精品解析:云南楚雄东兴中学等校2025-2026学年高二下学期5月期中物理试题
2026-06-13
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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 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 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) | 云南省 |
| 地区(市) | 楚雄彝族自治州 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.19 MB |
| 发布时间 | 2026-06-13 |
| 更新时间 | 2026-06-14 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-13 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58335258.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
物 理
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围:人教版选择性必修第二册60%,选择性必修第三册第一章至第二章40%。
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 下列关于分子动理论的说法正确的是( )
A. 当物体温度达到0℃时,物体内的分子将不再运动
B. 分子的热运动是井然有序的
C. 分子间距离增大时,分子力也增大
D. 温度升高时,分子的平均动能增大
【答案】D
【解析】
【详解】AB.分子在永不停息地做无规则热运动,A、B错误;
C.分子间距离增大时,分子力可能增大也可能减小,C错误;
D.温度升高,分子的平均动能增大,D正确。
故选D。
2. 下列关于布朗运动和扩散现象的说法正确的是( )
A. 布朗运动的快慢只与固体微粒的大小有关
B. 根据每隔相同时间记录的固体微粒做布朗运动的折线图可知,两点之间的距离越大,固体微粒的平均速度越大
C. 固体分子间距很小,所以固体之间不会发生扩散现象
D. 扩散现象的宏观过程是可逆的
【答案】B
【解析】
【详解】A.布朗运动的快慢除了与固体微粒的大小有关之外,还与温度有关,A错误;
B.布朗运动折线图中两点间的距离表示位移的大小,根据平均速度的定义式可知,在时间间隔相同的情况下,两点之间的距离(即位移大小)越大,固体微粒的平均速度的大小就越大,B正确;
C.固体、液体、气体分子间都会发生扩散现象,C错误;
D.根据热力学第二定律可知,扩散现象的宏观过程是不可逆的,D错误。
故选B。
3. 如图所示,电磁俘能器由动磁铁、定磁铁和若干固定线圈组成,当受到外界激励时,动磁铁围绕定磁铁顺时针旋转,与线圈发生相对运动,线圈中会产生感应电流。若动磁铁产生的磁场垂直于纸面向里,下列说法正确的是( )
A. 动磁铁的磁性越强,线圈中产生的感应电流越大
B. 如图位置时,线圈1中感应电流产生的磁场垂直纸面向里
C. 如图位置时,线圈1和2中感应电流方向均为顺时针
D. 如图位置时,线圈2有扩大的趋势
【答案】B
【解析】
【详解】A.感应电流的大小与磁通量变化快慢有关,即动磁铁的磁性越强,但是转动很慢,则线圈中产生的感应电流不会越大,故A错误;
BCD.当动磁铁围绕定磁铁顺时针旋转到如图位置时,线圈1中的磁通量垂直于纸面向里且减小,则线圈1中感应电流产生的磁场垂直纸面向里,线圈2中的磁通量垂直于纸面向里且增大,根据楞次定律可知,线圈1和2中感应电流方向分别为顺时针和逆时针,线圈2有缩小的趋势,故B正确,CD错误。
故选B。
4. 如图所示为某交变电流随时间变化的图像(图像中曲线为正弦曲线的一部分),则此交变电流有效值为( )
A. B. 2A C. D. 3A
【答案】C
【解析】
【详解】由题图可知,,,而,解得,C正确。
故选C。
5. 如图甲所示为一振荡电路在某时刻的情景,该时刻线圈的磁场能正在逐渐减弱,图乙为振荡过程的图像,已知线圈的自感系数为,电容器的电容为,规定回路中的电流沿顺时针方向为正方向。下列说法正确的是( )
A. 该时刻流过电流计的电流方向向右 B. 该时刻应介于之间
C. 两极板之间的电压正在减小 D. 若仅减小两极板间的距离,则振荡周期减小
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据图示磁场由安培定则可知,电路电流沿逆时针(俯视图)方向,故该时刻流过电流计的电流方向向左,A错误;
B.该时刻线圈的磁场能正在逐渐减弱,磁场能正在转化为电场能,则此时正处于充电过程,电路电流逐渐减小,故该时刻应介于之间,B正确;
C.该时刻线圈正处于充电过程,电容器带电量不断增大,由
可知,极板间电压增大,C错误;
D.减小极板间距,由电容决定式
可知减小,增大,LC振荡周期公式为
因此周期增大,D错误。
故选B。
6. 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。
7. 如图所示的电路中,M、N端接电压有效值恒定的正弦交流电源,理想变压器的副线圈与定值电阻相连,电表均为理想电表,将变压器副线圈滑片缓慢向下移动,在此过程中,下列说法正确的是( )
A. 电流表示数减小 B. 电压表V示数不变
C. 电阻R功率减小 D. 正弦交流电源输出功率增大
【答案】D
【解析】
【详解】设原、副线圈两端电压分别为、,电流分别为、,则根据理想变压器特点
解得,
其中副线圈匝数增多,知(电压表V示数)增大,根据可知,电阻R功率变大,变压器次级功率变大,则电源输出功率P增大,电流表、示数变大。
故选D。
8. 如图所示为分子力F随分子间距离r的变化规律,现在原点O处固定一分子甲,另一质量为m的分子乙由a点静止释放,当分子乙运动到d点时的速度为v。则下列说法正确的是( )
A. 分子乙在b点的加速度为0
B. 分子乙在c点的分子势能最小
C. 分子乙在c点时,分子斥力大于分子引力
D. 分子乙从a到d,分子斥力做的功比引力做的功多
【答案】AD
【解析】
【详解】A.分子乙在b点所受的分子力为0,由牛顿第二定律可知分子乙在b点的加速度为0,A正确;
B.分子乙从a 到b 的过程,分子力对分子乙做正功,分子势能先减小
b 到d 的过程,分子力对分子乙做负功,分子势能增大,则分子乙在b点的分子势能最小,B错误;
C.由于bd 段分子力表现为分子引力,则分子乙在c点时,分子引力大于分子斥力,C错误;
D.分子乙从a 到d 的过程,由动能定理得,D正确。
故选AD。
9. 当前人工智能带动传感器在生产、生活中广泛应用,下列关于传感器的说法正确的是( )
A. 酒店大厅的自动门使用了力传感器
B. 干簧管是一种能够感知电场的传感器
C. 电饭锅是通过温度传感器实现温度的自动控制
D. 金属热电阻是一种可以将热学量转换为电学量的传感器
【答案】CD
【解析】
【详解】A.酒店大厅的自动门使用的是红外线传感器,通过感知人体散发的红外线实现自动开启,并非力传感器,故A错误;
B.干簧管是磁敏开关,依靠外部磁场作用使内部簧片吸合或断开,属于感知磁场的传感器,无法感知电场,故B错误;
C.电饭锅内装有感温铁氧体温度传感器,当温度升高到约103℃的居里点时,传感器会触发电路断开,实现温度的自动控制,故C正确;
D.金属热电阻的阻值随温度发生规律性变化,可将温度(热学量)转化为电阻(电学量),属于将热学量转换为电学量的传感器,故D正确。
故选CD。
10. 如图所示,足够长的平行光滑金属导轨固定在水平面上,导轨处在垂直于导轨平面向下的匀强磁场中,导轨左端连接有电容器,金属棒PQ垂直放置在导轨上,用水平恒力作用在金属棒上使其从静止开始沿导轨向右运动,一段时间后撤去拉力,不计导轨和金属棒的电阻,金属棒运动中始终与导轨垂直并接触良好,电容器不会被击穿,用表示金属棒的速度、表示拉力的功率、表示金属棒的位移,则金属棒运动过程中下列图像正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AD
【解析】
【详解】A.设金属棒加速度为,在拉力作用下,金属棒做加速运动,产生感应电动势
电容器两端电压
电容器带电量
回路电流
金属棒受安培力
根据牛顿第二定律有
解得
可知加速度为定值,金属棒做匀加速直线运动;撤去拉力后,金属棒做匀速运动,则,电流,安培力,金属棒所受合外力为零。图像中,先为过原点的倾斜直线,后为平行于时间轴的直线,故A正确;
B.拉力的功率
在拉力作用阶段,与成正比,图像应为过原点的直线,撤去拉力后,故B错误;
C.图像的斜率表示速度,匀加速运动阶段斜率应逐渐增大,匀速运动阶段斜率不变,故C错误;
D.在匀加速阶段,由
得
图像为开口向右的抛物线分支,匀速阶段不变,图像为水平直线,故D正确。
故选AD。
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 某同学为了验证楞次定律,利用实验室中的器材,制作了简易的实验装置,如图甲所示,将线圈套在长玻璃管上,线圈的两端与电流传感器(可看作理想电流表)相连。将强磁铁(N极向下)从长玻璃管上端由静止释放,磁铁下落过程中将穿过线圈。实验观察到如图乙所示的感应电流随时间变化的图像。
(1)从俯视角度看线圈,在时间内通过线圈的电流方向为___________(选填“顺时针”或“逆时针”)。
(2)若将线圈向下移动一段距离,让同一磁铁从同一位置由静止下落,电脑图像中显示有电流的时间区间会变___________(选填“长”或“短”)。
(3)若将玻璃管换成铜管,保持线圈位置不变,让同一磁铁从同一位置由静止下落,则线圈中的电流峰值会变___________(选填“大”或“小”)。
【答案】(1)逆时针 (2)短
(3)小
【解析】
【小问1详解】
强磁铁释放后穿过线圈的磁场先向下增强后向下减弱,则穿过线圈的磁通量先向下增加后向下减少,由楞次定律和安培定则知,从俯视角度看线圈,线圈中电流先沿逆时针方向后沿顺时针方向,结合图乙知,在时间内通过线圈电流方向为逆时针。
【小问2详解】
若将线圈向下移动一段距离,让同一磁铁从同一位置静止下落,磁铁到达线圈位置的速度变大,则发生相同的位移所用的时间变短,可见电脑图像中显示有电流的时间区间会变短。
【小问3详解】
若将玻璃管换成铜管,则磁铁在下落过程中会在铜管中产生涡流,铜管涡流磁场会给磁铁施加向上的阻力,所以磁铁下落到线圈位置时的速度会变小,线圈中的磁通量变化更慢,则线圈中的电流峰值会变小。
12. 某同学利用如图甲所示的装置探究气体等温变化的规律。
(1)实验时,为判断气体压强与体积的关系,____________(填“需要”或“不需要”)测出空气柱的横截面积。
(2)下列实验操作中主要是为了控制等温条件的是___________。
A. 密封气体前,在柱塞上均匀涂抹润滑油
B. 推拉柱塞时,用手握住注射器气体部分
C. 实验时缓慢移动柱塞
(3)数据处理时为了近似拟合成一条直线,应该在坐标纸上画出压强和_________(填“”或“”)的图像。
(4)某同学在缓慢压缩空气柱时橡胶套不小心掉落,他立马捡起来塞上后继续实验,当他根据记录的数据画出(3)中的图像时可能是图乙中的____________(填“”“”或“”)。
(5)在不同温度环境下,另一位同学重复了上述实验,实验操作和数据处理均正确,环境温度分别为、,且。在如图所示的四幅图中,可能正确反映相关物理量之间关系的是_________(选填选项前下的字母)。
A. B.
C. D.
【答案】(1)不需要 (2)C
(3)
(4)c (5)AD
【解析】
【小问1详解】
根据玻意耳定律
而气体体积
其中为横截面积,为空气柱长度,则有
即
由于不变,与成反比即可反映与成反比,故不需要测出空气柱的横截面积。
【小问2详解】
A.密封气体前,在柱塞上均匀涂抹润滑油,主要是为了增强气密性,防止漏气,故A错误;
B.推拉柱塞时,用手握住注射器气体部分,会导致气体温度升高,破坏等温条件,故B错误;
C.实验时缓慢移动柱塞,可以让气体与外界充分进行热交换,保持气体温度不变,故C正确。
故选C。
【小问3详解】
根据玻意耳定律
可知
即与成正比,为了拟合成一条直线,应画出图像。
【小问4详解】
橡胶套掉落导致漏气,气体质量减小,物质的量减小。根据理想气体状态方程
可知
在图像中,斜率
漏气后减小,斜率减小,图线应变得更平缓,故可能是。
【小问5详解】
AB.根据可知,在图像中,等温线为双曲线,且温度越高,乘积越大,图线离原点越远。因为,所以的图线应在的上方,故A正确,B错误;
CD.根据可知,在图像中,图线为过原点的直线,斜率。因为,所以对应的斜率较大,图线更陡,故C错误,D正确。
故选AD。
13. 如图所示,用一段长为的水银柱将一定质量的理想气体封闭在粗细均匀、导热性能良好的玻璃管中,玻璃管沿水平方向放置,平衡时,气柱的长度为,此时水银柱距离玻璃管口足够长。环境的温度恒为,大气压强恒为。求:
(1)若仅将玻璃管沿逆时针方向转动90°,则封闭气柱的长度;
(2)若仅将玻璃管沿顺时针方向转动90°,则封闭气柱的长度。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
玻璃管水平时,封闭气体的压强为,体积为
玻璃管沿逆时针方向转动90°时,封闭气体的压强为,体积为
由玻意耳定律得
解得
【小问2详解】
玻璃管沿顺时针方向转动90°,封闭气体的压强为,体积为
由玻意耳定律得
解得
14. 如图所示,矩形线框ABCD的匝数为匝,其中,,矩形线框的电阻值,矩形线框在M、N两点通过两个电刷连接如图所示的电路,其中两电表均为理想交流电表,定值电阻的阻值为,线圈所在空间存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为,为过AD边和BC边中点的轴线。现让线框绕以恒定周期转动,导线的电阻不计,图示位置记为时刻。求:
(1)电压表的示数;
(2)从时刻开始,线框转过180°的过程中,流过电流表的电荷量;
(3)从时刻开始,在1min的时间内定值电阻上产生的焦耳热。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
线框的角速度为
线框在匀强磁场中转动产生的感应电动势的最大值为
线框中产生感应电动势的瞬时值为
电压表的示数
【小问2详解】
线框从图示位置转过180°所用的时间为
则磁通量变化量的绝对值为
由法拉第电磁感应定律得
由闭合电路欧姆定律得
又
整理得
代入数据解得
【小问3详解】
感应电动势的有效值为
电路中感应电流的有效值为
1min的时间内定值电阻上产生的焦耳热为
代入数据解得
15. xOy坐标平面第一象限内存在如图所示的匀强磁场边界,其中ACD为半圆弧,OA=AD=2l,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里。一质量为m,电荷量为q的带负电粒子从坐标原点O以不同的初速度沿y轴正方向射入磁场,不计粒子的重力。
(1)求粒子刚好打在C点时对应的初速度v0;
(2)若使粒子在磁场中运动的时间最长,求粒子的初速度范围。
【答案】(1)
(2)或 v≥
【解析】
【小问1详解】
粒子刚好打在C点时,轨迹如图所示
设此时粒子的轨迹半径为r1,由几何关系有
解得
由
解得
【小问2详解】
若要使粒子运动的时间最长,则粒子要打在OA段或D点右侧
若粒子打在A点,此时粒子的轨迹半径
由,得
若粒子打在D点,此时粒子的轨迹半径 r3=2l
由,得
则粒子的速度范围 0 < v⩽v1或 v≥v2
即 或 v≥
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物 理
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围:人教版选择性必修第二册60%,选择性必修第三册第一章至第二章40%。
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 下列关于分子动理论的说法正确的是( )
A. 当物体温度达到0℃时,物体内的分子将不再运动
B. 分子的热运动是井然有序的
C. 分子间距离增大时,分子力也增大
D. 温度升高时,分子的平均动能增大
2. 下列关于布朗运动和扩散现象的说法正确的是( )
A. 布朗运动的快慢只与固体微粒的大小有关
B. 根据每隔相同时间记录的固体微粒做布朗运动的折线图可知,两点之间的距离越大,固体微粒的平均速度越大
C. 固体分子间距很小,所以固体之间不会发生扩散现象
D. 扩散现象的宏观过程是可逆的
3. 如图所示,电磁俘能器由动磁铁、定磁铁和若干固定线圈组成,当受到外界激励时,动磁铁围绕定磁铁顺时针旋转,与线圈发生相对运动,线圈中会产生感应电流。若动磁铁产生的磁场垂直于纸面向里,下列说法正确的是( )
A. 动磁铁的磁性越强,线圈中产生的感应电流越大
B. 如图位置时,线圈1中感应电流产生的磁场垂直纸面向里
C. 如图位置时,线圈1和2中感应电流方向均为顺时针
D. 如图位置时,线圈2有扩大的趋势
4. 如图所示为某交变电流随时间变化的图像(图像中曲线为正弦曲线的一部分),则此交变电流有效值为( )
A. B. 2A C. D. 3A
5. 如图甲所示为一振荡电路在某时刻的情景,该时刻线圈的磁场能正在逐渐减弱,图乙为振荡过程的图像,已知线圈的自感系数为,电容器的电容为,规定回路中的电流沿顺时针方向为正方向。下列说法正确的是( )
A. 该时刻流过电流计的电流方向向右 B. 该时刻应介于之间
C. 两极板之间的电压正在减小 D. 若仅减小两极板间的距离,则振荡周期减小
6. 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
7. 如图所示的电路中,M、N端接电压有效值恒定的正弦交流电源,理想变压器的副线圈与定值电阻相连,电表均为理想电表,将变压器副线圈滑片缓慢向下移动,在此过程中,下列说法正确的是( )
A. 电流表示数减小 B. 电压表V示数不变
C. 电阻R功率减小 D. 正弦交流电源输出功率增大
8. 如图所示为分子力F随分子间距离r的变化规律,现在原点O处固定一分子甲,另一质量为m的分子乙由a点静止释放,当分子乙运动到d点时的速度为v。则下列说法正确的是( )
A. 分子乙在b点的加速度为0
B. 分子乙在c点的分子势能最小
C. 分子乙在c点时,分子斥力大于分子引力
D. 分子乙从a到d,分子斥力做的功比引力做的功多
9. 当前人工智能带动传感器在生产、生活中广泛应用,下列关于传感器的说法正确的是( )
A. 酒店大厅的自动门使用了力传感器
B. 干簧管是一种能够感知电场的传感器
C. 电饭锅是通过温度传感器实现温度的自动控制
D. 金属热电阻是一种可以将热学量转换为电学量的传感器
10. 如图所示,足够长的平行光滑金属导轨固定在水平面上,导轨处在垂直于导轨平面向下的匀强磁场中,导轨左端连接有电容器,金属棒PQ垂直放置在导轨上,用水平恒力作用在金属棒上使其从静止开始沿导轨向右运动,一段时间后撤去拉力,不计导轨和金属棒的电阻,金属棒运动中始终与导轨垂直并接触良好,电容器不会被击穿,用表示金属棒的速度、表示拉力的功率、表示金属棒的位移,则金属棒运动过程中下列图像正确的是( )
A. B.
C. D.
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 某同学为了验证楞次定律,利用实验室中的器材,制作了简易的实验装置,如图甲所示,将线圈套在长玻璃管上,线圈的两端与电流传感器(可看作理想电流表)相连。将强磁铁(N极向下)从长玻璃管上端由静止释放,磁铁下落过程中将穿过线圈。实验观察到如图乙所示的感应电流随时间变化的图像。
(1)从俯视角度看线圈,在时间内通过线圈的电流方向为___________(选填“顺时针”或“逆时针”)。
(2)若将线圈向下移动一段距离,让同一磁铁从同一位置由静止下落,电脑图像中显示有电流的时间区间会变___________(选填“长”或“短”)。
(3)若将玻璃管换成铜管,保持线圈位置不变,让同一磁铁从同一位置由静止下落,则线圈中的电流峰值会变___________(选填“大”或“小”)。
12. 某同学利用如图甲所示的装置探究气体等温变化的规律。
(1)实验时,为判断气体压强与体积的关系,____________(填“需要”或“不需要”)测出空气柱的横截面积。
(2)下列实验操作中主要是为了控制等温条件的是___________。
A. 密封气体前,在柱塞上均匀涂抹润滑油
B. 推拉柱塞时,用手握住注射器气体部分
C. 实验时缓慢移动柱塞
(3)数据处理时为了近似拟合成一条直线,应该在坐标纸上画出压强和_________(填“”或“”)的图像。
(4)某同学在缓慢压缩空气柱时橡胶套不小心掉落,他立马捡起来塞上后继续实验,当他根据记录的数据画出(3)中的图像时可能是图乙中的____________(填“”“”或“”)。
(5)在不同温度环境下,另一位同学重复了上述实验,实验操作和数据处理均正确,环境温度分别为、,且。在如图所示的四幅图中,可能正确反映相关物理量之间关系的是_________(选填选项前下的字母)。
A. B.
C. D.
13. 如图所示,用一段长为的水银柱将一定质量的理想气体封闭在粗细均匀、导热性能良好的玻璃管中,玻璃管沿水平方向放置,平衡时,气柱的长度为,此时水银柱距离玻璃管口足够长。环境的温度恒为,大气压强恒为。求:
(1)若仅将玻璃管沿逆时针方向转动90°,则封闭气柱的长度;
(2)若仅将玻璃管沿顺时针方向转动90°,则封闭气柱的长度。
14. 如图所示,矩形线框ABCD的匝数为匝,其中,,矩形线框的电阻值,矩形线框在M、N两点通过两个电刷连接如图所示的电路,其中两电表均为理想交流电表,定值电阻的阻值为,线圈所在空间存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为,为过AD边和BC边中点的轴线。现让线框绕以恒定周期转动,导线的电阻不计,图示位置记为时刻。求:
(1)电压表的示数;
(2)从时刻开始,线框转过180°的过程中,流过电流表的电荷量;
(3)从时刻开始,在1min的时间内定值电阻上产生的焦耳热。
15. xOy坐标平面第一象限内存在如图所示的匀强磁场边界,其中ACD为半圆弧,OA=AD=2l,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里。一质量为m,电荷量为q的带负电粒子从坐标原点O以不同的初速度沿y轴正方向射入磁场,不计粒子的重力。
(1)求粒子刚好打在C点时对应的初速度v0;
(2)若使粒子在磁场中运动的时间最长,求粒子的初速度范围。
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