精品解析：广东三校(铁一、广大附、广外)2025-2026学年高二下学期期末物理试题

2025—2026学年下学期期末试题 高二物理 本试卷共6页，15小题，满分100分。考试用时75分钟。 一、单选题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一个是符合题目要求的。 1. 近年来我国在核科学、量子科技领域成果丰硕，如“人造太阳”可控核聚变、量子通信卫星 “墨子号”等重大项目，均以原子核物理、量子物理为理论基础。下列说法正确的是（ ） A. 光电效应现象是量子通信中光子探测的理论基础，说明光具有粒子性 B. α粒子散射实验揭示了原子核具有复杂结构，为“人造太阳”提供了理论支撑 C. 放射性元素的半衰期随储存环境温度的升高而减小 D. 结合能越大，核子结合越牢固，原子核越稳定 【答案】A 【解析】 【详解】A．光电效应现象证明光具有粒子性，是量子通信中光子探测技术的理论基础，故A正确； B． 粒子散射实验提出了原子的核式结构模型，天然放射现象才揭示了原子核具有复杂结构，且该实验并非可控核聚变的理论支撑，故B错误； C．放射性元素的半衰期由原子核内部结构决定，与外界温度、压强等环境条件无关，故C错误； D．比结合能（平均结合能）越大，核子结合越牢固，原子核越稳定，结合能大小与原子核稳定性无直接关系，故D错误。 故选A。 2. 射电望远镜和光学望远镜都是观测宇宙的重要工具，射电望远镜主要在无线电波段观测天体。无线电波的频率小于300 GHz，而可见光的波长范围是440～770 nm。与主要在可见光波段观测天体的光学望远镜相比，射电望远镜（ ） A. 接收电磁波的波长更小 B. 接收电磁波的波速更大 C. 更适于观察月球表面环形山的形状 D. 更适于观察宇宙微波背景辐射的频谱 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据电磁波波速、频率与波长的关系，真空中光速 为定值，已知无线电波频率小于可见光，因此无线电波波长更大，故A错误； B．所有电磁波在真空中的传播速度均为光速 ，在相同介质中传播速度也相等，故B错误； C．望远镜成像分辨率随波长减小而提高，可见光波长更短，成像分辨率更高，更适合观测月球表面环形山的形状，故C错误； D．宇宙微波背景辐射属于无线电波段，是射电望远镜的观测频段，更适合用射电望远镜观测，故D正确。 故选D。 3. 我国自主研发的CR450动车组试验时的速度可达450km/h。若以120m/s的初速度在平直轨道上行驶的CR450动车组，匀减速运行14.4km后停止，则减速运动中其加速度的大小为（　　） A. 0.1m/s2 B. 0.5m/s2 C. 1.0m/s2 D. 1.5m/s2 【答案】B 【解析】 【详解】根据速度位移关系 其中， 代入数据可得减速运动中其加速度的大小 故选B。 4. 汕头南澳某海上风电场采用搭载永磁同步发电机的风力机组，该机组使用4极发电机，其转速公式为，其中f为交流电频率，p为发电机的极数。发电机产生的电动势 ，下列说法正确的是（ ） A. 电动势有效值为 B. 发电机转速为25 r/s C. 当转速增大时，交流电的频率增大，电动势不变 D. 当电动势为零时，发电机中线圈的磁通量也为零 【答案】B 【解析】 【详解】A．正弦式交变电流有效值满足，本题电动势最大值，因此电动势有效值为，，故A错误； B．由电动势表达式得角频率 交流电频率， 代入转速公式得，故B正确； C．转速增大时，交流电频率 增大，角速度增大，根据电动势最大值公式 可知，增大，电动势大小随之变化，故C错误； D．电动势为零时，线圈处于中性面位置，此时线圈磁通量最大，磁通量的变化率为零，故D错误。 故选B。 5. 如图，一金属薄片在力F作用下自左向右从两磁极之间通过。当金属薄片中心运动到N极的正下方时，沿N极到S极的方向看，下列图中能够正确描述金属薄片内涡电流绕行方向的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据题意当金属薄片中心运动到N极正下方时，薄片右侧的磁通量在减小，左侧磁通量在增加，由于两极间的磁场竖直向下，根据楞次定律可知此时薄片右侧的涡电流方向为顺时针，薄片左侧的涡电流方向为逆时针。 故选C。 6. 哈尔滨冰雪节被誉为世界四大冰雪节之一，哈尔滨的冰灯更是在国际上享有极高的声誉和地位如图（1），图（2）为一块棱长为 的立方体冰砖，它是由纳米级二氧化钛颗粒均匀添加在水中冰冻而成，该冰砖对红光折射率，冰砖中心有一个红光的发光点，不考虑光的二次和多次反射，真空中光速为 ，下列说法正确的是（　　） A. 光在冰块中的传播速度大于在真空中的传播速度 B. 光从冰砖射出的最长时间为 C. 从外面看玻璃砖六个面被照亮的总面积为 D. 点光源从红光变成紫光表面有光射出的面积会增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．光在冰块中的传播速度 光在冰块中的传播速度小于在真空中的传播速度，故A错误； B．根据题意可知，临界角 光线从顶点射出时，路程最大，由几何关系可得，此时光线的入射角 即光线不能从顶点射出，则路程最大时恰好发生全反射，设光从冰砖射出的最长时间时路程为x，由几何关系可知 则最长时间 联立以上解得 故B错误； C．几何关系可知每一侧面被照亮的半径 则从外面看玻璃砖被照亮的总面积为 联立解得 故C正确； D．紫光折射率比红光大，故紫光临界角小，结合以上分析可知，表面有光射出的区域半径减小，即面积将减小，故D错误。 故选C。 7. 两根足够长的光滑平行金属导轨固定在一个斜面上，导轨与水平面的夹角等于斜面的倾斜角。两导轨之间存在垂直于斜面向下的匀强磁场。两根完全相同的金属棒ab、cd放置在导轨上，与导轨垂直，在外力作用下静止，ab棒在cd棒的下方。t＝0时刻从静止释放ab棒，一段时间后再由静止释放cd棒。两棒始终与导轨接触良好，导轨的电阻不计。两棒的速度vab、vcd和加速度aab、acd随时间t变化的关系图像可能正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】AB．时刻释放ab棒，ab棒受重力沿斜面向下的分力和沿斜面向上的安培力作用。根据牛顿第二定律有 随着速度增大，加速度减小，ab棒做加速度减小的加速运动。释放cd棒后，两棒构成的回路中感应电动势 感应电流 对ab棒有 对cd棒有 由于，cd棒加速度大于ab棒加速度，两棒速度差减小，安培力减小。最终当时，安培力为零，两棒加速度均为，做匀加速直线运动，速度随时间均匀增加，不会趋于匀速，故A、B错误； CD．释放cd棒前，ab棒加速度逐渐减小。释放cd棒瞬间，cd棒速度为零，回路电流最大，cd棒受向下的安培力，加速度 发生突变；ab棒加速度 处于较小值。此后随着速度差减小，安培力减小，增大，减小。最终两棒加速度相等，均为，即图像最终趋于同一水平渐近线，故C正确，D错误。 故选C。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图甲所示，用某种型号的光线发射器的光照射光电管。图乙为氢原子能级图，光线发射器内大量处于 激发态的氢原子向低能级跃迁时，辐射出的光只有a、b两种可以使该光电管阴极逸出光电子，图丙所示为a、b光单独照射光电管时产生的光电流I与光电管两端电压U的关系图线。已知光电管阴极材料的逸出功为2.09eV，下列说法正确的是（ ） A. 丙图中和对应的是甲图中电源的正极接在左端 B. 用动能为13eV的电子轰击一群基态氢原子，可使原子跃迁到 能级 C. 用b光照射光电管时，阴极飞出的光电子最大初动能为 D. 若将电源的正极接在左端，将滑动变阻器滑片从左向右滑动过程中，电流表示数从0开始先增大后保持不变 【答案】BC 【解析】 【详解】A．丙图中和是遏止电压，对应的是甲图中电源的正极接在右端，故A错误； B．用动能为13eV的电子轰击一群基态氢原子，氢原子可能吸收其中能量，可使原子跃迁到 能级，故B正确； C．光线发射器内大量处于 激发态的氢原子向低能级跃迁时，辐射出的光只有a、b两种可以使该光电管阴极逸出光电子，两种光子能量分别为和，b光照射光电管时遏止电压更大，所以b光光子能量为 由，用b光照射光电管时，阴极飞出的光电子最大初动能为，故C正确； D．正极接左端时加的是正向电压，滑片在最左端时光电管两端电压为0，但逸出的光电子本身有初动能，已经可以到达阳极形成光电流，因此电流不是从0开始，故D错误。 故选BC。 9. 压燃式四冲程柴油发动机汽缸内封闭的气体可视为理想气体，整个过程为狄塞尔循环。该循环的p-V图像如图所示，其中a→b为绝热过程，外界对气体做功为W1；b→c为等压过程，气体从外界吸收热量为Q1，气体对外界做功为W2；c→d为绝热过程，气体对外界做功为W3；d→a为等容过程，气体向外界放出热量为Q2。下列说法正确的是（ ） A. a→b过程分子平均动能不变 B. b→c过程封闭气体内能的增加量为Q1－W2 C. W1＝W2＋W3 D. a→b→c→d→a过程中图像围成的面积等于Q1－Q2 【答案】BD 【解析】 【详解】A．是绝热过程，，外界对气体做功。由热力学第一定律 得，内能增大。理想气体内能只由温度决定，温度升高，分子平均动能增大，A错误； B．等压膨胀，气体吸热，对外做功。热力学第一定律： 即内能增加量，B正确； C．完整循环，初末状态相同，总内能变化 ：外界对气体做功 ：气体对外做功 ：气体对外做功 ：等容过程，做功为 热量：吸热，放热 总热力学第一定律： 得，显然，C错误； D． 图中，循环曲线围成的面积等于循环中气体对外做的净功。 对整个循环，有，即 因此图像围成面积等于，D正确。 故选BD。 10. 如图所示理想变压器原、副线圈的匝数比，原线圈接入的交流电压瞬时值表达式为，定值电阻，副线圈接有滑动变阻器，阻值为。电压表和电流表均为理想交流电表，其读数分别为 和 ，调节滑动变阻器的滑片，两个电表示数变化量的绝对值分别为 和 ，下列说法正确的是（ ） A. 向下调节的滑片，电压表示数减小 B. 当的阻值调到2 Ω时，电流表示数I为55 A C. 当的阻值调到2 Ω时，变压器输出功率最大 D. 调节的滑片，测得 【答案】AD 【解析】 【详解】A．理想变压器原、副线圈两端电压与线圈匝数关系得 理想变压器原、副线圈电流与线圈匝数关系得 在原线圈侧由欧姆定律得 在副线圈侧由欧姆定律得 联立得 整理得 向下调节的滑片，减小，副线圈两端电压减小，电压表示数减小，故A正确； B．由A选项分析得 原线圈接入的交流电压瞬时值表达式得，接入电压有效值 代入、、 得，通过副线圈的电流 所以电流表示数，故B错误； C．由于， 变压器输出功率 由于 当且仅当等号成立 解得 当时，变压器输出功率最大，此时，故C错误； D．根据理想变压器规律可得， 两式相减得 根据理想变压器规律可得， 两式相减得 又由， 两式相减得 联立得 则，故D正确。 故选AD。 三、实验题：本题共2小题，共14分。 11. 在“用双缝干涉测量光的波长”实验中 （1）用如图1所示装置测量，实验时可以通过拨杆调节的是_____。 A. 单缝与双缝距离 B. 单缝倾斜程度 C. 双缝倾斜程度 D. 双缝与屏距离 （2）使分划板中心刻线与其中一条亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上示数为2.002 mm。同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第9条亮纹中心对齐，此时手轮上示数如图2所示，则示数为_____ 。已知双缝间距，双缝与屏距离1.25 m，则所测单色光波长为_____m（结果保留三位有效数字） 【答案】（1）B （2） ①. 13.449/13.450/13.451/13.452 ②. （） 【解析】 【小问1详解】 实验时可以通过拨杆调节单缝倾斜程度，从而使得单缝和双缝平行。 故选B。 【小问2详解】 [1] 手轮上示数为 [2]条纹间距为 根据 解得所测单色光波长为 12. 某同学利用如图所示的装置测量重力加速度，其中光栅板上交替排列着等宽度的遮光带和透光带（宽度用d表示）。实验时将光栅板置于光电传感器上方某高度，令其自由下落穿过光电传感器。光电传感器所连接的计算机可连续记录遮光带、透光带通过光电传感器的时间间隔。 （1）除图中所用的实验器材外，该实验还需要___________（填“天平”或“刻度尺”）； （2）该同学测得遮光带（透光带）的宽度为，记录时间间隔的数据如表所示， 编号 1遮光带 2遮光带 3遮光带 … 73.04 38.67 30.00 … 根据上述实验数据，可得编号为3的遮光带通过光电传感器的平均速度大小为 ___________（结果保留两位有效数字）； （3）某相邻遮光带和透光带先后通过光电传感器的时间间隔为，则重力加速度 ___________（用d、表示）； （4）该同学发现所得实验结果小于当地的重力加速度，请写出一条可能的原因：___________ 。 【答案】 ①. 刻度尺 ②. 1.5 ③. ④. 光栅板受到空气阻力的作用 【解析】 【详解】（1）[1]该实验测量重力加速度，不需要天平测质量；需要用刻度尺测量遮光带（透光带）的宽度，故需要刻度尺； （2）[2]根据平均速度的计算公式可知 （3）[3]根据匀变速直线运动平均速度等于中间时刻的速度，有 可得 （4）[4]光栅板的长度明显，下落过程中受到空气阻力的影响，所以竖直向下的加速度小于重力加速度。 四、计算题：本题共3小题，共40分 13. 一只热气球的容积V＝2000 m3，先在地面将其充满气，气球内气体温度与外界相同。之后加热气球内部的空气，加热过程中气球内部与外界连通，内外温差增大，气球的容积不变。已知地面附近外界温度恒为27℃，大气压强恒定，外界空气密度ρ＝1.2 kg/m3。热气球（不含内部气体）及乘坐人员的总质量为600 kg。空气均可视为理想气体。求： （1）热气球即将起飞时，气球内气体的温度； （2）此时热气球已排出的空气质量与加热前气球内空气质量之比。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 热气球恰好起飞时对气球及内部气体有 解得 根据气体等压变化有 又 所以对气体有 解得 【小问2详解】 对气球内气体有 解得 则 14. 如图（a），两组平行金属导轨在同一水平面固定，间距分别为d和1.5d，分别连接电阻R1、R2，边长为d的正方形区域存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化关系如图（b）所示。t = 0时，在距磁场左边界d处，一长为1.5d的均匀导体棒在外力作用下，以恒定速度v0向右运动，直至通过磁场，棒至磁场左边界时与两组导轨同时接触。导体棒阻值为3R，R1、R2的阻值分别为2R、R，其他电阻不计，棒与导轨垂直且接触良好。求： （1）时间内，R1中的电流方向及其消耗的电功率P； （2）时间内，棒受到的安培力F的大小和方向。 【答案】（1）N到M， （2），水平向左 【解析】 【小问1详解】 由图（b）可知在时间段内，磁场均匀增加，根据楞次定律可知R1中的电流方向为N到M；这段时间内的感应电动势根据法拉第电磁感应定律有 时间内，导体棒在MN之间的电阻为2R，所以电流为 R1的功率为 【小问2详解】 在时间内根据左手定则可知棒受到的安培力方向水平向左；分析电路可知MN之间的部分导体棒相当于电源；MN之外的部分和R2串联然后再和R1并联，并联电路的总电阻为 回路中的总电阻为 根据 可得 15. 如图，两间距为 的光滑平行金属导轨固定在水平面内，左端连接有电流为的恒流电源。以 为原点，水平向右为正方向建立 轴，处的 两点用极短的光滑绝缘材料将导轨分成左右两部分。左侧导轨间存在垂直轨道平面向下的磁场，磁感应强度大小。右侧导轨间放置一质量为的“コ”型金属框，各边长度均为 ，其中 边垂直于导轨、电阻为，其余边电阻不计。金属框右侧存在方向垂直于轨道平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为，导轨足够长且最右端接有阻值为的定值电阻。现将一质量为，长度为 ，电阻为的金属棒垂直于导轨放置在处。闭合开关 ，金属棒受到安培力作用向右运动，与“コ”型金属框发生碰撞并粘在一起形成闭合金属框，碰撞过程极短。整个滑动过程棒及金属框始终和导轨接触良好，导轨电阻不计。求 （1）开关S闭合时棒受到安培力的大小及棒滑到 前瞬间所受安培力的大小； （2）金属棒与“コ”型金属框发生碰撞后的速度大小； （3）从 边进入磁场起，棒运动的距离及其在运动过程中产生的焦耳热。 【答案】（1）1.2N，2N （2）2m/s （3），J 【解析】 【小问1详解】 开关S闭合时棒受到安培力的大小 其中 解得 棒滑到 前瞬间所受安培力的大小 其中 解得 【小问2详解】 运动到MN过程中，安培力为变力，做功 该过程根据动能定理有 解得碰撞前的速度大小 碰撞过程，根据动量守恒有 解得碰撞后的速度大小 【小问3详解】 碰撞后整体总质量M=2m=0.08kg 回路总电阻 棒从 边进入磁场到运动停止的过程，根据动量定理有 又 解得从 边进入磁场起，棒运动的距离 由能量守恒，回路中产生的总焦耳热 该过程棒产生的焦耳热 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025—2026学年下学期期末试题 高二物理 本试卷共6页，15小题，满分100分。考试用时75分钟。 一、单选题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一个是符合题目要求的。 1. 近年来我国在核科学、量子科技领域成果丰硕，如“人造太阳”可控核聚变、量子通信卫星 “墨子号”等重大项目，均以原子核物理、量子物理为理论基础。下列说法正确的是（ ） A. 光电效应现象是量子通信中光子探测的理论基础，说明光具有粒子性 B. α粒子散射实验揭示了原子核具有复杂结构，为“人造太阳”提供了理论支撑 C. 放射性元素的半衰期随储存环境温度的升高而减小 D. 结合能越大，核子结合越牢固，原子核越稳定 2. 射电望远镜和光学望远镜都是观测宇宙的重要工具，射电望远镜主要在无线电波段观测天体。无线电波的频率小于300 GHz，而可见光的波长范围是440～770 nm。与主要在可见光波段观测天体的光学望远镜相比，射电望远镜（ ） A. 接收电磁波的波长更小 B. 接收电磁波的波速更大 C. 更适于观察月球表面环形山的形状 D. 更适于观察宇宙微波背景辐射的频谱 3. 我国自主研发的CR450动车组试验时的速度可达450km/h。若以120m/s的初速度在平直轨道上行驶的CR450动车组，匀减速运行14.4km后停止，则减速运动中其加速度的大小为（　　） A. 0.1m/s2 B. 0.5m/s2 C. 1.0m/s2 D. 1.5m/s2 4. 汕头南澳某海上风电场采用搭载永磁同步发电机的风力机组，该机组使用4极发电机，其转速公式为，其中f为交流电频率，p为发电机的极数。发电机产生的电动势 ，下列说法正确的是（ ） A. 电动势有效值为 B. 发电机转速为25 r/s C. 当转速增大时，交流电的频率增大，电动势不变 D. 当电动势为零时，发电机中线圈的磁通量也为零 5. 如图，一金属薄片在力F作用下自左向右从两磁极之间通过。当金属薄片中心运动到N极的正下方时，沿N极到S极的方向看，下列图中能够正确描述金属薄片内涡电流绕行方向的是（　　） A. B. C. D. 6. 哈尔滨冰雪节被誉为世界四大冰雪节之一，哈尔滨的冰灯更是在国际上享有极高的声誉和地位如图（1），图（2）为一块棱长为 的立方体冰砖，它是由纳米级二氧化钛颗粒均匀添加在水中冰冻而成，该冰砖对红光折射率，冰砖中心有一个红光的发光点，不考虑光的二次和多次反射，真空中光速为 ，下列说法正确的是（　　） A. 光在冰块中的传播速度大于在真空中的传播速度 B. 光从冰砖射出的最长时间为 C. 从外面看玻璃砖六个面被照亮的总面积为 D. 点光源从红光变成紫光表面有光射出的面积会增大 7. 两根足够长的光滑平行金属导轨固定在一个斜面上，导轨与水平面的夹角等于斜面的倾斜角。两导轨之间存在垂直于斜面向下的匀强磁场。两根完全相同的金属棒ab、cd放置在导轨上，与导轨垂直，在外力作用下静止，ab棒在cd棒的下方。t＝0时刻从静止释放ab棒，一段时间后再由静止释放cd棒。两棒始终与导轨接触良好，导轨的电阻不计。两棒的速度vab、vcd和加速度aab、acd随时间t变化的关系图像可能正确的是（ ） A. B. C. D. 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图甲所示，用某种型号的光线发射器的光照射光电管。图乙为氢原子能级图，光线发射器内大量处于 激发态的氢原子向低能级跃迁时，辐射出的光只有a、b两种可以使该光电管阴极逸出光电子，图丙所示为a、b光单独照射光电管时产生的光电流I与光电管两端电压U的关系图线。已知光电管阴极材料的逸出功为2.09eV，下列说法正确的是（ ） A. 丙图中和对应的是甲图中电源的正极接在左端 B. 用动能为13eV的电子轰击一群基态氢原子，可使原子跃迁到 能级 C. 用b光照射光电管时，阴极飞出的光电子最大初动能为 D. 若将电源的正极接在左端，将滑动变阻器滑片从左向右滑动过程中，电流表示数从0开始先增大后保持不变 9. 压燃式四冲程柴油发动机汽缸内封闭的气体可视为理想气体，整个过程为狄塞尔循环。该循环的p-V图像如图所示，其中a→b为绝热过程，外界对气体做功为W1；b→c为等压过程，气体从外界吸收热量为Q1，气体对外界做功为W2；c→d为绝热过程，气体对外界做功为W3；d→a为等容过程，气体向外界放出热量为Q2。下列说法正确的是（ ） A. a→b过程分子平均动能不变 B. b→c过程封闭气体内能的增加量为Q1－W2 C. W1＝W2＋W3 D. a→b→c→d→a过程中图像围成的面积等于Q1－Q2 10. 如图所示理想变压器原、副线圈的匝数比，原线圈接入的交流电压瞬时值表达式为，定值电阻，副线圈接有滑动变阻器，阻值为。电压表和电流表均为理想交流电表，其读数分别为 和 ，调节滑动变阻器的滑片，两个电表示数变化量的绝对值分别为 和 ，下列说法正确的是（ ） A. 向下调节的滑片，电压表示数减小 B. 当的阻值调到2 Ω时，电流表示数I为55 A C. 当的阻值调到2 Ω时，变压器输出功率最大 D. 调节的滑片，测得 三、实验题：本题共2小题，共14分。 11. 在“用双缝干涉测量光的波长”实验中 （1）用如图1所示装置测量，实验时可以通过拨杆调节的是_____。 A. 单缝与双缝距离 B. 单缝倾斜程度 C. 双缝倾斜程度 D. 双缝与屏距离 （2）使分划板中心刻线与其中一条亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上示数为2.002 mm。同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第9条亮纹中心对齐，此时手轮上示数如图2所示，则示数为_____ 。已知双缝间距，双缝与屏距离1.25 m，则所测单色光波长为_____m（结果保留三位有效数字） 12. 某同学利用如图所示的装置测量重力加速度，其中光栅板上交替排列着等宽度的遮光带和透光带（宽度用d表示）。实验时将光栅板置于光电传感器上方某高度，令其自由下落穿过光电传感器。光电传感器所连接的计算机可连续记录遮光带、透光带通过光电传感器的时间间隔。 （1）除图中所用的实验器材外，该实验还需要___________（填“天平”或“刻度尺”）； （2）该同学测得遮光带（透光带）的宽度为，记录时间间隔的数据如表所示， 编号 1遮光带 2遮光带 3遮光带 … 73.04 38.67 30.00 … 根据上述实验数据，可得编号为3的遮光带通过光电传感器的平均速度大小为 ___________（结果保留两位有效数字）； （3）某相邻遮光带和透光带先后通过光电传感器的时间间隔为，则重力加速度 ___________（用d、表示）； （4）该同学发现所得实验结果小于当地的重力加速度，请写出一条可能的原因：___________ 。 四、计算题：本题共3小题，共40分 13. 一只热气球的容积V＝2000 m3，先在地面将其充满气，气球内气体温度与外界相同。之后加热气球内部的空气，加热过程中气球内部与外界连通，内外温差增大，气球的容积不变。已知地面附近外界温度恒为27℃，大气压强恒定，外界空气密度ρ＝1.2 kg/m3。热气球（不含内部气体）及乘坐人员的总质量为600 kg。空气均可视为理想气体。求： （1）热气球即将起飞时，气球内气体的温度； （2）此时热气球已排出的空气质量与加热前气球内空气质量之比。 14. 如图（a），两组平行金属导轨在同一水平面固定，间距分别为d和1.5d，分别连接电阻R1、R2，边长为d的正方形区域存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化关系如图（b）所示。t = 0时，在距磁场左边界d处，一长为1.5d的均匀导体棒在外力作用下，以恒定速度v0向右运动，直至通过磁场，棒至磁场左边界时与两组导轨同时接触。导体棒阻值为3R，R1、R2的阻值分别为2R、R，其他电阻不计，棒与导轨垂直且接触良好。求： （1）时间内，R1中的电流方向及其消耗的电功率P； （2）时间内，棒受到的安培力F的大小和方向。 15. 如图，两间距为 的光滑平行金属导轨固定在水平面内，左端连接有电流为的恒流电源。以 为原点，水平向右为正方向建立 轴，处的 两点用极短的光滑绝缘材料将导轨分成左右两部分。左侧导轨间存在垂直轨道平面向下的磁场，磁感应强度大小。右侧导轨间放置一质量为的“コ”型金属框，各边长度均为 ，其中 边垂直于导轨、电阻为，其余边电阻不计。金属框右侧存在方向垂直于轨道平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为，导轨足够长且最右端接有阻值为的定值电阻。现将一质量为，长度为 ，电阻为的金属棒垂直于导轨放置在处。闭合开关 ，金属棒受到安培力作用向右运动，与“コ”型金属框发生碰撞并粘在一起形成闭合金属框，碰撞过程极短。整个滑动过程棒及金属框始终和导轨接触良好，导轨电阻不计。求 （1）开关S闭合时棒受到安培力的大小及棒滑到 前瞬间所受安培力的大小； （2）金属棒与“コ”型金属框发生碰撞后的速度大小； （3）从 边进入磁场起，棒运动的距离及其在运动过程中产生的焦耳热。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $