精品解析：河南省天立教育2024-2025学年高二下学期7月期末物理试题

天立教育2024—2025学年春期高二年级期末考试 物理试题卷 本试题卷共5页、四大题、15小题，满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、班级、考场号、座位号、考生号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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. 如图所示，两平行直导线cd和ef竖直放置，通以方向相反、大小相等的电流，a、b两点位于两导线所在的平面内。下列说法正确的是（　　） A. a点的磁感应强度一定为零 B. b点的磁感应强度一定为零 C. ef导线受到的安培力方向向右 D. cd导线在a点产生的磁场方向垂直纸面向外 【答案】C 【解析】 【详解】AD．根据安培定则可知，通电导线cd在a点产生的磁场方向垂直纸面向里，通电导线ef在a点产生的磁场方向垂直纸面向外，但a点离cd较近，故a点的磁场方向垂直纸面向里，故a点的磁感应强度一定不为零，选项AD错误； B．根据安培定则可知，通电导线ef和cd在b点产生的磁场方向相同，均为垂直纸面向外，所以b点的磁场方向向外，故b点的磁感应强度一定不为零，选项B错误； C．根据左手定则可判断，电流方向相反的两根导线所受的安培力互相排斥，所以ef导线受到的安培力方向向右，选项C正确。 选C。 2. 某实验小组用如图所示的实验装置来验证楞次定律．当条形磁铁自上而下穿过固定的线圈时，通过电流计的感生电流方向是（　　） A. a→G→b B. 先a→G→b，后b→G→a C. b→G→a D. 先b→G→a，后a→G→b 【答案】D 【解析】 【详解】当条形磁铁沿固定线圈的中轴线自上至下经过固定线圈时，穿过线圈的磁通量向下，且先增加后减小，根据楞次定律，感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化，故感应电流的磁场先向上后向下，故感应电流先逆时针后顺时针（俯视），即先b→G→a，后a→G→b，故ABC错误，D正确。 故选D。 3. 甲、乙同学分别在显微镜下做追踪水中一颗花粉微粒运动的实验，在坐标纸上每隔30s记录花粉微粒位置，然后用线段按时间顺序连起来，如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 花粉微粒的运动是生命现象 B. 乙同学实验时水温一定比甲的高 C. 花粉微粒的运动是分子无规则运动 D. 花粉微粒的运动是水分子与花粉微粒发生碰撞产生的 【答案】D 【解析】 【详解】A．花粉微粒的运动是受液体分子无规则撞击导致的，不是生命现象，故A错误； B．布朗运动剧烈程度与水温有关，但还受到花粉微粒大小等因素影响，仅从图中无法确定乙的水温一定更高，故B错误； CD．水分子不停地做无规则运动，不断地撞击花粉颗粒，在某一瞬间，花粉颗粒在某个方向受到撞击作用较强，在下一瞬间，微粒受到另一方向的撞击作用较强，这样就引起了花粉颗粒无规则的运动，花粉微粒的运动间接反映了分子无规则运动，并不是分子无规则运动，故C错误，D正确。 故选D。 4. 风箱是中国传统的鼓风设备，公元前4世纪的《道德经》中曾写到“天地之间，其犹橐龠（tuoyue）乎？虚而不屈，动而愈出。”橐龠即当时的鼓风用具，在古代既应用于熔炼金属，又应用于家庭炉灶，后逐渐演变制成风箱，其构造如图甲所示，剖面图如图乙所示，无论向左推进拉杆还是向右拉出拉杆过程中都有气流从出气口排出，从而可以一直鼓风，吹旺炉火。已知大气压强为，以下说法正确的是（　　） A. 往左推动拉杆时，进气口A闭合，进气口打开；阀门闭合，阀门打开，气流可以从出气口排出 B. 往右拉动拉杆时，进气口A打开，进气口闭合；阀门闭合，阀门打开，气流可以从出气口排出 C. 若堵住出气口，往左推动拉杆，则左边气体压强大于，右边气体压强小于 D. 若堵住出气口，往右拉动拉杆，则左边气体压强小于，右边气体压强大于 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．