精品解析：广东省深圳市2024-2025学年高二下学期7月期末物理试题

2024-2025年第二学期调研测试卷 高二物理 本试卷共8页，15小题，满分100分。考试用时75分钟。 注意事项： 1．答题前，考生请务必用黑色字迹钢笔或签字笔将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。将条形码横贴在卡“条形码粘贴处”。 2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，答案不能答在试卷上。 3．非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。 4．考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题列出的四个选项中，只有一项符合题目要求） 人造太阳利用氘核与氚核聚变反应释放能量，聚变资源储量丰富，主要产物清洁安全，被称为“人类未来的理想能源”。 1. 氘核与氚核在高温高压环境下反应，生成氦核和一个中子。关于该反应，下列说法正确的是（　　） A. 该反应方程遵循质量数守恒和电荷数守恒 B. 因发生质量亏损，故反应后质量数小于反应前 C. 氦核的比结合能小于氚核的比结合能 D. 该反应属于重核裂变，需吸收能量才能发生 2. 动能相同的氘核（）与氚核（）垂直进入同一匀强磁场，关于氘核与氚核在磁场中做圆周运动说法正确的是（　　） A. 周期之比为1:1 B. 速率之比为3:2 C. 半径之比为 D. 动量之比为2:3 【答案】1. A 2. C 【解析】 【1题详解】 A．该反应方程遵循质量数守恒和电荷数守恒 ，A正确； B．因发生质量亏损，反应后质量小于反应前质量，质量数仍然守恒，B错误； C．该反应属于轻核聚变反应，放出能量，比结合能增大，氦核的比结合能大于氚核的比结合能，C错误； D．该反应属于轻核聚变反应，需高温高压下才能发生，D错误。 故选A。 【2题详解】 A．根据 周期之比为2:3，A错误； B．根据 解得 速率之比为，B错误； C．根据牛顿第二定律得 粒子的动能 解得 半径之比为，C正确； D．粒子的动能 粒子的动量 解得 动量之比为，D错误。 故选C。 在打开香槟瓶塞的瞬间，瓶中的气体向外喷出，瓶口附近出现一团“白雾”，这一现象瞬间吸引了小明的注意，让他不禁好奇这背后的物理原理。 3. 关于香槟瓶被打开的瞬间瓶口附近突然出现一团“白雾”的现象，下列说法正确的是（　　） A. 这是瓶内香槟的扩散现象 B. 瓶内气体温度升高，蒸发加剧形成的蒸汽 C. 瓶内气体对外做功，内能减小，水蒸气凝结为小水珠 D. 瓶内气体对外做功等于从周围环境吸收的热量 4. 开香槟的过程中，瓶中的气体的体积V与温度T的关系如图所示，已知A、B状态的气体压强分别为和（气体可视作理想气体），下列说法正确的是（　　） A. B. C. 气体分子间的作用力表现为斥力 D. 该曲线反映的是气体发生等压变化 【答案】3. C 4. B 【解析】 【3题详解】 瓶口的“白雾”是瓶内气体液化形成的小水滴。瓶内气体在开瓶瞬间膨胀，来不及发生热交换，是近似的绝热过程。由热力学第一定律 绝热膨胀过程，则气体对外做功，故内能减小，温度降低，故只有C正确。 故选C。 【4题详解】 A．开瓶过程气体体积增大，压强减小，温度降低，故B状态为开瓶前，A状态为开瓶后，故，故A错误； B．由理想气体状态方程，且 故，故B正确； C．理想气体分子间距很大，分子间作用力极小，几乎为零，故C错误； D．整个过程压强发生变化，非等压变化，故D错误。 故选B。 光的行为曾令物理学家感到困惑。玻尔原子结构理论及光电效应实验，引发了具有深远意义的物理学革命。 5. 根据玻尔原子结构理论，氦离子（）的能级结构如图所示。当从n=4能级向n=2能级发生跃迁时，发出的光子恰好能够使某金属发生光电效应。大量处于n=5激发态的氦离子向低能级跃迁时辐射的光中能使该金属发生光电效应的共有（　　） A. 4种 B. 6种 C. 8种 D. 12种 6. 光电倍增管是利用光电效应将微弱光信号转换为电信号的器件。如图所示，光照射光阴极时发射光电子，光电子经过打拿极间的电压U加速后在下一级打拿极激发出更多电子。经多级倍增后形成可检测的电流。已知光阴极材料的逸出功为W0，入射光频率为v，元电荷为e，普朗克常量为h，若忽略电子间的相互作用，下列说法正确的是（　　） A. 保持光强不变，仅增大入射光频率，则检测到的电流将增大 B. 入射光频率低于截止频率，仍能产生光电流 C. 电子到达第一个打拿极时的动能一定等于hv−W0+eU D. 光电子从光阴极表面逸出时的最大初动能为hν−W0 7. 在学科节活动中展示的“激光传音”装置如图所示。将激光器通过数据线与音乐播放器相连，激光器根据音乐的节奏发射激光，激光照射在光电管阴极K上产生光电子，光电子经电场加速形成光电流，光电流经过放大电路放大并驱动扬声器工作。以下关于该装置说法中正确的是（　　） A. 图中a端连接的是电源的正极 B. 扬声器发出声音的频率等于激光的频率 C. 声音频率大于光电管截止频率才能工作 D. 变阻器滑片向右移动输出声音一定增大 【答案】5. B 6. D 7. A 【解析】 【5题详解】 从n=4能级向n=2能级发生跃迁放出的光子能量为13.6eV−3.4eV=10.2eV，若要使金属发生光电效应，光子能量需大于该能量。大量处于n=5激发态的氦离子向低能级跃迁时辐射的光子中，有n=5到n=1，n=4到n=1，n=3到n=1，n=2到n=1，n=5到n=2，n=4到n=2，一共6种。 故选B。 【6题详解】 A．保持光强不变，仅增大入射光的频率，光子数会减少，电流将减小。故A错误； B．入射光频率低于截止频率将不会发生光电效应，不能产生光电流，故B错误； CD．根据光电效应方程，光电子从光阴极表面逸出时的最大初动能，电子到达第一个打拿极时的动能小于或等于，故C错误，D正确。 故选D。 【7题详解】 A．由电路图和题意分析装置原理可知，若要有效利用光照强弱控制光电流大小，a端连接的是电源的正极，使光电流接近或达到饱和电流效果最好，故A正确； B．激光的频率只会影响光电子的最大初动能，不会影响电流，故发出的声音频率与激光的频率无关，故B错误； C．激光的频率大于截止频率才能工作，故C错误； D．变阻器向右移动可增大正向电压，但如果电流已达饱和，则电流也不会增大，故D错误。 故选A。 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题列出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 电磁原理正持续推动着各领域的技术革新。从微观层面的量子材料研究，到日常生活中的音乐设备音频信号转换，再到医疗领域的血流监测，其应用场景已深度渗透至科研、民生与医疗等多元维度。 8. 科研团队在极端条件（近绝对零度，磁场为地磁10万倍）下研究量子材料。此时需考虑导线形状对安培力的影响。如图所示，一个半径为R的300°圆弧形超导线通有逆时针方向电流I，超导线置于磁感应强度为B的匀强磁场中，超导线所在平面与磁场方向垂直，若超导线中非常小的一段Δl受到的安培力为ΔF，整段超导线受到安培力为F，下列说法正确的有（　　） A. B. C. ΔF方向指向圆弧的圆心 D. ΔF方向始终与F方向相同 9. 电吉他的“声电转化”原理如图所示，金属琴弦被磁体磁化，通过琴弦振动，使线圈中产生感应电流。某次拨动琴弦后，琴弦振动频率为f，方向与纸面垂直，振幅逐渐减小。已知单匝线圈的感应电动势最大值为E0，线圈匝数为N。下列说法正确的有（　　） A. 产生感应电流频率为f B. 感应电动势的有效值为 C. 线圈的磁通量达到最大时，感应电流也达到最大 D. 琴弦靠近线圈时，线圈中的感应电流方向从c到d 10. 电磁血流量计可利用血管中存在的大量带电离子测量血流量Q（单位时间流过血管横截面的血液体积）。仪器提供大小恒定足够宽的匀强磁场B，方向垂直血管直径ab以及血液流速v，如图所示。血管直径为d，测得a、b间的电压为U。已知血管横截面均可视作标准圆，忽略重力影响，下列说法正确的有（　　） A. a点比b点电势高 B. 血液的流速 C. 若血液中带电离子浓度变大，其他条件不变，电压U变大 D. Q相同时，血管横截面积堵塞20%，则电压U为原来的1.25倍 【答案】8. AC 9. AD 10. AB 【解析】 【8题详解】 AB．计算安培力应使用首尾相连的有效长度，即F=BIR，故A正确，B错误； CD．根据左手定则，非常小一段电流元的安培力指向圆心，F为整段导线所受安培力的合力，二者方向不会始终相同，故C正确，D错误。 故选AC。 【9题详解】 AC．根据交流电的特性，振动频率与感应电流频率相同，且磁通量最大时，磁通变化率最小，故A正确，C错误； B．由于题目并没有说明产生的电流是正（余）弦式交流电，加上题干说明电流逐渐减弱，每匝线圈距离磁体远近不同，产生的交变电流强弱也不同，因此计算有效值时不能直接套用公式，故B错误； D．琴弦靠近线圈时，线圈向右的磁通量增大根据楞次定律，电流从c到d，故D正确。 故选AD。 【10题详解】 A．根据左手定则，血液流动时，正离子向上流动，负离子向下流动，a点比b点电势高，故A正确； B．流速稳定时，血液中离子所受电场力与洛伦兹力平衡 解得，故B正确； C．由B分析可得U=Bvd，可知电压U与带电离子浓度无关，故C错误； D．根据，Q相同时，血管堵塞20%，即横截面积减小为原来的0.8倍，则血液的流速v变为原来的倍，d减小为原来的倍，根据U=Bvd，可知U变为原来的倍，故D错误。 故选AB。 三、实验题（本题2小题，共16分） 11. 某实验小组用可拆变压器做“探究变压器线圈两端电压与匝数的关系”的实验。 （1）保持输入电压以及原线圈的匝数不变，改变副线圈匝数，研究输出电压跟原副线圈匝数比的关系，该过程主要运用的科学方法是__________； （2）以下给出的器材中，本实验可能需要用到的有__________（填选项前的字母） A. 电池 B. 学生电源 C. 直流电压表 D. 多用电表 （3）为研究变压器横梁的作用，把没有安装横梁跟安装了横梁的变压器进行对比实验，结果如下表所示。请根据实验结果分析横梁在其中起到的作用：__________。 匝 匝 没有横梁 100 200 4.00V 4.68V 装上横梁 100 200 4.00V 7.99V 【答案】（1）控制变量法 （2）BD （3）变压器横梁用于形成闭合磁路，减少漏磁和磁阻，从而尽可能准确得出变压器线圈两端的电压与匝数的关系。 【解析】 【小问1详解】 保持输入电压以及原线圈的匝数不变，改变副线圈匝数，研究输出电压跟原副线圈匝数比的关系，该过程主要运用的科学方法是控制变量法。 【小问2详解】 本实验原线圈需要连接低压交流电源，所以需要学生电源；需要用交流电压表测量副线圈的输出电压，所以需要多用电表（交流电压挡）。 故选BD。 【小问3详解】 由表格数据可知变压器横梁用于形成闭合磁路，减少漏磁和磁阻，从而尽可能准确得出变压器线圈两端的电压与匝数的关系。 12. 某物理实验小组用图乙所示的实验装置探究温度不变的情况下气体的体积与压强的关系。装置主要由带刻度的玻璃圆筒、活塞、托盘和砝码组成。用天平测量活塞的质量，砝码盘的质量为，以及单个砝码的质量。查阅当地重力加速度g以及大气压强。 （1）用游标卡尺测量圆筒的内径，如图甲所示，则其内径为__________cm。 （2）把活塞插入圆筒，在圆筒中封闭一定质量空气，并在活塞上端安装砝码盘，待气体状态稳定后，读取气体的体积__________mL（如图乙所示），计算此时气体的压强p。在砝码盘上增加砝码，记录气体相应的体积及压强。当砝码盘中有n个砝码时圆筒内气体的压强__________。（用题中提供的物理符号表示） （3）根据实验数据绘制出图像如图丙。图中气体体积为V1、V2时对应的温度分别为、，则可以判断________（选填“”、“”或“”）。下列操作中可能造成该实验结果的有__________。 A．操作时长时间用手紧握玻璃圆筒； B．为防止气体与外界进行热交换采用绝热材料包裹玻璃圆筒； C．在活塞上涂上润滑油，保持玻璃圆筒的气密性良好。 【答案】（1）5.090 （2） ①. 52.5 ②. （3） ①. ②. AB 【解析】 【小问1详解】 游标为20分度的卡尺，最小分度值为0.05mm，则其内径为 【小问2详解】 [1]由图可知气体的体积 [2]活塞的受力平衡,根据平衡条件，有 其中 可得 【小问3详解】 [1]根据理想气体状态方程 变形得 可知pV乘积越大温度越高，故。 [2] A．用手握住圆筒会使圆筒温度升高，故A正确； B．使用绝热材料，增加砝码时压缩气体，对气体做功，导致其内能增加，温度升高，故B正确； C．用润滑油是防止气体泄露，但不会使气体温度升高，故C错误。 故选AB。 四、计算题：共3小题，共38分。解答过程要有必要的文字说明、方程式、重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分，有数值计算的，必须明确写出数值和单位。 13. 用于精准调控气体的状态的AI智能气室系统示意图如图所示。气缸A和B通过带有智能阀门的细管连通，气缸A内有一定质量的理想气体，气缸B带有轻质活塞，活塞右侧与大气连通。初始时，阀门关闭，活塞静置于气缸B最左端，气缸A中气体压强为10p0，温度为27℃，体积为1.0L。现通过AI系统控制阀门，使气体通过阀门并推动活塞缓慢向右移动，直至气室内气体与大气平衡，此时锁定活塞。整个过程中气体体积增大了，气体吸收热量，已知活塞与气缸间的相互作用和细管体积均忽略不计，大气压强，求 （1）活塞被锁定时，气室内气体的温度； （2）活塞被锁定后，气室内的智能温控装置将气体温度恢复，气体吸收的热量。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据理想气体状态方程 其中， 解得 【小问2详解】 气体的体积增大的过程中，由于轻质活塞缓慢移动，因此外界对气体做的功 气体从外界吸收了热量，根据热力学第一定律，气体的内能改变量 温控装置对气体加热，此过程体积不变，外界不对气体做功，即 温度恢复到初始温度，由于内能只与温度有关，因此 根据热力学第一定律，有 可知吸收的热量 14. 某粒子控制装置的示意图如图甲所示，在Oxy平面内存在垂直平面向里，磁感应强度大小为B的匀强磁场以及竖直方向的交变电场，电场强度E与t的关系如图乙所示，其中竖直向上为正方向，E0和T0均未知。一质量为m、电荷量为q的带电粒子在t=0时，从O点沿x轴正方向水平入射，在时，带电粒子做匀速圆周运动；在时，带电粒子做直线运动，已知重力加速度为g。求 （1）带电粒子电性以及E0的大小； （2）带电粒子的入射速度v0以及交变电场周期T0的大小； 【答案】（1）带电粒子带正电； （2）；，其中n=1，2，3，…… 【解析】 【小问1详解】 在时，带电粒子做匀速圆周运动，可知洛伦兹力提供向心力，而电场力与重力平衡，即 解得，且带电粒子带正电。 【小问2详解】 在时，电场力反向，而带电粒子做直线运动，因此可知受力平衡，即 解得 根据左手定则可知，在时间内，带电粒子必须做完整的圆周运动，即，其中n=1，2，3，……，根据牛顿第二定律，可得 又 联立，解得，其中n=1，2，3，…… 15. 磁悬浮物流轨道系统是通过磁场实现运输小车驱动和制动的运输技术，其示意图（俯视图）如图所示。运输小车底部装有匝数为N、总电阻为、边长为L的正方形封闭线圈。小车静置于足够长的光滑轨道上，轨道宽度略大于L。某次测试时，磁感应强度为，长度为L的驱动磁场以速度从左向右匀速穿过整个线圈。运输小车因此获得一定速度，此后小车匀速直线运动直到进入制动磁场。制动磁场区域长度为d，磁感应强度为。已知运输小车（包括线圈）质量为m，驱动与制动磁场均为匀强磁场，方向均垂直线框所在平面向下，磁场区域宽度与轨道宽度重合。求 （1）驱动磁场进入线圈时小车的加速度大小以及线圈中感应电流的方向； （2）驱动磁场进入线圈到完全覆盖线圈，线圈中流过的电荷量q； （3）线圈穿过制动磁场区域后的速度大小v与磁场长度d的关系。 【答案】（1）；逆时针方向 （2） （3）见解析 【解析】 【小问1详解】 根据楞次定律可知感应电流是逆时针方向 感应电动势为 电流为 安培力为 根据牛顿第二定律，有F=ma 联立解得加速度为 【小问2详解】 运动过程中线圈的速度发生变化，电流也会随之变化，对应的电荷量为 其中 联立解得 【小问3详解】 驱动磁场进入和离开线圈的过程中安培力对线圈各作用一次，每次冲量可以计算为 线圈进入制动磁场后，根据（1）可知感应电动势为 电流为 安培力随着速度变化的规律为 其冲量为 可知，当时，，线圈在冲出制动磁场前速度减小为0。 当时，根据动量定理 解得线圈穿出制动磁场后的速度为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025年第二学期调研测试卷 高二物理 本试卷共8页，15小题，满分100分。考试用时75分钟。 注意事项： 1．答题前，考生请务必用黑色字迹钢笔或签字笔将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。将条形码横贴在卡“条形码粘贴处”。 2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，答案不能答在试卷上。 3．非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。 4．考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题列出的四个选项中，只有一项符合题目要求） 人造太阳利用氘核与氚核聚变反应释放能量，聚变资源储量丰富，主要产物清洁安全，被称为“人类未来的理想能源”。 1. 氘核与氚核在高温高压环境下反应，生成氦核和一个中子。关于该反应，下列说法正确的是（　　） A. 该反应方程遵循质量数守恒和电荷数守恒 B. 因发生质量亏损，故反应后质量数小于反应前 C. 氦核的比结合能小于氚核的比结合能 D. 该反应属于重核裂变，需吸收能量才能发生 2. 动能相同的氘核（）与氚核（）垂直进入同一匀强磁场，关于氘核与氚核在磁场中做圆周运动说法正确的是（　　） A. 周期之比为1:1 B. 速率之比为3:2 C. 半径之比为 D. 动量之比为2:3 在打开香槟瓶塞的瞬间，瓶中的气体向外喷出，瓶口附近出现一团“白雾”，这一现象瞬间吸引了小明的注意，让他不禁好奇这背后的物理原理。 3. 关于香槟瓶被打开的瞬间瓶口附近突然出现一团“白雾”的现象，下列说法正确的是（　　） A. 这是瓶内香槟的扩散现象 B. 瓶内气体温度升高，蒸发加剧形成的蒸汽 C. 瓶内气体对外做功，内能减小，水蒸气凝结为小水珠 D. 瓶内气体对外做功等于从周围环境吸收的热量 4. 开香槟的过程中，瓶中的气体的体积V与温度T的关系如图所示，已知A、B状态的气体压强分别为和（气体可视作理想气体），下列说法正确的是（　　） A. B. C. 气体分子间的作用力表现为斥力 D. 该曲线反映的是气体发生等压变化 光的行为曾令物理学家感到困惑。玻尔原子结构理论及光电效应实验，引发了具有深远意义的物理学革命。 5. 根据玻尔原子结构理论，氦离子（）的能级结构如图所示。当从n=4能级向n=2能级发生跃迁时，发出的光子恰好能够使某金属发生光电效应。大量处于n=5激发态的氦离子向低能级跃迁时辐射的光中能使该金属发生光电效应的共有（　　） A. 4种 B. 6种 C. 8种 D. 12种 6. 光电倍增管是利用光电效应将微弱光信号转换为电信号的器件。如图所示，光照射光阴极时发射光电子，光电子经过打拿极间的电压U加速后在下一级打拿极激发出更多电子。经多级倍增后形成可检测的电流。已知光阴极材料的逸出功为W0，入射光频率为v，元电荷为e，普朗克常量为h，若忽略电子间的相互作用，下列说法正确的是（　　） A. 保持光强不变，仅增大入射光频率，则检测到的电流将增大 B. 入射光频率低于截止频率，仍能产生光电流 C. 电子到达第一个打拿极时的动能一定等于hv−W0+eU D. 光电子从光阴极表面逸出时的最大初动能为hν−W0 7. 在学科节活动中展示的“激光传音”装置如图所示。将激光器通过数据线与音乐播放器相连，激光器根据音乐的节奏发射激光，激光照射在光电管阴极K上产生光电子，光电子经电场加速形成光电流，光电流经过放大电路放大并驱动扬声器工作。以下关于该装置说法中正确的是（　　） A. 图中a端连接的是电源的正极 B. 扬声器发出声音的频率等于激光的频率 C. 声音频率大于光电管截止频率才能工作 D. 变阻器滑片向右移动输出声音一定增大 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题列出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 电磁原理正持续推动着各领域的技术革新。从微观层面的量子材料研究，到日常生活中的音乐设备音频信号转换，再到医疗领域的血流监测，其应用场景已深度渗透至科研、民生与医疗等多元维度。 8. 科研团队在极端条件（近绝对零度，磁场为地磁10万倍）下研究量子材料。此时需考虑导线形状对安培力的影响。如图所示，一个半径为R的300°圆弧形超导线通有逆时针方向电流I，超导线置于磁感应强度为B的匀强磁场中，超导线所在平面与磁场方向垂直，若超导线中非常小的一段Δl受到的安培力为ΔF，整段超导线受到安培力为F，下列说法正确的有（　　） A. B. C. ΔF方向指向圆弧的圆心 D. ΔF方向始终与F方向相同 9. 电吉他的“声电转化”原理如图所示，金属琴弦被磁体磁化，通过琴弦振动，使线圈中产生感应电流。某次拨动琴弦后，琴弦振动频率为f，方向与纸面垂直，振幅逐渐减小。已知单匝线圈的感应电动势最大值为E0，线圈匝数为N。下列说法正确的有（　　） A. 产生感应电流频率为f B. 感应电动势的有效值为 C. 线圈的磁通量达到最大时，感应电流也达到最大 D. 琴弦靠近线圈时，线圈中的感应电流方向从c到d 10. 电磁血流量计可利用血管中存在的大量带电离子测量血流量Q（单位时间流过血管横截面的血液体积）。仪器提供大小恒定足够宽的匀强磁场B，方向垂直血管直径ab以及血液流速v，如图所示。血管直径为d，测得a、b间的电压为U。已知血管横截面均可视作标准圆，忽略重力影响，下列说法正确的有（　　） A. a点比b点电势高 B. 血液的流速 C. 若血液中带电离子浓度变大，其他条件不变，电压U变大 D. Q相同时，血管横截面积堵塞20%，则电压U为原来的1.25倍 三、实验题（本题2小题，共16分） 11. 某实验小组用可拆变压器做“探究变压器线圈两端电压与匝数的关系”的实验。 （1）保持输入电压以及原线圈的匝数不变，改变副线圈匝数，研究输出电压跟原副线圈匝数比的关系，该过程主要运用的科学方法是__________； （2）以下给出的器材中，本实验可能需要用到的有__________（填选项前的字母） A. 电池 B. 学生电源 C. 直流电压表 D. 多用电表 （3）为研究变压器横梁的作用，把没有安装横梁跟安装了横梁的变压器进行对比实验，结果如下表所示。请根据实验结果分析横梁在其中起到的作用：__________。 匝 匝 没有横梁 100 200 4.00V 4.68V 装上横梁 100 200 4.00V 7.99V 12. 某物理实验小组用图乙所示的实验装置探究温度不变的情况下气体的体积与压强的关系。装置主要由带刻度的玻璃圆筒、活塞、托盘和砝码组成。用天平测量活塞的质量，砝码盘的质量为，以及单个砝码的质量。查阅当地重力加速度g以及大气压强。 （1）用游标卡尺测量圆筒的内径，如图甲所示，则其内径为__________cm。 （2）把活塞插入圆筒，在圆筒中封闭一定质量空气，并在活塞上端安装砝码盘，待气体状态稳定后，读取气体的体积__________mL（如图乙所示），计算此时气体的压强p。在砝码盘上增加砝码，记录气体相应的体积及压强。当砝码盘中有n个砝码时圆筒内气体的压强__________。（用题中提供的物理符号表示） （3）根据实验数据绘制出图像如图丙。图中气体体积为V1、V2时对应的温度分别为、，则可以判断________（选填“”、“”或“”）。下列操作中可能造成该实验结果的有__________。 A．操作时长时间用手紧握玻璃圆筒； B．为防止气体与外界进行热交换采用绝热材料包裹玻璃圆筒； C．在活塞上涂上润滑油，保持玻璃圆筒的气密性良好。 四、计算题：共3小题，共38分。解答过程要有必要的文字说明、方程式、重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分，有数值计算的，必须明确写出数值和单位。 13. 用于精准调控气体的状态的AI智能气室系统示意图如图所示。气缸A和B通过带有智能阀门的细管连通，气缸A内有一定质量的理想气体，气缸B带有轻质活塞，活塞右侧与大气连通。初始时，阀门关闭，活塞静置于气缸B最左端，气缸A中气体压强为10p0，温度为27℃，体积为1.0L。现通过AI系统控制阀门，使气体通过阀门并推动活塞缓慢向右移动，直至气室内气体与大气平衡，此时锁定活塞。整个过程中气体体积增大了，气体吸收热量，已知活塞与气缸间的相互作用和细管体积均忽略不计，大气压强，求 （1）活塞被锁定时，气室内气体的温度； （2）活塞被锁定后，气室内的智能温控装置将气体温度恢复，气体吸收的热量。 14. 某粒子控制装置的示意图如图甲所示，在Oxy平面内存在垂直平面向里，磁感应强度大小为B的匀强磁场以及竖直方向的交变电场，电场强度E与t的关系如图乙所示，其中竖直向上为正方向，E0和T0均未知。一质量为m、电荷量为q的带电粒子在t=0时，从O点沿x轴正方向水平入射，在时，带电粒子做匀速圆周运动；在时，带电粒子做直线运动，已知重力加速度为g。求 （1）带电粒子电性以及E0的大小； （2）带电粒子的入射速度v0以及交变电场周期T0的大小； 15. 磁悬浮物流轨道系统是通过磁场实现运输小车驱动和制动的运输技术，其示意图（俯视图）如图所示。运输小车底部装有匝数为N、总电阻为、边长为L的正方形封闭线圈。小车静置于足够长的光滑轨道上，轨道宽度略大于L。某次测试时，磁感应强度为，长度为L的驱动磁场以速度从左向右匀速穿过整个线圈。运输小车因此获得一定速度，此后小车匀速直线运动直到进入制动磁场。制动磁场区域长度为d，磁感应强度为。已知运输小车（包括线圈）质量为m，驱动与制动磁场均为匀强磁场，方向均垂直线框所在平面向下，磁场区域宽度与轨道宽度重合。求 （1）驱动磁场进入线圈时小车的加速度大小以及线圈中感应电流的方向； （2）驱动磁场进入线圈到完全覆盖线圈，线圈中流过的电荷量q； （3）线圈穿过制动磁场区域后的速度大小v与磁场长度d的关系。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $