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山东省济宁市2025-2026学年高二下学期5月期中物理试题
一、单选题：本大题共8小题，共24分。
1.下列关于分子动理论的说法正确的是( )
A. 固体和固体间不可能出现扩散现象
B. 用力拉伸物体时，物体内各部分之间要产生反抗拉伸的作用力，说明此时分子间只有引力没有斥力
C. 布朗运动是悬浮在液体或气体中的固体微粒的运动，布朗运动间接反映了液体或气体分子的无规则热运动
D. 由于分子热运动是无规则的，所以任何一个分子的运动都具有偶然性，大量分子的运动也具有偶然性
2.下列关于电磁感应现象中说法不正确的是( )
A. 图甲当蹄形磁体顺时针转动时，铝框将朝相反方向转动
B. 图乙真空冶炼炉能在真空环境下，使炉内的金属产生涡流，从而炼化金属
C. 图丙磁电式仪表，把线圈绕在铝框骨架上，使线框尽快停止摆动利用了电磁阻尼原理
D. 图丁是毫安表的表头，运输时要把正、负接线柱用导线连在一起，这是为了保护电表指针，利用了电磁阻尼原理
3.对电磁波的理解，下列说法正确的是( )
A. 射线不是电磁波 B. 电磁波是横波
C. 电磁波在实际中不存在 D. 变化的电场周围一定能产生电磁波
4.如图所示，在边长为的正三角形区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，一边长为的菱形单匝金属线框的底边与在同一直线上，菱形线框的。使线框沿平行于方向匀速穿过磁场区域。以边刚进磁场时为零时刻，规定导线框中感应电流沿顺时针方向时为正，则感应电流与时间的关系图线可能正确的是( )
A. B.
C. D.
5.如图所示的实验电路中，是自感线圈，为定值电阻，电源内阻不可忽略。时闭合开关，一段时间后断开开关，则电流传感器所记录的电流随时间变化的图像可能为( )
A. B.
C. D.
6.某发电厂输电示意图如图所示，发电厂的输出电压为，输电线的等效电阻为，理想降压变压器原、副线圈的匝数分别为、，用户处的电压为，图中电流表为理想交流电表，则电流表的示数为( )
A. B. C. D.
7.如图甲、乙所示为两个交流电的电压随时间变化的关系图像，已知图甲前、后半个周期都是正弦曲线的周期图像，则甲、乙交流电电压的有效值之比为( )
A. B. C. D.
8.如图所示为某种车辆智能道闸系统的简化原理图，预埋在地面下的地感线圈和电容器构成振荡电路，当车辆靠近地感线圈时，线圈自感系数变大，使得振荡电流的频率发生变化，检测器将该信号发送至车牌识别器，从而向闸机发送起杆或落杆指令。下列说法正确的是( )
A. 振荡电路中，当电流最大时，电路中的电场能最大
B. 车辆远离地感线圈时，振荡电路的周期变大
C. 车辆靠近地感线圈时，振荡电流的频率变大
D. 电容器放电过程中，电路中的电流逐渐增大
二、多选题：本大题共4小题，共16分。
9.如图所示为霍尔元件的示意图，长方体元件的长、宽、高分别为、、，匀强磁场的磁感应强度为，方向垂直元件上表面向下，元件中的载流子为电子，单位体积内自由电子数为，电子的电荷量大小为，当元件中通入图示方向、大小为的电流时，下列说法正确的是( )
A. 元件的右侧面电势高于左侧面
B. 稳定时，元件左右侧面的电势差大小为
C. 霍尔元件是将电信号转化为磁信号的装置
D. 若磁感应强度增大，则检测到的霍尔电压将增大
10.如图甲为一感温式火灾报警器，当警戒范围内发生火灾，温度升高达到预设值时，报警器报警。其简化工作原理图如图乙所示，其中为滑动变阻器，为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，报警器连入电路中的部分可看作定值电阻。图乙中理想变压器原、副线圈匝数比为，副线圈输出电压如图丙所示，则下列说法正确的是( )
A. 原线圈输入电压的有效值为
B. 警戒范围内出现火情时，原线圈电流减小
C. 若要调低预设的报警温度，可减小滑动变阻器的阻值
D. 警戒范围内出现火情时，热敏电阻功率变大
11.如图甲所示，、、、为两匀强磁场的四个边界，它们互相平行且相邻两个边界的距离均为，磁场方向均垂直竖直平面向里，磁感应强度大小均为。一矩形单匝金属线框，短边宽度，长边长度，质量为，电阻。金属线框竖直放置，线框下面的短边与重合，从静止释放并开始计时，金属线框下落过程始终保持线框平面竖直且短边与磁场边界平行，金属线框的速度大小与时间的关系如图乙所示。已知的时间间隔为，取重力加速度，下列说法中正确的是( )
A. 在时间内，通过线框的电荷量为
B. 线框匀速运动的速度大小为
C. 线框匀速运动的时间为
D. 时间内，线框产生的热量为
12.如图所示，半径为的圆形区域中有垂直纸面向外的匀强磁场图中未画出，磁感应强度，一比荷为的带正电粒子，从圆形磁场边界上的点以的速度垂直直径射入磁场，恰好从点射出，且，下列选项正确的是( )
A. 粒子在磁场中运动的时间为
B. 粒子从点射出方向与竖直方向呈
C. 若粒子改为从圆形磁场边界上的点以相同的速度入射，一定从点射出
D. 若要实现带电粒子从点入射，从点出射，则所加圆形磁场的最小面积为
三、实验题：本大题共2小题，共12分。
13.如图是用油膜法估测油酸分子的大小实验的部分操作步骤：

下列有关该实验的说法正确的是
A.实验步骤正确的操作顺序是丙丁乙甲
B.图乙中撒痱子粉的目的是为了防止滴入溶液时液体飞溅出来
C.图丙配制溶液时浓度要大一些，滴溶液才能在水面形成足够厚的油膜便于测量
D.油酸酒精溶液配制好后，不能搁置很久才做实验，以防酒精挥发影响溶液浓度
若实验时油酸酒精溶液中纯油酸占总体积的，用注射器测得滴这样的油酸溶液为，取滴这样的溶液滴入浅盘中，滴入浅盘中的纯油酸体积为 结果保留两位有效数字。
多选不同实验小组向水面滴入一滴油酸酒精溶液后得到以下油膜形状，对油膜形状的分析正确的是
A.甲图油膜比较理想，油膜与痱子粉边界清晰，且边界线大致为直线，便于绘制边界
B.乙图油膜不理想，痱子粉撒的太少且不均匀，导致边界不清不便绘制边界
C.丙图油膜满足实验要求，油膜边界比较清晰，痱子粉撒的比较均匀
14.在“探究变压器原、副线圈电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器如图甲所示。
本实验要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，实验中需要运用的科学方法是 。
A.控制变量法 等效替代法 整体隔离法
下列做法正确的是 ；
A.为了人身安全，只能使用低压直流电源，所用电压不要超过
B.为了多用电表的安全，使用交流电压挡测电压时，先用最大量程挡试测
C.观察两个线圈的导线，发现粗细不同，导线粗的线圈匝数多
D.变压器开始正常工作后，铁芯导电，把电能由原线圈输送到副线圈
在实际实验中将电源接在原线圈的“”和“”两个接线柱上，用电表测得副线圈的“”和“”两个接线柱之间的电压为，则原线圈的输入电压可能为 。填选项前字母
A.
四、计算题：本大题共4小题，共48分。
15.如图甲所示，将一硬质细导线构成直径为的单匝圆形导体框，并固定在水平纸面内。虚线恰好将导体框分为左右对称的两部分，在虚线左侧的空间内存在与纸面垂直的匀强磁场，磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示，规定垂直于纸面向里为磁场的正方向。已知圆形导体框的电阻为。
求导体框中产生的感应电流的大小和方向；
求在时间内，导体框产生的焦耳热。
16.如图所示，线圈的面积是，共有匝；线圈电阻为，外接电阻，匀强磁场的磁感应强度为，当线圈以的转速匀速旋转时，若从线圈处于中性面开始计时，求：
线圈转过时电动势的瞬时值多大；
线圈每转过一周，外力所做的功；
线圈转过的过程中流过电阻的电量。
17.我国首台紧凑型霍尔推力器在轨测试过程中，科研人员设计了双区磁场调控装置对氙离子束进行偏转约束。装置简化模型如下：坐标系平面内，区域存在垂直纸面向外的匀强磁场，其中的区域磁感应强度大小，的区域Ⅱ磁感应强度大小。已知氙离子质量为、电荷量为，所有离子以相同速率离开坐标原点，离子向坐标平面内各方向均匀分布的进入第一象限和第四象限，其中沿轴正方向射入磁场Ⅰ的氙离子，垂直直线进入磁场Ⅱ，不计离子重力和相互作用。求：
该离子离开坐标原点的速率；
沿轴正方向射入磁场的氙离子自入射至再次经过轴的坐标及所用的时间；
能进入区域Ⅱ磁场的粒子数占总粒子数的百分比。
18.如图所示，两条间距为的光滑平行金属导轨由倾斜导轨和水平导轨两部分组成，倾斜导轨的倾角为，其底端与水平导轨平滑连接，导轨的顶端接有阻值为的小灯泡，导轨的电阻不计。在倾斜导轨平面与水平导轨平面均存在垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为。长为、电阻为、质量为的导体棒垂直于导轨放置，两端与导轨接触良好，将导体棒从倾斜导轨上某点由静止释放，导体棒在倾斜导轨上运动一段时间后，小灯泡稳定发光。重力加速度大小为，求：
小灯泡稳定发光时导体棒的速度；
小灯泡稳定发光时消耗的电功率；
导体棒能在水平导轨上滑行的最远距离和在水平导轨上滑行的过程中产生的焦耳热。
参考答案
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15.【详解】根据法拉第电磁感应定律得
由题意知 ，
联立可得
由闭合电路的欧姆定律
根据楞次定律的“增反减同”感应电流的方向为逆时针方向
由焦耳定律

16.解：根据题意可得：
感应电动势的最大值
从线圈处于中性面开始计时，线圈中感应电动势的瞬时表达式为
则线圈转过时，电动势的瞬时值为：；
由闭合电路欧母定律可得：
其中
联立解得：
线圈每转过一周，外力所做的功等于整个回路产生的焦耳热，则有
代入数据解得：；
线圈转过的过程中，线圈转过角度为：
流过电阻的电量为：
解得：。
17.离子进入磁场中由洛伦兹力提供向心力，做匀速圆周运动，则有
因为离子沿轴正方向射入磁场Ⅰ，，垂直直线进入磁场Ⅱ，易知其运动半径
联立解得；
磁场Ⅱ的磁感应强度，根据
解得
离子在磁场中沿轴正方向入射，进入磁场Ⅱ时速度沿轴正方向，在磁场Ⅱ中做半圆运动后，速度变为沿轴负方向，回到磁场后做圆弧运动回到轴，其轨迹如图所示：
根据几何关系可知，再次回到轴时的坐标为
带电粒子在磁场中运动，有
又因为
解得
所以在磁场中运动周期，在磁场Ⅱ中运动周期
在磁场Ⅰ运动时间
在磁场Ⅱ运动时间
所以在磁场中所用的时间；
当离子的初速度方向沿轴正方向时，其轨迹与两磁场的边界恰好相切，此时粒子恰能能进入区域Ⅱ磁场，如图所示：
可知范围内的粒子都能进入区域Ⅱ磁场，所以能进入区域Ⅱ磁场的粒子数占总粒子数的百分比。
18.解：导体棒在倾斜导轨上从释放开始做加速度减小的加速运动，直到匀速运动，此时小灯泡稳定发光，根据平衡条件有，
设小灯泡稳定发光时导体棒的速度为，
，
联立可得。
小灯泡稳定发光时电路中的总功率，
因为小灯泡和导体棒串联，所以。
设导体棒进入水平导轨某一位置时，通过导体棒的电流为，此时导体棒的速度为，经过极短的时间，根据动量定理，取向左的方向为正方向，
则，又，
联立可得，
等式两边求和有，
设从导体棒进入水平导轨到停止的过程中通过导体棒的电荷量为，可解得，
设导体棒从进入水平导轨到停止的过程中通过的位移为，时间为，此过程中产生的平均电动势，
产生的平均电流，
通过导体棒的电荷量，
联立可得，
设导体棒在水平导轨上滑行的过程中产生的焦耳热为，根据能量守恒定律，有。。

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