精品解析：江苏南京市金陵中学2025～2026学年第二学期期中考试高二物理试卷

金陵中学2025~2026学年第二学期期中考试 高二物理试卷 一、单选题：每小题4分，共计44分。每小题只有一个选项符合题意。 1. 如图，一束电子沿z轴正向流动，则在图中y轴上A点的磁场方向是（　　） A. +x方向 B. ﹣x方向 C. +y方向 D. ﹣y方向 2. 如图所示，关于布朗运动的实验记录，下列说法中正确的是（　　） A. 图中记录的是分子无规则运动的情况 B. 图中记录的是几个微粒按等时间间隔依次记录的位置的连线 C. 从图中可以看到，微粒做折线运动 D. 温度越高，颗粒越大，布朗运动越激烈 3. 在变电站里，电流互感器经常被用来监测电网上的强电流。下列选项中能正确反映其工作原理的是（ ） A. B. C. D. 4. 两个分子间的距离为r0时恰好处于平衡状态，下列关于分子间作用力的说法错误的是（　　） A. 分子间同时存在着引力和斥力，实际表现出来的分子力是其合力 B. 当分子间的距离从0.5r0增大到r0的过程中，分子间相互作用力的合力逐渐减小 C. 当分子间的距离从r0增大到很大的过程中，分子间相互作用力的合力逐渐增大 D. 当分子间距离大于10 r0时，分子力一般已微弱到可以忽略了 5. 利用振荡电路可以测量储罐中不导电液体的高度，将由两块平行金属板（与储罐外壳绝缘）构成的电容器置于储罐中，电容器与线圈相连，如图所示。电容器C充电完成后与线圈L构成LC振荡电路。下列说法正确的是（　　） A. 仅减少储罐中的液体，电路的周期减小 B. 仅增大电容器两板间的距离，电路的周期增大 C. 电容器的电荷量增大时，线圈中的电流也在增大 D. 抽走线圈中的铁芯，电路的频率减小 6. 如图所示，用相同合金丝制作的边长为L的正三角形框架MNP，用绝缘细线竖直悬挂，匀强磁场垂直其所在平面，磁感应强度为B。给框架通入电流，已知电流从M点流入，从N点流出，MN棒中的电流为I。则（　　） A. 每条边所受安培力大小均为BIL B. 框架所受安培力大小为2BIL C. 框架所受安培力大小为 D. 框架所受安培力方向竖直向上 7. 如图甲所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示。在0～时间内，直导线中电流方向向上，则在～T时间内，关于线框中感应电流的方向与所受安培力的方向，下列说法中正确的是（　　） A. 感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向右 B. 感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向右 C. 感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向左 D. 感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向左 8. 一个由电阻均匀的导线绕制成的闭合圆形线圈放在匀强磁场中，如图所示，线圈平面与磁场方向成45°角，磁感应强度随时间均匀变化，下列方法中可使感应电流增加一倍的有（　　） A. 只把线圈匝数增加一倍 B. 只把线圈面积增加一倍 C. 只把线圈半径增加一倍 D. 只把线圈与磁场方向的夹角由45°改为90° 9. 图甲为交流发电机的示意图，磁场可视为水平方向的匀强磁场，线圈绕垂直于磁场的水平轴OO'沿逆时针方向匀速转动，电阻R=5Ω，线圈电阻、电流表内阻均不计。从图示位置开始计时，P、Q间输出的电压u随时间t变化的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. t=0.005s时刻，电流表示数为2A B. t=0.005s时刻，电流表示数为0 C. 图甲位置为中性面位置，感应电动势最小 D. 电阻R中的电流方向每秒钟变化50次 10. 如图所示，R1和R2是同种材料、厚度相同、上下表面为正方形的金属导体，但R1的尺寸比R2的尺寸大。将两导体同时放置在同一匀强磁场B中，磁场方向垂直于两导体正方形表面，在两导体上加相同的电压，形成如图所示方向的电流；电子由于定向移动，会在垂直于电流方向受到洛伦兹力作用，从而产生霍尔电压，当电流和霍尔电压达到稳定时，下列说法中正确的是（　　） A. R1中的电流大于R2中的电流 B. R1导体右表面电势高于左表面电势 C. R1中产生的霍尔电压等于R2中产生的霍尔电压 D. 对于R1导体，仅增大厚度时，霍尔电压将增大 11. 如图所示，两端封闭、粗细均匀、竖直放置的玻璃管内有一段长为h的水银柱将管内气体分为两部分，两部分气体温度相同，水银柱处于静止状态，管的内表面光滑。已知l2=2l1。若使两部分气体同时降低相同的温度，管内水银柱（　　） A. 不动 B. 向上移动 C. 向下移动 D. 无法确定是否移动 二、非选择题 12. 某实验小组在估测油酸分子大小的实验中，具体操作如下： ①取油酸1.0mL注入250mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到250mL的刻度为止。摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸的酒精溶液； ②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量筒达到1.0mL为止，恰好共滴了100滴； ③在边长约40cm的浅水盘内注入约2cm深的水，将痱子粉均匀地撒在水面上，再用滴管吸取油酸的酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，酒精挥发后，油酸在水面上尽可能地散开，形成一层油膜，膜上没有石膏粉，可以清楚地看出油膜轮廓； ④待油膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上绘出油酸膜的形状； ⑤如图甲所示，将画有油酸膜形状的玻璃板放在边长为1.0cm的方格纸上。 （1）利用上述具体操作中的有关数据可知一滴油酸的酒精溶液含油酸为___________，求得的油酸分子直径为___________m。（计算结果均保留1位有效数字） （2）实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精的作用是___________ A. 可使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓 B. 对油酸溶液起到稀释作用 C. 有助于测量一滴油酸的体积 D. 有助于油酸的颜色更透明便于识别 （3）实验中最终得到的油酸分子的直径偏大，可能是由于___________。 A. 使用了配制好但在空气中搁置了较长时间的油酸酒精溶液 B. 数轮廓范围内正方形的个数时将所有不足一格的方格都记为1格 C. 在求每滴油酸体积时，1mL的溶液的滴数多记了5滴 D. 在实验时，发现油膜的形状如图乙所示，然后按此油膜正常计算直径 13. 一交流发电机的模型如图所示，n=5匝的矩形导线框abcd处于磁感应强度B=T的水平匀强磁场中，线框面积，线框绕垂直于磁场的轴OO＇以角速度ω=100rad/s做逆时针匀速转动，理想变压器原线圈匝数匝，副线圈匝数匝，定值电阻的阻值，在变压器的闭合铁芯上还绕有一匝线圈，该线圈接理想交流电压表，导线框电阻不计。 （1）将图示时刻记为t=0，此时线框平面与磁场方向平行，写出该发电机产生的感应电动势e随时间t变化的表达式； （2）交流电压表的示数； 14. 如图所示，倾角为37°的足够长斜面体固定在水平面上，上端封闭、下端开口的细玻璃管与斜面间的动摩擦因数为0.5。静置于斜面上的玻璃管内有长度为10cm的水银柱，封闭的气柱长度也为10cm。现释放玻璃管，达到稳定后水银柱与玻璃管相对静止，运动过程中管内的气体温度保持不变，水银柱始终未溢出玻璃管，外界大气压恒为76cmHg，重力加速度，，，求： （1）玻璃管静止时，管内气体的压强；（压强单位用cmHg） （2）玻璃管稳定下滑时，管内气柱长度（结果保留2位有效数字）。 15. 气垫鞋是通过在鞋底内置密闭气垫（通常填充高压氮气或空气）来提供缓震功能的运动鞋。气垫内气体可视为理想气体，气垫导热良好。某款气垫跑鞋在静态未穿着时每个气垫中气体体积为，压强为，假设大气压强恒为，室温恒为。 （1）某同学穿该跑鞋运动，一段时间后由于摩擦等因素鞋内温度升高5℃，气垫体积被压缩为原来的，求此时气垫内气体压强。（结果保留三位有效数字） （2）长时间穿着导致气垫损坏漏气，静置于室内足够长的时间后，体积仍为，求漏出气垫的气体和剩余气体的质量之比。 16. 如图，水平面内有两根电阻不计、间距为足够长的光滑平行导轨，一质量为、电阻不计的导体棒置于导轨上，轻绳一端连接导体棒，另一端绕过定滑轮与一质量为的物块连接。系统可通过单刀双掷开关选择接入电阻回路或电容器回路。已知，电阻，电容器的电容。空间中存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为。由静止释放物块，从而牵引导体棒向左运动，导体棒始终与导轨接触良好并保持垂直，所有摩擦均不计。重力加速度，（导体棒运动过程中电容器未被击穿）求： （1）开关S接1时： ①物块速度时，导体棒上电流方向及轻绳对物块的拉力大小； ②物块下落高度时已达到最大速度，求这段过程中电阻上产生的焦耳热。 （2）开关S接2时：物块下落高度时，求物块的速度大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 金陵中学2025~2026学年第二学期期中考试 高二物理试卷 一、单选题：每小题4分，共计44分。每小题只有一个选项符合题意。 1. 如图，一束电子沿z轴正向流动，则在图中y轴上A点的磁场方向是（　　） A. +x方向 B. ﹣x方向 C. +y方向 D. ﹣y方向 【答案】A 【解析】 【详解】据题意，电子流沿z轴正向流动，电流方向沿z轴负向，由安培定则可以判断电流激发的磁场以z轴为中心沿顺时针方向（从上向下看），通过y轴A点时方向向外，即沿x轴正向，A正确，BCD错误。 故选A。 【点睛】首先需要判断出电子束产生电流的方向，再根据安培定则判断电流产生磁场的方向。 2. 如图所示，关于布朗运动的实验记录，下列说法中正确的是（　　） A. 图中记录的是分子无规则运动的情况 B. 图中记录的是几个微粒按等时间间隔依次记录的位置的连线 C. 从图中可以看到，微粒做折线运动 D. 温度越高，颗粒越大，布朗运动越激烈 【答案】B 【解析】 【详解】A．布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，不是分子的运动，题图记录的是固体颗粒的位置，不是分子的运动，A错误； B．该图是布朗运动的实验记录，就是按等时间间隔依次记录悬浮微粒的位置，再将位置依次连线得到的，B正确； C．该折线只是不同时刻微粒位置的连线，两个相邻位置之间，微粒仍做无规则运动，并非沿折线运动，C错误； D．温度越高、颗粒越小，液体分子对颗粒碰撞的不平衡性越显著，布朗运动越剧烈；颗粒越大，布朗运动越不明显，D错误。 故选 B。 3. 在变电站里，电流互感器经常被用来监测电网上的强电流。下列选项中能正确反映其工作原理的是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】电流互感器是利用变压器的原理将原线圈的高电流变至副线圈的低电流，所以电流互感器应串联在电路中，且根据理想变压器原副线圈电流之比等于匝数比的倒数可知副线圈的匝数应比原线圈的匝数多。 故选C。 4. 两个分子间的距离为r0时恰好处于平衡状态，下列关于分子间作用力的说法错误的是（　　） A. 分子间同时存在着引力和斥力，实际表现出来的分子力是其合力 B. 当分子间的距离从0.5r0增大到r0的过程中，分子间相互作用力的合力逐渐减小 C. 当分子间的距离从r0增大到很大的过程中，分子间相互作用力的合力逐渐增大 D. 当分子间距离大于10 r0时，分子力一般已微弱到可以忽略了 【答案】C 【解析】 【详解】A．分子间同时存在引力和斥力，实际表现的分子力是二者的合力，故A正确； B．当时分子力表现为斥力，随从增大到，引力、斥力均减小，且斥力减小更快，合力（斥力）逐渐减小到0，故B正确； C．当从开始增大时，分子力先表现为引力，其大小先增大到峰值后逐渐减小，直到趋近于0，并非逐渐增大，故C错误； D．当分子间距大于时，分子间作用力极其微弱，一般可忽略，故D正确。 本题选错误的，故选C。 5. 利用振荡电路可以测量储罐中不导电液体的高度，将由两块平行金属板（与储罐外壳绝缘）构成的电容器置于储罐中，电容器与线圈相连，如图所示。电容器C充电完成后与线圈L构成LC振荡电路。下列说法正确的是（　　） A. 仅减少储罐中的液体，电路的周期减小 B. 仅增大电容器两板间的距离，电路的周期增大 C. 电容器的电荷量增大时，线圈中的电流也在增大 D. 抽走线圈中的铁芯，电路的频率减小 【答案】A 【解析】 【详解】A．仅减少储罐中的液体，相当于减小了极板间电介质的相对介电常数，根据可知电容减小，由可知电路的周期减小，故A正确； B．仅增大电容器两板间的距离，根据可知电容减小，由可知电路的周期减小，故B错误； C．电容器的电荷量增大时，电容器处于充电过程，电场能增大，磁场能减小，线圈中的电流在减小，故C错误； D．抽走线圈中的铁芯，线圈的自感系数减小，由可知电路的频率增大，故D错误。 故选A。 6. 如图所示，用相同合金丝制作的边长为L的正三角形框架MNP，用绝缘细线竖直悬挂，匀强磁场垂直其所在平面，磁感应强度为B。给框架通入电流，已知电流从M点流入，从N点流出，MN棒中的电流为I。则（　　） A. 每条边所受安培力大小均为BIL B. 框架所受安培力大小为2BIL C. 框架所受安培力大小为 D. 框架所受安培力方向竖直向上 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．图中边MP与PN串联后再与MN并联，MN中的电流为I，则MPN中的电流为，根据安培力公式可知，边MP与PN受到的安培力均为，边MN受到的安培力为BIL，故A错误； BCD．对于边MP与PN，因它们的夹角为120°，因此这两个安培力的合力大小为，方向竖直向下，而边MN受到的安培力大小为BIL，方向竖直向下，故框架所受安培力大小为，方向竖直向下，故C正确，BD错误。 故选C。 7. 如图甲所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示。在0～时间内，直导线中电流方向向上，则在～T时间内，关于线框中感应电流的方向与所受安培力的方向，下列说法中正确的是（　　） A. 感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向右 B. 感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向右 C. 感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向左 D. 感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向左 【答案】A 【解析】 【详解】依题意，在～T时间内，直导线中电流向下并增大，根据安培定则得线框中磁场方向垂直于纸面向外并增强，根据楞次定律得感应电流的方向为顺时针方向，根据左手定则，线框左边部分导线受力向右，线框右边部分导线受力向左，但是线框靠近导线部分磁场较强，所以合力向右。故A正确；BCD错误。 故选A。 8. 一个由电阻均匀的导线绕制成的闭合圆形线圈放在匀强磁场中，如图所示，线圈平面与磁场方向成45°角，磁感应强度随时间均匀变化，下列方法中可使感应电流增加一倍的有（　　） A. 只把线圈匝数增加一倍 B. 只把线圈面积增加一倍 C. 只把线圈半径增加一倍 D. 只把线圈与磁场方向的夹角由45°改为90° 【答案】C 【解析】 【详解】设导线的电阻率为ρ，横截面积为S0，线圈的半径为r，则 ＝＝＝··sinθ A．只把线圈匝数增加一倍，电流I不变，故A错误； B．只把线圈面积增加一倍，由可得半径r将增加到原来的倍，则电流也增加到原来的倍，故B错误； C．只将r增加一倍，I增加一倍，故C正确； D．将线圈与磁场方向的夹角由45°改为90°时，sinθ从变为1，电流变为倍，故D错误。 故选C。 9. 图甲为交流发电机的示意图，磁场可视为水平方向的匀强磁场，线圈绕垂直于磁场的水平轴OO'沿逆时针方向匀速转动，电阻R=5Ω，线圈电阻、电流表内阻均不计。从图示位置开始计时，P、Q间输出的电压u随时间t变化的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. t=0.005s时刻，电流表示数为2A B. t=0.005s时刻，电流表示数为0 C. 图甲位置为中性面位置，感应电动势最小 D. 电阻R中的电流方向每秒钟变化50次 【答案】A 【解析】 【详解】AB．由图乙可知，交流电压的最大值，周期。电流表测量的是交流电的有效值，示数不随时间变化。电压有效值 根据欧姆定律，电流有效值 所以时刻，电流表示数为，故A正确，B错误； C．图甲所示位置线圈平面与磁感线平行，垂直于中性面，此时磁通量为零，但磁通量的变化率最大，感应电动势最大，故C错误； D．交流电的频率 一个周期内电流方向改变2次，所以每秒钟电流方向改变的次数为次，故D错误。 故选A。 10. 如图所示，R1和R2是同种材料、厚度相同、上下表面为正方形的金属导体，但R1的尺寸比R2的尺寸大。将两导体同时放置在同一匀强磁场B中，磁场方向垂直于两导体正方形表面，在两导体上加相同的电压，形成如图所示方向的电流；电子由于定向移动，会在垂直于电流方向受到洛伦兹力作用，从而产生霍尔电压，当电流和霍尔电压达到稳定时，下列说法中正确的是（　　） A. R1中的电流大于R2中的电流 B. R1导体右表面电势高于左表面电势 C. R1中产生的霍尔电压等于R2中产生的霍尔电压 D. 对于R1导体，仅增大厚度时，霍尔电压将增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．电阻，设正方形金属导体边长为a，厚度为b，则 则 R1=R2 在两导体上加上相同电压，则R1中的电流等于R2中的电流，故A错误； B．电子在磁场中受到洛伦兹力作用，根据左手定则可知，向右表面偏转，故R1导体右表面电势低于左表面电势，故B错误； C．根据电场力与洛伦兹力平衡，则有 解得： 则有R1中产生的霍尔电压等于R2中产生的霍尔电压，故C正确； D．据欧姆定律可得： 据C项可得，霍尔电压 仅增大厚度时，电压不变时，霍尔电压不变，故D错误； 故选C。 11. 如图所示，两端封闭、粗细均匀、竖直放置的玻璃管内有一段长为h的水银柱将管内气体分为两部分，两部分气体温度相同，水银柱处于静止状态，管的内表面光滑。已知l2=2l1。若使两部分气体同时降低相同的温度，管内水银柱（　　） A. 不动 B. 向上移动 C. 向下移动 D. 无法确定是否移动 【答案】C 【解析】 【详解】水银柱原来处于平衡状态。所受合外力为零，即此时两部分气体的压强差 温度降低后，两部分气体的压强都减小。若两部分压强减少量，水银柱所受合外力方向向下，应向下移动；若，水银柱不移动；若，水银柱向上移动。 在同一图像上画出两段柱的等容线，如图所示    因为在温度相同时，由图可得气柱l1等容线的斜率较大，当两气柱降低相同的温度时，其压强的减少量，所以水银柱下移。 故选C。 二、非选择题 12. 某实验小组在估测油酸分子大小的实验中，具体操作如下： ①取油酸1.0mL注入250mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到250mL的刻度为止。摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸的酒精溶液； ②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量筒达到1.0mL为止，恰好共滴了100滴； ③在边长约40cm的浅水盘内注入约2cm深的水，将痱子粉均匀地撒在水面上，再用滴管吸取油酸的酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，酒精挥发后，油酸在水面上尽可能地散开，形成一层油膜，膜上没有石膏粉，可以清楚地看出油膜轮廓； ④待油膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上绘出油酸膜的形状； ⑤如图甲所示，将画有油酸膜形状的玻璃板放在边长为1.0cm的方格纸上。 （1）利用上述具体操作中的有关数据可知一滴油酸的酒精溶液含油酸为___________，求得的油酸分子直径为___________m。（计算结果均保留1位有效数字） （2）实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精的作用是___________ A. 可使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓 B. 对油酸溶液起到稀释作用 C. 有助于测量一滴油酸的体积 D. 有助于油酸的颜色更透明便于识别 （3）实验中最终得到的油酸分子的直径偏大，可能是由于___________。 A. 使用了配制好但在空气中搁置了较长时间的油酸酒精溶液 B. 数轮廓范围内正方形的个数时将所有不足一格的方格都记为1格 C. 在求每滴油酸体积时，1mL的溶液的滴数多记了5滴 D. 在实验时，发现油膜的形状如图乙所示，然后按此油膜正常计算直径 【答案】（1） ①. ②. （2）B （3）D 【解析】 【小问1详解】 [1]一滴油酸的酒精溶液含油酸体积为 [2]由方格纸中油膜轮廓可知，油膜对应的小方格有108个，则油膜面积为 油酸分子直径为 【小问2详解】 A．由于油酸不溶于水，无论是否有酒精，油酸和痱子粉之间都能形成清晰的边界轮廓，故A错误； B．用酒精将油酸稀释制成油酸酒精溶液，可以减少滴到水面上油酸的量，更容易测量油酸的面积，并且当滴到水面上时，酒精迅速溶于水，很容易形成单分子油膜，因此酒精起到稀释作用，故B正确； C．一滴油酸的体积和一滴溶液的体积测量方法相同，都是取50滴(或其他数量)等于1毫升，从而算出一滴的体积，故C错误； D．油酸的颜色和油酸酒精溶液基本都是无色的，故D错误。 故选B。 【小问3详解】 A．做实验之前油酸溶液搁置时间过长，则一滴油酸的酒精溶液含油酸体积计算值偏小，得到的油酸分子的直径偏小，故A错误； B．计算油酸面积时，将所有不足一格的方格都记为1格处理，则油膜面积计算值偏大，得到的油酸分子的直径偏小，故B错误； C．在求每滴溶液体积时，1mL溶液的滴数多记了5滴，则一滴油酸的酒精溶液含油酸体积计算值偏小，得到的油酸分子的直径偏小，故C错误； D．图中油酸膜没有充分展开，则油膜面积计算值偏小，得到的油酸分子的直径偏大，故D正确； 故选D。 13. 一交流发电机的模型如图所示，n=5匝的矩形导线框abcd处于磁感应强度B=T的水平匀强磁场中，线框面积，线框绕垂直于磁场的轴OO＇以角速度ω=100rad/s做逆时针匀速转动，理想变压器原线圈匝数匝，副线圈匝数匝，定值电阻的阻值，在变压器的闭合铁芯上还绕有一匝线圈，该线圈接理想交流电压表，导线框电阻不计。 （1）将图示时刻记为t=0，此时线框平面与磁场方向平行，写出该发电机产生的感应电动势e随时间t变化的表达式； （2）交流电压表的示数； 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 电动势最大值，因为该时刻为电动势最大时刻，所以 【小问2详解】 电压表示数为有效值，先计算电动势有效值 因为接理想交流电压表为一匝线圈，所以 解得 14. 如图所示，倾角为37°的足够长斜面体固定在水平面上，上端封闭、下端开口的细玻璃管与斜面间的动摩擦因数为0.5。静置于斜面上的玻璃管内有长度为10cm的水银柱，封闭的气柱长度也为10cm。现释放玻璃管，达到稳定后水银柱与玻璃管相对静止，运动过程中管内的气体温度保持不变，水银柱始终未溢出玻璃管，外界大气压恒为76cmHg，重力加速度，，，求： （1）玻璃管静止时，管内气体的压强；（压强单位用cmHg） （2）玻璃管稳定下滑时，管内气柱长度（结果保留2位有效数字）。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 对静止的水银柱分析受力，设玻璃管内气体的压强为，水银柱的质量、横截面为、，根据平衡条件有 又 联立解得 又 联立解得 【小问2详解】 设玻璃管的质量为，对玻璃管和水银柱整体，设整体的加速度为，由牛顿第二定律有 对水银柱有 联立解得， 对管内的气体，由玻意耳定律有 联立解得 15. 气垫鞋是通过在鞋底内置密闭气垫（通常填充高压氮气或空气）来提供缓震功能的运动鞋。气垫内气体可视为理想气体，气垫导热良好。某款气垫跑鞋在静态未穿着时每个气垫中气体体积为，压强为，假设大气压强恒为，室温恒为。 （1）某同学穿该跑鞋运动，一段时间后由于摩擦等因素鞋内温度升高5℃，气垫体积被压缩为原来的，求此时气垫内气体压强。（结果保留三位有效数字） （2）长时间穿着导致气垫损坏漏气，静置于室内足够长的时间后，体积仍为，求漏出气垫的气体和剩余气体的质量之比。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 取气垫内气体为研究对象，初态：，， 末态：压强，， 由理想气体状态方程有 联立解得 【小问2详解】 以漏气前气垫内的气体为研究对象，初态：， 漏气后：，气体体积 由玻意耳定律有 解得 漏出气垫的气体和剩余气体的质量之比为 解得 16. 如图，水平面内有两根电阻不计、间距为足够长的光滑平行导轨，一质量为、电阻不计的导体棒置于导轨上，轻绳一端连接导体棒，另一端绕过定滑轮与一质量为的物块连接。系统可通过单刀双掷开关选择接入电阻回路或电容器回路。已知，电阻，电容器的电容。空间中存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为。由静止释放物块，从而牵引导体棒向左运动，导体棒始终与导轨接触良好并保持垂直，所有摩擦均不计。重力加速度，（导体棒运动过程中电容器未被击穿）求： （1）开关S接1时： ①物块速度时，导体棒上电流方向及轻绳对物块的拉力大小； ②物块下落高度时已达到最大速度，求这段过程中电阻上产生的焦耳热。 （2）开关S接2时：物块下落高度时，求物块的速度大小。 【答案】（1）①方向为，；② （2） 【解析】 【小问1详解】 ①根据右手定则，导体棒中电流方向为 。 导体棒切割磁感线产生的感应电动势 由闭合电路欧姆定律得感应电流 则安培力，方向向右 对整体由牛顿第二定律 代入得加速度 对物块受力分析 解得拉力 ②速度最大时加速度为0，同理得 解得最大速度 由能量守恒 代入得 【小问2详解】 电容器充电电流 安培力 对整体由牛顿第二定律 整理得 故系统做匀加速直线运动，由 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $