内容正文:
无锡市市北高级中学2025——2026学年第二学期
高二年级物理学科阶段检测卷
时间:75分钟 分值:100 日期:2026.06
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题),全卷满分100分,考试时间75分钟。
第Ⅰ卷(选择题共44分)
一、选择题:本大题共11小题,每小题4分,共44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,请把正确答案涂在答题卡上。
1. 如图所示,莲塘夜色中,明亮的露珠悄然凝结于荷叶上,关于荷叶上露珠说法正确的是( )
A. 露水浸润荷叶 B. 露珠表面分子间作用力表现为引力
C. 露珠中的水分子在做无规则的布朗运动 D. 露珠中水分子在空间按照一定的规则排列
2. 碳化硅是一种第三代半导体材料,解决了大尺寸晶体制备的难题,其晶体结构与金刚石相似,硬度非常高。碳化硅( )
A. 有良好的导电性 B. 熔化过程温度升高 C. 原子呈无规则排列 D. 原子间的作用力很强
3. 在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中,下列说法正确的是( )
A. 将一滴油酸酒精溶液滴入量筒并读出其体积
B. 滴入油酸酒精溶液,再撒入痱子粉
C. 实验中需要将油酸分子视为紧密单层排列的球形
D. 通过该实验测得油酸分子直径的数量级为10-8m
4. 如图所示,固定在铁架台上的烧瓶,通过橡胶塞连接一根水平玻璃管,向玻璃管中注入一段液柱。用手捂住烧瓶,会观察到液柱缓慢向外移动,此过程中瓶内气体( )
A. 温度不变
B. 压强增大
C. 分子平均动能减小
D. 分子对器壁单位面积的作用力不变
5. 如图所示,在磁感应强度为B的水平匀强磁场中,一竖直单匝矩形线框在磁场中绕其中心轴匀速转动,若自磁场方向与线框平面平行时取t=0,设顺时针方向的电流为正,则线圈中感应电流i随时间t的变化图像为( )
A. B.
C. D.
6. 某同学连接图示电路研究远距离输电,图中理想变压器T1、T2原副线圈匝数比分别为和,T1原线圈电压、功率,电阻r两端电压、功率,灯泡L两端电压、功率。则下列等式一定成立的是( )
A. B. C. D.
7. 如图所示电路中,灯泡与带铁芯的线圈(直流电阻可忽略)并联接在电源上,则( )
A. S闭合后,灯泡逐渐变亮
B. S闭合后,灯泡一直亮
C. S断开时,灯泡立即熄灭
D. S断开时,灯泡先闪亮后又熄灭
8. 如图甲所示为振荡电路,图乙为该电路中电流随时间变化关系图像。时,电容器a极板带正电,则( )
A. 时,a极板带负电
B. 时,b极板带正电
C. 时,电路中的电场能最大
D. 时,电路中的磁场能最大
9. 云室可以显示带电粒子的运动径迹。图为一张云室中拍摄的照片,云室中加了垂直于纸面向外的匀强磁场,a、b、c、d是从O点沿相同方向发出的一些正、负电子的径迹。下列说法正确的是( )
A. c、d都是正电子的径迹
B. b径迹对应的粒子动能最大
C. a径迹对应的粒子德布罗意波长最小
D. d径迹对应的粒子运动时间最短
10. 一直边界匀强磁场,磁感应强度B随时间t的变化关系为B=kt(k>0),如图所示,t=t0时刻,半径为R、电阻为r的金属圆环圆心恰好处于磁场边界,圆环所受安培力的大小和方向是( )
A. ,垂直MN向上
B. ,垂直MN向下
C. ,垂直MN向上
D. ,垂直MN向下
11. 阿斯顿用质谱仪发现了氖-20和氖-22,证实了同位素的存在。如图所示,大量氖-20和氖-22原子核从容器A下方的狭缝飘入(初速度为零)电场区,经电场加速后通过狭缝、垂直于磁场边界MN射入匀强磁场,最终到达照相底片D上。加速电场电压变化范围是,氖-20和氖-22打在照相底片上的区域恰好不重叠,则( )
A. B. C. D.
第Ⅱ卷(非选择题 共56分)
二、非选择题:共5题,共56分。其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
12. 一研究小组用可拆变压器(图甲)探究“变压器原、副线圈电压与匝数的关系”。
(1)本实验主要运用的科学研究方法是 。
A. 控制变量 B. 等效替代 C. 理想模型
(2)铁芯横梁的硅钢片的设计和摆放,下列最合理的是______,请说明理由_____。
(3)某次实验,副线圈的输出电压用10V量程的交流电压挡测量时,示数如图,读数为______V。
(4)某次实验,选用匝数匝和匝的变压器,得到一组实验数据如下表,则原线圈是______(填Na或Nb)。
实验次数
1
2
3
4
5
U1/V
2.9
3.8
4.9
5.7
6.7
U2/V
1.4
1.8
2.4
2.8
3.2
(5)改变匝数再进行实验,选用原、副线圈匝数分别为800、400匝,由于疏忽,未安装铁芯横梁,当输入电压为8V时,输出电压可能为 。
A. 4.0V B. 3.9V C. 1.4V
13. 如图1是研究光电效应的实验电路图,阴极K金属的逸出功为10.0eV。如图2是氢原子的能级图。用大量处于能级的氢原子跃迁发出的光照射阴极K。
(1)求氢原子跃迁发出的频率最大的光子的能量;
(2)若图1中电压表示数为3.5V,求光电子到达阳极A的最大动能。
14. 某同学表演趣味实验“热瓶吞蛋”:将去壳的熟鸡蛋轻放在从热水中取出的玻璃瓶瓶口,随温度降低鸡蛋被瓶吞入,如图所示。轻放鸡蛋时瓶内气体温度为、压强为,当瓶内气压为p时鸡蛋开始下移直至被瓶吞入,假设吞入过程中瓶内气体压强不变,体积减少的同时向外释放热量Q。将瓶内气体视作理想气体,求:
(1)鸡蛋开始下移时,瓶内气体温度T;
(2)吞入过程中瓶内气体内能变化。
15. 如图1所示,有一边长为L、电阻为R的正方形导线框abcd从某高处自由下落,t1时刻ab边进入匀强磁场时速度为v0,匀强磁场区域宽度为H(H>L),磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外,cd边穿出磁场前已经做匀速运动。已知导线框质量为m,重力加速度为g。
(1)求导线框刚进入磁场时感应电流的大小以及ab边中电流的方向;
(2)若cd边离开磁场时速度也为v0,求:
①导线框穿越磁场过程中产生的焦耳热Q;
②请在图2中定性画出导线框穿越磁场过程速度随时间变化的图像。
16. 如图所示,在O−xyz坐标系中,z>0区域内有沿z轴负方向的匀强电场,在z<0的区域内有沿x轴负方向的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从坐标为(0,2L,L)的P点以初速度v0沿y轴负方向开始运动,粒子恰能从坐标原点O进入磁场,且此后粒子始终能通过O点,不计粒子所受重力。
(1)求电场强度的大小E;
(2)求磁感应强度的大小B;
(3)若撤去电场,在z>0区域内加上沿y轴负方向的匀强磁场,磁感应强度大小也为B。t=0时刻粒子从O点以初速度v0沿z轴负方向开始运动,求时粒子的位置坐标。
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无锡市市北高级中学2025——2026学年第二学期
高二年级物理学科阶段检测卷
时间:75分钟 分值:100 日期:2026.06
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题),全卷满分100分,考试时间75分钟。
第Ⅰ卷(选择题共44分)
一、选择题:本大题共11小题,每小题4分,共44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,请把正确答案涂在答题卡上。
1. 如图所示,莲塘夜色中,明亮的露珠悄然凝结于荷叶上,关于荷叶上露珠说法正确的是( )
A. 露水浸润荷叶 B. 露珠表面分子间作用力表现为引力
C. 露珠中的水分子在做无规则的布朗运动 D. 露珠中水分子在空间按照一定的规则排列
【答案】B
【解析】
【详解】A.荷叶表面因蜡质层导致水不浸润,露珠呈球形,故A错误;
B.液体表面分子间距较大,分子间作用力表现为引力,形成表面张力,故B正确;
C.布朗运动是悬浮颗粒的运动,水分子本身的无规则的运动不是布朗运动,故C错误;
D.液态水分子排列短程有序但长程无序,晶体才有规则空间排列,故D错误。
故选B。
2. 碳化硅是一种第三代半导体材料,解决了大尺寸晶体制备的难题,其晶体结构与金刚石相似,硬度非常高。碳化硅( )
A. 有良好的导电性 B. 熔化过程温度升高 C. 原子呈无规则排列 D. 原子间的作用力很强
【答案】D
【解析】
【详解】A.碳化硅为共价晶体,无自由电子,导电性差,故A错误;
B.晶体熔化时温度不变,碳化硅为晶体,熔化过程温度不升高,故B错误;
C.晶体原子排列规则有序,碳化硅结构与金刚石相似,原子呈规则排列,故C错误;
D.碳化硅硬度极高,说明原子间通过强共价键结合,作用力很强,故D正确。
故选D。
3. 在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中,下列说法正确的是( )
A. 将一滴油酸酒精溶液滴入量筒并读出其体积
B. 滴入油酸酒精溶液,再撒入痱子粉
C. 实验中需要将油酸分子视为紧密单层排列的球形
D. 通过该实验测得油酸分子直径的数量级为10-8m
【答案】C
【解析】
【详解】A.实验应该多滴油酸酒精溶液滴入量筒中,记下油滴的滴数和溶液的总体积,然后计算出一滴油酸酒精溶液的体积,选项A错误;
B.先撒入痱子粉,再滴入油酸酒精溶液,选项B错误;
C.实验中需要将油酸分子视为紧密单层排列的球形,选项C正确;
D.通过该实验测得油酸分子直径的数量级为10-10m,选项D错误。
故选C。
4. 如图所示,固定在铁架台上的烧瓶,通过橡胶塞连接一根水平玻璃管,向玻璃管中注入一段液柱。用手捂住烧瓶,会观察到液柱缓慢向外移动,此过程中瓶内气体( )
A. 温度不变
B. 压强增大
C. 分子平均动能减小
D. 分子对器壁单位面积的作用力不变
【答案】D
【解析】
【详解】A.用手捂住烧瓶,则空气温度升高,A错误;
B.观察到液柱缓慢向外移动,体积变大,压强不变,B错误;
C.空气温度升高,瓶内气体分子平均动能变大,C错误;
D.因气体压强不变,则分子对器壁单位面积的作用力不变,D正确。
故选D。
5. 如图所示,在磁感应强度为B的水平匀强磁场中,一竖直单匝矩形线框在磁场中绕其中心轴匀速转动,若自磁场方向与线框平面平行时取t=0,设顺时针方向的电流为正,则线圈中感应电流i随时间t的变化图像为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】图示位置,线圈与磁场方向平行,穿过线圈的磁通量为0,但磁通量变化率最大,所以感应电动势最大,感应电流最大;此时线圈的左右两边分布向外和向里切割磁感线,根据右手定则可知,线圈中的感应电流方向为顺时针(正方向)。
故选B。
6. 某同学连接图示电路研究远距离输电,图中理想变压器T1、T2原副线圈匝数比分别为和,T1原线圈电压、功率,电阻r两端电压、功率,灯泡L两端电压、功率。则下列等式一定成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.原副线圈匝数比为,仅能得到副线圈总电压,而是输电线电阻的分压,不是副线圈总电压,因此,故A错误;
B.设输电线(副线圈回路)电流为,则副线圈电压满足
原副匝数比为因此灯泡电压
故B错误;
CD.输电线电阻会损耗功率,总功率等于损耗功率与灯泡功率之和,即,故C错误,D正确;
故选D。
7. 如图所示电路中,灯泡与带铁芯的线圈(直流电阻可忽略)并联接在电源上,则( )
A. S闭合后,灯泡逐渐变亮
B. S闭合后,灯泡一直亮
C. S断开时,灯泡立即熄灭
D. S断开时,灯泡先闪亮后又熄灭
【答案】D
【解析】
【详解】AB.S接通的瞬间,所在支路中电流从无到有发生变化,因此,中产生的自感电动势阻碍电流增加。由于有铁芯,自感系数较大,对电流的阻碍作用也就很强,所以S接通的瞬间中的电流非常小,即干路中的电流几乎全部流过灯,所以灯会亮;又由于中电流逐渐稳定,感应电动势逐渐消失,灯逐渐变暗,线圈的电阻可忽略,对灯起到“短路”作用,因此灯最后熄灭。
故AB错误;
CD.S断开时,与灯组成回路,感应电动势较大,电流较大,灯泡先闪亮后又熄灭。
故C错误,D正确。
故选D。
8. 如图甲所示为振荡电路,图乙为该电路中电流随时间变化关系图像。时,电容器a极板带正电,则( )
A. 时,a极板带负电
B. 时,b极板带正电
C. 时,电路中的电场能最大
D. 时,电路中的磁场能最大
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据题意由图可知,在t=0时刻i=0,电容器充电结束,此时a极板带正电,时间0~t1段,电容器放电,回路的磁场能在增大,时,放电完毕,则a极板不带电,故A错误;
B.t1~t2时间段,电容器充电,回路的磁场能在减小,电容器的下极板b带正电,则时,b极板带正电,故B正确;
C.t2~t3时间段,电容器放电,电场能减小,t=t3时电场能为零,故C错误;
D.t3~t4时间段,电容器充电,回路的磁场能在减小,t=t4时磁场能为零,故D错误。
故选B。
9. 云室可以显示带电粒子的运动径迹。图为一张云室中拍摄的照片,云室中加了垂直于纸面向外的匀强磁场,a、b、c、d是从O点沿相同方向发出的一些正、负电子的径迹。下列说法正确的是( )
A. c、d都是正电子的径迹
B. b径迹对应的粒子动能最大
C. a径迹对应的粒子德布罗意波长最小
D. d径迹对应的粒子运动时间最短
【答案】B
【解析】
【详解】A.左手定则的内容为:伸开左手,让磁感线垂直穿入手心,四指指向正电荷运动方向(或负电荷运动的反方向),拇指所指方向为洛伦兹力方向。由图可知,c、d 径迹向右弯曲,说明粒子受到向右的洛伦兹力,而磁场垂直纸面向外,利用左手定则进行判断时四指的方向与粒子运动方向相反,所以 c、d 是负电子的径迹,故A错误;
B.电子在云室做的是匀速圆周运动,由洛伦兹力提供向心力有
解得
从图像中可以看出径迹对应的粒子半径最大,所以径迹对应的粒子速度最大,动能最大,故B正确;
C.因为径迹对应的粒子动能最大,速度最大,由动量的定义式
可知径迹对应的粒子的动量也最大。根据德布罗意波长
可知动量越大,德布罗意波长越小,所以径迹对应粒子的德布罗意波长最小,故C错误;
D.根据粒子在磁场中运动的周期
可得粒子在磁场中运动的时间
所以粒子在磁场中运动的时间与粒子的速度无关,只有转过的圆心角有关,转过的圆心角越大,运动时间越长。从图中可以看出径迹对应的圆心角最大,所以径迹对应的粒子运动时间最长,故D错误。
故选B。
10. 一直边界匀强磁场,磁感应强度B随时间t的变化关系为B=kt(k>0),如图所示,t=t0时刻,半径为R、电阻为r的金属圆环圆心恰好处于磁场边界,圆环所受安培力的大小和方向是( )
A. ,垂直MN向上
B. ,垂直MN向下
C. ,垂直MN向上
D. ,垂直MN向下
【答案】A
【解析】
【详解】根据法拉第电磁感应定律,有
金属圆环处于磁场中部分的有效长度为,所以其所受安培力大小
其中,
联立得
根据楞次定律和右手螺旋定则可知,线圈中感应电流方向为顺时针,根据左手定则可知,圆环所受安培力的方向为垂直MN向上。
故选A。
11. 阿斯顿用质谱仪发现了氖-20和氖-22,证实了同位素的存在。如图所示,大量氖-20和氖-22原子核从容器A下方的狭缝飘入(初速度为零)电场区,经电场加速后通过狭缝、垂直于磁场边界MN射入匀强磁场,最终到达照相底片D上。加速电场电压变化范围是,氖-20和氖-22打在照相底片上的区域恰好不重叠,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】经过加速电场之后,由动能定理可得
进入磁场之后,由洛伦兹力提供向心力
联立可得
氖-22的相对原子质量较大,运动半径较大,结合题目可得最小运动半径
氖-20的相对原子质量较小,运动半径较小,结合题目可得最大运动半径
若氖-20和氖-22打在照相底片上的区域恰好不重叠,则有,代入解得
故选B。
第Ⅱ卷(非选择题 共56分)
二、非选择题:共5题,共56分。其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
12. 一研究小组用可拆变压器(图甲)探究“变压器原、副线圈电压与匝数的关系”。
(1)本实验主要运用的科学研究方法是 。
A. 控制变量 B. 等效替代 C. 理想模型
(2)铁芯横梁的硅钢片的设计和摆放,下列最合理的是______,请说明理由_____。
(3)某次实验,副线圈的输出电压用10V量程的交流电压挡测量时,示数如图,读数为______V。
(4)某次实验,选用匝数匝和匝的变压器,得到一组实验数据如下表,则原线圈是______(填Na或Nb)。
实验次数
1
2
3
4
5
U1/V
2.9
3.8
4.9
5.7
6.7
U2/V
1.4
1.8
2.4
2.8
3.2
(5)改变匝数再进行实验,选用原、副线圈匝数分别为800、400匝,由于疏忽,未安装铁芯横梁,当输入电压为8V时,输出电压可能为 。
A. 4.0V B. 3.9V C. 1.4V
【答案】(1)A (2) ①. B ②. 用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯,减小涡流;用B选项的摆放方式可以更好减少漏磁
(3)9.2 (4)Na (5)C
【解析】
【小问1详解】
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】
[1][2] 用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯,减小涡流;用B选项的摆放方式可以更好减少漏磁。
【小问3详解】
某次实验,副线圈的输出电压用10V量程的交流电压挡测量时,读数为9.2V。
【小问4详解】
由于存在有漏磁、原副线圈内阻分压等因素,所以副线圈测量的电压值应该小于理论值,由理想变压器规律有
由表格数据值总是大于,故应该是副线圈的电压值,应是原线圈的电压值,可判断连接电源的线圈是。
【小问5详解】
若为理想变换器,则
但是由于铁芯没有闭合,漏磁过多,使得通过副线圈的磁通量明显小于通过原线圈的磁通量,使得副线圈的电压很小,故C符合题意。
故选C。
13. 如图1是研究光电效应的实验电路图,阴极K金属的逸出功为10.0eV。如图2是氢原子的能级图。用大量处于能级的氢原子跃迁发出的光照射阴极K。
(1)求氢原子跃迁发出的频率最大的光子的能量;
(2)若图1中电压表示数为3.5V,求光电子到达阳极A的最大动能。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
从能级4跃迁到能级1辐射的光子的频率最大,则有
解得
【小问2详解】
从K极逸出的光电子的最大动能:
由动能定理得
解得光电子到达A极的最大动能为
14. 某同学表演趣味实验“热瓶吞蛋”:将去壳的熟鸡蛋轻放在从热水中取出的玻璃瓶瓶口,随温度降低鸡蛋被瓶吞入,如图所示。轻放鸡蛋时瓶内气体温度为、压强为,当瓶内气压为p时鸡蛋开始下移直至被瓶吞入,假设吞入过程中瓶内气体压强不变,体积减少的同时向外释放热量Q。将瓶内气体视作理想气体,求:
(1)鸡蛋开始下移时,瓶内气体温度T;
(2)吞入过程中瓶内气体内能变化。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
根据查理定律可知
解得
【小问2详解】
吞入过程中外界对气体做功
根据热力学第一定律可知,
解得瓶内气体内能变化
15. 如图1所示,有一边长为L、电阻为R的正方形导线框abcd从某高处自由下落,t1时刻ab边进入匀强磁场时速度为v0,匀强磁场区域宽度为H(H>L),磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外,cd边穿出磁场前已经做匀速运动。已知导线框质量为m,重力加速度为g。
(1)求导线框刚进入磁场时感应电流的大小以及ab边中电流的方向;
(2)若cd边离开磁场时速度也为v0,求:
①导线框穿越磁场过程中产生的焦耳热Q;
②请在图2中定性画出导线框穿越磁场过程速度随时间变化的图像。
【答案】(1),b→a
(2)①;②
【解析】
【小问1详解】
根据法拉第电磁感应定律,有
可得导线框刚进入磁场时感应电流的大小
由右手定则判断知感应电流方向b→a(向左)
【小问2详解】
①对导线框穿越匀强磁场的整个过程中,初末位置导线框动能相等。由能量守恒定律得
即
可得导线框穿越磁场过程中产生的焦耳热
②因cd边离开磁场时速度与ab边进入匀强磁场时速度均为v0,且cd边穿出磁场前已经做匀速运动,所以ab边进入磁场时刚好做匀速运动,则可知线框进入磁场时,安培力与重力平衡;完全进入磁场后,只受重力,线框做自由落体运动;线框ab边刚出磁场时,由于安培力大于重力,根据牛顿第二定律可知线框做加速度逐渐减小的减速运动,直到cd边匀速,最后穿出磁场。可定性画出导线框穿越磁场过程速度随时间变化的图像如图所示
16. 如图所示,在O−xyz坐标系中,z>0区域内有沿z轴负方向的匀强电场,在z<0的区域内有沿x轴负方向的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从坐标为(0,2L,L)的P点以初速度v0沿y轴负方向开始运动,粒子恰能从坐标原点O进入磁场,且此后粒子始终能通过O点,不计粒子所受重力。
(1)求电场强度的大小E;
(2)求磁感应强度的大小B;
(3)若撤去电场,在z>0区域内加上沿y轴负方向的匀强磁场,磁感应强度大小也为B。t=0时刻粒子从O点以初速度v0沿z轴负方向开始运动,求时粒子的位置坐标。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
粒子从P运动到O过程,做匀变速曲线运动,可得,
联立解得
【小问2详解】
粒子始终能通过O点,则粒子从P点出发,先后经过匀变速曲线运动、匀速圆周运动、匀变速曲线运动回到P点,此后粒子做周期性运动,轨迹如图所示
粒子经过O点时,有,
夹角θ=45°,粒子做圆周运动得
由图可知
联立解得
【小问3详解】
粒子在两个磁场区域内,有,
粒子运动轨迹如图所示,时的位置坐标,,
即时粒子位置坐标为。
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