精品解析：吉林省长春市东北师范大学附属中学2024-2025学年高二下学期期中考试物理试题

2024-2025学年下学期 东北师大附中 （物理）学科试卷 高（二）年级期中考试 注意事项： 1.题前：考生需将自己的姓名、班级、考场/座位号填写在答题卡指定位置上，并粘贴条形码。 2.答选择题时，选出每小题答案后，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，再选涂其它答案标号。 3.答非选择题时，请使用0.5毫米黑色字迹签字笔将答案写在答题卡各题目的答题区域内，超出答题区域或在草稿纸、本试题卷上书写的答案无效。 4.持卡面清洁，不要折叠、不要弄皱、弄破，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。 一、选择题（本题共13小题，共56分。在每小题给出的四个选项中，第1~9题只有一项符合题目要求，每小题4分；第10~13题有多项符合题目要求，每小题5分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 1. 关于分子动理论，下列说法正确的是（　　） A. 气体扩散的快慢与温度无关 B. 分子间同时存在着引力和斥力 C. 布朗运动是液体分子的无规则运动 D. 分子间的引力总是随分子间距增大而增大 2. 关于热学中的一些基本概念，下列说法正确的是（　　） A. 热平衡是指一个系统内部的状态不再改变时所处的状态 B. 0℃的水变成0℃的冰时，体积增大，分子势能减小 C. 在使两个分子间的距离由很远（）减小到很难再靠近的过程中，分子间作用力先减小后增大，分子势能不断增大 D. 内能是物体中所有分子热运动所具有的动能的总和 3. 1909年，物理学家卢瑟福和他的学生用粒子轰击金箔，研究粒子被散射的情况，其实验装置如图所示。关于粒子散射实验，下列说法正确的是（　　） A. 粒子发生偏转是由于它跟电子发生了碰撞 B. 在粒子散射实验中，绝大多数粒子发生了较大角度的偏转 C. 粒子散射实验说明原子中有一个带正电的核几乎占有原子的全部质量 D. 通过粒子散射实验还可以估计原子核半径的数量级是 4. LC振荡电路中，某时刻电容器上、下极板的带电情况和线圈L中的磁场方向如图所示，则此时（　　） A. 电容器正在充电 B. 电容器两端的电压正在减小 C. 磁场能正在转化为电场能 D. 线圈中的自感电动势在增加 5. 如图所示为氢原子的能级图，已知可见光的光子能量范围为，锌的逸出功为3.34eV，下列说法正确的是（　　） A. 氢原子由激发态跃迁到基态后，核外电子的动能减小，原子的电势能增大 B. 处于能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并且使氢原子电离 C. 一个处于能级的氢原子向低能级跃迁时，最多发出6种不同频率的光子 D. 一群处于能级的氢原子向基态跃迁时，发出的光照射锌板，锌板表面所发出的光电子的最大初动能为8.75eV 6. 把光敏电阻（光照越强，阻值越小）接入如图所示电路，制成光电报警装置。闭合开关，当光照达到一定强度时，报警器的蜂鸣器发声，则（ ） A. 干簧管应用了电磁感应原理 B. 增大电阻箱R的阻值，报警器在光照更强时才可能报警 C. 增加电源B的电动势，报警器在光照更强时才可能报警 D. 增加电源A的电动势，报警器在光照更强时才可能报警 7. 一绝热容器内封闭一定质量的理想气体，气体分子的速率分布如图所示，横坐标表示速率v，纵坐标表示某一速率区间的分子数占总分子数的百分比N，经过一段时间分子的速率分布图由状态①变为②，图线1下方的面积为S1，图线2下方的面积为S2。则由图可知（　　） A. S1>S2 B. 气体的内能变小 C. 气体对外界做功 D. 气体的压强变大 8. 一个U形金属线框在匀强磁场中绕OO′轴以相同的角速度匀速转动，通过导线给同一电阻R供电，如图甲、乙所示．其中甲图中OO′轴右侧有磁场，乙图中整个空间均有磁场，两磁场磁感应强度相同．则甲、乙两图中交流电流表的示数之比为( ) A. 1∶ B. 1∶2 C. 1∶4 D. 1∶1 9. 光伏发电的原理是光电效应。假设太阳光子垂直射到发电板上并全部被吸收。已知光伏发电板面积为S，发电板单位面积上受到光子平均作用力为F，每个光子动量为（其中h为普朗克常量，v为光子的频率，c为真空中的光速），则下列说法正确的是（　　） A. 发生光电效应时，入射光的强度越大遏止电压越高 B. 发生光电效应时，入射光的强度越大遏止电压越低 C. t秒内该光伏发电板上接收到的光子能量为FSct D. t秒内该光伏发电板上接收到的光子能量为FSthv 10. 关于热力学定律，下列说法正确的是（　　） A. 所有符合能量守恒定律的宏观过程都能发生 B. 一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的 C. 一定质量的气体等容降温过程中气体吸收热量 D. 一定质量的气体等温压缩过程中气体放出的热量等于外界对气体做的功 11. 以下对固体和液体的认识，正确的有（　　） A. 一种液体不会润湿某种固体，也就不会附着在这种固体的表面，叫做不浸润 B. 玻璃沿不同方向的导热性能相同说明玻璃内部分子在空间上周期性排列 C. 在表面层，分子比较稀疏，分子间距离r略小于r0，分子间作用力表现为斥力 D. 车轮在潮湿的地面上滚过后，车辙中会渗出水，属于毛细现象 12. 一定质量的理想气体，从状态A经B、C状态后，又回到初始状态A，对应的p-V图像如图所示，则下列说法正确的是（　　） A. 状态A到状态B，气体分子的平均动能增大 B. 状态B和状态C的热力学温度之比为2∶1 C. 状态C到状态A，气体对外界做功为2p0V0 D. 整个循环过程中，气体吸收热量为p0V0 13. 如图所示为某水电站远距离输电的原理图。升压变压器的原、副线圈匝数比为k，输电线的总电阻为R，发电机输出的电压恒为U，若由于用户端负载变化，使发电机输出功率增加了ΔP，升压变压器和降压变压器均视为理想变压器。下列说法正确的是（　　） A. 电压表V1的示数与电流表A1的示数之比变小 B. 电压表V2的示数与电流表A2的示数之比变小 C. 输电线上损失的电压增加了 D. 输电线上损失的功率增加了 二、非选择题（共44分） 14. Phyphox是一款利用手机传感器来进行物理实验的手机应用软件，它能获取手机上的多种传感器原始数据。某位同学利用该软件来测量手机的体积，如图所示，将一个可以测量气体压强的手机封闭在注射器中，缓慢推动注射器的活塞，记录活塞在不同位置时注射器的示数和封闭气体的压强。 （1）关于该实验的操作，下列说法中正确的是______。 A. 在活塞上涂抹润滑油只为了减小摩擦 B. 缓慢推动活塞为了保持封闭气体温度不变 C. 为了稳定推动活塞，需要用手握住注射器 D. 改变活塞位置后可立即进行读数 （2）下表是该同学测量的两组实验数据，由此可知手机的体积为______cm3（结果保留一位小数） 序号 V（ml） p（kPa） 1 530 1033.0 2 500 1103.0 15. 某实验小组的同学为了“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”，从实验室选择了可拆变压器（铁芯、两个已知匝数的线圈），组装前变压器如图1所示，组装后如图2所示，图2中所示数字乘100表示对应的线圈匝数。 （1）下列说法正确的是______ A. 实验时，应用直流电源 B. 在测量副线圈的输出电压时，多用电表应选“直流电压挡” C. 在测量电压时，多用电表应从小量程测试，再用合适挡位测量 D. 为了安全，在实验时不能用手接触裸露导线和接线柱 （2）该实验小组将匝数为n1的原线圈两端与电源相连，控制原线圈两端电压为U1，改变副线圈匝数n2，测量副线圈两端电压U2。数据处理时该小组绘制了n2-U2图像，如图3所示，该图线斜率为k。若实验小组操作正确，则U1、n1、k应满足的关系为______。 16. 伽利略曾经根据气体的热胀冷缩原理制作了验温器。一种可以显示温度的装置如图所示，上端封闭下端开口的玻璃管竖直固定，玻璃管中封闭有长的理想气体，玻璃管内水银面与管外水银面高度差为，管内气体温度为。由于气体温度降低，管内气体长度变为，忽略管外水银面高度变化。已知大气压强为。求： （1）温度降低前后，管内气体的压强和的大小； （2）温度降低后管内气体的温度。 17. 如图所示，理想变压器的原线圈与正弦式交流发电机（图中未画出）连接，调节滑动变阻器的阻值，使得电压表示数为U，已知交流发电机线圈的匝数为N，转速为n，线圈的电阻为R0，所产生的正弦式交流电的电动势的最大值为，变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2=1∶2。求： （1）穿过交流发电机线圈的最大磁通量Φm； （2）变压器副线圈两端电压U2及电流表的示数I2。 18. 如图所示，横截面积均为S的两导热汽缸A、B中装有同种气体，通过一段体积可忽略的细管相连接，在细管中间安装有一个阀门D，两汽缸中各有一个质量为m的活塞，汽缸B中的活塞与一个轻弹簧相连接。初始状态，阀门D关闭，轻弹簧处于原长，汽缸B中气柱长度为L，汽缸A中的活塞处于静止状态，气柱长度为。将一个质量为的重物C轻轻地放到汽缸A中的活塞上，稳定后A中气柱长度变为。打开阀门D，保持环境温度不变，待系统稳定后，关闭阀门D。已知弹簧的劲度系数，弹簧弹性势能的表达式为，重力加速度为g，大气压强，活塞可在汽缸内无摩擦滑动且不漏气。求： （1）重物C轻轻地放到汽缸A中的活塞上，稳定后A中气柱长度的大小； （2）放上C打开阀门，系统稳定后弹簧的弹性势能； （3）最后关闭阀门后A、B均处于稳定状态，从初始状态到最终稳定时，整个系统与外界热交换的数值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年下学期 东北师大附中 （物理）学科试卷 高（二）年级期中考试 注意事项： 1.题前：考生需将自己的姓名、班级、考场/座位号填写在答题卡指定位置上，并粘贴条形码。 2.答选择题时，选出每小题答案后，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，再选涂其它答案标号。 3.答非选择题时，请使用0.5毫米黑色字迹签字笔将答案写在答题卡各题目的答题区域内，超出答题区域或在草稿纸、本试题卷上书写的答案无效。 4.持卡面清洁，不要折叠、不要弄皱、弄破，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。 一、选择题（本题共13小题，共56分。在每小题给出的四个选项中，第1~9题只有一项符合题目要求，每小题4分；第10~13题有多项符合题目要求，每小题5分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 1. 关于分子动理论，下列说法正确的是（　　） A. 气体扩散的快慢与温度无关 B. 分子间同时存在着引力和斥力 C. 布朗运动是液体分子的无规则运动 D. 分子间的引力总是随分子间距增大而增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．扩散的快慢与温度有关，温度越高，扩散越快，故A错误； BD．分子间同时存在引力和斥力，引力和斥力均随着分子间距离的增大而减小，故B正确，D错误； C．布朗运动是悬浮在液体中固体小颗粒的无规则运动，它是液体分子的无规则运动的反映，故C错误。 故选B。 2. 关于热学中的一些基本概念，下列说法正确的是（　　） A. 热平衡是指一个系统内部的状态不再改变时所处的状态 B. 0℃的水变成0℃的冰时，体积增大，分子势能减小 C. 在使两个分子间的距离由很远（）减小到很难再靠近的过程中，分子间作用力先减小后增大，分子势能不断增大 D. 内能是物体中所有分子热运动所具有的动能的总和 【答案】B 【解析】 【详解】A．热平衡是指一个系统内部的温度保持不变，但压强和体积等物理量还是可以改变，故A错误； B．0℃的水变成0℃的冰时，体积增大，并且放热，内能减小，因温度不变，分子平均动能不变，则分子势能减小，故B正确； C．在使两个分子间的距离由很远（）减小到很难再靠近的过程中，分子力先增加后减小再增加，分子力先表现为引力，做正功，后表现为斥力，做负功，所以分子势能先减小后增大，故C错误； D．内能是物体中所有分子热运动所具有的动能和分子势能的总和，故D错误。 故选B。 3. 1909年，物理学家卢瑟福和他的学生用粒子轰击金箔，研究粒子被散射的情况，其实验装置如图所示。关于粒子散射实验，下列说法正确的是（　　） A. 粒子发生偏转是由于它跟电子发生了碰撞 B. 在粒子散射实验中，绝大多数粒子发生了较大角度的偏转 C. 粒子散射实验说明原子中有一个带正电的核几乎占有原子的全部质量 D. 通过粒子散射实验还可以估计原子核半径的数量级是 【答案】C 【解析】 【详解】A．粒子发生偏转是由于它受到原子核的斥力，并不是跟电子发生了碰撞，选项A错误； BC．在粒子散射实验中，绝大多数粒子几乎不发生偏转，可以推测使粒子受到排斥力的核体积极小，实验表明原子中心的核带有原子的全部正电，和几乎全部质量，选项B错误，C正确； D．粒子散射实验可以估算出原子核半径的数量级是，选项D错误。 故选C。 4. LC振荡电路中，某时刻电容器上、下极板的带电情况和线圈L中的磁场方向如图所示，则此时（　　） A. 电容器正在充电 B. 电容器两端的电压正在减小 C. 磁场能正在转化为电场能 D. 线圈中的自感电动势在增加 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图根据右手螺旋定则可知，螺线管中电流方向为从上往下看逆时针，而电容器上极板带正电，则电容器正在放电，故A错误； B．电容器放电过程中，电容器两端电压正在减小，故B正确； C．电容器放电过程中，电能正在转化为磁场能，故C错误； D．电容器放电过程中，电流增大的越来越慢，则线圈中的自感电动势在减小，故D错误。 故选B。 5. 如图所示为氢原子的能级图，已知可见光的光子能量范围为，锌的逸出功为3.34eV，下列说法正确的是（　　） A. 氢原子由激发态跃迁到基态后，核外电子的动能减小，原子的电势能增大 B. 处于能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并且使氢原子电离 C. 一个处于能级的氢原子向低能级跃迁时，最多发出6种不同频率的光子 D. 一群处于能级的氢原子向基态跃迁时，发出的光照射锌板，锌板表面所发出的光电子的最大初动能为8.75eV 【答案】B 【解析】 【详解】A．氢原子由激发态跃迁到基态后，核外电子运动半径变小，动能增大，克服库仑力做功，原子的电势能减小，故A错误； B．紫外线光子的最小能量为3.11eV，处于能级的氢原子的电离能为1.51eV，故处于能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并且使氢原子电离，故B正确； C．一个处于能级的氢原子向低能级跃迁时，可最多发出3种不同频率的光子，故C错误； D．氢原子从能级向基态跃迁时发出的光子能量为 因锌的逸出功是3.34eV，锌板表面所发出光电子最大初动能为 故D错误。 故选B。 6. 把光敏电阻（光照越强，阻值越小）接入如图所示电路，制成光电报警装置。闭合开关，当光照达到一定强度时，报警器的蜂鸣器发声，则（ ） A. 干簧管应用了电磁感应原理 B. 增大电阻箱R的阻值，报警器在光照更强时才可能报警 C. 增加电源B的电动势，报警器在光照更强时才可能报警 D. 增加电源A的电动势，报警器在光照更强时才可能报警 【答案】B 【解析】 【详解】A．干簧管上线圈通电形成的磁场使簧片磁化时，簧片的触点部分就会被磁力吸引，当吸力大于簧片的弹力时，常开接点就会吸合，当磁力减小到一定程度时，接点被簧片的弹力打开。则干簧管是利用磁极间的相互作用来控制电路的通断，A错误； B．报警时线圈中电流不变，总电阻不变，若增大电阻箱R的阻值，则光敏电阻应变小，光照更强，所以报警器在光照更强时才会报警，B正确； C．报警时线圈中电流不变，若增加电源B的电动势，则电路中总电阻应变大，光敏电阻变大，所以报警器在光照更弱时就会报警，C错误； D．增加电源A的电动势，不影响线圈中电流，报警器在原光照强度时会报警，D错误。 故选B。 7. 一绝热容器内封闭一定质量的理想气体，气体分子的速率分布如图所示，横坐标表示速率v，纵坐标表示某一速率区间的分子数占总分子数的百分比N，经过一段时间分子的速率分布图由状态①变为②，图线1下方的面积为S1，图线2下方的面积为S2。则由图可知（　　） A. S1>S2 B. 气体的内能变小 C. 气体对外界做功 D. 气体的压强变大 【答案】D 【解析】 【详解】A．由于横坐标表示速率v，纵坐标表示某一速率区间的分子数占总分子数的百分比N，则图线下方的面积均为1，即有 故A错误； B．由图像可知，由状态①变为②，分子速率大的分子数占总分子数的百分比在增加，说明气体温度升高，对于一定质量的理想气体，温度升高，气体的内能一定增大，故B错误； C．由于气体在绝热容器内，与外界没有热交换，即Q=0，根据上述可知气体的内能增大，根据 可知外界对气体做功，故C错误； D．外界对气体做功，气体体积减小，而气体温度升高，根据理想气体状态方程 可知气体压强增大，故D正确。 故选D。 8. 一个U形金属线框在匀强磁场中绕OO′轴以相同的角速度匀速转动，通过导线给同一电阻R供电，如图甲、乙所示．其中甲图中OO′轴右侧有磁场，乙图中整个空间均有磁场，两磁场磁感应强度相同．则甲、乙两图中交流电流表的示数之比为( ) A. 1∶ B. 1∶2 C. 1∶4 D. 1∶1 【答案】A 【解析】 【详解】甲图中的磁场只在轴的右侧，所以线框只在半周期内有感应电流产生， 如图甲，电流表测得是有效值，所以 乙图中的磁场布满整个空间，线框中产生的感应电流如图乙， 所以 则，即A正确． 故选A。 【点睛】本题重在考查交变电流的产生及有效值． 9. 光伏发电的原理是光电效应。假设太阳光子垂直射到发电板上并全部被吸收。已知光伏发电板面积为S，发电板单位面积上受到光子平均作用力为F，每个光子动量为（其中h为普朗克常量，v为光子的频率，c为真空中的光速），则下列说法正确的是（　　） A. 发生光电效应时，入射光的强度越大遏止电压越高 B. 发生光电效应时，入射光的强度越大遏止电压越低 C. t秒内该光伏发电板上接收到的光子能量为FSct D. t秒内该光伏发电板上接收到的光子能量为FSthv 【答案】C 【解析】 【详解】AB．根据爱因斯坦光电效应方程有 即入射光的频率越大，遏止电压越高，与入射光的强度无关，故AB错误； CD．设t秒内该光伏发电板上接收到的光子数为n，根据动量定理可得 已知发电板单位面积上受到光子的平均作用力为F，则有 联立解得光伏发电板接收到的光子数 由 可得t秒内该光伏发电板上接收到的光子能量 故C正确，D错误。 故选C。 10. 关于热力学定律，下列说法正确的是（　　） A. 所有符合能量守恒定律的宏观过程都能发生 B. 一切与热现象有关宏观自然过程都是不可逆的 C. 一定质量的气体等容降温过程中气体吸收热量 D. 一定质量的气体等温压缩过程中气体放出的热量等于外界对气体做的功 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．根据热力学第二定律可知，一切与热现象有关的自然过程都是不可逆的，比如机械能可以全部转化为内能，而内能无法全部用来做功以转换成机械能，即符合能量守恒定律的宏观过程不一定能自发的进行，故A错误，B正确； C．一定质量的气体等容降温过程中有，降温过程有，由热力学第一定律 可知 则一定质量的气体等容降温过程中气体放出热量，故C错误； D．一定质量的气体等温压缩过程中有， 则由热力学第一定律 可知 所以气体放出的热量，则可知一定质量的气体等温压缩过程中气体放出的热量等于外界对气体做的功，故D正确。 故选BD。 11. 以下对固体和液体的认识，正确的有（　　） A. 一种液体不会润湿某种固体，也就不会附着在这种固体表面，叫做不浸润 B. 玻璃沿不同方向的导热性能相同说明玻璃内部分子在空间上周期性排列 C. 在表面层，分子比较稀疏，分子间距离r略小于r0，分子间作用力表现为斥力 D. 车轮在潮湿的地面上滚过后，车辙中会渗出水，属于毛细现象 【答案】AD 【解析】 【详解】A．一种液体不会润湿某种固体，也就不会附着在这种固体的表面，叫做不浸润，故A正确； B．玻璃沿不同方向的导热性能相同说明玻璃是非晶体，玻璃内部分子在空间上不是周期性排列，故B错误； C．在表面层，分子比较稀疏，分子间距离r略大于，分子间作用力表现为引力，故C错误； D．车轮在潮湿的地面上滚过后，车辙中会渗出水，属于毛细现象，故D正确。 故选AD。 12. 一定质量的理想气体，从状态A经B、C状态后，又回到初始状态A，对应的p-V图像如图所示，则下列说法正确的是（　　） A. 状态A到状态B，气体分子的平均动能增大 B. 状态B和状态C的热力学温度之比为2∶1 C. 状态C到状态A，气体对外界做功为2p0V0 D. 整个循环过程中，气体吸收的热量为p0V0 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由题图可知，状态A到状态B，p与V乘积变大，由理想气体状态方程 可知气体温度升高，气体分子平均动能增大，故A正确； B．对于状态B和状态C，由理想气体状态方程可得 可得状态B和状态C的热力学温度之比为 故B错误； C．图像与横轴围成的面积表示做功大小，状态C到状态A，外界对气体做功 故C错误； D．整个循环过程中，外界对气体做功为 整个循环过程中，气体内能变化量为0，由热力学第一定律有 联立可得 故整个循环过程中，气体吸收的热量为，故D正确。 故选AD。 13. 如图所示为某水电站远距离输电的原理图。升压变压器的原、副线圈匝数比为k，输电线的总电阻为R，发电机输出的电压恒为U，若由于用户端负载变化，使发电机输出功率增加了ΔP，升压变压器和降压变压器均视为理想变压器。下列说法正确的是（　　） A. 电压表V1的示数与电流表A1的示数之比变小 B. 电压表V2的示数与电流表A2的示数之比变小 C. 输电线上损失的电压增加了 D. 输电线上损失的功率增加了 【答案】ABC 【解析】 【详解】AB．由于发电厂输出电压恒为U，根据理想变压器的规律 故电压表的示数不变，发电厂输出功率增加了，则发电厂输出电流增加了 根据理想变压器的规律，对于升压变压器 示数增加了 由于示数增加，示数也将增加，降压变压器的输入电压将减少 故示数也将减小，所以电压表的示数与电流表的示数之比变小，电压表V2的示数与电流表A2的示数之比变小，故AB正确； C．根据欧姆定律，输电线上损失的电压增加了 故C正确； D．输电线上损失的功率增加了 故D错误。 故选ABC。 二、非选择题（共44分） 14. Phyphox是一款利用手机传感器来进行物理实验的手机应用软件，它能获取手机上的多种传感器原始数据。某位同学利用该软件来测量手机的体积，如图所示，将一个可以测量气体压强的手机封闭在注射器中，缓慢推动注射器的活塞，记录活塞在不同位置时注射器的示数和封闭气体的压强。 （1）关于该实验的操作，下列说法中正确的是______。 A. 在活塞上涂抹润滑油只是为了减小摩擦 B. 缓慢推动活塞是为了保持封闭气体温度不变 C. 为了稳定推动活塞，需要用手握住注射器 D. 改变活塞位置后可立即进行读数 （2）下表是该同学测量的两组实验数据，由此可知手机的体积为______cm3（结果保留一位小数） 序号 V（ml） p（kPa） 1 530 1033.0 2 500 1103.0 【答案】（1）B （2）57.3 【解析】 【小问1详解】 A．在活塞上涂抹润滑油是为了避免漏气，故A错误； B．实验目的是为了研究玻意耳定律，缓慢推动活塞是为了保持封闭气体温度不变，故B正确； C．实验目的是为了研究玻意耳定律，为了确保温度不变，实验中，不能够用手握住注射器，故C错误； D．为了精确测量气体的压强，改变活塞位置后需要稳定后才能够进行读数，不能够立即进行读数，故D错误。 故选B。 【小问2详解】 令手机体积为，根据玻意耳定律有 结合表中数据解得 15. 某实验小组的同学为了“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”，从实验室选择了可拆变压器（铁芯、两个已知匝数的线圈），组装前变压器如图1所示，组装后如图2所示，图2中所示数字乘100表示对应的线圈匝数。 （1）下列说法正确的是______ A. 实验时，应用直流电源 B. 在测量副线圈的输出电压时，多用电表应选“直流电压挡” C. 在测量电压时，多用电表应从小量程测试，再用合适挡位测量 D. 为了安全，在实验时不能用手接触裸露的导线和接线柱 （2）该实验小组将匝数为n1的原线圈两端与电源相连，控制原线圈两端电压为U1，改变副线圈匝数n2，测量副线圈两端电压U2。数据处理时该小组绘制了n2-U2图像，如图3所示，该图线斜率为k。若实验小组操作正确，则U1、n1、k应满足的关系为______。 【答案】（1）D （2） 【解析】 【小问1详解】 A．本实验使用的是交流电，故A错误； B．测量副线圈电压时应当用多用电表的“交流电压挡”，故B错误； C．使用多用电表测电压时，先用最大量程挡试测，再选用适当的挡位进行测量，故C错误； D．无论电压高低，通电情况下都不能用手接触裸露的导线、接线柱，故D正确。 故选D。 【小问2详解】 根据变压器原理可知 变形可得 由图像可知 16. 伽利略曾经根据气体的热胀冷缩原理制作了验温器。一种可以显示温度的装置如图所示，上端封闭下端开口的玻璃管竖直固定，玻璃管中封闭有长的理想气体，玻璃管内水银面与管外水银面高度差为，管内气体温度为。由于气体温度降低，管内气体长度变为，忽略管外水银面高度变化。已知大气压强为。求： （1）温度降低前后，管内气体的压强和的大小； （2）温度降低后管内气体的温度。 【答案】（1），；（2） 【解析】 【详解】（1）温度降低前有 温度降低后有 （2）初末体积分别为 ， 根据 解得 17. 如图所示，理想变压器的原线圈与正弦式交流发电机（图中未画出）连接，调节滑动变阻器的阻值，使得电压表示数为U，已知交流发电机线圈的匝数为N，转速为n，线圈的电阻为R0，所产生的正弦式交流电的电动势的最大值为，变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2=1∶2。求： （1）穿过交流发电机线圈的最大磁通量Φm； （2）变压器副线圈两端电压的U2及电流表的示数I2。 【答案】（1） （2）， 【解析】 【小问1详解】 交流发电机产生电动势的最大值为 又 联立解得 【小问2详解】 根据题意可知原线圈的输入电压U1=U 根据电压比等于匝数比可得 解得变压器副线圈两端电压为 电源电动势的有效值为 原线圈电路有 又 联立解得 18. 如图所示，横截面积均为S的两导热汽缸A、B中装有同种气体，通过一段体积可忽略的细管相连接，在细管中间安装有一个阀门D，两汽缸中各有一个质量为m的活塞，汽缸B中的活塞与一个轻弹簧相连接。初始状态，阀门D关闭，轻弹簧处于原长，汽缸B中气柱长度为L，汽缸A中的活塞处于静止状态，气柱长度为。将一个质量为的重物C轻轻地放到汽缸A中的活塞上，稳定后A中气柱长度变为。打开阀门D，保持环境温度不变，待系统稳定后，关闭阀门D。已知弹簧的劲度系数，弹簧弹性势能的表达式为，重力加速度为g，大气压强，活塞可在汽缸内无摩擦滑动且不漏气。求： （1）重物C轻轻地放到汽缸A中的活塞上，稳定后A中气柱长度的大小； （2）放上C打开阀门，系统稳定后弹簧的弹性势能； （3）最后关闭阀门后A、B均处于稳定状态，从初始状态到最终稳定时，整个系统与外界热交换的数值。 【答案】（1）2L；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）汽缸A中气体温度保持不变，由玻意耳定律可得 解得 （2）打开阀门后，两汽缸中气体压强相等，有 解得 即稳定后B中气体长度为 由玻意耳定律，有 解得 则稳定后A中气体长度为 根据 联立，解得 （3）从初始状态到最终稳定时，温度不变，则内能不变，汽缸内气体压强变大，外界对系统做功为 由热力学第一定律，可得 联立，解得系统释放热量为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$