精品解析:湖北武汉市第六中学2025-2026学年度下学期期中考试高二物理试卷
2026-06-05
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 高中物理人教版选择性必修 第二册 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 第一章 安培力与洛伦兹力,第二章 电磁感应,第三章 交变电流 |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 湖北省 |
| 地区(市) | 武汉市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 15.63 MB |
| 发布时间 | 2026-06-05 |
| 更新时间 | 2026-06-05 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-05 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58225179.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2025-2026学年度下学期期中考试
高二物理试卷
一、选择题(1-7为单选,8-10为多选,每题4分,选不全的2分,选错或多选不得分。)
1. 2021年7月4日,我们在电视中看到湖南湘潭籍航天员汤洪波走出离地面高约为400km的中国空间站,标志着我国空间站阶段航天员首次出舱活动取得圆满成功。航天员出舱的画面是通过电磁波传输到地面接收站,下列关于电磁波的说法正确的是( )
A. 在真空中,频率越高的电磁波波长越小,传播速度越大
B. 电磁波可以搭载声音、画面信号,调制的方法有调幅、调频和调谐
C. 电磁波是由变化的电场和变化的磁场相互激发产生的,只能在真空中传播
D. 红外线也属于电磁波,具有较强的热效应,所以疫情期间用来测温
【答案】D
【解析】
【详解】A.在真空中,电磁波的传播速度都相同,与频率大小无关,A错误;
B.电磁波可以搭载声音、画面信号,调制的方法有调幅、调频,而调谐是接收电磁波的操作,B错误;
C.电磁波是由变化的电场和变化的磁场相互激发产生的,能在真空中传播,也能在介质中传播,C错误;
D.红外线也属于电磁波,具有较强的热效应,所以疫情期间用来测温,D正确。
故选D。
2. 下列说法正确的是( )
A. 玻璃上附着水珠发生浸润现象的原因是附着层里的分子比水内部平均距离大,所以分子间表现为引力
B. 荷叶上的小水珠呈球形,是表面张力使液面收缩的结果
C. 气体对器壁的压强就是大量气体分子单位时间内作用在器壁上的平均作用力
D. 晶体一定具有规则形状,且有各向异性的特征
【答案】B
【解析】
【详解】A.玻璃和水发生浸润现象时,附着层里的水分子与玻璃分子的作用力大于水分子之间的作用力,导致附着层里的水分子间距比水内部分子间距小,分子间表现为斥力,故A错误;
B.荷叶与水不浸润,液体表面张力会使液面收缩到最小表面积,同体积下球形表面积最小,因此小水珠呈球形,故B正确;
C.气体对器壁的压强是大量气体分子单位时间内作用在器壁单位面积上的平均作用力,选项缺少“单位面积”的条件,故C错误;
D.晶体分为单晶体和多晶体,多晶体没有规则的几何外形,且表现为各向同性,只有单晶体才具有规则形状、各向异性的特征,故D错误。
故选B。
3. 下列关于传感器元件说法正确的( )
A. 如图甲是一种电感式微小位移传感器,物体1连接软铁芯2插在空心线圈3中,当物体1向右发生微小位移时,线圈自感系数变大
B. 如图乙、当磁体靠近干簧管时,两个簧片被磁化而排斥,电路断开,干簧管起到开关作用
C. 如图丙是电容式话筒,利用电容器的电容与极板间距离的关系来工作
D. 如图丁,当力F越大,金属梁弯曲形变越大,应变片的电阻变化就越小
【答案】C
【解析】
【详解】A.如图甲是一种电感式微小位移传感器,物体1连接软铁芯2插在空心线圈3中,当物体1向右发生微小位移时,软铁芯从线圈中被抽出一些,则线圈自感系数变小,A错误;
B.如图乙、当磁体靠近干簧管时,两个簧片被磁化而接通,当磁体远离干簧管时,软磁性材料制成的簧片失去磁性,两簧片又分开,经常被用于控制电路的通断,故B错误;
C.如图丙是电容式话筒,有声音时引起振动膜片振动,则引起电容器极板距离变化,则该话筒利用电容器的电容与极板间距离的关系来工作,C正确;
D.如图丁,当力F越大,金属梁弯曲形变越大,其长度L增加,横截面积S减小,根据电阻定律,应变片的电阻变化就越大,故D错误。
故选C。
4. 下列四个线框面积相等,磁场强度、转动的角速度也都相等,请问哪一个线框产生的交流电大小与其他的不同( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】当一个面积为的闭合线框在磁感应强度为的匀强磁场中,以角速度绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时,会产生正弦式交变电动势,其最大值(峰值)为,ACD项中线框均绕垂直于磁场方向的轴匀速转动,而B项中转轴与磁场方向不垂直,故B项中线框产生的交流电大小与其他的不同,故B正确。
故选B。
5. 如图所示,理想变压器原线圈接有效值恒定的正弦交流电源,副线圈电路中,定值电阻与电容器串联,该串联支路与小灯泡L并联。下列说法正确的是( )
A. 仅增大交流电频率,小灯泡L亮度变暗
B. 仅增大交流电频率,定值电阻R两端的电压不变
C. 仅增大交流电频率,通过定值电阻R的电流变大
D. 仅增加原线圈匝数n1,灯泡L的亮度变亮
【答案】C
【解析】
【详解】A.理想变压器原线圈接有效值恒定的正弦交流电源,根据变压比公式
可知,当匝数比不变时,副线圈两端电压保持不变。仅增大交流电频率,副线圈电压不变,小灯泡L两端电压不变,功率不变,亮度不变,故A错误;
BC.仅增大交流电频率,电容器的容抗减小,与串联支路的总阻抗减小,根据欧姆定律可知该支路电流增大,定值电阻两端的电压变大,故B错误,C正确;
D.仅增加原线圈匝数,根据
可知副线圈电压减小,灯泡两端电压减小,亮度变暗,故D错误。
故选C。
6. 黑匣子是分析飞机事故的重要装置。如图甲所示为搜索黑匣子的原理图,黑匣子以一定的频率自动发出信号,搜索人员利用探测仪查找黑匣子发出的电磁波信号就能确定黑匣子的位置。若某时刻黑匣子中电磁波发射电路中的LC电磁振荡电路如图所示。则下列关于LC电磁振荡电路的说法中正确的是( )
A. 若减小线圈的自感系数L,则电磁振荡的频率减小
B. 该时刻电容器正处在充电状态
C. 该时刻电容器的电荷量正在减少,电流在减小
D. 该时刻线圈的磁场正在增大,自感电动势在减小
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据LC振荡电路的频率公式可知,若减小线圈的自感系数,分母减小,则电磁振荡的频率增大,故A错误;
B.由题图可知,电容器极板间电场线方向向上,说明下极板带正电,上极板带负电。根据安培定则,由线圈内部磁场方向向上可知,线圈中电流从下极板流出,说明电容器正在放电,故B错误;
C.电容器处于放电状态,电荷量正在减少,电场能转化为磁场能,电路中的电流正在增大,故C错误;
D.由于电流正在增大,线圈的磁场正在增大。在振荡电路放电过程中,电流按正弦规律变化,电流的变化率逐渐减小,根据自感电动势公式可知,自感电动势在减小,故D正确。
故选D。
7. 如图所示,一理想变压器原、副线圈的匝数比为2:1,原线圈输入的交流电压瞬时值的表达式为,定值电阻R1的阻值为20Ω,电阻箱R2的初始阻值为40Ω,灯泡L阻值恒为10Ω。下列说法正确的是( )
