湖南郴州市第一中学2025-2026学年高二下学期物理周练习11(6.27)
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摘要:
**基本信息**
郴州市一中高二物理周练聚焦选择性必修模块,以碳14国产化、彩虹形成等真实情境为载体,融合热学、光学、电磁学等知识,通过实验探究(如玻璃砖折射率测量)和综合问题(如电磁感应电路分析),培养学生物理观念与科学思维,适配周测巩固需求。
**题型特征**
|题型|题量|知识覆盖|命题特色|
|----|----|----------|----------|
|单选题|7|晶体性质、氢原子能级、电磁振荡|结合水黾受力等生活现象,考查物理观念|
|多选题|3|波动光学、磁场中粒子运动|通过泊松亮斑等实验情境,体现科学探究|
|实验题|2|折射率测量、热敏电阻特性|设计误差分析环节,培养科学态度|
|解答题|3|气体压强、离子偏转、双棒电磁感应|综合应用模型建构与科学推理,贴近高考命题趋势|
内容正文:
郴州市一中2025-2026学年下期高二物理练习11答案
1.【答案】C
【详解】A.甲图说明薄板导热表现为各向同性,但非晶体和多晶体都具有各向同性,因此薄板也可能是多晶体,不一定是非晶体,A错误;
B.温度越高,气体分子平均速率越大,速率大的分子占比更高,速率分布曲线的峰值会向速率更大的方向移动。图中的峰值在右侧,因此,B错误;
C.液体对固体浸润时液面呈凹形,不浸润时液面呈凸形;丙图中左管是浸润,右管是不浸润。防水衣需要不沾水的材料,因此右管材料防水效果更好,C正确;
D.水黾能停留在水面上是液体表面张力托住了它,不是浮力作用,D错误。
2.【答案】B
【详解】A.β衰变释放能量,反应后的原子核更稳定,故的比结合能比的小,故A错误;
B.原子核衰变时质量数守恒,但会出现质量亏损,释放能量,故B正确;
C.衰变的快慢是由原子核内部自身因素决定的,与化学状态无关,故C错误;
D.根据质量数守恒和电荷数守恒,可知X为电子,属于β衰变,故D错误。
3.【答案】C
【详解】C.在题图乙上标出各角度,如图所示
由几何关系可知 ,解得
根据折射定律有,故C正确;
A.由光路的可逆性可知,光在C点的折射角依然为,故该单色光的彩虹角为故A错误;
B.该单色光在水滴内发生全反射的临界角C满足,又sinθ<sinC,则该单色光在水滴内部B点不可能发生全反射。故B错误;
D.根据题图甲可知水滴对M所对应的光的折射率大于对N所对应的光的折射率,则M、N所对应的光分别为紫光和红光,紫光波长比红光短,又双缝干涉条纹间距,则M所对应的光的条纹间距更小。故D错误。
4.【答案】A
【详解】A.从、5、4、3能级跃迁到能级产生的光的能量分别为3.02eV、2.86 eV、2.55 eV,、1.89 eV,大于2.29eV的跃迁有三种,即氢原子光谱中有三种可见光能够让图甲K极金属发生光电效应,选项A正确;
B.大量处于能级的氢原子最多能辐射出种不同频率的光,选项B错误;
C.仅将图甲中P向右滑动,正向电压变大,则开始阶段电流计示数变大,当达到饱和光电流时,电流不再增加,选项C错误;
D.仅将图甲中电源的正负极颠倒,光电管加反向电压,仍有光电子到达A极,即电流计示数不一定为0,选项D错误。
5.【答案】B
【详解】AB.由该时刻线圈中的磁感线可知电流的方向由流向,且电流正在增大,电场能减小,电荷量在减少,电容器正在放电,由右手螺旋定则判断,电容器上极板带正电荷,A错误,B正确;
C.电流正在增大,电流变化率正在减小,则该时刻线圈的自感电动势正在减小,C错误;
D.根据,增大电容器两板之间的距离,电容减小,根据公式,可知,振荡电流的频率增大,D错误。
6.【答案】B
【详解】A.因为相同的电灯、,电路稳定由图像可知通过电感线圈L支路的电流小于通过电灯支路的电流,所以电感线圈的直流电阻不可忽略,A错误;
BC.稳定后当开关S断开瞬间,由于线圈的自感现象,线圈中的电流只能逐渐减小,线圈L、电灯、构成闭合回路,两灯都过一会儿再熄灭,电灯、电流大小始终相等,且流过灯的电流方向向右,故B正确,C错误;
D.有铁芯时线圈的自感系数,比没有铁芯时要大得多,D错误。故选B。
7.【答案】A
【详解】A.变压器副线圈电压的最大值为,故电压表的示数为,选项A正确;
B.从图示位置开始,线框转过180°的过程中,磁通量的变化量不为0,故通过线圈的电荷量不为0,选项B错误;
C.若只将滑动变阻器的滑片向d端滑动,电阻减小,副线圈的输出电压不变,则和都增加,选项C错误;
D.若只将滑动变阻器的滑片向d端滑动,变大,则变小,选项D错误。故选A。
8.【答案】AD
【详解】A.图甲中,两板间的薄片向左逐渐移动,则空气薄膜的厚度变大,而膜的厚度是两列反射光波路程差的2倍,而两列反射光波的路程差等于发生稳定干涉的光波半波长的偶数倍或奇数倍,因此可知满足半波长偶数倍或奇数倍的数量变多,明暗条纹变密集,则条纹间距减小,故A正确;
B.图乙中,光屏上的中央亮斑是泊松亮斑是圆盘衍射形成的图样,故B错误;
C.为使拍摄的水面下景物更清晰,可利用偏振现象,在照相机镜头前加一偏振片,减少水面反射光的影响,故C错误;
D.在康普顿效应中,当入射光子与晶体中的电子碰撞时,把一部分动量转移给电子,因此光子散射后波长变长,故D正确。
9.【答案】BD
【详解】A.在磁场中运动时间最长和最短的粒子运动轨迹示意图如下,粒子做整个圆周运动的周期
,由几何关系可知最短时间,,故A错误;
B.粒子在磁场中最长时间,,故B正确;
C.粒子运动的半径
粒子运动到绝缘板的两种临界情况如图:设SC垂直于MN与MN交于C点,由几何关系可知,左侧最远处与S之间的距离恰好是圆的直径,则左侧最远处A离C距离为,右侧离C最远处为B,距离为d,所以粒子能打在板上的区域长度是,故C错误;
D.当向垂直于板竖直方向左侧发射时,均可打到板上,而向垂直于板竖直方向右侧发射时,均打不到板上,所以打到板上的粒子数为,故D正确。
10【答案】AC
【详解】A.把开关置于a端,导体棒MN受安培力,导体棒做加速度减小的加速运动,当导体棒感应电动势等于电源电动势E时,电路电流为零,导体棒匀速运动,速度最大,最大速度,A正确;
B.把开关置于b端,棒做加速度a减小的减速运动,最终做匀速运动,此时,,电容器充电荷量
,对棒应用动量定理,解得,B错误;
C.电容器带电荷量,C正确;
D.整个过程电源输出的电能等于导体棒最终的动能加上导体棒产生的焦耳热还有电容器储存的电能,D错误。
三、实验题
11.【答案】(1) (2) (3)甲 (4)偏大
【解析】【小问1详解】按照步骤③画出光路图,如图,
由几何关系
故折射率为
【小问2详解】按照乙同学实验方案画出光路图,如图,此时恰好发生全反射
联立可得折射率为
【小问3详解】
比较甲、乙两同学测量折射率的方案,甲同学误差更小,因为乙同学方案中“恰好只有一个光点”的状态确定不够准确。
【小问4详解】
刻度尺逆时针偏离垂直轴位置,则偏大,偏小,测量结果偏大,则甲同学测得的折射率较真实值偏大。
12.【答案】(1)1.9 (2) 左 3.0 (3)小 (4)5
【详解】(1)表盘的指针位置为19,测电阻所用的档位为“”挡,所以读数结果为
(2)[1]为了保证被测部分的电压从零开始逐渐增大,对仪器起到保护作用,电路图中滑动变阻器的滑片应置于最左端。
[2]并联电路,各支路两端电压相同 ,根据欧姆定律得热敏电阻阻值
(3)由图像可知该热敏电阻的阻值随温度升高越来越小。
(4)电路报警时,总电阻 ,
由图可知,油液内(报警液面处)热敏电阻的温度为,由图可知,此时热敏电阻的阻值,油液外热敏电阻的温度为,由图可知,此时热敏电阻的阻值。设报警液面到油箱底部的距离为 ,热敏电阻的总阻值 解得
13.【答案】(1);(2)
【详解】(1)设图(b)中墙面对吸盘的弹力为,分析吸盘受力,在水平方向上
在竖直方向上 ,解得
(2)设吸盘内空气的质量为,图(a)中吸盘内空气的密度为,则空气的体积,设图(b)中吸盘内空气的密度为,则空气的体积,由玻意耳定律,解得
1.4【答案】(1);(2);(3)
【详解】(1)由于的离子恰好通过坐标为(,)的点,此时离子的速度为,运动半径为
由牛顿第二定律得,解得
(2)对于任意的速度方向与轴成角的离子,设其在磁场中的运动半径为,如图所示
由牛顿第二定律得 ,且有,解得
故所有离子做圆周运动的轨道圆心均在界面上,且速度方向垂直于界面;当时,
故离子通过界面时坐标的最小值为
坐标的最大值为
则离子通过界面时坐标的范围为
(3)须保证最大速度为的离子不能穿越电场区域。
恰好能重回界面的离子到达右边界的速度方向与界面平行,设其为,对该离子竖直方向运用动量定理有
,求和得,又由动能定理得
综合可得电场的最小宽度为
15.【答案】(1) (2), (3),
【详解】(1)(1)0秒时导体棒a、b有大小相等、方向相反的初速度规定向右为正方向,由法拉第电磁感应定律可知,导体棒a产生的感应电动势,导体棒产生的感应电动势
回路中的电流为,导体棒所受的安培力为
根据牛顿第二定律有,解得导体棒b的加速度大小
(2)根据牛顿第二定律,可知导体棒a、b的加速度分别为,,可得
所以导体棒b的速度先减为零,当回路中电流为0时,导体棒a、b的速度均向右,导体棒a、b的速度大小分别为、,两导体棒产生的感应电动势相互抵消,则有,可得
对导体棒,根据动量定理有;对导体棒,根据动量定理有
联立解得,
(3)对导体棒,根据动量定理有,又,联立可得
代入数据解得
根据能量守恒,可得产生总的焦耳热为
上产生的焦耳热,联立解得
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郴州市一中2025-2026学年下期高二物理练习11
范围:选择性必修一第四章——选择性必修三 周练时间:6月27日
一、单选题
1.关于下列实验或现象的说法,正确的是( )
A.图甲说明薄板一定是非晶体
B.图乙说明气体分子速率分布随温度变化,且
C.图丙中,制作防水衣时用右管材料的防水效果更好
D.图丁中的现象说明水黾受到了浮力作用,且浮力与重力平衡
2. 我国首次利用核电商用堆成功批量生产碳14同位素,标志着我国彻底破解了国内碳14同位素供应依赖进口的难题,实现碳14供应全面国产化。碳14具有放射性,其衰变方程为。下列相关说法正确的是( )
A. 原子核的比结合能比的大
B. 此核反应会出现质量亏损,但反应前后总质量数不变
C. 骨骼中以碳酸钙()形式存在的的半衰期比单质的半衰期更长
D. X是氦核,此反应为α衰变
3. 夏天的雨后经常可以看到美丽的彩虹,古人对此有深刻认识,唐代词人张志和在《玄真子涛之灵》中写道:“雨色映日而为虹”。从物理学角度看,虹和霓是两束平行太阳光在水珠内分别经过一次和两次反射后出射形成的,人们在地面上逆着光线看过去就可看到霓虹现象。如图甲所示,一束白光水平射入空中一球形的水滴,经过两次折射和一次反射后射出形成光带MN,出射光线与水平面的夹角称为彩虹角。如图乙所示,从球心O的正下方C点射出的某单色光的入射角,已知,,则下列说法正确的是( )
A. 该单色光的彩虹角
B. 该单色光在水滴内部B点处发生全反射
C. 水滴对该单色光的折射率约为1.42
D. 若分别用图甲中M、N所对应的两种光在同一装置上做双缝干涉实验,则M所对应的光的条纹间距更大
4. 图甲为研究光电效应的电路,K极为金属钠(截止频率为Hz,逸出功为2.29eV)。图乙为氢原子能级图。氢原子光谱中有四种可见光,分别是从、5、4、3能级跃迁到能级产生的。下列说法正确的是( )
A. 氢原子光谱中有三种可见光能够让图甲K极金属发生光电效应
B. 大量处于能级的氢原子最多能辐射出8种不同频率的光
C. 仅将图甲中P向右滑动,电流计示数一定变大
D. 仅将图甲中电源的正负极颠倒,电流计示数一定为0
5. 如图甲所示的无线话筒是一个将声信号转化为电信号并发射出去的装置,其内部电路中有一部分是振荡电路。若话筒使用时,某时刻线圈中的磁感线如图乙所示,且电流正在增大,则此时( )
A. 电流由流向,且电容器正在充电
B. 电容器上极板带正电荷
C. 线圈的自感电动势正在变大
D. 若增大电容器两板间的距离,振荡频率减小
6. 相同的电灯、和自感系数较大的电感线圈L接入如图甲的电路中,电源电动势为E,内阻不计。闭合开关S待电路稳定后开始计时,时刻断开开关S,时刻整个电路的电流均为零。前后通过电灯的电流-时间图像如图乙,用和分别表示开关S断开瞬间通过电灯的电流大小。下列说法正确的是( )
A. 电感线圈的直流电阻可忽略
B. 断开开关S后,电灯、电流大小始终相等
C. 断开开关S后,流过电灯的电流方向向左
D. 线圈的自感系数是由线圈本身决定,与是否有铁芯无关
7. 如图所示,匝数为N的矩形导线框以角速度在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直磁场方向的轴匀速转动,线框面积为S且与理想变压器原线圈相连,原、副线圈匝数比为,图示时刻线框平面与磁感线垂直并以此时刻为计时起点,、为定值电阻,R为滑动变阻器,电流表和电压表均为理想电表,电流表、的示数分别为、;电压表、的示数分别为、。不计线框电阻,下列说法正确的是( )
A. 交流电压表的示数为
B. 从图示位置开始,线框转过180°的过程中,通过线圈的电荷量为0
C. 若只将滑动变阻器的滑片向d端滑动,则电流表的示数变小
D. 若只将滑动变阻器的滑片向d端滑动,则变大
二、多选题
8.四幅图的描述,说法正确的是( )
A.图甲中,两板间的薄片向左逐渐移动,干涉条纹间距减小
B.图乙中,光屏上的中央亮斑叫泊松亮斑,是光照射到小圆孔后产生
C.图丙中,照相机镜头上的增透膜,在拍摄水下的景物时可消除水面的反射光
D.图丁中,入射的光子与电子碰撞时,一部分动量转移给电子,光子的波长变长
9.如图所示,在荧光板MN的上方分布了水平方向的匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里。距荧光板距离为d处有一粒子源S。能够在纸面内不断均匀地向各个方向发射速度大小为、电荷量为q、质量为m的带正电粒子,不计粒子的重力,已知粒子源发射粒子的总个数为N,则( )
A.从粒子源出发到板的最短时间为
B.同一时刻发射的粒子打到荧光板上的最大时间差为
C.粒子能打到板上的区域长度为2d
D.打到板上的粒子数为
10.如图所示,两根相互平行间距为L的光滑长直金属导轨固定在水平绝缘桌面上,在导轨的左端接入电容为C的电容器和电动势为E的电源。质量为m、长度为L、阻值为R的导体棒MN静止于导轨上,与导轨垂直,且接触良好,导轨电阻、电源内阻忽略不计,整个系统处于方向竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度大小为B。开始时,电容器不带电,先把开关置于a端,当导体棒运动稳定后把开关置于b端,则( )
A.导体棒MN的最大速度为
B.导体棒MN的最终速度为
C.最终电容器所带的电荷量为
D.整个过程电源输出的电能等于导体棒最终的动能加上导体棒产生的焦耳热
三、实验题
11. 某探究小组要测量一横截面为半圆形透明玻璃砖的折射率,准备的器材有玻璃砖、激光笔、刻度尺和白纸。如图是该小组设计的实验方案示意图,下面是该小组的探究步骤:
①用刻度尺测量玻璃砖的直径;
②把白纸固定在水平桌面上,在白纸上建立直角坐标系xOy,将玻璃砖放在白纸上,使其底面圆心和直径分别与点和轴重合,再将刻度尺紧靠玻璃砖并垂直于轴放置;
③打开激光笔开关,让激光笔发出的激光束始终指向圆心射向玻璃砖,从轴开始在平面内缓慢移动激光笔,在某一位置时,刻度尺上出现两个清晰的光点,通过刻度尺读取两光点与轴的距离分别为;
请回答下面问题:
(1)甲同学利用步骤③测得数据计算该玻璃砖的折射率为_____(用测得的、、表示);
(2)乙同学在步骤③后继续改变激光笔的位置,直到刻度尺上恰好只有一个光点,读取该光点与轴的距离为,计算该玻璃砖的折射率为_____(用测得的、表示);
(3)比较甲、乙两同学测量折射率的方案,你认为_____(选填“甲”或“乙”)同学的测量误差更小;
(4)在操作步骤②中,刻度尺没有与轴严格垂直,而是逆时针偏离垂直轴位置,则甲同学测得的折射率较真实值是_____(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
12.某同学利用热敏电阻的阻值随温度变化的特性,制作了一个简易的汽车低油位报警装置。
(1)该同学首先利用多用电表电阻“”挡粗测该热敏电阻在常温下的阻值。示数如图甲所示,则此时热敏电阻的阻值_____。
(2)该同学为了进一步探究该热敏电阻阻值随温度变化的关系,设计了如图乙所示的实验电路,定值电阻,则在闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于最_____(填“左”或“右”)端。在某次测量中,若毫安表的示数为,的示数为,两电表可视为理想电表,则热敏电阻的阻值为_____(结果保留两位有效数字)。
(3)经过多次测量,该同学得到热敏电阻阻值随温度变化的关系图像如图丙所示,可知该热敏电阻的阻值随温度升高越来越_____(填“大”或“小”)。
(4)该同学利用此热敏电阻设计的汽车低油位报警装置如图丁所示,其中电源电动势,定值电阻,长度的热敏电阻下端紧靠在油箱底部,不计报警器和电源的内阻。已知流过报警器的电流时报警器开始报警,若测得报警器报警时油液(热敏电阻)的温度为,油液外热敏电阻的温度为,由此可知油液的警戒液面到油箱底部的距离约为_____cm(结果保留一位有效数字)。
四、解答题
13.轻质“强力吸盘挂钩”可以安装在竖直墙面上。先按住锁扣把吸盘紧压在墙上,吸盘中的空气被挤出一部分,如图(a)所示;再把锁扣扳下,让锁扣以盘盖为依托把吸盘向外拉出,使吸盘恢复到原来的形状,如图(b)所示。在拉起吸盘的同时,锁扣对盘盖施加压力,致使盘盖与吸盘粘连在一起,此时“强力吸盘挂钩”的最大承载量为m。已知大气压强为,盘盖的截面积为,吸盘中空气与墙面的接触面积为,吸盘与墙面的动摩擦因数为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小为g。若上述过程没有漏气,且吸盘中的气体可视为理想气体,室内温度恒定不变。求
(1)图(b)中吸盘内空气的压强p;
(2)图(a)与图(b)中吸盘内空气的密度之比。
14. 利用磁场实现离子偏转是科学仪器中广泛应用的技术。如图所示,在平面内存在有区域足够大的方向垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为。位于坐标原点处的离子源能在平面内持续发射质量为、电荷量为的负离子,其速度方向与轴夹角的最大值为,且各个方向速度大小随变化的关系为,式中为未知定值。且的离子恰好通过坐标为(,)的点。不计离子的重力及离子间的相互作用,并忽略磁场的边界效应。
(1)求关系式中的值;
(2)离子通过界面时坐标的范围;
(3)为回收离子,今在界面右侧加一定宽度且平行于轴的匀强电场,如图所示,电场强度。为使所有离子都不能穿越电场区域且重回界面,求所加电场的宽度至少为多大?
15.如图所示,两足够长的光滑平行导轨沿水平方向固定,该导轨有两部分组成,左侧宽导轨的间距为,右侧窄导轨的间距为,整个空间存在竖直向下、磁感应强度大小为的匀强磁场,质量为,长为,阻值为的导体棒a垂直放在左侧宽导轨上,质量为,长为,阻值为的导体棒b垂直放在右侧窄导轨上,时刻同时给导体棒a、b大小相等、方向相反的初速度,整个过程导体棒a、b始终没有离开宽导轨和窄导轨,两导体棒始终保持与导轨有良好的接触,不计导轨的电阻。求:
(1)时,导体棒b的加速度大小;
(2)当回路中电流为0时,导体棒a、b的速度大小;
(3)整个过程,流过导体棒b的电荷量以及导体棒b上产生的焦耳热。
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