精品解析：重庆市长寿区八校2023-2024学年高二下学期7月期末联考物理试题

重庆市长寿区2023-2024学年下学期高二期末检测卷（B） 物理试题 注意事项: 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。 3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。 一、单选题（每小题4分，7小题共28分） 1. 如图所示，在竖直向下的匀强磁场B中，将一根水平放置的金属棒ab以某一水平速度抛出，金属棒在运动过程中始终保持水平且未离开磁场区域，不计空气阻力，下列关于金属棒在运动过程中的说法正确的是（　　） A. 机械能保持不变 B. 感应电动势越来越大 C. a点电势比b点电势高 D. 所受重力的功率保持不变 2. 物理课上，老师做了一个奇妙的“自感现象”实验。按图连接电路，先闭合开关S，电路稳定后小灯泡A正常发光，然后断开开关S，同学们发现小灯泡A闪亮一下再熄灭。已知自感线圈L的直流电阻为RL，小灯泡A正常发光时电阻为RA。下列说法中正确的是（　　） A. RL>RA B. RL=RA C 断开开关S瞬间，小灯泡A中电流大于自感线圈中流过电流 D. 断开开关S的瞬间，小灯泡A中的电流方向为 3. 春夏秋冬、昼夜之间，工作日与节假日，对电力需求量差异很大，会形成用电高峰和低谷之间的峰谷负荷差。如图所示，为某节能储能输电网络示意图，可以在用电低谷时段把电能储存起来，高峰时段输出，填补用电缺口。已知发电机的输出功率P1=800kW，降压变压器的匝数比n3：n4=50：1，输电线总电阻，其余线路电阻不计。用户端电压V，输送给储能站的功率P5=112.5kW，所有变压器均为理想变压器。则输电线上的输送电流为（  ） A. 50A B. 45A C. 40A D. 35A 4. 如图所示，一理想变压器的原、副线圈的匝数比为，原线圈通过电阻接在电压为220V的正弦交流电源上，副线圈接有电阻，。则电路接通后与的功率之比为（　　） A. B. C. D. 5. 在图（a）的振荡演示电路中，开关先拨到位置“1”，电容器充满电后，在时刻开关拨到位置“2”。已知电流从传感器的“”极流入，电流显示为正，图（b）为振荡电流随时间变化的图线。查阅资料得振荡电路的周期为，下列说法正确的是（ ） A. 若电阻R减小，电流变化如图（c）中实线 B. 若电阻R减小，电流变化如图（c）中虚线 C. 在图（b）中A点时刻电容器上极板带正电 D. 在图（b）中A点时刻电容器电场能在增大 6. 如图所示，是某LC振荡电路中电流随时间变化的关系曲线，如图乙所示，规定顺时针电流为正电流，则（　　） A. 在时刻，a板带正电，电荷量最大 B. 在时间内，线圈内磁场方向向上，且强度减弱 C. 在时刻，电感线圈自感电动势最小 D. 在时间内，电容器正在充电 7. 如图所示，一个与水平方向成角的斜面底端固定一根轻质弹簧，原长时弹簧上端位于图中B点，劲度系数为k，现从斜面A点由静止释放一个质量为m的小物块（可视为质点），小物块运动到C点时速度为零，其中，AB段光滑，BC段粗糙，动摩擦因数为，下列说法正确的是（　　） A. 小物块的最大速度 B. 系统最大弹性势能 C. 小物块最终停在B点 D. 小物块的加速度可能大于 二、多选题（每小题5分，3小题共15分） 8. 如图所示，电阻不计的两光滑平行金属导轨相距0.5m，固定在水平绝缘桌面上，左侧圆弧部分处在竖直平面内，其间接有一电容为0.25F的电容器，右侧平直部分处在磁感应强度为2T。方向竖直向下的匀强磁场中，末端与桌面边缘平齐。电阻为2的金属棒ab垂直于两导轨放置且与导轨接触良好，质量为1kg。棒ab从导轨左端距水平桌面高1.25m处无初速度释放，离开水平直导轨前已匀速运动。已知电容器的储能，其中C为电容器的电容，U为电容器两端的电压，不计空气阻力，重力加速度。则金属棒ab在沿导轨运动的过程中（　　） A. 通过金属棒ab的电荷量为2C B. 通过金属棒ab的电荷量为1C C. 金属棒ab中产生的焦耳热为2.5J D. 金属棒ab中产生的焦耳热为4.5J 9. 车辆智能道闸系统的简化原理图如图甲所示，预埋在地面下的地感线圈L和电容器C构成LC 振荡电路，当车辆靠近地感线圈时，线圈自感系数变大，使得振荡电流频率发生变化，检测器将该信号发送至车牌识别器，从而向闸机发送起杆或落杆指令。某段时间振荡电路中的电流一时间关系图像如图乙所示，则下列有关说法正确的是（　　） A. t1时刻电容器两端的电压为零 B. 时间内，线圈磁场能逐渐增大 C. 汽车靠近线圈时，振荡电流频率变小 D. t3~t4时间内，汽车正在靠近地感线圈 10. 气压式电脑桌简易结构如图所示。导热性能良好的汽缸与活塞之间封闭一定质量的理想气体，活塞可在汽缸内无摩擦运动。设气体的初始状态为A，将电脑放在桌面上，桌面下降一段距离后达到稳定状态B。打开空调一段时间后，桌面回到初始高度，此时气体状态为C。下列说法正确的是（ ） A. 从A到B的过程中，内能不变 B. 从A到B的过程中，气体会从外界吸热 C. 从B到C的过程中，气体分子平均动能不变 D. 从B到C的过程中，气体分子在单位时间内对单位面积的碰撞次数变少 三、实验题（本大题共2小题，共15分。） 11. 如图所示，利用特制的注射器做“探究气体等温变化时压强与体积的关系”的实验，已知压力表通过细管与注射器内的空气柱（可认为是理想气体）相连，细管隐藏在柱塞内部未在图中标明，实验时保持气体不漏出。 （1）某同学缓慢推动柱塞，注射器内空气温度保持不变而体积逐渐减小，则此过程单位时间内单位面积器壁上受到气体分子碰撞的次数______（选填“增多”“不变”“减少”），注射器内空气热传递情况为：______（选填“吸热”“放热”“没有热传递”）； （2）另一同学多次缓慢推动柱塞，注射器内空气体积逐渐减小，根据测量结果描绘的图像如图所示的虚线，实线为一条双曲线，a为实线与虚线的交点，b为虚线上的一点。虚线与玻意耳定律不够吻合，若是温度改变引起的，则可以判断______。（选填“>”“<”）； 12. 如图所示的是“研究电磁感应现象”的实验装置. （1）将图中所缺导线补接完整_______________. （2）如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后线圈A迅速从线圈B中拔出时，电流计指针将______（选填“向右偏”、“向左偏”或“不偏转”）. 13. 某学生选用匝数可调可拆变压器来“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验时，原线圈接在学生电源上，用多用电表测量副线圈的电压． （1）下列操作正确的是________ A.原线圈接直流电压，电表用直流电压挡 B.原线圈接直流电压，电表用交流电压挡 C.原线圈接交流电压，电表用直流电压挡 D.原线圈接交流电压，电表用交流电压挡 （2）该学生继续做实验，在电源电压不变的情况下，先保持原线圈的匝数不变，增加副线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压增大；然后再保持副线圈的匝数不变，增加原线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压________（选填“增大”、“减小”或“不变”）． 四、计算题（本大题共3小题，共42分） 14. 如图所示，一LC振荡电路，线圈的电感，电容器的电容，以电容器开始放电的时刻为零时刻，上极板带正电，下极板带负电，求： （1）此LC振荡电路的周期。 （2）当时，电容器上极板带何种电荷？电流方向如何？ （3）如电容器两极板间电压最大为，则在前内的平均电流为多大？ 15. 如图所示，导热良好的固定直立圆筒内用面积、质量的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动。圆筒与温度300K的热源接触，平衡时圆筒内气体处于状态A，其体积。缓慢推动活塞使气体达到状态B，此时体积。固定活塞，升高热源温度，气体达到状态C，此时压强Pa。已知从状态A到状态C，气体从外界吸收热量J；从状态B到状态C。气体内能增加J；大气压Pa。 （1）求气体在状态C的温度； （2）求气体从状态A到状态B过程中外界对系统做的功。 16. 如图所示，两根相互平行且足够长的光滑长直金属导轨固定在水平绝缘桌面上，导轨间距为L，导轨上接有电容为C的电容器和阻值为R的定值电阻。质量为m的导体棒PQ静止在导轨上，整个系统处于磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中。开始时，电容器不带电。t＝0时刻，对PQ施加水平向右大小为F的恒力。PQ和导轨的电阻均不计，PQ运动过程中始终与导轨垂直且接触良好。 （1）若保持开关断开、闭合，求PQ的最终速度； （2）若保持开关闭合、断开，求PQ的加速度大小； （3）若保持开关、都闭合，从t＝0到时间内PQ向右运动的距离为x，求时刻PQ的速度大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 重庆市长寿区2023-2024学年下学期高二期末检测卷（B） 物理试题 注意事项: 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。 3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。 一、单选题（每小题4分，7小题共28分） 1. 如图所示，在竖直向下的匀强磁场B中，将一根水平放置的金属棒ab以某一水平速度抛出，金属棒在运动过程中始终保持水平且未离开磁场区域，不计空气阻力，下列关于金属棒在运动过程中的说法正确的是（　　） A. 机械能保持不变 B. 感应电动势越来越大 C. a点电势比b点电势高 D. 所受重力的功率保持不变 【答案】A 【解析】 【详解】A．金属棒做平抛运动中，只有重力做功，因此机械能保持不变，A正确； B．金属棒做平抛运动中，水平方向的分速度不变，因而金属棒在垂直切割磁感线的速度不变，由电磁感应定律公式可得 可知，金属棒产生的感应电动势大小保持不变，B错误； C．由右手定则可知，金属棒ab切割磁感线产生感应电动势，相当于电源，因此b点电势高，即a点电势比b点电势低，C错误； D．金属棒做平抛运动中，速度逐渐增大，由功率公式可得 可知所受重力的功率逐渐增大，D错误。 故选A。 2. 物理课上，老师做了一个奇妙的“自感现象”实验。按图连接电路，先闭合开关S，电路稳定后小灯泡A正常发光，然后断开开关S，同学们发现小灯泡A闪亮一下再熄灭。已知自感线圈L的直流电阻为RL，小灯泡A正常发光时电阻为RA。下列说法中正确的是（　　） A. RL>RA B. RL=RA C. 断开开关S瞬间，小灯泡A中电流大于自感线圈中流过电流 D. 断开开关S的瞬间，小灯泡A中的电流方向为 【答案】D 【解析】 【详解】ABC．稳定时，灯泡A与线圈L并联，故两者电压相等，通过线圈的电流为I1，通过小灯泡的电流为I2，由于稳定后开关S再断开，小灯泡闪亮一下，这是因为线圈产生的自感电动势阻碍磁通量减小，这时线圈相当于电源，电流突然增大到原来线圈的电流I1，所以可以判断I1>I2，结合欧姆定律可知，线圈L的电阻小于灯泡A的电阻，A错误，B错误，C错误； D．在断开开关瞬间，线圈中产生自感电动势，线圈相当于电源，线圈右端为电源正极，是的灯泡中的电流为为b→a，C错误，D正确。 故选D 3. 春夏秋冬、昼夜之间，工作日与节假日，对电力需求量差异很大，会形成用电高峰和低谷之间的峰谷负荷差。如图所示，为某节能储能输电网络示意图，可以在用电低谷时段把电能储存起来，高峰时段输出，填补用电缺口。已知发电机的输出功率P1=800kW，降压变压器的匝数比n3：n4=50：1，输电线总电阻，其余线路电阻不计。用户端电压V，输送给储能站的功率P5=112.5kW，所有变压器均为理想变压器。则输电线上的输送电流为（  ） A. 50A B. 45A C. 40A D. 35A 【答案】A 【解析】 【详解】副线圈输入功率 P=P1- P5=687.5kW 根据 代入数据联立得 故选A。 4. 如图所示，一理想变压器的原、副线圈的匝数比为，原线圈通过电阻接在电压为220V的正弦交流电源上，副线圈接有电阻，。则电路接通后与的功率之比为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】原、副线圈的匝数比为，根据 根据 可得 故选A。 5. 在图（a）的振荡演示电路中，开关先拨到位置“1”，电容器充满电后，在时刻开关拨到位置“2”。已知电流从传感器的“”极流入，电流显示为正，图（b）为振荡电流随时间变化的图线。查阅资料得振荡电路的周期为，下列说法正确的是（ ） A. 若电阻R减小，电流变化如图（c）中实线 B. 若电阻R减小，电流变化如图（c）中虚线 C. 在图（b）中A点时刻电容器上极板带正电 D. 在图（b）中A点时刻电容器电场能在增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．电阻减小，会使电流增大，图c中的实线幅度没有变化，A错误； B．电阻不会改变振荡电路的频率，B错误； C．点的位置表示电路在顺时针充电，下极板带正电，C错误； D．此时电路中由磁场能转化为电场能，D正确。 故选D。 6. 如图所示，是某LC振荡电路中电流随时间变化的关系曲线，如图乙所示，规定顺时针电流为正电流，则（　　） A. 在时刻，a板带正电，电荷量最大 B. 在时间内，线圈内磁场方向向上，且强度减弱 C. 在时刻，电感线圈自感电动势最小 D. 在时间内，电容器正在充电 【答案】D 【解析】 【详解】A．在时刻，回路中的电流顺时针最大，则电容器放电完毕，此时a板不带电，故A错误； B．在时间内，回路中顺时针电流逐渐减小，则线圈内磁场方向向下，且强度减弱，故B错误； C．在时刻，电流为零，但是电流的变化率最大，此时电感线圈自感电动势最大，故C错误； D．在时间内，回路中顺时针电流逐渐减小，线圈的磁场能减小，电容器内电场能增加，即电容器正在充电，故D正确。 故选D。 7. 如图所示，一个与水平方向成角的斜面底端固定一根轻质弹簧，原长时弹簧上端位于图中B点，劲度系数为k，现从斜面A点由静止释放一个质量为m的小物块（可视为质点），小物块运动到C点时速度为零，其中，AB段光滑，BC段粗糙，动摩擦因数为，下列说法正确的是（　　） A. 小物块的最大速度 B. 系统最大弹性势能 C. 小物块最终停在B点 D. 小物块的加速度可能大于 【答案】D 【解析】 【详解】A．依题意可知，当小物块向下加速运动，加速度为0时速度达最大，则有弹簧弹力 此时物块位于BC之间，设物块到达B点时，速度为，则有 解得 所以小物块的最大速度 故A错误； B．当小物块从开始向下运动到速度为0时，此时弹簧弹性势能最大，根据能量守恒定律可知，小滑块把它的机械能转化为弹簧弹性势能及小滑块与斜面摩擦产生的热量，即 显然，系统最大弹性势能小于，故B错误； C．若小滑块最终能停止在B点，则滑块的加速度一定为0，且由于在B点时弹簧处于原长此时滑块受力平衡，则有 可得 这与题中 矛盾，所以小滑块不可能停在B点，而应该停止在B点下方，故C错误； D．当小滑块从最大速度开始减速到最点C的过程中时，根据牛顿第二定律有 若满足 时，则滑块加速度可能大于，故D正确。 故选D。 二、多选题（每小题5分，3小题共15分） 8. 如图所示，电阻不计的两光滑平行金属导轨相距0.5m，固定在水平绝缘桌面上，左侧圆弧部分处在竖直平面内，其间接有一电容为0.25F的电容器，右侧平直部分处在磁感应强度为2T。方向竖直向下的匀强磁场中，末端与桌面边缘平齐。电阻为2的金属棒ab垂直于两导轨放置且与导轨接触良好，质量为1kg。棒ab从导轨左端距水平桌面高1.25m处无初速度释放，离开水平直导轨前已匀速运动。已知电容器的储能，其中C为电容器的电容，U为电容器两端的电压，不计空气阻力，重力加速度。则金属棒ab在沿导轨运动的过程中（　　） A. 通过金属棒ab的电荷量为2C B. 通过金属棒ab的电荷量为1C C. 金属棒ab中产生的焦耳热为2.5J D. 金属棒ab中产生的焦耳热为4.5J 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．金属棒下滑过程，由动能定理可得 解得 水平轨道上金属棒切割磁感线，电容器充电，其两端电压逐渐增大，金属棒因为安培力做减速运动，当金属棒的动生电动势与电容器两端电压相等时，金属棒匀速运动。由动量定理可知 设经过，速度增加了，感应电动势分别为 ， 可知 又因为 所以 可得 解得 此时，导体棒动生电动势为 因此，此时电容器电压U也为4V，则电容器增加电荷量为 因此通过导体棒的电荷量也为1C。故A错误；B正确； CD．由以上解析可知，动能变化量为 而 所以 故C正确；D错误。 故选BC。 9. 车辆智能道闸系统的简化原理图如图甲所示，预埋在地面下的地感线圈L和电容器C构成LC 振荡电路，当车辆靠近地感线圈时，线圈自感系数变大，使得振荡电流频率发生变化，检测器将该信号发送至车牌识别器，从而向闸机发送起杆或落杆指令。某段时间振荡电路中的电流一时间关系图像如图乙所示，则下列有关说法正确的是（　　） A. t1时刻电容器两端的电压为零 B. 时间内，线圈的磁场能逐渐增大 C. 汽车靠近线圈时，振荡电流的频率变小 D. t3~t4时间内，汽车正在靠近地感线圈 【答案】AC 【解析】 【详解】A．t1时刻电流最大，电容器极板上所带电荷量为0 ，根据 可知，电容器两端的电压为零，A正确； B．时间内，电流减小，电流产生磁场，所以磁场能逐渐减小，B错误； C．当车辆靠近线圈时，线圈自感系数变大，根据 可知，振荡电流的频率变小，C正确； D．从图乙中可知，在t3~t4时间内，振荡电流频率变大，根据 可知，线圈自感系数变小，因为车辆靠近线圈时，线圈自感系数变大，所以D错误。 故选AC。 10. 气压式电脑桌的简易结构如图所示。导热性能良好的汽缸与活塞之间封闭一定质量的理想气体，活塞可在汽缸内无摩擦运动。设气体的初始状态为A，将电脑放在桌面上，桌面下降一段距离后达到稳定状态B。打开空调一段时间后，桌面回到初始高度，此时气体状态为C。下列说法正确的是（ ） A. 从A到B过程中，内能不变 B. 从A到B的过程中，气体会从外界吸热 C. 从B到C的过程中，气体分子平均动能不变 D. 从B到C的过程中，气体分子在单位时间内对单位面积的碰撞次数变少 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．从A到B的过程中，气体压强变大，体积减小，因汽缸导热性良好，可知气体温度不变，内能不变，外界对气体做功，则气体向外放热，选项A正确，B错误； CD．从B到C的过程中，气体压强不变，体积变大，则气体温度升高，则气体分子平均动能变大，气体分子对器壁的平均碰撞力变大，而气体数密度减小，可知气体分子在单位时间内对单位面积的碰撞次数变少，选项C错误，D正确。 故选AD。 三、实验题（本大题共2小题，共15分。） 11. 如图所示，利用特制的注射器做“探究气体等温变化时压强与体积的关系”的实验，已知压力表通过细管与注射器内的空气柱（可认为是理想气体）相连，细管隐藏在柱塞内部未在图中标明，实验时保持气体不漏出。 （1）某同学缓慢推动柱塞，注射器内空气温度保持不变而体积逐渐减小，则此过程单位时间内单位面积器壁上受到气体分子碰撞的次数______（选填“增多”“不变”“减少”），注射器内空气热传递情况为：______（选填“吸热”“放热”“没有热传递”）； （2）另一同学多次缓慢推动柱塞，注射器内空气体积逐渐减小，根据测量结果描绘的图像如图所示的虚线，实线为一条双曲线，a为实线与虚线的交点，b为虚线上的一点。虚线与玻意耳定律不够吻合，若是温度改变引起的，则可以判断______。（选填“>”“<”）； 【答案】 ①. 增多 ②. 放热 ③. < 【解析】 【详解】（1）[1]注射器内空气温度保持不变而体积逐渐减小根据 因此压强变大，而温度不变，分子平均动能不变，由压强的微观决定因素可知单位时间内单位面积器壁上受到气体分子碰撞的次数增多。 [2]根据热力学第一定律可知，气体温度不变则内能不变，体积减小说明外界对气体做功，则可知气体放热。 （2）[3]结合图像可知由a到b过程，压缩气体过程中p与V的乘积增大，根据理想气体的状态方程，可分析出气体的温度升高了，即 12. 如图所示的是“研究电磁感应现象”的实验装置. （1）将图中所缺导线补接完整_______________. （2）如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后线圈A迅速从线圈B中拔出时，电流计指针将______（选填“向右偏”、“向左偏”或“不偏转”）. 【答案】 ①. ②. 向左偏 【解析】 【详解】（1）[1]将线圈B和电流计串联形成一个回路，将电键、滑动变阻器、电池、线圈A串联而成另一个回路即可，实物图如下所示： （2）[2]如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，说明穿过线圈的磁通量增加，电流计指针向右偏，合上开关后，将原线圈迅速从副线圈拔出时，穿过线圈的磁通量减少，电流计指针将向左偏． 13. 某学生选用匝数可调的可拆变压器来“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验时，原线圈接在学生电源上，用多用电表测量副线圈的电压． （1）下列操作正确的是________ A.原线圈接直流电压，电表用直流电压挡 B.原线圈接直流电压，电表用交流电压挡 C.原线圈接交流电压，电表用直流电压挡 D.原线圈接交流电压，电表用交流电压挡 （2）该学生继续做实验，在电源电压不变的情况下，先保持原线圈的匝数不变，增加副线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压增大；然后再保持副线圈的匝数不变，增加原线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压________（选填“增大”、“减小”或“不变”）． 【答案】 ①. D； ②. 减小； 【解析】 【分析】 【详解】（1）[1]变压器的工作原理是互感现象，故原线圈接交流电压，输出电压也是交流电压，故电表用交流电压挡，故ABC错误，D正确； （2）[2]原线圈的电压U1不变，根据变压比公式 保持副线圈的匝数不变，增加原线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压减小； 四、计算题（本大题共3小题，共42分） 14. 如图所示，一LC振荡电路，线圈的电感，电容器的电容，以电容器开始放电的时刻为零时刻，上极板带正电，下极板带负电，求： （1）此LC振荡电路的周期。 （2）当时，电容器上极板带何种电荷？电流方向如何？ （3）如电容器两极板间电压最大为，则在前内的平均电流为多大？ 【答案】（1）；（2）负电荷，电流沿逆时针方向；（3） 【解析】 【详解】（1）根据 可得，此LC振荡电路的周期为 （2）当时，即在从时刻开始的第二个周期内，电容器充电，此时上极板带负电荷，电流沿逆时针方向。 （3）如电容器两极板间电压最大，则电容器带电荷量最大值为 则在前内的平均电流为 15. 如图所示，导热良好的固定直立圆筒内用面积、质量的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动。圆筒与温度300K的热源接触，平衡时圆筒内气体处于状态A，其体积。缓慢推动活塞使气体达到状态B，此时体积。固定活塞，升高热源温度，气体达到状态C，此时压强Pa。已知从状态A到状态C，气体从外界吸收热量J；从状态B到状态C。气体内能增加J；大气压Pa。 （1）求气体在状态C的温度； （2）求气体从状态A到状态B过程中外界对系统做的功。 【答案】（1）350K；（2）11J 【解析】 【详解】（1）气体在A状态时，根据平衡条件有 气体从状态A到状态B过程中发生等温变化，根据玻意耳定律有 = 气体从状态B到状态C发生等容变化，根据查理定律有 其中 K 联立以上各式解得 K （2）由于从状态A到状态B气体发生等温变化，即气体温度不变，因此 =0 而从状态A到状态C，根据热力学第一定律有 由于状态B到状态C气体发生等容变化，即气体体积不变，则可知 因此可得 而 联立解得 J 16. 如图所示，两根相互平行且足够长的光滑长直金属导轨固定在水平绝缘桌面上，导轨间距为L，导轨上接有电容为C的电容器和阻值为R的定值电阻。质量为m的导体棒PQ静止在导轨上，整个系统处于磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中。开始时，电容器不带电。t＝0时刻，对PQ施加水平向右大小为F的恒力。PQ和导轨的电阻均不计，PQ运动过程中始终与导轨垂直且接触良好。 （1）若保持开关断开、闭合，求PQ的最终速度； （2）若保持开关闭合、断开，求PQ加速度大小； （3）若保持开关、都闭合，从t＝0到时间内PQ向右运动的距离为x，求时刻PQ的速度大小。 【答案】(1) ；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）保持开关断开、闭合，当PQ棒受到的安培力与外力相等时，PQ开始做匀速运动，根据受力平衡可得 F＝BIL 根据闭合电路欧姆定律可得 导体棒切割磁感线产生感应电动势可得 联立解得 （2）保持开关闭合、断开，取一段极短的时间Δt，PQ速度的变化量为Δv，电容器C上的电荷量的变化量为Δq，对PQ根据动量定理可得 根据电流的定义式可得 电容器上电荷量的变化量为 Δq＝CBLΔv 根据加速度的定义式可得 联立解得 （3）对PQ根据动量定理可得 通过PQ的电荷量为 独立分析PQ与定值电阻R组成的回路可得流过定值电阻的电荷量为 电容器存储的电荷量 流过PQ的电荷量等于流过电阻电荷量和电容器存储的电荷量之和 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$