精品解析：湖南长沙市周南中学2025-2026学年高二下学期5月期中物理检测卷

湖南省长沙市周南中学2026年5月高二期中检测卷 物理 （本试卷共8页，15题，考试用时75分钟，全卷满分100分） 注意事项： 1、答题前，先将自己的班级、姓名、准考证号写在试题卷和答题卡上，并将准考证条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2、选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上相应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3、非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4、考试结束后，将答题卡上交。 一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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. 核废料安全处置是核能可持续发展的关键，我国“十五五”规划将核废料处理与核安全技术攻关列为能源领域重点任务。锕系元素镅（）是乏燃料后处理产生的高放废液中长期放射毒性的典型核素，其半衰期约为年，可自发衰变生成镎（）并释放粒子。下列说法正确的是（　　） A. 该核反应为衰变 B. 经过年，个镅原子核中剩余个数为个 C. 将镅加热到高温，其半衰期会缩短 D. 镅的比结合能小于镎的比结合能 【答案】D 【解析】 【详解】A．核反应前后质量数减少，电荷数减少，符合衰变放出的特征，衰变的电荷数会增加、质量数不变，故A错误； B．半衰期是大量原子核衰变的统计规律，对少量原子核不适用，无法精准预测个原子核的剩余个数，故B错误； C．半衰期由原子核内部结构决定，与温度、压强、化学状态等外界因素无关，加热不会改变其半衰期，故C错误； D．衰变是自发进行的，衰变后生成更稳定的核；比结合能越大原子核越稳定，因此镅的比结合能小于衰变生成的镎的比结合能，故D正确； 故选D。 2. 某量子通信地面站的经典辅助系统中，有一台高频电磁波发射装置，其核心电路如图所示，为振荡电路。关于振荡电路和电磁波，下列说法正确的是（　　） A. 振荡电路中，振荡电流的周期随自感系数的增大而增大 B. 电磁波在不同介质中的传播速度大小都相同 C. 根据麦克斯韦电磁场理论，变化的电场周围一定产生变化的磁场 D. 电容器放电过程中，电容器极板间的电场能逐渐增大 【答案】A 【解析】 【详解】A．振荡电路的周期公式为，自感系数增大时，周期会随之增大，故A正确； B．电磁波在不同介质中的传播速度不同，故B错误； C．根据麦克斯韦电磁场理论，变化的电场产生磁场，但均匀变化的电场会产生恒定的磁场,故C错误； D．电容器放电过程中，极板上的电荷量减少，极板间电场减弱，电场能逐渐转化为磁场能，电场能减小，故D错误。 故选A。 3. 某小型水力发电站采用旋转电枢式发电机，其简化模型如图所示。矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动。已知线圈匝数，面积，不计内阻，电刷P、Q外接电阻，磁感应强度。线圈以角速度匀速转动，电流表为理想电流表。从图示位置开始计时，下列说法正确的是（　　） A. 线圈中感应电动势的瞬时值表达式为 B. 线圈转过时，电流表的示数为 C. 线圈转过的过程中，通过线圈某横截面的电荷量为5C D. 线圈转动一周的过程中，电阻产生的焦耳热为 【答案】C 【解析】 【详解】A．电动势的最大值为 由于线圈从垂直于中性面的位置开始计时，则电动势的瞬时值表达式为，故A错误； B．电流表测量的是交流电的有效值，与线圈转过的角度无关。电动势的有效值为 则线圈转过时，电流表的示数为，故B错误； C．根据法拉第电磁感应定律可知，线圈转过的过程中，电动势的平均值为 则此过程通过线圈某横截面的电荷量为，故C正确； D．线圈转动一周的过程中，电阻产生的焦耳热为，故D错误。 故选C。 4. 2025年12月，我国首台自主研制的“质子治疗230”医用回旋加速器在合肥正式交付使用。该设备可将质子加速到能量约230MeV，用于精准杀灭肿瘤细胞。其核心结构如图所示，D形盒半径为，磁感应强度大小为，两盒间狭缝接有交变电压。已知质子质量为、电荷量为。现保持磁场不变，欲用同一台设备加速氦核（粒子，质量为质子的4倍、电荷量为质子的2倍），需对交变电压的频率进行相应调整。不计相对论效应及粒子在狭缝中的运动时间。下列说法正确的是（　　） A. 加速质子时，交变电压的频率为 B. 加速氦核时，交变电压的频率应调整为原来的2倍 C. 氦核引出时的最大动能是质子引出时的4倍 D. 氦核和质子在磁场中运动的时间相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．交变电压的频率等于质子()的运动频率，则有，故A错误； B．根据 可得氦核()在回旋加速器中运动的频率为 即交变电压的频率应调整为原来的，故B错误； C．根据洛伦兹力提供向心力有 最大动能为 联立解得 质子()的最大动能为 氦核()的最大动能为 可知，故C错误； D．设粒子在磁场中偏转的次数为，可知粒子在电场中加速的次数也为，则有 解得 因粒子每次在磁场中偏转，故粒子每次在磁场中运动的时间为，则粒子在磁场中运动的总时间 又 联立解得，即氦核和质子在磁场中运动的时间相同，故D正确。 故选D。 5. 工厂在生产金属工件时，利用水平传送带运送一个单匝闭合圆形金属线框。该线框由均匀导线制成，质量，半径，总电阻。传送带以速度带动线框匀速通过一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度。线框的运动方向与磁场边界成角。当线框运动到图示位置时（圆心角，、为线框与磁场边界上的交点），下列说法正确的是（　　） A. 线框中感应电流的方向为逆时针 B. 线框受到的安培力方向与运动方向相反 C. 线框受到的安培力大小为 D. 、两点间的电势差为 【答案】C 【解析】 【详解】A．线框进入磁场中，可知穿过闭合线框向外的磁通量持续增加，根据楞次定律，可知感应电流产生的磁场的方向为向里，根据安培定则，可知感应电流方向为顺时针，故A错误； B．线框在此位置的有效切割长度为竖直方向的弦MN，根据左手定则可知，线框所受安培力方向始终水平向左，与运动方向（偏向右上方）成135°角，并非相反，故B错误； C．根据几何关系，线框在此位置的有效切割长度 产生的感应电动势为 感应电流 安培力为 代入数据解得线框受到的安培力大小为，故C正确； D．处于磁场中的劣弧MN相当于电源，根据顺时针的电流方向，可知电流在劣弧中的方向为由M流向N，即N极为电源正极，电势高于M点，因此M、N两点的电势差为 代入数据解得，故D错误。 故选C。 6. 在“探究理想变压器负载特性”的实验中，某同学设计了如图所示的电路。理想变压器原线圈匝数，副线圈匝数。原线圈串联一个定值电阻后，接在有效值的正弦交流电源上（电源内阻不计）。副线圈连接一个可变电阻，其最大阻值为。电表均为理想电表。滑片从向滑动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 电流表的示数一直减小 B. 电压表的示数一直增大 C. 当时，副线圈输出功率最大，输出功率的最大值为12.5W D. 当滑片滑至中点时，原线圈的电流为1A 【答案】D 【解析】 【详解】AB．设原线圈电流为，副线圈电流为，原副线圈电压分别为。 由理想变压器特性：； 原边回路电压方程： 副边欧姆定律： 联立得： 滑片从→，减小，增大，减小。即AB选项错误。 C．当时，功率表达式，由均值不等式可得： 当时，输出功率最大，。即C选项错误。 D．此时，代入得：，即D选项正确。 故选D。 7. 如图所示，一绝缘圆筒倾斜放置，其中心轴线与水平面夹角为，半径为，圆筒内存在沿筒轴向下的匀强磁场，磁感应强度大小为。空间中同时存在水平向右的匀强电场（图中未画出），电场强度大小为。一质量为、电荷量为的小球从圆筒顶端边缘以垂直于筒轴且沿上表面的切线方向的初速度开始运动，运动过程中小球与圆筒接触但不挤压，小球运动至圆筒底端时的速度大小为初速度大小的3倍，不计小球与筒壁的摩擦及空气阻力，重力加速度为。则圆筒的长度为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据题意对小球受力分析可知，小球一方面沿圆筒内部做匀速圆周运动，一方面沿圆筒中心轴线方向做匀加速直线运动，合运动为螺旋运动，设初速度为，小球贴着筒壁运动时对筒壁的压力为0，根据洛伦兹力提供向心力有 沿圆筒中心轴线方向有， 又有 联立解得 故选B。 二、选择题：本题共3小题，每小题5分，共15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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 表面科学研究者利用自主研发的“超快扫描隧道显微镜”（USTM），首次在原子尺度上实时观测到甲烷分子在金属表面的扩散运动，并发现当温度从100K升高到300K时，甲烷分子的扩散速率提升了约3个数量级。该研究为理解催化剂表面的反应机理提供了直接实验依据。基于分子动理论的知识，下列说法正确的是（　　） A. 甲烷分子在金属表面的扩散运动，反映了甲烷分子在永不停息地做无规则运动 B. 实验中观测到的甲烷分子运动属于布朗运动 C. 该实验中温度升高扩散速率加快，说明温度越高分子热运动越剧烈 D. 温度升高时，甲烷分子扩散速率加快，是因为分子间的作用力随温度升高而增大 【答案】AC 【解析】 【详解】A．扩散现象的本质就是分子永不停息地做无规则热运动的体现，甲烷分子在金属表面的扩散运动，直接反映了甲烷分子的无规则运动，故A正确； B．布朗运动是悬浮微粒的运动，是分子无规则运动的间接反映，而这里观测到的是甲烷分子本身的运动，不属于布朗运动，故B错误； C．温度是分子热运动剧烈程度的标志，温度升高，分子热运动变剧烈，扩散速率加快，故C正确； D．分子间的作用力只和分子间距有关，和温度没有直接关系；温度升高扩散速率加快，是因为分子热运动的平均动能增大，而非分子间作用力增大，故D错误。 故选AC。 9. 夏日午后，一只蜻蜓在平静的湖面上方悬停，它的腹部末端以稳定的频率周期性地轻触水面，激起一圈圈向外扩散的圆形水波。小明用高速摄像机从侧面拍摄水面的起伏情况，绘制出了某一半径方向的时刻水面波形图，如图甲所示。P、Q为在波传播路径上放置的两片漂浮小树叶，此时，通过位移传感器记录树叶Q随水波振动的位移与时间变化的关系，得到如图乙所示的振动图像，且。为简化分析，将该水波近似视为简谐横波。下列说法正确的是（　　） A. 该波沿轴负方向传播 B. 树叶P再经过0.75 s通过的路程为15 cm C. 该波通过4m的障碍物时，不会发生明显的衍射现象 D. 从此时刻开始经过，树叶P和树叶Q的振动速度相同 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由振动图像知时，Q沿y轴的负方向振动，故该波沿轴负方向传播，故A正确； B．因由波动图像得，由振动图像得 故波速为 t=1 s时，波动方程为 已知 代入得 解得 P此时向上运动，又  P从y=5 cm到波峰即为波从1m传到需要时间 通过的路程为5 cm 剩余从波峰向下运动，最终 又走了约10 cm -2.59 cm =7.41 cm 总路程约12.41 cm<15 cm，故B错误。 C．明显衍射的条件是障碍物尺寸与波长相近或更小，本题波长λ=4 m，障碍物尺寸为4 m，与波长相等，会发生明显衍射，故C错误； D．波沿x负方向，任意点振动方程为 圆频率 代入参数得速度 （是以t=1 s为初始时刻）, 对P有 对Q有 代入  相位 相位  ，因此，速度相同，故D正确。 故选AD。 10. 如图所示，倾角为（，）的足够长的粗糙平行金属导轨固定，导轨间距为，其电阻可忽略。垂直于导轨平面向上的匀强磁场磁感应强度为。两导体棒MN、PQ垂直导轨放置。两导体棒的材质相同，长度均为，其中MN棒质量为、电阻为，PQ棒质量为。棒与导轨间的动摩擦因数都是。现将MN棒沿斜面向下以初速度释放。之后两棒始终与导轨垂直且接触良好。从释放MN棒到两棒恰好不碰撞，所经历的时间记为，关于此过程，下列说法正确的是（　　） A. MN棒刚开始运动时的加速度大小为 B. 流经PQ棒的电荷量为 C. MN棒产生的焦耳热为 D. MN棒运动的位移大小为 【答案】BCD 【解析】 【详解】A． MN棒与PQ棒的材质相同，长度均为，可知两棒的密度和电阻率相同，设密度为，电阻率为，横截面积分别为，，已知MN棒、PQ棒的质量分别为，，则有， 可得 已知MN棒的电阻为，设PQ棒的电阻为，则有， 联立解得 MN棒刚开始运动时，切割磁感线产生的感应电动势为 回路中的感应电流大小为 MN棒受到的安培力大小为 因，故在MN棒刚开始运动时，所受到的合力等于安培力，根据牛顿第二定律有 解得，故A错误； B．对MN棒受力分析，可知，对PQ棒受力分析，可知 即两棒的重力沿斜面向下的分力与滑动摩擦力平衡，根据 可知两棒所受的安培力大小相等；根据右手定则，可知在MNQP中产生顺时针的感应电流，根据左手定则，可知MN棒受到的安培力方向为沿斜面向上，PQ棒受到的安培力方向为沿斜面向下，即两棒所受到的安培力方向相反，故两棒组成的系统动量守恒，两棒最终达到共同速度，恰好不碰撞，设共同速度为，根据动量守恒有 解得 对PQ棒，根据动量定理有 ， 整理得 解得流经PQ棒的电荷量为，故B正确； C．根据能量守恒定律，可得两棒产生的总焦耳热为 故MN棒产生的焦耳热为，故C正确； D．在运动过程中的任意时刻，两棒组成的系统动量守恒，则有 左右两边同乘以时间，则有 可得 根据电量，，， 可得 联立解得MN棒运动的位移大小为，故D正确。 故选BCD。 三、实验题：本题共2小题，每空2分，共16分。 11. 2026年，我国“夸父二号”深空探测卫星搭载的大口径天文望远镜，采用了自主研发的高透低色散特种光学玻璃，其折射率是决定望远镜成像精度的核心性能指标。某中学物理实验小组参照教材实验，对该特种玻璃的折射率进行测量。 （1）如图甲所示，实验小组用插针法测量上下表面平行的特种光学玻璃砖的折射率。先将白纸平铺在木板上用图钉固定，在白纸上确定玻璃砖的上界面，将玻璃砖平放在白纸上，确定下界面；为入射光线与的交点，在直线上竖直插上、两枚大头针。该同学接下来完成的必要步骤有（　　）（多选）。 A. 插上大头针，使挡住的像 B. 插上大头针，使挡住和的像 C. 插上大头针，使仅挡住 D. 插上大头针，使挡住和、的像 （2）如图乙所示，以点为圆心、为半径画圆，与入射光线交于点，与折射光线交于点；过点向界面作垂线，垂足为，与的延长线交于点；以为圆心、（记为）为半径画另一圆。则玻璃的折射率________（用、表示）。 （3）实验过程中，若某同学不小心将玻璃砖向上平移了一段距离，如图丙所示（未改变玻璃砖的摆放方向），但作光路图时仍以原来画出的、为界面，则测得的折射率与真实值相比________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】（1）BD （2） （3）不变 【解析】 【小问1详解】 该同学接下来要完成的必要步骤有：确定P3大头针的位置的方法是插上大头针P3，使P3能挡住P1、P2的像；确定P4大头针的位置的方法是大头针P4能挡住P3和P1、P2的像。这样才表示4枚大头针处在同一条光线的传播路径上。 故选BD。 【小问2详解】 根据几何关系，玻璃的折射率 【小问3详解】 由题意可知，该同学在纸上正确画出了玻璃砖的两个界面、后，不小心碰了玻璃砖使它平移了少许，但是两界面间距没有发生变化，而其他操作都正确，则不会导致折射角变化，玻璃中的折射光线与画出的折射光线平行，测得折射率的测量值将不变。 12. 某实验小组在实验室练习使用多用电表，并尝试自主改装欧姆表。 甲同学按照图甲所示的电路搭建欧姆表，已知表头G的满偏电流，内阻，滑动变阻器（最大阻值为），电源电动势，。 （1）图甲电路中应为________（选填“红”或“黑”）表笔。 （2）先将调节滑动变阻器的滑片滑至最上端，再将a、b两只表笔短接，调节滑动变阻器使电流表指针满偏，则此时滑动变阻器接入电路的阻值为________Ω。 （3）将a、b两只表笔接在未知电阻两端，多用电表指针位置如图乙所示，则电阻的阻值为________。 （4）乙同学按照图丙改装该多用电表的内部电路，使其具有两个倍率，分别是“”和“”。当单刀双掷开关掷于1时，欧姆表的倍率为________（选填“”或“”），已知定值电阻，则定值电阻________。 【答案】（1）黑 （2）1316.8 （3）1000 （4） ①. ②. 18 【解析】 【小问1详解】 欧姆表内部，黑表笔连接的是电源的正极，电流从黑表笔流出，红表笔流入，所以图甲电路中应为黑表笔。 【小问2详解】 根据闭合电路欧姆定律有 解得 【小问3详解】 欧姆表内阻，所以欧姆表对应的倍率为，由图乙可知，待测电阻。， 【小问4详解】 [1]表头的满偏电流一定，通过并联电阻可以增大电流表的最大电流即量程，因开关接1时并联电阻为，开关接2时并联电阻为，则开关接1时分流较多，量程较大，即，根据欧姆表调零的原理有倍率，因电动势和一定，则改装后的电流表量程越小，欧姆表的倍率越大，则开关接1时量程大，倍率较小为倍率挡 [2]由于改装后的倍率是和，对应的欧姆表内阻分别为和，相当于表头G和、一起改装的电流表量程分别为和，所以，, 联立解得。 四、计算题：本题共3小题，共41分。 13. 如图甲所示，三才盖碗（又称“三才碗”）是中华茶艺的代表茶具，由碗盖（天）、碗身（人）、碗托（地）三部分组成，寓意“天、地、人”和谐统一。碗盖质量为，其圆形盖面的直径为，如图乙所示。初始时，碗内封闭的理想气体温度为。茶艺师将沸水注入碗中，迅速盖上碗盖，碗盖与碗身之间气密性良好，无气体泄漏，待碗内气体与热水达到热平衡后，碗盖恰好被顶起。已知外界大气压强恒为，重力加速度为，不计碗盖厚度及摩擦，忽略茶汤蒸发的影响。求： （1）碗盖恰好被顶起时，碗内气体的压强； （2）碗盖恰好被顶起时，碗内气体的温度。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 当碗盖刚好被顶起时，对碗盖进行受力分析，根据平衡关系有 其中 联立解得碗盖恰好被顶起时，碗内气体的压强为 【小问2详解】 刚将沸水注入碗中时，碗内封闭的气体温度为，压强为；当碗内气体与热水达到热平衡后，碗内封闭的气体压强为，设此时温度为，由于整个过程碗内气体的体积没变，则根据查理定律有 解得 14. 某物理研究小组同学设计的弹射装置如图所示，改变弹性势能，可改变小物块水平进入圆弧轨道点的速度。弹簧左端固定在挡板A上，右端与质量为的小物块（可视为质点）接触（未拴接），质量为、半径为、圆心角为的光滑圆弧轨道固定在光滑水平地面上，最低点与水平地面相切。质量为的长木板放置在右上方无限长的光滑水平平台的左侧，圆弧轨道点与木板上表面的竖直高度差，小物块与长木板间的动摩擦因数，，，重力加速度。 （1）若小物块恰好到达点，求此次实验弹簧的弹性势能； （2）若某次实验小物块从点离开圆弧轨道，恰好无碰撞的滑上长木板的左端，且刚好未从长木板的右端滑下，求长木板的长度； （3）若不固定圆弧轨道，某次实验小物块恰好到达点，求小物块再次回到点时，对圆弧轨道的压力大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小物块从弹离到经过圆弧面轨道点过程有 可得 【小问2详解】 小物块从圆弧面点到长木板左端过程有 可得 小物块在弧面点有 可得 当小物块与长木板共速有 可得 对小物块与长木板系统有 可得 【小问3详解】 设小物块第一次到点的速度为，小物块滑上圆弧轨道后，系统水平方向动量守恒，恰好不从点离开物块，则两者共速，有 对小物块与圆弧轨道系统有 可得 小物块再次回到点时，有， 解得， 小物块相对圆弧轨道的运动速度为 圆弧轨道对小物块的支持力满足 小物块对圆弧轨道的压力 解得 15. 如图所示，在平面直角坐标系中，第一象限内存在一个垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域，磁场半径，且该圆与轴、轴分别相切于、两点；第二象限内充满沿轴负方向的匀强电场，第三、四象限内，沿轴负方向依次分布着宽度均为、方向垂直纸面向里的等间隔匀强磁场，磁感应强度依次为、、……、。一带正电粒子从轴上点（坐标）处射出，然后以沿轴正方向的速度经过轴上点（坐标），随后粒子进入第一象限，并从点射出圆形磁场进入第三、四象限的等间隔磁场区域。已知，。粒子的比荷，，，不计粒子重力。求： （1）第二象限内匀强电场的场强以及第一象限圆形磁场的磁感应强度的大小； （2）粒子从点运动到点的时间（取，答案保留两位有效数字）； （3）粒子进入第三、四象限的等间隔磁场后，运动过程中离轴最远的距离。 【答案】（1）， （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 带电粒子在第二象限电场中，水平方向匀速运动 竖直方向匀减速运动 根据牛顿第二定律 解得， 带电粒子在第一象限磁场中运动轨迹如图所示 由几何关系可得轨迹半径 洛伦兹力提供向心力 可得 【小问2详解】 根据轨迹图中的几何关系可知 解得 带电粒子在第一象限无场区的运动时间 解得 带电粒子在第一象限匀强磁场运动中有 ， 解得 则粒子从运动到点的时间 【小问3详解】 在水平方向很短的时间内，由动量定理有 求和可得 粒子从进入三、四象限磁场到从到距离轴最远时，粒子速度大小仍然为，方向沿轴正方向，则有 即 解得 由于，所以粒子能够到达第六层磁场，则有 解得 则有 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 湖南省长沙市周南中学2026年5月高二期中检测卷 物理 （本试卷共8页，15题，考试用时75分钟，全卷满分100分） 注意事项： 1、答题前，先将自己的班级、姓名、准考证号写在试题卷和答题卡上，并将准考证条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2、选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上相应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3、非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4、考试结束后，将答题卡上交。 一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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. 核废料安全处置是核能可持续发展的关键，我国“十五五”规划将核废料处理与核安全技术攻关列为能源领域重点任务。锕系元素镅（）是乏燃料后处理产生的高放废液中长期放射毒性的典型核素，其半衰期约为年，可自发衰变生成镎（）并释放粒子。下列说法正确的是（　　） A. 该核反应为衰变 B. 经过年，个镅原子核中剩余个数为个 C. 将镅加热到高温，其半衰期会缩短 D. 镅的比结合能小于镎的比结合能 2. 某量子通信地面站的经典辅助系统中，有一台高频电磁波发射装置，其核心电路如图所示，为振荡电路。关于振荡电路和电磁波，下列说法正确的是（　　） A. 振荡电路中，振荡电流的周期随自感系数的增大而增大 B. 电磁波在不同介质中的传播速度大小都相同 C. 根据麦克斯韦电磁场理论，变化的电场周围一定产生变化的磁场 D. 电容器放电过程中，电容器极板间的电场能逐渐增大 3. 某小型水力发电站采用旋转电枢式发电机，其简化模型如图所示。矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动。已知线圈匝数，面积，不计内阻，电刷P、Q外接电阻，磁感应强度。线圈以角速度匀速转动，电流表为理想电流表。从图示位置开始计时，下列说法正确的是（　　） A. 线圈中感应电动势的瞬时值表达式为 B. 线圈转过时，电流表的示数为 C. 线圈转过的过程中，通过线圈某横截面的电荷量为5C D. 线圈转动一周的过程中，电阻产生的焦耳热为 4. 2025年12月，我国首台自主研制的“质子治疗230”医用回旋加速器在合肥正式交付使用。该设备可将质子加速到能量约230MeV，用于精准杀灭肿瘤细胞。其核心结构如图所示，D形盒半径为，磁感应强度大小为，两盒间狭缝接有交变电压。已知质子质量为、电荷量为。现保持磁场不变，欲用同一台设备加速氦核（粒子，质量为质子的4倍、电荷量为质子的2倍），需对交变电压的频率进行相应调整。不计相对论效应及粒子在狭缝中的运动时间。下列说法正确的是（　　） A. 加速质子时，交变电压的频率为 B. 加速氦核时，交变电压的频率应调整为原来的2倍 C. 氦核引出时的最大动能是质子引出时的4倍 D. 氦核和质子在磁场中运动的时间相同 5. 工厂在生产金属工件时，利用水平传送带运送一个单匝闭合圆形金属线框。该线框由均匀导线制成，质量，半径，总电阻。传送带以速度带动线框匀速通过一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度。线框的运动方向与磁场边界成角。当线框运动到图示位置时（圆心角，、为线框与磁场边界上的交点），下列说法正确的是（　　） A. 线框中感应电流的方向为逆时针 B. 线框受到的安培力方向与运动方向相反 C. 线框受到的安培力大小为 D. 、两点间的电势差为 6. 在“探究理想变压器负载特性”的实验中，某同学设计了如图所示的电路。理想变压器原线圈匝数，副线圈匝数。原线圈串联一个定值电阻后，接在有效值的正弦交流电源上（电源内阻不计）。副线圈连接一个可变电阻，其最大阻值为。电表均为理想电表。滑片从向滑动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 电流表的示数一直减小 B. 电压表的示数一直增大 C. 当时，副线圈输出功率最大，输出功率的最大值为12.5W D. 当滑片滑至中点时，原线圈的电流为1A 7. 如图所示，一绝缘圆筒倾斜放置，其中心轴线与水平面夹角为，半径为，圆筒内存在沿筒轴向下的匀强磁场，磁感应强度大小为。空间中同时存在水平向右的匀强电场（图中未画出），电场强度大小为。一质量为、电荷量为的小球从圆筒顶端边缘以垂直于筒轴且沿上表面的切线方向的初速度开始运动，运动过程中小球与圆筒接触但不挤压，小球运动至圆筒底端时的速度大小为初速度大小的3倍，不计小球与筒壁的摩擦及空气阻力，重力加速度为。则圆筒的长度为（　　） A. B. C. D. 二、选择题：本题共3小题，每小题5分，共15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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 表面科学研究者利用自主研发的“超快扫描隧道显微镜”（USTM），首次在原子尺度上实时观测到甲烷分子在金属表面的扩散运动，并发现当温度从100K升高到300K时，甲烷分子的扩散速率提升了约3个数量级。该研究为理解催化剂表面的反应机理提供了直接实验依据。基于分子动理论的知识，下列说法正确的是（　　） A. 甲烷分子在金属表面的扩散运动，反映了甲烷分子在永不停息地做无规则运动 B. 实验中观测到的甲烷分子运动属于布朗运动 C. 该实验中温度升高扩散速率加快，说明温度越高分子热运动越剧烈 D. 温度升高时，甲烷分子扩散速率加快，是因为分子间的作用力随温度升高而增大 9. 夏日午后，一只蜻蜓在平静的湖面上方悬停，它的腹部末端以稳定的频率周期性地轻触水面，激起一圈圈向外扩散的圆形水波。小明用高速摄像机从侧面拍摄水面的起伏情况，绘制出了某一半径方向的时刻水面波形图，如图甲所示。P、Q为在波传播路径上放置的两片漂浮小树叶，此时，通过位移传感器记录树叶Q随水波振动的位移与时间变化的关系，得到如图乙所示的振动图像，且。为简化分析，将该水波近似视为简谐横波。下列说法正确的是（　　） A. 该波沿轴负方向传播 B. 树叶P再经过0.75 s通过的路程为15 cm C. 该波通过4m的障碍物时，不会发生明显的衍射现象 D. 从此时刻开始经过，树叶P和树叶Q的振动速度相同 10. 如图所示，倾角为（，）的足够长的粗糙平行金属导轨固定，导轨间距为，其电阻可忽略。垂直于导轨平面向上的匀强磁场磁感应强度为。两导体棒MN、PQ垂直导轨放置。两导体棒的材质相同，长度均为，其中MN棒质量为、电阻为，PQ棒质量为。棒与导轨间的动摩擦因数都是。现将MN棒沿斜面向下以初速度释放。之后两棒始终与导轨垂直且接触良好。从释放MN棒到两棒恰好不碰撞，所经历的时间记为，关于此过程，下列说法正确的是（　　） A. MN棒刚开始运动时的加速度大小为 B. 流经PQ棒的电荷量为 C. MN棒产生的焦耳热为 D. MN棒运动的位移大小为 三、实验题：本题共2小题，每空2分，共16分。 11. 2026年，我国“夸父二号”深空探测卫星搭载的大口径天文望远镜，采用了自主研发的高透低色散特种光学玻璃，其折射率是决定望远镜成像精度的核心性能指标。某中学物理实验小组参照教材实验，对该特种玻璃的折射率进行测量。 （1）如图甲所示，实验小组用插针法测量上下表面平行的特种光学玻璃砖的折射率。先将白纸平铺在木板上用图钉固定，在白纸上确定玻璃砖的上界面，将玻璃砖平放在白纸上，确定下界面；为入射光线与的交点，在直线上竖直插上、两枚大头针。该同学接下来完成的必要步骤有（　　）（多选）。 A. 插上大头针，使挡住的像 B. 插上大头针，使挡住和的像 C. 插上大头针，使仅挡住 D. 插上大头针，使挡住和、的像 （2）如图乙所示，以点为圆心、为半径画圆，与入射光线交于点，与折射光线交于点；过点向界面作垂线，垂足为，与的延长线交于点；以为圆心、（记为）为半径画另一圆。则玻璃的折射率________（用、表示）。 （3）实验过程中，若某同学不小心将玻璃砖向上平移了一段距离，如图丙所示（未改变玻璃砖的摆放方向），但作光路图时仍以原来画出的、为界面，则测得的折射率与真实值相比________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 12. 某实验小组在实验室练习使用多用电表，并尝试自主改装欧姆表。 甲同学按照图甲所示的电路搭建欧姆表，已知表头G的满偏电流，内阻，滑动变阻器（最大阻值为），电源电动势，。 （1）图甲电路中应为________（选填“红”或“黑”）表笔。 （2）先将调节滑动变阻器的滑片滑至最上端，再将a、b两只表笔短接，调节滑动变阻器使电流表指针满偏，则此时滑动变阻器接入电路的阻值为________Ω。 （3）将a、b两只表笔接在未知电阻两端，多用电表指针位置如图乙所示，则电阻的阻值为________。 （4）乙同学按照图丙改装该多用电表的内部电路，使其具有两个倍率，分别是“”和“”。当单刀双掷开关掷于1时，欧姆表的倍率为________（选填“”或“”），已知定值电阻，则定值电阻________。 四、计算题：本题共3小题，共41分。 13. 如图甲所示，三才盖碗（又称“三才碗”）是中华茶艺的代表茶具，由碗盖（天）、碗身（人）、碗托（地）三部分组成，寓意“天、地、人”和谐统一。碗盖质量为，其圆形盖面的直径为，如图乙所示。初始时，碗内封闭的理想气体温度为。茶艺师将沸水注入碗中，迅速盖上碗盖，碗盖与碗身之间气密性良好，无气体泄漏，待碗内气体与热水达到热平衡后，碗盖恰好被顶起。已知外界大气压强恒为，重力加速度为，不计碗盖厚度及摩擦，忽略茶汤蒸发的影响。求： （1）碗盖恰好被顶起时，碗内气体的压强； （2）碗盖恰好被顶起时，碗内气体的温度。 14. 某物理研究小组同学设计的弹射装置如图所示，改变弹性势能，可改变小物块水平进入圆弧轨道点的速度。弹簧左端固定在挡板A上，右端与质量为的小物块（可视为质点）接触（未拴接），质量为、半径为、圆心角为的光滑圆弧轨道固定在光滑水平地面上，最低点与水平地面相切。质量为的长木板放置在右上方无限长的光滑水平平台的左侧，圆弧轨道点与木板上表面的竖直高度差，小物块与长木板间的动摩擦因数，，，重力加速度。 （1）若小物块恰好到达点，求此次实验弹簧的弹性势能； （2）若某次实验小物块从点离开圆弧轨道，恰好无碰撞的滑上长木板的左端，且刚好未从长木板的右端滑下，求长木板的长度； （3）若不固定圆弧轨道，某次实验小物块恰好到达点，求小物块再次回到点时，对圆弧轨道的压力大小。 15. 如图所示，在平面直角坐标系中，第一象限内存在一个垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域，磁场半径，且该圆与轴、轴分别相切于、两点；第二象限内充满沿轴负方向的匀强电场，第三、四象限内，沿轴负方向依次分布着宽度均为、方向垂直纸面向里的等间隔匀强磁场，磁感应强度依次为、、……、。一带正电粒子从轴上点（坐标）处射出，然后以沿轴正方向的速度经过轴上点（坐标），随后粒子进入第一象限，并从点射出圆形磁场进入第三、四象限的等间隔磁场区域。已知，。粒子的比荷，，，不计粒子重力。求： （1）第二象限内匀强电场的场强以及第一象限圆形磁场的磁感应强度的大小； （2）粒子从点运动到点的时间（取，答案保留两位有效数字）； （3）粒子进入第三、四象限的等间隔磁场后，运动过程中离轴最远的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $