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创新高级中学2025年上学期创高杯考试高二
物理试题
考试时间：75分钟 卷面分值：100分
第Ⅰ卷 （选择题：共44分）
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．物理学是一门以实验为基础的学科，对于下列教材中所列的实验或生活现象，说法正确的是（　　）
A．甲图中的装置若处在真空中，则两导线间有相互作用力
B．乙图中，通电导线处在小磁针正上方，小磁针稳定时，N极向里
C．丙图中，闭合开关的瞬间，线圈M中会产生感应电流
D．丁图中的电磁波，可由恒定的电场和恒定的磁场互相激发交替产生
2．在“天宫课堂”上，王亚平用水在两板之间“搭建了一座桥”，形成了如图所示的“液桥”，关于“液桥”下列说法中正确的是（ ）
A．“液桥”的形成与水的表面张力有关，表面张力的方向总是垂直于“液桥”表面
B．“液桥”表面层的水分子之间作用力表现为引力，使得“液桥”表面有收缩的趋势
C．“液桥”表面层的水分子间距小于“液桥”内部的水分子间距
D．“液桥”实验说明水对板是浸润的，因此水对所有的固体都是浸润的
3．碳14（）是大气层中的氮气受到“宇宙射线”中的中子不断轰击而产生的。碳14有放射性，会自发释放出电子和能量衰变成氮14（），碳14的半衰期为5730年，利用碳14的衰变规律可推断古木的年代。下列说法正确的是（　　）
A．碳14发生的衰变是衰变
B．碳14自发衰变时，质量不会亏损
C．的中子数与的中子数相等
D．若测得一古木样品的碳14含量为活体植物的，则该古木距今约为17190年
4．一定质量的理想气体经历、、三个变化过程，其体积V随热力学温度T变化的关系图像如图所示，图中从a到b过程的图像反向延长线过原点，从b到c过程图线与纵轴平行，a、c、d在与横轴平行的直线上，则下列说法中正确的是（　　）
A．从过程，气体内能的增量小于气体放出热量
B．从过程，气体分子运动的平均速率增大
C．从过程，单位时间内容器壁单位面积上受到分子的平均作用力减小
D．从过程，气体对外做功为零
5．如图甲所示，将线圈套在长玻璃管下端，线圈的两端与电流传感器（可看作理想电流表）相连。将强磁铁从长玻璃管上端由静止释放，磁铁下落过程中将穿过线圈。实验观察到如图乙所示的感应电流随时间变化的图像。下列说法正确的是（ ）

A．若将磁铁两极翻转后重复实验，将先产生负向感应电流，后产生正向感应电流
B． t1~t2时间内，磁铁受到线圈的作用力方向先向上后向下
C．t2时刻穿过线圈的磁通量为0
D．若将线圈到玻璃管上端的距离增大，线图中产生的电流峰值不变
6．如图，固定在水平面上半径为r的金属圆环内存在方向竖直向上、磁感应强度大小为的匀强磁场。金属杆一端与圆环接触良好，另一端固定在竖直导电转轴上，金属杆随轴以角速度顺时针匀速转动。相距为l的两光滑平行导轨分别与圆环的A点和电刷相连，一质量为m、长为l、电阻为R的金属棒ab垂直于倾斜导轨（倾角为）放置，倾斜导轨所在区域内存在垂直于导轨平面的匀强磁场（图中未画出），金属棒ab恰能保持静止。重力加速度大小为g，不计金属杆和导轨的电阻。下列说法正确的是（　　）
A．金属棒a端的电势高于b端的电势
B．金属棒ab两端的电势差为
C．倾斜导轨区域内的匀强磁场的磁感应强度大小为，方向垂直于导轨平面向下
D．若金属杆转动的角速度增大，则金属棒ab将沿倾斜导轨向下运动
7（多选）．神舟十二号乘组在与香港大中学生进行的天地连线中，聂海胜示范了太空踩单车。太空自行车是利用电磁力增加阻力的一种体育锻炼器材。某同学根据电磁学的相关知识，设计了这样的单车原理图：其中圆形结构为金属圆盘，当航天员踩脚踏板时，金属圆盘随之旋转。则下列设计中可行的方案有（　　）
A． B．C． D．
8（多选）．如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示。表示斥力，表示引力，A、B、C、D为x轴上四个特定的位置，现把乙分子从A处由静止释放，下列选项中分别表示乙分子的加速度、速度、动能，势能与两分子间距离的关系，其中大致正确的是（　　）
A．B．C． D．
9（多选）．随着疫情管控放开及稳增长政策持续发力，全国发电量、用电量出现明显回升。图甲是一台小型交流发电机的示意图，两极间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，图中电表均为理想交流电表，内阻不计的矩形线圈绕垂直于磁场方向的水平轴沿逆时针方向匀速转动，矩形线圈通过滑环接一理想变压器，滑动触头上下移动时可改变变压器副线圈的输出电压，副线圈接有可调电阻，从图示位置开始计时，发电机线圈中产生的交变电动势随时间变化的图像如图乙所示，以下判断正确的是（　　）
A．电压表的示数为
B．在到时间内，穿过发电机线圈的磁通量逐渐增大
C．若滑头的位置不变、不变时，而把发电机线圈的转速增大一倍，则变压器的输出功率将增大到原来的倍
D．若滑动触头的位置向上移动、不变时，电流表读数将增大
10（多选）．如图所示，空间正方体的中心为O，正方体区域内存在匀强电场和匀强磁场，匀强磁场的磁感线跟x轴平行，磁场方向与x轴正方向一致，匀强电场的电场线跟z轴平行，电场方向与z轴正方向相反，电场强度的大小为E。若撤去磁场，让正电荷以大小为的初速度沿着方向从左侧面射入电场，经过时间t，电荷从正方体的右侧面离开正方体区域时，速度偏转角为。若撤去电场，让同一正电荷也以大小为的初速度沿着方向从左侧面射入磁场，当电荷从正方体的右侧面离开正方体区域时，速度偏转角也为，下面说法正确的是（　　）

A．匀强磁场的磁感应强度大小为
B．匀强磁场的磁感应强度大小为
C．电荷在磁场与电场中运动的时间之比为
D．电荷在磁场与电场中运动的时间之比为
第Ⅱ卷 非选择题（共56分）
11（6分）．（1）在做“用油膜法估测分子的大小”实验中，实验简要步骤如下：
A．根据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V，用公式求出薄膜的厚度，即油酸分子的大小
B．用注射器或滴管将事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，记下量筒内增加一定体积时的滴数
C．将油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板上
D．用浅盘装入约2cm深的水，然后将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面
E．将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓内的方格数（不足半个的舍去，多于半个的算一个）再根据方格的边长求出油膜的面积S
上述实验步骤的合理顺序是__________________；
（2）将1mL的纯油酸配制成1000mL的油酸酒精溶液，接着用滴管向量筒内滴加50滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加了1mL。若把一滴这样的油酸酒精溶液滴入足够大的盛水的浅盘中（水中撒了痱子粉），由于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成的油膜的形状如图所示。已知每一小方格的边长为1cm，则可估算出油酸分子的直径大小是____________m（计算结果保留一位有效数字）；
（3）某同学将实验中得到的计算结果和实际值比较，发现计算结果偏小，可能的原因是____________。
A．水面上痱子粉撒得过多，油酸未完全散开
B．求每滴溶液中纯油酸的体积时，1mL溶液的滴数多记了10滴
C．计算油膜面积时，舍去了所有不足1格的方格
D．油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度增大
12（10分）．用气体压强传感器做“探究气体等温变化的规律”实验，实验装置如图甲所示。

（1）关于该实验下列说法正确的是___________。
A．为保证封闭气体的气密性，应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油
B．为方便推拉柱塞，应用手握住注射器
C．为节约时间，实验时应快速推拉柱塞和读取数据
D．实验中气体的压强和体积都可以通过数据采集器获得
（2）组同学在操作规范、不漏气的前提下，测得多组压强和体积的数据并作出图线，发现图线不通过坐标原点，如图丙所示；图中纵截距代表的物理含义是___________；实验中出现的误差属于___________（选填“系统误差”或“偶然误差”）。
（3）若组同学利用所得实验数据作出的图线，应该是___________。
A． B．
C． D．
（4）组同学测得多组压强和体积的数据后，在坐标平面上描点作图，因压缩气体过程中注射器漏气，则作出的图线应为图中___________（选填“①”或“②”）。

13（12分）．如图所示，一根两端开口、横截面积为S=2cm2足够长的玻璃管竖直插入水银槽中并固定（插入水银槽中的部分足够深）。管中有一个质量不计的光滑活塞，活塞下封闭着长L=21cm的气柱，气体的温度为t1=7℃，外界大气压取p0=1.0×105Pa（相当于75cm高的汞柱压强）。
(1)若在活塞上放一个质量为m=0.1kg的砝码，保持气体的温度t1不变，则平衡后气柱为多长？（g=10m/s2）
(2)若保持砝码的质量不变，对气体加热，使其温度升高到t2=77℃，此时气柱为多长？
(3)若在(2)过程中，气体吸收的热量为10J，则气体的内能增加多少？
14（12分）．如图所示，一根足够长的光滑绝缘杆MN，与水平面的夹角为37°，固定在竖直平面内，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场充满杆所在的空间，杆与磁场方向垂直。质量为m的带电小环沿杆下滑到图中的P处时，对杆有垂直杆向下的压力作用，压力大小为。已知小环的电荷量为，重力加速度大小为，。
（1）判断小环的电性；
（2）求小环滑到P处时的速度大小；
（3）当小环与杆之间没有正压力时，求小环到P的距离L。
15（16分）．如图，足够长的平行光滑导轨与间距为，、在同一水平面内，与垂直且、处平滑连接。水平导轨间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为。质量为、电阻值为、长度为的硬质导体棒a静止在水平轨道上，a棒与的距离为。一电阻值为R、长度为L的导体棒b从距水平面高度的倾斜轨道上由静止释放，运动过程中a、b棒始终与导轨垂直且接触良好，b在运动过程中始终无法与a棒相碰。右图是两棒运动过程中的v-t关系图（图中v0为未知量）。不计其它电阻和空气阻力，重力加速度为。
（1）求b棒刚进入磁场时，回路的电流；
（2）求a、b棒稳定后，a棒上产生的总焦耳热；
（3）求最终通过棒的电荷量。

创新高级中学2025年上学期创高杯考试高二
物理试题参考答案
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
A B D B A C CD AD CD BC
1.【答案】B【答案】B
【详解】A．甲图中，两根通电方向相反的长直导线产生的磁场方向相反，因此两导线相互排斥，相互排斥的作用是通过磁场实现的，在真空中仍然相互排斥，故A正确；
B．由安培定则可知，导线下方磁场方向垂直纸面向外，则小磁针稳定时，N极向外，故B错误；
C．P线圈中是恒定电流，则M线圈中的磁通量不变，没有感应电动势，闭合开关的瞬间，线圈M中不会产生感应电流，故C错误；
D．丁图中的电磁波，可由周期变化的电场和周期性变化的磁场互相激发交替产生，故D错误。
故选B。
2. 【答案】B
【详解】A．液桥形成的根本原因是水的表面张力的作用，且液体的表面张力在表面层的切面内各个方向都存在，A错误；
B．“液桥”表面层的水分子之间作用力表现为引力，使得“液桥”表面有收缩的趋势，B正确；
C．液体的表面张力形成的原因是液体表面层分子间的距离大于液体内部分子距离，分子力表现为引力，C错误；
D．因为“液桥”表现为中间细、两头粗的特点，即附着层表现为斥力作用，所以水和透明板是浸润的，但同一种液体对不同的固体，可能是浸润的，也可能是不浸润的，浸润与不浸润是相对的，D错误。
故选B。
3. 【答案】D
【详解】A．碳14有放射性，会自发释放出电子，碳14发生的衰变是衰变，故A错误；
B．碳14自发衰变时，释放能量，质量发生亏损，故B错误；
C．的中子数为14-6=8，的中子数为14-7=7故C错误；
D．若测得一古木样品的碳14含量为活体植物的，则衰变时间为3个半衰期，该古木距今约为17190年，故D正确。故选D。
4. 【答案】B
【详解】AB．从a到b过程，气体发生的是等压膨胀，气体对外做功，温度升高，内能增加，气体吸收热量大于内能的增量，气体分子平均速度增大，故A错误，B正确；
C．从b到c过程，气体发生的是等温压缩，气体的压强增大，单位时间内容器壁单位面积上受到分子的平均作用力增大，故C错误；
D．从a到b过程，气体压强小于从b到c过程气体的压强，因此从a到d过程，气体对外做功不为零，故D错误。故选B。
5. 【答案】C
【详解】A．根据楞次定律，感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。可知若将磁铁两极翻转后重复实验，磁场方向相反，则磁场的变化也随之相反，产生的感应电流的方向也相反，即先产生负向感应电流，后产生正向感应电流，故A正确；
B根据楞次定律的来拒去留，可知t1~t2时间内，磁铁受到线圈的作用力方向向上，故B错误；
C．由乙图中感应电流的变化可知，t2时刻强磁铁恰好运动到线圈处，此时穿过线圈的磁通量最大，故C错误；
D．若将线圈到玻璃管上端的距离增大，可知强磁铁穿过线圈的速度将增大，感应电动势的最大值将增大，线图中产生的电流峰值也将增大，故D错误。故选A。
6. 【答案】C
【详解】A．根据右手定则，可知，通过金属棒的感应电流方向由，可知金属棒a端的电势低于b端的电势，A错误；
B．感应电动势为由于金属杆和导轨的电阻不计，则金属棒ab两端的电势差为
，B错误；
C．感应电流对金属棒分析有解得根据右手定则，金属杆中的电流方向由外指向圆心，可知，金属棒中的电流方向为，根据平衡条件，金属棒所受安培力方向沿斜面向上，根据左手定则可知，倾斜导轨区域内的匀强磁场的磁感应强度方向垂直于导轨平面向下，C正确；
D．根据上述，若金属杆转动的角速度增大，感应电动势增大，感应电流增大，金属棒所受安培力增大，则金属棒ab将沿倾斜导轨向上运动，D错误。故选C。
7. 【答案】CD
【详解】AB．磁场充满整个圆盘，一次圆盘转动过程中产生的涡流为0，AB错误；
CD．金属圆盘看成无数金属辐条组成，根据右手定则判断可知，圆盘上的感应电流流向边缘，所以靠近圆心处电势低，圆盘中磁场不对称，故有感应电流，同时会产生阻力，CD正确。
故选CD。
8. 【答案】AD
【详解】A．加速度与力的大小成正比，方向与力相同，加速度等于0的是C点，故A正确；
B．乙分子的运动方向始终不变，故B错误；
C．分子动能不可能为负值，故C错误；
D．乙分子从A处由静止释放，分子势能先减小，到C点最小后增大，故D正确。故选AD。
9. 【答案】CD
【详解】A．电压表显示的是有效值，则有故A错误；
B．由图可知，在到时间内，感应电动势增大，则磁通量的变化率增大，穿过发电机线圈的磁通量逐渐减小，故B错误；
C．发电机线圈的转速增大一倍，交变电动势的最大值变为原来的2倍，变压器的输入电压和输出电压均变为原来的2倍，变压器的输出功率增大为原来的4倍，故C正确；
D．理想变压器原副线圈的电压、电流与匝数的关系如下；滑动触头的位置向上移动，变压器原线圈匝数变小，输出电压变大，输出电流变大，则原线圈电流变大，故D正确。故选CD。
10. 【答案】BC
【详解】AB．设正方体边长为L，当只有电场存在时；；
只有磁场时，轨迹如图所示

由几何关系可知；解得，A错误，B正确；
CD．粒子在电场中运动时间在磁场中运动时间所以
C正确，D错误。故选BC。
11【答案】 BDCEA BD/DB
【详解】（1）[1]实验步骤为：将配制好的油酸酒精溶液，通过量筒测出1滴此溶液的体积，并计算出1滴此溶液中纯油酸的体积，然后将1滴此溶液滴在有痱子粉的浅盘的水面上，等待形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔描绘出油酸膜的形状，将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，按不足半格舍去，多于半格算一格的原则，统计出油酸薄膜的面积，则用1滴此溶液中油酸的体积除以1滴此溶液的面积，即为油酸分子的直径。故上述实验步骤的合理顺序是BDCEA。
（2）[2]一滴油酸酒精溶液中油酸的体积为已知每一小方格的边长为，则每一格面积为，由图可估算油膜面积59格，则油酸薄膜面积为所以油酸分子的直径大小
（3）[3]A．水面上痱子粉撒得过多，油酸未完全散开，导致油膜面积偏小，所以油酸分子的直径大小偏大，故A错误；
B．求每滴溶液中纯油酸的体积时，1mL溶液的滴数多记了10滴，导致油油酸体积偏小，所以油酸分子的直径大小偏小，故B正确；
C．计算油膜面积时，舍去了所有不足1格的方格，导致油膜面积偏小，所以油酸分子的直径大小偏大，故C错误；
D．油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度增大，导致油酸浓度变大，计算出的油酸体积偏小，所以油酸分子的直径大小偏小，故D正确。故选BD。
12【答案】 A 胶管内气体体积的相反数 系统误差 B ②
【详解】（1）[1]A．在柱塞与注射器壁间涂上润滑油，可以保证封闭气体的气密性，故A正确；
B．用手握住注射器，会使气体温度升高，不符合实验要求，B错误；
C．应缓慢推拉柱塞和读取数据，故C错误；
D．只有压强可以通过数据采集器采集，故D错误。故选A。
（2）[2][3]设胶管内气体体积，根据得造成图线不过原点的原因是由于胶管内存在气体，图中纵截距代表的物理含义是胶管内气体体积的相反数，该误差属于系统误差。
（3）[4]被封闭气体的初始体积为V0+ΔV，压强为p0，末状态的体积为V+ΔV，根据玻意耳定律得
解得，V越小，越大，随着V减小，则压强趋近于某一值。
故选B。
（4）[5]由于存在漏气，则pV减小，故图线应为②。
13(12分) 【答案】(1)20cm；(2)25cm；(3)8.95J
【解析】
【详解】(1)被封闭气体的初状态为p1=p0=1.0×105Pa
V1=LS=42cm3 T1=280K
末状态压强
V2=L2S
T2=T1=280K
根据玻意耳定律，有p1V1=p2V2
即p1L=p2L2
解得L2=20cm
(2)对气体加热后，气体的压强不变p3=p2
V3=L3S
T3=350K
根据盖—吕萨克定律，有即
解得L3=25cm
(3)气体对外做的功W=p2Sh=p2S（L3－L2）=1.05J
根据热力学第一定律得ΔU=W＋Q=－1.05J＋10J=8.95J
即气体的内能增加8.95J。
14(12分)【答案】（1）负电；（2）；（3）
【详解】（1）根据题意，假如没有磁场，由平衡条件及牛顿第三定律可知，小环对杆的压力大小为然而此时小环对杆的压力大小为，说明小环受到垂直杆向上的洛伦兹力作用，根据左手定则可知，小环带负电。
（2）设小环滑到P处时的速度大小为，在P处，小环的受力如图所示
根据平衡条件得由牛顿第三定律得，杆对小环的支持力大小解得
（3）在小环由P处下滑到处的过程中，对杆没有压力，此时小环的速度大小为，则在处，小环的受力如图乙所示
由平衡条件得解得在小环由P处滑到处的过程中，由动能定理得
解得
15（16分）【答案】（1）；（2）；（3）
【详解】（1）棒下滑时，根据动能定理可得
解得刚切割磁感线时，产生的电动势为
回路的电流为
联立解得
（2）因为轨道光滑，且a、b两棒无法相碰，因此最终a、b两棒共速，、两棒组成的系统满足动量守恒，则有
解得b棒下滑后与a棒共速的过程中，回路产生的总焦耳热为
a棒产生的焦耳热为
最终棒上产生的总焦耳热为
（3）对于棒，根据动量定理可得
又联立解得通过棒的电荷量为

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