内容正文:
2025-2026学年度第二学期期中质量调研试题
高二英才物理试题
本试卷共8页,100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无效。考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第I卷 客观题(共58分)
一、单项选择题(每小题3分,共4。每小题列出四个选项中,只有一个选项符合题意。)
1. 以下各个选项所示的电流,属于交变电流的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.电流大小周期性变化,但方向始终为正,方向不变,属于直流电,故A错误;
B.电流大小和方向均不变,是恒定直流电,故B错误;
C.电流大小、方向随时间做周期性变化,符合交变电流的定义,属于交变电流,故C正确;
D.电流大小周期性变化,但方向始终为正,方向不变,属于直流电,故D错误。
故选C。
2. 惠更斯利用摆的等时性原理制成了第一座摆钟。如图甲所示为日常生活中我们能见到的一种摆钟,图乙为摆钟的结构示意图,圆盘固定在摆杆上,螺母可以沿摆杆上下移动。在黄山山脚走时准确的摆钟移到黄山山顶(未做其他调整),摆钟摆动变慢了,下列说法正确的是( )
A. 黄山山顶的重力加速度较小,若要调准摆钟可将螺母适当向下移动
B. 黄山山顶的重力加速度较小,若要调准摆钟可将螺母适当向上移动
C. 黄山山顶的重力加速度较大,若要调准摆钟可将螺母适当向下移动
D. 黄山山顶的重力加速度较大,若要调准摆钟可将螺母适当向上移动
【答案】B
【解析】
【详解】由题意可知摆钟由黄山山脚移到黄山山顶时周期变大,根据单摆周期公式
T=2π
可知山顶的重力加速度较小,为调准摆钟,使摆钟的周期适当变短,需要适当减小摆长,应将螺母适当向上移动,故ACD错误,B正确。
故选B。
3. 如图所示为一质点做简谐运动的振动图像,在0~0.8s时间内,下列说法正确的是( )
A. 质点在0和0.8s时刻具有正向最大速度
B. 质点在0.2s时刻具有负向最大加速度
C. 0至0.4s质点加速度始终指向-x方向不变
D. 在0.2~0.4s时间内,加速度方向和速度方向相同
【答案】D
【解析】
【详解】A.从图像可以看出质点在0和0.8s时刻质点在平衡位置向负方向运动,A错误;
B.0.2s时刻质点在负向最大位移处,加速度为正方向,B错误;
C.做简谐运动的物体加速度始终指向平衡位置,所以0至0.4s内质点的加速度始终指向方向,C错误;
D.在0.2~0.4s时间内,质点在向平衡位置加速运动,加速度与速度方向相同,D正确。
故选D。
4. 在水槽里放两块挡板,中间留一个狭缝,水波通过狭缝的传播情况如图。若在挡板后M点放置一乒乓球,乒乓球没有振动起来,为使乒乓球振动起来,下列操作可行的是( )
A. 可适当增加波源的振动频率 B. 可适当增加波源的振动振幅
C. 可适当减小狭缝的宽度 D. 可适当增加狭缝的宽度
【答案】C
【解析】
【详解】当孔或者障碍物比波长小或者相差不多是发生明显衍射的条件,所以要使乒乓球振动起来,需要增大波长或者减小狭缝的宽度;
A.增大波源的振动频率,则波长会变小,衍射现象较之前比变得不明显,故A错误;
B.适当增加波源的振动振幅,对衍射现象无影响,故B错误;
CD.适当减小狭缝的宽度,衍射现象更加明显,乒乓球的振动会变得比原来更明显,故C正确,D错误。
故选C。
5. 如图为某单摆做受迫振动的振动曲线,即振幅A与驱动力频率f的关系图线,取、。则( )
A. 此单摆的固有周期为2s B. 此单摆的摆长约为2m
C. 若仅摆长增大,共振曲线的峰值将向右移 D. 若仅增大驱动力频率,单摆的固有频率也增大
【答案】A
【解析】
【详解】A.当驱动力的频率等于固有频率时,振幅最大,由振动曲线得,该单摆在驱动力频率为
即单摆固有周期为
时振幅最大,由
可得
该单摆称为秒摆,故A正确,B错误;
C.由周期公式可知增大摆长,固有周期变大,则单摆固有频率越小,峰值将向左移动,故C错误;
D.单摆的固有频率与摆长有关,与驱动力频率无关,故D错误。
故选A。
6. 汽车无人驾驶技术使用毫米波雷达发射和接收无线电波,再通过因波的时间差和多普勒效应造成的频率变化来测量目标的相对距离和相对速度。若该雷达发射的无线电波的频率为f,接收到的回波的频率为,则( )
A. 当时,表明前车与无人车速度相同
B. 当时,表明前车一定处于静止状态
C. 当时,表明前车在加速行驶
D. 当时,表明前车在减速行驶
【答案】A
【解析】
【详解】AB.当声源和观察者之间的距离不发生变化时,观察者接收到的频率和声源发出的频率相等,故当时,说明二者之间的距离不变,表明前车与无人车速度相同,但不一定静止,故A正确,B错误;
C.当时,说明接收到的频率增大,两车间距离减小,表明前车相对于后车在减速行驶,故C错误;
D.当时,说明接收到的频率减小,则两车间距离增大,表明前车相对于后车在加速行驶,故D错误。
故选A。
7. 某同学手握弹簧左侧左右来回振动,使弹簧形成如图所示的纵波。已知相邻的密部和疏部相距,手每分钟左右完整振动次,则该波的( )
A. 波长为1.6m B. 波长为0.4m C. 波速为0.4m/s D. 波速为0.8m/s
【答案】C
【解析】
【详解】AB.弹簧波为纵波,纵波波长为相邻的密部和密部间的距离,可知该波的波长为0.8m,故AB错误;
CD.因手每分钟左右完整振动30次,所以该波的振动周期
波速,故C正确,D错误。
故选C。
8. 关于电磁波,下列说法中正确的是( )
A. 变化的电场一定在周围空间产生变化的磁场
B. 麦克斯韦首先预言了电磁波的存在,赫兹最先用实验证实了电磁波的存在
C. 电磁波和机械波都依赖于介质才能传播
D. 各种频率的电磁波在真空中以不同的速度来传播
【答案】B
【解析】
【详解】A.变化的电场一定在周围空间产生磁场,周期性变化的电场才会在周围空间产生变化的磁场,选项A错误;
B.麦克斯韦首先预言了电磁波的存在,赫兹最先用实验证实了电磁波的存在,选项B正确;
C.电磁波可以在真空中传播,选项C错误;
D.各种频率的电磁波在真空中传播的速度相同,等于光速,选项D错误。
故选B。
9. 把墨汁用水稀释后取出一滴,放在光学显微镜下观察,如图所示,下列说法中正确的是( )
A. 在光学显微镜下既能看到水分子也能看到悬浮的小炭微粒,且水分子不停地撞击炭微粒
B. 布朗运动就是炭微粒分子的无规则运动
C. 乙图中记录的是两个炭微粒的运动轨迹
D. 若水温相同,则乙图中炭微粒较大
【答案】D
【解析】
【详解】A.分子很小,在显微镜下不能看到水分子,能看到悬浮的小炭粒,故A错误;
B.小炭粒在不停地做无规则运动,这是布朗运动,不是分子热运动,故B错误;
C.图中的折线是炭粒在不同时刻的位置的连线,即不是固体颗粒的运动轨迹,也不是分子的运动轨迹,由图可以看出小炭粒在不停地做无规则运动,故C错误;
D.颗粒越小,液体分子对颗粒的撞击越不平衡,布朗运动越明显。由图可知,乙图中颗粒b的布朗运动更不明显,所以水温相同,则乙图中炭微粒b较大,故D正确。
故选D。
10. 容积相同的甲、乙两个容器中,装有质量相等的氧气,两容器内的温度分别为与,氧气分子的速率分布情况如图所示。下列说法正确的是( )
A. 甲容器内的温度为,乙容器内的温度为
B. 甲容器中氧气分子的平均速率比乙容器的小
C. 单位时间内,甲容器中氧气分子与单位面积器壁碰撞的次数比乙容器多
D. 甲容器中气体的压强比乙容器大
【答案】B
【解析】
【详解】A.温度是分子平均动能的标志,温度越高,分子的平均速率越大,速率分布曲线的峰值会向速率更大的方向移动,且曲线更 “矮胖”。从图中可以看出,乙的峰值位置更靠右,所以乙容器内的温度为100℃,甲容器内的温度为0℃。故A错误。
B.甲容器温度低,氧气分子的平均动能小,平均速率也小,所以甲容器中氧气分子的平均速率比乙容器的小,B正确。
C.甲容器中氧气的密度等于乙容器中氧气的密度,由于乙容器中氧气分子平均速率大,可知甲容器中氧气分子单位时间内撞击容器壁单位面积的次数小于乙容器中氧气分子单位时间内撞击容器壁单位面积的次数,故C错误。
D.甲、乙容器分子数密度相同,乙容器温度高,分子平均动能大,且乙容器中氧气分子单位时间内撞击容器壁单位面积的次数大于甲容器中氧气分子单位时间内撞击容器壁单位面积的次数,所以乙容器中气体的压强大。故D错误。
故选B。
11. 如图所示为LC电路产生电磁振荡的一个循环过程。从图中状态(a)开始,经过一个周期又回到初始状态(e),则在该周期中各状态出现的先后顺序正确的是( )
A. (a)①②③(e) B. (a)③②①(e)
C. (a)③①②(e) D. (a)②①③(e)
【答案】C
【解析】
【详解】在电磁振荡中,磁场能和电场能周期性的相互转化,电磁振荡过程如图
故选C。
12. 电容式位移传感器示意图如图所示,当被测物体在左、右方向发生位移时,电介质板随之在电容器两板之间移动。为判断被测物体是否发生位移,将该传感器与恒压直流电源和电流表串联组成闭合回路(电路未画出),已知电容器的电容C与电介质板进入电容器的长度x之间满足关系,则当被测物体向右匀速运动时,流过电流表的电流( )
A. 均匀增大 B. 保持恒定 C. 均匀减小 D. 先增大后减小
【答案】B
【解析】
【详解】当物体向右匀速运动时,则电介质板进入电容器的长度x均匀减小,根据
可知电容C均匀减小,Q均匀减小,所以流过电流表的电流保持恒定。
故选B。
13. 一条绳子可以分成一个个小段,每小段都可以看作一个质点,这些质点之间存在着相互作用.如图是某绳波形成过程的示意图.质点l在外力作用下沿竖直方向做简谐运动,带动质点2、3、4...各个质点依次振动,把振动从绳的左端传到右端.t=T/2时,质点9刚要开始运动.下列说法正确的是
A. t=T/2时,质点9开始向下运动
B. t=T/2时,质点5加速度方向向上
C. t=T/4时,质点5开始向上运动
D. t=T/4时,质点3的加速度方向向上
【答案】C
【解析】
【详解】A、质点1为波源,波向右传播,时,质点9开始振动,根据同侧法可知其振动方向向上;故A错误.
B、时,质点5处于波峰,此时振动的速度为零,指向平衡位置的加速度最大,方向向下;故B错误.
C、根据振动和波的传播规律可得时的波形图:
时,波传播的距离为,则质点5开始振动,而所有的质点被带动起振的方向相同都向上;故C正确.
D、振动时的回复力产生的加速度都指向平衡位置,时的质点3正在正向位移处,则加速度向下;故D错误.
故选C.
14. 定值电阻两端电压的变化规律如图甲所示(图中每段曲线都是二分之一正弦曲线),两端电压的变化规律如图乙所示(图中每段曲线都是四分之一正弦曲线),则两电阻在一个周期内产生的热量之比为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】
定值电阻,联立得两电阻在一个周期内产生的热量之比
故选B。
二、多项选择题(每小题4分,共16分,选对但不全得,错选不得分)
15. 有一台理想变压器及所接负载如图所示。在原线圈c、d两端加上交变电流。已知b是原线圈中心抽头,电压表和电流表均为理想交流电表,电容器的耐压值足够大。下列说法正确的是( )
A. 开关S1始终接a,当滑片P向下滑动时,电压表V1示数不变,电压表V2示数变大,电流表A2示数变小
B. 开关S1始终接b,当滑片P向上滑动时,R1的电功率增大,V2示数的变化量与A2示数的变化量之比不变
C. 保持滑片P的位置不变,将开关S1由b改接a,变压器输入功率变大
D. 保持滑片P的位置不变,将开关S1由a改接b,电容器所带电荷量的最大值将增大
【答案】ABD
【解析】
【分析】
【详解】A.开关S1始终接a,则变压器副线圈的输出电压不变,电压表V1示数不变,当滑片P向下滑动时,R变大,副线圈的电流减小,电流表A2示数变小,R1电压减小,则R电压变大,即电压表V2示数变大,选项A正确;
B.开关S1始终接b,则副线圈的输出电压不变,U1不变;当滑片P向上滑动时,R减小,副线圈的电流变大,R1的电功率增大,由于
U2=U1-I2R1
则V2示数的变化量与A2示数的变化量之比
=R1
不变,选项B正确;
C.保持滑片P的位置不变,将开关S1由b改接a,原线圈匝数变大,则副线圈的输出电压减小,副线圈的输出功率减小,则变压器输入功率变小,选项C错误;
D.保持滑片P的位置不变,将开关S1由a改接b,原线圈匝数减小,则副线圈的输出电压变大,电容器两端电压变大,所带电荷量的最大值将增大,选项D正确。
故选ABD。
16. 如图所示表示两列相干水波的叠加情况,图中的实线表示波峰,虚线表示波谷。设两列波的振幅均为10cm,且在图示的范围内振幅不变,波速为1m/s,波长为0.5m。C点是BE连线的中点,下列说法中正确的是( )
A. A、E两点始终位于波峰位置
B. 图示时刻A、B两点的竖直高度差为40cm
C. 图示时刻C点正处于平衡位置且向上运动
D. 从图示时刻起经1s,B点通过的路程为160cm
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.图示时刻,、两点处均为波峰与波峰相遇,合振幅为,但两点处的质点仍在平衡位置两侧往复振动,并非始终处于波峰,故A错误;
B.图示时刻点处两列波的波峰相遇,有
点处两列波的波谷相遇,有,故两点的竖直高度差为,故B正确;
C.沿两列波各自的传播方向,点均位于波峰之后、相邻波谷之前的中点。根据波形平移规律,两列波在点引起的振动均处于平衡位置且方向向上,叠加后点也向上运动,故C正确;
D.由,整理得
故点为振动加强点,振幅为,在内,其路程为,故D正确。
故选BCD。
17. 同种介质中x轴上的两个波源P、Q在t=0时刻产生的波形如图所示,已知波源振动周期为T,下图中各时刻的波形正确的是( )
A. t=1.5T
B. t=2T
C. t=2.25T
D. t=2.75T
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.经过1.5T,波沿传播方向传播的距离均为1.5λ,即,此时左侧波传到x=1m的位置,右侧波传到的位置,两列波在0~1m之间叠加后位移为零,故A正确;
B.经过2T,波沿传播方向传播的距离均为2λ,即,此时左侧波传到x=2m的位置,右侧波传到的位置,两列波在之间以及之间叠加后的位移为零,故B正确;
C.经过2.25T,波沿传播方向传播的距离均为,即,此时左侧波传到x=2.5m的位置,右侧波传到的位置,两列波在之间、之间以及1.5m~2.5m之间叠加后位移等于两列波分别引起的位移大小之和,故C正确;
D.经过2.75T,两列波分别沿传播方向传播,即,此时左侧波传到x=3.5m的位置,右侧波传到的位置,两列波相遇之后,在-3.5m~-2.5m之间、-1.5m~0.5m之间、0.5m~1.5m之间和2.5m~3.5m之间叠加后位移等于两列波分别引起的位移大小之和,故D错误。
故选ABC。
18. 宇航员需要测量液体密度。他使用了一台基于声波干涉原理的“密度扫描仪”:扫描仪T发射固定频率为f的声波,通过两根导管A和B(B可移动,整个管内部装满液体)将声波传导至探测器M 。实验中将导管B整体向右平移距离l时,探测器M接收到的声波信号从一个极小值变为相邻的下一个极小值。已知声波在液体中的传播速度(k为已知常数,为液体密度),若忽略导管长度对声波传播速度的影响,则该液体密度的表述错误的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【解析】
【详解】根据声波频率与波长的关系
结合题意声波在液体中的传播速度
联立解得
将导管B整体向右平移距离l时,探测器接收到的声波信号从一个极小值变为相邻的下一个极小值,波程差变化
联立解得,B正确,但不符合题意,故选ACD。
第II卷 主观题(共4)
三、实验题(本题共2小题,共8分)
19. 甲、乙两小组按如下步骤完成“用油膜法估测油酸分子大小”的实验。
(1)将体积为的纯油酸溶于酒精,配制成体积为的油酸酒精溶液。
(2)用注射器吸取一段油酸酒精溶液,由注射器的刻度读出该段溶液的总体积为,再把它一滴一滴地滴入烧杯中,记下液滴的总滴数为。该步骤体现的物理思想方法是_________________;
A.累积法 B.控制变量法 C.等效替代法
(3)在浅盘内盛水,将痱子粉撒在水面上,用注射器向水面滴入1滴油酸酒精溶液,待油膜稳定后,甲、乙两组同学得到的油膜轮廓分别如图所示。对比两个图样,你认为哪组的操作方式较规范?请分别说明两个图样的形成原因______________________;
(4)将带有方格坐标的玻璃板轻放在操作方式较规范的那个浅盘上,用彩笔描绘出油膜轮廓,坐标纸方格边长为,数出轮廓内有效方格数为,可计算得出油酸薄膜的面积_____________,油酸分子的直径_________________(用、、、、、表示);
(5)操作方式不规范,会对测量结果产生较大误差。现利用另一组油膜图样进行测量与计算,得到油酸分子直径的测量值_____________(选填“大于”、“小于”或“等于”)真实值。
【答案】 ①. A ②. 甲组操作方式比较规范。甲组痱子粉撒得均匀,乙组痱子粉撒得厚且不均匀 ③. ④. ⑤. 大于
【解析】
【详解】[1]一滴液滴的体积很小,可以通过测量滴液滴的体积来计算一滴的体积,可以减小误差,体现的物理思想方法是累积法。
故选A。
[2]甲组的油膜轮廓清晰均匀,操作方式较规范。
形成原因:甲组痱子粉撒得均匀,乙组痱子粉撒得厚且不均匀,导致痱子粉未能完全散开。
[3]坐标纸方格边长为,可知一格对应的面积为,轮廓内有效方格数为,则油酸薄膜的面积
[4] 一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为
根据可知油酸分子直径
[5]利用另一组油膜图样进行测量与计算,可知油膜面积偏小,根据可知油酸分子直径的测量值大于真实值。
20. 某学校高二物理实验课上,同学们用可拆变压器探究“变压器的电压与匝数的关系”。可拆变压器如图甲,乙所示。
(1)下列说法正确的是( )
A. 变压器工作时副线圈电压频率与原线圈不相同
B. 实验中要通过改变原、副线圈匝数,探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系,需要运用的科学方法是控制变量法
C. 为了人身安全,实验中只能使用低压直流电源,电压不要超过12V
D. 绕制降压变压器原、副线圈时,副线圈导线应比原线圈导线粗一些好
(2)为了减小能量传递过程中的损失,变压器的铁芯是由相互绝缘的硅钢片平行叠成。作为“横梁”的铁芯硅钢片应按照下列哪种方法设计 。
A. B. C. D.
【答案】(1)BD (2)D
【解析】
【小问1详解】
[1] A.原、副线圈中的交变电流由同一变化的磁通联系,变压器只改变电压和电流的大小,不改变频率,故A错误;
B.探究电压比与匝数比的关系时,应在保持其他条件不变的情况下改变线圈匝数,采用控制变量法,故B正确;
C.变压器利用交变磁场工作,实验应使用不超过的低压交流电源,直流不能正常变压,故C错误;
D.降压变压器的副线圈电流较大,为减小电阻和发热,副线圈导线应比原线圈导线粗,故D正确。
故选BD。
【小问2详解】
[2] A.横梁中的硅钢片被分成沿横梁长度方向相邻的短片,片面与磁通方向不平行,且增加磁路间隙,故A错误;
B.硅钢片水平叠放时,层间绝缘面横穿横梁与竖直铁芯的接触磁路,阻碍磁通通过,故B错误;
C.硅钢片交错倾斜,不能与整个闭合磁路保持平行,故C错误;
D.硅钢片片面与铁芯磁路所在平面平行,既保证磁路连续,又能把涡流限制在各薄片内,从而减小涡流损耗,故D正确。
故选D。
四、计算题(本题共34分。写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答案。只写出最后答案的不能得分)
21. 某水电站发电机输出功率为100kW,发电机输出电压为250V。通过升压变压器升高电压后向远处输电,输电线总电阻为8Ω,在用户端用降压变压器把电压降为220V,如图所示。要求在输电线上损失的功率控制为5kW。
(1)降压变压器输出的电流是多少?输电线损失的电压是多少?
(2)两个变压器的匝数比各应等于多少?
【答案】(1)431.8A,;(2)1:16,
【解析】
【详解】(1)发电机电压即升压变压器原线圈两端电压
用户得到的功率
P4=
解得
又因损失功率为
解得
损失电压为
(2)因为
升压变压器输出功率为
解得
升压变压器的匝数比为
降压变压器的匝数比为
22. 如图所示,某小型交流发电机内矩形金属线圈ABCD的面积,匝数,线圈的总电阻,线圈所处磁场的磁感应强度大小均为。线圈通过滑环和电刷与阻值的定值电阻连接。在外力驱动下使线圈绕轴匀速转动,角速度。求:
(1)电阻R上电流的最大值;
(2)从线圈通过中性面(即线圈平面与磁场方向垂直的位置)开始计时,经过周期内通过电阻R上的电荷量q;
(3)在线圈转动2周的过程中,整个电路产生的焦耳热Q。
【答案】(1)5A (2)5C
(3)314J
【解析】
【小问1详解】
线圈中感应电动势的最大值
线圈中感应电流的最大值
得
【小问2详解】
经过周期内通过电阻R上的电荷量
【小问3详解】
线圈中感应电流的有效值
得
线圈转动两周的过程中,电流通过整个回路产生的焦耳热
其中
得
23. 分别沿x轴正向和负向传播的两列简谐横波P、Q的振动方向相同,振幅均为5cm,波长均为8m,波速均为4m/s。时刻,P波刚好传播到坐标原点,该处的质点将自平衡位置向下振动;Q波刚好传到处,该处的质点将自平衡位置向上振动。经过一段时间后,两列波相遇。
(1)在答题卡给出的坐标图上分别画出P、Q两列波在时刻的波形图(P波用虚线,Q波用实线);
(2)求出图示范围内的介质中,因两列波干涉而振动振幅最大和振幅最小的平衡位置。
【答案】(1) ;(2)见解析
【解析】
【详解】(1)根据得
可知时P波刚好传播到处,Q波刚好传播到处,根据上坡下坡法可得波形图如图所示
(2)两列波在图示范围内任一位置的波程差为
根据题意可知,P、Q两波振动频率相同,振动方向相反,两波叠加时,振动加强点的条件为到两波源的距离差
解得振幅最大的平衡位置有
、
振动减弱的条件为
解得振幅最小的平衡位置有
、、
24. 气体压强与温度对于同一个物理问题,常常可以从宏观和微观两个不同角度进行研究。
(1)如图所示,棱长为d的正方体密闭容器中有大量运动粒子,每个粒子质量为m,单位体积内粒子数量n为恒量,为简化问题,我们假定:粒子大小可以忽略,其速率均为v,且与器壁各面碰撞的机会均等,与器壁碰撞前后瞬间,粒子速度方向都与器壁垂直,且速率不变,利用所学力学知识,
①求一个粒子与器壁碰撞一次受到的冲量大小I;
②导出容器壁单位面积所受粒子压力f。
(2)“温度是分子平均动能的标志”可以表示为(为物理常量)。
查阅资料还可得到信息:
第一,理想气体的模型为气体分子可视为质点,分子间除了相互碰撞外,分子间无相互作用力;
第二,一定质量的理想气体,其压强p与热力学温度T的关系式为,式中n为单位体积内气体的分子数,k为常数。
请根据上述信息并结合第(1)问的信息完成证明:,并求出的表达式。
【答案】(1)①,②
(2)由于压强和温度的关系式为⑦
联立可得
又
可得
【解析】
【详解】(1)①对与器壁碰撞的一个粒子,由动量定理可得
①
②设正方体容器某一侧壁面积为,则时间内碰壁的粒子数为
②
由动量定理得
③
由牛顿第三定律可得,器壁受到的压力
④
容器壁单位面积所受粒子压力由压强的定义式得
⑤
联立①②③④⑤得
⑥
(2)由于压强和温度的关系式为
⑦
联立⑥⑦可得
⑧
由⑧与题中信息
可得
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2025-2026学年度第二学期期中质量调研试题
高二英才物理试题
本试卷共8页,100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无效。考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第I卷 客观题(共58分)
一、单项选择题(每小题3分,共4。每小题列出四个选项中,只有一个选项符合题意。)
1. 以下各个选项所示的电流,属于交变电流的是( )
A. B.
C. D.
2. 惠更斯利用摆的等时性原理制成了第一座摆钟。如图甲所示为日常生活中我们能见到的一种摆钟,图乙为摆钟的结构示意图,圆盘固定在摆杆上,螺母可以沿摆杆上下移动。在黄山山脚走时准确的摆钟移到黄山山顶(未做其他调整),摆钟摆动变慢了,下列说法正确的是( )
A. 黄山山顶的重力加速度较小,若要调准摆钟可将螺母适当向下移动
B. 黄山山顶的重力加速度较小,若要调准摆钟可将螺母适当向上移动
C. 黄山山顶的重力加速度较大,若要调准摆钟可将螺母适当向下移动
D. 黄山山顶的重力加速度较大,若要调准摆钟可将螺母适当向上移动
3. 如图所示为一质点做简谐运动的振动图像,在0~0.8s时间内,下列说法正确的是( )
A. 质点在0和0.8s时刻具有正向最大速度
B. 质点在0.2s时刻具有负向最大加速度
C. 0至0.4s质点加速度始终指向-x方向不变
D. 在0.2~0.4s时间内,加速度方向和速度方向相同
4. 在水槽里放两块挡板,中间留一个狭缝,水波通过狭缝的传播情况如图。若在挡板后M点放置一乒乓球,乒乓球没有振动起来,为使乒乓球振动起来,下列操作可行的是( )
A. 可适当增加波源的振动频率 B. 可适当增加波源的振动振幅
C. 可适当减小狭缝的宽度 D. 可适当增加狭缝的宽度
5. 如图为某单摆做受迫振动的振动曲线,即振幅A与驱动力频率f的关系图线,取、。则( )
A. 此单摆的固有周期为2s B. 此单摆的摆长约为2m
C. 若仅摆长增大,共振曲线的峰值将向右移 D. 若仅增大驱动力频率,单摆的固有频率也增大
6. 汽车无人驾驶技术使用毫米波雷达发射和接收无线电波,再通过因波的时间差和多普勒效应造成的频率变化来测量目标的相对距离和相对速度。若该雷达发射的无线电波的频率为f,接收到的回波的频率为,则( )
A. 当时,表明前车与无人车速度相同
B. 当时,表明前车一定处于静止状态
C. 当时,表明前车在加速行驶
D. 当时,表明前车在减速行驶
7. 某同学手握弹簧左侧左右来回振动,使弹簧形成如图所示的纵波。已知相邻的密部和疏部相距,手每分钟左右完整振动次,则该波的( )
A. 波长为1.6m B. 波长为0.4m C. 波速为0.4m/s D. 波速为0.8m/s
8. 关于电磁波,下列说法中正确的是( )
A. 变化的电场一定在周围空间产生变化的磁场
B. 麦克斯韦首先预言了电磁波的存在,赫兹最先用实验证实了电磁波的存在
C. 电磁波和机械波都依赖于介质才能传播
D. 各种频率的电磁波在真空中以不同的速度来传播
9. 把墨汁用水稀释后取出一滴,放在光学显微镜下观察,如图所示,下列说法中正确的是( )
A. 在光学显微镜下既能看到水分子也能看到悬浮的小炭微粒,且水分子不停地撞击炭微粒
B. 布朗运动就是炭微粒分子的无规则运动
C. 乙图中记录的是两个炭微粒的运动轨迹
D. 若水温相同,则乙图中炭微粒较大
10. 容积相同的甲、乙两个容器中,装有质量相等的氧气,两容器内的温度分别为与,氧气分子的速率分布情况如图所示。下列说法正确的是( )
A. 甲容器内的温度为,乙容器内的温度为
B. 甲容器中氧气分子的平均速率比乙容器的小
C. 单位时间内,甲容器中氧气分子与单位面积器壁碰撞的次数比乙容器多
D. 甲容器中气体的压强比乙容器大
11. 如图所示为LC电路产生电磁振荡的一个循环过程。从图中状态(a)开始,经过一个周期又回到初始状态(e),则在该周期中各状态出现的先后顺序正确的是( )
A. (a)①②③(e) B. (a)③②①(e)
C. (a)③①②(e) D. (a)②①③(e)
12. 电容式位移传感器示意图如图所示,当被测物体在左、右方向发生位移时,电介质板随之在电容器两板之间移动。为判断被测物体是否发生位移,将该传感器与恒压直流电源和电流表串联组成闭合回路(电路未画出),已知电容器的电容C与电介质板进入电容器的长度x之间满足关系,则当被测物体向右匀速运动时,流过电流表的电流( )
A. 均匀增大 B. 保持恒定 C. 均匀减小 D. 先增大后减小
13. 一条绳子可以分成一个个小段,每小段都可以看作一个质点,这些质点之间存在着相互作用.如图是某绳波形成过程的示意图.质点l在外力作用下沿竖直方向做简谐运动,带动质点2、3、4...各个质点依次振动,把振动从绳的左端传到右端.t=T/2时,质点9刚要开始运动.下列说法正确的是
A. t=T/2时,质点9开始向下运动
B. t=T/2时,质点5加速度方向向上
C. t=T/4时,质点5开始向上运动
D. t=T/4时,质点3的加速度方向向上
14. 定值电阻两端电压的变化规律如图甲所示(图中每段曲线都是二分之一正弦曲线),两端电压的变化规律如图乙所示(图中每段曲线都是四分之一正弦曲线),则两电阻在一个周期内产生的热量之比为( )
A. B. C. D.
二、多项选择题(每小题4分,共16分,选对但不全得,错选不得分)
15. 有一台理想变压器及所接负载如图所示。在原线圈c、d两端加上交变电流。已知b是原线圈中心抽头,电压表和电流表均为理想交流电表,电容器的耐压值足够大。下列说法正确的是( )
A. 开关S1始终接a,当滑片P向下滑动时,电压表V1示数不变,电压表V2示数变大,电流表A2示数变小
B. 开关S1始终接b,当滑片P向上滑动时,R1的电功率增大,V2示数的变化量与A2示数的变化量之比不变
C. 保持滑片P的位置不变,将开关S1由b改接a,变压器输入功率变大
D. 保持滑片P的位置不变,将开关S1由a改接b,电容器所带电荷量的最大值将增大
16. 如图所示表示两列相干水波的叠加情况,图中的实线表示波峰,虚线表示波谷。设两列波的振幅均为10cm,且在图示的范围内振幅不变,波速为1m/s,波长为0.5m。C点是BE连线的中点,下列说法中正确的是( )
A. A、E两点始终位于波峰位置
B. 图示时刻A、B两点的竖直高度差为40cm
C. 图示时刻C点正处于平衡位置且向上运动
D. 从图示时刻起经1s,B点通过的路程为160cm
17. 同种介质中x轴上的两个波源P、Q在t=0时刻产生的波形如图所示,已知波源振动周期为T,下图中各时刻的波形正确的是( )
A. t=1.5T
B. t=2T
C. t=2.25T
D. t=2.75T
18. 宇航员需要测量液体密度。他使用了一台基于声波干涉原理的“密度扫描仪”:扫描仪T发射固定频率为f的声波,通过两根导管A和B(B可移动,整个管内部装满液体)将声波传导至探测器M 。实验中将导管B整体向右平移距离l时,探测器M接收到的声波信号从一个极小值变为相邻的下一个极小值。已知声波在液体中的传播速度(k为已知常数,为液体密度),若忽略导管长度对声波传播速度的影响,则该液体密度的表述错误的是( )
A. B.
C. D.
第II卷 主观题(共4)
三、实验题(本题共2小题,共8分)
19. 甲、乙两小组按如下步骤完成“用油膜法估测油酸分子大小”的实验。
(1)将体积为的纯油酸溶于酒精,配制成体积为的油酸酒精溶液。
(2)用注射器吸取一段油酸酒精溶液,由注射器的刻度读出该段溶液的总体积为,再把它一滴一滴地滴入烧杯中,记下液滴的总滴数为。该步骤体现的物理思想方法是_________________;
A.累积法 B.控制变量法 C.等效替代法
(3)在浅盘内盛水,将痱子粉撒在水面上,用注射器向水面滴入1滴油酸酒精溶液,待油膜稳定后,甲、乙两组同学得到的油膜轮廓分别如图所示。对比两个图样,你认为哪组的操作方式较规范?请分别说明两个图样的形成原因______________________;
(4)将带有方格坐标的玻璃板轻放在操作方式较规范的那个浅盘上,用彩笔描绘出油膜轮廓,坐标纸方格边长为,数出轮廓内有效方格数为,可计算得出油酸薄膜的面积_____________,油酸分子的直径_________________(用、、、、、表示);
(5)操作方式不规范,会对测量结果产生较大误差。现利用另一组油膜图样进行测量与计算,得到油酸分子直径的测量值_____________(选填“大于”、“小于”或“等于”)真实值。
20. 某学校高二物理实验课上,同学们用可拆变压器探究“变压器的电压与匝数的关系”。可拆变压器如图甲,乙所示。
(1)下列说法正确的是( )
A. 变压器工作时副线圈电压频率与原线圈不相同
B. 实验中要通过改变原、副线圈匝数,探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系,需要运用的科学方法是控制变量法
C. 为了人身安全,实验中只能使用低压直流电源,电压不要超过12V
D. 绕制降压变压器原、副线圈时,副线圈导线应比原线圈导线粗一些好
(2)为了减小能量传递过程中的损失,变压器的铁芯是由相互绝缘的硅钢片平行叠成。作为“横梁”的铁芯硅钢片应按照下列哪种方法设计 。
A. B. C. D.
四、计算题(本题共34分。写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答案。只写出最后答案的不能得分)
21. 某水电站发电机输出功率为100kW,发电机输出电压为250V。通过升压变压器升高电压后向远处输电,输电线总电阻为8Ω,在用户端用降压变压器把电压降为220V,如图所示。要求在输电线上损失的功率控制为5kW。
(1)降压变压器输出的电流是多少?输电线损失的电压是多少?
(2)两个变压器的匝数比各应等于多少?
22. 如图所示,某小型交流发电机内矩形金属线圈ABCD的面积,匝数,线圈的总电阻,线圈所处磁场的磁感应强度大小均为。线圈通过滑环和电刷与阻值的定值电阻连接。在外力驱动下使线圈绕轴匀速转动,角速度。求:
(1)电阻R上电流的最大值;
(2)从线圈通过中性面(即线圈平面与磁场方向垂直的位置)开始计时,经过周期内通过电阻R上的电荷量q;
(3)在线圈转动2周的过程中,整个电路产生的焦耳热Q。
23. 分别沿x轴正向和负向传播的两列简谐横波P、Q的振动方向相同,振幅均为5cm,波长均为8m,波速均为4m/s。时刻,P波刚好传播到坐标原点,该处的质点将自平衡位置向下振动;Q波刚好传到处,该处的质点将自平衡位置向上振动。经过一段时间后,两列波相遇。
(1)在答题卡给出的坐标图上分别画出P、Q两列波在时刻的波形图(P波用虚线,Q波用实线);
(2)求出图示范围内的介质中,因两列波干涉而振动振幅最大和振幅最小的平衡位置。
24. 气体压强与温度对于同一个物理问题,常常可以从宏观和微观两个不同角度进行研究。
(1)如图所示,棱长为d的正方体密闭容器中有大量运动粒子,每个粒子质量为m,单位体积内粒子数量n为恒量,为简化问题,我们假定:粒子大小可以忽略,其速率均为v,且与器壁各面碰撞的机会均等,与器壁碰撞前后瞬间,粒子速度方向都与器壁垂直,且速率不变,利用所学力学知识,
①求一个粒子与器壁碰撞一次受到的冲量大小I;
②导出容器壁单位面积所受粒子压力f。
(2)“温度是分子平均动能的标志”可以表示为(为物理常量)。
查阅资料还可得到信息:
第一,理想气体的模型为气体分子可视为质点,分子间除了相互碰撞外,分子间无相互作用力;
第二,一定质量的理想气体,其压强p与热力学温度T的关系式为,式中n为单位体积内气体的分子数,k为常数。
请根据上述信息并结合第(1)问的信息完成证明:,并求出的表达式。
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