精品解析：山东省济宁市名校2023-2024学年高二下学期期中考试物理试题

山东省济宁市2023-2024学年度名校联考 高二期中考试物理试题 注意事项： 1.答第Ⅰ卷前，考生务必将自己的姓名、考试科目、试卷类型用2B铅笔涂写在答题卡上． 2.每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应的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。不能答在试题卷上。 3.考试结束后，将第Ⅱ卷答题纸和答题卡一并收回。 一、选择题 (本题共12小题，共40分。每小题给出的四个选项中，第1-8题只有一项符合题目要求，选对得3分；第9-12题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的或不答的得0分。) 1. 2023年 10月 26 日 11时 14分，长征二号F遥十七运载火箭托举着神舟十七号载人飞船，在酒泉卫星发射中心点火升空，送汤洪波、唐胜杰、江新林 3名航天员奔赴“天宫”。如图所示，神十六、神十七两个乘组“太空会师”，航天员能与地面工作人员保持实时联络，直播画面通过电磁波传送到地面。下列关于电磁波说法正确的是（　　） A. 电磁波传播过程中，电场和磁场不是独立存在的 B. 电磁波在不同介质中的传播速度大小都相同 C. 电磁波不能发生衍射现象 D. 太空中航天员讲话时画面与声音同步，说明电磁波与声波具有相同的传播速度 2. 如图所示，A为水平放置的胶木圆盘，在其侧面均匀分布着负电荷，在A的正上方用绝缘丝线悬挂一个金属圆环B，使B的环面水平且轴线与胶木圆盘A的轴线重合，现使胶木圆盘A由静止开始绕其轴线按箭头所示方向加速转动，则（　　） A. 环B内有顺时针方向电流（俯视），丝线受到的拉力增大 B. 环B内有顺时针方向电流（俯视），丝线受到的拉力减小 C. 环B内有逆时针方向电流（俯视），丝线受到的拉力增大 D. 环B内有逆时针方向电流（俯视），丝线受到的拉力减小 3. 在如图所示的电路中，将开关S掷于b给电容器充电，稳定后将S掷于a，线圈与电容器构成的回路产生电磁振荡。若电磁振荡的周期为T，从S掷于a时开始计时，则（ ） A. 时，a点的电势低于d点的电势 B. 在到时间段内，线图中的电流在逐渐增加 C. 时，电路中的电流方向从a经线圈流向d D. 在到时间段内，电场能正在转化为磁场能 4. 开口向上，导热性能良好的汽缸，用活塞封闭了一定质量的理想气体，如图所示。汽缸与活塞间的摩擦忽略不计。现缓缓向活塞上倒上细沙，则下列关于密封气体的图像中可能正确的是（ ） A. B. C. D. 5. 如图所示，整个空间存在一水平向右的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场，光滑绝缘斜面固定在水平面上。一带正电滑块从斜面顶端由静止下滑，下滑过程中始终没有离开斜面，下滑过程中滑块的位移x、受到的洛伦兹力力、加速度a与机械能等物理量的大小随时间变化的图线可能正确的是（　　） A. B. C. D. 6. 以表示水的摩尔质量，表示标准状态下水蒸气的摩尔体积，为标准状态下水蒸气的密度，为阿伏加德罗常数，m、V分别表示单个水分子的质量和体积，下面四个关系式正确的是（　　） A. B. C. D. 7. 一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻、和的阻值分别为4Ω、2Ω和2Ω，A为理想交流电流表，U为正弦交流电压源，输出电压的有效值恒定。该变压器原、副线圈匝数之比为，当开关闭合时，电流表的示数为I；当S断开时，电流表的示数为（  ） A. B. C. D. 2I 8. 在如图所示的坐标系中，第一象限内存在与y轴平行的匀强电场，电场强度大小为E；第二象限内存在垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场。P、Q两点在x轴上，一带电粒子（不计重力）从P点以垂直于x轴的速度向上射入第二象限，经磁场偏转后，粒子垂直于y轴进入第一象限，恰好经过x轴上的Q点，Q点到原点的距离是P点到原点距离的2倍。则（ ） A. 第一象限内的电场方向竖直向下 B. 粒子在P、Q两点的速度大小之比为 C. 粒子在磁场中与在电场中运动的时间之比为 D. 电场强度和磁感应强度的大小之比为 9. 如图甲、乙所示，分别表示两分子间的作用力、分子势能与两分子间距离的关系。分子a固定在坐标原点O处，分子b从处以某一速度向分子a运动（运动过程中仅考虑分子间作用力），假定两个分子的距离为无穷远时它们的分子势能为0，则（　　） A. 图甲中分子间距从到，分子间的引力增大，斥力减小 B. 分子b运动至和位置时动能可能相等 C. 图乙中一定大于图甲中 D. 若图甲中阴影面积，则两分子间最小距离小于 10. 如图甲所示的电路，已知电阻，和并联的D是理想二极管（正向电阻可视为零，反向电阻为无穷大），在A、B之间加一个如图乙所示的交变电压（电压为正值时，）由此可知（ ） A. 在A、B之间所加交变电压的周期为 B. 时两端的电压为 C. 加在上电压的有效值为 D. 加在上电压的有效值为 11. 如图所示，一“V”字形金属框架固定在匀强磁场中，磁场与框架平垂直，金属棒与框架接触良好，框架面导体和金属棒电阻率相同，截面积相等，现让金属棒从B点开始沿“V”字形角平分线方向做匀速直线运动，那么金属棒脱离框架前，电路中感应电动势E、感应电流I、流过回路横截面的电荷量为q以及金属棒受到的安培力的瞬时功率为P随时间变化的图像正确的是（　　） A. B. C. D. 12. 近年来国产动画的技术不断提升，尤其是以科幻为主题的《熊出没之逆转时空》电影备受人们追捧。其中“我们总是活在别人定义的成功里，却忘了自己内心真正想要的是什么”更成为全片的，直击人心的金句。如左图所示为光头强被科学怪人篡改记忆时的画面，如右图所示为篡改记忆所用的装置模式图，一“篡改记忆粒子”（比荷为）从出发经过电场加速获得一定初速度进入速度选择器，进入匀强磁场偏转180°后进入光头强大脑进行篡改。不计“篡改记忆粒子”重力，下列说法错误的是（　　） A. 各个“篡改记忆粒子”进入匀强磁场偏转时间相同 B. 速度选择器允许通过的粒子速度为 C. 偏转半径为 D. 比荷越小偏转半径越大 二、实验题（共 14分，根据题目的要求在答题纸上相应的位置填写各题的答案。) 13. 在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器如图1所示。 （1）理想变压器原、副线圈电压应与其匝数成正比，实验中原线圈与副线圈的电压之比为________（选填“大于”、“小于”或“等于”）原线圈与副线圈的匝数之比。 （2）实验中原、副线圈的电压之比与它们的匝数之比有微小差别。原因可能为___________（填字母代号） A．原、副线圈上通过的电流发热 B．铁芯在交变磁场作用下发热 C．变压器铁芯漏磁 D．原线圈输入电压发生变化 （3）组装变压器时，李辉同学没有将铁芯闭合，如图2所示，原线圈接交流8.0V的学生电源，原副线圈的匝数比为8：1，副线圈两端接交流电压表，则交流电压表的实际读数可能是___________。（填字母代号） A．0V B．0.7V C．1.0V D．64.0V 14. 刘同学在进行“用油膜法估测分子的大小”的实验。 （1）该同学先取1.0mL的油酸注入2000mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到2000mL的刻度为止，摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸酒精溶液。然后用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，滴了25滴时量筒恰好达到1.0mL。则一滴溶液中含有纯油酸的体积为__________m3。 （2）接着该同学在边长约为50cm的浅水盘内注入约2cm深的水，将细石膏粉均匀地撒在水面上，再用滴管吸取油酸酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴油酸酒精溶液，待水面上的油酸膜尽可能铺开且稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上绘出油酸膜的形状。 （3）将画有油酸膜形状的玻璃板放在边长为1.0cm的方格纸上，算出完整的方格有126个，大于半格的有21个，小于半格的有19个。则计算油酸分子直径时油膜的面积为__________cm2，油酸分子的直径约为_________m（结果保留两位有效数字）。 （4）该同学分析实验时查阅资料，发现自己所测的数据偏大，关于出现这种结果的原因，下列说法可能正确的是__________。 A. 油酸未完全散开 B. 油酸溶液的浓度低于实际值 C. 在向量筒中滴入1.0mL油酸酒精溶液时，滴数少计了 D. 计算油膜面积时，将所有不足一格的方格计为一格 三．计算题（本题4小题，共46分．解答时在答题纸上相应位置应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值运算的，答案中必须明确写出数值和单位．） 15. 如图单匝闭合矩形线框电阻为R，在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动，穿过线框的磁通量与时间的关系图像如右图所示。求： （1）线框的感应电动势有效值为多少？ （2）线框转一周外力所做的功为多少？ （3）从到过程中线框的平均感应电动势为多少？ 16. 如图所示，一足够长、两侧粗细均匀的U型管竖直放置。管内盛有水银，右端开口，左端封闭一定质量的理想气体，封闭气体的长度，右管水银液面比左管水银液面高。大气压强。 （1）求左管内封闭气体的压强； （2）现从右管口逐渐取出水银，直到右管中水银液面下降25cm为止，求此时左管内封闭气体的压强。设整个过程温度不变。 17. 有一种“双聚焦分析器”质谱仪，工作原理如图所示，电场分析器中有指向圆心O的辐射状电场，磁场分析器中有垂直于纸面向外的匀强磁场（图中未画出）。离子源发出的初速度均为零的氕核和氘核经加速电压U加速后，均沿圆弧MN运动（圆弧MN为电场分析器的中心线），再垂直进入四分之一圆形磁场区域，后从磁场下边界射出。已知氕核在磁场区域运动t时间后恰好垂直于磁场下边界从Q点射出，MO＝R，，氕核的电荷量为e，忽略离子间的相互作用。求： （1）电场分析器中心线上电场强度的大小； （2）氘核在磁场区域的运动半径； （3）氘核的质量。 18. 如图所示，足够长的固定粗糙绝缘斜面，倾角为，平行于斜面底边的边界PQ 下侧有垂直斜面向下的匀强磁场，磁感应强度为。一质量为 的U型金属框静置于斜面上，其中 MN边长，处在磁场中与斜面底边平行，框架与斜面间的动摩擦因数为 框架电阻不计且足够长。质量 电阻的金属棒ab横放在U形金属框架上从静止释放，释放位置与边界 PQ 上方距离为d=0.75m。已知金属棒在框架上无摩擦地运动，且始终与框架接触良好，设框架与斜面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取，（，）求： （1）金属棒ab刚进入磁场时，框架MN边受到的安培力； （2）金属棒ab刚进入磁场时，框架的加速度大小a； （3）金属棒 ab进入磁场最终达到稳定运动时，金属棒重力的功率P。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 山东省济宁市2023-2024学年度名校联考 高二期中考试物理试题 注意事项： 1.答第Ⅰ卷前，考生务必将自己的姓名、考试科目、试卷类型用2B铅笔涂写在答题卡上． 2.每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应的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。不能答在试题卷上。 3.考试结束后，将第Ⅱ卷答题纸和答题卡一并收回。 一、选择题 (本题共12小题，共40分。每小题给出的四个选项中，第1-8题只有一项符合题目要求，选对得3分；第9-12题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的或不答的得0分。) 1. 2023年 10月 26 日 11时 14分，长征二号F遥十七运载火箭托举着神舟十七号载人飞船，在酒泉卫星发射中心点火升空，送汤洪波、唐胜杰、江新林 3名航天员奔赴“天宫”。如图所示，神十六、神十七两个乘组“太空会师”，航天员能与地面工作人员保持实时联络，直播画面通过电磁波传送到地面。下列关于电磁波说法正确的是（　　） A. 电磁波传播过程中，电场和磁场不是独立存在的 B. 电磁波在不同介质中的传播速度大小都相同 C. 电磁波不能发生衍射现象 D. 太空中航天员讲话时画面与声音同步，说明电磁波与声波具有相同的传播速度 【答案】A 【解析】 【详解】A．电磁波传播过程中，电场和磁场是相互关联，相互联系的，不是独立存在的，故A正确； B．电磁波在真空中传播速度相同，在不同的介质中传播速度不同，故B错误； C．电磁波具有波的特性，可以发生衍射现象，故C错误； D．太空中航天员讲话时画面与声音都是通过电磁波传播到地面的，所以画面和声音同步，但不能说明电磁波与声波具有相同的传播速度，故D错误。 故选A。 2. 如图所示，A为水平放置的胶木圆盘，在其侧面均匀分布着负电荷，在A的正上方用绝缘丝线悬挂一个金属圆环B，使B的环面水平且轴线与胶木圆盘A的轴线重合，现使胶木圆盘A由静止开始绕其轴线按箭头所示方向加速转动，则（　　） A. 环B内有顺时针方向电流（俯视），丝线受到的拉力增大 B. 环B内有顺时针方向电流（俯视），丝线受到的拉力减小 C. 环B内有逆时针方向电流（俯视），丝线受到的拉力增大 D. 环B内有逆时针方向电流（俯视），丝线受到的拉力减小 【答案】D 【解析】 【详解】胶木盘A由静止开始绕其轴线OO′按箭头所示方向加速转动，形成环形电流，环形电流的大小增大，根据右手螺旋定则知，通过B线圈的磁通量向下，且增大，根据楞次定律可知环B内有逆时针方向电流（俯视）；根据楞次定律的另一种表述，引起的机械效果阻碍磁通量的增大，知金属环的面积有缩小的趋势，且有向上的运动趋势，所以丝线的拉力减小。 故选D。 3. 在如图所示的电路中，将开关S掷于b给电容器充电，稳定后将S掷于a，线圈与电容器构成的回路产生电磁振荡。若电磁振荡的周期为T，从S掷于a时开始计时，则（ ） A. 时，a点的电势低于d点的电势 B. 在到时间段内，线图中的电流在逐渐增加 C. 时，电路中的电流方向从a经线圈流向d D. 在到时间段内，电场能正在转化为磁场能 【答案】D 【解析】 【详解】A． 时，电容器放电完成，电荷量为零，两板电势差为零，a点的电势等于d点的电势，A错误； B．在到时间段内，此过程磁场能转化为电场能，线圈中的电流逐渐减少，B错误； C．时，电容器反向充电结束，线圈电流为0，C错误； D．在到时间段内，电容器反向放电，电场能转化为磁场能，D正确。 故选D。 4. 开口向上，导热性能良好的汽缸，用活塞封闭了一定质量的理想气体，如图所示。汽缸与活塞间的摩擦忽略不计。现缓缓向活塞上倒上细沙，则下列关于密封气体的图像中可能正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】由于汽缸导热性能良好，由于热交换，汽缸内的气体温度不变，缓缓向活塞上倒上细沙，气体体积减小，压强增大，由玻意耳定律得知，气体体积与压强成反比，ABC错误，D正确。 故选D。 5. 如图所示，整个空间存在一水平向右的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场，光滑绝缘斜面固定在水平面上。一带正电滑块从斜面顶端由静止下滑，下滑过程中始终没有离开斜面，下滑过程中滑块的位移x、受到的洛伦兹力力、加速度a与机械能等物理量的大小随时间变化的图线可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】AC．滑块下滑过程中始终没有离开斜面，滑块沿斜面受到的重力分力和电场力分力均保持不变，滑块做匀加速直线运动，则图像为一条与横轴平行的直线；根据图像的斜率表示速度，可知图像的斜率逐渐增大，故AC错误； B．由于滑块由静止做匀加速直线运动，则有 可知图像为过原点的倾斜直线，故B正确； D．除重力做功外，还有电场力做功，则滑块的机械能不守恒，故D错误。 故选B。 6. 以表示水的摩尔质量，表示标准状态下水蒸气的摩尔体积，为标准状态下水蒸气的密度，为阿伏加德罗常数，m、V分别表示单个水分子的质量和体积，下面四个关系式正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】AB．由于 则 变形得 故A正确，B错误； CD．由于分子之间有空隙，所以 即 水蒸气的密度为 故CD错误。 故选A。 7. 一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻、和的阻值分别为4Ω、2Ω和2Ω，A为理想交流电流表，U为正弦交流电压源，输出电压的有效值恒定。该变压器原、副线圈匝数之比为，当开关闭合时，电流表的示数为I；当S断开时，电流表的示数为（  ） A. B. C. D. 2I 【答案】B 【解析】 【详解】开关闭合时原线圈电流 原线圈电压 根据变流比副线圈电流 根据变压比，副线圈电压 根据串并联关系 整理可得 当S断开时，原线圈电压 根据变压比，副线圈电压 副线圈电流 解得 故选B。 8. 在如图所示的坐标系中，第一象限内存在与y轴平行的匀强电场，电场强度大小为E；第二象限内存在垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场。P、Q两点在x轴上，一带电粒子（不计重力）从P点以垂直于x轴的速度向上射入第二象限，经磁场偏转后，粒子垂直于y轴进入第一象限，恰好经过x轴上的Q点，Q点到原点的距离是P点到原点距离的2倍。则（ ） A. 第一象限内的电场方向竖直向下 B. 粒子在P、Q两点的速度大小之比为 C. 粒子在磁场中与在电场中运动的时间之比为 D. 电场强度和磁感应强度的大小之比为 【答案】B 【解析】 【详解】A．带电粒子在磁场中向右偏转，根据左手定则可知粒子带负电；进入电场后向下偏转，说明电场方向竖直向上，故A错误； D．设O、P之间的距离为，粒子在磁场中做匀速圆周运动，有 解得 粒子在电场中做类平抛运动，设运动时间为，则有 又 联立解得 故D错误； C．粒子在磁场中的运动时间为 所以 故C错误； B．在Q点，粒子沿电场方向的速度为 所以粒子在Q点的速度为 则粒子在P、Q两点的速度大小之比为，故B正确。 故选B。 9. 如图甲、乙所示，分别表示两分子间的作用力、分子势能与两分子间距离的关系。分子a固定在坐标原点O处，分子b从处以某一速度向分子a运动（运动过程中仅考虑分子间作用力），假定两个分子的距离为无穷远时它们的分子势能为0，则（　　） A. 图甲中分子间距从到，分子间的引力增大，斥力减小 B. 分子b运动至和位置时动能可能相等 C. 图乙中一定大于图甲中 D. 若图甲中阴影面积，则两分子间最小距离小于 【答案】BD 【解析】 【详解】A．图甲中分子间距从到，分子间的引力、斥力均减小，分子力合力增大，故A错误； B．分子b从到和从到两过程，若图像与横轴所围面积相等，则分子力做功为0，动能变化量为0，分子b在和两位置时动能可能相等，故B正确； C．图甲中处分子力合力为0，分子b在此处分子势能最小，应对应图乙中处，即图乙中一定小于图甲中，故C错误； D．若图甲中阴影面积，则分子b从到过程分子力做功为0，分子b在处速度不为0，则分子b在r1处速度不为0，将继续运动，靠近分子a，故D正确。 故选BD。 10. 如图甲所示的电路，已知电阻，和并联的D是理想二极管（正向电阻可视为零，反向电阻为无穷大），在A、B之间加一个如图乙所示的交变电压（电压为正值时，）由此可知（ ） A. 在A、B之间所加交变电压的周期为 B. 时两端的电压为 C. 加在上电压的有效值为 D. 加在上电压的有效值为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由图乙可得交变电压的周期为 T=0.02s 故A错误； B．电压的最大值为 交变电压的瞬时值表达式为 （V） 故时，电源在负半轴，B点电势高于A点电势时，二极管截止，，R2串联，故两端的电压为 故B正确； C．交变电压有效值为 当电源在正半轴，A点电势高于B点电势时，二极管导通，即R1被短路，此时电压为0；当电源在负半轴，B点电势高于A点电势时，二极管截止，，R2串联，此时R1上电压为 根据“焦耳热相等”原则可得 解得加在R1上电压的有效值为 故C错误； D．当电源在正半轴，A点电势高于B点电势时，二极管导通即R1被短路，R2电压为电源电压，即 电源在负半轴，B点电势高于A点电势时，二极管截止，R1，R2串联，此时R1上电压为 根据“焦耳热相等”原则可得 解得加在R2上电压的有效值为 故D正确。 故选BD。 11. 如图所示，一“V”字形金属框架固定在匀强磁场中，磁场与框架平垂直，金属棒与框架接触良好，框架面导体和金属棒电阻率相同，截面积相等，现让金属棒从B点开始沿“V”字形角平分线方向做匀速直线运动，那么金属棒脱离框架前，电路中感应电动势E、感应电流I、流过回路横截面的电荷量为q以及金属棒受到的安培力的瞬时功率为P随时间变化的图像正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】ABD 【解析】 【详解】电路中，导体棒切割的有效长度为 设框架与金属棒单位长度电阻为r，回路的总电阻为 A．根据法拉第电磁感应定律可知感应电动势为 感应电动势E与时间t成正比，故A正确； B．感应电流为： I与t无关，故B正确； C．根据法拉第电磁感应定律可知 电荷量q与时间t成正比，故C错误； D．根据安培力和功率的公式可知 安培力的功率P与时间t成正比，故D正确。 故选ABD。 12. 近年来国产动画的技术不断提升，尤其是以科幻为主题的《熊出没之逆转时空》电影备受人们追捧。其中“我们总是活在别人定义的成功里，却忘了自己内心真正想要的是什么”更成为全片的，直击人心的金句。如左图所示为光头强被科学怪人篡改记忆时的画面，如右图所示为篡改记忆所用的装置模式图，一“篡改记忆粒子”（比荷为）从出发经过电场加速获得一定初速度进入速度选择器，进入匀强磁场偏转180°后进入光头强大脑进行篡改。不计“篡改记忆粒子”重力，下列说法错误的是（　　） A. 各个“篡改记忆粒子”进入匀强磁场偏转时间相同 B. 速度选择器允许通过的粒子速度为 C. 偏转半径为 D. 比荷越小偏转半径越大 【答案】BC 【解析】 【详解】A．“篡改记忆粒子”进入匀强磁场做匀速圆周运动的周期，由于“篡改记忆粒子”的比荷相同，做匀速圆周运动的周期相同，各个“篡改记忆粒子”进入匀强磁场偏转时间相同，故A正确； B．由 解得 所以速度选择器允许通过的粒子速度为50m/s，故B错误； C．由，解得偏转半径为 故C错误； D．由 则比荷越小偏转半径越大，故D正确。 本题选错的，故选BC。 二、实验题（共 14分，根据题目的要求在答题纸上相应的位置填写各题的答案。) 13. 在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器如图1所示。 （1）理想变压器原、副线圈电压应与其匝数成正比，实验中原线圈与副线圈的电压之比为________（选填“大于”、“小于”或“等于”）原线圈与副线圈的匝数之比。 （2）实验中原、副线圈的电压之比与它们的匝数之比有微小差别。原因可能为___________（填字母代号） A．原、副线圈上通过的电流发热 B．铁芯在交变磁场作用下发热 C．变压器铁芯漏磁 D．原线圈输入电压发生变化 （3）组装变压器时，李辉同学没有将铁芯闭合，如图2所示，原线圈接交流8.0V的学生电源，原副线圈的匝数比为8：1，副线圈两端接交流电压表，则交流电压表的实际读数可能是___________。（填字母代号） A．0V B．0.7V C．1.0V D．64.0V 【答案】 ①. 大于 ②. ABC##CBA ③. B 【解析】 【详解】（1）[1]理想变压器原、副线圈电压应与其匝数成正比，即为，在实验中，由于变压器有铜损、铁损和漏磁，导致副线圈的电压实际值一般略小于理论值，因此有，即原线圈与副线圈的电压之比大于原线圈与副线圈的匝数之比。 （2）[2] ABC．原、副线圈上通过的电流发热；铁芯在交变磁场作用下发热；变压器铁芯漏磁，都会产生电能消耗，导致原、副线圈的电压之比与它们的匝数之比有微小差别。ABC正确； D．原线圈输入电压发生变化，副线圈的电压随着变化，则有原、副线圈的电压之比不变，D错误。 故选ABC。 （3）[3]对理想变压器则有，可得 组装变压器时，没有将铁芯闭合，变压器有漏磁，副线圈的电压要比理想变压器时的电压略小，则交流电压表的实际读数可能是0.7V，ACD错误，B正确。 故选B。 14. 刘同学在进行“用油膜法估测分子的大小”的实验。 （1）该同学先取1.0mL的油酸注入2000mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到2000mL的刻度为止，摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸酒精溶液。然后用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，滴了25滴时量筒恰好达到1.0mL。则一滴溶液中含有纯油酸的体积为__________m3。 （2）接着该同学在边长约为50cm的浅水盘内注入约2cm深的水，将细石膏粉均匀地撒在水面上，再用滴管吸取油酸酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴油酸酒精溶液，待水面上的油酸膜尽可能铺开且稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上绘出油酸膜的形状。 （3）将画有油酸膜形状的玻璃板放在边长为1.0cm的方格纸上，算出完整的方格有126个，大于半格的有21个，小于半格的有19个。则计算油酸分子直径时油膜的面积为__________cm2，油酸分子的直径约为_________m（结果保留两位有效数字）。 （4）该同学分析实验时查阅资料，发现自己所测的数据偏大，关于出现这种结果的原因，下列说法可能正确的是__________。 A. 油酸未完全散开 B. 油酸溶液的浓度低于实际值 C. 在向量筒中滴入1.0mL油酸酒精溶液时，滴数少计了 D. 计算油膜面积时，将所有不足一格的方格计为一格 【答案】 ①. ②. ③. ④. AC##CA 【解析】 【详解】（1） [1]一滴溶液中含有纯油酸的体积为 （3） [2]完整的方格有126个，大于半格的有21个，应将大于半格的计为一格，小于半格的舍去，可知计算油酸分子直径时油膜的面积为 [3]油酸分子的直径约为 （4） [4]A. 油酸未完全散开，则计算油酸分子直径时油膜的面积偏小，由可知，所测分子直径的数据偏大，A正确； B. 油酸溶液的浓度低于实际值，则油酸的体积V偏小，由可知，所测分子直径的数据偏小，B错误； C. 在向量筒中滴入1.0mL油酸酒精溶液时，滴数少计了，可知油酸的体积V偏大，由可知，所测分子直径的数据偏大，C正确； D. 计算油膜面积时，将所有不足一格的方格计为一格，面积S偏大，由可知，所测分子直径的数据偏小，D错误。 故选AC。 三．计算题（本题4小题，共46分．解答时在答题纸上相应位置应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值运算的，答案中必须明确写出数值和单位．） 15. 如图单匝闭合矩形线框电阻为R，在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动，穿过线框的磁通量与时间的关系图像如右图所示。求： （1）线框的感应电动势有效值为多少？ （2）线框转一周外力所做的功为多少？ （3）从到过程中线框的平均感应电动势为多少？ 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）由图可知交流电的周期为T，则有 又因为交流电的电动势的最大值由 则有效值为 （2）线圈转一周所做的功为转动一周的发热量 （3）从0时刻到时刻的平均感应电动势为 16. 如图所示，一足够长、两侧粗细均匀的U型管竖直放置。管内盛有水银，右端开口，左端封闭一定质量的理想气体，封闭气体的长度，右管水银液面比左管水银液面高。大气压强。 （1）求左管内封闭气体的压强； （2）现从右管口逐渐取出水银，直到右管中水银液面下降25cm为止，求此时左管内封闭气体的压强。设整个过程温度不变。 【答案】（1）100cmHg；（2）80cmHg 【解析】 【详解】（1）以封闭气体为研究对象，设初始时气体的压强为，有 （2）设最终左侧封闭气体的液面下降高度为，管的横截面积为S，初始时气体的体积为 最终阶段气体的体积为 最终阶段气体的压强为 由于该过程气体的温度不变，即发生等温变化，有 解得 17. 有一种“双聚焦分析器”质谱仪，工作原理如图所示，电场分析器中有指向圆心O的辐射状电场，磁场分析器中有垂直于纸面向外的匀强磁场（图中未画出）。离子源发出的初速度均为零的氕核和氘核经加速电压U加速后，均沿圆弧MN运动（圆弧MN为电场分析器的中心线），再垂直进入四分之一圆形磁场区域，后从磁场下边界射出。已知氕核在磁场区域运动t时间后恰好垂直于磁场下边界从Q点射出，MO＝R，，氕核的电荷量为e，忽略离子间的相互作用。求： （1）电场分析器中心线上电场强度的大小； （2）氘核在磁场区域的运动半径； （3）氘核的质量。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）设氕核的质量为m，氘核的质量为M，氕核经加速电压U加速后，则有 氕核在辐射状电场中做圆周运动，电场力提供向心力，可得 解得 （2）在磁场中，设匀强磁场的磁感应强度为B，对氕核分析，由洛伦兹力提供向心力，可得 解得 对氘核分析，由洛伦兹力提供向心力，可得 解得 即氘核做圆周运动的半径 （3）设氕核与氘核在磁场中做圆周运动的周期分别为和，则有 对氘核 联立得 18. 如图所示，足够长的固定粗糙绝缘斜面，倾角为，平行于斜面底边的边界PQ 下侧有垂直斜面向下的匀强磁场，磁感应强度为。一质量为 的U型金属框静置于斜面上，其中 MN边长，处在磁场中与斜面底边平行，框架与斜面间的动摩擦因数为 框架电阻不计且足够长。质量 电阻的金属棒ab横放在U形金属框架上从静止释放，释放位置与边界 PQ 上方距离为d=0.75m。已知金属棒在框架上无摩擦地运动，且始终与框架接触良好，设框架与斜面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取，（，）求： （1）金属棒ab刚进入磁场时，框架MN边受到的安培力； （2）金属棒ab刚进入磁场时，框架的加速度大小a； （3）金属棒 ab进入磁场最终达到稳定运动时，金属棒重力的功率P。 【答案】（1），方向沿斜面向下；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）金属棒在框架上无摩擦地运动，设刚进入磁场的速度为，根据动能定理得 解得 进入磁场后，根据法拉第电磁感应定律 根据闭合电路欧姆定律 解得 电流方向由N流向M。框架MN边受到的安培力大小为 方向沿斜面向下。 （2）框架受到斜面的摩擦力方向沿斜面向上，大小为 设框架的加速度为a，根据牛顿第二定律可得 代入数据解得 （3）因金属棒和框架整体的重力沿斜面向下的分力与斜面对框架的摩擦力平衡，故金属棒和框架整体沿斜面方向动量守恒，最终金属棒ab与框架分别以、的速度做匀速运动，则有 此时回路的电动势为 电流为 金属棒ab匀速运动 联立解得 ， 金属棒ab重力的功率 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $