精品解析：四川成都市崇州市怀远中学2025-2026学年高二下学期第一次模拟测试物理试题

2024级高二第一次模拟测试 物理 本试卷满分100分，考试时间75分钟 注意事项： 1．答卷前，务必将自己的姓名、考籍号填写在答题卡规定的位置上。 2．答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔或钢笔书写，将答案书写在答题卡规定的位置上。 3．所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效。 4．考试结束后，只需将答题卡交回。 第Ⅰ卷（选择题，共46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个选项符合题目要求） 1. 关于下列四幅插图说法正确的是（　　） A. 图甲时刻线圈的自感电动势正在增大 B. 图乙中滑动变阻器触头向右移动时，微安表示数一定增大 C. 图丙两根玻璃管中分别是水和水银，则在左侧玻璃管中的是水银 D. 图丁为日光灯启动器的双金属片，是利用两种金属的热膨胀系数不同来工作的 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图中电流方向可知，此时电容器处于放电过程，电荷量减小，电路中的电流逐渐增大到最大值，根据LC震荡电路电流随时间是正弦式图像的特点可知电流增大时，其变化率​逐渐减小，根据自感电动势公式 可知自感电动势逐渐减小，A错误； B．乙是光电效应实验，图中电路加的是正向电压，滑动变阻器触头右移，正向电压增大；若光电流已经达到饱和值，微安表示数不会再增大，因此不是“一定增大”，B错误； C．水对玻璃是浸润现象，液面呈凹形，管壁处液面高、中心低；水银对玻璃是不浸润现象，液面呈凸形，中心高、管壁处低，图丙中左侧液面为凹形，因此左侧是水，C错误； D．启动器的双金属片是由热膨胀系数不同的两种金属压合而成，温度变化时两种金属膨胀程度不同，使双金属片弯曲，实现电路通断，D正确。 故选D。 2. 关于下列四幅图所涉及物理知识的分析，下列说法正确的是（　　） A. 甲图中，真空炉中产生涡流，对金属加热使金属自身熔化 B. 乙图中，将两平板玻璃中间的纸片再加上一张后，条纹间距变宽 C. 丙图中，两导线通反向电流，两导线间存在相互引力 D. 丁图中，观看立体电影时佩戴的眼镜利用了光的偏振原理 【答案】D 【解析】 【详解】A．真空炉内通入高频电流后，则待冶炼的金属中产生涡流，使金属自身熔化，A错误； B．乙图是空气劈尖干涉，条纹间距公式为，加一张纸片后，劈尖倾角θ变大，条纹间距变窄，故B错误； C．丙图中两导线通反向电流，根据安培定则（右手螺旋定则）和左手定则，可知反向电流相互排斥，故C错误； D．丁图中观看立体电影的眼镜利用了光的偏振原理，左右眼看到不同偏振方向的图像，从而产生立体感。故D正确。 故选D。 3. 一定质量的理想气体从状态开始，经历一次循环回到状态，其压强随体积倒数变化的图像如图所示，其中的反向延长线过原点为双曲线，与横轴平行。下列说法正确的是（ ） A. 过程气体内能不变，气体从外界吸收热量 B. 过程气体分子平均动能不变 C. 过程气体分子单位时间内对容器壁单位面积的碰撞次数减少 D. 全过程气体从外界吸收热量 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据 的斜率表示温度，过程图像斜率不变，所以温度不变，理想气体内能只与温度有关，即内能不变，因为气体体积减小，外界对气体做正功，即，根据热力学第一定律 可知，气体向外界放出热量，故A错误； B．图像在过程中的各点与坐标原点连线构成的斜率逐渐减小，表示理想气体的温度逐渐降低，可知平均动能减小，故B错误； C．图像在过程中的各点与坐标原点连线构成的斜率逐渐增大，表示理想气体的温度逐渐降升高，分子平均动能增大，而压强不变，则气体分子单位时间内对容器壁的碰撞次数减少，故C正确； D．过程和过程气体体积变化量大小相同，根据图像可知前一过程压强大于后一过程，且前一过程气体体积减小，外界对气体做功 后一过程气体体积增大，气体对外界做功， 而 根据热力学第一定律 可得，所以全过程放热，故D错误。 故选C。 4. 学校实验室有一台教学用发电机，输出的交变电压如图甲所示，将其接在如图乙所示的理想变压器的ab两端，闭合开关S，四只相同灯泡均正常发光，下列说法中正确的是（　　） A. 图甲所示的交变电压瞬时值表达式为 B. 