精品解析：山东省威海市2024～2025学年高二下学期期末统考物理试题

高 二 物 理 1．本试卷共7页，满分100分，考试用时90分钟。 2．答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置。 3．选择题答案必须使用2B铅笔（按填涂样例）正确填涂；非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。 4．请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 关于表面张力，下列说法正确的是（　　） A. 表面张力的方向与液面垂直 B. 表面张力的大小与液体的种类无关 C. 表面张力是液体表面层分子间斥力的宏观表现 D. 表面张力的作用效果是使液体表面有收缩的趋势 2. 关于聚变，下列说法不正确的是（　　） A. 原料丰富 B. 反应速度容易控制 C. 产生能量巨大 D. 几乎不产生长寿命的放射性核废料 3. 用手握住一个玻璃瓶，使其处于竖直静止状态，当增加握力时，关于手对玻璃瓶的摩擦力的方向及大小的变化，下列说法正确的是（　　） A. 竖直向上，增加 B. 竖直向上，不变 C. 竖直向下，增加 D. 竖直向下，不变 4. 医用放射性同位素的半衰期为6h。若要使其放射性强度低于初始值的12.5%，至少需经过的时间为（　　） A. 6h B. 12h C. 18h D. 24h 5. 两分子组成系统的分子势能EP随分子间距r的变化规律如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 当r=r1时，分子间的作用力表现为引力 B. 当r=r2时，分子间的作用力为0 C. 当r从r1增大到r2的过程中分子力做负功 D. 当r从r1增大到r2的过程中分子势能先减小后增大 6. 如图所示为氢原子能级示意图，大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，辐射的光子中属于紫外光的有（已知紫外光的光子能量在3.11eV至124eV之间）（　　） A. 3种 B. 4种 C. 5种 D. 6种 7. 如图所示，a、b两个闭合线圈用同样的导线制成，匝数相同，a、b半径之比为3:1，图示区域内有垂直于线圈的匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀减小。a、b两线圈中感应电流之比为（　　） A. 1:3 B. 3:1 C. 1:9 D. 9:1 8. 如图所示，两根电阻不计的光滑平行导轨水平放置，左端接一定值电阻，导轨所在平面存在竖直方向的匀强磁场。金属棒垂直于导轨放置，其长度与导轨宽度相同，在水平拉力F的作用下棒从静止开始做匀加速直线运动，棒始终与导轨接触良好，拉力F及通过定值电阻的电量q随时间变化的关系图像正确的是（　　） A. B. C. D. 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 如图所示为变压器给用户供电的示意图。变压器的输入电压是市区电网的电压，用户数量发生变化时输入电压基本稳定。两条输电线的总电阻为R0，当用户的用电功率增加时，下列关于电表读数的说法正确的是（　　） A. A1减小 B. A2增大 C. V2减小 D. V3减小 10. 如图所示为某实验小组探究金属甲和金属乙的遏止电压Uc与入射光频率的关系图（图中所标物理量均为已知量）。电子的电量为e，普朗克常量为h，金属甲的逸出功为W1，金属乙的逸出功为W2。下列说法正确的是（　　） A. W1>W2 B. C. D. 11. 如图所示，小球由地面竖直向上做匀减速直线运动，加速度大小为10m/s2，向上运动过程中依次通过A、B、C三点，三点距地面的高度分别为2.0m、3.4m、4.4m，若A到B和B到C的时间均为t，小球能达到的最高点距地面的高度为h。下列说法正确的是（　　） A. t=0.1s B. t=0.2s C. h=5.2m D. h=5.8m 12. 一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再到状态C，最后回到状态A，其状态变化过程的 图像如图所示。已知该气体在状态A时的体积为，下列说法正确的是（　　） A. 状态B时气体的体积为 B. 气体向外界放出热量 C. 气体内能增加量小于从外界吸收的热量 D. 气体从外界吸收的热量为120J 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤： ①往浅盘里倒入约2cm深的水，待水面稳定后将适量的爽身粉均匀地撒在水面上； ②用注射器将油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定； ③将玻璃板平放在坐标纸上，已知小方格的边长为1cm，计算出油酸分子直径的大小； ④将1mL的油酸溶于酒精，制成103mL的油酸酒精溶液；用注射器将油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，测得80滴为1mL； ⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上。 请回答下列问题： （1）上述步骤中，正确的顺序是_______；（填写步骤前面的数字） （2）估算油酸分子的直径为________m；（结果保留2位有效数字） （3）若80滴油酸酒精溶液的体积略小于1mL，则油酸分子直径的测量值__________。（填“偏大”或“偏小”） 14. 如图甲所示，某小组在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，把一端带有滑轮的长铝板平放在实验桌上，铝板上放一个小车，小车一端连接穿过打点计时器的纸带，另一端连接绕过滑轮系有槽码的细绳。小车在槽码的牵引下拖着纸带运动，打点计时器在纸带上打下一行点。增减所挂的槽码（或在小车上放置重物），更换纸带，重复实验。该小组选取了如图乙所示的一条理想纸带（纸带开头一些过于密集的点已舍掉），纸带上O、A、B、C、D、E、F为彼此相隔0.1s的7个计数点。根据纸带上的数据，计算的A、B、D、E点的瞬时速度大小如图丙所示。请回答下列问题： （1）打C点时小车的瞬时速度大小为____m/s； （2）由图乙中的数据求得小车的加速度为a1=____m/s2； （3）根据图丙做出小车v-t图像如图丁，由图丁求得小车加速度大小为a2=____m/s2； （4）a1、a2哪一个更精确？_______（选填“a1”或“a2”） 15. 如图所示，某同学利用手摇发电机及变压器给小灯泡L（3V，1W）供电，发电机线圈在匀强磁场中匀速转动，小灯泡恰好正常发光。已知发电机线圈的匝数N=200匝，线圈面积，磁场的磁感应强度B=0.5T，变压器的匝数比为。不计发电机的内阻，从中性面计时，请写出发电机输出电流的瞬时值表达式。 16. 在十字路口，绿灯亮时，A车从停车线由静止开始匀加速直线运动，加速度大小a1=2m/s2，t=5s后以相同的加速度大小匀减速直线运动直至停下；绿灯亮时，相邻车道的B车从停车线后方L=20m处，以初速度v0=6m/s、加速度大小a2=1m/s2匀加速追赶A车。求： （1）A车从启动到停下的总路程； （2）B车追上A车用的时间。 17. 如图所示，气缸由A、B两活塞分成三气室Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，气缸的左侧高度为H=49cm，右侧高度h=15cm，左右两侧均为长方体，且底面积相同，Ⅰ顶部有一气孔与大气相通，Ⅱ装有电热丝。初始时，气缸内气体的温度和环境温度相同，均为t1＝27℃，活塞A距离底部的高度为2h=30cm，活塞B刚好位于Ⅱ、Ⅲ的连接处。现用电热丝加热，Ⅱ中的气体温度缓慢升高，当温度升高Δt＝60℃时停止加热。然后用打气筒通过气孔向Ⅰ充入一定量的空气，使A活塞回到初始位置，此时Ⅱ中气体的温度t2＝117℃。外部环境、Ⅰ及Ⅲ的温度始终保持不变，不计活塞的重力和厚度，不计活塞和气缸间的摩擦，外界大气压为p0＝1.0×105Pa。求： （1）停止加热时，活塞A距离气缸底部的高度； （2）充气后，Ⅱ中气体的压强及Ⅱ、Ⅲ中气体的体积之比； （3）充入空气前后，Ⅰ中空气的密度之比。 18. 如图甲所示，足够长倾斜导轨与水平面的夹角为θ，底端与定值电阻相连，导轨的宽度为d。上方正方形区域内存在垂直导轨平面向下的磁场，磁感应强度的大小随时间的变化规律如图乙所示；下方存在垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B0。PQ为导体棒，质量为m，PQ、MN、定值电阻的阻值均为R，其他电阻不计，不计一切摩擦，重力加速度为g。若0−t0内PQ在下方磁场区域的某位置恰能静止，t1时刻通过定值电阻的电流刚好达到稳定值。求： （1）上方磁场的磁感应强度变化率； （2）t1时刻PQ的速度大小； （3）t0到t1时间内PQ下滑的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高 二 物 理 1．本试卷共7页，满分100分，考试用时90分钟。 2．答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置。 3．选择题答案必须使用2B铅笔（按填涂样例）正确填涂；非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。 4．请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 关于表面张力，下列说法正确的是（　　） A. 表面张力的方向与液面垂直 B. 表面张力的大小与液体的种类无关 C. 表面张力是液体表面层分子间斥力的宏观表现 D. 表面张力的作用效果是使液体表面有收缩的趋势 【答案】D 【解析】 【详解】A．表面张力的方向沿液面切线方向，而非垂直液面，故A错误； B．表面张力的大小与液体种类有关（如水的表面张力系数比酒精大），故B错误； C．表面张力是液体表面层分子间引力的宏观表现（因表面分子间距较大，分子力表现为引力），故C错误； D．表面张力使液体表面积趋于最小，表现为收缩趋势（如液滴成球形），故D正确。 故选D。 2. 关于聚变，下列说法不正确的是（　　） A. 原料丰富 B. 反应速度容易控制 C. 产生能量巨大 D. 几乎不产生长寿命的放射性核废料 【答案】B 【解析】 【详解】A．聚变的原料如氘在海水中储量丰富，A正确； B．核聚变需要极高温度和压力，目前技术难以持续控制反应速度，B错误； C．单位质量聚变释放的能量远大于裂变，C正确； D．聚变产物主要为氦，放射性废料少且半衰期短，D正确。 本题选错误的，故选B。 3. 用手握住一个玻璃瓶，使其处于竖直静止状态，当增加握力时，关于手对玻璃瓶的摩擦力的方向及大小的变化，下列说法正确的是（　　） A. 竖直向上，增加 B. 竖直向上，不变 C. 竖直向下，增加 D. 竖直向下，不变 【答案】B 【解析】 【详解】玻璃瓶静止时，受力平衡。竖直方向上，重力（竖直向下）与静摩擦力（竖直向上）大小相等，方向相反，当增加握力时，摩擦力的大小和方向均不变。 故选B。 4. 医用放射性同位素的半衰期为6h。若要使其放射性强度低于初始值的12.5%，至少需经过的时间为（　　） A. 6h B. 12h C. 18h D. 24h 【答案】D 【解析】 【详解】根据半衰期公式 其中。要求 代入公式得 由于底数，指数需满足 即，即所需时间必须大于18h。结合选项可知，满足条件的最小时间为24h。因此至少需经过24h（第四个半衰期）。 故选D。 5. 两分子组成系统的分子势能EP随分子间距r的变化规律如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 当r=r1时，分子间的作用力表现为引力 B. 当r=r2时，分子间的作用力为0 C. 当r从r1增大到r2的过程中分子力做负功 D. 当r从r1增大到r2的过程中分子势能先减小后增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．题图可知r2处分子势能最低，可知该处为平衡位置，可知当r=r1时，即r<r2时，分子间的作用力表现为斥力，故A错误； B．当r=r2时，分子间斥力等于引力，即分子间的作用力为0，故B正确； C．在r<r2时，分子间表现为斥力，故当r从r1增大到r2的过程中分子力做正功，故C错误； D．图像可知r从r1增大到r2的过程中分子势能一直在减小，故D错误。 故选B。 6. 如图所示为氢原子能级示意图，大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，辐射的光子中属于紫外光的有（已知紫外光的光子能量在3.11eV至124eV之间）（　　） A. 3种 B. 4种 C. 5种 D. 6种 【答案】A 【解析】 【详解】大量处于n = 4能级的氢原子向低能级跃迁时，能辐射出光的不同频率数为，其能量大小分别为 紫外光的光子能量在3.11eV至124eV之间，则辐射出的不同频率的紫外光有3种，故选A。 7. 如图所示，a、b两个闭合线圈用同样的导线制成，匝数相同，a、b半径之比为3:1，图示区域内有垂直于线圈的匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀减小。a、b两线圈中感应电流之比为（　　） A. 1:3 B. 3:1 C. 1:9 D. 9:1 【答案】B 【解析】 【详解】感应电动势的大小， 感应电流大小， 根据电阻定律有， 解得 故选B。 8. 如图所示，两根电阻不计的光滑平行导轨水平放置，左端接一定值电阻，导轨所在平面存在竖直方向的匀强磁场。金属棒垂直于导轨放置，其长度与导轨宽度相同，在水平拉力F的作用下棒从静止开始做匀加速直线运动，棒始终与导轨接触良好，拉力F及通过定值电阻的电量q随时间变化的关系图像正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】AB．金属棒由静止开始运动切割磁感线产生感应电动势，有一个闭合回路产生感应电流，通过右手定则判断出金属棒的电流由下到上，大小 电流在磁场中受安培力 对金属棒受力分析 联立得 变形，AB错误； CD． 两式联立，C错误，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。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 如图所示为变压器给用户供电的示意图。变压器的输入电压是市区电网的电压，用户数量发生变化时输入电压基本稳定。两条输电线的总电阻为R0，当用户的用电功率增加时，下列关于电表读数的说法正确的是（　　） A. A1减小 B. A2增大 C. V2减小 D. V3减小 【答案】BD 【解析】 【详解】A．当用户的用电功率增加时，变压器的输入功率也增加，由，依题意不变，则增大，故A1增大，A错误； B．由，知增大，则A2增大，B正确； C．由，知不变，则V2不变，C错误； D．由，知减小，V3减小，D正确。 故选BD。 10. 如图所示为某实验小组探究金属甲和金属乙的遏止电压Uc与入射光频率的关系图（图中所标物理量均为已知量）。电子的电量为e，普朗克常量为h，金属甲的逸出功为W1，金属乙的逸出功为W2。下列说法正确的是（　　） A. W1>W2 B. C. D. 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据光电效应方程有， 根据动能定理有， 解得， 根据图像可知，甲图像与纵轴截距的绝对值小于乙图像与纵轴截距的绝对值，则有W1<W2，故A错误； B．根据甲、乙图像，当遏止电压为0时，结合上述解得W1=hν1，W2=hν2，故B正确； CD．根据图像可知， 结合上述解得，故C正确，D错误。 故选BC。 11. 如图所示，小球由地面竖直向上做匀减速直线运动，加速度大小为10m/s2，向上运动过程中依次通过A、B、C三点，三点距地面的高度分别为2.0m、3.4m、4.4m，若A到B和B到C的时间均为t，小球能达到的最高点距地面的高度为h。下列说法正确的是（　　） A. t=0.1s B. t=0.2s C. h=5.2m D. h=5.8m 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．由匀变速直线运动的推论 AB间位移 BC间位移 则 加速度 则，A错误，B正确； CD．据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，AC段的平均速度等于B点的瞬时速度 则B点的速度 从B点到最高点，根据 可得B点到最高点的距离 所以最高点距地面高度，C正确，D错误。 故选BC。 12. 一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再到状态C，最后回到状态A，其状态变化过程的 图像如图所示。已知该气体在状态A时的体积为，下列说法正确的是（　　） A. 状态B时气体的体积为 B. 气体向外界放出热量 C. 气体内能增加量小于从外界吸收的热量 D. 气体从外界吸收的热量为120J 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．由图像可知，，，，气体从状态A变化到状态B为等温变化，根据玻意耳定律有 代入数据解得，故A错误； B．从状态A变化到状态B为等温变化，理想气体内能仅与温度有关，故内能的变化 由A选项可知从状态A变化到状态B气体的体积减小，外界对气体做功，所以 根据热力学第一定律 得 所以从状态A变化到状态B气体向外界放出热量，故B正确； C．气体从状态B变化到状态C压强不变，由盖·吕萨克定律有 解得 故，所以从状态B变化到状态C气体对外界做功，即 根据热力学第一定律 变形得 由于，，因此 所以气体从状态B变化到状态C气体内能增加量小于从外界吸收的热量，故C正确； D．气体从状态B变化到状态C再到状态A，整个过程温度与初始温度相同，故内能的变化 气体从状态B变化到状态C过程为等压膨胀，气体对外做功，则有 由 图像可知气体从状态C变化到状态A过程的图像为过原点的倾斜直线，故该过程为等容变化过程，故 所以气体从状态B变化到状态C再到状态A整个过程的总功 根据热力学第一定律 变形得 即气体从状态B变化到状态C再到状态A，从外界吸收的热量为120J，故D正确。 故选BCD。 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤： ①往浅盘里倒入约2cm深的水，待水面稳定后将适量的爽身粉均匀地撒在水面上； ②用注射器将油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定； ③将玻璃板平放在坐标纸上，已知小方格的边长为1cm，计算出油酸分子直径的大小； ④将1mL的油酸溶于酒精，制成103mL的油酸酒精溶液；用注射器将油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，测得80滴为1mL； ⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上。 请回答下列问题： （1）上述步骤中，正确的顺序是_______；（填写步骤前面的数字） （2）估算油酸分子的直径为________m；（结果保留2位有效数字） （3）若80滴油酸酒精溶液的体积略小于1mL，则油酸分子直径的测量值__________。（填“偏大”或“偏小”） 【答案】（1）④①②⑤③ （2）9.6×10−10##9.5×10−10##9.7×10−10 （3）偏大 【解析】 【小问1详解】 “用油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：准备油酸酒精溶液④→准备水槽，撒上痱子粉①→形成油膜②→描绘油膜边缘⑤→测量油膜面积，计算分子直径③，故正确的顺序为④①②⑤③。 【小问2详解】 每滴油酸酒精溶液中含油酸的体积 油酸膜的面积 油酸分子的直径 【小问3详解】 若80滴油酸酒精溶液的体积略小于1mL，则每滴溶液体积的测量值偏大，故直径的测量值偏大。 14. 如图甲所示，某小组在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，把一端带有滑轮的长铝板平放在实验桌上，铝板上放一个小车，小车一端连接穿过打点计时器的纸带，另一端连接绕过滑轮系有槽码的细绳。小车在槽码的牵引下拖着纸带运动，打点计时器在纸带上打下一行点。增减所挂的槽码（或在小车上放置重物），更换纸带，重复实验。该小组选取了如图乙所示的一条理想纸带（纸带开头一些过于密集的点已舍掉），纸带上O、A、B、C、D、E、F为彼此相隔0.1s的7个计数点。根据纸带上的数据，计算的A、B、D、E点的瞬时速度大小如图丙所示。请回答下列问题： （1）打C点时小车的瞬时速度大小为____m/s； （2）由图乙中的数据求得小车的加速度为a1=____m/s2； （3）根据图丙做出小车v-t图像如图丁，由图丁求得小车加速度大小为a2=____m/s2； （4）a1、a2哪一个更精确？_______（选填“a1”或“a2”） 【答案】（1）0.995 （2）1.93 （3）2.00 （4） 【解析】 【小问1详解】 打C点时小车的瞬时速度大小 【小问2详解】 由逐差法，小车的加速度为 【小问3详解】 v-t图像的斜率为小车的加速度，在图丁取两个相距较远的点，小车加速度大小为 【小问4详解】 是根据多个点作出的v-t图像斜率求出，能更好的减小偶然误差，所以更精确。 15. 如图所示，某同学利用手摇发电机及变压器给小灯泡L（3V，1W）供电，发电机线圈在匀强磁场中匀速转动，小灯泡恰好正常发光。已知发电机线圈的匝数N=200匝，线圈面积，磁场的磁感应强度B=0.5T，变压器的匝数比为。不计发电机的内阻，从中性面计时，请写出发电机输出电流的瞬时值表达式。 【答案】 【解析】 【详解】小灯泡恰好正常发光，则副线圈电流的有效值 根据 解得 所以发电机电流的峰值 根据 解得 根据 解得 所以电流瞬时值表达式 16. 在十字路口，绿灯亮时，A车从停车线由静止开始匀加速直线运动，加速度大小a1=2m/s2，t=5s后以相同的加速度大小匀减速直线运动直至停下；绿灯亮时，相邻车道的B车从停车线后方L=20m处，以初速度v0=6m/s、加速度大小a2=1m/s2匀加速追赶A车。求： （1）A车从启动到停下的总路程； （2）B车追上A车用的时间。 【答案】（1）50m （2）6s 【解析】 【小问1详解】 A车加速阶段所走位移 此时A车的速度 减速过程可以看作反向加速过程，所以减速过程位移 故 【小问2详解】 前5s，以A车出发点为原点，A车位置为 B车位置为 所以此时并未追上，且间距为 此时B车的速度 设再运动t1时间追上，即 解得 所以 17. 如图所示，气缸由A、B两活塞分成三气室Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，气缸的左侧高度为H=49cm，右侧高度h=15cm，左右两侧均为长方体，且底面积相同，Ⅰ顶部有一气孔与大气相通，Ⅱ装有电热丝。初始时，气缸内气体的温度和环境温度相同，均为t1＝27℃，活塞A距离底部的高度为2h=30cm，活塞B刚好位于Ⅱ、Ⅲ的连接处。现用电热丝加热，Ⅱ中的气体温度缓慢升高，当温度升高Δt＝60℃时停止加热。然后用打气筒通过气孔向Ⅰ充入一定量的空气，使A活塞回到初始位置，此时Ⅱ中气体的温度t2＝117℃。外部环境、Ⅰ及Ⅲ的温度始终保持不变，不计活塞的重力和厚度，不计活塞和气缸间的摩擦，外界大气压为p0＝1.0×105Pa。求： （1）停止加热时，活塞A距离气缸底部的高度； （2）充气后，Ⅱ中气体的压强及Ⅱ、Ⅲ中气体的体积之比； （3）充入空气前后，Ⅰ中空气的密度之比。 【答案】（1） （2） ， （3） 【解析】 【小问1详解】 对Ⅱ中的气体，初始状态：压强 体积 （为活塞横截面积） 温度 加热后状态：压强（因为活塞A上方与大气相通，Ⅱ中的气体压强始终等于大气压，做等压变化） 温度 设体积 ，根据盖-吕萨克定律，即 已知 ， ，代入数据得 ，停止加热时，活塞A距离气缸底部的高度为 。 【小问2详解】 设充气后Ⅱ中气体的压强，Ⅱ中气体初始状态（加热后未充气时）：， ， 设Ⅱ中气体充气后压强为，体积为， 根据理想气体状态方程 对Ⅲ中气体，始终做等温变化，初始压强，体积 充气后的压强，体积，根据玻意耳定律 且有 联立解得 ， ， 则 【小问3详解】 根据理想气体状态方程 密度 摩尔质量 联立可得 温度始终不变，则密度与压强成正比。充气前Ⅰ气体压强  充气后A平衡，Ⅰ气体压强  所以充入空气前后，Ⅰ中空气的密度之比 18. 如图甲所示，足够长倾斜导轨与水平面的夹角为θ，底端与定值电阻相连，导轨的宽度为d。上方正方形区域内存在垂直导轨平面向下的磁场，磁感应强度的大小随时间的变化规律如图乙所示；下方存在垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B0。PQ为导体棒，质量为m，PQ、MN、定值电阻的阻值均为R，其他电阻不计，不计一切摩擦，重力加速度为g。若0−t0内PQ在下方磁场区域的某位置恰能静止，t1时刻通过定值电阻的电流刚好达到稳定值。求： （1）上方磁场的磁感应强度变化率； （2）t1时刻PQ的速度大小； （3）t0到t1时间内PQ下滑的距离。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由题可知，0~t0时刻，PQ处于静止状态，根据平衡条件可得 结合电路特点，可知回路的等效总阻值 根据欧姆定律可知 根据法拉第电磁感应定律可得 联立解得 【小问2详解】 t1时刻，导体棒切割磁感线运动，此时，电流稳定，则导体棒做匀速运动，则有 此导体棒产生的感应电动势 感应电流 联立解得 【小问3详解】 设t0到t1时间内导体棒PQ下滑的距离为x，对导体棒PQ，由动量定理可得 根据法拉第电磁感应定律可得 根据闭合电路的欧姆定律可得 其中 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $