精品解析：河南省驻马店市新蔡县第一高级中学2023-2024学年高二下学期7月月考物理试题

新蔡县第一高级中学高二2024年7月份期末模拟 物理试题 一、选择题（本题共10小题，共48分。在每小题给出的四个选项中，第题只有一个选项正确，每小题4分；第题有多个选项正确，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 1. 如图所示，在以O点为圆心、半径为R的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。圆形区域外有大小相等、方向相反、范围足够大的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q（q>0）的带电粒子沿直径AC方向从A点射入圆形区域。不计重力，下列说法正确的是（　　） A. 粒子的运动轨迹可能经过O点 B. 粒子射出圆形区域时的速度方向不一定沿该区域的半径方向 C. 粒子连续两次由A点沿AC方向射入圆形区域的最小时间间隔为 D. 若粒子从A点射入到从C点射出圆形区域用时最短，粒子运动的速度大小为 2. 如图甲所示，一轻质弹簧上端固定，下端悬挂一个体积很小的磁铁，在小磁铁正下方桌面上放置一个闭合铜制线圈。将小磁铁从初始静止的位置向下拉到某一位置后放开，小磁铁将做阻尼振动，位移x随时间t变化的示意图如图乙所示（初始静止位置为原点，向上为正方向，经t0时间，可认为振幅A衰减到0）。不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. x＞0的那些时刻线圈对桌面的压力小于线圈的重力 B. x=0的那些时刻线圈中没有感应电流 C. 更换电阻率更大的线圈，振幅A会更快地衰减到零 D. 增加线圈的匝数，t0会减小，线圈产生的内能不变 3. 如图所示为节日彩灯供电电路图，变压器为理想变压器，所有灯泡相同，在A、B两端接入电压恒定的正弦交流电，若发现灯泡的灯光较暗，为使灯泡正常发光，需要调节滑动变阻器的滑片，下列调节及结果判断正确的是（ ） A. 应将滑动变阻器R2滑片向右移 B. 调节后，变压器原线圈输入电压变大 C. 调节后，电阻R1消耗的功率变大 D. 调节后，滑动变阻器R2两端的电压增大 4. 无线话筒是LC振荡电路的一个典型应用。在LC振荡电路中，某时刻磁场方向、电场方向如图所示，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. 振荡电流的方向从a到b D. 电场能正在转化为磁场能 5. 我校很多同学“挤电梯”时会触发电梯超载报警系统，这极不安全。某同学自行设计了一种超载报警电路如图所示。电源电动势为E、内阻为r（随着电源电池的使用，可认为E不变、r变大），电阻、中的一个是定值电阻，另一个是压敏电阻。压敏电阻装在电梯底部，其阻值随压力的增大而减少，当电压表示数大于或等于某一值时，就会触发报警。电压表为时电梯中的压力称为警戒压力。下列说法正确的是（　　） A. 为压敏电阻 B. 若换用电动势更大的电源，警戒压力将变小 C. 随着电源电池的使用，警戒压力将变小 D. 若换用阻值更大定值电阻，警戒压力将变大 6. 如图所示虚线1和实线2分别描述了两个物理量随分子之间的距离变化的规律，为平衡位置，下列说法正确的是（ ） A. 虚线1表示分子间斥力随分子间距离的变化规律 B. 实线2表示分子间合力随分子间距离的变化规律 C. 当分子间的距离从接近零时逐渐增大，实线2表示的物理量先减小后增大再减小 D. 当分子间的距离从接近零时逐渐增大，实线2表示的物理量先增大后减小 7. 如图所示，粗细均匀的内壁光滑细长直玻璃管一端开口，另一端连接球形玻璃容器、一段长为的水银柱将容器中的理想气体封闭．装置被固定，细长直玻璃管竖直开口向上，被封闭的理想气体的温度为，体积为。现缓慢向玻璃管中加入水银，水银柱长度变为原来的2倍（水银未进入球形容器），已知大气压强为，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ） A. 水银柱长度变为原来的2倍，理想气体的压强也变为原来的2倍 B. 将封闭的理想气体的温度增加，其体积才能保持不变 C. 加入水银后，让容器竖直向下做匀加速直线运动（细长直玻璃管竖直开口向上），并保持气体的体积，温度不变，则气体的压强为 D. 加入水银后，让容器竖直向下做匀加速直线运动（细长直玻璃管竖直开口向上），并保持气体的体积、温度不变，则容器的加速度大小为 8. 下列说法正确的是（　　） A. 由图甲可知，状态①的温度比状态②的温度高 B. 由图乙可知，气体由状态A变化到B的过程中，气体分子平均动能一直不变 C. 由图丙可知，当分子间的距离时，分子间的作用力随分子间距离的增大先减小后增大 D. 由图丁可知，在r由变到的过程中分子力做正功 9. 分析推理、类比归纳是重要的科学研究方法。如图甲所示，矩形线圈abcd绕轴匀速转动产生的交流电i-t图像如图乙所示，电流最大值为，周期为T。如图丙所示，一劲度系数为k的轻质弹簧一端固定，另一端与小球相连，静置于光滑水平面上，现将小球向右缓慢移动一段距离A（不超过弹簧的弹性限度），小球被无初速释放后，其运动的v-t 图像如图丁所示，速度最大值为，周期为T。已知图乙和图丁分别为余弦和正弦函数图线，下列说法正确的是（　　） A. 时间内，通过线圈横截面积的电量 B. 时间内，通过线圈横截面积的电量 C. 类比图乙和图丁，小球运动过程中的速度最大值 D. 类比图乙和图丁，小球运动过程中的速度最大值 10. 据工信部2024年3月25日发布的数据显示，截至今年2月末，中国5G基站总数达350.9万个，5G移动电话用户达8.51亿户，占移动电话用户的48.8%。5G无线信号是由LC振荡电路产生的，该电路某时刻的工作状态如图甲所示，其电流变化规律如图乙所示，下列说法正确的是（ ） A. 线圈中磁场的方向向下 B. 电容器两极板间电场强度正在变小 C. 电容器正在充电，线圈储存的磁场能正在减小 D. 甲图的时刻应该对应乙图中的0至0.5s时间段内 二、实验题（本题共2小题，每空2分，共16分，把答案填写在答题卡上） 11. 如图所示，虚线框内存在一垂直纸面向里的匀强磁场，某同学需要测量磁场的磁感应强度大小。所用部分器材已在图中给出，其中D为位于纸面内的“U”形金属框，其底边水平长度为d，两侧边竖直且等长；E为直流电源，R为电阻箱，A为电流表，S为开关。此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线。 （1）在图中画线连接成实验电路图：______ （2）完成下列主要实验步骤中的填空： ①按图接线； ②保持开关S断开，在托盘内加入适量细沙，使D处于平衡状态，然后用天平称量细沙质量； ③闭合开关S，调节R的值使电流大小适当，在托盘内重新加入或减去适量细沙，使D处于________；然后读出电流表的示数I，并用天平称出此时细沙的质量。 （3）可得磁感应强度大小B=_________。（用、、I、d、g表示） 12. 如图所示，感应圈G上装两根带有球形电极铜管a、b构成发射天线，两球的间隙约0.5cm。将一根导线弯成环状，导线两端安装两个小金属球。其间留有空隙，将导线固定到绝缘支架B上靠近感应线圈放置。让感应线圈工作，当电火花在铜管a、b上两个金属球间跳动时，支架B上导线环两端的两个小球间也有电火花跳动。据此回答下列问题。 （1）人类历史上，首先捕捉到电磁波的科学家是___________。 （2）对于这一实验现象的解释如下，请完成其中的填空。 ①感应线圈本质上是一个变压器，它利用___________将低压交流电变成数千伏的高电压，由于铜管a、b上两球间的电压很高，间隙中电场___________，空气分子被电离，从而形成一个导电通路。 ②当电火花在铜管a、b上的两个金属球间跳动时，必定建立了一个迅速变化的电磁场。这种变化的电磁场以___________的形式在空间快速传播。当其经过导线环时，迅速变化的电磁场在导线环中激发出___________，击穿导线环中的空气，使得导线环的空隙中也产生了电火花。 ③在此实验中，感应圈及金属棒构成了电磁波的___________，导线环成了电磁波的___________。 三、计算题（本题共3小题，共36分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 如图甲所示，空气弹簧是在密封的容器中充入压缩空气，利用气体的可压缩性实现其弹性作用的，广泛应用于商业汽车、巴士、高铁及建筑物基座等的减震装置，具有非线性、刚度随载荷而变、高频隔振和隔音性能好等优点。空气弹簧的基本结构和原理如图乙所示，在导热良好的气缸和可自由滑动的活塞之间密封着一定质量的空气（可视为理想气体），假设活塞和重物的总质量为，活塞的横截面积为，气缸内空气柱的高度为，外界温度保持不变，大气压强恒为，重力加速度，求： （1）初始状态时，气缸内部气体的压强； （2）若将活塞和重物的总质量增加，则此状态下稳定后气缸中空气柱的高度及此时空气弹簧的等效劲度系数k分别为多少？ 14. 某兴趣小组设计了一种火箭电磁发射装置，简化原理如图所示。恒流电源能自动调节其输出电压确保回路电流恒定。弹射装置处在垂直于竖直金属导轨平面向里的匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小与回路中电流成正比，比例系数为k（k为常量）。接通电源，火箭和金属杆PQ一起由静止起沿导轨以大小等于g的加速度匀加速上升到导轨顶端，火箭与金属杆分离，完成弹射。已知火箭与金属杆的总质量为M，分离时速度为v0，金属杆电阻为R，回路电流为I。金属杆与导轨接触良好，不计空气阻力和摩擦，不计导轨电阻和电源的内阻。在火箭弹射过程中，求： （1）金属杆PQ的长度L； （2）金属杆PQ产生的电动势E与运动时间t的关系； （3）恒流电源输出电压U与运动时间t的关系； （4）整个弹射过程电源输出能量W。 15. 图甲虚线框内所示是电子秤测量部分的原理图，压力传感器的电阻R随压力F的变化如图乙所示。开关闭合后，压力传感器两端的电压恒为6.0V。电流表的量程为0.6A。电表的内阻、踏板和压杆的质量可以忽略不计。求： （1）空载时，电流表的读数； （2）可以称量物体的最大值； （3）试写出电流表示数I与压力F的变化关系式。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 新蔡县第一高级中学高二2024年7月份期末模拟 物理试题 一、选择题（本题共10小题，共48分。在每小题给出的四个选项中，第题只有一个选项正确，每小题4分；第题有多个选项正确，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 1. 如图所示，在以O点为圆心、半径为R的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。圆形区域外有大小相等、方向相反、范围足够大的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q（q>0）的带电粒子沿直径AC方向从A点射入圆形区域。不计重力，下列说法正确的是（　　） A. 粒子的运动轨迹可能经过O点 B. 粒子射出圆形区域时的速度方向不一定沿该区域的半径方向 C. 粒子连续两次由A点沿AC方向射入圆形区域的最小时间间隔为 D. 若粒子从A点射入到从C点射出圆形区域用时最短，粒子运动的速度大小为 【答案】D 【解析】 【详解】AB．在圆形匀强磁场区域内，沿着径向射入的粒子，总是沿径向射出的；根据圆的特点可知粒子的运动轨迹不可能经过O点，故AB错误； C．粒子连续两次由A点沿AC方向射入圆形区域，时间最短则根据对称性可知轨迹如图 则最短时间有 故C错误； D．粒子从A点射入到从C点射出圆形区域用时最短，则轨迹如图所示 设粒子在磁场中运动的半径为r，根据几何关系可知 根据洛伦兹力提供向心力有 可得 故D正确。 故选D。 2. 如图甲所示，一轻质弹簧上端固定，下端悬挂一个体积很小的磁铁，在小磁铁正下方桌面上放置一个闭合铜制线圈。将小磁铁从初始静止的位置向下拉到某一位置后放开，小磁铁将做阻尼振动，位移x随时间t变化的示意图如图乙所示（初始静止位置为原点，向上为正方向，经t0时间，可认为振幅A衰减到0）。不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. x＞0的那些时刻线圈对桌面的压力小于线圈的重力 B. x=0的那些时刻线圈中没有感应电流 C. 更换电阻率更大线圈，振幅A会更快地衰减到零 D. 增加线圈的匝数，t0会减小，线圈产生的内能不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据“来拒去留”，则x＞0的那些时刻，当磁铁远离线圈向上运动时，磁铁对线圈有向上的作用力，此时线圈对桌面的压力小于线圈的重力；当磁铁靠近线圈向下运动时，磁铁对线圈有向下的作用力，此时线圈对桌面的压力大于线圈的重力，选项A错误； B．x=0的那些时刻磁铁的速度最大，则穿过线圈的磁通量变化率最大，则线圈中有感应电流，选项B错误； C．更换电阻率更大的线圈，线圈中产生的感应电流会变小，线圈中产生的感应电流的磁场变弱，对磁铁的“阻碍”作用变弱，则振幅A会更慢慢地衰减到零，选项C错误； D．增加线圈的匝数，线圈中产生的感应电动势变大，感应电流变大，机械能很快就转化为内能，则t0会减小，由于开始时线圈的机械能不变，则线圈产生的内能不变，选项D正确。 故选D。 3. 如图所示为节日彩灯供电电路图，变压器为理想变压器，所有灯泡相同，在A、B两端接入电压恒定的正弦交流电，若发现灯泡的灯光较暗，为使灯泡正常发光，需要调节滑动变阻器的滑片，下列调节及结果判断正确的是（ ） A. 应将滑动变阻器R2滑片向右移 B. 调节后，变压器原线圈输入电压变大 C. 调节后，电阻R1消耗的功率变大 D. 调节后，滑动变阻器R2两端的电压增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．令所有灯泡并联部分的电阻为，则根据变压器等效原理电路可等效为 若滑动变阻器滑片向右移，接入电路的电阻变大，相当于原线圈等效电阻增大，原线圈中电流减小，则副线圈电路中的电流变小，灯泡变暗，A错误； B．调节后，副线圈电路中的电流变大，原线圈电流也变大，根据 变压器原线圈输入电压变小，B错误； C．调节后，原线圈电流变大，电阻消耗的功率，根据 电阻R1消耗的功率变大，C正确； D．调节后，变压器原线圈输入电压变小，副线圈电压也变小，副线圈电路中的电流变大，根据 知滑动变阻器两端的电压减小，D错误。 故选C。 4. 无线话筒是LC振荡电路的一个典型应用。在LC振荡电路中，某时刻磁场方向、电场方向如图所示，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. 振荡电流的方向从a到b D. 电场能正在转化为磁场能 【答案】C 【解析】 【详解】AC．根据安培定则，可知振荡电流的方向从a到b，电容器下极板带正电，可知电容器正在充电，故A错误，C正确； BD．电容器正在充电，振荡电流正在减小，磁场能正在转化为电场能，故BD错误。 故选C。 5. 我校很多同学“挤电梯”时会触发电梯超载报警系统，这极不安全。某同学自行设计了一种超载报警电路如图所示。电源电动势为E、内阻为r（随着电源电池的使用，可认为E不变、r变大），电阻、中的一个是定值电阻，另一个是压敏电阻。压敏电阻装在电梯底部，其阻值随压力的增大而减少，当电压表示数大于或等于某一值时，就会触发报警。电压表为时电梯中的压力称为警戒压力。下列说法正确的是（　　） A. 为压敏电阻 B. 若换用电动势更大的电源，警戒压力将变小 C. 随着电源电池的使用，警戒压力将变小 D. 若换用阻值更大的定值电阻，警戒压力将变大 【答案】B 【解析】 【详解】A．当压敏电阻有压力作用时，压敏电阻的阻值减小，回路总电阻减小，回路中干路电流增大，若触发报警，可知，电压表示数也将增大，若为压敏电阻，则电源内阻与定值电阻承担的电压增大，则压敏电阻两端电压减小，可知，不是压敏电阻，为定值电阻，故A错误； B．若换用电动势更大的电源，在相等的压力作用下，回路中的电流大一些，结合上述可知，此时电压表的示数也大一些，即警戒压力将变小，故B正确； C．随着电源电池的使用，E不变、r变大，在相等的压力作用下，回路中的电流小一些，结合上述可知，此时电压表的示数也小一些，即警戒压力将变大，故C错误； D．若换用阻值更大的定值电阻，在相等的压力作用下，回路中的电流小一些，结合上述可知，此时电压表的示数也大一些，即警戒压力将变小，故D错误。 故选B。 6. 如图所示的虚线1和实线2分别描述了两个物理量随分子之间的距离变化的规律，为平衡位置，下列说法正确的是（ ） A. 虚线1表示分子间斥力随分子间距离的变化规律 B. 实线2表示分子间合力随分子间距离的变化规律 C. 当分子间的距离从接近零时逐渐增大，实线2表示的物理量先减小后增大再减小 D. 当分子间的距离从接近零时逐渐增大，实线2表示的物理量先增大后减小 【答案】A 【解析】 【详解】A．虚线1表示分子间斥力随分子间距离的变化规律，A正确； BCD．实线2表示分子势能随分子间距离的变化规律，当分子间的距离增大，实线2表示的物理量即分子势能由正变为0再变成最小值（负值）然后再增大接近0，即实线2表示的物理量先减小后增大，BCD错误。 故选A。 7. 如图所示，粗细均匀的内壁光滑细长直玻璃管一端开口，另一端连接球形玻璃容器、一段长为的水银柱将容器中的理想气体封闭．装置被固定，细长直玻璃管竖直开口向上，被封闭的理想气体的温度为，体积为。现缓慢向玻璃管中加入水银，水银柱长度变为原来的2倍（水银未进入球形容器），已知大气压强为，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ） A. 水银柱长度变为原来的2倍，理想气体的压强也变为原来的2倍 B. 将封闭的理想气体的温度增加，其体积才能保持不变 C. 加入水银后，让容器竖直向下做匀加速直线运动（细长直玻璃管竖直开口向上），并保持气体的体积，温度不变，则气体的压强为 D. 加入水银后，让容器竖直向下做匀加速直线运动（细长直玻璃管竖直开口向上），并保持气体的体积、温度不变，则容器的加速度大小为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由题意可得 ， 则有 A错误： B．由理想气体等容变化规律可得 结合 可得 B正确： C．若让容器向下做匀加速直线运动（细长直玻璃管竖直开口向上），当气体的体积不变，温度也保持不变，则气体的压强为原始状态的压强 C错误； D．设长度为的水银柱的质量为m，细玻璃管的横截面积为S，由牛顿第二定律可得 设水银柱密度为，由 结合 ， 综合解得 D正确。 故选BD。 8. 下列说法正确的是（　　） A. 由图甲可知，状态①的温度比状态②的温度高 B. 由图乙可知，气体由状态A变化到B的过程中，气体分子平均动能一直不变 C. 由图丙可知，当分子间的距离时，分子间的作用力随分子间距离的增大先减小后增大 D. 由图丁可知，在r由变到的过程中分子力做正功 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由分子热运动的速率的分布特点可知，分子热运动的速率分布呈现“中间多两头少”的规律，且随温度的增大，大部分的分子热运动速率增大，故由图可知状态①的温度高，故A正确； B．由理想气体状态方程结合图乙可知，气体在状态A和B态时，气体的温度相同，结合气体的等温线可知，该过程气体的温度先升高，后降低，故气体分子平均动能先增大后减小，故B错误； C．由分子力随分子间距的变化关系图象可知，当分子间的距离时，随分子间距离的增大，分子间的作用力先增大后减小，故C错误； D．由图丁可知，在分子间距为时，分子间距离为相当于平衡位置的距离。在r由变到的过程中，分子力为斥力，随分子间距的增大，分子力做正功，故D正确。 故选AD。 9. 分析推理、类比归纳是重要的科学研究方法。如图甲所示，矩形线圈abcd绕轴匀速转动产生的交流电i-t图像如图乙所示，电流最大值为，周期为T。如图丙所示，一劲度系数为k的轻质弹簧一端固定，另一端与小球相连，静置于光滑水平面上，现将小球向右缓慢移动一段距离A（不超过弹簧的弹性限度），小球被无初速释放后，其运动的v-t 图像如图丁所示，速度最大值为，周期为T。已知图乙和图丁分别为余弦和正弦函数图线，下列说法正确的是（　　） A. 时间内，通过线圈横截面积的电量 B. 时间内，通过线圈横截面积的电量 C. 类比图乙和图丁，小球运动过程中的速度最大值 D. 类比图乙和图丁，小球运动过程中速度最大值 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．时间内，通过线圈横截面积的电量为 而最大电流为 联立可得 故A正确，B错误； CD．类比图乙和图丁，图像的面积为电量，而图像的面积为位移，在时间内的位移为振幅，有 可得小球运动过程中的速度最大值为 故C错误，D正确。 故选AD。 10. 据工信部2024年3月25日发布的数据显示，截至今年2月末，中国5G基站总数达350.9万个，5G移动电话用户达8.51亿户，占移动电话用户的48.8%。5G无线信号是由LC振荡电路产生的，该电路某时刻的工作状态如图甲所示，其电流变化规律如图乙所示，下列说法正确的是（ ） A. 线圈中磁场的方向向下 B. 电容器两极板间电场强度正在变小 C. 电容器正在充电，线圈储存的磁场能正在减小 D. 甲图的时刻应该对应乙图中的0至0.5s时间段内 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由右手螺旋定则可知线圈中磁场方向为向下，故A正确； B．电容器正在充电，两极板电荷量在增多，极板间电场强度正在变大，故B错误； C．电容器正在充电，线圈储存的磁场能正在减小，电容器的电场能在增大，故C正确； D．甲图的时刻应该对应乙图中的0.5s至1s时间段内，故D错误。 故选AC。 二、实验题（本题共2小题，每空2分，共16分，把答案填写在答题卡上） 11. 如图所示，虚线框内存在一垂直纸面向里的匀强磁场，某同学需要测量磁场的磁感应强度大小。所用部分器材已在图中给出，其中D为位于纸面内的“U”形金属框，其底边水平长度为d，两侧边竖直且等长；E为直流电源，R为电阻箱，A为电流表，S为开关。此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线。 （1）在图中画线连接成实验电路图：______ （2）完成下列主要实验步骤中的填空： ①按图接线； ②保持开关S断开，在托盘内加入适量细沙，使D处于平衡状态，然后用天平称量细沙质量； ③闭合开关S，调节R的值使电流大小适当，在托盘内重新加入或减去适量细沙，使D处于________；然后读出电流表的示数I，并用天平称出此时细沙的质量。 （3）可得磁感应强度大小B=_________。（用、、I、d、g表示） 【答案】（1）见解析 （2）平衡状态 （3） 【解析】 【小问1详解】 用电阻箱的限流式接法即可，如答图所示 【小问2详解】 ③金属框平衡时测量才有意义，在托盘内减去适量细沙，使D重新处于平衡状态。 【小问3详解】 根据平衡条件分两次列式即可求解。根据平衡条件有 解得 12. 如图所示，感应圈G上装两根带有球形电极的铜管a、b构成发射天线，两球的间隙约0.5cm。将一根导线弯成环状，导线两端安装两个小金属球。其间留有空隙，将导线固定到绝缘支架B上靠近感应线圈放置。让感应线圈工作，当电火花在铜管a、b上两个金属球间跳动时，支架B上导线环两端的两个小球间也有电火花跳动。据此回答下列问题。 （1）人类历史上，首先捕捉到电磁波的科学家是___________。 （2）对于这一实验现象的解释如下，请完成其中的填空。 ①感应线圈本质上是一个变压器，它利用___________将低压交流电变成数千伏的高电压，由于铜管a、b上两球间的电压很高，间隙中电场___________，空气分子被电离，从而形成一个导电通路。 ②当电火花在铜管a、b上的两个金属球间跳动时，必定建立了一个迅速变化的电磁场。这种变化的电磁场以___________的形式在空间快速传播。当其经过导线环时，迅速变化的电磁场在导线环中激发出___________，击穿导线环中的空气，使得导线环的空隙中也产生了电火花。 ③在此实验中，感应圈及金属棒构成了电磁波的___________，导线环成了电磁波的___________。 【答案】 ①. 赫兹 ②. 电磁感应 ③. 很强 ④. 电磁波 ⑤. 感应电动势 ⑥. 发射器 ⑦. 检测器 【解析】 【详解】（1）[1]建立完整的电磁场理论并首先预言电磁波存在的科学家是麦克斯韦，而首先证实电磁波存在，并捕捉到电磁波的科学家是赫兹； （2）当火花在感应圈两个金属球间跳动时，必定建立一个快速变化的电磁场．这种变化的电磁场以电磁波的形式在空间快速传播，当电磁波经过导线环时，迅速变化的电磁场在导线环中激发出感应电动势，使得导线环的两个小球间也产生了火花．在赫兹实验中，感应圈成了电磁波发射器，导线环成了电磁波的检测器． ①[2][3]可知，感应线圈本质上是一个变压器，它利用电磁感应将低压交流电变成数千伏的高电压．由于a、b管上两球间的电压很高，间隙中电场很强，空气分子被电离，从而形成一个导电通路； ②[4][5]当电火花在a、b管上两个金属球间跳动时，必定建立一个迅速变化的电磁场，这种变化的电磁场以电磁波的形式在空间快速传播，当其经过导线环时，迅速变化的电磁场在导线环中激发出感应电动势，击穿导线环中的空气，使得导线环的空隙中也产生了电火花； ③[6][7]在此实验中，感应圈及金属棒构成了电磁波的发射器，导线环成了电磁波的检测器。 三、计算题（本题共3小题，共36分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 如图甲所示，空气弹簧是在密封的容器中充入压缩空气，利用气体的可压缩性实现其弹性作用的，广泛应用于商业汽车、巴士、高铁及建筑物基座等的减震装置，具有非线性、刚度随载荷而变、高频隔振和隔音性能好等优点。空气弹簧的基本结构和原理如图乙所示，在导热良好的气缸和可自由滑动的活塞之间密封着一定质量的空气（可视为理想气体），假设活塞和重物的总质量为，活塞的横截面积为，气缸内空气柱的高度为，外界温度保持不变，大气压强恒为，重力加速度，求： （1）初始状态时，气缸内部气体的压强； （2）若将活塞和重物的总质量增加，则此状态下稳定后气缸中空气柱的高度及此时空气弹簧的等效劲度系数k分别为多少？ 【答案】（1）；（2）， 【解析】 【详解】（1）对活塞和重物受力分析，由平衡条件可知 解得 （2）总质量增大后，对活塞和重物受力分析，由平衡条件可知 解得 根据玻意耳定律可得 解得 空气弹簧的等效劲度系数为 14. 某兴趣小组设计了一种火箭电磁发射装置，简化原理如图所示。恒流电源能自动调节其输出电压确保回路电流恒定。弹射装置处在垂直于竖直金属导轨平面向里的匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小与回路中电流成正比，比例系数为k（k为常量）。接通电源，火箭和金属杆PQ一起由静止起沿导轨以大小等于g的加速度匀加速上升到导轨顶端，火箭与金属杆分离，完成弹射。已知火箭与金属杆的总质量为M，分离时速度为v0，金属杆电阻为R，回路电流为I。金属杆与导轨接触良好，不计空气阻力和摩擦，不计导轨电阻和电源的内阻。在火箭弹射过程中，求： （1）金属杆PQ的长度L； （2）金属杆PQ产生的电动势E与运动时间t的关系； （3）恒流电源的输出电压U与运动时间t的关系； （4）整个弹射过程电源输出的能量W。 【答案】（1）；（2）；（3）；（4） 【解析】 【详解】（1）金属杆所受的安培力为 根据牛顿第二定律可得 联立可得 （2）由于金属杆做匀加速直线运动，则 所以金属杆PQ产生的电动势E与运动时间t的关系为 （3）根据闭合电路 所以恒流电源的输出电压U与运动时间t的关系为 （4）电源输出功率为 由此可知，电源输出功率与时间呈线性关系，则输出能量为 15. 图甲虚线框内所示是电子秤测量部分的原理图，压力传感器的电阻R随压力F的变化如图乙所示。开关闭合后，压力传感器两端的电压恒为6.0V。电流表的量程为0.6A。电表的内阻、踏板和压杆的质量可以忽略不计。求： （1）空载时，电流表的读数； （2）可以称量物体的最大值； （3）试写出电流表示数I与压力F的变化关系式。 【答案】（1）；（2）；（3）（） 【解析】 【详解】（1）空载时 根据图像可知此时电阻为 可得电流表的读数为 （2）当电流表读数最大时，压力传感器的阻值最小，根据欧姆定律可得 由图像可得 联立可得 （3）根据图像可得 根据欧姆定律可得 联立可得电流表示数I与压力F的关系式为 （） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$