精品解析：广东省深圳市科学高中2024-2025学年高二下学期期中物理试卷

广东省深圳市深圳市科学高中2024-2025学年高二下学期期中物理试卷 一、单选题 1. 如图，下列说法正确的是（　　） A. 甲图中要增大粒子引出时的最大动能，增加电压U即可 B. 乙图是磁流体发电机，可判断出A极板是发电机的正极 C. 若不计重力影响，丙图可以判断粒子的电性，且粒子沿直线匀速通过的条件是 D. 丁图中若载流子（电场作用下能作定向运动的带电粒子）带负电，稳定时C面电势低 【答案】D 【解析】 【详解】A．甲图中当粒子的动能达到最大时，其在D形盒中的做圆周运动的半径为D形盒的半径，根据洛伦兹力提供向心力 可得粒子的动能为 联立解得 可知增加电压U，不能增大粒子引出时的最大动能，故A错误； B．乙图中当带有正、负粒子的等离子体通入两板间时，根据左手定则，带正电的离子向下偏转，负离子向上偏转，故B板相当于电源正极，A板是发电机的负极，故B错误； C．丙图是速度选择器，粒子能够沿直线匀速通过时，由受力平衡可得 解得 可知粒子能够沿直线匀速通过的条件是，但并不能判断粒子的电性，故C错误； D．丁图中若载流子带负电，根据左手定则可知负电荷受到的洛伦兹力向左，即负电荷向C面偏转，则稳定时C面电势低，D面电势高，故D正确。 故选D。 2. 在理想LC振荡电路中的某时刻，电容器极板间的电场强度和螺旋管中的磁感强度方向如图所示，M是电路中的一点，据此可判定此时（　　） A. 电容器正在放电，流经M点的电流方向向右 B. 电路中的电流正在减小 C. 电路中的磁场能正在增加 D. 电容器极板间电压正在减小 【答案】B 【解析】 【详解】由图可知，电容器上极板带正电，由右手螺旋定则可知此时电流自下而上，自右向左流经M点，故电容器正在充电，电流在减小，磁场能在减小，极板间电压增加。 故选B。 3. 如图所示的电路中，A、B、C是三个相同的灯泡，L是自感线圈，其电阻与灯泡电阻相等，开关S先闭合然后再断开，则（　　） A. 闭合开关S的瞬间，灯泡A、B、C同时亮 B. 闭合开关S的瞬间，A立即亮而B、C慢慢亮 C. 断开开关S的瞬间，A、B、C先闪亮一下，然后逐渐变暗 D. 断开开关S的瞬间，灯泡A、B、C中的电流大小相同 【答案】D 【解析】 【详解】AB. 闭合开关S的瞬间，由于自感线圈的阻碍作用，使得电流逐渐变大，灯A慢慢变亮，B、C立即亮，故AB错误； CD. 断开开关S的瞬间，右侧形成闭合回路，由于自感线圈对电流的阻碍作用，使通过A的电流慢慢变小，因为自感线圈电阻与灯电阻相同，所以三个灯泡的电流相同，断开开关S瞬间，三个灯泡电流大小相同，且同时逐渐变暗。故C错误，D正确。 故选D。 4. 如图所示，一定质量的理想气体，从图示A状态开始，经历了B、C状态，最后到D状态，其中BC平行于T轴，CD平行于V轴。下列说法正确的是（ ） A. A→B过程，压强不变，分子平均动能变大 B. B→C过程，压强变大，分子平均动能变小 C. B→C过程，压强变小，分子密集程度变大 D. C→D过程，压强变大，分子密集程度变小 【答案】A 【解析】 【详解】A．由题图可知，A→B过程，气体做等压变化，温度升高，分子平均动能变大，故A正确； BC．B→C过程，气体做等容变化，分子密集程度不变，由温度降低，得分子平均动能变小，气体压强变小，故BC错误； D．C→D过程，气体做等温变化，体积变小，气体压强变大，分子密集程度变大，故D错误。 故选A。 5. 如图，真空区域有宽度为l、磁感应强度为B的匀强磁场，方向如图所示，、是磁场的边界。质量为m、电荷量为q的正电荷粒子（不计重力）沿着与夹角为60°的方向射入磁场中，刚好没能从边界射出磁场。下列说法正确的是（　　） A. 粒子射入磁场的速度大小为 B. 粒子射入磁场的速度大小为 C. 粒子在磁场中运动的时间为 D. 粒子在磁场中运动的时间为 【答案】C 【解析】 【详解】AB．根据题意可以分析粒子到达PQ边界时速度方向与边界线相切，如图所示 则根据几何关系可知 在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力 解得 故AB错误； CD．由粒子运动轨迹可知粒子转过的圆心角为240°，粒子在磁场中运动的周期为 则粒子在磁场中运动的时间为 故C正确，D错误。 故选C。 6. 如图所示，将一质量分布均匀，电阻率不变的导线围成正方形abcd，在 a、d两点用导线与恒压电源相连接，空间中存在垂直正方形所在平面向外的匀强磁场（图中未画出），接通电源后ab边所受的安培力大小为F。若重新在 a、c两点用导线与该恒压电源连接，则接通后整个正方形所受安培力大小为（　　） A. 2F B. C. 3F D. 【答案】D 【解析】 【详解】在 a、d两点用导线与恒压电源相连接，导线与导线并联，接通电源后ab边所受的安培力大小为，设磁感应强度为，通过边的电流为，ab边的长度为，边的电阻为，则的电阻为，则 电源电压 若重新在 a、c两点用导线与该恒压电源连接，导线与导线并联，且其电阻均为，通过两导线的电流相等，均为 通过两导线的电流方向相同，且两导线的等效长度相同，均为 根据左手定则，两导线产生同向的安培力，整个正方形所受安培力大小为 故选D。 二、多选题 7. 如图所示，10匝矩形线框处在磁感应强度B=T的匀强磁场中，绕垂直磁场的轴以恒定角速度ω=10rad/s在匀强磁场中转动，线框电阻不计，面积为0.4m2，线框通过滑环与一理想自耦变压器的原线圈相连，副线圈接有一只灯泡L（规格为“4W，100Ω”）和滑动变阻器，电流表视为理想电表，则下列说法正确的是（　　） A. 若从图示线框位置开始计时，线框中感应电动势的瞬时值为e=40cos（10t）V B. 当灯泡正常发光时，原、副线圈的匝数比为2:1 C. 若将滑动变阻器滑片向上移动，则电流表示数增大 D. 若将自耦变压器触头向上滑动，灯泡会变亮 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．感应电动势的最大值为 Em=nBSω=10××0.4×10 V=40V 若从图示线框位置开始计时，即从垂直中性面位置开始计时，线框中感应电动势随时间应按余弦规律变化，瞬时值表达式为 e=Emcosωt=40cos（10t） V 故A正确； B．变压器输入电压的最大值为40V，则输入电压的有效值为U=40V，灯泡正常发光，有 得 U′==20V 则 故B正确； C．因线框电阻不计，则变压器原线圈电压U1不变，若将滑动变阻器滑片向上移动，副线圈输出电压U2不变，两端总电阻增大，副线圈中总电流减小，设副线圈干路电流为I2，原线圈中电流为I1，由 可知I1减小，即电流表示数减小，故C错误； D．若将自耦变压器触头向上滑动，则副线圈匝数增大，U1不变，n1不变，n2增大，由 知，U2增大，灯泡会变亮，故D正确。 故选ABD。 8. 氮化镓（GaN）是一种氮和镓的化合物，是一种半导体，它能够将输入的直流电转化为高频电，并通过变压器将电压升高，以满足设备对电源电压和电流的要求。某智能手机充电器的内部电路如图所示，主要由氮化镓开关管和一个变压器构成。工作时ab端输入恒定的电压U，通过氮化镓开关管高频率的通断，使变压器cd端获得如图乙所示的输入电压u，则（　　） A. 若氮化镓开关管短路，ef端无输出电压 B. 若氮化镓开关管短路，ef端有输出电压 C. 输出电流的频率为 D. cd端输入电压的有效值为 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．若氮化镓开关管短路，cd端电压恒定不变，不能产生互感效果，ef端无输出电压，故A正确，B错误； C．由图可知，输出电流的周期为T，输出电流的频率为 故C错误； D．根据有效值的定义 解得 故D正确。 故选AD。 9. 在如图甲所示的虚线框内有匀强磁场，一固定的金属线圈有部分处在磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示。线圈中产生的电动势、电流、内能、线框受到的安培乙力与时间的关系可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】ACD 【解析】 【详解】AB．若设磁场向里为正方向，由楞次定律可知，在时间内线圈中产生逆时针方向电流，在时间内线圈中产生顺时针方向电流，根据 可知感应电动势大小不变，但是方向不同，根据 可知，在时间内线圈中产生的逆时针方向电流不变，在时间内线圈中产生顺时针方向的电流也不变，故A正确，B错误； C．根据 可知，因的大小不变，则图像是过原点的直线，故C正确； D．根据 可知，在时间内随时间均匀减小，则随时间均匀减小，根据楞次定律可知方向向左；在时间内随时间均匀增加，则随时间均匀增加，根据楞次定律可知方向向右；间的变化规律与时段相同，故D正确。 故选ACD。 10. 如图所示，平行虚线间有垂直于水平面向下的匀强磁场，正方形金属线框在光滑水平面上以速度v0向右滑行并刚好能穿过匀强磁场，线框中产生的焦耳热为Q1、线框进磁场过程中通过线框截面的电量为q1，线框穿过磁场过程中安培力的冲量大小为I1；若将线框向右运动的初速度增大为2v0，线框穿过磁场过程中产生的焦耳热为Q2、线框进磁场过程中线框通过线框截面的电量为q2，线框穿过磁场过程中安培力的冲量大小为I2，线框穿过磁场时的速度大小为v；已知磁场的宽度大于线框的边长，则下列关系正确的是（　　） A. v<v0 B. q1=q2 C. I1>I2 D. Q2=3Q1 【答案】BD 【解析】 【详解】B．设线框边长为，则线框进磁场过程中通过线框截面的电量为 可得 选项B正确； C．由 可知 选项C错误； A．线圈以速度v0向右滑行刚好能穿过匀强磁场时，由动量定理可知 线圈以速度2v0向右滑行穿过匀强磁场时 解得 选项A错误； D．由能量守恒可知 解得 选项D正确． 故选BD。 三、实验题 11. 在估测油酸分子大小的实验中，具体操作如下： ①取油酸10mL注入2500mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到2500mL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，将细石膏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______，油膜面积为______，求得的油酸分子直径为______m（均保留一位有效数字）。 （2）若阿伏伽德罗常数为，油酸的摩尔质量为M。油酸的密度为（以上物理量均为国际单位）。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 （3）某同学实验中最终得到的油酸分子的直径和大多数同学的比较，数据都偏大。对于出现这种结果的原因，可能是由于______ A. 在求每滴溶液体积时，1mL溶液的滴数少记了2滴 B. 计算油酸面积时，错将所有不完整的方格作为完整的方格处理 C. 水面上痱子粉撒的较多，油酸膜没有充分展开 D. 做实验之前油酸溶液搁置时间过长 【答案】（1） ①. ②. ③. （2）B （3）AC 【解析】 【小问1详解】 [1]根据题意可得，一滴油酸的酒精溶液含油酸为 [2]根据不足半格舍掉，多于半格算一格的原则，可得面积为 [3]求得的油酸分子直径为 【小问2详解】 A．根据题意，质量为的油酸，所含有分子数为 故A错误； B．体积为的油酸，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．根据题意可知，一个油酸分子的体积为 设分子的直径为，则有 联立解得 故D错误。 故选B。 【小问3详解】 根据题意，由公式可知，油酸分子的直径和大多数同学的比较，数据都偏大的原因可能时偏大或偏小。 A．在求每滴溶液体积时，1mL溶液的滴数少记了2滴，则V偏大，测得的直径偏大，故A正确； B．计算油酸面积时，错将所有不完整的方格作为完整的方格处理，则偏大，测得的直径偏小，故B错误； C．水面上痱子粉撒的较多，油酸膜没有充分展开，则偏小，测得的直径偏大，故C正确； D．做实验之前油酸溶液搁置时间过长，则偏小，测得的直径偏小，故D错误。 故选AC。 四、解答题 12. 磁体和电流之间、磁体和运动电荷之间、电流和电流之间都可通过磁场而相互作用，此现象可通过以下实验证明： （1）如图（a）所示，在重复奥斯特的电流磁效应实验时，为使实验方便效果明显，通电导线应_______。 A . 平行于南北方向，位于小磁针上方 B. 平行于东西方向，位于小磁针上方 C. 平行于东南方向，位于小磁针下方 D. 平行于西南方向，位于小磁针下方 此时从上向下看，小磁针的旋转方向是_______（填顺时针或逆时针）。 （2）（如图b）所示是电子射线管示意图。接通电源后，电子射线由阴极沿x轴方向射出，在荧光屏上会看到一条亮线要使荧光屏上的亮线向下（z轴负方向）偏转，在下列措施中可采用的是_______（填选项代号） A. 加一磁场，磁场方向沿z轴负方向 B. 加一磁场，磁场方向沿y轴正方向 C. 加一电场，电场方向沿z轴负方向 D. 加一电场，电场方向沿y轴正方向 （3）如图（c）所示，两条平行直导线，当通以相同方向的电流时，它们相互_______（填排斥或吸引），当通以相反方向的电流时，它们相互_______（慎排斥或吸引），这时每个电流都处在另一个电流的磁场里，因而受到磁场力的作用。也就是说，电流和电流之间，就像磁极和磁极之间一样，也会通过磁场发生相互作用。 【答案】（1） ①. A ②. 逆时针 （2）B （3） ①. 吸引 ②. 排斥 【解析】 【小问1详解】 [1]无通电导线时小磁针S极向南，所以为使实验方便效果明显，导线应平行于南北方向位于小磁针上方。 故选A。 [2]根据左手定则，可以判断出从上向下看小磁针旋转方向为逆时针。 【小问2详解】 A．磁场方向沿z轴负方向，根据左手定则，电子受到的洛伦兹力沿y轴负方向，亮线向y轴负方向偏转，故A错误； B．磁场方向沿y轴正方向，根据左手定则，电子受到的洛伦兹力沿z轴负方向，能使荧光屏上的亮线向下（z轴负方向）偏转 ，故B正确； C．电子带负电，若加一电场，电场方向沿z轴负方向，电子受电场力沿z轴正方向，亮线向z轴正方向偏转，故C错误； D．加一电场，电场方向沿y轴正方向，电子受电场力沿y轴负方向，亮线向y 轴负方向偏转，故D错误。 故选B。 【小问3详解】 [1][2]图（c）中的左图，研究右导线的受力情况，将左导线看成场源电流，根据安培定则可知，它在右导线处产生的磁场方向向外，由左手定则判断可知，右导线所受的安培力方向向左；同理，将右导线看成场源电流，左导线受到的安培力向右，两导线要靠拢，说明电流方向相同时，两导线相互吸引；同理可知，当通入电流方向相反时，两导线远离，两导线相互排斥。 13. 某同学制作了一个简易的环境温度监控器，如图所示，汽缸导热，缸内温度和环境温度可以认为相等，达到监控的效果。汽缸内一质量，横截面积的活塞封闭着一定质量的理想气体，活塞上方用轻绳悬挂着矩形重物。当缸内温度为300 K时，活塞与汽缸底部的距离，与重物相距，环境空气压强恒为，重力加速度，不计活塞的厚度和缸壁的摩擦。 （1）初始时封闭气体的压强。 （2）当活塞刚好接触重物时，求汽缸内气体的温度。 （3）若重物质量，当轻绳拉力刚好为零时，警报器开始报警，求此时汽缸内气体的温度（结果保留两位小数） 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）初始时对活塞受力分析，根据平衡条件 解得初始时封闭气体的压强 （2）从活塞刚要开始向上运动到活塞刚接触重物，气体为等压变化过程，则 解得，汽缸内气体的温度 （3）从刚接触重物到绳子拉力刚好为零，对活塞和重物整体，根据平衡条件 解得 从刚接触重物到绳子拉力刚好为零，为等容过程，根据查理定律 解得 14. 如图所示，平行板电容器两板间加有恒定电压，在平行板电容器右侧有内径为r=1m、外径为内径的2倍的圆环状匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B=2T，在M板附近有一个粒子源，不断放出初速度大小不计、比荷为1×104C/kg的带正电荷的粒子，粒子经电场加速后，沿圆环直径方向射入环形磁场，粒子恰好不进入小圆形区域，粒子的重力不计，sin53°=0.8，cos53°=0.6。 （1）求粒子在磁场中运动的速度大小； （2）若要求M、N两板间电场强度不能大于3×104N/C，则两板间的距离至少为多少？ （3）求粒子在磁场中运动的时间（保留三位有效数字）。 【答案】（1）3×104m/s；（2）1.5m；（3）9.25×10-5s 【解析】 【详解】（1）粒子恰好不能进入小圆区域，设离子与小圆相切时轨道半径为，此时轨迹如图所示． 根据几何关系有 解得 设粒子在磁场中运动的速度为，根据牛顿第二定律有 解得 （2）设两板间电压为，根据动能定理 解得 两板间的距离至少为 （3）电粒子在磁场中运动的周期 根据几何关系 解得 可知轨迹对应的圆心角为106°，则有 15. 如图甲所示，两根光滑的平行导轨倾斜固定在水平面上方，所形成的斜面倾角，导轨电阻不计，下端连接阻值恒为的小灯泡。两导轨之间有一段长为的矩形区域存在垂直导轨斜向上的匀强磁场，该磁场的磁感应强度大小随时间的变化规律如图乙所示。导体棒长度等于两平行导轨间距，质量，电阻，时刻导体棒在两导轨上部某位置由静止释放，运动过程中始终与导轨垂直并接触良好，已知从导体棒释放到它离开磁场区，通过灯泡的电流不变且恰好正常发光，重力加速度取，。 （1）求平行导轨的间距； （2）求电流通过小灯泡所做的功； （3）如果从开始运动到某一瞬间导体棒产生的热量，求该过程中通过导体棒的电荷量以及导体棒在磁场中运动的距离。 【答案】（1）；（2）；（3）， 【解析】 【详解】（1）由题意可知，导体棒在内做初速度为零的匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可得 解得 导体棒刚进入磁场时的速度大小为 导体棒进入磁场做匀速直线运动，磁感应强度保持不变，根据受力平衡可得 又 ，， 联立解得导体棒的长度为 即平行导轨的间距为 （2）在内，回路产生的感生电动势为 回路中的电流为 在内小灯泡电功为 导体棒穿过磁场所用时间为 导体棒穿过磁场过程中，小灯泡的电功为 电流通过小灯泡所做的功 （3）导体棒进入磁场前导体棒内产生的热量 导体棒产生的热量为时在磁场内运动的时间设为，则 ，解得 该过程中通过导体棒的电荷量 导体棒在磁场中运动的距离 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 广东省深圳市深圳市科学高中2024-2025学年高二下学期期中物理试卷 一、单选题 1. 如图，下列说法正确的是（　　） A. 甲图中要增大粒子引出时的最大动能，增加电压U即可 B. 乙图是磁流体发电机，可判断出A极板是发电机的正极 C. 若不计重力影响，丙图可以判断粒子的电性，且粒子沿直线匀速通过的条件是 D. 丁图中若载流子（电场作用下能作定向运动的带电粒子）带负电，稳定时C面电势低 2. 在理想LC振荡电路中的某时刻，电容器极板间的电场强度和螺旋管中的磁感强度方向如图所示，M是电路中的一点，据此可判定此时（　　） A. 电容器正在放电，流经M点的电流方向向右 B. 电路中的电流正在减小 C. 电路中的磁场能正在增加 D. 电容器极板间电压正在减小 3. 如图所示的电路中，A、B、C是三个相同的灯泡，L是自感线圈，其电阻与灯泡电阻相等，开关S先闭合然后再断开，则（　　） A. 闭合开关S的瞬间，灯泡A、B、C同时亮 B. 闭合开关S的瞬间，A立即亮而B、C慢慢亮 C. 断开开关S的瞬间，A、B、C先闪亮一下，然后逐渐变暗 D. 断开开关S的瞬间，灯泡A、B、C中的电流大小相同 4. 如图所示，一定质量的理想气体，从图示A状态开始，经历了B、C状态，最后到D状态，其中BC平行于T轴，CD平行于V轴。下列说法正确的是（ ） A. A→B过程，压强不变，分子平均动能变大 B. B→C过程，压强变大，分子平均动能变小 C. B→C过程，压强变小，分子密集程度变大 D. C→D过程，压强变大，分子密集程度变小 5. 如图，真空区域有宽度为l、磁感应强度为B的匀强磁场，方向如图所示，、是磁场的边界。质量为m、电荷量为q的正电荷粒子（不计重力）沿着与夹角为60°的方向射入磁场中，刚好没能从边界射出磁场。下列说法正确的是（　　） A. 粒子射入磁场的速度大小为 B. 粒子射入磁场的速度大小为 C. 粒子在磁场中运动的时间为 D. 粒子在磁场中运动的时间为 6. 如图所示，将一质量分布均匀，电阻率不变的导线围成正方形abcd，在 a、d两点用导线与恒压电源相连接，空间中存在垂直正方形所在平面向外的匀强磁场（图中未画出），接通电源后ab边所受的安培力大小为F。若重新在 a、c两点用导线与该恒压电源连接，则接通后整个正方形所受安培力大小为（　　） A. 2F B. C. 3F D. 二、多选题 7. 如图所示，10匝矩形线框处在磁感应强度B=T的匀强磁场中，绕垂直磁场的轴以恒定角速度ω=10rad/s在匀强磁场中转动，线框电阻不计，面积为0.4m2，线框通过滑环与一理想自耦变压器的原线圈相连，副线圈接有一只灯泡L（规格为“4W，100Ω”）和滑动变阻器，电流表视为理想电表，则下列说法正确的是（　　） A. 若从图示线框位置开始计时，线框中感应电动势的瞬时值为e=40cos（10t）V B. 当灯泡正常发光时，原、副线圈的匝数比为2:1 C. 若将滑动变阻器滑片向上移动，则电流表示数增大 D. 若将自耦变压器触头向上滑动，灯泡会变亮 8. 氮化镓（GaN）是一种氮和镓的化合物，是一种半导体，它能够将输入的直流电转化为高频电，并通过变压器将电压升高，以满足设备对电源电压和电流的要求。某智能手机充电器的内部电路如图所示，主要由氮化镓开关管和一个变压器构成。工作时ab端输入恒定的电压U，通过氮化镓开关管高频率的通断，使变压器cd端获得如图乙所示的输入电压u，则（　　） A. 若氮化镓开关管短路，ef端无输出电压 B. 若氮化镓开关管短路，ef端有输出电压 C. 输出电流的频率为 D. cd端输入电压的有效值为 9. 在如图甲所示的虚线框内有匀强磁场，一固定的金属线圈有部分处在磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示。线圈中产生的电动势、电流、内能、线框受到的安培乙力与时间的关系可能正确的是（　　） A. B. C. D. 10. 如图所示，平行虚线间有垂直于水平面向下的匀强磁场，正方形金属线框在光滑水平面上以速度v0向右滑行并刚好能穿过匀强磁场，线框中产生的焦耳热为Q1、线框进磁场过程中通过线框截面的电量为q1，线框穿过磁场过程中安培力的冲量大小为I1；若将线框向右运动的初速度增大为2v0，线框穿过磁场过程中产生的焦耳热为Q2、线框进磁场过程中线框通过线框截面的电量为q2，线框穿过磁场过程中安培力的冲量大小为I2，线框穿过磁场时的速度大小为v；已知磁场的宽度大于线框的边长，则下列关系正确的是（　　） A. v<v0 B. q1=q2 C. I1>I2 D. Q2=3Q1 三、实验题 11. 在估测油酸分子大小的实验中，具体操作如下： ①取油酸10mL注入2500mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到2500mL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，将细石膏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______，油膜面积为______，求得的油酸分子直径为______m（均保留一位有效数字）。 （2）若阿伏伽德罗常数为，油酸的摩尔质量为M。油酸的密度为（以上物理量均为国际单位）。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 （3）某同学实验中最终得到的油酸分子的直径和大多数同学的比较，数据都偏大。对于出现这种结果的原因，可能是由于______ A. 在求每滴溶液体积时，1mL溶液的滴数少记了2滴 B. 计算油酸面积时，错将所有不完整的方格作为完整的方格处理 C. 水面上痱子粉撒的较多，油酸膜没有充分展开 D. 做实验之前油酸溶液搁置时间过长 四、解答题 12. 磁体和电流之间、磁体和运动电荷之间、电流和电流之间都可通过磁场而相互作用，此现象可通过以下实验证明： （1）如图（a）所示，在重复奥斯特的电流磁效应实验时，为使实验方便效果明显，通电导线应_______。 A . 平行于南北方向，位于小磁针上方 B. 平行于东西方向，位于小磁针上方 C. 平行于东南方向，位于小磁针下方 D. 平行于西南方向，位于小磁针下方 此时从上向下看，小磁针的旋转方向是_______（填顺时针或逆时针）。 （2）（如图b）所示是电子射线管示意图。接通电源后，电子射线由阴极沿x轴方向射出，在荧光屏上会看到一条亮线要使荧光屏上的亮线向下（z轴负方向）偏转，在下列措施中可采用的是_______（填选项代号） A. 加一磁场，磁场方向沿z轴负方向 B. 加一磁场，磁场方向沿y轴正方向 C. 加一电场，电场方向沿z轴负方向 D. 加一电场，电场方向沿y轴正方向 （3）如图（c）所示，两条平行直导线，当通以相同方向的电流时，它们相互_______（填排斥或吸引），当通以相反方向的电流时，它们相互_______（慎排斥或吸引），这时每个电流都处在另一个电流的磁场里，因而受到磁场力的作用。也就是说，电流和电流之间，就像磁极和磁极之间一样，也会通过磁场发生相互作用。 13. 某同学制作了一个简易的环境温度监控器，如图所示，汽缸导热，缸内温度和环境温度可以认为相等，达到监控的效果。汽缸内一质量，横截面积的活塞封闭着一定质量的理想气体，活塞上方用轻绳悬挂着矩形重物。当缸内温度为300 K时，活塞与汽缸底部的距离，与重物相距，环境空气压强恒为，重力加速度，不计活塞的厚度和缸壁的摩擦。 （1）初始时封闭气体的压强。 （2）当活塞刚好接触重物时，求汽缸内气体的温度。 （3）若重物质量，当轻绳拉力刚好为零时，警报器开始报警，求此时汽缸内气体的温度（结果保留两位小数） 14. 如图所示，平行板电容器两板间加有恒定电压，在平行板电容器右侧有内径为r=1m、外径为内径的2倍的圆环状匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B=2T，在M板附近有一个粒子源，不断放出初速度大小不计、比荷为1×104C/kg的带正电荷的粒子，粒子经电场加速后，沿圆环直径方向射入环形磁场，粒子恰好不进入小圆形区域，粒子的重力不计，sin53°=0.8，cos53°=0.6。 （1）求粒子在磁场中运动的速度大小； （2）若要求M、N两板间电场强度不能大于3×104N/C，则两板间的距离至少为多少？ （3）求粒子在磁场中运动的时间（保留三位有效数字）。 15. 如图甲所示，两根光滑的平行导轨倾斜固定在水平面上方，所形成的斜面倾角，导轨电阻不计，下端连接阻值恒为的小灯泡。两导轨之间有一段长为的矩形区域存在垂直导轨斜向上的匀强磁场，该磁场的磁感应强度大小随时间的变化规律如图乙所示。导体棒长度等于两平行导轨间距，质量，电阻，时刻导体棒在两导轨上部某位置由静止释放，运动过程中始终与导轨垂直并接触良好，已知从导体棒释放到它离开磁场区，通过灯泡的电流不变且恰好正常发光，重力加速度取，。 （1）求平行导轨的间距； （2）求电流通过小灯泡所做的功； （3）如果从开始运动到某一瞬间导体棒产生的热量，求该过程中通过导体棒的电荷量以及导体棒在磁场中运动的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $