湖南平江县第四中学2025-2026学年高二下学期物理假期小练(2)
2026-05-31
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摘要:
**基本信息**
高二物理热学与电磁学单元复习卷,涵盖分子动理论、电磁场、理想气体、交变电流等核心知识,通过基础辨析、实验探究与实际情境计算,落实物理观念与科学思维,适配单元巩固与能力提升。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单选题|6/24|分子动理论、电磁场、理想气体状态方程|基础概念辨析,如布朗运动本质、麦克斯韦电磁场理论|
|多选题|4/16|安培定则、动量守恒、电路动态分析|综合应用,如热敏电阻火警电路分析,体现科学推理|
|实验题|2/18|加速度与力关系、电源电动势测量|注重操作规范与数据处理,如平衡摩擦力调节、图像法求内阻,落实科学探究|
|计算题|3/30|气体实验定律、拔火罐实际应用|结合生活情境,如气缸加热、拔火罐吸力计算,体现科学态度与责任|
内容正文:
平江四中高二物理假期小练(2)
编者:黄睿 审核:高二物理备课组
一、单选题:本大题共6小题,共24分。
1.关于分子动理论,下列说法正确的是( )
A. 气体扩散的快慢与温度无关 B. 布朗运动是液体分子的无规则运动
C. 分子间同时存在着引力和斥力 D. 分子间的引力总是随分子间距增大而增大
2.关于电磁场和电磁波,下列说法正确的是( )
A. 麦克斯韦认为电场周围总能产生磁场,磁场周围总能产生电场,并用实验证实了电磁波的存在。
B. 医院里“手术刀”和超“超声波”都能在真空中传播并能发生干涉、衍射和多普勒效应。
C. 在电磁波发射技术中,使电磁波随各种信号而改变叫调制
D. 红外线的显著作用是热作用,温度较低的物体不能辐射红外线
3.一定质量的理想气体由状态变为状态,其过程如图中直线段所示,状态对应该线段的中点。下列说法正确的是( )
A. 是等温过程 B. 过程中气体吸热
C. 过程中状态的温度最低 D. 过程中外界对气体做正功
4.在匀强磁场中,一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动,如图甲所示。产生的交变电动势随时间变化的规律如图乙所示。则下列说法正确的是( )
A. 时矩形金属线框平面与磁感线平行
B. 该交变电流的电动势的有效值为
C. 该交变电流的电动势的瞬时值表达式为
D. 电动势瞬时值为时,矩形金属线框平面与中性面的夹角为
5.如图所示,理想变压器原线圈接在的交流电源上,副线圈接三个阻值相同的电阻,不计电表内电阻影响。闭合开关后( )
A. 电流表的示数减小
B. 电压表的示数减小
C. 电压表的示数不变
D. 电流表的示数不变
6.如图所示,某小型水电站发电机的输出功率,发电机的电压,经变压器升压后向远处输电,输电线总电阻,在用户端用降压变压器把电压降为已知输电线上损失的功率,假设两个变压器均是理想变压器,下列说法正确的是( )
A. 发电机输出的电流
B. 输电线上的电流
C. 降压变压器的匝数比::
D. 用户得到的电流
二、多选题:本大题共4小题,共16分。
7.下列各图中,已标出电流及电流磁场的方向,其中正确的是( )
A. B. C. D.
8.如图所示,水平面上有两个木块,两木块的质量分别为、,且。开始两木块之间有一根用轻绳缚住的已压缩的轻弹簧,烧断细绳后,两木块分别向左、右运动。若两木块与水平面间的动摩擦因数分别为、,且,则在弹簧伸长的过程中,两木块 ( )
A. 动量大小之比为 B. 速度大小之比为
C. 通过的路程之比为 D. 通过的路程之比为
9.如图所示为火警报警装置的电路简图,为热敏电阻,若温度升高,则的阻值会急剧减小,引起电铃两端电压的增加,当电铃两端的电压达到一定值时,电铃会响。下列说法正确的是 ( )
A. 要使报警的临界温度升高,可以适当增大电源的电动势
B. 要使报警的临界温度升高,可以把的滑片适当向下移
C. 要使报警的临界温度降低,可以适当增大电源的电动势
D. 要使报警的临界温度降低,可以把的滑片适当向下移
10.一带正电微粒从静止开始经电压加速后,射入水平放置的平行板电容器,极板间电压为。微粒射入时紧靠下极板边缘,速度方向与极板夹角为,微粒运动轨迹的最高点到极板左右两端的水平距离分别为和,到两极板距离均为,如图所示。忽略边缘效应,不计重力。下列说法正确的是( )
A.
B.
C. 微粒穿过电容器区域的偏转角度的正切值为
D. 仅改变微粒的质量或者电荷数量,微粒在电容器中的运动轨迹不变
三、实验题:本大题共2小题,共18分。
11.在“探究加速度与力、质量的关系的实验”时,采用了如图甲所示的实验方案。操作如下:
平衡摩擦力时,若所有的操作均正确,打出的纸带如图乙所示,应 填“减小”或“增大”木板的倾角,反复调节,直到纸带上打出的点迹 为止。
已知小车质量为,盘和砝码的总质量为,要使细线的拉力近似等于盘和砝码和总重力,应该满足的条件是 填“远小于”、“远大于”或“等于”。
图丙为某次实验得到的纸带,纸带上标出了所选的四个计数点之间的距离,相邻计数点间还有四个点没有画出,由此可求得小车的加速度的大小是 ,打下点时小车运动的速度大小是 。结果均保留两位有效数字
12.某实验小组为测量干电池的电动势和内阻,设计了如图所示电路,所用器材如下:
电压表量程,内阻很大;
电流表量程;
电阻箱阻值;
干电池一节、开关一个和导线若干。
根据图,完成图中的实物图连线 。
调节电阻箱到最大阻值,闭合开关。逐次改变电阻箱的电阻,记录其阻值、相应的电流表示数和电压表示数。根据记录数据作出的图像如图所示,则干电池的电动势为 保留位有效数字、内阻为 保留位有效数字。
该小组根据记录数据进一步探究,作出图像如图所示。利用图中图像的纵轴截距,结合问得到的电动势与内阻,还可以求出电流表内阻为 保留位有效数字。
由于电压表内阻不是无穷大,本实验干电池内阻的测量值 填“偏大”或“偏小”。
四、计算题:本大题共3小题,共30分。
13. 一形玻璃管竖直放置,左端开口,右端封闭,左端上部有一光滑的轻活塞。初始时,管内汞柱及空气柱长度如图所示。用力向下缓慢推活塞,直至管内两边汞柱高度相等时为止。求此时右侧管内气体的压强和活塞向下移动的距离。已知玻璃管的横截面积处处相同;在活塞向下移动的过程中,没有发生气体泄漏;大气压强环境温度不变。
14.如图所示,气缸呈圆柱形,上部有挡板,内部高度为。筒内一个很薄的质量不计的活塞封闭一定量的理想气体,开始时活塞处于离底部的高度,外界大气压强为,温度为,现对气体加热。求:当活塞刚好到达汽缸口时气体的温度;气体温度达到时气体的压强。
15.“拔火罐”是我国传统医学的一种疗法。治疗时,医生将开口面积为的玻璃罐加热,使罐内空气温度升至,然后迅速将玻璃罐倒扣在患者皮肤上状态。待罐内空气自然冷却至室温,玻璃罐便紧贴在皮肤上状态。从状态到状态过程中罐内气体向外界放出热量。已知,,。忽略皮肤的形变,大气压强。求:
状态时罐内气体的压强;
状态到状态罐内气体内能的变化;
状态时皮肤受到的吸力大小。
答案和解析
1.【答案】
【解析】【分析】
气体扩散的快慢与温度有关,布朗运动是悬浮微粒的无规则运动,不是分子的无规则运动,形成的原因是液体分子对悬浮微粒无规则撞击分子间同时存在着引力和斥力,引力和斥力都随分子间距增大而减小,由此求解。
【解答】
、扩散的快慢与温度有关,温度越高,扩散越快,故错误;
、布朗运动是悬浮在液体中固体小颗粒的无规则运动,它是液体分子的不规则运动的反映,故错误;
、分子间同时存在相互作用的引力和斥力,故正确;
、分子间同时存在引力和斥力,引力和斥力均随着分子间距离的增大而减小,故错误。
2.【答案】
【解析】【分析】
本题考查电磁波相关概念,比较基础,看课本记住相关内容就行,属于识记内容。
【解答】
A.麦克斯韦从理论上预言了电磁波的存在,赫兹用实验证实了电磁波的存在,A错误;
B.超声波是机械波,必须有介质,所以无法在真空中传播,B错误;
C.使电磁波随各种信号而改变的技术,叫做调制,C正确;
D.红外线的显著作用是热作用,所有物体都能辐射红外线,D错误。
故选C。
3.【答案】
【解析】【分析】
根据一定质量的理想气体状态方程,结合热力学第一定律,再根据图像的坐标值的乘积反映温度等即可分析该题。
该题考查应用理想气体状态方程处理实际问题判断系统吸放热、做功情况和内能变化情况。
【解答】根据理想气体的状态方程,可知气体温度升高,内能增加,且体积增大气体对外界做功,则,由热力学第一定律,可知过程中气体吸热,故A错误,B正确;
C.根据理想气体的状态方程,可知,图像的坐标值的乘积反映温度,状态和状态的坐标值的乘积相等,而中间状态的坐标值乘积更大,过程的温度先升高后降低,且状态的温度最高,故C错误;
D.过程气体体积增大,外界对气体做负功,故D错误。
故选:。
4.【答案】
【解析】解:、当时刻感应电动势等于零,所以穿过线框回路的磁通量最大,线框平面与中性面重合,矩形金属线框平面与磁感线垂直,故A错误;
B、产生的有效值为:,故B错误;
C、由图可知,,周期为:,角速度为:,则该交流电的瞬时表达式为:,故C错误;
D、电动势瞬时值为时,则有:,解得:,所以矩形金属线框平面与中性面的夹角为,故D正确
故选:。
从图象得出电动势最大值、周期,从而算出频率、角速度;磁通量最大时电动势为零,磁通量为零时电动势最大。
本题考查了对交流电图象的认识,要具备从图象中获得有用信息的能力,并掌握有效值与最大值的关系。
5.【答案】
【解析】解:、因开关闭合时,副线圈电路的总的电阻减小,由于变压器的匝数比和输入的电压都不变,所以输出的电压也不变,即示数不变,但因总电阻减小,则电流增大,因干路中电阻分压增大,所以电压表示数变小,电流表的示数为:,故电流表的示数减小,故A正确,BC错误;
D、开关闭合时,总的电阻减小,所以电路的总电流要变大,根据,可知变大,电流表示数要变大,故D错误;
故选:。
变压器的动态分析问题和闭合电路中的动态分析类似,可以根据闭合开关后,确定出总电路的电阻的变化,进而可以确定总电路的电流的变化的情况,再根据电压不变,来分析其他的元件的电流和电压的变化的情况。
对于电路的动态变化的分析,总的原则就是由部分电路的变化确定总电路的变化的情况,再确定其他的电路的变化的情况,即先部分后整体再部分的方法。注意变压器输出电压由输入电压决定,而输入功率由输出功率决定。
6.【答案】
【解析】解:、发电机输出的电流,故A错误;
B、输电线损失的功率为,得,故B错误;
C、升压变压器的输出电压,输电线上的损失的电压,降压变压器的输入电压,降压变压器的匝数比为:,故C正确;
D、对降压变压器,根据,得,故D错误;
故选:。
根据输电损失功率公式计算电流;由输送功率计算输送电压;由电压与匝数成正比求解降压变压器的匝数之比;根据电流与匝数求解用户得到的电流。
本题关键是结合变压器的变压比公式和功率损耗的公式列式求解,基础问题
7.【答案】
【解析】【分析】
根据安培定则判断电流周围磁场的方向,从而进行判断正误。
解决本题的关键知道电流和周围磁场方向的关系,会通过安培定则进行判断。
【解答】
A.线框的电流方向向上,根据安培定则知,从上往下看,磁场的方向逆时针方向,故A错误;
B.根据安培定则,螺线管内部的磁场方向向右,故B错误;
C.由于电流的方向逆时针方向从上向下,根据安培定则知,内部磁场方向应该是向上,故C正确。
D.对环形电流中,电流方向为顺时针从左向右,根据安培定则知,内部磁场方向应该是向右,故D正确。
故选CD。
8.【答案】
【解析】【分析】以两木块及弹簧为研究对象,分析受力可确定系统动量守恒定律.
【解答】
A.以两木块及弹簧为研究对象,绳断开后,弹簧对两木块有推力作用,是内力;水平面对两木块有方向相反的滑动摩擦力,且,;又因为,,所以系统所受合外力,即满足动量守恒定律的条件。
设弹簧伸长过程中某一时刻,两木块速度大小分别为、,由动量守恒定律有以向右为正方向,即,所以两木块的动量大小之比为,项正确。
B.两木块的速度大小之比为,故B项正确。
由于木块通过的路程正比于其速度,所以两木块通过的路程之比,项正确,项错误。
9.【答案】
【解析】【分析】
此题主要考察热敏电阻以及闭合电路的欧姆定律的综合应用,若要使报警的临界温度升高,考虑将电铃两端电压降低,若将使报警的临界温度降低,考虑将电铃两端电压升高即可。
【解答】
报警的临界温度升高,对应的阻值减小,电路中电流会增大,电铃两端的电压会增大,而电铃两端电压达到一定值时,电铃会响,要使电铃两端的电压仍为原来的值,可以适当减小电源的电动势;相反,要使报警的临界温度降低,可以适当增大电源的电动势,选项A错误,C正确;
要使报警的临界温度升高,根据串联电路的特点可知,也可以把的滑片适当向上移,以减小接入电路的阻值,使电铃两端的电压减小;相反,要使报警的临界温度降低,可以把的滑片适当向下移,选项B错误,D正确。
10.【答案】
【解析】【分析】
本题考查带电粒子在匀强电场中做抛体运动的相关计算;由运动学公式和动能定理解答。【解答】
A.粒子在电容器中水平方向做匀速直线运动,竖直方向做匀减速直线运动,设粒子射入电容器后的速度为 ,水平方向的分速度 ,竖直方向的分速度
则当粒子从射入到运动到最高点过程中,由运动学公式可得 , ,联立可得,A错误;
B.带正电微粒从静止开始经电压加速,由动能定理可得,根据电场强度和电势差的关系及场强和电场力的关系可得 , ,从射入到运动到最高点由运动学关系,联立解得,B正确;
C.粒子从最高点到穿出电容器,由运动学公式可得 , ,射入电容器到最高点有解得,设粒子刚穿出电容器时速度方向与极板夹角为 ,则
粒子射入电容器时速度方向与极板夹角的夹角为 ,,C错误;
D.粒子射入电容器到最高点的过程水平方向的位移为 ,竖直方向的位移为
联立解得,同理可得粒子从最高点到射出电容器的过程,设水平方向的位移为 ,竖直方向的位移为联立解得,即仅改变微粒的质量或者电荷数量,微粒在电容器中的运动轨迹不变, D正确。
故选:。
11.【答案】增大
间距相等
远小于
【解析】【分析】
平衡摩擦力时,反复调节木板的倾斜度,直到到纸带上打出的点迹间距相等为止。
本实验需要满足远小于。
根据求小车的加速度,根据一段时间内的平均速度等于这段时间的中间时刻的瞬时速度求打下点时小车运动的速度。
本题考查了探究加速度与物体质量、物体受力的关系的实验。解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项,尤其是理解平衡摩擦力和远大于的操作和要求的含义。根据运动学关系求加速度和速度。
【解答】
从纸带可以得出此时小车做减速运动,说明平衡摩擦力平衡不足,应增大木板的倾角,反复调节,直到到纸带上打出的点迹间距相等为止;
要使细线的拉力近似等于盘和砝码和总重力,应该满足的条件是远小于;
相邻计数点间还有四个点,则相邻计数点间的时间间隔,
小车的加速度:,
打下点时小车运动的速度大小:
故答案为:增大;间距相等;远小于;;。
12.【答案】
偏小
【解析】【分析】
根据给出的原理图可得出对应的实物图;
由作出的图可知,图象与纵坐标的交点为电源的电动势;图象的斜率表示内阻;根据闭合电路欧姆定律可知电流表内阻;
由于电压表内阻不是无穷大,则实验测得的是电压表内阻与电源内阻的并联值;
本题考查测量电动势和内电阻的实验,要注意明确实验原理,知道如何根据图象分析实验数据是解决此类问题的基本方法.
【解答】
实物连线如图:
由电路结合闭合电路的欧姆定律可得
由图像可知
内阻
根据
可得
由图像可知
解得
由于电压表内阻不是无穷大,则实验测得的是电压表内阻与电源内阻的并联值,即实验中测得的电池内阻偏小。
13.【答案】解:设初始时,右管中空气柱的压强为,长度为;左管中空气柱的压强为,长度为该活塞被下推后,右管中空气柱的压强为,长度为;左管中空气柱的压强为,长度为以为压强单位。由题给条件得:
由玻意耳定律得
联立式和题给条件得:
依题意有:
由玻意耳定律得:
联立式和题给条件得:
答:此时右侧管内气体的压强是,活塞向下移动的距离。
【解析】由题意知两部分封闭气体的温度与环境温度保持相等,气体都作等温变化。先对右端气体研究,根据玻意耳定律求出活塞下移后的压强。水银面相平时,两部分气体的压强相等,再研究左端气体,求出活塞下移后的长度和气体压强,根据几何关系求解活塞向下移动的距离。
本题考查了玻意耳定律,关键要抓住两部分气体之间相关联的条件,运用玻意耳定律解答。
14.【答案】解:以封闭气体为研究对象:最初状态为:,,
设温度升高到时,活塞刚好到达汽缸口,此时有:,
根据盖吕萨克定律:
解得:
,封闭气体先做等压变化,活塞到达汽缸口之后做等容变化
此时有:,,
由理想气体状态方程:
解得:
【解析】本题关键要确定气体状态变化过程,再选择合适的规律求解,同时,要挖掘隐含的临界状态进行判断。
根据盖吕萨克定律求出活塞刚好到达顶部时气体的临界温度;
温度高于临界温度后,气体发生等容变化,根据理想气体状态方程求解缸内气体的压强。
15.【答案】状态气体的温度
压强
状态气体的温度
气体做等容变化,根据
可得 。
气体做等容变化,外界对气体不做功,气体吸收热量为
根据热力学第一定律
可得状态到状态罐内气体内能的变化
即气体内能减少 。
罐内外的压强差
状态皮肤受到的吸力大小 。
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
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