广东省领航联盟2024-2025学年高二下学期5月联考物理试题（A卷）

书 广东·高二物理Ａ　第１　页（共５页） 高二物理参考答案 １．【答案】Ａ 【解析】目前卫星与地面间的通讯通过无线电波（微波等），该部分处于红外区，不能被看见，Ａ项正确；电磁波的 激发需要周期性变化的电场或磁场，Ｂ项错误；具有杀菌作用的是紫外线，Ｃ项错误；超声波的传播需要介质，宇 宙空间缺乏介质，Ｄ项错误。 ２．【答案】Ｂ 【解析】稀释油酸溶液可以减小一滴溶液中纯油酸的体积，更容易在有限的水盘中展开为单分子层油膜，Ａ项正 确；数格子时应该大于半格算一格，小于半格舍去，不是所有都舍去，Ｂ项错误；根据计算式，分子直径测量值ｄ＝ Ｖ×浓度 Ｓ ，其中Ｖ为一滴溶液的体积，Ｓ为单分子油膜的面积，浓度测量偏大，会导致直径计算结果偏大，Ｃ项正 确；痱子粉撒得太厚，会让单分子油膜的面积测量值偏小，根据ｄ＝ Ｖ×浓度 Ｓ ，会让分子直径测量值偏大，Ｄ项正确。 ３．【答案】Ｃ 【解析】若仅撤掉磁场，粒子带正电，电场力方向向下，所以粒子将向 Ｑ极板偏转，Ａ项错误；若仅改变粒子的电 性，或仅增大电荷量ｑ，根据ｑｖ０Ｂ＝ｑＥ，粒子仍沿直线ＭＮ运动，Ｂ、Ｄ项错误；若仅减小入射速度ｖ０，洛伦兹力小于 电场力，所以粒子将向Ｑ极板偏转，Ｃ项正确。 ４．【答案】Ｄ 【解析】气体质量不变，体积最小是ｃ状态，故ｃ时密度最大，Ａ项错误；根据ａ→ｂ为等温线，可知ｃ所在的等温线 在下方，温度更低，Ｂ项错误；ａ→ｂ过程，温度不变，压强减小，即单个粒子对器壁的碰撞力不变的情况下，气体分 子对容器壁单位面积的碰撞力下降，故单位时间内气体分子对容器壁单位面积的碰撞次数减小，Ｃ项错误；ｂ→ｃ 过程，压强增大即气体分子对容器壁单位面积的碰撞力增加，但温度下降即单个粒子对器壁的碰撞力减小，可判 断单位时间内气体分子对容器壁单位面积的碰撞次数增加，Ｄ项正确。 ５．【答案】Ｃ 【解析】整块铝合金导电性虽好，但会形成大面积的涡流回路，导致涡流损耗显著增加（电能大量转化为热能）， 与“减少损耗”的设计目标矛盾，Ａ项错误；涡流属于感生电流，由交变磁场引起的磁通量变化产生，而此处金属 底盘静止，无法切割磁感线，仅因磁场变化产生涡流，Ｂ项错误；将金属底盘分割为多段绝缘，限制涡流只能在每 段金属内部形成小回路，大幅减小涡流，Ｃ项正确；感应电流的产生条件是磁通量变化，恒定电流产生恒定磁场， 磁通量无变化，因此不会激发感应电流，Ｄ项错误。 ６．【答案】Ｄ 【解析】由于电感线圈的存在，第一次实验闭合Ｓ１瞬间，电感线圈产生的自感电动势会阻碍其所在支路的电流增 加，使电流只能逐渐增加，Ａ项错误；第一次实验断开 Ｓ１瞬间，电感线圈与 Ｄ２及 Ｄ１构成闭合回路，电感线圈产 生自感电动势阻碍电流的减小，故两个灯泡都会在原来亮度的基础上逐渐熄灭，Ｂ项错误；第二次实验闭合 Ｓ１ 至电路稳定，由于电容器稳定情况相当于断路，故 Ｄ２不亮，Ｃ项错误；第二次实验断开 Ｓ１后，电容器与电感线 圈、Ｄ２及Ｄ１构成闭合回路，且电容器上充有电荷，激活ＬＣ振荡电路，会有电流流过Ｄ２及Ｄ１，Ｄ２会点亮，但振荡 电流会逐渐减小，两灯会逐渐熄灭，Ｄ项正确。 广东·高二物理Ａ　第２　页（共５页） ７．【答案】Ｂ 【解析】正弦交流电的有效值为 Ｅ１ 槡２ ，Ａ项错误；由于线圈上磁感应强度的大小相等且不变，可根据 Ｅ＝Ｂｌｖ得 ｎＢ（２πｒ）ｖ＝Ｅ１，得ｖ＝ Ｅ１ ２πｎＢｒ ，Ｂ项正确；ｔ０时刻，可活动磁铁相对线圈运动方向没有改变，Ｃ项错误；对调中心圆 柱和外环磁铁的极性，电筒可以正常工作，Ｄ项错误。 ８．【答案】ＢＣ 【解析】布朗运动是由于周围的液体或气体分子无规则热运动对悬浮颗粒撞击的不均衡而导致的，并非悬浮颗粒 自身做无规则热运动，Ａ项错误；由于刺破ｂ后，ａ水膜在液体分子表面张力下进行收缩，面积将减小，Ｂ项正确； ＳｉＯ２晶体经过高温熔化再冷却后可以变成玻璃（非晶体），Ｃ项正确；不管温度多高，大量气体中都有一定概率存 在低速运动的分子，Ｄ项错误。 ９．【答案】ＢＣ 【解析】水浑浊会减小照到光敏电阻的光强，光敏电阻阻值增大，二极管分压减小，更不容易点亮，Ａ项错误，Ｂ项 正确；滑片向左滑动，滑动变阻器阻值减小，分压减小，二极管更容易点亮，Ｃ项正确，Ｄ项错误。 １０．【答案】ＡＣＤ 【解析】圆盘可以看成两条金属棒转动切割匀强磁场，且电动势叠加，所以总电动势为２× ＢＬ２ω ２ ＝ＢＬ２ω，通过导体 棒ａｂ的电流为 ＢＬ２ω Ｒ ，Ａ项正确；刚开始时因为导体棒 ａｂ没有切割形成反电动势，电流最大，安培力是最大的， 此时导体棒ａｂ应该是向左加速，故重物不可能先下降再上升，Ｂ项错误；由于导体棒ａｂ形成的反电动势越来越 大，电流越来越小，根据 Ｐ＝Ｉ２Ｒ，单位时间产生的焦耳热会越来越小，Ｃ项正确；匀速时，对导体棒 ａｂ受力分析 有Ｂ（ ＢＬ２ω－ＢＬｖ Ｒ ）Ｌ＝Ｍｇ，得重物匀速上升的速度大小为Ｌω－ ＭｇＲ Ｂ２Ｌ２ ，Ｄ项正确。 １１．【答案】（１） Ｕ１ Ｕ２ ＝ ｎ１ ｎ２ （２分）　漏磁（其他答案合理也给分，２分）　（２）８００（２分） 【解析】（１）根据表格数据可知，变压器原、副线圈电压比等于匝数比，即 Ｕ１ Ｕ２ ＝ ｎ１ ｎ２ 。实际变压器由于漏磁、线圈发 热、铁芯发热等情况，会导致电压比不等于匝数比，因此误差来源可以为铁芯发热导致能量损耗、漏磁、交流电 压表读数瞬时性、手摇转速微小波动。 （２）当转速比例为５０％时，发电机的输出电压 Ｕ１＝１．２０Ｖ。由于理想变压器满足 Ｕ１ Ｕ２ ＝ ｎ１ ｎ２ ，当 Ｕ１＝１．２０Ｖ，Ｕ２＝ ４．７Ｖ，ｎ１＝２００，ｎ２＝ Ｕ２ Ｕ１ ｎ１≈７８３匝，副线圈匝数选择８００匝。 １２．【答案】（１）确保气体温度不变（２分）　（２）１．６７（２分）　见解析（２分）　反比（２分）　（３）Ｂ（２分） 【解析】（１）在探究一定理想气体等温变化规律时，缓慢移动活塞，可尽量减少温度变化，确保气体温度不变。 广东·高二物理Ａ　第３　页（共５页） （２）根据压强 ｐ＝ｐ０＋ Ｆ Ｓ２ ，表格中需要补充的数据为１．６７。对应的图像如图所示，根据图像可得出结论，对一定 质量的气体，当温度不变时，压强和体积成反比。 !"# !"$ %&# %&$ $&# $ !&$ '&$ (&$ )&$ %$&$ %!&$ !* ! !%$ # +, " * ! !%$ -. /0 -. " % " （３）活塞处漏气，根据 ｐＶ Ｔ ＝Ｃ，所以ｐ＝ＣＴ １ Ｖ ，Ｃ减小，斜率在慢慢减小，Ｂ项正确。 １３．解：（１）设需充气ｎ次才能使篮球内部气压达到ｐ，以打入所有气体为研究对象，由玻意耳定律，得 ｎｐ０Ｖ０＝ｐＶ（３分） 代入数据解得 ｎ＝６０（２分） （２）设放出气体在标准大气压下体积为Ｖ１，以放出气体和篮球内剩余气体为研究对象，由玻意耳定律得 ｐＶ＝ｐ０Ｖ１＋ｐ１Ｖ（３分） 代入数据解得 Ｖ１＝２．４×１０ ３ｃｍ３（１分） 说明：只有结果，没有公式或文字说明的不给分，其他正确解法亦可得分。 １４．解：（１）ａｂ杆从倾斜轨道Ⅰ上加速，第一次到ＭＮ时，由能量守恒有 ｍｇｈ１＝ １ ２ ｍｖ２（１分） 解得ｖ＝４ｍ／ｓ 由于进入磁场区域后，ａｂ棒受到安培力作用进行减速，且无法到达Ⅱ顶端，只能在轨道内来回运动，因此初次达 到ＭＮ的速度为最大速度。 在磁场中切割产生的感应电动势大小 Ｅ＝ＢＬｖ（１分） ａｂ杆、导轨与固定的ｃｄ杆形成闭合回路，根据闭合电路欧姆定律，有 广东·高二物理Ａ　第４　页（共５页） Ｉｍ＝ Ｅ ２Ｒ （１分） 解得Ｉｍ＝４Ａ（１分） （２）ａｂ杆进入磁场区域后，动能全部转化为焦耳热，对整个系统，由能量守恒定律 ｍｇｈ１＝Ｑ总（１分） 由于ａｂ杆与ｃｄ杆串联且电阻相等，ｃｄ杆产生的焦耳热为 Ｑ＝ Ｑ总 ２ （１分） 解得Ｑ＝０．８Ｊ（１分） （３）对ａｂ杆由动量定理 －Ｂ珋ＩＬｔ＝０－ｍｖ（１分） 回路中的平均感应电动势大小为 珔Ｅ＝ＢＬ珋ｖ（１分） 过程中回路中的平均感应电流大小为 珋Ｉ＝ 珔Ｅ ２Ｒ （１分） ａｂ杆的运动总路程有 ｓ＝珋ｖｔ（１分） 可得 ｓ＝０．８ｍ（１分） 由于磁场区域长度为０．３ｍ，ａｂ杆在磁场区域内滑行０．３ｍ后仍有剩余动能，冲上倾斜轨道Ⅱ后会再次进入磁 场区域，因此，ａｂ杆最终停止的位置距左端ＭＮ的距离为： ｘ＝ｓ－２ｄ 解得ｘ＝０．２ｍ（１分） 说明：只有结果，没有公式或文字说明的不给分，其他正确解法亦可得分。 １５．解：（１）如图甲，由牛顿第二定律及几何分析可得 ｑｖ０Ｂ１ｍｉｎ＝ ｍｖ２０ Ｒ１ （２分） Ｒ１＝ Ｒ－（槡２－１）Ｒ ２ （１分） Ｂ１ｍｉｎ＝ ２ｖ０ ｋ（２－槡２）Ｒ （１分） 广东·高二物理Ａ　第５　页（共５页） ! " ! ! # 甲 所以Ｂ１≥ ２ｖ０ ｋ（２－槡２）Ｒ （或Ｂ１≥ （２＋槡２）ｖ０ ｋＲ ） （２）如图乙，由牛顿第二定律及几何分析可得 ｑｖ０Ｂ２＝ ｍｖ２０ Ｒ２ （１分） （Ｒ２＋ｒ） ２＝Ｒ２＋Ｒ２２（１分） ! ! ! " 乙 Ｒ２＝Ｒ（１分） 解得Ｂ２＝ ｖ０ ｋＲ （１分） （３）若ｒ′＜（槡２－１）Ｒ，轨迹与收集器右边相切情况，设入射方向与ＯＡ间夹角为θ１，如图 丙所示 θ１＝ π ２ －２α１（１分） ! " ! ! ! ! ! ! 丙 ｓｉｎα１＝ Ｒ＋ｒ′ ２Ｒ （１分） θ１＝ π ２ －２ａｒｃｓｉｎ（ Ｒ＋ｒ′ ２Ｒ ） 轨迹与收集器左边相切情况，设入射方向与ＯＡ间夹角为θ２，如图丁所示 θ２＝ π ２ －２α２（１分） ! " ! ! ! " ! " 丁 ｓｉｎα２＝ Ｒ－ｒ′ ２Ｒ （１分） θ２＝ π ２ －２ａｒｃｓｉｎ（ Ｒ－ｒ′ ２Ｒ ） Ｎ＝ｎ θ２－θ１ π ｔ（２分） 解得Ｎ＝ｎ ２ａｒｃｓｉｎ（ Ｒ＋ｒ′ ２Ｒ ）－２ａｒｃｓｉｎ（ Ｒ－ｒ′ ２Ｒ ） π ｔ（２分） 说明：只有结果，没有公式或文字说明的不给分，其他正确解法亦可得分。 书 广东·高二物理Ａ　第１页（共８页） 广东·高二物理Ａ　第２页（共８页） ２０２４—２０２５学年下学期第一次联合考试 高二物理试卷 　　试卷共８页，１５小题，满分１００分。考试用时７５分钟。 注意事项： １．考查范围：选择性必修第二册占６０％；选择性必修第三册第一章和第二章占４０％。 ２．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡指定位置上。 ３．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上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。写在本试卷 上无效。 ４．考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，请将答题卡交回。 一、单项选择题（本题共７小题，每小题４分，共２８分．在每小题列出的四个选项中，只有一项符合题 目要求） １．神州十九号乘组航天员蔡旭哲、宋令东于２０２５年３月２１日完成约７小时的出舱活动，并将出舱 活动视频通过无线电波传输回地面控制中心．太空视为真空环境，下列说法正确的是 Ａ．该无线电波不能被人眼看见 Ｂ．该无线电波可以用恒定电场进行激发 Ｃ．该无线电波可用于杀菌 Ｄ．航天员也可以选择用超声波与控制中心通讯 ２．关于用油膜法测量分子直径的实验，下列说法错误的是 Ａ．实验前需将油酸用酒精稀释，有利于让油酸在水面上更容易形成单分子层 Ｂ．计算油膜面积时，舍去所有不足一格的方格 Ｃ．若油酸酒精溶液浓度测量值偏大，会使分子直径的计算结果偏大 Ｄ．水面上痱子粉撒得太厚会使分子直径的计算结果偏大 ３．速度选择器是离子注入机的重要组成部分，如图为速度选择器的结构简化图，两平行金属板Ｐ、Ｑ 间存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场．一电荷量为ｑ的带正电的粒子从 Ｍ点沿 ＭＮ方向以 速度ｖ０射入两金属板之间，恰好能沿直线运动到Ｎ点，不计粒子的重力．下列说法正确的是 ! " # $ % & ! !!! ! !!! ! !!! ! !!! Ａ．若仅撤掉磁场，粒子将向Ｐ极板偏转 Ｂ．若仅改变粒子的电性，让其带负电，粒子将向Ｑ极板偏转 Ｃ．若仅减小入射速度ｖ０，粒子将向Ｑ极板偏转 Ｄ．若仅增大电荷量ｑ，粒子将向Ｑ极板偏转 ４．一定质量理想气体状态变化的ｐ－Ｖ图像如图所示，已知ａ→ｂ过程为等温过程，由图像可知 ! " # $ % & Ａ．气体处于ａ时密度最大 Ｂ．气体处于ｃ时温度最高 Ｃ．ａ→ｂ过程，单位时间内气体分子对容器壁单位面积的碰撞次数增大 Ｄ．ｂ→ｃ过程，单位时间内气体分子对容器壁单位面积的碰撞次数增大 ５．电动汽车无线充电技术是新一代充电技术的重点发展方向，避免了传统有线充电频繁插拔充电 枪的繁琐．充电时车辆静止在地面发射线圈上方，发射线圈通入高频交变电流，在车辆底盘上方 的接收线圈中产生感应电流．为减少充电过程中车辆金属底盘的涡流损耗，工程师进行了特殊设 计．下列说法正确的是 Ａ．车辆金属底盘应使用整块铝合金，利用其高导电性增强感应电流 Ｂ．高频交变电流通过发射线圈时，金属底盘因切割磁感线产生持续的涡流 Ｃ．对金属底盘进行分段绝缘处理（如绝缘胶填充接缝），可以大幅减少涡流损耗 Ｄ．若发射线圈通入恒定电流，无线充电系统可以正常工作 ６．如图所示的电路中，Ｄ１、Ｄ２为相同规格灯泡，电感线圈Ｌ直流阻值及电源内阻忽略不计．某同学进 行两次实验：第一次将Ｓ２接至ｂ，闭合Ｓ１至电路稳定，发现Ｄ１、Ｄ２均能正常发光，然后断开Ｓ１；第 二次将Ｓ２接至ａ，闭合Ｓ１至电路稳定后断开Ｓ１，下列说法正确的是 ! " # $ % ! % " # " # ! Ａ．第一次实验闭合Ｓ１瞬间，Ｄ２会马上正常发光 Ｂ．第一次实验断开Ｓ１瞬间，Ｄ１会马上熄灭 Ｃ．第二次实验闭合Ｓ１至电路稳定后，Ｄ２能正常发光 Ｄ．第二次实验断开Ｓ１后，Ｄ２会被点亮后逐渐熄灭 广东·高二物理Ａ　第３页（共８页） 广东·高二物理Ａ　第４页（共８页） ７．如图甲所示为某种手摇式电筒的结构简图，通过手摇动电筒，使磁铁相对固定线圈来回运动，线 圈产生感应电动势并通过整流电路对蓄电池进行充电，再进一步让灯泡发光．已知可活动磁铁中 心圆柱（Ｎ极）与外环（Ｓ极）的间隙内形成径向辐射状磁场，运动过程中线圈平面与中心圆柱保 持垂直，线圈圆周所在位置的磁感应强度大小为 Ｂ，且在相对运动过程中可认为不变，线圈匝数 为ｎ，半径为ｒ，某段时间内，线圈上产生的正弦式电动势如图乙所示，下列说法正确的是 固定线圈 可活动磁铁 整流 电路 及蓄 电池 弹簧 ! ! " " ! 甲 　　 ! ! "! ! # " ## " $# " %# " # $ % 乙 Ａ．该段时间内，电动势的有效值为Ｅ１ Ｂ．ｔ０时刻，可活动磁铁相对线圈速度大小为ｖ＝ Ｅ１ ２πｎＢｒ Ｃ．ｔ０时刻，可活动磁铁相对线圈运动方向发生改变 Ｄ．若对调中心圆柱与外环磁铁的极性，则该手摇式电筒不能正常工作 二、多项选择题（本题共３小题，每小题６分，共１８分．在每小题列出的四个选项中，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．关于以下四幅图的说法正确的是 布朗运动 甲 　 铁 丝 环 棉线 ! " 乙 　 !" # 丙 　 ! " " 以 下 气体分子速率分布 #" !$ !" $ " ! !!%&' ! ( )! * ! " " + # " " # " " + , " " , " " + - " " - " " + $ " " $ " " + . " " . " " + / " " 0 " " + 1 " " 1 " " 以 上 温 度 为 " ! 温 度 为 ! " " ! 丁 Ａ．形成图甲中无规则的折线是由于悬浮颗粒在液体或气体中进行无规则热运动 Ｂ．刺破图乙中的棉线与铁丝环间的水膜ｂ后，棉线围住的水膜ａ面积将减小 Ｃ．图丙中硅原子和氧原子组成的晶体经过一定的物理过程后可转变为非晶体 Ｄ．图丁说明封闭空间内的气体加热到一定程度，将没有速率小于１００ｍ／ｓ的气体分子 ９．已知光敏电阻阻值会随光照强度的增强而减小，发光二极管需正向电压大于某值后才能点亮．某 同学利用学校实验室的实验器材搭配光敏电阻和发光二极管设计了一个水质检测装置，其中虚 线下方为水下部分，调整滑动变阻器至适当阻值，闭合开关，将该装置的水下部分浸泡在水中，即 可对水质进行检测，下列说法正确的是 发光二极管 水下部分 光敏电阻 透明玻璃 Ａ．水质越浑浊，发光二极管越容易点亮 Ｂ．水质越清澈，发光二极管越容易点亮 Ｃ．滑动变阻器滑片向左滑，发光二极管更容易点亮 Ｄ．滑动变阻器滑片向右滑，发光二极管更容易点亮 １０．如图，Ｏ为一个半径为Ｌ的金属圆盘的轴心，以水平直径为分界线，分别有如图所示的上下两个 匀强磁场，磁感应强度大小均为Ｂ．通过电刷将圆盘与水平光滑平行金属导轨相连接．导轨间距 也为Ｌ，导轨区域有垂直水平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小也为 Ｂ，导轨上锁定着一个质 量为ｍ的导体棒ａｂ，导体棒ａｂ右端通过细绳及定滑轮悬挂一个质量为 Ｍ的重物，现使金属盘 以恒定角速度ω顺时针转动后，由静止释放导体棒ａｂ，一段时间后重物匀速上升，导体棒 ａｂ接 入电路的阻值为Ｒ，圆盘及导线、导轨电阻不计，重力加速度大小为ｇ，下列说法正确的是 ! ! " # $ % ! !!!!! ! !!!!! ! !!!!! Ａ．释放导体棒ａｂ前，通过导体棒ａｂ电流为 ＢＬ２ω Ｒ Ｂ．释放导体棒ａｂ后，重物可能先下降后上升 Ｃ．从释放导体棒ａｂ到重物匀速上升，系统单位时间产生的热量逐渐减小 Ｄ．重物匀速上升的速度大小为Ｌω－ ＭｇＲ Ｂ２Ｌ２ 广东·高二物理Ａ　第５页（共８页） 广东·高二物理Ａ　第６页（共８页） 三、非选择题：本题共５小题，共５４分． １１．（６分）某小组利用手摇发电机（可视为小型风力发电机模型）、可拆变压器、多用电表、滑动变阻 器、导线等器材，探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系，并模拟风力波动时的电压调节，装置 电路如图甲所示，可拆变压器如图乙所示． ! " 甲 　 ! "!! #!! $%&& & "&& '&& #&& 乙 （１）固定发电机转速为恒定值（模拟稳定风力），变压器的原、副线圈选择不同的匝数，利用多用 电表测量相应电压，数据如下表： ｎ１（匝） ２００ ２００ ８００ ８００ ｎ２（匝） ４００ ８００ ２００ ４００ Ｕ１（Ｖ） ２．４ ２．４ ２．４ ２．４ Ｕ２（Ｖ） ４．７ ９．５ ０．６ １．２ 利用数据可得出结论：在实验误差允许的范围内，变压器原、副线圈电压与匝数的关系为 　　　　　　（用ｎ１、ｎ２、Ｕ１、Ｕ２表示）．实验误差来源可能为　　　　　　　　　　　　　 （写出一条即可）． （２）保持ｎ１＝２００、ｎ２＝４００，通过改变发电机转速模拟风力变化，测量原线圈电压Ｕ１与副线圈电 压Ｕ２，转速比例为发电机转子实际转速与额定转速之比，数据如下表： 转速比例 ５０％ ７５％ １００％ Ｕ１（Ｖ） １．２ １．８ ２．４ Ｕ２（Ｖ） ２．３ ３．５ ４．７ 若用户需稳定获得４．７Ｖ电压，当转速比例为５０％时，副线圈匝数应调整为　　　　　　 （选填“２００”或“８００”）匝． １２．（１０分）某科技小组设计了如图甲所示的装置来探究一定质量的理想气体等温变化的规律，导 热气缸内封存有一定质量的理想气体，气缸总长度为１０ｃｍ．活塞（厚度不计）通过连杆与位移传 感器相连，活塞面积Ｓ１＝２０ｃｍ ２．在实验过程中，活塞可以自由滑动，忽略与气缸之间的摩擦．气 缸底部集成压力传感器（体积忽略不计），传感器面积 Ｓ２＝２．０ｃｍ ２．初始状态下，缸内气体压强 为大气压强ｐ０＝１．０×１０ ５Ｐａ，气体的温度为Ｔ０＝３００Ｋ，压力传感器示数设置为０，位移传感器示 数设置为０． 数据采 集器 计算器压力传感器 位移传 感器 甲 !"# !"$ %&# %&$ $&# $ !&$ '&$ (&$ )&$ %$&$ %!&$ !* ! !%$ # +, " * ! !%$ -. /0 -. " % " 乙 （１）实验小组缓慢推动连杆，目的是　　　　　　　　　　　　　　． （２）通过实验获得的数据如下表： 压力（Ｆ）／Ｎ ０ ５．０ ８．６ １３．４ ２０．０ ２４．５ 位移（ｘ）／ｃｍ ０ ２．０ ３．０ ４．０ ５．０ ５．５ 数据处理时，将上表格中的数据转化为下表格中的数据，该表格中需要补充的数据为 　　　　×１０５Ｐａ，请将第４组数据在图乙中标出，并连线，根据图乙的连线，可以得出结论： 对一定质量的气体，当温度不变时，压强和体积成　　　　　　． 压强（ｐ）／×１０５Ｐａ １．００ １．２５ １．４３ ２．００ ２．２３ 体积（Ｖ）／ｃｍ３ ２００ １６０ １４０ １２０ １００ ９０ 体积倒数（ １ Ｖ ）／×１０－３ｃｍ－３ ５．００ ６．２５ ７．１４ ８．３３ １０．０ １１．１ （３）另一小组成员将压强传感器连接在注射器针头，缓慢推动活塞逐渐减小气体体积的实验过程中， 发现活塞处缓慢漏气，其余操作无误．根据实验数据绘出的ｐ－ １ Ｖ 图像可能是　　　　　　． ! " ! # Ａ 　　　 ! " ! # Ｂ １３．（９分）校园篮球社团活动中，社员小明负责给新篮球充气．已知篮球的容积为 Ｖ＝８．０×１０３ｃｍ３， 初始时篮球内部为真空（无气体）．小明使用的充气筒每次可将压强 ｐ０＝１．０×１０ ５Ｐａ、体积 Ｖ０＝ ２００ｃｍ３的空气打入篮球（忽略温度变化与篮球容积变化）． （１）求小明需充气多少次，篮球内部气体压强才能达到ｐ＝１．５×１０５Ｐａ？ （２）若充气后篮球内压强达到ｐ＝１．５×１０５Ｐａ，现需将压强降至ｐ１＝１．２×１０ ５Ｐａ，求放出的气体在 标准大气压ｐ０下的体积． 广东·高二物理Ａ　第７页（共８页） 广东·高二物理Ａ　第８页（共８页） １４．（１３分）工程师设计了一种新型“振荡式电磁阻尼器”，通过金属杆的往复运动高效耗散动能．如 图所示，该系统轨道由两条间距为Ｌ＝０．５ｍ的“ ”形光滑平行金属导轨组成：其中倾斜段Ⅰ 顶端高度ｈ１＝０．８ｍ；倾斜段Ⅱ顶端高度ｈ２＝１．０ｍ，顶端水平固定一根金属杆ｃｄ；水平段Ⅲ长为 ｄ＝０．３ｍ，水平导轨间存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小Ｂ＝２Ｔ．金属杆ａｂ从Ⅰ顶端静 止释放，经过足够长的时间金属杆ａｂ停止运动．已知金属杆 ａｂ与导轨保持垂直且接触良好，金 属杆ａｂ经过轨道连接处时动能不损失，金属杆ａｂ质量为ｍ＝０．２ｋｇ，两金属杆接入电路中的电 阻均为Ｒ＝０．５Ω，其余电阻不计．已知ｇ＝１０ｍ／ｓ２，忽略空气阻力．求： ! " # $ % & ' ( ) ! * ! * " ! " # （１）回路的最大电流值Ｉｍ； （２）ｃｄ杆产生的焦耳热Ｑ； （３）ａｂ杆最终停止的位置距ＭＮ端的距离ｘ． １５．（１６分）利用磁场控制带电粒子运动，可以实现对带电粒子的收集，收集装置如图所示，半径为Ｒ 的圆形虚线区域内有垂直纸面向内的匀强磁场，在磁场中央有一半径ｒ＝（槡２－１）Ｒ的圆柱形收 集器Ａ，位于圆形虚线上的离子源Ｏ将荷质比为ｋ的正离子在平面内以速率ｖ０持续均匀地沿不 同方向（０～１８０°）射入磁场区域，离子接触收集器Ａ表面即被收集，若离子的运动轨迹和收集器 Ａ表面相切，认为离子不被收集，忽略离子间的相互作用，不计离子的重力． ! " # $ ! ! ! ! ! ! （１）若所有离子都不能被收集器Ａ收集，求磁感应强度Ｂ１的取值范围； （２）若沿ＯＡ方向射入的离子刚好没被收集器Ａ收集，求磁感应强度Ｂ２的大小； （３）若收集器Ａ半径ｒ′＜（槡２－１）Ｒ，磁感应强度保持为Ｂ２不变，已知离子源Ｏ单位时间射入磁场 的离子数为 ｎ，收集器 Ａ工作时间为 ｔ，求收集器 Ａ上收集到的离子个数 Ｎ与 ｒ′的关系式． （已知ｔ远大于离子在磁场中运动时间，计算过程角度用弧度制表示，结果可用反三角函数 表示，例如ａ＝ｓｉｎβ，β＝ａｒｃｓｉｎａ）