内容正文:
崇仁一中2026春季学期高二年级第三次阶段性物理学科作业
一、选择题(本题共10小题;共计46分.1—7题只有一个选项符合题意,每小题4分,8—10题有多个选项符合题意,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错或不作答的得0分)
1. 人类对物质的认识不断发展,下列判断正确的是( )
A. 农民锄地截断土壤中的毛细管结构可减少土壤中的水分蒸发
B. 荷叶上小水珠呈扁球状是由于失重而使液体表面收缩
C. 晶体具有确定的熔点,其物理性质一定呈现各向异性
D. 液晶是液体和晶体的混合物,具有光学各向异性
2. 我国新能源汽车产业的高速增长使得市场对充电桩的需求越来越大,解决充电难题已经刻不容缓。无线充电的建设成本更低,并且不受场地限制等因素的影响,是解决充电难的途径之一、如图所示是某无线充电接收端电流经电路初步处理后的I-t图象,其中负半轴两段图像为正弦函数图像的一部分,则该交变电流的有效值为( )
A. 3A B. C. D.
3. 法拉第最初发现电磁感应现象的实验如图所示。线圈A、B绕在同一绝缘铁芯上,G为灵敏电流计,则( )
A. 闭合开关S的瞬间,通过G的电流是a→b
B. 断开开关S的瞬间,通过G的电流是b→a
C. 闭合开关S后,滑动变阻器滑片向左滑动过程中,通过G的电流是b→a
D. 闭合开关S后,匀速向右滑动滑动变阻器滑片,则电流表G指针不会偏转
4. 图1和图2中曲线分别描述了某物理量随分子间的距离变化的规律,为平衡位置。现有如下物理量:①分子势能,②分子间引力,③分子间斥力,④分子间引力和斥力的合力,则曲线对应的物理量分别是( )
A. ①③② B. ②④③ C. ④①③ D. ①④③
5. 如图,从通电无限长直导线外一点P垂直于导线沿纸面射出一正离子(其所受重力不计),该正离子的运动轨迹大致是( )
A. B. C. D.
6. 一定质量的理想气体经历两个不同过程,分别由压强—体积(p-V)图上的两条曲线Ⅰ第和Ⅱ表示,如图所示,曲线均为反比例函数曲线的一部分。a、b为曲线Ⅰ上的两点,气体在状态a和b的压强分别、,温度分别为、。c。d为曲线Ⅱ上的两点,气体在状态c和d的压强分别、,温度分别为、。下列关系式正确的是( )
A. B. C. D.
7. 关于教材中几幅图片说法正确的是( )
A. 图甲的扩散现象说明水分子和墨水分子相互吸引
B. 图乙所描出的折线是固体小颗粒在水中运动的轨迹
C. 图丙麦克斯韦速率分布规律图中,①对应的温度大于②对应的温度
D. 图丁玻璃板紧贴水面,弹簧测力计将其拉离水面时,拉力一定等于玻璃板的重力
8. 关于以下四幅课本中的插图,下列说法正确的是( )
A. 图甲是磁流体发电机结构示意图,由图可以判断出极板是发电机的负极
B. 图乙是质谱仪结构示意图,打在底片上的位置越靠近入射点,粒子的比荷越小
C. 图丙是回旋加速器示意图,若仅增加电压,无法增大粒子飞出加速器时的动能
D. 图丁是粒子沿虚线通过速度选择器示意图,若不计粒子重力,由图可以判断出带电粒子的电性
9. 阿伏加德罗常数是联系微观物理量与宏观物理量的桥梁,这里所指的微观物理量为分子体积v、分子直径、分子质量等。宏观物理量为物质的摩尔体积、摩尔质量、物质的密度、物质的质量、物质的体积等。下列关系式中,最能体现阿伏加德罗常数是联系微观物理量与宏观物理量桥梁的是( )
A. B.
C. D.
10. 一定质量的理想气体,从图示A状态开始,经历了B、C状态,最后到D状态,下列判断中正确的是( )
A. A→B温度升高,压强不变
B. D点的压强比A点的压强小
C. B→C体积不变,压强不变
D. C→D体积变小,内能增大
二、实验题:本题包括2小题,每空2分,共16分,把答案填写在题后括号内或横线上
11. 在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时,用amL纯油酸配制成bmL油酸酒精溶液,用量筒和注射器测得60滴这样的溶液为1mL,用注射器把一滴该溶液滴入表面撒有痱子粉的浅盘里,待油膜形状稳定后,把玻璃板盖在浅盘上并描画出油膜的轮廓,如图所示。
(1)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积______mL;
(2)图中单分子油膜的面积相当于______个小方格的面积。再测量出小方格的边长,从而计算出浅盘中单分子油膜的面积S;
(3)则估测出油酸分子的直径______。(用V、S表示)
(4)若计算油膜面积时,所有不足一格的方格都当成一格,则实验的计算结果将______(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
12. 用图甲所示实验装置探究气体等温变化的规律。
(1)关于该实验下列说法正确的是( )
A. 为保证封闭气体的气密性,应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油
B. 改变气体体积时应快速推拉柱塞
C. 为方便推拉柱塞,应用手握注射器再推拉柱塞
D. 注射器旁的刻度尺只要刻度分布均匀即可,可以不标注单位
(2)实验中测得多组空气柱的压强p和体积V的数据后,为了能最直观地判断气体压强p与气体体积V的函数关系,应作出______(选填“”或“”)图像。对图线进行分析,如果在误差允许范围内该图线是一条______,就说明一定质量的气体在温度不变时,其压强与体积成反比。
(3)另一小组对实验装置进行了改进,如图乙所示,将注射器与导气管、压强传感器连接在一起,该小组绘出的图像如图丙所示,该图像不过原点的原因是( )
A. 实验过程中有漏气现象 B. 实验过程中气体温度降低
C. 实验过程中气体温度升高 D. 漏加了注射器与压强传感器连接处的气体体积
三、计算题:本大题共3小题,共38分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.
13. 如图,间距m的光滑平行金属导轨固定在水平面内,并处于竖直向下的匀强磁场中,导轨左端接有电动势V、内阻Ω的电源,一质量kg、有效电阻Ω的金属杆垂直固定在导轨上,距离导轨左端m。闭合开关S,金属杆受到的安培力N,导轨电阻不计。
(1)求匀强磁场的磁感应强度B的大小;
(2)求穿过回路的磁通量;
(3)撤去电源,用导线连接导轨左端。解除金属杆的固定,对杆施加水平向右N·s的瞬时冲量,从此时开始计时(),要使杆中不产生感应电流,求磁感应强度随时间t的变化规律。
14. 气压式升降椅内的气缸填充了气体,气缸上下运动来支配椅子升降。如图乙所示为其简易结构示意图,圆柱形气缸与椅面固定连接,总质量为,横截面积为的柱状气动杆与底座固定连接。可自由移动的气缸与气动杆之间封闭一定质量的理想气体,稳定后测得封闭气体柱长度为。设气缸气密性、导热性能良好,忽略摩擦力。已知大气压强为,室内温度,重力加速度为。求:
(1)若质量的人盘坐在椅面上,室内温度保持不变,稳定后缸内气体柱长度为多少;
(2)人盘坐稳定后再打开空调,在室内气温缓慢降至中,稳定后缸内气体柱长度为多少?
15. 在坐标系中有匀强电场和匀强磁场,轴为两种场的分界线。电场、磁场方向如图所示,轴上、两点的纵坐标分别为和。在坐标原点处有一粒子源,能够向轴右侧各方向发射质量为、电荷量为的带正电荷的粒子(粒子重力不计),所发射的正电荷最大速度为。带电粒子经磁场偏转后,最远能够到达轴上的点;从点垂直轴进入电场的粒子与轴交点横坐标为,求:
(1)磁场的磁感应强度大小和电场的电场强度的大小;
(2)从点进入电场的粒子到达轴上最远点与点的距离。
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崇仁一中2026春季学期高二年级第三次阶段性物理学科作业
一、选择题(本题共10小题;共计46分.1—7题只有一个选项符合题意,每小题4分,8—10题有多个选项符合题意,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错或不作答的得0分)
1. 人类对物质的认识不断发展,下列判断正确的是( )
A. 农民锄地截断土壤中的毛细管结构可减少土壤中的水分蒸发
B. 荷叶上小水珠呈扁球状是由于失重而使液体表面收缩
C. 晶体具有确定的熔点,其物理性质一定呈现各向异性
D. 液晶是液体和晶体的混合物,具有光学各向异性
【答案】A
【解析】
【详解】A.给农田松土的目的是破坏土壤里的毛细管,使地下的水分不会被快速引上来而蒸发掉,A正确;
B.荷叶上小水珠呈球状是由于液体表面张力使其表面积具有收缩到最小的趋势,B错误;
C.晶体具有确定的熔点,单晶体的物理性质呈现各向异性,多晶体呈现各向同性,C错误;
D.液晶像液体一样具有流动性,并不是液体和晶体的混合物,而其光学性质与某些晶体相似,具有各向异性,D错误。
故选A。
2. 我国新能源汽车产业的高速增长使得市场对充电桩的需求越来越大,解决充电难题已经刻不容缓。无线充电的建设成本更低,并且不受场地限制等因素的影响,是解决充电难的途径之一、如图所示是某无线充电接收端电流经电路初步处理后的I-t图象,其中负半轴两段图像为正弦函数图像的一部分,则该交变电流的有效值为( )
A. 3A B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据有效值的概念可知
解得
故选C。
3. 法拉第最初发现电磁感应现象的实验如图所示。线圈A、B绕在同一绝缘铁芯上,G为灵敏电流计,则( )
A. 闭合开关S的瞬间,通过G的电流是a→b
B. 断开开关S的瞬间,通过G的电流是b→a
C. 闭合开关S后,滑动变阻器滑片向左滑动过程中,通过G的电流是b→a
D. 闭合开关S后,匀速向右滑动滑动变阻器滑片,则电流表G指针不会偏转
【答案】C
【解析】
【详解】AB.闭合与断开开关S的瞬间,穿过线圈B的磁通量都不会发生变化,所以电流表G中均无感应电流。故AB错误;
C.闭合开关S后,滑动变阻器滑片向左滑动的过程中,左侧电路中的电阻增大,则根据闭合电路欧姆定律可知,线圈A中电流减小,故通过线圈B的磁通量顺时针减小,则根据楞次定律“增反减同”可知,穿过线圈B的感应磁场方向为顺时针,再根据右手螺旋定则可判断电流表G中有b→a的感应电流,故C正确;
D.闭合开关S后,匀速向右滑动滑动变阻器滑片,线圈A中电流变大,穿过线圈B的磁通量变大,所以B中会产生感应电流,则电流表G指针会发生偏转,故D错误。
故选C。
4. 图1和图2中曲线分别描述了某物理量随分子间的距离变化的规律,为平衡位置。现有如下物理量:①分子势能,②分子间引力,③分子间斥力,④分子间引力和斥力的合力,则曲线对应的物理量分别是( )
A. ①③② B. ②④③ C. ④①③ D. ①④③
【答案】D
【解析】
【详解】根据分子处于平衡位置(即分子之间距离为)时分子势能最小可知,曲线I为分子势能随分子之间距离r变化的图像;
根据分子处于平衡位置(即分子之间距离为)时分子力为零,可知曲线Ⅱ为分子力随分子之间距离r变化的图像;
根据分子之间斥力随分子之间距离的增大而减小较引力变化快,可知曲线Ⅲ为分子斥力随分子之间距离r变化的图像。
D正确,故选D。
5. 如图,从通电无限长直导线外一点P垂直于导线沿纸面射出一正离子(其所受重力不计),该正离子的运动轨迹大致是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】据右手螺旋定则,直线电流在其右侧产生的磁场是垂直纸面向里的,且离其越近磁场越强,对粒子由
得
离子运动过程中洛伦兹力不做功,其速率不变,其比荷也不变,粒子垂直射入非匀强磁场中,做类似匀速圆周运动,但因靠近直线电流时磁场增强,半径减小;远离直线电流时磁场减弱,半径增大, 轨迹趋于平缓。
故选D。
6. 一定质量的理想气体经历两个不同过程,分别由压强—体积(p-V)图上的两条曲线Ⅰ第和Ⅱ表示,如图所示,曲线均为反比例函数曲线的一部分。a、b为曲线Ⅰ上的两点,气体在状态a和b的压强分别、,温度分别为、。c。d为曲线Ⅱ上的两点,气体在状态c和d的压强分别、,温度分别为、。下列关系式正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据理想气体状态方程及曲线均为反比例函数曲线的一部分可得ab为等温变化,所以有
A错误;
B.a到c为等压变化,所以有
得
B正确;
C.cd为等温变化,所以有
解得
所以有
C错误;
D.ab为等温变化,所以有
得
所以有
D错误。
故选B。
7. 关于教材中几幅图片说法正确的是( )
A. 图甲的扩散现象说明水分子和墨水分子相互吸引
B. 图乙所描出的折线是固体小颗粒在水中运动的轨迹
C. 图丙麦克斯韦速率分布规律图中,①对应的温度大于②对应的温度
D. 图丁玻璃板紧贴水面,弹簧测力计将其拉离水面时,拉力一定等于玻璃板的重力
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.扩散现象,是两种不同物质分子热运动引起的,不是分子间相互吸引,A错误;
B.图中的折线只是每隔一定的时间时,粉末的位置的连线,也许在这一小段时间内,粉末又移动到了其他的位置,图中无法说明白,故图中的折线不是粉末的运动轨迹,B错误;
C.因为随着温度的升高,峰值向速率大的方向移动,所以两图线所对应的温度T1 > T2,C正确;
D.分子间距离大于平衡位置而小于10倍r时,分子间表现为引力玻璃板被拉起时,要受到水分子间的引力,所以拉力大于玻璃板的重力,与大气压无关,D错误。
故选C。
8. 关于以下四幅课本中的插图,下列说法正确的是( )
A. 图甲是磁流体发电机结构示意图,由图可以判断出极板是发电机的负极
B. 图乙是质谱仪结构示意图,打在底片上的位置越靠近入射点,粒子的比荷越小
C. 图丙是回旋加速器示意图,若仅增加电压,无法增大粒子飞出加速器时的动能
D. 图丁是粒子沿虚线通过速度选择器示意图,若不计粒子重力,由图可以判断出带电粒子的电性
【答案】AC
【解析】
【详解】A.图甲是磁流体发电机结构示意图,由图可知正电荷往板偏转,负电荷往板偏转,可以判断出极板是发电机的负极,A正确;
B.图乙是质谱仪结构示意图,在加速电场中,,由洛伦兹力提供向心力可得,整理可得,打在底片上的位置越靠近入射点,越小,粒子的比荷越大,B错误;
C.图丙是回旋加速器示意图,由洛伦兹力提供向心力可得,则最大动能
故若仅增加电压,无法增大粒子飞出加速器时的动能,C正确;
D.图丁是速度选择器示意图,若不计粒子重力,正、负电荷受到的电场力与洛伦兹力方向均相反,大小均能满足,故由图不可以判断出带电粒子的电性,D错误。
故选AC。
9. 阿伏加德罗常数是联系微观物理量与宏观物理量的桥梁,这里所指的微观物理量为分子体积v、分子直径、分子质量等。宏观物理量为物质的摩尔体积、摩尔质量、物质的密度、物质的质量、物质的体积等。下列关系式中,最能体现阿伏加德罗常数是联系微观物理量与宏观物理量桥梁的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AB
【解析】
【分析】
【详解】A.物质的密度等于物质的质量除以物质的体积,即,A正确;
B.分子的质量等于摩尔质量除以阿伏加德罗常数,即,B正确;
CD.若是气体,用摩尔体积除以阿伏加德罗常数或者用气体的体积除以分子数等于一个分子所占据的空间的体积,远大于气体分子的体积,CD错误。
故选AB。
【点睛】
10. 一定质量的理想气体,从图示A状态开始,经历了B、C状态,最后到D状态,下列判断中正确的是( )
A. A→B温度升高,压强不变
B. D点的压强比A点的压强小
C. B→C体积不变,压强不变
D. C→D体积变小,内能增大
【答案】AB
【解析】
【详解】A.一定质量的理想气体,状态变化遵循规律 ,图中气体变化A→B,看坐标轴可得出结论:温度升高,从图上看不变,说明压强不变,A正确;
B.连接OD,画一条等压线,其斜率大于AB连线的斜率,结合 可知,斜率越大说明压强P越小,B正确;
C.B→C体积不变,同理,C点与原点连线的斜率大于AB连线的斜率,说明压强变小了,C错误;
D.C→D的过程中体积明显变小,因温度不变,所以内能不变,D错误。
故选 AB。
二、实验题:本题包括2小题,每空2分,共16分,把答案填写在题后括号内或横线上
11. 在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时,用amL纯油酸配制成bmL油酸酒精溶液,用量筒和注射器测得60滴这样的溶液为1mL,用注射器把一滴该溶液滴入表面撒有痱子粉的浅盘里,待油膜形状稳定后,把玻璃板盖在浅盘上并描画出油膜的轮廓,如图所示。
(1)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积______mL;
(2)图中单分子油膜的面积相当于______个小方格的面积。再测量出小方格的边长,从而计算出浅盘中单分子油膜的面积S;
(3)则估测出油酸分子的直径______。(用V、S表示)
(4)若计算油膜面积时,所有不足一格的方格都当成一格,则实验的计算结果将______(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
【答案】 ①. ②. 60(57~63均可给分) ③. ④. 偏小
【解析】
【详解】(1)[1]依题意,可得一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为
(2)[2]根据计算油膜面积时,不足半格的舍去,超过半格的方格都当成一格,由题图可得单分子油膜的面积大致相当于60个小方格的面积;
(3)[3]根据单分子油膜法测量原理,可估测出油酸分子的直径为
(4)[4]若计算油膜面积时,所有不足一格的方格都当成一格,将导致油膜面积S测量值偏大,根据
则实验的计算结果将偏小。
12. 用图甲所示实验装置探究气体等温变化的规律。
(1)关于该实验下列说法正确的是( )
A. 为保证封闭气体的气密性,应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油
B. 改变气体体积时应快速推拉柱塞
C. 为方便推拉柱塞,应用手握注射器再推拉柱塞
D. 注射器旁的刻度尺只要刻度分布均匀即可,可以不标注单位
(2)实验中测得多组空气柱的压强p和体积V的数据后,为了能最直观地判断气体压强p与气体体积V的函数关系,应作出______(选填“”或“”)图像。对图线进行分析,如果在误差允许范围内该图线是一条______,就说明一定质量的气体在温度不变时,其压强与体积成反比。
(3)另一小组对实验装置进行了改进,如图乙所示,将注射器与导气管、压强传感器连接在一起,该小组绘出的图像如图丙所示,该图像不过原点的原因是( )
A. 实验过程中有漏气现象 B. 实验过程中气体温度降低
C. 实验过程中气体温度升高 D. 漏加了注射器与压强传感器连接处的气体体积
【答案】 ①. AD##DA ②. ③. 过原点的倾斜直线 ④. D
【解析】
【详解】(1)[1]A.为保证封闭气体的气密性,应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油,故A正确;
B.实验时为防止气体温度变化,应慢慢推拉柱塞,故B错误;
C.实验时为防止温度发生变化,则不能用手握注射器推拉柱塞,故C错误;
D.只需关注图像斜率的变化即可探究压强和体积的关系,注射器旁的刻度尺只需要刻度分布均匀即可,可以不标注单位,故D正确;
故选AD。
(2)[2]由玻意耳定律可知一定质量的理想气体温度不变时,压强与体积成反比,故为了能最直观地判断气体压强与气体体积的函数关系,应作出图像。
[3]如果在误差允许范围内该图线是一条过原点的倾斜直线,就说明一定质量的气体在温度不变时,其压强与体积成反比。
(4)[6]ABC.根据
可得
若实验过程中有漏气现象、气体温度降低或气体温度升高,图像会发生弯曲,故ABC错误;
D.图像整体下移,可知体积偏小,即漏加了注射器与压强传感器连接处的气体体积,故D正确。
故选D。
三、计算题:本大题共3小题,共38分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.
13. 如图,间距m的光滑平行金属导轨固定在水平面内,并处于竖直向下的匀强磁场中,导轨左端接有电动势V、内阻Ω的电源,一质量kg、有效电阻Ω的金属杆垂直固定在导轨上,距离导轨左端m。闭合开关S,金属杆受到的安培力N,导轨电阻不计。
(1)求匀强磁场的磁感应强度B的大小;
(2)求穿过回路的磁通量;
(3)撤去电源,用导线连接导轨左端。解除金属杆的固定,对杆施加水平向右N·s的瞬时冲量,从此时开始计时(),要使杆中不产生感应电流,求磁感应强度随时间t的变化规律。
【答案】(1)4T;(2);(3)
【解析】
【详解】(1)设闭合开关S,回路中的电流为I,依据闭合电路欧姆定律有
安培力为
解得
(2)穿过回路的磁通量为
而回路的面积为
联立解得
(3)撤去电源,用导线连接导轨左端,解除金属杆的固定,对杆施加水平向右N·s的瞬时冲量,杆中无电流,金属杆匀速运动的速度为,有
要使金属杆无感应电流,穿过回路的磁通量应不变,有
联立方程,解得
14. 气压式升降椅内的气缸填充了气体,气缸上下运动来支配椅子升降。如图乙所示为其简易结构示意图,圆柱形气缸与椅面固定连接,总质量为,横截面积为的柱状气动杆与底座固定连接。可自由移动的气缸与气动杆之间封闭一定质量的理想气体,稳定后测得封闭气体柱长度为。设气缸气密性、导热性能良好,忽略摩擦力。已知大气压强为,室内温度,重力加速度为。求:
(1)若质量的人盘坐在椅面上,室内温度保持不变,稳定后缸内气体柱长度为多少;
(2)人盘坐稳定后再打开空调,在室内气温缓慢降至中,稳定后缸内气体柱长度为多少?
【答案】(1)7.5cm
(2)7.2cm
【解析】
【小问1详解】
初始状态时,以圆柱形气缸与椅面整体为研究对象,根据平衡条件得
把质量为的人盘坐在椅面上,稳定后,根据平衡条件得
稳定后缸内气体柱长度为,由玻意耳定律得
解得
【小问2详解】
人盘坐稳定后气体压强不变,根据盖-吕萨克定律
解得
15. 在坐标系中有匀强电场和匀强磁场,轴为两种场的分界线。电场、磁场方向如图所示,轴上、两点的纵坐标分别为和。在坐标原点处有一粒子源,能够向轴右侧各方向发射质量为、电荷量为的带正电荷的粒子(粒子重力不计),所发射的正电荷最大速度为。带电粒子经磁场偏转后,最远能够到达轴上的点;从点垂直轴进入电场的粒子与轴交点横坐标为,求:
(1)磁场的磁感应强度大小和电场的电场强度的大小;
(2)从点进入电场的粒子到达轴上最远点与点的距离。
【答案】(1), ;(2)
【解析】
【详解】(1)根据题意可知,速度为的粒子沿轴正向发射,打在点时其在磁场中运动的半径为,
洛伦兹力提供向心力
解得
从点打到垂直轴的粒子轨道半径
此粒子的速度为
进入电场后做类平抛运动
解得电场强度
(2)速度为的粒子从点与轴正向成角射出,到达点
在磁场中有
根据几何知识有
粒子经过点时水平速度
联立解得
说明能进入电场的粒子具有相同的沿轴方向的分速度
时,由
此时竖直方向分速度最大,运动时间最长时,水平位移最大。
在电场中
粒子到达轴上最远点与点的距离
化简得
解得
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