精品解析：海南省文昌中学2024-2025学年高二下学期段考物理试题

2024—2025学年度第二学期 高二年级物理科段考试题 一、单选题（本题共8小题，每小题3分，共24分。在每个小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意） 1. 下图中关于各个物理量之间的方向关系正确的是（　　） A ①③ B. ②③ C. ①④ D. ②④ 2. 下列说法不正确的是（　　） A. 由图甲可知，状态①的温度比状态②的温度高 B. 图乙为水中某花粉颗粒每隔一定时间位置的连线图，连线不能表示该花粉颗粒做布朗运动的轨迹 C. 由图丙可知，当分子间的距离r>r0时，分子间的作用力先减小后增大 D. 由图丁可知，在r由r1变到r2的过程中分子力做正功 3. 如图甲所示，阻值为R=8Ω的电阻与阻值为r=2Ω的单匝圆形金属线圈连接成闭合回路。金属线圈的面积S=1.0m2，在线圈中存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图乙所示，导线的电阻不计，则前2s时间内（　　） A. 流过电阻R的电流方向为从E到F B. 流过电阻R的电流大小为0.4A C. 通过电阻R的电荷量为0.2C D. 电阻R上产生的热量为0.64J 4. 如图所示的半圆形闭合回路半径为a，电阻为R。虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直于半圆形回路所在的平面。回路以速度v向右匀速进入磁场，直径CD始终与MN垂直。从D点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列结论正确的是（　　） A. 感应电流方向沿顺时针方向 B. 半圆形闭合导线所受安培力方向向右 C. 感应电动势最大值2Bav D. 感应电动势平均值 5. 在磁感应强度为、方向竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根通电长直导线，电流的方向垂直于纸面向里。如图所示，a，b，c，d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中（　　） A. a点磁感应强度的值最大 B. c点磁感应强度的值最大 C. c，d两点的磁感应强度大小相等 D. a，d两点的磁感应强度大小相等 6. 如图所示，两端开口、内径均匀的玻璃弯管固定在竖直平面内，两段水银柱A和C将空气柱B封闭在左侧竖直段玻璃管，平衡时A段水银有一部分在水平管中，竖直部分高度为h2，C段水银两侧液面高度差为h1。若保持温度不变，向右管缓缓注入少量水银，则再次平衡后（　　） A. 空气柱B的长度减小 B. 左侧水银面高度差h2减小 C. 空气柱B的压强增大 D. 右侧水银面高度差h1增大 7. 如图，空间某区域存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向上（与纸面平行），磁场方向垂直于纸面向里。三个带正电的微粒a、b、c电荷量相等，质量分别为、、。已知在该区域内，a在纸面内做匀速圆周运动，b在纸面内向右做匀速直线运动，c在纸面内向左做匀速直线运动。下列选项正确的是（　　） A. B. C. D. 8. 如图所示，S为一离子源，MN为足够长的荧光屏，S到MN的距离为SP=L，MN左侧区域有足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里。某时刻离子源S一次性沿平行纸面各个方向均匀地喷发大量的质量为m、电荷量为q、速率为的正离子（此后不再喷发），不计离子重力，不考虑离子之间的相互作用力。则下列说法不正确的是（　　） A. 打中荧光屏的最短时间为 B. 打中荧光屏的宽度为 C. 打中荧光屏的最长时间为 D. 打到荧光屏的离子数与发射的离子数比值为1∶2 二、多选题（本题共5小题，每小题4分，共20分。在每个小题给出的四个选项中，有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对而不全的得2分，错选或不选的得0分） 9. 如图甲所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中匀速转动产生交变电流，其电动势e随时间t变化的图像如图乙所示，线圈电阻r=1Ω，电阻R=3Ω，则下列说法正确的是（ ） A. 图示位置产生的感应电动势最大 B. 时，电流表示数为0 C. 该交变电流电动势的有效值为10V D. 矩形线圈转速为 10. 如图，圆环形导体线圈平放在水平桌面上，在的正上方固定一竖直螺线管，二者直径相同、轴线重合，螺线管与电源、滑动变阻器连接成如图所示的电路。若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列说法正确的是（　　） A. 线圈中将产生俯视逆时针方向的感应电流 B. 穿过线圈的磁通量变小 C. 线圈有扩张的趋势 D. 线圈对水平桌面压力大于自身重力 11. 如图所示是磁流体发电机的示意图，两平行金属板P、Q之间有一个很强的磁场。一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）沿垂直于磁场的方向喷入磁场。把P、Q与电阻R相连接。下列说法正确的是（　　） A. P板的电势高于Q板的电势 B. R中有由b向a方向的电流 C. 若只改变磁场强弱，R中电流保持不变 D. 若只增大粒子入射速度，R中电流增大 12. 如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比，原线圈通入正弦式交流电，副线圈连接有光敏电阻、小灯泡和定值电阻。已知光敏电阻所受光照变强时，电阻值变小，电流表和电压表均为理想交流电表。则（　　） A. 电压表示数之比为 B. 电流表示数之比为 C. 所受光照变强，小灯泡将变亮 D. 所受光照变强，电流表示数变大 13. 如图甲所示，在竖直方向上有四条间距相等的水平虚线L1、L2、L3、L4，在L1、L2之间，L3、L4之间存在匀强磁场，磁感应强度大小均为1 T，方向垂直于虚线所在平面。现有一矩形线圈abcd，宽度cd=L=0.5 m，质量为0.1 kg，电阻为2 Ω，将其从图示位置由静止释放（cd边与L1重合），线圈速度随时间的变化关系如图乙所示，t1时刻cd边与L2重合，t2时刻ab边与L3重合，t3时刻ab边与L4重合，已知t1~t2的时间间隔为0.6 s，整个运动过程中线圈平面始终处于竖直方向（重力加速度g取10 m/s2）。则（　　） A. 在0~t1时间内，通过线圈的电荷量为0.25 C B. 线圈匀速运动的速度大小为8 m/s C. 线圈的长度为1 m D. 0~t3时间内，线圈产生的热量为1.8 J 三、实验题（14题12分，15题8分，共20分。把答案写在答题卡中指定的答题处） 14. （1）在做“用油膜法估测分子的大小”实验中，实验简要步骤如下： A.用公式，求出薄膜厚度，即油酸分子的大小 B.用注射器或滴管将事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，记下量筒内增加一定体积时的滴数，根据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V C.用浅盘装入约2cm深的水，然后将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面 D.将1滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板上 E.将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓内的方格数（不足半个的舍去，多于半个的算一个），再根据方格的边长求出油膜的面积S 上述实验步骤的合理顺序是___________； （2）以上实验所用的油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸0.6mL，用注射器测得1mL上述溶液有80滴，则一滴溶液中纯油酸的体积是___________mL； （3）在实验操作及数据处理过程中，以下说法中正确的是___________。 A. 为了防止酒精的挥发，配制的油酸酒精溶液不能长时间放置 B. 处理数据时将油酸分子看成单分子层且紧密排列 C. 处理数据时将一滴油酸酒精溶液的体积除以油膜面积就得到了油酸分子的直径 D. 若实验中撒的痱子粉过多，则计算得到的油酸分子的直径将偏大 15. 某小组设计的“过热自动报警电路”如图甲所示，电源的电动势为E＝3V，电源内阻可忽略，继电器线圈用漆包线绕成，阻值为。热敏电阻的阻值随温度t变化的图像如图乙所示，将热敏电阻安装在需要探测温度的地方，当线圈中的电流大于等于60mA时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响起，同时指示灯熄灭。图甲中警铃的接线柱C应与接线柱_______（填“A”或“B”）相连，指示灯的接线柱D应与接线柱______（填“A”或“B”）相连；请计算说明，环境温度超过______℃时，警铃响起报警；若电源有一定的内阻，则警铃报警时对应的温度将______（填“升高”“降低”或“不变”）。 16. 甲、乙两同学分别通过如下实验研究测量电阻的不同实验方案。甲同学用图1所示电路测量阻值约为6Ω的电阻，可选用的器材有： A．电压表（量程0～3V，内阻约3kΩ） B．电流表（量程0～3A，内阻约0.02Ω） C．电流表（量程0～0.6A，内阻约0.1Ω） D．滑动变阻器（0～5Ω） E．滑动变阻器（0～200Ω） F．电源（电动势为4.5V）及开关和导线若干 （1）为了调节方便、测量准确，实验中电流表应选择_______，滑动变阻器应选择_______。（选填实验器材前的字母） （2）请用笔画线表示导线，在图2中完成电路连接_______。 （3）若只考虑电流表和电压表内阻的影响，关于本实验的误差分析，下列说法正确的是（　　） A. 电阻的测量值大于真实值，属于偶然误差 B. 电阻的测量值小于真实值，属于偶然误差 C. 电阻的测量值大于真实值，属于系统误差 D. 电阻的测量值小于真实值，属于系统误差 （4）乙同学用如图所示电路测量另一个电阻。电路连好后，闭合开关，无论如何移动滑动变阻器的滑片，发现电压表有示数且几乎不变，电流表始终没有示数。若电路中仅有一处故障，则可能的故障是（　　） A. 滑动变阻器短路 B. 滑动变阻器断路 C. 待测电阻与电流表A之间的导线断路 四、计算题（本题共3小题，第16题8分，第17题12分，第18题16分，共36分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤） 17. 小华同学想通过如图所示的装置来测量化学药品氧化钙的体积，在水平放置的导热性良好的圆柱形汽缸内用质量为的活塞密封一部分理想气体，活塞横截面积为，能无摩擦地滑动。缸内放有一形状不规则化学药品氧化钙，初始时气柱的长度为。现顺时针缓慢旋转汽缸到开口竖直向上，待活塞重新稳定后，气柱长度为，环境温度保持不变，大气压强大小恒为，重力加速度大小为g，忽略化学药品热胀冷缩的影响，求： （1）待活塞重新稳定后，汽缸内气体压强； （2）汽缸内放置的化学药品的体积。 18. 如图所示，真空区域有宽度为L、磁感应强度为B的矩形匀强磁场，方向垂直于纸面向里，MN、PQ是磁场的边界，质量为m、电荷量为q的带正电粒子（不计重力）沿着与MN夹角为的方向垂直射入磁场中，刚好垂直于PQ边界射出，并沿半径方向垂直进入圆形磁场，磁场半径为L，方向垂直纸面向外，离开圆形磁场时速度方向与水平向右方向夹角为60º，求： （1）粒子射入磁场的速度大小； （2）粒子在矩形磁场中运动的时间； （3）圆形磁场的磁感应强度。 19. 如图所示的空间内有间距为L的两平行金属导轨EPG、FQH。质量为2m的光滑金属杆ab从倾斜轨道上某处由静止滑下。当ab杆滑至斜面底端PQ时进入水平轨道（倾斜轨道与水平轨道平滑连接，且水平轨道足够长）。质量为m的金属杆cd被锁定在距离斜面底端处（未知）。空间存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B。两金属杆长度均略长于导轨宽度，并与导轨接触良好。ab杆接入导轨中的电阻为2R，cd杆接入导轨中的电阻R，导轨电阻不计。已知ab杆刚滑进水平轨道P、Q位置时速度为v，重力加速度为g，求： （1）ab杆刚滑进水平轨道P、Q位置时a、b两端电压； （2）若ab杆在倾斜轨道上下滑过程中回路中产生的电能为W，求释放位置距水平面的高度h； （3）若ab杆滑至水平轨道时，随即解除对cd杆的锁定，且ab杆恰好未与cd杆发生碰撞。求从ab杆滑至水平轨道时起，至稳定运动的过程中ab杆上产生的焦耳热，及cd杆开始运动时距离斜面底端的初始距离。 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 高二年级物理科段考试题 一、单选题（本题共8小题，每小题3分，共24分。在每个小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意） 1. 下图中关于各个物理量之间的方向关系正确的是（　　） A. ①③ B. ②③ C. ①④ D. ②④ 【答案】A 【解析】 【详解】①通电直导线电流方向向上，根据安培定则可知导线周围的磁场俯视图为逆时针，故①正确； ②由图可知，通电螺线管的电流从右旋转到左，由安培定则可知螺线管内部磁场方向由右向左，故②错误； ③磁场方向垂直纸面向内，电流方向向上，根据左手定则判定，安培力方向垂直电流方向向左，故③正确； ④磁场方向垂直纸面向内，负电荷运动方向上，根据左手定则判定，运动正电荷受力方向是向右，故④错误。 故①③正确，②④错误。 故选A。 2. 下列说法不正确的是（　　） A. 由图甲可知，状态①的温度比状态②的温度高 B. 图乙为水中某花粉颗粒每隔一定时间位置的连线图，连线不能表示该花粉颗粒做布朗运动的轨迹 C. 由图丙可知，当分子间的距离r>r0时，分子间的作用力先减小后增大 D. 由图丁可知，在r由r1变到r2的过程中分子力做正功 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图甲可知，状态①速率大的氧气分子比例较大，所以状态①的温度比状态②的温度高，故A不符合题意； B．由于图乙中的位置是每隔一定时间记录的，所以位置的连线不能表示该花粉颗粒做布朗运动的轨迹，只能说明花粉颗粒运动的无规则性，故B不符合题意； C．由图丙可知，当分子间的距离时，分子间的作用力先增大后减小，故C符合题意； D．由图丁可知，在r由r1变到r2的过程中分子势能减小，分子力做正功，故D不符合题意。 故选C。 3. 如图甲所示，阻值为R=8Ω的电阻与阻值为r=2Ω的单匝圆形金属线圈连接成闭合回路。金属线圈的面积S=1.0m2，在线圈中存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图乙所示，导线的电阻不计，则前2s时间内（　　） A. 流过电阻R的电流方向为从E到F B. 流过电阻R的电流大小为0.4A C. 通过电阻R的电荷量为0.2C D. 电阻R上产生的热量为0.64J 【答案】D 【解析】 【详解】A．由楞次定律可知：通过R的电流方向为F→E；选项A错误； B．由法拉第电磁感应定律得：感应电动势 感应电流 选项B错误； C．前2s时间内通过电阻R的电荷量 选项C错误； D．电阻R上产生的热量 选项D正确； 故选D。 4. 如图所示的半圆形闭合回路半径为a，电阻为R。虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直于半圆形回路所在的平面。回路以速度v向右匀速进入磁场，直径CD始终与MN垂直。从D点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列结论正确的是（　　） A. 感应电流方向沿顺时针方向 B. 半圆形闭合导线所受安培力方向向右 C. 感应电动势最大值2Bav D. 感应电动势平均值 【答案】D 【解析】 【详解】AB．在闭合电路进入磁场的过程中，通过闭合电路的磁通量逐渐增大，根据楞次定律可知，感应电流的方向为逆时针方向不变，根据“来拒去留”可知半圆形闭合导线所受安培力方向向左，故AB错误； C．当半圆闭合回路进入磁场一半时，即这时等效长度最大为a，感应电动势最大，为 故C错误； D．由法拉第电磁感应定律可得感应电动势平均值为 故D正确。 故选D。 5. 在磁感应强度为、方向竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根通电长直导线，电流的方向垂直于纸面向里。如图所示，a，b，c，d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中（　　） A. a点磁感应强度的值最大 B. c点磁感应强度的值最大 C. c，d两点的磁感应强度大小相等 D. a，d两点的磁感应强度大小相等 【答案】A 【解析】 【详解】用右手螺旋定则判断通电直导线在a、b、c、d四个点上所产生的磁场方向，如图所示 根据磁场的叠加原理可知，a点的磁场最强，c点的磁场最弱。 故选A。 6. 如图所示，两端开口、内径均匀的玻璃弯管固定在竖直平面内，两段水银柱A和C将空气柱B封闭在左侧竖直段玻璃管，平衡时A段水银有一部分在水平管中，竖直部分高度为h2，C段水银两侧液面高度差为h1。若保持温度不变，向右管缓缓注入少量水银，则再次平衡后（　　） A. 空气柱B的长度减小 B. 左侧水银面高度差h2减小 C. 空气柱B的压强增大 D. 右侧水银面高度差h1增大 【答案】B 【解析】 【详解】BCD．设大气压强为，水银密度为，空气柱B的压强为 若保持温度不变，向右管缓缓注入少量水银，先假设左边水银面都不动，由于右管变大，B气体下面的水银上升，使得B气体压强变大，从而使B气体上面的水银向上移动，使得减小，最终稳定时有 由于 可得 ， 可知左侧水银面高度差减小，空气柱B的压强减小，右侧水银面高度差减小，B正确，CD错误； A．空气柱B发生等温变化，根据玻意耳定律 由于空气柱B的压强减小，所以空气柱B的体积增大，空气柱B的长度增大，A错误。 故选B。 7. 如图，空间某区域存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向上（与纸面平行），磁场方向垂直于纸面向里。三个带正电的微粒a、b、c电荷量相等，质量分别为、、。已知在该区域内，a在纸面内做匀速圆周运动，b在纸面内向右做匀速直线运动，c在纸面内向左做匀速直线运动。下列选项正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】带正电的微粒a在纸面内做匀速圆周运动，必有 带正电的微粒b向右做匀速直线运动，电场力竖直向上，左手定则判断洛伦兹力竖直向上，重力竖直向下，平衡条件得 得 带正电的微粒c向左做匀速直线运动，电场力竖直向上，左手定则判断洛伦兹力竖直向下，重力竖直向下，平衡条件得 得 可得 故选B。 8. 如图所示，S为一离子源，MN为足够长的荧光屏，S到MN的距离为SP=L，MN左侧区域有足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里。某时刻离子源S一次性沿平行纸面各个方向均匀地喷发大量的质量为m、电荷量为q、速率为的正离子（此后不再喷发），不计离子重力，不考虑离子之间的相互作用力。则下列说法不正确的是（　　） A. 打中荧光屏的最短时间为 B. 打中荧光屏的宽度为 C. 打中荧光屏的最长时间为 D. 打到荧光屏的离子数与发射的离子数比值为1∶2 【答案】C 【解析】 【详解】A．离子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律得 解得离子轨道半径为 离子轨迹对应弦长最短时运动时间最短，即离子轨迹恰好经过P点，如图所示 根据几何关系可知，轨迹对应的圆心角为60°，能打中荧光屏的最短时间为 故A正确，不符合题意； C．当时，离子的轨道半径为 离子运动轨迹如图所示 离子速度为v1从下侧回旋，刚好和边界相切，离子速度为v2时从上侧回旋，刚好和上边界相切，打在荧光屏上的离子的周期 打中荧光屏的最长时间为 故C错误，符合题意； B．离子打中荧光屏的范围总长度为图中得AB长度，由几何关系可知 打中荧光屏的宽度为，故B正确，不符合题意； D．当时，离子的轨道半径为 离子恰好打到MN上的临界运动轨迹如图所示 离子速度为v1从下侧回旋，刚好和边界相切；离子速度为v2时从上侧回旋，刚好和上边界相切，打到N点的离子离开S时的初速度方向和打到点的离子离开S时的初速度方向夹角 故能打到荧光屏上的离子数与发射的粒子总数之比为 故D正确，不符合题意。 故选C。 二、多选题（本题共5小题，每小题4分，共20分。在每个小题给出的四个选项中，有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对而不全的得2分，错选或不选的得0分） 9. 如图甲所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中匀速转动产生交变电流，其电动势e随时间t变化的图像如图乙所示，线圈电阻r=1Ω，电阻R=3Ω，则下列说法正确的是（ ） A. 图示位置产生的感应电动势最大 B. 时，电流表的示数为0 C. 该交变电流电动势的有效值为10V D. 矩形线圈的转速为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．图示位置，穿过线圈的磁通量最大，但磁通量变化率为0，则产生的感应电动势为0，故A错误； B．电流表的示数为电流有效值，所以时，电流表的示数不为0，故B错误； C．由图乙可知，电动势有效值为 故C正确； D．由图乙可知，周期为 则矩形线圈的转速为 故D正确。 故选CD。 10. 如图，圆环形导体线圈平放在水平桌面上，在的正上方固定一竖直螺线管，二者直径相同、轴线重合，螺线管与电源、滑动变阻器连接成如图所示的电路。若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列说法正确的是（　　） A. 线圈中将产生俯视逆时针方向的感应电流 B. 穿过线圈的磁通量变小 C. 线圈有扩张的趋势 D. 线圈对水平桌面的压力大于自身重力 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．当滑动触头P向下移动时电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知，通过线圈b的电流增大，从而判断出穿过线圈a的磁通量增加，由右螺旋定则可知，线圈a的磁场方向向下，根据楞次定律可知，线圈a中感应电流方向应为俯视逆时针方向，故B错误，A正确； C．滑动触头向下滑动导致穿过线圈a的磁通量增加，则线圈面积减少阻碍磁通量的增加，则线圈a应有收缩的趋势，故C错误； D．开始时，线圈a对桌面的压力等于线圈a的重力，当滑动触头向下滑动时，可以用“等效法”，即将线圈a和b看作两个条形磁铁，不难判断此时两磁铁的N极相对，互相排斥，线圈a对水平桌面的压力将增大，故D正确。 故选AD。 11. 如图所示是磁流体发电机的示意图，两平行金属板P、Q之间有一个很强的磁场。一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）沿垂直于磁场的方向喷入磁场。把P、Q与电阻R相连接。下列说法正确的是（　　） A. P板的电势高于Q板的电势 B. R中有由b向a方向的电流 C. 若只改变磁场强弱，R中电流保持不变 D. 若只增大粒子入射速度，R中电流增大 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．根据左手定则可知，带正电的粒子向P板偏转，故P板的电势高于Q板的电势，因此通过R的电流方向为从a到b，故A正确，B错误； CD．电路稳定时，带电粒子受力平衡，则有 解得P、Q两极板间的电势差为 根据欧姆定律可知，通过R电流 因此，只改变磁场强弱时，R中的电流随之改变，只增大粒子的入射速度，R中电流随之增大，故C错误，D正确。 故选AD。 12. 如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比，原线圈通入正弦式交流电，副线圈连接有光敏电阻、小灯泡和定值电阻。已知光敏电阻所受光照变强时，电阻值变小，电流表和电压表均为理想交流电表。则（　　） A. 电压表示数之比为 B. 电流表示数之比 C. 所受光照变强，小灯泡将变亮 D 所受光照变强，电流表示数变大 【答案】BD 【解析】 【详解】A．理想变压器原、副线圈两端的电压之比等于匝数之比，即，电压表的示数等于原线圈两端的电压，电压表的示数小于副线圈两端的电压，故电压表示数之比大于，故A错误； B．电流表分别测量理想变压器原、副线圈中的电流，故电流表示数之比等于匝数的反比，即，故B正确； CD．理想变压器原线圈两端电压恒定，匝数比一定，则副线圈两端电压也恒定，当所受光照变强，电阻值变小，光敏电阻R与小灯泡L并联的电阻减小，分得的电压也减小，故小灯泡将变暗，电流表示数变大，电流表示数也变大，故C错误，D正确。 故选BD。 13. 如图甲所示，在竖直方向上有四条间距相等的水平虚线L1、L2、L3、L4，在L1、L2之间，L3、L4之间存在匀强磁场，磁感应强度大小均为1 T，方向垂直于虚线所在平面。现有一矩形线圈abcd，宽度cd=L=0.5 m，质量为0.1 kg，电阻为2 Ω，将其从图示位置由静止释放（cd边与L1重合），线圈速度随时间的变化关系如图乙所示，t1时刻cd边与L2重合，t2时刻ab边与L3重合，t3时刻ab边与L4重合，已知t1~t2的时间间隔为0.6 s，整个运动过程中线圈平面始终处于竖直方向（重力加速度g取10 m/s2）。则（　　） A. 在0~t1时间内，通过线圈的电荷量为0.25 C B. 线圈匀速运动的速度大小为8 m/s C. 线圈的长度为1 m D. 0~t3时间内，线圈产生的热量为1.8 J 【答案】ABD 【解析】 【详解】B．由题图可知，在t2~t3时间内，线圈向下做匀速直线运动，受力平衡，则根据平衡条件有 mg=BIL 而 联立，解得 v2=8m/s 故B正确； C．t1~t2时间内线圈一直做匀加速直线运动，则知线圈内磁通量变化为零，不产生感应电流，线圈不受安培力作用，仅在重力作用下运动，以cd边与L2重合时为初状态，以ab边与L3重合时为末状态，设磁场的宽度为d，则线圈长度为2d，线圈下降的位移为3d，则有 其中v2=8m/s，t=0.6s，代入解得 d=1m 所以线圈的长度为 L'=2d=2m 故C错误； A．在0~t1时间内，cd边从L1运动到L2，通过线圈的电荷量为 故A正确； D．0~t3时间内，根据能量守恒定律可得 故D正确。 故选ABD。 三、实验题（14题12分，15题8分，共20分。把答案写在答题卡中指定的答题处） 14. （1）在做“用油膜法估测分子的大小”实验中，实验简要步骤如下： A.用公式，求出薄膜厚度，即油酸分子的大小 B.用注射器或滴管将事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，记下量筒内增加一定体积时的滴数，根据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V C.用浅盘装入约2cm深的水，然后将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面 D.将1滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板上 E.将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓内的方格数（不足半个的舍去，多于半个的算一个），再根据方格的边长求出油膜的面积S 上述实验步骤的合理顺序是___________； （2）以上实验所用的油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸0.6mL，用注射器测得1mL上述溶液有80滴，则一滴溶液中纯油酸的体积是___________mL； （3）在实验操作及数据处理过程中，以下说法中正确的是___________。 A. 为了防止酒精的挥发，配制的油酸酒精溶液不能长时间放置 B. 处理数据时将油酸分子看成单分子层且紧密排列 C. 处理数据时将一滴油酸酒精溶液的体积除以油膜面积就得到了油酸分子的直径 D. 若实验中撒的痱子粉过多，则计算得到的油酸分子的直径将偏大 【答案】（1）CBDEA##BCDEA （2） （3）ABD 【解析】 【小问1详解】 实验步骤为：将配制好的油酸酒精溶液，通过量筒测出1滴此溶液的体积。然后将1滴此溶液滴在有痱子粉的浅盘里的水面上，等待形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔描绘出油酸膜的形状，将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，按不足半个舍去，多于半个的算一个，统计出油酸薄膜的面积。则用1滴此溶液的体积除以1滴此溶液的面积，恰好就是油酸分子的直径，故合理的顺序排列为：CBDEA或BCDEA； 【小问2详解】 一滴溶液中纯油酸的体积是 【小问3详解】 A．为了防止酒精的挥发，配制的油酸酒精溶液不能长时间放置，故A正确； B．处理数据时将油酸分子看成单分子层且紧密排列，故B正确； C．处理数据时将一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积除以油膜面积就得到了油酸分子的直径，故C错误； D．若实验中撒的痱子粉过多，则油膜不能完全散开，油膜面积测量值偏小，则计算得到的油酸分子的直径将偏大，故D正确。 故选ABD。 15. 某小组设计的“过热自动报警电路”如图甲所示，电源的电动势为E＝3V，电源内阻可忽略，继电器线圈用漆包线绕成，阻值为。热敏电阻的阻值随温度t变化的图像如图乙所示，将热敏电阻安装在需要探测温度的地方，当线圈中的电流大于等于60mA时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响起，同时指示灯熄灭。图甲中警铃的接线柱C应与接线柱_______（填“A”或“B”）相连，指示灯的接线柱D应与接线柱______（填“A”或“B”）相连；请计算说明，环境温度超过______℃时，警铃响起报警；若电源有一定的内阻，则警铃报警时对应的温度将______（填“升高”“降低”或“不变”）。 【答案】 ①. B ②. A ③. 40 ④. 升高 【解析】 【详解】[1][2]由题可知，继电器的衔铁将被吸合时，继电器的衔铁被吸引下来，接通下方触点，此时警铃报警，指示灯熄灭，故警铃的接线柱C与B相连，指示灯的接线柱D应与接线柱A相连； [3]根据欧姆定律可知 代入数据解得 由乙图可知，此时环境的温度为 [4]若电源有一定的内阻，则有 解得 电源电动势、报警电流不变，由于电源内阻的影响，导致报警时热敏电阻的阻值偏小，结合乙图可知，报警温度升高。 16. 甲、乙两同学分别通过如下实验研究测量电阻的不同实验方案。甲同学用图1所示电路测量阻值约为6Ω的电阻，可选用的器材有： A．电压表（量程0～3V，内阻约3kΩ） B．电流表（量程0～3A，内阻约0.02Ω） C．电流表（量程0～0.6A，内阻约0.1Ω） D．滑动变阻器（0～5Ω） E．滑动变阻器（0～200Ω） F．电源（电动势为4.5V）及开关和导线若干 （1）为了调节方便、测量准确，实验中电流表应选择_______，滑动变阻器应选择_______。（选填实验器材前的字母） （2）请用笔画线表示导线，在图2中完成电路连接_______。 （3）若只考虑电流表和电压表内阻的影响，关于本实验的误差分析，下列说法正确的是（　　） A. 电阻的测量值大于真实值，属于偶然误差 B. 电阻测量值小于真实值，属于偶然误差 C. 电阻的测量值大于真实值，属于系统误差 D. 电阻的测量值小于真实值，属于系统误差 （4）乙同学用如图所示电路测量另一个电阻。电路连好后，闭合开关，无论如何移动滑动变阻器的滑片，发现电压表有示数且几乎不变，电流表始终没有示数。若电路中仅有一处故障，则可能的故障是（　　） A. 滑动变阻器短路 B. 滑动变阻器断路 C. 待测电阻与电流表A之间的导线断路 【答案】（1） ①. C ②. D （2） （3）D （4）C 【解析】 【小问1详解】 [1][2] 电源电压为4.5V，电压表量程为3V，电路中的最大电流 则电流表选择C，为方便操作，滑动变阻器应选择D； 【小问2详解】 因为滑动变阻器阻值小于待测阻值，采用分压式接法，连接情况如下 【小问3详解】 引起该实验系统误差的主要原因是电压表的分流作用，电流表测量值大于真实值，电阻测量值偏小，属于系统误差。 故选D。 【小问4详解】 无论如何移动滑动变阻器的滑片，发现电压表有示数且几乎不变，电流表始终没有示数，说明电压表被串联进电路中了，则待测电阻与电流表A之间的导线断路。 故选C。 四、计算题（本题共3小题，第16题8分，第17题12分，第18题16分，共36分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤） 17. 小华同学想通过如图所示的装置来测量化学药品氧化钙的体积，在水平放置的导热性良好的圆柱形汽缸内用质量为的活塞密封一部分理想气体，活塞横截面积为，能无摩擦地滑动。缸内放有一形状不规则化学药品氧化钙，初始时气柱的长度为。现顺时针缓慢旋转汽缸到开口竖直向上，待活塞重新稳定后，气柱长度为，环境温度保持不变，大气压强大小恒为，重力加速度大小为g，忽略化学药品热胀冷缩的影响，求： （1）待活塞重新稳定后，汽缸内气体压强； （2）汽缸内放置的化学药品的体积。 【答案】（1） （2） 【解析】 【详解】（1）待活塞重新稳定后，对活塞受力分析 解得 （2）设汽缸内放置的化学药品体积为V，有， 气体做等温变化有 解得化学药品体积 18. 如图所示，真空区域有宽度为L、磁感应强度为B的矩形匀强磁场，方向垂直于纸面向里，MN、PQ是磁场的边界，质量为m、电荷量为q的带正电粒子（不计重力）沿着与MN夹角为的方向垂直射入磁场中，刚好垂直于PQ边界射出，并沿半径方向垂直进入圆形磁场，磁场半径为L，方向垂直纸面向外，离开圆形磁场时速度方向与水平向右方向夹角为60º，求： （1）粒子射入磁场的速度大小； （2）粒子在矩形磁场中运动的时间； （3）圆形磁场的磁感应强度。 【答案】（1）；（2）；（3）B 【解析】 【详解】画出轨迹图如下图 （1）在矩形磁场区域，根据几何关系 求得 根据解得 （2）粒子在矩形磁场区域内，粒子转过的圆心角为，粒子在矩形磁场中运动的时间 求得 （3）粒子圆形磁场区域内，根据几何关系得 解得粒子在圆形磁场的半径为，根据解得 19. 如图所示的空间内有间距为L的两平行金属导轨EPG、FQH。质量为2m的光滑金属杆ab从倾斜轨道上某处由静止滑下。当ab杆滑至斜面底端PQ时进入水平轨道（倾斜轨道与水平轨道平滑连接，且水平轨道足够长）。质量为m的金属杆cd被锁定在距离斜面底端处（未知）。空间存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B。两金属杆长度均略长于导轨宽度，并与导轨接触良好。ab杆接入导轨中的电阻为2R，cd杆接入导轨中的电阻R，导轨电阻不计。已知ab杆刚滑进水平轨道P、Q位置时速度为v，重力加速度为g，求： （1）ab杆刚滑进水平轨道P、Q位置时a、b两端的电压； （2）若ab杆在倾斜轨道上下滑过程中回路中产生的电能为W，求释放位置距水平面的高度h； （3）若ab杆滑至水平轨道时，随即解除对cd杆的锁定，且ab杆恰好未与cd杆发生碰撞。求从ab杆滑至水平轨道时起，至稳定运动的过程中ab杆上产生的焦耳热，及cd杆开始运动时距离斜面底端的初始距离。 【答案】（1）；（2）；（3）， 【解析】 【详解】（1）ab杆刚滑到水平轨道时 电流为 a、b两端的电压为 （2）ab杆从斜面上滑动的过程中，由动能定理 其中 释放位置距水平面的高度为 （3）两杆在水平轨道运动的过程中ab杆减速、cd杆加速，当两杆速度相等时达到稳定状态，且运动过程中两杆动量守恒得 解得 此过程中回路中产生的焦耳热为 则ab杆的焦耳热为 两杆运动的过程中，回路中的电动势 电流为 对ab杆，由动量定理 代入上述两式，得 即 两杆靠近的距离 cd杆开始运动时距离斜面底端的初始距离为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $