内容正文:
2025—2026学年下学期高二物理学科阶段性作业参考答案
题号
1
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7
8
9
10
答案
A
C
C
D
B
B
D
BD
AD
BC
11.(1)ABC (2) (3)AB
12.(1)> (2)1.6×10-7 BD (3)不能
13.(1) (2)
【详解】(1)如图(a)所示时,设此时的气体压强为,对活塞分析有 2分
设图(b)中的气体压强为p2,对活塞分析有p0S+Mgsin37°=p2S 2分
根据玻意耳定律,有p1S·0.8h=p2Sh 1分
联立可解得 1分
(2)根据盖吕萨克定律,有 2分
解得 2分
14.(1)30 V (2)2 A (3)45 W
【详解】(1)由题可知,线框产生的最大电动势为
2分
电动势的有效值为 2分
(2)把副线圈和电阻箱的电阻等效到原线圈的电路中,其等效电阻为
2分
根据闭合电路的欧姆定律可知,
此时电流表的示数为 2分
(3)把副线圈和电阻箱的电阻等效到原线圈的电路中,其等效电阻为
原线圈的电路中,电源的电动势
内阻r=R1=5 Ω. 2分
当电源的输出功率最大,副线圈的功率最大,则有
故当R等效=r时,电源输出功率最大,
则副线圈的最大功率 2分
15.(1) (2),
【详解】(1)线框匀速时,ab、cd边磁场差ΔB=kL 2分
切割磁感线产生的感应电动势E=ΔB·2L·v0=2kL2v0
感应电流 2分
线框最终以速度v0做匀速运动,安培力合力
代入数据可得
解得 2分
(2)初速度v0分解为水平
竖直
水平方向:无外力,且水平运动时,ab、cd边磁场无差异(y不变),不产生感应电流,水平速度保持 4分
竖直方向:切割磁感线产生感应电流,安培力阻碍运动,最终竖直分速度减为0(稳定后无竖直切割)。
故稳定速度
设竖直运动中某时刻速度为vy
线框匀速时,ab、cd边磁场差ΔB=kL
切割磁感线产生的感应电动势
感应电流
线框最终以速度vy做匀速运动,安培力合力F安=ΔB·2L·I
代入数据可得
根据动量定理,合外力冲量等于动量变化,安培力的冲量
因(速度是位移对时间的导数)
代入得
利用(微元位移)
积分转化为对y的积分
积分结果. 4分
第一问中,线框匀速运动时F=F安,
则
代入上式得 2分
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2025—2026学年下学期高二物理学科阶段性作业
说明:1.本试卷共6页,15小题,满分100分,考试时间75分钟。
2.本试卷为试题卷和答题卡,答案要求写在答题卡上,在试题卷上作答不给分。
一、单项选择题(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,只有一项符合题目要求。)
1.下列关于物理学史的说法中,正确的是( )
A.汤姆孙通过实验得到电子衍射图像,说明实物粒子也具有波动性
B.爱因斯坦最先发现了光电效应现象
C.汤姆孙发现了电子,并测出了电子的电荷量
D.贝克勒尔发现了天然放射性现象,说明原子具有核式结构
2.下列说法正确的是( )
A.图1中,强磁体从带有裂缝的铝管中静止下落(不计空气阻力)可视为自由落体运动
B.图2中,仅减小通过励磁线圈的电流,则电子的运动半径减小
C.图3中,若电磁铁电流方向与图中相反,可通过减小电流的方式实现电子的逆时针加速运动
D.图4中,加速氘核的回旋加速器不可以直接用来加速氦核
3.近场通信(NFC)器件应用电磁感应原理进行通讯,其天线类似一个压平的线圈,线圈尺寸从内到外逐渐变大,如图所示,一正方形NFC线圈共3匝,下列说法正确的是( )
A.NFC贴纸在使用时需要另外电源供电才能使用
B.穿过线圈的磁场发生变化时,线圈中的感应电动势为三个线圈感应电动势的平均值
C.穿过线圈的磁场发生变化时,线圈中的感应电动势为三个线圈感应电动势之和
D.垂直穿过线圈的磁场发生变化时,芯片中的电流为三个线圈内电流之和
4.如图所示,A1、A2是两个相同的小灯泡,线圈L的电阻可以忽略,下列说法正确的是( )
A.接通S时,A1、A2同时亮,后逐渐变暗,最后一样亮
B.接通S时,A2先亮、A1后亮,最后A1、A2一样亮
C.断开S瞬间,A1、A2逐渐变暗,最后熄灭
D.断开S瞬间,流过R的电流方向与接通S瞬间相反
5.一定质量的理想气体在绝热膨胀时温度会降低,在其压强p与体积V的图像中表现为比对应的等温线要“陡”一些。现有一定质量的理想气体经历三个变化过程回到了初始状态,这三个变化过程不可能是( )
A.先等容升温,再绝热膨胀,最后等温压缩
B.先绝热压缩,再等容升温,最后等温膨胀
C.先绝热压缩,再等温膨胀,最后等压压缩
D.先等温压缩,再等压膨胀,最后绝热膨胀
6.如图所示,宽度为l的有界匀强磁场的方向垂直纸面向里,磁感应强度的大小为B,闭合等腰直角三角形导线框abc位于纸面内,直角边ab水平且长为2l,线框总电阻为R。规定沿abca方向为感应电流的正方向。导线框以速度v匀速向右穿过磁场的过程中,感应电流随时间变化规律的图像是( )
A. B.
C. D.
7.洛伦兹力演示仪结构如图甲所示,圆形励磁线圈通入电流后,在线圈内部产生垂直纸面方向的匀强磁场,电子经加速电压加速,从电子枪中射出,在磁场中的运动轨迹如图乙所示;在空间存在平行于y轴的匀强磁场,电子在xOy平面内以初速度v0从坐标原点沿与+x轴成θ角方向射入磁场,运动轨迹为螺旋线,其轴线平行于y轴,则下列说法正确的是( )
A.磁场方向沿y轴负方向
B.仅增大θ,螺距Δy减小
C.仅增大加速电压,螺距Δy不变
D.仅增大励磁线圈中的电流,螺距Δy减小
二、多项选择题(本题共三小题,每小题6分,共18分,在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
8.下列四幅图分别对应四种说法,其中正确的是( )
A.图甲中,由气体的摩尔体积、摩尔质量和阿伏加德罗常数,可以估算出气体分子的体积和质量
B.图乙中,用烧热的针刺破棉线某一侧的肥皂膜后,棉线会向着另一侧的肥皂膜收缩,是因为液体表面具有收缩的趋势
C.图丙中,石蜡在固体片上熔化成椭圆形,说明该固体是多晶体
D.图丁中,该实验是在模拟气体压强的产生原理
9.绿色环保、低碳出行已经成为一种时尚,新能源汽车越来越受市民的喜爱,正在加速“驶入”百姓家。某品牌电动汽车安装充电桩的电路图如下,已知总电源的输出电压U1=220 V,输出功率P1=3.3×105 W,输电线的总电阻r=12 Ω,变压器视为理想变压器,其中升压变压器的匝数比n1∶n2=1∶15,汽车充电桩的额定电压为50 V。下列说法正确的是( )
A.输出功率P1不变时,输电电压U2越高,输电线上损失的功率越小
B.输电线上的电流为80 A
C.用户获得的功率为1.2×105 W
D.降压变压器的匝数比n3∶n4=42∶1
10.某半导体掺杂机的简化模型如图所示,在棱长为L的正方体区域中存在着互相垂直的匀强电场(垂直add′a′面向外)和匀强磁场(垂直abb′a′面向下)。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子(重力不计)从a′b′c′d′面中央处以速度v0垂直该平面射入正方体后,恰好不改变运动方向。若粒子入射时只有磁场存在,则粒子从bc边中点N离开正方体区域。下列说法正确的是( )
A.该匀强磁场的磁感应强度大小为
B.该匀强磁场的磁感应强度大小为
C.该匀强电场的电场强度大小为
D.该匀强电场的电场强度大小为
三、实验题(本题共2小题,共16分)
11.(8分)做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验。
按照下列步骤进行实验:
1.用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下量筒内每增加一定体积时的滴数,由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积,再根据油酸酒精溶液的浓度计算出油酸的体积
2.往边长约为40 cm的浅盘里倒入约2 cm深的水,待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上
3.用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待薄膜形状稳定
4.将玻璃板放在浅盘上,然后将油酸膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上
5.将画有油酸膜形状的玻璃板平放在坐标纸上,计算出油酸膜的面积,根据油酸的体积和油酸膜的面积计算出油酸分子直径的大小
(1)该实验体现了理想化模型的思想,实验中我们的理想假设有____________。
A.把油酸分子视为球形 B.油酸在水面上充分散开形成单分子油膜
C.油酸分子是紧挨着的没有空隙 D.油酸不溶于水
(2)实验中,体积为V1的所用油酸酒精溶液中纯油酸的体积为V2,用注射器和量筒测得n滴上述溶液的体积为V0,把一滴该溶液滴入盛水的撒有痱子粉的浅盘中,待水面稳定后,得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示,图中每个小正方形的边长为a,则油酸薄膜的面积S=____________;可求得油酸分子的直径为____________(用V1、V2、V0、n、S表示)。
(3)某同学实验中最终得到的油酸分子直径数据偏大,可能是因为____________。
A.计算油膜面积时,舍去了所有不足一格的方格
B.水面上痱子粉撒得太多,油膜没有充分展开
C.用注射器和量筒测V0体积溶液滴数时多记录了几滴
D.油酸酒精溶液浓度计算值低于实际值
12.(8分)图甲为霍尔元件,其接线柱如图乙所示;金属做成长方体薄片,放到竖直向下磁感应强度为B的磁场中,通以由a流向b的电流I时,前后两侧面的c、d两端能探测出霍尔电势差UN,理论表明,其中h为上下面厚度,k为霍尔系数,由材料种类决定。为了测霍尔系数k,采用图丙的电路,R0为保护电阻(a、b、c、d四个接线柱功能与接法参考甲、乙)。
(1)根据图乙电流和磁场方向,判断c、d两端电势φc________φd(填“>”或“<”)。
(2)调节变阻器,改变霍尔元件电流,用电流表A和理想电压表μV测出电流和霍尔电压,获取多组数据,并作出图丁的U-I图像。已知垂直于霍尔元件表面的匀强磁场的磁感应强度B=0.2 T,霍尔元件上下表面间厚度h=0.8 mm,则霍尔系数k=________m3/C(结果保留两位有效数字)。结合电流的微观表达式,可以推导出k值与金属材料的下面哪些参量有关________。
A.单位体积内的核外电子数 B.单位体积内的自由电子数
C.材料的密度 D.电子的电量
(3)有同学认为食盐溶液类似金属导体,可用容器将食盐溶液密封,做成类似的霍尔元件,来完成上述实验,则他________(填“能”或“不能”)探测出霍尔电压。
四、解答题(本题3小题,共38分)
13.(10分)如图(a),高为h、横截面积为S、开口向上的导热汽缸放置在水平地面上,薄活塞密封一定质量的理想气体,平衡时活塞与汽缸底部的间距为0.8h;移动汽缸将其固定在倾角θ=37°的固定斜面上,系统再次平衡时活塞恰好上升到汽缸顶部,如图(b),此过程气体温度保持不变。已知大气压强为p0,初始环境温度为T,重力加速度大小为g,sin37°=0.6,不计一切摩擦。求:
(1)薄活塞的质量M;
(2)缓慢改变环境温度,当图(b)中的活塞再次与汽缸底部相距0.8h时的环境温度。
14.(12分)匝数N=100匝、面积S=0.05 m2的线框在水平向右、磁感应强度大小B=0.2 T的匀强磁场中,以角速度绕OO′轴匀速转动。线框与电流表、阻值R1=5 Ω的定值电阻串联后接在理想变压器的原线圈两端,变压器的副线圈接有电阻箱(可调节阻值范围为0~9999 Ω)。已知变压器的原、副线圈匝数比n1∶n2=1∶10,电流表可视为理想电表,不计线框电阻。
(1)求线框产生的感应电动势的有效值E;
(2)当电阻箱的阻值调至R2=1000 Ω时,求电流表的示数I1;
(3)调节电阻箱的阻值,使得副线圈的输出功率达到最大,求副线圈输出功率的最大值Pm。
15.(16分)如图甲所示,在光滑水平面上有一个直角坐标系xOy,长方形导线框abcd长为2L,宽为L,质量为m,电阻为R,导线框的d点与坐标原点O重合,cd边和x轴重合,ad边和y轴重合,线框保持静止。在第一象限内存在垂直于水平面向下的磁场,磁感应强度随y坐标变化的规律为:B=B0+ky(k>0),B0,k未知,给导线框沿y轴正向的恒力F,线框最终以速度v0做匀速运动,求:
(1)比例系数k的值;
(2)若初始时刻不加外力F,给线框一个与x轴正方向成θ=30°角的初速度v0,如图乙所示,线框达到稳定状态时线框的速度以及cd边的y坐标。
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