精品解析：山东省新泰市第一中学北校2023-2024学年高二下学期第二次阶段考试物理试题

新泰一中北校高二下学期第二次阶段性考试物理试题 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24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. 关于固体和液体，下列说法正确的是（　　） A. 晶体一定有规则的几何外形 B. 金刚石、石墨、食盐和玻璃都是晶体 C. 叶面上的露珠呈球形是因为重力作用的结果 D. 液晶的光学性质具有各向异性 2. 下列关于热现象的说法中正确的是（　　） A. 在一定条件下物体的温度可以降到绝对零度 B. 在热传递中，热量不可能自发地从低温物体传给高温物体 C. 第二类永动机和第一类永动机一样，都违背了能量守恒定律 D. 花粉颗粒在液体中的布朗运动，是由于花粉颗粒内部分子无规则热运动引起的 3. 如图所示为我国首个自主研发的大飞机C919，预计可在今年年底取得适航证。在某次试飞时，飞机着陆减速滑跑过程沿直线运动，加速度逐渐减小。已知飞机从着陆到停下来所用时间为t，沿直线滑行距离为x。下列关于飞机着陆时速度v的表达式正确的是（　　） A. B. C. D. 4. 甲图为楼宇内安装的烟雾探测器，其结构示意图如乙图所示。探测器中装有大约0.2mg的镅，它是一种半衰期长达432年的放射性金属，会释放出射线和射线。当空气分子穿过探测器时，释放出的射线将其电离，电离产生的正、负离子在电场力作用下移动，形成微小电流，可被探测器内芯片探测到。烟尘一旦进入探测腔内，烟尘中的微粒会吸附部分射线，导致电流变化，从而触发警报。则下列说法正确的是（　　） A. 发生衰变的方程是 B. 可用半衰期为16h的放射性同位素代替 C. 使空气分子发生电离的主要是射线 D. 烟雾进入探测器，使电路中的电流减小而触发警报 5. 美丽的气球是很多小孩喜欢的玩具，将气球释放，它就会在空中缓慢上升，气球体积变大.已知环境温度随高度增加而降低，气球不漏气.则在上升过程（　　） A. 球内所有气体分子的动能都减小 B. 球内气体内能增大 C. 外界将对球内气体做正功 D. 球内气体放出的热量小于内能的减少量 6. 交流电流表有一定的量度范围，不能直接接在高压输电线路上测量电流，通常要通过电流互感器来连接.图中电流互感器H，H线圈匝数，下列说法正确的是（　　） A. 测量高压输电线路电流时，接、接 B. 测量高压输电线路电流时，接、接 C. 若高压输电线路电流为交变电流，则电表A的示数为0 D. 若高压输电线路的电流为恒定电流，则电表A示数恒定且不为0 7. 如图所示，半径为r的半圆形单匝线圈，以角速度绕直径匀速转动，的左侧有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B.M为导电环，负载电阻为R，其它电阻不计，在线圈转动一周过程中（　　） A. 线圈内电流方向不变 B. 感应电动势的最大值是 C. R上产生的热量为 D. 通过R的电荷量为 8. 如图所示为氢原子能级图，大量处于基态的氢原子被光子能量为E的光照射后处于激发态，这些氢原子向低能级跃迁时共产生六种不同频率的光。已知可见光光子的能量范围约为。则根据玻尔理论可知（　　） A. 入射光子能量 B. 电子在低能级的动能小于其在高能级的动能 C. 六种不同频率的光中有两种是可见光 D. 氢原子向低能级跃迁时，核外电子远离原子核 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 在斯特林循环的图像中，一定质量理想气体从状态a依次经过状态b、c和d后再回到状态a，整个过程由两个等温和两个等容过程组成。在和的过程中，气体放出的热量分别为4J和20J；在和的过程中，气体吸收的热量分别为20J和12J。则下列说法正确的是（　　） A. 状态a比状态c的温度高 B. 的过程中气体对外做功12J C. 气体完成一次循环对外界所做的功为8J D. 的过程中，单位时间内单位器壁面积上分子碰撞次数减少 10. 分子势能与分子间距r的关系如图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为，图线最低点对应的横坐标值为.下列说法正确的是（　　） A. 在处分子引力和分子斥力大小相等 B. 在处分子引力和分子斥力大小相等 C. 在阶段，随r的减小分子力一直减小 D. 在阶段，随r的减小分子力一直增大 11. 如图甲所示是研究光电效应实验规律的电路.当用强度一定的蓝光照射到光电管上时，测得电流表的示数随电压变化的图像如图乙所示.下列说法正确的是（　　） A. 照射的蓝光增强，饱和光电流将增大 B. 若改用红光照射光电管，一定不会发生光电效应 C. 若改用紫光照射光电管，则光电管中金属的逸出功变大 D. 若改用紫光照射光电管，图像与横轴交点在左侧 12. 如图所示，某小型水电站通过升压变压器、高压输电线路和降压变压器将产生的电能输送给用户，水电站输出电压为400V，高压输电线总电阻为，用户端总功率为19kW，用户端电压为220V，变压器、为理想变压器，的匝数比。下列说法正确的是（　　） A. 的输出电压为2000V B. 匝数比 C. 高压输电线上的电流为5A D. 高压输电线上损失的电功率为1000W 三、实验题：本题2小题，共12分。 13. 在“用油膜法估测分子的大小”实验中 （1）该实验中的理想化假设是_______ A. 将油膜看成单分子层油膜 B. 不考虑各油酸分子间的间隙 C. 不考虑各油酸分子间的相互作用力 D. 将油酸分子看成球形 （2）实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精溶液的作用是_______ A. 可使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓 B. 对油酸溶液起到稀释作用 C. 有助于测量一滴油酸的体积 D. 有助于油酸的颜色更透明便于识别 （3）某老师将一滴油酸酒精溶液滴入事先洒有均匀痱子粉的水槽中，待油膜充分散开后，在玻璃板上描出油膜的轮廓，该油膜的面积是；已知油酸酒精溶液中油酸浓度为，滴油酸酒精溶液滴入量筒后的体积是，则油酸分子直径为_______m。（结果保留两位有效数字） 14. 如图甲是“用DIS研究在温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系”的实验装置。 主要步骤如下： ①将压强传感器调零； ②在活塞上均匀涂抹润滑油，把活塞移至注射器满刻度处； ③逐一连接注射器、压强传感器、数据采集器、计算机； ④推动活塞，记录多组注射器内气体体积V，以及相应的压强传感器示数 （1）实验操作中，活塞上均匀涂抹润滑油，主要目的是为了防止漏气，保持注射器内气体质量一定。 （2）为了保持封闭气体的温度恒定，下列措施可行的是_______。 A．注射器必须固定在竖直平面内 B．用手握注射器推拉活塞 C．缓慢推动活塞 （3）测得多组空气柱的压强和体积V的数据后，为直观反映压强与体积之间的关系，若以p为纵坐标，则应以_______为横坐标在坐标系中描点作图；小明所在的小组不断压缩气体，由测得数据发现p与V的乘积值越来越小，则用上述方法作出的图线应为图乙中的_______（选填“①”或“②”）。 四。计算题（48分） 15. 如图，匝数N=50匝矩形线圈abcd，面积S=0.1m2， 内阻不计，绕垂直于磁场的轴OO'以角速度ω= 100rad/s匀速转动，匀强磁场的磁感应强度B=0.1T，矩形线圈通过滑环E、F与理想变压器相连，变压器原、副线圈的匝数之比为1∶4，副线圈所接电阻R= 200Ω，当线圈平面与磁场方向平行时开始计时，求∶ （1）线圈中感应电动势的瞬时值表达式； （2）电阻R上消耗的功率。 16. 如图所示，A、B两容器内装有一定量的水银，下部连通。容器B上部封闭气体体积为V，右侧连接一打气筒，每次能将的外界空气注入容器B.经15次打气后，容器B内气体体积变为15V，两容器的液面差；又继续打气n次后，两容器的液面差。已知外界大气压，不计气体温度变化。求： （1）打气前，容器B上部空间封闭气体体积V； （2）打气次数n。 17. 如图所示，一水平放置的汽缸由横截面积不同的两圆筒连接而成，活塞A、B用原长为、劲度系数的轻弹簧连接，活塞整体可以在筒内无摩擦地沿水平方向滑动。A、B之间封闭着一定质量的理想气体，设活塞A、B横截面积的关系为，汽缸外大气的压强为，温度为。初始时活塞B与大圆筒底部（大、小圆筒连接处）相距，汽缸内气体温度为。求： （1）缸内气体的温度缓慢降低至时，活塞移动的位移； （2）缸内封闭气体与缸外大气最终达到热平衡时，弹簧长度。 18. 如图，在竖直墙壁的左侧水平地面上放置一个边长为a、质量为M=4kg的正方体ABCD，在墙壁和正方体之间放置半径R=0.5m、质量为m的光滑球，正方体和球均保持静止。球的球心为O，OC与竖直方向的夹角为θ，正方体的边长a>R，正方体与水平地面的动摩擦因数μ=0.5.已知重力加速度g= 10m/s2，sin37°=0.6， cos37°=0.8， 最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 （1）若θ=37°、m=2kg，求正方体M受到地面的摩擦力大小； （2）若θ=37°，保持球的半径不变，只增大球的质量，为了不让正方体出现滑动，求光滑球质量的最大值； （3）改变正方体到墙壁之间的距离，当正方体的右侧面BC到墙壁的距离小于某个值L时，无论球的质量是多少，球和正方体始终处于静止状态，且球没有落到地面，求L的值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 新泰一中北校高二下学期第二次阶段性考试物理试题 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24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. 关于固体和液体，下列说法正确的是（　　） A. 晶体一定有规则的几何外形 B. 金刚石、石墨、食盐和玻璃都是晶体 C. 叶面上的露珠呈球形是因为重力作用的结果 D. 液晶的光学性质具有各向异性 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．单晶体一定具有规则的几何外形，而多晶体不具有规则的几何外形，故A错误； B．玻璃非晶体，故B错误； C．叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用，故C错误； D．液晶像液本一样具有流动性，同时其光学性质和某些晶体相似具有各向异性，故D正确。 故选D。 2. 下列关于热现象的说法中正确的是（　　） A. 在一定条件下物体的温度可以降到绝对零度 B. 在热传递中，热量不可能自发地从低温物体传给高温物体 C. 第二类永动机和第一类永动机一样，都违背了能量守恒定律 D. 花粉颗粒在液体中的布朗运动，是由于花粉颗粒内部分子无规则热运动引起的 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．绝对零度是低温极限，不可能达到，A错误； B．由热力学第二定律可知，在热传递中，热量不可能自发地从低温物体传给高温物体，B正确； C．第一类永动机违背了能量守恒定律，第二类永动机违背了热力学第二定律，C错误； D．花粉颗粒在液体中的布朗运动，是由于液体内部分子无规则热运动引起的，D错误。 故选B。 3. 如图所示为我国首个自主研发的大飞机C919，预计可在今年年底取得适航证。在某次试飞时，飞机着陆减速滑跑过程沿直线运动，加速度逐渐减小。已知飞机从着陆到停下来所用时间为t，沿直线滑行距离为x。下列关于飞机着陆时速度v的表达式正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】飞机做加速度逐渐减小的减速直线运动，速度时间图线如图实线所示，虚线是匀变速直线运动，位移大小 根据图线围成的面积知，匀变速直线运动的位移大于加速度逐渐减小的减速直线运动的位移x即 解得 故D正确，ABC错误。 故选D。 4. 甲图为楼宇内安装的烟雾探测器，其结构示意图如乙图所示。探测器中装有大约0.2mg的镅，它是一种半衰期长达432年的放射性金属，会释放出射线和射线。当空气分子穿过探测器时，释放出的射线将其电离，电离产生的正、负离子在电场力作用下移动，形成微小电流，可被探测器内芯片探测到。烟尘一旦进入探测腔内，烟尘中的微粒会吸附部分射线，导致电流变化，从而触发警报。则下列说法正确的是（　　） A. 发生衰变的方程是 B. 可用半衰期为16h的放射性同位素代替 C. 使空气分子发生电离的主要是射线 D. 烟雾进入探测器，使电路中的电流减小而触发警报 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．根据质量数守恒与电荷数守恒可知生成物Np的质量数为 电荷数为 所以发生衰变的方程为 故A错误； B．半衰期为432年，当经216年，经过1个半衰期，铺含量等于原来的一半，因此只考虑衰变作用，这种烟雾探测器理论上能可靠工作216年，同理半衰期为16h的放射性同位素为8小时，时间太短，故B错误； C、会释放出射线将它们电离，从而产生电流，而三种射线中，α射线使空气电离的本领最大，可知空气中的氧、氮等分子发生电离的主要是α射线，故C错误； D、烟雾进入探测器，烟雾中的微粒会吸附α粒子，使两电极中电流的减小而发出报警，故D正确。 故选D。 5. 美丽的气球是很多小孩喜欢的玩具，将气球释放，它就会在空中缓慢上升，气球体积变大.已知环境温度随高度增加而降低，气球不漏气.则在上升过程（　　） A. 球内所有气体分子的动能都减小 B. 球内气体内能增大 C. 外界将对球内气体做正功 D. 球内气体放出的热量小于内能的减少量 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．球内气体温度降低，可知气体分子平均动能减小，但不是所有气体分子的动能都减小，选项A错误； B．球内气体温度降低，则气体的内能减小，选项B错误； C．气球的体积变大，则球内气体对外界做功，选项C错误； D．因气体对外界做功，气体内能减小，则球内气体放出的热量小于内能的减少量，选项D正确。 故选D。 6. 交流电流表有一定的量度范围，不能直接接在高压输电线路上测量电流，通常要通过电流互感器来连接.图中电流互感器H，H线圈匝数，下列说法正确的是（　　） A. 测量高压输电线路电流时，接、接 B. 测量高压输电线路电流时，接、接 C. 若高压输电线路的电流为交变电流，则电表A的示数为0 D. 若高压输电线路的电流为恒定电流，则电表A示数恒定且不为0 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】AB．根据 因 则接入的ab中电流较大，cd中电流较小，则测量高压输电线路电流时，接、接，选项A正确，B错误； C．若高压输电线路的电流为交变电流，则电表A的示数为交流电的有效值，则示数不为0，选项C错误； D．若高压输电线路的电流为恒定电流，则根据变压器的原理可知，电表A示数恒定为0，选项D错误。 故选A。 7. 如图所示，半径为r的半圆形单匝线圈，以角速度绕直径匀速转动，的左侧有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B.M为导电环，负载电阻为R，其它电阻不计，在线圈转动一周过程中（　　） A. 线圈内电流方向不变 B. 感应电动势的最大值是 C. R上产生的热量为 D. 通过R的电荷量为 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．线圈进入磁场时，穿过线圈的磁通量先向里增加后向里减小，则感应电流的方向要变化，选项A错误； B．最大电动势 选项B错误； C．R上产生的热量为 选项C正确； D．通过R的电荷量为 选项D错误。 故选C。 8. 如图所示为氢原子能级图，大量处于基态的氢原子被光子能量为E的光照射后处于激发态，这些氢原子向低能级跃迁时共产生六种不同频率的光。已知可见光光子的能量范围约为。则根据玻尔理论可知（　　） A. 入射光子能量 B. 电子在低能级的动能小于其在高能级的动能 C. 六种不同频率的光中有两种是可见光 D 氢原子向低能级跃迁时，核外电子远离原子核 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．大量处于激发态的氢原子向低能级跃迁时共产生六种不同频率的光，可知氢原子处于n=4能级，则入射光子能量 故A错误； B．氢原子的核外电子由较低能级跃迁到较高能级时，根据 知轨道半径越大，动能减小，故电子在低能级的动能大于其在高能级的动能，故B错误； C．可见光的光子能量范围约为1.62eV～3.11eV，满足此范围的有：n=4到n=2，n=3到n=2，所以可将有2种不同频率的可见光。故C正确； D．根据玻尔原子模型，可知，处于n=1能级时，其核外电子在最靠近原子核的轨道上运动，所以氢原子向低能级跃迁时，核外电子靠近原子核，故D错误。 故选C。 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 在斯特林循环的图像中，一定质量理想气体从状态a依次经过状态b、c和d后再回到状态a，整个过程由两个等温和两个等容过程组成。在和的过程中，气体放出的热量分别为4J和20J；在和的过程中，气体吸收的热量分别为20J和12J。则下列说法正确的是（　　） A. 状态a比状态c的温度高 B. 的过程中气体对外做功12J C. 气体完成一次循环对外界所做的功为8J D. 的过程中，单位时间内单位器壁面积上分子碰撞次数减少 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】A．的过程，体积不变，压强降低，由 可知，温度降低，c、d在同一条等温线上，温度相等，故状态a比状态c的温度低，A错误； B．的过程中，温度不变，内能不变，吸收热量12J，由热力学第一定律可知，气体对外做功12J，B正确； C．由题意可得气体完成一次循环吸收的热量为8J，由于内能不变，故外界对气体做功8J，C正确； D．的过程中，体积不变，压强增大，故温度升高，单位时间内单位器壁面积上分子碰撞次数增多，D错误。 故选BC。 10. 分子势能与分子间距r的关系如图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为，图线最低点对应的横坐标值为.下列说法正确的是（　　） A. 在处分子引力和分子斥力大小相等 B. 在处分子引力和分子斥力大小相等 C. 在阶段，随r的减小分子力一直减小 D. 在阶段，随r的减小分子力一直增大 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】A．当r=r2时，分子间作用力为零，分子势能最小，引力和分子斥力大小相等，故A错误，B正确； CD．当r＜r2时，分子间作用力表现为斥力，随着分子间距离r减小而增大，所以分子力一直增大，故C错误，D正确。 故选BD。 11. 如图甲所示是研究光电效应实验规律的电路.当用强度一定的蓝光照射到光电管上时，测得电流表的示数随电压变化的图像如图乙所示.下列说法正确的是（　　） A. 照射的蓝光增强，饱和光电流将增大 B. 若改用红光照射光电管，一定不会发生光电效应 C. 若改用紫光照射光电管，则光电管中金属的逸出功变大 D. 若改用紫光照射光电管，图像与横轴交点在左侧 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】A．根据光电效应方程： 得知，照射的蓝光增强，则单位时间内产生的光电子数目增大，饱和光电流将增大，故A正确。 B．红光的频率小于蓝光的频率，红光照射不一定发生光电效应，但不是一定不会发生光电效应．故B错误； C．光电管中金属的逸出功的大小是由材料本身决定的，与入射光的频率无关．故C错误； D．紫光的频率大于蓝光的频率，则光电子的最大初动能增大，所以反向遏止电压增大，图象与横轴交点在蓝光照射时的左侧．故D正确。 故选AD。 12. 如图所示，某小型水电站通过升压变压器、高压输电线路和降压变压器将产生的电能输送给用户，水电站输出电压为400V，高压输电线总电阻为，用户端总功率为19kW，用户端电压为220V，变压器、为理想变压器，的匝数比。下列说法正确的是（　　） A. 的输出电压为2000V B. 的匝数比 C. 高压输电线上的电流为5A D. 高压输电线上损失的电功率为1000W 【答案】ABD 【解析】 【分析】 【详解】A．根据变压器电压与匝数比关系，可得 所以，的输出电压为2000V，故A正确； BC．设输入端的电压为，电流为，则 又 联立，代入数据，求得 高压输电线上的电流为 故B正确，C错误； D．高压输电线上损失的电功率为 故D正确。 故选ABD。 三、实验题：本题2小题，共12分。 13. 在“用油膜法估测分子的大小”实验中 （1）该实验中的理想化假设是_______ A. 将油膜看成单分子层油膜 B. 不考虑各油酸分子间的间隙 C. 不考虑各油酸分子间的相互作用力 D. 将油酸分子看成球形 （2）实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精溶液的作用是_______ A. 可使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓 B. 对油酸溶液起到稀释作用 C. 有助于测量一滴油酸的体积 D. 有助于油酸的颜色更透明便于识别 （3）某老师将一滴油酸酒精溶液滴入事先洒有均匀痱子粉的水槽中，待油膜充分散开后，在玻璃板上描出油膜的轮廓，该油膜的面积是；已知油酸酒精溶液中油酸浓度为，滴油酸酒精溶液滴入量筒后的体积是，则油酸分子直径为_______m。（结果保留两位有效数字） 【答案】（1）ABD （2）B （3） 【解析】 【小问1详解】 在“用油膜法估测分子的大小”实验中，认为油酸分子是球形，紧密的一个挨着一个中间没有间隙，形成溶液后薄薄的铺在水面上，形成单分子油膜，从而用油酸的体积除以油膜的表面积等于油酸分子的直径。 故选ABD。 【小问2详解】 实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精溶液的作用是对油酸溶液起到稀释作用。 故选B。 【小问3详解】 根据题意，一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为 则油酸分子的直径为 14. 如图甲是“用DIS研究在温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系”的实验装置。 主要步骤如下： ①将压强传感器调零； ②在活塞上均匀涂抹润滑油，把活塞移至注射器满刻度处； ③逐一连接注射器、压强传感器、数据采集器、计算机； ④推动活塞，记录多组注射器内气体的体积V，以及相应的压强传感器示数 （1）实验操作中，活塞上均匀涂抹润滑油，主要目的是为了防止漏气，保持注射器内气体质量一定。 （2）为了保持封闭气体的温度恒定，下列措施可行的是_______。 A．注射器必须固定在竖直平面内 B．用手握注射器推拉活塞 C．缓慢推动活塞 （3）测得多组空气柱的压强和体积V的数据后，为直观反映压强与体积之间的关系，若以p为纵坐标，则应以_______为横坐标在坐标系中描点作图；小明所在的小组不断压缩气体，由测得数据发现p与V的乘积值越来越小，则用上述方法作出的图线应为图乙中的_______（选填“①”或“②”）。 【答案】 ①. C ②. ③. ② 【解析】 【详解】（2）[1]A．注射器是否固定在竖直平面内，与保持温度恒定无关，故A错误； B．实验过程中手不能与注射器接触，否则手会把热量传递给注射器，故B错误； C．推动活塞应缓慢进行，保持与外界温度相同，故C正确。 故选C。 （3）[2]由玻意耳定律 则有 可见压强p与成正比关系，为直观反映压强与体积之间的关系，若以p为纵坐标，则应以为横坐标在坐标系中描点作图； [3]小明所在的小组不断压缩气体，气体体积V减小，则增大，由测得数据发现p与V的乘积值越来越小，则有 可知图像上点与原点连线斜率逐渐减小，故法作出的图线应为图乙中的②。 四。计算题（48分） 15. 如图，匝数N=50匝的矩形线圈abcd，面积S=0.1m2， 内阻不计，绕垂直于磁场的轴OO'以角速度ω= 100rad/s匀速转动，匀强磁场的磁感应强度B=0.1T，矩形线圈通过滑环E、F与理想变压器相连，变压器原、副线圈的匝数之比为1∶4，副线圈所接电阻R= 200Ω，当线圈平面与磁场方向平行时开始计时，求∶ （1）线圈中感应电动势的瞬时值表达式； （2）电阻R上消耗的功率。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【分析】 【详解】（1）线圈中感应电动势的最大值 解得 Em = 50V 瞬时值表达式 （2）变压器初级电压有效值 根据 即 由 解得 16. 如图所示，A、B两容器内装有一定量的水银，下部连通。容器B上部封闭气体体积为V，右侧连接一打气筒，每次能将的外界空气注入容器B.经15次打气后，容器B内气体体积变为15V，两容器的液面差；又继续打气n次后，两容器的液面差。已知外界大气压，不计气体温度变化。求： （1）打气前，容器B上部空间封闭气体体积V； （2）打气次数n。 【答案】（1）15mL；（2）103 【解析】 【详解】（1）打气前，容器B上部空间封闭气体的压强；体积V；经15次打气后，容器B内气体体积变为15V，压强 根据玻意耳定律可得 解得 （2）又继续打气n次后，因为 解得容器内气体的体积为 气体压强 根据玻意耳定律可得 解得 n=103 17. 如图所示，一水平放置的汽缸由横截面积不同的两圆筒连接而成，活塞A、B用原长为、劲度系数的轻弹簧连接，活塞整体可以在筒内无摩擦地沿水平方向滑动。A、B之间封闭着一定质量的理想气体，设活塞A、B横截面积的关系为，汽缸外大气的压强为，温度为。初始时活塞B与大圆筒底部（大、小圆筒连接处）相距，汽缸内气体温度为。求： （1）缸内气体的温度缓慢降低至时，活塞移动的位移； （2）缸内封闭气体与缸外大气最终达到热平衡时，弹簧的长度。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）缸内气体的温度缓慢降低时，其压强不变，弹簧不发生形变，活塞A、B一起向右移动，对理想气体有 ， ， 由盖-吕萨克定律可得 解得 由于，说明活塞A未碰到大圆筒底部，故活塞A、B向右移动的位移为1.2L。 （2）大活塞刚刚碰到大圆筒底部时有 由盖-吕萨克定律可得 解得 当缸内封闭气体与缸外大气达到热平衡时有 所以气体体积应继续减小，弹簧被压缩 对活塞B受力分析，有 所以有初状态 ， ， 末状态 ，， 根据 可得 ，（舍去） 所以弹簧长度 18. 如图，在竖直墙壁的左侧水平地面上放置一个边长为a、质量为M=4kg的正方体ABCD，在墙壁和正方体之间放置半径R=0.5m、质量为m的光滑球，正方体和球均保持静止。球的球心为O，OC与竖直方向的夹角为θ，正方体的边长a>R，正方体与水平地面的动摩擦因数μ=0.5.已知重力加速度g= 10m/s2，sin37°=0.6， cos37°=0.8， 最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 （1）若θ=37°、m=2kg，求正方体M受到地面的摩擦力大小； （2）若θ=37°，保持球的半径不变，只增大球的质量，为了不让正方体出现滑动，求光滑球质量的最大值； （3）改变正方体到墙壁之间的距离，当正方体的右侧面BC到墙壁的距离小于某个值L时，无论球的质量是多少，球和正方体始终处于静止状态，且球没有落到地面，求L的值。 【答案】（1）15N；（2）8kg；（3） 【解析】 【分析】 【详解】（1）以球为研究对象，受力如下图所示，小球受力平衡可知 对整体受力分析可得 （2）以正方体和球整体为研究对象，竖直方向受重力（m+M）g和地面的支持力FN，水平方向受墙壁的弹力N2和地面的摩擦力，根据平衡条件有 所以 得出 （3）根据无论mg多大，只要 就不可能动起来，即 通过几何关系解得 代入数据得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$