精品解析：福建省莆田市莆田第八中学2024-2025学年高二下学期期中考试物理卷

2024-2025学年莆田八中高二下学期期中考试卷 物理试题 一、单选题：本大题共5小题，共20分。 1. 关于以下几幅图中现象的分析，下列说法正确的是（　　） A. 甲图中水黾停在水面而不沉，是浮力作用的结果 B. 乙图中将棉线圈中肥皂膜刺破后，扩成一个圆孔，是表面张力作用的结果 C. 丙图中毛细管中液面高于管外液面的毛细现象，低于管外液面的不是毛细现象 D. 丁图中玻璃管的裂口在火焰上烧熔后，它的尖端会变钝，是一种浸润现象 【答案】B 【解析】 【详解】A．因为液体表面张力的存在，有些小昆虫才能无拘无束地在水面上行走自如，故A错误； B．将棉线圈中肥皂膜刺破后，扩成一个圆孔，是表面张力作用的结果，故B正确； C．浸润液体情况下容器壁对液体的吸引力较强，附着层内分子密度较大，分子间距较小，故液体分子间作用力表现为斥力，附着层内液面升高，故浸润液体呈凹液面，不浸润液体呈凸液面都属于毛细现象，故C错误； D．玻璃管的裂口在火焰上烧熔后，它的尖端会变钝，是表面张力的原因，不是浸润现象，故D错误。 故选B。 2. 如图所示，一闭合直角三角形线框ABC以速度v匀速穿过匀强磁场区域。从BC边进入磁场区域开始计时，到A点离开磁场区域的过程中，线框内感应电流的情况（以逆时针方向为电流的正方向）是下图中的（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】C．根据感应电流产生的条件可知，线框进入或离开磁场时，穿过线框的磁通量发生变化，线框中有感应电流产生，当线框完全在磁场中运动时，磁通量不变，没有感应电流产生，C错误； ABD．线框切割磁感线产生的感应电流可表示为 线框进入磁场时，BC边切割磁感线产生逆时针方向的感应电流，AB边进入磁场部分切割磁感线产生顺时针方向的感应电流，随着AB边的进入，其有效长度不断变大，产生的顺时针方向的感应电流变大，故抵消后回路的感应电流为逆时针（正值）且逐渐变小，同理可知，当BC边离开磁场后，AB边切割磁感线的有效长度不断变小，回路的感应电流为顺时针（负值）且逐渐变小，A正确，BD错误。 故选A。 3. 如图是电磁波发射电路中的电磁振荡电路，某时刻电路中正形成如图所示方向的电流，此时电容器的上极板带正电，下极板带负电，则以下说法正确的是（ ） A. 线圈中的磁场向上且正在增强 B. 电容器中的电场向下且正在减弱 C. 若在线圈中插入铁芯，则发射电磁波的频率变大 D. 若增大电容器极板间的距离，则发射电磁波的波长变小 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知，电容器正在充电，则电流正在减小，即线圈中的磁场向上且正在减弱，A错误； B． 电容器正在充电，则电容器中的电场向下且正在增强，B错误； C．若在线圈中插入铁芯，则自感系数L变大，根据 可知，发射电磁波的频率变小，C错误； D．若增大电容器极板间的距离，根据 可知C减小，根据 则发射电磁波的频率变大，波长变小，D正确。 故选D。 4. 一定质量理想气体经历如图所示的循环过程，a→b过程是等压过程，b→c过程中气体与外界无热量交换，c→a过程是等温过程。下列说法正确的是（　　） A. a→b过程，气体从外界吸收的热量全部用于对外做功 B. b→c过程，气体对外做功，内能增加 C. a→b→c过程，气体从外界吸收的热量全部用于对外做功 D. a→b过程，气体从外界吸收的热量等于c→a过程放出的热量 【答案】C 【解析】 【详解】A．a→b过程压强不变，是等压变化且体积增大，气体对外做功W<0，由盖-吕萨克定律可知 即内能增大，，根据热力学第一定律可知过程，气体从外界吸收的热量一部分用于对外做功，另一部分用于增加内能，A错误； B．方法一：过程中气体与外界无热量交换，即 又由气体体积增大可知，由热力学第一定律可知气体内能减少。 方法二：过程为等温过程，所以 结合分析可知 所以b到c过程气体的内能减少。故B错误； C．过程为等温过程，可知 根据热力学第一定律可知过程，气体从外界吸收的热量全部用于对外做功，C正确； D．根据热力学第一定律结合上述解析可知：一整个热力学循环过程，整个过程气体对外做功，因此热力学第一定律可得 故过程气体从外界吸收的热量不等于过程放出的热量，D错误。 故选C。 【点睛】 5. 在如图甲所示的电路中，螺线管匝数n=1000匝，横截面积S=20cm2。螺线管导线电阻r=1.0Ω，R1=4.0Ω，R2=5.0Ω，C=30μF。在一段时间内，垂直穿过螺线管的磁场的磁感应强度B的方向如图甲所示，大小按如图乙所示的规律变化，则下列说法中正确的是（　　） A. 螺线管中产生的感应电动势为1.2V B. 闭合K，电路中的电流稳定后，电容器的下极板带负电 C. 闭合K，电路中的电流稳定后，电阻R1的电功率为2.56×10-2W D. 闭合K，电路中的电流稳定后，断开K，则K断开后，流经R2的电荷量为1.8×10-2C 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据法拉第电磁感应定律可得螺线管中产生的感应电动势为 故A错误； B．根据楞次定律可以判断回路中感应电流的方向应为逆时针方向，所以电容器的下极板带正电，故B错误； C．闭合K，电路中的电流稳定后，电阻R1的电功率为 故C正确； D．闭合K，电路中的电流稳定后电容器两端的电压为 K断开后，流经R2的电荷量即为K闭合时电容器一个极板上所带的电荷量，即 Q=CU=1.2×10-5C 故D错误。 故选C。 二、多选题：本大题共5小题，共20分。 6. 下列说法正确的是（　　） A. 由图甲可知，状态①的温度比状态②的温度高 B. 由图乙可知，气体由状态A变化到B的过程中，气体分子平均动能一直不变 C. 由图丙可知，当分子间的距离时，分子间的作用力随分子间距离的增大先减小后增大 D. 由图丁可知，在r由变到的过程中分子力做正功 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由分子热运动的速率的分布特点可知，分子热运动的速率分布呈现“中间多两头少”的规律，且随温度的增大，大部分的分子热运动速率增大，故由图可知状态①的温度高，故A正确； B．由理想气体状态方程结合图乙可知，气体在状态A和B态时，气体的温度相同，结合气体的等温线可知，该过程气体的温度先升高，后降低，故气体分子平均动能先增大后减小，故B错误； C．由分子力随分子间距的变化关系图象可知，当分子间的距离时，随分子间距离的增大，分子间的作用力先增大后减小，故C错误； D．由图丁可知，在分子间距为时，分子间距离为相当于平衡位置的距离。在r由变到的过程中，分子力为斥力，随分子间距的增大，分子力做正功，故D正确。 故选AD。 7. 如图所示，甲是质谱仪的示意图，乙是回旋加速器的原理图，丙是研究楞次定律的实验图，丁是研究自感现象的电路图，下列说法正确的是（　　） A. 质谱仪可以用来测量带电粒子的比荷，也可以用来研究同位素 B. 回旋加速器是加速带电粒子装置，其加速电压越大，带电粒子最后获得的速度越大 C. 丙图中，磁铁插入过程中，电流由 D. 丁图中，开关断开瞬间，灯泡一定会突然闪亮一下 【答案】AC 【解析】 【详解】A．甲图是用来测定带电粒子比荷的装置，设速度选择器中电场强度为，磁感应强度为，下边的磁场磁感应强度为，在速度选择器中，为使粒子不发生偏转，粒子所受到电场力和洛伦兹力是平衡力，即为 所以电场与磁场的关系为 能通过速度选择器的狭缝的带电粒子进入下边的磁场后洛伦兹力提供向心力，则： 所以 所以粒子的比荷越小，打在胶片上的位置越远离狭缝，所以该装置可以用来研究电荷数相等而质量数不相等的同位素，故A正确； B．设形盒的半径为，当粒子圆周运动的半径等于时，获得的动能最大，则由 可得 则最大动能： 可见，最大动能与加速电压无关，增大D形盒的半径可增加粒子从回旋加速器中获得的最大动能，因此带电粒子最后获得的速度与加速电压无关，故B错误； C．丙图中磁铁插入过程中，穿过线圈的向右的磁通量增大，由楞次定律可知，线圈中感应电流的磁场的方向向左，所以线圈外侧的电流方向向上，电流由通过电流计流向，故C正确； D．电键断开的瞬间，由于线圈对电流有阻碍作用，通过线圈的电流会通过灯泡，所以灯泡不会立即熄灭，若断开前，通过电感的电流大于灯泡的电流，断开开关后，灯泡会闪亮一下然后逐渐熄灭。若断开前，通过电感的电流小于等于灯泡的电流，断开开关后，灯泡不会闪亮一下，故D错误。 故选AC。 8. 如图所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直磁场方向的轴匀速转动，线圈abcd的匝数为N，电阻不计，理想变压器原、副线圈的匝数之比为1：2，定值电阻与的阻值均为R，所用电表均为理想交流电表，当线圈abcd转动的角速度大小为时，电压表的示数为U，则　　 A. 此时电流表的示数为 B. 从图示位置线圈abcd与磁场方向平行开始计时，线圈abcd中产生的电动势的瞬时表达式为 C. 在线圈abcd转动的过程中，穿过线圈的磁通量的最大值为 D. 当线圈abcd转动的角速度大小为时，电压表的示数为4U 【答案】AC 【解析】 【详解】流过副线圈的电流，根据可知，流过电流表的电流，故A正确；变压器中原线圈的电压为，根据可知电压，电阻分得的电压，故线圈产生的感应电动势的有效值为，最大值，故从线圈转动到图示位置开始计时，线圈中产生的电动势的瞬时表达式为，故B错误；根据可知，故C正确；根据可知，转动角速度加倍，产生的感应电动势加倍，故电压表的示数加倍，为2U，故D错误．故选AC． 9. 直流电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到安培力的作用而运动。如图所示为使用直流电动机提升重物的示意图，间距为L 的平行导轨固定在水平面内，导轨左端接有电动势为E、内阻为r的直流电源，导轨电阻不计，质量为M、电阻为R、长为L 的导体棒 ab垂直导轨放置，其中心通过绝缘细线绕过固定光滑定滑轮后与静止在地面上的质量为 m 的重物相连，此时细线恰好伸直且无拉力，导体棒 ab 与滑轮间的细线水平。整个装置处于方向竖直向下、磁感应强度大小为 B 的匀强磁场中。已知导体棒 ab 距离导轨左端足够远，重物上升过程中不会碰到定滑轮，重力加速度为g，不计一切摩擦。闭合开关S后，导体棒 ab 向左运动的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 闭合开关S 瞬间细线中的拉力大小为 B. 导体棒最终的速度大小为 C. 导体棒匀速运动时直流电源的输出功率为 D. 重物从静止出发到刚好做匀速运动的过程中，安培力对导体棒所做的功等于系统增加的机械能 【答案】BD 【解析】 【详解】A．闭合开关S瞬间，回路中的电流为 导体棒所受安培力 对导体棒和重物整体受力分析，由 解得 设此时细线拉力为T，对重物受力分析可得 解得 故A错误； B．导体棒向左运动时会产生与直流电源相反的感应电动势，初始，导体棒向左加速运动，随着导体棒速度的增大，回路中的电流减小，根据牛顿第二定律可知，导体棒向左做加速度减小的加速运动，最终达到匀速，设稳定时导体棒的速度大小为v，则回路中的电流 由 解得 故B正确； C．导体棒匀速运动时，直流电源的输出功率 故C错误； D．重物从静止出发到刚好做匀速运动的过程中，对导体棒和重物组成的系统，只有安培力和重物的重力做功，由功能关系可知，安培力对导体棒所做的功等于导体棒和重物组成的系统增加的机械能，故D正确。 故选BD。 10. 如图所示，半径为L的导电圆环绕垂直于圆环平面、通过圆心O的金属轴以大小为ω的角速度逆时针匀速转动。圆环上接有电阻均为r的三根金属辐条OA、OB、OC，辐条互成120°角。在∠MON=120°的范围内（两条虚线之间）分布着垂直圆环平面向外、磁感应强度大小为B0的匀强磁场，圆环的边缘通过电刷P与阻值为r的定值电阻R0相连，其余电阻不计。对圆环匀速转动的过程，下列说法正确的是（　　） A. 圆环转动一周的时间为 B. 圆环匀速转动时产生的感应电动势为 C. 定值电阻R0两端的电压为 D. 通过定值电阻R0的电流为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．圆环做匀速圆周运动，则有 即圆环转动一周的时间为，故A正确； B．根据题意可知，圆环转动过程始终只有一根辐条切割磁感线，则有 解得 故B错误； C． 一根辐条切割磁感线时，另外两根与定值电阻并联，则有 解得 则干路电流 定值电阻R0两端的电压为 解得 故C错误； D．通过定值电阻R0的电流 结合上述解得 故D正确。 故选AD。 三、实验题：本大题共2小题，共18分。 11. 在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中 （1）下列说法正确的是________。 A．测量一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积时，可以用注射器挤出一滴油酸滴入烧杯中，观察注射器上的体积变化 B．测量一滴油酸酒精溶液在水面形成的面积时，如果不使用爽身粉，也可以在水中加入红墨水后混合均匀，再滴入一滴油酸酒精溶液 C．实际的油酸分子是球形的，因此通过计算得到的油酸分子直径即是球的直径 D．计算油酸分子的大小时，认为水面油酸为单分子层且认为分子间紧密排布 （2）①若实验过程中发现，撒入的爽身粉过多，导致油酸分子未形成单分子层，则计算得到的油酸分子直径将___________（选填“偏大”或“偏小”或“不变”） ②若实验中使用的油酸酒精溶液是经久置的，则计算得到的油酸分子直径将___________（选填“偏大”或“偏小”或“不变”） （3）某次实验中将的纯油酸配制成的油酸酒精溶液，用注射器测得溶液为80滴，再滴入1滴这样的溶液到准备好的浅盘中，描出的油膜轮廓如图所示，每格边长是，根据以上信息，可估算出油酸分子的直径约为________m（此小题保留一位有效数字） 【答案】 ①. D ②. 偏大 ③. 偏小 ④. 【解析】 【详解】（1）[1]A．测量一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积时，至少要测量50滴到100滴油酸酒精溶液的体积，然后计算一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积，选项A错误； B．测量一滴油酸酒精溶液在水面形成的面积时，使用爽身粉才能看出油膜的轮廓，在水中加入红墨水后混合均匀不能看出油膜的轮廓，选项B错误； C．实验时只是把油酸分子看作是球形的理想模型，实际的油酸分子不是球形的，因此通过计算得到只是将油酸分子看成是球形时的油酸分子直径，选项C错误； D．计算油酸分子的大小时，认为水面油酸为单分子层且认为分子间紧密排布，选项D正确。 故选D。 （2）①[2]若实验过程中发现，撒入的爽身粉过多，导致油酸分子未形成单分子层，则油膜面积的测量值偏小，根据则计算得到的油酸分子直径将偏大； ②[3]若实验中使用的油酸酒精溶液是经久置的，在溶液中的油酸浓度会偏大，实际计算时仍按原来的浓度计算，则计算得到的油酸分子直径将偏小； （3）[4]一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为 油膜的面积为 S=140×0.5×0.5cm2=35cm2 分子直径 12. 在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示。 （1）原线圈应连接到学生电源的______（选填直流、交流） 输出端。 （2）为实现探究目的，保持原线圈输入的电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电压。这个探究过程采用的科学探究方法是______。 A. 控制变量法 B. 等效替代法 C. 演绎法 D. 理想实验法 （3）在实验过程中，若其中一次多用电表读数如下图所示，此时电压表读数为______ V； （4）在实际实验中将交流电源接在原线圈的“0”和“8”两个接线柱之间，用电表测得副线圈的“0”和“4”两个接线柱之间的电压为4.8V， 则原线圈的输入电压可能为______。 A. 4.8V B. 8.0V C. 9.6V D. 10.0V 【答案】（1）交流 （2）A （3）7.2 （4）D 【解析】 【小问1详解】 变压器的工作原理是互感，因此原线圈应连接到学生电源的交流输出端。 【小问2详解】 为实现探究目的，保持原线圈输入的电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电压，即在研究线圈匝数比与副线圈电压关系时，保持原线圈电压一定，可知，这个探究过程采用的科学探究方法是控制变量法。 故选A。 【小问3详解】 根据图中所示，可知，电压表量程为10V，根据电压表的读数规律，该读数为 【小问4详解】 根据题意可知，原副线圈匝数之比 根据理想变压器电压匝数关系有 解得 实际上，变压器存在漏磁，还由于铁芯与线圈的电阻消耗一部分能量，导致实际上原线圈的电压大于9.6V，可知，实际上原线圈的输入电压可能为10.0V。 故选D。 四、计算题：本大题共3小题，共30分。 13. 如图所示，用一小型交流发电机向远处用户供电，已知发电机线圈abcd匝数N=100匝，面积，线圈匀速转动的角速度，匀强磁场的磁感应强度，输电时先用升压变压器将电压升高，到达用户区再用降压变压器将电压降下来后供用户使用，输电导线的总电阻为，变压器都是理想变压器，升压变压器原、副线圈匝数比为，降压变压器原、副线圈的匝数比为，若用户区标有“220V、8.8kW”的电动机恰恰能正常工作。求： （1）从图示位置开始计时，交流发电机的瞬时电动势的表达式； （2）输电线路上损耗电功率； （3）发电机线圈电阻r。 【答案】（1）；（2）160W；（3） 【解析】 【详解】（1）从图示位置开始计时，交流发电机的瞬时电动势的表达式为 （2）电动机中的电流 根据 解得 则输电线路上损耗电功率 解得 （3）降压变压器两侧有 升压变压器两侧有 ， 输电过程有 解得 ， 电动势的有效值 则发电机线圈电阻 解得 14. 如图所示，质量为、电荷量为的带正电的小滑块，从半径为的固定四分之一圆弧轨道上自A端由静止滑下，轨道光滑且绝缘。整个装置处在方向互相垂直的匀强电场与匀强磁场中。已知匀强电场的电场强度大小为、方向水平向右，匀强磁场的磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里，重力加速度g取。求： （1）滑块到达C点时的速度大小； （2）在C点时，滑块所受洛伦兹力； （3）在C点时，滑块对轨道的压力大小。 【答案】（1）2m/s （2）0.1N，方向竖直向下 （3）20.1N 【解析】 【小问1详解】 滑块滑动过程中洛伦兹力不做功，由动能定理得 代入数据解得 【小问2详解】 根据洛伦兹力大小公式得  由左手定则可知， 方向竖直向下。 【小问3详解】 在点，受到四个力作用，如图所示 由牛顿第二定律与圆周运动知识得 解得 根据牛顿第三定律压力  ，方向竖直向下。 15. 如图所示，两平行导轨按如图（a）方式固定，其中倾斜导轨的倾角为，其中虚线1为倾斜导轨和水平导轨（水平导轨足够长）的平滑衔接处，虚线2为水平导轨的末端，末端与倾角为的平行导轨相接，两虚线间存在竖直向上的匀强磁场，磁场的磁感应强度随时间的变化规律如图（b）所示。金属棒乙锁定在水平轨道上，距离虚线1的间距为，时刻金属棒甲由距离虚线1为处静止释放。已知两导轨之间的距离为，两金属棒的长度均为，电阻均为金属棒甲、乙与导轨接触良好，质量分别为、，重力加速度，忽略一切摩擦和导轨的电阻。求： （1）金属棒甲从释放到虚线1所用的时间为多少，该过程中金属棒乙中产生的焦耳热为多少？ （2）如果金属棒甲运动到虚线1的瞬间，金属棒乙的锁定立即解除，以后的过程中两金属棒没有碰撞，且金属棒乙离开水平导轨前二者已共速，则从金属棒甲静止释放到金属棒乙离开水平导轨的过程中，通过金属棒乙某一横截面的电荷量为多少？ （3）假设虚线2右侧斜面足够长，通过计算说明金属棒乙落在斜面上后金属棒甲是否在水平导轨上？ 【答案】（1），；（2）；（3）金属棒乙落在斜面上后金属棒甲仍在水平导轨上 【解析】 【详解】（1）导体棒甲到达虚线1前沿导轨做匀加速运动，由牛顿第二定律可知 解得 由运动学公式，解得 因为，则金属棒甲到达虚线1前产生的焦耳热的时间为，由法拉第电磁感应定律得 电路中的电流为 金属棒乙中产生的焦耳热为 （2）金属棒甲到虚线1的过程中，通过金属棒乙的电荷量为 金属棒甲由释放到虚线1过程中机械能守恒，则 由题意可知，两根金属棒在水平导轨上运动时满足系统动量守恒，且末速度相同，由动量守恒定律得 0.2s后磁感应强度用表示，对金属棒乙从静止到共速的过程，由动量定理得 其中 解得 由楞次定律和右手定则，金属棒甲从释放到两金属棒共速的过程中，电流的方向相同，则该过程中流过金属棒乙的电荷量为 （3）设两金属棒的相对位移为，金属棒甲从到达虚线1到共速的过程有 解得 金属棒乙离开水平导轨末端后做平抛运动，经过一段时间金属棒落在倾斜导轨上，则由平抛运动可知 其中 ， 解得 金属棒乙离开水平导轨末端后的水平位移为 该过程中由于金属棒甲的速度等于金属棒乙的水平速度，则金属棒甲在水平导轨上的位移为 因为 说明金属棒乙落在斜面上后金属棒甲仍在水平导轨上。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年莆田八中高二下学期期中考试卷 物理试题 一、单选题：本大题共5小题，共20分。 1. 关于以下几幅图中现象的分析，下列说法正确的是（　　） A. 甲图中水黾停在水面而不沉，是浮力作用的结果 B. 乙图中将棉线圈中肥皂膜刺破后，扩成一个圆孔，是表面张力作用的结果 C. 丙图中毛细管中液面高于管外液面的毛细现象，低于管外液面的不是毛细现象 D. 丁图中玻璃管的裂口在火焰上烧熔后，它的尖端会变钝，是一种浸润现象 2. 如图所示，一闭合直角三角形线框ABC以速度v匀速穿过匀强磁场区域。从BC边进入磁场区域开始计时，到A点离开磁场区域的过程中，线框内感应电流的情况（以逆时针方向为电流的正方向）是下图中的（　　） A. B. C. D. 3. 如图是电磁波发射电路中的电磁振荡电路，某时刻电路中正形成如图所示方向的电流，此时电容器的上极板带正电，下极板带负电，则以下说法正确的是（ ） A. 线圈中的磁场向上且正在增强 B. 电容器中的电场向下且正在减弱 C. 若在线圈中插入铁芯，则发射电磁波的频率变大 D. 若增大电容器极板间的距离，则发射电磁波的波长变小 4. 一定质量理想气体经历如图所示的循环过程，a→b过程是等压过程，b→c过程中气体与外界无热量交换，c→a过程是等温过程。下列说法正确的是（　　） A. a→b过程，气体从外界吸收的热量全部用于对外做功 B. b→c过程，气体对外做功，内能增加 C. a→b→c过程，气体从外界吸收的热量全部用于对外做功 D. a→b过程，气体从外界吸收的热量等于c→a过程放出的热量 5. 在如图甲所示的电路中，螺线管匝数n=1000匝，横截面积S=20cm2。螺线管导线电阻r=1.0Ω，R1=4.0Ω，R2=5.0Ω，C=30μF。在一段时间内，垂直穿过螺线管的磁场的磁感应强度B的方向如图甲所示，大小按如图乙所示的规律变化，则下列说法中正确的是（　　） A. 螺线管中产生的感应电动势为1.2V B. 闭合K，电路中的电流稳定后，电容器的下极板带负电 C. 闭合K，电路中的电流稳定后，电阻R1的电功率为2.56×10-2W D. 闭合K，电路中的电流稳定后，断开K，则K断开后，流经R2的电荷量为1.8×10-2C 二、多选题：本大题共5小题，共20分。 6. 下列说法正确的是（　　） A. 由图甲可知，状态①的温度比状态②的温度高 B. 由图乙可知，气体由状态A变化到B的过程中，气体分子平均动能一直不变 C. 由图丙可知，当分子间的距离时，分子间的作用力随分子间距离的增大先减小后增大 D. 由图丁可知，在r由变到的过程中分子力做正功 7. 如图所示，甲是质谱仪的示意图，乙是回旋加速器的原理图，丙是研究楞次定律的实验图，丁是研究自感现象的电路图，下列说法正确的是（　　） A. 质谱仪可以用来测量带电粒子的比荷，也可以用来研究同位素 B. 回旋加速器是加速带电粒子装置，其加速电压越大，带电粒子最后获得的速度越大 C. 丙图中，磁铁插入过程中，电流由 D. 丁图中，开关断开瞬间，灯泡一定会突然闪亮一下 8. 如图所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直磁场方向的轴匀速转动，线圈abcd的匝数为N，电阻不计，理想变压器原、副线圈的匝数之比为1：2，定值电阻与的阻值均为R，所用电表均为理想交流电表，当线圈abcd转动的角速度大小为时，电压表的示数为U，则　　 A. 此时电流表的示数为 B. 从图示位置线圈abcd与磁场方向平行开始计时，线圈abcd中产生的电动势的瞬时表达式为 C. 在线圈abcd转动的过程中，穿过线圈的磁通量的最大值为 D. 当线圈abcd转动的角速度大小为时，电压表的示数为4U 9. 直流电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到安培力的作用而运动。如图所示为使用直流电动机提升重物的示意图，间距为L 的平行导轨固定在水平面内，导轨左端接有电动势为E、内阻为r的直流电源，导轨电阻不计，质量为M、电阻为R、长为L 的导体棒 ab垂直导轨放置，其中心通过绝缘细线绕过固定光滑定滑轮后与静止在地面上的质量为 m 的重物相连，此时细线恰好伸直且无拉力，导体棒 ab 与滑轮间的细线水平。整个装置处于方向竖直向下、磁感应强度大小为 B 的匀强磁场中。已知导体棒 ab 距离导轨左端足够远，重物上升过程中不会碰到定滑轮，重力加速度为g，不计一切摩擦。闭合开关S后，导体棒 ab 向左运动的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 闭合开关S 瞬间细线中的拉力大小为 B. 导体棒最终的速度大小为 C. 导体棒匀速运动时直流电源的输出功率为 D. 重物从静止出发到刚好做匀速运动的过程中，安培力对导体棒所做的功等于系统增加的机械能 10. 如图所示，半径为L的导电圆环绕垂直于圆环平面、通过圆心O的金属轴以大小为ω的角速度逆时针匀速转动。圆环上接有电阻均为r的三根金属辐条OA、OB、OC，辐条互成120°角。在∠MON=120°的范围内（两条虚线之间）分布着垂直圆环平面向外、磁感应强度大小为B0的匀强磁场，圆环的边缘通过电刷P与阻值为r的定值电阻R0相连，其余电阻不计。对圆环匀速转动的过程，下列说法正确的是（　　） A. 圆环转动一周的时间为 B. 圆环匀速转动时产生的感应电动势为 C. 定值电阻R0两端的电压为 D. 通过定值电阻R0的电流为 三、实验题：本大题共2小题，共18分。 11. 在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中 （1）下列说法正确的是________。 A．测量一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积时，可以用注射器挤出一滴油酸滴入烧杯中，观察注射器上的体积变化 B．测量一滴油酸酒精溶液在水面形成的面积时，如果不使用爽身粉，也可以在水中加入红墨水后混合均匀，再滴入一滴油酸酒精溶液 C．实际的油酸分子是球形的，因此通过计算得到的油酸分子直径即是球的直径 D．计算油酸分子的大小时，认为水面油酸为单分子层且认为分子间紧密排布 （2）①若实验过程中发现，撒入的爽身粉过多，导致油酸分子未形成单分子层，则计算得到的油酸分子直径将___________（选填“偏大”或“偏小”或“不变”） ②若实验中使用的油酸酒精溶液是经久置的，则计算得到的油酸分子直径将___________（选填“偏大”或“偏小”或“不变”） （3）某次实验中将的纯油酸配制成的油酸酒精溶液，用注射器测得溶液为80滴，再滴入1滴这样的溶液到准备好的浅盘中，描出的油膜轮廓如图所示，每格边长是，根据以上信息，可估算出油酸分子的直径约为________m（此小题保留一位有效数字） 12. 在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示。 （1）原线圈应连接到学生电源的______（选填直流、交流） 输出端。 （2）为实现探究目的，保持原线圈输入的电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电压。这个探究过程采用的科学探究方法是______。 A. 控制变量法 B. 等效替代法 C. 演绎法 D. 理想实验法 （3）在实验过程中，若其中一次多用电表读数如下图所示，此时电压表读数为______ V； （4）在实际实验中将交流电源接在原线圈的“0”和“8”两个接线柱之间，用电表测得副线圈的“0”和“4”两个接线柱之间的电压为4.8V， 则原线圈的输入电压可能为______。 A. 4.8V B. 8.0V C. 9.6V D. 10.0V 四、计算题：本大题共3小题，共30分。 13. 如图所示，用一小型交流发电机向远处用户供电，已知发电机线圈abcd匝数N=100匝，面积，线圈匀速转动的角速度，匀强磁场的磁感应强度，输电时先用升压变压器将电压升高，到达用户区再用降压变压器将电压降下来后供用户使用，输电导线的总电阻为，变压器都是理想变压器，升压变压器原、副线圈匝数比为，降压变压器原、副线圈的匝数比为，若用户区标有“220V、8.8kW”的电动机恰恰能正常工作。求： （1）从图示位置开始计时，交流发电机的瞬时电动势的表达式； （2）输电线路上损耗电功率； （3）发电机线圈电阻r。 14. 如图所示，质量为、电荷量为的带正电的小滑块，从半径为的固定四分之一圆弧轨道上自A端由静止滑下，轨道光滑且绝缘。整个装置处在方向互相垂直的匀强电场与匀强磁场中。已知匀强电场的电场强度大小为、方向水平向右，匀强磁场的磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里，重力加速度g取。求： （1）滑块到达C点时的速度大小； （2）在C点时，滑块所受洛伦兹力； （3）在C点时，滑块对轨道的压力大小。 15. 如图所示，两平行导轨按如图（a）方式固定，其中倾斜导轨的倾角为，其中虚线1为倾斜导轨和水平导轨（水平导轨足够长）的平滑衔接处，虚线2为水平导轨的末端，末端与倾角为的平行导轨相接，两虚线间存在竖直向上的匀强磁场，磁场的磁感应强度随时间的变化规律如图（b）所示。金属棒乙锁定在水平轨道上，距离虚线1的间距为，时刻金属棒甲由距离虚线1为处静止释放。已知两导轨之间的距离为，两金属棒的长度均为，电阻均为金属棒甲、乙与导轨接触良好，质量分别为、，重力加速度，忽略一切摩擦和导轨的电阻。求： （1）金属棒甲从释放到虚线1所用的时间为多少，该过程中金属棒乙中产生的焦耳热为多少？ （2）如果金属棒甲运动到虚线1的瞬间，金属棒乙的锁定立即解除，以后的过程中两金属棒没有碰撞，且金属棒乙离开水平导轨前二者已共速，则从金属棒甲静止释放到金属棒乙离开水平导轨的过程中，通过金属棒乙某一横截面的电荷量为多少？ （3）假设虚线2右侧斜面足够长，通过计算说明金属棒乙落在斜面上后金属棒甲是否在水平导轨上？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $