精品解析：四川省绵阳中学2023-2024学年高二下学期期末模拟物理试卷

绵阳中学2022级高二下期期末模拟 物理试题 一、选择题（每小题只有一个正确答案，共8小题，每小题4分） 1. 下列关于电磁波的说法正确的（　　） A. 变化的磁场周围一定能产生电磁波 B. γ射线比X射线更容易发生明显衍射现象 C. 与红外线相比，可见光的光子能量更大 D. 麦克斯韦证实了电磁波的存在 2. 关于传感器及其应用，下列说法正确的是（　　） A. 烟雾散射式火灾报警器都是利用温度传感器来工作的 B. 传感器一般是把非电学量转化为电学量来工作的 C. 电子秤所使用的测力装置是红外线传感器 D. 电熨斗通过压力传感器实现温度的自动控制 3. 如图所示，两平行金属板A、B与电阻R相连，金属板间有一匀强磁场。现将一束等离子（含有大量等量正、负离子）垂直磁场喷入，下列说法正确的是（　　） A. A极板的电势高于B极板 B. R中有从b到a的电流 C. 若只增大磁感应强度，R两端电压减小 D. 若只增大两极板间距，R中电流不变 4. 某处地下有水平埋设的长直导线，现用如图所示的闭合线圈和电流传感器探测导线的位置及其走向。探测时线圈保持水平，探测过程及电流情况如表所示： 线圈移动情况 初始时静止放置 南北方向移动 南北方向移动后静止 东西方向移动 东西方向移动后静止 电流情况 无电流 无电流 无电流 有电流 有电流 下列判断正确的是（　　） A. 导线东西走向，但不能确定其具体位置 B. 导线东西走向，且可以确定其在初始时线圈中心点O正下方 C. 导线南北走向，且可以确定其在初始时线圈中心点O的正下方 D. 导线南北走向，且电流恒定不变 5. 有“海上充电宝”之称的南鲲号是一个利用海浪发电的大型海上电站，其发电原理是海浪带动浪板上下摆动，从而驱动发电机转子转动，其中浪板和转子的链接装置使转子只能单方向转动。图图示时刻线圈平面与磁场方向平行，若转子带动线圈逆时针转动并向外输出电流，则下列说法正确的是（　　） A. 线圈转动到如图所示位置时a端电势低于b端电势 B. 线圈转动到如图所示位置时电流方向发生变化 C. 线圈转动到如图所示位置时感应电流最大 D. 线圈产生的电动势大小与海浪波动的频率无关 6. 布雷顿循环由两个等压变化、两个绝热过程构成，其压强p和体积V的关系如图所示。如果将工作物质看做理想气体，则下列说法中正确的是（　　） A. A到B过程，气体的内能在减小 B. 状态B的温度低于状态C的温度 C. C到D过程，外界对气体做的功小于气体向外界放出的热量 D. B到C过程和D到A过程的图像都是双曲线 7. 已知铜的密度为，摩尔质量为M，电子的电量绝对值为e，阿伏加德罗常数为NA，有一条横截面为S的铜导线中通过的电流为I，设每个铜原子贡献一个自由电子，下列说法正确的是（　　） A. 单位体积的导电的电子数为 B. 单位质量的导电的电子数为 C. 该导线中自由电子定向移动的平均速率为 D. 该导线中自由电子定向移动的平均速率为 8. 2023年4月，我国有“人造太阳”之称的托卡马克核聚变实验装置创造了新的世界纪录。其中磁约束的简化原理如图：在半径为和的真空同轴圆柱面之间，加有与轴线平行的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，。假设氘核沿内环切线向左进入磁场，氚核沿内环切线向右进入磁场，二者均恰好不从外环射出。不计重力及二者之间的相互作用，则和的速度之比为（　　） A B. C. D. 二、多选题（每题至少有两个答案正确，共4小题，每小题4分，选对但不全得2分，有错选得0分） 9. 两个氢气分子在外力作用下相距较近，撤去外力后仅在相互的分子力作用下由静止开始运动，相互远离直至相距很远。在此过程中，下列说法正确的是（　　） A. 两个氢分子间的作用力先是斥力，后是引力 B. 两个氢分子间作用力大小先增大，后减小 C 每个氢分子动能先增大，后减小 D. 两个氢分子势能和动能之和不变 10. 如图所示为圆柱形区域的横截面，在该区域加沿圆柱轴线方向的匀强磁场。带电粒子（不计重力）第一次以速度沿截面直径入射，粒子飞出磁场区域时，速度方向偏转角；该带电粒子第二次以速度从同一点沿同一方向入射，粒子飞出磁场区域时，速度方向偏转角，则带电粒子第一次和第二次在磁场中运动的（　　） A. 半径之比为 B. 速度之比为 C. 时间之比为 D. 时间之比为 11. 如图所示，垂直纸面向外的正方形匀强磁场区域内，有一个位于纸面的、电阻均匀的正方形导体框，现将导体框分别沿两个方向以v、4v的速度匀速拉出磁场，则导体框从两个方向移出磁场的过程中（　　） A. 导体框边两端电势差之比为 B. 导体框中a点的电势都比d点低 C. 外力做功之比为 D. 通过导体框截面的电荷量之比为 12. 如图所示，变压器为理想变压器，为定值电阻，在两端接入电压有效值为的正弦交流电，则下列判断正确的是（　　） A. 闭合，向下滑，两端电压变大 B. 闭合，向下滑，端输入的功率变小 C. 断开，向下滑，消耗功率增大 D. 断开，向下滑，变压器输入功率变小 三、实验题（共2小题，分每空2分，共14分） 13. 用油膜法估测分子的大小。实验器材有：浓度为0.05%（体积分数）的油酸酒精溶液、（最小刻度为0.1mL的量筒、盛有适量清水的浅盘、痱子粉、胶头滴管、玻璃板、彩笔、坐标纸（最小正方形边长为）。则 （1）下面给出的实验步骤中，正确排序应为______（填序号）。 A. 待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上 B. 用滴管将浓度为0.05%的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下滴入1mL油酸酒精溶液为20滴 C. 将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上，用滴管将浓度为0.05%的油酸酒精溶液从水面附近向水面中央滴入1滴 D. 将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在每小格边长为1cm的正方形的坐标纸上，轮廓内面积大于等于半格的格子个数为50个 （2）利用以上测量数据，写出单个油酸分子直径为______m。 14. 在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中，请回答下列问题。 （1）为弄清灵敏电流表指针摆动方向与电流方向的关系，某同学想用多用电表的某一挡位来进行探究，他应选用多用电表的______挡（选填“欧姆”、“直流电流”、“直流电压”、“交流电流”或“交流电压”），对灵敏电流表进行测试。该同学先将多用电表的红表笔接灵敏电流表的正接线柱，再将黑表笔______（选填“短暂”或“持续”）接灵敏电流表的负接线柱，此时发现灵敏电流表的指针向左摆动。 （2）实验中，该同学将磁铁向下从线圈上方插入线圈时，发现电流表的指针向右偏转，说明磁铁的下端为______极（选填“S”或“N”）。 （3）另一位同学利用图乙所示实验器材来研究电磁感应现象及判定感应电流方向。 ①在给出的实物图中，已用实线作为导线连接了部分实验电路，请从图乙中1、2箭头开始用实线作为导线完善其余电路的连接；（ ） ②将插入后，下列实验操作产生的感应电流与合上开关时产生的感应电流方向相同的是______。 A．闭合开关，稳定后断开开关 B．闭合开关，稳定后拔出线圈 C．闭合开关，稳定后拔出软铁棒 D．闭合开关，稳定后使变阻器滑片P左移 五、解答题（共3小题） 15. 小梁同学为家里的蔬菜大棚设计了一个气体温度计。在一个空易拉罐中插入一根两端开口、粗细均匀的透明玻璃管，接口用蜡密封，在玻璃管内有一小段油柱，构成一个简易的“温度计”。如图所示，将“温度计”竖直放置，当外界温度为时，油柱在A位置，当外界温度缓慢降低到时，油柱降低到B位置。已知外界大气压强为，A、B间的高度差为，玻璃管内部的横截积面积。该过程中油柱与易拉罐间封闭的气体放出的热量为。封闭气体可视为理想气体，不计油柱的重力，易拉罐导热性能良好。求： （1）油柱在A位置时封闭气体的体积V； （2）该过程中封闭气体的内能的变化量。 16. 利用磁场可控制电子的运动轨迹，如图所示，空间中仅存在垂直纸面向里的匀强磁场，一电子枪将无初速度的电子经电压U加速后在纸面内垂直于SO的方向从S点射出，半径为R的半圆形粒子接收屏P直径沿SO方向放置，圆心位于O点，SO长度为2R，已知电子电荷量为e，质量为m。设电子击中接收屏即被吸收，不计电子间的相互作用。 （1）为使电子能打到接收屏P上，求磁感应强度B的大小调节范围； （2）电子打到接收屏P上的轨迹圆心角最小时，磁感应强度B的大小及该电子从S点到接收屏的时间t。 17. 同一水平面内两根平行光滑的长直轨道放在匀强磁场中，轨道宽0.4m。导体棒开始静止，保持与导轨接触良好，长度也为0.4m，质量为，电阻。当开关与a接通时，电源可提供恒定的2A电流，电流方向可根据需要进行改变，定值电阻，若开关的切换与电流的换向均可在瞬间完成，求： （1）若开关S接a，当棒中电流由M流向N时，棒的加速度的大小和方向是怎样的； （2）若开关S接a，棒向左运动后，S再接到b端直到棒停下，求全过中棒产生的焦耳热； （3）求（2）问减速过程中棒发生的位移。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 绵阳中学2022级高二下期期末模拟 物理试题 一、选择题（每小题只有一个正确答案，共8小题，每小题4分） 1. 下列关于电磁波的说法正确的（　　） A. 变化的磁场周围一定能产生电磁波 B. γ射线比X射线更容易发生明显衍射现象 C. 与红外线相比，可见光的光子能量更大 D. 麦克斯韦证实了电磁波的存在 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据麦克斯韦的电磁场理论，均匀变化的电场周围产生稳定磁场，不能产生电磁波，周期性变化的电场周围才一定能产生电磁波，故A错误； B．波的波长越长，越容易发生明显的衍射现象，与γ射线相比，X射线波长更长，更容易发生明显的衍射现象，故B错误； C．可见光与红外线相比，频率大，光子能量高，故C正确； D．赫兹用实验证实了电磁波的存在，故D错误。 故选C。 2. 关于传感器及其应用，下列说法正确的是（　　） A. 烟雾散射式火灾报警器都是利用温度传感器来工作的 B. 传感器一般是把非电学量转化为电学量来工作的 C. 电子秤所使用的测力装置是红外线传感器 D. 电熨斗通过压力传感器实现温度的自动控制 【答案】B 【解析】 【详解】A．烟雾散射式火灾报警器都是利用光的漫反射，从而触发开关报警，故A错误； B．传感器一般是把非电学量转化为电学量来工作的，故B正确； C．电子秤所使用的测力装置是力传感器，故C错误； D．电熨斗通过双金属片温度传感器来控制温度，故D错误。 故选B。 3. 如图所示，两平行金属板A、B与电阻R相连，金属板间有一匀强磁场。现将一束等离子（含有大量等量正、负离子）垂直磁场喷入，下列说法正确的是（　　） A. A极板的电势高于B极板 B. R中有从b到a的电流 C. 若只增大磁感应强度，R两端电压减小 D. 若只增大两极板间距，R中电流不变 【答案】B 【解析】 【详解】AB．等离子垂直磁场喷入，由左手定则可知正离子受洛伦兹力向下，则正离子打在下极板B上，带正电，则负离子打在上极板A上，带负电，因此A极板的电势低于B极板，可知R中有从b到a的电流，故A错误，B正确； CD．A极板带负电，B极板带正电，A、B两板间产生电场，则正负离子受电场力作用，当离子受洛伦兹力与电场力大小相等时，离子运动趋于稳定，则两极板间的电势差达到最大值为，则有 可得 可知若只增大磁感应强度，R两端电压增大。由闭合电路欧姆定律可得 可知若只增大两极板间距，R中电流增大，故CD错误。 故选B。 4. 某处地下有水平埋设的长直导线，现用如图所示的闭合线圈和电流传感器探测导线的位置及其走向。探测时线圈保持水平，探测过程及电流情况如表所示： 线圈移动情况 初始时静止放置 南北方向移动 南北方向移动后静止 东西方向移动 东西方向移动后静止 电流情况 无电流 无电流 无电流 有电流 有电流 下列判断正确的是（　　） A. 导线东西走向，但不能确定其具体位置 B. 导线东西走向，且可以确定其在初始时线圈中心点O的正下方 C. 导线南北走向，且可以确定其在初始时线圈中心点O的正下方 D. 导线南北走向，且电流恒定不变 【答案】C 【解析】 【详解】通电直导线产生的磁场的磁感线分布如图所示（截面图） 可以看出当线圈静止处于导线正上方时，穿过线圈的磁通量的变化率为零，因此不会有感应电流，而当线圈垂直导线方向移动时，线圈中的磁通量将发生改变（通电导线产生环形磁场，以通电导线为轴线，所产生的环形磁场的磁感应强度随着与通电导线距离的增加的减弱），电流传感器有示数，即闭合线圈与传感器构成的闭合回路中有感应电流，由题表中线圈位置变化分析可知，线圈初始时静止，传感器中无电流，线圈南北方向移动或静止时，传感器中均无电流，而线圈在东西方向移动或静止时均有电流，因此可知可知，导线南北走向，且可以确定其在初始时位于线圈中心点O的正下方。故C正确，ABD错误； 故选C。 5. 有“海上充电宝”之称的南鲲号是一个利用海浪发电的大型海上电站，其发电原理是海浪带动浪板上下摆动，从而驱动发电机转子转动，其中浪板和转子的链接装置使转子只能单方向转动。图图示时刻线圈平面与磁场方向平行，若转子带动线圈逆时针转动并向外输出电流，则下列说法正确的是（　　） A. 线圈转动到如图所示位置时a端电势低于b端电势 B. 线圈转动到如图所示位置时电流方向发生变化 C. 线圈转动到如图所示位置时感应电流最大 D. 线圈产生的电动势大小与海浪波动的频率无关 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据右手定则，图示位置的感应电流从a端流出，可知，a端为等效电源的正极，即线圈转动到如图所示位置时a端电势高于b端电势，故A错误； B．如图所示位置，穿过线圈的磁通量为0，该位置与中性面垂直，电流只有在经过中性面位置时，电流方向才发生变化，即线圈转动到如图所示位置时电流方向不发生变化，故B错误； C．结合上述，图示位置，穿过线圈的磁通量为0，感应电动势最大，感应电流最大，故C正确； D．根据正弦式交流电产生的原理可知，从图示位置计时的感应电动势为 可知，线圈产生的电动势大小与海浪波动的频率有关，故D错误。 故选C。 6. 布雷顿循环由两个等压变化、两个绝热过程构成，其压强p和体积V的关系如图所示。如果将工作物质看做理想气体，则下列说法中正确的是（　　） A. A到B过程，气体的内能在减小 B. 状态B温度低于状态C的温度 C. C到D过程，外界对气体做的功小于气体向外界放出的热量 D. B到C过程和D到A过程的图像都是双曲线 【答案】C 【解析】 【详解】A．A到B过程，气体做等压变化，由盖-吕萨克定律可得 可知气体的体积增大，则温度升高，内能增大，A错误； B．由题意可知，B到C是绝热过程，，气体的体积增大，气体对外做功，即，由热力学第一定律可知，气体的内能减小，温度降低，因此状态B的温度高于状态C的温度，B错误； C． C到D过程，气体做等压变化，由盖-吕萨克定律可知，气体体积减小，外界对气体做功，即，温度降低，内能减小，即，由热力学第一定律可知，，气体对外界放热，可得外界对气体做的功小于气体向外界放出的热量，C正确； D．由选项B的解析可知，同理可知状态D的温度低于状态A的温度，因此B到C过程和D到A过程不是等温变化，其两图像不是等温线，即不是双曲线，D错误。 故选C。 7. 已知铜的密度为，摩尔质量为M，电子的电量绝对值为e，阿伏加德罗常数为NA，有一条横截面为S的铜导线中通过的电流为I，设每个铜原子贡献一个自由电子，下列说法正确的是（　　） A. 单位体积的导电的电子数为 B. 单位质量的导电的电子数为 C. 该导线中自由电子定向移动的平均速率为 D. 该导线中自由电子定向移动的平均速率为 【答案】B 【解析】 【详解】A．单位体积的导电的电子数为 故A错误； B．单位质量的导电的电子数为 故B正确； CD．设自由电子定向移动的速率为v，根据 I=NeSv 可知 故CD错误。 故选B。 8. 2023年4月，我国有“人造太阳”之称的托卡马克核聚变实验装置创造了新的世界纪录。其中磁约束的简化原理如图：在半径为和的真空同轴圆柱面之间，加有与轴线平行的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，。假设氘核沿内环切线向左进入磁场，氚核沿内环切线向右进入磁场，二者均恰好不从外环射出。不计重力及二者之间的相互作用，则和的速度之比为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】由题意可知，根据左手定则，作图如图所示 由几何关系可知，氘核半径为，有 则 由几何关系可知，氚核的半径为，有 则 即 由洛伦兹力提供向心力 可得 由题意可知，氘核和氚核的比荷之比为 故和的速度之比为 故选A。 二、多选题（每题至少有两个答案正确，共4小题，每小题4分，选对但不全得2分，有错选得0分） 9. 两个氢气分子在外力作用下相距较近，撤去外力后仅在相互的分子力作用下由静止开始运动，相互远离直至相距很远。在此过程中，下列说法正确的是（　　） A. 两个氢分子间的作用力先是斥力，后是引力 B. 两个氢分子间作用力大小先增大，后减小 C. 每个氢分子动能先增大，后减小 D. 两个氢分子势能和动能之和不变 【答案】ACD 【解析】 【详解】AB．当分子距离小于时两个氢分子间力表现为斥力，随分子距离增大，斥力减小；当分子距离大于时两个氢分子间力表现为引力，随分子距离增大，引力先增大后减小，故两个氢分子间的作用力先是斥力，后是引力，两个氢分子间作用力大小先减小，后增大，再减小，故A正确，B错误； CD．分子力先做正功，后做负功，则每个氢分子动能先增大，后减小，因为只有分子力做功，则两个氢分子势能和动能之和不变，故CD正确。 故选ACD。 10. 如图所示为圆柱形区域的横截面，在该区域加沿圆柱轴线方向的匀强磁场。带电粒子（不计重力）第一次以速度沿截面直径入射，粒子飞出磁场区域时，速度方向偏转角；该带电粒子第二次以速度从同一点沿同一方向入射，粒子飞出磁场区域时，速度方向偏转角，则带电粒子第一次和第二次在磁场中运动的（　　） A. 半径之比为 B. 速度之比为 C. 时间之比为 D. 时间之比为 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】A．设磁场半径为，当第一次以速度沿截面直径入射时，根据几何知识可得 即 当第二次以速度沿截面直径入射时，根据几何知识可得 所以 故A正确 B．两次情况下都是同一个带电粒子在相等的磁感应强度下运动的，所以根据公式 可得 故B错误； CD．因为周期 与速度无关，所以运动时间比为 故C正确，D错误。 故选AC。 11. 如图所示，垂直纸面向外的正方形匀强磁场区域内，有一个位于纸面的、电阻均匀的正方形导体框，现将导体框分别沿两个方向以v、4v的速度匀速拉出磁场，则导体框从两个方向移出磁场的过程中（　　） A. 导体框边两端电势差之比为 B. 导体框中a点的电势都比d点低 C. 外力做功之比为 D. 通过导体框截面的电荷量之比为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．设整个导体框的电阻为R，向上拉出时 向右拉出时 则导体框边两端电势差之比，选项A错误； B．根据右手定则，向上拉出时a点电势高于d点；向右拉出时d点电势高于a点，选项B错误； C．外力做功等于 可知外力做功之比为，选项C正确； D．通过导体框截面的电荷量 则通过导体的电荷量之比为，选项D正确。 故选CD。 12. 如图所示，变压器为理想变压器，为定值电阻，在两端接入电压有效值为的正弦交流电，则下列判断正确的是（　　） A. 闭合，向下滑，两端电压变大 B. 闭合，向下滑，端输入的功率变小 C. 断开，向下滑，消耗的功率增大 D. 断开，向下滑，变压器输入功率变小 【答案】AC 【解析】 【详解】A．S闭合，向下滑，原线圈匝数变小，根据变压比可知，副线圈两端电压增大，故A正确； B．闭合，向下滑，由于输入功率等于消耗的功率，两端电压变大，消耗的功率变大，故B错误； C．断开，向下滑，设原线圈电路中的电流为，则 当变小时，变大，这时消耗的功率 增大，故C正确； D．断开，向下滑，变压器输入功率 由于与成非单调性，因此无法判断变压器输入功率变大还是变小，故D错误。 故选AC。 三、实验题（共2小题，分每空2分，共14分） 13. 用油膜法估测分子的大小。实验器材有：浓度为0.05%（体积分数）的油酸酒精溶液、（最小刻度为0.1mL的量筒、盛有适量清水的浅盘、痱子粉、胶头滴管、玻璃板、彩笔、坐标纸（最小正方形边长为）。则 （1）下面给出的实验步骤中，正确排序应为______（填序号）。 A. 待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上 B. 用滴管将浓度为0.05%的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下滴入1mL油酸酒精溶液为20滴 C. 将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上，用滴管将浓度为0.05%的油酸酒精溶液从水面附近向水面中央滴入1滴 D. 将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在每小格边长为1cm的正方形的坐标纸上，轮廓内面积大于等于半格的格子个数为50个 （2）利用以上测量数据，写出单个油酸分子直径为______m。 【答案】（1）BCAD （2） 【解析】 【小问1详解】 由实验原理可知，先知道每滴油酸溶液的体积；再取一滴溶液滴入浅水盘使其充分散开；再将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上；计算油酸薄膜面积。因此实验步骤中，正确排序应为BCAD。 【小问2详解】 一滴油酸酒精溶液的体积为，则一滴油酸酒精溶液中所含纯油酸的体积 油酸薄膜的面积 单个油酸分子直径为 14. 在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中，请回答下列问题。 （1）为弄清灵敏电流表指针摆动方向与电流方向的关系，某同学想用多用电表的某一挡位来进行探究，他应选用多用电表的______挡（选填“欧姆”、“直流电流”、“直流电压”、“交流电流”或“交流电压”），对灵敏电流表进行测试。该同学先将多用电表的红表笔接灵敏电流表的正接线柱，再将黑表笔______（选填“短暂”或“持续”）接灵敏电流表的负接线柱，此时发现灵敏电流表的指针向左摆动。 （2）实验中，该同学将磁铁向下从线圈上方插入线圈时，发现电流表的指针向右偏转，说明磁铁的下端为______极（选填“S”或“N”）。 （3）另一位同学利用图乙所示的实验器材来研究电磁感应现象及判定感应电流方向。 ①在给出的实物图中，已用实线作为导线连接了部分实验电路，请从图乙中1、2箭头开始用实线作为导线完善其余电路的连接；（ ） ②将插入后，下列实验操作产生的感应电流与合上开关时产生的感应电流方向相同的是______。 A．闭合开关，稳定后断开开关 B．闭合开关，稳定后拔出线圈 C．闭合开关，稳定后拔出软铁棒 D．闭合开关，稳定后使变阻器滑片P左移 【答案】（1） ①. 欧姆 ②. 短暂 （2）S （3） ①. ②. D 【解析】 【小问1详解】 [1]要使灵敏电流表指针摆动，一定有电流通过，想用多用电表的某一挡位来进行探究，只有“欧姆”挡有电源，因此他应选用多用电表的“欧姆”挡。 [2]该同学先将多用电表的红表笔接灵敏电流表的正接线柱，由于灵敏电流计的量程很小，，欧姆挡电表内部的电源电压相对较高，流过灵敏电流计的电流将较大，为保护灵敏电流计，将黑表笔“短暂”接灵敏电流表的负接线柱。 【小问2详解】 多用电表的红表笔接灵敏电流表的正接线柱，将黑表笔短暂接灵敏电流表的负接线柱，此时灵敏电流表的指针向左摆动，由于欧姆表的黑表笔接电源的正极，因此可知灵敏电流表从负极流入，指针向左摆动，实验中，该同学将磁铁向下从线圈上方插入线圈时，发现电流表的指针向右偏转，可知感应电流是从电流表的正接线柱流入，可知线圈中感应电流产生的磁场方向向下，由楞次定律可知，说明磁铁的下端为S极。 【小问3详解】 [1]由题图用实线作为导线完善其余电路的连接如图所示。 ②[2] A．将插入后，合上开关时在中产生增强的磁场，由楞次定律可知，在中产生感应电流。闭合开关，稳定后断开开关，穿过的磁场减弱，磁场方向不变，由楞次定律可知，在中产生与开关闭合时相反方向的感应电流，A错误； B．闭合开关，稳定后拔出线圈，可知穿过的磁场减弱，由楞次定律可知，在中产生与开关闭合时相反方向的感应电流，B错误； C．闭合开关，稳定后拔出软铁棒，可知穿过的磁场减弱，由楞次定律可知，在中产生与开关闭合时相反方向的感应电流，C错误； D．闭合开关，稳定后使变阻器滑片P左移，可知变阻器接入电路的电阻值减小，则通过的电流增大，产生的磁场增强，由楞次定律可知，在中产生与开关闭合时相同方向的感应电流，D正确。 故选D。 五、解答题（共3小题） 15. 小梁同学为家里的蔬菜大棚设计了一个气体温度计。在一个空易拉罐中插入一根两端开口、粗细均匀的透明玻璃管，接口用蜡密封，在玻璃管内有一小段油柱，构成一个简易的“温度计”。如图所示，将“温度计”竖直放置，当外界温度为时，油柱在A位置，当外界温度缓慢降低到时，油柱降低到B位置。已知外界大气压强为，A、B间的高度差为，玻璃管内部的横截积面积。该过程中油柱与易拉罐间封闭的气体放出的热量为。封闭气体可视为理想气体，不计油柱的重力，易拉罐导热性能良好。求： （1）油柱在A位置时封闭气体的体积V； （2）该过程中封闭气体的内能的变化量。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）封闭气体的变化过程为等压变化过程，由盖-吕萨克定律则有 其中 解得 （2）设该过程中外界大气压力对封闭气体做的功为W，不计油柱的重力，根据热力学第一定律得 联立解得 即该过程中封闭气体的内能减少了1.94J。 16. 利用磁场可控制电子的运动轨迹，如图所示，空间中仅存在垂直纸面向里的匀强磁场，一电子枪将无初速度的电子经电压U加速后在纸面内垂直于SO的方向从S点射出，半径为R的半圆形粒子接收屏P直径沿SO方向放置，圆心位于O点，SO长度为2R，已知电子电荷量为e，质量为m。设电子击中接收屏即被吸收，不计电子间的相互作用。 （1）为使电子能打到接收屏P上，求磁感应强度B的大小调节范围； （2）电子打到接收屏P上的轨迹圆心角最小时，磁感应强度B的大小及该电子从S点到接收屏的时间t。 【答案】（1）；（2）， 【解析】 【详解】（1）电子在电场中加速，由动能定理有 电子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力充当向心力 为使电子能打到接收屏P上，电子轨道半径最小 电子轨道半在最大 故磁感应强度B的调节范围 （2）如图 电子打到接收屏P上的轨迹圆心角最小时，轨迹弦与边界圆相切时，电子恰好打在切点M，此时 根据 解得 粒子在磁场中的轨迹圆心角为 时间 联立可得 17. 同一水平面内两根平行光滑的长直轨道放在匀强磁场中，轨道宽0.4m。导体棒开始静止，保持与导轨接触良好，长度也为0.4m，质量为，电阻。当开关与a接通时，电源可提供恒定的2A电流，电流方向可根据需要进行改变，定值电阻，若开关的切换与电流的换向均可在瞬间完成，求： （1）若开关S接a，当棒中电流由M流向N时，棒的加速度的大小和方向是怎样的； （2）若开关S接a，棒向左运动后，S再接到b端直到棒停下，求全过中棒产生的焦耳热； （3）求（2）问减速过程中棒发生的位移。 【答案】（1），方向向右；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）当电流从M流向N时，根据牛顿第二定律有 解得 由左手定则可知安培力方向向右，则加速度方向向右。 （2）若开关S先接a一段时间，棒产生的焦耳热 S再接到b端，棒做减速运动时，初速度为 由能量守恒定律有 棒产生的焦耳热量为 全过程中棒产生的焦耳热量为 （3）开关S接b，棒减速到速度是零时，设棒的位移为，由电磁感应定律则有 由闭合电路欧姆定律可得 由动量定理可得 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$