上海市南模中学2025学年第二学期高二年级期中考试物理（等级考）试题

2025学年第二学期南模中学高二年级期中考试 物理学科 等级考试题 （本次考试时间60分钟，满分100分） 一、微观世界中的分子 1．关于分子热运动和布朗运动，下列说法正确的是（ ） A．布朗运动是指在显微镜中看到的液体分子的无规则运动 B．布朗运动反映了悬浮在水中的花粉分子的无规则运动 C．温度相同时，悬浮在水中的微粒越小，其布朗运动越明显 D．当物体温度达到0℃时，物体分子会停止热运动 2．（多选）下列四幅图分别对应四种说法，其中正确的是（ ） A．甲图从r＝r2到r＝r1分子力先做正功后做负功 B．乙图在模拟气体压强产生机理的实验中要尽可能保证每颗玻璃球与电子秤碰撞时的速率相等 C．丙图中显微镜下微粒运动的位置连线就是微粒的运动轨迹 D．丁图描述了氧气分子分别在0℃和100℃时的速率分布，实线对应100℃时的速率分布 3．如图所示，两端开口、内径均匀的玻璃弯管固定在竖直平面内，两段水银柱A和C将空气柱B封闭在左侧竖直段玻璃管，平衡时A段水银有一部分在水平管中，竖直部分高度为h2，C段水银两侧液面高度差为h1。若保持温度不变，向右管缓缓注入少量水银，则再次平衡后（ ） A．空气柱B的长度减小 B．左侧水银面高度差h2减小 C．空气柱B的压强增大 D．右侧水银面高度差h1增大 4．某同学做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验。实验中，所用油酸酒精溶液每V1体积溶液中有纯油酸体积V2，用注射器和量筒测得V0体积的上述溶液有n滴，把一滴该溶液滴入盛水的撒有痱子粉的浅盘中，待水面稳定后，得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中每个小正方形格的边长为a，则油酸薄膜的面积S＝________；可求得油酸分子的直径为________（用V0、V1、V2、n、S表示）。 5．（多选）某同学实验中最终得到的油酸分子直径数据偏大，可能是因为（ ） A．油膜中含有大量未溶解的酒精 B．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格 C．水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开 D．用注射器和量筒测V0体积溶液滴数时多记录了几滴 二、牛顿力学的局限性与相对论初步 6．（多选）以下属于广义相对论基本原理的有（ ） A．相对性原理 B．等效原理 C．光速不变原理 D．广义相对性原理 7．一列高铁过桥时，（1）桥上的观察者认为________（选填“A．高铁”或“B．桥”）变短了； （2）高铁上的观察者认为高铁长度________（选填“A．变长”、“B．变短”或“C．没变”） 三、电磁感应 电磁感应现象的发现在科学上和技术上都具有划时代的意义，由此人们发明了发电机、变压器等。学校的某课外探究小组通过自行设计电路探寻电的产生，研究变压器的原理。 8．如图所示，垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度在0～t0内从B0均匀减小为0。圆形硬质金属环放置在磁场中，金属环平面与磁场方向垂直，总电阻为R，半径为r。 （1）t＝0.5t0时，金属环中电流方向为________。此时金属环受到的安培力大小FA＝________。 （2）在0～t0内，金属环产生的焦耳热Q________。 9．课外探究小组设计了如图所示的电路探寻电的产生，用一边长为L的单匝正方形线圈，在磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω绕OO'轴匀速转动。通过理想变压器与负载电阻为R相连，不计其它电阻，变压器左右线圈匝数之比为k，完成下面小题： （1）当线圈平面与磁场垂直时，磁通量最大，此时线圈中的电动势为________。 （2）当线圈平面与磁场垂直时开始计时，线圈中的电动势e随时间变化的关系式为________。 （3）线圈转动过程中电阻R的功率________。 10．电力公司要检修电路，需停电一天，为了保障正常的教学，学校用一台不计内阻的发电机来提供照明用电，如图所示。升压变压器原、副线圈匝数比为1∶4，降压变压器原、副线圈匝数比为4∶1，输电线的总电阻为4 Ω。全校共有22个班，每班有“220 V，40 W”灯6盏，若只保证全部电灯正常发光，完成下面小题： （1）降压变压器副线圈的电流I4＝_______ A。 （2）输电线损失的功率ΔP＝_______ W。 （3）升压变压器的输入电压U1＝_______ V。 11．（多选）线圈在变压器中起到重要作用。小组同学用图中带有线圈的电路研究通电自感和断电自感现象。如图所示，灯泡A1和A2的规格完全相同，线圈L的电阻不计，下列说法中正确的是（ ） A．当接通电路时，A1和A2始终一样亮 B．当断开电路时，A2立即熄灭、A1过一会才熄灭 C．当断开电路时，两灯都过一会才熄灭 D．当接通电路时，A2先达到最大亮度，A1后达到最大亮度，最后两灯一样亮 四、磁传感器 根据霍尔效应用半导体材料制成的元件叫霍尔元件，可以利用霍尔元件制成磁传感器测量磁感应强度。如图所示，某霍尔元件的主要部分由一块边长为a、厚度为h的正方形半导体薄片构成，M和N、P和Q是相互两两正对的面，半导体薄片水平放置并通以从M到N的电流后，施加磁感应强度为B竖直向上的匀强磁场。已知该半导体薄片的自由电荷是电子。 12．在刚施加匀强磁场时，电子在________力的作用下发生侧向偏转，使得图中表面________（从“M”、“N”、“P”、“Q”、“上”、“下”中选填）的电势降低，与其正对的面之间出现电势差，称霍尔电势差。 13．若电子沿电流方向的定向移动速率为v，电子电荷量为－e，则： （1）稳定后的霍尔电势差大小U＝________； （2）若仅稍微改变半导体薄片与水平面的夹角，则U将________（选填“增大”“不变”或“减小”），理由是________。 14．如图所示，将这种利用霍尔元件制作的磁传感器固定在自行车的车架上，并在车轮辐条上固定强磁铁，当车轮转动时，磁铁每次经过传感器都会在元件两侧产生一次电势差变化，只要测出哪些物理量，即可测得自行车的平均速率大小？ （1）请写出需要测量的物理量________、________ （2）自行车的平均速率测量公式为：________ 五、振荡电路 手机通过其内部的天线发射电磁波。理论上只要电路中有振荡电流，就能向外辐射电磁波。 15．下面的三个LC电路中，最能有效地将电磁波发射出去的是（ ） A． B． C． 16．如图，某时刻LC振荡电路中的电流、电场均向上。 （1）电容器上极板带（ ） A．正电 B．负电 （2）电流的变化情况是（ ） A．增大 B．不变 C．减小 （3）请说明回路中的能量转化情况是________。 17．某同学在线圈中插入铁芯后， （1）该回路的振荡周期将（ ） A．增大 B．不变 C．减小 （2）插入铁芯后实验发现，电流最大值随时间减小得更快了，原因是________ 18．麦克斯韦指出，电场变化得越快，其产生的磁场越强。那么，此时电容器中某处磁场的磁感应强度（ ） A．正在增大 B．保持不变 C．正在减小 19．若不考虑能量损耗，记回路的振荡周期为T，令此时为t＝0，且电容器和电感器上的能量相等，则接下来两个元件上能量相等的时刻是t＝________。 六、电梯 磁悬浮电梯是基于电磁原理和磁力驱动使电梯的轿厢悬停及上下运动的． 如图（甲）所示，它主要由磁场和含有导线框的轿厢组成，其原理为：竖直面上相距为b的两根绝缘平行直导轨，置于等距离分布的方向相反的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面，磁感应强度大小均为B，每个磁场分布区间的长度都是a，相间排列，如图（乙）所示。当这些磁场在竖直方向分别以速度v1、v2、v3向上匀速平动时，跨在两导轨间的宽为b、长为a，总电阻为R的导线框MNPQ（固定在轿厢上）将受到磁场力，从而使轿厢悬停、向上或向下运动。重力加速度用g表示。 20．轿厢悬停时，导线框中的电流大小I1＝________； 21．轿厢系统（含导线框的轿厢）的总质量M； 22．甲乙两同学讨论了“轿厢悬停时，外界是否需要向轿厢系统提供能量”的问题。 甲：外界无需对轿厢系统提供能量，因为轿厢悬停时是静止的，本身并没有消耗能量。 乙：外界需要对轿厢系统提供能量，但不清楚外界提供的能量到什么地方去了。 甲同学的说法是否正确？如不正确，请指出其错误： 乙认为“外界需要对轿厢系统提供能量”的说法是否正确？如正确，请回答他的疑问： 23．轿厢向上匀速运动时的速度v上； 24．在轿厢悬停、向上匀速运动以及向下匀速运动时，外界提供给轿厢系统的功率P1、P2和P3分别是多少？ 学科网（北京）股份有限公司 $