A. 电流表的示数为 B. 流过R1的电流为
C. 逐渐增大R2的阻值,灯泡L先亮后暗 D. 当时,副线圈功率达到最大
【答案】D
【解析】
【详解】A.设电流表示数为,副线圈电流
原线圈电流
副线圈两端电压
原线圈两端电压
原线圈回路
联立解得,故A错误;
B.流过R1的电流为,故B错误;
C.把负载等效成一个电阻串联在原线圈中,其等效阻值设为R,则
又因为
理想变压器有,
联立解得
逐渐增大R2的阻值,则原线圈等效电阻增大,分压增大,原线圈两端电压增大,电压比等于匝数比,则副线圈两端电压增大,灯泡L两端电压增大,灯泡变亮,故C错误;
D.副线圈的功率等于R的功率,为
可知,当时,R的功率最大,即副线圈功率达到最大。则
解得,故D正确。
故选D。
8. 分子力F随分子间距离r的变化关系如图中曲线所示,通过功能关系可以从分子力的图像中得到有关分子势能的信息,取分子间距离无穷远时势能为0。下列说法正确的是( )
A. 随着两分子间距离从r0开始增大,分子力先减小后增大
B. 两分子仅在分子力的作用下从r2运动到r0的过程中,它们的加速度先增大后减小,速度先减小再增大
C. 图中两分子间距离为r0时,分子力为零,分子势能有最小值
D. 两分子之间的距离变化时,可能存在分子势能相等的两个点
【答案】CD
【解析】
【详解】A.由题图可知,当时,随着两分子间距离的增大,分子力先增大再减小,故A错误;
B.两分子仅在分子力的作用下从r2运动到r0的过程中,分子力表现为引力,大小先增大后减小到0,则根据可知,加速度也先增大后减小;因为分子力方向与运动方向相同,所以速度一直增大,不是先减小再增大,故B错误;
CD.由题图可知,是分子力为0的位置,当时,分子力表现为引力,则随着分子间距离的增大,分子力做负功,分子势能增加;当时,分子力表现为斥力,则随着分子间距离的减小,分子力做负功,分子势能增加。因此当时,分子势能有最小值,且在的两侧,可能存在分子势能相等的两个点,故CD正确。
故选CD。
9. 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,U形管导热性良好,以下说法中正确的是( )
A.
B. 随着气温的升高,水银柱高度差变大
C. 当U形管由静止自由下落时,两侧水银柱高度差变大
D. 若U形管自由下落过程中,液柱稳定后,,则
【答案】BC
【解析】
【详解】A.由题图可知,左侧A管液面高于右侧B管液面,高度差为。取右侧液面为参考平面,根据连通器原理及平衡条件可知
即,故A错误;
B.假设气体体积不变,当气温升高时,根据查理定律
可知压强增加量
因为,所以,即B侧气体压强增加得更多,推动水银柱向A侧移动,导致左侧液面上升,右侧液面下降,高度差变大,故B正确;
C.当U形管自由下落时,系统处于完全失重状态,水银柱不再产生压强,由于初始状态,B侧高压强气体将推动水银柱向A侧移动,直到两侧气体压强相等。在此过程中,左侧液面继续上升,右侧液面继续下降,高度差变大,故C正确;
D.若U形管自由下落,液柱稳定后,处于完全失重状态,此时。由于水银柱向A侧移动,高度差变大,不可能为,故D错误。
故选BC。
10. 如图甲xOy平面为光滑水平面,现有一长为d=2m宽为L=0.6m的线框MNPQ在外力F作用下,沿正轴方向以速度v=2m/s做匀速直线运动,空间存在竖直方向的磁场,磁感应强度,规定竖直向下方向为磁感应强度正方向,线框电阻,时刻MN边恰好在y轴处。图乙为含有理想变压器的电路,电流表均为理想电表,三个灯泡电阻相同且不变。现将图甲中产生的交流电接入图乙中变压器原线圈两端,开关S闭合时,均能发光。当开关S断开后,电流表A1示数改变了0.3A,A2示数改变了0.6A,则下列说法正确的是( )
A. 甲图中产生交流电,电动势
B. 图乙中变压器原副线圈的匝数比为2:1
C. 小灯泡的电阻为10Ω
D. 如果将电流表A1改成二极管,则变压器的输出功率变成原来的一半
【答案】BD
【解析】
【详解】A.线框在磁场中运动产生感应电动势,边和边同时切割磁感线。时刻边位置
边位置
磁感应强度
边产生的电动势
边产生的电动势
由于两边处磁场方向相反,根据右手定则,两边产生的感应电动势在回路中方向相同,总电动势
代入,得。故A错误;
B.理想变压器原副线圈电流与匝数成反比,即
则电流变化量之比
由题意
即。故B正确;
C.原线圈输入电压有效值
副线圈电压
设灯泡电阻为,开关闭合时,副线圈总电阻
电流
开关断开时,总电阻
电流
由
解得。故C错误;
D.将电流表改成二极管,原线圈电路变为半波整流,输入电压有效值变为原来的,副线圈电压有效值也变为原来的。根据
输出功率变为原来的一半。故D正确。
故选BD。
二、实验题(共18分,每空2分,11题8分,12题10分)
11. 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
12. 热敏电阻经常用于温控电路中,图甲为某科技小组探究热敏电阻温度特性的探究电路,热敏电阻处在虚线所示的温控室中。
(1)实验前,将电阻箱的阻值调到______(填“最大”或“最小”);实验时,记录温控室的温度,将拨到1,闭合,调节电阻箱,使电流表的示数为,此时电阻箱示数为;将拨到2,调节电阻箱,使电流表的示数仍为,记录此时电阻箱的示数,则热敏电阻的阻值______。
(2)上述测量过程中,由于电流表内阻不可忽略,会导致热敏电阻的测量值______(填“大于”“等于”或“小于”)真实值。
(3)多次改变温控室的温度,重复上述实验过程,测得多组热敏电阻在不同温度下对应的电阻值,作出图像,如图乙所示,由图像可知,该热敏电阻的阻值随温度的升高而______(填“增大”或“减小”)。
(4)该小组又利用此热敏电阻设计一个测量温度的仪器,实验电路如图丙所示,步骤如下:
①将粗细均匀的电阻丝紧贴量角器圆弧边弯曲成型,依量角器直径端点裁剪好,并按图丙所示的电路图连接好各元件;
②将电阻箱的阻值调至,闭合开关,并使金属夹K从端沿弧形电阻丝向端移动,当灵敏电流计G的示数为零时,停止移动金属夹,此时与间的夹角为;
③根据图乙中热敏电阻阻值与温度的数量关系,在圆弧的刻度上标注相应的温度值,便制成了一个可以测量温度的仪器。
若电阻箱的阻值为,某次实验与间的夹角为,则测得的温度为______(结果保留两位有效数字)。
【答案】(1) ①. 最大 ②.
(2)等于 (3)减小
(4)30
【解析】
【小问1详解】
[1][2] 实验前,将电阻箱R的阻值调到最大;前后两次电路中的电流相等,可知电路中总电阻相等,则
解得。
【小问2详解】
设电流表内阻为,则,可知热敏电阻的测量值等于真实值,不会产生误差 。
【小问3详解】
由图像可知,该热敏电阻的阻值随温度的升高而减小。
【小问4详解】
灵敏电流计G的示数为零时,设电阻丝单位长度的电阻为,量角器的半径为r,则
解得
根据图乙可知测得的温度为。
三、计算题(共42分,13题12分,14题14分,15题16分)
13. 体育老师在某次体育课上给足球充气,充气前,足球内气体的压强为,体积为。现用打气筒给足球充气,每次充入体积为、压强为、温度始终等于环境温度的气体。已知外界大气压恒为,忽略足球体积的变化,球内气体的温度始终等于环境的温度。
(1)若在环境温度为的情况下充气,欲使足球内气体压强变为,求充气次数;
(2)在第(1)问的条件下充气结束后,将足球拿到的环境中足够长时间,求稳定后足球内气体的压强。
【答案】(1)40 (2)1.62p0
【解析】
【小问1详解】
设充气次数为,以充气后足球内的气体为研究对象,基于理想气体状态方程的正确推导,根据气体摩尔数变化得
解得
【小问2详解】
第(1)问中足球内气体的温度为
将足球拿到的环境时,足球内气体的温度为
该过程足球内气体做等容变化,由查理定律得
解得
14. 某发电机输电电路的简图如图所示,发电机的矩形线框ABCD处于磁感应强度大小为的水平匀强磁场中,线框面积为,匝数为100匝,电阻不计。线框绕垂直于磁场的轴以角速度匀速转动,并与升压变压器的原线圈相连,升压变压器原、副线圈的匝数之比1:20,降压变压器的副线圈接入若干“220V,100W”的灯泡,两变压器间的输电线总电阻R=20Ω,变压器均为理想变压器。当发电机输出功率为时,灯泡正常发光。
(1)从线框平面与磁感线垂直时开始计时,写出线框中感应电动势随时间变化的关系式;
(2)求降压变压器原、副线圈的匝数之比。
【答案】(1)
(2)45:1
【解析】
【小问1详解】
矩形闭合导线框ABCD在匀强磁场中转动时,产生的交流电的最大值为
在图位置开始计时线圈应产生正弦交流电瞬时值
【小问2详解】
发电机输出的电压
则升压变压器副线圈两端的电压
发电机输出的电功率,则输电线中电流为
输电线电压损失
降压变压器原线圈上的电压
据题意灯泡正常发光可知
所以降压变压器的匝数比为
15. 如图,将导热性良好的U形管固定在某高度,左管与大气相通,右管用活塞B封闭一定质量的气体b,活塞B通过刚性轻杆与活塞A相连,已知活塞A、B质量均不计,可在气缸内无摩擦的移动且不漏气。固定在地面上的导热气缸内中装有温度为的气体a,且此时U形管内水银柱相平,活塞A到缸底距离为16cm,气柱b长为25cm,大气压。活塞的面积分别为,。求:
(1)初状态缸内气体a的压强为多少?
(2)气缸内气体缓慢降温,至左右两管的水银高度差为h=24cm,气体a的压强为多少?
(3)至左右两管的水银高度差为h=24cm时,气体a的温度为多少摄氏度?
【答案】(1)76cmHg
(2)80cmHg (3)27℃
【解析】
【分析】
【小问1详解】
依题意,初态时U形管内水银柱相平,对气体b有
对活塞整体受力分析有
解得
【小问2详解】
对气体b有
对活塞整体受力分析有
解得
【小问3详解】
依题意,气体b的温度不变,对气体b由玻意耳定律
有,其中,
解得
设活塞下降的距离为,由几何关系有
解得活塞下降的距离为
对气体a,由理想气体状态方程
有,,
解得,由
解得
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2025-2026学年度下学期期中考试
高二物理试卷
一、选择题(1-7为单选,8-10为多选,每题4分,选不全的2分,选错或多选不得分。)
1. 2021年7月4日,我们在电视中看到湖南湘潭籍航天员汤洪波走出离地面高约为400km的中国空间站,标志着我国空间站阶段航天员首次出舱活动取得圆满成功。航天员出舱的画面是通过电磁波传输到地面接收站,下列关于电磁波的说法正确的是( )
A. 在真空中,频率越高的电磁波波长越小,传播速度越大
B. 电磁波可以搭载声音、画面信号,调制的方法有调幅、调频和调谐
C. 电磁波是由变化的电场和变化的磁场相互激发产生的,只能在真空中传播
D. 红外线也属于电磁波,具有较强的热效应,所以疫情期间用来测温
2. 下列说法正确的是( )
A. 玻璃上附着水珠发生浸润现象的原因是附着层里的分子比水内部平均距离大,所以分子间表现为引力
B. 荷叶上的小水珠呈球形,是表面张力使液面收缩的结果
C. 气体对器壁的压强就是大量气体分子单位时间内作用在器壁上的平均作用力
D. 晶体一定具有规则形状,且有各向异性的特征
3. 下列关于传感器元件说法正确的( )
A. 如图甲是一种电感式微小位移传感器,物体1连接软铁芯2插在空心线圈3中,当物体1向右发生微小位移时,线圈自感系数变大
B. 如图乙、当磁体靠近干簧管时,两个簧片被磁化而排斥,电路断开,干簧管起到开关作用
C. 如图丙是电容式话筒,利用电容器的电容与极板间距离的关系来工作
D. 如图丁,当力F越大,金属梁弯曲形变越大,应变片的电阻变化就越小
4. 下列四个线框面积相等,磁场强度、转动的角速度也都相等,请问哪一个线框产生的交流电大小与其他的不同( )
A. B. C. D.
5. 如图所示,理想变压器原线圈接有效值恒定的正弦交流电源,副线圈电路中,定值电阻与电容器串联,该串联支路与小灯泡L并联。下列说法正确的是( )
A. 仅增大交流电频率,小灯泡L亮度变暗
B. 仅增大交流电频率,定值电阻R两端的电压不变
C. 仅增大交流电频率,通过定值电阻R的电流变大
D. 仅增加原线圈匝数n1,灯泡L的亮度变亮
6. 黑匣子是分析飞机事故的重要装置。如图甲所示为搜索黑匣子的原理图,黑匣子以一定的频率自动发出信号,搜索人员利用探测仪查找黑匣子发出的电磁波信号就能确定黑匣子的位置。若某时刻黑匣子中电磁波发射电路中的LC电磁振荡电路如图所示。则下列关于LC电磁振荡电路的说法中正确的是( )
A. 若减小线圈的自感系数L,则电磁振荡的频率减小
B. 该时刻电容器正处在充电状态
C. 该时刻电容器的电荷量正在减少,电流在减小
D. 该时刻线圈的磁场正在增大,自感电动势在减小
7. 如图所示,一理想变压器原、副线圈的匝数比为2:1,原线圈输入的交流电压瞬时值的表达式为,定值电阻R1的阻值为20Ω,电阻箱R2的初始阻值为40Ω,灯泡L阻值恒为10Ω。下列说法正确的是( )
A. 电流表的示数为 B. 流过R1的电流为
C. 逐渐增大R2的阻值,灯泡L先亮后暗 D. 当时,副线圈功率达到最大
8. 分子力F随分子间距离r的变化关系如图中曲线所示,通过功能关系可以从分子力的图像中得到有关分子势能的信息,取分子间距离无穷远时势能为0。下列说法正确的是( )
A. 随着两分子间距离从r0开始增大,分子力先减小后增大
B. 两分子仅在分子力的作用下从r2运动到r0的过程中,它们的加速度先增大后减小,速度先减小再增大
C. 图中两分子间距离为r0时,分子力为零,分子势能有最小值
D. 两分子之间的距离变化时,可能存在分子势能相等的两个点
9. 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,U形管导热性良好,以下说法中正确的是( )
A.
B. 随着气温的升高,水银柱高度差变大
C. 当U形管由静止自由下落时,两侧水银柱高度差变大
D. 若U形管自由下落过程中,液柱稳定后,,则
10. 如图甲xOy平面为光滑水平面,现有一长为d=2m宽为L=0.6m的线框MNPQ在外力F作用下,沿正轴方向以速度v=2m/s做匀速直线运动,空间存在竖直方向的磁场,磁感应强度,规定竖直向下方向为磁感应强度正方向,线框电阻,时刻MN边恰好在y轴处。图乙为含有理想变压器的电路,电流表均为理想电表,三个灯泡电阻相同且不变。现将图甲中产生的交流电接入图乙中变压器原线圈两端,开关S闭合时,均能发光。当开关S断开后,电流表A1示数改变了0.3A,A2示数改变了0.6A,则下列说法正确的是( )
A. 甲图中产生交流电,电动势
B. 图乙中变压器原副线圈的匝数比为2:1
C. 小灯泡的电阻为10Ω
D. 如果将电流表A1改成二极管,则变压器的输出功率变成原来的一半
二、实验题(共18分,每空2分,11题8分,12题10分)
11. 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)。
12. 热敏电阻经常用于温控电路中,图甲为某科技小组探究热敏电阻温度特性的探究电路,热敏电阻处在虚线所示的温控室中。
(1)实验前,将电阻箱的阻值调到______(填“最大”或“最小”);实验时,记录温控室的温度,将拨到1,闭合,调节电阻箱,使电流表的示数为,此时电阻箱示数为;将拨到2,调节电阻箱,使电流表的示数仍为,记录此时电阻箱的示数,则热敏电阻的阻值______。
(2)上述测量过程中,由于电流表内阻不可忽略,会导致热敏电阻的测量值______(填“大于”“等于”或“小于”)真实值。
(3)多次改变温控室的温度,重复上述实验过程,测得多组热敏电阻在不同温度下对应的电阻值,作出图像,如图乙所示,由图像可知,该热敏电阻的阻值随温度的升高而______(填“增大”或“减小”)。
(4)该小组又利用此热敏电阻设计一个测量温度的仪器,实验电路如图丙所示,步骤如下:
①将粗细均匀的电阻丝紧贴量角器圆弧边弯曲成型,依量角器直径端点裁剪好,并按图丙所示的电路图连接好各元件;
②将电阻箱的阻值调至,闭合开关,并使金属夹K从端沿弧形电阻丝向端移动,当灵敏电流计G的示数为零时,停止移动金属夹,此时与间的夹角为;
③根据图乙中热敏电阻阻值与温度的数量关系,在圆弧的刻度上标注相应的温度值,便制成了一个可以测量温度的仪器。
若电阻箱的阻值为,某次实验与间的夹角为,则测得的温度为______(结果保留两位有效数字)。
三、计算题(共42分,13题12分,14题14分,15题16分)
13. 体育老师在某次体育课上给足球充气,充气前,足球内气体的压强为,体积为。现用打气筒给足球充气,每次充入体积为、压强为、温度始终等于环境温度的气体。已知外界大气压恒为,忽略足球体积的变化,球内气体的温度始终等于环境的温度。
(1)若在环境温度为的情况下充气,欲使足球内气体压强变为,求充气次数;
(2)在第(1)问的条件下充气结束后,将足球拿到的环境中足够长时间,求稳定后足球内气体的压强。
14. 某发电机输电电路的简图如图所示,发电机的矩形线框ABCD处于磁感应强度大小为的水平匀强磁场中,线框面积为,匝数为100匝,电阻不计。线框绕垂直于磁场的轴以角速度匀速转动,并与升压变压器的原线圈相连,升压变压器原、副线圈的匝数之比1:20,降压变压器的副线圈接入若干“220V,100W”的灯泡,两变压器间的输电线总电阻R=20Ω,变压器均为理想变压器。当发电机输出功率为时,灯泡正常发光。
(1)从线框平面与磁感线垂直时开始计时,写出线框中感应电动势随时间变化的关系式;
(2)求降压变压器原、副线圈的匝数之比。
15. 如图,将导热性良好的U形管固定在某高度,左管与大气相通,右管用活塞B封闭一定质量的气体b,活塞B通过刚性轻杆与活塞A相连,已知活塞A、B质量均不计,可在气缸内无摩擦的移动且不漏气。固定在地面上的导热气缸内中装有温度为的气体a,且此时U形管内水银柱相平,活塞A到缸底距离为16cm,气柱b长为25cm,大气压。活塞的面积分别为,。求:
(1)初状态缸内气体a的压强为多少?
(2)气缸内气体缓慢降温,至左右两管的水银高度差为h=24cm,气体a的压强为多少?
(3)至左右两管的水银高度差为h=24cm时,气体a的温度为多少摄氏度?
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