精品解析：山东省青岛市黄岛区2023-2024学年高二下学期4月期中考试物理试题

2023—2024学年度第二学期期中考试 高二物理 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，只需要上交答题卡。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 大千世界千姿百态，许多物理现象都有其内在原因。下列说法正确的是（ ） A. 彩色液晶显示器利用了液晶光学性质各向同性的特点 B. 唐诗《观荷叶露珠》中有“霏微晓露成珠颗”，诗中露水浸润荷叶 C. 给庄稼松土是为了破坏土壤中的毛细管，减缓土壤中水分蒸发 D. 雨水不能透过雨伞布，是因为雨水表面层分子之间相互排斥 【答案】C 【解析】 【详解】A．液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些晶体相似具有各向异性，彩色波晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点，故A错误； B．唐诗《观荷叶露珠》中有“霏微晓露成珠颗”，诗中露水不浸润荷叶，选项B错误； C．给庄稼松土是为了破坏土壤中的毛细管，减缓土壤中水分蒸发，选项C正确； D．雨水不能透过雨伞布，是因为液体有表面张力作用，雨水表面层分子之间相互吸引，选项D错误。 故选C。 2. 如图为青岛市某日的天气预报，下列说法正确的是（　　） A. 空气质量显示为霾，此时空气中细颗粒物PM2.5的运动属于扩散运动 B. 从7点到点，空气中速率较大的分子数占总分子数比例逐渐变大 C. 若温度降为，水蒸气液化为露珠的过程中分子间引力减小，斥力增大 D. 若温度降为，水蒸气液化为露珠的过程中分子势能一直增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．当空气质量显示为霾时，此时空气中细颗粒物PM2.5的运动在空气中做无规则运动属于布朗运动，A错误； B．温度是分子热运动平均动能的标志，从7点到点，温度逐渐升高，空气分子中速率较大的分子所占总分子比例逐渐变大，B正确； C．若温度降为，水蒸气液化为露珠的过程中分子间的距离逐渐变小，引力和斥力均增大，C错误； D．若温度降为，水蒸气液化为露珠的过程中分子力表现为引力，且做正功，所以势能一直减小，D错误； 故选B。 3. 新能源汽车高速增长使得市场对充电桩的需求越来越大，无线充电桩建设成本低且不受场地限制，是解决充电难的途径之一。如图为某无线充电接收端的电流随时间变化的图像，该电流的有效值为（ ） A. B. 5A C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据有效值的概念可知 解得 故选A。 4. 关于热力学定律，下列说法正确的是（ ） A. 若两个系统之间达到热平衡，则它们的温度一定相等 B. 一定质量的理想气体等压膨胀过程一定放热 C. 热量不可能从低温物体传到高温物体 D. 对内燃机不断改进，可以把内燃机得到的内能全部转化为机械能 【答案】A 【解析】 【详解】A．若两个系统之间达到热平衡，则它们温度一定相等，故A正确； B．一定质量的理想气体等压膨胀过程，根据 可知气体温度升高，气体内能增大，由于气体体积增大，外界对气体做负功，根据热力学第一定律可知，气体从外界吸热，故B错误； C．热量不可能自发地从低温物体传到高温物体，但通过外界做功，热量可以从低温物体传到高温物体，故C错误； D．不管对内燃机如何改进，都不可能把内燃机得到的内能全部转化为机械能，故D错误。 故选A。 5. 如图，均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置，当a绕O点在其所在平面内旋转时，b中产生顺时针方向的感应电流，且具有收缩趋势，由此可知，圆环a A. 顺时针加速旋转 B. 顺时针减速旋转 C. 逆时针加速旋转 D. 逆时针减速旋转 【答案】B 【解析】 【详解】试题分析：本题中是由于a的转动而形成了感应电流，而只有a中的感应电流的变化可以在b中产生磁通量的变化，才使b中产生了感应电流；因此本题应采用逆向思维法分析判断． 当带正电的绝缘圆环a顺时针加速旋转时，相当于顺时针方向电流，并且在增大，根据右手螺旋定则，其内（金属圆环a内）有垂直纸面向里的磁场，其外（金属圆环b处）有垂直纸面向外的磁场，并且磁场的磁感应强度在增大，金属圆环b包围的面积内的磁场的总磁感应强度是垂直纸面向里（因为向里的比向外的磁通量多，向里的是全部，向外的是部分）而且增大，根据楞次定律，b中产生的感应电流的磁场垂直纸面向外，磁场对电流的作用力向外，所以b中产生逆时针方向的感应电流，所以当带正电的绝缘圆环a顺时针减速旋转，b中产生顺时针方向的感应电流A错误B正确；当带正电的绝缘圆环a逆时针加速旋转时，b中产生顺时针方向的感应电流，但具有扩张趋势；当逆时针减速旋转时，b中产生逆时针方向的感应电流，但具有收缩趋势，CD错误 【点睛】本题的每一选项都有两个判断，有的同学习惯用否定之否定法，如A错误，就理所当然的认为B和C都正确，因为二者相反：顺时针减速旋转和逆时针加速旋转，但本题是单选题，甚至陷入矛盾．他们忽略了本题有两个判断，一个是电流方向，另一个是收缩趋势还是扩张趋势．如果只有一个判断，如b中产生的感应电流的方向，可用此法．所以解题经验不能做定律或定理用 6. 如图甲所示，理想变压器原副线圈匝数比为，将图乙中的交变电流接入原线圈。已知二极管D正向电阻为零，反向电阻无穷大，灯泡L阻值恒定，所有电表都是理想电表。下列说法正确的是（ ） A. 电压表读数为 B. 灯泡L两端电压的有效值为 C. 当滑动变阻器R的滑片P向下滑动时，两电流表的示数均减小 D. 产生图乙所示交变电流的发电机转子角速度为100rad/s 【答案】B 【解析】 【详解】A．变压器初级电压有效值为，则次级电压即电压表读数为 选项A错误； B．根据有效值概念可知 可得灯泡L两端电压的有效值为 选项B正确； C．当滑动变阻器R的滑片P向下滑动时，R阻值减小，次级电阻减小，则次级电流变大，初级电流也变大，可知两电流表的示数均变大，选项C错误； D．产生图乙所示交变电流的发电机转子角速度为 选项D错误。 故选B。 7. 如图所示，单刀双掷开关S先置于a端，给电容器C充满电。当时刻，将开关S置于b端，时LC回路中电容器下极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值。下列说法正确的是（ ） A. LC回路的周期为0.02s B. LC回路的电流最大时电容器中电场能最大 C. 时线圈中磁场能最小 D. 时回路中电流沿逆时针方向 【答案】D 【解析】 【详解】A．在一个周期内，电容器充电两次，放电两次，时LC回路中电容器下极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值，此时充放电一次，故周期为，A错误； B．根据LC振荡电路的充放电规律可知，放电完毕，回路中电路最大，磁场能最大，由能量守恒定律可知，电场能最小，B错误； CD．，此时电容器逆时针放电完毕，电流最大，磁场能最大，回路中的电流沿逆时针方向，C错误，D正确。 故选D。 ． 8. 一定质量的理想气体从状态A缓慢经过一系列变化再回到状态A，其图像如图所示。已知BA和CD的延长线均过原点O，气体在状态A时的压强为，下列说法正确的是（ ） A. A→B过程中气体向外界放热 B. B→C过程中气体从外界吸收的热量等于 C. C→D过程中气体分子在单位时间内对单位面积容器壁的碰撞次数不断减少 D. D→A过程中气体的温度升高了 【答案】D 【解析】 【详解】A． A→B过程中温度升高，内能增加，体积变大，对外做功，则气体从外界吸热，选项A错误； B．根据 可知 则A→B过程中压强不变，则B态压强也为p0，C态压强 从B→C为等温变化，结合p-V图像与坐标轴围成的面积等于功可知，B→C过程中气体对外做功 则该过程中气体从外界吸收的热量小于，选项B错误； C．C→D过程中气体压强不变，温度降低，体积减小，气体分子平均速率减小，对器壁的平均碰撞力减小，分子数密度增加，则气体分子在单位时间内对单位面积容器壁的碰撞次数不断增加，选项C错误； D．根据 可得 可得 则D→A过程中气体的温度升高了，选项D正确。 故选D。 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 分子之间作用力F与分子间距r关系如图所示。现将一分子P固定在O点，另一分子Q从A点由静止释放。关于分子Q，下列说法正确的是（  ） A. 在C点时加速度为零 B. 在B点时分子势能最小 C. 由A点运动到C点的过程中，一直加速 D. 由A点运动到C点的过程中，加速度先减小后增大 【答案】AC 【解析】 【详解】A．在C点时分子力为零，加速度为零，故A正确； B．从B点向C点运动时，分子力做正功，分子势能减小，所以C点分子势能小于B点时分子势能，故B错误； C．由A点运动到C点的过程中，分子力一直表现为引力，一直加速，故C正确； D．由A点运动到C点的过程中，加速度先增大后减小，故D错误。 故选AC。 10. 在光的照射下，金属中的电子从金属表面逸出的现象称为光电效应。如图所示，甲是研究光电效应的电路图，乙是光电流与电压的关系图像，下列说法正确的是（　　） A. 闭合开关，电子从阴极K表面逸出后做减速运动 B. 闭合开关，将滑动变阻器的滑片缓慢向右移动，电流表读数增大到某一值后不再增大 C. 由图乙可知，③光子的频率大于①光子的频率 D. 由图乙可知，①②是同种颜色的光，①的光强比②的小 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由图甲知光电管中的电场方向水平向右，电子从金属板逸出后，受到水平向左的电场力，电子做加速运动，A错误； B．向右移动滑动变阻器，光电管中电压增大，当光电管中的电流达到饱和光电流时，电流表示数将不再增大，B正确； C．根据光电效应方程 结合遏止电压 整理得 ③光子遏止电压大于①光子的遏止电压，所以③光子的频率大于①光子的频率，C正确； D．①、②遏止电压相同，①、②频率相同，所以①、②是同种颜色的光，①的饱和光电流大于②的饱和光电流，①的光强比②的大，D错误； 故选BC。 11. 如图所示，一边长为L的正方形线圈abcd从图示位置开始绕与磁场垂直的转轴匀速转动，ab、cd中点的连线和磁场边界线恰好与转轴重合。已知线圈电阻为r，线圈转动的角速度为，磁感应强度为B，外电路接有定值电阻R。下列说法正确的是（　　） A. 开始时闭合电路中的感应电动势为零 B. 闭合电路中感应电动势的最大值为 C. 线圈转过180°的过程中，流过电阻R的电荷量为 D. 线圈转动一周过程中，电阻R上产生的热量为 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．题图位置线圈没有任何一边切割磁感线，感应电动势为零，故A正确； B．闭合电路中感应电动势的最大值为 故B错误； C．线圈从题图位置转过180°的过程中，流过电阻R的电荷量为 故C正确； D．线圈转动一周的过程中，电阻R上产生的热量为 故D正确。 故选ACD。 12. 如图所示，间距为L的足够长光滑导轨水平放置，导轨左侧连接一定值电阻R，导轨所在区域存在磁感应强度为B、竖直向下的匀强磁场。垂直导轨放置的导体棒ab在水平外力F作用下由静止开始运动，F随t变化的规律如图乙所示。已知在时间内，导体棒加速度恒定，运动过程中，导体棒始终与导轨垂直且接触良好，棒和导轨的电阻不计，乙图中、、均为已知量。下列说法正确的是（  ） A. 以后，导体棒先做加速度逐渐减小的加速运动，后做匀速直线运动 B. 以后，导体棒的最大速度为 C. 时间内，通过导体棒横截面的电荷量为 D. 时间内，导体棒的加速度大小为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．因在时间内导体棒做匀加速直线运动，则在时刻F2大于导体棒所受的安培力，在以后，外力保持不变，安培力逐渐变大，导体棒做加速度越来越小的加速运动，当加速度为0，即导体棒所受安培力与外力相等时，导体棒开始做匀速直线运动，故A正确； B．根据 得 故B错误； D．设在时间内导体棒的加速度为a，导体棒的质量为m，由牛顿第二定律得 其中 又 v=at 联立变形得 结合图乙得 解得 故D错误； C．通过导体棒横截面的电荷量 又 解得 故C正确。 故选AC。 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 小明在做“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验时，在学校实验室找到了以下器材： A．可拆变压器 B．条形磁铁 C．开关、导线若干 D．交流电压表 E．直流电源 F．低压交流电源 （1）上述器材不需要的是______；（填器材序号字母） （2）关于实验过程，下列说法正确的是______； A. 该实验采用的实验方法是控制变量法 B. 使用交流电压表测电压时，应先用电压表最大量程试测 C. 为了人身安全，使用的低压电源电压不能超过36V D. 因为实验所用电压较低，通电时可用手接触裸露的导线、接线柱等检查电路 （3）由于学校实验室中的变压器磨损严重，线圈匝数已经无法识别，因此小明同学设计如下方案测量线圈ab的匝数： ①用长导线绕一个匝数为20的线圈C作为副线圈代替线圈ab； ②把低压交流电源与线圈cd相接，测得线圈C输出电压为； ③用线圈ab换下线圈C，测得线圈ab的输出电压为，则线圈ab的匝数______。（用物理量、表示） 【答案】（1）BE##EB （2）AB （3） 【解析】 【小问1详解】 上述器材不需要的是条形磁铁和直流电源，故选BE； 【小问2详解】 A．该实验采用的实验方法是控制变量法，选项A正确； B．使用交流电压表测电压时，应先用电压表最大量程试测，选项B正确； C．为了人身安全，使用的低压电源电压不能超过12V，选项C错误； D．虽然实验所用电压较低，通电时也不可用手接触裸露的导线、接线柱等检查电路，选项D错误。 故选AB。 【小问3详解】 由题意可知 可得 14. 某同学在实验室做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验： （1）为了使油酸充分展开获得一个单分子油膜需配制油酸酒精溶液。实验室配备的器材有：面积为的浅盘、滴管、量筒（50滴溶液滴入量筒体积约为1mL）、纯油酸和无水酒精。经查阅相关资料得知油酸分子直径为，则该同学配制的油酸酒精溶液浓度（油酸与油酸酒精溶液的体积比）至多为______%；（结果保留两位有效数字） （2）实验时每1000mL油酸酒精溶液中有0.5mL油酸，用量筒测得50滴这样的溶液体积为1mL。把1滴该溶液滴入盛水的浅盘中，等油膜形状稳定后，把玻璃板盖在浅盘上并描画出油膜的轮廓如图所示，图中每个正方形方格边长为1cm，则油酸膜的面积是______，按以上实验数据估测出油酸分子的直径是______m；（结果保留两位有效数字） （3）该同学用实验获得的数据计算发现结果明显偏小，可能是由于______ A. 油酸未完全散开 B. 计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格 C. 计算每滴溶液体积时，1mL溶液的滴数少记了10滴 D. 油酸酒精溶液配制的时间较长，酒精挥发较多 【答案】（1）0.88 （2） ①. ②. （3）D 【解析】 【小问1详解】 一滴滴溶液的体积 若形成单分子油膜层，则有 解得 【小问2详解】 [1]利用数格子的办法可知，油膜面积为 [2]一滴溶液中纯油酸的体积 根据 解得 【小问3详解】 A．油酸未完全散开，油膜面积的测量值偏小，结合上述可知，导致结果明显偏大，故A错误； B．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，油膜面积的测量值偏小，结合上述可知，导致结果明显偏大，故B错误； C．计算每滴溶液体积时，1mL溶液的滴数少记了10滴，油酸体积的测量值偏大，结合上述可知，导致结果明显偏大，故C错误； D．油酸酒精溶液配制的时间较长，酒精挥发较多，实际浓度增大，而数据处理时，仍然采用较小的浓度，导致油酸体积的测量值偏小，结合上述可知，导致结果明显偏小，故D正确。 故选D 15. 我国自主研发的094型战略核潜艇被称为“镇国神器”。如图为潜艇截面示意图，高压气瓶通过细管与压载水箱连接，水箱中有一厚度忽略不计的轻活塞，压载水箱通过通海口与海水连通。容积为2L的高压气瓶贮有压强为的气体。某次上浮前，活塞处于水箱的最右端，通过遥控器将阀门K打开，高压气瓶内部分气体进入压载水箱，关闭阀门K时高压气瓶内剩余的气体压强为，随后进入水箱内的气体推动活塞缓慢排出压载水箱内的海水，最终排出海水的体积共为10L。若整个过程中气体温度不变，活塞与水箱的摩擦力忽略不计，细管容积不计，求： （1）活塞排出体积为10L的水后水箱内封闭气体的压强； （2）压入水箱中的气体质量占高压气瓶中原有气体质量的百分比。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）以高压气瓶内的气体为研究对象，则由玻意耳定律可知 解得 以高压气瓶放出的气体为研究对象，则由玻意耳定律 解得 （2）压入水箱中的气体质量占高压气瓶中原有气体质量的百分比 16. 我国是目前世界上唯一使用特高压输电技术进行远距离输电的国家，也是全球特高压输电核心专利最多、技术最完备的国家。如图为远距离输电的示意图，为升压变压器，为降压变压器。已知、的原、副线圈匝数比分别为、，a、b端输出电压为U，输电线的总电阻为，、均可视为理想变压器。求 （1）输电线损失的功率为P时，负载电阻的阻值； （2）负载电阻的功率最大时，负载电阻的阻值。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）输电线损失的功率为P时，有 两理想变压器的电流和匝数关系有 ， 输电的全电路由能量守恒，有 联立解得 （2）将负载电阻等效在输电线上，有 在输电回路上，当输电线的总电阻与等效电阻相等时，负载电阻的功率达到最大，有 解得 17. 如图甲为某学习小组在空旷的场地上做“摇绳发电实验”的示意图。他们将一铜芯线像甩跳绳一样匀速摇动，铜芯线的两端分别通过细铜线与微电流传感器相连。摇绳两位同学的连线与所在处的地磁场（可视为匀强磁场）垂直。摇动时，铜芯线围成半椭圆，半长轴，半短轴。实验时获得电流随时间变化图像如图乙所示，已知椭圆面积，，电路总电阻为。求： （1）该处地磁场的磁感应强度B； （2）从铜芯线所在平面与该处地磁场垂直开始计时，转过180°的过程中，通过微电流传感器的电荷量q； （3）铜芯线转动100圈过程中，电路产生的焦耳热Q。 【答案】（1）4.0×10-5T；（2）3.14×10-6C；（3）1.24×10-7J 【解析】 【详解】（1）感应电动势最大值为 根据 解得 B=4.0×10-5T （2）根据 联立解得 （3）铜芯线转动100圈过程中，电路产生的焦耳热 18. 如图所示，间距为L的平行金属导轨MN和PQ水平放置，其中cd到QN的区域表面粗糙，其余部分光滑，导轨所在区域存在磁感应强度为、方向竖直向上的匀强磁场。间距为L的光滑导轨QED与NFC由半径为r的圆弧轨道与倾角为的倾斜直轨道在E、F点平滑连接组成，水平轨道右端点、圆弧轨道最高点与圆心处于同一竖直线上，水平轨道右端点与圆弧轨道最高点间的竖直距离恰好等于金属棒直径，倾斜轨道间有垂直于导轨平面向下磁感应强度为的匀强磁场，轨道端点CD之间接有一阻值为的定值电阻。初始时刻，质量为的光滑金属棒ef在水平导轨上以的初速度向右运动，质量为的粗糙金属棒ab静止在水平导轨上，两金属棒阻值均为R且与导轨始终保持良好接触，不计所有导轨的电阻，忽略感应电流产生的磁场及两个磁场间的相互影响。已知cd到QN的距离，ab与导轨粗糙部分的动摩擦因数，，，，，，，，，重力加速度，，，求： （1）两棒在水平轨道上运动过程中，通过ab棒的最大电流； （2）两棒的距离增加时，ef棒恰好到达QN位置，此时两棒的速度大小； （3）从初始时刻至ef棒恰好做匀速直线运动的过程中系统产生的焦耳热。 【答案】（1）；（2），；（3） 【解析】 【详解】（1）两棒在水平轨道运动过程中，初始时刻有最大电流 由欧姆定律知 代入得 （2）当棒到达前，由于两棒距离增大，由此判断棒在的左侧。两棒受合外力等于零，系统动量守恒。设棒和棒的速度分别为和，则 设两棒距离增加用时为，对于棒，由动量定理知 两棒距离增加时通过回路的平均电流为 平均感应电动势为 由题知，磁通量变化量为 代入得两棒速度的大小为 （3）当棒离开水平轨道后，棒在左侧做匀速直线运动，进入右侧后，若一直减速运动到停止，则由动能定理知 代入得 假设成立，所以棒静止在水平导轨上。对于棒，若恰好能沿圆弧运动的速率为 代入得 所以棒可以沿圆弧运动。棒沿圆弧运动过程，设棒到达圆弧底端的速度为，由动能定理知 代入得 棒进入倾斜轨道时，由牛顿运动定律知 此时电流为 代入得 即棒进入倾斜轨道将做匀速直线运动达到稳定状态。所以系统产生的焦耳热为 代入得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023—2024学年度第二学期期中考试 高二物理 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，只需要上交答题卡。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 大千世界千姿百态，许多物理现象都有其内在原因。下列说法正确的是（ ） A. 彩色液晶显示器利用了液晶光学性质各向同性的特点 B. 唐诗《观荷叶露珠》中有“霏微晓露成珠颗”，诗中露水浸润荷叶 C. 给庄稼松土是为了破坏土壤中的毛细管，减缓土壤中水分蒸发 D. 雨水不能透过雨伞布，是因为雨水表面层分子之间相互排斥 2. 如图为青岛市某日的天气预报，下列说法正确的是（　　） A. 空气质量显示为霾，此时空气中细颗粒物PM2.5的运动属于扩散运动 B. 从7点到点，空气中速率较大的分子数占总分子数比例逐渐变大 C. 若温度降为，水蒸气液化为露珠的过程中分子间引力减小，斥力增大 D. 若温度降为，水蒸气液化为露珠的过程中分子势能一直增大 3. 新能源汽车高速增长使得市场对充电桩的需求越来越大，无线充电桩建设成本低且不受场地限制，是解决充电难的途径之一。如图为某无线充电接收端的电流随时间变化的图像，该电流的有效值为（ ） A. B. 5A C. D. 4. 关于热力学定律，下列说法正确的是（ ） A. 若两个系统之间达到热平衡，则它们温度一定相等 B. 一定质量的理想气体等压膨胀过程一定放热 C. 热量不可能从低温物体传到高温物体 D. 对内燃机不断改进，可以把内燃机得到的内能全部转化为机械能 5. 如图，均匀带正电绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置，当a绕O点在其所在平面内旋转时，b中产生顺时针方向的感应电流，且具有收缩趋势，由此可知，圆环a A. 顺时针加速旋转 B. 顺时针减速旋转 C. 逆时针加速旋转 D. 逆时针减速旋转 6. 如图甲所示，理想变压器原副线圈匝数比为，将图乙中的交变电流接入原线圈。已知二极管D正向电阻为零，反向电阻无穷大，灯泡L阻值恒定，所有电表都是理想电表。下列说法正确的是（ ） A. 电压表读数为 B. 灯泡L两端电压的有效值为 C. 当滑动变阻器R的滑片P向下滑动时，两电流表的示数均减小 D. 产生图乙所示交变电流的发电机转子角速度为100rad/s 7. 如图所示，单刀双掷开关S先置于a端，给电容器C充满电。当时刻，将开关S置于b端，时LC回路中电容器下极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值。下列说法正确的是（ ） A. LC回路的周期为0.02s B. LC回路的电流最大时电容器中电场能最大 C. 时线圈中磁场能最小 D. 时回路中电流沿逆时针方向 8. 一定质量的理想气体从状态A缓慢经过一系列变化再回到状态A，其图像如图所示。已知BA和CD的延长线均过原点O，气体在状态A时的压强为，下列说法正确的是（ ） A. A→B过程中气体向外界放热 B. B→C过程中气体从外界吸收的热量等于 C. C→D过程中气体分子在单位时间内对单位面积容器壁的碰撞次数不断减少 D. D→A过程中气体的温度升高了 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 分子之间作用力F与分子间距r的关系如图所示。现将一分子P固定在O点，另一分子Q从A点由静止释放。关于分子Q，下列说法正确的是（  ） A. 在C点时加速度为零 B. 在B点时分子势能最小 C. 由A点运动到C点的过程中，一直加速 D. 由A点运动到C点的过程中，加速度先减小后增大 10. 在光的照射下，金属中的电子从金属表面逸出的现象称为光电效应。如图所示，甲是研究光电效应的电路图，乙是光电流与电压的关系图像，下列说法正确的是（　　） A. 闭合开关，电子从阴极K表面逸出后做减速运动 B. 闭合开关，将滑动变阻器的滑片缓慢向右移动，电流表读数增大到某一值后不再增大 C. 由图乙可知，③光子的频率大于①光子的频率 D. 由图乙可知，①②是同种颜色的光，①的光强比②的小 11. 如图所示，一边长为L的正方形线圈abcd从图示位置开始绕与磁场垂直的转轴匀速转动，ab、cd中点的连线和磁场边界线恰好与转轴重合。已知线圈电阻为r，线圈转动的角速度为，磁感应强度为B，外电路接有定值电阻R。下列说法正确的是（　　） A. 开始时闭合电路中的感应电动势为零 B. 闭合电路中感应电动势的最大值为 C. 线圈转过180°的过程中，流过电阻R的电荷量为 D. 线圈转动一周的过程中，电阻R上产生的热量为 12. 如图所示，间距为L的足够长光滑导轨水平放置，导轨左侧连接一定值电阻R，导轨所在区域存在磁感应强度为B、竖直向下的匀强磁场。垂直导轨放置的导体棒ab在水平外力F作用下由静止开始运动，F随t变化的规律如图乙所示。已知在时间内，导体棒加速度恒定，运动过程中，导体棒始终与导轨垂直且接触良好，棒和导轨的电阻不计，乙图中、、均为已知量。下列说法正确的是（  ） A. 以后，导体棒先做加速度逐渐减小的加速运动，后做匀速直线运动 B. 以后，导体棒最大速度为 C. 时间内，通过导体棒横截面的电荷量为 D. 时间内，导体棒的加速度大小为 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 小明在做“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验时，在学校实验室找到了以下器材： A．可拆变压器 B．条形磁铁 C．开关、导线若干 D．交流电压表 E．直流电源 F．低压交流电源 （1）上述器材不需要的是______；（填器材序号字母） （2）关于实验过程，下列说法正确的是______； A. 该实验采用的实验方法是控制变量法 B. 使用交流电压表测电压时，应先用电压表最大量程试测 C. 为了人身安全，使用低压电源电压不能超过36V D. 因为实验所用电压较低，通电时可用手接触裸露导线、接线柱等检查电路 （3）由于学校实验室中的变压器磨损严重，线圈匝数已经无法识别，因此小明同学设计如下方案测量线圈ab的匝数： ①用长导线绕一个匝数为20的线圈C作为副线圈代替线圈ab； ②把低压交流电源与线圈cd相接，测得线圈C的输出电压为； ③用线圈ab换下线圈C，测得线圈ab的输出电压为，则线圈ab的匝数______。（用物理量、表示） 14. 某同学在实验室做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验： （1）为了使油酸充分展开获得一个单分子油膜需配制油酸酒精溶液。实验室配备的器材有：面积为的浅盘、滴管、量筒（50滴溶液滴入量筒体积约为1mL）、纯油酸和无水酒精。经查阅相关资料得知油酸分子直径为，则该同学配制的油酸酒精溶液浓度（油酸与油酸酒精溶液的体积比）至多为______%；（结果保留两位有效数字） （2）实验时每1000mL油酸酒精溶液中有0.5mL油酸，用量筒测得50滴这样的溶液体积为1mL。把1滴该溶液滴入盛水的浅盘中，等油膜形状稳定后，把玻璃板盖在浅盘上并描画出油膜的轮廓如图所示，图中每个正方形方格边长为1cm，则油酸膜的面积是______，按以上实验数据估测出油酸分子的直径是______m；（结果保留两位有效数字） （3）该同学用实验获得的数据计算发现结果明显偏小，可能是由于______ A. 油酸未完全散开 B. 计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格 C. 计算每滴溶液体积时，1mL溶液的滴数少记了10滴 D. 油酸酒精溶液配制的时间较长，酒精挥发较多 15. 我国自主研发的094型战略核潜艇被称为“镇国神器”。如图为潜艇截面示意图，高压气瓶通过细管与压载水箱连接，水箱中有一厚度忽略不计的轻活塞，压载水箱通过通海口与海水连通。容积为2L的高压气瓶贮有压强为的气体。某次上浮前，活塞处于水箱的最右端，通过遥控器将阀门K打开，高压气瓶内部分气体进入压载水箱，关闭阀门K时高压气瓶内剩余的气体压强为，随后进入水箱内的气体推动活塞缓慢排出压载水箱内的海水，最终排出海水的体积共为10L。若整个过程中气体温度不变，活塞与水箱的摩擦力忽略不计，细管容积不计，求： （1）活塞排出体积为10L的水后水箱内封闭气体的压强； （2）压入水箱中的气体质量占高压气瓶中原有气体质量的百分比。 16. 我国是目前世界上唯一使用特高压输电技术进行远距离输电的国家，也是全球特高压输电核心专利最多、技术最完备的国家。如图为远距离输电的示意图，为升压变压器，为降压变压器。已知、的原、副线圈匝数比分别为、，a、b端输出电压为U，输电线的总电阻为，、均可视为理想变压器。求 （1）输电线损失的功率为P时，负载电阻的阻值； （2）负载电阻的功率最大时，负载电阻的阻值。 17. 如图甲为某学习小组在空旷的场地上做“摇绳发电实验”的示意图。他们将一铜芯线像甩跳绳一样匀速摇动，铜芯线的两端分别通过细铜线与微电流传感器相连。摇绳两位同学的连线与所在处的地磁场（可视为匀强磁场）垂直。摇动时，铜芯线围成半椭圆，半长轴，半短轴。实验时获得电流随时间变化图像如图乙所示，已知椭圆面积，，电路总电阻为。求： （1）该处地磁场的磁感应强度B； （2）从铜芯线所在平面与该处地磁场垂直开始计时，转过180°的过程中，通过微电流传感器的电荷量q； （3）铜芯线转动100圈过程中，电路产生的焦耳热Q。 18. 如图所示，间距为L的平行金属导轨MN和PQ水平放置，其中cd到QN的区域表面粗糙，其余部分光滑，导轨所在区域存在磁感应强度为、方向竖直向上的匀强磁场。间距为L的光滑导轨QED与NFC由半径为r的圆弧轨道与倾角为的倾斜直轨道在E、F点平滑连接组成，水平轨道右端点、圆弧轨道最高点与圆心处于同一竖直线上，水平轨道右端点与圆弧轨道最高点间的竖直距离恰好等于金属棒直径，倾斜轨道间有垂直于导轨平面向下磁感应强度为的匀强磁场，轨道端点CD之间接有一阻值为的定值电阻。初始时刻，质量为的光滑金属棒ef在水平导轨上以的初速度向右运动，质量为的粗糙金属棒ab静止在水平导轨上，两金属棒阻值均为R且与导轨始终保持良好接触，不计所有导轨的电阻，忽略感应电流产生的磁场及两个磁场间的相互影响。已知cd到QN的距离，ab与导轨粗糙部分的动摩擦因数，，，，，，，，，重力加速度，，，求： （1）两棒在水平轨道上运动过程中，通过ab棒的最大电流； （2）两棒的距离增加时，ef棒恰好到达QN位置，此时两棒的速度大小； （3）从初始时刻至ef棒恰好做匀速直线运动的过程中系统产生的焦耳热。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$