精品解析：山东省济宁市2025-2026学年高二下学期5月期中物理试题

2025—2026学年度第二学期期中质量检测 高二物理试题 2026.05 注意事项： 1．答题前，考生务必先核对条形码上的姓名和准考证号，然后用黑色签字笔将本人的姓名、座号和准考证号填写在答题卡相应位置。 2．作答选择题时，用2B铅笔将正确选项填涂在答题卡相应位置。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。作答非选择题时，务必将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 下列关于分子动理论的说法正确的是（　　） A. 固体和固体间不可能出现扩散现象 B. 用力拉伸物体时，物体内各部分之间要产生反抗拉伸的作用力，说明此时分子间只有引力没有斥力 C. 布朗运动是悬浮在液体或气体中的固体微粒的运动，布朗运动间接反映了液体或气体分子的无规则热运动 D. 由于分子热运动是无规则的，所以任何一个分子的运动都具有偶然性，大量分子的运动也具有偶然性 2. 下列关于电磁感应现象中说法不正确的是（ ） A. 图甲当蹄形磁体顺时针转动时，铝框将朝相反方向转动 B. 图乙真空冶炼炉能在真空环境下，使炉内的金属产生涡流，从而炼化金属 C. 图丙磁电式仪表，把线圈绕在铝框骨架上，使线框尽快停止摆动利用了电磁阻尼原理 D. 图丁是毫安表的表头，运输时要把正、负接线柱用导线连在一起，这是为了保护电表指针，利用了电磁阻尼原理 3. 对电磁波的理解，下列说法正确的是（　　） A. 射线不是电磁波 B. 电磁波是横波 C. 电磁波在实际中不存在 D. 变化的电场周围一定能产生电磁波 4. 如图所示，在边长为的正三角形区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，一边长为的菱形单匝金属线框的底边与在同一直线上，菱形线框的。使线框沿平行于方向匀速穿过磁场区域。以边刚进磁场时为零时刻，规定导线框中感应电流沿顺时针方向时为正，则感应电流与时间的关系图线可能正确的是（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示的实验电路中，L是自感线圈，R为定值电阻，电源内阻不可忽略。时闭合开关S，一段时间后断开开关，则电流传感器所记录的电流i随时间t变化的图像可能为（　　） A. B. C. D. 6. 某发电厂输电示意图如图所示，发电厂的输出电压为，输电线的等效电阻为，理想降压变压器原、副线圈的匝数分别为、，用户处的电压为，图中电流表为理想交流电表，则电流表的示数为（　　） A. B. C. D. 7. 如图甲、乙所示为两个交流电的电压随时间变化的关系图像，已知图甲前、后半个周期都是正弦曲线的周期图像，则甲、乙交流电电压的有效值之比为（　　） A. B. C. D. 8. 如图所示为某种车辆智能道闸系统的简化原理图，预埋在地面下的地感线圈L和电容器C构成LC振荡电路，当车辆靠近地感线圈时，线圈自感系数变大，使得振荡电流的频率发生变化，检测器将该信号发送至车牌识别器，从而向闸机发送起杆或落杆指令。下列说法正确的是（ ） A. LC振荡电路中，当电流最大时，电路中的电场能最大 B. 车辆远离地感线圈时，振荡电路的周期变大 C. 车辆靠近地感线圈时，振荡电流的频率变大 D. 电容器放电过程中，电路中的电流逐渐增大 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 如图所示为霍尔元件的示意图，长方体元件的长、宽、高分别为a、b、h，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直元件上表面向下，元件中的载流子为电子，单位体积内自由电子数为n，电子的电荷量大小为e，当元件中通入图示方向、大小为I的电流时，下列说法正确的是（　　） A. 元件的右侧面电势高于左侧面 B. 稳定时，元件左右侧面的电势差大小为 C. 霍尔元件是将电信号转化为磁信号的装置 D. 若磁感应强度增大，则检测到的霍尔电压将增大 10. 如图甲为一感温式火灾报警器，当警戒范围内发生火灾，温度升高达到预设值时，报警器报警。其简化工作原理图如图乙所示，其中R0为滑动变阻器，R为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，报警器连入电路中的部分可看作定值电阻R1。图乙中理想变压器原、副线圈匝数比为55∶6，副线圈输出电压如图丙所示，则下列说法正确的是（　　） A. 原线圈输入电压的有效值为220V B. 警戒范围内出现火情时，原线圈电流减小 C. 若要调低预设的报警温度，可减小滑动变阻器R0的阻值 D. 警戒范围内出现火情时，热敏电阻R功率变大 11. 如图甲所示，、、、为两匀强磁场的四个边界，它们互相平行且相邻两个边界的距离均为，磁场方向均垂直竖直平面向里，磁感应强度大小均为。一矩形单匝金属线框，短边宽度，长边长度，质量为，电阻 。金属线框竖直放置，线框下面的短边与重合，从静止释放并开始计时，金属线框下落过程始终保持线框平面竖直且短边与磁场边界平行，金属线框的速度大小与时间的关系如图乙所示。已知的时间间隔为，取重力加速度，下列说法中正确的是（　　） A. 在时间内，通过线框的电荷量为0.32 C B. 线框匀速运动的速度大小为5 m/s C. 线框匀速运动的时间为0.16 s D. 时间内，线框产生的热量为0.75 J 12. 如图所示，半径为R的圆形区域中有垂直纸面向外的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度B，一比荷为的带正电粒子，从圆形磁场边界上的A点以的速度垂直直径MN射入磁场，恰好从N点射出，且，下列选项正确的是（　　） A. 粒子在磁场中运动的时间为 B. 粒子从N点射出方向与竖直方向呈 C. 若粒子改为从圆形磁场边界上的C点以相同的速度入射，一定从N点射出 D. 若要实现带电粒子从A点入射，从N点出射，则所加圆形磁场的最小面积为 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______。 A. 实验步骤正确的操作顺序是丙→丁→乙→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）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）。 （3）不同实验小组向水面滴入一滴油酸酒精溶液后得到以下油膜形状，对油膜形状的分析正确的是______。 A. 甲图油膜比较理想，油膜与痱子粉边界清晰，且边界线大致为直线，便于绘制边界 B. 乙图油膜不理想，痱子粉撒的太少且不均匀，导致边界不清不便绘制边界 C. 丙图油膜满足实验要求，油膜边界比较清晰，痱子粉撒的比较均匀 14. 在“探究变压器原、副线圈电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器如图甲所示。 （1）本实验要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，实验中需要运用的科学方法是______。 A. 控制变量法 B. 等效替代法 C. 整体隔离法 （2）下列做法正确的是______； A. 为了人身安全，只能使用低压直流电源，所用电压不要超过12V B. 为了多用电表的安全，使用交流电压挡测电压时，先用最大量程挡试测 C. 观察两个线圈的导线，发现粗细不同，导线粗的线圈匝数多 D. 变压器开始正常工作后，铁芯导电，把电能由原线圈输送到副线圈 （3）在实际实验中将电源接在原线圈的“0”和“800”两个接线柱上，用电表测得副线圈的“0”和“400”两个接线柱之间的电压为3.0V，则原线圈的输入电压可能为______。（填选项前字母） A. 1.5V B. 3.5V C. 5.5V D. 6.5V 15. 如图甲所示，将一硬质细导线构成直径为D的单匝圆形导体框，并固定在水平纸面内。虚线MN恰好将导体框分为左右对称的两部分，在虚线MN左侧的空间内存在与纸面垂直的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示，规定垂直于纸面向里为磁场的正方向。已知圆形导体框的电阻为。 （1）求导体框中产生的感应电流I的大小和方向； （2）求在时间内，导体框产生的焦耳热。 16. 所示，线圈的面积是，共有100匝；线圈电阻为，外接电阻，匀强磁场的磁感应强度为，当线圈以的转速匀速旋转时，若从线圈处于中性面开始计时，求： （1）线圈转过时电动势的瞬时值多大； （2）线圈每转过一周，外力所做的功； （3）线圈转过的过程中流过电阻的电量。 17. 我国首台紧凑型霍尔推力器在轨测试过程中，科研人员设计了双区磁场调控装置对氙离子束进行偏转约束。装置简化模型如下：坐标系xOy平面内，区域存在垂直纸面向外的匀强磁场，其中的区域I磁感应强度大小，的区域Ⅱ磁感应强度大小。已知氙离子质量为m、电荷量为，所有离子以相同速率离开坐标原点，离子向坐标平面内各方向均匀分布的进入第一象限和第四象限，其中沿y轴正方向射入磁场Ⅰ的氙离子，垂直直线进入磁场Ⅱ，不计离子重力和相互作用。求： （1）该离子离开坐标原点的速率v； （2）沿y轴正方向射入磁场的氙离子自入射至再次经过y轴的坐标及所用的时间t； （3）能进入区域Ⅱ磁场的粒子数占总粒子数的百分比η。 18. 如图所示，两条间距为的光滑平行金属导轨由倾斜导轨和水平导轨两部分组成，倾斜导轨的倾角为，其底端与水平导轨平滑连接，导轨的顶端接有阻值为的小灯泡，导轨的电阻不计。在倾斜导轨平面与水平导轨平面均存在垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为。长为、电阻为、质量为的导体棒垂直于导轨放置，两端与导轨接触良好，将导体棒从倾斜导轨上某点由静止释放，导体棒在倾斜导轨上运动一段时间后，小灯泡稳定发光。重力加速度大小为，求： （1）小灯泡稳定发光时导体棒的速度； （2）小灯泡稳定发光时消耗的电功率； （3）导体棒能在水平导轨上滑行的最远距离和在水平导轨上滑行的过程中产生的焦耳热。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025—2026学年度第二学期期中质量检测 高二物理试题 2026.05 注意事项： 1．答题前，考生务必先核对条形码上的姓名和准考证号，然后用黑色签字笔将本人的姓名、座号和准考证号填写在答题卡相应位置。 2．作答选择题时，用2B铅笔将正确选项填涂在答题卡相应位置。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。作答非选择题时，务必将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 下列关于分子动理论的说法正确的是（　　） A. 固体和固体间不可能出现扩散现象 B. 用力拉伸物体时，物体内各部分之间要产生反抗拉伸的作用力，说明此时分子间只有引力没有斥力 C. 布朗运动是悬浮在液体或气体中的固体微粒的运动，布朗运动间接反映了液体或气体分子的无规则热运动 D. 由于分子热运动是无规则的，所以任何一个分子的运动都具有偶然性，大量分子的运动也具有偶然性 【答案】C 【解析】 【详解】A．扩散现象是分子无规则热运动的宏观体现，固体分子同样在永不停息做无规则热运动，固体之间也可发生扩散现象（如铅块与金块长时间紧挨后互相渗入），故A错误； B．分子间始终同时存在引力和斥力，拉伸物体时分子间距大于平衡距离，引力大于斥力，宏观表现为反抗拉伸的弹力，并非只有引力无斥力，故B错误； C．布朗运动是悬浮在液体或气体中的固体微粒的运动，由液体/气体分子对微粒的撞击不平衡导致，间接反映了液体或气体分子的无规则热运动，故C正确； D．单个分子的无规则运动具有偶然性，但大量分子的运动服从统计规律（如速率分布满足麦克斯韦统计规律），不具有偶然性，故D错误。 故选C。 2. 下列关于电磁感应现象中说法不正确的是（ ） A. 图甲当蹄形磁体顺时针转动时，铝框将朝相反方向转动 B. 图乙真空冶炼炉能在真空环境下，使炉内的金属产生涡流，从而炼化金属 C. 图丙磁电式仪表，把线圈绕在铝框骨架上，使线框尽快停止摆动利用了电磁阻尼原理 D. 图丁是毫安表的表头，运输时要把正、负接线柱用导线连在一起，这是为了保护电表指针，利用了电磁阻尼原理 【答案】A 【解析】 【详解】A．图甲当蹄形磁体顺时针转动时，通过铝框的磁通量变化，铝框产生感应电流，感应电流的磁场阻碍磁通量变化，则铝框将顺时针转动，A错误； B．高频交流电产生高频交变磁场，因电磁感应使金属产生涡流，由于电流的热效应，从而炼化金属，B正确； CD．线圈在磁场中偏转时，由于电磁感应现象中的“阻碍”作用，产生阻碍线圈的偏转，这是电磁阻尼原理，CD选项的描述均利用了这种原理，CD正确。 本题选择说法不正确的，故选A。 3. 对电磁波的理解，下列说法正确的是（　　） A. 射线不是电磁波 B. 电磁波是横波 C. 电磁波在实际中不存在 D. 变化的电场周围一定能产生电磁波 【答案】B 【解析】 【详解】A．由电磁波谱可知，γ射线属于频率极高的电磁波，故A错误； B．电磁波的电场方向、磁场方向和传播方向两两互相垂直，符合横波的特征，因此电磁波是横波，故B正确； C．赫兹通过实验首次证实了电磁波的存在，生活中无线电波、可见光等都属于电磁波，实际广泛存在，故C错误； D．均匀变化的电场只会产生恒定的磁场，恒定磁场无法继续激发电场，不能形成电磁波；只有周期性变化的电场才能产生周期性变化的磁场，进而形成电磁波，因此变化的电场周围不一定产生电磁波，故D错误。 故选B。 4. 如图所示，在边长为的正三角形区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，一边长为的菱形单匝金属线框的底边与在同一直线上，菱形线框的。使线框沿平行于方向匀速穿过磁场区域。以边刚进磁场时为零时刻，规定导线框中感应电流沿顺时针方向时为正，则感应电流与时间的关系图线可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】由于线框边平行于磁场边界边，且菱形线框边长为，磁场边界边长为，当线框完全进入磁场的过程中，切割磁感线的有效长度始终为，根据几何关系可得，线框完全进入磁场的位置关系如图所示 该过程中产生恒定的电动势，即线框中电流恒定，根据楞次定律结合安培定则可知，该过程中产生的感应电流方向为顺时针方向；线框继续运动，当一半在磁场中一半在磁场外时，其位置关系如图所示 可知线框从完全进入磁场到运动至图示位置的过程中，切割磁感线的有效长度均匀增大至，而此后完全出磁场的过程中切割磁感线的有效长度又开始均匀减小至0，即从开始出磁场到完全出磁场的过程中，线圈中的感应电流先均匀增大后均匀减小至0，而根据楞次定律结合安培定则可知，该过程中线框中的感应电流方向始终为逆时针方向。 故选A。 5. 如图所示的实验电路中，L是自感线圈，R为定值电阻，电源内阻不可忽略。时闭合开关S，一段时间后断开开关，则电流传感器所记录的电流i随时间t变化的图像可能为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】闭合S瞬间，线圈中产生自感电动势，阻碍电流增加，则线圈相当于断路，此时通过电流传感器的电流最大；随线圈阻碍作用的减小，相当于电阻减小，使得外电路总电阻减小，根据闭合电路，可知总电流增大，又，则减小，通过电流传感器的电流逐渐减小；电路稳定后，外电路电阻不变，外电压不变，通过电流传感器的电流不变；断开开关S瞬间，由于自感现象，电感线圈阻碍电流减小，通过线圈L的电流此时从左向右流过电流传感器，与原来方向相反，且逐渐减小，故D正确。 故选D。 6. 某发电厂输电示意图如图所示，发电厂的输出电压为，输电线的等效电阻为，理想降压变压器原、副线圈的匝数分别为、，用户处的电压为，图中电流表为理想交流电表，则电流表的示数为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设原线圈两端的电压为，则有， 解得 故选A。 7. 如图甲、乙所示为两个交流电的电压随时间变化的关系图像，已知图甲前、后半个周期都是正弦曲线的周期图像，则甲、乙交流电电压的有效值之比为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据焦耳热效应，有 解得有效值为 根据焦耳热效应，有 解得有效值为 所以有 故选A。 8. 如图所示为某种车辆智能道闸系统的简化原理图，预埋在地面下的地感线圈L和电容器C构成LC振荡电路，当车辆靠近地感线圈时，线圈自感系数变大，使得振荡电流的频率发生变化，检测器将该信号发送至车牌识别器，从而向闸机发送起杆或落杆指令。下列说法正确的是（ ） A. LC振荡电路中，当电流最大时，电路中的电场能最大 B. 车辆远离地感线圈时，振荡电路的周期变大 C. 车辆靠近地感线圈时，振荡电流的频率变大 D. 电容器放电过程中，电路中的电流逐渐增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．LC振荡电路中，当电流最大时，线圈中的磁场能最大，电路中的电场能最小，故A错误； B．振荡周期可表示为 车辆远离地感线圈时，自感系数变小，振荡电路的周期变小，故B错误； C．车辆靠近地感线圈时，自感系数变大，振荡电路的周期变大，振荡电流的频率变小，故C错误； D．电容器放电过程中，电路中的电流逐渐增大，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。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 如图所示为霍尔元件的示意图，长方体元件的长、宽、高分别为a、b、h，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直元件上表面向下，元件中的载流子为电子，单位体积内自由电子数为n，电子的电荷量大小为e，当元件中通入图示方向、大小为I的电流时，下列说法正确的是（　　） A. 元件的右侧面电势高于左侧面 B. 稳定时，元件左右侧面的电势差大小为 C. 霍尔元件是将电信号转化为磁信号的装置 D. 若磁感应强度增大，则检测到的霍尔电压将增大 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据左手定则，电子向右偏转，则右侧面电势低于左侧面，故A错误； BD．稳定时元件左右侧面的电势差大小为U，则，，，联立解得，故BD正确； C．霍尔元件是将磁信号转化为电信号的装置，C错误。 故选BD。 10. 如图甲为一感温式火灾报警器，当警戒范围内发生火灾，温度升高达到预设值时，报警器报警。其简化工作原理图如图乙所示，其中R0为滑动变阻器，R为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，报警器连入电路中的部分可看作定值电阻R1。图乙中理想变压器原、副线圈匝数比为55∶6，副线圈输出电压如图丙所示，则下列说法正确的是（　　） A. 原线圈输入电压的有效值为220V B. 警戒范围内出现火情时，原线圈电流减小 C. 若要调低预设的报警温度，可减小滑动变阻器R0的阻值 D. 警戒范围内出现火情时，热敏电阻R功率变大 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据变压器电压与匝数成正比，可得 可得，原线圈输入电压的有效值为220V，故A正确； B．R处出现火情时电阻变小，则副线圈电流变大，线圈匝数比不变，所以原线圈电流增大，故B错误； C．若要调低预设的报警温度，由图乙知热敏电阻变大，因R1为定值电阻，所以可减小滑动变阻器R0的阻值，故C正确； D．R处出现火情时电阻变小，则副线圈的电流变大，根据P＝I2R，可知电阻R0与R1的电功率增大，由于不确定电阻阻值的关系，所以无法判断热敏电阻R的功率变化，故D错误。 故选AC。 11. 如图甲所示，、、、为两匀强磁场的四个边界，它们互相平行且相邻两个边界的距离均为，磁场方向均垂直竖直平面向里，磁感应强度大小均为。一矩形单匝金属线框，短边宽度，长边长度，质量为，电阻 。金属线框竖直放置，线框下面的短边与重合，从静止释放并开始计时，金属线框下落过程始终保持线框平面竖直且短边与磁场边界平行，金属线框的速度大小与时间的关系如图乙所示。已知的时间间隔为，取重力加速度，下列说法中正确的是（　　） A. 在时间内，通过线框的电荷量为0.32 C B. 线框匀速运动的速度大小为5 m/s C. 线框匀速运动的时间为0.16 s D. 时间内，线框产生的热量为0.75 J 【答案】BD 【解析】 【详解】A．在时间内，线框的a边进入磁场的过程，则通过线框的电荷量为 ，A错误； B．线框匀速运动时 其中 解得速度大小为v=5m/s，B正确； C．线框的上边经过最下面磁场时线框匀速运动，则匀速运动的时间为，C错误； D．时间内，线框产生的热量为，D正确。 故选BD。 12. 如图所示，半径为R的圆形区域中有垂直纸面向外的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度B，一比荷为的带正电粒子，从圆形磁场边界上的A点以的速度垂直直径MN射入磁场，恰好从N点射出，且，下列选项正确的是（　　） A. 粒子在磁场中运动的时间为 B. 粒子从N点射出方向与竖直方向呈 C. 若粒子改为从圆形磁场边界上的C点以相同的速度入射，一定从N点射出 D. 若要实现带电粒子从A点入射，从N点出射，则所加圆形磁场的最小面积为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．粒子恰好从N点射出，轨迹如下图所示，运动周期为 四边形AONP的圆心角为 粒子在磁场中运动的时间为，故A错误； B．粒子在磁场中速度偏转，从N点射出方向是与竖直方向呈，故B正确； C．若粒子改为从圆形磁场边界上的C点以相同的速度入射，轨迹如下图所示，四边形SCON为菱形，由几何知识可知一定从N点射出，故C正确； D．若要实现带电粒子从A点入射，从N点出射，则所加圆形磁场以AN为直径时面积最小，最小面积为，故D错误。 故选BC。 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______。 A. 实验步骤正确的操作顺序是丙→丁→乙→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）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）。 （3）不同实验小组向水面滴入一滴油酸酒精溶液后得到以下油膜形状，对油膜形状的分析正确的是______。 A. 甲图油膜比较理想，油膜与痱子粉边界清晰，且边界线大致为直线，便于绘制边界 B. 乙图油膜不理想，痱子粉撒的太少且不均匀，导致边界不清不便绘制边界 C. 丙图油膜满足实验要求，油膜边界比较清晰，痱子粉撒的比较均匀 【答案】（1）D （2）1.0×10-5 （3）BC 【解析】 【小问1详解】 A．图中实验步骤应先配制油酸酒精溶液，接着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错误； 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D。 【小问2详解】 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 【小问3详解】 A．甲图油膜不理想，痱子粉撒得过多，导致油膜过厚，没有形成单分子油膜，故A错误； B．乙图油膜不理想，痱子粉撒的太少且不均匀，导致边界不清不便绘制边界，故B正确； C．丙图油膜撒得适量，满足实验要求，油膜边界比较清晰，痱子粉撒的比较均匀，故C正确。 故选BC。 14. 在“探究变压器原、副线圈电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器如图甲所示。 （1）本实验要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，实验中需要运用的科学方法是______。 A. 控制变量法 B. 等效替代法 C. 整体隔离法 （2）下列做法正确的是______； A. 为了人身安全，只能使用低压直流电源，所用电压不要超过12V B. 为了多用电表的安全，使用交流电压挡测电压时，先用最大量程挡试测 C. 观察两个线圈的导线，发现粗细不同，导线粗的线圈匝数多 D. 变压器开始正常工作后，铁芯导电，把电能由原线圈输送到副线圈 （3）在实际实验中将电源接在原线圈的“0”和“800”两个接线柱上，用电表测得副线圈的“0”和“400”两个接线柱之间的电压为3.0V，则原线圈的输入电压可能为______。（填选项前字母） A. 1.5V B. 3.5V C. 5.5V D. 6.5V 【答案】（1）A （2）B （3）D 【解析】 【小问1详解】 本实验要通过改变原、副线圈的匝数，探究原、副线圈的电压与匝数的关系，实验中需要运用的科学方法是控制变量法。 故选A。 【小问2详解】 A．变压器改变的是交流电压，因此为了人身安全，原线圈两端只能使用低压交流电源，所用交流电压不能超过12V，若用直流电源，变压器不能正常工作，故A错误； B．使用多用电表测电压时，应先用最高量程挡测试，再选用恰当的挡位进行测量，故B正确； C．观察两个线圈的导线，发现粗细不同，由变压器工作原理可知，两线圈的电流与匝数成反比，所以匝数越少的电流越大，导线越粗，即导线粗的线圈匝数少，故C错误； D．变压器的工作原理是电磁感应现象，若不计各种损耗，在原线圈上将电能转化成磁场能，在副线圈上将磁场能转化成电能，铁芯起到“传递”磁场能的作用，不是通过铁芯导电传输电能，故D错误。 故选B。 【小问3详解】 若是理想变压器，则由变压器原、副线圈电压与匝数的关系可知，若变压器的原线圈接“0”和“800”两个接线柱，副线圈接“0”和“400”两个接线柱，即原、副线圈的匝数之比为 当副线圈的电压为3V时，原线圈的电压为 而在实际实验中，考虑到不是理想变压器，可能有漏磁等现象，故原线圈所接电源的电压应大于6V，所以原线圈的输入电压可能为6.5V。 故选D。 15. 如图甲所示，将一硬质细导线构成直径为D的单匝圆形导体框，并固定在水平纸面内。虚线MN恰好将导体框分为左右对称的两部分，在虚线MN左侧的空间内存在与纸面垂直的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示，规定垂直于纸面向里为磁场的正方向。已知圆形导体框的电阻为。 （1）求导体框中产生的感应电流I的大小和方向； （2）求在时间内，导体框产生的焦耳热。 【答案】（1），逆时针方向 （2） 【解析】 【小问1详解】 根据法拉第电磁感应定律得 由题意知， 联立可得 由闭合电路的欧姆定律 根据楞次定律的“增反减同” 感应电流的方向为逆时针方向 【小问2详解】 由焦耳定律 16. 所示，线圈的面积是，共有100匝；线圈电阻为，外接电阻，匀强磁场的磁感应强度为，当线圈以的转速匀速旋转时，若从线圈处于中性面开始计时，求： （1）线圈转过时电动势的瞬时值多大； （2）线圈每转过一周，外力所做的功； （3）线圈转过的过程中流过电阻的电量。 【答案】（1） （2）25J （3） 【解析】 【小问1详解】 根据题意可得 从线圈处于中性面开始计时，线圈中感应电动势的瞬时表达式为 线圈转过时，电动势的瞬时值为 【小问2详解】 由闭合电路欧姆定律可得 其中 联立解得 线圈每转过一周，外力所做的功等于整个回路产生的焦耳热，则有 代入数据解得 【小问3详解】 线圈转过的过程中，线圈转过角度为 流过电阻R的电量为 解得 17. 我国首台紧凑型霍尔推力器在轨测试过程中，科研人员设计了双区磁场调控装置对氙离子束进行偏转约束。装置简化模型如下：坐标系xOy平面内，区域存在垂直纸面向外的匀强磁场，其中的区域I磁感应强度大小，的区域Ⅱ磁感应强度大小。已知氙离子质量为m、电荷量为，所有离子以相同速率离开坐标原点，离子向坐标平面内各方向均匀分布的进入第一象限和第四象限，其中沿y轴正方向射入磁场Ⅰ的氙离子，垂直直线进入磁场Ⅱ，不计离子重力和相互作用。求： （1）该离子离开坐标原点的速率v； （2）沿y轴正方向射入磁场的氙离子自入射至再次经过y轴的坐标及所用的时间t； （3）能进入区域Ⅱ磁场的粒子数占总粒子数的百分比η。 【答案】（1） （2）（0，L）， （3） 【解析】 【小问1详解】 氙离子进入磁场中由洛伦兹力提供向心力，做匀速圆周运动，则有 因为氙离子沿y轴正方向射入磁场Ⅰ，垂直直线进入磁场Ⅱ，易知其运动半径 联立解得 【小问2详解】 磁场Ⅱ的磁感应强度，根据 解得 离子在磁场Ⅰ中沿轴正方向入射，进入磁场Ⅱ时速度沿x轴正方向，在磁场Ⅱ中做半圆运动后，速度变为沿x轴负方向，回到磁场Ⅰ后做圆弧运动回到y轴，其轨迹如图所示： 根据几何关系可知，再次回到y轴时的坐标为（0，L） 带电粒子在磁场中运动，有 又因为 解得 所以在磁场Ⅰ中运动周期，在磁场Ⅱ中运动周期 在磁场Ⅰ运动时间 在磁场Ⅱ运动时间 所以在磁场中所用的时间 【小问3详解】 当氙离子的初速度方向沿x轴正方向时，其轨迹与两磁场的边界恰好相切，此时粒子恰能能进入区域Ⅱ磁场，如图所示： 可知范围内的粒子都能进入区域Ⅱ磁场，所以能进入区域Ⅱ磁场的粒子数占总粒子数的百分比 18. 如图所示，两条间距为的光滑平行金属导轨由倾斜导轨和水平导轨两部分组成，倾斜导轨的倾角为，其底端与水平导轨平滑连接，导轨的顶端接有阻值为的小灯泡，导轨的电阻不计。在倾斜导轨平面与水平导轨平面均存在垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为。长为、电阻为、质量为的导体棒垂直于导轨放置，两端与导轨接触良好，将导体棒从倾斜导轨上某点由静止释放，导体棒在倾斜导轨上运动一段时间后，小灯泡稳定发光。重力加速度大小为，求： （1）小灯泡稳定发光时导体棒的速度； （2）小灯泡稳定发光时消耗的电功率； （3）导体棒能在水平导轨上滑行的最远距离和在水平导轨上滑行的过程中产生的焦耳热。 【答案】（1） （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 导体棒在倾斜导轨上从释放开始做加速度减小的加速运动，直到匀速运动，此时小灯泡稳定发光，根据平衡条件有 设小灯泡稳定发光时导体棒的速度为 联立可得 【小问2详解】 小灯泡稳定发光时电路中的总功率 因为小灯泡和导体棒串联，所以 【小问3详解】 设导体棒进入水平导轨某一位置时，通过导体棒的电流为，此时导体棒的速度为，经过极短的时间，根据动量定理，取向左的方向为正方向，则 又 联立可得 等式两边求和有 设从导体棒进入水平导轨到停止的过程中通过导体棒的电荷量为，可解得 设导体棒从进入水平导轨到停止的过程中通过的位移为，时间为，此过程中 产生的平均电动势 产生的平均电流 通过导体棒的电荷量 联立可得 设导体棒在水平导轨上滑行的过程中装置产生的总焦耳热为，根据能量守恒定律，有 导体棒在水平导轨上滑行的过程中产生的焦耳热为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $