甘肃张掖市第二中学2025~2026学年高二下学期物理期中考试试题 [含答案]

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一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1. 春季为各种传染病的高发季节，为了学生健康，学校经常对教室、寝室等场所用消毒液进行消毒。在消毒过程中人们常闻到一些刺鼻的味道，下列说法正确的是（ ）
A. 上述现象说明分子间存在斥力
B. 消毒场所的温度更高时，能更快地闻到刺鼻的味道
C. 如果消毒场所的温度降到以下，就闻不到刺鼻的味道了
D. 上述现象是由布朗运动引起的
【正确答案】B
【详解】A．闻到刺鼻味道是分子无规则运动（扩散现象）的结果，与分子间斥力无关，故A错误；
B．温度升高会加快分子热运动速率，从而加速扩散现象，因此更容易闻到气味，故B正确；
C．0℃以下分子仍会运动，只是速率降低，仍能发生扩散，故C错误；
D．布朗运动是微小颗粒的运动，而刺鼻味道的扩散是分子直接运动的结果，故D错误。
故选B。
2. 下列图中，通有电流大小为的导体ab所受安培力的大小正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【正确答案】A
【详解】A．导体ab所受安培力的大小为，故A正确；
B．导体ab所受安培力的大小为，故B错误；
C．导体ab所受安培力的大小为，故C错误；
D．导体ab所受安培力的大小为，故D错误。
故选A。
3. 如图所示，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁。“+”为灵敏电流计G的正接线柱位置，电流从“+”流入电流计时指针向右偏转。当磁铁向下运动（但未插入线圈内部）时，线圈中（ ）
A. 感应电流的方向与图中箭头方向相反，电流表指针向左偏
B. 感应电流的方向与图中箭头方向同，电流表指针向右偏
C. 仅改变线圈的绕向，线圈中感应电流的磁场方向也会改变
D. 仅改变线圈的绕向，流入电流计的电流方向也会改变
【正确答案】D
【详解】AB．线圈所在处的磁场方向竖直向下；磁铁向下运动，线圈的磁通量增大，根据楞次定律，感应电流的磁场方向竖直向上；根据安培定则，感应电流的方向与图示方向相同；电流从“+”流出电流计，指针向左偏转。AB错误；
C．仅改变线圈的绕向，线圈所在处的磁场方向竖直向下；磁铁向下运动，线圈的磁通量增大，根据楞次定律，感应电流的磁场方向竖直向上；线圈中感应电流的磁场方向不变，C错误；
D．仅改变线圈的绕向，线圈所在处的磁场方向竖直向下；磁铁向下运动，线圈的磁通量增大，根据楞次定律，感应电流的磁场方向竖直向上；根据安培定则，电流从“+”流入电流计，电流方向发生改变。D正确。
故选D。
4. 光滑水平面上固定一根很长的直导线，通以恒定电流，在其中部附近有一个矩形导体线框abcd，线框的ad、bc边与长导线平行。线框以某一初速度水平向右运动，如图所示。线框产生感应电流后受到长导线的磁场力作用，下列说法正确的是（ ）
A. ad边受到的磁场力方向向右
B. 磁场力对bc边做负功
C. 在磁场力作用下，线框先向右运动后向左运动
D. 线框运动过程中的任意时刻，长导线对ad边做功的功率大于对其他三边的功率之和
【正确答案】D
【详解】A．由楞次定律可知，线框中产生顺时针方向的感应电流，根据左手定则可知ad边受到向左的安培力，故A错误；
B．同理可知bc边受到向右的安培力，与线框的位移方向一致，所以磁场力对bc边做正功，故B错误；
C．线框减速停止后无感应电流不受磁场力，不会再向左运动，故C错误；
D．线框所受磁场力合力为阻力，方向向左，所以ad边受力大于其他三边的合力，由
可知长导线对ad边做功的功率也大于其他三边之和，故D正确。
故选D。
5. 图甲与图乙所示为两个交流电的电压随时间的变化关系图像，图甲为正弦式图线，则图甲与图乙交流电电压的有效值之比为（ ）
A. 1∶1B. C. 1∶2D.
【正确答案】D
【详解】图甲为正弦交流电，电压的有效值为
根据
图乙交流电电压的有效值为
则图甲与图乙交流电电压的有效值之比为。
故选D。
6. 如图所示，电阻为r的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴以角速度ω＝100πrad/s匀速转动。t＝0时刻线圈平面与磁场垂直，各电表均为理想交流电表，则（ ）
A. t＝0时刻线圈中的感应电动势最大
B. 1 s内电路中的电流方向改变50次
C. 开关S处于断开状态和闭合状态时，电流表的读数相同
D. 滑片P向下滑时，电压表的读数变大
【正确答案】D
【详解】A．t＝0时刻线圈处于中性面，感应电动势最小且为0，故A错误；
B．交变电流周期
一个周期内电流方向改变2次，则1s内电路中的电流方向改变100次，故B错误；
C．开关S闭合时，由于交变电流能“通过”电容器，则电路中总的阻抗不同，电流的有效值不同，所以电流表读数不同，故C错误；
D．滑片P下滑时，电阻变大，根据分压原理可知电压表的示数变大，故D正确。
故选D。
7. 半径为R的金属圆环由两种材料组成，圆弧AMC为圆周，电阻为r，圆弧ANC为圆周，电阻为r，圆内有垂直环面向里的匀强磁场，磁感应强度随时间均匀增大，变化率，则UAC为（ ）
A. B.
C. D.
【正确答案】A
【详解】根据题意，由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势为
由楞次定律可知，感应电流方向为逆时针，感应电流为
由于圆弧为圆周电阻为，则圆弧的感应电动势为
电流流过圆弧后电势降低，大小为
则有
故选A。
8. 下列有关教材中的四幅图像说法正确的是（ ）
A. 图1中线圈中的磁场能在增加
B. 图2中变化的磁场周围存在电场，与周围有没有闭合电路无关
C. 图3中若B线圈不闭合，S断开时延时效果就不存在了
D. 图4中金属圆盘转起来后，通过圆盘的磁通量不变，不会产生感应电流
【正确答案】BC
【详解】A．图1中电流正流向下极板（正极），可知电容器正在充电，线圈中的磁场能在减小，电场能正在增加，A错误；
B．图2中变化的磁场周围存在电场，与周围有没有闭合电路无关，B正确；
C．图3中若B线圈不闭合，S断开时B线圈中不产生感应电流，则延时效果就不存在了，C正确；
D．图4中金属圆盘转起来后，可以将圆盘看成是一根根的辐条，圆盘转动时切割磁感线产生感应电动势，从而产生感应电流，故D错误。
故选BC。
9. 我国在科研领域不断突破，自主研发的先进质谱仪和回旋加速器在诸多关键领域发挥重要作用，已知某科研团队利用自主研发的小型质谱仪对一种新型超导材料的杂质粒子进行分析，随后将筛选出的电荷量为 q，质量为 m的粒子导入自主研发的紧凑型回旋加速器进行进一步加速研究。两种仪器的原理图如图所示，其中回旋加速器D形金属盒半径为R，两金属盒接在电压为U、周期为T的交流电源上，则下列说法中正确的是（ ）
A. 图甲中，粒子的比荷越大，偏转半径越大
B. 图甲中，若两种同位素的原子核，在磁场中运动轨迹的直径之比是，则质量之比为
C. 图乙中，粒子在D形盒中运动时，洛伦兹力对粒子不做功，其冲量为零
D. 图乙中，粒子所能获得的最大动能为
【正确答案】BD
【详解】A．甲图中，所有粒子通过电场加速后可得
加速后的粒子在磁场中做匀速圆周运动洛伦兹力提供向心力可得
联立可得
可知粒子的比荷越大，偏转半径越小，故A错误；
B．设两种同位素的原子核分别为A、B，则有
已知，则有
两边平方可得，即两种同位素的质量之比为，故B正确；
C．粒子在D形盒中运动时，洛伦兹力与速度方向垂直，则洛伦兹力对粒子不做功，根据可知其冲量不为零，故C错误；
D．根据且
可得，质子所能获得的最大动能为
故D正确。
故选BD。
10. 如图所示是我国自主研究设计的舰载机返回航母甲板时电磁减速的简化原理图。固定在绝缘水平面上足够长的平行光滑金属导轨，左端接有定值电阻，整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，导轨的电阻不计。舰载机等效为电阻不计的导体棒，当导体棒以一定初速度水平向右运动过程中，其速度、加速度、所受安培力、流过的电量与运动时间变化关系图像可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【正确答案】AC
【详解】A．导体棒向右运动过程中，根据左手定则可知，导体棒受到向左的安培力，则有，
所以导体棒向右做减速运动，加速度大小为
由于速度减小，则加速度减小，所以图像的切线斜率绝对值逐渐减小，故A符合题意；
B．根据
则有
由于速度逐渐减小，加速度逐渐减小，所以图像的切线斜率绝对值应减小，故B不符合题意；
C．导体棒受到向左的安培力，大小为
可知图像的形状与图像的形状一致，故C符合题意；
D．根据
由于速度逐渐减小，所以图像的切线斜率应逐渐减小，故D不符合题意。
故选AC。
二、非选择题∶本题共5小题，共54分。
11. 某同学在实验室用油膜法估测油酸分子直径，其实验方法及步骤如下：
①向体积的油酸中加酒精，直至总量达到；
②用注射器吸取①中油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入滴时，测得其体积恰好是；
③先往浅盘里倒入2cm深的水，然后将爽身粉均匀地撒在水面上；
④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油酸膜的形状；
⑤将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图所示，数出轮廓范围内小方格的个数。
根据以上信息，回答下列问题：
（1）该实验中没有应用到的理想化假设是___________（填正确答案标号）。
A. 将油膜看成单分子层油膜B. 不考虑相邻油酸分子的间隙
C. 不考虑各油酸分子间的相互作用力D. 将油酸分子看成球形
（2）一滴油酸酒精溶液中含有油酸的体积为___________（结果保留一位有效数字）；
（3）已知小方格的边长为，可计算出油酸分子的直径___________m（结果保留一位有效数字）。
【正确答案】（1）C （2）
（3）
【小问1详解】
在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，所做的理想化假设为①油膜是单分子层，②把油酸分子看成球形，③相邻分子之间没有空隙，没有讨论是否有分子间作用力，故C项符合题意。
【小问2详解】
一滴所含有的油酸体积为
【小问3详解】
根据数出的轮廓所含的格子数量大约为123个，油膜的面积为
分子直径约为。
12. 据公安部交通管理局发布的统计数据，2024年共查处酒驾违法行为192.8万起，醉驾违法犯罪39.3万起。酒驾肇事占交通事故死亡总数的，是威胁道路交通安全的主要隐患之一、某实验小组利用酒精气体传感器和一些实验器材设计了一款酒精测试仪，其原理图如图乙所示。
（1）由于该小组只有量程为100mA、内阻为的表头，为了把该表头改装成量程为2V的电压表，应将电阻箱的阻值调为___________。
（2）该小组使用的电源电动势，内阻，酒精气体传感器的阻值随酒精气体浓度变化的关系曲线如图甲所示，若同学们想将酒精气体浓度为零的位置标注在电压表上2V处（表盘已改装完毕），则应将电阻箱的阻值调为___________。
（3）已知酒精气体浓度在之间属于饮酒驾驶；酒精气体浓度达到或超过属于醉酒驾驶。在正确完成步骤（2）、开关闭合的情况下，若电压表的示数为1.6V（表盘已改装完毕），则该驾驶员属于___________（填“正常”“饮酒”或“醉酒”）驾驶。
（4）该仪器使用较长时间后，电源内阻增大，电源电动势变小，若不做任何调整直接测量，则此时所测的酒精气体浓度与真实值相比___________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。
【正确答案】（1）
（2）
（3）饮酒 （4）偏大
【小问1详解】
根据
可得，故需再串联一个的电阻。
【小问2详解】
若，则和也分2V
即
又由甲可知，酒精浓度0时电阻为，有
则
【小问3详解】
若，则有
即
则可推出传感器电阻约为，属于饮酒驾驶。
【小问4详解】
考虑电压表分同样电压情况下应更大，即传感器电阻应更大，对应图甲可知酒精浓度偏小，测量偏大。
13. 第十五届全国运动会（全运会）于2025年11月9日至21日在广东、香港、澳门三地联合举办。本次全运会采用一套先进的太阳能光伏发电系统。假设该发电系统产生的是交流电，且在有太阳照射时的输出功率为，输出电压为250V，现向远处输电，如图。所用输电线的总电阻，升压变压器原、副线圈匝数比为，变压器均视为理想变压器，求：
（1）输电线损耗的电功率；
（2）若用户获得220V电压，则降压变压器原、副线圈的匝数比。
【正确答案】（1）
（2）
【小问1详解】
根据理想变压器的原理，有
且传输的功率相等，有
解得，
输电线上损耗的功率为
【小问2详解】
此时降压变压器的输入端电压为
所以降压变压器的匝数比为
14. 如图所示，在xOy坐标系的第一象限内存在匀强磁场，磁感应强度为B。一带电粒子在P点以与x轴正方向成60°的方向垂直磁场射入，并恰好垂直于y轴射出磁场。已知带电粒子质量为m、电荷量大小为q（电性未知），，不计重力。根据上述信息：
（1）判断带电粒子所带电荷的种类；
（2）求带电粒子在磁场中运动的速率v；
（3）求带电粒子在磁场中运动的时间t。
【正确答案】（1）正电荷 （2）
（3）
【小问1详解】
根据粒子的偏转方向可知，粒子所受洛伦兹力方向垂直初速度斜向左上方，磁场方向垂直于纸面向里，根据左手定则，可知粒子带正电。
【小问2详解】
粒子的运动轨迹如图所示
由几何关系可知
根据洛伦兹力提供向心力
联立可得
【小问3详解】
带电粒子周期为，圆周的圆心角为
则带电粒子在磁场中运动的时间为
解得
15. 如图，质量为m、电阻为R0的均匀金属棒ab垂直架在水平面甲内间距为2L的两光滑金属导轨的右边缘处。下方的导轨由光滑圆弧导轨与处于水平面乙的光滑水平导轨平滑连接而成（即图中半径OM和O′P竖直），圆弧导轨半径为R、对应圆心角为60°、间距为2L，水平导轨间距分别为2L和L。质量也为m、电阻也为R0的均匀金属棒cd垂直架在间距为L的导轨左端。导轨MM′与PP′、NN′与′均足够长，所有导轨的电阻都不计。电源电动势为E、内阻不计。所有导轨的水平部分均有竖直方向的、磁感应强度为B的匀强磁场，圆弧部分和其他部分无磁场。闭合开关S，金属棒ab迅即获得水平向右的速度（未知，记为v0）做平抛运动，并在高度降低2R时恰好沿圆弧轨道上端的切线方向落在圆弧轨道上端，接着沿圆弧轨道下滑。已知重力加速度为g，求：
（1）空间匀强磁场的方向及棒ab做平抛运动的初速度v0；
（2）通过电源E某截面的电荷量q；
（3）从金属棒ab刚落到圆弧轨道上端起至开始匀速运动止，这一过程中棒ab和棒cd组成的系统损失的机械能∆E。
【正确答案】（1）竖直向下，
（2）
（3）
【小问1详解】
安培力水平向右，根据左手定则，磁场方向竖直向下，金属棒ab做平抛运动，其竖直方向有，
由于导体棒在高度降低2R时恰好沿圆弧轨道上端的切线方向落在圆弧轨道上端，有
解得
【小问2详解】
金属棒ab弹出瞬间，由动量定理有
又
整理有
解得
【小问3详解】
金属棒ab滑至水平轨道时，有
最终匀速运动，电路中无电流，所以棒ab和cd产生的感应电动势大小相等，即
此过程中，对棒ab，由动量定理有
对棒cd，由动量定理有
由能量守恒，该过程中机械能的损失量为
解得