精品解析：江苏省启东中学2024-2025学年高二下学期5月检测物理试题

江苏省启东中学高二物理5月检测 一、单选题（每小题4分，共11小题，共44分，每小题只有一个选项最符合题意） 1. 以下关于电磁波说法正确是（　　） A. 麦克斯韦预言了电磁波的存在并通过实验捕捉到了电磁波 B. 空间中均匀变化的电场能引起均匀变化的磁场从而产生电磁波 C. 所有电磁波在真空中的传播速度大小一样 D. X射线可以摧毁病变细胞，γ射线可以用于诊断病情 2. 下列关于固体、液体的说法错误的是（　　） A. 玻璃管裂口放在火焰上烧熔，其尖端变钝，是液体表面张力作用的结果 B. 航天员在太空中可以用毛笔吸墨在宣纸上写毛笔字 C. 晶体熔化过程中，温度不变，内能不变 D. 单晶体沿不同方向的导热性质可能不同 3. 若以表示水的摩尔质量，表示在一定条件下水蒸气的摩尔体积，表示在标准状况下水蒸气的密度，表示阿伏加德罗常数，、分别表示每个水分子的质量和体积，下列关系式中正确的是（　　） A. B. C. D. 4. 如图所示，L为电阻不计的自感线圈，已知LC振荡电路的周期为T，开关S原来合上一段时间，现将S断开后开始计时，当t＝T时，线圈内磁感应强度的方向和电容器两极板间电场方向分别为（　　） A. 向下，向上 B. 向下，向下 C. 向上，向上 D. 向上，向下 5. 如图所示，两端封闭的U形管中装有水银，分别封闭住A、B两部分气体，当它们温度相同且A、B端竖直向上放置，静止时左右液面高度差为h，以下说法中正确的是（ ） A. 两部分气体升高相同的温度，水银柱高度差不变 B. 两部分气体降低相同的温度，水银柱高度差变大 C. 当U形管由图示位置开始加速下落时，两侧水银柱高度差变小 D. 若U形管由图示位置开始加速上升时，两侧水银柱高度差变小 6. 如图所示，a、b、c、d表示一定质量的理想气体状态变化过程中的四个状态，图中ad平行于横坐标轴，ab的延长线过原点，dc平行于纵轴，以下说法错误的是（　　） A. 从状态d到c，气体对外做功，气体吸热 B. 从状态c到b，外界对气体做功，气体放热 C. 从状态b到a，气体对外做功，气体吸热 D. 从状态a到d，气体对外做功，气体吸热 7. 如图所示电路，电阻R1与电阻R2串联接在交变电源上，且R1＝R2＝10 Ω，正弦交流电的表达式为u＝20sin 100πt(V)，R1和理想二极管D(正向电阻为零，反向电阻为无穷大)并联，则R2上的电功率为(　　) A. 10 W B. 15 W C. 25 W D. 30 W 8. 如图，为测量储物罐中不导电液体的高度，有人设计了一个监测液面高度变化的传感器。将与储物罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容C置于储罐中，电容C可通过开关S与电感或电源相连，当开关从a拨到b时，由电感L和电容C构成的回路中产生振荡电流。通过检测振荡电流的频率变化，可以推知液面的升降情况。关于此装置下面说法正确的是（ ） A. 电源电动势越小，则振荡电流的频率越低 B. 当电路中电流最大时，电容器两端的电压最小 C. 开关a拨向b瞬间，电感L自感电动势为零 D. 检测到振荡电流的频率增加，说明液面高度在升高 9. 一定质量的理想气体由状态a开始，经历、、三个过程回到状态a，其图像如图所示，其中bc与纵轴平行。已知a、c两状态下气体的温度相同，的过程中气体向外界放出热量大小为Q，下列说法错误的是（　　） A. 过程中气体从外界吸收热量，大小为Q B. 过程中气体内能变化量的绝对值小于放出热量的绝对值 C. a、c状态下气体的内能相等 D. 整个过程中气体对外界做功，大小为 10. 某同学借助如图所示的电路，探究电网输电的规律。电路中升压变压器原线圈接电压恒定的交流电源，变压器均可视为理想变压器，电表均可视为理想电表，则下列说法中正确的是（　　） A. 仅将向上调，电压表示数会减小 B. 仅将向上调，电流表示数会增大 C. 若用户增多，电网负荷增大，要想用电器正常工作，应将向下调 D. 演示“夜深了，灯更亮了”，应将变阻器的滑片向上调，电流表示数减小而电压表示数不变 11. 在匀强磁场中，一单匝闭合矩形金属线圈绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动，穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化。已知线圈总电阻为，则一个周期内，线圈产生的热量为（　　） A. B. C D. 二、实验题 共1题，共10分 12. 某同学做“用油膜法估测分子的直径”的实验。 （1）请选出需要的操作，并按正确操作的先后顺序排列起来：D_______（用字母符号表示）。 A. 倒入油酸 B. 倒入水 C.描绘油膜轮廓 D. 记录油酸酒精溶液的滴数 E. 滴入油酸酒精溶液 F.撒爽身粉 （2）实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精的作用是_______。 A. 可使油酸和爽身粉之间形成清晰的边界轮廓 B. 对油酸溶液起到稀释作用 C. 有助于测量一滴油酸的体积 D. 有助于油酸的颜色更透明便于识别 （3）已知实验室中使用的油酸酒精溶液每溶液中含有2mL油酸，又用滴管测得每50滴这种油酸酒精溶液的总体积为1mL，将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上，在玻璃板上描出油膜的边界线，再把玻璃板放在画有边长为1cm的正方形小格的纸上，如图所示。油酸分子的直径_______m。（结果保留一位有效数字） （4）在该实验中，若测出的分子直径结果明显偏大，则可能的原因有_______（多选）。 A. 水面上爽身粉撒得较多，油酸膜没有充分展开 B. 计算油酸膜面积时，错将不足半格的方格作为完整方格处理 C. 油酸酒精溶液配制的时间较长，酒精挥发较多 D. 求每滴油酸酒精溶液的体积时，1mL的溶液滴数少计了5滴 （5）某同学利用所学知识和查阅的数据估算油酸分子直径。他把油酸分子看成紧密排列的球体，查阅得知油酸的密度，油酸的摩尔质量，取阿伏加德罗常数，，则油酸分子的直径约为_______m（结果保留一位有效数字）。 三、解答题 共4题，共46分 13. 烟草燃烧过程中会产生大量致癌物，拒绝烟草是每一个中学生都要遵守的行为准则。一间高约3.5m、面积约的教室中，有一人吸了一根烟，在标准状态下，空气的摩尔体积为，可认为吸入气体的体积等于呼出气体的体积，阿伏伽德罗常量为，试估算：（结果均保留两位有效数字，人正常呼吸一次吸入气体的体积约为，一根烟大约吸20次） （1）吸烟者吸一根烟吸入的空气分子总数； （2）在该教室，吸烟者吸一根烟后，另一不吸烟者进入教室后，呼吸一次大约吸入多少个被污染过的空气分子。 14. 某小组研究远距离输电的模拟装置如图所示，发电机产生的交变电流电动势瞬时表达式，输电线路的总电阻，降压变压器的原、副线圈匝数之比为25：11，降压变压器副线圈接入一台效率（输出机械功率与输入电功率之比）的电动机，其额定电压。开关闭合后，电动机正常工作，恰好能将的重物匀速提起，电机内阻热功率。变压器均视为理想变压器，电流表视为理想电表，除输电线路电阻、电动机线圈内阻外，其余导线电阻均不计。求： （1）电动机提升重物的速度及线圈内阻； （2）输电线路上损失的电压； （3）电流表的示数。 15. 如图所示，线圈面积是，共100匝，线圈电阻为，外接电阻，匀强磁场的磁感应强度为，当线圈以的转速匀速转动时，求： （1）线圈转动中感应电动势的最大值和有效值； （2）若线圈从经过中性面到开始计时，写出线圈中感应电动势瞬时值表达式； （3）电路中交流电压表和电流表的示数； （4）线圈由图示位置转过的过程中，交变电动势的平均值； （5）线圈由图示位置转过的过程中，通过导线横截面的电荷量． 16. 如图，上端开口的竖直汽缸由小、大两个同轴圆筒组成，两圆筒高均为L。两圆筒中各有一个厚度不计的活塞，小活塞的横截面积为S、质量为m；大活塞的横截面积为3S、质量为3m。两活塞用长为L的刚性杆连接，两活塞间充有氧气，大活塞下方充有氮气。小活塞的导热性能良好，汽缸及大活塞绝热，开始时，氮气和外界环境的温度均为，大活塞处于大圆筒的中间位置，且刚性杆上恰无弹力。重力加速度用g表示，外界的大气压强恒为，氧气和氮气均可看作理想气体。 （1）开始时氮气的压强是多少？ （2）通过电阻丝缓慢加热氮气，当大活塞刚上升时，氮气的温度是多少？ （3）当大活塞刚上升时，设平均每个氮气分子对容器壁撞击力为，继续加热氮气，当氮气的温度上升到时，设平均每个氮气分子对容器壁撞击为，试分析比大还是小？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 江苏省启东中学高二物理5月检测 一、单选题（每小题4分，共11小题，共44分，每小题只有一个选项最符合题意） 1. 以下关于电磁波说法正确的是（　　） A. 麦克斯韦预言了电磁波的存在并通过实验捕捉到了电磁波 B. 空间中均匀变化的电场能引起均匀变化的磁场从而产生电磁波 C. 所有电磁波在真空中的传播速度大小一样 D. X射线可以摧毁病变的细胞，γ射线可以用于诊断病情 【答案】C 【解析】 【详解】A．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹首次在实验室中证明了电磁波的存在，故A错误； B．根据麦克斯韦的电磁场理论，变化的磁场产生了电场，变化的电场产生了磁场，但均匀变化的电场能引起恒定的磁场，不会产生电磁波，故B错误； C．所有电磁波在真空中的传播速度大小一样，均等于光速，故C正确； D．X射线可以用于诊断病情，γ射线可以摧毁病变的细胞，故D错误。 故选C。 2. 下列关于固体、液体的说法错误的是（　　） A. 玻璃管裂口放在火焰上烧熔，其尖端变钝，是液体表面张力作用的结果 B. 航天员在太空中可以用毛笔吸墨在宣纸上写毛笔字 C. 晶体熔化过程中，温度不变，内能不变 D. 单晶体沿不同方向的导热性质可能不同 【答案】C 【解析】 【详解】A．玻璃管裂口放在火焰上烧熔，熔化的玻璃在表面张力作用下收缩使尖端变钝，故A正确，不符合题意； B．太空中毛细现象仍存在，毛笔可吸墨，故B正确，不符合题意； C．晶体熔化时吸热，温度不变但内能增加（分子势能增大），故C错误，符合题意； D．单晶体具有各向异性，导热性质可能不同，故D正确，不符合题意。 故选C。 3. 若以表示水的摩尔质量，表示在一定条件下水蒸气的摩尔体积，表示在标准状况下水蒸气的密度，表示阿伏加德罗常数，、分别表示每个水分子的质量和体积，下列关系式中正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据密度的定义可得 同时 所以 由于气体分子间有大量空隙，所以 则，故A错误； B．表示一个水分子运动占据的空间的体积，不是一个水分子的体积，故B错误； C．表示水蒸气的摩尔质量，除以一个水分子的质量即为阿伏加德罗常数，即表达式，故C正确； D．由于水分子间距的存在，不等于水的摩尔体积，则密度表达式不成立，故D错误。 故选C。 4. 如图所示，L为电阻不计的自感线圈，已知LC振荡电路的周期为T，开关S原来合上一段时间，现将S断开后开始计时，当t＝T时，线圈内磁感应强度的方向和电容器两极板间电场方向分别为（　　） A. 向下，向上 B. 向下，向下 C. 向上，向上 D. 向上，向下 【答案】D 【解析】 【详解】S接通时，由于线圈没电阻，所以电容器不带电。当S断开时，线圈由于自感的作用，对电容器先沿顺时针方向充电，经T充电完毕，上板带正电，下板带负电，从S断开时计时，经t＝T时刻，电容器正沿逆时针方向放电，此时电容器内电场方向向下，线圈内磁场方向向上。 故选D。 5. 如图所示，两端封闭的U形管中装有水银，分别封闭住A、B两部分气体，当它们温度相同且A、B端竖直向上放置，静止时左右液面高度差为h，以下说法中正确的是（ ） A. 两部分气体升高相同的温度，水银柱高度差不变 B. 两部分气体降低相同的温度，水银柱高度差变大 C. 当U形管由图示位置开始加速下落时，两侧水银柱高度差变小 D. 若U形管由图示位置开始加速上升时，两侧水银柱高度差变小 【答案】D 【解析】 【详解】AB．设水银的密度为，根据平衡条件有 故 由理想气体状态方程有 设气体开始时温度为，压强为，若体积不变，温度变化时有 故 由于两部分气体初始时温度相同，可知升高相同的温度，初始状态压强大的气体即B部分气体压强增加量大，压强差变大，液柱向左移，高度差变大，A错误； B．由上述分析可知，降低相同的温度，B部分气体压强减小量大，压强差变小，水银柱向右移动，高度差h变小，B错误； C．当U形管由图示位置开始自由下落时，系统处于完全失重状态，此时高度h部分的水银柱不再对B部分气体产生压强，右边气体会将水银柱向左压，即此时h变大，C错误； D．若U形管由图示位置开始加速上升时，系统处于超重状态，此时高度h部分的水银柱产生的压强增大，所以液柱右移，两侧水银柱高度差变小，D正确。 故选D。 6. 如图所示，a、b、c、d表示一定质量的理想气体状态变化过程中的四个状态，图中ad平行于横坐标轴，ab的延长线过原点，dc平行于纵轴，以下说法错误的是（　　） A. 从状态d到c，气体对外做功，气体吸热 B. 从状态c到b，外界对气体做功，气体放热 C. 从状态b到a，气体对外做功，气体吸热 D. 从状态a到d，气体对外做功，气体吸热 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．从状态d到c，气体发生等温变化，根据 得知压强减小，因此体积变大，气体对外做功，根据 内能不变，因此气体吸收热量，故A正确，但不符合题意； B．在p-T图像中，斜率倒数表示体积的大小，从状态c到b斜率增加表示体积减小，外界对气体做功，，温度降低，内能减小，根据 可得气体一定对外放热，故B正确，但不符合题意； C．从状态b到a，气体等容变化，气体对外界不做功，但温度升高，内能增大，故吸收热量，故C错误，符合题意； D．从状态a到d，气体发生等压变化根据 可得温度升高，体积变大，气体对外做功，由 温度升高，内能增大，可得气体吸热，故D正确，但不符合题意。 故选C。 7. 如图所示电路，电阻R1与电阻R2串联接在交变电源上，且R1＝R2＝10 Ω，正弦交流电的表达式为u＝20sin 100πt(V)，R1和理想二极管D(正向电阻为零，反向电阻为无穷大)并联，则R2上的电功率为(　　) A. 10 W B. 15 W C. 25 W D. 30 W 【答案】C 【解析】 【详解】由题图可知，当电流从A流入时，R1被短路，则此时R2上电压有效值为：U2＝＝20 V，当电流从B流入时，R1、R2串联，则R2两端电压有效值为U2′＝＝10 V，在一个周期内R2两端的电压有效值为U，则，解得：U＝5V，则有：W＝25W A．10W≠25W.，与结论不相符，选项A错误； B．15W≠25W.，与结论不相符，选项B错误； C．25W＝25W，与结论相符，选项C正确； D．30W≠25W.，与结论不相符，选项D错误； 8. 如图，为测量储物罐中不导电液体的高度，有人设计了一个监测液面高度变化的传感器。将与储物罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容C置于储罐中，电容C可通过开关S与电感或电源相连，当开关从a拨到b时，由电感L和电容C构成的回路中产生振荡电流。通过检测振荡电流的频率变化，可以推知液面的升降情况。关于此装置下面说法正确的是（ ） A. 电源电动势越小，则振荡电流的频率越低 B. 当电路中电流最大时，电容器两端的电压最小 C. 开关a拨向b瞬间，电感L的自感电动势为零 D. 检测到振荡电流的频率增加，说明液面高度在升高 【答案】B 【解析】 【详解】A．振荡电路的频率为，可知振荡频率与电源电动势无关，故A错误； B．当电路中电流最大时，电容器放电完毕，此时电容器两端电压最小，故B正确； C．开关a拨向b瞬间，电流最小，电流变化率最大，即电感L的自感电动势为最大，故C错误； D．检测到振荡电流的频率增加，根据可知电容器的电容减小，根据可知ɛ减小，即液面高度在降低，故D错误； 故选B。 9. 一定质量的理想气体由状态a开始，经历、、三个过程回到状态a，其图像如图所示，其中bc与纵轴平行。已知a、c两状态下气体的温度相同，的过程中气体向外界放出热量大小为Q，下列说法错误的是（　　） A. 过程中气体从外界吸收热量，大小为Q B. 过程中气体内能变化量的绝对值小于放出热量的绝对值 C. a、c状态下气体的内能相等 D. 整个过程中气体对外界做功，大小为 【答案】A 【解析】 【详解】A．过程是等容变化， 则 A错误； B．过程中，外界对气体做功，气体放热，内能变化 因温度降低， 内能变化量绝对值小于放出热量的绝对值，B正确； C．理想气体内能只与温度有关，a、c温度相同，故内能相等，C正确； D．图像中，图像与轴围成的面积表示气体做功，体积增大时气体对外做功（面积为正），体积减小时外界对气体做功（面积为负）。 根据理想气体状态方程，可知 化简可得 则 整个过程中气体对外界做功为 D正确。 本题选错误的，故选A。 10. 某同学借助如图所示的电路，探究电网输电的规律。电路中升压变压器原线圈接电压恒定的交流电源，变压器均可视为理想变压器，电表均可视为理想电表，则下列说法中正确的是（　　） A. 仅将向上调，电压表示数会减小 B. 仅将向上调，电流表示数会增大 C. 若用户增多，电网负荷增大，要想用电器正常工作，应将向下调 D. 演示“夜深了，灯更亮了”，应将变阻器的滑片向上调，电流表示数减小而电压表示数不变 【答案】A 【解析】 【详解】AB．对升压变压器有 将向上调，增大，则减小，将降压变压器与负载等效为一个电阻，则有 输电过程有 可知，减小，即电流表示数会减小，由于 可知，仅将向上调，减小，根据电压与匝数关系可知，减小，即电压表示数会减小，故A正确，B错误； C．若用户增多，电网负荷增大，由于用户是并联关系，则减小，结合上述可知，增大，承担电压增大，则减小，根据电压与匝数关系可知，减小，要想用电器正常工作，应使降压变压器副线圈匝数增大，即应将向上调，故C错误； D．演示“夜深了，灯更亮了”，表明用户端电压增大，即增大，若变阻器的滑片向上调，则变阻器接入电阻增大，结合上述可知，等效电阻增大，则减小，即电流表示数减小，承担电压减小，则增大，根据电压与匝数关系可知，增大，即电压表示数增大，故D错误。 故选A。 11. 在匀强磁场中，一单匝闭合矩形金属线圈绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动，穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化。已知线圈总电阻为，则一个周期内，线圈产生的热量为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】线圈的感应电动势的最大值 有效值 一个周期内线圈产生的热量 故选。 二、实验题 共1题，共10分 12. 某同学做“用油膜法估测分子的直径”的实验。 （1）请选出需要的操作，并按正确操作的先后顺序排列起来：D_______（用字母符号表示）。 A. 倒入油酸 B. 倒入水 C.描绘油膜轮廓 D. 记录油酸酒精溶液的滴数 E. 滴入油酸酒精溶液 F.撒爽身粉 （2）实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精的作用是_______。 A. 可使油酸和爽身粉之间形成清晰的边界轮廓 B 对油酸溶液起到稀释作用 C. 有助于测量一滴油酸的体积 D. 有助于油酸的颜色更透明便于识别 （3）已知实验室中使用的油酸酒精溶液每溶液中含有2mL油酸，又用滴管测得每50滴这种油酸酒精溶液的总体积为1mL，将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上，在玻璃板上描出油膜的边界线，再把玻璃板放在画有边长为1cm的正方形小格的纸上，如图所示。油酸分子的直径_______m。（结果保留一位有效数字） （4）在该实验中，若测出的分子直径结果明显偏大，则可能的原因有_______（多选）。 A. 水面上爽身粉撒得较多，油酸膜没有充分展开 B. 计算油酸膜面积时，错将不足半格方格作为完整方格处理 C. 油酸酒精溶液配制的时间较长，酒精挥发较多 D. 求每滴油酸酒精溶液的体积时，1mL的溶液滴数少计了5滴 （5）某同学利用所学知识和查阅的数据估算油酸分子直径。他把油酸分子看成紧密排列的球体，查阅得知油酸的密度，油酸的摩尔质量，取阿伏加德罗常数，，则油酸分子的直径约为_______m（结果保留一位有效数字）。 【答案】（1）BFEC （2）B （3）## （4）AD （5） 【解析】 【小问1详解】 “油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：配制酒精油酸溶液（记下配制比例）→测定一滴酒精油酸溶液的体积→准备浅水盘→形成油膜→描绘油膜边缘→测量油膜面积→计算分子直径，因此操作先后顺序排列应是：DBFEC 【小问2详解】 如果油酸不加稀释形成的油膜面积很大，不便于测量，油酸可以溶于酒精，故酒精溶液的作用是对油酸溶液起到稀释作用。 故选B。 【小问3详解】 通过数油膜在纸上的格数可知，共有62个格，则油膜占有的面积约为 S=62×12cm2=62cm2=6.2×10-3m2 一滴酒精油酸溶液纯油酸体积 油酸分子的大小 【小问4详解】 A．水面上爽身粉撒得较多，油膜没有充分展开，测得的油膜面积偏小，由可知，测出的分子直径结果偏大，故A正确； B．计算油酸膜面积时，错将不足半格的方格作为完整方格处理，测的油膜面积偏大，由可知，测出的分子直径结果偏小，故B错误； C．油酸酒精溶液配制时间较长，酒精挥发较多，则溶液浓度增大，1滴溶液形成油膜面积变大，得到的分子直径将偏小，故C错误； D．求每滴油酸酒精溶液的体积时，的溶液滴数少计了5滴，测得纯油酸的体积偏大，由可知，测出的分子直径结果偏大，故D正确。 故选AD。 【小问5详解】 把油酸分子看作一个个球紧密排列，则有 解得 三、解答题 共4题，共46分 13. 烟草燃烧过程中会产生大量致癌物，拒绝烟草是每一个中学生都要遵守的行为准则。一间高约3.5m、面积约的教室中，有一人吸了一根烟，在标准状态下，空气的摩尔体积为，可认为吸入气体的体积等于呼出气体的体积，阿伏伽德罗常量为，试估算：（结果均保留两位有效数字，人正常呼吸一次吸入气体的体积约为，一根烟大约吸20次） （1）吸烟者吸一根烟吸入的空气分子总数； （2）在该教室，吸烟者吸一根烟后，另一不吸烟者进入教室后，呼吸一次大约吸入多少个被污染过的空气分子。 【答案】（1）（个） （2）（个） 【解析】 【小问1详解】 吸烟者吸一根烟吸入的气体总体积为 ， 所以吸烟者吸一根烟吸入的空气分子总数为 （个） 【小问2详解】 不吸烟者呼吸一次吸入的被污染过的空气分子个数为 （个） 14. 某小组研究远距离输电的模拟装置如图所示，发电机产生的交变电流电动势瞬时表达式，输电线路的总电阻，降压变压器的原、副线圈匝数之比为25：11，降压变压器副线圈接入一台效率（输出机械功率与输入电功率之比）的电动机，其额定电压。开关闭合后，电动机正常工作，恰好能将的重物匀速提起，电机内阻热功率。变压器均视为理想变压器，电流表视为理想电表，除输电线路电阻、电动机线圈内阻外，其余导线电阻均不计。求： （1）电动机提升重物的速度及线圈内阻； （2）输电线路上损失的电压； （3）电流表的示数。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 电动机正常工作，匀速提起重物，电动机机械功率 电动机额定功率为 电动机的热功率 根据题意有 根据能量守恒有 联立解得提升重物的速度 线圈内阻 【小问2详解】 根据降压变压器原、副线圈匝数比 其中降压变压器的输出电流为 解得 根据欧姆定律 所以 【小问3详解】 因为变压器为理想变压器，根据能量守恒，有 升压变压器输出电压的有效值为 电流表的示数为 15. 如图所示，线圈的面积是，共100匝，线圈电阻为，外接电阻，匀强磁场的磁感应强度为，当线圈以的转速匀速转动时，求： （1）线圈转动中感应电动势的最大值和有效值； （2）若线圈从经过中性面到开始计时，写出线圈中感应电动势瞬时值表达式； （3）电路中交流电压表和电流表的示数； （4）线圈由图示位置转过的过程中，交变电动势的平均值； （5）线圈由图示位置转过的过程中，通过导线横截面的电荷量． 【答案】（1）100V，50V （2） （3）40V，5A （4） （5） 【解析】 【小问1详解】 角速度 线圈转动中感应电动势的最大值 有效值 【小问2详解】 若线圈从经过中性面到开始计时，线圈中感应电动势瞬时值表达式 【小问3详解】 电路中交流电流表的示数 电压表示数 【小问4详解】 线圈由图示位置转过的过程中，交变电动势的平均值 【小问5详解】 线圈由图示位置转过过程中，通过导线横截面的电荷量 16. 如图，上端开口的竖直汽缸由小、大两个同轴圆筒组成，两圆筒高均为L。两圆筒中各有一个厚度不计的活塞，小活塞的横截面积为S、质量为m；大活塞的横截面积为3S、质量为3m。两活塞用长为L的刚性杆连接，两活塞间充有氧气，大活塞下方充有氮气。小活塞的导热性能良好，汽缸及大活塞绝热，开始时，氮气和外界环境的温度均为，大活塞处于大圆筒的中间位置，且刚性杆上恰无弹力。重力加速度用g表示，外界的大气压强恒为，氧气和氮气均可看作理想气体。 （1）开始时氮气的压强是多少？ （2）通过电阻丝缓慢加热氮气，当大活塞刚上升时，氮气的温度是多少？ （3）当大活塞刚上升时，设平均每个氮气分子对容器壁撞击力为，继续加热氮气，当氮气的温度上升到时，设平均每个氮气分子对容器壁撞击为，试分析比大还是小？ 【答案】（1）；（2）；（3）大 【解析】 【详解】（1）以两活塞和杆为整体受力分析可得 对上方小活塞受力分析可得 联立可得，氮气的压强为 （2）对于氧气，温度不变，初状态 ， 末状态设压强为，体积为 根据玻意耳定律知 代入数据解得 以两活塞和杆为整体受力分析可得 可得 根据理想气体状态方程知 代入数据解得 （3）当大活塞刚上升后，继续增加温度，氮气的体积不变，氮气做等容变化，根据 可得 可知温度为时的压强为温度为的3倍，但由于氮气气体分子的温度升高，平均速率变大，所以单位时间内撞击容器壁的次数变多，所以每一次的撞击力小于3倍，即大于。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$