资源简介

广东九校2025-2026学年高二下学期4月学情调研物理试题
1．下列关于四幅图的说法正确的是（　　）
A．图甲为布朗运动示意图，悬浮在液体中的颗粒越大，某一瞬间跟颗粒碰撞的液体分子数目就会越多，撞击的不平衡性越明显，布朗运动越显著
B．图乙为用烧热的针刺破棉线某一侧的肥皂膜后，棉线会向着另一侧的肥皂膜收缩，是因为液体表面具有收缩的趋势
C．图丙为用热针接触涂蜡固体后，蜡熔化区域呈现圆形的图样，则该固体为单晶体
D．图丁为水银在玻璃上形成“圆珠状”的液滴，说明水银浸润玻璃
2．研究表明，大量气体分子的速率分布遵循一定的统计规律。如图所示为氧气分子在0℃和100℃两种温度下的速率分布曲线。根据图像，下列说法正确的是（　　）
A．图中实线对应氧气分子在0℃时的情形
B．随着温度的升高，氧气分子中速率大的分子所占的比例减少
C．对于相同质量的氧气，处于300~500m/s速率区间的分子数在0℃时大于100℃时的
D．两条曲线与横轴围成的面积不相等，因为高温下分子总动能更大
3．如图所示为两分子系统的势能与两分子间距离r的关系曲线。下列说法正确的是（　　）
A．当r等于时，分子间的作用力为零
B．当r大于时，分子间的作用力表现为引力
C．当r小于时，分子间的作用力表现为引力
D．在r由变到的过程中，分子间的作用力做负功
4．某茶厂用完全相同的铝合金茶叶罐盛装茶叶，其中茶叶罐甲为完整闭合结构，茶叶罐乙因加工失误出现一条竖直裂缝，两茶叶罐的简化图如图所示。现将两块完全相同的小条形磁铁，分别从两个茶叶罐的上端由静止释放，空气阻力不计，下列说法正确的是（　　）
A．两磁铁都做自由落体运动
B．两磁铁下落过程中机械能均守恒
C．磁铁进入茶叶罐甲的过程中，加速度始终小于重力加速度
D．磁铁进入茶叶罐的过程中，地面对茶叶罐甲、乙的支持力大小相等
5．某景区的观光游船采用低压直流照明系统，某维修小组设计了如图所示的测试电路。其中A、B为两只完全相同的小灯泡，、为自感系数很大、直流电阻为零的线圈，初始时开关、均断开。先闭合，待电路稳定后再闭合，下列说法正确的是（　　）
A．闭合的瞬间，A、B均马上亮起，且亮度始终相同
B．闭合稳定后，A、B亮度相同，闭合的瞬间，A闪亮一下后逐渐熄灭
C．闭合稳定后，A、B亮度相同，闭合的瞬间，B的亮度变大
D．闭合稳定后，A、B亮度相同，闭合的瞬间，B的亮度不变，此后亮度逐渐变大，最终稳定不变
6．图甲中通电线圈A与矩形闭合线圈B共面，规定通电线圈中逆时针方向为电流正方向，其电流随时间变化的规律如图乙所示。下列说法正确的是（　　）
A．时刻，闭合线圈中的感应电流为零
B．时刻，闭合线圈MN段所受安培力为零
C．时间内，闭合线圈中感应电流的方向为顺时针
D．时间内，闭合线圈中的感应电动势先增大后减小
7．现有两个完全相同的电暖器（可视为纯电阻），分别通以如图甲、乙所示的电流，其中图甲中时间内为正弦波形，下列说法正确的是（　　）
A．图乙所示电流为直流电
B．图甲和图乙的电流有效值之比为
C．通以图甲和图乙所示电流时，电暖器消耗的电功率之比为
D．通以图甲和图乙所示电流时，相同时间内电暖器的发热量之比为3∶4
8．监考老师会用如图甲所示的手柄式金属探测仪对考生进行检测，金属探测仪内部电路可简化为如图乙所示的LC振荡电路，在LC振荡电路中，电容器极板上的带电量q随时间t变化的规律如图丙所示，则该振荡电路（　　）
A．LC回路中电场能变化的周期为
B．内与内线圈中的磁场方向相反
C．时，回路中的电流最大
D．若增大电容器的电容C，LC回路的周期将减小
9．一定质量的理想气体从状态a开始，经历了a→b→c→d→a的变化过程，气体的体积V和热力学温度T的关系图像如图所示，ab、cd与横轴平行，bc、ad与纵轴平行，直线Ⅰ的斜率为k1，直线Ⅱ的斜率为k2，直线Ⅲ的斜率为k3。下列说法正确的是（　　）
A．气体在状态a的内能大于在状态c的内能
B．气体在b、d两状态的压强相等
C．b→c过程，气体分子单位时间内对器壁单位面积上的碰撞次数增多
D．气体在c、d两状态的压强之比为k3：k2
10．如图所示，半径为L的导电圆环内等分为a、b、c、d四个区域，每个区域内都有垂直环面的匀强磁场，磁感应强度大小均为B，方向如图。长度为L、电阻为R的导体棒OP以角速度绕O点逆时针匀速转动，开始计时OP经过图示位置。OP通过圆环和导线与导通电阻为R的二极管相连，忽略其他电阻，规定电流M到N为正方向，则下列图像正确的是（　　）
A． B．
C． D．
11．为探究影响感应电流方向的因素，某兴趣小组使用如图所示的电磁感应实验装置进行实验，其中线圈A中有铁芯。
（1）如图所示是小明同学进行“探究影响感应电流方向的因素”的实验装置，为了完成该实验，请用笔画线代替导线将电路补充完整。
（2）小明同学将线圈A插入线圈B中，闭合开关S时，发现灵敏电流计G的指针向左偏转，接着保持线圈A、B不动，将滑动变阻器迅速向左滑动，则灵敏电流计G的指针将向　 　（填“左”或“右”）偏转。
（3）小明同学发现，条形磁铁向上移动得越快，灵敏电流计G的示数越大，这说明感应电动势随　 　（填“磁通量”“磁通量的变化量”或“磁通量的变化率”）的增大而增大。
12．在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：
①往浅盘里倒入一定深度的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上；
②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定；
③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小；
④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积；
⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上。完成下列问题：
（1）上述步骤中，正确的顺序是　 　（填写步骤前面的序号）。
（2）该实验中，使用到的研究方法是_______（填正确答案标号）。
A．等效替代法 B．理想模型法
C．微小量放大法 D．控制变量法
（3）已知实验室中使用的油酸酒精溶液每溶液中含有2 mL油酸，又用滴管测得每50滴这种溶液的总体积为1 mL，将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上，在玻璃板上描出油膜的边界线，再把玻璃板放在画有边长为1 cm的正方形小格的纸上（如图所示）。
①一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为　 　mL。
②油膜的面积约为　 　。
③油酸分子直径的大小　 　m。（结果保留一位有效数字）
（4）某学生在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，计算结果明显偏大，可能是由于______（填正确答案标号）。
A．油酸未完全散开
B．计算油膜面积时，将所有不足1格的方格记作1格
C．计算油膜面积时，舍去了所有不足1格的方格
D．在计算一滴溶液的体积时，多算了滴数
13．某高铁牵引供电系统的简化电路如图所示，发电厂输出电压，输出功率P=100 kW，牵引变电所内理想升压变压器的匝数比，架空线与铁轨构成的输电回路总电阻。动车内安装一台理想降压变压器，为动车动力系统供电，动车额定输入电压，不计其他损失。求：
（1）输电线上损失的功率；
（2）动车实际得到的功率及降压变压器原、副线圈匝数比。
14．某实验室绝热恒温箱采用竖直圆柱形气缸结构，气缸上端开口，内壁光滑，活塞可以竖直自由移动且密封性能良好，气缸和活塞均用隔热性能良好的材料制成。缸内封闭一定质量的理想气体，活塞的质量m=2.0 kg，横截面积，缸内左侧固定的温度调节器可以调节缸内气体温度，右侧固定的温度传感器可以监测缸内气体温度，忽略温度调节器和温度传感器占据的体积。初始状态，活塞下表面与温度调节器和温度传感器恰好接触但无挤压，此时温度传感器显示恒温箱内气体的温度，活塞离缸底竖直高度，外界大气压强，重力加速度。
（1）求初始状态下缸内气体的压强；
（2）若保持缸内气体的温度不变，用竖直向上的力缓慢拉活塞，当活塞到气缸底部的距离为时，求拉力F的大小；
（3）若利用温度调节器使恒温箱内气体的温度升至，活塞缓慢上升至新的平衡位置但未到达顶部，求活塞到气缸底部的距离。
15．我国某城市轨道交通研发团队，为优化轻轨列车的电磁制动系统，设计了如下模拟实验：如图甲所示，P、Q是两根固定在水平面内的光滑平行金属导轨，间距为L，导轨足够长且电阻可忽略不计，矩形区域EFHG为匀强磁场区域，磁场方向垂直导轨平面向上、磁感应强度大小为B。某时刻，一根模拟制动滑块的均匀金属棒a从磁场边界EF以大小为的初速度向右滑入磁场区域，导轨右侧固定连接阻值为的电阻。一段时间后，流经金属棒a的感应电流减小为零。已知金属棒a的质量为m，长度为L，电阻为R，空气阻力忽略不计。
（1）求金属棒a刚进磁场时的加速度大小；
（2）求从金属棒a进入磁场到电流为零的过程中，通过金属棒a的电荷量q；
（3）若将电阻换成金属棒b，其质量为，长度为L，电阻为r，从金属棒a进入磁场的同时，金属棒b从磁场边界GH以大小为的初速度向左滑入磁场区域（如图乙所示），一段时间后，流经金属棒a的电流为零，此时金属棒b仍位于磁场区域内，金属棒a、b没有相碰。
①求金属棒a刚进磁场时的加速度大小；
②求从金属棒a进入磁场到电流为零的过程中，金属棒a上产生的热量。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】晶体和非晶体；液体的表面张力；浸润和不浸润
【解析】【解答】A、悬浮颗粒越大，同一瞬间撞击颗粒的液体分子数目越多，各方向撞击力越均衡，撞击的不平衡性越弱，布朗运动越不明显，故 A 错误；
B、针刺破棉线一侧肥皂膜后，另一侧肥皂膜的液体存在表面张力，液体表面有收缩到最小面积的趋势，棉线会向有肥皂膜的一侧收缩，故 B 正确；
C、蜡熔化区域呈圆形，说明固体各个方向导热能力相同，具有各向同性，单晶体具有各向异性，该固体不可能是单晶体，故 C 错误；
D、水银在玻璃上收缩成圆珠状，说明水银不浸润玻璃，浸润现象液体会在固体表面铺展开，故 D 错误；
故答案为：B。
【分析】A、考查布朗运动的影响因素。需明确悬浮颗粒大小对液体分子撞击均衡程度、布朗运动明显程度的影响规律。
B、考查液体表面张力。需理解表面张力的作用效果：使液体表面积趋向最小，以此解释棉线收缩的实验现象。
C、考查晶体的各向异性与各向同性。需区分单晶体、多晶体、非晶体的导热特性，结合圆形熔化区域判断固体类型。
D、考查浸润与不浸润现象。需根据液体在固体表面的形态，区分浸润、不浸润两种不同附着表现。
2．【答案】C
【知识点】分子运动速率的统计规律
【解析】【解答】A、温度越高，分子最概然速率越大，实线峰值对应速率更大，对应 100℃，虚线对应 0℃，故 A 错误；
B、温度升高，速率大的分子所占比例增大，速率小的分子所占比例减小，故 B 错误；
C、300~500m/s 区间，虚线（0℃）纵坐标高于实线（100℃），相同质量氧气，该区间 0℃分子数更多，故 C 正确；
D、曲线与横轴围成面积代表分子总数占比总和，恒等于 1，两条曲线面积一定相等，与分子总动能无关，故 D 错误；
故答案为：C。
【分析】A、考查麦克斯韦速率分布曲线温度规律。需掌握温度升高，最概然速率变大，曲线峰值右移、整体更平缓。
B、考查温度对分子速率占比的影响。需明确升温后高速区间分子占比上升，低速区间占比下降。
C、考查图像纵坐标物理意义。纵坐标为单位速率区间分子数占比，同一速率区间纵坐标越高，对应分子数量越多。
D、考查分布曲线面积的物理含义。曲线与横轴围成总面积恒为 1，代表全部分子，与温度、总动能无关。
3．【答案】A
【知识点】分子间的作用力；分子势能
【解析】【解答】A、分子势能曲线最低点对应的分子间距，此时分子引力与斥力大小相等，分子间作用力合力为零，故A正确；
B、当时斥力大于引力，分子力表现为斥力；仅时分子力表现为引力，因此不都表现为引力，故B错误；
C、当时分子斥力远大于引力，分子间作用力表现为斥力，故C错误；
D、由变到， 分子力表现为斥力，增大，分子间作用力方向与位移方向一致，分子力做正功，分子势能减小，故D错误；
故答案为：A。
【分析】A、考查分子势能与分子力的对应关系。需掌握分子势能图像最低点对应平衡距离，平衡位置引力、斥力抵消，分子合力为零。
B、考查分子引力、斥力随间距的变化规律。需区分斥力主导、引力主导两种区间。
C、考查近距离分子力的性质。分子间距小于平衡距离时斥力增长更快，合力体现为斥力。
D、考查分子力做功判断。先确定区间分子力性质，再对比分子间距变化方向与分子力方向，判断做功正负。
4．【答案】C
【知识点】牛顿第三定律；涡流、电磁阻尼、电磁驱动；楞次定律
【解析】【解答】A、甲罐闭合完整，磁铁下落时罐壁产生感应电流，磁铁受向上安培阻力，不是自由落体；乙罐有竖直裂缝，无法形成闭合环形回路，无感应电流，磁铁只受重力做自由落体，故A错误；
B、甲中磁铁下落克服安培力做功，机械能转化为电能再变为内能，机械能不守恒；乙无感应电流，只有重力做功，机械能守恒，故B错误；
C、磁铁进入甲罐时，铝罐产生感应电流，磁铁受到竖直向上的安培阻力，合力，加速度，因此加速度始终小于重力加速度，故C正确；
D、甲罐中磁铁对铝罐有向下的反作用力，地面对甲的支持力大于罐自身重力；乙罐无感应电流，磁铁与罐无相互作用力，地面对乙的支持力等于罐自身重力，二者支持力不相等，故D错误；
故答案为：C。
【分析】A、考查电磁感应产生条件与安培力。需区分闭合金属筒和带裂缝金属筒能否产生环形感应电流，判断磁铁是否受安培阻力。
B、考查机械能守恒条件。机械能守恒要求只有重力或弹力做功，甲中安培力属于外力做功，机械能不守恒，乙无安培力，机械能守恒。
C、考查牛顿第二定律结合楞次定律。楞次定律可知感应电流产生的磁场阻碍磁铁相对运动，磁铁受向上阻力，合力小于重力，加速度小于g。
D、考查牛顿第三定律与受力平衡。甲中磁铁受向上阻力，磁铁对罐有向下反作用力，地面支持力更大；乙无相互作用力，支持力等于罐重。
5．【答案】D
【知识点】自感与互感
【解析】【解答】A、闭合瞬间，线圈产生自感电动势阻碍电流增大，电流只能缓慢变大；灯泡A立刻有电流马上亮起，灯泡B逐渐变亮，二者亮度不会始终相同，故A错误；
B、稳定后，、直流电阻均为0，A、B串联电流相等，亮度相同；闭合瞬间，自感阻碍电流突变，流过A的电流不会瞬间变大，不会闪亮，之后稳定将A短路，A逐渐熄灭，故B错误；
C、闭合瞬间，的电流无法突变，支路总电流不变，B的亮度不会立刻变大，故C错误；
D、稳定时A、B串联，亮度相同；闭合瞬间，自感使总电流暂不变，B亮度不变；随后直流电阻为0，灯泡A被短路，电路总电阻减小，总电流持续增大，B亮度逐渐变大，最终电路稳定亮度不再变化，故D正确；
故答案为：D。
【分析】A、考查通电自感现象。需掌握通电时自感线圈阻碍电流增大，串联支路灯泡亮起存在先后差异。
B、考查通电、短路双重自感。需区分断电式自感的电流变化，闭合瞬间A的电流无瞬时增大过程，不会闪亮。
C、考查自感对支路电流的约束。闭合瞬时阻碍电流变化，流过B的电流不变，亮度不会突变增大。
D、考查通电自感与直流短路综合分析。分瞬时、暂态、稳态三个阶段分析线圈阻碍作用、电路总电阻、总电流变化对灯泡B亮度的影响。
6．【答案】B
【知识点】楞次定律；法拉第电磁感应定律
【解析】【解答】A、时刻线圈A的电流变化率不为零，穿过B的磁通量变化率不为零，闭合线圈会产生感应电流，感应电流不为零，故A错误；
B、时刻线圈A电流达到峰值，图像斜率为0，磁通量变化率为0，线圈B内感应电动势、感应电流均为0，MN段无电流，所受安培力为零，故B正确；
C、0~内线圈A为逆时针正向电流且大小减小，线圈内部垂直纸面向外的磁场减弱，根据楞次定律，线圈B感应磁场向外，感应电流为逆时针，不是顺时针，故C错误；
D、~内，图像斜率先增大到、后减小，磁通量变化率先增大后减小，感应电动势先增大后减小的描述错误，实际是先增后不变再减，整体变化趋势为先增大后减小不成立，故D错误；
故答案为：B。
【分析】A、考查法拉第电磁感应定律。感应电流由磁通量变化率决定，电流过零不代表变化率为零，仍会产生感应电流。
B、考查感应电动势与安培力综合判断。i-t图像斜率代表磁通量变化率，峰值处斜率为0，无感应电流，导体不受安培力。
C、考查楞次定律判断感应电流方向。需结合原电流磁场强弱变化，通过增反减同确定感应磁场，再判定绕行方向。
D、考查i-t图像斜率物理意义。感应电动势大小正比于图像斜率，到斜率先变大、在谷底保持极值、再变小。
7．【答案】D
【知识点】电功率和电功；交变电流的峰值、有效值、平均值与瞬时值
【解析】【解答】设电暖器电阻为，根据电流有效值定义，周期均为。
为正弦半波，有效值；电流大小。
电流，电流，平方发热等效：
A、直流电定义：电流方向不随时间改变；乙电流正负交替，是交变电流，故A错误；
B、有效值之比，不是，故B错误；
C、纯电阻功率，功率比，不是，故C错误；
D、相同时间发热量，，故D正确；
故答案为：D。
【分析】A、考查直流与交变电流区分。需抓住直流电电流方向恒定，乙电流正负切换属于交流电。
B、考查交变电流有效值计算。利用焦耳热等效法分别算出甲、乙有效值，再求比值比对选项。
C、考查纯电阻电功率公式。功率与电流平方成正比，代入有效值平方计算功率比例。
D、考查焦耳热与有效值关系。相同电阻、相同时间，发热量之比等于电流有效值平方之比。
8．【答案】A,C
【知识点】电磁振荡
【解析】【解答】由图丙可知LC振荡电路总周期。
A、电场能在充电、放电过程完成一次完整变化的时间为，故电场能变化周期为，A正确；
B、为电容器反向充电，电流正向减小；为电容器正向放电，电流正向增大，两段时间回路电流方向相同，线圈磁场方向相同，B错误；
C、时极板带电量，电容器放电完毕，回路中电流达到最大值，C正确；
D、LC振荡周期公式，增大电容，周期变大，D错误；
故答案为：AC。
【分析】A、考查LC振荡电路能量变化周期。总周期内电场能、磁场能交替两次，能量变化周期为电路振荡周期的一半。
B、考查振荡电流方向与线圈磁场。同一半周期内电流方向不变，线圈磁场方向保持一致。
C、考查电量与电流的对应关系。极板电荷量为零时，电场能全部转化为磁场能，回路电流最大。
D、考查LC周期公式。周期与电感、电容平方根成正比，电容增大则周期变长。
9．【答案】B,C
【知识点】理想气体与理想气体的状态方程；气体压强的微观解释；气体的等压变化及盖-吕萨克定律；气体的等容变化及查理定律；热力学图像类问题
【解析】【解答】理想气体内能仅由热力学温度决定；由理想气体状态方程 变形得 ， 图像中过原点直线的斜率 ，斜率越大，气体压强越小。
A、状态的热力学温度高于状态，理想气体温度越高内能越大，因此气体在的内能大于的内能，故A错误；
B、两点落在同一条过原点的直线Ⅱ上，二者图像斜率相等，由可知，两状态压强相等，故B正确；
C、过程体积不变，分子数密度不变；温度降低，分子平均运动速率减小，分子单次碰撞器壁的冲力变小，而气体压强减小，为匹配压强变化，分子单位时间内对器壁单位面积的碰撞次数会增多，故C正确；
D、由变形得 ，则，，两状态压强之比，并非，故D错误；
故答案为：BC。
【分析】先根据理想气体内能规律判断内能大小；再结合图像斜率与压强的关系式分析各状态压强；利用气体压强微观解释分析碰撞次数变化；最后通过斜率公式推导压强比值。
考查知识点：理想气体内能、等压线规律、气体压强微观意义、理想气体状态方程；理想气体内能只由温度决定；图像过原点直线为等压线，斜率与压强成反比；气体压强由分子平均速率和单位体积分子数、单位时间碰撞次数共同决定。
10．【答案】A,D
【知识点】导体切割磁感线时的感应电动势
【解析】【解答】AB.分段分析导体棒OP两端电势差，判断电压图像：
导体棒绕一端转动切割磁感线，总感应电动势公式，圆环被均分为四个磁场区域，每段对应转动时长，磁场方向交替垂直纸面向里、向外。
①、：由右手定则，棒内感应电荷运动方向为，，；此时外接二极管反向，回路断路无电流，OP两端电压等于感应电动势；
②、：由右手定则，棒内感应电荷运动方向为，，；此时二极管正向导通，回路存在电流，；
结合分段电压正负与数值，A正确；B错误；
CD.分段分析回路电流，判断电流图像：
回路总电阻为导体棒电阻与二极管电阻之和，即；规定电流由为正方向，二极管仅正向导通。
①、：二极管承受反向电压，单向导电特性使回路断路，回路电流；
②、：二极管正向导通，感应电动势，由闭合电路欧姆定律得电流大小，电流方向，为正电流；
结合分段电流有无、大小、正负，图像D正确；C错误；
故答案为：AD。
【分析】本题分为电压图像、电流图像两大分析模块，第一步利用导体棒转动切割电动势公式结合右手定则，分四段磁场区间判断OP电势差的正负与大小，匹配电压图像；第二步结合二极管单向导电特性区分导通、断路时间段，利用闭合电路欧姆定律计算导通电流，结合规定正方向匹配电流图像，双重筛选得到正确选项。
考查知识点：导体棒绕一端转动切割磁感线产生感应电动势、右手定则判断导体两端电势高低、二极管单向导电特性、闭合电路欧姆定律等。
11．【答案】（1）
（2）左
（3）磁通量的变化率
【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件；法拉第电磁感应定律；研究电磁感应现象
【解析】【解答】(1)实验分为两套独立回路：原线圈A、电源、开关S、滑动变阻器构成励磁回路；副线圈B与灵敏电流计构成感应回路。滑动变阻器采用一上一下接线方式，线圈A接入励磁电路，线圈B两端直接接电流计正负接线柱，完整电路连接如图所示：；
(2)滑动变阻器向左滑动，接入电路总电阻减小，由闭合电路欧姆定律，原线圈回路电流变大，线圈A产生的磁场增强，穿过副线圈B的磁通量增大；依据楞次定律，副线圈产生的感应电流会使电流计指针向左偏。
故答案为：左；
(3)条形磁铁向上移动速度越快，磁通量变化率数值越大；
感应电动势满足法拉第电磁感应定律，磁通量变化率越大，感应电动势越大；
再结合闭合电路欧姆定律，回路总电阻不变时，感应电动势增大，感应电流同步变大；
由此可得结论：感应电动势的大小随磁通量变化率的增大而增大。
故答案为：磁通量的变化率；
【分析】(1) 本实验存在两个互不干扰的闭合回路，励磁回路包含电源、开关、滑动变阻器、原线圈A，感应回路仅由副线圈B与灵敏电流计串联，按照“一上一下”规范连接滑动变阻器，分别搭建两套独立电路即可完成实物接线。
(2) 先通过滑动变阻器阻值变化判断原线圈电流变化，再推出原线圈磁场强弱变化，得到穿过副线圈磁通量的增减情况，结合题干给出的磁通量增加时指针左偏的判定条件，直接确定电流计偏转方向。
(3) 磁铁移动快慢对应磁通量变化率大小，借助法拉第电磁感应定律建立磁通量变化率与感应电动势的关系，再利用关联感应电动势和回路电流，逐层推导得到感应电动势与磁通量变化率的变化规律。
（1）电路连线如图所示
（2）依题意知，当穿过线圈B的磁通量增加时，电流计指针向左偏，将滑动变阻器迅速向左滑动，滑动变阻器接入电路的电阻减小，线圈B中电流增大，穿过线圈B的磁通量会增加，根据楞次定律，可知电流计指针向左偏；
（3）依题意可知，条形磁铁向上移动得越快，越大，I 越大，根据闭合电路欧姆定律，可知I越大，E 越大，说明感应电动势随磁通量的变化率的增大而增大。
12．【答案】（1）④①②⑤③
（2）B
（3）；62；
（4）A；C
【知识点】估算法；用油膜法估测油酸分子的大小；理想模型法
【解析】【解答】(1)本实验标准操作流程：先配置油酸酒精溶液④；再用注射器向浅盘滴入溶液①；水面撒痱子粉便于勾勒油膜边界②；待油膜稳定后描摹轮廓、数方格计算面积⑤；最后利用公式计算分子直径③。完整实验操作顺序为④①②⑤③。
故答案为：④①②⑤③；
(2)实验将油酸分子抽象为标准球体，同时假设油膜为单层分子紧密排列，忽略分子间隙与分子不规则外形，该处理方式属于理想模型法，对应选项B。
故答案为：B；
(3)计算一滴溶液内纯油酸体积
方格单格面积，油膜覆盖62格，总油膜面积
单分子油膜厚度等于油酸分子直径，公式，代入数据
故答案为：；62；；
(4)本实验核心关系式，固定时与成反比；固定时与成正比，逐项分析误差：
A：油酸未充分散开，测得油膜面积偏小，由可知直径计算结果偏大，A正确；
B：不足一格全部记作完整方格，面积测量偏大，计算值偏小，B错误；
C：舍去所有不足一格区域，面积测量偏小，计算值偏大，C正确；
D：统计滴数时数值偏大，单滴纯油酸体积计算偏小，计算值偏小，D错误；
故答案为：AC。
【分析】(1) 结合油膜法测分子直径完整实验流程，先配液、再铺膜、后描图、最后计算，按操作先后顺序对步骤编号排序。
(2) 实验把实际不规则油酸分子简化为标准球形模型，采用单分子层理想假设，对应物理研究方法中的理想模型法。
(3) 先根据稀释比例和滴数算出一滴溶液内纯油酸体积；再通过方格计数法求出油膜铺开总面积；利用单分子油膜厚度等于分子直径，代入数值完成计算并统一长度单位。
(4) 以作为误差判断依据，分别分析油膜散开程度、方格计数规则、滴数统计三种操作对测量值的影响，再根据正反比例关系推导分子直径计算结果的偏差，筛选符合题意的选项。
（1）由实验要求可知，实验的步骤是先配溶液，然后再将痱子粉放入水中，将液滴滴入水中，描绘轮廓，计算面积，因此是④①②⑤③
（2）该实验中，认为油酸分子为球形，且为单分子排列，使用到的研究方法是理想模型法。
故选B。
（3）[1] 一滴溶液含有的油酸分子的体积
[2] 通过数油膜在纸上的格数可知，共有62个格，则油膜占有的面积约为
[3] 故油酸分子直径的大小
（4）A．油酸未完全散开，则S测量值偏小，则直径测量值偏大， 故A正确；
B．计算油膜面积时，将所有不足1格的方格记作1格，则S测量值偏大，则直径测量值偏小， 故B错误；
C．计算油膜面积时，舍去了所有不足1格的方格，则S测量值偏小，则直径测量值偏大，故C正确；
D．在计算一滴溶液的体积时，多算了滴数，则滴油酸酒精溶液中含有纯油酸体积测量值偏小，则直径测量值偏小，故D错误。
故选AC。
13．【答案】（1）解：根据理想变压器电压与匝数关系
输电线路输送总功率不变，输电线上电流满足
输电线存在电阻，线路损耗功率由焦耳定律计算

（2）解：动车实际获得功率等于输送总功率减去线路损耗功率
输电线电阻产生电压降，降压变压器原线圈输入电压
理想变压器原、副线圈电压之比等于匝数之比，因此降压变压器匝数比
【知识点】焦耳定律；变压器原理；电能的输送
【解析】【分析】(1) 先利用变压器变压关系求出升压变压器副端输电电压；再由输送功率不变算出输电线上的工作电流；最后结合焦耳定律计算输电线上发热损耗的功率。
(2) 总功率减去线路损耗功率得到负载实际可用功率；通过算出导线分压，用输电电压减去分压得到降压变压器原线圈电压；依靠变压器变压比等于匝数比，代入原副线圈电压直接求解匝数比值。
（1）升压变压器副线圈输出电压
输电线上的电流
输电线上损失的功率
（2）动车得到的功率
降压变压器的电压
降压变压器原、副线圈匝数比
14．【答案】（1）解：对静止活塞进行受力分析，活塞竖直方向受到向下的大气压力、自身重力，以及缸内气体向上的压力，活塞受力平衡，列平衡方程
将已知数值代入式子计算，解得缸内初始气体压强
（2）解：该过程环境温度不变，封闭气体发生等温变化，遵循玻意耳定律，初态压强体积乘积等于末态压强体积乘积
等式两侧横截面积可以约去，代入已知数据，求解得到末态气体压强
活塞缓慢移动，全程受力平衡，活塞受到向下的大气压力、重力，向上的拉力、缸内气体压力，竖直方向平衡关系
代入压强、面积、质量相关数据，化简算出拉力大小
（3）解：活塞缓慢上升，受力始终平衡，缸内气体压强恒定不变，气体做等压变化，适用盖-吕萨克定律
，横截面积可直接约去，代入初态长度、初末热力学温度数值，求解升温稳定后气柱长度
【知识点】气体的等温变化及玻意耳定律；气体的等压变化及盖-吕萨克定律；气体的等容变化及查理定律；压强及封闭气体压强的计算
【解析】【分析】(1) 通过活塞静态受力平衡建立压强方程，竖直方向缸内气体压力平衡大气压与活塞重力，整理方程直接解出封闭气体初始压强。
(2) 分两步求解，第一步利用等温变化玻意耳定律，结合气柱长度表示体积，求出拉动活塞后缸内气体压强；第二步对活塞再次受力分析，引入拉力构建新的平衡方程，代入刚求出的气体压强，计算外力拉力大小。
(3) 活塞无额外拉力、无漏气，缓慢升温过程活塞受力平衡，气体压强恒定为等压变化，依靠盖-吕萨克定律，用气柱长度替代气体体积，代入温度数值求解升温后的气柱长度。
（1）对活塞进行受力分析，活塞受重力mg、外界大气压力、缸内气体的支持力，活塞静止，合力为0，由平衡条件可得
代入数据解得。
（2）保持温度不变，气体做等温变化，由玻意耳定律可得
代入数据解得
活塞缓慢运动，合力为0，此时活塞受重力mg、外界大气压力、缸内气体压力、向上的拉力F，由平衡条件可得
代入数据解得。
（3）活塞缓慢上升，活塞始终受力平衡，因此缸内气体的压强保持不变（等压变化），由盖 吕萨克定律，可得
代入数据解得。
15．【答案】（1）解：金属棒a刚切入磁场时切割磁感线产生感应电动势
闭合回路感应电流
安培力为合外力，由牛顿第二定律
联立三式消去，化简得到加速度
（2）解：对金属棒全程使用动量定理，安培力冲量等于动量变化
回路平均电流定义，代入替换冲量项
整理求解通过导体横截面总电荷量
（3）解：① 两棒反向切割磁感线，感应电动势同向叠加，单棒电动势
回路总感应电流
金属棒a受安培力产生加速度，牛顿第二定律：
代入电流表达式化简：
② 两棒安培力等大反向，系统合外力为零，动量守恒；回路电流为零时磁通量不变，两棒共速。取向右为正方向，动量守恒方程
解得共同速度：
系统动能减少量等于回路总焦耳热，能量守恒 ：
代入，算出回路总热量 ：
串联电路热量按电阻分配，定值电阻产生热量 ：
代入总热量化简 ：
【知识点】闭合电路的欧姆定律；电磁感应中的动力学问题；电磁感应中的能量类问题
【解析】【分析】(1) 先使用动生电动势公式求出金属棒切割产生的感应电动势，再结合闭合电路欧姆定律计算回路感应电流，接着通过安培力公式得到金属棒受到的合外力，最后将安培力代入牛顿第二定律，联立全部公式消去电动势、电流两个中间物理量，推导出金属棒的瞬时加速度。
(2) 安培力属于随速度变化的变力，无法直接用牛顿定律求解，选用动量定理分析，安培力冲量表达式为，结合平均电流与电荷量的关系式做等量代换，联立两个公式消去时间、平均电流，直接化简得到回路通过的总电荷量。
(3)① 两根金属棒反向切割磁感线，依靠动生电动势公式分别算出两者感应电动势，两个电动势在回路内同向叠加；再利用闭合电路欧姆定律求出回路总电流，将安培力作为合外力代入牛顿第二定律，联立化简得到金属棒a的瞬时加速度。
② 两根金属棒受到的安培力是系统内力、大小相等方向相反，系统合外力为零，适用动量守恒定律；回路电流为零时磁通量不再变化，两棒速度相同，代入初速度联立求解共同速度；系统损失的动能全部转化为回路焦耳热，依靠能量守恒计算回路总热量；串联电路中焦耳热与电阻成正比，利用分配公式，代入总热量计算定值电阻单独产生的热量。
（1）金属棒a刚进磁场时，有，，
联立解得
（2）由动量定理可得，
联立可得
（3）①由题意可知，金属棒a进入磁场的速度方向向右，金属棒b的速度方向向左，根据右手定则可知，金属棒a产生的感应电流方向是E到F，金属棒b产生的感应电流方向是H到G，即两个感应电流方向相同，所以流过金属棒a、b的感应电流是两个感应电流之和，则有，，
对金属棒a，根据牛顿第二定律有
解得
②根据左手定则，可知金属棒a受到的安培力向左，金属棒b受到的安培力向右，由于流过金属棒a、b的电流一直相等，故两个金属棒受到的安培力大小相等，则金属棒a、b组成的系统动量守恒。由题可知，流过金属棒a的电流为零时，说明金属棒a、b之间的磁通量不变，即金属棒a、b达到了共同速度，设为v取向右为正方向，根据系统动量守恒可得
解得
对金属棒a、b组成的系统，根据能量守恒定律可得
解得回路中产生的总热量，
解得
1 / 1广东九校2025-2026学年高二下学期4月学情调研物理试题
1．下列关于四幅图的说法正确的是（　　）
A．图甲为布朗运动示意图，悬浮在液体中的颗粒越大，某一瞬间跟颗粒碰撞的液体分子数目就会越多，撞击的不平衡性越明显，布朗运动越显著
B．图乙为用烧热的针刺破棉线某一侧的肥皂膜后，棉线会向着另一侧的肥皂膜收缩，是因为液体表面具有收缩的趋势
C．图丙为用热针接触涂蜡固体后，蜡熔化区域呈现圆形的图样，则该固体为单晶体
D．图丁为水银在玻璃上形成“圆珠状”的液滴，说明水银浸润玻璃
【答案】B
【知识点】晶体和非晶体；液体的表面张力；浸润和不浸润
【解析】【解答】A、悬浮颗粒越大，同一瞬间撞击颗粒的液体分子数目越多，各方向撞击力越均衡，撞击的不平衡性越弱，布朗运动越不明显，故 A 错误；
B、针刺破棉线一侧肥皂膜后，另一侧肥皂膜的液体存在表面张力，液体表面有收缩到最小面积的趋势，棉线会向有肥皂膜的一侧收缩，故 B 正确；
C、蜡熔化区域呈圆形，说明固体各个方向导热能力相同，具有各向同性，单晶体具有各向异性，该固体不可能是单晶体，故 C 错误；
D、水银在玻璃上收缩成圆珠状，说明水银不浸润玻璃，浸润现象液体会在固体表面铺展开，故 D 错误；
故答案为：B。
【分析】A、考查布朗运动的影响因素。需明确悬浮颗粒大小对液体分子撞击均衡程度、布朗运动明显程度的影响规律。
B、考查液体表面张力。需理解表面张力的作用效果：使液体表面积趋向最小，以此解释棉线收缩的实验现象。
C、考查晶体的各向异性与各向同性。需区分单晶体、多晶体、非晶体的导热特性，结合圆形熔化区域判断固体类型。
D、考查浸润与不浸润现象。需根据液体在固体表面的形态，区分浸润、不浸润两种不同附着表现。
2．研究表明，大量气体分子的速率分布遵循一定的统计规律。如图所示为氧气分子在0℃和100℃两种温度下的速率分布曲线。根据图像，下列说法正确的是（　　）
A．图中实线对应氧气分子在0℃时的情形
B．随着温度的升高，氧气分子中速率大的分子所占的比例减少
C．对于相同质量的氧气，处于300~500m/s速率区间的分子数在0℃时大于100℃时的
D．两条曲线与横轴围成的面积不相等，因为高温下分子总动能更大
【答案】C
【知识点】分子运动速率的统计规律
【解析】【解答】A、温度越高，分子最概然速率越大，实线峰值对应速率更大，对应 100℃，虚线对应 0℃，故 A 错误；
B、温度升高，速率大的分子所占比例增大，速率小的分子所占比例减小，故 B 错误；
C、300~500m/s 区间，虚线（0℃）纵坐标高于实线（100℃），相同质量氧气，该区间 0℃分子数更多，故 C 正确；
D、曲线与横轴围成面积代表分子总数占比总和，恒等于 1，两条曲线面积一定相等，与分子总动能无关，故 D 错误；
故答案为：C。
【分析】A、考查麦克斯韦速率分布曲线温度规律。需掌握温度升高，最概然速率变大，曲线峰值右移、整体更平缓。
B、考查温度对分子速率占比的影响。需明确升温后高速区间分子占比上升，低速区间占比下降。
C、考查图像纵坐标物理意义。纵坐标为单位速率区间分子数占比，同一速率区间纵坐标越高，对应分子数量越多。
D、考查分布曲线面积的物理含义。曲线与横轴围成总面积恒为 1，代表全部分子，与温度、总动能无关。
3．如图所示为两分子系统的势能与两分子间距离r的关系曲线。下列说法正确的是（　　）
A．当r等于时，分子间的作用力为零
B．当r大于时，分子间的作用力表现为引力
C．当r小于时，分子间的作用力表现为引力
D．在r由变到的过程中，分子间的作用力做负功
【答案】A
【知识点】分子间的作用力；分子势能
【解析】【解答】A、分子势能曲线最低点对应的分子间距，此时分子引力与斥力大小相等，分子间作用力合力为零，故A正确；
B、当时斥力大于引力，分子力表现为斥力；仅时分子力表现为引力，因此不都表现为引力，故B错误；
C、当时分子斥力远大于引力，分子间作用力表现为斥力，故C错误；
D、由变到， 分子力表现为斥力，增大，分子间作用力方向与位移方向一致，分子力做正功，分子势能减小，故D错误；
故答案为：A。
【分析】A、考查分子势能与分子力的对应关系。需掌握分子势能图像最低点对应平衡距离，平衡位置引力、斥力抵消，分子合力为零。
B、考查分子引力、斥力随间距的变化规律。需区分斥力主导、引力主导两种区间。
C、考查近距离分子力的性质。分子间距小于平衡距离时斥力增长更快，合力体现为斥力。
D、考查分子力做功判断。先确定区间分子力性质，再对比分子间距变化方向与分子力方向，判断做功正负。
4．某茶厂用完全相同的铝合金茶叶罐盛装茶叶，其中茶叶罐甲为完整闭合结构，茶叶罐乙因加工失误出现一条竖直裂缝，两茶叶罐的简化图如图所示。现将两块完全相同的小条形磁铁，分别从两个茶叶罐的上端由静止释放，空气阻力不计，下列说法正确的是（　　）
A．两磁铁都做自由落体运动
B．两磁铁下落过程中机械能均守恒
C．磁铁进入茶叶罐甲的过程中，加速度始终小于重力加速度
D．磁铁进入茶叶罐的过程中，地面对茶叶罐甲、乙的支持力大小相等
【答案】C
【知识点】牛顿第三定律；涡流、电磁阻尼、电磁驱动；楞次定律
【解析】【解答】A、甲罐闭合完整，磁铁下落时罐壁产生感应电流，磁铁受向上安培阻力，不是自由落体；乙罐有竖直裂缝，无法形成闭合环形回路，无感应电流，磁铁只受重力做自由落体，故A错误；
B、甲中磁铁下落克服安培力做功，机械能转化为电能再变为内能，机械能不守恒；乙无感应电流，只有重力做功，机械能守恒，故B错误；
C、磁铁进入甲罐时，铝罐产生感应电流，磁铁受到竖直向上的安培阻力，合力，加速度，因此加速度始终小于重力加速度，故C正确；
D、甲罐中磁铁对铝罐有向下的反作用力，地面对甲的支持力大于罐自身重力；乙罐无感应电流，磁铁与罐无相互作用力，地面对乙的支持力等于罐自身重力，二者支持力不相等，故D错误；
故答案为：C。
【分析】A、考查电磁感应产生条件与安培力。需区分闭合金属筒和带裂缝金属筒能否产生环形感应电流，判断磁铁是否受安培阻力。
B、考查机械能守恒条件。机械能守恒要求只有重力或弹力做功，甲中安培力属于外力做功，机械能不守恒，乙无安培力，机械能守恒。
C、考查牛顿第二定律结合楞次定律。楞次定律可知感应电流产生的磁场阻碍磁铁相对运动，磁铁受向上阻力，合力小于重力，加速度小于g。
D、考查牛顿第三定律与受力平衡。甲中磁铁受向上阻力，磁铁对罐有向下反作用力，地面支持力更大；乙无相互作用力，支持力等于罐重。
5．某景区的观光游船采用低压直流照明系统，某维修小组设计了如图所示的测试电路。其中A、B为两只完全相同的小灯泡，、为自感系数很大、直流电阻为零的线圈，初始时开关、均断开。先闭合，待电路稳定后再闭合，下列说法正确的是（　　）
A．闭合的瞬间，A、B均马上亮起，且亮度始终相同
B．闭合稳定后，A、B亮度相同，闭合的瞬间，A闪亮一下后逐渐熄灭
C．闭合稳定后，A、B亮度相同，闭合的瞬间，B的亮度变大
D．闭合稳定后，A、B亮度相同，闭合的瞬间，B的亮度不变，此后亮度逐渐变大，最终稳定不变
【答案】D
【知识点】自感与互感
【解析】【解答】A、闭合瞬间，线圈产生自感电动势阻碍电流增大，电流只能缓慢变大；灯泡A立刻有电流马上亮起，灯泡B逐渐变亮，二者亮度不会始终相同，故A错误；
B、稳定后，、直流电阻均为0，A、B串联电流相等，亮度相同；闭合瞬间，自感阻碍电流突变，流过A的电流不会瞬间变大，不会闪亮，之后稳定将A短路，A逐渐熄灭，故B错误；
C、闭合瞬间，的电流无法突变，支路总电流不变，B的亮度不会立刻变大，故C错误；
D、稳定时A、B串联，亮度相同；闭合瞬间，自感使总电流暂不变，B亮度不变；随后直流电阻为0，灯泡A被短路，电路总电阻减小，总电流持续增大，B亮度逐渐变大，最终电路稳定亮度不再变化，故D正确；
故答案为：D。
【分析】A、考查通电自感现象。需掌握通电时自感线圈阻碍电流增大，串联支路灯泡亮起存在先后差异。
B、考查通电、短路双重自感。需区分断电式自感的电流变化，闭合瞬间A的电流无瞬时增大过程，不会闪亮。
C、考查自感对支路电流的约束。闭合瞬时阻碍电流变化，流过B的电流不变，亮度不会突变增大。
D、考查通电自感与直流短路综合分析。分瞬时、暂态、稳态三个阶段分析线圈阻碍作用、电路总电阻、总电流变化对灯泡B亮度的影响。
6．图甲中通电线圈A与矩形闭合线圈B共面，规定通电线圈中逆时针方向为电流正方向，其电流随时间变化的规律如图乙所示。下列说法正确的是（　　）
A．时刻，闭合线圈中的感应电流为零
B．时刻，闭合线圈MN段所受安培力为零
C．时间内，闭合线圈中感应电流的方向为顺时针
D．时间内，闭合线圈中的感应电动势先增大后减小
【答案】B
【知识点】楞次定律；法拉第电磁感应定律
【解析】【解答】A、时刻线圈A的电流变化率不为零，穿过B的磁通量变化率不为零，闭合线圈会产生感应电流，感应电流不为零，故A错误；
B、时刻线圈A电流达到峰值，图像斜率为0，磁通量变化率为0，线圈B内感应电动势、感应电流均为0，MN段无电流，所受安培力为零，故B正确；
C、0~内线圈A为逆时针正向电流且大小减小，线圈内部垂直纸面向外的磁场减弱，根据楞次定律，线圈B感应磁场向外，感应电流为逆时针，不是顺时针，故C错误；
D、~内，图像斜率先增大到、后减小，磁通量变化率先增大后减小，感应电动势先增大后减小的描述错误，实际是先增后不变再减，整体变化趋势为先增大后减小不成立，故D错误；
故答案为：B。
【分析】A、考查法拉第电磁感应定律。感应电流由磁通量变化率决定，电流过零不代表变化率为零，仍会产生感应电流。
B、考查感应电动势与安培力综合判断。i-t图像斜率代表磁通量变化率，峰值处斜率为0，无感应电流，导体不受安培力。
C、考查楞次定律判断感应电流方向。需结合原电流磁场强弱变化，通过增反减同确定感应磁场，再判定绕行方向。
D、考查i-t图像斜率物理意义。感应电动势大小正比于图像斜率，到斜率先变大、在谷底保持极值、再变小。
7．现有两个完全相同的电暖器（可视为纯电阻），分别通以如图甲、乙所示的电流，其中图甲中时间内为正弦波形，下列说法正确的是（　　）
A．图乙所示电流为直流电
B．图甲和图乙的电流有效值之比为
C．通以图甲和图乙所示电流时，电暖器消耗的电功率之比为
D．通以图甲和图乙所示电流时，相同时间内电暖器的发热量之比为3∶4
【答案】D
【知识点】电功率和电功；交变电流的峰值、有效值、平均值与瞬时值
【解析】【解答】设电暖器电阻为，根据电流有效值定义，周期均为。
为正弦半波，有效值；电流大小。
电流，电流，平方发热等效：
A、直流电定义：电流方向不随时间改变；乙电流正负交替，是交变电流，故A错误；
B、有效值之比，不是，故B错误；
C、纯电阻功率，功率比，不是，故C错误；
D、相同时间发热量，，故D正确；
故答案为：D。
【分析】A、考查直流与交变电流区分。需抓住直流电电流方向恒定，乙电流正负切换属于交流电。
B、考查交变电流有效值计算。利用焦耳热等效法分别算出甲、乙有效值，再求比值比对选项。
C、考查纯电阻电功率公式。功率与电流平方成正比，代入有效值平方计算功率比例。
D、考查焦耳热与有效值关系。相同电阻、相同时间，发热量之比等于电流有效值平方之比。
8．监考老师会用如图甲所示的手柄式金属探测仪对考生进行检测，金属探测仪内部电路可简化为如图乙所示的LC振荡电路，在LC振荡电路中，电容器极板上的带电量q随时间t变化的规律如图丙所示，则该振荡电路（　　）
A．LC回路中电场能变化的周期为
B．内与内线圈中的磁场方向相反
C．时，回路中的电流最大
D．若增大电容器的电容C，LC回路的周期将减小
【答案】A,C
【知识点】电磁振荡
【解析】【解答】由图丙可知LC振荡电路总周期。
A、电场能在充电、放电过程完成一次完整变化的时间为，故电场能变化周期为，A正确；
B、为电容器反向充电，电流正向减小；为电容器正向放电，电流正向增大，两段时间回路电流方向相同，线圈磁场方向相同，B错误；
C、时极板带电量，电容器放电完毕，回路中电流达到最大值，C正确；
D、LC振荡周期公式，增大电容，周期变大，D错误；
故答案为：AC。
【分析】A、考查LC振荡电路能量变化周期。总周期内电场能、磁场能交替两次，能量变化周期为电路振荡周期的一半。
B、考查振荡电流方向与线圈磁场。同一半周期内电流方向不变，线圈磁场方向保持一致。
C、考查电量与电流的对应关系。极板电荷量为零时，电场能全部转化为磁场能，回路电流最大。
D、考查LC周期公式。周期与电感、电容平方根成正比，电容增大则周期变长。
9．一定质量的理想气体从状态a开始，经历了a→b→c→d→a的变化过程，气体的体积V和热力学温度T的关系图像如图所示，ab、cd与横轴平行，bc、ad与纵轴平行，直线Ⅰ的斜率为k1，直线Ⅱ的斜率为k2，直线Ⅲ的斜率为k3。下列说法正确的是（　　）
A．气体在状态a的内能大于在状态c的内能
B．气体在b、d两状态的压强相等
C．b→c过程，气体分子单位时间内对器壁单位面积上的碰撞次数增多
D．气体在c、d两状态的压强之比为k3：k2
【答案】B,C
【知识点】理想气体与理想气体的状态方程；气体压强的微观解释；气体的等压变化及盖-吕萨克定律；气体的等容变化及查理定律；热力学图像类问题
【解析】【解答】理想气体内能仅由热力学温度决定；由理想气体状态方程 变形得 ， 图像中过原点直线的斜率 ，斜率越大，气体压强越小。
A、状态的热力学温度高于状态，理想气体温度越高内能越大，因此气体在的内能大于的内能，故A错误；
B、两点落在同一条过原点的直线Ⅱ上，二者图像斜率相等，由可知，两状态压强相等，故B正确；
C、过程体积不变，分子数密度不变；温度降低，分子平均运动速率减小，分子单次碰撞器壁的冲力变小，而气体压强减小，为匹配压强变化，分子单位时间内对器壁单位面积的碰撞次数会增多，故C正确；
D、由变形得 ，则，，两状态压强之比，并非，故D错误；
故答案为：BC。
【分析】先根据理想气体内能规律判断内能大小；再结合图像斜率与压强的关系式分析各状态压强；利用气体压强微观解释分析碰撞次数变化；最后通过斜率公式推导压强比值。
考查知识点：理想气体内能、等压线规律、气体压强微观意义、理想气体状态方程；理想气体内能只由温度决定；图像过原点直线为等压线，斜率与压强成反比；气体压强由分子平均速率和单位体积分子数、单位时间碰撞次数共同决定。
10．如图所示，半径为L的导电圆环内等分为a、b、c、d四个区域，每个区域内都有垂直环面的匀强磁场，磁感应强度大小均为B，方向如图。长度为L、电阻为R的导体棒OP以角速度绕O点逆时针匀速转动，开始计时OP经过图示位置。OP通过圆环和导线与导通电阻为R的二极管相连，忽略其他电阻，规定电流M到N为正方向，则下列图像正确的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】A,D
【知识点】导体切割磁感线时的感应电动势
【解析】【解答】AB.分段分析导体棒OP两端电势差，判断电压图像：
导体棒绕一端转动切割磁感线，总感应电动势公式，圆环被均分为四个磁场区域，每段对应转动时长，磁场方向交替垂直纸面向里、向外。
①、：由右手定则，棒内感应电荷运动方向为，，；此时外接二极管反向，回路断路无电流，OP两端电压等于感应电动势；
②、：由右手定则，棒内感应电荷运动方向为，，；此时二极管正向导通，回路存在电流，；
结合分段电压正负与数值，A正确；B错误；
CD.分段分析回路电流，判断电流图像：
回路总电阻为导体棒电阻与二极管电阻之和，即；规定电流由为正方向，二极管仅正向导通。
①、：二极管承受反向电压，单向导电特性使回路断路，回路电流；
②、：二极管正向导通，感应电动势，由闭合电路欧姆定律得电流大小，电流方向，为正电流；
结合分段电流有无、大小、正负，图像D正确；C错误；
故答案为：AD。
【分析】本题分为电压图像、电流图像两大分析模块，第一步利用导体棒转动切割电动势公式结合右手定则，分四段磁场区间判断OP电势差的正负与大小，匹配电压图像；第二步结合二极管单向导电特性区分导通、断路时间段，利用闭合电路欧姆定律计算导通电流，结合规定正方向匹配电流图像，双重筛选得到正确选项。
考查知识点：导体棒绕一端转动切割磁感线产生感应电动势、右手定则判断导体两端电势高低、二极管单向导电特性、闭合电路欧姆定律等。
11．为探究影响感应电流方向的因素，某兴趣小组使用如图所示的电磁感应实验装置进行实验，其中线圈A中有铁芯。
（1）如图所示是小明同学进行“探究影响感应电流方向的因素”的实验装置，为了完成该实验，请用笔画线代替导线将电路补充完整。
（2）小明同学将线圈A插入线圈B中，闭合开关S时，发现灵敏电流计G的指针向左偏转，接着保持线圈A、B不动，将滑动变阻器迅速向左滑动，则灵敏电流计G的指针将向　 　（填“左”或“右”）偏转。
（3）小明同学发现，条形磁铁向上移动得越快，灵敏电流计G的示数越大，这说明感应电动势随　 　（填“磁通量”“磁通量的变化量”或“磁通量的变化率”）的增大而增大。
【答案】（1）
（2）左
（3）磁通量的变化率
【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件；法拉第电磁感应定律；研究电磁感应现象
【解析】【解答】(1)实验分为两套独立回路：原线圈A、电源、开关S、滑动变阻器构成励磁回路；副线圈B与灵敏电流计构成感应回路。滑动变阻器采用一上一下接线方式，线圈A接入励磁电路，线圈B两端直接接电流计正负接线柱，完整电路连接如图所示：；
(2)滑动变阻器向左滑动，接入电路总电阻减小，由闭合电路欧姆定律，原线圈回路电流变大，线圈A产生的磁场增强，穿过副线圈B的磁通量增大；依据楞次定律，副线圈产生的感应电流会使电流计指针向左偏。
故答案为：左；
(3)条形磁铁向上移动速度越快，磁通量变化率数值越大；
感应电动势满足法拉第电磁感应定律，磁通量变化率越大，感应电动势越大；
再结合闭合电路欧姆定律，回路总电阻不变时，感应电动势增大，感应电流同步变大；
由此可得结论：感应电动势的大小随磁通量变化率的增大而增大。
故答案为：磁通量的变化率；
【分析】(1) 本实验存在两个互不干扰的闭合回路，励磁回路包含电源、开关、滑动变阻器、原线圈A，感应回路仅由副线圈B与灵敏电流计串联，按照“一上一下”规范连接滑动变阻器，分别搭建两套独立电路即可完成实物接线。
(2) 先通过滑动变阻器阻值变化判断原线圈电流变化，再推出原线圈磁场强弱变化，得到穿过副线圈磁通量的增减情况，结合题干给出的磁通量增加时指针左偏的判定条件，直接确定电流计偏转方向。
(3) 磁铁移动快慢对应磁通量变化率大小，借助法拉第电磁感应定律建立磁通量变化率与感应电动势的关系，再利用关联感应电动势和回路电流，逐层推导得到感应电动势与磁通量变化率的变化规律。
（1）电路连线如图所示
（2）依题意知，当穿过线圈B的磁通量增加时，电流计指针向左偏，将滑动变阻器迅速向左滑动，滑动变阻器接入电路的电阻减小，线圈B中电流增大，穿过线圈B的磁通量会增加，根据楞次定律，可知电流计指针向左偏；
（3）依题意可知，条形磁铁向上移动得越快，越大，I 越大，根据闭合电路欧姆定律，可知I越大，E 越大，说明感应电动势随磁通量的变化率的增大而增大。
12．在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：
①往浅盘里倒入一定深度的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上；
②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定；
③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小；
④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积；
⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上。完成下列问题：
（1）上述步骤中，正确的顺序是　 　（填写步骤前面的序号）。
（2）该实验中，使用到的研究方法是_______（填正确答案标号）。
A．等效替代法 B．理想模型法
C．微小量放大法 D．控制变量法
（3）已知实验室中使用的油酸酒精溶液每溶液中含有2 mL油酸，又用滴管测得每50滴这种溶液的总体积为1 mL，将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上，在玻璃板上描出油膜的边界线，再把玻璃板放在画有边长为1 cm的正方形小格的纸上（如图所示）。
①一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为　 　mL。
②油膜的面积约为　 　。
③油酸分子直径的大小　 　m。（结果保留一位有效数字）
（4）某学生在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，计算结果明显偏大，可能是由于______（填正确答案标号）。
A．油酸未完全散开
B．计算油膜面积时，将所有不足1格的方格记作1格
C．计算油膜面积时，舍去了所有不足1格的方格
D．在计算一滴溶液的体积时，多算了滴数
【答案】（1）④①②⑤③
（2）B
（3）；62；
（4）A；C
【知识点】估算法；用油膜法估测油酸分子的大小；理想模型法
【解析】【解答】(1)本实验标准操作流程：先配置油酸酒精溶液④；再用注射器向浅盘滴入溶液①；水面撒痱子粉便于勾勒油膜边界②；待油膜稳定后描摹轮廓、数方格计算面积⑤；最后利用公式计算分子直径③。完整实验操作顺序为④①②⑤③。
故答案为：④①②⑤③；
(2)实验将油酸分子抽象为标准球体，同时假设油膜为单层分子紧密排列，忽略分子间隙与分子不规则外形，该处理方式属于理想模型法，对应选项B。
故答案为：B；
(3)计算一滴溶液内纯油酸体积
方格单格面积，油膜覆盖62格，总油膜面积
单分子油膜厚度等于油酸分子直径，公式，代入数据
故答案为：；62；；
(4)本实验核心关系式，固定时与成反比；固定时与成正比，逐项分析误差：
A：油酸未充分散开，测得油膜面积偏小，由可知直径计算结果偏大，A正确；
B：不足一格全部记作完整方格，面积测量偏大，计算值偏小，B错误；
C：舍去所有不足一格区域，面积测量偏小，计算值偏大，C正确；
D：统计滴数时数值偏大，单滴纯油酸体积计算偏小，计算值偏小，D错误；
故答案为：AC。
【分析】(1) 结合油膜法测分子直径完整实验流程，先配液、再铺膜、后描图、最后计算，按操作先后顺序对步骤编号排序。
(2) 实验把实际不规则油酸分子简化为标准球形模型，采用单分子层理想假设，对应物理研究方法中的理想模型法。
(3) 先根据稀释比例和滴数算出一滴溶液内纯油酸体积；再通过方格计数法求出油膜铺开总面积；利用单分子油膜厚度等于分子直径，代入数值完成计算并统一长度单位。
(4) 以作为误差判断依据，分别分析油膜散开程度、方格计数规则、滴数统计三种操作对测量值的影响，再根据正反比例关系推导分子直径计算结果的偏差，筛选符合题意的选项。
（1）由实验要求可知，实验的步骤是先配溶液，然后再将痱子粉放入水中，将液滴滴入水中，描绘轮廓，计算面积，因此是④①②⑤③
（2）该实验中，认为油酸分子为球形，且为单分子排列，使用到的研究方法是理想模型法。
故选B。
（3）[1] 一滴溶液含有的油酸分子的体积
[2] 通过数油膜在纸上的格数可知，共有62个格，则油膜占有的面积约为
[3] 故油酸分子直径的大小
（4）A．油酸未完全散开，则S测量值偏小，则直径测量值偏大， 故A正确；
B．计算油膜面积时，将所有不足1格的方格记作1格，则S测量值偏大，则直径测量值偏小， 故B错误；
C．计算油膜面积时，舍去了所有不足1格的方格，则S测量值偏小，则直径测量值偏大，故C正确；
D．在计算一滴溶液的体积时，多算了滴数，则滴油酸酒精溶液中含有纯油酸体积测量值偏小，则直径测量值偏小，故D错误。
故选AC。
13．某高铁牵引供电系统的简化电路如图所示，发电厂输出电压，输出功率P=100 kW，牵引变电所内理想升压变压器的匝数比，架空线与铁轨构成的输电回路总电阻。动车内安装一台理想降压变压器，为动车动力系统供电，动车额定输入电压，不计其他损失。求：
（1）输电线上损失的功率；
（2）动车实际得到的功率及降压变压器原、副线圈匝数比。
【答案】（1）解：根据理想变压器电压与匝数关系
输电线路输送总功率不变，输电线上电流满足
输电线存在电阻，线路损耗功率由焦耳定律计算

（2）解：动车实际获得功率等于输送总功率减去线路损耗功率
输电线电阻产生电压降，降压变压器原线圈输入电压
理想变压器原、副线圈电压之比等于匝数之比，因此降压变压器匝数比
【知识点】焦耳定律；变压器原理；电能的输送
【解析】【分析】(1) 先利用变压器变压关系求出升压变压器副端输电电压；再由输送功率不变算出输电线上的工作电流；最后结合焦耳定律计算输电线上发热损耗的功率。
(2) 总功率减去线路损耗功率得到负载实际可用功率；通过算出导线分压，用输电电压减去分压得到降压变压器原线圈电压；依靠变压器变压比等于匝数比，代入原副线圈电压直接求解匝数比值。
（1）升压变压器副线圈输出电压
输电线上的电流
输电线上损失的功率
（2）动车得到的功率
降压变压器的电压
降压变压器原、副线圈匝数比
14．某实验室绝热恒温箱采用竖直圆柱形气缸结构，气缸上端开口，内壁光滑，活塞可以竖直自由移动且密封性能良好，气缸和活塞均用隔热性能良好的材料制成。缸内封闭一定质量的理想气体，活塞的质量m=2.0 kg，横截面积，缸内左侧固定的温度调节器可以调节缸内气体温度，右侧固定的温度传感器可以监测缸内气体温度，忽略温度调节器和温度传感器占据的体积。初始状态，活塞下表面与温度调节器和温度传感器恰好接触但无挤压，此时温度传感器显示恒温箱内气体的温度，活塞离缸底竖直高度，外界大气压强，重力加速度。
（1）求初始状态下缸内气体的压强；
（2）若保持缸内气体的温度不变，用竖直向上的力缓慢拉活塞，当活塞到气缸底部的距离为时，求拉力F的大小；
（3）若利用温度调节器使恒温箱内气体的温度升至，活塞缓慢上升至新的平衡位置但未到达顶部，求活塞到气缸底部的距离。
【答案】（1）解：对静止活塞进行受力分析，活塞竖直方向受到向下的大气压力、自身重力，以及缸内气体向上的压力，活塞受力平衡，列平衡方程
将已知数值代入式子计算，解得缸内初始气体压强
（2）解：该过程环境温度不变，封闭气体发生等温变化，遵循玻意耳定律，初态压强体积乘积等于末态压强体积乘积
等式两侧横截面积可以约去，代入已知数据，求解得到末态气体压强
活塞缓慢移动，全程受力平衡，活塞受到向下的大气压力、重力，向上的拉力、缸内气体压力，竖直方向平衡关系
代入压强、面积、质量相关数据，化简算出拉力大小
（3）解：活塞缓慢上升，受力始终平衡，缸内气体压强恒定不变，气体做等压变化，适用盖-吕萨克定律
，横截面积可直接约去，代入初态长度、初末热力学温度数值，求解升温稳定后气柱长度
【知识点】气体的等温变化及玻意耳定律；气体的等压变化及盖-吕萨克定律；气体的等容变化及查理定律；压强及封闭气体压强的计算
【解析】【分析】(1) 通过活塞静态受力平衡建立压强方程，竖直方向缸内气体压力平衡大气压与活塞重力，整理方程直接解出封闭气体初始压强。
(2) 分两步求解，第一步利用等温变化玻意耳定律，结合气柱长度表示体积，求出拉动活塞后缸内气体压强；第二步对活塞再次受力分析，引入拉力构建新的平衡方程，代入刚求出的气体压强，计算外力拉力大小。
(3) 活塞无额外拉力、无漏气，缓慢升温过程活塞受力平衡，气体压强恒定为等压变化，依靠盖-吕萨克定律，用气柱长度替代气体体积，代入温度数值求解升温后的气柱长度。
（1）对活塞进行受力分析，活塞受重力mg、外界大气压力、缸内气体的支持力，活塞静止，合力为0，由平衡条件可得
代入数据解得。
（2）保持温度不变，气体做等温变化，由玻意耳定律可得
代入数据解得
活塞缓慢运动，合力为0，此时活塞受重力mg、外界大气压力、缸内气体压力、向上的拉力F，由平衡条件可得
代入数据解得。
（3）活塞缓慢上升，活塞始终受力平衡，因此缸内气体的压强保持不变（等压变化），由盖 吕萨克定律，可得
代入数据解得。
15．我国某城市轨道交通研发团队，为优化轻轨列车的电磁制动系统，设计了如下模拟实验：如图甲所示，P、Q是两根固定在水平面内的光滑平行金属导轨，间距为L，导轨足够长且电阻可忽略不计，矩形区域EFHG为匀强磁场区域，磁场方向垂直导轨平面向上、磁感应强度大小为B。某时刻，一根模拟制动滑块的均匀金属棒a从磁场边界EF以大小为的初速度向右滑入磁场区域，导轨右侧固定连接阻值为的电阻。一段时间后，流经金属棒a的感应电流减小为零。已知金属棒a的质量为m，长度为L，电阻为R，空气阻力忽略不计。
（1）求金属棒a刚进磁场时的加速度大小；
（2）求从金属棒a进入磁场到电流为零的过程中，通过金属棒a的电荷量q；
（3）若将电阻换成金属棒b，其质量为，长度为L，电阻为r，从金属棒a进入磁场的同时，金属棒b从磁场边界GH以大小为的初速度向左滑入磁场区域（如图乙所示），一段时间后，流经金属棒a的电流为零，此时金属棒b仍位于磁场区域内，金属棒a、b没有相碰。
①求金属棒a刚进磁场时的加速度大小；
②求从金属棒a进入磁场到电流为零的过程中，金属棒a上产生的热量。
【答案】（1）解：金属棒a刚切入磁场时切割磁感线产生感应电动势
闭合回路感应电流
安培力为合外力，由牛顿第二定律
联立三式消去，化简得到加速度
（2）解：对金属棒全程使用动量定理，安培力冲量等于动量变化
回路平均电流定义，代入替换冲量项
整理求解通过导体横截面总电荷量
（3）解：① 两棒反向切割磁感线，感应电动势同向叠加，单棒电动势
回路总感应电流
金属棒a受安培力产生加速度，牛顿第二定律：
代入电流表达式化简：
② 两棒安培力等大反向，系统合外力为零，动量守恒；回路电流为零时磁通量不变，两棒共速。取向右为正方向，动量守恒方程
解得共同速度：
系统动能减少量等于回路总焦耳热，能量守恒 ：
代入，算出回路总热量 ：
串联电路热量按电阻分配，定值电阻产生热量 ：
代入总热量化简 ：
【知识点】闭合电路的欧姆定律；电磁感应中的动力学问题；电磁感应中的能量类问题
【解析】【分析】(1) 先使用动生电动势公式求出金属棒切割产生的感应电动势，再结合闭合电路欧姆定律计算回路感应电流，接着通过安培力公式得到金属棒受到的合外力，最后将安培力代入牛顿第二定律，联立全部公式消去电动势、电流两个中间物理量，推导出金属棒的瞬时加速度。
(2) 安培力属于随速度变化的变力，无法直接用牛顿定律求解，选用动量定理分析，安培力冲量表达式为，结合平均电流与电荷量的关系式做等量代换，联立两个公式消去时间、平均电流，直接化简得到回路通过的总电荷量。
(3)① 两根金属棒反向切割磁感线，依靠动生电动势公式分别算出两者感应电动势，两个电动势在回路内同向叠加；再利用闭合电路欧姆定律求出回路总电流，将安培力作为合外力代入牛顿第二定律，联立化简得到金属棒a的瞬时加速度。
② 两根金属棒受到的安培力是系统内力、大小相等方向相反，系统合外力为零，适用动量守恒定律；回路电流为零时磁通量不再变化，两棒速度相同，代入初速度联立求解共同速度；系统损失的动能全部转化为回路焦耳热，依靠能量守恒计算回路总热量；串联电路中焦耳热与电阻成正比，利用分配公式，代入总热量计算定值电阻单独产生的热量。
（1）金属棒a刚进磁场时，有，，
联立解得
（2）由动量定理可得，
联立可得
（3）①由题意可知，金属棒a进入磁场的速度方向向右，金属棒b的速度方向向左，根据右手定则可知，金属棒a产生的感应电流方向是E到F，金属棒b产生的感应电流方向是H到G，即两个感应电流方向相同，所以流过金属棒a、b的感应电流是两个感应电流之和，则有，，
对金属棒a，根据牛顿第二定律有
解得
②根据左手定则，可知金属棒a受到的安培力向左，金属棒b受到的安培力向右，由于流过金属棒a、b的电流一直相等，故两个金属棒受到的安培力大小相等，则金属棒a、b组成的系统动量守恒。由题可知，流过金属棒a的电流为零时，说明金属棒a、b之间的磁通量不变，即金属棒a、b达到了共同速度，设为v取向右为正方向，根据系统动量守恒可得
解得
对金属棒a、b组成的系统，根据能量守恒定律可得
解得回路中产生的总热量，
解得
1 / 1

展开更多......

收起↑