高級中學名校試卷PAGEPAGE1珠海市2024-2025學年度第二學期高二年級期中考試物理學科試題一、選擇題（1—7題為單項選擇題，每小題4分，共28分。在每小題列出的四個選項中，只有一項符合題目要求。8—10題為多項選擇題，每小題6分，共18分。在每小題列出的四個選項中，有多項符合題目要求，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分）1.1827年，布朗作為英國植物學家，在花粉顆粒的水溶液中觀察到花粉不停頓的無規(guī)則運動．1905年，愛因斯坦根據(jù)擴散方程建立布朗運動的統(tǒng)計理論，從而使分子動理論的物理圖景為人們廣泛接受．關于分子動理論相關知識，下列說法中正確的是（）A.分子的擴散現(xiàn)象是可逆的 B.布朗運動證明組成固體小顆粒的分子在做無規(guī)則運動C.花粉顆粒越小，無規(guī)則運動越明顯 D.分子永不停息的無規(guī)則運動說明永動機是可以實現(xiàn)的【答案】C【解析】A．分子的擴散現(xiàn)象是不可逆的，故A錯誤；B．布朗運動是固體小顆粒的無規(guī)則運動，反映了液體分子在做無規(guī)則運動，故B錯誤；C．溫度越高，花粉顆粒越小，無規(guī)則運動越明顯，故C正確；D．永動機是不可以實現(xiàn)的，故D錯誤。故選C。2.東漢時期思想家王充在《論衡》書中有關于“司南之杓，投之于地，其柢（即勺柄）指南”的記載，如圖所示。司南是用天然磁鐵礦石琢成一個勺形的東西，放在一個刻著方位的光滑盤上。下列說法正確的是（）A.“柢”相當于磁體的N極 B.司南在轉動過程中產(chǎn)生感生電場C.地球的磁場是人為想象出來的 D.司南的勺柄能夠指南是由司南的磁場決定的【答案】B【解析】A．地磁場在地表的方向由地理南極指向地理北極，磁鐵靜止時N極指向地理北極，“柢”相當于磁體的S極，A錯誤；B．司南在轉動過程中，變化的磁場產(chǎn)生電場，B正確；C．地球磁場時客觀存在的，C錯誤；D．司南的勺柄指向由地磁場決定，D錯誤。故選B。3.利用質譜儀可以分析同位素，如圖所示，電荷量均為q的同位素碘131和碘127質量分別為m1和m2，從容器A下方的小孔S1進入電勢差為U的電場，初速度忽略不計，經(jīng)電場加速后從S2射出，垂直進入磁感應強度為B的勻強磁場中，最后打到照相底片D上。則照相底片上碘131和碘127與S2之間的距離之比為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】粒子在電場中加速時，有qU＝mv2設粒子在磁場中做勻速圓周運動的軌道半徑為R，則有Bqv＝聯(lián)立以上兩式解得所以照相底片上碘131和碘127與S2之間的距離之比為故選C。4.如圖甲所示是某發(fā)電機的示意圖。使線圈a沿軸線做簡諧運動，線圈a中產(chǎn)生的感應電動勢隨時間變化的關系如圖乙所示。線圈a連接原、副線圈匝數(shù)比為1：10的理想變壓器，其輸出端接充電設備。線圈a及導線的電阻不計。則（）A.變壓器輸出電流的頻率為10HzB.充電設備兩端的電壓有效值為5VC.其他條件不變，對不同規(guī)格的充電設備充電，變壓器輸入功率可能不同D.其他條件不變，僅增大線圈a簡諧運動的頻率，充電設備兩端的電壓最大值不變【答案】C【解析】A．根據(jù)圖像可知線圈產(chǎn)生的交流電的周期為0.2s，所以交流電的頻率為變壓器不能改變交流電的頻率，所以變壓器輸出電流的頻率為5Hz，A錯誤；B．根據(jù)圖像可知線圈產(chǎn)生的交流電的最大值為0.5V，有效值為根據(jù)原副線圈匝數(shù)與電壓的關系，可得充電設備兩端的電壓有效值為B錯誤；C．變壓器的輸出功率由副線圈決定，所以在其他條件不變，對不同規(guī)格的充電設備充電，變壓器輸入功率可能不同，C正確；D．由圖可知線圈a沿軸線做簡寫振動切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢，設線圈a簡諧振動的x-t關系則v-t關系線圈中的感應電動勢r為線圈半徑，線圈產(chǎn)生的最大電壓為其他條件不變，僅增大線圈a簡諧運動的頻率，線圈產(chǎn)生的最大電壓變大，所以充電設備兩端的電壓最大值變大，D錯誤。