四川省成都市石室中学2025-2026学年高二下学期第16周专项练习物理试卷

**基本信息** 成都石室中学2027届第16周物理专项练习，以高中物理核心知识为载体，通过生活情境（如自热米饭）、科技应用（如降噪器、质谱仪）设计试题，考查物理观念、科学思维与科学探究，适配周测巩固与能力提升需求。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|7题28分|静电场、波动、电路等|第2题以“环腔式降噪器”考查波的干涉，体现科技情境| |多选题|3题18分|变压器、磁电式电流表等|第9题结合电流表结构分析，渗透科学本质理解| |实验题|2题15分|折射率测量、电压表内阻测量|第11题用激光测折射率，设计图像法处理数据，强化科学探究| |解答题|3题39分|气体实验定律、质谱仪、电磁感应综合|第15题电磁感应综合题，融合动量守恒与电路分析，考查模型建构与科学推理|

成都石室中学2027届第16周物理专项练习 第Ⅰ卷（选择题 共46分） 一、单选题（本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。） 1．某同学在学习了静电场及其应用后，归纳整理了如下笔记，其中错误的是（　　） A．自然界中的电荷只有正电荷和负电荷两种 B．点电荷和元电荷都类似于质点，都是一种理想化模型 C．电场是物质存在的一种形式 D．仅受电场力的带电粒子在电场中的运动轨迹与电场线不一定重合 2．如图为一“环腔式”降噪器的原理图，可以对高速气流产生的噪声进行降噪。波长为的声波沿水平管道自左侧入口进入后分成上、下两部分，分别通过通道①、②继续向前传播，在右侧汇聚后噪声减弱，其中通道①的长度为10，下列说法正确的是（　　） A．该降噪器是利用波的衍射原理设计的 B．通道②的长度可能为8.5 C．通道②的长度可能为8 D．该降噪器对所有频率的声波均能起到降噪作用 3．对如图所示的含光敏电阻（阻值随光照强度的增大而减小）的闭合电路，、是定值电阻，电源的电动势和内阻分别为E、r，电流表是理想电流表，闭合开关S，增大光敏电阻的光照强度，下列说法正确的是（     ） A．电源的内电压减小 B．两端的电压增大 C．电流表的示数增大 D．光敏电阻的功率一定增大 4．时下流行一种“自热米饭”，底层有一发热包，加入水后，将饭菜层盖上，在底层会密封一部分气体，发热包中物质与水反应放出大量的热，一段时间后饭菜即被加热。底层内的气体可视为理想气体，忽略加热过程中饭盒的体积变化，下列说法正确的是（  ） A．加热后底层气体分子的平均动能增大 B．加热后底层所有气体分子的运动速率均增大 C．加热后底层气体对饭菜做功，气体的内能不发生变化 D．加热后底层气体的压强不变 5．如右图所示，是一直角三棱镜的横截面，，。一细光束从AB边上的D点以与AB边成45°角射入三棱镜，AD长度为a，AC长度为，三棱镜的折射率，光在真空中的传播速度为c，光在三棱镜中传播的时间为（　　） A． B． C． D． 6．如图所示，在光滑的水平桌面上有一根长直通电导线MN，通有电流I，方向由M到N，一个边长为L的正方形金属线框在外力的作用下垂直于导线向右以v0的速度做匀速运动，线框电阻为R，已知长直导线在其周围空间产生的磁场大小，其中k是常数，I是导线中的电流，r是空间某点到导线的垂直距离，则当线框运动到左边框与导线的距离为L时，线框中的感应电流的大小及方向为（　　） A．、顺时针 B．、顺时针 C．、逆时针 D．、逆时针 7．如图所示，在以O点为圆心、半径为R的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。圆形区域外有大小相等、方向相反、范围足够大的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q（q>0）的带电粒子沿直径AC方向从A点射入圆形区域。不计重力，下列说法正确的是（　　） A．粒子的运动轨迹可能经过O点 B．粒子射出圆形区域时的速度方向不一定沿该区域的半径方向 C．粒子连续两次由A点沿AC方向射入圆形区域的最小时间间隔为 D．若粒子从A点射入到从C点射出圆形区域用时最短，粒子运动的速度大小为 二、多项选择题（本题包括3小题，每小题6分，共18分。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。） 8．如图，理想变压器的副线圈接入电路的匝数可通过滑动触头T调节，副线圈回路接有滑动变阻器R、定值电阻和、开关S。S处于闭合状态，在原线圈电压不变的情况下，为提高的热功率，可以（　　） A．保持T不动，滑动变阻器R的滑片向f端滑动 B．将T向b端移动，滑动变阻器R的滑片位置不变 C．将T向a端移动，滑动变阻器R的滑片向f端滑动 D．将T向b端移动，滑动变阻器R的滑片向e端滑动 9．如图甲是磁电式电流表的结构简图，线圈绕在一个与指针、转轴相连的铝框骨架上，蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向分布，同一圆周上磁感应强度大小处处相等，如图乙所示。当线圈通以如图乙所示方向电流时，下列说法正确的是（ ） A．线圈将按顺时针方向（正视）转动 B．更换磁性更强的磁铁会增大电流表的量程 C．增加线圈匝数会增大电流表的量程 D．在搬运电流表的过程中将其接线柱用导线短接可减小指针的摆动 10．水平地面上方空间存在与水平方向成30°角斜向右上方的匀强电场，将一带正电的小球从电场中A点以速度v水平向左抛出。小球所受电场力和重力大小相等，小球经过B点时速度大小也为v，重力加速度为g，则（ ） A．小球的最小速度为 B．AB连线与水平方向的夹角为60° C．小球运动到B点时速度与水平方向的夹角为30° D．小球运动到B点时，其电势能最大 第Ⅱ卷（非选择题 共54分） 三、实验题（本题共2个小题，第11题6分，第12题9分，共15分） 11．(6分)某同学利用激光测量半圆柱体玻璃砖的折射率，具体步骤如下： ①平铺白纸，用铅笔画两条互相垂直的直线和，交点为O。将半圆柱体玻璃砖的平直边紧贴，并使其圆心位于O点，画出玻璃砖的半圆弧轮廓线，如图（a）所示。 ②将一细激光束沿CO方向以某一入射角射入玻璃砖，记录折射光线与半圆弧的交点M。 ③拿走玻璃砖，标记CO光线与半圆弧的交点P。 ④分别过M、P作BB'的垂线、，、是垂足，并用米尺分别测量、的长度x和y。 ⑤改变入射角，重复步骤②③④，得到多组x和y的数据。根据这些数据作出图像，如图（b）所示。 (1)关于该实验，下列说法正确的是_____（单选，填标号）。 A．入射角越小，误差越小 B．激光的平行度好，比用插针法测量更有利于减小误差 C．选择圆心O点作为入射点，是因为此处的折射现象最明显 (2)根据图像，可得玻璃砖的折射率为 （保留三位有效数字）。 (3)若描画的半圆弧轮廓线半径略大于玻璃砖的实际半径，则折射率的测量结果 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。 12．(9分)学生实验小组要测量量程为3V的电压表V的内阻。可选用的器材有：多用电表，电源E（电动势5V），电压表V1（量程5V，内阻约3kΩ），定值电阻（阻值为800Ω），滑动变阻器（最大阻值50Ω），滑动变阻器（最大阻值5kΩ），开关S，导线若干。 完成下列填空： (1)利用多用电表粗测待测电压表的内阻。首先应 （把下列实验步骤前的字母按正确操作顺序排列）； A．将红、黑表笔短接 B．调节欧姆调零旋钮，使指针指向零欧姆 C．将多用电表选择开关置于欧姆挡“×10”位置 再将多用电表的红、黑表笔分别与待测电压表的 填“正极、负极”或“负极、正极”）相连，欧姆表的指针位置如图（a）中直线Ⅰ所示。为了减少测量误差，应将选择开关旋转到欧姆挡 （填“×1”“×100”或“”）位置，重新调节后，测量得到指针位置如图（a）中直线Ⅱ所示，则测得的该电压表内阻为 kΩ（结果保留1位小数）； (2)为了提高测量精度，他们设计了如图（b）所示的电路，其中滑动变阻器应选 （填“”或“”），闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应置于 （填“a”或“b”）端； ( Ⅱ ) ( Ⅰ ) (3)闭合开关S，滑动变阻器滑片滑到某一位置时，电压表，待测电压表的示数分别为、，则待测电压表内阻 （用、U和表示）； (4)测量得到，则待测电压表内阻 （结果保留3位有效数字）。 四、解答题（本题共3个小题，共39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，有数值运算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13．(10分)如图所示，一内径均匀的导热U形管竖直放置，右侧管口封闭，左侧上端与大气相通，一段水银柱D和一个光滑轻质活塞C将A、B两部分空气封在管内。初始稳定状态下，A气柱长度为lA=9cm，B气柱长度为lB=6cm，两管内水银面的高度差h=10cm。已知大气压强恒为p0=76cmHg，环境温度恒为T0=297K。回答下列问题： （1）求初始稳定状态下B气体的压强pB； （2）为使左右两管内液面等高，现仅对B气体缓慢加热，求两液面等高时，气体的温度TB。 14．(13分)质谱仪是最早用来测定微观粒子比荷的精密仪器，某一改进后带有速度选择器的质谱仪能更快测定粒子的比荷，其原理如图所示，A为粒子加速器，加速电压为，B为速度选择器，其中磁场与电场正交，磁场磁感应强度为，两板距离为d，C为粒子偏转分离器，磁感应强度为，今有一比荷未知的正粒子P，不计重力，从小孔“飘入”（初速度为零），经加速后，该粒子从小孔以速度v进入速度选择器B并恰好通过，粒子从小孔进入分离器C后做匀速圆周运动，打在照相底片D点上。求： （1）粒子P的比荷为多大； （2）速度选择器的电压应为多大； （3）另一同位素正粒子Q同样从小孔“飘入”，保持和d不变，调节的大小，使粒子Q能通过速度选择器进入分离器C，最后打到照相底片上的F点（在D点右侧），测出F点与D点距离为x，若粒子带电量均为q，计算P、Q粒子的质量差绝对值。 15．(16分)如图所示，两足够长平行金属直导轨MN、PQ的间距为L，固定在同一水平面内，直导轨在左端M、P点分别与两条竖直固定、半径为L的圆弧导轨相切。MP连线与直导轨垂直，其左侧无磁场，右侧存在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场。长为L、质量为m、电阻为R的金属棒ab跨放在两圆弧导轨的最高点。质量为2m、电阻为6R的均匀金属丝制成一个半径为L的圆环，水平放置在两直导轨上，其圆心到两直导轨的距离相等。忽略导轨的电阻、所有摩擦以及金属环的可能形变，金属棒、金属环均与导轨始终接触良好，重力加速度大小为g。现将金属棒ab由静止释放，求 （1）ab刚越过MP时产生的感应电动势大小； （2）金属环刚开始运动时的加速度大小； （3）为使ab在整个运动过程中不与金属环接触，金属环圆心初始位置到MP的最小距离。 成都石室中学2027届第16周物理专项练习 参考答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 B B C A C A D AC AD BD 1．【答案】B 【详解】A．自然界中的电荷只有正电荷和负电荷两种，A正确，不符合题意； B．点电荷类似于质点，是一种理想化模型，元电荷是指最小电荷量，B错误，符合题意； C．电场是物质存在的一种形式，C正确，不符合题意； D．仅受电场力的带电粒子在电场中的运动轨迹上某点的切线方向为速度方向，而电场线上某点的切线方向为电场强度方向，与带电粒子所受的电场力方向相同或相反，若电场线与轨迹重合，带电粒子的速度方向与合力方向共线，粒子一定做直线运动，若电场线为曲线，轨迹与电场线必定不重合，D正确，不符合题意。 故选B。 2．【答案】B 【详解】A．该降噪器是利用声波干涉原理设计，A错误； BCD．根据波的叠加原理可知，该降噪器对于路程差为（n＝0，1，2，3…） 声波降噪效果良好，对不符合上述条件的声波降噪作用较差，甚至不能起到降噪作用，故而并非对所有波长或频率的声波均有效，CD错误，B正确。 故选B。 3．【答案】C 【详解】A．增大光敏电阻的光照强度，光敏电阻的电阻减小，总电阻减小，    由闭合电路欧姆定律可得通过内阻的电流增大，由欧姆定律可得，电源的内电压增大，A错误； B．由闭合电路欧姆定律可得的电压即外电压减小，B错误； C．的电流减小，则、以及电流表的电流均增大，C正确； D．减小，电流增大，则功率不一定增大，D错误。 故选C。 4．【答案】A 【详解】AB．加热后，温度升高，气体分子的平均动能增大，但并不是盒内每一个气体分子速率都增大了，故A正确，B错误； CD．底层内的气体可视为理想气体，温度升高，底层气体的内能增加，根据理想气体状态方程 加热过程视为等容变化做功为零，则加热后底层气体压强变大，故CD错误。故选A。 5．【答案】C 【详解】光线在AB界面上发生折射，光路图如图所示 因 故AB面折射角 因为 所以在中，是等腰三角形，根据几何关系可得光束在AC界面上的入射角，大于临界角，因此光线在AC边发生全反射。根据光路图结合几何关系可知，由几何关系有 AD=DE=a AE=2ADcos30° EF= (AC-AE) cos30° 根据公式 联立解得 故选C。 6．【答案】A 【详解】由右手螺旋定则知导线在其右侧产生的磁场方向垂直于纸面向里，由知导线右侧磁场的大小从左至右逐渐减小，故线框运动过程中磁通量逐渐减小，由楞次定律知感应电流方向为顺时针；其次，线框产生的总电动势由左右两边导线切割磁感线产生的电动势叠加而成，即 故感应电流的大小 故选A。 7．【答案】D 【详解】AB．在圆形匀强磁场区域内，沿着径向射入的粒子，总是沿径向射出的；根据圆的特点可知粒子的运动轨迹不可能经过O点，故AB错误； C．粒子连续两次由A点沿AC方向射入圆形区域，时间最短则根据对称性可知轨迹如图 则最短时间有 故C错误； D．粒子从A点射入到从C点射出圆形区域用时最短，则轨迹如图所示 设粒子在磁场中运动的半径为r，根据几何关系可知 根据洛伦兹力提供向心力有 可得 故D正确。 8．【答案】AC 【详解】A．保持T不动，根据理想变压器的性质可知副线圈中电压不变，当滑动变阻器R的滑片向f端滑动时，R与串联后的总电阻减小，电流增大，根据可知此时热功率增大，故A正确； B．将T向b端移动，副线圈匝数变小，故副线圈两端电压变小，滑动变阻器R的滑片位置不变时，通过的电流减小，故热功率减小，故B错误； C．将T向a端移动，副线圈匝数增加，故副线圈两端电压变大，滑动变阻器R的滑片向f端滑动，R与串联后的总电阻减小，电流增大，此时热功率增大，故C正确； D．将T向b端移动，副线圈匝数减少，故副线圈两端电压变小，滑动变阻器R的滑片向e端滑动，R与串联后的总电阻增大，电流减小，此时热功率减小，故D错误。 故选AC。 9．【答案】AD 【详解】A．由左手定则可知，a导线受到的安培力向上，b导线受到的安培力向下，线圈按顺时针方向（正视）转动，故A选项正确；BC．更换磁性更强的磁铁或增加线圈匝数，会使得在相同电流情况下线圈所受安培力增大，指针稳定时的偏转角更大，因此电流表的量程减小，故BC选项错误；D．在搬运电流表的过程中将电流表的接线柱用导线短接，在指针发生摆动时，线圈中将产生感应电流，感应电流受到的安培力方向与线圈的转动方向相反，将阻碍线圈的转动，从而减小指针的摆动。故D选项正确。故选AD。 10．【答案】BD 【详解】根据题意，作出小球的受力示意图，如图所示，因为小球所受电场力和重力大小相等，且夹角为120°，所以电场力和重力的合力F合=mg，方向与竖直方向夹角为60°。小球从A点水平向右抛出后做类斜抛运动，将初速度分解为沿合外力方向的v∥和垂直于合外力方向的v⊥，当小球沿合外力方向的分速度减为零时，速度最小，最小速度为v⊥=vcos60°=，故A选项错误。因为小球运动到B点时速度大小也为v，根据动能定理，小球从A到B合外力做功为零，故AB连线与合外力垂直，与水平方向的夹角为60°，故B选项正确。根据运动的对称性可知，小球运动到B点时，速度与AB连线的夹角为60°，与水平方向的夹角也为60°，如图所示，故C选项错误。由几何关系可知，小球运动到B点时速度方向与电场力垂直，A到B电场力做负功，经过B点后电场力做正功，故小球运动到B点时，电势能最大，故D选项正确。故选BD. 11．【答案】(1)B (2)1.57 (3)不变 【详解】（1）A．入射角适当即可，不能太小，入射角太小，导致折射角太小，测量的误差会变大，故A错误； B．激光的平行度好，比用插针法测量更有利于减小误差，故B正确； C．相同的材料在各点的折射效果都一样，故C错误。故选B。 （2）设半圆柱体玻璃砖的半径为，根据几何关系可得入射角的正弦值为 折射角的正弦值为 折射率 可知图像斜率大小等于折射率，即 （3）根据（2）中数据处理方法可知描画的半圆弧轮廓线半径略大于玻璃砖的实际半径，则折射率的测量结果不变。 12．【答案】(1) CAB 负极、正极 ×100 1.6 (2) a (3) (4)1.57 【详解】（1）[1]利用多用电表粗测待测电压表的内阻。首先应选择欧姆档即C选项：将多用电表选择开关置于欧姆挡“×10”位置；接着将红、黑表笔短接即A选项；进行欧姆调零即B选项：调节欧姆调零旋钮，使指针指向零欧姆。 故首先操作顺序为CAB。 [2]多用电表使用时电流“红进黑出”的规则可知：测量电阻时电源在多用电表表内，故将多用电表的红、黑表笔分别与待测电压表的“负极、正极”相连。 [3]读数时欧姆表的指针位置如图（a）中虚线Ⅰ所示，偏转角度较小即倍率选择过小，为了减少测量误差，应将选择开关旋转到欧姆挡倍率较大处，而根据表中数据可知选择“”倍率又过大，故应选择欧姆挡“×100”的位置； [4]测量得到指针位置如图（a）中实线Ⅱ所示，则组测得到的该电压表内阻为 （2）[1]图（b）所示的电路，滑动变阻器采用的是分压式连接，为了方便调节，应选最大阻值较小的滑动变阻器即； [2]为保护电路，且测量电路部分电压从零开始条件，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应置于a端。 （3）通过待测电压表的电流大小与定值电阻电流相同为 根据欧姆定律得待测电压表的阻值为 （4）测量得到，带入待测电压表的阻值表达式则待测电压表内阻 13．【答案】（1）；（2） 【详解】（1）初始稳定状态下B气体的压强 （2）B部分气体初状态压强 初状态体积 初状态温度 B部分气体末状态压强 末状态体积 根据理想气体状态方程 解得 14．【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】（1）粒子在加速器中加速过程，由动能定理得 可得 （2）在速度选择器中 解得 （3）粒子P在分离器C后做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则 由题意得，Q粒子进入分离器的速度与P粒子的速度相同，则 由几何关系得 解得 15．【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】（1）根据题意可知，对金属棒ab由静止释放到刚越过MP过程中， 由动能定理有 解得 则ab刚越过MP时产生的感应电动势大小为 （2）根据题意可知，金属环在导轨间两段圆弧并联接入电路中，轨道外侧的两段圆弧金属环被短路，由几何关系可得，每段圆弧的电阻为 可知，整个回路的总电阻为 ab刚越过MP时，通过ab的感应电流为 对金属环由牛顿第二定律有 解得 （3）根据题意，结合上述分析可知，金属环和金属棒ab所受的安培力等大反向，则系统的动量守恒，由于金属环做加速运动，金属棒做减速运动，为使ab在整个运动过程中不与金属环接触，则有当金属棒ab和金属环速度相等时，金属棒ab恰好追上金属环，设此时速度为。 由动量守恒定律有 解得 对金属棒，由动量定理有 则有 设金属棒运动距离为，金属环运动的距离为，则有 联立解得 则金属环圆心初始位置到MP的最小距离 4 学科网（北京）股份有限公司 $