精品解析：四川省广安市2024-2025学年高二下学期7月期末物理试题

广安市2025年春季高二期末考试 物理试题 本试卷满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的姓名、座位号和准考证号填写在答题卡规定的位置上。 2．答选择题时，必须使用2B铅笔将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。 3．答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。 4．所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效。 5．考试结束后，只将答题卡交回。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 下列现象属于光的衍射的是（　　） A. 雨后天空出现彩虹 B. 肥皂膜在日光照射下呈现彩色 C. 水中的气泡看上去特别明亮 D. 通过一条狭缝看日光灯观察到彩色条纹 2. 关于液体表面张力，说法正确的是（　　） A. 甲图中露珠呈球形，这是地球引力作用的结果 B. 乙图中的液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离，产生表面张力 C. 丙图中水黾可以停在水面上，是由于受到水的浮力作用 D. 丁图中喷防水剂后的玻璃和水滴发生了浸润现象 3. 如图为广安市某日的天气预报，日出后气温逐渐升高，日落后气温逐渐降低，则（　　） A. 从05时到17时，空气分子中速率较大的分子数量占总分子数量的比例变大 B. 从05时到17时，空气中所有分子的运动速率都逐渐增大 C. 从05时到17时，空气分子的平均动能逐渐减小 D. 随着温度的升高，露珠汽化为水蒸气的过程中分子势能减小 4. 太阳向外辐射能量来自其内部发生的各种热核反应，其中一种核反应方程为，方程中X表示某种粒子，是不稳定的粒子，其半衰期为T，则（　　） A. X粒子是 B. 此核反应是裂变反应 C. 若使的温度降低，其半衰期会减小 D. 经过2T时间，一定质量的还有没有发生衰变 5. 如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n=4的激发态，在向较低能级跃迁的过程中，能使逸出功为4.54eV的金属钨发生光电效应且逸出的光电子最大初动能为7.55eV的途径是（　　） A. n=2能级到n=1能级 B. n=3能级到n=1能级 C. n=4能级到n=1能级 D. n=3能级到n=2能级 6. 某品牌手机充电器内部可视为理想变压器，可以将交流电降压后给手机充电。已知变压器原线圈匝数为1100匝，副线圈匝数为25匝，充电器输入功率为20W，原线圈的输入的交流电电压的有效值为220V，频率为50Hz，则（ ） A. 原线圈输入电压最大值为440V B. 副线圈的频率为2200Hz C. 副线圈的电压为5V D. 副线圈的电流为5A 7. 如图所示的LC振荡电路，线圈的自感系数为L，电容器的电容为C，电容器所带电荷量的最大值为q，已知频率，下列说法正确的是（　　） A. 由图像看出，电容器正在充电 B. 由图像可分析，线圈里磁场能正在减小 C. 将线圈匝数加倍，电容器极板间距减半，则该LC振荡电路的频率不变 D. 从电场强度由向下最大变为0的最短时间内，回路的平均电流为 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得满分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示，一定质量的理想气体经两个不同的过程A→B→C和A→D→C，由状态A变到状态C。已知气体初始状态A的温度为T0，则气体（　　） A. 状态B和状态D的温度相同 B. 状态C的温度为2T0 C. 从状态B到状态C的过程中，对外做功，内能减少 D. 从状态D到状态C的过程中，吸收热量，内能增加 9. 在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，测头如图所示，调节分划板的位置，使分划板中心刻线对齐某亮条纹的中心，转动手轮，使分划线向一侧移动到另一条亮条纹的中心位置，由螺旋测微器再读出一读数，若实验测得第1条和第4条亮条纹中心间的距离为a=0.960mm，已知双缝间距d=1.5mm，双缝到屏的距离l=1.00m，则（　　） A. 图中螺旋测微器的读数为0.63mm B. 本实验测得光的波长为 C. 若只减小双缝的间距，条纹间距将变大 D. 若只将蓝色滤光片换成红色滤光片，条纹间距将减小 10. 如图所示，有一匀强磁场垂直于不计电阻的平行金属导轨MN、PQ，导轨间距为L，导轨左端接一定值电阻R，长为L、电阻为R的金属杆ab垂直导轨放置，现给金属杆ab水平向右的初速度v0，金属杆减速滑行后停下，测得金属棒ab滑行过程中两端的电压与位移x的关系如图乙所示，图中U0和x0为已知量，除电磁阻力外，其它阻力不计，则（　　） A. 匀强磁场磁感应强度大小为 B. 通过金属棒ab截面的总电量为 C. 金属棒的质量为 D. 定值电阻R中产生的焦耳热为 三、实验题：本题共2小题。11题6分，12题10分，共16分。 11. 如图，用“插针法”测量一直角三棱镜的折射率，主要实验步骤如下： （1）在水平放置的木板上铺一张坐标纸，在坐标纸上作出直线AB，再作AB的垂线DO，交点为O点； （2）让三棱镜的一个光学面与AB重合，在纸上确定三棱镜的另外两个光学面BC、AC； （3）在直线DO上依次插上P1、P2两枚大头针； （4）在BC侧透过三棱镜观察P1和P2，插上大头针P3，使P3能挡住______（选填“P1”、“P2”或“P1和P2”）的虚像； （5）确定出射光线的位置______（选填“是”或“不是”）必须插上第四枚大头针； （6）移去三棱镜和大头针，规范作出光路图，利用图中坐标纸算出三棱镜折射率n=__________（计算结果保留两位有效数字）。 12. 用如图（甲）所示为高中学生实验用的可拆变压器进行“探究变压器原、副线圈的电压与匝数的关系”实验。 （1）关于此实验，下列说法正确的是__________ A. 为了保证人身安全，要使用低压直流电源 B. 变压器铁芯可以用整块金属制作 C. 副线圈空载时，用交流电压表可以测量副线圈两端的电压 （2）该同学将变压器按照要求正确组装好后，当原副线圈的匝数之比为4∶8，此时接在原线圈两端的__________（选填“交流”或“直流”）电压表量程为10V，示数如上图（乙）所示，其读数为__________V，此时测量副线圈的交流电压表的实际读数可能是__________（选填下列选项）。 A．0V B.6.4V C.7.8V （3）理想变压器是一种理想化模型。如下图所示，某用电器可以等效为右侧电路，变压器的原、副线圈的匝数比为1∶2，在交流电源的电压有效值U0和电阻R0确定的情况下，调节可变电阻R，当R=4R0时，R上的电功率为__________（用U0和R0表示）。 四、计算题：本题共3小题，13题10分，14题12分，15题16分，共38分。解答时应写出必要的文字说明、公式、方程式和重要的演算步骤，只写出结果的不得分，有数值计算的题，答案中必须写出明确的数值和单位。 13. 由一个直角三角形和一个四分之一圆组成的光学柱状组件的横截面如图，圆弧的半径为R，∠A=30°。一束单色光垂直于AO边中点C射入，恰好在AB边上的D点发生全反射，光在真空中的传播速度为c。求： （1）求玻璃砖对该单色光的折射率n； （2）求光在组件中从C点射入至最后射出过程的传播时间t。 14. 如图，在竖直放置、开口向上圆柱形绝热气缸内用质量m=1.0kg的绝热活塞密封了0.01mol的某种理想气体，活塞横截面积S=5cm2，能无摩擦滑动。初始时气缸内的气体温度T0=300K，气柱的高度h=30cm，气缸内有一阻值R=1Ω的电阻丝。已知1mol该理想气体温度升高1K内能增加20J，大气压强p0=1×105Pa。现给电阻丝通I=1A的恒定电流，活塞会缓慢向上移动，一段时间后停止通电。若电阻丝产生的热量全部被气缸内的气体吸收，活塞向上移动了Δh=3cm。重力加速度g取10m/s2，忽略电阻丝的体积。求： （1）此时气体的温度T； （2）电阻丝通电的时间t。 15. 如图所示，间距L为2m的两根平行光滑金属导轨MN、PQ固定在同一水平面内，导轨电阻不计，两导轨间存在大小为0.1T、方向垂直导轨平面向外的匀强磁场，导轨左端串接一个阻值为1Ω的电阻，一根质量为1kg、电阻为1Ω的导体棒垂直于导轨放在导轨上，导体棒与绝缘T形支架相连，当右侧的水平圆盘匀速转动时，固定在圆盘边缘上的小圆柱可在T形支架的滑槽中滑动，从而带动T形支架在水平方向做往复运动。小圆柱到圆盘圆心的距离为，圆盘转动的角速度为50rad/s，A、C两点的连线为平行于导体棒的直径，D点为AC右侧圆弧的中点，导体棒与导轨始终接触良好，不计一切摩擦，求： （1）当小圆柱转动过A点时，导体棒中感应电动势大小EA； （2）从小圆柱运动到AD圆弧中点P时，流过电阻R电流大小IP； （3）小圆柱从A点运动到D点的过程中，T形支架对导体棒做的功W。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 广安市2025年春季高二期末考试 物理试题 本试卷满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的姓名、座位号和准考证号填写在答题卡规定的位置上。 2．答选择题时，必须使用2B铅笔将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。 3．答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。 4．所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效。 5．考试结束后，只将答题卡交回。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 下列现象属于光的衍射的是（　　） A. 雨后天空出现彩虹 B. 肥皂膜在日光照射下呈现彩色 C. 水中的气泡看上去特别明亮 D. 通过一条狭缝看日光灯观察到彩色条纹 【答案】D 【解析】 【详解】A．雨后彩虹是阳光在雨滴中发生折射、反射和色散形成的，属于光的色散现象，故A不符合题意； B．肥皂膜彩色条纹是光在薄膜前后表面反射后发生干涉形成的，属于薄膜干涉，故B不符合题意； C．水中气泡明亮是由于光从水进入气泡时发生全反射，使得更多光线进入人眼，故C不符合题意； D．通过狭缝观察日光灯出现彩色条纹，是光绕过狭缝边缘产生的衍射现象，故D符合题意。 故选D。 2. 关于液体表面张力，说法正确的是（　　） A. 甲图中露珠呈球形，这是地球引力作用的结果 B. 乙图中的液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离，产生表面张力 C. 丙图中水黾可以停在水面上，是由于受到水的浮力作用 D. 丁图中喷防水剂后的玻璃和水滴发生了浸润现象 【答案】B 【解析】 【详解】A．甲图中露珠呈球形，这是液体表面张力的结果，故A错误； B．乙图中的液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离，分子力表现为引力，从而产生表面张力，故B正确； C．丙图中水黾可以停在水面上，是由于液体表面张力形成水膜，水膜对水黾的弹力与重力平衡，故C错误； D．丁图中喷防水剂后的玻璃和水滴发生了不浸润现象，故D错误。 故选B。 3. 如图为广安市某日的天气预报，日出后气温逐渐升高，日落后气温逐渐降低，则（　　） A. 从05时到17时，空气分子中速率较大的分子数量占总分子数量的比例变大 B. 从05时到17时，空气中所有分子的运动速率都逐渐增大 C. 从05时到17时，空气分子的平均动能逐渐减小 D. 随着温度的升高，露珠汽化为水蒸气的过程中分子势能减小 【答案】A 【解析】 【详解】A．从05时到17时，气温逐渐升高，所以空气分子中速率较大的分子数量占总分子数量的比例变大，故A正确； B．温度升高，分子的平均动能增大，但并不是所有分子的运动速率都逐渐增大，只是速率大的分子所占比例增加，故B错误； C．从05时到17时，气温逐渐升高，空气分子的平均动能应该逐渐增大，故C错误； D．随着温度的升高，露珠汽化为水蒸气的过程中，分子间距离增大，克服分子引力做功，分子势能增大，故D错误。 故选A。 4. 太阳向外辐射的能量来自其内部发生的各种热核反应，其中一种核反应方程为，方程中X表示某种粒子，是不稳定的粒子，其半衰期为T，则（　　） A. X粒子是 B. 此核反应是裂变反应 C. 若使的温度降低，其半衰期会减小 D. 经过2T时间，一定质量还有没有发生衰变 【答案】A 【解析】 【详解】A．设X粒子的质量数为A，电荷数为Z，根据核反应过程质量数守恒有 解得 根据核反应过程电荷数守恒有 解得 所以X粒子为，故A正确； B．此反应为两个轻核结合成较重的核，属于聚变反应，而非裂变，故B错误； C．半衰期由原子核内部结构决定，与温度无关，即若使的温度降低，其半衰期不变，故C错误； D．经过个半衰期，剩余质量为 由经过2T时间可知 则剩余质量为 即一定质量的还有没有发生衰变，故D错误。 故选A。 5. 如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n=4的激发态，在向较低能级跃迁的过程中，能使逸出功为4.54eV的金属钨发生光电效应且逸出的光电子最大初动能为7.55eV的途径是（　　） A. n=2能级到n=1能级 B. n=3能级到n=1能级 C. n=4能级到n=1能级 D. n=3能级到n=2能级 【答案】B 【解析】 【详解】根据爱因斯坦光电效应方程 能使逸出功为4.54eV的金属钨发生光电效应且逸出的光电子最大初动能为7.55eV的光子能量为 氢原子n=3能级跃迁到n=1能级时产生的光子为，故B正确。 故选B。 6. 某品牌手机充电器内部可视为理想变压器，可以将交流电降压后给手机充电。已知变压器原线圈匝数为1100匝，副线圈匝数为25匝，充电器输入功率为20W，原线圈的输入的交流电电压的有效值为220V，频率为50Hz，则（ ） A. 原线圈输入电压最大值为440V B. 副线圈的频率为2200Hz C. 副线圈的电压为5V D. 副线圈的电流为5A 【答案】C 【解析】 【详解】A．原线圈输入电压有效值为220V，最大值应为，故A错误； B．变压器不改变交流电频率，副线圈频率仍为50Hz，故B错误； C．由理想变压器电压与匝数比正比，有 可得副线圈电压 故C正确； D．根据题意可知输入功率，副线圈电流 故D错误。 故选C。 7. 如图所示的LC振荡电路，线圈的自感系数为L，电容器的电容为C，电容器所带电荷量的最大值为q，已知频率，下列说法正确的是（　　） A. 由图像看出，电容器正在充电 B. 由图像可分析，线圈里磁场能正在减小 C. 将线圈匝数加倍，电容器极板间距减半，则该LC振荡电路的频率不变 D. 从电场强度由向下最大变为0的最短时间内，回路的平均电流为 【答案】D 【解析】 【详解】AB．由题图可知，电流由下极板流向上极板，且此时下极板带正电，上极板带负电，则电容器正在放电，电场能正在减小，线圈里磁场能正在增大，故AB错误； C．将线圈匝数加倍，电容器极板间距减半，则线圈自感系数增大，电容器电容增大，根据可知，该LC振荡电路的频率减小，故C错误； D．从电场强度由向下最大变为0所用时间为 则回路的平均电流为，故D正确。 故选D。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得满分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示，一定质量的理想气体经两个不同的过程A→B→C和A→D→C，由状态A变到状态C。已知气体初始状态A的温度为T0，则气体（　　） A. 状态B和状态D的温度相同 B. 状态C的温度为2T0 C. 从状态B到状态C的过程中，对外做功，内能减少 D. 从状态D到状态C的过程中，吸收热量，内能增加 【答案】AD 【解析】 【详解】A．图像可知B、D两状态pV乘积相同，根据玻意耳定律可知两状态温度相同，故A正确； B．对A、C状态有 解得 故B错误； C．从状态B到状态C的过程中，气体体积增大，对外做功；该过程压强不变、体积增大，可知温度升高，则内能增加，故C错误； D．从状态D到状态C的过程中，体积不变（W=0）、压强增大，可知温度升高，内能增加（），根据热力学第一定律可知该过程吸收热量（Q>0），故D正确。 故选AD。 9. 在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，测头如图所示，调节分划板的位置，使分划板中心刻线对齐某亮条纹的中心，转动手轮，使分划线向一侧移动到另一条亮条纹的中心位置，由螺旋测微器再读出一读数，若实验测得第1条和第4条亮条纹中心间的距离为a=0.960mm，已知双缝间距d=1.5mm，双缝到屏的距离l=1.00m，则（　　） A. 图中螺旋测微器的读数为0.63mm B. 本实验测得光的波长为 C. 若只减小双缝的间距，条纹间距将变大 D. 若只将蓝色滤光片换成红色滤光片，条纹间距将减小 【答案】BC 【解析】 【详解】A．图中螺旋测微器的读数为，故A错误； B．第1条和第4条亮条纹中心间的距离为a=0.960mm，则条纹间距为，根据，代入数据解得，故B正确； C．根据，只减小双缝的间距，条纹间距将变大，故C正确； D．根据，只将蓝色滤光片换成红色滤光片，光的波长变长，条纹间距将变大，故D错误。 故选BC。 10. 如图所示，有一匀强磁场垂直于不计电阻的平行金属导轨MN、PQ，导轨间距为L，导轨左端接一定值电阻R，长为L、电阻为R的金属杆ab垂直导轨放置，现给金属杆ab水平向右的初速度v0，金属杆减速滑行后停下，测得金属棒ab滑行过程中两端的电压与位移x的关系如图乙所示，图中U0和x0为已知量，除电磁阻力外，其它阻力不计，则（　　） A. 匀强磁场的磁感应强度大小为 B. 通过金属棒ab截面的总电量为 C. 金属棒的质量为 D. 定值电阻R中产生的焦耳热为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．电动势为，即开始时的电动势为，电压，即磁感应强度大小为，故A错误； BC．金属棒受安培力为，电流，联立解得，根据动量定理得，即，其中速度满足，联立解得 图像斜率绝对值为，联立解得金属棒的质量为 根据动量定理，即，解得通过金属棒ab截面的总电量为，故B正确，C错误； D．根据能量守恒定律，定值电阻R中产生的焦耳热，代入解得，故D正确。 故选BD。 三、实验题：本题共2小题。11题6分，12题10分，共16分。 11. 如图，用“插针法”测量一直角三棱镜折射率，主要实验步骤如下： （1）在水平放置的木板上铺一张坐标纸，在坐标纸上作出直线AB，再作AB的垂线DO，交点为O点； （2）让三棱镜的一个光学面与AB重合，在纸上确定三棱镜的另外两个光学面BC、AC； （3）在直线DO上依次插上P1、P2两枚大头针； （4）在BC侧透过三棱镜观察P1和P2，插上大头针P3，使P3能挡住______（选填“P1”、“P2”或“P1和P2”）的虚像； （5）确定出射光线的位置______（选填“是”或“不是”）必须插上第四枚大头针； （6）移去三棱镜和大头针，规范作出光路图，利用图中坐标纸算出三棱镜的折射率n=__________（计算结果保留两位有效数字）。 【答案】 ①. P1和P2 ②. 不是 ③. 1.2（1.1~1.3） 【解析】 【详解】（4）[1]在BC侧透过三棱镜观察P1和P2，插上大头针P3，由于两点确定一条直线，为了确定最终的出射光线，实验中，应使P3能挡住P1和P2的虚像； （5）[2]入射光线DO垂直于界面AB，此时折射光线方向不变，延长DO与BC界面的交点为界面BC上的入射点，该入射点与P3的连线为最终的折射光线，可知，确定出射光线的位置不是必须插上第四枚大头针； （6）[3]作出光路图如图所示 根据几何关系在BC界面上入射角为 令折射角为，根据图示有 根据折射定律有 解得 12. 用如图（甲）所示为高中学生实验用的可拆变压器进行“探究变压器原、副线圈的电压与匝数的关系”实验。 （1）关于此实验，下列说法正确的是__________ A. 为了保证人身安全，要使用低压直流电源 B. 变压器铁芯可以用整块金属制作 C. 副线圈空载时，用交流电压表可以测量副线圈两端的电压 （2）该同学将变压器按照要求正确组装好后，当原副线圈的匝数之比为4∶8，此时接在原线圈两端的__________（选填“交流”或“直流”）电压表量程为10V，示数如上图（乙）所示，其读数为__________V，此时测量副线圈的交流电压表的实际读数可能是__________（选填下列选项）。 A．0V B.6.4V C.7.8V （3）理想变压器是一种理想化模型。如下图所示，某用电器可以等效为右侧电路，变压器的原、副线圈的匝数比为1∶2，在交流电源的电压有效值U0和电阻R0确定的情况下，调节可变电阻R，当R=4R0时，R上的电功率为__________（用U0和R0表示）。 【答案】（1）C （2） ①. 交流 ②. 3.6 ③. B （3） 【解析】 【小问1详解】 A．变压器不能改变直流电压，则不能使用低压直流电源，故A错误； B．变压器铁芯不可以用整块金属制作，应该用若干片彼此绝缘的硅钢片叠成，防止产生涡流消耗电能，B错误； C．副线圈空载时，副线圈仍有电压，则可用交流电压表可以测量副线圈两端的电压，C正确。 故选C。 【小问2详解】 [1][2][3]该同学将变压器按照要求正确组装好后，当原副线圈匝数之比为4∶8，此时接在原线圈两端的交流电压表量程为10V，示数如上图（乙）所示，最小刻度0.2V，则其读数为3.6V，若为理想变压器，则副线圈电压为 因变压器不是理想变压器，则次级电压小于7.2V，即此时测量副线圈的交流电压表的实际读数可能是6.4V，故选B。 【小问3详解】 变压器等效电阻 将R0等效为电源内阻，可知此时R外=R等=R0，此时电源输出功率最大，最大功率 四、计算题：本题共3小题，13题10分，14题12分，15题16分，共38分。解答时应写出必要的文字说明、公式、方程式和重要的演算步骤，只写出结果的不得分，有数值计算的题，答案中必须写出明确的数值和单位。 13. 由一个直角三角形和一个四分之一圆组成光学柱状组件的横截面如图，圆弧的半径为R，∠A=30°。一束单色光垂直于AO边中点C射入，恰好在AB边上的D点发生全反射，光在真空中的传播速度为c。求： （1）求玻璃砖对该单色光的折射率n； （2）求光在组件中从C点射入至最后射出过程的传播时间t。 【答案】（1） （2） 【解析】 【详解】（1）由题意可知，单色光从C点垂直于AO边射入恰好在D点发生全反射，由图中的几何关系得D点是AB中点，得DB=DO=R， 临界角 由全反射得 （2）光线从D点反射后恰好射到O点，，大于临界角C，则在O点发生全反射，如图，光在玻璃中的路程 光在玻璃中的传播速度 则该单色光在玻璃中时间 14. 如图，在竖直放置、开口向上的圆柱形绝热气缸内用质量m=1.0kg的绝热活塞密封了0.01mol的某种理想气体，活塞横截面积S=5cm2，能无摩擦滑动。初始时气缸内的气体温度T0=300K，气柱的高度h=30cm，气缸内有一阻值R=1Ω的电阻丝。已知1mol该理想气体温度升高1K内能增加20J，大气压强p0=1×105Pa。现给电阻丝通I=1A的恒定电流，活塞会缓慢向上移动，一段时间后停止通电。若电阻丝产生的热量全部被气缸内的气体吸收，活塞向上移动了Δh=3cm。重力加速度g取10m/s2，忽略电阻丝的体积。求： （1）此时气体的温度T； （2）电阻丝通电的时间t。 【答案】（1）K （2） 【解析】 【小问1详解】 气体做等压变化，设此时的温度为 由盖－吕萨克定律可得， 代入数值，解得 【小问2详解】 设封闭气体压强为，对活塞由平衡条件得， 解得 气体对外做功 气体内能增加量 根据热力学第一定律 解得气体吸收的热量 设电阻丝通电时间为t，由题意得， 解得 15. 如图所示，间距L为2m的两根平行光滑金属导轨MN、PQ固定在同一水平面内，导轨电阻不计，两导轨间存在大小为0.1T、方向垂直导轨平面向外的匀强磁场，导轨左端串接一个阻值为1Ω的电阻，一根质量为1kg、电阻为1Ω的导体棒垂直于导轨放在导轨上，导体棒与绝缘T形支架相连，当右侧的水平圆盘匀速转动时，固定在圆盘边缘上的小圆柱可在T形支架的滑槽中滑动，从而带动T形支架在水平方向做往复运动。小圆柱到圆盘圆心的距离为，圆盘转动的角速度为50rad/s，A、C两点的连线为平行于导体棒的直径，D点为AC右侧圆弧的中点，导体棒与导轨始终接触良好，不计一切摩擦，求： （1）当小圆柱转动过A点时，导体棒中感应电动势大小EA； （2）从小圆柱运动到AD圆弧中点P时，流过电阻R的电流大小IP； （3）小圆柱从A点运动到D点的过程中，T形支架对导体棒做的功W。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小圆柱运动的线速度 当滑槽运动到AC连线上时，导体棒的速度等于v，导体棒中感应电动势的最大值 【小问2详解】 导体棒的速度等于小圆柱沿垂直于滑槽方向的分速度，如图 从小圆柱运动到P点时，水平方向速度 导体棒中感应电动势 由闭合电路欧姆定律得，R中的电流 解得 【小问3详解】 从小圆柱运动到A点开始计时，且取电流方向从P经R流向M为正方向，则导体棒中的感应电动势 则导体棒中感应电动势为正弦交流电，且最大值 由闭合电路欧姆定律得，流过电阻R电流的有效值 小圆柱从A点运动到D点的时间 当小圆柱运动到D点时，导体棒的速度为零，对导体棒由动能定理得 电路中产生的热量 由功能关系可知 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$