上海市位育中学2025-2026学年高二下学期5月阶段检测物理试题

2025学年第二学期位育中学5月阶段练习试卷 高二年级 物理学科A （考试时间60分钟，总分100分） 一、气体实验 “探究气体等温变化的规律”的实验装置如图甲所示，用细软管将针管小孔与压强传感器连接密封一定质量的气体，用数据采集器连接计算机测量气体压强。 1．下列说法正确的是（ ） A．为节约时间，实验时应快速推拉柱塞和读取数据 B．实验中为找到体积与压强的关系，一定要测量空气柱的横截面积 C．在柱塞上涂润滑油，可以减小摩擦，使气体压强的测量更准确 D．处理数据时常采用图像，是因为图像比p-V图像更直观得出规律 2．（多选）实验时，推动活塞压缩注射器内空气，多次测量得到注射器内气体压强p、体积V变化的p-V图线，如图乙所示（其中虚线是实验所得图线，实线为一条双曲线，实验过程中环境温度保持不变），发现该图线与等温变化规律明显不合，造成这一现象的可能原因是（ ） A．实验时用手握住注射器使气体温度逐渐升高 B．实验时推动活塞过于迅速 C．注射器没有保持水平，大气压增大 D．推动活塞过程中有气体泄漏 3．某小组两位同学各自独立做了实验，环境温度一样且实验均操作无误，根据他们测得的数据作图像如图丙所示，图中V0代表的物理含义是______，图线a、b斜率不同的原因是______。 4．另一小组实验时缓慢推动活塞，记录4组注射器上的刻度数值V，以及相应的压强传感器示数P。在采集第5组数据时，压强传感器的软管脱落，重新接上后继续实验，又采集了4组数据，其余操作无误。绘出的关系图像应是（ ） A． B． C． D． 二、伽利略温度计 利用气体实验定律，人类进行的对温度测量的探索。17世纪时伽利略曾设计过一个温度计，其结构为：一麦秆粗细的玻璃管，一端与一鸡蛋大小的玻璃泡相连，另一端竖直插在水槽中，并使玻璃管内吸入一段水柱．根据管中水柱高度的变化可测出相应的温度．为了研究“伽利略温度计”，同学们按照资料中的描述自制了如图所示的测温装置，图中A为一小塑料瓶，B为一吸管，通过软木塞与A连通，管的下端竖直插在大水槽中，使管内外水面有一高度差h，然后进行实验研究：在不同温度下分别测出对应的水柱高度h，标度在玻璃管对应的刻度线，记录的实验数据如下表所示。 温度t/℃ 17 19 21 23 25 27 高度h/ cm 30.0 24.9 19.7 14.6 9.4 4.2 5.1 5．从表格数据中可知，玻璃管上的温度刻度值越靠近玻璃泡处其对应的温度值______（选填A．“越高”B．“越低”），由数据可知水柱高度h随温度的变化而近似均匀变化，请论证其原理。 6．（计算）通过表格数据，请求出当地的大气压P0。（保留3位有效数字。水密度为（1.0×103 kg/m3，g=10 m/s2）） 7．若当地的大气压降低了上问中计算值的1%，测量时水柱上表面静止在17℃刻度线，请修正该值给出准确温度。 三、捕捉α粒子 为确证组成α射线的粒子就是氦原子核，卢瑟福使用如图示装置捕捉α粒子并观测其光谱。厚壁粗玻璃管A与两端接有电极的毛细管B相互联通并抽成真空，通过细软管连接水银槽D，薄壁玻璃管C中封有一定质量的氡气。氡气衰变放出的α射线穿过C的薄壁后被A的厚壁阻挡，积存在A、B中形成可视为理想气体的稀薄气体。经过几天的积累后打开阀门K并缓慢提升水银槽D，水银的蒸发可忽略不计。 8．已知A、B两管的容积和C管的体积分别为VA、VB和VC，打开阀门前A、B管内的压强为p。 （1）当A管内气体恰全部进入毛细管B时，管B中的气体压强为______。 （2）当缓慢压缩过程中，B管内气体分子的平均速率会普遍__________，分子数密度将__________，单位时间内撞击单位面积器壁的分子数将________（以上均选涂：A．增大 B．减小 C．保持不变）。 9．（多选）链接B的两电极间电势差大于4400 V时，可使B管内气体电离发光。若用220 V正弦交流电通过理想变压器给电极供电，可能使气体发光的上图中的变压器原、副线圈匝数比可以是（ ） A．25∶1 B．20∶1 C．15∶1 D．1∶15 E．1∶20 F．1∶25 10．当B管内气体发出光线通过某双缝后在光屏中的条纹如下图所示，由刻度尺读出A、B两条纹中央间距x为_____________cm。他更换了频率为5.54×1014 Hz的绿光重复实验，发现原来的A、B两处仍为亮纹，但是现在A、B间多了两条亮条纹，那么可以算出该气体发出的光波长约为__________nm。（答案均保留三位有效数字） 11．同时，利用某增透膜对该气体发出的光波进行测定，对其折射率为n，单色光在真空中的波长为λ、波速为c。该单色光在增透膜中传播时的波长为__________，当增透膜厚度最小时，该单色光穿过增透膜的时间为__________。 四、测量电学量 利用电流传感器和电压传感器，以及信息系统强大的数据处理能力和实时显示功能，为电学量的观察与测量带来了便捷。如图实验装置： 12．第一次实验，先使开关S与“1”端相连给电容器充电，充电结束后再使S与“2”端相连，直至放电完毕。计算机记录了此过程中电路中电流I随时间t变化的关系，如图（b）所示。若电源电动势为E=8.0 V，内阻忽略不计。计算机测得图（b）中阴影面积S1=1.2×103 mA·s，则（1）电容器C的电容为（ ） A．9.6 F B．6.7 F C．0.15 F D．0.1 F （2）图（b）中阴影部分的面积S1、S2的大小关系是（ ） A．S1>S2 B．S1=S2 C．S1<S2 D．不确定 13．第二次实验，先将开关S掷向1，待电路稳定后再掷向3。若时，开关掷向3，此LC振荡电路的周期为T，则 （1）（多选）此LC振荡电路磁场能最大的时刻是（ ） A． B． C． D． （2）若换用电源电动势更大的电源重复上述实验，则LC振荡电路的频率（ ） A．增大 B．不变 C．减小 14．（计算）如图甲所示，光滑的平行金属导轨水平放置，导轨间距为l，左侧接一阻值为R的电阻。在MN与PQ之间存在垂直轨道平面的有界匀强磁场，磁场宽度为d。一质量为m的金属棒ab置于导轨上，与导轨垂直且接触良好，不计导轨和金属棒的电阻。金属棒ab受水平力的作用，其中x为金属棒距MN的距离，F与x的关系如图乙所示。金属棒ab从磁场的左边界由静止开始运动，通过电压传感器测得电阻R两端电压随时间均匀增大。已知l=1 m，m=1 kg，R=0.5 Ω，d=1 m。问： （1）金属棒刚开始运动时的加速度为_____m/s2，该金属棒在磁场中做____________运动。 （2）磁感应强度B的大小为__________T。 （3）若1 s末撤去外力F，且运动到PQ处时恰好静止，求金属棒从MN运动到PQ的整个过程中左侧电阻R产生的热量约为多少？ 五、LED灯 发光二极管（LED）是继油灯、白炽灯和荧光灯之后照明技术的又一次突破。蓝色发光二极管的诞生使得白光LED成为可能，其能源效率达到白炽灯的20倍，使用寿命超过10万小时。 15．小悟将家中的8盏40 W白炽灯替换为同样数量的5 W LED灯，每年节省的电费约为______。（每盏灯日照明时间约6 h，电费0.62元/kW·h） A．4元 B．40元 C．400元 D．4000元 16．如图所示的LC振荡电路中，电容器C右侧放置一个用导线与LED灯连接成的闭合回路。先将单刀双掷开关置于接线柱a，使电容器充满电。再将开关置于接线柱b的瞬间，LED灯发光，此时通过电感器L的电流变化率（ ） A．最小 B．最大 C．为零 17．小理将动感单车改装为如图（a）所示的旋转电枢式发电机，骑行时线圈在磁铁间的匀强磁场中转动，产生交流电。如图（b）所示，某次匀速骑行时，穿过线圈的磁通量满足Φ=0.04sin2πt(Wb)，线圈匝数为100，保护电阻R的阻值为1 kΩ，灵敏电流计G的内阻不计。则线圈中产生的感应电动势随时间变化的关系式为e=___________V。若骑行速度减半，线圈的内阻不计，则感应电流的有效值为________mA（保留2位有效数字）。 18．如图（a），将一LED气嘴灯沿车轮半径方向安装在自行车的前轮上，气嘴灯的下端固定在车轮内圈，气嘴灯的大小远小于车轮的半径。气嘴灯内固定有一内壁光滑的感应装置，装置A端通过劲度系数为k的轻弹簧连接质量为m的重物，弹簧与重物均套在固定的光滑杆上，重物可沿杆滑动。重物下端有触点C，装置B端有触点D，两触点大小不计，接触时LED灯发光。当B端朝下竖直静置时，触点C、D间的距离为。现将自行车如图（b）所示竖直倒放在地面上，研究前轮旋转时的LED发光情况。（已知前轮的内径R，重力加速度g） （1）当气嘴灯转动到最低点时，线速度的大小为，求此时重物对B端的弹力； （2）为使LED灯能一直发光，求前轮匀速转动的最小角速度大小。 19．如图（a）所示，将LED灯、电阻R和电动势为E、内阻为零的电源串联连接。该LED灯的伏安特性如图（b）所示，当灯两端的电压小于Uc时，电流为零；当灯两端的电压Uc=1.8 V时，灯两端的电压不随电流变化而变化。 （1）电动势E为5.0 V，需利用电阻将LED灯的电流限制在24 mA，电阻R的阻值为______欧； （2）将电源替换为一个可变电源，其所提供的电压U随时间t线性上升后垂直下降，如图（c）所示，周期为40 ms，施加电压的最大值为5.0 V。求： ①LED灯首次点亮的时刻； ②画出两个周期内通过LED灯的电流I随时间t变化的图像，并在坐标轴上标出相应数值； 学科网（北京）股份有限公司 $