由图可知，往左推动拉杆时，进气口A闭合，进气口打开；阀门打开，阀门闭合，气流可以从出气口排出，故A错误； B．往右拉动拉杆时，进气口A打开，进气口闭合；阀门闭合，阀门打开，气流可以从出气口排出，故B正确； C．若堵住出气口，往左推动拉杆，则左边气体压强大于，右边气体压强等于，故C错误； D．若堵住出气口，往右拉动拉杆，则左边气体压强等于，右边气体压强大于，故D错误。 故选B。 5. 如图所示，O点是两个光滑圆形金属导轨圆心，两导轨之间存在着磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，粗细均匀的金属棒OQ绕O点在导轨上以角速度逆时针旋转，且始终与导轨接触良好。若导轨的电阻不计，金属棒PQ部分的电阻为R，在两导轨之间连接的定值电阻的阻值也为R，电容器的电容为C，OP、PQ的长度均为r，则下列说法正确的是（ ） A. 金属棒PQ两端的电压为 B. 流过定值电阻的电流为 C. 电容器的上极板带负电 D. 电容器所带的电荷量为 【答案】B 【解析】 【详解】A．金属棒PQ切割磁感线时产生的电动势 所以金属棒PQ两端的电压 A错误； B．流过定值电阻的电流 B正确； C．根据右手定则可知，金属棒PQ绕O点逆时针旋转切割磁感线时，产生的感应电流应该是从Q点流向P点，所以电容器的上极板带正电，C错误； D．电容器所带的电荷量 D错误。 故选B。 6. 图（a）是目前世界上在建规模最大、技术难度最高的水电工程——白鹤滩水电站，是我国实施“西电东送”的大国重器，其发电量位居全世界第二，仅次于三峡水电站。白鹤滩水电站远距离输电电路示意图如图（b）所示，如果升压变压器与降压变压器均为理想变压器，发电机输出电压恒定，R表示输电线电阻，则当用户功率增大时（ ） A. 示数增大，示数减小 B. 、示数都减小 C. 输电线上的功率损失增大 D. 、示数的乘积等于、示数的乘积 【答案】C 【解析】 【详解】A．当用户功率增大时，降压变压器次级电流会变大，示数增大；此时发电机输出功率增大，线路中电流增大，示数增大，A项错误； B．发电厂输出电压恒定，则电压表的示数不变，由于输电线上电流变大，则输电线上损失的电压变大，则降压变压器原线圈两端电压变小，次级电压也会就减小，即电压表的示数减小，B项错误； C．由于示数增大，则根据 可知输电线上损失的功率增大，C项正确； D．根据输电线上有功率损失，可知、示数乘积大于、示数乘积，选项D项错误。 故选C。 7. 如图所示，两根等高光滑的圆弧轨道半径为r、间距为L，轨道的电阻不计。在轨道的顶端连接有阻值为R的电阻，整个装置处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B。现有一根长度稍大于L、质量为m、电阻也是R的金属棒从轨道的最低位置cd开始，在拉力作用下以速率沿轨道向上做匀速圆周运动至ab处，则该过程中（ ） A. 通过电阻的电流方向为f→R→e B. 通过电阻的电荷量为 C. cd棒上产生的热量为 D. 拉力做功为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由右手定则可知，通过电阻的电流方向为，故A错误； B．金属棒从cd运动到ab过程，由法拉第电磁感应定律可知，平均感应电动势 平均感应电流 通过电阻R的电荷量 故B错误； C．金属棒做圆周运动转过的圆心角为θ时导体棒切割磁感线产生的感应电动势 回路产生正弦式感应电流，感应电动势的最大值 感应电动势的有效值 通过R的电流大小 金属棒从cd到ab过程R上产生的热量 故C正确； D．由功能关系可知 故D错误。 故选C。 二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，部分选对的得部分分，有选错的得0分。 8. 卡诺循环是由法国工程师尼古拉·莱昂纳尔·萨迪·卡诺于1824年提出的，以分析热机的工作过程，卡诺循环包括四个步骤：等温吸热，绝热膨胀，等温放热，绝热压缩。下图为“卡诺循环”的四个过程，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A。其中，A→B和C→D为等温过程，B→C和D→A为绝热过程（气体与外界无热量交换）。该循环过程中，下列说法正确的是（　　） A. B→C过程中，气体分子的平均动能减小 B. C→D过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多 C. 经过一个“卡诺循环”由A再回到A的过程中，气体吸热等于放热 D. 经过一个“卡诺循环”由A再回到A的过程中，气体吸热大于放热 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．B→C过程中，体积增大，气体对外做功，则，且为绝热膨胀，则，根据热力学第一定律，知气体内能，气体内能减小，温度降低，则气体分子的平均动能减小，故A正确； B．C→D过程中气体等温变化，体积减小，压强增大，则单位体积内分子数增多，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多，故B正确； CD．依题意，根据图中图线与横轴间的面积表示气体做功，由图像知由A→C过程中，气体对外做功大于C→A外界对气体所做的功，经过一个“卡诺循环”由A再回到A的过程中气体温度不变，则内能不变，由热力学第一定律可推知气体吸热大于放热，故选项C错误，D正确。 故选ABD。 9. 如图所示，绝热容器被绝热隔板K1，卡销锁住的绝热光滑活塞K2隔成a、b、c三部分，a部分为真空，b部分为一定质量的稀薄气体，且压强pb<p0，c与大气连通，则下列说法中正确的是（　　） A. 只打开隔板K1，b中气体对外做功，内能减少 B. 只打开隔板K1，b中气体不做功，内能不变 C. 只打开隔板K1，b中气体压强减小，温度不变 D. 只打开卡销K2，b中气体对外做功，内能减小 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．只打开隔板K1，b中气体向a中真空扩散，气体不做功，W＝0，绝热容器导致Q＝0，由热力学第一定律知 ΔU＝W＋Q＝0 内能不变，A错误，B正确； C．只打开隔板K1时，b中气体内能不变，温度不变，由玻意耳定律pV＝C知b中气体体积增大，压强减小，C正确； D．只打开卡销K2时，由于pb<p0，活塞将向左移动，b中气体体积减小，外界对b中气体做功，W′>0，但Q′＝0，则 ΔU′＝W′＋Q′>0 内能增加，D错误。 故选BC。 10. 如图所示，一足够长的金属导轨abcd质量，放在光滑的绝缘水平面上，导体棒PQ质量（电阻不计）放置在导轨上且接触良好，已知导体棒与导轨动摩擦因数，PQbc构成矩形，导体棒右侧有两个固定于水平面的立柱。导轨bc段长，开始时PQ右侧导轨的总电阻，右侧导轨单位长度的电阻。以ef为界，其右侧匀强磁场方向竖直向上，左侧匀强磁场水平向右，磁感应强度大小均为。在时，一水平向右的拉力F垂直作用在导轨的bc边上，使导轨由静止开始做匀加速直线运动，加速度。下列说法正确的是（　　） A. 回路中感应电流随时间变化的表达式 B. 导轨由静止开始做匀加速直线运动1s，拉力F达到最大值 C. 导轨由静止开始做匀加速直线运动的过程中拉力F的最大值为73N D. 某过程中回路产生的焦耳热为1070J，导轨克服摩擦力做功为187J，则导轨动能的增加量为5000J 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．根据题意可知回路中的感应电动势为 导体做匀加速直线运动，有 时间内运动的位移为 回路中的总电阻 方程联立，可得回路中感应电流随时间变化的表达式 代入题中所给数据，解得 故A正确； BC．导轨受到外力，安培力以及导体棒的摩擦力的作用，其中安培力 根据电路中电流大小处处相等，两侧磁场的磁感应强度大小相等，则导体棒所受安培力的大小也是，方向竖直向下。导轨受到的摩擦力为 根据牛顿第二定律可知 化简可得 上式中当 即 时外力F取最大值。代入，则外力F最大值为 故BC正确； D．设此过程中导轨运动距离为，由动能定理可知 克服摩擦力做功 所以代入选项中数据解得 导轨动能的增加量 故D错误。 故选ABC。 三、实验题：本题共2小题，共15分。 11. 小张同学用图甲的实验装置“研究电磁感应现象”。断开开关瞬间，发现灵敏电流计的指针向左偏转了一下。 （1）闭合开关稳定后，将滑动变阻器的滑片向右滑动过程中，灵敏电流计的指针______（填“向左偏转”、“向右偏转”或“不偏转”）； （2）如图乙所，R为热敏电阻，其阻值随着周围环境温度的升高而减小。轻质金属环A用轻绳悬挂，与长直螺线管共轴（A线圈平面与螺线管线圈平面平行），并位于其左侧。若周围环境温度急剧上升时，从左向右看，金属环A中电流方向______（填“顺时针”或“逆时针”），金属环A将向______（填“左”或“右”）运动，并有______（填“收缩”或“扩张”）的趋势。 【答案】 ①. 向右偏转 ②. 逆时针 ③. 左 ④. 收缩 【解析】 【详解】（1）[1]由题意可知当穿过B的磁通量减小时，指针向左偏转，则可知当穿过B的磁通量增大时，指针应该向右偏转，闭合开关稳定后，将滑动变阻器的滑片向右滑动过程中，A所在回路中的电阻减小，则A中的电流增大，磁场变强，穿过B的磁通量增大，故灵敏电流计的指针向右偏转； （2）[2]当温度升高时，电阻减小，导致线圈中的电流增大，依据右手螺旋定则与楞次定律，从左向右看，金属环A中电流方向为逆时针方向； [3][4]因穿过A环的磁通量增大，据楞次定律，感应电流的磁场方向与原电流磁场方向相反，故相互排斥，则金属环A将向左运动，且金属环A有收缩趋势。 12. 地磅的工作原理是压力传感器，其中一个重要的敏感元件为压敏电阻，为了研究压敏电阻的特性，某同学设计了如图甲所示的电路，已知两电流表的量程均为0.6A，两电流表的内阻分别为、，电源的电动势为3V，内阻不计。 （1）为了保护电路以及操作方便，滑动变阻器应选择______； A. B. C. D. （2）将两电键闭合，如果两电流表的示数分别用、表示，则压敏电阻______（用题中给出的物理量表示）； （3）通过多次改变压敏电阻的压力，得出多组数据，如下表所示： 20 18 16 14 12 10 0 2.1 3.9 6.1 8.0 10 根据表中的数据在图乙的坐标系中选择合适的量度并画出图线______；由图线写出压敏电阻与压力F的关系式______； （4）图甲中，将电键断开，结合以上数据在电流表的相应刻度标出与之相对应的压力值，已知在0.12A处标注的压力值为0，则滑动变阻器接入电路的电阻值为______，允许加在压敏电阻上压力的最大值为______。（结果均保留一位小数） 【答案】 ①. A ②. ③. 见解析 ④. ⑤. 3.0 ⑥. 20.0 【解析】 【详解】（1）[1]两电流表的量程均为0.6A，为了确保电路安全，电路之中需要接入的最小电阻为 为了保护电路，滑动变阻器选择总电阻为，为了操作方便，测量数据的连续性强，滑动变阻器的总电阻在安全确保的前提下，总阻值选择小一些的，即为了保护电路以及操作方便，滑动变阻器应选择。 故选A。 （2）[2]将两电键闭合，如果两电流表的示数分别用、表示，根据欧姆定律，压敏电阻为 （3）[3]根据表中的数据在图乙的坐标系中选择合适的量度、描点并画出图线，如图所示 [4]结合图像，可知，的函数表达式为 根据图像可知 ， 即图线写出压敏电阻与压力F的关系式 （4）[5] [6]由闭合电路欧姆定律有 当有 ， 代入上述函数式解得 当有 代入数据解得 四、解答题：本题共3小题，共39分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。 13. 某同学制作了一个简易温度计，将一定质量的理想气体封闭在玻璃泡A中，与玻璃泡相连的玻璃管B插入足够大、足够深的水银槽中，两者位置加以固定，露出液面的玻璃管长度为，当环境温度为时，管中水银柱的高度，如图所示。已知外界大气压相当于汞柱产生的压强，热力学温度T与摄氏温度t满足。 （1）若管中气体的体积可忽略不计，试写出环境温度t与水银柱的高度h之间的关系； （2）上述温度的测量值与真实值相比偏大还是偏小。 【答案】（1）；（2）见解析 【解析】 【详解】（1）忽略管中气体的体积，玻璃泡内的气体做等容变化，则有 解得 （式中h的单位为）。 （2）实际测量时，若环境温度低于，管中水银柱上升，封闭气体的体积缩小少许，测量值小于真实值；若环境温度高于，管中水银柱下降，封闭气体的体积增大少许，测量值大于真实值。 14. 如图所示，足够长的光滑平行导轨、倾斜放置，两导轨间距离为，导轨平面与水平面间的夹角为，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向上，导轨的M、P两端连接阻值为的电阻，金属棒垂直于导轨放置并用细线通过光滑定滑轮与重物相连，金属棒的质量，电阻，重物的质量，如果将金属棒和重物由静止释放，金属棒沿斜面上滑的距离与时间的关系如表所示，不计导轨电阻，。 时间t（s） 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 上滑距离（m） 0 0.05 0.15 0.35 0.70 1.05 1.40 求：（1）棒的最终速度的大小。 （2）所加磁场的磁感应强度B为多大？ （3）当时，金属棒加速度大小。 【答案】（1）3.5m/s；（2） ；（3） 【解析】 【分析】 【详解】（1）由表中数据可以看出最终棒将匀速运动 （2）棒受力如图所示，由平衡条件得 产生的感应电动势 感应电流 受到的安培力 联立解得 （3）当速度为时，安培力 对金属棒有 对重物有 联立上式，代入数据得 ‍‍ 15. 如图甲所示，在倾角的斜面上，固定着宽的平行粗糙金属导轨，导轨下端接一个的定值电阻，整个装置处于垂直导轨向下的匀强磁场中，磁感应强度。一质量、阻值的金属棒在沿导轨向上的拉力F的作用下，从处由静止开始以的加速度沿导轨加速向上运动，运动过程中，金属棒始终与导轨垂直且接触良好，已知金属棒与导轨间动摩擦因数，取，，。 （1）当它运动到2m处所受安培力； （2）计算该位置处拉力F的大小。 （3）若金属棒在拉力F的作用下沿导轨向上运动的图像如图乙所示，试求从起点开始到发生位移的过程中，安培力所做的功以及拉力F所做的功。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）根据运动学公式得运动到2m处有 解得 根据电磁感应定律和闭合电路欧姆定律得 ， 磁场垂直于导体棒，根据安培力的表达式得 （2）根据牛顿第二定律，此时金属棒的受力示意图如图 联立解得 （3）根据安培力的表达式 安培力所做的功 根据运动的图像可知，从起点开始到发生位移的过程中 联立得安培力所做的功 从起点开始到发生位移的过程中，根据动能定理得 解得拉力F所做的功 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 天立教育2024—2025学年春期高二年级期末考试 物理试题卷 本试题卷共5页、四大题、15小题，满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、班级、考场号、座位号、考生号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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. 如图所示，两平行直导线cd和ef竖直放置，通以方向相反、大小相等的电流，a、b两点位于两导线所在的平面内。下列说法正确的是（　　） A. a点的磁感应强度一定为零 B. b点的磁感应强度一定为零 C. ef导线受到的安培力方向向右 D. cd导线在a点产生的磁场方向垂直纸面向外 2. 某实验小组用如图所示的实验装置来验证楞次定律．当条形磁铁自上而下穿过固定的线圈时，通过电流计的感生电流方向是（　　） A. a→G→b B. 先a→G→b，后b→G→a C. b→G→a D. 先b→G→a，后a→G→b 3. 甲、乙同学分别在显微镜下做追踪水中一颗花粉微粒运动的实验，在坐标纸上每隔30s记录花粉微粒位置，然后用线段按时间顺序连起来，如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 花粉微粒运动是生命现象 B. 乙同学实验时水温一定比甲的高 C. 花粉微粒的运动是分子无规则运动 D. 花粉微粒的运动是水分子与花粉微粒发生碰撞产生的 4. 风箱是中国传统的鼓风设备，公元前4世纪的《道德经》中曾写到“天地之间，其犹橐龠（tuoyue）乎？虚而不屈，动而愈出。”橐龠即当时的鼓风用具，在古代既应用于熔炼金属，又应用于家庭炉灶，后逐渐演变制成风箱，其构造如图甲所示，剖面图如图乙所示，无论向左推进拉杆还是向右拉出拉杆过程中都有气流从出气口排出，从而可以一直鼓风，吹旺炉火。已知大气压强为，以下说法正确的是（　　） A. 往左推动拉杆时，进气口A闭合，进气口打开；阀门闭合，阀门打开，气流可以从出气口排出 B. 往右拉动拉杆时，进气口A打开，进气口闭合；阀门闭合，阀门打开，气流可以从出气口排出 C 若堵住出气口，往左推动拉杆，则左边气体压强大于，右边气体压强小于 D. 若堵住出气口，往右拉动拉杆，则左边气体压强小于，右边气体压强大于 5. 如图所示，O点是两个光滑圆形金属导轨的圆心，两导轨之间存在着磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，粗细均匀的金属棒OQ绕O点在导轨上以角速度逆时针旋转，且始终与导轨接触良好。若导轨的电阻不计，金属棒PQ部分的电阻为R，在两导轨之间连接的定值电阻的阻值也为R，电容器的电容为C，OP、PQ的长度均为r，则下列说法正确的是（ ） A. 金属棒PQ两端的电压为 B. 流过定值电阻的电流为 C. 电容器的上极板带负电 D. 电容器所带的电荷量为 6. 图（a）是目前世界上在建规模最大、技术难度最高的水电工程——白鹤滩水电站，是我国实施“西电东送”的大国重器，其发电量位居全世界第二，仅次于三峡水电站。白鹤滩水电站远距离输电电路示意图如图（b）所示，如果升压变压器与降压变压器均为理想变压器，发电机输出电压恒定，R表示输电线电阻，则当用户功率增大时（ ） A. 示数增大，示数减小 B. 、示数都减小 C. 输电线上的功率损失增大 D. 、示数的乘积等于、示数的乘积 7. 如图所示，两根等高光滑的圆弧轨道半径为r、间距为L，轨道的电阻不计。在轨道的顶端连接有阻值为R的电阻，整个装置处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B。现有一根长度稍大于L、质量为m、电阻也是R的金属棒从轨道的最低位置cd开始，在拉力作用下以速率沿轨道向上做匀速圆周运动至ab处，则该过程中（ ） A. 通过电阻的电流方向为f→R→e B. 通过电阻的电荷量为 C. cd棒上产生的热量为 D. 拉力做功为 二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，部分选对的得部分分，有选错的得0分。 8. 卡诺循环是由法国工程师尼古拉·莱昂纳尔·萨迪·卡诺于1824年提出的，以分析热机的工作过程，卡诺循环包括四个步骤：等温吸热，绝热膨胀，等温放热，绝热压缩。下图为“卡诺循环”的四个过程，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A。其中，A→B和C→D为等温过程，B→C和D→A为绝热过程（气体与外界无热量交换）。该循环过程中，下列说法正确的是（　　） A. B→C过程中，气体分子的平均动能减小 B. C→D过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多 C. 经过一个“卡诺循环”由A再回到A的过程中，气体吸热等于放热 D. 经过一个“卡诺循环”由A再回到A的过程中，气体吸热大于放热 9. 如图所示，绝热容器被绝热隔板K1，卡销锁住的绝热光滑活塞K2隔成a、b、c三部分，a部分为真空，b部分为一定质量的稀薄气体，且压强pb<p0，c与大气连通，则下列说法中正确的是（　　） A. 只打开隔板K1，b中气体对外做功，内能减少 B. 只打开隔板K1，b中气体不做功，内能不变 C. 只打开隔板K1，b中气体压强减小，温度不变 D. 只打开卡销K2，b中气体对外做功，内能减小 10. 如图所示，一足够长的金属导轨abcd质量，放在光滑的绝缘水平面上，导体棒PQ质量（电阻不计）放置在导轨上且接触良好，已知导体棒与导轨动摩擦因数，PQbc构成矩形，导体棒右侧有两个固定于水平面的立柱。导轨bc段长，开始时PQ右侧导轨的总电阻，右侧导轨单位长度的电阻。以ef为界，其右侧匀强磁场方向竖直向上，左侧匀强磁场水平向右，磁感应强度大小均为。在时，一水平向右的拉力F垂直作用在导轨的bc边上，使导轨由静止开始做匀加速直线运动，加速度。下列说法正确的是（　　） A. 回路中感应电流随时间变化的表达式 B. 导轨由静止开始做匀加速直线运动1s，拉力F达到最大值 C. 导轨由静止开始做匀加速直线运动的过程中拉力F的最大值为73N D. 某过程中回路产生的焦耳热为1070J，导轨克服摩擦力做功为187J，则导轨动能的增加量为5000J 三、实验题：本题共2小题，共15分。 11. 小张同学用图甲的实验装置“研究电磁感应现象”。断开开关瞬间，发现灵敏电流计的指针向左偏转了一下。 （1）闭合开关稳定后，将滑动变阻器的滑片向右滑动过程中，灵敏电流计的指针______（填“向左偏转”、“向右偏转”或“不偏转”）； （2）如图乙所，R为热敏电阻，其阻值随着周围环境温度的升高而减小。轻质金属环A用轻绳悬挂，与长直螺线管共轴（A线圈平面与螺线管线圈平面平行），并位于其左侧。若周围环境温度急剧上升时，从左向右看，金属环A中电流方向______（填“顺时针”或“逆时针”），金属环A将向______（填“左”或“右”）运动，并有______（填“收缩”或“扩张”）的趋势。 12. 地磅的工作原理是压力传感器，其中一个重要的敏感元件为压敏电阻，为了研究压敏电阻的特性，某同学设计了如图甲所示的电路，已知两电流表的量程均为0.6A，两电流表的内阻分别为、，电源的电动势为3V，内阻不计。 （1）为了保护电路以及操作方便，滑动变阻器应选择______； A. B. C. D. （2）将两电键闭合，如果两电流表的示数分别用、表示，则压敏电阻______（用题中给出的物理量表示）； （3）通过多次改变压敏电阻的压力，得出多组数据，如下表所示： 20 18 16 14 12 10 0 2.1 3.9 6.1 8.0 10 根据表中的数据在图乙的坐标系中选择合适的量度并画出图线______；由图线写出压敏电阻与压力F的关系式______； （4）图甲中，将电键断开，结合以上数据在电流表相应刻度标出与之相对应的压力值，已知在0.12A处标注的压力值为0，则滑动变阻器接入电路的电阻值为______，允许加在压敏电阻上压力的最大值为______。（结果均保留一位小数） 四、解答题：本题共3小题，共39分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。 13. 某同学制作了一个简易温度计，将一定质量的理想气体封闭在玻璃泡A中，与玻璃泡相连的玻璃管B插入足够大、足够深的水银槽中，两者位置加以固定，露出液面的玻璃管长度为，当环境温度为时，管中水银柱的高度，如图所示。已知外界大气压相当于汞柱产生的压强，热力学温度T与摄氏温度t满足。 （1）若管中气体的体积可忽略不计，试写出环境温度t与水银柱的高度h之间的关系； （2）上述温度的测量值与真实值相比偏大还是偏小。 14. 如图所示，足够长的光滑平行导轨、倾斜放置，两导轨间距离为，导轨平面与水平面间的夹角为，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向上，导轨的M、P两端连接阻值为的电阻，金属棒垂直于导轨放置并用细线通过光滑定滑轮与重物相连，金属棒的质量，电阻，重物的质量，如果将金属棒和重物由静止释放，金属棒沿斜面上滑的距离与时间的关系如表所示，不计导轨电阻，。 时间t（s） 0 0.1 02 0.3 0.4 0.5 0.6 上滑距离（m） 0 0.05 015 0.35 0.70 1.05 1.40 求：（1）棒的最终速度的大小。 （2）所加磁场的磁感应强度B为多大？ （3）当时，金属棒的加速度大小。 15. 如图甲所示，在倾角的斜面上，固定着宽的平行粗糙金属导轨，导轨下端接一个的定值电阻，整个装置处于垂直导轨向下的匀强磁场中，磁感应强度。一质量、阻值的金属棒在沿导轨向上的拉力F的作用下，从处由静止开始以的加速度沿导轨加速向上运动，运动过程中，金属棒始终与导轨垂直且接触良好，已知金属棒与导轨间动摩擦因数，取，，。 （1）当它运动到2m处所受安培力； （2）计算该位置处拉力F的大小。 （3）若金属棒在拉力F的作用下沿导轨向上运动的图像如图乙所示，试求从起点开始到发生位移的过程中，安培力所做的功以及拉力F所做的功。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$