精品解析：山东省临沂市第二十四中学2024-2025学年高二下学期第二次月考物理试题

2024-2025学年高二下学期5月月考物理试题 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2．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，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题（本题共计8小题，每题3分，共计24分） 1. 随着科技的进步，越来越多的人使用蓝牙耳机，手机与基站及耳机的通信如图所示。若基站与手机、手机与耳机之间通信的电磁波分别为甲波、乙波，则以下说法正确的是（ ） 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. 手机通信使用的是无线电波 C. 真空中甲波的传播速度比乙波慢 D. 甲、乙两波的频率都比可见光的频率大 2. 下列四幅图分别对应四种说法，其中正确的是 （　　） A. 图甲中，由气体的摩尔体积、摩尔质量和阿伏加德罗常数，可以估算出气体分子的体积和质量 B. 图乙中，用烧热的针刺破棉线某一侧的肥皂膜后，棉线会向着另一侧的肥皂膜收缩，是因为液体表面具有扩张的趋势 C. 图丙中，石蜡在固体片上熔化成椭圆形，说明该固体是多晶体 D. 图丁中，在测温装置的槽内放入水银，液面出现如图所示现象，是因为玻璃分子对附着层内水银分子的吸引力小于水银内部分子之间吸引力 3. 如图所示是LC振荡电路和通过点P的电流随时间变化的规律。若把流过点P向右的电流方向规定为正方向，则下列说法正确的是（　　） A. 在0~t1时间内，电容器放电，电场能增大 B. 若仅增大线圈的自感系数，振荡频率增大 C. 若仅减小电容器的电容，振荡频率减小 D. 在t3~ t4时间内，电容器C的上极板带正电 4. 如图所示电路中，和是两个相同的小灯泡，L是一个自感系数相当大的线圈，其直流电阻可不计。在开关S接通和断开时，下列说法正确的是（ ） A. S接通时，流过和电流方向相反 B. S接通时，先达到最亮，稳定后与亮度相同 C. 电路稳定后断开S时，闪亮后与一起熄灭 D. 电路稳定后断开S时，先熄灭，闪亮后熄灭 5. 下列关于电磁感应现象中说法不正确的是（ ） A. 图甲当蹄形磁体顺时针转动时，铝框将朝相同方向转动 B. 图乙真空冶炼炉能在真空环境下，使炉内的金属产生涡流，从而炼化金属 C. 图丙磁电式仪表，把线圈绕在铝框骨架上，是为了通电时能让指针偏转的更加明显 D. 图丁是毫安表的表头，运输时要把正、负接线柱用导线连在一起，这是为了保护电表指针，利用了电磁阻尼原理 6. 湖水从湖底到湖面，对应温度逐渐升高，在深的湖底产生一个体积为的气泡，逐渐上升到湖面。已知湖底温度为，湖面温度为，大气压强，重力加速度大小取，水的密度为，摄氏温度和热力学温度的关系为。下列说法正确的是（　　） A. 气泡上升过程分子数密度增大 B. 气泡上升过程分子平均动能不变 C. 气泡上升过程撞到气泡单位面积上的气体分子数不变 D. 气泡上升到水面时体积变为 7. 如图，变压器的输入端接入的交流电，开关接1，当滑动变阻器接入电路的阻值为时，此时电压表的读数为。变压器为理想变压器，二极管正向电阻不计，所有电表均为理想电表，下列说法正确的是（　　） A. 若只将滑动变阻器的滑片向下滑动，则电流表示数减小，电压表示数增大 B. 若只将从1拨到2，电流表示数变大 C. 接1时，原、副线圈中接入电路的匝数之比为11：1 D. 内滑动变阻器产生的热量为 8. 某电磁缓冲装置如图所示，两足够长且间距为L的平行金属导轨置于同一水平面内，导轨左端与一阻值为R的定值电阻相连，导轨BC段与段粗糙，其余部分光滑，右侧处于磁感应强度大小为B方向竖直向下的匀强磁场中，、、均与导轨垂直，一质量为m的金属杆垂直导轨放置。现让金属杆以初速度沿导轨向右经过进入磁场，最终恰好停在处。已知金属杆接入导轨之间的阻值为R，与粗糙导轨间的动摩擦因数为，，导轨电阻不计，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 金属杆经过的速度为 B. 在整个过程中，定值电阻R产生的热量为 C. 金属杆经过区域过程，其所受安培力的冲量大小为 D. 若将金属杆的初速度加倍，则金属杆在磁场中运动的距离等于原来的2倍 二、多选题（本题共计4小题，每题4分，共计16分） 9. 一定质量的理想气体由状态a开始经状态b、c回到状态a的过程，其p-V图像如图所示，其中ab段与横轴平行，状态b、c时的温度相同。关于该变化过程，下列说法中正确的是（　　） A. a→b过程中气体内能增加 B. c状态时气体温度最低 C. b→c过程中外界对气体做功的大小为 D. 整个过程外界对气体做功的大小为 10. 以下四个装置中都涉及到电磁场的具体应用，根据所学知识，关于这些装置的说法正确的是（　　） A. 图1中增加加速电压可以使带电粒子获得更大的动能 B. 图2中当A、B极板的正对面积增大时，回路中电流增大 C. 图3中打到照相底片上的带电粒子距离射入点越远，粒子比荷越大 D. 图4中要使带电粒子做直线运动，粒子只能从左侧水平运动到右侧 11. 如图所示，边长为L的正方形单匝线圈，电阻为r，外电路的电阻为R，的中点和的中点的连线恰好位于匀强磁场的边界线上，磁场的磁感应强度为B，若线圈从图示位置开始，以角速度绕轴匀速转动，则以下判断正确的是（　　） A. 线圈转过一周过程中的感应电动势最大为 B. 从图示位置开始计时，闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式为 C. 线圈转动一周的过程中，电阻R上产生的热量为 D. 线圈从图示位置转过180°的过程中，流过电阻R的电荷量为 12. 如图所示，真空中有区域I和II，区域I中存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向下（与纸面平行），磁场方向垂直纸面向里。边长为的正三角形区域（区域II）内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外。图中、A两点在同一直线上，与垂直且与电场和磁场方向均垂直。点处的粒子源持续将比荷一定但速率不同的粒子射入区域I中，只有沿直线运动的粒子才能进入区域II。若区域I中电场强度大小为、磁感应强度大小为，区域II中磁感应强度大小为，则粒子从的中点射出。不计粒子的重力及粒子之间的相互作用，下列说法正确的是（　　） A. 该带电粒子的比荷为 B. 若仅将区域I中电场强度大小变为，粒子将从区域II中的点射出 C. 若仅将区域I中磁感应强度大小变为，粒子在区域II中的运动时间为 D. 若仅将变为原来的，粒子在区域II中的运动时间不变 第II卷（非选择题） 三、实验题 13. 某同学设计的苹果自动分拣装置如图甲所示。该装置能把大小不同的苹果，按一定质量标准自动分拣为大苹果和小苹果。装置中托盘置于半导体薄膜压力传感器上，托盘重力不计，苹果经过托盘时对产生压力，半导体薄膜压力传感器阻值随压力F变化的图像如图乙所示。初始状态衔铁水平，当两端电压时可激励放大电路使电磁铁工作吸动衔铁，并保持一段时间，确保苹果在衔铁上运动时电磁铁保持吸合状态。已知电源电动势，内阻不计，重力加速度大小取。 （1）当苹果通过托盘时，质量较小的苹果对应的阻值_______（选填“较大”、“较小”）； （2）现以200g为标准将苹果分拣开，应将阻值调为_______（保留3位有效数字），此时质量小于200g的苹果将通过_______（选填“上通道”、“下通道”）； 14. 在“油膜法估测分子大小”的实验中，将的纯油酸配制成的油酸酒精溶液，用注射器测得溶液为80滴，再滴入1滴这样的溶液到准备好的浅盘中，描出的油膜轮廓如图所示，每格边长是，根据以上信息，回答下列问题： （1）1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为______，油膜面积约为______ cm2； （2）油酸分子的直径约为______m；（此小题保留一位有效数字） （3）甲、乙、丙三位同学分别在三个实验小组做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验，但都发生了操作错误。其中会导致所测的分子直径d偏小的是______。 A. 甲同学在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒少了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值大一些 B. 乙在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器把溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针管比原来的细，每滴油酸酒精溶液的体积比原来的小 C. 丙在计算油膜面积时，把凡是不足一格的油膜都不计，导致计算的面积比实际面积小一些 四、解答题 15. 济南趵突泉是中国著名的风景名胜，泉水一年四季恒定在18℃左右。严冬，水面上水气袅袅，像一层薄薄的烟雾，一边是泉池幽深，波光粼粼，一边是楼阁彩绘，雕梁画栋，构成了一幅奇妙的人间仙境。在水底有很多小孔冒出微小气泡，可以看到气泡在缓慢上升过程中体积逐渐变大且没有破裂。假设初始时小气泡（可视为理想气体）体积，气泡上升过程中内外压强相同。已知泉水水深，大气压强，水的密度，重力加速度g取。 （1）求气泡到达水面时的体积； （2）已知气泡上升过程中对外界做功，判断气泡是吸热还是放热，并求出热量的数值。 16. 某学校在供电异常时，会启用一台发电机来提供照明用电，输电过程如图所示，升压变压器原、副线圈匝数比为1∶10，输电线的总电阻为r=10Ω。全校共有550盏“220V；40W”的灯，全部电灯正常发光，输电线上损失的功率为1kw，求： （1）降压变压器副线圈中的电流的大小； （2）降压变压器原、副线圈匝数比为； （3）升压变压器的输入电压的大小。 17. 如图所示，和是两条足够长、相距为的平行金属导轨，左侧圆弧轨道表面光滑，右侧水平轨道表面粗糙，并且右侧空间存在一竖直向上、磁感应强度大小为的匀强磁场。在左侧圆弧轨道上高为处垂直导轨放置一导体棒，在右侧水平轨道上某位置垂直导轨放置另一导体棒。已知棒和棒的质量分别为和，接入回路部分的电阻均为，棒与水平轨道间的动摩擦因数为，圆弧轨道与水平轨道平滑连接且电阻不计。现将棒由静止释放，让其沿轨道下滑并进入磁场区域，最终在棒左侧距为处停下，此过程中棒因摩擦一直处于静止状态。重力加速度为，求： （1）棒刚进入磁场时所受安培力的大小； （2）棒在磁场中的运动时间； （3）若水平轨道光滑，求棒从开始运动到最终达到稳定状态的过程中所产生的热量以及为使两棒不相碰，棒初始位置与的最小距离。 18. 电偏转和磁偏转是控制粒子运动轨迹的常用手段。如图所示，直角坐标系xOy平面内，第一象限存在匀强磁场B，方向垂直于纸面向外，第二象限存在匀强电场E1，方向沿y轴负方向，第四象限存在沿y轴负方向的匀强电场E2，同时存在垂直于纸面向里磁感应强度也为B的匀强磁场，E1、E2、B大小均未知。质量为m、电荷量为q（q>0））的带正电粒子以初速度v0从x轴负半轴M点射入电场，v0与x轴正方向的夹角为60°，经电场偏转后从点P（0，L）垂直于y轴进入磁场，然后从x轴正半轴的N点（图上未标出）与x轴正方向成45°角进入第四象限，不计粒子重力。 （1）求电场强度E1的大小； （2）求磁感应强度B的大小； （3）若第四象限中电场E2的大小满足，求粒子在第四象限运动过程中的最大速度及粒子第一次达到最大速度时所处位置的x坐标。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年高二下学期5月月考物理试题 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2．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，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题（本题共计8小题，每题3分，共计24分） 1. 随着科技的进步，越来越多的人使用蓝牙耳机，手机与基站及耳机的通信如图所示。若基站与手机、手机与耳机之间通信的电磁波分别为甲波、乙波，则以下说法正确的是（ ） 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. 手机通信使用的是无线电波 C. 真空中甲波的传播速度比乙波慢 D. 甲、乙两波的频率都比可见光的频率大 【答案】B 【解析】 【详解】A．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A错误； B．手机通信使用的是无线电波，故B正确； CD．由图可知，甲、乙两波的波长都比可见光波长大，电磁波在真空中的传播速度均为光速c，由可知，波长越长频率越小，所以甲、乙两波的频率都比可见光的频率小，故CD错误。 故选B。 2. 下列四幅图分别对应四种说法，其中正确的是 （　　） A. 图甲中，由气体的摩尔体积、摩尔质量和阿伏加德罗常数，可以估算出气体分子的体积和质量 B. 图乙中，用烧热的针刺破棉线某一侧的肥皂膜后，棉线会向着另一侧的肥皂膜收缩，是因为液体表面具有扩张的趋势 C. 图丙中，石蜡在固体片上熔化成椭圆形，说明该固体是多晶体 D. 图丁中，在测温装置的槽内放入水银，液面出现如图所示现象，是因为玻璃分子对附着层内水银分子的吸引力小于水银内部分子之间吸引力 【答案】D 【解析】 【详解】A．图甲中，设题中气体的摩尔体积为V，摩尔质量为M和阿伏加德罗常数为，根据 可以估算出气体分子的质量；但由于气体分子间距离较大，根据V和能估算出气体分子所占据的空间体积，不能估算出气体分子的体积，故A 错误； B．图乙中用烧热的针刺破棉线某一侧的肥皂膜后，棉线会向着另一侧的肥皂膜收缩，是因为液体表面具有收缩的趋势，而不是扩张的趋势，故B 错误； C．图丙中，石蜡在固体片上熔化成椭圆形，说明该固体具有各向异性，而多晶体具有各向同性，所以该固体是单晶体，故C 错误； D．图丁中，当玻璃分子对附着层内水银分子的吸引力小于水银内部分子之间吸引力时，水银在玻璃表面表现为不浸润，故D 正确。 故选D。 3. 如图所示是LC振荡电路和通过点P的电流随时间变化的规律。若把流过点P向右的电流方向规定为正方向，则下列说法正确的是（　　） A. 在0~t1时间内，电容器放电，电场能增大 B. 若仅增大线圈的自感系数，振荡频率增大 C. 若仅减小电容器的电容，振荡频率减小 D. 在t3~ t4时间内，电容器C的上极板带正电 【答案】D 【解析】 【详解】A．在0~内，回路中的电流顺时针方向增大，则电容器正在放电，则电场能减小，故A错误； BC．由，可知若仅增大线圈的自感系数，振荡频率减小；若仅减小电容器的电容，则振荡频率增大，故BC错误； D．在~内，回路中电流逆时针方向减小，电容器正在充电，则电容器C的上极板带正电，故D正确。 故选D。 4. 如图所示电路中，和是两个相同的小灯泡，L是一个自感系数相当大的线圈，其直流电阻可不计。在开关S接通和断开时，下列说法正确的是（ ） A. S接通时，流过和电流方向相反 B. S接通时，先达到最亮，稳定后与亮度相同 C. 电路稳定后断开S时，闪亮后与一起熄灭 D. 电路稳定后断开S时，先熄灭，闪亮后熄灭 【答案】D 【解析】 【详解】AB．S接通时，流过和电流方向相同，由于线圈自感作用，瞬间相当于断路，通过A1的电流等于A2与R电流之和，所以A1先达到最亮，然后线圈自感电动势慢慢减小，通过A1的电流减小，由于线圈的直流电阻不计，稳定后A1熄灭，A2达到最亮，故AB错误； CD．电路稳定后断开S时，通过A2的电流为零，A2先熄灭，A1与线圈构成回路，由于线圈的自感作用，A1闪亮后熄灭，故C错误，D正确。 故选D。 5. 下列关于电磁感应现象中说法不正确的是（ ） A. 图甲当蹄形磁体顺时针转动时，铝框将朝相同方向转动 B. 图乙真空冶炼炉能在真空环境下，使炉内的金属产生涡流，从而炼化金属 C. 图丙磁电式仪表，把线圈绕在铝框骨架上，是为了通电时能让指针偏转的更加明显 D. 图丁是毫安表的表头，运输时要把正、负接线柱用导线连在一起，这是为了保护电表指针，利用了电磁阻尼原理 【答案】C 【解析】 【详解】A．当蹄形磁体顺时针转动时，穿过铝框的磁通量变化，铝框的动作应阻碍磁通量变化，所以铝框也顺时针转动，但比蹄形磁铁转动慢，故A正确，不符合题意； B．高频交流电产生高频交变磁场，因电磁感应使金属产生涡流，由于电流的热效应，从而炼化金属，B正确，不符合题意； CD．图丙中把线圈绕在铝框骨架上，是为了使线框尽快停止摆动，利用了电磁阻尼原理；图丁中在运输毫安表时要把正、负接线柱用导线连在一起，是为了减小指针的摆动幅度，也利用了电磁阻尼原理，故C错误，符合题意，D正确，不符合题意。 故选C。 6. 湖水从湖底到湖面，对应温度逐渐升高，在深的湖底产生一个体积为的气泡，逐渐上升到湖面。已知湖底温度为，湖面温度为，大气压强，重力加速度大小取，水的密度为，摄氏温度和热力学温度的关系为。下列说法正确的是（　　） A. 气泡上升过程分子数密度增大 B. 气泡上升过程分子平均动能不变 C. 气泡上升过程撞到气泡单位面积上的气体分子数不变 D. 气泡上升到水面时体积变为 【答案】D 【解析】 【详解】A．气泡上升，气泡内气体压强减小，温度升高，由理想气体状态方程可知，封闭气体体积增大，则分子数密度减小，故A错误； B．温度升高，分子平均动能增大，故B错误； C．气泡上升过程压强减小，分子平均动能增大，则撞到气泡单位面积上的气体分子数变少，故C错误； D．深处的压强 对应的温度 水面的温度 根据理想气体状态方程有 代入数据可得 故D正确。 故选D。 7. 如图，变压器的输入端接入的交流电，开关接1，当滑动变阻器接入电路的阻值为时，此时电压表的读数为。变压器为理想变压器，二极管正向电阻不计，所有电表均为理想电表，下列说法正确的是（　　） A. 若只将滑动变阻器的滑片向下滑动，则电流表示数减小，电压表示数增大 B. 若只将从1拨到2，电流表示数变大 C. 接1时，原、副线圈中接入电路的匝数之比为11：1 D. 内滑动变阻器产生的热量为 【答案】C 【解析】 【详解】A．若只将滑动变阻器的滑片向下滑动，负载电阻增大，则副线圈电流减小，原线圈电流减小，即电流表示数减小，电压表示数由输入电压和匝数比决定，故电压表示数保持不变，A错误； B．若只将从1拨到2，原线圈匝数增大，可知副线圈输出电压减小，滑动变阻器两端电压减小，故滑动变阻器消耗功率减小，根据变压器输入功率等于输出功率可得 可知，原线圈输入电压不变，滑动变阻器消耗功率减小，则原线圈电流减小，即电流表示数减小，B错误； C．开关接1时，设此时副线圈的输出电压为，由于二极管的单向导电性，使得加在滑动变阻器上的电压只剩下一半波形，由电流热效应可得 解得 由题意可知 可得原、副线圈中接入电路的匝数之比为 C正确； D．内滑动变阻器产生的热量为 D错误； 故选C。 8. 某电磁缓冲装置如图所示，两足够长且间距为L的平行金属导轨置于同一水平面内，导轨左端与一阻值为R的定值电阻相连，导轨BC段与段粗糙，其余部分光滑，右侧处于磁感应强度大小为B方向竖直向下的匀强磁场中，、、均与导轨垂直，一质量为m的金属杆垂直导轨放置。现让金属杆以初速度沿导轨向右经过进入磁场，最终恰好停在处。已知金属杆接入导轨之间的阻值为R，与粗糙导轨间的动摩擦因数为，，导轨电阻不计，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 金属杆经过的速度为 B. 在整个过程中，定值电阻R产生的热量为 C. 金属杆经过区域过程，其所受安培力的冲量大小为 D. 若将金属杆的初速度加倍，则金属杆在磁场中运动的距离等于原来的2倍 【答案】B 【解析】 【详解】AC．设平行金属导轨间距为L，金属杆在区域向右运动的过程中切割磁感线有 ， 金属杆在区域运动的过程中根据动量定理有 则安培力的冲量 由于，则上面方程左右两边累计求和，可得 则金属杆在区域安培力冲量的大小为 BB1处的速度 设金属杆在区域运动的时间为，同理可得，则金属杆在区域运动的过程中有 解得 综上有 则金属杆经过的速度大于。故AC错误； B．在整个过程中，根据能量守恒有 则在整个过程中，定值电阻R产生的热量为 故B正确； D．根据A选项可得，金属杆以初速度在磁场中运动有 金属杆的初速度加倍，设此时金属杆在区域运动的时间为，全过程对金属棒分析得 联立整理得 分析可知当金属杆速度加倍后，金属杆通过区域的速度比第一次大，故，可得 可见若将金属杆的初速度加倍，则金属杆在磁场中运动的距离大于原来的2倍，故D错误。 故选B。 二、多选题（本题共计4小题，每题4分，共计16分） 9. 一定质量的理想气体由状态a开始经状态b、c回到状态a的过程，其p-V图像如图所示，其中ab段与横轴平行，状态b、c时的温度相同。关于该变化过程，下列说法中正确的是（　　） A. a→b过程中气体内能增加 B. c状态时气体温度最低 C. b→c过程中外界对气体做功的大小为 D. 整个过程外界对气体做功的大小为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．a→b过程，由盖—吕萨克定律可知 可得 故a→b过程中气体内能增加，故A正确； B．由题意可知，状态b、c时的温度相同，则 所以a状态时气体温度最低，故B错误； C．b→c过程由玻意耳定律 可得 由图像可知b→c过程中外界对气体做功的大小为 故C错误； D．气体由状态a开始经状态b、c回到状态a的整个过程外界对气体做功的大小为 故D正确。 故选AD。 10. 以下四个装置中都涉及到电磁场的具体应用，根据所学知识，关于这些装置的说法正确的是（　　） A. 图1中增加加速电压可以使带电粒子获得更大的动能 B. 图2中当A、B极板的正对面积增大时，回路中电流增大 C. 图3中打到照相底片上的带电粒子距离射入点越远，粒子比荷越大 D. 图4中要使带电粒子做直线运动，粒子只能从左侧水平运动到右侧 【答案】BD 【解析】 【详解】A．粒子出D形盒时动能最大，根据 解得 可知对于同一个粒子，增大磁感应强度B和加速器最大半径可以增大其最大速度，从而增大其动能，故A错误； B．当带电粒子在两极板间所受电场力和洛伦兹力等大反向时将匀速直线运动，两极板的电势差U达到稳定，则有 解得 根据电阻定律有 可知当A、B极板的正对面积S增大时，其电阻会减小，回路电压不变，则电流增大，故B正确； C．带电粒子在加速电场中时有 带电粒子在磁场中，有由洛伦兹力提供向心力 联立解得 可知打到照相底片上的带电粒子距离射入点越远，即r越大，粒子比荷越小，故C错误； D．图4可知，要使带电粒子做直线运动，则电场力与洛伦兹力需等大反向，粒子只能从左侧水平运动到右侧，故D正确。 故选BD。 11. 如图所示，边长为L的正方形单匝线圈，电阻为r，外电路的电阻为R，的中点和的中点的连线恰好位于匀强磁场的边界线上，磁场的磁感应强度为B，若线圈从图示位置开始，以角速度绕轴匀速转动，则以下判断正确的是（　　） A. 线圈转过一周过程中的感应电动势最大为 B. 从图示位置开始计时，闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式为 C. 线圈转动一周的过程中，电阻R上产生的热量为 D. 线圈从图示位置转过180°的过程中，流过电阻R的电荷量为 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．当线圈与磁场平行时感应电动势最大，最大值为 若从图示位置开始计时，感应电动势瞬时值表达式为，故A正确，B错误； C．感应电动势的有效值为 感应电流的有效值为 电阻R上产生的热量为， 解得，故C正确； D．线圈从图示位置转过的过程中，穿过线圈磁通量的变化量大小为 该过程的平均电动势为 电流为， 整理有，故D错误。 故选AC。 12. 如图所示，真空中有区域I和II，区域I中存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向下（与纸面平行），磁场方向垂直纸面向里。边长为的正三角形区域（区域II）内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外。图中、A两点在同一直线上，与垂直且与电场和磁场方向均垂直。点处的粒子源持续将比荷一定但速率不同的粒子射入区域I中，只有沿直线运动的粒子才能进入区域II。若区域I中电场强度大小为、磁感应强度大小为，区域II中磁感应强度大小为，则粒子从的中点射出。不计粒子的重力及粒子之间的相互作用，下列说法正确的是（　　） A. 该带电粒子的比荷为 B. 若仅将区域I中电场强度大小变为，粒子将从区域II中的点射出 C. 若仅将区域I中磁感应强度大小变为，粒子在区域II中的运动时间为 D. 若仅将变为原来的，粒子在区域II中的运动时间不变 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由题意知粒子沿着做直线运动，则有 解得 在区域中粒子从中点射出，粒子在区域II中运动的半径 解得该粒子的比荷为 故A错误； B．若仅将区域中电场强度大小变为，则粒子在区域中做直线运动的速度满足 结合上述解得 根据 解得 可知粒子轨迹半径变为原来的2倍，则粒子从点射出，故B正确； C．若仅将区域中磁感应强度大小变为，则粒子在区域中做直线运动的速度满足 结合上述解得 根据 解得 可知粒子轨迹半径减半，则粒子仍然从边射出，粒子转过的圆心角仍为，则有 其中为粒子在区域II中运动的周期，则有 可知 故C正确； D．若仅将变为原来的，结合上述可知，由于粒子在区域II中的轨迹半径 则半径变为原来的2倍，可知，粒子从点射出，粒子转过的圆心角仍为，则有 其中为粒子在区域II中运动的周期，即有 由于变为原来的一半，则周期变为原来的二倍，由于圆心角不变，则运动时间也变为原来的二倍，故D错误。 故选BC。 第II卷（非选择题） 三、实验题 13. 某同学设计的苹果自动分拣装置如图甲所示。该装置能把大小不同的苹果，按一定质量标准自动分拣为大苹果和小苹果。装置中托盘置于半导体薄膜压力传感器上，托盘重力不计，苹果经过托盘时对产生压力，半导体薄膜压力传感器阻值随压力F变化的图像如图乙所示。初始状态衔铁水平，当两端电压时可激励放大电路使电磁铁工作吸动衔铁，并保持一段时间，确保苹果在衔铁上运动时电磁铁保持吸合状态。已知电源电动势，内阻不计，重力加速度大小取。 （1）当苹果通过托盘时，质量较小的苹果对应的阻值_______（选填“较大”、“较小”）； （2）现以200g为标准将苹果分拣开，应将阻值调为_______（保留3位有效数字），此时质量小于200g的苹果将通过_______（选填“上通道”、“下通道”）； 【答案】（1）较大 （2） ①. 12.5 ②. 上通道 【解析】 【小问1详解】 质量较小的苹果，重力较小，由图乙可知，对的压力较小，对应的阻值较大。 【小问2详解】 根据重力公式 可得苹果重力 当压力时， 已知电源电动势，当两端电压时，根据串联电路电压特点，两端电压 因为串联电路电流处处相等，根据欧姆定律 可得 解得 质量小于的苹果，重力小于，对的压力小于，由图乙可知的阻值大于 根据串联电路分压规律，阻值越大，其两端电压越大，两端电压越小，即，电磁铁不工作，衔铁不被吸动，苹果将通过上通道。 14. 在“油膜法估测分子大小”的实验中，将的纯油酸配制成的油酸酒精溶液，用注射器测得溶液为80滴，再滴入1滴这样的溶液到准备好的浅盘中，描出的油膜轮廓如图所示，每格边长是，根据以上信息，回答下列问题： （1）1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为______，油膜面积约为______ cm2； （2）油酸分子的直径约为______m；（此小题保留一位有效数字） （3）甲、乙、丙三位同学分别在三个实验小组做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验，但都发生了操作错误。其中会导致所测的分子直径d偏小的是______。 A. 甲同学在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒少了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值大一些 B. 乙在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器把溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针管比原来的细，每滴油酸酒精溶液的体积比原来的小 C. 丙在计算油膜面积时，把凡是不足一格的油膜都不计，导致计算的面积比实际面积小一些 【答案】（1） ①. ②. （2） （3）A 【解析】 【小问1详解】 [1] 根据题意可知一滴溶液中含纯油酸的体积为 [2] 由图示油膜可知，油膜所占坐标纸的格数约140个，油膜的面积为 【小问2详解】 油酸分子的直径约为 【小问3详解】 根据 A．甲同学在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒少了一点，导致油酸浓度比计算值大了一些，算出的一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积比实际值小，导致所测的分子直径d偏小，故A正确； B．乙同学在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器把溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针管比原来的细，每滴油酸酒精溶液的体积比原来的小，则一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积变小，对应的油膜面积S变小，但体积还是按原来的细的算的，导致所测的分子直径d偏大，故B错误； C．丙在计算油膜面积时，把凡是不足一格的油膜都不计，则计算的油膜面积S比实际面积小一些，导致所测的分子直径d偏大，故C错误。 故选A。 四、解答题 15. 济南趵突泉是中国著名的风景名胜，泉水一年四季恒定在18℃左右。严冬，水面上水气袅袅，像一层薄薄的烟雾，一边是泉池幽深，波光粼粼，一边是楼阁彩绘，雕梁画栋，构成了一幅奇妙的人间仙境。在水底有很多小孔冒出微小气泡，可以看到气泡在缓慢上升过程中体积逐渐变大且没有破裂。假设初始时小气泡（可视为理想气体）体积，气泡上升过程中内外压强相同。已知泉水水深，大气压强，水的密度，重力加速度g取。 （1）求气泡到达水面时的体积； （2）已知气泡上升过程中对外界做功，判断气泡是吸热还是放热，并求出热量的数值。 【答案】（1） （2）吸热， 【解析】 【小问1详解】 气泡在深度时，压强为 解得 水温不变，根据玻意耳定律有 解得 【小问2详解】 温度不变，内能不变，根据热力学第一定律有 体积变大，气泡上升过程中对外界做功，则有 解得气泡从外界吸收热量 16. 某学校在供电异常时，会启用一台发电机来提供照明用电，输电过程如图所示，升压变压器原、副线圈匝数比为1∶10，输电线的总电阻为r=10Ω。全校共有550盏“220V；40W”的灯，全部电灯正常发光，输电线上损失的功率为1kw，求： （1）降压变压器副线圈中的电流的大小； （2）降压变压器原、副线圈匝数比为； （3）升压变压器的输入电压的大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 降压变压器副线圈中的电流为 【小问2详解】 输电线上损失的功率为 解得降压变压器原线圈的电流为 降压变压器原、副线圈匝数比为 【小问3详解】 降压变压器原、副线圈电压比为 降压变压器原线圈的电压为 输电线上损失的电压为 升压变压器的输出电压为 升压变压器原、副线圈电压比为 解得升压变压器的输入电压为 17. 如图所示，和是两条足够长、相距为的平行金属导轨，左侧圆弧轨道表面光滑，右侧水平轨道表面粗糙，并且右侧空间存在一竖直向上、磁感应强度大小为的匀强磁场。在左侧圆弧轨道上高为处垂直导轨放置一导体棒，在右侧水平轨道上某位置垂直导轨放置另一导体棒。已知棒和棒的质量分别为和，接入回路部分的电阻均为，棒与水平轨道间的动摩擦因数为，圆弧轨道与水平轨道平滑连接且电阻不计。现将棒由静止释放，让其沿轨道下滑并进入磁场区域，最终在棒左侧距为处停下，此过程中棒因摩擦一直处于静止状态。重力加速度为，求： （1）棒刚进入磁场时所受安培力的大小； （2）棒在磁场中的运动时间； （3）若水平轨道光滑，求棒从开始运动到最终达到稳定状态的过程中所产生的热量以及为使两棒不相碰，棒初始位置与的最小距离。 【答案】（1） （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 棒下滑过程，根据机械能守恒可得 解得 棒刚进入磁场时，产生的电动势为 回路电流为 棒所受安培力大小为 联立解得 【小问2详解】 从棒进入磁场到停止运动过程运，由动量定理得 其中 解得 【小问3详解】 若水平轨道光滑，棒、棒组成的系统满足动量守恒，最终达到共速，设其为，则有 根据能量守恒定律可得 又 联立解得 双棒均运动时安培力表达式为 对棒运用动量定理可得 其中 联立可得 18. 电偏转和磁偏转是控制粒子运动轨迹的常用手段。如图所示，直角坐标系xOy平面内，第一象限存在匀强磁场B，方向垂直于纸面向外，第二象限存在匀强电场E1，方向沿y轴负方向，第四象限存在沿y轴负方向的匀强电场E2，同时存在垂直于纸面向里磁感应强度也为B的匀强磁场，E1、E2、B大小均未知。质量为m、电荷量为q（q>0））的带正电粒子以初速度v0从x轴负半轴M点射入电场，v0与x轴正方向的夹角为60°，经电场偏转后从点P（0，L）垂直于y轴进入磁场，然后从x轴正半轴的N点（图上未标出）与x轴正方向成45°角进入第四象限，不计粒子重力。 （1）求电场强度E1的大小； （2）求磁感应强度B的大小； （3）若第四象限中电场E2的大小满足，求粒子在第四象限运动过程中的最大速度及粒子第一次达到最大速度时所处位置的x坐标。 【答案】（1） （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 粒子在第二象限中做类斜抛运动，竖直方向上有 由牛顿第二定律可得 联立解得 【小问2详解】 由速度的分解可知，粒子在第一象限做匀速圆周运动的速度大小为 洛伦兹力提供圆周运动的向心力，则有 由几何关系有 解得 联立解得 【小问3详解】 粒子进入第四象限后，受沿y轴负方向的电场力qE2和洛伦兹力，配速vx其满足 解得 此vx正好为v1沿x轴的分量故，粒子在第四象限的运动可分解为沿x轴正方向的匀速直线运动和以vy（沿y轴负方向）为初速度的匀速圆周运动，则有 当两分速度方向都沿x轴正方向时，合速度达到最大 设此时粒子位置为Q，则有 沿y方向的洛伦兹力提供圆周运动的向心力，则有 圆周运动的周期 于是 结合上述结论可知 联立解得 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