期末模拟预测卷02（选必2+选必3）--2024-2025学年高二物理下学期期末考点大串讲（人教版·2019）

保密★启用前 2024-2025学年度高二物理下期末模拟预测卷02 满分100分，考试时间：90分钟 注意事项： 1． 考试范围：选必2全部内容+选必3全部内容 2． 题型：8（单选）+4（多选）+2（实验）+4（计算） 第I卷（选择题，共40分） 一、选择题（本题共12题，总分40分。其中1~8题，只有一个选项符合题意，每题3分，共24分；第9~12题，每题4分，共16分，每题有多个选项符合题意，全部选对得4分，少选漏选得2分，错选得0分） 1．（本题3分）物理学是一门以实验为基础的学科，对于下列教材中所列的实验或生活现象，说法正确的是（　　） A．甲图中的装置若处在真空中，则两导线间没有相互作用力 B．乙图中，通电导线处在小磁针正上方，小磁针稳定时，N极向外 C．丙图中，闭合开关的瞬间，线圈M中会产生感应电流 D．丁图中的电磁波，可由恒定的电场和恒定的磁场互相激发交替产生 【答案】B 【详解】A．甲图中，两根通电方向相反的长直导线产生的磁场方向相反，因此两导线相互排斥，相互排斥的作用是通过磁场实现的，在真空中仍然相互排斥，故A错误； B．由安培定则可知，导线下方磁场方向垂直纸面向外，则小磁针稳定时，N极向外，故B正确； C．P线圈中是恒定电流，则M线圈中的磁通量不变，没有感应电动势，闭合开关的瞬间，线圈M中不会产生感应电流，故C错误； D．丁图中的电磁波，可由周期变化的电场和周期性变化的磁场互相激发交替产生，故D错误。 故选B。 2．（本题3分）原子核的比结合能（平均结合能）曲线如图所示，下列说法错误的是（　　） A．核的比结合能约为5MeV B．核的结合能约为15MeV C．核比核更稳定 D．裂变为和的过程中会释放核能 【答案】B 【详解】AB．由图可知，核的比结合能约为5MeV，核的结合能约为 5MeV×6=30MeV 故A正确，与题意不符；B错误，与题意相符； C．比结合能越大越稳定，如图所示，核比结合能比核比结合能大，所以核比核更稳定。故C正确，与题意不符； D．裂变为和的过程中会出现质量亏损，释放核能。故D正确，与题意不符。 故选B。 3．（本题3分）氢原子的能级图如图甲所示，一群处于第4能级的氢原子向低能级跃迁过程中发出不同频率的光中只有频率为、两种光可让图乙所示的光电管阴极K发生光电效应。分别用频率为、的两个光源照射光电管阴极K，测得电流随电压变化的图像如图丙所示。下列说法中正确的是（　　） A．一群处于第4能级的氢原子，向低能级跃迁过程中最多能发出3种不同频率的光 B．图丙中的图线a所表示的光是氢原子由第4能级向基态跃迁发出的 C．图丙中的图线b所表示的光的光子能量为12.75eV D．处于第4能级的氢原子可以吸收一个能量为0.75eV的光子并电离 【答案】C 【详解】A．一群处于第4能级的氢原子，向低能级跃迁过程中最多能发出 种不同频率的光，故A错误； BC．图丙中的图线b所表示的光的遏止电压较大，则光电子最大初动能较大，所对应的光子能量较大，原子跃迁对应的能级差较大，即对应于由第4能级向基态跃迁，则光子能量为 故B错误，C正确； D．处于第4能级的氢原子至少要吸收0.85eV的能量才能电离，故D错误。 故选C。 4．（本题3分）如图所示，线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的边以角速度匀速转动，稳定后，电路中三个相同的灯泡均发光，且亮度相同，则（　　） A．若增大线圈角速度，则比亮 B．若增大电容器两极板间距，则变亮 C．若抽掉电感线圈内部的铁芯，则变暗 D．若增大照射在光敏电阻上的光强，则变暗 【答案】A 【详解】A．若增大线圈转动角速度，根据 知交流电的频率增大，电容器容抗减小，电感器感抗增大，使得通过灯泡的电流将比的大，所以灯泡将比更亮，故A正确； B．若增大电容器C两极板间的距离，根据知，电容器的电容减小，容抗增大，使得通过灯泡的电流减小，所以灯泡L1变暗，故B错误； C．若抽掉电感线圈内部的铁芯，感抗减小，使得通过灯泡的电流增大，所以灯泡L2变亮，故C错误； D．若增大照射在光敏电阻上的光强，光敏电阻的阻值减小，通过的电流变大，变亮，故D错误。 故选A。 5．（本题3分）如图所示，纸面内长为7L、宽为2L的矩形区域内（含边界）存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B。位于d处的粒子源可以发射质量为m、电荷量为q（）的粒子，粒子的速度方向与边夹角为53°，大小可调节。不考虑粒子重力及粒子间的相互作用，下列说法正确的是（　　） A．若粒子恰好从c点射出磁场，粒子发射速度为 B．调节发射速率，可使粒子从b点射出磁场区域 C．从边界射出的粒子，在磁场中运动的最短时间为 D．边上有粒子射出的区域长度为1.2L 【答案】C 【详解】A．若粒子恰好从c点射出磁场，则粒子的运动轨迹如图 则 解得 根据牛顿第二定律 联立，解得 故A错误； B．若粒子从b点射出磁场区域，则粒子运动轨迹如图 则粒子在到达点之前就从边离开磁场，故B错误； C．当粒子轨迹与边相切时，从边界射出的粒子，在磁场中运动的时间最短，轨迹如图 根据牛顿第二定律 运动周期为 由图可知，此时的圆心角 则根据几何关系可得 解得 其中 由几何关系可知 联立，解得 所以 又由几何关系可知 所以 根据可知， 故C正确； D．边上有粒子射出的区域长度为，由C选项分析可知， 解得 故D错误。 故选C。 6．（本题3分）如图所示，在磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，长为的金属杆在平行金属导轨上以速度向右匀速滑动。金属导轨电阻不计，金属杆与导轨的夹角为，电阻为，间电阻为，、两点间电势差为，、两点电势分别为、，则下列正确的是（　　） A．， B．， C．， D．， 【答案】B 【详解】根据右手定则可知M点电势高于N点，即 感应电动势 可得MN间的电势差 故选B。 7．（本题3分）用电脑软件模拟两个相同分子在仅受分子力作用下的运动。将两个质量均为m的A、B分子从x轴上的和处由静止释放，如图所示。其中B分子的速度v随位置x的变化关系如图所示。取无限远处势能为零，下列说法正确的是（　　） A．A、B间距离为时分子力为零 B．释放时A、B系统的分子势能为 C．A、B间距离为时分子力为零 D．A、B系统的分子势能最小值为 【答案】B 【详解】AC．由图可知，B分子在过程中做加速运动，说明开始时两分子间作用力为斥力，在处速度最大，加速度为0，即两分子间的作用力为0，根据运动的对称性可知，此时A、B分子间的距离为，故AC错误； B．由图可知，两分子运动到无穷远处的速度为，在无穷远处的总动能为 由题意可知，无穷远处的分子势能为0，由能量守恒可知，释放时A、B系统的分子势能为，故B正确； D．由能量守恒可知，当两分子速度最大即动能最大时，分子势能最小，则最小分子势能为 Epmin= 故D错误。 故选B。 8．（本题3分）如图所示，一辆上表面水平的小车静止在水平面上，小车上竖直固定着内径均匀的U形细管，U形管的左端封闭、右端开口，管内装有水银，小车静止时，U形管左右两端的水银面等高，左端封闭气柱的长度为L，当小车以加速度水平向右做匀加速直线运动时，U形管左右两端的水银面的高度差为，已知重力加速度为g，水银的密度为，大气压强为，封闭气体温度保持不变，则U形管水平部分的长度为（    ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】设U形管的横截面积为S，根据题意可知小车静止时，左侧封闭气体的压强 左管中的气体由玻意耳定律得 可得小车以加速度水平向右做匀加速直线运动时，左侧封闭气体的压强 设水平部分的长度为，水平管内长为的水银为研究对象，由牛顿第二定律得 联立解得 故选B。 9．（本题4分）一定质量的理想气体经历两个不同过程，分别由压强一体积（p－V）图像上的两条曲线Ⅰ和Ⅱ表示，如图所示，曲线均为反比例函数曲线的一部分。a、b为曲线Ⅰ上的两点，气体在状态a和b的压强分别为、，温度分别为Ta、Tb。c、d为曲线Ⅱ上的两点，气体在状态c和d的压强分别为、，温度分别为Tc、Td。下列关系式正确的是（　　）    A． B． C． D． 【答案】BC 【详解】A．根据理想气体状态方程 以及曲线均为反比例函数曲线的一部分，可得ab为等温变化，所以有 故A错误； B．a到c为等压变化，所以有 得 B正确； C．c到d为等温变化，所以有 解得 所以有 故C正确； D．a到b为等温变化，所以有 得 所以结合C选项有 故D错误。 故选BC。 10．（本题4分）如图所示，在三维坐标系Oxyz中，的空间同时存在沿z轴负方向的匀强电场和沿x轴负方向的匀强磁场I，磁感应强度大小为，在的空间存在沿y轴正方向的匀强磁场II，磁感应强度大小为。带正电的粒子从M（a，0，）点以速度沿y轴正方向射出，恰好做直线运动。现撤去电场，继续发射该带电粒子，恰好垂直xOy平面进入空间。不计粒子重力，正确的说法是（　　） A．电场强度大小为 B．带电粒子的比荷为 C．第二次经过xOy平面的位置坐标为（a，0，） D．粒子第三次经过xOy平面的位置与O点距离为 【答案】AD 【详解】A．电场没有撤去前粒子能做直线运动，则有 解得 故A正确； B．撤去电场，继续发射该带电粒子，恰好垂直xOy平面进入空间，可知，粒子做半径为的匀速圆周运动，则有 解得带电粒子的比荷为 故B错误； C．结合上述分析可知，第一次经过xOy平面的位置坐标为（a，，0），进入空间后，磁场变为，则粒子做圆周运动的半径为，且向轴负方向偏转，则第二次经过xOy平面的位置坐标为（，，0），故C错误； D．结合上述分析可知，粒子再次进入的空间做圆周运动，沿y轴正方向移动2a后第三次经过平面，此位置坐标为（，，0），则粒子第三次经过xOy平面的位置与O点距离为 故D正确。 故选AD。 11．（本题4分）如图所示，固定在水平面上间距为l的两条平行金属导轨处在垂直于导轨平面向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。垂直于导轨放置一根质量为m、长度为l、电阻为R的金属棒PQ，金属棒与导轨始终接触良好。竖直平面内半径为l的金属圆环上固定OC、OD、OE、OF四根长均为l、阻值均为R且夹角互为90°的金属棒。以圆环圆心O为原点建立直角坐标系，在第二象限圆环内部存在方向垂直竖直面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，圆心O与环面分别通过电刷H、G与金属导轨左端相连，其它电阻均不计。在外力作用下，圆环以角速度ω绕O点沿顺时针方向匀速转动，金属棒PQ始终静止不动。下列说法正确的是（　　） A．通过金属棒PQ的电流方向始终为Q→P B．通过金属棒PQ的电流大小为 C．金属棒PQ所受到的摩擦力大小为 D．圆环转动一周的过程，外力做的功为 【答案】ABD 【详解】A．圆环以角速度ω绕O点沿顺时针方向匀速转动，根据右手定则，通过金属棒PQ的电流方向始终为Q→P，选项A正确； B．感应电动势 总电阻 总电流 通过金属棒PQ的电流大小为 选项B正确； C．金属棒PQ所受到的摩擦力大小为 选项C错误； D．圆环转动一周的过程，外力做的功为 选项D正确。 故选ABD。 12．（本题4分）某自行车的车灯发电机如图甲所示，结构如图乙所示。绕有400匝线圈的“匚”形铁芯开口处装有磁铁，车轮转动时带动半径为2cm的摩擦小轮转动，摩擦小轮又通过传动轴带动磁铁一起转动，从而使铁芯中的磁通量按正弦规律变化，如图丙所示，其中为摩擦小轮转动的角速度。线圈总电阻为，、端与标有“，”的灯泡L相连。当自行车以速度匀速行驶时，灯泡L恰好正常发光。假设灯泡L阻值不变，摩擦小轮与车轮不打滑，则（　　） A．自行车的速度 B．灯泡L正常发光时 C．若自行车的速度减半，则灯泡L的功率也减半 D．磁铁处于图乙位置时，交流电压表的示数为10V 【答案】AD 【详解】AB．灯泡电阻 线圈中电动势有效值 最大值 根据最大感应电动势的表达式 可得 则自行车的速度等于摩擦小轮边缘的线速度，即 选项A正确，B错误； C．若自行车的速度减半，则小轮的角速度ω减半，感应电动势最大值和有效值均减半，灯泡L两端电压减半，根据功率表达式 可知功率变为原来的四分之一，选项C错误； D．交流电压表的示数为灯泡两端电压的有效值，由电动势的最大值决定，与磁铁的位置无关，即磁铁处于图乙位置时，交流电压表的示数仍为10V，选项D正确。 故选AD。 第II卷（非选择题，共60分） 二、实验题（共16分） 13．（本题6分）某实验小组用如图甲所示实验装置来探究一定质量的气体发生等温变化遵循的规律。 (1)关于该实验，下列说法正确的是（　　） A．实验中为找到体积与压强的关系，一定要测量空气柱的横截面积 B．空气柱体积变化应尽可能的快些 C．为保证气密性，实验前应在柱塞上涂润滑油 (2)为了探究一定质量的气体在不同温度时发生等温变化是否遵循相同的规律，他们进行了两次实验，得到的图像如图乙所示，由图可知两次实验气体的温度大小关系为 （填“<”“=”或“>”）； (3)如橡胶套内的气体不可忽略，移动柱塞，多次记录注射器上的体积刻度V和压力表读数p，绘出的图像可能为（　　） A． B． C． D． 【答案】(1)C (2)> (3)C 【详解】（1）A．由于空气柱的横截面积不变，故气体的体积与空气柱长度成正比，所以只需要测量空气柱长度，就能找到压强与体积的关系，故A错误； B．空气柱的体积变化不能太快，要缓慢移动柱塞保证气体温度不变，故B错误； C．为了保证气体质量不变，实验前应在柱塞上涂适量润滑油以保证气密性，故C正确。 故选C。 （2）根据理想气体状态方程，即 可知离坐标原点越远的等温线温度越高，则有 （3）如果橡胶套内的气体不可忽略，设橡胶套内的气体体积为V0，则有 可得 可知图像上点与原点连线的斜率为，故随着的增大，图像上斜率逐渐减小。 故选C。 14．（本题10分）某实验小组用电桥法测量热敏电阻RT在不同温度时的阻值，设计电路如图甲所示，其中R0是阻值为45Ω的定值电阻；S是用同一材料制成且粗细均匀的半圆形电阻丝，其半径为L，圆心为O；ON是一可绕O点自由转动的金属滑杆（电阻不计）；电源的电动势为E=3V，内阻不计，滑杆N端与S接触良好。 (1)实验室提供了以下电表可供选择： A．电流表A1（内阻约为0.2Ω，量程为3A） B．电流表A2（内阻约为1.0Ω，量程为0.6A） C．灵敏电流表G（内阻约为120Ω，量程为0.1mA） 图中的电表应选择 （填选项前面的符号“A”“B”或“C”）。 (2)在测量之前滑动变阻器滑片P应置于 端（填“a”或“b”）。闭合开关S1，将滑动变阻器调到合适位置后，再反复调节滑杆角度位置，使闭合开关时“○”中电表的示数为 ，则电桥达成平衡，测得此时滑杆角度为θ（单位为弧度），则RT的阻值为 （用R0、θ和π表示）。 (3)通过在不同温度下测量该热敏电阻的阻值，得到热敏电阻随温度变化的图像如图乙所示，可知该热敏电阻随温度的变化是 （填“线性”或“非线性”）的；在某一环境温度下用该实验装置测出电桥平衡时滑杆角度θ=60°，则此时环境温度为 ℃（结果取整数）。 【答案】(1)C (2) b 零 (3) 非线性 40 【详解】（1）电桥接近平衡时，桥中电流很小，量程大的电流表几乎不偏转测不出来，灵敏电流表可以测出。 故选C。 （2）[1][2][3]为保护电路，滑片P应放在b端。“○”中电表的示数为0时电桥达到平衡。设圆环电阻单位长度电阻为r，由电桥平衡公式可知 可得 （3）[1][2]图可知，该热敏电阻是非线性电阻。由（2）中的结果，当θ=60°时，RT=2R0=90Ω 由图可知，室内温度为40℃。 三、解答题（共44分） 15．（本题8分）如图，交流发电机中匀强磁场的磁感应强度大小为，线圈ABCD的匝数为n=100匝，面积为，总电阻为r=5Ω，绕垂直于磁场的轴OO'匀速转动的角速度为ω=50rad/s。理想变压器原、副线圈的匝数比为5：1，原线圈接有理想电流表A和电压表V，并通过滑环与线圈ABCD相连，副线圈与电动晾衣杆的电动机相连，已知电动机的线圈电阻为。在一次晾衣中，当开关S接通后，电动机带动晾衣杆匀速上升时，电流表A的示数为0.2A．求： (1)电压表V的示数； (2)晾衣杆电动机的输出功率。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）线圈ABCD中感应电动势的最大值为 感应电动势的有效值为 电压表V测电压的输出电压，即原线圈的输入电压，则有效值，则有 联立解得 （2）根据理想变压器变压规律有 可得 由 可得 电动机的输出功率为 联立解得 16．（本题10分）图甲为市面上常见的气压式升降椅，它通过汽缸的上下运动支配座椅升降，其简易结构如图乙所示，圆柱形汽缸与座椅固定连接，横截面积的柱状支架与底座固定连接，可自由移动的汽缸与支架之间封闭一定质量的理想气体。质量的工作人员坐在座椅上（两脚悬空离地），稳定后封闭气体柱长度，已知汽缸与座椅的总质量，大气压强，室内温度。工作人员坐在座椅上打开空调，室内气温缓慢降至，汽缸气密性、导热性能良好，忽略摩擦，g取。 (1)求降温过程座椅高度的变化量； (2)若降温过程封闭气体内能变化了1.4J，求气体吸收或放出的热量。 【答案】(1)0.4cm (2)放出热量5J 【详解】（1）汽缸内气体压强一定，由盖—吕萨克定律得 即 解得 则 可得 降温过程座椅下降了0.4cm （2）人坐在座椅上，由平衡条件得 气体温度下降，内能减小；外界对缸内气体所做的功 即 根据热力学第一定律 代入数据得 此过程气体放出热量为5J 17．（本题12分）如图所示为放置在水平面上的光滑金属导轨，由左侧的圆弧轨道和右侧足够长的水平轨道平滑连接组成。圆弧轨道最上端连接一个电容的电容器，导轨间距为。在图中虚线de右侧区域存在磁感应强度大小，，方向竖直向上的匀强磁场，金属棒b静止在磁场内水平导轨上。现断开开关S，将金属棒a从圆弧导轨由静止释放，释放位置与水平导轨的高度差为。已知金属棒a的质量，金属棒b质量，两金属棒在导轨间的电阻均为。在运动过程中两金属棒始终与导轨接触良好且与导轨垂直，感应电流产生的磁场及导轨的电阻忽略不计，重力加速度。求： (1)当金属棒b的速度为时，金属棒a速度； (2)要使两金属棒在磁场内运动过程中不相撞，求初始时刻金属棒b到de的最小距离x； (3)若金属棒b的速度为时从导轨上取走金属棒b，同时闭合开关S，求金属棒a的最小速度。 【答案】(1) (2)6m (3)3m/s 【详解】（1）设金属棒a滑上水平导轨时速度为，下滑过程中由机械能守恒定律可得： 当金属棒b的速度时，设金属棒a的速度为，由动量守恒定律有： 代入数据解得： （2）由题意可得，金属杆a在磁场内做减速运动，金属杆b在磁场内做加速运动。要使两金属棒在磁场中不相撞，则金属杆a追上金属杆b时恰好共速。所以由动量守恒定律有： 从金属杆a进入磁场到二者共速的过程中，设通过闭合回路的电量为q，回路中的平均电流为：，，， 在此过程中，对于金属杆b由动量定理得： 联立以上各式可得，初始时刻金属棒b到de的最小距离： （3）由题意可得，取走金属棒b，闭合开关S，金属棒a以速度5m/s向右切割磁感线，给电容器充电。当金属棒a产生的感应电动势和电容器电压相等时，金属棒a开始匀速运动，速度达到最小。 则， 对于金属棒b由动量定理可得： 联立以上各式可得： 代入数据可得： 18．（本题14分）如图所示，绝缘轨道MNPQ位于同一竖直面内，其中MN为长度L=1m的粗糙水平轨道，NP为半径R=0.3m的光滑四分之一圆弧轨道，其圆心为O，PQ为足够长的光滑竖直轨道。竖直线NN'右侧有方向水平向左的匀强电场，电场强度E=40N/C。在正方形ONO'P区域内有方向垂直纸面向外、磁感应强度为的匀强磁场。轨道MN最左端M点处静置一质量为、电荷量为q=0.1C的带负电的物块A。一质量为的物块C，从左侧的光滑水平轨道上以速度撞向物块A，A、C发生弹性碰撞，且A、C恰好不发生第二次碰撞。已知A、C均可视为质点，且与轨道MN的动摩擦因数相同，物块A所带电荷量始终保持不变，取g=10m/s²，，。求： (1)在M点碰撞后瞬间A、C的速度大小v1、v2； (2)A、C与轨道MN之间的动摩擦因数； (3)A运动过程中对轨道NP的最大压力F的大小。 【答案】(1)， (2) (3) 【详解】（1）A、C发生弹性碰撞，则由动量守恒定律可得 由机械能守恒定律可得 解得， （2）A、C恰好不发生第二次碰撞，设C运动的位移为。对C由动能定理得 对A由动能定理得 解得 （3）重力和电场力的合力大小为 设A在轨道NP运动过程中等效最低点K与O点的连线与OP夹角为，则 可得 当A经P点返回N点的过程中到达K点时，达到最大速度，如图所示    此时A对轨道的压力最大，A从M点到K点过程中，由动能定理可得 返回K点时 由上可得 由牛顿第三定律知，A对轨道NP的最大压力为 第 1 页 共 18 页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 保密★启用前 2024-2025学年度高二物理下期末模拟预测卷02 满分100分，考试时间：90分钟 注意事项： 1． 考试范围：选必2全部内容+选必3全部内容 2． 题型：8（单选）+4（多选）+2（实验）+4（计算） 第I卷（选择题，共40分） 一、选择题（本题共12题，总分40分。其中1~8题，只有一个选项符合题意，每题3分，共24分；第9~12题，每题4分，共16分，每题有多个选项符合题意，全部选对得4分，少选漏选得2分，错选得0分） 1．（本题3分）物理学是一门以实验为基础的学科，对于下列教材中所列的实验或生活现象，说法正确的是（　　） A．甲图中的装置若处在真空中，则两导线间没有相互作用力 B．乙图中，通电导线处在小磁针正上方，小磁针稳定时，N极向外 C．丙图中，闭合开关的瞬间，线圈M中会产生感应电流 D．丁图中的电磁波，可由恒定的电场和恒定的磁场互相激发交替产生 2．（本题3分）原子核的比结合能（平均结合能）曲线如图所示，下列说法错误的是（　　） A．核的比结合能约为5MeV B．核的结合能约为15MeV C．核比核更稳定 D．裂变为和的过程中会释放核能 3．（本题3分）氢原子的能级图如图甲所示，一群处于第4能级的氢原子向低能级跃迁过程中发出不同频率的光中只有频率为、两种光可让图乙所示的光电管阴极K发生光电效应。分别用频率为、的两个光源照射光电管阴极K，测得电流随电压变化的图像如图丙所示。下列说法中正确的是（　　） A．一群处于第4能级的氢原子，向低能级跃迁过程中最多能发出3种不同频率的光 B．图丙中的图线a所表示的光是氢原子由第4能级向基态跃迁发出的 C．图丙中的图线b所表示的光的光子能量为12.75eV D．处于第4能级的氢原子可以吸收一个能量为0.75eV的光子并电离 4．（本题3分）如图所示，线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的边以角速度匀速转动，稳定后，电路中三个相同的灯泡均发光，且亮度相同，则（　　） A．若增大线圈角速度，则比亮 B．若增大电容器两极板间距，则变亮 C．若抽掉电感线圈内部的铁芯，则变暗 D．若增大照射在光敏电阻上的光强，则变暗 5．（本题3分）如图所示，纸面内长为7L、宽为2L的矩形区域内（含边界）存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B。位于d处的粒子源可以发射质量为m、电荷量为q（）的粒子，粒子的速度方向与边夹角为53°，大小可调节。不考虑粒子重力及粒子间的相互作用，下列说法正确的是（　　） A．若粒子恰好从c点射出磁场，粒子发射速度为 B．调节发射速率，可使粒子从b点射出磁场区域 C．从边界射出的粒子，在磁场中运动的最短时间为 D．边上有粒子射出的区域长度为1.2L 6．（本题3分）如图所示，在磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，长为的金属杆在平行金属导轨上以速度向右匀速滑动。金属导轨电阻不计，金属杆与导轨的夹角为，电阻为，间电阻为，、两点间电势差为，、两点电势分别为、，则下列正确的是（　　） A．， B．， C．， D．， 7．（本题3分）用电脑软件模拟两个相同分子在仅受分子力作用下的运动。将两个质量均为m的A、B分子从x轴上的和处由静止释放，如图所示。其中B分子的速度v随位置x的变化关系如图所示。取无限远处势能为零，下列说法正确的是（　　） A．A、B间距离为时分子力为零 B．释放时A、B系统的分子势能为 C．A、B间距离为时分子力为零 D．A、B系统的分子势能最小值为 8．（本题3分）如图所示，一辆上表面水平的小车静止在水平面上，小车上竖直固定着内径均匀的U形细管，U形管的左端封闭、右端开口，管内装有水银，小车静止时，U形管左右两端的水银面等高，左端封闭气柱的长度为L，当小车以加速度水平向右做匀加速直线运动时，U形管左右两端的水银面的高度差为，已知重力加速度为g，水银的密度为，大气压强为，封闭气体温度保持不变，则U形管水平部分的长度为（    ） A． B． C． D． 9．（本题4分）一定质量的理想气体经历两个不同过程，分别由压强一体积（p－V）图像上的两条曲线Ⅰ和Ⅱ表示，如图所示，曲线均为反比例函数曲线的一部分。a、b为曲线Ⅰ上的两点，气体在状态a和b的压强分别为、，温度分别为Ta、Tb。c、d为曲线Ⅱ上的两点，气体在状态c和d的压强分别为、，温度分别为Tc、Td。下列关系式正确的是（　　）    A． B． C． D． 10．（本题4分）如图所示，在三维坐标系Oxyz中，的空间同时存在沿z轴负方向的匀强电场和沿x轴负方向的匀强磁场I，磁感应强度大小为，在的空间存在沿y轴正方向的匀强磁场II，磁感应强度大小为。带正电的粒子从M（a，0，）点以速度沿y轴正方向射出，恰好做直线运动。现撤去电场，继续发射该带电粒子，恰好垂直xOy平面进入空间。不计粒子重力，正确的说法是（　　） A．电场强度大小为 B．带电粒子的比荷为 C．第二次经过xOy平面的位置坐标为（a，0，） D．粒子第三次经过xOy平面的位置与O点距离为 11．（本题4分）如图所示，固定在水平面上间距为l的两条平行金属导轨处在垂直于导轨平面向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。垂直于导轨放置一根质量为m、长度为l、电阻为R的金属棒PQ，金属棒与导轨始终接触良好。竖直平面内半径为l的金属圆环上固定OC、OD、OE、OF四根长均为l、阻值均为R且夹角互为90°的金属棒。以圆环圆心O为原点建立直角坐标系，在第二象限圆环内部存在方向垂直竖直面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，圆心O与环面分别通过电刷H、G与金属导轨左端相连，其它电阻均不计。在外力作用下，圆环以角速度ω绕O点沿顺时针方向匀速转动，金属棒PQ始终静止不动。下列说法正确的是（　　） A．通过金属棒PQ的电流方向始终为Q→P B．通过金属棒PQ的电流大小为 C．金属棒PQ所受到的摩擦力大小为 D．圆环转动一周的过程，外力做的功为 12．（本题4分）某自行车的车灯发电机如图甲所示，结构如图乙所示。绕有400匝线圈的“匚”形铁芯开口处装有磁铁，车轮转动时带动半径为2cm的摩擦小轮转动，摩擦小轮又通过传动轴带动磁铁一起转动，从而使铁芯中的磁通量按正弦规律变化，如图丙所示，其中为摩擦小轮转动的角速度。线圈总电阻为，、端与标有“，”的灯泡L相连。当自行车以速度匀速行驶时，灯泡L恰好正常发光。假设灯泡L阻值不变，摩擦小轮与车轮不打滑，则（　　） A．自行车的速度 B．灯泡L正常发光时 C．若自行车的速度减半，则灯泡L的功率也减半 D．磁铁处于图乙位置时，交流电压表的示数为10V 第II卷（非选择题，共60分） 二、实验题（共16分） 13．（本题6分）某实验小组用如图甲所示实验装置来探究一定质量的气体发生等温变化遵循的规律。 (1)关于该实验，下列说法正确的是（　　） A．实验中为找到体积与压强的关系，一定要测量空气柱的横截面积 B．空气柱体积变化应尽可能的快些 C．为保证气密性，实验前应在柱塞上涂润滑油 (2)为了探究一定质量的气体在不同温度时发生等温变化是否遵循相同的规律，他们进行了两次实验，得到的图像如图乙所示，由图可知两次实验气体的温度大小关系为 （填“<”“=”或“>”）； (3)如橡胶套内的气体不可忽略，移动柱塞，多次记录注射器上的体积刻度V和压力表读数p，绘出的图像可能为（　　） A． B． C． D． 14．（本题10分）某实验小组用电桥法测量热敏电阻RT在不同温度时的阻值，设计电路如图甲所示，其中R0是阻值为45Ω的定值电阻；S是用同一材料制成且粗细均匀的半圆形电阻丝，其半径为L，圆心为O；ON是一可绕O点自由转动的金属滑杆（电阻不计）；电源的电动势为E=3V，内阻不计，滑杆N端与S接触良好。 (1)实验室提供了以下电表可供选择： A．电流表A1（内阻约为0.2Ω，量程为3A） B．电流表A2（内阻约为1.0Ω，量程为0.6A） C．灵敏电流表G（内阻约为120Ω，量程为0.1mA） 图中的电表应选择 （填选项前面的符号“A”“B”或“C”）。 (2)在测量之前滑动变阻器滑片P应置于 端（填“a”或“b”）。闭合开关S1，将滑动变阻器调到合适位置后，再反复调节滑杆角度位置，使闭合开关时“○”中电表的示数为 ，则电桥达成平衡，测得此时滑杆角度为θ（单位为弧度），则RT的阻值为 （用R0、θ和π表示）。 (3)通过在不同温度下测量该热敏电阻的阻值，得到热敏电阻随温度变化的图像如图乙所示，可知该热敏电阻随温度的变化是 （填“线性”或“非线性”）的；在某一环境温度下用该实验装置测出电桥平衡时滑杆角度θ=60°，则此时环境温度为 ℃（结果取整数）。 三、解答题（共44分） 15．（本题8分）如图，交流发电机中匀强磁场的磁感应强度大小为，线圈ABCD的匝数为n=100匝，面积为，总电阻为r=5Ω，绕垂直于磁场的轴OO'匀速转动的角速度为ω=50rad/s。理想变压器原、副线圈的匝数比为5：1，原线圈接有理想电流表A和电压表V，并通过滑环与线圈ABCD相连，副线圈与电动晾衣杆的电动机相连，已知电动机的线圈电阻为。在一次晾衣中，当开关S接通后，电动机带动晾衣杆匀速上升时，电流表A的示数为0.2A．求： (1)电压表V的示数； (2)晾衣杆电动机的输出功率。 16．（本题10分）图甲为市面上常见的气压式升降椅，它通过汽缸的上下运动支配座椅升降，其简易结构如图乙所示，圆柱形汽缸与座椅固定连接，横截面积的柱状支架与底座固定连接，可自由移动的汽缸与支架之间封闭一定质量的理想气体。质量的工作人员坐在座椅上（两脚悬空离地），稳定后封闭气体柱长度，已知汽缸与座椅的总质量，大气压强，室内温度。工作人员坐在座椅上打开空调，室内气温缓慢降至，汽缸气密性、导热性能良好，忽略摩擦，g取。 (1)求降温过程座椅高度的变化量； (2)若降温过程封闭气体内能变化了1.4J，求气体吸收或放出的热量。 17．（本题12分）如图所示为放置在水平面上的光滑金属导轨，由左侧的圆弧轨道和右侧足够长的水平轨道平滑连接组成。圆弧轨道最上端连接一个电容的电容器，导轨间距为。在图中虚线de右侧区域存在磁感应强度大小，，方向竖直向上的匀强磁场，金属棒b静止在磁场内水平导轨上。现断开开关S，将金属棒a从圆弧导轨由静止释放，释放位置与水平导轨的高度差为。已知金属棒a的质量，金属棒b质量，两金属棒在导轨间的电阻均为。在运动过程中两金属棒始终与导轨接触良好且与导轨垂直，感应电流产生的磁场及导轨的电阻忽略不计，重力加速度。求： (1)当金属棒b的速度为时，金属棒a速度； (2)要使两金属棒在磁场内运动过程中不相撞，求初始时刻金属棒b到de的最小距离x； (3)若金属棒b的速度为时从导轨上取走金属棒b，同时闭合开关S，求金属棒a的最小速度。 18．（本题14分）如图所示，绝缘轨道MNPQ位于同一竖直面内，其中MN为长度L=1m的粗糙水平轨道，NP为半径R=0.3m的光滑四分之一圆弧轨道，其圆心为O，PQ为足够长的光滑竖直轨道。竖直线NN'右侧有方向水平向左的匀强电场，电场强度E=40N/C。在正方形ONO'P区域内有方向垂直纸面向外、磁感应强度为的匀强磁场。轨道MN最左端M点处静置一质量为、电荷量为q=0.1C的带负电的物块A。一质量为的物块C，从左侧的光滑水平轨道上以速度撞向物块A，A、C发生弹性碰撞，且A、C恰好不发生第二次碰撞。已知A、C均可视为质点，且与轨道MN的动摩擦因数相同，物块A所带电荷量始终保持不变，取g=10m/s²，，。求： (1)在M点碰撞后瞬间A、C的速度大小v1、v2； (2)A、C与轨道MN之间的动摩擦因数； (3)A运动过程中对轨道NP的最大压力F的大小。 第 1 页 共 18 页 学科网（北京）股份有限公司 $$