江苏省无锡市惠山区（锡山高级中学锡西分校）2024-2025学年高二下学期期中考试物理（春卷）
1．（2025高二下·锡山期中）2023年5月，中国科学技术大学团队利用纳米纤维与合成云母纳米片研制出一种能适应极端环境的纤维素基纳米纸材料。如图所示为某合成云母的微观结构示意图，则该合成云母（ ）
A．是非晶体 B．没有规则的外形
C．有固定的熔点 D．各向性质均相同
2．（2025高二下·锡山期中）关于生活中遇到的各种电磁波，下列说法正确的是（ ）
A．医院里“CT”机使用的电磁波是γ射线，它具有较强的穿透能力
B．紫外线常用于卫星通信、电视等信号的传输，它还可用于消毒
C．“浴霸”的取暖灯泡能发出较强的红外线，它具有显著的热效应
D．X射线可以摧毁病变的细胞，常用于治疗各种癌症
3．（2025高二下·锡山期中）某同学用如图所示装置探究气体做等温变化的规律。在实验中，下列哪些操作不是必需的（ ）
A．用橡胶塞密封注射器的下端
B．用游标卡尺测量柱塞的直径
C．读取压力表上显示的气压值
D．读取刻度尺上显示的空气柱长度
4．（2025高二下·锡山期中）甲、乙图是某同学从资料中查到的两张记录水中炭粒运动位置连线的图片，记录炭粒位置的时间间隔均为30s，两方格纸每格表示的长度相同。比较两张图片可知（ ）
A．图中连线是炭粒的运动径迹
B．炭粒的位置变化是由于分子间斥力作用的结果
C．若水温相同，甲中炭粒的颗粒较大
D．若炭粒大小相同，甲中水分子的热运动较剧烈
5．（2025高二下·锡山期中）目前我国远距离输电干线已经采用和的超高压输电，西北电网甚至达到的特高压。若输送一定功率电能，原来采用输电，由于输电线有电阻而损失的电压为，损失的电功率为，则采用特高压输电后，在输电线上损失的电压和电功率为（设输电线的电阻未变）（ ）
A． B．
C． D．
6．（2025高二下·锡山期中）如图所示，左端封闭的玻璃管内用水银封住一定质量的气体。保持温度不变，以左端为圆心，将玻璃管从水平位置逆时针缓慢转至竖直。下列能够正确描述此过程中气体状态变化规律的图象是（ ）
A． B．
C． D．
7．（2025高二下·锡山期中）如图，各实线分别表示一定质量的理想气体经历的不同状态变化过程，其中气体体积减小的过程为
A． B． C． D．
8．（2025高二下·锡山期中）如图，一束正离子先后经过速度选择器和匀强磁场区域，则在速度选择器中沿直线运动，且在匀强磁场中偏转半径又相等的离子具有相同的（ ）
A．电量和质量 B．质量和动能 C．速度和比荷 D．速度和质量
9．（2025高二下·锡山期中）无线话筒是振荡电路的一个典型应用。在振荡电路中，某时刻磁场方向如图所示，且电容器上极板带正电，下列说法正确的是（ ）
A．电容器正在放电 B．振荡电流正在增大
C．电路中电流沿顺时针方向 D．电场能正在向磁场能转化
10．（2025高二下·锡山期中）如图所示是法拉第在1831年做电磁感应实验的示意图，铁环上绕有A、B两个线圈，线圈A接直流电源，线圈B接电流表和开关S。通过多次实验，法拉第终于总结出产生感应电流的条件，分析这个实验，下列说法中正确的是( )
A．闭合开关S的瞬间，电流表G中有a→b的感应电流
B．闭合开关S的瞬间，电流表G中有b→a的感应电流
C．闭合开关S后，在增大电阻R的过程中，电流表G中有b→a的感应电流
D．闭合开关S后，滑动变阻器滑动触头向右移动，电流表G指针不偏转
11．（2025高二下·锡山期中）如图所示，xOy坐标平面在竖直面内，x轴沿水平方向，y轴正方向竖直向上，在图示空间内有垂直于xOy平面的水平匀强磁场，磁感应强度大小为B。一带电量为、质量为m的小球从O点由静止释放，运动轨迹如图中曲线所示。则（ ）
A．OAB轨迹为半圆
B．磁场垂直于纸面向里
C．小球运动至最低点A时处于失重状态
D．小球在整个运动过程中机械能守恒
12．（2025高二下·锡山期中）在“油膜法估测分子大小”的实验中，将1mL的纯油酸配制成5000mL的油酸酒精溶液，用注射器测得1mL溶液为80滴，再滴入1滴这样的溶液到准备好的浅盘中，描出的油膜轮廓如图所示，每格边长是0.5cm，根据以上信息，回答下列问题：
（1）1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为 mL；
（2）油膜的面积为 ；
（3）用油膜法测出分子直径后，要测出阿伏加德罗常数，只需知道油滴的（ ）
A．摩尔质量 B．摩尔体积 C．体积 D．密度
（4）该实验体体现了理想化模型的思想，实验中不属于理想假设有（ ）
A．油酸不溶于水
B．把油酸分子视为球形
C．油酸分子是紧挨着的没有空隙
D．油酸在水面上充分散开形成单分子油膜
（5）甲、乙、丙三位同学分别在三个实验小组做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验，但都发生了操作错误。其中会导致所测的分子直径d偏小的是（ ）
A．甲同学在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒少了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值大一些
B．乙在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器把溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针管比原米的细，每滴油酸酒精溶液的体积比原来的小
C．丙在计算油膜面积时，把凡是不足一格的油膜都不计，导致计算的面积比实际面积小一些
13．（2025高二下·锡山期中）如图所示，粗细均匀的形管竖直放置，左端封闭，右端开口。左端用水银封闭长的理想气体，当温度为时，两管水银面的高度差。设外界大气压强为。
