精品解析：江苏泰州中学2025-2026学年度第二学期期中考试高二物理试题

江苏省泰州中学2025～2026学年度第二学期期中考试 高二物理试题 （考试时间：75分钟；总分：100分） 一、单项选择题：本题共11小题，每小题4分，共计44分。每小题只有一个选项符合题意。 1. 电磁波在生活中有广泛应用。关于红外线与X射线，下列说法正确的是（ ） A. 红外线的频率大于X射线的频率 B. 红外线的波长大于X射线的波长 C. 真空中红外线的传播速度小于X射线的传播速度 D. 真空中红外线的传播速度大于X射线的传播速度 【答案】B 【解析】 【详解】AB．红外线的频率小于X射线的频率，根据 可知，频率越小则波长越长，因此红外线的波长大于X射线的波长，故A错误，B正确； CD．不管是红外线还是X射线，都属于电磁波，而电磁波在真空中的传播速度等于光速，故CD错误。 故选B。 2. 如图所示，为线圈在匀强磁场中匀速转动产生的交变电流随时间变化规律，下列说法中正确的是（ ） A. 时刻线圈处于中性面 B. 时刻线圈与磁场方向平行 C. 时刻线圈的磁通量变化率最大 D. 时刻线圈的磁通量为零 【答案】C 【解析】 【详解】A．在时刻感应电流最大，感应电动势最大，而磁通量为零，线圈处于与中性面垂直的位置，故A错误； BD．在、t4时刻感应电流为零，感应电动势为零，则线圈与磁场垂直，处于中性面位置，所以磁通量的变化率为0。故BD错误； C．在时刻感应电流最大，感应电动势最大，所以磁通量的变化率最大，故C正确。 故选C。 3. 如图所示为两分子系统的势能Ep与两分子间距离的关系曲线。下列说法中正确的是（　　） A. 当等于时，分子间的作用力为零 B. 当小于时，分子间的作用力表现为引力 C. 当大于时，分子间的作用力表现为引力 D. 在由变到的过程中，分子间的作用力做正功 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据分子势能​与分子间距的关系规律：分子力为零时，分子势能最小，对应曲线的最低点，即本题中的​位置，分子力为零对应，A错误； B．本题中的​位置为平衡位置，当时，分子力表现为斥力，B错误； C．本题中的​位置为平衡位置，当时，分子力表现为引力，C错误； D．由​变到的过程中，增大，分子力表现为斥力，斥力方向与位移方向一致，分子间作用力做正功，D正确。 故选D 。 4. 下列说法正确的是（　　） A. 晶体在熔化过程中，温度不变，内能不变 B. 水黾静止在水面上，其所受浮力等于重力 C. 液体中的悬浮颗粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数越多，布朗运动越不明显 D. 液体表面具有收缩的趋势，是因为液体内部分子分布比表面层稀疏 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．晶体有固定熔点，熔化过程温度不变，分子平均动能不变，但熔化过程需要吸收热量，热量转化为分子势能，因此内能增大，A错误； B．水黾静止在水面上是液体表面张力的向上的作用力平衡重力，并非受到浮力作用，B错误； C．布朗运动的本质是液体分子对悬浮颗粒的撞击不平衡导致的，悬浮颗粒越大，某一瞬间撞击它的液体分子数越多，各方向的撞击作用越容易相互抵消，因此布朗运动越不明显，C正确； D．液体表面层的分子分布比液体内部分子更稀疏，分子间作用力表现为引力，因此液体表面有收缩趋势，选项表述逻辑相反，D错误。 故选C。 【点睛】 5. 下列说法正确的是（　　） A. 布朗运动反映了花粉小颗粒内部分子的无规则运动 B. 质量、温度都相同的氢气和氧气相比，氢气的内能较大 C. 自行车打气越打越困难主要是因为胎内气体分子间相互排斥的原因 D. 只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可以算出气体分子的体积 【答案】B 【解析】 【详解】A．布朗运动是花粉固体小颗粒的运动，但反应的是水分子的无规则运动，故A错误； B．质量、温度都相同的氢气和氧气相比，氢气的物质的量比氧气的更多，因此氢气的内能较大，故B正确； C．自行车打气越打越困难主要是因为胎内压强随着打入的气体增多而增大，而压强越大，越难打入气体，故C错误； D．知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数只能算出单个气体分子所占有空间的体积，而不能算出气体分子的实际体积，气体分子分子间的距离比较大，实际体积相较于它所占有的空间而言是很小的，故D错误。 故选B。 6. 下列关于传感器的说法正确的是（　　） A. 干簧管基于电磁感应原理，起到开关作用 B. 应变式力传感器通过测量电阻的变化来确定金属梁受力的大小 C. 红外测温仪向人体发射红外线，从而测量人体温度 D. 电容式位移传感器是把电容器的电容转化为物体的位移进行测量 【答案】B 【解析】 【详解】A．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，可知，干簧管并没有利用电磁感应原理，故A错误； B．在梁的自由端施加向下的力F，上应变片长度变长，电阻变大，下应变片长度变短，电阻变小，通过测量电阻的变化来确定金属梁受力的大小，故B正确； C．红外测温仪是接收从人体发射的红外线，根据接受到的红外线的强弱来测量人体温度，故C错误； D．电容式位移传感器是把物体的位移转化为电容器的电容进行测量，故D错误。 故选B。 7. 如图所示，若某时刻LC振荡电路中，连接电容器导线具有向上的电流，则下列说法正确的是（　　） A. 电容器在放电 B. 电流正在逐渐减小 C. 两平行板间的电场强度在减小 D. 电容器中产生顺时针（俯视）的感应磁场 【答案】B 【解析】 【详解】AB．根据已知条件可知，连接电容器的导线具有向上的电流，电容器电场方向向上，故电容器正在充电，所以电流逐渐减小，故A错误，B正确； C．充电过程中电容器电荷量越来越多，所以电场强度越来越大，故C错误； D．根据右手定则，电容器中感生磁场的方向为逆时针（俯视）方向，故D错误。 故选B。 8. 如图所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为，电阻为、半径为、圆心角为的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴以角速度ω匀速转动（O轴位于磁场边界），则线框内产生的感应电流的有效值为（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】交流电流的有效值是根据电流的热效应得出的，根据题意可知，线框转动周期为T，而线框转动一周只有的时间内有感应电流，则有 解得 故选D。 9. 如图所示为远距离输电原理图，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，降压变压器的副线圈匝数可调，为输电线上的电阻，为负载电阻。开始时开关断开，在升压变压器原线圈两端输入最大电压一定的正弦交流电，则下列说法正确的是（　　） A. 仅将开关闭合，消耗的功率变小 B. 仅将开关闭合，消耗的功率变小 C. 仅将滑片P下移，输电线损耗的功率增大 D. 仅将滑片P下移，降压变压器的输出功率变大 【答案】B 【解析】 【详解】A．仅将开关K 闭合，负载电阻 与并联，降压变压器副线圈的总电阻减小。设降压变压器匝数比为；根据变压器原理，等效到原线圈的电阻减小，输电线上的总电压不变，则输电线的电流增大，由可知，消耗的功率变大，故A错误；  B．仅将开关K闭合，输电线电流增大，输电线上的电压损失 增大。升压变压器副线圈电压 不变，则降压变压器原线圈电压减小。根据变压器电压与匝数的关系，降压变压器副线圈电压减小。 消耗的功率变小，故B正确；  C．仅将滑片P下移，降压变压器副线圈匝数减小。等效电阻增大。回路总电阻增大，输电线电流减小。由 可知，输电线损耗的功率减小，故C错误； D．仅将滑片P下移，降压变压器副线圈匝数减小，变压比增大。等效电阻增大，输出功率 输电线的电阻与等效电阻大小未知，所以降压变压器的输出功率可能变小，故D错误。 故选B。 10. 一定质量的理想气体经历如题图所示的循环过程，其中a→b过程是等压过程，另外两个中的一个是等温过程，另一个是绝热过程。下列说法正确的是（　　） A. a→b过程，气体分子的速率分布曲线不发生变化 B. b→c过程，速率大的分子所占比例在增加 C. c→a过程，气体放出的热量等于a→b过程吸收的热量 D. a→b→c过程，气体从外界吸收的热量等于气体对外做的功 【答案】D 【解析】 【详解】A．a→b过程是等压过程，由图可知，气体体积变大，根据盖﹒吕萨克定律可知，气体的温度升高，气体分子的速率分布曲线会随之发生变化，A错误； C．a→b过程压强不变，体积增大，对外做功；温度升高，内能增加；根据热力学第一定律可知此过程吸收热量； 若b→c为等温过程，温度不变；则c→a为绝热过程，Q=0，而c→a过程体积减小，W>0，根据热力学第一定律可知此过程内能增加，温度继续升高，不可能回到a状态。 所以c→a为等温过程，内能不变，体积减小，外界对气体做功；根据热力学第一定律可知此过程放出热量； b→c为绝热过程，没有吸放热；体积增大，对外做功；根据热力学第一定律可知此过程内能减小，温度降低，速率大的分子所占比例在减小，B错误； C．图像中，图像与横坐标所围几何图形的面积表示功，根据图像可知，a→b→c过程，气体体积增大，气体对外界做功，令面积大小为，c→a过程，气体体积减小，外界对气体做功，令面积大小为，根据图像可知 即该循环过程中，全程是气体对外界做功，根据热力学第一定律可知，整个过程气体吸收热量，c→a过程，气体放出的热量小于a→b过程吸收的热量，C错误； D．a→b→c过程，气体的内能不变，根据热力学第一定律可知气体从外界吸收的热量等于气体对外做的功，D正确。 故选D 11. 小明同学设计了一种测温装置，用于测量室内的气温（室内的气压为一个标准大气压，相当于76cm汞柱产生的压强），结构如图所示，大玻璃泡A内有一定量的气体，与A相连的B管插在水银槽中，管内水银面的高度x可反映泡内气体的温度，即环境温度，当室内温度为27℃时，B管内水银面的高度为16cm，B管的体积与大玻璃泡A的体积相比可忽略不计，则以下说法正确的是（　　） A. 该测温装置利用了气体等压变化的规律 B. B管上所刻的温度数值是不均匀 C. B管内水银面的高度为22cm时，室内的温度为-3℃ D. 若把这个已经刻好温度值的装置移到高山上，测出的温度比实际偏低 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据受力分析可知，又B管的体积与大玻璃泡A的体积相比可忽略不计，故可知气体做等容变化，故A错误； B．令温度变为时，气体压强为 根据，，可得 可知温度与B管内水银面的高度成线性关系，则B管上所刻的温度数值间隔是均匀的，故B错误。 C．由得； 又得。故C正确； D．温度越高，由可知压强越大，故而温度越高，刻度的数值就越小，应为上低下高。若把该装置放到高山上，会减小，会减小，根据刻度上低下高，测出的温度偏高。故D错误。 故选C。 二、非选择题：共5题，共56分，其中第13题~16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 12. 某同学设计了如图甲所示的装置来探究“气体温度不变时压强随体积变化规律”的实验，注射器导热性能良好，用橡皮帽和活塞在注射器内封闭一定质量的理想气体。质量不计的细绳跨过滑轮，一端系到活塞上，调节滑轮的高度，使左侧细绳拉直时能保持水平，另一端可以挂钩码。实验时，在细绳的下端依次挂上质量相同的钩码1，2，3，……，稳定后通过注射器的标度读出对应空气柱的体积V，并能求出对应气体的压强p。已知注射器的最大体积为，刻度全长为L，大气压为，每个钩码的质量为m，重力加速度为g。 （1）关于本实验的操作，下列说法正确的是（ ） A．为减小误差，每挂上一个钩码后，应平衡后再读出体积。 B．挂钩码时，为了防止注射器脱落，应用手紧紧握住注射器。 C．实验前，应将活塞上涂有润滑油，并来回拉动几次。 D．实验时必须测出封闭气体的温度。 （2）若在某次实验中细绳上所挂钩码个数为n，则平衡后对应气体的压强为__________（用题目中已知量表示） （3）该同学根据测得气体的体积和对应的压强，做出了图像，如图乙所示，图线不过原点，则纵坐标b代表__________；体积增大到一定值后，图线开始偏离直线，可能是由于气体温度__________（填“升高”或“降低”）；也可能是由于装置气密性导致气体质量__________（填“增大”或“减小”）。 【答案】 ①. AC##CA ②. ③. 橡皮帽内气体体积 ④. 升高 ⑤. 增大 【解析】 【详解】（1）[1]A．每挂上一个钩码后，平衡后，待封闭气体的体积不再发生变化，再读出体积，可以减小误差，故A正确； B．挂钩码时，不能用手紧紧握住注射器，因为手的温度会改变封闭气体的温度，使测量结果不准确，故B错误； C．实验前，应将活塞上涂有润滑油，并来回拉动几次，可以增加密封性，也可以减小摩擦带来的误差，故C正确； D．注射器不隔热，所以实验时封闭气体的温度与外界温度相同，气体做等温变化，不需要测量温度，故D错误。 故选AC。 （2）[2]由平衡关系可得 可得 （3）[3]实验操作规范，图线不过原点，则b代表注射器橡皮帽内气体的体积； [4][5]由 可知 体积增大到一定值后，图线开始偏离直线，向上偏离，斜率变大，说明可能是温度升高；公式中的C与气体质量有关，斜率变大，也可能是由于装置气密性导致气体质量增大。 13. 如图所示，将容积为V的玻璃杯中装满水，已知水的密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏伽德罗常数为NA，求： （1）杯中水分子的数目N； （2）水分子的直径。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）杯中水的质量 摩尔数 杯中水分子数目 解得 （2）平均每个水分子体积 解得 14. 某种风力发电机的原理如图所示，发电机的矩形线圈abcd固定，磁体在叶片驱动下绕线圈对称轴转动，图示位置线圈与磁场垂直。已知磁体间的磁场为匀强磁场，磁感应强度的大小为，线圈的匝数为，dc边长为，边长为，线圈总电阻为，外接电阻为，磁体转动的角速度为。当磁体从图示位置转过60°时，求： （1）交流电压表的示数； （2）bc边受到的安培力大小。 （3）从图示位置开始转过60°过程中通过电阻R的电荷量。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【分析】 小问1详解】 感应电动势最大值 则有效值为 由闭合电路欧姆定律可得，电流 故电压表示数 【小问2详解】 转过角度时 电流 安培力 解得 【小问3详解】 设线圈转过的过程中产生的平均感应电动势为，经历的时间为，由法拉第电磁感应定律有 其中磁通量的变化量 通过电阻的电荷量 联立解得 【点睛】 15. 如图甲所示，一水平导热长玻璃管A端封闭、B端开口，横截面积为S。静止时管内用活塞封闭了长为L的空气柱，质量为m、厚度可忽略的活塞可沿玻璃管无摩擦滑动且不漏气。已知大气压强，环境温度恒定。 （1）现将玻璃管由水平缓慢转至竖直（如图乙所示），待稳定后，求此时空气柱的长度； （2）现使玻璃管绕过A端的竖直轴在水平面内匀速转动（如图丙所示），稳定后空气柱的长度变为2L。 ①玻璃管转动的角速度； ②若整个过程中气体从外界吸收的热量为Q，求玻璃管对活塞做的功。 【答案】（1） （2）①；② 【解析】 【分析】 【小问1详解】 当玻璃管竖直放置时，设此时气体压强大小为，对活塞受力分析可得 解得 玻璃管由水平缓慢转至竖直，管内气体经历等温变化，由 可得 【小问2详解】 ①当玻璃管绕过端的竖直轴在水平面内匀速转动时，设此时气体压强大小为，对气体由 可得 对活塞由牛顿第二定律可得 解得 ②活塞运动的过程中，封闭气体、大气和玻璃管均对活塞做功，设玻璃管对活塞做的功为，封闭气体对活塞做的功为，大气对活塞做的功为。 由动能定理得 其中 由热力学第一定律得 联立解得 【点睛】 16. 某个小型水电站发电机的输出功率为100kW，发电机的输出电压为250V。通过升压变压器升压后向远处输电，输电线的总电阻为10Ω，在用户端用降压变压器把电压降为220V（如图所示）。假设两个变压器均是理想变压器。 （1）若要求在输电线上损失的功率控制为发电机输出功率的4%。求： ①输电线损失的电压； ②降压变压器原、副线圈的匝数比。 （2）若发电机的输出电压保持250V不变，升压变压器原、副线圈的匝数比为1:20，降压变压器原、副线圈的匝数比为20:1，当用户端的总电阻为多少时，其消耗的功率最大？最大功率为多少？ 【答案】（1）①200V；② （2）625kW 【解析】 【小问1详解】 ①发电机输出功率 则输电线上损失的功率 设输电线损失电压为，则有，解得 ②降压变压器的输出电流 降压变压器的输入电流 降压变压器原、副线圈的匝数比 【小问2详解】 令 将降压变压器与负载等效为一个电阻，则有 由于变压器不消耗功率，则消耗的功率即为等效电阻消耗的功率，则有 由此可知，当时，消耗功率最大，对应 又，故最大功率为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 江苏省泰州中学2025～2026学年度第二学期期中考试 高二物理试题 （考试时间：75分钟；总分：100分） 一、单项选择题：本题共11小题，每小题4分，共计44分。每小题只有一个选项符合题意。 1. 电磁波在生活中有广泛应用。关于红外线与X射线，下列说法正确的是（ ） A. 红外线的频率大于X射线的频率 B. 红外线的波长大于X射线的波长 C. 真空中红外线的传播速度小于X射线的传播速度 D. 真空中红外线的传播速度大于X射线的传播速度 2. 如图所示，为线圈在匀强磁场中匀速转动产生的交变电流随时间变化规律，下列说法中正确的是（ ） A. 时刻线圈处于中性面 B. 时刻线圈与磁场方向平行 C. 时刻线圈的磁通量变化率最大 D. 时刻线圈的磁通量为零 3. 如图所示为两分子系统的势能Ep与两分子间距离的关系曲线。下列说法中正确的是（　　） A. 当等于时，分子间的作用力为零 B. 当小于时，分子间的作用力表现为引力 C. 当大于时，分子间的作用力表现为引力 D. 在由变到的过程中，分子间的作用力做正功 4. 下列说法正确的是（　　） A. 晶体在熔化过程中，温度不变，内能不变 B. 水黾静止在水面上，其所受浮力等于重力 C. 液体中的悬浮颗粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数越多，布朗运动越不明显 D. 液体表面具有收缩的趋势，是因为液体内部分子分布比表面层稀疏 5. 下列说法正确的是（　　） A. 布朗运动反映了花粉小颗粒内部分子的无规则运动 B. 质量、温度都相同的氢气和氧气相比，氢气的内能较大 C. 自行车打气越打越困难主要是因为胎内气体分子间相互排斥的原因 D. 只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可以算出气体分子的体积 6. 下列关于传感器的说法正确的是（　　） A. 干簧管基于电磁感应原理，起到开关作用 B. 应变式力传感器通过测量电阻的变化来确定金属梁受力的大小 C. 红外测温仪向人体发射红外线，从而测量人体温度 D. 电容式位移传感器是把电容器的电容转化为物体的位移进行测量 7. 如图所示，若某时刻LC振荡电路中，连接电容器的导线具有向上的电流，则下列说法正确的是（　　） A. 电容器在放电 B. 电流正在逐渐减小 C. 两平行板间的电场强度在减小 D. 电容器中产生顺时针（俯视）的感应磁场 8. 如图所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为，电阻为、半径为、圆心角为的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴以角速度ω匀速转动（O轴位于磁场边界），则线框内产生的感应电流的有效值为（ ） A. B. C. D. 9. 如图所示为远距离输电原理图，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，降压变压器的副线圈匝数可调，为输电线上的电阻，为负载电阻。开始时开关断开，在升压变压器原线圈两端输入最大电压一定的正弦交流电，则下列说法正确的是（　　） A. 仅将开关闭合，消耗的功率变小 B. 仅将开关闭合，消耗的功率变小 C. 仅将滑片P下移，输电线损耗的功率增大 D. 仅将滑片P下移，降压变压器的输出功率变大 10. 一定质量的理想气体经历如题图所示的循环过程，其中a→b过程是等压过程，另外两个中的一个是等温过程，另一个是绝热过程。下列说法正确的是（　　） A. a→b过程，气体分子的速率分布曲线不发生变化 B. b→c过程，速率大的分子所占比例在增加 C. c→a过程，气体放出的热量等于a→b过程吸收的热量 D. a→b→c过程，气体从外界吸收的热量等于气体对外做的功 11. 小明同学设计了一种测温装置，用于测量室内的气温（室内的气压为一个标准大气压，相当于76cm汞柱产生的压强），结构如图所示，大玻璃泡A内有一定量的气体，与A相连的B管插在水银槽中，管内水银面的高度x可反映泡内气体的温度，即环境温度，当室内温度为27℃时，B管内水银面的高度为16cm，B管的体积与大玻璃泡A的体积相比可忽略不计，则以下说法正确的是（　　） A. 该测温装置利用了气体的等压变化的规律 B. B管上所刻的温度数值是不均匀 C. B管内水银面的高度为22cm时，室内的温度为-3℃ D. 若把这个已经刻好温度值的装置移到高山上，测出的温度比实际偏低 二、非选择题：共5题，共56分，其中第13题~16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 12. 某同学设计了如图甲所示的装置来探究“气体温度不变时压强随体积变化规律”的实验，注射器导热性能良好，用橡皮帽和活塞在注射器内封闭一定质量的理想气体。质量不计的细绳跨过滑轮，一端系到活塞上，调节滑轮的高度，使左侧细绳拉直时能保持水平，另一端可以挂钩码。实验时，在细绳的下端依次挂上质量相同的钩码1，2，3，……，稳定后通过注射器的标度读出对应空气柱的体积V，并能求出对应气体的压强p。已知注射器的最大体积为，刻度全长为L，大气压为，每个钩码的质量为m，重力加速度为g。 （1）关于本实验的操作，下列说法正确的是（ ） A．为减小误差，每挂上一个钩码后，应平衡后再读出体积。 B．挂钩码时，为了防止注射器脱落，应用手紧紧握住注射器。 C．实验前，应将活塞上涂有润滑油，并来回拉动几次。 D．实验时必须测出封闭气体的温度。 （2）若在某次实验中细绳上所挂钩码个数为n，则平衡后对应气体的压强为__________（用题目中已知量表示） （3）该同学根据测得气体的体积和对应的压强，做出了图像，如图乙所示，图线不过原点，则纵坐标b代表__________；体积增大到一定值后，图线开始偏离直线，可能是由于气体温度__________（填“升高”或“降低”）；也可能是由于装置气密性导致气体质量__________（填“增大”或“减小”）。 13. 如图所示，将容积为V的玻璃杯中装满水，已知水的密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏伽德罗常数为NA，求： （1）杯中水分子的数目N； （2）水分子的直径。 14. 某种风力发电机的原理如图所示，发电机的矩形线圈abcd固定，磁体在叶片驱动下绕线圈对称轴转动，图示位置线圈与磁场垂直。已知磁体间的磁场为匀强磁场，磁感应强度的大小为，线圈的匝数为，dc边长为，边长为，线圈总电阻为，外接电阻为，磁体转动的角速度为。当磁体从图示位置转过60°时，求： （1）交流电压表的示数； （2）bc边受到的安培力大小。 （3）从图示位置开始转过60°的过程中通过电阻R的电荷量。 15. 如图甲所示，一水平导热长玻璃管A端封闭、B端开口，横截面积为S。静止时管内用活塞封闭了长为L的空气柱，质量为m、厚度可忽略的活塞可沿玻璃管无摩擦滑动且不漏气。已知大气压强，环境温度恒定。 （1）现将玻璃管由水平缓慢转至竖直（如图乙所示），待稳定后，求此时空气柱的长度； （2）现使玻璃管绕过A端的竖直轴在水平面内匀速转动（如图丙所示），稳定后空气柱的长度变为2L。 ①玻璃管转动的角速度； ②若整个过程中气体从外界吸收的热量为Q，求玻璃管对活塞做的功。 16. 某个小型水电站发电机的输出功率为100kW，发电机的输出电压为250V。通过升压变压器升压后向远处输电，输电线的总电阻为10Ω，在用户端用降压变压器把电压降为220V（如图所示）。假设两个变压器均是理想变压器。 （1）若要求在输电线上损失的功率控制为发电机输出功率的4%。求： ①输电线损失的电压； ②降压变压器原、副线圈的匝数比。 （2）若发电机的输出电压保持250V不变，升压变压器原、副线圈的匝数比为1:20，降压变压器原、副线圈的匝数比为20:1，当用户端的总电阻为多少时，其消耗的功率最大？最大功率为多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $