精品解析：江西宜春市宜丰中学2025-2026学年高二下学期期中考试物理试卷

高二（下）物理期中考试试卷 一、单选题（每题4分，共28分） 1. 关于分子动理论，下列说法正确的是（　　） A. 图甲“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，应先滴油酸酒精溶液，再撒痱子粉 B. 图乙为水中炭粒运动位置的连线图，连线表示炭粒做布朗运动的轨迹 C. 图丙为分子力与分子间距的关系图，分子间距从增大时，分子力先变小后变大 D. 图丁为气体分子热运动的速率分布图，曲线②对应的分子平均动能较大 2. 如图所示，金属杆ab长为l，通过的电流为I，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面夹θ角斜向上，金属杆ab受到的安培力大小为（　　） A. B. C. D. 3. 在水平面上放置两个完全相同的带中心轴的金属圆盘，它们彼此用导线把中心轴和对方圆盘的边缘相连接，组成电路如图所示，一匀强磁场穿过两圆盘垂直向外，若不计一切摩擦，当a盘在外力作用下做逆时针转动时，转盘b(　　) A. 沿与a盘相同的方向转动 B. 沿与a盘相反的方向转动 C. 转动的角速度一定大于a盘的角速度 D. 转动的角速度可能等于a盘的角速度 4. 将如图所示的交流电加在电阻两端，横轴上方为按正弦规律变化的电流，下方为三角形脉冲电流，已知三角形脉冲电流的峰值为有效值的倍，则该交变电流的有效值为（　　） A. 3A B. C. D. 5. 如图所示，、两个闭合正方形线圈用同样的导线制成，匝数均为匝，边长，图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀增大，不考虑线圈之间的相互影响，则（　　） A. 两线圈内产生顺时针方向的感应电流 B. 两线圈有向外扩张的趋势 C. 、线圈中感应电动势之比为 D. 、线圈中感应电流之比为 6. 2024年4月30日，中科院研发的国际首套300兆瓦压缩空气储能国家示范电站首次并网发电成功，其核心是压缩空气实现储能的装置——蓄冷蓄热罐，假设蓄冷蓄热罐在工作过程中，内部为质量不变的理想气体，其图像如图。以下说法中正确的是（　　） A. 由状态到状态的过程中气体体积减小 B. 由状态到状态的过程中气体分子平均动能不变 C. 由状态到状态的过程中气体密度减小 D. 由状态到状态的过程中气体单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数增大 7. 如图所示，竖直细玻璃管、与水平细玻璃管底部连通，各部分玻璃管内径相同。管上端封有长为的理想气体，管上端开口并与大气相通，此时、两管中水银面恰好相平，且水银面到玻璃管底部的距离为。水平玻璃管内用小活塞封有长度为的理想气体。已知外界大气压强为，忽略环境温度的变化。现用力将活塞缓慢向左推压，使管内的气柱长度变为，此时管内气体未到达管，则活塞向左移动的距离为（　　） A. B. C. D. 二、多选题（每题6分，共18分） 8. 随着科技的发展，人类对物质的认识不断深入，使很多现象有了较为正确的解释。下列说法正确的是（　　） A. 脱脂棉脱脂的目的在于使它从不被水浸润变为可以被水浸润，以便吸取药液 B. 给农田松土的目的是破坏土壤里的毛细管，使地下的水分不会被快速引上来而蒸发掉 C. 布制的雨伞伞面能明显看到线的缝隙，但雨伞不漏雨水主要是因为液体存在表面张力的作用 D. 在毛细现象中，毛细管中液面有的升高，有的降低，这只与液体的种类有关，与毛细管的材料无关 9. 一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻，当U为如图乙所示正弦式交流电源时，理想交流电压表示数为30V，则该变压器原、副线圈匝数比可设计为（　　） A. 1:10 B. 2:5 C. 1:2 D. 3:5 10. 如图所示，两足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ水平放置，导轨间距为L，垂直导轨的虚线两侧导轨所在空间区域存在着磁感应强度均为B的相反方向的竖直匀强磁场，两长度均为L、电阻均为R、质量均为m的金属导体棒a、b垂直导轨放在左右两侧，并与导轨保持良好接触，不计其他电阻。现给导体棒a一个瞬时冲量，使导体棒a获得一个水平向右的初速度，则下列关于a、b两棒此后的整个运动过程的说法中，以下说法正确的是（　　） A. a、b两棒组成的系统动量守恒 B. a、b两棒最终将以大小为的速度分别向右，向左做匀速直线运动 C. 整个过程中，a棒上产生的焦耳热为 D. 整个过程中，流过a棒的电荷量为 第II卷（非选择题） 三、实验题（每空2分，共16分） 11. 某实验小组使用如图所示的器材探究“电磁感应现象”中影响感应电流方向的因素。 （1）实验前______（选填“需要”或“不需要”）判明电流表指针的偏转方向和电流方向之间的关系； （2）实验时，闭合开关前滑动变阻器的滑片应位于______端（选填“左”或“右”），当闭合开关时，发现灵敏电流计的指针右偏。指针稳定后，迅速将滑动变阻器的滑片P向左移动时灵敏电流计的指针______（选填“左偏”“不动”或“右偏”）。 （3）该组同学经过以上实验探究，对家中“自发电”无线门铃按钮原理进行研究，其“发电”原理如图乙所示，按下门铃按钮过程，磁铁靠近螺线管；松开门铃按钮过程，磁铁远离螺线管回归原位，下列说法正确的是（　　） A. 按下按钮时，门铃会响 B. 按住按钮不动，门铃会响 C. 松开按钮时，门铃会响 D. 按下和松开按钮过程，通过门铃的感应电流大小一定相等 12. 某同学用如图甲所示的装置探究气体等温变化的规律。在橡胶塞和柱塞间封闭着一段空气柱，空气柱的长度L可以从刻度尺上读取，空气柱的压强p可以从与空气柱相连的压力表上读取。改变并记录空气柱的长度及对应的压强。 （1）在相同温度下，A、B两个小组分别进行了实验，并在同一坐标纸上作出了如图乙所示的图像，两组同学实验所用注射器内的气体质量分别为和，由图像可知______（选填“＞”“＝”或“＜”）。 （2）如图丙，该小组换用传感器继续探究气体等温变化的规律。实验时某同学缓慢推动活塞，在使注射器内空气体积逐渐减小的过程中，由注射器壁上的刻度读出气体的体积V，由压强传感器测得的压强值p在计算机屏幕上实时显示。实验过程中该同学用手紧紧握住了注射器针筒，则实验得到的图像可能是______。 A. B. C. D. （3）①该小组的同学调整坐标参数后，计算机屏幕显示如图所示，其纵坐标表示封闭气体的体积，则横坐标表示的物理量是封闭气体的______。 A、热力学温度T B、摄氏温度t C、压强p D、压强的倒数 ②细心的同学发现该图线没有过坐标原点，反映了实验中有一定的误差。若该实验的误差仅由注射器与传感器之间细管中的气体体积导致，由图线可得大小为______mL（结果保留1位有效数字）。 四、解答题（13题10分，14题12分，15题16分，共38分） 13. 北方的哈尔滨冰雪节，吸引了大量“南方小土豆”去游玩，小华也趁着元旦假期去感受了一番，其中冰屋体验令小华很是难忘，屋内住人，生火，冰都不化。小华想知道屋内温度情况，用一个空的铝制饮料罐，插入一根粗细均匀的透明吸管，接口处密封，吸管中引入一小段有色饮料，如果不计大气压变化，不计阻力，就做成了一个简易温度计。罐内气体可视为理想气体，已知罐内气体体积，吸管横截面积，罐外吸管总长，当地大气压强。（取，取） （1）小华睡觉前，发现罐体如图平放时，液柱左端恰在接口处，询问得知当时屋内气温是，第二天早晨发现液柱左端距接口处，算得此时屋内气温约多少摄氏度？（结果保留一位小数） （2）接上问，小华把罐体慢慢倒置，饮料未流出，不考虑铝罐的温度变化，求饮料的上液面到连接处的距离（已知管内液柱在竖直方向产生的压强为）。 14. 总长、电阻的金属杆abc被弯折成等长的ab、bc段且，金属杆通过等长的软导线连接在水平天花板上，并接入如图所示的电路中，金属杆静止时ac所在虚线下方区域内存在着方向垂直于纸面向里、磁感应强度大小的匀强磁场。开关S拨至1时，每根软导线对金属杆的拉力大小。已知电路中的电源电动势均为、内阻不计，定值电阻的阻值，取重力加速度大小。求： （1）开关S拨至1时ab段受到的安培力大小和方向； （2）金属杆的质量m； （3）开关S拨至2时每根软导线对金属杆的拉力大小。 15. 如图，某刚性绝热轻杆将导热U形管固定在某高度，左管与大气相通，右管用轻活塞封闭一定质量的气体，活塞通过刚性轻杆与轻活塞相连，固定在地面上的导热气缸内中装有气体。已知活塞平衡时，左右两管的水银高度差为，气柱长为，活塞到缸底距离为，环境大气压，温度为，活塞可在气缸内无摩擦的移动且不漏气。活塞的面积分别为。求： （1）活塞平衡时，缸内气体的压强为多少？ （2）对气缸进行加热，U形管内水银柱相平时，气缸中气体温度为多少摄氏度？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二（下）物理期中考试试卷 一、单选题（每题4分，共28分） 1. 关于分子动理论，下列说法正确的是（　　） A. 图甲“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，应先滴油酸酒精溶液，再撒痱子粉 B. 图乙为水中炭粒运动位置的连线图，连线表示炭粒做布朗运动的轨迹 C. 图丙为分子力与分子间距的关系图，分子间距从增大时，分子力先变小后变大 D. 图丁为气体分子热运动的速率分布图，曲线②对应的分子平均动能较大 【答案】D 【解析】 【详解】A.“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，应先撒痱子粉，再滴油酸酒精溶液，否则很难形成单分子油膜，故A错误； B.图中的折线是炭粒在不同时刻的位置的连线，并不是炭粒的运动轨迹，也不是分子的运动轨迹，由图可以看出小炭粒在不停地做无规则运动，故B错误； C.根据分子力与分子间距的关系图，可知分子间距从r0增大时，分子力表现为引力，分子力先变大后变小，故C错误； D.由图可知，②中速率大分子占据的比例较大，则说明②对应的平均动能较大，故D正确。 故选D。 2. 如图所示，金属杆ab长为l，通过的电流为I，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面夹θ角斜向上，金属杆ab受到的安培力大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】电流方向与磁场方向垂直，则金属杆受到的安培力为 故选A。 3. 在水平面上放置两个完全相同的带中心轴的金属圆盘，它们彼此用导线把中心轴和对方圆盘的边缘相连接，组成电路如图所示，一匀强磁场穿过两圆盘垂直向外，若不计一切摩擦，当a盘在外力作用下做逆时针转动时，转盘b(　　) A. 沿与a盘相同的方向转动 B. 沿与a盘相反的方向转动 C. 转动的角速度一定大于a盘的角速度 D. 转动的角速度可能等于a盘的角速度 【答案】B 【解析】 【详解】金属盘可看作由多根金属辐条组成，圆盘a在外力作用下逆时针转动时，圆盘切割磁感线，由右手定则可知，电动势方向由圆心到圆盘边缘通过导线和圆盘B组成闭合电路，而对圆盘b在安培力作用下顺时针转动，圆盘a产生的电能一部分转化为圆盘b的动能，另一部分转化为两个圆盘的内能，故圆盘b的角速度应小于圆盘a的角速度。 故选B。 4. 将如图所示的交流电加在电阻两端，横轴上方为按正弦规律变化的电流，下方为三角形脉冲电流，已知三角形脉冲电流的峰值为有效值的倍，则该交变电流的有效值为（　　） A. 3A B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】相同时间（一个周期）内，交变电流和恒定电流通过相同电阻，若产生热量相等，该恒定电流值即为交变电流的有效值，满足 由图可知，该交变电流的周期，分两段计算一个周期内的热量，0~1s（正弦段），电流峰值 正弦交流电的有效值为​​ 这段产生的热量 1~2s（三角形段），电流峰值绝对值 题目给出三角形脉冲电流的峰值是有效值的​倍，即 得 这段产生的热量 总热量 代入有效值定义， 得 约去后得 即 故选B。 5. 如图所示，、两个闭合正方形线圈用同样的导线制成，匝数均为匝，边长，图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀增大，不考虑线圈之间的相互影响，则（　　） A. 两线圈内产生顺时针方向的感应电流 B. 两线圈有向外扩张的趋势 C. 、线圈中感应电动势之比为 D. 、线圈中感应电流之比为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据楞次定律，原磁场垂直纸面向里且均匀增大，穿过线圈的磁通量增加，感应电流的磁场方向应垂直纸面向外，由安培定则可知感应电流方向为逆时针方向，故A错误； B．根据楞次定律的推论“增缩减扩”，磁通量增大，线圈有收缩的趋势以阻碍磁通量的增加，故B错误； C．根据法拉第电磁感应定律 由于相同，相同，则，已知，则，故C错误； D．根据电阻定律 线圈导线总长度 则，由欧姆定律 可得 所以，故D正确。 故选D。 6. 2024年4月30日，中科院研发的国际首套300兆瓦压缩空气储能国家示范电站首次并网发电成功，其核心是压缩空气实现储能的装置——蓄冷蓄热罐，假设蓄冷蓄热罐在工作过程中，内部为质量不变的理想气体，其图像如图。以下说法中正确的是（　　） A. 由状态到状态的过程中气体体积减小 B. 由状态到状态的过程中气体分子平均动能不变 C. 由状态到状态的过程中气体密度减小 D. 由状态到状态的过程中气体单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．气体由状态a到状态b的过程中，气体做等压变化，由 可知气体由状态a到状态b的过程中，温度升高，体积增大，故A错误； B．因气体由状态a到状态b的过程中，温度升高，故分子平均动能增大，故B错误； C．气体由状态b到状态c的过程中气体压强减小，温度降低，图线上各点与原点连线的斜率逐渐减小，根据 可得图像中的状态点与原点连线的斜率与体积大小成反比，故气体由状态b到状态c的过程中，气体体积增大，密度减小，故C正确； D．气体由状态b到状态c的过程中，温度降低，气体分子平均动能减小，体积增大，则密度减小，而单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数由分子的平均速率和分子数密度决定，可知单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数减小，故D错误。 故选C。 7. 如图所示，竖直细玻璃管、与水平细玻璃管底部连通，各部分玻璃管内径相同。管上端封有长为的理想气体，管上端开口并与大气相通，此时、两管中水银面恰好相平，且水银面到玻璃管底部的距离为。水平玻璃管内用小活塞封有长度为的理想气体。已知外界大气压强为，忽略环境温度的变化。现用力将活塞缓慢向左推压，使管内的气柱长度变为，此时管内气体未到达管，则活塞向左移动的距离为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】设玻璃管截面积为S，以A管内气体为研究对象，状态1有，，状态2有 由玻意耳定律可得 解得 以C管内气体为研究对象，状态1有， 状态2有， 由玻意耳定律可得 解得 则活塞向左移动的距离，故选D。 二、多选题（每题6分，共18分） 8. 随着科技的发展，人类对物质的认识不断深入，使很多现象有了较为正确的解释。下列说法正确的是（　　） A. 脱脂棉脱脂的目的在于使它从不被水浸润变为可以被水浸润，以便吸取药液 B. 给农田松土的目的是破坏土壤里的毛细管，使地下的水分不会被快速引上来而蒸发掉 C. 布制的雨伞伞面能明显看到线的缝隙，但雨伞不漏雨水主要是因为液体存在表面张力的作用 D. 在毛细现象中，毛细管中液面有的升高，有的降低，这只与液体的种类有关，与毛细管的材料无关 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．脱脂棉经过脱脂处理，目的是去除棉花纤维表面原有的疏水性油脂。未脱脂时，棉花因油脂的存在具有疏水性，难以被水浸润，无法有效吸收药液。脱脂后，纤维表面变得亲水，能够被水浸润，从而增强其吸液能力，满足医疗或实验中吸取药液的需求，故A正确； B．给农田松土的目的是破坏土壤里的毛细管，使地下的水分不会被快速引上来而蒸发掉，故B正确； C．布制的雨伞伞面能明显看到线的缝隙，但雨伞不漏雨水是因为液体存在表面张力的作用，故C正确； D．在毛细现象中，毛细管中液面的升降不仅与液体种类有关，还与毛细管的材质相关，故D错误。 故选ABC。 9. 一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻，当U为如图乙所示正弦式交流电源时，理想交流电压表示数为30V，则该变压器原、副线圈匝数比可设计为（　　） A. 1:10 B. 2:5 C. 1:2 D. 3:5 【答案】AC 【解析】 【详解】根据题意可得 联立解得 或 故选AC。 10. 如图所示，两足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ水平放置，导轨间距为L，垂直导轨的虚线两侧导轨所在空间区域存在着磁感应强度均为B的相反方向的竖直匀强磁场，两长度均为L、电阻均为R、质量均为m的金属导体棒a、b垂直导轨放在左右两侧，并与导轨保持良好接触，不计其他电阻。现给导体棒a一个瞬时冲量，使导体棒a获得一个水平向右的初速度，则下列关于a、b两棒此后的整个运动过程的说法中，以下说法正确的是（　　） A. a、b两棒组成的系统动量守恒 B. a、b两棒最终将以大小为的速度分别向右，向左做匀速直线运动 C. 整个过程中，a棒上产生的焦耳热为 D. 整个过程中，流过a棒的电荷量为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由右手定则和左手定则可知，两导体棒所受安培力均向左，因此系统动量不守恒，A错误； BCD．回路总电动势为，随着的减小，的增大，回路总电动势减小，回路电流减小，安培力减小，两棒加速度最终减为零，两棒均匀速运动，设整个过程回路中的平均电流为，则由动量定理，有 棒： 棒： 同时 两式联立，解得，向右；，向左； 流过棒的电荷量为 同时，整个过程中，回路中产生的焦耳热为 则棒上产生的焦耳热为 故C错误，BD正确。 故选BD。 第II卷（非选择题） 三、实验题（每空2分，共16分） 11. 某实验小组使用如图所示的器材探究“电磁感应现象”中影响感应电流方向的因素。 （1）实验前______（选填“需要”或“不需要”）判明电流表指针的偏转方向和电流方向之间的关系； （2）实验时，闭合开关前滑动变阻器的滑片应位于______端（选填“左”或“右”），当闭合开关时，发现灵敏电流计的指针右偏。指针稳定后，迅速将滑动变阻器的滑片P向左移动时灵敏电流计的指针______（选填“左偏”“不动”或“右偏”）。 （3）该组同学经过以上实验探究，对家中“自发电”无线门铃按钮原理进行研究，其“发电”原理如图乙所示，按下门铃按钮过程，磁铁靠近螺线管；松开门铃按钮过程，磁铁远离螺线管回归原位，下列说法正确的是（　　） A. 按下按钮时，门铃会响 B. 按住按钮不动，门铃会响 C. 松开按钮时，门铃会响 D. 按下和松开按钮过程，通过门铃的感应电流大小一定相等 【答案】（1）需要 （2） ①. 右 ②. 右偏 （3）AC 【解析】 【小问1详解】 为了能知道产生的感应电流的方向，则实验前需要判明电流表指针的偏转方向和电流方向之间的关系； 【小问2详解】 [1][2]实验时，闭合开关前滑动变阻器的阻值应该最大，即滑片应位于右端，当闭合开关时，发现灵敏电流计的指针右偏。可知当电流增加时，穿过线圈的磁通量增加，指针右偏；指针稳定后，迅速将滑动变阻器的滑片P向左移动时，阻值减小，电路电流变大，线圈的磁通量增加，则灵敏电流计的指针右偏。 【小问3详解】 无论是按下按钮还是松开按钮时，穿过线圈的磁通量都发生变化，线圈中会产生感应电流，则门铃都会响；而当按住按钮不动时，穿过线圈的磁通量不变，则线圈中无感应电流产生，则门铃不会响；按下和松开按钮过程，线圈中磁通量的变化率不一定相等，感应电动势不一定相等，则通过门铃的感应电流大小不一定相等。 故选AC。 12. 某同学用如图甲所示的装置探究气体等温变化的规律。在橡胶塞和柱塞间封闭着一段空气柱，空气柱的长度L可以从刻度尺上读取，空气柱的压强p可以从与空气柱相连的压力表上读取。改变并记录空气柱的长度及对应的压强。 （1）在相同温度下，A、B两个小组分别进行了实验，并在同一坐标纸上作出了如图乙所示的图像，两组同学实验所用注射器内的气体质量分别为和，由图像可知______（选填“＞”“＝”或“＜”）。 （2）如图丙，该小组换用传感器继续探究气体等温变化的规律。实验时某同学缓慢推动活塞，在使注射器内空气体积逐渐减小的过程中，由注射器壁上的刻度读出气体的体积V，由压强传感器测得的压强值p在计算机屏幕上实时显示。实验过程中该同学用手紧紧握住了注射器针筒，则实验得到的图像可能是______。 A. B. C. D. （3）①该小组的同学调整坐标参数后，计算机屏幕显示如图所示，其纵坐标表示封闭气体的体积，则横坐标表示的物理量是封闭气体的______。 A、热力学温度T B、摄氏温度t C、压强p D、压强的倒数 ②细心的同学发现该图线没有过坐标原点，反映了实验中有一定的误差。若该实验的误差仅由注射器与传感器之间细管中的气体体积导致，由图线可得大小为______mL（结果保留1位有效数字）。 【答案】（1）＞ （2）B （3） ①. D ②. 1 【解析】 【小问1详解】 由题设条件及乙图知，体积和温度相同时，据气体压强的微观意义可知A组中气体分子数密度较大，故有。 【小问2详解】 根据理想气体状态方程有 解得，由于实验过程中该同学用手紧紧握住针筒，导致密封气体温度升高，图像的斜率会逐渐变大，故B正确。 【小问3详解】 [1]根据玻意耳定律有，则图像是一条直线。 [2]图线不过原点，其纵截距反映的是注射器与传感器之间细管中的气体体积，由图可读出 四、解答题（13题10分，14题12分，15题16分，共38分） 13. 北方的哈尔滨冰雪节，吸引了大量“南方小土豆”去游玩，小华也趁着元旦假期去感受了一番，其中冰屋体验令小华很是难忘，屋内住人，生火，冰都不化。小华想知道屋内温度情况，用一个空的铝制饮料罐，插入一根粗细均匀的透明吸管，接口处密封，吸管中引入一小段有色饮料，如果不计大气压变化，不计阻力，就做成了一个简易温度计。罐内气体可视为理想气体，已知罐内气体体积，吸管横截面积，罐外吸管总长，当地大气压强。（取，取） （1）小华睡觉前，发现罐体如图平放时，液柱左端恰在接口处，询问得知当时屋内气温是，第二天早晨发现液柱左端距接口处，算得此时屋内气温约多少摄氏度？（结果保留一位小数） （2）接上问，小华把罐体慢慢倒置，饮料未流出，不考虑铝罐的温度变化，求饮料的上液面到连接处的距离（已知管内液柱在竖直方向产生的压强为）。 【答案】（1）12.7℃ （2）11.8cm 【解析】 【小问1详解】 =280K，假设早晨室内温度变为，理想气体等压变化 得≈285.7K 即摄氏温度≈12.7℃ 【小问2详解】 假设倒立后罐内压强为，此过程理想气体等温变化 对液柱受力分析 解得=11.8cm 14. 总长、电阻的金属杆abc被弯折成等长的ab、bc段且，金属杆通过等长的软导线连接在水平天花板上，并接入如图所示的电路中，金属杆静止时ac所在虚线下方区域内存在着方向垂直于纸面向里、磁感应强度大小的匀强磁场。开关S拨至1时，每根软导线对金属杆的拉力大小。已知电路中的电源电动势均为、内阻不计，定值电阻的阻值，取重力加速度大小。求： （1）开关S拨至1时ab段受到的安培力大小和方向； （2）金属杆的质量m； （3）开关S拨至2时每根软导线对金属杆的拉力大小。 【答案】（1），方向垂直于ab向上 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 开关S拨至1时，电流为 则ab段受到的安培力大小为 根据左手定则可知，安培力方向垂直于ab向上。 【小问2详解】 开关S拨至1时，每根软导线对金属杆的拉力大小，根据对称性可知bc段受到的安培力大小为 安培力方向垂直于bc向上。以金属杆为对象，根据平衡条件可得 解得金属杆的质量为 【小问3详解】 开关S拨至2时，电流大小保持不变，方向反向，则安培力大小不变，方向反向；以金属杆为对象，根据平衡条件可得 解得每根软导线对金属杆的拉力大小为 15. 如图，某刚性绝热轻杆将导热U形管固定在某高度，左管与大气相通，右管用轻活塞封闭一定质量的气体，活塞通过刚性轻杆与轻活塞相连，固定在地面上的导热气缸内中装有气体。已知活塞平衡时，左右两管的水银高度差为，气柱长为，活塞到缸底距离为，环境大气压，温度为，活塞可在气缸内无摩擦的移动且不漏气。活塞的面积分别为。求： （1）活塞平衡时，缸内气体的压强为多少？ （2）对气缸进行加热，U形管内水银柱相平时，气缸中气体温度为多少摄氏度？ 【答案】（1） （2） 【解析】 【详解】（1）对气体有 对活塞整体受力分析有： 解得： （2）当左右两侧水银柱相平时有： 对气体有状态参量如下：，，， 由理想气体状态方程可知： 解得 由几何关系： 解得活塞上升的距离为 对活塞整体受力分析 解得 对气体由状态参量如下：，，，， 由理想气体状态方程得： 得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $