1.【答案】B 2.【答案】B 3.【答案】C 4.【答案】C 5.【答案】B 6.【答案】A
7.【答案】B 8.【答案】ABD 9.【答案】 AD 10.【答案】AC
11【答案】(1)CBDA (2)AD （3)
用“用油膜法估测分子的大小”的实验步骤为：配制油酸酒精溶液→测定一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积→准备浅水盘→形成油膜→描绘油膜边缘→测量油膜面积→计算分子直径。故操作先后顺序排列为DABEC；
（2）A．将油膜看作单层分子薄膜，且不考虑油酸分子间的空隙，故A正确；
B．为了使得油膜边界更清晰，需要先在浅盘里倒入2cm左右深的水，然后将痱子粉均匀撒在水面上，而不是油膜上，故B错误；
C．油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度变大，则油膜的面积偏大，则测得的分子直径偏小，故C错误；
D．水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开，则S的测量值偏小，分子直径测量值偏大，故D正确。
（3）油酸膜的面积
每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积
根据，代入数据可得
12.（1）【答案】 ①折射；②乙；
解析 ①下雨时，光电二极管接收到的红外线与不下雨时存在差异，原因是有雨时，玻璃之外是雨水，雨水的折射率大于空气，故有一部分光线通过界面发生折射。
②雨量越大时，光电传感器电阻越小，则雨刮器越快，由此可知雨量越大时通过电动机的电流越大，由闭合电路欧姆定律可知，能够实现雨量越大雨刮越快的是图乙的电路。
（2）【答案】 C 3 1.8
解析 电路A，定值电阻和热敏电阻并联，电压不变，故不能实现电路的控制，故A错误；电路B，定值电阻和热敏电阻串联，温度越低，热敏电阻的阻值越大，定值电阻分到的电压越小，无法实现1、2两端电压大于2 V，控制开关开启加热系统加热，故B错误；电路C，定值电阻和热敏电阻串联，温度越低，热敏电阻的阻值越大，热敏电阻分到的电压越大，可以实现1、2两端电压大于2 V，控制开关开启加热系统加热，故C正确；由热敏电阻Rt在不同温度时的阻值表可知，20 ℃的阻值为60×100 Ω=6 kΩ，由题意可知U12=E=×3 V=2 V，解得R=3 kΩ；28 ℃时关闭加热系统，此时热敏电阻阻值为4.5 kΩ，此时1、2两端的电压U12'=×4.5×103 V=1.8 V，1、2两端的电压小于1.8 V时，自动关闭加热系统(不考虑控制开关对电路的影响)。
13.【答案】 （1）磁场方向向上 （2）24 V 0.9 Ω
解析 （1）由题可知，ab棒电流方向由b到a，ab棒水平方向受力平衡可知，绳子拉力与安培力平衡，安培力水平向左。由左手定则得，磁场方向向上。
（2）回路电流I=
ab棒所受安培力F=BIL
电子秤的示数FN=mg-F即FN=mg-BL
得FN=20-
由题图乙得两组数据R=0.3 Ω时，FN=0；R=0.7 Ω时，FN=5 N
代入解得E=24 V，r=0.9 Ω
【解答】解：（1）离子做匀速直线运动qv0B＝qE 解得E＝v0B
（2）撤去磁场后，离子做类平抛运动（y方向上）电场力方向上
初速度v0方向上 2d＝v0t
电场力方向上的速度分量 vy＝at
Q点时的速度大小为
解得 由 得θ＝45°
（3）当离子进入y＜0的磁场后，在z方向做匀速直线运动，在xoy平面做匀速圆周运动，当圆周运动转过的圆心角为90°时，速度第一次垂直y轴，在电场中： qE＝ma
在磁场中：xoy平面 解得R＝2d 转过90°圆心角的时间为 z＝v0t x＝R＝2d y＝﹣R＝2d
此时离子坐标（2d，﹣2d，（2+π）d）
15【答案】（1）；（2）；（3）
【详解】（1）0~t0时间内回路的感应电动势为
根据图乙可知解得
（2）根据图乙可知 令0~t0时间内回路的感应为，对M有
对N有 解得
（3）根据上述，t0时刻的拉力大小
t0时刻之后，对M与重物整体进行分析有
t0时刻之后，对N进行分析有
解得
可知M、N的加速度大小相等，即M、N杆的速度在任意时刻大小均相等，则从t0时刻开始到重物落地的过程中有
解得广东实验中学2024—2025学年（下）高二级期中考试
物 理
命题：高二物理备课组 审定：高二物理备课组 校对：高二物理备课组
本试卷分选择题和非选择题两部分，共7页，满分100分，考试用时75分钟。
注意事项：
1．答卷前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名、考号填写在答题卷上。
2．选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卷上对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案；不能答在试卷上。
3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卷各题目指定区域内的相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液.不按以上要求作答的答案无效。
4．考生必须保持答题卡的整洁，考试结束后，将答题卷收回。
第一部分选择题（共46分）
一、单项选择题(每题4分，共28分)
1．空鹊桥二号作为一颗中继通信卫星，主要用于转发月面航天器与地球之间的通信，它首次任务是为嫦娥六号服务。嫦娥六号着陆点位于月球的背面，受到月球的遮挡，它无法直接与地球之间通信，因此需要鹊桥二号电磁波来转发。下列关于电磁波的说法正确的是（ ）
A．有些电磁波是横波，有些电磁波是纵波
B．月面航天器与地球之间的通信的电磁波属于电磁波谱中的无线电波
C．发射电磁波进行信号传递时，可以采用调频和调谐两种方式进行调制
D．电磁波能够传递信号，但是不能传播能量
2．以下关于分子运动论说法正确的是（ ）
A．图甲是用显微镜观察布朗运动所记录的三颗小炭粒运动位置的连线图，直接反映分子的无规则运动
B．图乙是用扫描隧道显微镜拍摄的石墨表面原子的照片，根据阿伏加德罗常数、碳的摩尔质量及碳的密度可以估算出碳原子的直径
C．丙（b）是丙（a）所示容器中气体在不同温度下的气体分子速率分布图，对应图像与坐标轴包围的面积大于对应图像与坐标轴包围的面积
D．在图丙（a）容器中，当气体温度为时，单位时间内与单位面积器壁碰撞的分子数多于气体温度为时的相应分子数。
3．如图甲所示为某隐身试验舰，舰艇下部的大洞使海水前后贯通。舰艇沿海平面截面图如图乙所示，其与海水接触的两侧壁M和N分别连接舰艇内电源的正极和负极，使得M、N间海水内电流方向为M→N，此时加一定方向的磁场，可使得M、N间海水受到磁场力作用而被推出，舰艇因此向右前进，则（ ）
A．所加磁场的方向应为水平向左
B．所加磁场的方向应为垂直纸面向里
C．所加磁场的方向应为垂直纸面向外
D．互换电源正负极的同时把磁场反向，能实现舰艇减速
4．如图1所示，大功率家用电器的插头常配备漏电保护装置，工作原理如图2所示，其中“零序电流互感器”可视为闭合铁芯。正常用电时，火线和零线的电流等大反向；出现漏电时，快速响应电路能够在毫秒级的时间内检测到漏电并触发断路器，使触头弹起从而自动切断电源。下列说法中正确的是（ ）
A．漏电保护装置利用的原理是自感
B．图2中零线应该置于互感器的外面，否则无法正常使用
C．正常用电时，M和N两点之间没有电压
D．出现漏电时，M和N两点之间没有电压
5．如图所示的理想自耦变压器，在、间接正弦交流电压，滑片置于图示位置，与线圈接触且可转动，滑片置于滑动变阻器的正中间，灯泡L的电阻是定值，下列说法正确的是（ ）
A．变压器此时为升压变压器
B．仅把沿顺时针转动少许，灯泡变暗
C．仅把向下移动少许，的功率一定增大
D．把沿逆时针转动少许，向上移动少许，灯泡变暗
6．图为洛伦兹力演示仪的结构简图，励磁线圈中的电流产生垂直纸面向外的匀强磁场，调节励磁线圈中的电流可以改变磁场的强弱。电子枪发射的电子，其出射速度与磁场方向垂直，调节电子枪上的加速电压可以控制电子的速度大小，下列说法正确的是（ ）
A．两励磁线圈中的电流均为逆时针方向
B．电子在磁场中运动，洛伦兹力对电子做正功
C．只调节电子枪的加速电压，可以改变电子做圆周运动的周期
D．只增大励磁线圈中的电流，可以使电子运动径迹的半径增大
7．如图是简化的某种旋转磁极式发电机原理图。定子是仅匝数n不同的两线圈，n1>n2，二者轴线在同一平面内且相互垂直，两线圈到其轴线交点O的距离相等，且均连接阻值为R的电阻，转子是中心在O点的条形磁铁，绕O点在该平面内匀速转动时，两线圈输出正弦式交变电流。不计线圈电阻、自感及两线圈间的相互影响，下列说法正确的是（ ）
A.两线圈产生的电动势的有效值相等
B.两线圈产生的交变电流频率相等
C.两线圈产生的电动势同时达到最大值
D.两电阻消耗的电功率相等
二、多项选择题(每题6分，共18分)
8.粒子加速器是高能物理实验的重要工具，常见的粒子加速器有直线加速器与回旋加速器，分别如图所示，回旋加速器D形金属盒半径为R，磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，下列说法正确的是（ ）
A．两种粒子加速器都需要接交流电
B．在图甲中粒子在狭缝间做加速运动
C．若增大图乙中所接的电源电压U，粒子在加速器中的运动时间不变
D．回旋加速器能加速到的最大动能为
9．如图所示，空间存在磁感应强度大小相等、方向分别垂直于光滑绝缘水平面向上和向下的匀强磁场，正方形导线框从紧靠磁场的位置Ⅰ以某一初速度垂直边界进入磁场，运动到位置Ⅱ时完全进入左侧磁场，运动到位置Ⅲ（线框各有一半面积在左、右两个磁场中）时速度恰好为0。设从位置Ⅰ到位置Ⅱ、从位置Ⅱ到位置Ⅲ的过程中，通过线框某一横截面的电荷量分别为q1、q2，线框中产生的焦耳热分别为Q1、Q2，则（ ）
q1：q2＝1：1 B．q1：q2＝2：1
C．Q1：Q2＝3：1 D．Q1：Q2＝5：4
10．一匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外，其边界如图中虚线所示，，，一束粒子，在纸面内从a点垂直于ab射入磁场，这些粒子具有各种速率。不计粒子之间的相互作用。已知粒子的质量为3m，电荷量为q。以下正确的为（ ）
A．粒子不能到达de中点
B．从bc边界出的粒子运动时间相等
C．在磁场中运动时间最长的粒子，其运动率为
D．粒子在磁场中运动的最长时间为
第二部分非选择题（54分）
三、实验题(共16分)
11．做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验。
(1)如图是实验的部分操作步骤，操作步骤合理的顺序是；___________（填写字母即可）
A．描绘油膜轮廓 B．撒粉
C．记录滴油酸酒精溶液的滴数 D．往盘中滴油酸酒精溶液
(2)关于本实验，下列选项正确的是________；
A．将油膜看作单层分子薄膜，且不考虑油酸分子间的空隙
B．为了使得油膜边界更清晰，需要在油膜上轻轻撒上一些痱子粉
C．油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化，会使所测的分子直径明显偏大
D．水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开，会使所测的分子直径明显偏大
(3)将油酸溶于酒精，其浓度为c，用注射器测得1mL上述溶液有75滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，画出油膜的形状，每格边长是0.5cm，油膜所占坐标纸的格数为a，油酸分子的直径约为 m。
12．（1）现在许多汽车的雨刮器都具有自动感应功能，通常在挡风玻璃中间上方安装红外反射式雨量传感器。其示意图如图a所示，由右侧发光二极管发射红外线，射向挡风玻璃并全部发生全反射，红外线被光电二极管接收。下雨时，光电二极管接收到的红外线与不下雨时存在差异，从而让雨刮器工作。试回答以下问题：
①下雨时，光电二极管接收到的红外线与不下雨时存在差异，原因是有雨时，部分光线发生了 ____________（填“折射”或“全反射”）；
②雨量越大时，光电传感器电阻越小，则雨刮器越快，若雨刮器内部电路结构简化成图甲和图乙，其中A为光电传感器模块，B为电动机模块，则能够实现雨量越大雨刮越快的是 __（填“甲”或“乙”）；
（2）在探究热敏电阻的特性及其应用的实验中，测得热敏电阻Rt在不同温度时的阻值如下表：
温度/x℃ 4.1 9.0 14.3 20.0 28.0 38.2 45.5 60.4
电阻/(×102 Ω) 220 160 100 60 45 30 25 15
同学利用上述热敏电阻Rt、电动势E=3 V(内阻不计)的电源、定值电阻R(阻值有3 kΩ、5 kΩ、12 kΩ三种可供选择)、控制开关和加热系统，设计了A、B、C三种电路。因环境温度低于20 ℃，现要求将室内温度控制在20～28 ℃范围，且1、2两端电压大于2 V，控制开关开启加热系统加热，则应选择的电路是 ，定值电阻R的阻值应选 kΩ，1、2两端的电压小于 V时，自动关闭加热系统(不考虑控制开关对电路的影响)。
四、解答题(共38分)
13.（10分）如图甲所示，水平放置的两光滑平行导轨PQ间的距离L=0.5 m，垂直于导轨平面有竖直方向的匀强磁场，磁感应强度B=2 T，ab棒垂直于导轨放置，系在ab棒中点且与ab棒垂直的水平绳跨过光滑轻质定滑轮与物块相连，物块放置在电子秤上，质量为2 kg。已知当物块静止稳定以后，电子秤的读数FN随滑动变阻器R阻值变化的规律如图乙所示，导轨及ab棒的电阻均不计，g取10 m/s2。求：
（1）磁场方向；
（2）电源电动势E和内阻r。
14．（12分）如图所示，三维坐标系Oxyz中，在y＞0的空间同时存在沿y轴正方向的匀强电场和沿x轴负方向的匀强磁场，在y＜0的空间存在z轴正方向的匀强磁场。带负电的离子从P（0，d，0）以速度v0在yOz平面内沿z轴正方向发射，恰好做匀速直线运动。两处磁场磁感应强度大小均为B，不计离子重力，答案可含π。
（1）求匀强电场的电场强度大小E；
（2）撤去y＞0空间内的匀强磁场，离子仍从P点以相同速度发射，且经Q（0，0，2d）进入y＜0的磁场空间，求离子在Q点的速度；
（3）离子在y＜0的磁场空间中速度第一次垂直y轴时，求离子的坐标。
15.（16分）如图甲，abcd和a′b′c′d′为在同一水平面内的固定光滑平行金属导轨，ab段和a′b′段间距为2L，cd段和c′d′段间距为L、整个导轨处于方向竖直向下的匀强磁场中，bcc′b′左侧导轨间的磁感应强度大小为B0，bcc′b′右侧导轨间的磁感应强度大小按图乙规律变化，图中t0为已知量，两根相同金属杆M、N分别垂直两侧导轨放置，N杆与cc′之间恰好围成一个边长为L的正方形，M杆中点用一不可伸长绝缘细线通过轻质定滑轮与一重物相连，重物离地面的高度为L，细绳处于伸直状态且与M杆垂直，t=0时刻释放重物，同时在N杆中点处施加一水平拉力，使两杆在0~t0时间内均处于静止状态。已知M、N杆和重物的质量都为m，不计导轨电阻，重力加速度为g。
（1）求0~t0时间内回路的感应电动势E；
（2）求0~t0时间内，施加在N杆上的拉力F随时间t变化的函数关系式；
（3）从t0时刻开始，保持拉力F不变，若重物下落的过程中，回路产生的总热量为Q，求重物落地时N杆的速度大小v。
试卷第4页，共7页
试卷第3页，共7页
