精品解析：河北省石家庄市辛集市2024-2025学年高二下学期7月期末物理试题

辛集市2024-2025学年度第二学期期末教学质量监测 高二物理试卷 注意事项： 1．本试卷满分100分。考试用时75分钟，另附加卷面分5分。 2．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 3．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，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 4．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. 下列关于分子运动和热现象的说法正确的是（　　） A. 一定量气体的内能等于其所有分子热运动动能和分子势能的总和 B. 如果气体温度升高，那么所有分子速率都增加 C. 一定量的水变成的水蒸气，其分子平均动能增加 D. 气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在斥力 2. 2024年10月30日，神舟十九号航天员乘组顺利入驻“天宫”。神舟十九号乘组可在空间站观看直播，同时收到视频和音频信息，下列关于电磁波和声波的说法正确的是（　　） A. 5G网比4G网传输数据快，是因为5G电磁波在真空中传播速度更快 B. 麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验捕捉到了电磁波 C. 电磁波和声波都可以在真空中传播 D. 电磁波不具有能量 3. 放射性同位素电池具有工作时间长、可靠性高和体积小等优点，是航天、深海、医学等领域的重要新型电源，也是我国近年重点科研攻关项目。是制造电池的一种放射性同位素，已知的衰变方程为，式中的为（　　） A. B. C. D. 4. 如图所示， 在实验室里进行了一项一定质量的理想气体状态变化的实验，该气体在状态a、b和c之间进行循环变化， 形成了一个闭合的状态变化路径a→b→c→a。实验中，纵坐标表示气体的压强p， 横坐标表示气体的体积V。a→b是以p轴和V轴为渐近线的双曲线。则下列结论正确的是（　　） A. 状态a→b，理想气体的内能减小 B. 状态b→c，单位时间内对单位面积器壁碰撞的分子数目增多 C. 状态 b→c，外界对理想气体做负功 D. 状态c→a，理想气体温度降低 5. 手机无线充电技术越来越普及，如图甲所示是某款手机无线充电装置，其工作原理如图乙所示，其中送电线圈和受电线圈匝数比，送电线圈所接电阻阻值为。当间接上的正弦交变电源后，受电线圈中产生交变电流给手机充电，这时手机两端的电压为，流经手机的电流为。若把装置线圈视为理想变压器，下列说法正确的是（　　） A. 受电线圈两端电压为 B. 送电线圈的电流为 C. 间输入功率为 D. 电阻的阻值为 6. 如图所示，B、C、D处放置三根长为L的通电导线，其中B、C处电流大小均为I，D处电流大小为2I，A在BD的延长线上，，其中B、D处电流的方向均垂直于纸面向外，C处电流的方向垂直于纸面向里。已知电流产生磁场的磁感应强度B的大小与电流I、距离r的关系为，k为常数；若B处电流在C处产生的磁感应强度的大小为，C处导线位于绝缘水平地面上且处于静止状态，关于C处导线受到的摩擦力的大小和方向，下列正确的是（　　） A. ，水平向右 B. ，水平向右 C. ，水平向左 D. ，水平向左 7. 如图所示，等腰直角三角形区域内（含边界），有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为，边长为，边中点处有一个粒子源，可向各个方向发射质量为，带电量为，速率为的同种粒子，该情况下在三角形中有粒子经过的区域面积为。若把粒子源从点移到点，其它条件不变，粒子可以经过的区域面积为（　　） A. B. C. D. 二、选择题：本题共3个小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，每题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。 8. 如图所示，甲为一台小型发电机构造示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势随时间变化的正弦规律，其e-t图象如图乙所示。发电机线圈内阻为1Ω，外接灯泡的电阻为9Ω，则（ ） A. 电压表的示数为6V B. 发电机的输出功率为4W C. 在l.0×10-2s时刻，穿过线圈的磁通量最大 D. 在0.5×10-2s时刻，穿过线圈的磁通量变化率最大 9. 为锻炼身体，小明利用所学物理知识设计了一个电子拉力计，如图所示是原理图．轻质弹簧右端和金属滑片P固定在一起（弹簧电阻不计，P与R1间的摩擦不计），弹簧劲度系数为100 N/cm．定值电阻R0＝5 Ω，ab是一根长为5 cm的均匀电阻丝，阻值R1＝25 Ω，电源输出电压恒为U＝3 V，内阻不计，理想电流表的量程为0～0.6 A．当拉环不受力时，滑片P处于a端．下列关于这个电路的说法正确的是（ ） A. 小明在电路中连入R0的目的是保护电路 B. 当拉环不受力时，闭合开关后电流表的读数为0.1 A C. 当拉力为400 N时，电流表指针指在0.3 A处 D. 当拉力为400 N时，电流表指针指在0.5 A处 10. 如图所示，光滑绝缘水平面内有一矩形金属框架，该框架由4根等长的金属棒和导线连接而成，金属棒长度均为，金属棒间距均为，每根金属棒的电阻均为。在框架的右侧存在有界匀强磁场，磁场左右两侧的边界相互平行，磁感应强度大小为，方向竖直向下，有界磁场的宽度也为。金属框架在水平外力作用下以速度向右匀速穿过磁场区域，运动中金属棒始终保持与磁场边界平行。导线的电阻忽略不计，在金属框架穿过磁场的整个过程中，下列判断正确的是（　　） A. 流过每根金属棒的电流方向不变 B. 水平外力的大小为 C. 4根金属棒产生的总焦耳热为 D. 通过最右侧金属棒的电荷量为 三、非选择题：共54分。 11. 某同学用如图甲所示的装置探究气体等温变化的规律。在橡胶套和柱塞间封闭着一段空气柱，空气柱的长度L可以从刻度尺读取，由于注射器横截面积各处相同，所以可用空气柱长度L代替空气柱体积，空气柱的压强p可以从与空气柱相连的压力表读取。改变并记录空气柱的长度及对应的压强。 （1）下列实验操作中，有助于减小实验误差的有______； A. 实验中缓慢推动活塞，改变空气柱的体积，读出对应的压强 B. 推动活塞时，为了保持装置稳定，用手握住注射器 C. 在注射器活塞上涂上润滑油，防止漏气 （2）处理数据时，某同学绘制了两种图像，图乙横坐标为L，图丙横坐标为，为了快速判断本实验中压强和体积的关系，应选择______图方式处理数据（填“乙”或“丙”）。 （3）根据实验数据，得出的结论为______。 A. 一定量的气体等温变化时，压强与体积成正比 B. 一定量的气体等温变化时，压强与体积成反比 C. 一定量的气体等容变化时，压强与温度成正比 D. 一定量的气体等容变化时，压强与温度成反比 12. 某实验小组利用压敏电阻制作一台电子秤。如图所示为电子秤（秤盘质量不计）的电路图，其中电源电动势，内阻，保护电阻，是滑动变阻器（最大阻值为），电流表A量程为90mA，内阻为，压敏电阻阻值R随压力F变化的关系式为（R与F均取国际单位）。重力加速度g取，实验步骤如下： （1）闭合开关前，滑动变阻器滑动触头应置于______（选填“a”或“b”）端。 （2）秤盘上不放重物时，闭合开关，调节滑动变阻器的阻值为______时，电流表指针达到满偏； （3）保持滑动变阻器（2）中接入电路的阻值不变，秤盘上放置质量为m的重物，读出此时电流表示数，则此时压敏电阻的阻值为______，重物的质量______kg； （4）换用不同质量的重物，记录每一个质量值对应的电流值； （5）将电流表刻度盘改装为质量刻度盘，质量刻度是______（选填“均匀的”或“不均匀的”）。 13. 如图所示，绝热圆柱形汽缸直立在水平地面上，内有质量不计、可上下移动的绝热活塞，在距缸底高为的缸口处有固定的卡环，使活塞不会从汽缸中顶出，不计摩擦。活塞下方距缸底高为处还有一固定的导热隔板，将容器分为A、B两部分，A、B中各封闭有同种理想气体，开始时A、B中气体的温度均为，压强等于外界大气压强，活塞距汽缸底的高度为，现通过电热丝缓慢加热B中气体，求： （1）当B中气体的压强为时，活塞距导热隔板的高度是多少？ （2）当A中气体的压强为时，B中气体的温度是多少？ 14. 如图所示，一抛物线的方程为，在抛物线的上方有竖直向下的匀强电场。抛物线上每个位置可连续发射质量为m、电荷量为q的粒子，粒子均以大小为v0的初速度水平向右射入电场，所有粒子均能到达原点O。第四象限内（含x边界）存在垂直于纸面向外、磁感应强度大小的匀强磁场，不计粒子重力及粒子间的相互作用。 （1）求电场强度的大小E； （2）求从抛物线上横坐标的A点发射的粒子射出磁场时的坐标； 15. 如图所示，半径为L的光滑圆形金属轨道固定放置在绝缘水平面上，圆心O处固定一竖直细导体轴。间距为L、与水平面成角的足够长平行光滑倾斜导轨通过导线分别与圆形轨道及导体轴相连。倾斜导轨和圆形金属轨道分别处在与各自所在平面垂直的匀强磁场中，磁感应强度大小均为B。长度为L的细导体棒OA在水平面内绕O点沿逆时针方向以角速度匀速转动时，水平放置在导轨上的导体棒CD恰好静止。已知CD棒在导轨间的电阻值为R，电路中其余部分的电阻均不计，CD棒始终与导轨垂直，各部分始终接触良好，不计空气阻力，重力加速度大小为g。 （1）求CD棒的质量m； （2）锁定OA棒，CD棒静止释放，求CD棒运动的最大速度； （3）导体棒OA在水平面内绕O点沿逆时针方向以角速度匀速转动，CD棒静止释放，CD棒从静止释放到达到最大速度所经历的时间为t，求这段时间内导体棒CD前进的距离x。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 辛集市2024-2025学年度第二学期期末教学质量监测 高二物理试卷 注意事项： 1．本试卷满分100分。考试用时75分钟，另附加卷面分5分。 2．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 3．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，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 4．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. 下列关于分子运动和热现象的说法正确的是（　　） A. 一定量气体的内能等于其所有分子热运动动能和分子势能的总和 B. 如果气体温度升高，那么所有分子的速率都增加 C. 一定量的水变成的水蒸气，其分子平均动能增加 D. 气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在斥力 【答案】A 【解析】 【详解】A．一定量气体的内能等于所有分子热运动动能和分子势能的总和，故A正确； B．气体温度升高时，分子平均动能增大，但不是所有分子的速率都增加，故B错误； C．一定量的水变成的水蒸气，由于温度不变，所以分子平均动能不变，故C错误； D．气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为分子热运动的结果，而非分子间斥力导致，故D错误。 故选A。 2. 2024年10月30日，神舟十九号航天员乘组顺利入驻“天宫”。神舟十九号乘组可在空间站观看直播，同时收到视频和音频信息，下列关于电磁波和声波的说法正确的是（　　） A. 5G网比4G网传输数据快，是因为5G的电磁波在真空中传播速度更快 B. 麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验捕捉到了电磁波 C. 电磁波和声波都可以在真空中传播 D. 电磁波不具有能量 【答案】B 【解析】 【详解】A．电磁波在真空中传播速度均为光速，故A错误； B．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验捕捉到了电磁波，故B正确； C．电磁波可以在真空中传播，声波只能在介质中传播，故C错误； D．电磁波具有能量，故D错误。 故选B。 3. 放射性同位素电池具有工作时间长、可靠性高和体积小等优点，是航天、深海、医学等领域的重要新型电源，也是我国近年重点科研攻关项目。是制造电池的一种放射性同位素，已知的衰变方程为，式中的为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】根据衰变过程满足质量数和电荷数守恒可知，的质量数为4，电荷数为2，则为。 故选D。 4. 如图所示， 在实验室里进行了一项一定质量的理想气体状态变化的实验，该气体在状态a、b和c之间进行循环变化， 形成了一个闭合的状态变化路径a→b→c→a。实验中，纵坐标表示气体的压强p， 横坐标表示气体的体积V。a→b是以p轴和V轴为渐近线的双曲线。则下列结论正确的是（　　） A. 状态a→b，理想气体内能减小 B. 状态b→c，单位时间内对单位面积器壁碰撞的分子数目增多 C. 状态 b→c，外界对理想气体做负功 D. 状态c→a，理想气体的温度降低 【答案】B 【解析】 【详解】A．因为 a→b是以p轴和 V轴为渐近线双曲线，所以a→b是等温过程，温度不变，理想气体的内能不变， 故A 错误； B．状态b→c，压强不变，体积变小，所以单位时间内对单位面积器壁碰撞的分子数变多，故B正确； C．状态 b→c，压强不变，体积变小，所以外界对理想气体做正功， 故 C错误； D．状态 c→a，体积不变，压强升高，理想气体的温度升高， 故D错误。 故选B。 5. 手机无线充电技术越来越普及，如图甲所示是某款手机无线充电装置，其工作原理如图乙所示，其中送电线圈和受电线圈匝数比，送电线圈所接电阻的阻值为。当间接上的正弦交变电源后，受电线圈中产生交变电流给手机充电，这时手机两端的电压为，流经手机的电流为。若把装置线圈视为理想变压器，下列说法正确的是（　　） A. 受电线圈两端电压为 B. 送电线圈的电流为 C. 间输入功率为 D. 电阻的阻值为 【答案】D 【解析】 【详解】B．设通过送电线圈和受电线圈的电流分别为I1、I2，且，根据理想变压器的电流关系 解得 故B错误； AD．根据理想变压器电压与匝数关系有 解得 又 ， 整理可得 ， 代入数据联立解得 ， 故A错误，D正确； C．根据 间输入功率为 故C错误。 故选D。 6. 如图所示，B、C、D处放置三根长为L的通电导线，其中B、C处电流大小均为I，D处电流大小为2I，A在BD的延长线上，，其中B、D处电流的方向均垂直于纸面向外，C处电流的方向垂直于纸面向里。已知电流产生磁场的磁感应强度B的大小与电流I、距离r的关系为，k为常数；若B处电流在C处产生的磁感应强度的大小为，C处导线位于绝缘水平地面上且处于静止状态，关于C处导线受到的摩擦力的大小和方向，下列正确的是（　　） A. ，水平向右 B. ，水平向右 C. ，水平向左 D. ，水平向左 【答案】B 【解析】 【详解】设AC长度为r，根据几何关系有BC长度为 CD长度为 因电流产生磁场的磁感应强度与距离成反比，且B处电流在C处产生的磁感应强度的大小为，即 可知D处电流在C处产生的磁感应强度的大小为 B对C的安培力为 D对C的安培力 两安培力在水平方向分力的合力为 方向水平向左。 C处导线处于静止状态，则在水平面上所受安培力与摩擦力大小相等，即摩擦力大小为 方向水平向右。 故选B 7. 如图所示，等腰直角三角形区域内（含边界），有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为，边长为，边中点处有一个粒子源，可向各个方向发射质量为，带电量为，速率为的同种粒子，该情况下在三角形中有粒子经过的区域面积为。若把粒子源从点移到点，其它条件不变，粒子可以经过的区域面积为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】从点各个方向打入磁场中，在磁场区域扫过的面积如下图阴影部分所示 则扫过的面积等于扇形和三角形的面积之和，则 将粒子发射点移到D点后，从D点各个方向打入磁场中，在磁场区域扫过的面积如下图阴影部分所示 则扫过的面积等于扇形和三角形的面积之差，则 所以 即 故选A。 二、选择题：本题共3个小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，每题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。 8. 如图所示，甲为一台小型发电机构造示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势随时间变化的正弦规律，其e-t图象如图乙所示。发电机线圈内阻为1Ω，外接灯泡的电阻为9Ω，则（ ） A. 电压表的示数为6V B. 发电机的输出功率为4W C. 在l.0×10-2s时刻，穿过线圈的磁通量最大 D. 在0.5×10-2s时刻，穿过线圈磁通量变化率最大 【答案】CD 【解析】 【详解】A．由乙图知电动势有效值为6V，电流为 所以电压表读数为 故A错误； B．发电机的输出功率为 P=UI=3.24W 故B错误； C．由图知在l.0×10-2s时刻，线圈的电动势最小等于零，故线圈处于中性面的位置，所以穿过线圈的磁通量最大，故C正确； D．在0.5×10-2s时刻，线圈的电动势最大，根据法拉第电磁感应定律知，穿过线圈的磁通量变化率最大，故D正确。 故选CD。 9. 为锻炼身体，小明利用所学物理知识设计了一个电子拉力计，如图所示是原理图．轻质弹簧右端和金属滑片P固定在一起（弹簧的电阻不计，P与R1间的摩擦不计），弹簧劲度系数为100 N/cm．定值电阻R0＝5 Ω，ab是一根长为5 cm的均匀电阻丝，阻值R1＝25 Ω，电源输出电压恒为U＝3 V，内阻不计，理想电流表的量程为0～0.6 A．当拉环不受力时，滑片P处于a端．下列关于这个电路的说法正确的是（ ） A. 小明在电路中连入R0的目的是保护电路 B. 当拉环不受力时，闭合开关后电流表的读数为0.1 A C. 当拉力为400 N时，电流表指针指在0.3 A处 D. 当拉力为400 N时，电流表指针指在0.5 A处 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．若电路无电阻R0，且金属滑片P在b端时，回路短路损坏电源，R0的存在使电路不出现短路，因此A正确； B．当拉环不受力时，滑片P在a端，由欧姆定律得， I＝ ＝0.1 A 故B正确； CD．拉力为400 N时，由F＝kΔx，则Δx＝4 cm，对应的电阻为RaP＝20 Ω，R1接入电路的电阻RPb＝5 Ω，由闭合电路欧姆定律得， I＝ ＝0.3 A 故D错，C正确． 故选ABC。 10. 如图所示，光滑绝缘水平面内有一矩形金属框架，该框架由4根等长的金属棒和导线连接而成，金属棒长度均为，金属棒间距均为，每根金属棒的电阻均为。在框架的右侧存在有界匀强磁场，磁场左右两侧的边界相互平行，磁感应强度大小为，方向竖直向下，有界磁场的宽度也为。金属框架在水平外力作用下以速度向右匀速穿过磁场区域，运动中金属棒始终保持与磁场边界平行。导线的电阻忽略不计，在金属框架穿过磁场的整个过程中，下列判断正确的是（　　） A. 流过每根金属棒的电流方向不变 B. 水平外力的大小为 C. 4根金属棒产生的总焦耳热为 D. 通过最右侧金属棒的电荷量为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据右手定则可知，每根金属棒在磁场内和在磁场外电流方向相反，故A错误； B．金属框架匀速穿过磁场区域，处于磁场中的金属棒切割磁感线产生的感应电动势为 由闭合电路欧姆定律有 安培力大小为 联立解得水平外力大小为 故B正确； C．金属框架穿过磁场的过程中产生的总焦耳热为 故C正确； D．最右侧金属棒在磁场中运动时，通过它的电流方向向上，电荷量为 最右侧金属棒离开磁场后，左侧三根金属棒切割磁感线过程中，流过最右侧金属棒的电流方向向下，大小均为 通过它的电荷量为 故流过最右侧金属棒的总电荷量为 故D错误。 故选BC。 三、非选择题：共54分。 11. 某同学用如图甲所示的装置探究气体等温变化的规律。在橡胶套和柱塞间封闭着一段空气柱，空气柱的长度L可以从刻度尺读取，由于注射器横截面积各处相同，所以可用空气柱长度L代替空气柱体积，空气柱的压强p可以从与空气柱相连的压力表读取。改变并记录空气柱的长度及对应的压强。 （1）下列实验操作中，有助于减小实验误差的有______； A. 实验中缓慢推动活塞，改变空气柱的体积，读出对应的压强 B. 推动活塞时，为了保持装置稳定，用手握住注射器 C. 注射器活塞上涂上润滑油，防止漏气 （2）处理数据时，某同学绘制了两种图像，图乙横坐标为L，图丙横坐标为，为了快速判断本实验中压强和体积的关系，应选择______图方式处理数据（填“乙”或“丙”）。 （3）根据实验数据，得出的结论为______。 A. 一定量的气体等温变化时，压强与体积成正比 B. 一定量的气体等温变化时，压强与体积成反比 C. 一定量的气体等容变化时，压强与温度成正比 D. 一定量的气体等容变化时，压强与温度成反比 【答案】（1）AC （2）丙 （3）B 【解析】 【小问1详解】 A．实验中为防止温度发生变化，要缓慢推动活塞，改变空气柱的体积，读出对应的压强，选项A正确； B．推动活塞时，不能用手握住注射器，防止气体温度发生变化，选项B错误； C．在注射器活塞上涂上润滑油，防止漏气，选项C正确。 故选AC。 【小问2详解】 图丙中压强p与成正比关系，说明压强与体积成反比，即为了快速判断本实验中压强和体积的关系，应选择丙图方式处理数据； 【小问3详解】 根据实验数据，得出的结论为：一定量的气体等温变化时，压强与体积成反比。 12. 某实验小组利用压敏电阻制作一台电子秤。如图所示为电子秤（秤盘质量不计）的电路图，其中电源电动势，内阻，保护电阻，是滑动变阻器（最大阻值为），电流表A量程为90mA，内阻为，压敏电阻阻值R随压力F变化的关系式为（R与F均取国际单位）。重力加速度g取，实验步骤如下： （1）闭合开关前，滑动变阻器滑动触头应置于______（选填“a”或“b”）端。 （2）秤盘上不放重物时，闭合开关，调节滑动变阻器的阻值为______时，电流表指针达到满偏； （3）保持滑动变阻器（2）中接入电路的阻值不变，秤盘上放置质量为m的重物，读出此时电流表示数，则此时压敏电阻的阻值为______，重物的质量______kg； （4）换用不同质量的重物，记录每一个质量值对应的电流值； （5）将电流表刻度盘改装为质量刻度盘，质量刻度是______（选填“均匀的”或“不均匀的”）。 【答案】 ①. b ②. 16 ③. 70 ④. 4 ⑤. 不均匀的 【解析】 【详解】（1）[1]为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片应置于接入阻值最大位置处，即端； （2）[2]根据题意可知不放重物时，压敏电阻的阻值为，根据闭合电路欧姆定律 代入数据可得 （3）[3][4]同理，将电流等于45mA，代入解得 根据 可得 解得 （5）[5]根据可知，电流不是随着线性变化的，而随着（即）线性变化，所以电流不是随着重物的质量线性变化，则质量刻度是不均匀的。 13. 如图所示，绝热圆柱形汽缸直立在水平地面上，内有质量不计、可上下移动的绝热活塞，在距缸底高为的缸口处有固定的卡环，使活塞不会从汽缸中顶出，不计摩擦。活塞下方距缸底高为处还有一固定的导热隔板，将容器分为A、B两部分，A、B中各封闭有同种理想气体，开始时A、B中气体的温度均为，压强等于外界大气压强，活塞距汽缸底的高度为，现通过电热丝缓慢加热B中气体，求： （1）当B中气体的压强为时，活塞距导热隔板的高度是多少？ （2）当A中气体的压强为时，B中气体的温度是多少？ 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 B中气体做等容变化，根据查理定律得 其中 求得 A中气体做等压变化，根据盖-吕萨克定律得 求得 【小问2详解】 当A中气体压强为时，对A中的气体，由理想气体状态方程得 即 解得 隔板导热，故A、B中气体温度相同，即 14. 如图所示，一抛物线的方程为，在抛物线的上方有竖直向下的匀强电场。抛物线上每个位置可连续发射质量为m、电荷量为q的粒子，粒子均以大小为v0的初速度水平向右射入电场，所有粒子均能到达原点O。第四象限内（含x边界）存在垂直于纸面向外、磁感应强度大小的匀强磁场，不计粒子重力及粒子间的相互作用。 （1）求电场强度的大小E； （2）求从抛物线上横坐标的A点发射的粒子射出磁场时的坐标； 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 粒子在电场中做类平抛运动。 水平方向 竖直方向有，其中 解得 【小问2详解】 在电场中，水平方向有 竖直方向有 则 设粒子进入磁场时速度v与竖直方向的夹角为θ，则 解得 由牛顿第二定律得 由几何关系知 解得 射出磁场时的位置坐标为。 15. 如图所示，半径为L的光滑圆形金属轨道固定放置在绝缘水平面上，圆心O处固定一竖直细导体轴。间距为L、与水平面成角的足够长平行光滑倾斜导轨通过导线分别与圆形轨道及导体轴相连。倾斜导轨和圆形金属轨道分别处在与各自所在平面垂直的匀强磁场中，磁感应强度大小均为B。长度为L的细导体棒OA在水平面内绕O点沿逆时针方向以角速度匀速转动时，水平放置在导轨上的导体棒CD恰好静止。已知CD棒在导轨间的电阻值为R，电路中其余部分的电阻均不计，CD棒始终与导轨垂直，各部分始终接触良好，不计空气阻力，重力加速度大小为g。 （1）求CD棒的质量m； （2）锁定OA棒，CD棒静止释放，求CD棒运动的最大速度； （3）导体棒OA在水平面内绕O点沿逆时针方向以角速度匀速转动，CD棒静止释放，CD棒从静止释放到达到最大速度所经历的时间为t，求这段时间内导体棒CD前进的距离x。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）根据题意可知，细导体棒OA在水平面内绕O点沿逆时针方向以角速度匀速转动时，感应电动势为 回路中感应电流为 对CD棒受力分析，由平衡条件有 解得 （2）锁定OA棒，CD棒静止释放，最终匀速运动，则有 又有 ， 联立解得 （3）设CD棒速度为时，经过一小段时间，速度变化量为，对棒由动量定理有 又有 ， 从静止释放到速度达到最大的过程，有 最终匀速运动，则有 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $