精品解析：四川省绵阳南山中学2023-2024学年高二下学期期末热身物理试题

绵阳南山中学2022级高二下期末热身考试试题 物 理 本试卷分为试题卷和答题卷两部分，其中试题卷由第I卷（选择题）和第Ⅱ卷组成，共5页；答题卷共2页。满分100分，时间75分钟。考试结束后将答题卡和答题卷一并交回。 第Ⅰ卷（选择题，共48分） 注意事项： 1．答第I卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目用铅笔涂写在答题卡上。 2．每小题选出答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其他答案，不能答在试题卷上。 一、本大题12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项是符合题目要求的，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，有错或不选的得0分。 1. 正电子是电子的反粒子，与电子质量相同、带等量正电荷。在云室中有垂直于纸面的匀强磁场，从P点发出两个电子和一个正电子，三个粒子运动轨迹如图中1、2、3所示。下列说法正确的是（　　） A. 磁场方向垂直于纸面向里 B. 轨迹1对应的粒子运动速度越来越大 C. 轨迹2对应的粒子初速度比轨迹3的大 D. 轨迹3对应的粒子是正电子 2. 一定质量的气体经历一系列状态变化，其图像如图所示，变化顺序为，图中ab线段延长线过坐标原点，cd线段与p轴垂直，da线段与轴垂直。气体在此状态变化过程中（　　） A. 过程，压强减小，温度不变，体积减小 B. 过程，压强增大，温度降低，体积增大 C 过程，压强不变，温度降低，体积减小 D. 过程，压强减小，温度升高，体积不变 3. 如图所示，单刀双掷开关S先打到a端让电容器充满电。时开关S打到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。则（　　） A. LC回路的周期为0.02 s B. LC回路电流最大时电容器中电场能最大 C. 时线圈中电场能最大 D. 时回路中电流沿顺时针方向 4. 如图所示，三根相互平行的水平长直导线I、Ⅱ、Ⅲ，导线I、Ⅲ在同一水平高度，导线Ⅱ在导线I、Ⅲ的上方，P、Q、R为导线I、Ⅱ、Ⅲ上的三个点，三点连成的平面与导线垂直，且QR与PR相等并且互相垂直，O为PQ连线的中点。当直导线I和Ⅲ中通有大小相等方向相反的电流，导线Ⅱ中没通过电流，O点处的磁感应强度大小为；若直导线I和Ⅱ中通有大小相等方向相反的电流，导线Ⅲ中没通过电流，则O点处的磁感应强度大小为（ ） A. 0 B. C. D. 5. 一电阻R接到如图甲所示的正弦交流电源上，两端电压的有效值为，消耗的电功率为；若该电阻接到如图乙所示的方波交流电源上，两端电压的有效值为，消耗的电功率为。若甲、乙两图中的、T所表示的电压值、周期值是相同的，则下列说法正确的是（　　） A. B. C. D. 6. 如图所示，两根光滑导轨平行放置，导轨所在平面与水平面间的夹角为，一质量为m、长为L的导体棒ab垂直于导轨放置，整个装置处于垂直于斜面向上的匀强磁场中。当导体棒ab中通有方向从a到b的恒定电流I时，磁场的方向由垂直于斜面向上沿逆时针转至水平向左的过程中，导体棒始终静止，则磁感应强度的大小（重力加速度为g）（ ） A. 先增大后减小 B. 先减小后增大 C. 可能为 D. 可能为 7. 如图，由某种粗细均匀的总电阻为3R的金属条制成的矩形线框，固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场中。一接入电路电阻为R的导体棒PQ，在水平拉力作用下沿ab、cd以速度匀速滑动，滑动过程PQ始终与垂直，且与线框接触良好，不计摩擦。在PQ从靠近ad处向bc滑动的过程中（　　） A. PQ中电流先增大后减小 B. PQ两端电压先减小后增大 C. PQ上拉力的功率先减小后增大 D. 线框消耗的电功率先减小后增大 8. 如图所示为一种质谱仪的示意图，由加速电场、静电分析器和磁分析器组成。若静电分析器通道中心线的半径为R，通道内有均匀辐向电场，在中心线处的电场强度大小为E，磁分析器内有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外。一质量为m、电荷量为q的粒子从静止开始经加速电场加速后沿中心线通过静电分析器，由P点垂直边界进入磁分析器，最终打到胶片上的Q点。不计粒子重力，下列说法正确的是（　　） A. 极板M比极板N的电势低 B. 加速电场的电压 C. PQ之间的距离为 D. 若一群粒子从静止开始经过题述过程都落在胶片上的同一点，则该群粒子具有相同的比荷 9. 一定质量的理想气体，如果保持气体的压强不变，气体的温度升高，下列说法中正确的是（　　） A. 气体分子的平均速率增大 B. 单位面积受到气体分子碰撞的平均作用力变大 C. 气体分子对器壁的平均作用力变大 D. 该气体的密度减小 10. 如图所示，半径为R的圆形区域内有垂直于圆面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，AC是圆的一条直径，D为圆上一点，∠COD=60°。在A点有一个粒子源，沿与AC成30°角斜向上垂直磁场的方向射出速率均为v的各种带正电粒子，所有粒子均从圆弧CD射出磁场，不计粒子的重力及粒子间的相互作用。则从A点射出的粒子的比荷可能是（　　） A. B. C. D. 11. 在如图所示的电路中，变压器为理想变压器，电压表、电流表均为理想电表，给电路输入端通以正弦交流电，a、b、c三个灯泡均正常发光。灯泡a上标有“9V，3W”字样，a、c两个灯泡完全相同，变压器原、副线圈的匝数之比为，则（　　） A. 电流表的示数为 B. 灯泡b的额定功率为9W C. 电压表的示数为36V D. 电路输入端的输入电压为36V 12. 如图，两条平行的金属导轨所在平面与水平面成一定夹角，间距为。导轨上端与电容器连接，电容器电容为。导轨下端与光滑水平直轨道通过绝缘小圆弧平滑连接，水平直轨道平行且间距也为，左侧末端连接一阻值为的定值电阻。导轨均处于匀强磁场中，磁感应强度大小均为，方向分别垂直导轨所在平面。质量为，电阻为，宽度为的金属棒从倾斜导轨某位置由静止释放，保证金属棒运动过程始终与平行导轨垂直且接触良好，金属棒下滑到两个轨道连接处时的速度刚好是，重力加速度为，忽略导轨电阻，水平导轨足够长。则下列说法正确的是（　　） A. 金属棒初始位置到水平轨道的高度为 B. 电容器两极板携带最大电荷量为 C. 金属棒在水平轨道上运动时定值电阻产生的焦耳热为 D. 金属棒在水平轨道运动的最大位移 第Ⅱ卷（非选择题，共52分） 二、填空题（每空2分，共计16分） 13. 如图所示，电路的连接和用电器均完好，合上S1、S2，发现小灯泡不亮，原因是______；用电吹风对NTC热敏电阻吹一会儿热风，会发现小灯泡______（填：“亮了”或“不亮”） ；停止吹风，会发现______（填：“立即熄灭”或“不会立即熄灭”）。 14. 在“用DIS研究温度不变时一定质量的气体压强与体积的关系”实验中，某组同学先后两次使用如图（a）所示实验装置获得多组注射器内封闭气体的体积V和压强p的测量值，并通过计算机拟合得到如图（b）所示两组图线。 （1）实验过程中应避免手握注射器含空气柱的部分，这是为了控制气体的_________不发生变化，为检验气体的压强p与体积V是否成反比例关系，可作_________图线（选填：“”、“”）。对图像进行分析，如果在误差允许范围内该图线是一条_________，就说明一定质量的气体在温度不变时，其压强与体积成反比。 （2）两组图线经检验均符合反比例关系，由图判断导致①、②两组数据差异原因可能是_________。 A. 某组实验中活塞移动太快 B. 两组封闭气体的质量不同 C. 某组器材的气密性不佳 （3）某小组进行实验时缓慢推活塞压缩气体得到了数据图像，验证了玻意耳定律。在这个过程中，理想气体_________（选填“吸热”、“放热”或“无热交换”）。 三、本大题3小题，共36分。要求写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案。 15. 某探究小组设计了一个报警装置，其原理如图所示。在竖直放置的圆柱形容器内用面积、质量的活塞密封一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动。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。活塞保持不动，气体被继续加热至温度的状态C时触动报警器。从状态A到状态C的过程中气体内能增加了。取外界大气压，求气体： （1）在状态C的压强； （2）由状态A到状态C过程中从外界吸收热量Q。 16. 如图甲所示，光滑的金属导轨MN和PQ平行，间距，与水平面之间的夹角，匀强磁场磁感应强度，方向垂直于导轨平面向上，MP间接有阻值的电阻，质量，电阻的金属棒ab垂直导轨放置，现用和导轨平行的恒力F沿导轨平面向上拉金属杆ab，使其由静止开始运动，当金属棒上滑的位移时达到稳定状态，对应过程的图像如图乙所示。取，导轨足够长（，）。求： （1）恒力F的大小； （2）从金属杆开始运动到刚达到稳定状态，此过程金属杆上产生的焦耳热； （3）导体棒达到稳定状态所用时间。 17. 如图甲所示，水平地面上有一辆固定有竖直光滑绝缘管的小车，管的底部有一质量m=0.2g、电荷量q=8×10－5C的小球，小球的直径比管的内径略小，在管口所在水平面MN的下方存在着垂直纸面向里、磁感应强度B1=15T的匀强磁场，MN面的上方还存在着竖直向上、场强E=25V/m的匀强电场和垂直纸面向外、磁感应强度B2=5T的匀强磁场。现让小车始终保持v=2m/s的速度匀速向右运动，以带电小球刚经过场的边界PQ为计时的起点，测得小球对管侧壁的弹力FN随高度h变化的关系如图乙所示，g取10m/s2，不计空气阻力，求： （1）小球刚进入磁场B1时加速度大小a； （2）绝缘管的长度L； （3）小球离开管后再次经过水平面MN时距管口的距离Δx。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 绵阳南山中学2022级高二下期末热身考试试题 物 理 本试卷分为试题卷和答题卷两部分，其中试题卷由第I卷（选择题）和第Ⅱ卷组成，共5页；答题卷共2页。满分100分，时间75分钟。考试结束后将答题卡和答题卷一并交回。 第Ⅰ卷（选择题，共48分） 注意事项： 1．答第I卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目用铅笔涂写在答题卡上。 2．每小题选出答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其他答案，不能答在试题卷上。 一、本大题12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项是符合题目要求的，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，有错或不选的得0分。 1. 正电子是电子的反粒子，与电子质量相同、带等量正电荷。在云室中有垂直于纸面的匀强磁场，从P点发出两个电子和一个正电子，三个粒子运动轨迹如图中1、2、3所示。下列说法正确的是（　　） A. 磁场方向垂直于纸面向里 B. 轨迹1对应的粒子运动速度越来越大 C. 轨迹2对应的粒子初速度比轨迹3的大 D. 轨迹3对应的粒子是正电子 【答案】A 【解析】 【详解】AD．根据题图可知，1和3粒子绕转动方向一致，则1和3粒子为电子，2为正电子，电子带负电且顺时针转动，根据左手定则可知磁场方向垂直纸面向里，A正确，D错误； B．电子在云室中运行，洛伦兹力不做功，而粒子受到云室内填充物质的阻力作用，粒子速度越来越小，B错误； C．带电粒子若仅在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律可知 解得粒子运动的半径为 根据题图可知轨迹3对应的粒子运动的半径更大，速度更大，粒子运动过程中受到云室内物质的阻力的情况下，此结论也成立，C错误。 故选A。 2. 一定质量的气体经历一系列状态变化，其图像如图所示，变化顺序为，图中ab线段延长线过坐标原点，cd线段与p轴垂直，da线段与轴垂直。气体在此状态变化过程中（　　） A. 过程，压强减小，温度不变，体积减小 B. 过程，压强增大，温度降低，体积增大 C. 过程，压强不变，温度降低，体积减小 D. 过程，压强减小，温度升高，体积不变 【答案】C 【解析】 【详解】A．由题图像可知，由过程，气体压强减小，体积增加，故A项错误； B．由题图像可知，由过程，压强增大，体积增大。由 可知，气体温度一定升高，故B项错误； C．由题图像可知，由过程，压强不变，体积减小。由 可知，气体温度降低，故C项正确； D．题图像可知，由过程，压强减小，体积不变。由 可知，气体温度降低，故D项错误。 故选C。 3. 如图所示，单刀双掷开关S先打到a端让电容器充满电。时开关S打到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。则（　　） A. LC回路的周期为0.02 s B. LC回路的电流最大时电容器中电场能最大 C. 时线圈中电场能最大 D. 时回路中电流沿顺时针方向 【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，由题意可知初始时上极板带正电，且电荷量最大，时LC回路中电容器下极板带正电且电荷量第一次达到最大值，此时经历了充放电各一次，即经历的半个周期，有 解得 故A项错误； B．根据LC振动电路的充放电规律可知，电容放电完毕时，回路中的电流最大，磁场能最大，电场能最小，故B项错误； CD．由于 此时电容器顺时针放电结束，回路中顺时针电流最大，磁场能最大，电场能最小，故C错误，D正确。 故选D。 4. 如图所示，三根相互平行的水平长直导线I、Ⅱ、Ⅲ，导线I、Ⅲ在同一水平高度，导线Ⅱ在导线I、Ⅲ的上方，P、Q、R为导线I、Ⅱ、Ⅲ上的三个点，三点连成的平面与导线垂直，且QR与PR相等并且互相垂直，O为PQ连线的中点。当直导线I和Ⅲ中通有大小相等方向相反的电流，导线Ⅱ中没通过电流，O点处的磁感应强度大小为；若直导线I和Ⅱ中通有大小相等方向相反的电流，导线Ⅲ中没通过电流，则O点处的磁感应强度大小为（ ） A. 0 B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据题意可知，P、Q、R到O点的距离均相等，当直导线I和Ⅲ中通有大小相等方向相反的电流，导线Ⅱ中没通过电流，O点处的磁感应强度大小为，设每根导线在O点处的磁感应强度大小为，则有 若直导线I和Ⅱ中通有大小相等方向相反的电流，导线Ⅲ中没通过电流，则O点处的磁感应强度大小为 联立可得 故选B。 5. 一电阻R接到如图甲所示的正弦交流电源上，两端电压的有效值为，消耗的电功率为；若该电阻接到如图乙所示的方波交流电源上，两端电压的有效值为，消耗的电功率为。若甲、乙两图中的、T所表示的电压值、周期值是相同的，则下列说法正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．由于甲图是正弦式交变电，所以其有效值为 故A项错误； B．由乙图，结合有效值的定义有 解得 故B项错误； C．甲图电功率为 故C项错误； D．乙图的电功率为 则有 故D项正确。 故选D。 6. 如图所示，两根光滑导轨平行放置，导轨所在平面与水平面间的夹角为，一质量为m、长为L的导体棒ab垂直于导轨放置，整个装置处于垂直于斜面向上的匀强磁场中。当导体棒ab中通有方向从a到b的恒定电流I时，磁场的方向由垂直于斜面向上沿逆时针转至水平向左的过程中，导体棒始终静止，则磁感应强度的大小（重力加速度为g）（ ） A. 先增大后减小 B. 先减小后增大 C. 可能为 D. 可能为 【答案】C 【解析】 【详解】AB．根据左手定则，可以判断出初始状态下导体棒受到沿斜面向上的安培力；受力分析可知导体棒受到重力mg、支持力和安培力，三力平衡，从图中可以看出，在磁场方向变化的过程中，安培力方向逐渐逆时针转动，为了保持受力平衡，逐渐变大，由于，其中电流I和导体棒的长度L均不变，故磁感应强度逐渐变大，故AB错误； CD．当磁场方向垂直斜面向上时，根据左手定则可知，安培力方向沿斜面向上，此时安培力最小，最小值 则 当磁场方向水平向左时，安培力方向竖直向上，此时安培力最大，最大值 则 故C正确，D错误。 故选C。 7. 如图，由某种粗细均匀的总电阻为3R的金属条制成的矩形线框，固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场中。一接入电路电阻为R的导体棒PQ，在水平拉力作用下沿ab、cd以速度匀速滑动，滑动过程PQ始终与垂直，且与线框接触良好，不计摩擦。在PQ从靠近ad处向bc滑动的过程中（　　） A. PQ中电流先增大后减小 B. PQ两端电压先减小后增大 C. PQ上拉力的功率先减小后增大 D. 线框消耗的电功率先减小后增大 【答案】C 【解析】 【详解】设PQ左侧线框电阻为，则右侧线框电路的电阻为，所以外电路的总电阻为 在PQ从靠近ad处向bc滑动的过程中，外电路电阻先增大后减小。 A．PQ中电流 可知PQ中电流先减小后增大，A错误； B．PQ中电流先减小后增大，内电压先减小后增大，PQ两端电压（电源的路端电压）先增大后减小，B错误； C．PQ做匀速运动，拉力等于安培力，即 拉力的功率 该功率先减小后增大，C正确； D．外电路的电阻 当PQ运动到中间位置时，外电路的电阻最大为，小于电源内阻，可得输出功率 输出功率随外电阻的变化如图所示 当内外电路电阻越接近，电源的输出功率越大；当内外电路电阻相等时，电源的输出功率最大。电源输出功率与外电阻的关系如图。在PQ从靠近ad处向bc滑动的过程中，外电阻与电源内阻的大小关系是先接近再远离所以线框消耗的电功率（电源输出功率）先增大后减小，D错误。 故选C。 8. 如图所示为一种质谱仪的示意图，由加速电场、静电分析器和磁分析器组成。若静电分析器通道中心线的半径为R，通道内有均匀辐向电场，在中心线处的电场强度大小为E，磁分析器内有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外。一质量为m、电荷量为q的粒子从静止开始经加速电场加速后沿中心线通过静电分析器，由P点垂直边界进入磁分析器，最终打到胶片上的Q点。不计粒子重力，下列说法正确的是（　　） A. 极板M比极板N的电势低 B. 加速电场的电压 C. PQ之间的距离为 D. 若一群粒子从静止开始经过题述过程都落在胶片上的同一点，则该群粒子具有相同的比荷 【答案】D 【解析】 【详解】A．粒子在静电分析器中所受电场力指向O，所以粒子带正电，为了实现对粒子的加速，极板M带正电，所以极板M比极板N的电势高，故A项错误； B．设粒子经过加速后获得的速度大小为v，根据动能定理有 粒子在静电分析器中所受电场力提供向心力，即 解得 故B项错误； C．粒子在磁分析器中，设圆周运动半径为r，有 结合之前的分析，解得 所以有 故C项错误； D．由 可知，在装置各参量相同的情况下，Q点位置由粒子比荷决定，所以若一群粒子从静止开始经过题述过程都落在胶片上的同一点，则该群粒子具有相同的比荷，故D项正确。 故选D。 9. 一定质量的理想气体，如果保持气体的压强不变，气体的温度升高，下列说法中正确的是（　　） A. 气体分子的平均速率增大 B. 单位面积受到气体分子碰撞的平均作用力变大 C. 气体分子对器壁的平均作用力变大 D. 该气体的密度减小 【答案】ACD 【解析】 【分析】 【详解】A．由气体分子运动速率分布图像可知，气体的温度升高，气体分子的平均速率增大，故A正确； B．气体压强是器壁单位面积上受到大量气体分子频繁地碰撞而产生的平均作用力的结果，气体压强不变，单位面积受到气体分子碰撞的平均作用力不变，故B错误； C．气体的温度升高，气体分子平均速率增大，气体分子对器壁的平均作用力变大，故C正确； D．根据理想气体状态方程，压强不变，温度升高，则体积增大，在质量一定的情况下，该气体的密度减小，故D正确。 故选ACD。 10. 如图所示，半径为R的圆形区域内有垂直于圆面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，AC是圆的一条直径，D为圆上一点，∠COD=60°。在A点有一个粒子源，沿与AC成30°角斜向上垂直磁场的方向射出速率均为v的各种带正电粒子，所有粒子均从圆弧CD射出磁场，不计粒子的重力及粒子间的相互作用。则从A点射出的粒子的比荷可能是（　　） A. B. C. D. 【答案】AD 【解析】 【详解】带电粒子从C点射出磁场，轨迹如图所示 由几何关系得 解得 带电粒子从D点射出磁场，轨迹如图所示 由几何关系得是菱形，所以粒子的轨迹半径 所以粒子在磁场中运动轨迹半径满足 由洛伦兹力提供向心力得 解得从A点射出的粒子的比荷满足 故选AD 11. 在如图所示的电路中，变压器为理想变压器，电压表、电流表均为理想电表，给电路输入端通以正弦交流电，a、b、c三个灯泡均正常发光。灯泡a上标有“9V，3W”字样，a、c两个灯泡完全相同，变压器原、副线圈的匝数之比为，则（　　） A. 电流表的示数为 B. 灯泡b的额定功率为9W C. 电压表的示数为36V D. 电路输入端的输入电压为36V 【答案】BC 【解析】 【详解】A．灯泡a上标有“9V，3W”字样，a、c两个灯泡完全相同，则正常发光的电流为 则变压器的原线圈的电流为 由于理想变压器，所以有 由电路有 故A项错误； B．灯泡B的额定功率为 由于b灯和c灯并联，所以两者电压相同，解得 故B项正确； C．由上述分析可知，副线圈两端电压为9V，理想变压器，有 由于电压表测量的是原线圈两端的电压，所以其示数为36V，故C项正确； D．电路输入端电压为 故D项错误 故选BC。 12. 如图，两条平行的金属导轨所在平面与水平面成一定夹角，间距为。导轨上端与电容器连接，电容器电容为。导轨下端与光滑水平直轨道通过绝缘小圆弧平滑连接，水平直轨道平行且间距也为，左侧末端连接一阻值为的定值电阻。导轨均处于匀强磁场中，磁感应强度大小均为，方向分别垂直导轨所在平面。质量为，电阻为，宽度为的金属棒从倾斜导轨某位置由静止释放，保证金属棒运动过程始终与平行导轨垂直且接触良好，金属棒下滑到两个轨道连接处时的速度刚好是，重力加速度为，忽略导轨电阻，水平导轨足够长。则下列说法正确的是（　　） A. 金属棒初始位置到水平轨道的高度为 B. 电容器两极板携带的最大电荷量为 C. 金属棒在水平轨道上运动时定值电阻产生的焦耳热为 D. 金属棒在水平轨道运动的最大位移 【答案】D 【解析】 【详解】A．金属棒沿斜面下滑到底端时，重力势能转化为动能、内能和电容器储存的电能（若倾斜导轨不光滑，还有摩擦生热），即由能量关系可知 则金属棒初始位置到水平轨道的高度不等于，故A错误； B．金属棒下滑到两个轨道连接处时的速度最大，此时电路中的电动势最大，最大值为 Em=Bdv 即电容器两端的电压最大为 则电容器两极板携带的最大电荷量为 故B错误； C．由能量关系可知，金属棒在水平轨道上运动时产生的总的焦耳热 因金属棒有内阻，则定值电阻产生的焦耳热小于，故C错误； D．由动量定理 解得金属棒在水平轨道运动的最大位移 故D正确。 故选D。 第Ⅱ卷（非选择题，共52分） 二、填空题（每空2分，共计16分） 13. 如图所示，电路的连接和用电器均完好，合上S1、S2，发现小灯泡不亮，原因是______；用电吹风对NTC热敏电阻吹一会儿热风，会发现小灯泡______（填：“亮了”或“不亮”） ；停止吹风，会发现______（填：“立即熄灭”或“不会立即熄灭”）。 【答案】 ①. 见解析 ②. 亮了 ③. 不会立即熄灭 【解析】 【详解】[1]电路的连接和用电器均完好，合上S1、S2，发现小灯泡不亮，原因是热敏电阻阻值太大，左侧电路中的电流过小，电磁铁磁性太弱，导致右侧电路的触点分离； [2]用电吹风对NTC热敏电阻吹一会儿热风，温度升高，热敏电阻的电阻减小，通过左侧电路的电流增大，触点连接，会发现小灯泡亮了； [3]停止吹风，热敏电阻温度开始时仍然比较高，通过左侧电路的电流仍然较大，触点仍然连接，会发现，小灯泡不会立即熄灭。 14. 在“用DIS研究温度不变时一定质量的气体压强与体积的关系”实验中，某组同学先后两次使用如图（a）所示实验装置获得多组注射器内封闭气体的体积V和压强p的测量值，并通过计算机拟合得到如图（b）所示两组图线。 （1）实验过程中应避免手握注射器含空气柱的部分，这是为了控制气体的_________不发生变化，为检验气体的压强p与体积V是否成反比例关系，可作_________图线（选填：“”、“”）。对图像进行分析，如果在误差允许范围内该图线是一条_________，就说明一定质量的气体在温度不变时，其压强与体积成反比。 （2）两组图线经检验均符合反比例关系，由图判断导致①、②两组数据差异的原因可能是_________。 A. 某组实验中活塞移动太快 B. 两组封闭气体的质量不同 C. 某组器材的气密性不佳 （3）某小组进行实验时缓慢推活塞压缩气体得到了数据图像，验证了玻意耳定律。在这个过程中，理想气体_________（选填“吸热”、“放热”或“无热交换”）。 【答案】（1） ①. 温度 ②. ③. 过原点的倾斜直线 （2）B （3）放热 【解析】 【小问1详解】 [1]实验过程中应避免手握注射器含空气柱的部分，这是为了控制气体的温度不发生变化； [2]根据玻意耳定律可得 可得 为检验气体的压强p与体积V是否成反比例关系，可作图线； [3]对图像进行分析，如果在误差允许范围内该图线是一条过原点的倾斜直线，就说明一定质量的气体在温度不变时，其压强与体积成反比。 【小问2详解】 AC．若某组实验中活塞移动太快，会使注射器内封闭气体的温度不断变化，此时不可能得到反比例关系图线；同理，某组器材的气密性不佳在实验中会漏气，气体质量会持续变化，此时图线也不可能符合反比例关系，故AC错误； B．根据 若两组封闭气体的质量不同，则两组封闭气体的摩尔数不同，两组注射器内气体的p与V的乘积不相等，可知对于同一V值所对应的p值不同，故B正确。 故选B。 【小问3详解】 缓慢推活塞压缩气体，气体体积减小，外界对气体做功，而温度保持不变则气体内能不变，根据热力学第一定律可知，在这个过程中，理想气体放热。 三、本大题3小题，共36分。要求写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案。 15. 某探究小组设计了一个报警装置，其原理如图所示。在竖直放置的圆柱形容器内用面积、质量的活塞密封一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动。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。活塞保持不动，气体被继续加热至温度的状态C时触动报警器。从状态A到状态C的过程中气体内能增加了。取外界大气压，求气体： （1）在状态C的压强； （2）由状态A到状态C过程中从外界吸收热量Q。 【答案】（1）；（2）188J 【解析】 【详解】（1）气体由状态A变化到状态B过程中，等压过程，故 从状态A到状态B的过程中，活塞缓慢上升，则 气体由状态B变化到状态C的过程中，等容过程，故 解得 （2）从状态A到状态C的过程中气体对外做功为 由热力学第一定律有 解得 16. 如图甲所示，光滑的金属导轨MN和PQ平行，间距，与水平面之间的夹角，匀强磁场磁感应强度，方向垂直于导轨平面向上，MP间接有阻值的电阻，质量，电阻的金属棒ab垂直导轨放置，现用和导轨平行的恒力F沿导轨平面向上拉金属杆ab，使其由静止开始运动，当金属棒上滑的位移时达到稳定状态，对应过程的图像如图乙所示。取，导轨足够长（，）。求： （1）恒力F的大小； （2）从金属杆开始运动到刚达到稳定状态，此过程金属杆上产生的焦耳热； （3）导体棒达到稳定状态所用时间。 【答案】（1）5N；（2）1.47J；（3）4.05s 【解析】 【详解】（1）当金属棒匀速运动时，由平衡条件得 其中 由乙图可知 联立解得 （2）从金属棒开始运动到恰好达到稳定状态，由动能定理 又克服安培力所做的功等于整个电路产生的焦耳热，得 金属棒上产生的焦耳热为 （3）由动量定理 又因 又根据法拉第电磁感应定律 联立解得 17. 如图甲所示，水平地面上有一辆固定有竖直光滑绝缘管的小车，管的底部有一质量m=0.2g、电荷量q=8×10－5C的小球，小球的直径比管的内径略小，在管口所在水平面MN的下方存在着垂直纸面向里、磁感应强度B1=15T的匀强磁场，MN面的上方还存在着竖直向上、场强E=25V/m的匀强电场和垂直纸面向外、磁感应强度B2=5T的匀强磁场。现让小车始终保持v=2m/s的速度匀速向右运动，以带电小球刚经过场的边界PQ为计时的起点，测得小球对管侧壁的弹力FN随高度h变化的关系如图乙所示，g取10m/s2，不计空气阻力，求： （1）小球刚进入磁场B1时的加速度大小a； （2）绝缘管的长度L； （3）小球离开管后再次经过水平面MN时距管口的距离Δx。 【答案】（1）；（2）1m；（3） 【解析】 【详解】（1）以小球为研究对象，竖直方向小球受重力和恒定的洛伦兹力f1，故小球在管中竖直方向做匀加速直线运动，加速度设为a，由牛顿第二定律 且 解得 （2）由小球对管侧壁的弹力FN随高度h变化的图象知，在小球运动到管口时，FN=2.4×10－3N，设v1为小球竖直分速度及由v1使小球受到的洛伦兹力，则 由水平方向平衡知 即 解得 由竖着方向小球做匀加速直线运动 解得 （3）小球离开管口进入复合场，如图 其中 qE=2×10－3N，mg=2×10－3N 故电场力与重力平衡，小球在复合场中做匀速圆周运动，合速度 与MN成45°角，轨道半径为R，此时洛伦兹力充当向心力 小球离开管口开始计时，到再次经过，MN所通过的水平距离由几何关系得 对应时间 小车运动距离为 故 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$