（1）求理想气体的压强；
（2）若对封闭气体缓慢加热，求当左右两管的水银面相平且稳定时理想气体的温度。
14．（2025高二下·锡山期中）如图所示，面积为0.02m2，内阻不计的100匝矩形线圈ABCD，绕垂直于磁场的轴OO'匀速转动，转动的角速度为50rad/s，匀强磁场的磁感应强度为。矩形线圈通过滑环与理想变压器相连，触头P可移动，副线圈所接电阻R=50，电表均为理想交流电表，当线圈平面与磁场方向平行时开始计时，结果可用根号或表示。求：
（1）线圈中感应电动势的最大值；
（2）当原、副线圈匝数比为2：1时，电阻R上消耗的功率。
15．（2025高二下·锡山期中）如图所示，两根足够长的光滑直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ=30°的绝缘斜面上，两导轨间距为L=1m，M、P两点间接有阻值为R=4的电阻。一根质量为m=1kg电阻为r=1的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度为B=5T的匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上。导轨的电阻可忽略。让金属杆ab沿导轨由静止开始下滑，沿斜面下滑d=2m时，金属杆达到最大速度，导轨和金属杆接触良好，重力加速度为。求：
（1）金属杆达到的最大速度vm；
（2）在这个过程中，电阻R上产生的热量；
（3）在这个过程中通过电阻R的电荷量以及这一过程所用时间。
16．（2025高二下·锡山期中）在高度为H的竖直区域内分布着互相垂直的匀强电场和匀强磁场，电场方向水平向左；磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里。在该区域上方的某点A，将质量为m、电荷量为+q的小球，以某初速度水平抛出，小球恰好在该区域做直线运动。已知重力加速度为g。
（1）是否可以判断小球在该区域速度大小不变（回答“是”或“否”）？并且求小球平抛的初速度v0；
（2）若电场强度大小为E，求A点距该区域上边界的高度h；
（3）若令该小球所带电荷量为-q，以相同的初速度将其水平抛出，小球离开该区域时，速度方向竖直向下，求小球穿越该区域的时间。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】晶体和非晶体
【解析】【解答】 从合成云母的微观结构示意图可以看出该合成云母中所含分子在三维空间中呈规则、周期性排列，由于排列整齐具有周期性，所以合成云母是晶体，根据晶体的特性可知云母具有一定的几何外形，具有固定的熔点、具有各向异性的特点。
故选C。
【分析】合成云母是晶体，根据晶体的特性可知云母具有一定的几何外形，具有固定的熔点、具有各向异性的特点。
2．【答案】C
【知识点】电磁波谱；电磁波的应用
【解析】【解答】A．医院里“CT”机使用的电磁波是X射线，X射线有能够穿透物质能力，一般X射线用来检查人体的内部器官，故A错误；
B．微波波长大有利于传播，所以微波常用于卫星通信、电视等信号的传输，紫外线频率高能量大用于消毒，故B错误；
C．“浴霸”的取暖灯泡由于温度高，温度高的物体能发出较强的红外线，所以浴霸利用红外线的热效应进行取暖，故C正确；
D．γ射线频率大能量高可以摧毁病变的细胞，常用于治疗各种癌症，故D错误。
故选C。
【分析】X射线有能够穿透物质能力，一般X射线用来检查人体的内部器官；微波常用于卫星通信、电视等信号的传输，紫外线频率高能量大用于消毒；浴霸利用红外线的热效应进行取暖；γ射线频率大能量高可以摧毁病变的细胞，常用于治疗各种癌症。
3．【答案】B
【知识点】气体的等温变化及玻意耳定律
【解析】【解答】A．实验目的是探究气体的等温变化，所以需要保证注射器内气体质量不变，故需要用橡胶塞密封注射器的下端，防止漏气，故A正确；
BD．探究气体的等温变化需要测量气体的体积，但注射器的横截面积不变，所以注射器内气体的体积与空气柱的长度成正比，所以直接从注射器的刻度上读出空气柱的长度即可，即活塞的直径不是必需测量的，故B错误，D正确；
C．气体的等温变化，是探究压强变化与体积变化的关系，所以从压强计上读取气体压强是必需的，C正确。
故答案为：B。
【分析】探究气体等温变化规律，核心是保证气体质量和温度不变，测量压强 P 与体积 V 的对应关系，由于注射器横截面积恒定，体积与空气柱长度成正比，无需测量柱塞直径。
4．【答案】C
【知识点】布朗运动
【解析】【解答】A．图中连线只是炭粒某些时刻的位置连线，没能显示任意时刻炭粒的位置，所以不是炭粒的运动径迹，故A错误；
B．炭粒在水中出现炭粒的位置变化是由于水分子的撞击不平衡产生的结果，故B错误；
C．若水温相同，水分子的平均动能相等，对炭粒撞击产生的力度相同，较大炭粒的布朗运动的剧烈程度较弱，炭粒在30s始、末时刻所在位置连线的距离就较短，根据炭粒位置的连线距离可以得出甲中炭粒的颗粒较大，故C正确；
D．若炭粒大小相同，温度越高分子的热运动越剧烈，水分子的平均动能大，则对炭粒产生的力度较大，做布朗运动的炭粒运动也越剧烈，故乙中水分子的热运动较剧烈，故D错误。
故选C。
【分析】图中连线只是炭粒某些时刻的位置连线，所以不是炭粒的运动径迹；炭粒在水中出现炭粒的位置变化是由于水分子的撞击不平衡产生的结果；利用炭粒的位置变化可以反映水分子的运动剧烈程度或者炭粒的颗粒大小。
5．【答案】C
【知识点】电能的输送
【解析】【解答】已知原来的输电电压为 ，先做采用的输电电压为，由于输送的总功率保持不变，当输送电压由原来的提高到原来的5倍时，根据输电电压可以得出两者的倍数为：
根据功率的公式
则输出电流为：
当输出电压增大时，根据功率不变可以得出输电线上的电流为
输电线的电阻不变，根据欧姆定律可知
根据电功率的表达式可以得出损失的功率
故选C。
【分析】利用输出功率增大结合功率的表达式可以判别输出电流的大小变化，结合欧姆定律可以判别损失电压的大小，利用功率的表达式可以求出损失功率的大小。
6．【答案】C
【知识点】气体的等温变化及玻意耳定律；热力学图像类问题
【解析】【解答】玻璃管以封闭端为圆心，从水平位置逆时针转到开口向上的竖直位置过程中，由于气体的温度保持不变，根据液体的平衡条件可以得出最初气体的压强等于大气压，后来竖直方向上，气体的压强等于大气压加上液体的压强，所以理想气体的压强增大，由玻意耳定律可得
可知在温度不变的情况下，压强增大，体积会减小，故理想气体作的是等温压缩。根据图像坐标可以得出ABD图像中的气体体积都是增大，只有C中图像满足等温压缩。
故选C。
【分析】根据理想气体发生等温变化，结合压强变化可以判别气体的体积减小，进而利用体积减小可以选择对应的图像。
7．【答案】A
【知识点】理想气体与理想气体的状态方程
【解析】【解答】理想气体状态方程①
其中②
联立得③
所以直线bc为等容变化的曲线；同时，过a点做等温线如图
由理想气体状态方程
可知在相等的温度下，压强越大，则体积越小．所以a点的体积最大，d点的体积最小．a→b的过程体积减小，b→a的过程体积增大，b→c的过程是等容过程，d→b的过程体积增大，A正确，BCD错误。
故答案为：A。
【分析】利用理想气体状态方程 （），通过分析 图线的斜率判断体积变化，等容线是过 的直线，斜率越大，体积越小。
8．【答案】C
【知识点】质谱仪和回旋加速器；速度选择器
【解析】【解答】在正交的电磁场区域中，正离子不偏转，由于离子在竖直方向受到电场力和洛伦兹力的作用，说明离子受到的电场力和洛伦兹力大小相等，两者平衡，在此区域Ⅰ中，离子受电场力和洛伦兹力，根据平衡方程有：
得
v＝
可知这些正离子具有相同的速度；进入只有匀强磁场的区域Ⅱ时，偏转半径相同，离子在磁场中，洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律可以得出离子的半径为：
R＝和v=
由于离子的速度和半径相同，所以可知这些正离子具有相同的比荷，故C正确，ABD错误。
【分析】利用离子经过速度选择器处于平衡状态可以得出离子进入磁场时速度相等，结合牛顿第二定律及离子的半径相等可以得出离子的比荷相等。
9．【答案】C
【知识点】电磁振荡
【解析】【解答】某时刻磁场方向如图所示，已知磁场方向向上，根据安培定则，可知回路中电流为顺时针方向，由于正电荷集中在上极板，电容器上级板带正电，下极板带负电，故电容器正在充电，由于电荷量增大所以电场增强，磁场减弱，所以振荡电流减小，能量转化方向为磁场能正在向电场能转化。
故选C。
【分析】利用磁场方向结合安培定则可以判别电流的方向，结合极板电性可以判别电容器充电，电场增强磁场减弱，所以电流在不断减小。
10．【答案】C
【知识点】楞次定律
【解析】【解答】A B．闭合开关S的瞬间，穿过线圈B的磁通量不变，电流表无电流，AB错误；
C．闭合开关S后，在增大电阻R的过程中，线圈A中电流减小，穿过线圈B的磁通量减小，根据楞次定律可知，电流表中的电流方向是b→a， C正确；
D．闭合开关S后，滑动变阻器滑动触头向右移动，电阻R减小，线圈A中电流增大，穿过线圈B的磁通量增大，根据楞次定律线圈B中有感应电流，可知电流表G指针偏转，D错误。
故答案为：C。
【分析】感应电流产生的条件是穿过闭合回路的磁通量发生变化，电流方向由楞次定律判断，闭合开关S的瞬间，线圈B所在回路的磁通量不变，无感应电流；只有当线圈A中的电流变化时，才会引起穿过线圈B的磁通量变化，从而产生感应电流。
11．【答案】D
【知识点】机械能守恒定律；带电粒子在电场与磁场混合场中的运动
【解析】【解答】A．运动过程中受洛伦兹力及重力，故轨迹为摆线，故A错误；
B．根据左手定则可知磁场垂直于纸面向外，故B错误；
C．由图可知小球运动至最低点A时加速度竖直向上，可知处于超重状态，故C错误；
D．小球在整个运动过程中洛伦兹力不做功，只有重力做功，其机械能守恒，故D正确。
故答案为：D。
【分析】小球受重力和洛伦兹力共同作用，洛伦兹力始终不做功，重力做功仅改变重力势能与动能；结合左手定则判断磁场方向，根据加速度方向判断超重 / 失重状态，依据受力做功特点分析机械能是否守恒。
12．【答案】（1）
（2）
（3）B
（4）A
（5）A
【知识点】用油膜法估测油酸分子的大小
【解析】【解答】（1）根据题意可知油酸酒精溶液中，油酸的浓度为
一滴油酸酒精溶液的体积为，所以一滴油酸的体积为
故答案为：
（2）根据在计算油膜时的要求，多半格的算一格，不足半格的舍弃，数得一共有144个格
所以面积
故答案为：
（3）设油酸分子直径为，求阿伏加德罗常数
所以要求阿伏加德罗常数只需要知道摩尔体积即可，故B选项符合题意。
故答案为：B。
（4）在该实验中的理想化思想包括将油酸分子认为是小球，认为油酸分子间无空隙，认为油酸在水面上展开形成单分子油膜，但油酸不溶于水是事实，不是理想化思想，故A符合题意。
故答案为：A。
（5）A．设一滴油酸酒精溶液的体积为，在水面展开形成的油膜面积为，油酸酒精溶液中油酸的浓度为，则有
甲同学在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒少了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值大一些，计算时浓度偏小，则分子直径偏小，A正确；
B．乙在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器把溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针管比原米的细，每滴油酸酒精溶液的体积比原来的小，导致计算油酸酒精溶液的体积大于实际的体积，使得分子直径偏大，B错误；
C．在计算油膜面积时，把凡是不足一格的油膜都不计，导致计算的面积比实际面积小一些，使得分子直径比实际值偏大，C错误。
故答案为：A。
【分析】(1) 先计算油酸酒精溶液的浓度，再结合每滴溶液的体积，求出1滴溶液中纯油酸的体积。
(2) 采用“过半格算一格，不足半格舍弃”的原则数出油膜的格子数，再乘以每格的面积得到油膜总面积。
(3) 已知分子直径可求单个分子体积，结合摩尔体积即可求出阿伏加德罗常数。
(4) 区分实验中的客观事实与理想化假设。
(5) 根据公式 ，分析各操作错误对分子直径测量值的影响。
（1）根据题意可知油酸酒精溶液中，油酸的浓度为
一滴油酸酒精溶液的体积为，所以一滴油酸的体积为
（2）根据在计算油膜时的要求，多半格的算一格，不足半格的舍弃，数得一共有144个格
所以面积
（3）设油酸分子直径为，求阿伏加德罗常数
所以要求阿伏加德罗常数只需要知道摩尔体积即可，故B选项符合题意。
故选B。
（4）在该实验中的理想化思想包括将油酸分子认为是小球，认为油酸分子间无空隙，认为油酸在水面上展开形成单分子油膜，但油酸不溶于水是事实，不是理想化思想，故A符合题意。
故选A。
（5）A．设一滴油酸酒精溶液的体积为，在水面展开形成的油膜面积为，油酸酒精溶液中油酸的浓度为，则有
甲同学在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒少了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值大一些，计算时浓度偏小，则分子直径偏小，A符合题意；
B．乙在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器把溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针管比原米的细，每滴油酸酒精溶液的体积比原来的小，导致计算油酸酒精溶液的体积大于实际的体积，使得分子直径偏大，B不符合题意；
C．在计算油膜面积时，把凡是不足一格的油膜都不计，导致计算的面积比实际面积小一些，使得分子直径比实际值偏大，C不符合题意。
故选A。
13．【答案】（1）根据左、右水银面的高度差为5cm，可知开始时封闭气体压强为
（2）设U形管的横截面积为S，对封闭气体
，，
设封闭气体升高至温度为时，左、右两管中水银液面相平，此时封闭气体的长度为
封闭气体的压强为
根据理想气体状态方程有
解得稳定时理想气体的温度为
【知识点】理想气体与理想气体的状态方程
【解析】【分析】（1）已知两个液面高度差的大小，根据液体压强与深度的关系可以求出气体压强的大小；
（2）当封闭气体的温度升高时，利用几何关系可以求出封闭气体的长度，结合理想气体的状态方程可以求出气体的温度。
14．【答案】（1）解：线圈中感应电动势的最大值
（2）解：当原、副线圈匝数比为2：1时，次级电压有效值V
电阻R上消耗的功率W
【知识点】变压器原理；交变电流的峰值、有效值、平均值与瞬时值
【解析】【分析】(1) 线圈在匀强磁场中匀速转动产生正弦式交流电，用 计算感应电动势最大值。
(2) 先求原线圈电压有效值，再由变压器匝数比求副线圈电压，最后用 计算电阻消耗的功率。
（1）线圈中感应电动势的最大值
（2）当原、副线圈匝数比为2：1时，次级电压有效值V
电阻R上消耗的功率W
15．【答案】（1）解：金属杆在磁场中运动达到最大速度时，产生的感应电动势为
金属杆中的电流为
金属杆受到的安培力为
当速度最大时有
代入数据可得
（2）解：在这个过程中，由能量守恒可得J
在这个过程中，电阻R上产生的热量J
（3）解：在这个过程中，由动量定理有
电量为C
解得s
【知识点】电磁感应中的能量类问题
【解析】【分析】(1) 金属杆达到最大速度时，安培力与重力沿斜面的分力平衡，由平衡条件和电磁感应公式求最大速度。
(2) 由能量守恒求出总焦耳热，再按电阻比例分配给R。
(3) 用平均感应电动势求通过R的电荷量，用动量定理求运动时间。
（1）金属杆在磁场中运动达到最大速度时，产生的感应电动势为
金属杆中的电流为
金属杆受到的安培力为
当速度最大时有
代入数据可得
（2）在这个过程中，由能量守恒可得J
在这个过程中，电阻R上产生的热量J
（3）在这个过程中，由动量定理有
电量为C
解得s
16．【答案】（1）解：设小球进入复合场时，速度方向与水平方向成，分析小球的受力
小球受洛伦兹力与速度有关，小球恰好在该区域做直线运动，则其速度大小不变，有，
解得
（2）解：小球从A点抛出，进入复合场，由动能定理
又由（1）知
解得
（3）解：设某时刻小球经某处时速度为v，将其正交分解为、，则小球受力如图
在水平方向上，由动量定理
即
解得
【知识点】带电粒子在电场与磁场混合场中的运动
【解析】【分析】(1) 小球在复合场中做直线运动，三力（重力、电场力、洛伦兹力）必须平衡，故速度大小不变；由平衡条件求初速度v0 。
(2) 由水平方向电场力与洛伦兹力分力平衡，结合平抛运动规律求高度h。
(3) 电荷量变为 q后，小球在复合场中做曲线运动，由水平方向动量定理和竖直方向运动学公式求穿越时间。
（1）设小球进入复合场时，速度方向与水平方向成，分析小球的受力
小球受洛伦兹力与速度有关，小球恰好在该区域做直线运动，则其速度大小不变，有，
解得
（2）小球从A点抛出，进入复合场，由动能定理
又由（1）知
解得
（3）设某时刻小球经某处时速度为v，将其正交分解为、，则小球受力如图
在水平方向上，由动量定理
即
解得
1 / 1江苏省无锡市惠山区（锡山高级中学锡西分校）2024-2025学年高二下学期期中考试物理（春卷）
1．（2025高二下·锡山期中）2023年5月，中国科学技术大学团队利用纳米纤维与合成云母纳米片研制出一种能适应极端环境的纤维素基纳米纸材料。如图所示为某合成云母的微观结构示意图，则该合成云母（ ）
A．是非晶体 B．没有规则的外形
C．有固定的熔点 D．各向性质均相同
【答案】C
【知识点】晶体和非晶体
【解析】【解答】 从合成云母的微观结构示意图可以看出该合成云母中所含分子在三维空间中呈规则、周期性排列，由于排列整齐具有周期性，所以合成云母是晶体，根据晶体的特性可知云母具有一定的几何外形，具有固定的熔点、具有各向异性的特点。
故选C。
【分析】合成云母是晶体，根据晶体的特性可知云母具有一定的几何外形，具有固定的熔点、具有各向异性的特点。
2．（2025高二下·锡山期中）关于生活中遇到的各种电磁波，下列说法正确的是（ ）
A．医院里“CT”机使用的电磁波是γ射线，它具有较强的穿透能力
B．紫外线常用于卫星通信、电视等信号的传输，它还可用于消毒
C．“浴霸”的取暖灯泡能发出较强的红外线，它具有显著的热效应
D．X射线可以摧毁病变的细胞，常用于治疗各种癌症
【答案】C
【知识点】电磁波谱；电磁波的应用
【解析】【解答】A．医院里“CT”机使用的电磁波是X射线，X射线有能够穿透物质能力，一般X射线用来检查人体的内部器官，故A错误；
B．微波波长大有利于传播，所以微波常用于卫星通信、电视等信号的传输，紫外线频率高能量大用于消毒，故B错误；
C．“浴霸”的取暖灯泡由于温度高，温度高的物体能发出较强的红外线，所以浴霸利用红外线的热效应进行取暖，故C正确；
D．γ射线频率大能量高可以摧毁病变的细胞，常用于治疗各种癌症，故D错误。
故选C。
【分析】X射线有能够穿透物质能力，一般X射线用来检查人体的内部器官；微波常用于卫星通信、电视等信号的传输，紫外线频率高能量大用于消毒；浴霸利用红外线的热效应进行取暖；γ射线频率大能量高可以摧毁病变的细胞，常用于治疗各种癌症。
3．（2025高二下·锡山期中）某同学用如图所示装置探究气体做等温变化的规律。在实验中，下列哪些操作不是必需的（ ）
A．用橡胶塞密封注射器的下端
B．用游标卡尺测量柱塞的直径
C．读取压力表上显示的气压值
D．读取刻度尺上显示的空气柱长度
【答案】B
【知识点】气体的等温变化及玻意耳定律
【解析】【解答】A．实验目的是探究气体的等温变化，所以需要保证注射器内气体质量不变，故需要用橡胶塞密封注射器的下端，防止漏气，故A正确；
BD．探究气体的等温变化需要测量气体的体积，但注射器的横截面积不变，所以注射器内气体的体积与空气柱的长度成正比，所以直接从注射器的刻度上读出空气柱的长度即可，即活塞的直径不是必需测量的，故B错误，D正确；
C．气体的等温变化，是探究压强变化与体积变化的关系，所以从压强计上读取气体压强是必需的，C正确。
故答案为：B。
【分析】探究气体等温变化规律，核心是保证气体质量和温度不变，测量压强 P 与体积 V 的对应关系，由于注射器横截面积恒定，体积与空气柱长度成正比，无需测量柱塞直径。
4．（2025高二下·锡山期中）甲、乙图是某同学从资料中查到的两张记录水中炭粒运动位置连线的图片，记录炭粒位置的时间间隔均为30s，两方格纸每格表示的长度相同。比较两张图片可知（ ）
A．图中连线是炭粒的运动径迹
B．炭粒的位置变化是由于分子间斥力作用的结果
C．若水温相同，甲中炭粒的颗粒较大
D．若炭粒大小相同，甲中水分子的热运动较剧烈
【答案】C
【知识点】布朗运动
【解析】【解答】A．图中连线只是炭粒某些时刻的位置连线，没能显示任意时刻炭粒的位置，所以不是炭粒的运动径迹，故A错误；
B．炭粒在水中出现炭粒的位置变化是由于水分子的撞击不平衡产生的结果，故B错误；
C．若水温相同，水分子的平均动能相等，对炭粒撞击产生的力度相同，较大炭粒的布朗运动的剧烈程度较弱，炭粒在30s始、末时刻所在位置连线的距离就较短，根据炭粒位置的连线距离可以得出甲中炭粒的颗粒较大，故C正确；
D．若炭粒大小相同，温度越高分子的热运动越剧烈，水分子的平均动能大，则对炭粒产生的力度较大，做布朗运动的炭粒运动也越剧烈，故乙中水分子的热运动较剧烈，故D错误。
故选C。
【分析】图中连线只是炭粒某些时刻的位置连线，所以不是炭粒的运动径迹；炭粒在水中出现炭粒的位置变化是由于水分子的撞击不平衡产生的结果；利用炭粒的位置变化可以反映水分子的运动剧烈程度或者炭粒的颗粒大小。
5．（2025高二下·锡山期中）目前我国远距离输电干线已经采用和的超高压输电，西北电网甚至达到的特高压。若输送一定功率电能，原来采用输电，由于输电线有电阻而损失的电压为，损失的电功率为，则采用特高压输电后，在输电线上损失的电压和电功率为（设输电线的电阻未变）（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【知识点】电能的输送
【解析】【解答】已知原来的输电电压为 ，先做采用的输电电压为，由于输送的总功率保持不变，当输送电压由原来的提高到原来的5倍时，根据输电电压可以得出两者的倍数为：
根据功率的公式
则输出电流为：
当输出电压增大时，根据功率不变可以得出输电线上的电流为
输电线的电阻不变，根据欧姆定律可知
根据电功率的表达式可以得出损失的功率
故选C。
【分析】利用输出功率增大结合功率的表达式可以判别输出电流的大小变化，结合欧姆定律可以判别损失电压的大小，利用功率的表达式可以求出损失功率的大小。
6．（2025高二下·锡山期中）如图所示，左端封闭的玻璃管内用水银封住一定质量的气体。保持温度不变，以左端为圆心，将玻璃管从水平位置逆时针缓慢转至竖直。下列能够正确描述此过程中气体状态变化规律的图象是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【知识点】气体的等温变化及玻意耳定律；热力学图像类问题
【解析】【解答】玻璃管以封闭端为圆心，从水平位置逆时针转到开口向上的竖直位置过程中，由于气体的温度保持不变，根据液体的平衡条件可以得出最初气体的压强等于大气压，后来竖直方向上，气体的压强等于大气压加上液体的压强，所以理想气体的压强增大，由玻意耳定律可得
可知在温度不变的情况下，压强增大，体积会减小，故理想气体作的是等温压缩。根据图像坐标可以得出ABD图像中的气体体积都是增大，只有C中图像满足等温压缩。
故选C。
【分析】根据理想气体发生等温变化，结合压强变化可以判别气体的体积减小，进而利用体积减小可以选择对应的图像。
7．（2025高二下·锡山期中）如图，各实线分别表示一定质量的理想气体经历的不同状态变化过程，其中气体体积减小的过程为
A． B． C． D．
【答案】A
【知识点】理想气体与理想气体的状态方程
【解析】【解答】理想气体状态方程①
其中②
联立得③
所以直线bc为等容变化的曲线；同时，过a点做等温线如图
由理想气体状态方程
可知在相等的温度下，压强越大，则体积越小．所以a点的体积最大，d点的体积最小．a→b的过程体积减小，b→a的过程体积增大，b→c的过程是等容过程，d→b的过程体积增大，A正确，BCD错误。
故答案为：A。
【分析】利用理想气体状态方程 （），通过分析 图线的斜率判断体积变化，等容线是过 的直线，斜率越大，体积越小。
8．（2025高二下·锡山期中）如图，一束正离子先后经过速度选择器和匀强磁场区域，则在速度选择器中沿直线运动，且在匀强磁场中偏转半径又相等的离子具有相同的（ ）
A．电量和质量 B．质量和动能 C．速度和比荷 D．速度和质量
【答案】C
【知识点】质谱仪和回旋加速器；速度选择器
【解析】【解答】在正交的电磁场区域中，正离子不偏转，由于离子在竖直方向受到电场力和洛伦兹力的作用，说明离子受到的电场力和洛伦兹力大小相等，两者平衡，在此区域Ⅰ中，离子受电场力和洛伦兹力，根据平衡方程有：
得
v＝
可知这些正离子具有相同的速度；进入只有匀强磁场的区域Ⅱ时，偏转半径相同，离子在磁场中，洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律可以得出离子的半径为：
R＝和v=
由于离子的速度和半径相同，所以可知这些正离子具有相同的比荷，故C正确，ABD错误。
【分析】利用离子经过速度选择器处于平衡状态可以得出离子进入磁场时速度相等，结合牛顿第二定律及离子的半径相等可以得出离子的比荷相等。
9．（2025高二下·锡山期中）无线话筒是振荡电路的一个典型应用。在振荡电路中，某时刻磁场方向如图所示，且电容器上极板带正电，下列说法正确的是（ ）
A．电容器正在放电 B．振荡电流正在增大
C．电路中电流沿顺时针方向 D．电场能正在向磁场能转化
【答案】C
【知识点】电磁振荡
【解析】【解答】某时刻磁场方向如图所示，已知磁场方向向上，根据安培定则，可知回路中电流为顺时针方向，由于正电荷集中在上极板，电容器上级板带正电，下极板带负电，故电容器正在充电，由于电荷量增大所以电场增强，磁场减弱，所以振荡电流减小，能量转化方向为磁场能正在向电场能转化。
故选C。
【分析】利用磁场方向结合安培定则可以判别电流的方向，结合极板电性可以判别电容器充电，电场增强磁场减弱，所以电流在不断减小。
10．（2025高二下·锡山期中）如图所示是法拉第在1831年做电磁感应实验的示意图，铁环上绕有A、B两个线圈，线圈A接直流电源，线圈B接电流表和开关S。通过多次实验，法拉第终于总结出产生感应电流的条件，分析这个实验，下列说法中正确的是( )
A．闭合开关S的瞬间，电流表G中有a→b的感应电流
B．闭合开关S的瞬间，电流表G中有b→a的感应电流
C．闭合开关S后，在增大电阻R的过程中，电流表G中有b→a的感应电流
D．闭合开关S后，滑动变阻器滑动触头向右移动，电流表G指针不偏转
【答案】C
【知识点】楞次定律
【解析】【解答】A B．闭合开关S的瞬间，穿过线圈B的磁通量不变，电流表无电流，AB错误；
C．闭合开关S后，在增大电阻R的过程中，线圈A中电流减小，穿过线圈B的磁通量减小，根据楞次定律可知，电流表中的电流方向是b→a， C正确；
D．闭合开关S后，滑动变阻器滑动触头向右移动，电阻R减小，线圈A中电流增大，穿过线圈B的磁通量增大，根据楞次定律线圈B中有感应电流，可知电流表G指针偏转，D错误。
故答案为：C。
【分析】感应电流产生的条件是穿过闭合回路的磁通量发生变化，电流方向由楞次定律判断，闭合开关S的瞬间，线圈B所在回路的磁通量不变，无感应电流；只有当线圈A中的电流变化时，才会引起穿过线圈B的磁通量变化，从而产生感应电流。
11．（2025高二下·锡山期中）如图所示，xOy坐标平面在竖直面内，x轴沿水平方向，y轴正方向竖直向上，在图示空间内有垂直于xOy平面的水平匀强磁场，磁感应强度大小为B。一带电量为、质量为m的小球从O点由静止释放，运动轨迹如图中曲线所示。则（ ）
A．OAB轨迹为半圆
B．磁场垂直于纸面向里
C．小球运动至最低点A时处于失重状态
D．小球在整个运动过程中机械能守恒
【答案】D
【知识点】机械能守恒定律；带电粒子在电场与磁场混合场中的运动
【解析】【解答】A．运动过程中受洛伦兹力及重力，故轨迹为摆线，故A错误；
B．根据左手定则可知磁场垂直于纸面向外，故B错误；
C．由图可知小球运动至最低点A时加速度竖直向上，可知处于超重状态，故C错误；
D．小球在整个运动过程中洛伦兹力不做功，只有重力做功，其机械能守恒，故D正确。
故答案为：D。
【分析】小球受重力和洛伦兹力共同作用，洛伦兹力始终不做功，重力做功仅改变重力势能与动能；结合左手定则判断磁场方向，根据加速度方向判断超重 / 失重状态，依据受力做功特点分析机械能是否守恒。
12．（2025高二下·锡山期中）在“油膜法估测分子大小”的实验中，将1mL的纯油酸配制成5000mL的油酸酒精溶液，用注射器测得1mL溶液为80滴，再滴入1滴这样的溶液到准备好的浅盘中，描出的油膜轮廓如图所示，每格边长是0.5cm，根据以上信息，回答下列问题：
（1）1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为 mL；
（2）油膜的面积为 ；
（3）用油膜法测出分子直径后，要测出阿伏加德罗常数，只需知道油滴的（ ）
A．摩尔质量 B．摩尔体积 C．体积 D．密度
（4）该实验体体现了理想化模型的思想，实验中不属于理想假设有（ ）
A．油酸不溶于水
B．把油酸分子视为球形
C．油酸分子是紧挨着的没有空隙
D．油酸在水面上充分散开形成单分子油膜
（5）甲、乙、丙三位同学分别在三个实验小组做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验，但都发生了操作错误。其中会导致所测的分子直径d偏小的是（ ）
A．甲同学在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒少了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值大一些
B．乙在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器把溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针管比原米的细，每滴油酸酒精溶液的体积比原来的小
C．丙在计算油膜面积时，把凡是不足一格的油膜都不计，导致计算的面积比实际面积小一些
【答案】（1）
（2）
（3）B
（4）A
（5）A
【知识点】用油膜法估测油酸分子的大小
【解析】【解答】（1）根据题意可知油酸酒精溶液中，油酸的浓度为
一滴油酸酒精溶液的体积为，所以一滴油酸的体积为
故答案为：
（2）根据在计算油膜时的要求，多半格的算一格，不足半格的舍弃，数得一共有144个格
所以面积
故答案为：
（3）设油酸分子直径为，求阿伏加德罗常数
所以要求阿伏加德罗常数只需要知道摩尔体积即可，故B选项符合题意。
故答案为：B。
（4）在该实验中的理想化思想包括将油酸分子认为是小球，认为油酸分子间无空隙，认为油酸在水面上展开形成单分子油膜，但油酸不溶于水是事实，不是理想化思想，故A符合题意。
故答案为：A。
（5）A．设一滴油酸酒精溶液的体积为，在水面展开形成的油膜面积为，油酸酒精溶液中油酸的浓度为，则有
甲同学在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒少了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值大一些，计算时浓度偏小，则分子直径偏小，A正确；
B．乙在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器把溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针管比原米的细，每滴油酸酒精溶液的体积比原来的小，导致计算油酸酒精溶液的体积大于实际的体积，使得分子直径偏大，B错误；
C．在计算油膜面积时，把凡是不足一格的油膜都不计，导致计算的面积比实际面积小一些，使得分子直径比实际值偏大，C错误。
故答案为：A。
【分析】(1) 先计算油酸酒精溶液的浓度，再结合每滴溶液的体积，求出1滴溶液中纯油酸的体积。
(2) 采用“过半格算一格，不足半格舍弃”的原则数出油膜的格子数，再乘以每格的面积得到油膜总面积。
(3) 已知分子直径可求单个分子体积，结合摩尔体积即可求出阿伏加德罗常数。
(4) 区分实验中的客观事实与理想化假设。
(5) 根据公式 ，分析各操作错误对分子直径测量值的影响。
（1）根据题意可知油酸酒精溶液中，油酸的浓度为
一滴油酸酒精溶液的体积为，所以一滴油酸的体积为
（2）根据在计算油膜时的要求，多半格的算一格，不足半格的舍弃，数得一共有144个格
所以面积
（3）设油酸分子直径为，求阿伏加德罗常数
所以要求阿伏加德罗常数只需要知道摩尔体积即可，故B选项符合题意。
故选B。
（4）在该实验中的理想化思想包括将油酸分子认为是小球，认为油酸分子间无空隙，认为油酸在水面上展开形成单分子油膜，但油酸不溶于水是事实，不是理想化思想，故A符合题意。
故选A。
（5）A．设一滴油酸酒精溶液的体积为，在水面展开形成的油膜面积为，油酸酒精溶液中油酸的浓度为，则有
甲同学在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒少了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值大一些，计算时浓度偏小，则分子直径偏小，A符合题意；
B．乙在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器把溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针管比原米的细，每滴油酸酒精溶液的体积比原来的小，导致计算油酸酒精溶液的体积大于实际的体积，使得分子直径偏大，B不符合题意；
C．在计算油膜面积时，把凡是不足一格的油膜都不计，导致计算的面积比实际面积小一些，使得分子直径比实际值偏大，C不符合题意。
故选A。
13．（2025高二下·锡山期中）如图所示，粗细均匀的形管竖直放置，左端封闭，右端开口。左端用水银封闭长的理想气体，当温度为时，两管水银面的高度差。设外界大气压强为。
（1）求理想气体的压强；
（2）若对封闭气体缓慢加热，求当左右两管的水银面相平且稳定时理想气体的温度。
【答案】（1）根据左、右水银面的高度差为5cm，可知开始时封闭气体压强为
（2）设U形管的横截面积为S，对封闭气体
，，
设封闭气体升高至温度为时，左、右两管中水银液面相平，此时封闭气体的长度为
封闭气体的压强为
根据理想气体状态方程有
解得稳定时理想气体的温度为
【知识点】理想气体与理想气体的状态方程
【解析】【分析】（1）已知两个液面高度差的大小，根据液体压强与深度的关系可以求出气体压强的大小；
（2）当封闭气体的温度升高时，利用几何关系可以求出封闭气体的长度，结合理想气体的状态方程可以求出气体的温度。
14．（2025高二下·锡山期中）如图所示，面积为0.02m2，内阻不计的100匝矩形线圈ABCD，绕垂直于磁场的轴OO'匀速转动，转动的角速度为50rad/s，匀强磁场的磁感应强度为。矩形线圈通过滑环与理想变压器相连，触头P可移动，副线圈所接电阻R=50，电表均为理想交流电表，当线圈平面与磁场方向平行时开始计时，结果可用根号或表示。求：
（1）线圈中感应电动势的最大值；
（2）当原、副线圈匝数比为2：1时，电阻R上消耗的功率。
【答案】（1）解：线圈中感应电动势的最大值
（2）解：当原、副线圈匝数比为2：1时，次级电压有效值V
电阻R上消耗的功率W
【知识点】变压器原理；交变电流的峰值、有效值、平均值与瞬时值
【解析】【分析】(1) 线圈在匀强磁场中匀速转动产生正弦式交流电，用 计算感应电动势最大值。
(2) 先求原线圈电压有效值，再由变压器匝数比求副线圈电压，最后用 计算电阻消耗的功率。
（1）线圈中感应电动势的最大值
（2）当原、副线圈匝数比为2：1时，次级电压有效值V
电阻R上消耗的功率W
15．（2025高二下·锡山期中）如图所示，两根足够长的光滑直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ=30°的绝缘斜面上，两导轨间距为L=1m，M、P两点间接有阻值为R=4的电阻。一根质量为m=1kg电阻为r=1的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度为B=5T的匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上。导轨的电阻可忽略。让金属杆ab沿导轨由静止开始下滑，沿斜面下滑d=2m时，金属杆达到最大速度，导轨和金属杆接触良好，重力加速度为。求：
（1）金属杆达到的最大速度vm；
（2）在这个过程中，电阻R上产生的热量；
（3）在这个过程中通过电阻R的电荷量以及这一过程所用时间。
【答案】（1）解：金属杆在磁场中运动达到最大速度时，产生的感应电动势为
金属杆中的电流为
金属杆受到的安培力为
当速度最大时有
代入数据可得
（2）解：在这个过程中，由能量守恒可得J
在这个过程中，电阻R上产生的热量J
（3）解：在这个过程中，由动量定理有
电量为C
解得s
【知识点】电磁感应中的能量类问题
【解析】【分析】(1) 金属杆达到最大速度时，安培力与重力沿斜面的分力平衡，由平衡条件和电磁感应公式求最大速度。
(2) 由能量守恒求出总焦耳热，再按电阻比例分配给R。
(3) 用平均感应电动势求通过R的电荷量，用动量定理求运动时间。
（1）金属杆在磁场中运动达到最大速度时，产生的感应电动势为
金属杆中的电流为
金属杆受到的安培力为
当速度最大时有
代入数据可得
（2）在这个过程中，由能量守恒可得J
在这个过程中，电阻R上产生的热量J
（3）在这个过程中，由动量定理有
电量为C
解得s
16．（2025高二下·锡山期中）在高度为H的竖直区域内分布着互相垂直的匀强电场和匀强磁场，电场方向水平向左；磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里。在该区域上方的某点A，将质量为m、电荷量为+q的小球，以某初速度水平抛出，小球恰好在该区域做直线运动。已知重力加速度为g。
（1）是否可以判断小球在该区域速度大小不变（回答“是”或“否”）？并且求小球平抛的初速度v0；
（2）若电场强度大小为E，求A点距该区域上边界的高度h；
（3）若令该小球所带电荷量为-q，以相同的初速度将其水平抛出，小球离开该区域时，速度方向竖直向下，求小球穿越该区域的时间。
【答案】（1）解：设小球进入复合场时，速度方向与水平方向成，分析小球的受力
小球受洛伦兹力与速度有关，小球恰好在该区域做直线运动，则其速度大小不变，有，
解得
（2）解：小球从A点抛出，进入复合场，由动能定理
又由（1）知
解得
（3）解：设某时刻小球经某处时速度为v，将其正交分解为、，则小球受力如图
在水平方向上，由动量定理
即
解得
【知识点】带电粒子在电场与磁场混合场中的运动
【解析】【分析】(1) 小球在复合场中做直线运动，三力（重力、电场力、洛伦兹力）必须平衡，故速度大小不变；由平衡条件求初速度v0 。
(2) 由水平方向电场力与洛伦兹力分力平衡，结合平抛运动规律求高度h。
(3) 电荷量变为 q后，小球在复合场中做曲线运动，由水平方向动量定理和竖直方向运动学公式求穿越时间。
（1）设小球进入复合场时，速度方向与水平方向成，分析小球的受力
小球受洛伦兹力与速度有关，小球恰好在该区域做直线运动，则其速度大小不变，有，
解得
（2）小球从A点抛出，进入复合场，由动能定理
又由（1）知
解得
（3）设某时刻小球经某处时速度为v，将其正交分解为、，则小球受力如图
在水平方向上，由动量定理
即
解得
1 / 1
