精品解析：河南洛阳市河南科技大学附属高级中学2025-2026学年高二下学期6月阶段检测物理试题

河南科技大学附属高级中学2025-2026学年高二下学期6月阶段检测 物理试卷 满分：100分 时间：75分钟 启用时间：2026.6。1 16：50~18：05 考察范围：选择性必修一、选择性必修二全册、选择性必修三至光电效应 一、单选题（1-7题，每题4分，计28分） 1. 有人设想在遥远的宇宙探测时，给探测器安上反射率极高（可认为100%）的薄膜，并让它正对太阳，用光压为动力推动探测器加速。已知某探测器在轨道上运行，阳光恰好垂直照射在薄膜上，若膜面积为，每秒每平方米面积获得的太阳光能为，探测器总质量为，光速为，则探测器获得的加速度大小的表达式是（光子动量为）（　　） A. B. C. D. 2. 平行太阳光透过大气中整齐的六角形冰晶时，中间的光线是由太阳直射过来的，是“真正的太阳”；左右两条光线是折射而来，沿水平方向朝左右折射约是“假太阳”。图甲为太阳光穿过转动的六角形冰晶形成“双太阳”的示意图，图乙为a、b两种单色光穿过六角形冰晶的过程图，则（　　） A. 太阳光照在转动的冰晶表面上，部分光线发生了全反射 B. 冰晶对a的折射率比对b的折射率大 C. a光光子能量比b更大 D. 用a、b光在相同实验条件下做双缝干涉实验，a的条纹间距大 3. 如图甲是“小型潜艇—浮沉子”的模型。现用手挤压塑料瓶或改变塑料瓶内温度等方式可以使小瓶下沉到底部；然后保持气体温度不变，松开塑料瓶后，小瓶缓慢上浮。假如塑料瓶内液面上方的气体从状态A开始，经历A→B→C→A循环回到A状态，其压强p随体积倒数变化的图像如图乙所示，其中AB的反向延长线过原点O，BC为双曲线，CA与横轴平行。所有气体视为理想气体，下列关于塑料瓶内液面上方气体的分析正确的是（　　） A. A→B过程气体内能增大 B. 挤压塑料瓶时，小玻璃瓶下沉的主要原因是塑料瓶中液面上方气体压强减小 C. C→A过程塑料瓶内气体温度升高 D. A→B→C→A全过程气体从外界吸收热量 4. 密闭容器内一定质量的理想气体经历如图所示的ab、bc、cd、da四个状态变化过程。已知bc延长线过坐标原点，ab竖直，cd水平，da和bc平行。下列说法正确的是（　　） A. ab过程中气体压强不断减小 B. bc过程中单位时间内与单位面积器壁碰撞的气体分子数增加 C. cd过程中气体分子数密度不断增大 D. da过程中气体压强不断减小 5. 如图甲所示为光在方解石中呈现的双折射现象，图乙为两端开口的玻璃管插入水槽中形成的现象，下列说法正确的是（　　） A. 由图甲的信息可以推断方解石具有规则的几何外形 B. 由图乙可知玻璃对水分子的吸引力小于水分子之间的吸引力 C. 换用更粗的玻璃管，图乙中内外的液面差会变大 D. 若将玻璃管插入水银中可能形成图丙所示的情形 6. 爱因斯坦提出的光子说成功地解释了光电效应的实验现象，在物理学发展历程中具有重大意义。如图所示为四个与光电效应有关的图像，下列说法正确的是（　　） A. 在图甲装置中，改用强度更大的红光照射锌板也一定有光电子飞出 B. 由图乙可知，当正向电压增大时，光电流不一定增大 C. 由图丙可知，该图线的斜率为普朗克常量 D. 由图丁可知，入射光的频率越高，金属的逸出功越大 7. 图甲为某同学利用跳绳模拟战绳训练，该同学将绳子一端固定在杆上，用手上下甩动另一端。图乙为绳上P、Q两质点的振动图像，P、Q两质点平衡位置相距5m。波由P向Q传播。下列说法正确的是（　　） A. 增大甩动的频率，则波在绳子上传播速度增大 B. t=0.5s时，P、Q质两点振动方向相反 C. 波长可能为0.6m D. 波速可能为 二、多选题（8-10题，每题6分，选不全的得3分，计18分） 8. 有关下列四幅图的描述，正确的是（　　） A. 图1是黑体辐射的实验规律，图中 B. 图2中，在梁的自由端施力，梁发生弯曲，上表面应变片的电阻变大 C. 图3中，强磁体从带有裂缝的铝管中静止下落（不计空气阻力）可视为做自由落体运动 D. 图4中，电子感应加速器是通过感生电场来实现电子的加速 9. 如图所示，光滑的绝热气缸内有一质量为的绝热活塞，活塞下方封闭一定质量的理想气体，初始时气体状态为。现用电热丝对气缸内气体缓慢加热至某一状态，停止加热前，活塞已经与卡口接触。下列图像能反映封闭气体状态变化的是（　　） A. B. C. D. 10. 用a、b、c三束光照射图甲中的实验装置，移动滑片P，电流表示数随电压表示数变化的关系如乙图所示。则（　　） A. 若P在O点的左侧，三种光照射时电流表均有示数 B. 若P在O点的右侧同一位置，a光照射时电流表示数一定最大 C. 用同一装置做双缝干涉实验，b光产生的条纹间距最小 D. a、b两束光的光子动量之比为 三、实验题（11题8分，12题8分，计16分） 11. （1）如图1反映“用油膜法估测分子的大小”实验中的4个步骤，将它们按操作先后顺序排列应是___________（用符号表示）； （2）在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中，将油酸溶于酒精，其浓度为每1000mL溶液中有0.6mL油酸。用注射器测得1 mL上述溶液有75滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，画出油膜的形状。如图2所示，坐标纸中正方形方格的边长为1cm，试求： ①油酸膜的面积是___________ cm2： ②每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是___________， ③按以上实验数据估测出油酸分子的直径是___________m。（结果保留两位有效数字） （3）若阿伏加德罗常数为NA，油酸的摩尔质量为M。油酸的密度为。则下列说法正确的是___________。 A．1kg油酸所含有分子数为 B．油酸所含分子数为 C．1个油酸分子的质量为 D．油酸分子的直径约为 12. 在“用传感器探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”实验中，某组同学使用如图所示的实验装置，正确操作实验获得多组注射器内封闭气体的体积V和压强p的测量值，并通过计算机拟合得到p-V图像。 （1）实验过程中应避免手握注射器含空气柱的部分，这是为了控制注射器内封闭的气体________的不发生变化；外界大气压发生变化时，________（选填“会”或“不会”影响实验结果）。 （2）在压缩气体过程中，某组同学不慎用手握住注射器含空气柱的部分如虚线，（实线为初始温度下的等温线）做出该同学应该得到的图线，下图中大致正确的是（　　） A. B. C. D. （3）在同一温度环境下，A、B两组同学重复了上述实验，实验操作和数据处理均正确，得到的图像如图乙所示。造成图像中A的斜率大于B的斜率的原因是________。 四、计算题（13题12分、14题12分、15题14分，计38分） 13. 如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为，原线圈接在电压峰值为的正弦交变电源上，副线圈的回路中接有阻值为的电热丝，设电阻丝自身升温所需热量以及所占的体积忽略不计，绝热容器A的容积为。A容器通过一绝热细管与一竖直的横截面积为的绝热容器C相连，容器C上有质量为m＝10kg的绝热活塞封闭，活塞与C容器间无摩擦。现有一定质量理想气体封闭在两容器中，开始时容器内气体温度为，活塞离容器底高度为，大气压强为，接通电源对电阻丝加热放出热量，使C中活塞缓慢移动，当稳定时容器内气体温度为，电阻丝加热放出热量Q＝900J。不考虑容器吸收热量，重力加速度大小。 （1）求变压器的输出功率； （2）求达到平衡时容器C中活塞移动的位移； （3）若电热丝产生的热量全部被气体吸收，求电阻丝加热放出Q＝900J热量所用的通电时间和容器中气体增加的内能。 14. 如图所示，在大小为B的匀强磁场区域内，垂直磁场方向的水平面中有两根固定的足够长的金属平行导轨，在导轨上面平放着两根导体棒ab和cd，两棒彼此平行且相距d，构成一矩形回路。导轨间距为l，导体棒的质量均为m，电阻均为R，导轨电阻可忽略不计。设导体棒可在导轨上无摩擦地滑行，初始时刻ab棒静止，给cd棒一个向右的初速度v0，求： （1）当cd棒速度减为0.6v0时，ab棒的速度v及加速度a的大小； （2）ab、cd棒间的距离从d增大到最大的过程中，通过回路的电荷量q及两棒间的最大距离x 15. 图甲是半径为R的四分之一圆柱面阴极和位于圆柱面轴线上的阳极构成光电管的示意图，某单色光照射阴极，逸出的光电子到达阳极形成光电流。已知阴极材料的逸出功为，光电子的最大初速度为，电子电荷量为、质量为m，真空中光速为c，普朗克常量为h。 （1）求入射光的波长λ和遏止电压； （2）图乙是光电管横截面示意图，在半径为R的四分之一圆平面内加垂直纸面向外的匀强磁场，只研究在该截面内运动的光电子，仅考虑洛伦兹力作用，要使从阴极上N点逸出的光电子运动到阳极，速度至少为。 ①求磁感应强度的大小B； ②若阴极表面各处均有光电子逸出，求能到达阳极的光电子逸出区域与整个阴极区域的比值k。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 河南科技大学附属高级中学2025-2026学年高二下学期6月阶段检测 物理试卷 满分：100分 时间：75分钟 启用时间：2026.6。1 16：50~18：05 考察范围：选择性必修一、选择性必修二全册、选择性必修三至光电效应 一、单选题（1-7题，每题4分，计28分） 1. 有人设想在遥远的宇宙探测时，给探测器安上反射率极高（可认为100%）的薄膜，并让它正对太阳，用光压为动力推动探测器加速。已知某探测器在轨道上运行，阳光恰好垂直照射在薄膜上，若膜面积为，每秒每平方米面积获得的太阳光能为，探测器总质量为，光速为，则探测器获得的加速度大小的表达式是（光子动量为）（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】由E=h，以及光在真空中光速c=λ知，光子的动量和能量之间关系为 设时间t内射到探测器上的光子个数为n，每个光子能量为E，光子射到探测器上后全部反射，则这时光对探测器的光压最大，设这个压强为，每秒每平方米面积获得的太阳光能，由动量定理得 压强 对探测器应用牛顿第二定律，可得 联立解得 故A正确，BCD错误。 故选A。 2. 平行太阳光透过大气中整齐的六角形冰晶时，中间的光线是由太阳直射过来的，是“真正的太阳”；左右两条光线是折射而来，沿水平方向朝左右折射约是“假太阳”。图甲为太阳光穿过转动的六角形冰晶形成“双太阳”的示意图，图乙为a、b两种单色光穿过六角形冰晶的过程图，则（　　） A. 太阳光照在转动的冰晶表面上，部分光线发生了全反射 B. 冰晶对a的折射率比对b的折射率大 C. a光光子能量比b更大 D. 用a、b光在相同实验条件下做双缝干涉实验，a的条纹间距大 【答案】D 【解析】 【详解】A．全反射条件是光密进入光疏介质才能发生，故A错误； B．由图可知，太阳光射入冰晶时，光的偏折程度比光的偏折程度小，则的折射率比的小，故错误； C．的折射率比的小，则的频率比的小，根据 可知的光子能量比的小，故C错误； D．的频率比的小，根据 则的波长比的大，用光在相同实验条件下做双缝干涉实验，根据 可知的双缝干涉条纹间距大，故D正确。 故选D。 3. 如图甲是“小型潜艇—浮沉子”的模型。现用手挤压塑料瓶或改变塑料瓶内温度等方式可以使小瓶下沉到底部；然后保持气体温度不变，松开塑料瓶后，小瓶缓慢上浮。假如塑料瓶内液面上方的气体从状态A开始，经历A→B→C→A循环回到A状态，其压强p随体积倒数变化的图像如图乙所示，其中AB的反向延长线过原点O，BC为双曲线，CA与横轴平行。所有气体视为理想气体，下列关于塑料瓶内液面上方气体的分析正确的是（　　） A. A→B过程气体内能增大 B. 挤压塑料瓶时，小玻璃瓶下沉的主要原因是塑料瓶中液面上方气体压强减小 C. C→A过程塑料瓶内气体温度升高 D. A→B→C→A全过程气体从外界吸收热量 【答案】C 【解析】 【详解】A．在A→B过程中，AB的反向延长线过原点O，说明与成正比，即 这是等温过程，理想气体的内能只与温度有关，温度不变，所以内能不变，故A错误； B．挤压塑料瓶时，塑料瓶中气体体积减小，气体压强增大，故B错误； C．由图像可知，过程是等压过程，V与T成正比，气体体积增大，所以气体的温度升高，故C正确； D．在过程中，气体体积减小，外界对气体做功，在过程中，气体体积增大，气体对外界做功。两个过程中气体体积变化量大小相同，且根据图像可知，过程压强大于过程压强，则外界对气体做功大于气体对外界做功，即 全过程回到初始状态A，内能变化 根据热力学第一定律 可得，所以全过程气体放出热量，故D错误。 故选C。 4. 密闭容器内一定质量的理想气体经历如图所示的ab、bc、cd、da四个状态变化过程。已知bc延长线过坐标原点，ab竖直，cd水平，da和bc平行。下列说法正确的是（　　） A. ab过程中气体压强不断减小 B. bc过程中单位时间内与单位面积器壁碰撞的气体分子数增加 C. cd过程中气体分子数密度不断增大 D. da过程中气体压强不断减小 【答案】B 【解析】 【详解】A．ab过程中气体温度不变，体积减小，所以气体压强不断增大，故A错误； B．bc过程中气体气压不变，因为温度减小，分子的热运动减弱，分子撞击器壁的力变小，为了保持压强不变，所以单位时间内与单位面积器壁碰撞的气体分子数增加，故B正确； C．cd过程中气体体积不变，气体分子数量不变，所以气体分子数密度不变，故C错误； D．根据公式可得气体体积与温度的关系 da过程中图像上的每个点与原点的连线的斜率不断减小，而分子数量没有变化，所以气体压强不断变大，故D错误。 故选B。 5. 如图甲所示为光在方解石中呈现的双折射现象，图乙为两端开口的玻璃管插入水槽中形成的现象，下列说法正确的是（　　） A. 由图甲的信息可以推断方解石具有规则的几何外形 B. 由图乙可知玻璃对水分子的吸引力小于水分子之间的吸引力 C. 换用更粗的玻璃管，图乙中内外的液面差会变大 D. 若将玻璃管插入水银中可能形成图丙所示的情形 【答案】A 【解析】 【详解】A．图甲中光通过方解石发生双折射，说明方解石是各向异性的单晶体，因此可以推断方解石具有规则几何外形，A正确； B．图乙是水浸润玻璃的毛细现象，浸润的成因是：固体对液体分子的吸引力（附着力）大于液体分子之间的吸引力（内聚力），因此玻璃对水分子的吸引力大于水分子间的吸引力，B错误； C．毛细现象中，换用更粗的玻璃管，内外的液面差会变小，C错误； D．水银不浸润玻璃，将玻璃管插入水银中时，管内水银面会低于管外液面，只形成凸形弯月面 图丙中管内液面高于管外，不符合实际，D错误。 故选A。 6. 爱因斯坦提出的光子说成功地解释了光电效应的实验现象，在物理学发展历程中具有重大意义。如图所示为四个与光电效应有关的图像，下列说法正确的是（　　） A. 在图甲装置中，改用强度更大的红光照射锌板也一定有光电子飞出 B. 由图乙可知，当正向电压增大时，光电流不一定增大 C. 由图丙可知，该图线的斜率为普朗克常量 D. 由图丁可知，入射光的频率越高，金属的逸出功越大 【答案】B 【解析】 【详解】A．由于红光的频率较小，所以在图甲装置中，改用强度更大的红光照射锌板不一定有光电子飞出，故A错误； B．由题图可知，当光电流达到饱和时，即使再增大正向电压，光电流也不会再增大，故B正确； C．爱因斯坦的光电效应方程为 又因为 联立解得金属的遏止电压与入射光频率的关系式为 所以图像的斜率为 即图像的斜率不是普朗克常量，故C错误； D．金属的逸出功由金属本身的属性决定，与入射光的频率无关，故D错误。 故选B。 7. 图甲为某同学利用跳绳模拟战绳训练，该同学将绳子一端固定在杆上，用手上下甩动另一端。图乙为绳上P、Q两质点的振动图像，P、Q两质点平衡位置相距5m。波由P向Q传播。下列说法正确的是（　　） A. 增大甩动的频率，则波在绳子上传播速度增大 B. t=0.5s时，P、Q质两点振动方向相反 C. 波长可能为0.6m D. 波速可能为 【答案】D 【解析】 【详解】A．机械波的传播速度只与介质有关，与振源振动频率无关，增大甩动的频率，则波在绳子上传播速度不变，选项A错误； B．根据振动图像可知，t=0.5s时，P、Q质两点振动方向相同，均沿x轴正向，选项B错误； C．结合振动图像可知（n=0、1、2、3……） 当λ=0.6m时n不是整数，则选项C错误； D．波速（n=0、1、2、3……） 当n=1时波速为，选项D正确。 故选D。 二、多选题（8-10题，每题6分，选不全的得3分，计18分） 8. 有关下列四幅图的描述，正确的是（　　） A. 图1是黑体辐射的实验规律，图中 B. 图2中，在梁的自由端施力，梁发生弯曲，上表面应变片的电阻变大 C. 图3中，强磁体从带有裂缝的铝管中静止下落（不计空气阻力）可视为做自由落体运动 D. 图4中，电子感应加速器是通过感生电场来实现电子的加速 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．图1中，随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，所以T1>T2，故A正确； B．图2中，在梁的自由端施力F，梁发生弯曲，上表面拉伸，应变片的长度l变长，横截面积S变小，根据电阻定律可知上表面应变片的电阻变大，故B正确； C．图3中，强磁体从带有裂缝的铝管中静止下落，铝管会产生感应电流，即产生电磁阻尼现象，阻碍强磁体的运动，故不可视做自由落体运动，故C错误； D．图4中，电子感应加速器是通过变化的磁场产生感生电场来实现电子的加速，故D正确。 故选ABD。 9. 如图所示，光滑的绝热气缸内有一质量为的绝热活塞，活塞下方封闭一定质量的理想气体，初始时气体状态为。现用电热丝对气缸内气体缓慢加热至某一状态，停止加热前，活塞已经与卡口接触。下列图像能反映封闭气体状态变化的是（　　） A. B. C. D. 【答案】BD 【解析】 【详解】A．设活塞面积为，初始时大气压强为，对活塞受力分析，有 解得气体压强 在活塞与卡口接触前，活塞受力不变，气体发生等压变化，当活塞与卡口接触后，气体体积不变，继续加热气体，温度升高，由理想气体状态方程可知压强增大，整个过程气体先等压膨胀，再等容升压。题图A气体一直等压膨胀，故A错误； B．题图B气体先等压膨胀，再等容升压，故B正确； C．题图C气体先等压压缩，再等容升压，故C错误； D．题图D气体先等压膨胀，再等容升压，故D正确。 故选BD。 10. 用a、b、c三束光照射图甲中的实验装置，移动滑片P，电流表示数随电压表示数变化的关系如乙图所示。则（　　） A. 若P在O点的左侧，三种光照射时电流表均有示数 B. 若P在O点的右侧同一位置，a光照射时电流表示数一定最大 C. 用同一装置做双缝干涉实验，b光产生的条纹间距最小 D. a、b两束光的光子动量之比为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．若P在O点的左侧，光电管加的是反向电压，三种光照射时电流表不一定有示数，故A错误； D．根据 利用图像遏止电压的值可知 而光子动量 联立得 故D错误； C．由于 则波长 根据 b光产生的条纹间距最小，故C正确； B．若P在O点的右侧同一位置，光电管加的是正向电压，由图乙知 U>0 时，a光照射时电流表示数一定最大，故B正确。 故选BC。 三、实验题（11题8分，12题8分，计16分） 11. （1）如图1反映“用油膜法估测分子的大小”实验中的4个步骤，将它们按操作先后顺序排列应是___________（用符号表示）； （2）在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中，将油酸溶于酒精，其浓度为每1000mL溶液中有0.6mL油酸。用注射器测得1 mL上述溶液有75滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，画出油膜的形状。如图2所示，坐标纸中正方形方格的边长为1cm，试求： ①油酸膜的面积是___________ cm2： ②每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是___________， ③按以上实验数据估测出油酸分子的直径是___________m。（结果保留两位有效数字） （3）若阿伏加德罗常数为NA，油酸的摩尔质量为M。油酸的密度为。则下列说法正确的是___________。 A．1kg油酸所含有分子数为 B．油酸所含分子数为 C．1个油酸分子的质量为 D．油酸分子的直径约为 【答案】 ①. bcad ②. ③. ④. ⑤. B 【解析】 【详解】（1）[1]用“用油膜法估测分子的大小”的实验步骤为：配制油酸酒精溶液→测定一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积→准备浅水盘→形成油膜→描绘油膜边缘→测量油膜面积→计算分子直径。因此操作先后顺序排列应是bcad。 （2）①[2]图中油膜中大约有个小方格，则油酸膜的面积为 ②[3]每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为 ③[4]油酸分子的直径为 （3）[5] A．1kg油酸所含有分子数为 故A错误； B．油酸所含分子数为 故B正确； C．1个油酸分子的质量为 故C错误； D．设油酸分子的直径为，则有 解得 故D错误。 故选B。 12. 在“用传感器探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”实验中，某组同学使用如图所示的实验装置，正确操作实验获得多组注射器内封闭气体的体积V和压强p的测量值，并通过计算机拟合得到p-V图像。 （1）实验过程中应避免手握注射器含空气柱的部分，这是为了控制注射器内封闭的气体________的不发生变化；外界大气压发生变化时，________（选填“会”或“不会”影响实验结果）。 （2）在压缩气体过程中，某组同学不慎用手握住注射器含空气柱的部分如虚线，（实线为初始温度下的等温线）做出该同学应该得到的图线，下图中大致正确的是（　　） A. B. C. D. （3）在同一温度环境下，A、B两组同学重复了上述实验，实验操作和数据处理均正确，得到的图像如图乙所示。造成图像中A的斜率大于B的斜率的原因是________。 【答案】（1） ①. 温度 ②. 不会 （2）A （3）A组封闭气体的质量大于B组封闭气体的质量 【解析】 【小问1详解】 [1][2]本实验探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系，根据玻意耳定律，需保持气体质量和温度不变。手握注射器含空气柱的部分会通过热传递改变气体的温度，故应避免，这是为了控制气体的温度不发生变化。实验通过传感器直接测量封闭气体的压强和体积，探究与的关系，外界大气压的变化不影响封闭气体自身的状态参量测量及规律的验证，故不会影响实验结果。 【小问2详解】 实线为初始温度下的等温线。用手握住注射器含空气柱的部分，手的热量传递给气体，导致气体温度升高。根据理想气体状态方程 可知 当升高时，的乘积变大，虚线应在实线上方。在图像中，等温线离原点越远，乘积越大，温度越高。 故选A。 【小问3详解】 图乙为图像，根据玻意耳定律 可得 图像的斜率 对于一定质量的理想气体，常数与气体的质量和温度有关，。题目已知在同一温度环境下，即相同。A的斜率大于B的斜率，说明A组实验中的常数更大，即A组封闭气体的质量大于B组封闭气体的质量。 四、计算题（13题12分、14题12分、15题14分，计38分） 13. 如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为，原线圈接在电压峰值为的正弦交变电源上，副线圈的回路中接有阻值为的电热丝，设电阻丝自身升温所需热量以及所占的体积忽略不计，绝热容器A的容积为。A容器通过一绝热细管与一竖直的横截面积为的绝热容器C相连，容器C上有质量为m＝10kg的绝热活塞封闭，活塞与C容器间无摩擦。现有一定质量理想气体封闭在两容器中，开始时容器内气体温度为，活塞离容器底高度为，大气压强为，接通电源对电阻丝加热放出热量，使C中活塞缓慢移动，当稳定时容器内气体温度为，电阻丝加热放出热量Q＝900J。不考虑容器吸收热量，重力加速度大小。 （1）求变压器的输出功率； （2）求达到平衡时容器C中活塞移动的位移； （3）若电热丝产生的热量全部被气体吸收，求电阻丝加热放出Q＝900J热量所用的通电时间和容器中气体增加的内能。 【答案】（1） （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 由题意可知，变压器输入电压的有效值为 根据 可得，变压器的输出电压为 则变压器的输出功率为 【小问2详解】 设达到平衡时容器C中活塞移动的位移为，由题意可知，容器A和C中的气体压强不变，根据 其中， 解得 【小问3详解】 通电时间为 对活塞，根据平衡条件可知 解得容器C中压强为 则，达到平衡时容器C中活塞移动使得外界对气体做功为 根据热力学第一定律 14. 如图所示，在大小为B的匀强磁场区域内，垂直磁场方向的水平面中有两根固定的足够长的金属平行导轨，在导轨上面平放着两根导体棒ab和cd，两棒彼此平行且相距d，构成一矩形回路。导轨间距为l，导体棒的质量均为m，电阻均为R，导轨电阻可忽略不计。设导体棒可在导轨上无摩擦地滑行，初始时刻ab棒静止，给cd棒一个向右的初速度v0，求： （1）当cd棒速度减为0.6v0时，ab棒的速度v及加速度a的大小； （2）ab、cd棒间的距离从d增大到最大的过程中，通过回路的电荷量q及两棒间的最大距离x 【答案】（1）v=0.4v0，；（2）， 【解析】 【分析】 【详解】（1）两棒所受合外力为零，因此满足动量守恒定律 mv0=0.6mv0+mv 解得 v=0.4v0 回路感应电动势 此时回路电流 因此加速度 整理得 （2）最大距离时两棒速度相等，根据动量守恒可得 对ab棒，根据动量定理 而 解得 在这段时间内，平均感应电动势 回路平均电流 因此流过某截面的电量 解得最大距离 15. 图甲是半径为R的四分之一圆柱面阴极和位于圆柱面轴线上的阳极构成光电管的示意图，某单色光照射阴极，逸出的光电子到达阳极形成光电流。已知阴极材料的逸出功为，光电子的最大初速度为，电子电荷量为、质量为m，真空中光速为c，普朗克常量为h。 （1）求入射光的波长λ和遏止电压； （2）图乙是光电管横截面示意图，在半径为R的四分之一圆平面内加垂直纸面向外的匀强磁场，只研究在该截面内运动的光电子，仅考虑洛伦兹力作用，要使从阴极上N点逸出的光电子运动到阳极，速度至少为。 ①求磁感应强度的大小B； ②若阴极表面各处均有光电子逸出，求能到达阳极的光电子逸出区域与整个阴极区域的比值k。 【答案】（1），；（2）， 【解析】 【详解】（1）由爱因斯坦光电效应方程 所以 由动能定理得 所以 （2）速度为的电子刚好能到达阳极的临界轨迹如图所示 即从N点沿切线方向进入磁场的电子在磁场中轨迹是半圆弧，为其直径，所以 由洛伦兹力提供向心力可得 所以 （3）速度为的电子半径设为，则 所以 即电子以最大速度与成进入磁场时刚好到达阳极O，从N点射入的电子速度方向合适，在之间均可到达阳极O处；当电子从P点以最大速度与成方向射出，电子刚好与磁场边界相切，即能到达阳极O处的光电子只分布在之间，如图所示 所以 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $