精品解析：山东省聊城市2024-2025学年高二下学期期中物理试题

2024-2025学年度第二学期期中教学质量检测高二 物理试题 注意事项： 1．答题前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、座号、考生号、县区和科类填写到答题卡和试卷规定的位置上。 2．回答选择题时，每小题选出答案后，用2B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。 3．回答非选择题时，必须用0.5毫米黑色签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应的位置；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不能使用涂改液、胶带纸、修正带。不按以上要求作答的答案无效。 4．本试题满分100分。考试用时90分钟。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 物理学是一门以实验为基础，紧密联系生活的学科。下列与教材插图相关的叙述正确的是（　　） A. 图甲中，若在两端通入恒定电流，则接在端的电流表示数始终不为0 B. 图乙中，微波炉通过发射电磁波加热食物，说明电磁波具有能量 C. 图丙中，奥斯特利用该实验装置发现了电磁感应现象 D. 图丁中，传感器的敏感元件应为光敏电阻 2. 如图所示，矩形线框与长直导线始终在同一竖直平面内，导线中通有竖直向上的恒定电流，下列说法中正确的是（　　） A. 该竖直平面内，线框所在区域的磁场方向垂直纸面向外 B. 线框水平向右移动过程中，线框内产生逆时针方向感应电流 C. 线框水平向右移动过程中，线框内产生顺时针方向的感应电流 D. 线框以长直导线为轴旋转过程中，线框中的磁通量先减小后增大 3. 2024年4月25日，北京大学科研团队公布了我国在光学晶体理论方面的原创性突破——菱方氮化硼晶体，这是目前已知最薄的光学晶体。下列关于晶体的说法正确的是（　　） A. 晶体熔化过程中，分子平均动能不变 B. 晶体熔化过程中，分子平均势能不变 C. 晶体的光学性质一定各向同性 D. 单晶体有固定的熔点，多晶体没有固定的熔点 4. 在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一圆形导体环。规定导体环中电流的正方向如图甲所示，磁场向上为正。当磁感应强度随时间按图乙变化时，下列关于导体环中的感应电流随时间变化的图像正确的是（　　） A. B. C. D. 5. 给自行车充气时，每次可将体积为、压强为1atm的空气充入自行车内胎，内胎的容积为，假设胎内原来没有空气，且充气过程温度不变，那么充了40次后胎内空气压强为（　　） A. 2atm B. 2.5atm C. 4atm D. 5atm 6. 随着新能源汽车的普及，无线充电技术得到进一步开发和应用。如图甲所示，由地面铺设的供电线圈将电能传送至电动汽车底部的受电线圈，从而对车载电池进行充电，电路模拟如图乙所示。已知供电线圈和受电线圈匝数比为，当供电线圈接入图丙所示的正弦交流电后，受电线圈中的电流为。忽略电能传输的损耗，供电线圈和受电线圈可视为理想变压器，下列说法正确的是（　　） A. 受电线圈的输出电压为 B. 供电线圈的输入功率为 C. 受电线圈的电流方向每秒改变50次 D. 供电线圈和受电线圈电流之比为 7. 某兴趣小组设计了一款金属探测仪，探测仪内部的线圈与电容器构成LC振荡电路，其原理图如图所示。当探测仪检测到金属物体时，金属物体中的涡流会影响原来的电磁场，探测仪检测到这个变化就会使蜂鸣器发出声响。已知某时刻，该振荡电路的电流方向由a流向b，且电流强度正在增强。下列说法正确的是（ ） A. 该时刻电容器上极板带正电荷 B. 该时刻线圈的自感电动势在增大 C. 若线圈自感系数增大，振荡电流的频率降低 D. 探测仪靠近金属，并保持相对静止时，金属中不会产生感应电流 8. 如图所示为用铝制易拉罐制作的温度计，粗细均匀的透明薄吸管里有一段长度可忽略不计的油柱，吸管与水平放置的易拉罐密封性良好，罐内气体可视为理想气体，已知罐体积为，薄吸管横截面积为，罐外吸管总长度为，当温度为27℃时，油柱离罐口，不考虑大气压强变化及阻力的影响，下列说法正确的是（　　） A. 若在吸管上标注等差温度值，则刻度左密右疏 B. 该装置所测最高温度为37℃ C. 其他条件不变，缓慢把吸管拉出来一点，则油柱离罐口距离增大 D. 若将吸管右端封闭，环境温度升高后，油柱不会移动 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 茶道文化起源于中国，是一种以茶修身的生活方式。关于泡茶中的物理现象，下列说法正确的是（　　） A. 放入茶叶后，水的颜色由浅变深，是扩散现象 B. 打碎的茶杯不能拼接复原，说明分子间不存在作用力 C. 泡茶时，开水比冷水更能快速泡出茶香，是因为温度越高分子热运动越剧烈 D. 泡茶过程中洒漏在茶托上的茶水可被茶托快速吸收，说明茶水与茶托间是浸润的 10. EH电磁流量计的外形如图甲所示，工作原理如图乙所示：直径为的圆柱形管道的上、下方装有励磁线圈，通电后在管内产生竖直方向的匀强磁场；当含有大量离子的液体沿管道以恒定速度通过流量计时，在水平直径两端的、电极之间就会产生电势差。下列说法正确的是（　　） A. 电势差的大小与液体流速大小有关 B. 、两电极的电势高低与磁场的方向有关 C. 、两电极的电势高低与离子的电性有关 D. 电势差的大小与液体中离子的浓度有关 11. 一定质量的理想气体沿圆弧经历状态变化，其图像如图所示，图中、、、是圆周的四等分点。下列说法正确的是（　　） A 过程中压强一直变大 B. 过程中压强先变大后变小 C. 过程中每个气体分子的运动速率都变小 D. 过程中容器壁在单位时间、单位面积上受到分子撞击的次数会减少 12. 由材料相同、横截面积相同的导线绕成边长相同的甲、乙两个正方形闭合线圈，甲线圈的匝数是乙的2倍。现两线圈在竖直平面内从同一高度同时由静止开始下落，一段时间后进入一方向垂直于纸面的匀强磁场区域，磁场的上边界水平，如图所示。不计空气阻力，已知下落过程中线圈始终平行于纸面，上、下边保持水平，甲进入磁场时做加速运动，下列说法正确的是（　　） A. 乙进入磁场时做加速运动 B. 乙进入磁场时做减速运动 C. 进入磁场的过程中线圈产生的焦耳热 D. 进入磁场的过程中线圈产生的焦耳热 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 某同学利用如图所示的器材探究影响感应电流方向的因素，其中为原线圈，为副线圈。下面是该同学的部分操作步骤： （1）在给出的实物图中，将实验仪器连成完整的实验电路_____； （2）在实验过程中，除了查清流入电流计电流方向与指针偏转方向之间的关系之外，还应查清_____的绕制方向（选填“”、“”或“和”）； （3）连接好实验电路并检查无误后，该同学闭合开关的瞬间，观察到电流计指针向右偏转。开关闭合后，将线圈插入稳定后再迅速拔出时，将观察到电流计指针_____（选填“向右偏”、“向左偏”或“不偏转”）。 14. 某同学通过图甲所示的实验装置，利用玻意耳定律来测定一颗形状不规则的冰糖的体积。 实验操作步骤如下： ①将冰糖装进注射器，插入活塞，再将注射器通过软管与传感器连接； ②缓慢移动活塞，通过注射器上的刻度读取气体体积，同时记录对应的传感器数据； ③重复步骤②，获取多组气体体积及相应的传感器数据。 （1）在实验操作中，下列说法正确的是_____； A. 图甲中，传感器为压强传感器 B. 操作中，不可用手握住注射器封闭气体部分，是为了保持封闭气体的温度不变 C 若实验过程中软管与注射器不慎脱落，应立即将软管与注射器连接后继续实验 （2）建立直角坐标系，分析实验数据。为了在坐标系中获得直线图像，若以气体体积为纵坐标，则应以_____（选填“”或“”）为横坐标； （3）选择合适的坐标后，该同学通过描点作图，得到图像如图乙所示，则冰糖的体积为_____； （4）通过该实验测得的冰糖体积_____冰糖的实际体积（选填“大于”、“小于”或者“等于”）。 15. 图甲为交流发电机示意图，图中两磁极之间的磁场可近似为匀强磁场，A为理想电流表，线圈绕垂直于磁场的水平轴沿逆时针方向匀速转动。从图示位置开始计时，电刷、之间的电压随时间变化的图像如图乙所示。已知，其余电阻均忽略不计，求： （1）、之间电压瞬时值的表达式； （2）线圈转过过程中，电阻上产生的热量。 16. 如图所示，横截面积为S容器内，有一个质量不计的轻活塞，活塞的气密性良好。当容器内气体的温度为时，活塞和底面相距。将物块放在活塞上，活塞最终下降后保持静止，容器内气体的温度仍为，活塞与容器壁间的摩擦均不计，大气压强为，重力加速度为。 （1）求物块的质量； （2）若加热容器内的气体，系统平衡后，活塞回到原位置，求此时的温度。 17. 为推动绿色转型，发展绿色低碳产业，风能发电具有广阔的前景。如图甲所示为风力发电机的示意图，通过变速箱，转轴的转速能达到扇叶转速的20倍，转轴带动线框以恒定的转速在匀强磁场中做匀速圆周运动。已知线框的匝数匝、线框的面积，磁场的磁感应强度大小，、间可输出的电压，且该电压输入升压变压器的原线圈。如图乙所示，升压变压器原、副线圈的匝数比为，并通过电阻的输电线向用户送电，到达用户端时通过匝数比的降压变压器为额定电压、额定功率的用电器供电。求： （1）扇叶的转速； （2）的值； （3）远距离输电的输电效率（结果保留两位有效数字）。 18. 如图甲所示，“日”字形单匝线框平放在粗糙的水平桌面上，线框可以看作两个正方形，正方形的边长，线框总质量，其中，其余边电阻不计，线框与桌面间动摩擦因数。以边的初位置为原点建立水平向右的轴，在的条形区域内有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度。现有一垂直边的水平力作用在边上，拉动线框通过磁场区域，整个过程线框没有离开桌面，重力加速度的大小取。 （1）若线框以的速度匀速通过磁场区域，求边在磁场中运动时，两点间电势差； （2）若线框从静止出发做匀加速直线运动，通过磁场区域过程中速度与时间的关系图像如图乙所示。 （ⅰ）求初始时刻拉力的大小； （ⅱ）写出线框通过磁场区域过程中拉力与时间的关系式，并画出图像（要求标明线框进、出磁场时刻对应的和值）； （3）若线框从静止出发，通过磁场区域过程中速度与位移的关系图像如图丙所示，求边穿过磁场过程中产生的焦耳热。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年度第二学期期中教学质量检测高二 物理试题 注意事项： 1．答题前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、座号、考生号、县区和科类填写到答题卡和试卷规定的位置上。 2．回答选择题时，每小题选出答案后，用2B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。 3．回答非选择题时，必须用0.5毫米黑色签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应的位置；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不能使用涂改液、胶带纸、修正带。不按以上要求作答的答案无效。 4．本试题满分100分。考试用时90分钟。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 物理学是一门以实验为基础，紧密联系生活的学科。下列与教材插图相关的叙述正确的是（　　） A. 图甲中，若在两端通入恒定电流，则接在端的电流表示数始终不为0 B. 图乙中，微波炉通过发射电磁波加热食物，说明电磁波具有能量 C. 图丙中，奥斯特利用该实验装置发现了电磁感应现象 D. 图丁中，传感器的敏感元件应为光敏电阻 【答案】B 【解析】 【详解】A．图甲中，若在两端通入恒定电流，根据电磁感应原理可知，稳定后穿过线圈电流恒定，磁通量保持不变，cd线圈中无感应电流产生，接在端的电流表示数始终为0，故A错误； B．图乙中，微波炉通过发射电磁波加热食物，说明电磁波具有能量，故B正确； C．图丙中，奥斯特利用该实验装置发现了电流的磁效应，故C错误； D．图丁中，传感器的敏感元件应为磁敏电阻，故D错误。 故选B。 2. 如图所示，矩形线框与长直导线始终在同一竖直平面内，导线中通有竖直向上的恒定电流，下列说法中正确的是（　　） A. 该竖直平面内，线框所在区域的磁场方向垂直纸面向外 B. 线框水平向右移动过程中，线框内产生逆时针方向的感应电流 C. 线框水平向右移动过程中，线框内产生顺时针方向的感应电流 D. 线框以长直导线为轴旋转过程中，线框中的磁通量先减小后增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据右手螺旋定则可知该竖直平面内，线框所在区域的磁场方向垂直纸面向内，故A错误； BC．线框水平向右移动过程中，穿过线框的磁通量向内减小，根据楞次定律可知线框内产生顺时针方向的感应电流，故B错误，C正确； D．导线产生的磁场为环形磁场，线框以长直导线为轴旋转过程中，线框中的磁通量不变，故D错误。 故选C。 3. 2024年4月25日，北京大学科研团队公布了我国在光学晶体理论方面原创性突破——菱方氮化硼晶体，这是目前已知最薄的光学晶体。下列关于晶体的说法正确的是（　　） A. 晶体熔化过程中，分子平均动能不变 B. 晶体熔化过程中，分子平均势能不变 C. 晶体光学性质一定各向同性 D. 单晶体有固定的熔点，多晶体没有固定的熔点 【答案】A 【解析】 【详解】A．晶体熔化过程中温度不变，分子平均动能不变，故A正确； B．晶体熔化吸收热量，内能增加，由于分子平均动能不变，所以分子平均势能必增加，故B错误； C．多晶体光学性质各向同性，单晶体光学性质各向异性，故C错误； D．多晶体、单晶体均有固定的熔点，故D错误。 故选A。 4. 在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一圆形导体环。规定导体环中电流的正方向如图甲所示，磁场向上为正。当磁感应强度随时间按图乙变化时，下列关于导体环中的感应电流随时间变化的图像正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】均匀变化的磁场产生恒定的电流，在0～1s内，磁感应强度方向竖直向上，并且均匀增大，根据楞次定律可知感应电流方向为正；1～2s内磁场方向竖直向上，保持不变，则感应电流为0，2~4s内磁场变化情况与1~2s内相反，根据楞次定律可知2~4s内感应电流方向为负方向，4～5s内磁场方向竖直向下，保持不变，则感应电流为0，5~6s内，磁场向下减小，根据楞次定律可知感应电流方向为正。 故选D。 5. 给自行车充气时，每次可将体积为、压强为1atm的空气充入自行车内胎，内胎的容积为，假设胎内原来没有空气，且充气过程温度不变，那么充了40次后胎内空气压强为（　　） A. 2atm B. 2.5atm C. 4atm D. 5atm 【答案】B 【解析】 【详解】根据玻意耳定律可得 可得充了40次后胎内空气压强 故选B。 6. 随着新能源汽车的普及，无线充电技术得到进一步开发和应用。如图甲所示，由地面铺设的供电线圈将电能传送至电动汽车底部的受电线圈，从而对车载电池进行充电，电路模拟如图乙所示。已知供电线圈和受电线圈匝数比为，当供电线圈接入图丙所示的正弦交流电后，受电线圈中的电流为。忽略电能传输的损耗，供电线圈和受电线圈可视为理想变压器，下列说法正确的是（　　） A. 受电线圈的输出电压为 B. 供电线圈的输入功率为 C. 受电线圈的电流方向每秒改变50次 D. 供电线圈和受电线圈电流之比为 【答案】B 【解析】 【详解】A．供电线圈电压有效值 则受电线圈的输出电压为 故A错误； B．供电线圈的输入功率等于受电线圈的输出功率，即 故B正确； C．交流电的周期为0.02s，一个周期内电流方向改变2次，则受电线圈的电流方向每秒改变100次，故C错误； D．根据理想变压器电流比等于匝数比的反比可得，供电线圈和受电线圈电流之比为 故D错误。 故选B。 7. 某兴趣小组设计了一款金属探测仪，探测仪内部的线圈与电容器构成LC振荡电路，其原理图如图所示。当探测仪检测到金属物体时，金属物体中的涡流会影响原来的电磁场，探测仪检测到这个变化就会使蜂鸣器发出声响。已知某时刻，该振荡电路的电流方向由a流向b，且电流强度正在增强。下列说法正确的是（ ） A. 该时刻电容器上极板带正电荷 B. 该时刻线圈的自感电动势在增大 C. 若线圈的自感系数增大，振荡电流的频率降低 D. 探测仪靠近金属，并保持相对静止时，金属中不会产生感应电流 【答案】C 【解析】 【详解】A．某时刻，电流的方向由a流向b，且电流强度正在增强中，电容器正处于放电过程，下极板带正电荷，A错误； B．电流的方向由a流向b，且电流强度正在增强中，电流强度增大的越来越慢，则线圈的自感电动势正在减小，B错误； C．若线圈的自感系数L增大，根据公式可知振荡电流的频率降低，C正确； D．电流强度正在增大，虽然探测仪与金属保持相对静止，金属也会产生感应电流，D错误。 故选C。 8. 如图所示为用铝制易拉罐制作的温度计，粗细均匀的透明薄吸管里有一段长度可忽略不计的油柱，吸管与水平放置的易拉罐密封性良好，罐内气体可视为理想气体，已知罐体积为，薄吸管横截面积为，罐外吸管总长度为，当温度为27℃时，油柱离罐口，不考虑大气压强变化及阻力的影响，下列说法正确的是（　　） A. 若在吸管上标注等差温度值，则刻度左密右疏 B. 该装置所测最高温度为37℃ C. 其他条件不变，缓慢把吸管拉出来一点，则油柱离罐口距离增大 D. 若将吸管右端封闭，环境温度升高后，油柱不会移动 【答案】D 【解析】 【详解】A．由盖—吕萨克定律得 解得 故若在吸管上标注等差温度值，则刻度均匀，故A错误； B．当时，该装置所测的温度最高，代入解得 故B错误； C．其他条件不变，缓慢把吸管拉出来一点，由盖—吕萨克定律可知，油柱离罐口距离不变，故C错误； D．若将吸管右端封闭，环境温度升高后，假设油柱不动，由查理定律有 由于初态油柱两侧气体p、T相同，所以环境温度升高相同温度，压强增量相同，故油柱不会移动，故D正确。 故选D。 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 茶道文化起源于中国，是一种以茶修身的生活方式。关于泡茶中的物理现象，下列说法正确的是（　　） A. 放入茶叶后，水的颜色由浅变深，是扩散现象 B. 打碎的茶杯不能拼接复原，说明分子间不存在作用力 C. 泡茶时，开水比冷水更能快速泡出茶香，是因为温度越高分子热运动越剧烈 D. 泡茶过程中洒漏在茶托上的茶水可被茶托快速吸收，说明茶水与茶托间是浸润的 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．放入茶叶后，水的颜色由浅变深，是扩散现象，故A正确； B．打碎的茶杯不能拼接复原，是因为分子间距离太大，分子间作用力可以忽略不计，并不是分子间不存在作用力，故B错误； C．泡茶时，开水比冷水能快速泡出茶香，是因为温度越高分子热运动越剧烈，故C正确； D．泡茶过程中洒漏在茶托上的茶水可被茶托快速吸收，说明茶水与茶托间是浸润的，故D正确。 故选ACD。 10. EH电磁流量计的外形如图甲所示，工作原理如图乙所示：直径为的圆柱形管道的上、下方装有励磁线圈，通电后在管内产生竖直方向的匀强磁场；当含有大量离子的液体沿管道以恒定速度通过流量计时，在水平直径两端的、电极之间就会产生电势差。下列说法正确的是（　　） A. 电势差的大小与液体流速大小有关 B. 、两电极的电势高低与磁场的方向有关 C. 、两电极的电势高低与离子的电性有关 D. 电势差的大小与液体中离子的浓度有关 【答案】AB 【解析】 【详解】BC．由左手定则可以判断出a、b两电极的电势高低与磁场的方向有关，与离子的种类没有关系，故B正确，C错误； AD．当达到稳定状态时，有 可得 由此可知，电势差Uab的大小与液体流速有关，与离子的浓度没有关系，故A正确，D错误。 故选AB。 11. 一定质量的理想气体沿圆弧经历状态变化，其图像如图所示，图中、、、是圆周的四等分点。下列说法正确的是（　　） A. 过程中压强一直变大 B. 过程中压强先变大后变小 C. 过程中每个气体分子的运动速率都变小 D. 过程中容器壁在单位时间、单位面积上受到分子撞击的次数会减少 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据理想气体状态方程，可得 B．过程中，由题图可知图像上点与原点连线斜率逐渐增大，所以该过程压强一直变小；过程中由题图可知图像上点与原点连线斜率先减小后增大，所以改过程压强先变大后变小，故A错误，B正确； C．过程中，气体温度降低，气体分子的平均动能减小，气体分子的平均速率减小，但不是每个气体分子的运动速率都变小，故C错误； D．过程中，气体体积变大，单位体积的分子数减小；气体温度降低，气体分子的平均速率减小，根据压强微观意义可知，容器壁在单位时间、单位面积上受到分子撞击的次数会减少，故D正确。 故选BD。 12. 由材料相同、横截面积相同的导线绕成边长相同的甲、乙两个正方形闭合线圈，甲线圈的匝数是乙的2倍。现两线圈在竖直平面内从同一高度同时由静止开始下落，一段时间后进入一方向垂直于纸面的匀强磁场区域，磁场的上边界水平，如图所示。不计空气阻力，已知下落过程中线圈始终平行于纸面，上、下边保持水平，甲进入磁场时做加速运动，下列说法正确的是（　　） A. 乙进入磁场时做加速运动 B. 乙进入磁场时做减速运动 C. 进入磁场的过程中线圈产生的焦耳热 D. 进入磁场的过程中线圈产生的焦耳热 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．设线圈到磁场的高度为h，线圈的边长为l，线圈材料密度为，横截面积为S，电阻率为，线圈刚进入磁场时速度为v，有 线框质量 线框电阻 因为进磁场时甲受到的安培力 因 联立解得 由牛顿第二定律有 联立解得 可知线圈在磁场中运动的加速度与匝数、横截面积无关，则甲乙线圈进入磁场时，具有相同的加速度，即乙进入磁场时做加速运动，故A正确，B错误； C．线框热功率 联立以上解得 可知热功率与n成正比，甲乙线圈在磁场中运动速度相同，运动时间相同，故进入磁场的过程中线圈产生的焦耳热，故C正确，D错误。 故选AC。 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 某同学利用如图所示的器材探究影响感应电流方向的因素，其中为原线圈，为副线圈。下面是该同学的部分操作步骤： （1）在给出的实物图中，将实验仪器连成完整的实验电路_____； （2）在实验过程中，除了查清流入电流计电流方向与指针偏转方向之间的关系之外，还应查清_____的绕制方向（选填“”、“”或“和”）； （3）连接好实验电路并检查无误后，该同学闭合开关的瞬间，观察到电流计指针向右偏转。开关闭合后，将线圈插入稳定后再迅速拔出时，将观察到电流计指针_____（选填“向右偏”、“向左偏”或“不偏转”）。 【答案】（1） （2）和 （3）向左偏 【解析】 【小问1详解】 实物连线如图 【小问2详解】 在实验过程中，除了查清流入电流计电流方向与指针偏转方向之间的关系之外，还应查清L1和L2的绕制方向。 【小问3详解】 若连接好实验电路并检查无误后，该同学闭合开关的瞬间，观察到电流计指针向右偏了一下，说明当穿过线圈L2的磁通量增加时，产生的感应电流使电流计指针右偏；那么开关闭合后，将线圈L1插入L2稳定后再迅速拔出时，穿过线圈L2的磁通量减小，则电流计指针将向左偏。 14. 某同学通过图甲所示的实验装置，利用玻意耳定律来测定一颗形状不规则的冰糖的体积。 实验操作步骤如下： ①将冰糖装进注射器，插入活塞，再将注射器通过软管与传感器连接； ②缓慢移动活塞，通过注射器上的刻度读取气体体积，同时记录对应的传感器数据； ③重复步骤②，获取多组气体体积及相应的传感器数据。 （1）在实验操作中，下列说法正确的是_____； A. 图甲中，传感器为压强传感器 B. 操作中，不可用手握住注射器封闭气体部分，是为了保持封闭气体的温度不变 C. 若实验过程中软管与注射器不慎脱落，应立即将软管与注射器连接后继续实验 （2）建立直角坐标系，分析实验数据。为了在坐标系中获得直线图像，若以气体体积为纵坐标，则应以_____（选填“”或“”）为横坐标； （3）选择合适的坐标后，该同学通过描点作图，得到图像如图乙所示，则冰糖的体积为_____； （4）通过该实验测得的冰糖体积_____冰糖的实际体积（选填“大于”、“小于”或者“等于”）。 【答案】（1）AB （2） （3） （4）小于 【解析】 【小问1详解】 A．该气体发生等温变化，从注射器的刻度上读出体积，因此传感器A为压强传感器，故A正确； B．操作中，不可用手握住注射器封闭气体部分，是为了保持封闭气体的温度不变，故B正确； C．若实验过程中不慎将活塞拔出针筒，气体的物质的量发生变化，因此以上数据全部作废，应重新做实验，故C错误。 故选AB。 【小问2详解】 根据玻意耳定律，有 解得 为了在坐标系中获得直线图像，若以气体体积为纵坐标，则应以为横坐标。 【小问3详解】 设冰糖的体积为，根据玻意耳定律可得 整理，可得 结合图乙可得 【小问4详解】 实验过程中，若考虑软管中的气体（设为V1），则冰糖的体积可表示为，由此可知通过该实验测得的冰糖体积小于冰糖的实际体积。 15. 图甲为交流发电机示意图，图中两磁极之间的磁场可近似为匀强磁场，A为理想电流表，线圈绕垂直于磁场的水平轴沿逆时针方向匀速转动。从图示位置开始计时，电刷、之间的电压随时间变化的图像如图乙所示。已知，其余电阻均忽略不计，求： （1）、之间电压瞬时值的表达式； （2）线圈转过过程中，电阻上产生的热量。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由图像可知 则电压瞬时值的表达式为 【小问2详解】 电压的有效值 线圈转过过程中，电阻产生的焦耳热 代入数据得 16. 如图所示，横截面积为S的容器内，有一个质量不计的轻活塞，活塞的气密性良好。当容器内气体的温度为时，活塞和底面相距。将物块放在活塞上，活塞最终下降后保持静止，容器内气体的温度仍为，活塞与容器壁间的摩擦均不计，大气压强为，重力加速度为。 （1）求物块的质量； （2）若加热容器内的气体，系统平衡后，活塞回到原位置，求此时的温度。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 放上物块，系统稳定后气体的压强为 容器内的气体做等温变化，则有 解得 【小问2详解】 分析初末状态可知，容器内的气体做等容变化，则有 解得 17. 为推动绿色转型，发展绿色低碳产业，风能发电具有广阔的前景。如图甲所示为风力发电机的示意图，通过变速箱，转轴的转速能达到扇叶转速的20倍，转轴带动线框以恒定的转速在匀强磁场中做匀速圆周运动。已知线框的匝数匝、线框的面积，磁场的磁感应强度大小，、间可输出的电压，且该电压输入升压变压器的原线圈。如图乙所示，升压变压器原、副线圈的匝数比为，并通过电阻的输电线向用户送电，到达用户端时通过匝数比的降压变压器为额定电压、额定功率的用电器供电。求： （1）扇叶的转速； （2）的值； （3）远距离输电的输电效率（结果保留两位有效数字）。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 输入升压变压器原线圈的电压 则风力发电机产生感应电动势的最大值 设转轴的转速为，则由题意 又 解得 结合题意可知扇叶的转速为 【小问2详解】 由变压器的工作原理，降压变压器原副线圈电压、满足 解得 由题意可知，降压变压器副线圈的电流 设降压变压器原线圈电流，则有 解得 输电线上损失的电压为 升压变压器副线圈的输出电压为 则由 可知升压变压器原、副线圈的匝数比为 【小问3详解】 输电线上损失的功率 用户得到的电功率 发电机的输出功率 远距离输电的效率 代入数据解得 18. 如图甲所示，“日”字形单匝线框平放在粗糙的水平桌面上，线框可以看作两个正方形，正方形的边长，线框总质量，其中，其余边电阻不计，线框与桌面间动摩擦因数。以边的初位置为原点建立水平向右的轴，在的条形区域内有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度。现有一垂直边的水平力作用在边上，拉动线框通过磁场区域，整个过程线框没有离开桌面，重力加速度的大小取。 （1）若线框以的速度匀速通过磁场区域，求边在磁场中运动时，两点间电势差； （2）若线框从静止出发做匀加速直线运动，通过磁场区域过程中速度与时间的关系图像如图乙所示。 （ⅰ）求初始时刻拉力的大小； （ⅱ）写出线框通过磁场区域过程中拉力与时间的关系式，并画出图像（要求标明线框进、出磁场时刻对应的和值）； （3）若线框从静止出发，通过磁场区域过程中速度与位移的关系图像如图丙所示，求边穿过磁场过程中产生的焦耳热。 【答案】（1）0.1V （2）（ⅰ）1.04N；（ⅱ），见解析 （3）0.06J 【解析】 【小问1详解】 边在磁场中运动时产生的电动势 另两条边并联，总电流 两点间电势差 【小问2详解】 （ⅰ）由图像可知，线框做匀加速直线运动的加速度 线框由静止开始运动时， 分析线框的受力，由牛顿第二定律 代入数据得 （ⅱ）线框通过磁场时任何一条边切割磁感线产生的电动势均为 总是只有一条边相当于电源，另两条边并联，相当于外电阻，总电流 安培力 由牛顿第二定律 联立以上两式可得 其中 代入数据得 由得 解得 则拉力随时间变化的图像如图所示 【小问3详解】 边穿过磁场时受到的安培力 根据图像设 得 作出图像 图像下方与坐标轴围成的面积表示 边克服安培力做功 由功能关系 又 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$