精品解析：吉林省吉林市友好学校2023-2024学年高二下学期7月期末联考物理试题

2023-2024学年度友好学校高二年级下学期期末联考 物理 全卷满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3．选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。 4．考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。 5．本卷主要考查内容：选择性必修第二册第二～五章，选择性必修第三册。 一、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，只有一项是符合题目要求的。 1. 下列四幅图对应的场景中，没有用到涡流原理的是（　　） A. 高压作业工人穿戴含有金属织物的衣服工作 B. 高频冶炼炉 C. 电磁炉加热食物 D. 探测金属地雷的探雷器 2. 月季为邯郸市市花，其姿态婀娜，香气袭人。月季不只极具观赏价值，随着经济发展和科技水平的提高，月季已逐渐由过去单一观赏拓展至食用、药用、保健等多个领域。下列与月季有关的说法正确的是（　　） A. 月季“香气袭人”是布朗运动 B. 月季“香气袭人”的主要原因是气体分子在永不停息地做无规则运动 C. 从早晨到中午，随着气温升高，所有气体分子的速率都增大 D. 破碎的花瓣不能重新拼接生长说明分子之间不存在引力 3. 某住宅小区变压器给住户供电的电路示意图如图所示，变压器可视为理想变压器，所有电表视为理想电表，原线圈输入有效值恒定的交流电压，图中R为输电线的总电阻。在用电高峰期，住户使用的用电器增加时，下列说法正确的是（　　） A. 电流表A示数不变 B. 电压表V1示数增大 C. 电压表V2示数增大 D. 发电机的输出功率增大 4. 如图所示，电阻为r的单匝金属直角线框abcd放置在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，a、d两点连线与磁场垂直，ab、cd长均为l，bc长为2l，定值电阻阻值为R。线框绕ad连线以角速度ω匀速转动，从图示位置开始计时，则（　　） A. 线框每转一圈，回路电流方向改变一次 B. 回路中产生的感应电动势有效值为 C. a、d两点间的电压为 D. 周期内通过R的电荷量为 5. 如图所示为一定质量的理想气体从状态依次经过状态、、后再回到状态的图像，其中，和图线为双曲线的一部分，为绝热过程。下列说法正确的是（　　） A. 过程中，气体可能向外界放出热量 B. 过程中，气体一定向外界放出热量 C. 和过程中，气体压强都增大的微观机制完全相同 D. 整个过程中气体从外界吸收热量 6. 2023年8月24日，日本政府不顾国际反对，一意孤行向海洋排放福岛核电站的核污水，其中含有的多种放射性元素会对人类环境造成重大破坏。核污水中的铯会发生β衰变，生成X核，同时释放γ射线。已知铯的半衰期为30年，下列说法中正确的是（　　） A. 10个铯经过30年后一定衰变5个 B. X核为核 C. 铯发生β衰变放出的电子来自核外电子 D. 铯的结合能小于X核的结合能 7. 如图所示，两端开口的U形玻璃管竖直放置，其右侧水银柱之间封住一段高h的空气柱。空气柱下方的水银面与玻璃管左侧水银面的高度差也为h。已知大气压强恒为，空气柱的气体可视为理想气体，周围环境温度保持不变，玻璃管的导热性良好且玻璃管粗细均匀。下列说法正确的是（　　） A. 从左侧管口缓慢注入少量水银，空气柱的体积一定变小 B. 从左侧管口缓慢注入少量水银，空气柱的体积一定变大 C. 从右侧管口缓慢注入少量水银，空气柱的体积一定变小 D. 从右侧管口缓慢注入少量水银，空气柱的体积一定变大 二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. “挤毛巾”和“液桥”都是国际空间站展示的有趣实验。宇航员先将干毛巾一端沾水后能使得整个毛巾完全浸湿，然后再用力拧毛巾，只见毛巾被挤出的水像一层果冻一样紧紧地吸附在毛巾的外表面，宇航员的手也粘有一层厚厚的水。我国宇航员王亚平在空间站做“液桥实验”的情形如图所示。下列关于这两个现象的描述正确的是（　　） A. 干毛巾沾水变得完全浸湿是毛细现象 B. 水对宇航员的手和液桥板都是不浸润的 C. “液桥”实验装置脱手后两液桥板最终合在一起，是由于液桥板分子之间的相互吸引 D. 在地球上将湿毛巾能“拧干”是因为水不能浸润毛巾 9. 下面课本中四幅插图相关的说法中正确的是（　　） A. 卢瑟福用图甲所示的实验装置做的α粒子散射实验现象中，绝大多数α粒子穿过金箔后，仍沿原来的方向前进 B. 在康普顿效应中，散射的光子波长变大，光子的能量减小 C. 图丙为轧钢厂利用α射线的穿透能力来测量钢板的厚度的装置 D. 一个处于能级的氢原子向基态跃迁，最多可辐射3种频率的光子，跃迁后电子的电势能减小，动能增大 10. 某种复合光由红、绿两种颜色的光组成，实验小组以此复合光照射光电管的阴极K（红、绿单色光均可使该光电管发生光电效应），进行光电效应实验，如图甲所示。设光电管电压为U时测得的光电流为I，测得多组数据，并做出I-U图像如图乙所示，已知红光光子频率为，绿光光子频率为，光电管的逸出功为，普朗克常量为h，电子电荷量大小为e，下列说法正确的是（　　） A. 光电子的最大初动能为 B. 测量遏止电压时，滑片P应向b移动 C. 遏止电压 D. 红光的光强大于绿光的光强 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某同学用如图甲所示实验装置探究一定质量的气体发生等温变化时压强与体积的关系。将注射器活塞移动到最右侧，接上软管和压强传感器，记录此时注射器内被封闭气体的压强p和体积V；推动活塞压缩气体，记录多组气体的压强和体积。 （1）为使实验结果尽量准确，下列操作正确的是_________（填字母）。 A. 要尽可能保持环境温度不变 B. 实验前要在活塞与注射器壁间涂适量的润滑油 C. 实验过程中要用手握紧注射器并快速推拉活塞 D. 实验过程中应缓慢地推动活塞 （2）分别在环境温度为时完成上述探究活动。下列各图最能正确且直观地反映实验过程中，气体压强p随体积V变化规律的是_________（填字母）。 A. B. C. D. （3）该同学用此装置测量一小石子的密度。他先用天平测出其质量为m，再将其装入注射器内，重复上述实验操作，记录注射器上的体积刻度V和压强传感器读数p，根据实验测量数据，作出如图乙所示的图像，则石子密度为_________。（用题及图中相关物理量的字母符号表示） 12. 晓宇为了探究一热敏电阻的阻值随温度的变化规律，设计了如图甲所示的电路。实验室提供的实验器材如下： 电源（3V，内阻不计）； 电源（6V，内阻不计）； 滑动变阻器R（0～200Ω）； 电压表（量程为6V，内阻约为3kΩ）； 电流表（量程为150mA，内阻约为50Ω）； 热敏电阻； 开关S及导线若干。 （1）若已知该热敏电阻在30~80℃时的阻值大小约在38~55Ω之间，则在此温度区间做实验，电源应选____________（填“”或“”）； （2）若通过探究，该热敏电阻的阻值随温度的变化规律为，其中t为温度，单位为℃．某次实验时，电流表、电压表的示数分别如图乙、丙所示，则电流表的示数为____________mA，电压表的示数为____________V，此时热敏电阻所在处的温度约为____________℃。（结果均保留三位有效数字） 13. 如图所示的电路中，电感的自感系数为，电容器的电容可调节，电源的电动势为，内阻为，定值电阻的阻值为，忽略电感线圈的直流电阻，闭合开关S，经过一段时间电路达到稳定状态，时刻将开关S断开。LC振荡电路的频率为，求： （1）电容器的电容； （2）断开开关S后，电流表的示数； （3）哪些时刻电容器的上极板开始带正电。 14. 如图甲所示，两根足够长的、电阻不计的平行光滑金属导轨MN、PQ间距，倾角，轨道顶端连有一阻值为的定值电阻，整个空间存在着垂直轨道平面向下的磁场，磁感应强度B的变化规律如图乙所示，现用力将质量、电阻的导体棒ab从0时刻开始固定于离轨道顶端处，在时刻撤去外力，之后导体棒下滑距离后达到最大速度，导体棒与导轨始终接触良好。（g取，）求 （1）0~4s内通过导体棒ab的电流大小和方向； （2）导体棒ab的最大速度； （3）从时刻到导体棒ab下滑1.5m的过程中，在ab棒上产生的焦耳热Q。 15. 图甲为山地车的气压避震装置，主要由活塞、汽缸和弹簧组成。某研究小组将其放在光滑斜面上进行研究，简化结构如图乙，带有活塞A的导热汽缸B放置在倾角为的光滑斜面上，活塞用另一端固定的轻弹簧拉住，轻弹簧平行于斜面，活塞与汽缸间密封一定质量的理想气体，初始状态活塞到汽缸底部的距离，汽缸底部到斜面底端挡板的距离，汽缸内气体的初始温度。已知汽缸质量，活塞的质量、横截面积，活塞能无摩擦滑动，重力加速度， 大气压。 （1）求初始状态下汽缸内气体压强； （2）对汽缸缓慢加热，汽缸内气体的温度从上升到，此时汽缸底部恰好接触到斜面底端的挡板。已知该封闭气体的内能U与温度T之间存在关系，若汽缸气密性良好，求该过程中气体吸收的热量Q； （3）为了检验该装置的气密性，实验小组将该装置固定在一平板车上加速下坡，如图丙所示，已知坡度，加速度，活塞到汽缸底部的距离，环境温度保持不变，通过计算分析汽缸的气密性是否良好，若不良好，求进气或漏气气体占原有气体的百分比？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023-2024学年度友好学校高二年级下学期期末联考 物理 全卷满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3．选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。 4．考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。 5．本卷主要考查内容：选择性必修第二册第二～五章，选择性必修第三册。 一、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，只有一项是符合题目要求的。 1. 下列四幅图对应的场景中，没有用到涡流原理的是（　　） A. 高压作业工人穿戴含有金属织物的衣服工作 B. 高频冶炼炉 C. 电磁炉加热食物 D. 探测金属地雷的探雷器 【答案】A 【解析】 【详解】A．工人穿戴含有金属织物的衣服工作，可以避免人触电，利用了静电屏蔽原理，故A正确； B．高频冶炼炉利用了涡流原理，故B错误； A．电磁炉通入交流电从而使电磁炉上的铁锅产生涡流对食物进行加热，故C错误； D．用来探测金属地雷的探雷器是利用涡流原理，故D错误。 故选A。 2. 月季为邯郸市市花，其姿态婀娜，香气袭人。月季不只极具观赏价值，随着经济发展和科技水平的提高，月季已逐渐由过去单一观赏拓展至食用、药用、保健等多个领域。下列与月季有关的说法正确的是（　　） A. 月季“香气袭人”是布朗运动 B. 月季“香气袭人”的主要原因是气体分子在永不停息地做无规则运动 C. 从早晨到中午，随着气温升高，所有气体分子的速率都增大 D. 破碎的花瓣不能重新拼接生长说明分子之间不存在引力 【答案】B 【解析】 【详解】AB．月季“香气袭人”是扩散现象，不是布朗运动；主要原因是气体分子在永不停息地做无规则运动，故A错误，B正确； C．从早晨到中午，随着气温升高，气体分子的平均动能增大，但不是所有气体分子的速率都增大，故C错误； D．破碎的花瓣不能重新拼接生长，是因为分子间距较大，分子间作用力很小，但分子之间存在引力，故D错误。 故选B。 3. 某住宅小区变压器给住户供电的电路示意图如图所示，变压器可视为理想变压器，所有电表视为理想电表，原线圈输入有效值恒定的交流电压，图中R为输电线的总电阻。在用电高峰期，住户使用的用电器增加时，下列说法正确的是（　　） A. 电流表A示数不变 B. 电压表V1示数增大 C. 电压表V2示数增大 D. 发电机的输出功率增大 【答案】D 【解析】 【详解】AB．变压器原线圈的输入电压不变﹐根据 可知，变压器副线圈的输出电压不变，电压表V1示数不变；当住户使用的用电器增加时，即用户的总电阻变小，由 可知，副线圈的电流变大，根据 可知原线圈电流变大，电流表A示数变大，故AB错误； C.而由 可知电压表示数减小，故C错误； D.发电机输出功率 发电机的输出功率变大，故D正确。 故选D。 4. 如图所示，电阻为r的单匝金属直角线框abcd放置在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，a、d两点连线与磁场垂直，ab、cd长均为l，bc长为2l，定值电阻阻值为R。线框绕ad连线以角速度ω匀速转动，从图示位置开始计时，则（　　） A. 线框每转一圈，回路电流方向改变一次 B. 回路中产生的感应电动势有效值为 C. a、d两点间的电压为 D. 周期内通过R的电荷量为 【答案】D 【解析】 【详解】A．线圈产生的是正弦交流电，正弦交流电在一个周期内方向改变2次。故A错误； BC．回路中产生的感应电动势有效值为 a、d两点间的电压为路端电压为 故B正确；C错误； D．周期通过的电荷量为 故D正确。 故选D。 5. 如图所示为一定质量的理想气体从状态依次经过状态、、后再回到状态的图像，其中，和图线为双曲线的一部分，为绝热过程。下列说法正确的是（　　） A. 过程中，气体可能向外界放出热量 B. 过程中，气体一定向外界放出热量 C. 和过程中，气体压强都增大的微观机制完全相同 D. 整个过程中气体从外界吸收热量 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据题意可知，过程中，气体温度不变，气体内能不变，由图像可知，气体体积变大，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A错误； B．由题意可知，过程气体温度不变，则有 为绝热过程，气体体积减小，外界对气体做正功，根据热力学第一定律可知，气体内能增大，温度升高，则有 则过程中，气体温度降低，气体内能减小，气体体积变大，外界对气体做负功，所以无法确定气体向外界放出热量还是从外界吸收热量，故B错误； C．过程气体温度不变，气体分子平均动能不变，气体体积减小，气体分子的数密度增大，所以气体压强增大；过程气体体积减小，气体分子的数密度增大，且气体温度升高，气体分子平均动能增大，所以气体压强增大；可知和过程中，气体压强都增大的微观机制并不完全相同，故C错误； D．根据图像的面积意义可知，整个过程中，外界对气体做负功，而气体内能不变，根据热力学第一定律可知，气体从外界吸收热量，故D正确。 故选D。 6. 2023年8月24日，日本政府不顾国际反对，一意孤行向海洋排放福岛核电站的核污水，其中含有的多种放射性元素会对人类环境造成重大破坏。核污水中的铯会发生β衰变，生成X核，同时释放γ射线。已知铯的半衰期为30年，下列说法中正确的是（　　） A. 10个铯经过30年后一定衰变5个 B. X核为核 C. 铯发生β衰变放出的电子来自核外电子 D. 铯的结合能小于X核的结合能 【答案】D 【解析】 【详解】A．半衰期只适合于大量原子核的衰变，10个铯经过30年后不一定衰变5个，故A错误； B．根据衰变过程满足质量数和电荷数守恒可知，X核为核，故B错误； C．铯发生衰变放出的电子来自原子核内中子转化为质子和电子，故C错误； D．铯发生β衰变，生成X核，可知X核的比结合能大于铯的比结合能，而两个核的核子个数相差不多，则有X核的结合能大于铯的结合能，故D正确。 故选D。 7. 如图所示，两端开口的U形玻璃管竖直放置，其右侧水银柱之间封住一段高h的空气柱。空气柱下方的水银面与玻璃管左侧水银面的高度差也为h。已知大气压强恒为，空气柱的气体可视为理想气体，周围环境温度保持不变，玻璃管的导热性良好且玻璃管粗细均匀。下列说法正确的是（　　） A. 从左侧管口缓慢注入少量水银，空气柱的体积一定变小 B. 从左侧管口缓慢注入少量水银，空气柱的体积一定变大 C. 从右侧管口缓慢注入少量水银，空气柱的体积一定变小 D. 从右侧管口缓慢注入少量水银，空气柱的体积一定变大 【答案】C 【解析】 【详解】AB．从玻璃管左侧管口缓慢注入少量水银，右侧水银柱的长度不变，根据可知，气体气柱的压强不变，则体积不变。故AB错误； CD．从玻璃管右侧管口缓慢注入少量水银，右侧水银柱的长度增加，根据可知，气体气柱的压强变大，则体积减小。，故C正确，D错误。 故选C。 二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. “挤毛巾”和“液桥”都是国际空间站展示的有趣实验。宇航员先将干毛巾一端沾水后能使得整个毛巾完全浸湿，然后再用力拧毛巾，只见毛巾被挤出的水像一层果冻一样紧紧地吸附在毛巾的外表面，宇航员的手也粘有一层厚厚的水。我国宇航员王亚平在空间站做“液桥实验”的情形如图所示。下列关于这两个现象的描述正确的是（　　） A. 干毛巾沾水变得完全浸湿是毛细现象 B. 水对宇航员的手和液桥板都是不浸润的 C. “液桥”实验装置脱手后两液桥板最终合在一起，是由于液桥板分子之间的相互吸引 D. 在地球上将湿毛巾能“拧干”是因为水不能浸润毛巾 【答案】A 【解析】 【详解】A．水是可以浸润毛巾的，毛巾中有很多的小缝隙，就相当于有很多的玻璃管，水会往毛巾缝隙扩散，干毛巾沾水变得完全浸湿是毛细现象，故A正确； B．浸润指液体与固体发生接触时，液体附着在固体表面或渗透到固体内部的现象，此时对该固体而言，该液体叫做浸润液体。水对宇航员的手和液桥板都是浸润的，故B错误； C．“液桥”实验装置脱手后两液桥板最终合在一起，这是水的表面张力在起作用，故C错误； D．水能浸润毛巾，在地球上将湿毛巾能“拧干”是因为重力的作用，故D错误。 故选A。 9. 下面课本中四幅插图相关的说法中正确的是（　　） A. 卢瑟福用图甲所示的实验装置做的α粒子散射实验现象中，绝大多数α粒子穿过金箔后，仍沿原来的方向前进 B. 在康普顿效应中，散射的光子波长变大，光子的能量减小 C. 图丙为轧钢厂利用α射线的穿透能力来测量钢板的厚度的装置 D. 一个处于能级的氢原子向基态跃迁，最多可辐射3种频率的光子，跃迁后电子的电势能减小，动能增大 【答案】AB 【解析】 【详解】A．卢瑟福用图甲所示的实验装置做的α粒子散射实验现象中，绝大多数α粒子穿过金箔后，仍沿原来的方向前进，少数粒子发生了较大的角度偏转，极少数粒子发生了大角度偏转。故A正确； B．在康普顿效应中，部分散射的光子波长变大，根据 可知光子的能量减小，故B正确； C．粒子穿透能力最弱，射线穿透能力最强，所以图丙是轧钢厂利用射线的穿透能力来测量钢板的厚度的装置，故C错误； D．一个处于能级的氢原子向基态跃迁，则最多可辐射 n-1=2 种频率的光子，跃迁后电子的轨道半径减小，则电子的电势能减小，动能增大，故D错误。 故选AB。 10. 某种复合光由红、绿两种颜色的光组成，实验小组以此复合光照射光电管的阴极K（红、绿单色光均可使该光电管发生光电效应），进行光电效应实验，如图甲所示。设光电管电压为U时测得的光电流为I，测得多组数据，并做出I-U图像如图乙所示，已知红光光子频率为，绿光光子频率为，光电管的逸出功为，普朗克常量为h，电子电荷量大小为e，下列说法正确的是（　　） A. 光电子的最大初动能为 B. 测量遏止电压时，滑片P应向b移动 C. 遏止电压 D. 红光的光强大于绿光的光强 【答案】AD 【解析】 【详解】A．绿光的频率大于红光的频率，绿光光子的能量大于红光光子的能量，根据光电效应方程，光电子的最大初动能为 故A正确； B．测量遏止电压时，应接反向电压，滑片P应向a移动。故B错误； C．根据动能定理 解得 故C错误； D．绿光的频率大于红光的频率，绿光的遏止电压大于红光的遏止电压，可知红光的饱和光电流为3a，绿光的饱和光电流为a，故红光的光强大于绿光的光强。故D正确。 故选AD。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某同学用如图甲所示实验装置探究一定质量的气体发生等温变化时压强与体积的关系。将注射器活塞移动到最右侧，接上软管和压强传感器，记录此时注射器内被封闭气体的压强p和体积V；推动活塞压缩气体，记录多组气体的压强和体积。 （1）为使实验结果尽量准确，下列操作正确的是_________（填字母）。 A. 要尽可能保持环境温度不变 B. 实验前要在活塞与注射器壁间涂适量的润滑油 C. 实验过程中要用手握紧注射器并快速推拉活塞 D. 实验过程中应缓慢地推动活塞 （2）分别在环境温度为时完成上述探究活动。下列各图最能正确且直观地反映实验过程中，气体压强p随体积V变化规律的是_________（填字母）。 A. B. C. D. （3）该同学用此装置测量一小石子的密度。他先用天平测出其质量为m，再将其装入注射器内，重复上述实验操作，记录注射器上的体积刻度V和压强传感器读数p，根据实验测量数据，作出如图乙所示的图像，则石子密度为_________。（用题及图中相关物理量的字母符号表示） 【答案】（1）ABD （2）C （3） 【解析】 【小问1详解】 A．要尽可能保持环境温度不变，以保证封闭气体的温度不变，可以减小实验误差。故A正确； B．实验前要在活塞与注射器壁间涂适量的润滑油，可以保证封闭气体的体积不变，从而减小实验误差。故B正确； C．实验过程中要用手握紧注射器并快速推拉活塞，会使封闭气体的温度发生变化，不利于减小实验误差。故C错误； D．实验过程中应缓慢地推动活塞，可以保证气体温度最大限度保持不变，减小实验误差。故D正确。 故选ABD。 【小问2详解】 AB．根据 可得 可知p-V图像为双曲线的一支，做出的图线不直观。故AB错误； CD．同理，可得 可知图像为正比关系，图线为过原点的一条倾斜直线，图线的斜率与热力学温度成正比，当T1<T2时，表示T1的图线斜率较小。能直观地反映实验过程中气体压强p随体积V变化规律。故C正确；D错误。 故选C。 【小问3详解】 依题意，可得 整理，可得 结合乙图，可得 石子密度为 12. 晓宇为了探究一热敏电阻的阻值随温度的变化规律，设计了如图甲所示的电路。实验室提供的实验器材如下： 电源（3V，内阻不计）； 电源（6V，内阻不计）； 滑动变阻器R（0～200Ω）； 电压表（量程为6V，内阻约为3kΩ）； 电流表（量程为150mA，内阻约为50Ω）； 热敏电阻； 开关S及导线若干。 （1）若已知该热敏电阻在30~80℃时的阻值大小约在38~55Ω之间，则在此温度区间做实验，电源应选____________（填“”或“”）； （2）若通过探究，该热敏电阻的阻值随温度的变化规律为，其中t为温度，单位为℃．某次实验时，电流表、电压表的示数分别如图乙、丙所示，则电流表的示数为____________mA，电压表的示数为____________V，此时热敏电阻所在处的温度约为____________℃。（结果均保留三位有效数字） 【答案】（1） （2） ①. 115 ②. 5.00 ③. 64.9 【解析】 【小问1详解】 电压表的量程为6V，为了减小实验误差，电源应选择。 【小问2详解】 [1]因为电流表的最小刻度为5mA。故读数时只需要精确到1mA。所以电流表的读数为115mA。 [2]电压表的最小刻度为0.1V。故读数时要估读到0.01V，所以电压表的读数为5.00V。 [3]热敏电阻的阻值约为 则代入 得 13. 如图所示的电路中，电感的自感系数为，电容器的电容可调节，电源的电动势为，内阻为，定值电阻的阻值为，忽略电感线圈的直流电阻，闭合开关S，经过一段时间电路达到稳定状态，时刻将开关S断开。LC振荡电路的频率为，求： （1）电容器的电容； （2）断开开关S后，电流表的示数； （3）哪些时刻电容器的上极板开始带正电。 【答案】（1）；（2）1A；（3） 【解析】 【详解】（1）根据 解得 （2）断开开关S前，由闭合电路欧姆定律可得 断开开关S后，电流表的示数 联立，解得 （3）LC振荡电路的周期为 时刻开始，LC振荡电路开始工作，在一个振荡周期内，电容器充电，下极板为正极板，电容器反向充电，上极板开始带正电。由此可知电容器的上极板开始带正电的时刻为 14. 如图甲所示，两根足够长的、电阻不计的平行光滑金属导轨MN、PQ间距，倾角，轨道顶端连有一阻值为的定值电阻，整个空间存在着垂直轨道平面向下的磁场，磁感应强度B的变化规律如图乙所示，现用力将质量、电阻的导体棒ab从0时刻开始固定于离轨道顶端处，在时刻撤去外力，之后导体棒下滑距离后达到最大速度，导体棒与导轨始终接触良好。（g取，）求 （1）0~4s内通过导体棒ab的电流大小和方向； （2）导体棒ab的最大速度； （3）从时刻到导体棒ab下滑1.5m的过程中，在ab棒上产生的焦耳热Q。 【答案】（1）0.25A，方向为从a到b；（2）2.4m/s；（3） 【解析】 【详解】（1）根据楞次定律可知，通过导体棒ab的电流方向为从a到b，根据法拉第电磁感应定律有 根据闭合电路欧姆定律，通过导体棒ab的电流为 解得 I1=0.25A 方向为从a到b。 （2）当导体棒ab达到最大速度时，导体棒做匀速直线运动，根据受力平衡可得 mgsinθ=BI2d 根据欧姆定律可得 切割磁感线产生的感应电动势 E2=Bdvm 联立可得导体棒ab的最大速度为 vm=2.4m/s （3）由于定值电阻与导体棒电阻相等，通过的电流相等，则下滑过程中电阻R与导体棒产生的热量相等，根据能量守恒定律有 可得ab棒上产生的焦耳热为 Q=1.224J 0~4s内，ab棒产生的热量为 从时刻到导体棒ab下滑1.5m的过程中，在ab棒上产生的焦耳热 15. 图甲为山地车的气压避震装置，主要由活塞、汽缸和弹簧组成。某研究小组将其放在光滑斜面上进行研究，简化结构如图乙，带有活塞A的导热汽缸B放置在倾角为的光滑斜面上，活塞用另一端固定的轻弹簧拉住，轻弹簧平行于斜面，活塞与汽缸间密封一定质量的理想气体，初始状态活塞到汽缸底部的距离，汽缸底部到斜面底端挡板的距离，汽缸内气体的初始温度。已知汽缸质量，活塞的质量、横截面积，活塞能无摩擦滑动，重力加速度， 大气压。 （1）求初始状态下汽缸内气体压强； （2）对汽缸缓慢加热，汽缸内气体的温度从上升到，此时汽缸底部恰好接触到斜面底端的挡板。已知该封闭气体的内能U与温度T之间存在关系，若汽缸气密性良好，求该过程中气体吸收的热量Q； （3）为了检验该装置的气密性，实验小组将该装置固定在一平板车上加速下坡，如图丙所示，已知坡度，加速度，活塞到汽缸底部的距离，环境温度保持不变，通过计算分析汽缸的气密性是否良好，若不良好，求进气或漏气气体占原有气体的百分比？ 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）对汽缸受力分析可知 代入数据可得 （2）汽缸内气体的温度从上升到，汽缸底部恰好接触到斜面底端的挡板的过程中，可以看成等压变化，根据盖-吕萨克定律可知 其中 ， 解得 所以气体内能的变化 气体对外界所做的功 根据热力学第一定律 代入数据 （3）对汽缸受力分析，由牛顿第二定律 解得 ， 气体体积、温度不变，压强变大，所以是进气； 由等温变化过程，根据玻意耳定律 进气气体占原体积的百分比为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $