精品解析:云南省保山市腾冲市第八中学2024-2025学年高二下学期5月月考物理试题
2026-06-18
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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-阶段检测 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 云南省 |
| 地区(市) | 保山市 |
| 地区(区县) | 腾冲市 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.58 MB |
| 发布时间 | 2026-06-18 |
| 更新时间 | 2026-06-18 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-18 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58405041.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
腾冲市第八中学2024--2025学年下学期高二年级5月月考
物理试卷
考生注意:
1.答卷前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在答题卡上,并认真核准条形码上的准考证号、姓名、考场号、座位号及科目,在规定的位置贴好条形码。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
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题只有一个选项符合题目要求,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,有错选的得0分。
1. 关于分子动理论,下列说法正确的是( )
A. 布朗运动就是液体分子的无规则运动
B. 温度是物体分子热运动的平均动能的标志
C. 分子间的作用力总是随着分子间距增大而增大
D. 当分子力表现为斥力时,分子势能随分子间距离的减小而减小
2. 等离子气流由左方连续以射入P1和P2两板间的匀强磁场中,ab直导线与P1、P2相连接,线圈A与直导线cd连接。线圈A内有随图2所示的变化磁场,且磁场B的正方向规定为向左,如图1所示,则下列叙述正确的是( )
A. 导线ab中的电流方向由b指向a
B. 0~2s内cd导线电流方向由c指向d
C. 1~2s内ab、cd导线互相吸引
D. 2~3s内ab、cd导线互相吸引
3. 一定质量的理想气体,从状态a开始,经历ab、bc、cd、da四个过程又回到状态a,其体积V与热力学温度T的关系图像如下图所示,cd的延长线经过坐标原点O,ab、bc分别与纵轴、横轴垂直,e是Ob与da的交点,下列说法正确的是( )
A. 气体从状态c到状态d是等容变化
B. ab之间某个状态的压强小于状态e的压强
C. 气体从状态b到状态c是气体对外做功同时吸热
D. 气体从状态d到状态a是压强增大
4. 如图所示,矩形ABCD为某透明介质的截面,,O为AD边的中点,一束单色光从O点斜射入玻璃砖,折射光线刚好在AB面发生全反射,反射光线刚好照射到C点,则透明介质对光的折射率为( )
A. 1.25 B. 1.35 C. 1.45 D. 1.55
5. 如图所示,一粗细均匀的U型玻璃管开口向上竖直放置,左、右两管都封有一定质量的理想气体A、B,水银面a、b间的高度差为h1,水银柱cd的长度为h2,且,a面与c面恰处于同一高度。若在右管开口端取出少量水银,系统重新达到平衡,则( )
A. A气体的压强大于外界大气压强
B. B气体的压强变化量大于A气体的压强变化量
C. 水银面c上升的高度小于水银面a下降的高度
D. 水银面a、b间新的高度差小于右管上段新水银柱的长度
6. 如图所示,单刀双掷开关S先打到a端让电容器充满电。t=0时开关S打到b端,t=0.02s时LC回路中电容器下极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值。则( )
A. LC回路的周期为0.02s
B. LC回路的电流为0时电容器中电场能也为零
C. t=5.01s时线圈中磁场能最大
D. t=5.01s时回路中电流沿顺时针方向
7. 一简谐横波以4 m/s的波速沿x轴正方向传播。已知t=0时的波形如图所示,则( )
A. 波的周期为2 s
B. x=0处的质点在t=s时速度值最大
C. x=0处的质点在t=s时速度为0
D. x=0处的质点在t=0时向y轴负向运动
8. 已知水的摩尔质量为M,密度为,阿伏加德罗常数为;若用m表示一个水分子的质量,用表示一个水分子的体积,则下列表达式中正确的是( )
A. B. C. D.
9. 近代物理发展最为迅猛的一段历史应该是19世纪到20世纪,对于下列配图所对应的说法正确的是( )
A. 图1是白光的薄膜干涉现象,从图中可以看到,圆形肥皂膜从上向下一定是均匀变厚
B. 图2描述的是卢瑟福的粒子的散射实验,他据此提出了原子的核式结构模型
C. 图3是戴维森和汤姆孙所做的高速电子束经过铝箔的干涉图样,从而证明了电子的波动性
D. 图4是德国科学家劳厄观察到的X射线照射晶体的衍射图样,从而证实了X射线具有波动性
10. 国家电网公司推进智能电网推广项目建设,拟新建智能变电站1 400座。变电站起变换电压作用的设备是变压器,如图所示,理想变压器原线圈输入电压,电压表、电流表都为理想电表。下列判断正确的是( )
A. 输入电压有效值为200 V,电流频率为50 Hz
B. S打到a处,当变阻器的滑片向下滑动时,两电压表的示数都增大
C. S打到a处,当变阻器的滑片向下滑动时,两电流表的示数都减小
D. 若变阻器的滑片不动,S由a处打到b处,电压表V2和电流表A1的示数都减小
二、实验题:本题共2小题,共18分。
11. 张三同学用研究一定质量理想气体在温度不变时,压强与体积关系的实验装置如图所示。实验步骤如下:
①把注射器活塞移至注射器中间某位置,将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机逐一连接;
②移动活塞,记录注射器的刻度值(不计针头部分气体体积),同时记录对应的由计算机显示的气体压强;
③用图像处理实验数据。
(1)实验时,缓慢推动活塞,注射器内空气体积逐渐减小。若过程中环境温度保持不变,则实验得到的图像应是__________。
A.B.C.D.
(2)若张三根据记录的实验数据,作出了如图所示的图像。对图线进行分析,说明一定质量的气体在温度不变时,其压强与体积成反比。用、分别表示、这两个状态下气体分子在单位时间内撞击容器器壁单位面积的次数,则_______。(填“”“”或“”)
12. 某同学利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”,如图甲所示。将热敏电阻R安装在需要探测温度的地方,当环境温度正常时,继电器的上触点接触,下触点分离,指示灯亮;当环境温度超过某一值时,继电器的下触点接触,上触点分离,警铃响。图甲中继电器的供电电压U1=3V,继电器线圈用漆包线绕成,其电阻R0为30Ω。当线圈中的电流大于等于50mA时,继电器的衔铁将被吸合,警铃响。图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图像。
(1)图甲中警铃的接线柱C应与接线柱__________相连,指示灯的接线柱D应与接线柱__________相连(均选填“A”或“B”);
(2)当环境温度升高时,热敏电阻阻值将__________,继电器的磁性将__________(均选填“增大”、“减小”或“不变”),当环境温度达到__________℃时,警铃报警;
(3)如果要使报警电路在更高的温度报警,下列方案可行的是__________
A.适当减小U1 B.适当增大U1 C.适当减小U2 D.适当增大U2
三、计算题:本题共3小题,共36分。
13. 健身者把两根相同绳子的一端固定在一点,用双手分别握住绳子的另一端,上下抖动绳子使绳子振动起来,这一健身运动叫“战绳”。以手的平衡位置为坐标原点,健身者在抖动绳子过程中某时刻其中一根绳的波形图如图所示,抖动的频率为1.5Hz。从图示时刻为计时起点,求:
(i)质点A第一次到达波峰位置所需的时间t;
(ii)写出B质点的振动方程。
14. 图甲为气压式升降椅,它通过活塞上下运动来控制椅子的升降,图乙为其核心部件模型简图,圆筒形导热汽缸开口向上竖直放置在水平地面上,活塞(连同细连杆)与椅面的总质量m=4kg,活塞的横截面积S=4×10-4m2,汽缸内封闭一定质量的理想气体,活塞与汽缸之间无限且不漏气,活塞上放有一质量M=8kg的物块,气柱高度h=0.6m。已知大气压强p0=1×105Pa,环境温度27℃,重力加速度g取10m/s2。
(1)放上物块达到稳定后,气柱的压强;
(2)若拿掉物块,活塞上升,求稳定时气柱的高度;
(3)拿掉物块后,如果缓慢降低环境温度,使活塞下降10cm,求此时的温度。
15. 如图所示,abcd为一矩形金属线框,总质量为m,其中ab=cd=L,ab边的电阻为R,cd边的电阻为 ,其它部分的电阻不计,整个装置用两根劲度系数均为k的绝缘轻弹簧悬挂起来。下方存在一垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B。初始时刻,使两弹簧处于自然长度,现给线框一竖直向下的初速度v0,当cd边第一次速度为0时,两根弹簧的弹力均为mg,整个下降过程中cd边始终未离开磁场,ab边未进入磁场。已知重力加速度大小为g,劲度系数为k的弹簧当形变量为x时具有的弹性势能。在整个下降过程中,求:
(1)通过ab边的电荷量;
(2)ab边上产生的热量.
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腾冲市第八中学2024--2025学年下学期高二年级5月月考
物理试卷
考生注意:
1.答卷前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在答题卡上,并认真核准条形码上的准考证号、姓名、考场号、座位号及科目,在规定的位置贴好条形码。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
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题只有一个选项符合题目要求,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,有错选的得0分。
1. 关于分子动理论,下列说法正确的是( )
A. 布朗运动就是液体分子的无规则运动
B. 温度是物体分子热运动的平均动能的标志
C. 分子间的作用力总是随着分子间距增大而增大
D. 当分子力表现为斥力时,分子势能随分子间距离的减小而减小
【答案】B
【解析】
【详解】A.布朗运动是固体微粒的无规则运动,间接反映液体分子的无规则运动,故A错误;
B.温度衡量分子的热运动快慢,是物体分子热运动的平均动能的标志,故B正确;
C.分子间的作用力在随着分子间距增大而逐渐减小,在分子力随着分子间距增大先增大后减小,故C错误;
D.当分子力表现为斥力时,分子距离为,随分子间距离的减小分子力做负功,分子势能逐渐增大,故D错误。
故选B。
2. 等离子气流由左方连续以射入P1和P2两板间的匀强磁场中,ab直导线与P1、P2相连接,线圈A与直导线cd连接。线圈A内有随图2所示的变化磁场,且磁场B的正方向规定为向左,如图1所示,则下列叙述正确的是( )
A. 导线ab中的电流方向由b指向a
B. 0~2s内cd导线电流方向由c指向d
C. 1~2s内ab、cd导线互相吸引
D. 2~3s内ab、cd导线互相吸引
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据题意,由左手定则可知,等离子气流进入磁场后,正离子受的洛伦兹力向上,飞向板,负离子的洛伦兹力向下,飞向板,则带正电,导线ab中的电流方向由a指向b,故A错误;
B.由图2,根据楞次定理可知,0~2s内cd导线电流方向由d指向c,故B错误;
C.由AB分析,根据两根通电直导线中,通有异向电流相互排斥可知,1~2s内ab、cd导线互相排斥,故C错误;
D.由图2,根据楞次定理可知,2~3s内cd导线电流方向由c指向d,结合A分析,根据两根通电直导线中,通有同向电流相互吸引可知,2~3s内ab、cd导线互相吸引,故D正确。
故选D。
3. 一定质量的理想气体,从状态a开始,经历ab、bc、cd、da四个过程又回到状态a,其体积V与热力学温度T的关系图像如下图所示,cd的延长线经过坐标原点O,ab、bc分别与纵轴、横轴垂直,e是Ob与da的交点,下列说法正确的是( )
A. 气体从状态c到状态d是等容变化
B. ab之间某个状态的压强小于状态e的压强
C. 气体从状态b到状态c是气体对外做功同时吸热
D. 气体从状态d到状态a是压强增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据
可知,由于cd的延长线经过坐标原点O,则气体从状态c到状态d是等压变化。故A错误;
B.根据
可知
坐标原点O与ab上各点连线的斜率与压强成反比,由图可知,O与b的连线的斜率最小,压强最大,即e点压强最大。故B正确;
C.由图可知,气体从状态b到状态c等温变化,气体内能不变,同时体积变小,外界对气体做功,由热力学第一定律可知, 气体放出热量。故C错误;
D.根据
可知
坐标原点O与ad上各点的连线斜率与压强成反比,由图可知,气体从状态d到状态a是压强减小。故D错误。
故选B。
4. 如图所示,矩形ABCD为某透明介质的截面,,O为AD边的中点,一束单色光从O点斜射入玻璃砖,折射光线刚好在AB面发生全反射,反射光线刚好照射到C点,则透明介质对光的折射率为( )
A. 1.25 B. 1.35 C. 1.45 D. 1.55
【答案】A
【解析】
【详解】作出光路图如图所示
设折射光线在AB边的入射角为,设AO长为L,因为对称,则有
根据题意,折射率为
故选A。
5. 如图所示,一粗细均匀的U型玻璃管开口向上竖直放置,左、右两管都封有一定质量的理想气体A、B,水银面a、b间的高度差为h1,水银柱cd的长度为h2,且,a面与c面恰处于同一高度。若在右管开口端取出少量水银,系统重新达到平衡,则( )
A. A气体的压强大于外界大气压强
B. B气体的压强变化量大于A气体的压强变化量
C. 水银面c上升的高度小于水银面a下降的高度
D. 水银面a、b间新的高度差小于右管上段新水银柱的长度
【答案】B
【解析】
【详解】A.取出水银前,A气体压强
B气体压强
当在右管开口端取出少量水银时,即减小,A、B气体压强均变小,即A气体的压强小于外界大气压强,A错误;
C.由玻意耳定律
A、B气体体积均变大。
假设B气体体积不变,则水银面a下降的高度等于水银面c上升的高度,等于b上升的高度;由于B气体体积同时要变大,故水银面c上升的高度大于水银面a下降的高度。C错误;
B.假设取出高度的水银,则B气体的压强变化量一定为
假设A、B气体的体积均不变,则A气体的压强变化量也为
压强减小后,根据玻意耳定律,体积要变大,故A气压变化量小于,即B气体的压强变化量大于A气体的压强变化量,B正确;
D.假设右管中剩余的水银高度非常小,即取出水银柱长度接近,则水银面a、b间新的高度差大于右管上段新水银柱的长度,D错误。
故选B。
6. 如图所示,单刀双掷开关S先打到a端让电容器充满电。t=0时开关S打到b端,t=0.02s时LC回路中电容器下极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值。则( )
A. LC回路的周期为0.02s
B. LC回路的电流为0时电容器中电场能也为零
C. t=5.01s时线圈中磁场能最大
D. t=5.01s时回路中电流沿顺时针方向
【答案】C
【解析】
【详解】A.以顺时针电流为正方向,LC电路中电流和电荷量变化的图像如下
时电容器下极板带正电荷且最大,根据图像可知周期为 ,故A错误;
B.根据图像可知电流为0时,电容器中电荷量最大,电场能最大,故B错误;
CD.时,经过,根据图像可知此时电流最大,电流沿逆时针方向,说明电容器放电完毕,电能全部转化为磁场能,此时磁场能最大,故C正确,D错误。
故选C。
7. 一简谐横波以4 m/s的波速沿x轴正方向传播。已知t=0时的波形如图所示,则( )
A. 波的周期为2 s
B. x=0处的质点在t=s时速度值最大
C. x=0处的质点在t=s时速度为0
D. x=0处的质点在t=0时向y轴负向运动
【答案】D
【解析】
【详解】A.由波的图象知波长λ=4m,所以周期
故A错误;
BC.质点运动时越接近平衡位置速度越大,时,x=0处的质点已运动到x轴下方,振动速度既不为零也不是最大值,故BC错误;
D.由题知波沿x轴正方向传播,根据上下坡法,可知此时x=0处的质点向y轴负向运动,故D正确。
故选D。
8. 已知水的摩尔质量为M,密度为,阿伏加德罗常数为;若用m表示一个水分子的质量,用表示一个水分子的体积,则下列表达式中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】AD
【解析】
【详解】一个分子的质量为
水的摩尔体积为
一个水分子的体积为
故选AD。
9. 近代物理发展最为迅猛的一段历史应该是19世纪到20世纪,对于下列配图所对应的说法正确的是( )
A. 图1是白光的薄膜干涉现象,从图中可以看到,圆形肥皂膜从上向下一定是均匀变厚
B. 图2描述的是卢瑟福的粒子的散射实验,他据此提出了原子的核式结构模型
C. 图3是戴维森和汤姆孙所做的高速电子束经过铝箔的干涉图样,从而证明了电子的波动性
D. 图4是德国科学家劳厄观察到的X射线照射晶体的衍射图样,从而证实了X射线具有波动性
【答案】BD
【解析】
【详解】A.从图1中可以看到,从上向下干涉条纹越来越密,可知肥皂膜从上向下变厚,且变厚的越来越快,如果均匀变厚,则干涉条纹是等间距的,故A错误;
B.图2描述的是卢瑟福的粒子的散射实验,他据此提出了原子的核式结构模型,故B正确;
C.图3是戴维森和汤姆孙所做的高速电子束经过铝箔的衍射图样,从而证明了电子的波动性,故C错误;
D.图4是德国科学家劳厄观察到的X射线照射晶体的衍射图样,从而证实了X射线具有波动性,故D正确。
故选BD。
10. 国家电网公司推进智能电网推广项目建设,拟新建智能变电站1 400座。变电站起变换电压作用的设备是变压器,如图所示,理想变压器原线圈输入电压,电压表、电流表都为理想电表。下列判断正确的是( )
A. 输入电压有效值为200 V,电流频率为50 Hz
B. S打到a处,当变阻器的滑片向下滑动时,两电压表的示数都增大
C. S打到a处,当变阻器的滑片向下滑动时,两电流表的示数都减小
D. 若变阻器的滑片不动,S由a处打到b处,电压表V2和电流表A1的示数都减小
【答案】AD
【解析】
【详解】A.理想变压器原线圈输入电压,则输入电压的峰值
输入电压有效值
输入电压的角频率
则电流的频率
故A正确;
B.S打到a处,当滑动变阻器的滑片向下滑动时,原线圈输入电压不变,原副线圈匝数不变,则原副线圈两端电压不变,两电压表示数都不变,故B错误;
C.S打到a处,滑动变阻器滑片向下滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值减小,副线圈总电阻R副减小,副线圈电压U2不变,副线圈电流
增大,电流表A2示数增大,原线圈电流
增大,电流表A1示数增大,故C错误;
D.若滑动变阻器的滑片不动,S由a处打到b处,副线圈匝数减小,输入电压不变,输出电压减小,即电压表V2的示数减小,变压器输出功率可知,副线圈输出功率减小,根据输入功率等于输出功率,可知减小,U1不变,则I1减小,即电流表A1的示数减小,故D正确。
故选AD。
二、实验题:本题共2小题,共18分。
11. 张三同学用研究一定质量理想气体在温度不变时,压强与体积关系的实验装置如图所示。实验步骤如下:
①把注射器活塞移至注射器中间某位置,将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机逐一连接;
②移动活塞,记录注射器的刻度值(不计针头部分气体体积),同时记录对应的由计算机显示的气体压强;
③用图像处理实验数据。
(1)实验时,缓慢推动活塞,注射器内空气体积逐渐减小。若过程中环境温度保持不变,则实验得到的图像应是__________。
A.B.C.D.
(2)若张三根据记录的实验数据,作出了如图所示的图像。对图线进行分析,说明一定质量的气体在温度不变时,其压强与体积成反比。用、分别表示 、这两个状态下气体分子在单位时间内撞击容器器壁单位面积的次数,则_______。(填“”“”或“”)
【答案】 ①. B ②.
【解析】
【详解】(1)[1]实验过程中,环境温度保持不变,根据理想气体状态方程,得到的图像应是一过原点的倾斜直线。
故选B。
(2)[2]因为,说明气体的平均动能相同,而,根据压强的微观意义可知,气体分子在单位时间内对单位面积器壁碰撞次数。
12. 某同学利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”,如图甲所示。将热敏电阻R安装在需要探测温度的地方,当环境温度正常时,继电器的上触点接触,下触点分离,指示灯亮;当环境温度超过某一值时,继电器的下触点接触,上触点分离,警铃响。图甲中继电器的供电电压U1=3V,继电器线圈用漆包线绕成,其电阻R0为30Ω。当线圈中的电流大于等于50mA时,继电器的衔铁将被吸合,警铃响。图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图像。
(1)图甲中警铃的接线柱C应与接线柱__________相连,指示灯的接线柱D应与接线柱__________相连(均选填“A”或“B”);
(2)当环境温度升高时,热敏电阻阻值将__________,继电器的磁性将__________(均选填“增大”、“减小”或“不变”),当环境温度达到__________℃时,警铃报警;
(3)如果要使报警电路在更高的温度报警,下列方案可行的是__________
A.适当减小U1 B.适当增大U1 C.适当减小U2 D.适当增大U2
【答案】 ①. B ②. A ③. 减小 ④. 增大 ⑤. 80 ⑥. A
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1][2]根据“当环境温度正常时,继电器的上触点接触,下触点分离,指示灯亮;当环境温度超过某一值时,继电器的下触点接触,上触点分离,警铃响”,知警铃的接线柱C应与接线柱B相连,指示灯的接线柱D应与接线柱A相连;
(2)[3][4][5]当环境温度升高时,热敏电阻阻值减小,由欧姆定律知电路中电流增大,则继电器的磁性将增大。当线圈中的电流等于50mA时,继电器的衔铁刚好被吸合,则控制电路中电阻最大值为
此时热敏电阻阻值为
由图乙知,此时环境温度为,所以环境温度在大于等于时,警铃报警;
(3)[6]要使报警电路在更高的温度就报警,则线圈中的电流等于50mA时,热敏电阻R变大,由(2)知,热敏电阻
则可通过适当减小U1达到这个目的。
故选A。
三、计算题:本题共3小题,共36分。
13. 健身者把两根相同绳子的一端固定在一点,用双手分别握住绳子的另一端,上下抖动绳子使绳子振动起来,这一健身运动叫“战绳”。以手的平衡位置为坐标原点,健身者在抖动绳子过程中某时刻其中一根绳的波形图如图所示,抖动的频率为1.5Hz。从图示时刻为计时起点,求:
(i)质点A第一次到达波峰位置所需的时间t;
(ii)写出B质点的振动方程。
【答案】(i)0.5s;(ii)
【解析】
【详解】(i)根据“上下坡”法,该波沿x轴正方向传播,质点A处于平衡位置沿y轴负方向振动,经四分之三周期第一次到达波峰,又
可知质点A第一次到达波峰位置所需的时间为
(ii)依题意,t=0时刻,B质点处于平衡位置沿y轴正方向振动,其方程为
又
可得
14. 图甲为气压式升降椅,它通过活塞上下运动来控制椅子的升降,图乙为其核心部件模型简图,圆筒形导热汽缸开口向上竖直放置在水平地面上,活塞(连同细连杆)与椅面的总质量m=4kg,活塞的横截面积S=4×10-4m2,汽缸内封闭一定质量的理想气体,活塞与汽缸之间无限且不漏气,活塞上放有一质量M=8kg的物块,气柱高度h=0.6m。已知大气压强p0=1×105Pa,环境温度27℃,重力加速度g取10m/s2。
(1)放上物块达到稳定后,气柱的压强;
(2)若拿掉物块,活塞上升,求稳定时气柱的高度;
(3)拿掉物块后,如果缓慢降低环境温度,使活塞下降10cm,求此时的温度。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)放上物块后达到稳定后,对活塞受力分析,根据平衡条件
代入数据,解得
(2)拿掉物块后,对活塞受力分析,根据平衡条件
代入数据,解得
由玻意耳定律
其中
解得稳定时气柱的高度为
(3)拿掉物块后,如果缓慢降低环境温度,使活塞下降10cm,此过程为等压变化
其中
解得
15. 如图所示,abcd为一矩形金属线框,总质量为m,其中ab=cd=L,ab边的电阻为R,cd边的电阻为 ,其它部分的电阻不计,整个装置用两根劲度系数均为k的绝缘轻弹簧悬挂起来。下方存在一垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B。初始时刻,使两弹簧处于自然长度,现给线框一竖直向下的初速度v0,当cd边第一次速度为0时,两根弹簧的弹力均为mg,整个下降过程中cd边始终未离开磁场,ab边未进入磁场。已知重力加速度大小为g,劲度系数为k的弹簧当形变量为x时具有的弹性势能。在整个下降过程中,求:
(1)通过ab边的电荷量;
(2)ab边上产生的热量.
【答案】(1)(2)
【解析】
【详解】(1)当cd边第一次速度为0时,两根弹簧的弹力均为mg,此时弹簧伸长量
此过程中
联立解得:
即通过ab边的电荷量
(2)由能量关系
其中
解得
则ab边上产生的热量
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