，求此时气体的温度； （2）若在活塞上缓慢放置一个质量为的重物，活塞下移过程中气体温度始终保持不变，求系统稳定后汽缸内气体的体积。 14．（16分） 如图所示，两根足够长平行金属导轨、固定在倾角的绝缘斜面上，导轨间距，顶端接有阻值的定值电阻，下端开口。整个装置处于磁感应强度的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向上。质量为，电阻的金属棒沿导轨由静止释放，当金属棒沿导轨下滑时，速度已经达到最大值。已知金属棒下滑过程中始终与导轨接触良好，，，取。求： （1）金属棒与导轨间的摩擦力 （2）此过程中电阻R上产生的热量 （3）导体棒从释放到下滑至处所用的时间。 15．（18分） 如图，区域Ⅰ是加速电场，区域Ⅱ是速度选择器，其电场的电场强度大小为、方向竖直向下，磁场的磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里，为速度选择器的中线。紧靠平行板右侧边缘的坐标系的第一象限内，边界与轴的夹角为，边界线的上方有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为，边界线的下方有竖直向上的匀强电场，电场强度大小为。一带电荷量为、质量为的正电粒子从区域I靠近左极板边缘的点由静止释放，经区域Ⅰ加速后恰好沿直线从轴上的点射出并垂直射入磁场区域。已知点的坐标为，粒子多次穿越边界线。不计粒子重力，求： （1）加速电场两端的电压； （2）粒子从经过点到第一次穿越边界线所用的时间； （3）粒子第二次穿越边界线时离的距离。 学科网（北京）股份有限公司 $高二物理答案 题号 1 2 3 4 6 7 8 9 10 答案 A B D A C D AD BD ACD 11.(每空2分)（1)4.0×106 (2)7.3×10-10(7.1×1010-7.4×10-10均可) (3)BC(漏选得1分) 12.（每空2分)(1)BD(漏选得1分) (2)A (3)a(4)ABC(漏选得1分) (501:2(或3 13.(10分)(1)T=450K(4分)：(2)V,=4.4×10-3m3(6分) (1)活塞缓慢上升，气体压强不变，由盖-吕萨克定律可得 -乃 To T 2分 可得T=450K …2分 (2)设活塞静止时理想气体的压强为)，有 P1S=PS+g1分 解得 1=1.1×103Pa 放置重物后，活塞再次静止时气体的压强为P2有 p2S=poS+(m+M)g. ..1分 解得 1=1.5×103Pa 由玻意耳定律得p。=P222分 解得V3=4.4×103m3.2分 物理答案第1页共3页 14.(16分)(1)F=2N(6分)：(2)9=24J(4分)：(3)t=3.5s(6分) (1)金属棒速度最大时感应电动势E=BLm 1分 E 感应电流 I= R+r 1分 金属棒速度最大时，由平衡条件有gsin6=BIL+F, .2分 代入数值解得 F,=2N 2分 1 (2)根据能量守恒 mgssine=F s+m 21 2分 R 电阻R上产生的热量 OR= -0 Rt 1分 解得 2R=24J 1分 (3)据法拉第电磁感应定律 E=4Φ、B △t△t 】分 R+r 1分 对导体棒分析，根据动量定理有 (mgin8-Pf)-B7×M=mw-0.…2分 联立解得 △t=3.5s 2分 15.(18分)(1)U=mB (6分)： 2gB2 (6分)：(2)t=" 8qB 42+1 mE (3)S= 2 9B2 (6分) (1)粒子在速度选择器中受力平衡，则有qE=qB …2分 1 在加速电场中有 qU=52 2 2分 解得 U=mB2 2gB2 2分 (2)粒子进入磁场区域后在洛伦兹力的作用下做圆周运动，设其做圆周运动的半径为”， v2 则根据洛伦兹力充当向心力有 2Bgv =m 2分 物理答案第2页共3页 E 可得 = 2gB2 由于Q点的纵坐标为ye= 2B「，故圆心在0点，可知粒子垂直0A方向第一次穿越， n 粒子在磁场中做圆周运动的周期 T=2ar 1分 可知粒子从Q点到第一次穿越OA所用的时间t= -T .1分 解得 t=Im 8gB .2分 (3)粒子第一次穿越OA后，垂直OA边界进入电场，在电场中做类斜上抛运动， 垂直OA方向： gE sin45°= .1分 t'= 2 第一次穿越OA到第二次穿越OA在电场中运动的时间 4 1分 沿OA方向： gE cos45°=12 1分 沿OA方向的位移 39t2 1分 2√2mE 9B2 故离O点的距离 S=r+x 1分 4√2+1E 解得 2 1分 物理答案第3页共3页