故選C。5.某同學利用如圖所示電路模擬遠距離輸電，圖中交流電源電壓有效值為6V，定值電阻R1=R2=R3=R4=20Ω，理想變壓器T1的原、副線圈匝數(shù)比為1:3，理想變壓器T2的原、副線圈匝數(shù)比為3:1，雙刀雙擲開關S先后接通電路Ⅰ（上面虛線框中的電路）和電路Ⅱ（下面虛線框中的電路），兩電路都穩(wěn)定工作，導線電阻忽略不計，下列說法不正確的是（）A.電阻R1的電功率大于電阻R2的電功率B.通過電阻R2的電流為0.09AC.電阻R3的電功率是1.8WD.開關S接通電路Ⅱ時，交流電源的輸出功率比接通電路Ⅰ時大【答案】C【解析】AB.先對電路Ⅰ分析，有則電阻R1的電功率為再對電路Ⅱ分析，有解得所以故AB正確；C.電阻R3的電功率是C錯誤；D.開關S接通電路Ⅰ時，交流電源的輸出功率開關S接通電路Ⅱ時，交流電源的輸出功率為開關S接通電路Ⅱ時，交流電源的輸出功率比接通電路Ⅰ時大，D正確；本題選不正確的，故選C。6.某種手機的無線充電原理如圖所示。無線充電器中的基座線圈與的交變電源相連產(chǎn)生變化的磁場，手機中的接收線圈便能感應出電流給手機電池充電。已知接收線圈的兩端電壓為5V，下列說法正確的是（）A.無線充電工作原理與變壓器工作原理相同B.接收線圈中電流的頻率為100HzC.無線充電發(fā)射線圈與接收線圈匝數(shù)比為44∶1D.充電時接收線圈始終有收縮的趨勢【答案】A【解析】A．無線充電和變壓器工作原理都是互感現(xiàn)象，故A正確；B．交變電流頻率為50Hz，接收線圈接收頻率也為50Hz，故B錯誤；C．由于漏磁等因素，發(fā)射線圈與接收線圈匝數(shù)比不44:1，故C錯誤；D．發(fā)射線圈產(chǎn)生的磁場周期性變化，所以穿過接收線圈的磁通量周期性變化，接收線圈不是始終有收縮趨勢，故D錯誤。故選A。7.在如圖甲所示的虛線框內有勻強磁場，一固定的金屬線圈有部分處在磁場中，磁場方向垂直于線圈平面，磁感應強度隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示。規(guī)定磁感應強度垂直紙面向里為正方向、電流逆時針為正方向，安培力水平向左為正方向，線圈中產(chǎn)生的電動勢E、電流I、內能Q、線框受到的安培力F與時間t的關系可能正確的是（）A. B.C D.【答案】C【解析】AB．若設磁場向里為正方向，由楞次定律可知，在0~T時間內線圈中產(chǎn)生逆時針方向電流，在T~2T時間內線圈中產(chǎn)生順時針方向電流，根據(jù)法拉第電磁感應定律可知感應電動勢大小不變，但是方向不同，根據(jù)可知，在0~T時間內線圈中產(chǎn)生的逆時針方向電流不變，在T~2T時間內線圈中產(chǎn)生順時針方向的電流也不變，選項AB錯誤；C．根據(jù)可知，因I、R不變，則圖像是過原點的直線，選項C正確；D．根據(jù)在時間內B隨時間均勻減小，則隨時間均勻減小，且方向向左；在時間內B隨時間均勻增加，則隨時間均勻增加，且方向向右；在時間內隨時間均勻減小，方向向左；時間內隨時間均勻增大，方向向右，選項D錯誤。8.如圖，用輕質導線將一根硬直金屬棒與電源、開關連接成電路，并將金屬棒與ad'平行地擱在正方體的上表面，正方體處在勻強磁場中。閉合開關，發(fā)現(xiàn)金屬棒豎直向上跳起，由此可知，該區(qū)域的磁場方向可能是（）A.垂直aa'd'd平面 B.垂直abb'a'平面C.平行abc'd'平面 D.垂直abc'd'平面【答案】BD【解析】根據(jù)題意可知，金屬棒豎直向上跳起則安培力的方向豎直向上，電流方向沿導體棒，根據(jù)左手定則可知，安培力方向垂直于電流與磁場方向構成的平面，由數(shù)學知識可知，當磁場方向垂直abb'a'平面、垂直abc'd'平面時滿足上述條件，當磁場方向平行abc'd'平面時，電流方向與磁場方向平行，金屬棒不受安培力，不滿足上述條件，當磁場方向垂直aa'd'd平面，安培力不是豎直向上，不滿足上述條件。故選BD。9.經(jīng)過10多年的不懈努力，法拉第終于在1831年8月29日發(fā)現(xiàn)了“磁生電”的現(xiàn)象。如圖，他把兩個線圈繞在同一個軟鐵環(huán)上，一個線圈A連接電池與電鍵S，另一線圈B閉合并在其中一段直導線下方附近平行放置小磁針，小磁針靜止時N極指向北方如圖所示。利用此實驗裝置，下列說法正確的是（）A.當合上電鍵S后，小磁針會抖動但最終又回到原來位置靜止B.電鍵S斷開和閉合的瞬間，小磁針偏轉的方向不一樣C.將線圈B的匝數(shù)增多，合上電鍵S的瞬間，小磁針抖動得更厲害D.電池由1節(jié)換為2節(jié)，保持電鍵S閉合一段時間后小磁針偏轉的角度更大【答案】ABC【解析】A．合上電鍵A的瞬間，A線圈突然通電，導致B線圈的磁通量發(fā)生變化，B線圈產(chǎn)生感應電流，小磁針發(fā)生偏轉；但A線圈通電電流達穩(wěn)定后，B線圈的磁通量不發(fā)生變化，B線圈無感應電流，小磁針不再發(fā)生偏轉，最終又回到原來位置靜止，故A正確。B．電鍵S斷開和閉合的瞬間，B線圈產(chǎn)生的感應電流方向相反，所以小磁針偏轉的方向也相反，故B正確。C．將線圈B的匝數(shù)增多，合上電鍵S的瞬間，根據(jù)互感原理（變壓器原理），線圈B上產(chǎn)生的感應電流的電流強度更大，小磁針抖動得更厲害，故C正確。D．電池由1節(jié)換為2節(jié)，保持電鍵S閉合一段時間后，由于A線圈通電電流強度不變，B線圈的磁通量不變，B線圈沒有產(chǎn)生感應電流，小磁針不發(fā)生偏轉，故D錯誤。故選ABC。10.如圖所示，在勻強磁場的上方有一質量為m、半徑為R的細導線做成的圓環(huán)，圓環(huán)的圓心與勻強磁場的上邊界的距離為h．將圓環(huán)由靜止釋放，圓環(huán)剛進入磁場的瞬間和完全進入磁場的瞬間，速度均為υ．已知勻強磁場的磁感應強度為B，導體圓環(huán)的電阻為r，重力加速度為g，不計空氣阻力，則下列說法正確的是（）A.圓環(huán)剛進入磁場的瞬間，速度B.圓環(huán)進入磁場的過程中，圓環(huán)產(chǎn)生的熱量大于2mgRC.圓環(huán)進入磁場的過程，做勻速直線運動D.圓環(huán)進入磁場的過程中，通過導體橫截面的電荷量為【答案】AD【解析】由圖可知，圓環(huán)開始進入磁場時下落的高度為h-R，根據(jù)機械能守恒定律可知：mg（h-R）=mv2，解得：，故A正確；由于圓環(huán)剛進入磁場的瞬間和完全進入磁場的瞬間速度相等，根據(jù)動能定理得：mg2R-W=0，所以W=2mgR．而克服安培力所做的功等于產(chǎn)生的熱量，故B錯誤．由于圓環(huán)剛進入磁場的瞬間和完全進入磁場的瞬間速度相等，該過程感應電流不同，安培力不同，故線圈不可能勻速，故C錯誤；根據(jù)，在進入過程中，，故D正確.故選AD。二、實驗題（本題共2小題，共16分，考生根據(jù)要求作答）11.在粗測油酸分子大小的實驗中，具體操作如下：①取油酸1.0mL注入2500mL的容量瓶內，然后向瓶中加入酒精，直到液面達到2500mL的刻度為止。搖動瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸的酒精溶液；②用滴管吸取制得的溶液還滴滴入量筒。記錄滴入的滴數(shù)直到量筒達到1.0mL為止。恰好共滴了100滴：③在邊長約40cm的淺水盤內注入約2cm深的水，將細石膏粉均勻地撒在水面上，再用滴管吸取油酸酒精溶液，輕輕地向水面滴一滴溶液，酒精揮發(fā)后，油酸在水面上盡可能地散開，形成一層油膜，膜上沒有石膏粉，可以清楚地看出油膜輪廓：④待油膜形狀穩(wěn)定后，將事先準備好玻璃板放在淺盤上，在玻璃板上繪出油膜的形狀；⑤將畫有油膜形狀的玻璃板放在邊長為1.0cm的方格紙上，超過半格算一格，不足半格算零格共得到114格。（1）利用上述具體操作中有關數(shù)據(jù)可知一滴油酸酒精溶液含油酸為___________m3（保留1位有效數(shù)字），油膜面積為___________m2。（保留。3位有效數(shù)字），求得油酸分子直徑為___________m（保留1位有效數(shù)字）。（2）若阿伏伽德羅常數(shù)為NA，油酸的摩爾質量為M，油酸的密度為ρ，則下列說法正確的是___________。A.1kg油酸所含有分子數(shù)為ρNAB.1m3油酸所含分子數(shù)為C.1個油酸分子的質量為D.油酸分子的直徑約為【答案】（1）4×10-121.14×10-24×10-10（2）BC【解析】（1）[1]一滴油酸酒精溶液含油酸為[2]油膜的面積為[3]油酸分子直徑為（2）A．1kg油酸所含有分子數(shù)為A錯誤；B．1m3油酸所含分子數(shù)為B正確；C．1個油酸分子的質量為C正確；D．設油酸分子的直徑d，則一個油酸分子的體積為油酸的摩爾體積為阿伏伽德羅常數(shù)為解得D錯誤。故選BC。12.（1）在下圖甲乙丙丁圖中。在圖甲中，當閉合S時，觀察到電流表指針向左偏（不通電時指針停在正中央），說明電流從負接線柱流入電流表時，電流表指針向左偏。則：在圖乙中，磁體N極插入線圈A過程中，電流表的指針將___________偏轉（選填“向左”、“向右”或“不發(fā)生”）：在圖丙中，導體棒ab向左移動過程中，電流表的指針將___________偏轉：（選填“向左”、“向右”或“不發(fā)生”）。（2）在圖丁中，R為光敏電阻（光強變大，電阻變?。?，輕質金屬環(huán)A用輕繩懸掛，與長直螺線管共軸（A線圈平面與螺線管線圈平面平行），并位于螺線管左側。當光照增強時，從左向右看，金屬環(huán)A中電流方向為___________（選填“順時針”或“逆時針”），金屬環(huán)A將___________（選填“向左”或“向右”）運動?！敬鸢浮浚?）向左向右（2）逆時針向左【解析】（1）[1]在圖甲中，當閉合S時，觀察到電流表指針向左偏，說明電流從負接線柱流入時，電流表指針向左偏。在圖乙中，磁體N極插入線圈A過程中，線圈A中磁通量向下增大，根據(jù)楞次定律可知感應電流將從電流表負接線柱流入，則電流表的指針將向左偏轉；[2]在圖丙中，導體棒ab向左移動過程中，根據(jù)右手定則可知感應電流從電流表正接線柱流入，則電流表的指針將向右偏轉。（2）[1]當光照增強時，熱敏電阻的阻值減小，回路電流增大，螺線管產(chǎn)生的磁場增大，穿過金屬環(huán)A的磁通量向右增大，根據(jù)楞次定律可知，從左向右看，金屬環(huán)A中電流方向為逆時針；[2]金屬環(huán)A電流方向為逆時針，而螺線管電流方向為順時針，根據(jù)反向電流相互排斥，可知金屬環(huán)將向左運動。三、解答題（本題共3小題，共38分，要有必要的解題步驟）13.某小組研究遠距離輸電的模擬裝置如圖所示，發(fā)電機產(chǎn)生交變電流，輸電線路的總電阻R=25Ω，降壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)之比為，降壓變壓器副線圈接入一臺效率（輸出機械功率與輸入電功率之比）η=80%的電動機，其額定電壓U=220V。開關閉合后，電動機正常工作，恰好能將m=44kg的重物勻速提起，電機內阻熱功率PT=220W。變壓器視為理想變壓器，除輸電線路電阻、電動機線圈內阻外，其余導線電阻均不計，取。求：（1）電動機提升重物的速度v；（2）輸電線路上損失的電壓△U?！敬鸢浮浚?）（2）【解析】（1）設電動機線圈內阻為r，電動機正常工作勻速提起重物，電動機機械功率電動機額定功率電動機的熱功率根據(jù)題意根據(jù)能量守恒聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得，，（2）根據(jù)降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比且代入數(shù)據(jù)解得降壓變壓器原線圈電流，即輸電線路電流根據(jù)歐姆定律得，輸電線路上損失的電壓14.如圖甲所示，一等腰直角三角形導線框用絕緣細線懸掛于天花板下方，圖中的水平虛線過ab、ac邊中點，在虛線的下方存在垂直于導線框所在平面向里的勻強磁場，磁感應強度大小隨時間