变压器原、副线圈的匝数比为1：3 C. 小灯泡的额定电压为9V D. 若断开开关S，灯泡变亮、变暗 【答案】C 【解析】 【详解】A．图甲中交变电压的最大值为，周期为0.02s，交流电的表达式为，故A错误； B．四个灯泡均正常发光，设通过L1的电流为I1，则通过原线圈的电流为I1，通过副线圈的电流为3I1，则原副线圈的匝数比为，故B错误； C．设灯泡正常发光的电压为UL，副线圈的电压为UL，根据 其中 代入数据得UL=9V，故C正确； D．断开开关S，负载电阻增大，副线圈电流减小，则原线圈电流减小，灯泡L1变暗，则原、副线圈两端电压增大，可知L2变亮，故D错误。 故选C。 5. 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，某家用交流充电桩的供电电路如图所示。已知总电源的输出电压为U1=250V，输电线的总电阻r=20Ω，变压器视为理想变压器，其中升压变压器原副线圈的匝数比为n1：n2=1：8，汽车充电桩的额定电压为U4=220V，额定功率为9.5kW。当汽车以额定电压充电时，下列说法中正确的是（　　） A. 通过输电线的电流为5A B. 电源的输出功率为10.5kW C. 输电线因发热而损失的功率为输送功率的4% D. 降压变压器原、副线圈的匝数之比为100：11 【答案】A 【解析】 【详解】D．总电源的输出电压为 U1=250V 又 得 当汽车以额定电压充电时，充电电流 又 得 又 得 联立得 解得 故D错误； A． 由 得 通过输电线的电流 故A正确； B．电源的输出功率为 故B错误； C．输电线因发热而损失的功率为输送功率 故C错误。 故选A。 6. 如图所示，倾角为θ=30°、足够长的光滑绝缘斜面固定不动，斜面上有1、2、3三条水平虚线，相距为d的虚线1、2间（区域Ⅰ）存在垂直斜面向下的匀强磁场（图中未画出），相距为l（l>d）的虚线2、3间（区域Ⅱ）存在垂直斜面向上的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度大小均为B，一个边长也是d的正方形导线框的质量为m、电阻为R，自虚线1上方某处静止释放，导线框恰好能匀速进入区域Ⅰ，后又恰好匀速离开区域Ⅱ，重力加速度为g，下列说法不正确的是（　　） A. 导线框进入区域Ⅰ的速度大小为 B. 导线框刚进入区域Ⅱ时的加速度大小为1.5g C. 导线框自开始进入区域Ⅰ至刚完全离开区域Ⅱ的时间为 D. 导线框自开始进入区域Ⅰ至刚完全离开区域Ⅱ的过程产生的焦耳热为mg 【答案】C 【解析】 【详解】A．设导线框进入区域Ⅰ的速度大小为v，由于导线框恰好能匀速进入区域Ⅰ，由受力平衡，有mgsinθ=BI1d 根据法拉第电磁感应定律可知，导线框进入磁场区域Ⅰ时的感应电动势E1=Bdv 则感应电流 联立解得 故A正确，不符合题意； B．导线框刚进入区域Ⅱ时，上下两边都切割磁感线，由右手定则及法拉第电磁感应定律可知，导线框产生的感应电动势 则此时导线框中的感应电流 导线框上下两边都在磁场中，都受到安培力，根据左手定则及牛顿第二定律有2BI2d-mgsinθ=ma 联立解得加速度大小a=1.5g 故B正确，不符合题意； C．导线框自开始进入区域Ⅰ至开始进入区域Ⅱ做匀速运动，运动时间 导线框自开始离开区域Ⅱ至刚完全离开区域Ⅱ做匀速运动，同理知速度大小为v，则运动时间 导线框自开始进入区域Ⅱ到开始离开区域Ⅱ的过程中，以运动方向为正方向，由动量定理得 其中 联立解得此过程经历的时间 所以导线框自开始进入区域Ⅰ至完全离开区域Ⅱ的时间为 故C错误，符合题意； D．根据能量守恒定律可得，导线框自开始进入区域Ⅰ至刚完全离开区域Ⅱ的过程中产生的焦耳热 故D正确，不符合题意。 故选C。 7. 半径为L和2L的两个电阻不计的金属同心圆环垂直放在匀强磁场中，圆心在o点，环形区被分成8个部分，内环的4个扇形区域面积相等，两环中间的4个区域面积也相等。各部分磁场区域内的磁感应强度大小均为B，方向如图所示。电阻均为r，长为L和L的两段不同材料直导体棒焊接成夹角为 90°的L型金属棒，整体可绕o点在两环面上以角速度逆时针匀速转动。理想二极管D、理想电流表A、理想电压表V与阻值为r的定值电阻R通过导线连接成图示电路，其他电阻忽略不计。现让金属棒oab从图示位置开始转动，金属棒转动过程中与两环和o点均接触良好，在金属棒转动一周的过程中，若取向左通过电阻R为电流正方向，则电流表的示数I、电压表的示数U、电阻R的功率P和转动时金属棒所受的安培力大小F随时间t变化的图像正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】从图示位置开始，转动第一个时ab段切割磁感线，a为正极，b为负极，二极管D导通，oa段与电阻R并联，有效切割长度为L，线速度线性变化，产生的感应电动势 回路的总电阻 干路电流 流过电阻R的电流向左，大小 电阻R两端的电压 电阻R的功率 金属棒所受的安培力 转动第二个时oa段切割磁感线，a为正极，o为负极，ab段无电流，其有效切割长度为L，线速度线性变化，产生的感应电动势 回路的总电阻R2=r+r=2r 干路电流 流过电阻R的电流向左，大小 电阻R两端的电压 电阻R的功率 金属棒所受的安培力 转动第三个时ab段切割磁感线，b为正极，a为负极，二极管D截止，回路中无电流，因此电流、电压、功率和安培力均为0；转动第四个时oa段切割磁感线，o为正极，a为负极，二极管D导通，ab段与电阻R并联，其有效切割长度为L，线速度线性变化，产生的感应电动势E3 回路的总电阻 干路电流 流过电阻R的电流向右，大小 电阻R两端的电压U3= 电阻R的功率 金属棒所受的安培力，对比四个图像知C项正确。 故选C。 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 8. 下列说法正确的是（　　） A. 图甲中火车高速行驶，站在地面上的观察者发现车厢中央的光源发出的闪光不能同时到达前后壁 B. 图乙中观看立体电影时佩戴的眼镜利用了光的干涉原理 C. 图丙中扼流圈利用了电感器对交流电的阻碍作用 D. 图丁中若封闭容器内气体温度升高，则每个气体分子的动能都增加 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据狭义相对论的光速不变原理，地面惯性系中光速恒为，高速运动的车厢向右运动，向前传播的光需要追赶远离的前壁，向后传播的光会遇到迎面靠近的后壁，因此地面观察者观察到闪光不同时到达前后壁，故A正确； B．观看立体电影时佩戴的眼镜利用了光的偏振原理，而非干涉，故B错误； C．扼流圈本质是电感线圈，利用自感效应，电感器会产生自感电动势阻碍电流的变化，对交流电有阻碍作用，故C正确； D．温度是分子平均动能的标志，封闭气体温度升高，分子的平均动能增大，并非每个气体分子的动能都增加，部分分子动能可能减小，故D错误。 故选AC。 9. “喝过藿香正气水会被测出酒驾！”根据一项实验，测试者喝下了一瓶10毫升的藿香正气水，1分钟后，试着吹了一下酒精测试仪，显示每毫升血液里含有酒精达到5毫克；10分钟后，显示的结果为每毫升血液含酒精0.3毫克，16分钟后显示结果为0。根据国家质量监督检验检疫局发布的《车辆驾驶人员血液、呼气酒精含量阈值与检验》（GB19522－2004）规定，饮酒驾驶是指车辆驾驶人员血液中的酒精含量大于或者等于，小于的驾驶行为，醉酒驾驶是指车辆驾驶人员血液中的酒精含量达到或超过。图1是酒精测量仪的原理图，酒精电阻传感器的关系如图2所示。将酒精测量仪左端接上正弦式交流电，，定值电阻，电流表和电压表均为理想电表，理想变压器原，副线圈匝数之比为，现让司机吹气，下列说法正确的是（ ） A. 司机饮酒后，在吹气过程中，电压表示数增大，电流表A示数减小 B. 酒精测试仪中电流表A示数范围为，说明司机属于饮酒驾驶 C. 若司机喝过一瓶藿香正气水10分钟左右进行测量，电压表的示数约为64V D. 若和功率相等，则酒精浓度为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．将副线圈等效为电阻，则有 因为 代入题中数据，解得 对原线圈有 司机饮酒后，在吹气过程中，结合图像可知减小，故增大（即电流表A示数增大），则分压增大，故电压减小（即电压表示数减小），故A错误； B．题意可知有效电压 图像可知酒精在与的范围内，阻值在40Ω到20Ω之间，根据 可知电流在之间，故B正确； C．若司机喝过一瓶藿香正气水10分钟左右进行测量，则每毫升血液含酒精0.3毫克，图像可知电阻约为30Ω，则 则 则电压表的示数约 故C正确； D．若和功率相等，则有 可知 图像可知酒精浓度为时电阻为，不符合题意，故D错误。 故选BC。 10. 如图所示，一个磁感应强度为B的匀强磁场，垂直于一间距为d且足够长的两平行导轨平面，导轨平面的倾角为，一根质量为m的光滑导体棒与导轨垂直放置。导轨左端连接如图所示的电路。不计导轨和导体棒的电阻，若开关依次接通，可使阻值为R、电容为C及电动势为E、内阻为r的元件与导体棒构成电路。重力加速度为g。若先闭合开关，再从静止释放导体棒，以下说法正确的是（　　） A. 若只闭合，导体棒最终匀速运动且速度大小 B. 若只闭合，导体棒做匀加速运动，回路中电流大小不变为 C. 若只闭合，导体棒沿导轨下滑，则其下滑的最大速度 D. 若同时闭合和，相比只闭合，导体棒沿导轨下滑的最大速度变大 【答案】AB 【解析】 【详解】A．只闭合，导体棒做加速度减小的加速运动，当合力为零时开始匀速运动，此时满足 解得，故A正确； B．只闭合，设某时刻回路中电流为I，导体棒的加速度为a，则 联立解得，，故B正确； C．只闭合，对导体棒受力分析，导体棒受安培力方向沿斜面向上，导体棒向下运动速度最大（设为）时，所受合力为零，则 解得，故C错误； D．若同时闭合和，先将电池和定值电阻看作一个电源，这个等效电源的电动势 等效内电阻 将C项中的换成，换成，可得到稳定时导体棒速度为 所以相比于只闭合，导体棒沿导轨下滑的最大速度变小，故D错误。 故选AB。 第Ⅱ卷（非选择题，共54分） 三、实验题（本题共2小题，共20分） 11. 电容器和电感线圈均是重要的电学元件，电容器由两个彼此绝缘又相距很近的导体构成，电感线圈一般由带铁芯的线圈构成，两者在电路中所起的作用各不相同。 （1）一个平行板电容器的电容为0.05μF，两极板间电势差为3V，电容器所带电荷量______C；保持电容带电量不变，增大两极板间距，则两极板间电势差U ______选填“>”、“<”或“=”。 （2）某组同学在研究自感现象的实验电路如图所示，其中定值电阻阻值为R，电源电动势为E，内电阻为r，开关S处于断开状态，先把S拨到1，一段时间后再拨到2。 ①实验软件记录上述过程中的图像应为______。 A. B. C. D. ②在开关S刚拨到1后的时刻，图线的斜率大小为、图线的斜率大小为，则应等于______。 A.r B.R C. D. （3）在图甲用示电路中，先把开关置于1，电容器充电完毕后将开关置于2，电流传感器记录的电流变化如图乙所示。 ①当电流达到正向最大时______即图中b点 A.L中的磁场最弱 B.L中的磁场最强 C.C中的电场强度为零 D.电场能部分转化成磁场能 ②若某段过程中，回路的磁场能正在减小，而上极板始终带正电，则对应图像中的______。 A.ab段 B.bc段 C.cd段 D.de段 【答案】（1） ①. ②. > （2） ①. BC ②. C （3） ①. BC ②. D 【解析】 【小问1详解】 [1]根据电容的定义式可得 [2]根据电容的决定式 可知增大两极板间距d，电容变小。 两极板间电势差 则两极板间电势差增大，即。 【小问2详解】 ①[1]开关S拨到1，电感线圈L产生通电自感现象，其阻碍电流增大，回路中的电流慢慢增大，自感电动势逐渐减小，此过程电感线圈L相当于阻值逐渐变小的电阻，稳定后电流最大且保持不变，电感线圈两端电压最小，若不计电感线圈的直流电阻，稳定时电感线圈两端电压为零；一段时间后再拨到2，电感线圈L产生断电自感现象，其阻碍电流减小，回路中的电流慢慢减小，自感电动势逐渐减小，此过程电感线圈L相当于电动势逐渐减小的电源，自感现象消失后回路的电流和电感线圈两端电压均为零，故选BC。 [2]在开关S拨到1后，根据闭合电路欧姆定律得 由此式可得 在时刻，图线的斜率大小为，则有 在时刻，图线的斜率大小为，则有 联立可得 故选C。 【小问3详解】 ①[1]LC振荡电路中电流增大的过程是电场能向磁场能转化的过程，是电容器放电的过程，当电流达到正向最大时即图中的b点电容放电结束，此时磁场能最大，电场能为零，故此时L中的磁场最强，C中的电场强度为零，电场能全部转化成磁场能，故选BC。 ②[2]若某段过程中，回路的磁场能正在减小，则电流减小，电场能增大，电容器处于充电过程，而上极板始终带正电，则电流方向为负方向，则对应图像中的de段，故选D。 12. 图甲为用光传感器做双缝干涉实验的装置，单色光源在铁架台的最上端，中间是刻有双缝的挡板，下面带有白色狭长矩形的小盒是光传感器，沿矩形长边分布着许多光敏单元，传感器各个光敏单元得到的光照信息经计算机处理后，在显示器上显示出来。某实验小组要用该装置在暗室里检测一块玻璃板的厚度是否均匀，若厚度不均匀，进一步精确测量其厚度差。（计算结果均保留2位有效数字） 请回答下面问题： （1）该小组同学检测前先测量所用单色光的波长：调整双缝的高度和光传感器位置，显示器上显示的干涉条纹光强分布如图乙中的实线所示，则相邻两条亮纹（或暗纹）间距Δx=______mm；该小组又测得双缝到光传感器的距离L=53.33cm，已知双缝间距d0=0.25mm，则该单色光的波长λ=______m； （2）保持双缝和光传感器的位置不变，将玻璃板紧贴挡板放置，如图丙所示，此时显示器上显示的干涉条纹光强分布如图乙中的虚线所示，说明______（选填“S1”或“S2”）处玻璃板较厚。已知玻璃板对该单色光的折射率为n=1.5，则S1与S2两处玻璃板的厚度差Δd=______m。 【答案】（1） ①. 1.6 ②. 7.5×10-7 （2） ①. S2 ②. 3.0×10-6 【解析】 【小问1详解】 [1]由图可知，相邻亮条纹间距为 [2]根据条纹间距公式可得 【小问2详解】 [1]当玻璃板紧贴挡板放置时，光线通过玻璃板后会产生光程差，由于玻璃对光的折射率大于空气，光在玻璃中传播的速度较慢，因此通过玻璃板的光线的光程增大，由乙图可知，干涉条纹向右移动，说明光线通过S2处玻璃板后的光程比S1长，所以S2处玻璃较厚； [2]由乙图可知，条纹移动了两个条纹间距，则， 代入数据解得 四、计算题（本题共3小题，共34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. 校园科技节上某组同学展示了一套模拟海浪发电给小风扇供电的装置，示意图如图（a）。模拟海浪在圆筒中涌动，使竖直筒内水平放置的绝缘活塞上下做简谐运动。在活塞上表面固定一根长度为的金属棒ab，其通过竖直导轨及导线与变压器的原线圈连接。金属棒运动的空间存在方向水平且垂直于ab、磁感应强度大小为的匀强磁场（未画出），金属棒产生如图（b）所示的正弦式交流电加在原线圈两端，小风扇正常工作。已知理想变压器原副线圈匝数比为，小风扇输入功率为30W，小风扇线圈电阻，其它电阻不计。求： （1）金属棒ab的速度v与时间t的关系式； （2）正常工作时小风扇的输出功率； （3）金属棒ab所受安培力大小的最大值。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由图(b)可知，感应电动势的瞬时值为 其中周期，角速度 电动势最大值 金属棒切割磁感线产生感应电动势，因此  代入、 得 【小问2详解】 原线圈电压有效值 根据理想变压器变压规律 ，得副线圈电压  小风扇输入功率 因此副线圈电流  小风扇的热功率  输出功率为输入功率减去热功率  【小问3详解】 根据理想变压器电流规律 ​​ 得原线圈电流有效值  原线圈电流最大值  安培力最大值  代入数据得  14. 如图所示，一足够长的导电轨道，由两根平行光滑金属导轨组成，虚线MN左侧是竖直面内半径为R的圆弧轨道，无磁场；虚线MN右侧轨道水平且置于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，导轨间宽度为L。导体棒cd、ef由绝缘轻杆连接组成“工”字型器件，静置于水平轨道上，cd距MN最初的距离也为L。将导体棒ab从圆弧轨道上距水平轨道高为处静止释放，三根导体棒在运动过程中始终与导轨接触良好且保持垂直，ab与“工”字型器件不会发生碰撞，三根导体棒的质量均为m，其中ab棒和cd棒在导轨间的电阻均为，ef棒在导轨间的电阻为r，导轨电阻忽略不计，重力加速度为g。 （1）求ab棒通过圆弧轨道最低点时对轨道总压力F的大小； （2）从ab棒进入磁场到ab棒和“工”字型器件稳定运动的过程中，求cd棒所产生的焦耳热； （3）求cd棒与ab的最小距离d。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 ab棒运动到圆弧轨道最低点速度为，由动能定理有 在最低点 由牛顿第三定律得 解得 【小问2详解】 ab棒与“工”字型器件系统动量守恒，稳定运动时速度为v，则 系统产生的焦耳热 且 解得 【小问3详解】 ab棒进入水平轨道到与“工”字型器件共速，对ab棒 其中 总电阻 减小 联立得 15. 如图所示，电阻不计的平行金属导轨由水平和倾斜两部分平滑连接而成，导轨间距，水平部分光滑，接有一阻值的电阻；倾斜部分粗糙，倾角。完全相同的两根细导体杆和分别垂直于导轨轻放在图中两处，恰好能保持静止，相对于水平导轨高。以所在位置为界的斜上方存在垂直倾斜导轨面的匀强磁场。给一个平行导轨向右的瞬时冲量，滑上倾斜轨道与发生瞬时碰撞并粘为一体，此时立即对施加平行于导轨向上的推力（）（为相应时刻的速度）。若两杆与导轨始终接触良好，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，每根杆长、质量、电阻，重力加速度取，则： （1）要使导体杆与发生碰撞，求瞬时冲量应满足的条件； （2）令，，当时，求两杆碰撞后产生的焦耳热随杆位移大小（碰撞后瞬间为坐标原点）的变化关系。 （3）要使两杆碰撞后两端的电压随时间均匀增大，求的取值与的取值范围。 【答案】（1）（或） （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 恰好能处于静止状态，沿轨道方向受力平衡 对施加瞬时冲量后，由动量定理，有 沿倾斜轨道上滑到位置的过程，由动能定理有 代入数据解得 【小问2详解】 由动能定理得 动量守恒得 解得 对整体用牛顿第二定律得 回路总电阻 则 可知 安培力与导体棒运动位移线性变化所以安培力做功为 安培力与位移线性变化，则安培力做功为 根据能量守恒定律有 解得 【小问3详解】 碰撞后两杆整体切割磁感线，产生感应电动势 回路总电阻 两杆整体受到的安培力 对两杆整体由牛顿第二定律有 结合，代入数据整理得两杆整体的加速度 要使碰撞后两端的电压随时间均匀增大，则感应电动势随时间均匀增大，根据 可知，两杆整体沿导轨做匀加速直线运动，即且保持不变，由上式可得， 即、应满足， 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024级高二第一次模拟测试 物理 本试卷满分100分，考试时间75分钟 注意事项： 1．答卷前，务必将自己的姓名、考籍号填写在答题卡规定的位置上。 2．答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔或钢笔书写，将答案书写在答题卡规定的位置上。 3．所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效。 4．考试结束后，只需将答题卡交回。 第Ⅰ卷（选择题，共46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个选项符合题目要求） 1. 关于下列四幅插图说法正确的是（　　） A. 图甲时刻线圈的自感电动势正在增大 B. 图乙中滑动变阻器触头向右移动时，微安表示数一定增大 C. 图丙两根玻璃管中分别是水和水银，则在左侧玻璃管中的是水银 D. 图丁为日光灯启动器的双金属片，是利用两种金属的热膨胀系数不同来工作的 2. 关于下列四幅图所涉及物理知识的分析，下列说法正确的是（　　） A. 甲图中，真空炉中产生涡流，对金属加热使金属自身熔化 B. 乙图中，将两平板玻璃中间的纸片再加上一张后，条纹间距变宽 C. 丙图中，两导线通反向电流，两导线间存在相互引力 D. 丁图中，观看立体电影时佩戴的眼镜利用了光的偏振原理 3. 一定质量的理想气体从状态开始，经历一次循环回到状态，其压强随体积倒数变化的图像如图所示，其中的反向延长线过原点为双曲线，与横轴平行。下列说法正确的是（ ） A. 过程气体内能不变，气体从外界吸收热量 B. 过程气体分子平均动能不变 C. 过程气体分子单位时间内对容器壁单位面积的碰撞次数减少 D. 全过程气体从外界吸收热量 4. 学校实验室有一台教学用发电机，输出的交变电压如图甲所示，将其接在如图乙所示的理想变压器的ab两端，闭合开关S，四只相同灯泡均正常发光，下列说法中正确的是（　　） A. 图甲所示的交变电压瞬时值表达式为 B. 变压器原、副线圈的匝数比为1：3 C. 小灯泡的额定电压为9V D. 若断开开关S，灯泡变亮、变暗 5. 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，某家用交流充电桩的供电电路如图所示。已知总电源的输出电压为U1=250V，输电线的总电阻r=20Ω，变压器视为理想变压器，其中升压变压器原副线圈的匝数比为n1：n2=1：8，汽车充电桩的额定电压为U4=220V，额定功率为9.5kW。当汽车以额定电压充电时，下列说法中正确的是（　　） A. 通过输电线的电流为5A B. 电源的输出功率为10.5kW C. 输电线因发热而损失的功率为输送功率的4% D. 降压变压器原、副线圈的匝数之比为100：11 6. 如图所示，倾角为θ=30°、足够长的光滑绝缘斜面固定不动，斜面上有1、2、3三条水平虚线，相距为d的虚线1、2间（区域Ⅰ）存在垂直斜面向下的匀强磁场（图中未画出），相距为l（l>d）的虚线2、3间（区域Ⅱ）存在垂直斜面向上的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度大小均为B，一个边长也是d的正方形导线框的质量为m、电阻为R，自虚线1上方某处静止释放，导线框恰好能匀速进入区域Ⅰ，后又恰好匀速离开区域Ⅱ，重力加速度为g，下列说法不正确的是（　　） A. 导线框进入区域Ⅰ的速度大小为 B. 导线框刚进入区域Ⅱ时的加速度大小为1.5g C. 导线框自开始进入区域Ⅰ至刚完全离开区域Ⅱ的时间为 D. 导线框自开始进入区域Ⅰ至刚完全离开区域Ⅱ的过程产生的焦耳热为mg 7. 半径为L和2L的两个电阻不计的金属同心圆环垂直放在匀强磁场中，圆心在o点，环形区被分成8个部分，内环的4个扇形区域面积相等，两环中间的4个区域面积也相等。各部分磁场区域内的磁感应强度大小均为B，方向如图所示。电阻均为r，长为L和L的两段不同材料直导体棒焊接成夹角为 90°的L型金属棒，整体可绕o点在两环面上以角速度逆时针匀速转动。理想二极管D、理想电流表A、理想电压表V与阻值为r的定值电阻R通过导线连接成图示电路，其他电阻忽略不计。现让金属棒oab从图示位置开始转动，金属棒转动过程中与两环和o点均接触良好，在金属棒转动一周的过程中，若取向左通过电阻R为电流正方向，则电流表的示数I、电压表的示数U、电阻R的功率P和转动时金属棒所受的安培力大小F随时间t变化的图像正确的是（　　） A. B. C. D. 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 8. 下列说法正确的是（　　） A. 图甲中火车高速行驶，站在地面上的观察者发现车厢中央的光源发出的闪光不能同时到达前后壁 B. 图乙中观看立体电影时佩戴的眼镜利用了光的干涉原理 C. 图丙中扼流圈利用了电感器对交流电的阻碍作用 D. 图丁中若封闭容器内气体温度升高，则每个气体分子的动能都增加 9. “喝过藿香正气水会被测出酒驾！”根据一项实验，测试者喝下了一瓶10毫升的藿香正气水，1分钟后，试着吹了一下酒精测试仪，显示每毫升血液里含有酒精达到5毫克；10分钟后，显示的结果为每毫升血液含酒精0.3毫克，16分钟后显示结果为0。根据国家质量监督检验检疫局发布的《车辆驾驶人员血液、呼气酒精含量阈值与检验》（GB19522－2004）规定，饮酒驾驶是指车辆驾驶人员血液中的酒精含量大于或者等于，小于的驾驶行为，醉酒驾驶是指车辆驾驶人员血液中的酒精含量达到或超过。图1是酒精测量仪的原理图，酒精电阻传感器的关系如图2所示。将酒精测量仪左端接上正弦式交流电，，定值电阻，电流表和电压表均为理想电表，理想变压器原，副线圈匝数之比为，现让司机吹气，下列说法正确的是（ ） A. 司机饮酒后，在吹气过程中，电压表示数增大，电流表A示数减小 B. 酒精测试仪中电流表A示数范围为，说明司机属于饮酒驾驶 C. 若司机喝过一瓶藿香正气水10分钟左右进行测量，电压表的示数约为64V D. 若和功率相等，则酒精浓度为 10. 如图所示，一个磁感应强度为B的匀强磁场，垂直于一间距为d且足够长的两平行导轨平面，导轨平面的倾角为，一根质量为m的光滑导体棒与导轨垂直放置。导轨左端连接如图所示的电路。不计导轨和导体棒的电阻，若开关依次接通，可使阻值为R、电容为C及电动势为E、内阻为r的元件与导体棒构成电路。重力加速度为g。若先闭合开关，再从静止释放导体棒，以下说法正确的是（　　） A. 若只闭合，导体棒最终匀速运动且速度大小 B. 若只闭合，导体棒做匀加速运动，回路中电流大小不变为 C. 若只闭合，导体棒沿导轨下滑，则其下滑的最大速度 D. 若同时闭合和，相比只闭合，导体棒沿导轨下滑的最大速度变大 第Ⅱ卷（非选择题，共54分） 三、实验题（本题共2小题，共20分） 11. 电容器和电感线圈均是重要的电学元件，电容器由两个彼此绝缘又相距很近的导体构成，电感线圈一般由带铁芯的线圈构成，两者在电路中所起的作用各不相同。 （1）一个平行板电容器的电容为0.05μF，两极板间电势差为3V，电容器所带电荷量______C；保持电容带电量不变，增大两极板间距，则两极板间电势差U ______选填“>”、“<”或“=”。 （2）某组同学在研究自感现象的实验电路如图所示，其中定值电阻阻值为R，电源电动势为E，内电阻为r，开关S处于断开状态，先把S拨到1，一段时间后再拨到2。 ①实验软件记录上述过程中的图像应为______。 A. B. C. D. ②在开关S刚拨到1后的时刻，图线的斜率大小为、图线的斜率大小为，则应等于______。 A.r B.R C. D. （3）在图甲用示电路中，先把开关置于1，电容器充电完毕后将开关置于2，电流传感器记录的电流变化如图乙所示。 ①当电流达到正向最大时______即图中b点 A.L中的磁场最弱 B.L中的磁场最强 C.C中的电场强度为零 D.电场能部分转化成磁场能 ②若某段过程中，回路的磁场能正在减小，而上极板始终带正电，则对应图像中的______。 A.ab段 B.bc段 C.cd段 D.de段 12. 图甲为用光传感器做双缝干涉实验的装置，单色光源在铁架台的最上端，中间是刻有双缝的挡板，下面带有白色狭长矩形的小盒是光传感器，沿矩形长边分布着许多光敏单元，传感器各个光敏单元得到的光照信息经计算机处理后，在显示器上显示出来。某实验小组要用该装置在暗室里检测一块玻璃板的厚度是否均匀，若厚度不均匀，进一步精确测量其厚度差。（计算结果均保留2位有效数字） 请回答下面问题： （1）该小组同学检测前先测量所用单色光的波长：调整双缝的高度和光传感器位置，显示器上显示的干涉条纹光强分布如图乙中的实线所示，则相邻两条亮纹（或暗纹）间距Δx=______mm；该小组又测得双缝到光传感器的距离L=53.33cm，已知双缝间距d0=0.25mm，则该单色光的波长λ=______m； （2）保持双缝和光传感器的位置不变，将玻璃板紧贴挡板放置，如图丙所示，此时显示器上显示的干涉条纹光强分布如图乙中的虚线所示，说明______（选填“S1”或“S2”）处玻璃板较厚。已知玻璃板对该单色光的折射率为n=1.5，则S1与S2两处玻璃板的厚度差Δd=______m。 四、计算题（本题共3小题，共34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. 校园科技节上某组同学展示了一套模拟海浪发电给小风扇供电的装置，示意图如图（a）。模拟海浪在圆筒中涌动，使竖直筒内水平放置的绝缘活塞上下做简谐运动。在活塞上表面固定一根长度为的金属棒ab，其通过竖直导轨及导线与变压器的原线圈连接。金属棒运动的空间存在方向水平且垂直于ab、磁感应强度大小为的匀强磁场（未画出），金属棒产生如图（b）所示的正弦式交流电加在原线圈两端，小风扇正常工作。已知理想变压器原副线圈匝数比为，小风扇输入功率为30W，小风扇线圈电阻，其它电阻不计。求： （1）金属棒ab的速度v与时间t的关系式； （2）正常工作时小风扇的输出功率； （3）金属棒ab所受安培力大小的最大值。 14. 如图所示，一足够长的导电轨道，由两根平行光滑金属导轨组成，虚线MN左侧是竖直面内半径为R的圆弧轨道，无磁场；虚线MN右侧轨道水平且置于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，导轨间宽度为L。导体棒cd、ef由绝缘轻杆连接组成“工”字型器件，静置于水平轨道上，cd距MN最初的距离也为L。将导体棒ab从圆弧轨道上距水平轨道高为处静止释放，三根导体棒在运动过程中始终与导轨接触良好且保持垂直，ab与“工”字型器件不会发生碰撞，三根导体棒的质量均为m，其中ab棒和cd棒在导轨间的电阻均为，ef棒在导轨间的电阻为r，导轨电阻忽略不计，重力加速度为g。 （1）求ab棒通过圆弧轨道最低点时对轨道总压力F的大小； （2）从ab棒进入磁场到ab棒和“工”字型器件稳定运动的过程中，求cd棒所产生的焦耳热； （3）求cd棒与ab的最小距离d。 15. 如图所示，电阻不计的平行金属导轨由水平和倾斜两部分平滑连接而成，导轨间距，水平部分光滑，接有一阻值的电阻；倾斜部分粗糙，倾角。完全相同的两根细导体杆和分别垂直于导轨轻放在图中两处，恰好能保持静止，相对于水平导轨高。以所在位置为界的斜上方存在垂直倾斜导轨面的匀强磁场。给一个平行导轨向右的瞬时冲量，滑上倾斜轨道与发生瞬时碰撞并粘为一体，此时立即对施加平行于导轨向上的推力（）（为相应时刻的速度）。若两杆与导轨始终接触良好，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，每根杆长、质量、电阻，重力加速度取，则： （1）要使导体杆与发生碰撞，求瞬时冲量应满足的条件； （2）令，，当时，求两杆碰撞后产生的焦耳热随杆位移大小（碰撞后瞬间为坐标原点）的变化关系。 （3）要使两杆碰撞后两端的电压随时间均匀增大，求的取值与的取值范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $