内容正文:
新疆阿克苏地区一中2026年春季学期高二年级
期中考试物理试卷
考试时间:75分钟,满分100分
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息;
2.在本卷答题无效请将答案正确填写在答题卡上;
3.卷Ⅰ请用2B铅笔填涂在对应位置中;
4.考试结束后请将答题卡交回即可。
一、选择题(本题共计12小题,每题4分,共计48分,在每小题给出的四个选项中,第1-8题只有一项符合题目要求,第9-12题有多项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分 )
1. 如图,纸面内一长直导线通有方向向上的电流I,导线附近一粒子源S正对着导线发射一带正电的粒子,则刚发射出的粒子所受洛伦兹力的方向( )
A. 垂直纸面向里 B. 垂直纸面向外 C. 在纸面内向上 D. 在纸面内向下
【答案】D
【解析】
【详解】根据右手螺旋定则可知导线右边的磁场垂直纸面向里,根据左手定则可知刚发射出的粒子所受洛伦兹力的方向在纸面内向下。
故选D。
2. 如图甲所示,一矩形金属线框在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动。线框中产生的感应电动势随时间变化的关系如图乙所示,则( )
A. 时,线框的磁通量变化率最大
B. 时,线框平面与中性面重合
C. 线框中感应电动势的有效值为
D. 线框中感应电动势的频率为
【答案】B
【解析】
【详解】CD.由乙图可知感应电动势的最大值为,周期为,故感应电动势的有效值应约为,频率应为,故C错误,D错误;
AB.根据周期性可得,和时的状态应与时相同,由图乙可得,时,,即此刻线框磁通量最大,线框平面和中性面重合,但磁通量变化率为零,故A错误,B正确。
故选B。
3. 如图,相距为d的固定平行光滑金属导轨与阻值为R的电阻相连,处在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中长度为L的导体棒ab沿导轨向右做匀速直线运动,速度大小为v。则导体棒ab所受的安培力为( )
A. ,方向向左 B. ,方向向右
C. ,方向向左 D. ,方向向右
【答案】A
【解析】
【详解】导体棒ab切割磁感线在电路部分得有效长度为d,故感应电动势为
回路中感应电流为
根据右手定则,判断电流方向为b流向a。故导体棒ab所受的安培力为
方向向左。
故选A。
4. 一刚性密闭的导热容器中储有氧气,如图是容器中氧气分子在0℃和100℃时的速率分布图,下列说法正确的是( )
A. 氧气分子的速率分布呈现分子数“两头多、中间少”的规律
B. 0℃时,所有氧气分子的速率都在的区间内
C. 100℃时,在各速率区间氧气分子数占总分子数的百分比都比0℃时大
D. 100℃时,速率在的氧气分子数占总分子数的百分比最大
【答案】D
【解析】
【详解】A.氧气分子的速率分布遵循的规律是“中间多、两头少”,即中等速率的分子数占比最大,速率很大和很小的分子数占比都很小,故A错误;
B.从图中可以看到,0℃时,分子速率分布在多个区间内,并非所有分子的速率都在的区间内,只是这个区间的分子数占比最大,故B错误;
C.对比两条曲线,在速率较低的区间(如、),0℃时的分子数占比要大于100℃时的占比。因此,“各速率区间氧气分子数占总分子数的百分比都比0℃时大”的说法是错误的,故C错误;
D.从图中100℃对应的虚线曲线可以看出,其峰值出现在的区间,说明该区间内氧气分子数占总分子数的百分比最大,故D正确。
故选D。
5. 如图1所示,红色发光二极管和绿色发光二极管并联后与圆形导体线圈的两端点连接。线圈中存在垂直线圈平面的匀强磁场区域,磁感应强度B随时间t变化的关系如图2所示,其中t1~t2时间内为与横轴平行的直线。已知磁场方向垂直纸面向外为正方向,两二极管均为理想二极管,下列判断正确的是( )
A. 0~t1的时间内,红色二极管发光 B. t1~t2的时间内,绿色二极管发光
C. t2~t3的时间内,红色二极管发光 D. t3~t4的时间内,绿色二极管发光
【答案】C
【解析】
【详解】A.已知磁场方向垂直纸面向外为正方向,0~t1的时间内,穿过线圈的磁场方向是向外且磁通量随磁感应强度增加而增加,由楞次定律的“增反减同”,线圈的上端相当于等效电源的正极,根据二极管的单向导电性,此时绿色二极管发光,故A错误;
B.t1~t2的时间内,穿过线圈的磁通量不变化,不产生感应电动势,两二极管都不发光,故B错误;
C.t2~t3的时间内,穿过线圈的磁场方向是向外且磁通量随磁感应强度减小而减小,由楞次定律的“增反减同”,线圈的下端相当于等效电源的正极,此时红色二极管发光,故C正确;
D.t3~t4的时间内,穿过线圈的磁场方向是垂直纸面向里且磁通量随磁感应强度增大而增加,由楞次定律的“增反减同”,线圈的下端相当于等效电源的正极,此时红色二极管发光,故D错误。
故选C。
6. 如图所示。某光伏电站输出功率、电压的交流电,经理想变压器升压至后,通过输电线输送到变电站,输电线的等效电阻R为。下列说法正确的是( )
A. 变压器原、副线圈匝数比为
B. 输电线上由R造成的电压损失为
C. 变压器原线圈中的电流为
D. 变压器原、副线圈中电流的频率不同
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据理想变压器原副线圈电压比等于匝数比可得
A错误;
B.原副线圈两端的功率相等,流过副线圈的电流
输电线上由R造成的电压损失为
B正确;
C.变压器原线圈中的电流为
C错误;
D.变压器不改变交变电流的频率,变压器原、副线圈中电流的频率相同,D错误。
故选B。
7. 如图所示,OACD为矩形,OA边长为L,其内存在垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为m、带电荷量为q的粒子从O点以速度v垂直射入磁场,速度方向与OA的夹角为,粒子刚好从A点射出磁场,不计粒子的重力,则( )
A. 粒子带正电
B. 匀强磁场的磁感应强度为
C. 为保证粒子能够刚好从A点射出磁场,OD边长至少为
D. 减小粒子的入射速度,粒子在磁场区域内的运动时间变短
【答案】C
【解析】
【详解】A.粒子从O点垂直射入磁场,刚好从A点射出磁场,根据左手定则可知粒子带负电,故A错误;
B.如图所示,根据几何关系有
可得轨道半径为
根据洛伦兹力提供向心力有
可得
联立可得磁感应强度为,故B错误;
C.如图所示,根据几何关系可得OD边长至少为,故C正确;
D.减小粒子的入射速度,根据
可知粒子的运动周期不变,粒子在磁场中运动的圆心角不变,粒子在磁场区域内的运动时间
可知粒子在磁场区域内的运动时间不变,故D错误。
故选C。
8. 如图,用同种材料,粗细均匀的电阻丝折成边长为的平面等边三角形框架,电流表示数为,垂直于框架平面有磁感应强度为的匀强磁场,则三角形框架受到的安培力的合力大小为( )
A. 0 B. BIL C. 2BIL D.
【答案】B
【解析】
【详解】由题图可知,三角形边长为,干路电流为,磁感应强度为。三角形框架接入电路,底边电阻设为,由于材料粗细均匀,另外两边总长度为,总电阻为。根据并联电路电压相等,
得
总电流
解得,
底边受到的安培力
根据左手定则,方向垂直底边向上。上两边等效为一条长度为的直导线,电流为,受到的安培力
方向垂直底边向上。框架受到的安培力合力
故选B。
9. 如图所示,甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于r轴上,甲、乙两分子间作用力与分子间距离关系图像如图。现把乙分子从r3处由静止释放,则( )
A. 乙分子从r3到r1一直加速
B. 乙分子从r3到r2过程中呈现引力,从r2到r1过程中呈现斥力
C. 乙分子从r3到r1过程中,乙分子的加速度先增大后减小
D. 乙分子从r3到r1过程中,分子间作用力先做正功后做负功
【答案】AC
【解析】
【详解】ABC.乙分子从到一直受甲分子的引力作用,且分子间作用力先增大后减小,故乙分子一直做加速运动,加速度先增大后减小,故AC正确,B错误;
D.乙分子从到的过程中,引力一直做正功,故D错误。
故选AC。
10. 作为国家重大能源基础设施项目,大同至天津南特高压交流电工程采用了我国自主研发的输电技术,计划2027年6月投运。若大同某发电厂输出的电功率为,输电线的总电阻为,则下列关于输电线上的电压损失和功率损失说法正确的是( )
A. 若输电电压为,则
B. 若输电电压为,则
C. 若输电电流为,则
D. 若输电电流为,则
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.若输电电压为,则流过输电线的电流为
输电线上的电压损失
根据焦耳定律,输电线上的功率损失,故A错误,B正确;
CD.若输电电流为,则输电线上的电压损失
根据焦耳定律,输电线上的功率损失,故C错误,D正确。
故选BD。
11. 如图,一定质量的理想气体从状态a(p0,V0,T0)经热力学过程ab、bc、ca后又回到状态a。对于ab、bc、ca三个过程,下列说法正确的是( )
A. ab过程中,气体分子的平均动能增大
B. ca过程中,气体分子的密集程度减小
C. bc过程中,气体的温度先降低后升高
D. bc过程中,气体的温度先升高后降低
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由理想气体的p-V图可知,理想气体经历ab过程,压强增大,体积不变,由理想气体状态方程
可知理想气体的温度升高,气体分子的平均动能增大,故A正确;
B.理想气体经历ca过程为等压压缩,即体积减小,所以气体分子的密集程度增大,故B错误;
CD.由理想气体状态方程
可知,图像的坐标值的乘积反映温度,b状态和c状态的坐标值的乘积相等,而中间状态的坐标值乘积更大,故bc过程的温度先升高后降低,故D正确,C错误。
故选AD。
12. 如图所示,质量为m的金属环用细线悬挂起来,金属环有一半处于水平且与环面垂直的匀强磁场中,磁场方向垂直于纸面向里。从某时刻开始,磁场的磁感应强度均匀减小,则在磁感应强度均匀减小的过程中,下列说法正确的是( )
A. 金属环中的电流方向为顺时针
B. 细线受到的拉力大小大于环重力,并逐渐减小
C. 金属环中的电流逐渐变小
D. 金属圆环周围会产生电磁波
【答案】AB
【解析】
【详解】A.磁感应强度均匀减小,穿过回路的磁通量均匀减小,由楞次定律可知,感应电流方向为顺时针,故A正确;
C.穿过回路的磁通量均匀减小,根据法拉第电磁感应定律得知,回路中产生恒定的电动势,感应电流也恒定不变,故C错误;
B.再由左手定则可得,安培力的合力方向为竖直向下,金属环所受的安培力F=BIL,可知安培力F均匀减小,且方向向下,金属环始终保持静止,则拉力大于环重力,由于磁感应强度均匀减小.所以拉力的大小也逐渐减小,故B正确;
D.金属圆环周围的电流不变,不会产生电磁波,故D错误;
故选AB。
二、实验题(本题共计2小题,13题8分,14题10分,共计18分)
13. 在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中。
(1)已将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、灵敏电流计及开关按如图所示部分连接,要把电路连接完整,M连接到________(选填“a”“b”“c”或“N”)则N连接到________(选填“a”“b”“c”或“M”),。
(2)正确连接电路后,开始实验探究,某同学发现当他将滑动变阻器的滑片P向右加速滑动时,灵敏电流计指针向右偏转。某同学再做这个实验时,滑动变阻器的滑片P匀速向右滑动,则电流计指针_________________(选填“静止在中央”;“向左偏转”;“向右偏转”。)
(3)某同学第一次将滑动变阻器的滑片P慢慢向右移动,第二次将滑动变阻器的滑片P快速向右移动,发现电流计的指针摆动的幅度第二次的幅度大,原因是线圈中的_______________(选填“磁通量”“磁通量的变化”或“磁通量变化率”)第二次比第一次的大。
(4)通过实验可以得出:当穿过闭合回路的________时,闭合回路中就会产生感应电流。
【答案】(1) ①. c ②. a
(2)向右偏转 (3)磁通量变化率
(4)磁通量发生变化
【解析】
【小问1详解】
[1][2]本质为线圈A接滑动变阻器形成电源回路,线圈B接灵敏电流计形成检测回路,结合题意P右滑电阻减小,M接c、N接a符合要求)
【小问2详解】
滑片P向右滑动时,无论加速还是匀速,滑动变阻器接入电阻都减小,线圈A的电流增大,穿过线圈B的磁通量方向不变、且仍在增大,因此感应电流方向不变,灵敏电流计指针仍向右偏转。
【小问3详解】
根据法拉第电磁感应定律,滑片快速滑动时,相同磁通量变化量下,时间更小,磁通量变化率更大,感应电动势更大,感应电流更大,因此指针摆动幅度更大。
【小问4详解】
实验结论:当穿过闭合回路的磁通量发生变化时,闭合回路中就会产生感应电流。
14. 在“油膜法估测分子直径”的实验中,我们通过宏观量的测量间接计算微观量。
(1)该实验体现了理想化模型的思想,下列说法中不属于本实验的理想假设的是________
A. 把油酸分子简化为球形
B. 认为油酸分子紧密排列,油酸在水面上形成单分子油膜
C. 油酸不溶于水
(2)下图是实验的部分操作步骤,下列说法正确的是________
A. 图中的操作步骤顺序是:丙→丁→乙→甲
B. 油酸酒精溶液配制好后,不能搁置很久才做实验
C. 往浅盘中滴入油酸酒精溶液后应立即描绘油膜轮廓
(3)①实验时,将1滴配制好的浓度0.1%(即每油酸酒精溶液中有纯油酸1 mL)的油酸酒精溶液滴入盛水的浅盘中,让油膜在水面上尽可能散开,待液面稳定后,把带有方格的玻璃板放在浅盘上,在玻璃板上描绘出油膜的边界轮廓,形状如图所示,图中正方形小方格边长为1.0 cm,则油膜的面积S约为________。
②若已知75滴油酸酒精溶液的总体积为,则由①中的数据所测得的油酸分子直径约为________(保留一位有效数字)。
(4)关于实验误差,下列说法正确的是________
A. 撒石膏粉过厚,油膜未充分展开,导致分子直径测量值偏大
B. 计算油膜面积时,未计入所有边缘不满格面积,导致分子直径测量值偏小
C. 若未等油酸完全扩散即描绘轮廓,油膜面积偏小,直径测量值偏大
D. 用量筒测出溶液的滴数时,多数了滴数,导致计算出的分子直径偏大
【答案】(1)C (2)B
(3) ①. 【到之间都对】 ②. (4)AC
【解析】
【小问1详解】
[1]油膜法的理想假设是:1、把油酸分子看作球形;2、油膜是单分子层,且分子紧密排列。故选C。
【小问2详解】
[1]操作顺序:丙(记录滴数)→乙(撒粉)→丁(滴油酸溶液)→甲(描绘轮廓),A 错误。
油酸酒精溶液久置后酒精会挥发,浓度改变,不能搁置太久,B 正确。
滴入溶液后需等油膜稳定再描绘轮廓,C 错误。
故选B。
【小问3详解】
[1]数方格,不足半个舍去,大于半个算一个,方格约 130 个,,总面积
[2]每滴溶液体积:
纯油酸体积:
直径公式:(保留一位有效数字)
【小问4详解】
[1]A.撒粉过厚,油膜未充分展开,面积S偏小,偏大 ,A正确;
B.未计入边缘不完整方格,偏小,应偏大,B 错误;
C.未等油膜稳定就描绘轮廓,偏小,偏大 ,C正确;
D.多数了滴数,每滴体积滴偏小,偏小,D 错误 ;
故选AC。
三、计算题(本题共计3小题,15题8分,16题10分,17题16分,共计34分 )
15. 竖直放置的汽缸内,活塞横截面积,活塞质量不计,活塞与汽缸无摩擦,最初活塞静止,缸内气体,,大气压强,
(1)若加热活塞缓慢上升,体积变为,求此时的温度;
(2)若往活塞上放的重物,保持温度不变,求稳定之后,气体的体积。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
活塞缓慢上升过程中,气体做等压变化,根据盖-吕萨克定律
代入数值解得
【小问2详解】
设稳定后气体的压强为,根据平衡条件有
分析可知初始状态时气体压强与大气压相等为,整个过程根据玻意耳定律得
联立解得
16. 在国内顶尖肿瘤治疗领域,质子治疗因其精准杀伤肿瘤细胞、对正常组织损伤小的优势,成为恶性肿瘤治疗的重要手段。其核心原理是利用带电粒子在电场和磁场中受力的特点,控制质子的运动轨迹和能量,实现对肿瘤的精准照射。如图所示,在平面直角坐标系xOy的第一、四象限存在匀强磁场,方向如图所示,第二象限内存在沿x轴正方向的匀强电场。一带电量为,质量为m的粒子(不计重力)从x轴上的A点沿y轴正方向以初速度进入第二象限,经电场偏转后从y轴上的M点与y轴正方向成45°进入第一象限,然后从x轴上的N点进入第四象限。求:
(1)匀强电场的场强大小;
(2)匀强磁场的磁感应强度大小B。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
粒子在电场中做类平抛运动,在竖直方向,有
在水平方向,有
根据牛顿第二定律,有
联立解得
【小问2详解】
粒子运动轨迹如图所示
设带电粒子运动到M点时,水平分速度为,则有
设速度方向与x轴正方向的夹角为,则
合速度为
在磁场中,由几何关系,解得
根据牛顿第二定律,有,解得
17. 如图所示,有两段间距恒为的平行金属导轨和,其中段和段倾斜,倾角和段水平且足够长,两段导轨所在平面均存在垂直平面的匀强磁场,磁场方向如图所示。倾斜导轨和水平导轨在和平滑连接,和之间有阻值的电阻。一根质量为、阻值为的金属棒a在倾斜导轨上高度处由静止释放,沿导轨滑下,到达前已达匀速,最终停在水平导轨上,整个过程金属棒始终保持与导轨垂直且接触良好。不计其他电阻,不计所有摩擦,忽略金属棒通过连接处时的能量损失。重力加速度取。求:
(1)金属棒a在倾斜导轨上运动的最大速度。
(2)金属棒a从释放至到达的过程中,电阻上产生的焦耳热和通过电阻的电荷量。
(3)金属棒a在水平轨道上运动时电阻产生的电热。
【答案】(1)
(2);
(3)
【解析】
【小问1详解】
金属棒a速度最大时受力平衡,有
又,,
解得
代入数据得
【小问2详解】
金属棒a从释放至到达的过程中,根据能量守恒得
解得
又,
则
该过程中通过电阻R的电荷量
又,,
联立得
代入数据得
【小问3详解】
金属棒a在水平轨道上运动过程中,根据能量守恒有
电阻产生的电热
解得
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新疆阿克苏地区一中2026年春季学期高二年级
期中考试物理试卷
考试时间:75分钟,满分100分
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息;
2.在本卷答题无效请将答案正确填写在答题卡上;
3.卷Ⅰ请用2B铅笔填涂在对应位置中;
4.考试结束后请将答题卡交回即可。
一、选择题(本题共计12小题,每题4分,共计48分,在每小题给出的四个选项中,第1-8题只有一项符合题目要求,第9-12题有多项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分 )
1. 如图,纸面内一长直导线通有方向向上的电流I,导线附近一粒子源S正对着导线发射一带正电的粒子,则刚发射出的粒子所受洛伦兹力的方向( )
A. 垂直纸面向里 B. 垂直纸面向外 C. 在纸面内向上 D. 在纸面内向下
2. 如图甲所示,一矩形金属线框在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动。线框中产生的感应电动势随时间变化的关系如图乙所示,则( )
A. 时,线框的磁通量变化率最大
B. 时,线框平面与中性面重合
C. 线框中感应电动势的有效值为
D. 线框中感应电动势的频率为
3. 如图,相距为d的固定平行光滑金属导轨与阻值为R的电阻相连,处在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中长度为L的导体棒ab沿导轨向右做匀速直线运动,速度大小为v。则导体棒ab所受的安培力为( )
A. ,方向向左 B. ,方向向右
C. ,方向向左 D. ,方向向右
4. 一刚性密闭的导热容器中储有氧气,如图是容器中氧气分子在0℃和100℃时的速率分布图,下列说法正确的是( )
A. 氧气分子的速率分布呈现分子数“两头多、中间少”的规律
B. 0℃时,所有氧气分子的速率都在的区间内
C. 100℃时,在各速率区间氧气分子数占总分子数的百分比都比0℃时大
D. 100℃时,速率在的氧气分子数占总分子数的百分比最大
5. 如图1所示,红色发光二极管和绿色发光二极管并联后与圆形导体线圈的两端点连接。线圈中存在垂直线圈平面的匀强磁场区域,磁感应强度B随时间t变化的关系如图2所示,其中t1~t2时间内为与横轴平行的直线。已知磁场方向垂直纸面向外为正方向,两二极管均为理想二极管,下列判断正确的是( )
A. 0~t1的时间内,红色二极管发光 B. t1~t2的时间内,绿色二极管发光
C. t2~t3的时间内,红色二极管发光 D. t3~t4的时间内,绿色二极管发光
6. 如图所示。某光伏电站输出功率、电压的交流电,经理想变压器升压至后,通过输电线输送到变电站,输电线的等效电阻R为。下列说法正确的是( )
A. 变压器原、副线圈匝数比为
B. 输电线上由R造成的电压损失为
C. 变压器原线圈中的电流为
D. 变压器原、副线圈中电流的频率不同
7. 如图所示,OACD为矩形,OA边长为L,其内存在垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为m、带电荷量为q的粒子从O点以速度v垂直射入磁场,速度方向与OA的夹角为,粒子刚好从A点射出磁场,不计粒子的重力,则( )
A. 粒子带正电
B. 匀强磁场的磁感应强度为
C. 为保证粒子能够刚好从A点射出磁场,OD边长至少为
D. 减小粒子的入射速度,粒子在磁场区域内的运动时间变短
8. 如图,用同种材料,粗细均匀的电阻丝折成边长为的平面等边三角形框架,电流表示数为,垂直于框架平面有磁感应强度为的匀强磁场,则三角形框架受到的安培力的合力大小为( )
A. 0 B. BIL C. 2BIL D.
9. 如图所示,甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于r轴上,甲、乙两分子间作用力与分子间距离关系图像如图。现把乙分子从r3处由静止释放,则( )
A. 乙分子从r3到r1一直加速
B. 乙分子从r3到r2过程中呈现引力,从r2到r1过程中呈现斥力
C. 乙分子从r3到r1过程中,乙分子的加速度先增大后减小
D. 乙分子从r3到r1过程中,分子间作用力先做正功后做负功
10. 作为国家重大能源基础设施项目,大同至天津南特高压交流电工程采用了我国自主研发的输电技术,计划2027年6月投运。若大同某发电厂输出的电功率为,输电线的总电阻为,则下列关于输电线上的电压损失和功率损失说法正确的是( )
A. 若输电电压为,则
B. 若输电电压为,则
C. 若输电电流为,则
D. 若输电电流为,则
11. 如图,一定质量的理想气体从状态a(p0,V0,T0)经热力学过程ab、bc、ca后又回到状态a。对于ab、bc、ca三个过程,下列说法正确的是( )
A. ab过程中,气体分子的平均动能增大
B. ca过程中,气体分子的密集程度减小
C. bc过程中,气体的温度先降低后升高
D. bc过程中,气体的温度先升高后降低
12. 如图所示,质量为m的金属环用细线悬挂起来,金属环有一半处于水平且与环面垂直的匀强磁场中,磁场方向垂直于纸面向里。从某时刻开始,磁场的磁感应强度均匀减小,则在磁感应强度均匀减小的过程中,下列说法正确的是( )
A. 金属环中的电流方向为顺时针
B. 细线受到的拉力大小大于环重力,并逐渐减小
C. 金属环中的电流逐渐变小
D. 金属圆环周围会产生电磁波
二、实验题(本题共计2小题,13题8分,14题10分,共计18分)
13. 在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中。
(1)已将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、灵敏电流计及开关按如图所示部分连接,要把电路连接完整,M连接到________(选填“a”“b”“c”或“N”)则N连接到________(选填“a”“b”“c”或“M”),。
(2)正确连接电路后,开始实验探究,某同学发现当他将滑动变阻器的滑片P向右加速滑动时,灵敏电流计指针向右偏转。某同学再做这个实验时,滑动变阻器的滑片P匀速向右滑动,则电流计指针_________________(选填“静止在中央”;“向左偏转”;“向右偏转”。)
(3)某同学第一次将滑动变阻器的滑片P慢慢向右移动,第二次将滑动变阻器的滑片P快速向右移动,发现电流计的指针摆动的幅度第二次的幅度大,原因是线圈中的_______________(选填“磁通量”“磁通量的变化”或“磁通量变化率”)第二次比第一次的大。
(4)通过实验可以得出:当穿过闭合回路的________时,闭合回路中就会产生感应电流。
14. 在“油膜法估测分子直径”的实验中,我们通过宏观量的测量间接计算微观量。
(1)该实验体现了理想化模型的思想,下列说法中不属于本实验的理想假设的是________
A. 把油酸分子简化为球形
B. 认为油酸分子紧密排列,油酸在水面上形成单分子油膜
C. 油酸不溶于水
(2)下图是实验的部分操作步骤,下列说法正确的是________
A. 图中的操作步骤顺序是:丙→丁→乙→甲
B. 油酸酒精溶液配制好后,不能搁置很久才做实验
C. 往浅盘中滴入油酸酒精溶液后应立即描绘油膜轮廓
(3)①实验时,将1滴配制好的浓度0.1%(即每油酸酒精溶液中有纯油酸1 mL)的油酸酒精溶液滴入盛水的浅盘中,让油膜在水面上尽可能散开,待液面稳定后,把带有方格的玻璃板放在浅盘上,在玻璃板上描绘出油膜的边界轮廓,形状如图所示,图中正方形小方格边长为1.0 cm,则油膜的面积S约为________。
②若已知75滴油酸酒精溶液的总体积为,则由①中的数据所测得的油酸分子直径约为________(保留一位有效数字)。
(4)关于实验误差,下列说法正确的是________
A. 撒石膏粉过厚,油膜未充分展开,导致分子直径测量值偏大
B. 计算油膜面积时,未计入所有边缘不满格面积,导致分子直径测量值偏小
C. 若未等油酸完全扩散即描绘轮廓,油膜面积偏小,直径测量值偏大
D. 用量筒测出溶液的滴数时,多数了滴数,导致计算出的分子直径偏大
三、计算题(本题共计3小题,15题8分,16题10分,17题16分,共计34分 )
15. 竖直放置的汽缸内,活塞横截面积,活塞质量不计,活塞与汽缸无摩擦,最初活塞静止,缸内气体,,大气压强,
(1)若加热活塞缓慢上升,体积变为,求此时的温度;
(2)若往活塞上放的重物,保持温度不变,求稳定之后,气体的体积。
16. 在国内顶尖肿瘤治疗领域,质子治疗因其精准杀伤肿瘤细胞、对正常组织损伤小的优势,成为恶性肿瘤治疗的重要手段。其核心原理是利用带电粒子在电场和磁场中受力的特点,控制质子的运动轨迹和能量,实现对肿瘤的精准照射。如图所示,在平面直角坐标系xOy的第一、四象限存在匀强磁场,方向如图所示,第二象限内存在沿x轴正方向的匀强电场。一带电量为,质量为m的粒子(不计重力)从x轴上的A点沿y轴正方向以初速度进入第二象限,经电场偏转后从y轴上的M点与y轴正方向成45°进入第一象限,然后从x轴上的N点进入第四象限。求:
(1)匀强电场的场强大小;
(2)匀强磁场的磁感应强度大小B。
17. 如图所示,有两段间距恒为的平行金属导轨和,其中段和段倾斜,倾角和段水平且足够长,两段导轨所在平面均存在垂直平面的匀强磁场,磁场方向如图所示。倾斜导轨和水平导轨在和平滑连接,和之间有阻值的电阻。一根质量为、阻值为的金属棒a在倾斜导轨上高度处由静止释放,沿导轨滑下,到达前已达匀速,最终停在水平导轨上,整个过程金属棒始终保持与导轨垂直且接触良好。不计其他电阻,不计所有摩擦,忽略金属棒通过连接处时的能量损失。重力加速度取。求:
(1)金属棒a在倾斜导轨上运动的最大速度。
(2)金属棒a从释放至到达的过程中,电阻上产生的焦耳热和通过电阻的电荷量。
(3)金属棒a在水平轨道上运动时电阻产生的电热。
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