精品解析：四川省绵阳南山中学2024-2025学年高二下学期6月月考物理试题

绵阳南山中学2025年春季高二期末热身考试 物理试题 本试卷分为试题卷和答题卡两部分，其中试题卷由第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）组成，共6页；答题卡共2页。满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的学校、班级、姓名用0.5毫米黑色签字笔填写清楚，同时用2B铅笔将考号准确填涂在“准考证号”栏目内。 2．选择题使用2B铅笔填涂在答题卡对应题目标号的位置上，如需改动，用橡皮擦擦干净后再选涂其它答案；非选择题用0.5毫米黑色签字笔书写在答题卡的对应框内，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。 3．考试结束后将答题卡收回。 第I卷（选择题，共48分） 一、本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 关于热力学定律，下列说法正确的是（　　） A. 当墨水均匀扩散到整杯清水后，经过足够长的时间，墨水和清水会自动分开 B. 因为能量守恒，随着科技的发展，能量可以循环利用，从而可以解决能源危机问题 C. 系统和系统之间达到热平衡后，它们的温度不一定相同 D. 热量可能从低温物体传到高温物体 2. 振荡电路中，某时刻电容器两极板间的电场方向如图所示，在此后的一段时间内电场强度不断增大，则该段时间内（　　） A. 电容器在放电 B. 振荡电路中电流方向由流向 C. 电感线圈中的磁场能在增大 D. 若减小线圈的自感系数，则振荡电路的周期变大 3. 如图所示，是直流电阻不计但自感系数很大的线圈，和是两个相同的小灯泡，则下列说法正确的是（　　） A. 开关闭合瞬间，和一起亮，达到稳定后熄灭，亮度不变 B. 开关闭合瞬间，和一起亮，达到稳定后熄灭，变得更暗 C. 开关闭合达到稳定后断开开关，立即熄灭，闪亮一下后逐渐熄灭 D. 开关闭合达到稳定后断开开关，和一起立即熄灭 4. 某种交流电的电流i随时间t变化的图像如图中的实线所示，则这种交流电的有效值为（　　） A. B. C. D. 5. 电阻不计的单匝圆形线圈固定在磁场中，线圈平面与磁场方向垂直。若一定值电阻接在线圈的两端，如图1所示，磁感应强度以均匀增大时，电阻消耗的功率为；若磁感应强度恒为，线圈闭合，在线圈边缘与圆心之间接入定值电阻，如图2所示，电阻不计的金属棒沿着半径放在线圈上（与线圈接触良好），绕圆心匀速转动，电阻消耗的功率也为。金属棒转动的角速度为（　　） A B. C. D. 6. 如图为交变电流的两种引出方式，图甲采用两滑环引出电流，图乙则采用换向器实现电流的导出，两装置其它部分完全一样。发电机矩形线框匝数为，面积为，线框所在磁场可视为匀强磁场，磁感应强度为，线框从图示位置开始以角速度绕轴转动，图中电阻阻值均为，不计其它电阻，电流表均为理想交流电表。下列说法正确的是（　　） A. 图示位置电动势为 B. 甲图电流表读数是乙图电表的2倍 C. 甲图中线框转动一圈，通过电阻电荷量为0 D. 乙图中线框转动一圈，通过电阻的电荷量为 7. 如图，在直角边长为等腰直角三角形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，电阻为、边长也为的正方形导线框在纸面上向右匀速运动，、始终在同一直线上。取逆时针方向的电流为正，在线框通过磁场的过程中，其感应电流和间电势差随位移变化的图像可能正确的是（ ） A. B. C. D. 8. 如图所示，在实线以上的区域存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为。磁场边界点有一粒子源，能射出质量为、电荷量为+的带电粒子，粒子以不同的速率垂直向上进入磁场，若粒子从边界射出磁场，则下列说法正确的是（　　） A. 粒子在磁场中运动的时间最短是 B. 粒子在磁场中运动的时间最长是 C. 粒子的速率可能是 D. 粒子速率可能是 二、本题共4小题，每小题4分，共16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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 如图所示为一定质量理想气体状态变化的图像。图中的延长线过点，平行于轴，则下列说法正确的是（　　） A. 气体由状态变为状态，气体的体积减小 B. 气体由状态变为状态，气体体积增大 C. 气体在状态时的分子数密度比在状态时的小 D. 气体在状态时的分子数密度比在状态时的大 10. 如图所示，某型号霍尔元件（导电自由电荷为电子），匀强磁场垂直于霍尔元件竖直向下，工作电源给电路中提供的电流为时，产生的霍尔电压为；元件厚度为，闭合开关、，下列判断中正确的是（　　） A. 4点电势比2点电势高 B. 增加磁感应强度，电压表示数将减小 C. 滑动变阻器接入电路的阻值变大，电压表示数将减小 D. 调节滑动变阻器使电流保持为，仅减小霍尔元件厚度，则电压表示数增大 11. 某发电站远距离输电示意图如图所示，升压变压器和降压变压器均为理想变压器。已知发电站发出电压有效值一定的交流电，降压变压器输出电压，用户获得的功率为，输电线的总电阻为，升压、降压变压器原副线圈的匝数比分别为、，则下列判断正确的是（　　） A. 降压变压器的原线圈两端电压 B. 发电站输出的功率为 C. 若并联用户增加，则输电线上损失的电功率减小 D. 若并联用户增加，为了使用户获得的电压不变，可以增大升压变压器副线圈匝数 12. 如图所示，同一竖直面内的正方形导线框a、b的边长均为l，电阻均为R，质量分别为3m和m。它们分别系在一跨过两个定滑轮的轻绳两端，在两导线框之间有一宽度为2l、磁感应强度大小为B、方向垂直竖直面的匀强磁场区域。开始时，线框b的上边与匀强磁场的下边界重合，线框a的下边到匀强磁场的上边界的距离为l，现将系统由静止释放，当线框b全部进入磁场时，a、b两个线框开始做匀速运动。不计一切摩擦和空气阻力，则（　　） A. a、b两个线框匀速运动的速度大小为 B. 线框a从下边进入磁场到上边离开磁场所用时间为 C. 从开始运动到线框a全部进入磁场的过程中，线框a所产生的焦耳热为 D. 从开始运动到线框a全部进入磁场的过程中，两线框共克服安培力做功为 第II卷（非选择题，共52分） 三、本大题2小题，每空2分，共16分。 13. 用如图甲所示装置完成“探究气体等温变化的规律”实验。 （1）关于实验下列说法正确的是_____； A. 活塞上应该涂润滑油 B. 应缓慢推拉活塞 C. 用手握住注射器推拉活塞 D. 注射器必须固定在竖直平面内 （2）封闭气体的压强缓慢增大时，封闭气体_____（填“从外界吸热”或“向外界放热”）； （3）某实验小组进行了两次正确操作，并由记录的数据作出了图像，如图乙中的1、2图线所示。若两次实验气体的质量一定，则气体温度_____（填“>”、“<”或“=”）；若两次实验气体的温度不变，则气体质量_____（填“>”、“<”或“=”）。 （4）为能更准确地测出气体的压强，小组同学用软管连通注射器和压强传感器，作出的图线如图丙所示，该图线不是直线的原因是_____。 14. 六月的骄阳炙烤着南山教室的窗户，电扇在头顶嗡嗡作响，但转速明显变慢，吹出的风带着闷热。物理兴趣小组的小李注意到教室挂扇（如图甲）的转速异常，怀疑是内部调速装置出了问题。他拆开挂扇外壳，发现内部使用了一种自耦变压器（如图乙）来调整电机转速。 （1）变压器铁芯的结构和材料是_____； A. 整块不锈钢铁芯 B. 整块硅钢铁芯 C. 绝缘的硅钢片叠成 D. 绝缘的铜片叠成 （2）在端接入的交流电源，触头正好在的中间，则测得、两端的电压有效值最可能接近真实情况的是_____。 A. B. C. D. （3）若忽略漏磁、热损等影响，在、端接入电压有效值为的交流电，用电压表测量出、两端的电压，触头沿顺时针方向绕过匝的过程中，电压表的示数由变为，则该自耦调压器的线圈总匝数为_____。 四、本大题3小题，共36分，要求写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案。 15. 左图所示为某位同学的杯子，可抽象出右图模型。管内有一部分水银柱密封一定质量的理想气体，粗管足够长，细、粗管的横截面积分别为，密封的气体柱长度为，水银柱长度封闭气体初始温度为，大气压强。已知，求： （1）求初始状态液柱对气体的压力大小； （2）若缓慢升高气体温度，升高至多少方可将所有水银全部压入粗管内？ 16. 如图所示，在坐标系轴右侧存在一宽度为、垂直纸面向外的有界匀强磁场，磁感应强度的大小为；在轴左侧存在与轴正方向成角的匀强电场。一个粒子源能释放质量为、电荷量为的粒子，粒子的初速度可以忽略。粒子源在点时发出的粒子恰好垂直磁场边界射出；将粒子源沿直线移动到点时，所发出的粒子恰好不能从射出。不计粒子的重力及粒子间的相互作用力，求： （1）匀强电场的电场强度大小； （2）粒子从点从开始运动到再次进入电场所用时间。 17. 如图所示，有一对与水平面夹角为θ=53°的足够长平行倾斜粗糙导轨ab、cd，两导轨间距L=1m，顶端bc间连一电阻R，R=0.5Ω，在导轨与电阻构成的回路中有垂直轨道平面向下的匀强磁场，其磁感应强度大小=1T。在导轨上横放一质量m=1kg，电阻r=0.5Ω、长度也为L的导体棒ef，导体棒与导轨始终接触良好，导体棒与导轨间动摩擦因素μ=0.5，又在导轨ab、cd的顶端通过导线连接一面积为S=m2，总电阻也为r、匝数N=100的带铁芯线圈（线圈中轴线沿竖直方向），在线圈内加上沿竖直方向，且均匀增加的磁场B（图中未画出），连接线圈电路上的开关K处于断开状态。不计导轨电阻，取sin53°=0.8，cos53°=0.6，g=10m/s2。求 （1）从静止释放导体棒，导体棒能达到的最大速度是多少； （2）导体棒从静止释放到稳定运行的这段时间内，流过电阻R的电荷量q=6C，那么导体棒下滑的距离及R上产生的焦耳热是多少； （3）现闭合开关K，为使导体棒静止于倾斜导轨上，那么在线圈中所加磁场的磁感应强度的方向及变化率大小取值范围是多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 绵阳南山中学2025年春季高二期末热身考试 物理试题 本试卷分为试题卷和答题卡两部分，其中试题卷由第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）组成，共6页；答题卡共2页。满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的学校、班级、姓名用0.5毫米黑色签字笔填写清楚，同时用2B铅笔将考号准确填涂在“准考证号”栏目内。 2．选择题使用2B铅笔填涂在答题卡对应题目标号的位置上，如需改动，用橡皮擦擦干净后再选涂其它答案；非选择题用0.5毫米黑色签字笔书写在答题卡的对应框内，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。 3．考试结束后将答题卡收回。 第I卷（选择题，共48分） 一、本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 关于热力学定律，下列说法正确的是（　　） A. 当墨水均匀扩散到整杯清水后，经过足够长的时间，墨水和清水会自动分开 B. 因为能量守恒，随着科技的发展，能量可以循环利用，从而可以解决能源危机问题 C. 系统和系统之间达到热平衡后，它们的温度不一定相同 D. 热量可能从低温物体传到高温物体 【答案】D 【解析】 【详解】A．墨水扩散到清水是熵增加的过程，不可逆，无法自动分开，故A错误； B．能量守恒，随着科技的发展，能量可以循环利用，但品质会降低，无法完全循环利用，故B错误； C．根据热力学第零定律知，热平衡时系统温度必定相同，故C错误； D．热量在非自发过程中可从低温传至高温，如制冷机，故D正确。 故选D。 2. 振荡电路中，某时刻电容器两极板间的电场方向如图所示，在此后的一段时间内电场强度不断增大，则该段时间内（　　） A. 电容器放电 B. 振荡电路中电流方向由流向 C. 电感线圈中的磁场能在增大 D. 若减小线圈的自感系数，则振荡电路的周期变大 【答案】B 【解析】 【详解】A．电场强度不断增大，由可知两极板电势差在增大，由可知电荷量在增大，表明是电容器充电，故A错误； B．由A分析可知电容器在充电，且电容器上极板带正电，故电流方向为逆时针方向，故振荡电路中电流方向由流向，故B正确； C．充电过程中，电流在减小，故电感线圈中的磁场能在减小，故C错误； D．由可知若减小线圈的自感系数，则振荡电路的周期变小，故D错误。 故选B。 3. 如图所示，是直流电阻不计但自感系数很大的线圈，和是两个相同的小灯泡，则下列说法正确的是（　　） A. 开关闭合瞬间，和一起亮，达到稳定后熄灭，亮度不变 B. 开关闭合瞬间，和一起亮，达到稳定后熄灭，变得更暗 C. 开关闭合达到稳定后断开开关，立即熄灭，闪亮一下后逐渐熄灭 D. 开关闭合达到稳定后断开开关，和一起立即熄灭 【答案】C 【解析】 【详解】AB．开关闭合瞬间，由于线圈自感作用，线圈中的电流由0逐渐增大到稳定值，则开始A、B灯泡同时亮，稳定后，线圈相当于一根导线，发生短路，此时B灯熄灭，由于总电阻减小，通过电路的电流增大，则A灯变得更亮，故A、B灯同时亮，然后B灯逐渐熄灭，A灯变得更亮，故AB错误； CD．开关闭合达到稳定后B灯是熄灭的，开关闭合达到稳定后断开开关，线圈由于自感作用，线圈相当于一个电源，在线圈与B灯构成的新的回路中，B灯先亮一下再熄灭，而A灯立即熄灭，故C正确，D错误。 故选C。 4. 某种交流电的电流i随时间t变化的图像如图中的实线所示，则这种交流电的有效值为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据交流电有效值的定义可得 解得这种交流电的有效值为 故选A。 5. 电阻不计的单匝圆形线圈固定在磁场中，线圈平面与磁场方向垂直。若一定值电阻接在线圈的两端，如图1所示，磁感应强度以均匀增大时，电阻消耗的功率为；若磁感应强度恒为，线圈闭合，在线圈边缘与圆心之间接入定值电阻，如图2所示，电阻不计的金属棒沿着半径放在线圈上（与线圈接触良好），绕圆心匀速转动，电阻消耗的功率也为。金属棒转动的角速度为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】对图1分析，设线圈的半径为，则线圈的面积为，根据法拉第电磁感应定律 又，解得 则功率为 对图2分析，金属棒切割磁感线产生的感应电动势，则有 又，解得 则功率为 联立可得 解得 故选A。 6. 如图为交变电流的两种引出方式，图甲采用两滑环引出电流，图乙则采用换向器实现电流的导出，两装置其它部分完全一样。发电机矩形线框匝数为，面积为，线框所在磁场可视为匀强磁场，磁感应强度为，线框从图示位置开始以角速度绕轴转动，图中电阻阻值均为，不计其它电阻，电流表均为理想交流电表。下列说法正确的是（　　） A. 图示位置电动势为 B. 甲图电流表读数是乙图电表的2倍 C. 甲图中线框转动一圈，通过电阻的电荷量为0 D. 乙图中线框转动一圈，通过电阻的电荷量为 【答案】C 【解析】 【详解】A．图示位置是中性面，磁通量最大，磁通量变化率最小，电动势为零，故A错误； B．电流表测得的是交变电流的有效值，乙图中通过换向器后，电流方向不变，但跟甲图中的电流热效应相同，所以两电流表读数相等，故B错误； C．根据，， 联立解得 甲图中线框转动一圈，磁通量的变化量为零，故通过电阻的电荷量为0，故C正确； D．由于采用换向器实现电流的导出，由乙图可知线框转动一圈，通过电阻R的电流方向不发生变化。当线框转动半圈时磁通量的变化量为 根据，， 联立解得通过电阻R的电荷量为 则线框转动一圈，通过电阻R的电荷量为，故D错误。 故选C。 7. 如图，在直角边长为的等腰直角三角形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，电阻为、边长也为的正方形导线框在纸面上向右匀速运动，、始终在同一直线上。取逆时针方向的电流为正，在线框通过磁场的过程中，其感应电流和间电势差随位移变化的图像可能正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】AB．ad边的位置坐标x在0-L的过程，根据楞次定律判断可知线框中感应电流方向沿a→b→c→d→a，为正值。线框bc边有效切线长度为l=L-x；感应电动势为 E=B（L-x）v 随x的增加电动势从开始的最大均匀减小，则感应电流均匀减小，同理，x在L-2L过程，根据楞次定律判断出来感应电流方向沿a→d→c→b→a，为负值，感应电流也是从最大均匀减小，故A错误，B正确。 CD．正方形金属线框abcd进入磁场时，ad边为电源，若电源最大电动势 E=BLv=4U0 则 线框进入磁场过程中电动势均匀减小，则ubc均匀减小； 同理金属框abcd穿出磁场时，此时bc为电源，开始感应电动势最大，若电源最大电动势E=4U0，则 然后均匀减小，故CD错误。 故选B。 8. 如图所示，在实线以上的区域存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为。磁场边界点有一粒子源，能射出质量为、电荷量为+的带电粒子，粒子以不同的速率垂直向上进入磁场，若粒子从边界射出磁场，则下列说法正确的是（　　） A. 粒子在磁场中运动的时间最短是 B. 粒子在磁场中运动的时间最长是 C. 粒子的速率可能是 D. 粒子的速率可能是 【答案】D 【解析】 【详解】A．如图所示 带电粒子从C点或D点射出磁场时，运动时间最短，有 由 解得，A错误； B．如图所示 带电粒子运动轨迹与OD相切，从OC边界射出磁场时，运动时间最长 设若粒子从切点F射出 有 解得 但粒子经过F点后，还要继续运动，从OC边射出，则，B错误； C．若粒子从C射出，有 解得 若粒子从D射出，有 解得 故，C错误； D．由前面分析知D正确。 故选D。 二、本题共4小题，每小题4分，共16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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 如图所示为一定质量理想气体状态变化的图像。图中的延长线过点，平行于轴，则下列说法正确的是（　　） A. 气体由状态变为状态，气体的体积减小 B. 气体由状态变状态，气体体积增大 C. 气体在状态时的分子数密度比在状态时的小 D. 气体在状态时的分子数密度比在状态时的大 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据 可得 图中BA的延长线过（，0 atm）点，可知从状态A到状态B气体做等容变化，故A错误； B．从状态C变为状态A时，气体温度不变，内能不变，压强减小，根据可知体积增大，故B正确； CD．从状态B到状态C气体做等压变化，温度降低，体积减小，所以状态B的分子数密度比状态C时的分子数密度小，状态A、B气体的体积相等，分子数密度相同，故C正确，D错误。 故选BC。 10. 如图所示，某型号霍尔元件（导电自由电荷为电子），匀强磁场垂直于霍尔元件竖直向下，工作电源给电路中提供的电流为时，产生的霍尔电压为；元件厚度为，闭合开关、，下列判断中正确的是（　　） A. 4点电势比2点电势高 B. 增加磁感应强度，电压表示数将减小 C. 滑动变阻器接入电路的阻值变大，电压表示数将减小 D. 调节滑动变阻器使电流保持为，仅减小霍尔元件厚度，则电压表示数增大 【答案】CD 【解析】 【详解】A．电流从1点流向3点，电子从3点向1点定向移动，根据左手定则可知，电子在洛伦兹力作用下向4点一侧聚集，则4点电势比2点电势低，故A错误； B．稳定时，洛伦兹力与电场力平衡，则有 根据电流的微观定义式有 解得 可知，增加磁感应强度，电压表示数将增大，故B错误； C．滑动变阻器接入电路的阻值变大，通过的电流减小，结合上述可知，电压表示数减小，故C正确； D．调节滑动变阻器使电流保持为，仅减小霍尔元件厚度，结合上述可知，电压表示数增大，故D正确。 故选CD。 11. 某发电站远距离输电示意图如图所示，升压变压器和降压变压器均为理想变压器。已知发电站发出电压有效值一定的交流电，降压变压器输出电压，用户获得的功率为，输电线的总电阻为，升压、降压变压器原副线圈的匝数比分别为、，则下列判断正确的是（　　） A. 降压变压器的原线圈两端电压 B. 发电站输出的功率为 C. 若并联用户增加，则输电线上损失的电功率减小 D. 若并联用户增加，为了使用户获得的电压不变，可以增大升压变压器副线圈匝数 【答案】BD 【解析】 详解】A．根据 可得降压变压器的原线圈两端电压，故A错误； B．降压变压器副线圈的电流 又 解得 所以输电线上损失的功率为 发电站输出的功率为，故B正确； C．若并联用户增加，输出功率增大，则降压变压器的输入功率增大，发电机的输出功率也增大，即增大，又发电站输出电压一定，根据 可知增大，又 可知增大，输电线电阻消耗功率 可见输电线电阻消耗的功率增大，故C错误； D．并联用户增加，根据上述分析可知流过输电线的电流变大，根据可知输电线上损失的电压变大，为了使用户获得的电压不变，要使得降压变压器的输入电压不变，根据可知需要变大，根据可知可以增大升压变压器副线圈匝数，故D正确。 故选BD。 12. 如图所示，同一竖直面内的正方形导线框a、b的边长均为l，电阻均为R，质量分别为3m和m。它们分别系在一跨过两个定滑轮的轻绳两端，在两导线框之间有一宽度为2l、磁感应强度大小为B、方向垂直竖直面的匀强磁场区域。开始时，线框b的上边与匀强磁场的下边界重合，线框a的下边到匀强磁场的上边界的距离为l，现将系统由静止释放，当线框b全部进入磁场时，a、b两个线框开始做匀速运动。不计一切摩擦和空气阻力，则（　　） A. a、b两个线框匀速运动的速度大小为 B. 线框a从下边进入磁场到上边离开磁场所用时间为 C. 从开始运动到线框a全部进入磁场的过程中，线框a所产生的焦耳热为 D. 从开始运动到线框a全部进入磁场的过程中，两线框共克服安培力做功为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．设两线框匀速运动的速度为v，此时轻绳上的张力大小为，则对a有 对b有 其中、，解得 故A正确； B．线框a完全进入磁场时，线框b刚好开始出磁场，线框b完全出磁场时，线框a开始出磁场，则线框a通过磁场的全过程都以速度v匀速运动，则线框a从下边进入磁场到上边离开磁场所用时间为 故B错误； C．从开始运动到线框a全部进入磁场的过程中，线框a产生的焦耳热为Q，由功能关系有 得 故C错误； D．设两线框从开始运动至a全部进入磁场的过程中，两线框共克服安培力做的功为W，此过程中左、右两线框分别向上、向下运动2l的距离，对这一过程，由能量守恒定律有 得 故D正确。 故选AD。 第II卷（非选择题，共52分） 三、本大题2小题，每空2分，共16分。 13. 用如图甲所示装置完成“探究气体等温变化的规律”实验。 （1）关于实验下列说法正确的是_____； A. 活塞上应该涂润滑油 B. 应缓慢推拉活塞 C. 用手握住注射器推拉活塞 D. 注射器必须固定在竖直平面内 （2）封闭气体的压强缓慢增大时，封闭气体_____（填“从外界吸热”或“向外界放热”）； （3）某实验小组进行了两次正确的操作，并由记录的数据作出了图像，如图乙中的1、2图线所示。若两次实验气体的质量一定，则气体温度_____（填“>”、“<”或“=”）；若两次实验气体的温度不变，则气体质量_____（填“>”、“<”或“=”）。 （4）为能更准确地测出气体的压强，小组同学用软管连通注射器和压强传感器，作出的图线如图丙所示，该图线不是直线的原因是_____。 【答案】（1）AB （2）向外界放热 （3） ①. > ②. > （4）软管中存放有一部分气体 【解析】 【小问1详解】 A．在活塞上适量涂上润滑油，可减少摩擦并保证密封性，防止漏气，故A正确； B．实验时缓慢地向上拉或向下压活塞，是为了防止动作过快导致封闭气体的温度升高，故B正确； C．从实验要求可知，实验前将注射器固定好即可，用手扶住注射器外壁会导致封闭气体的温度升高，故C错误； D．从实验要求可知，实验前将注射器固定好即可，不需要固定在竖直平面内，故D错误。 故选AB。 【小问2详解】 若封闭气体的压强缓慢增大，则外界对气体做功使气体的体积减小，，为了保证气体温度保持不变，则，根据热力学第一定律可知 故封闭气体向外界放热 【小问3详解】 [1]若两次实验气体的质量一定，根据理想气体状态方程可知可得 故图像的斜率为 由于 所以 [2]两次实验气体的温度不变，气体分子对器壁的平均撞击力相同，由图可知在气体体积相同时， 说明第一次实验时气体的分子数密度更大些，所以气体的分子数更多些，所以 【小问4详解】 为能更准确地测出气体的压强，小组同学用软管连通注射器和压强传感器，作出的图线如图丙所示，该图线不是直线的原因是软管中存放有一部分气体。 14. 六月的骄阳炙烤着南山教室的窗户，电扇在头顶嗡嗡作响，但转速明显变慢，吹出的风带着闷热。物理兴趣小组的小李注意到教室挂扇（如图甲）的转速异常，怀疑是内部调速装置出了问题。他拆开挂扇外壳，发现内部使用了一种自耦变压器（如图乙）来调整电机转速。 （1）变压器铁芯的结构和材料是_____； A. 整块不锈钢铁芯 B. 整块硅钢铁芯 C. 绝缘的硅钢片叠成 D. 绝缘的铜片叠成 （2）在端接入的交流电源，触头正好在的中间，则测得、两端的电压有效值最可能接近真实情况的是_____。 A. B. C. D. （3）若忽略漏磁、热损等影响，在、端接入电压有效值为的交流电，用电压表测量出、两端的电压，触头沿顺时针方向绕过匝的过程中，电压表的示数由变为，则该自耦调压器的线圈总匝数为_____。 【答案】（1）C （2）C （3） 【解析】 【小问1详解】 为了减少涡流的影响，铁芯材料应选用绝缘的硅钢片叠加而成。 故选C。 【小问2详解】 由题可知，原线圈输入交流电的有效值为 触头P正好在A、B的中间，则原、副线圈的匝数比 若该自耦调压器为理想变压器，根据原、副线圈的变压比可知 解得副线圈两端的电压 考虑到有漏磁、热损等影响，则副线圈所测得的电压应略小于440V，可能为438V。 故选C。 【小问3详解】 若忽略漏磁、热损等影响，设总匝数为N，电压表示数为U1时，该自耦调压器副线圈的匝数为N1，则由题意得， 解得 四、本大题3小题，共36分，要求写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案。 15. 左图所示为某位同学的杯子，可抽象出右图模型。管内有一部分水银柱密封一定质量的理想气体，粗管足够长，细、粗管的横截面积分别为，密封的气体柱长度为，水银柱长度封闭气体初始温度为，大气压强。已知，求： （1）求初始状态液柱对气体的压力大小； （2）若缓慢升高气体温度，升高至多少方可将所有水银全部压入粗管内？ 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 封闭气体初始状态的压强 压力 解得 【小问2详解】 封闭气体初始状态的温度 水银刚全部压入粗管时封闭气体压强 长度为 由理想气体状态方程得 解得 16. 如图所示，在坐标系轴右侧存在一宽度为、垂直纸面向外的有界匀强磁场，磁感应强度的大小为；在轴左侧存在与轴正方向成角的匀强电场。一个粒子源能释放质量为、电荷量为的粒子，粒子的初速度可以忽略。粒子源在点时发出的粒子恰好垂直磁场边界射出；将粒子源沿直线移动到点时，所发出的粒子恰好不能从射出。不计粒子的重力及粒子间的相互作用力，求： （1）匀强电场的电场强度大小； （2）粒子从点从开始运动到再次进入电场所用时间。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 粒子源在点时，粒子在电场中加速，根据动能定理有 解得 粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有 由几何关系知 解得 【小问2详解】 粒子源在点时，粒子在磁场中运动轨迹与边界相切，由几何关系知 根据牛顿第二定律有 磁场中运动速度 粒子从点发出，开始在电场中做匀加速运动，加速度为 由以上各式得 磁场中运动用时为 粒子从发出到再次进入电场的时间 17. 如图所示，有一对与水平面夹角为θ=53°的足够长平行倾斜粗糙导轨ab、cd，两导轨间距L=1m，顶端bc间连一电阻R，R=0.5Ω，在导轨与电阻构成的回路中有垂直轨道平面向下的匀强磁场，其磁感应强度大小=1T。在导轨上横放一质量m=1kg，电阻r=0.5Ω、长度也为L的导体棒ef，导体棒与导轨始终接触良好，导体棒与导轨间动摩擦因素μ=0.5，又在导轨ab、cd的顶端通过导线连接一面积为S=m2，总电阻也为r、匝数N=100的带铁芯线圈（线圈中轴线沿竖直方向），在线圈内加上沿竖直方向，且均匀增加的磁场B（图中未画出），连接线圈电路上的开关K处于断开状态。不计导轨电阻，取sin53°=0.8，cos53°=0.6，g=10m/s2。求 （1）从静止释放导体棒，导体棒能达到的最大速度是多少； （2）导体棒从静止释放到稳定运行的这段时间内，流过电阻R的电荷量q=6C，那么导体棒下滑的距离及R上产生的焦耳热是多少； （3）现闭合开关K，为使导体棒静止于倾斜导轨上，那么在线圈中所加磁场的磁感应强度的方向及变化率大小取值范围是多少？ 【答案】（1）5m/s （2）6m，8.75J （3）竖直向下， 【解析】 【小问1详解】 设最大速度为，当导体棒速度达到最大值时，有； 电流为 解得=5m/s 【小问2详解】 设导体棒下滑的距离为x，整个电路产生的焦耳热为，根据，，； 可得 解得 x=6m 导体棒从释放到稳定运行的过程中，根据能量守恒可得 解得=17.5J 则R上产生的焦耳热为 【小问3详解】 设线圈中产生的感应电动势为，流过导体棒的电流为I′；对导体棒进行受力分析，导体棒静止，导体棒中通过的电流方向由e到f，当线圈产生得电动势较大时，导体棒有上滑的趋势，则摩擦力沿斜面向下； 有 解得I1=11A 此时，电路中的总电流为， 电动势为 解得=33T/s 当线圈产生得电动势较小时，导体棒有下滑的趋势，则摩擦力沿斜面向上； 有 解得I2=5A 此时，电路中的总电流为， 解得=15T/s 综上可得33T/s≥≥15T/s，由楞次定律可得，线圈中的磁场方向竖直向下。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $