精品解析：重庆市育才中学校2023-2024学年高二下半期考试物理试卷

重庆市育才中学校高2025届高二下半期考试 物理试题 （满分100分，考试时间75分钟） 第I卷 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一项符合要求） 1. “中国天眼”位于贵州的大山深处，是500m口径球面射电望远镜（FAST）。它通过接收来自宇宙深处的电磁波探索宇宙。下列关于电磁波的说法正确的是（ ） A. 电磁波谱：射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、无线电波的波长依次减小 B. 不同频率的电磁波在真空中的传播速度相同 C. 波长很小的电磁波不能发生干涉、衍射现象 D. 机械波、电磁波的传播都不需要介质 【答案】B 【解析】 【详解】A．电磁波谱，γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、无线电波的波长依次增大，故A错误； B．不同频率的电磁波在真空中的传播速度相同，都为光速，故B正确； C．干涉、衍射是波特有的现象，波长很小的电磁波也可以发生干涉、衍射现象，故C错误； D．电磁波的传播不需要介质，机械波的传播需要介质，故D错误。 故选B。 2. 如图甲所示，弹簧振子以点O为平衡位置，在M、N两点之间做简谐运动，振子的位移随时间的变化如图乙所示，下列判断正确的是（ ） A. 弹簧振子振幅为24cm B. 弹簧振子的周期为1.6s C. 时，弹簧振子的速度为0 D. 时，弹簧振子正向平衡位置O方向运动 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图乙可知，弹簧振子振幅为12cm，故A错误； B．由图乙可知，弹簧振子的周期为1.6s，故B正确； C．时振子处于平衡位置，速度最大，加速度为零，故C错误； D．由图乙可知，时，弹簧振子的位移在正向变大，故此时在远离平衡位置O方向运动，故D错误。 故选B。 3. 如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为，原线圈的两端a、b接正弦式交流电源，电压表V的示数为220V，负载电阻，电流表的示数为2A。则下列说法中正确的是（ ） A. 电阻R两端的电压为11V B. 原、副线圈的匝数比为10:1 C. 电流表的示数为0.4A D. 变压器的输入功率为44W 【答案】C 【解析】 【详解】A．电阻R两端的电压为 A错误； B．原、副线圈的匝数比为 B错误； C．理想变压器的输出功率等于输入功率，则 解得电流表的示数为 C正确； D．变压器的输入功率为 D错误。 故选C。 4. 市面上的智能手机大多有“双MIC降噪技术”，在通话时，辅助麦克风收集背景音，与主麦克风音质信号相减来降低背景噪音。图甲是原理简化图，图乙是理想状态下的降噪过程，实线表示环境噪声声波，虚线表示降噪系统产生的等幅降噪声波，则下列说法正确的是（　　） A. 降噪过程应用的是声波的衍射原理 B. 理想状态下，降噪声波与环境噪声声波的传播速度大小相等 C. 理想状态下，降噪声波与环境噪声声波的频率不相等 D. P点处的质点经过一个周期向外迁移的距离为一个波长 【答案】B 【解析】 【详解】A．降噪过程应用的是声波的干涉原理，故A错误； B．声波是机械波，机械波的传播速度由介质决定，可知，理想状态下，降噪声波与环境噪声声波的传播速度大小相等，故B正确； C．结合上述可知，降噪过程应用的是声波的干涉原理，根据干涉条件可知，理想状态下，降噪声波与环境噪声声波的频率相等，故C错误； D．机械波传播的是质点的振动形式与能量，质点自身并不随波迁移，故D错误。 故选B。 5. 北京时间2024年4月10日上午，深圳、珠海等多地出现日晕（如图甲所示）。日晕是当日光通过卷层云中的冰晶时，发生折射或反射形成的。图乙所示为一束太阳光射到正六角形冰晶时的光路图，a、b为其折射出的光线中的两种单色光。下列说法正确的是（ ） A. 在同一冰晶中，a光的折射率大于b光的折射率 B. 在同一冰晶中，a光的波速小于b光的波速 C. b光比a光更容易发生衍射现象 D. 若图乙中光线进入正六角形冰晶时入射角为，进入后a光的折射角为，则正六角形冰晶对a光的折射率为 【答案】D 【解析】 【详解】A．在同一冰晶中，因b光的偏折程度较大，可知b光的折射率较大，即a光的折射率小于b光的折射率，选项A错误； B．在同一冰晶中，根据 可知，a光的波速大于b光的波速，选项B错误； C．b光折射率较大，频率较大，波长较短，则a光更容易发生衍射现象，选项C错误； D．若图乙中光线进入正六角形冰晶时入射角为，进入后a光的折射角为，则正六角形冰晶对a光的折射率为 选项D正确。 故选D。 6. 图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在磁感应强度为的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的固定轴匀速转动。已知线圈的匝数匝，总电阻，所围成矩形的面积，线圈的两端经集流环和电刷与电阻连接，图乙是矩形线圈产生的电动势随时间t变化的图象。则下列说法正确的是（ ） A. 该交流电方向每秒变化50次 B. 电压表的读数为90V C. 内流过电阻R的电荷量为 D. 电阻R上的电功率 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图乙可知 一个周期电流方向变化2次，则电流方向每秒变化100次，故A错误； B．线圈转动的角速度为 则线圈产生感应电动势的峰值为 感应电动势的有效值为 电压表的示数为 故B错误； C．根据法拉第电磁感应定律 通过电阻R的电荷量为 其中 解得 故C错误； D．电阻R上的电功率为 故D正确。 故选D。 7. 一部华为Mate系列手机大约有1600多个元器件组成，其中半导体器件占到了很大一部分。霍尔元件就是利用霍尔效应制成的半导体磁电转换器件，如图是很小的矩形半导体薄片，M、N之间的距离为a，薄片的厚度为b，在E、F间通入恒定电流I，同时外加与薄片垂直的磁场B，加磁场后M、N间的霍尔电压为。已知半导体薄片中的载流子为正电荷，每个毂流子电荷量为q，单位体积内载流子个数为n，电流与磁场的方向如图所示。下列说法正确的是（　　） A. N板电势低于M板电势 B. MN间电势差 C. 每个载流子受到的洛伦兹力大小为 D. 将磁场方向变为与薄片的上、下表面平行，变大 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据题意可知，半导体薄片中的载流子为正电荷，由左手定则可知，载流子向N板偏转，N板带正电，则N板电势高于M板电势，故A错误； B．设载流子定向移动的速率为，则有 解得 稳定时有 解得 故B正确； C．每个载流子受到的洛伦兹力大小为 故C错误； D．将磁场方向变为与薄片的上、下表面平行，则载流子不会受到洛伦兹力，因此不存在电势差，故D错误。 故选B 二．多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15分．每小题有两个或者两个以上选项符合题目要求，全部选对得5分，选不全得3分，有错选得0分） 8. 如图所示为单色光照射双缝时的干涉现象，屏幕上有一点P，若用单色光A照射双缝时，发现P点正好是从屏中间O算起的第四条暗条纹，换用单色光B照射双缝时，发现P点正好是从屏中间O算起的第三条亮条纹，则下列说法正确的是（　　） A. 若增加双缝间距，则屏上相邻两亮条纹间距将变小 B. 若想增加从目镜中观察到的条纹个数，可将屏向远离双缝的方向移动 C. 单色光B的相邻亮条纹间距小于单色光A的相邻亮条纹间距 D. 单色光B的波长大于单色光A的波长 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据公式条纹间距公式有 可知，若增加双缝的间距，则屏上相邻两亮条纹间距将变小，故A正确； B．结合上述可知，若将屏向远离双缝的方向移动，即增大双缝到屏的间距，相邻亮条纹间距增大，则目镜中观察到的条纹个数减少，故B错误； CD．屏中间O出现的上亮条纹，若用单色光A照射双缝时，发现P点正好是从屏中间O算起的第四条暗条纹，可知，P点到屏中间O的间距 用单色光B照射双缝时，发现P点正好是从屏中间O算起的第三条亮条纹，则有 可知 由于 ， 则有 故C错误，D正确。 故选AD。 9. 如图所示，一定质量的理想气体从状态a出发，经过等容过程到达状态b，再经过等温过程到达状态c，直线ac过原点。则下列说法正确的是（ ） A. 气体在状态c的压强等于在状态a的压强 B. 在的过程中，气体从外界吸收的热量小于气体对外界做的功 C. 在的过程中，气体在单位时间内撞击单位面积容器壁的平均次数增加 D. 在的过程中气体对外做功，故内能减少 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由可知图像的斜率越大，压强越小，因为c的斜率与a的斜率相等，所以气体在状态c的压强等于在状态a的压强，故A正确； B．根据热力学第一定律 在的过程中，体积不变，温度升高，所以 ， 即 所以在的过程中，气体从外界吸收的热量大于气体对外界做的功，故B错误； C．由查理定律 可得在的过程中温度升高，压强增大，故气体在单位时间内撞击单位面积容器壁的平均次数增加，故C正确； D．由玻意耳定律 在的过程中，体积增大，气体对外做功，但温度不变，故内能不变，故D错误。 故选AC。 10. 一种带有闪烁灯的自行车后轮结构如图所示，车轮与轮轴之间均匀地连接4根金属条，每根金属条中间都串接一个小灯，每个小灯阻值恒为，金属条与车轮金属边框构成闭合回路，车轮半径；，轮轴半径可以忽略。车架上固定一个强磁铁，可形成圆心角的扇形匀强磁场区域，磁感应强度，方向如图所示，若自行车正常前进时，后轮顺时针转动的角速度恒为，不计其他电阻和车轮厚度，以下说法正确的是（  ） A. 金属条ab进入磁场时，金属条上电流的方向从b流向a B. 金属条ab进入磁场时，ab间的电压大小为1.2V C. 自行车后轮正常转动一周，金属条ab从进入磁场到离开磁场区域的过程中，流过金属条ab的电荷量为 D. 自行车后轮正常转动一周的过程中，4个小灯消耗的总电能为 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．当金属条ab进入磁场时，金属条ab相当于电源，由右手定则可知，电流从b流向a，故a端电势高于b端电势，故A正确； B．等效电路图如图 ab间的电压大小 故B错误； C．金属条ab从进入磁场到离开磁场区域的过程中，流过金属条ab的电荷量为 故C正确； D．车轮运动一周过程中每根金属条充当电源的时间为 电流做功 则自行车后轮正常转动一周的过程中，4个小灯消耗的总电能为 故D正确。 故选ACD。 第II卷 三．实验探究题（本题共2小题，11题6分，12题10分，共16分） 11. 重庆育才中学校高二学生小创同学用气体压强传感器探究气体等温变化的规律，其操作步骤如下： ①如图甲所示，在注射器内用活塞封闭一定质量的气体，将注射器、压强传感器、数据采集器和计算机逐一连接起来； ②移动活塞至某一位置，记录此时注射器内封闭气体的体积和由计算机显示的气体压强值； ③重复上述步骤②，多次测量并记录； ④根据记录的数据，作出相应图像，分析得出结论。 （1）为了控制实验中温度不变，该同学在操作时应注意________（选填选项前的字母）。 A. 实验过程中缓慢移动活塞的位置 B. 保证封闭气体的注射器密封良好 C. 实验过程中不用手握住注射器有气体部位 （2）为了探究气体在不同温度时发生等温变化是否遵循相同的规律，该同学进行了两次实验，得到的图象如图乙所示，由图可知两次实验气体的温度大小关系为________（选填“<”“=”或“>”） （3）为了更进一步确定一定质量的气体，温度一定时，压强和体积的关系，小创同学用计算机拟合了如图丙所示图线，其纵坐标表示封闭气体的压强，则横坐标表示的物理量是封闭气体的________ 【答案】（1）AC （2）> （3）体积的倒数 【解析】 【小问1详解】 A．实验过程中缓慢移动活塞的位置，是为了控制实验中温度不变，A正确； B．保证封闭气体的注射器密封良好，是为了保证实验中气体质量不变，B错误； C．实验过程中不用手握住注射器有气体的部位，是为了控制实验中温度不变，C正确。 故选AC。 【小问2详解】 图像的中的等温线是双曲线的一支，离坐标原点越远，温度越高，故。 【小问3详解】 由 可得 故图像是过原点的一次函数。则横坐标表示的物理量是封闭气体的体积的倒数。 12. 重庆育才中学校高二学生小造同学在学习了电压表、电流表的改装后，决定自制电子秤，其设计原理图如图所示。托盘与金属弹簧相连，托盘与弹簧的质量均不计，滑动变阻器R的滑动端与弹簧上端连接。变阻器总电阻为R，总长度为l，电源电动势为E，内阻为r，限流电阻阻值为，重力加速度为g，弹簧劲度系数为k，不计弹簧电阻、一切摩擦和其他阻力，电压表视为理想电压表。 （1）当托盘中没有放钩码时，滑片恰好指在变阻器的最上端，此时电压表示数为________（选填“0”“半偏”或“满偏”） （2）该同学在托盘上逐渐增加质量的过程中，电压表示数将逐渐________（选填“变小”“不变”或“变大”） （3）该同学在托盘中放一定质量的钩码时，滑片恰好指在变阻器的最下端，此时电压表的示数为________（用题中所给字母r、R、E、表示） （4）该同学用电压表的示数指示物体的质量，则该电子秤能够称量的物体质量的范围为________（用题中所给字母k、l、g表示） （5）在该同学将电压表的刻度值改为质量的刻度值前，请你帮助他判断：当电压表指针偏角变化相同的角度时，对应的质量变化量将________（选填“越来越小”“相同”或“越来越大”） 【答案】（1）0 （2）变大 （3） （4） （5）越来越大 【解析】 【小问1详解】 当托盘中没有放钩码时，滑片恰好指在变阻器的最上端，此时变阻器被短路，则此时电压表示数为0； 【小问2详解】 该同学在托盘上逐渐增加质量的过程中，滑片向下滑动，变阻器接入电路中的电阻变大，根据闭合电路的欧姆定律 则电压表的示数为 可得电路中的电流变小，电压表示数将逐渐变大； 【小问3详解】 该同学在托盘中放一定质量的钩码时，滑片恰好指在变阻器的最下端，此时电压表的示数为 【小问4详解】 对钩码受力分析，由平衡条件 可得 可得该电子秤能够称量的物体质量的范围为 【小问5详解】 当弹簧的形变量为x时 根据 代入整理可得函数类型 图像可通过反比例函数向左、向上平移得到，如图所示在第一象限，且过坐标原点。 相同的，具有相同的，根据图像可知，随着U的增加，相同的，越来越大。 四、计算题（本题共3小题，共41分．13题10分，14题13分，15题18分） 13. 某报警装置的原理如图所示。在竖直放置的圆柱形容器内用横截面积、质量的活塞密封一定质量的理想气体。开始时气体处于温度、活塞与容器底的距离的状态A。环境温度升高时容器内气体被加热，活塞缓慢上升恰好到达容器内的卡口处，此时气体达到状态B刚要触动报警器开始报警。从状态A到状态B的过程中，气体内能增加了13.95J，大气压强，忽略活塞与器壁间的摩擦，重力加速度g取，求： （1）封闭气体在状态A时的压强； （2）刚要触动报警器时的温度； （3）气体由状态A到状态B过程中，从外界吸收的热量Q。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）气体在状态A时，有 解得 （2）气体由状态A到状态B过程中，气体的压强不变，由盖吕萨克定律有 解得 （3）气体从状态A到状态B的过程中，气体对外做的功为 由热力学第一定律有 解得 14. 某轨道检测车由一节普通车厢改装而成，其进站时的电磁制动可简化成如图模型：在站台轨道下方埋一励磁线圈，通电后形成竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B，在车身下方固定着由粗细均匀导线制成的长为2L，宽为L的单匝矩形线框abcd（L小于匀强磁场的宽度）。已知检测车的总质量为m（含线框），线框总电阻为R，检测车所受铁轨及空气阻力的合力大小恒为f，站台轨道上匀强磁场区域足够长，线框ab边进入磁场瞬间的速度为，cd边进入磁场时检测车恰好停止，忽略车身在磁场中的电磁感应现象。求： （1）当ab边进入磁场瞬间，检测车的加速度大小； （2）当检测车速度减为时，cd两端的电压； （3）从ab边进入磁场到检测车停止，ab边产生的焦耳热Q。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）车头进入磁场时线框边切割磁感线，由法拉第电磁感应定律有 由闭合电路欧姆定律可得线框中的电流为 解得 线框所受的安培力为 由牛顿第二定律可有 解得车头刚进入磁场瞬间列车的加速度的大小 （2）当检测车速度减时，可得 cd两端的电压为 （3）列车从进站到停下，线圈产生的焦耳热为Q，由能量守恒有 ab边产生的焦耳热 解得 15. 如图所示，以坐标原点O为圆心、半径为R的圆形区域内存在方向垂直xOy平面向外的匀强磁场，磁场左侧有一垂直于x轴放置的荧光屏，相距为d的足够大金属薄板K、A垂直于y轴正对放置，K板中央有一小孔P，K板与磁场边界相切于P点，K、A两板间加有恒定电压，K板电势高于A板电势，紧挨A板内侧有一长为3d的平行于x轴的线状电子源（其电荷不影响K、A两板间的匀强电场分布），电子源中点正对P孔。电子源可以沿xOy平面向各个方向发射速率均为的电子，沿y轴正方向进入磁场的电子，经磁场偏转后垂直打在荧光屏上。已知电子的质量为m，电荷量为e，磁场磁感应强度，不计电子重力及它们间的相互作用力。 求： （1）沿y轴正方向进入磁场的电子穿过小孔P时的速度大小； （2）沿y轴正方向进入磁场的电子在电场与磁场中运动的总时间； （3）所有到达荧光屏的电子中在电场与磁场中运动的最长总时间。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）由于电子垂直打在荧光屏上，故电子在磁场中匀速圆周运动的轨道半径为 又因为洛伦兹力为其做圆周运动提供向心力，故有 解得 （2）由运动学规律可知，电子在电场中运动的加速度 所以电子在电场中运动的时间 电子在磁场中圆周运动的周期 电子在磁场中运动的时间 所以，沿y轴正方向进入磁场的电子在电场与磁场中运动的总时间 （3）要使所有到达荧光屏上的电子在电场和磁场中运动时间最长，只需使电子在磁场中运动的时间最长即可，根据磁发散原理，进入磁场的所有电子都平行x轴击中荧光屏，能从P进入磁场的电子速度方向与OP的最大夹角为，运动轨迹如图所示时，电子在磁场中运动的时间最长 由几何知识可知 故其圆弧所对的圆心角 故电子在磁场中运动的最长时间 而电子在磁场中的运动周期 解得 电子在电场中沿x轴方向匀速直线运动，则沿x轴方向的初速度大小为 即电子沿x轴方向发射，y轴方向的分速度为 电子在电场中运动时间为 电子在x轴方向运动的位移为 所以结果成立。故电子在电场和磁场中运动的最长时间 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 重庆市育才中学校高2025届高二下半期考试 物理试题 （满分100分，考试时间75分钟） 第I卷 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一项符合要求） 1. “中国天眼”位于贵州的大山深处，是500m口径球面射电望远镜（FAST）。它通过接收来自宇宙深处的电磁波探索宇宙。下列关于电磁波的说法正确的是（ ） A. 电磁波谱：射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、无线电波波长依次减小 B. 不同频率的电磁波在真空中的传播速度相同 C. 波长很小的电磁波不能发生干涉、衍射现象 D. 机械波、电磁波的传播都不需要介质 2. 如图甲所示，弹簧振子以点O为平衡位置，在M、N两点之间做简谐运动，振子位移随时间的变化如图乙所示，下列判断正确的是（ ） A. 弹簧振子振幅为24cm B. 弹簧振子的周期为1.6s C. 时，弹簧振子的速度为0 D. 时，弹簧振子正向平衡位置O方向运动 3. 如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为，原线圈的两端a、b接正弦式交流电源，电压表V的示数为220V，负载电阻，电流表的示数为2A。则下列说法中正确的是（ ） A. 电阻R两端的电压为11V B. 原、副线圈的匝数比为10:1 C. 电流表的示数为0.4A D. 变压器的输入功率为44W 4. 市面上的智能手机大多有“双MIC降噪技术”，在通话时，辅助麦克风收集背景音，与主麦克风音质信号相减来降低背景噪音。图甲是原理简化图，图乙是理想状态下的降噪过程，实线表示环境噪声声波，虚线表示降噪系统产生的等幅降噪声波，则下列说法正确的是（　　） A. 降噪过程应用的是声波的衍射原理 B. 理想状态下，降噪声波与环境噪声声波的传播速度大小相等 C. 理想状态下，降噪声波与环境噪声声波的频率不相等 D. P点处的质点经过一个周期向外迁移的距离为一个波长 5. 北京时间2024年4月10日上午，深圳、珠海等多地出现日晕（如图甲所示）。日晕是当日光通过卷层云中的冰晶时，发生折射或反射形成的。图乙所示为一束太阳光射到正六角形冰晶时的光路图，a、b为其折射出的光线中的两种单色光。下列说法正确的是（ ） A. 在同一冰晶中，a光的折射率大于b光的折射率 B. 在同一冰晶中，a光的波速小于b光的波速 C. b光比a光更容易发生衍射现象 D. 若图乙中光线进入正六角形冰晶时入射角为，进入后a光的折射角为，则正六角形冰晶对a光的折射率为 6. 图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在磁感应强度为的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的固定轴匀速转动。已知线圈的匝数匝，总电阻，所围成矩形的面积，线圈的两端经集流环和电刷与电阻连接，图乙是矩形线圈产生的电动势随时间t变化的图象。则下列说法正确的是（ ） A. 该交流电方向每秒变化50次 B. 电压表的读数为90V C. 内流过电阻R的电荷量为 D. 电阻R上的电功率 7. 一部华为Mate系列手机大约有1600多个元器件组成，其中半导体器件占到了很大一部分。霍尔元件就是利用霍尔效应制成的半导体磁电转换器件，如图是很小的矩形半导体薄片，M、N之间的距离为a，薄片的厚度为b，在E、F间通入恒定电流I，同时外加与薄片垂直的磁场B，加磁场后M、N间的霍尔电压为。已知半导体薄片中的载流子为正电荷，每个毂流子电荷量为q，单位体积内载流子个数为n，电流与磁场的方向如图所示。下列说法正确的是（　　） A. N板电势低于M板电势 B. MN间电势差 C. 每个载流子受到的洛伦兹力大小为 D. 将磁场方向变为与薄片的上、下表面平行，变大 二．多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15分．每小题有两个或者两个以上选项符合题目要求，全部选对得5分，选不全得3分，有错选得0分） 8. 如图所示为单色光照射双缝时的干涉现象，屏幕上有一点P，若用单色光A照射双缝时，发现P点正好是从屏中间O算起的第四条暗条纹，换用单色光B照射双缝时，发现P点正好是从屏中间O算起的第三条亮条纹，则下列说法正确的是（　　） A. 若增加双缝的间距，则屏上相邻两亮条纹间距将变小 B. 若想增加从目镜中观察到条纹个数，可将屏向远离双缝的方向移动 C. 单色光B的相邻亮条纹间距小于单色光A的相邻亮条纹间距 D. 单色光B的波长大于单色光A的波长 9. 如图所示，一定质量的理想气体从状态a出发，经过等容过程到达状态b，再经过等温过程到达状态c，直线ac过原点。则下列说法正确的是（ ） A. 气体在状态c的压强等于在状态a的压强 B. 在的过程中，气体从外界吸收的热量小于气体对外界做的功 C. 在的过程中，气体在单位时间内撞击单位面积容器壁的平均次数增加 D. 在的过程中气体对外做功，故内能减少 10. 一种带有闪烁灯的自行车后轮结构如图所示，车轮与轮轴之间均匀地连接4根金属条，每根金属条中间都串接一个小灯，每个小灯阻值恒为，金属条与车轮金属边框构成闭合回路，车轮半径；，轮轴半径可以忽略。车架上固定一个强磁铁，可形成圆心角的扇形匀强磁场区域，磁感应强度，方向如图所示，若自行车正常前进时，后轮顺时针转动的角速度恒为，不计其他电阻和车轮厚度，以下说法正确的是（  ） A. 金属条ab进入磁场时，金属条上电流的方向从b流向a B. 金属条ab进入磁场时，ab间的电压大小为1.2V C. 自行车后轮正常转动一周，金属条ab从进入磁场到离开磁场区域的过程中，流过金属条ab的电荷量为 D. 自行车后轮正常转动一周过程中，4个小灯消耗的总电能为 第II卷 三．实验探究题（本题共2小题，11题6分，12题10分，共16分） 11. 重庆育才中学校高二学生小创同学用气体压强传感器探究气体等温变化的规律，其操作步骤如下： ①如图甲所示，在注射器内用活塞封闭一定质量的气体，将注射器、压强传感器、数据采集器和计算机逐一连接起来； ②移动活塞至某一位置，记录此时注射器内封闭气体的体积和由计算机显示的气体压强值； ③重复上述步骤②，多次测量并记录； ④根据记录的数据，作出相应图像，分析得出结论。 （1）为了控制实验中温度不变，该同学在操作时应注意________（选填选项前的字母）。 A. 实验过程中缓慢移动活塞的位置 B. 保证封闭气体的注射器密封良好 C. 实验过程中不用手握住注射器有气体的部位 （2）为了探究气体在不同温度时发生等温变化是否遵循相同的规律，该同学进行了两次实验，得到的图象如图乙所示，由图可知两次实验气体的温度大小关系为________（选填“<”“=”或“>”） （3）为了更进一步确定一定质量的气体，温度一定时，压强和体积的关系，小创同学用计算机拟合了如图丙所示图线，其纵坐标表示封闭气体的压强，则横坐标表示的物理量是封闭气体的________ 12. 重庆育才中学校高二学生小造同学在学习了电压表、电流表的改装后，决定自制电子秤，其设计原理图如图所示。托盘与金属弹簧相连，托盘与弹簧的质量均不计，滑动变阻器R的滑动端与弹簧上端连接。变阻器总电阻为R，总长度为l，电源电动势为E，内阻为r，限流电阻阻值为，重力加速度为g，弹簧劲度系数为k，不计弹簧电阻、一切摩擦和其他阻力，电压表视为理想电压表。 （1）当托盘中没有放钩码时，滑片恰好指在变阻器的最上端，此时电压表示数为________（选填“0”“半偏”或“满偏”） （2）该同学在托盘上逐渐增加质量的过程中，电压表示数将逐渐________（选填“变小”“不变”或“变大”） （3）该同学在托盘中放一定质量的钩码时，滑片恰好指在变阻器的最下端，此时电压表的示数为________（用题中所给字母r、R、E、表示） （4）该同学用电压表的示数指示物体的质量，则该电子秤能够称量的物体质量的范围为________（用题中所给字母k、l、g表示） （5）在该同学将电压表的刻度值改为质量的刻度值前，请你帮助他判断：当电压表指针偏角变化相同的角度时，对应的质量变化量将________（选填“越来越小”“相同”或“越来越大”） 四、计算题（本题共3小题，共41分．13题10分，14题13分，15题18分） 13. 某报警装置的原理如图所示。在竖直放置的圆柱形容器内用横截面积、质量的活塞密封一定质量的理想气体。开始时气体处于温度、活塞与容器底的距离的状态A。环境温度升高时容器内气体被加热，活塞缓慢上升恰好到达容器内的卡口处，此时气体达到状态B刚要触动报警器开始报警。从状态A到状态B的过程中，气体内能增加了13.95J，大气压强，忽略活塞与器壁间的摩擦，重力加速度g取，求： （1）封闭气体在状态A时压强； （2）刚要触动报警器时的温度； （3）气体由状态A到状态B过程中，从外界吸收的热量Q。 14. 某轨道检测车由一节普通车厢改装而成，其进站时的电磁制动可简化成如图模型：在站台轨道下方埋一励磁线圈，通电后形成竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B，在车身下方固定着由粗细均匀导线制成的长为2L，宽为L的单匝矩形线框abcd（L小于匀强磁场的宽度）。已知检测车的总质量为m（含线框），线框总电阻为R，检测车所受铁轨及空气阻力的合力大小恒为f，站台轨道上匀强磁场区域足够长，线框ab边进入磁场瞬间的速度为，cd边进入磁场时检测车恰好停止，忽略车身在磁场中的电磁感应现象。求： （1）当ab边进入磁场瞬间，检测车的加速度大小； （2）当检测车速度减为时，cd两端的电压； （3）从ab边进入磁场到检测车停止，ab边产生的焦耳热Q。 15. 如图所示，以坐标原点O为圆心、半径为R的圆形区域内存在方向垂直xOy平面向外的匀强磁场，磁场左侧有一垂直于x轴放置的荧光屏，相距为d的足够大金属薄板K、A垂直于y轴正对放置，K板中央有一小孔P，K板与磁场边界相切于P点，K、A两板间加有恒定电压，K板电势高于A板电势，紧挨A板内侧有一长为3d的平行于x轴的线状电子源（其电荷不影响K、A两板间的匀强电场分布），电子源中点正对P孔。电子源可以沿xOy平面向各个方向发射速率均为的电子，沿y轴正方向进入磁场的电子，经磁场偏转后垂直打在荧光屏上。已知电子的质量为m，电荷量为e，磁场磁感应强度，不计电子重力及它们间的相互作用力。 求： （1）沿y轴正方向进入磁场的电子穿过小孔P时的速度大小； （2）沿y轴正方向进入磁场的电子在电场与磁场中运动的总时间； （3）所有到达荧光屏的电子中在电场与磁场中运动的最长总时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$