精品解析：广东汕头市第一中学2025-2026学年高二下学期5月期中物理试题

2025-2026学年度第二学期期中考试 高二年级 物理科 试题 注意：试卷共5页，满分100分，考试时间75分钟 一、单项选择题（每题4分，共28分） 1. 下列说法正确的是（ ） A. 气体压强仅与温度有关 B. 水和酒精混合后总体积变小说明液体分子间存在分子引力 C. 当分子之间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大 D. 布朗运动就是液体分子的运动 2. 如图甲所示，单匝矩形金属线框绕垂直于磁感线的轴在匀强磁场中匀速转动，穿过金属线框的磁通量随时间变化的关系如图乙所示，金属线框的总电阻为，下列说法正确的是（　　） A. 时，线框产生的感应电动势最大，处于中性面位置 B. 金属线框中产生的感应电动势的最大值为10V C. 金属线框中产生的感应电流的有效值为1A D. 时间内，通过金属线框某横截面的电荷量为 3. 某同学设计的发电装置如图所示，已知永磁铁的往复运动在螺线管中产生正弦式交流电，周期为，电压有效值恒为，理想变压器原线圈接螺线管，副线圈接电阻箱和理想交流电流表，原、副线圈匝数比为，下列说法正确的是（ ） A. 螺线管两端交流电压的瞬时值表达式为 B. 副线圈两端电压最大值为 C. 增大电阻箱接入电路的电阻，电流表的示数减小 D. 增大电阻箱接入电路的电阻，变压器的输入功率不变 4. 如图所示，是4种传感器，图1是“液位监测仪”用来监测“绝缘油”液面高度的变化，图2是某电子秤的电路图，图3是霍尔元件的示意图，图4是安装在汽车上的加速度计，它们的基本工作原理是把非电学量转换为电学量，从而方便进行测量、传输和控制。下列说法正确的是（　　） A. 由图1可知，当数字电容表（测电容）示数减小时，可知液面高度上升了 B. 由图2可知，称重物时若电流表示数减小，则重物的重量在增大 C. 由图3可知，磁场沿轴正方向，电流方向由 到 ，若自由移动的电荷是电子，则 、 间的电势差 D. 由图4可知，装置初始时刻，滑片位置在中间，则当装置向右加速时，则输出信号电压 一直增大 5. 金属探测仪内部的线圈与电容器构成LC振荡电路，某时刻线圈中的磁场方向和电容器中的电场方向如图所示，则（　　） A. 此时穿过线圈的电流正在减小 B. 此时电容器中的电场能正在增加 C. 若LC振荡电路中的电感减小，则其振荡周期增大 D. 若自感系数和电容C都增大到原来的两倍，其振荡周期变为原来的2倍 6. 如图为双线并联模式进行远距离输电的示意图。发电机的输出电压稳定，升压变压器和降压变压器均可视为理想变压器，两变压器线圈匝数固定不变，且两变压器间每条输电线等效电阻均为 。则（　　） A. 若负载电阻变大，升压变压器的输出电压变大 B. 若负载电阻变大，输电线损失的电能变大 C. 若负载电阻不变，一条输电线被切断，负载两端电压变大 D. 若负载电阻不变，一条输电线被切断，升压变压器的输出功率变小 7. 某国产直升机在我国某地上空悬停，长度为L的导体螺旋桨叶片在水平面内顺时针匀速转动（俯视），转动角速度为 。该处地磁场的水平分量为，竖直分量为。叶片的近轴端为a，远轴端为b。忽略转轴的尺寸，则叶片中感应电动势为（ ） A. ，a端电势高于b端电势 B. ，a端电势低于b端电势 C. ，a端电势高于b端电势 D. ，a端电势低于b端电势 二、多项选择题（每题6分，共18分，选漏得3分，错选0分） 8. 关于下列四幅图的说法中，正确的是（　　） A. 图甲中，麦克斯韦建立的电磁场理论指出变化的电场一定会产生磁场 B. 图乙中，测温枪是利用紫外线具有较高能量的特性来对人体进行测温的 C. 图丙中，直导线中电流恒定，当线框向右运动时，线框中有感应电流产生 D. 图丁中，在两端接入恒定电流，稳定后接在端的电流计示数不为零 9. 一定质量的某种理想气体，在0℃和100℃温度下气体分子的运动速率分布曲线如图所示，则下列说法正确的是（　　） A. 0℃温度下的图像与横轴围成的面积更大 B. 100℃温度下，低速率分子占比更小，气体分子的总动能更大 C. 相同体积下，0℃的气体对应的气体压强更小 D. 相同体积下，100℃的气体在单位时间内与容器壁单位面积碰撞的分子数更少 10. 如图甲所示，用绝缘细绳将边长为L、总电阻为R的n匝正方形闭合导线框吊在天花板下，线框上下两边水平，在线框的中间位置以下区域分布有与线框平面垂直的匀强磁场，磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示，则下列说法中正确的是（　　） A. 时间内，线圈中的电流方向为顺时针 B. 时间内，绳子的拉力都小于线框的重力 C. 时间内，穿过线圈的磁通量变化量大小为 D. 时间内，流过线圈某横截面的电荷量为 三、非选择题（本题共5小题，共54分，考生根据要求作答） 11. 在“用油膜法估测油酸分子直径”的实验中。 （1）将油酸分子视为球形，采用的方法是________； A. 等效替代法 B. 理想模型法 C. 控制变量法 D. 极限思维法 （2）如图是实验的部分操作步骤，其合理的顺序是________（填写字母即可）； A.描绘油膜轮廓 B.撒爽身粉 C.配制溶液 D.滴油酸溶液 （3）实验中所用的油酸酒精溶液为，溶液中有纯油酸，用量筒测得100滴上述溶液的体积为，把1滴溶液滴入盛水的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开，油酸薄膜的轮廓如图所示，图中正方形方格的边长为2cm，油膜所占方格数约为80个。由上面数据估算出油酸分子的直径是________（结果保留2位有效数字）； （4）（多选）关于本实验的误差分析，下列说法中正确的有________。 A. 若爽身粉撒的太厚，所测分子直径将偏小 B. 用放置时间过长的油酸酒精溶液来做本实验，所测分子直径将偏小 C. 估算油膜面积时，舍去油膜轮廓内所有不足一格的正方形，所测分子直径将偏大 D. 把描有油膜轮廓的玻璃板放在方格纸上，通过数格子的方法估算油膜的面积，所选用方格纸的格子的大小对实验结果没有影响 12. 小明利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”，如图甲所示（虚线框内的连接没有画出）将热敏电阻 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。图甲中继电器回路的电源，内阻不计，继电器线圈用漆包线绕成，其电阻。当线圈中的电流大于等于时，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）由图乙可知，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”）。 （2）图甲中警铃的接线柱C应与接线柱________（选填“A”或“B”）相连。 （3）请计算说明，环境温度在________范围时，警铃报警。 13. 2023年2月10日0时16分，我国神舟十五号航天员经过约7小时的出舱活动，圆满完成全部舱外既定任务。航天员所着的舱外航天服为出舱作业提供了安全保障。出舱前，关闭航天服上的所有阀门，启动充气系统给气密层充气（可视为理想气体）。假定充气后，气密层内气体的体积为2L，温度为30°C，压强为。经过一段时间，气体温度降至27°C，忽略此过程中气体体积的变化。 （1）求27°C时气密层内气体的压强； （2）出舱后启动保温系统，维持气体的温度为27°C。因舱外气压较低，气密层内气体的体积将会膨胀。试求不放气的情况下，气密层内气体膨胀至3L时的压强。 14. 一台质谱仪的工作原理如图所示，电荷量为、质量为 的正离子，从容器A下方的小孔飘入电压为 的加速电场，其初速度几乎为0。这些离子经加速后通过狭缝 沿着与磁场垂直的方向进入匀强磁场中，最后打在照相底片的中点 上。已知，放置底片的区域，且。 （1）求离子进入磁场时的速度的大小； （2）求磁场的磁感应强度 的大小； （3）某次测量发现底片左侧包括 点在内的区域损坏，检测不到离子，但右侧区域仍能正常检测到离子。若要使原来打到底片中点的离子可以被检测，在不改变底片位置的情况下，分析说明可以采取哪些措施调节质谱仪。 15. 如图所示，电阻不计，动摩擦因数为的平行金属导轨MN和OP放置在水平面内。MO之间接有阻值为的电阻。导轨相距，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度。质量为，长度，电阻为的导体棒CD垂直于导轨放置，并接触良好。现用平行于的恒力向右拉动导体棒CD，导体棒CD运动后达到最大速度。重力加速度 取。 （1）导体棒CD的最大速度是多少？ （2）加速过程中流过导体棒CD的电量及电阻 上产生的热量为多少？ （3）加速时间为多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年度第二学期期中考试 高二年级 物理科 试题 注意：试卷共5页，满分100分，考试时间75分钟 一、单项选择题（每题4分，共28分） 1. 下列说法正确的是（ ） A. 气体压强仅与温度有关 B. 水和酒精混合后总体积变小说明液体分子间存在分子引力 C. 当分子之间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大 D. 布朗运动就是液体分子的运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．气体压强微观上由分子平均动能和分子数密度共同决定，宏观上满足理想气体状态方程，与温度、体积、物质的量均有关，并非仅与温度有关，故A错误； B．水和酒精混合后总体积变小，说明分子间存在间隙，与分子引力无关，故B错误； C．当分子间作用力表现为斥力时，减小分子间距离，斥力做负功，分子势能随分子间距离减小而增大，故C正确； D．布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，是液体分子无规则运动的宏观反映，不是液体分子本身的运动，故D错误。 故选C。 2. 如图甲所示，单匝矩形金属线框绕垂直于磁感线的轴在匀强磁场中匀速转动，穿过金属线框的磁通量随时间变化的关系如图乙所示，金属线框的总电阻为，下列说法正确的是（　　） A. 时，线框产生的感应电动势最大，处于中性面位置 B. 金属线框中产生的感应电动势的最大值为10V C. 金属线框中产生的感应电流的有效值为1A D. 时间内，通过金属线框某横截面的电荷量为 【答案】B 【解析】 【详解】A．时，通过线框的磁通量为零，线框产生的感应电动势最大，中性面位置的感应电动势为零，故A错误； B．由图乙可知周期 则 金属线框中产生的感应电动势的最大值为，故B正确； C．金属线框中产生的感应电动势的有效值为 感应电流的有效值为，故C错误； D．时间内，通过金属线框某横截面的电荷量为 由，，解得，故D错误。 故选B。 3. 某同学设计的发电装置如图所示，已知永磁铁的往复运动在螺线管中产生正弦式交流电，周期为，电压有效值恒为，理想变压器原线圈接螺线管，副线圈接电阻箱和理想交流电流表，原、副线圈匝数比为，下列说法正确的是（ ） A. 螺线管两端交流电压的瞬时值表达式为 B. 副线圈两端电压最大值为 C. 增大电阻箱接入电路的电阻，电流表的示数减小 D. 增大电阻箱接入电路的电阻，变压器的输入功率不变 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据，电压峰值，则螺线管两端交流电压的瞬时值表达式为，故A错误； B．由，则副线圈两端电压有效值，故B错误； C．副线圈两端电压不变，电阻增大，电流减小，故C正确； D．由，可知当电阻箱接入电路的电阻增大时，功率减小，因为是理想变压器，输入功率等于变压器的输出功率，即变压器的输入功率减小，故D错误。 故选C。 4. 如图所示，是4种传感器，图1是“液位监测仪”用来监测“绝缘油”液面高度的变化，图2是某电子秤的电路图，图3是霍尔元件的示意图，图4是安装在汽车上的加速度计，它们的基本工作原理是把非电学量转换为电学量，从而方便进行测量、传输和控制。下列说法正确的是（　　） A. 由图1可知，当数字电容表（测电容）示数减小时，可知液面高度上升了 B. 由图2可知，称重物时若电流表示数减小，则重物的重量在增大 C. 由图3可知，磁场沿轴正方向，电流方向由 到 ，若自由移动的电荷是电子，则 、 间的电势差 D. 由图4可知，装置初始时刻，滑片位置在中间，则当装置向右加速时，则输出信号电压 一直增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．图1是电容式液位传感器，电容决定式为  电容表示数减小，说明减小，因绝缘油的介电常数大于空气，且电容器的正对面积不变，所以 要减小，对应液面高度下降，故A错误； B ．图2是电子秤电路，重物重量越大，弹簧压缩量越大，滑片 越靠下，滑动变阻器接入电路的电阻越小，电路总电阻越小，由闭合电路欧姆定律 总电流I增大，即重物重量增大时，电流表示数增大，故B错误； C ．电流方向 ，则自由电子运动方向为 ，磁场沿正方向，根据左手定则电子向 偏转， 积累负电荷， 带正电，因此 即 故C正确； D ．输出电压 是滑片与滑动变阻器下端的电势差，初始时滑片位移中间即初始电压为0，装置向右加速时，敏感元件因惯性相对装置向左滑动，滑片随敏感元件左移，当装置向右做匀加速直线运动时，电压达到某个值保持不变，当装置向右做加速度逐渐增大得运动时，电压值一直增大，题目未说明是否做变加速运动，故无法确定电压值是不变还是增大，故D错误。 故选C。 5. 金属探测仪内部的线圈与电容器构成LC振荡电路，某时刻线圈中的磁场方向和电容器中的电场方向如图所示，则（　　） A. 此时穿过线圈的电流正在减小 B. 此时电容器中的电场能正在增加 C. 若LC振荡电路中的电感减小，则其振荡周期增大 D. 若自感系数和电容C都增大到原来的两倍，其振荡周期变为原来的2倍 【答案】D 【解析】 【详解】AB．根据图中磁场方向结合右手螺旋定则可知，此时电流方向沿顺时针方向，由下极板流向上极板，且下极板带正电，所以此时电容器正在放电，电容器两板间的电压正在减小，电容器中的电场能减小，线圈中磁场能增大，则电路中电流正在增大，故AB错误； CD．根据 可知若LC振荡电路中的电感减小，则其振荡周期减小，若自感系数L和电容C都增大到原来的2倍，则其振荡周期变为原来的2倍，故C错误，D正确。 故选D。 6. 如图为双线并联模式进行远距离输电的示意图。发电机的输出电压稳定，升压变压器和降压变压器均可视为理想变压器，两变压器线圈匝数固定不变，且两变压器间每条输电线等效电阻均为 。则（　　） A. 若负载电阻变大，升压变压器的输出电压变大 B. 若负载电阻变大，输电线损失的电能变大 C. 若负载电阻不变，一条输电线被切断，负载两端电压变大 D. 若负载电阻不变，一条输电线被切断，升压变压器的输出功率变小 【答案】D 【解析】 【详解】设升压变压器原、副线圈的电压分别为、，电流分别为、，降压变压器原、副线圈的电压分别为、，电流分别为、，负载电阻为 ，其中，输电线的总电阻 A．升压变压器的输出电压由输入电压决定，由发电机的输出电压决定，发电机的输出电压稳定，故升压变压器的输出电压稳定，不随着负载电阻的变化而变化，A错误； B．根据欧姆定律 有 根据，， 得，负载电阻 变大，减小，输电线损失的电能减小，B错误； C．根据，负载电阻 不变，一条输电线被切断，则，即增大，知减小，则减小 由 可知减小，C错误； D．根据前面分析知减小，即减小，升压变压器的输出功率，不变，减小，D正确。 故选D。 7. 某国产直升机在我国某地上空悬停，长度为L的导体螺旋桨叶片在水平面内顺时针匀速转动（俯视），转动角速度为 。该处地磁场的水平分量为，竖直分量为。叶片的近轴端为a，远轴端为b。忽略转轴的尺寸，则叶片中感应电动势为（ ） A. ，a端电势高于b端电势 B. ，a端电势低于b端电势 C. ，a端电势高于b端电势 D. ，a端电势低于b端电势 【答案】D 【解析】 【详解】我国某地上空地磁场方向有向下的分量，大小为，当螺旋桨叶片在水平面内顺时针匀速转动（俯视）时，根据右手定则可知，a端电势低于b端电势；大小为 故选D。 二、多项选择题（每题6分，共18分，选漏得3分，错选0分） 8. 关于下列四幅图的说法中，正确的是（　　） A. 图甲中，麦克斯韦建立的电磁场理论指出变化的电场一定会产生磁场 B. 图乙中，测温枪是利用紫外线具有较高能量的特性来对人体进行测温的 C. 图丙中，直导线中电流恒定，当线框向右运动时，线框中有感应电流产生 D. 图丁中，在两端接入恒定电流，稳定后接在端的电流计示数不为零 【答案】AC 【解析】 【详解】A．麦克斯韦建立的电磁场理论指出变化的电场一定会产生磁场，变化的磁场会产生电场，故A正确； B．测温枪是利用温度不同的人向外辐射的红外线强弱不同的原理来进行测温的，故B错误； C．直导线中电流在周围产生磁场，当线框向右运动时，通过线框的磁通量减少，会有感应电流出现，故C正确； D．在两端接入恒定电流，铁芯中的磁场恒定磁通量不变，端不产生感应电流，电流计示数为零，故D错误。 故选AC。 9. 一定质量的某种理想气体，在0℃和100℃温度下气体分子的运动速率分布曲线如图所示，则下列说法正确的是（　　） A. 0℃温度下的图像与横轴围成的面积更大 B. 100℃温度下，低速率分子占比更小，气体分子的总动能更大 C. 相同体积下，0℃的气体对应的气体压强更小 D. 相同体积下，100℃的气体在单位时间内与容器壁单位面积碰撞的分子数更少 【答案】BC 【解析】 【详解】A．任何温度下的图像与横轴围成的面积都相等，A错误； B．100℃温度下，低速率分子占比更小，分子平均动能较大，故气体分子的总动能更大，B正确； C．相同体积下，0℃的气体分子平均速率较小，气体对器壁的平均撞击力较小，则对应的气体压强较小，C正确； D．相同体积下，100℃的气体分子平均速率较大，则在单位时间内与容器壁单位面积碰撞的分子数更多，D错误。 故选BC。 10. 如图甲所示，用绝缘细绳将边长为L、总电阻为R的n匝正方形闭合导线框吊在天花板下，线框上下两边水平，在线框的中间位置以下区域分布有与线框平面垂直的匀强磁场，磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示，则下列说法中正确的是（　　） A. 时间内，线圈中的电流方向为顺时针 B. 时间内，绳子的拉力都小于线框的重力 C. 时间内，穿过线圈的磁通量变化量大小为 D. 时间内，流过线圈某横截面的电荷量为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．线框在磁场中的面积 ， 时间内，向里的磁通量逐渐增大，根据楞次定律，感应电流的磁场方向垂直纸面向外，由右手螺旋定则可知，电流方向为逆时针，故A错误； B．时间内，线框受到的安培力向上，绳子的拉力小于线框的重力，时间内，线框中向里的磁通量减小，线圈中的电流方向为顺时针，线框受到的安培力向下，绳子的拉力大于线框的重力，故B错误； C．磁通量与线圈匝数无关，时磁通量 ，时磁通量 ，因此磁通量变化量大小 ，故C正确； D．流过横截面的电荷量公式为 ，，得 ，故D正确。 故选CD。 三、非选择题（本题共5小题，共54分，考生根据要求作答） 11. 在“用油膜法估测油酸分子直径”的实验中。 （1）将油酸分子视为球形，采用的方法是________； A. 等效替代法 B. 理想模型法 C. 控制变量法 D. 极限思维法 （2）如图是实验的部分操作步骤，其合理的顺序是________（填写字母即可）； A.描绘油膜轮廓 B.撒爽身粉 C.配制溶液 D.滴油酸溶液 （3）实验中所用的油酸酒精溶液为，溶液中有纯油酸，用量筒测得100滴上述溶液的体积为，把1滴溶液滴入盛水的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开，油酸薄膜的轮廓如图所示，图中正方形方格的边长为2cm，油膜所占方格数约为80个。由上面数据估算出油酸分子的直径是________（结果保留2位有效数字）； （4）（多选）关于本实验的误差分析，下列说法中正确的有________。 A. 若爽身粉撒的太厚，所测分子直径将偏小 B. 用放置时间过长的油酸酒精溶液来做本实验，所测分子直径将偏小 C. 估算油膜面积时，舍去油膜轮廓内所有不足一格的正方形，所测分子直径将偏大 D. 把描有油膜轮廓的玻璃板放在方格纸上，通过数格子的方法估算油膜的面积，所选用方格纸的格子的大小对实验结果没有影响 【答案】（1）B （2）CBDA （3）6.3×10-10 （4）BC 【解析】 【分析】 【小问1详解】 本实验中做了三点理想化假设：将油酸分子视为球形；油酸分子形成单层分子膜；油酸分子是紧挨在一起的；因此这层油膜的厚度可视为油酸分子的直径，故B正确。 故选B。 【小问2详解】 “油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：配制酒精油酸溶液（C）→在盛水的浅盘上撒爽身粉（B）→滴油酸溶液，形成油膜（D）→描绘油膜边缘，测量油膜面积（A），故合理的顺序是CBDA。 【小问3详解】 [1]每个正方形方格的面积为，由题知，一共有80个小方格，则油膜面积为 [2]已知1000mL溶液中有纯油酸2mL，1mL上述溶液为100滴。则每滴油酸酒精溶液中含有的纯油酸的体积 根据，代入数据解得 【小问4详解】 A．若爽身粉撒得太厚，油酸不能充分展开，所形成的油膜面积偏小，根据，可知所测分子直径将偏大，故A错误； B．油酸酒精溶液长时间放置，会使酒精挥发，油酸的浓度增大，从而每滴纯油酸的体积测量值偏小，根据，可知所测分子直径将偏小，故B正确； C．估算油膜面积时，舍去油膜轮廓内所有不足一格的正方形，会使所测油膜面积偏小，根据，可知所测分子直径将偏大，故C正确； D．通过数格子的方法计算出油膜的面积，则所选用方格纸格子的越大，测算出油膜的面积误差越大，根据，可知所选用方格纸格子的大小对实验结果的准确程度有影响，故D错误。 故选BC。 【点睛】 12. 小明利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”，如图甲所示（虚线框内的连接没有画出）将热敏电阻 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。图甲中继电器回路的电源，内阻不计，继电器线圈用漆包线绕成，其电阻。当线圈中的电流大于等于时，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）由图乙可知，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”）。 （2）图甲中警铃的接线柱C应与接线柱________（选填“A”或“B”）相连。 （3）请计算说明，环境温度在________范围时，警铃报警。 【答案】（1） ①. 减小 ②. 增大 （2）B （3）大于等于## 【解析】 【小问1详解】 [1][2] 由图乙可知，当环境温度升高时，热敏电阻的阻值将减小；根据闭合电路欧姆定律可知，随着热敏电阻阻值的减小，流过继电器的电流将增大，所以继电器的磁性将增强。 【小问2详解】 因当环境温度超过某一值时，继电器的衔铁将被吸合，此时继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响，所以警铃的接线柱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。 【小问3详解】 当线圈中的电流时，继电器的衔铁将被吸合，此时警铃报警控制电路的总电阻为 此时热敏电阻接入电路的阻值为 则由图乙可知，此时环境温度为 所以当环境温度时，警铃报警。 13. 2023年2月10日0时16分，我国神舟十五号航天员经过约7小时的出舱活动，圆满完成全部舱外既定任务。航天员所着的舱外航天服为出舱作业提供了安全保障。出舱前，关闭航天服上的所有阀门，启动充气系统给气密层充气（可视为理想气体）。假定充气后，气密层内气体的体积为2L，温度为30°C，压强为。经过一段时间，气体温度降至27°C，忽略此过程中气体体积的变化。 （1）求27°C时气密层内气体的压强； （2）出舱后启动保温系统，维持气体的温度为27°C。因舱外气压较低，气密层内气体的体积将会膨胀。试求不放气的情况下，气密层内气体膨胀至3L时的压强。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）气体发生等容变化，则有 其中 ，， 联立可得 （2）出舱后启动保温系统，维持气体的温度为27°C，根据玻意耳定律可得 其中 ， 联立解得 14. 一台质谱仪的工作原理如图所示，电荷量为、质量为 的正离子，从容器A下方的小孔飘入电压为 的加速电场，其初速度几乎为0。这些离子经加速后通过狭缝 沿着与磁场垂直的方向进入匀强磁场中，最后打在照相底片的中点 上。已知，放置底片的区域，且。 （1）求离子进入磁场时的速度的大小； （2）求磁场的磁感应强度 的大小； （3）某次测量发现底片左侧包括 点在内的区域损坏，检测不到离子，但右侧区域仍能正常检测到离子。若要使原来打到底片中点的离子可以被检测，在不改变底片位置的情况下，分析说明可以采取哪些措施调节质谱仪。 【答案】（1）；（2）；（3）见解析 【解析】 【详解】（1）离子加速过程，根据功能关系 得 （2）离子进入磁场做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律 根据题意 得 （3）)由(1)(2)可推得 可知，将r增大的调整措施有增大加速电场的电压U，或减小磁场的磁感应强度B。 15. 如图所示，电阻不计，动摩擦因数为的平行金属导轨MN和OP放置在水平面内。MO之间接有阻值为的电阻。导轨相距，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度。质量为，长度，电阻为的导体棒CD垂直于导轨放置，并接触良好。现用平行于的恒力向右拉动导体棒CD，导体棒CD运动后达到最大速度。重力加速度 取。 （1）导体棒CD的最大速度是多少？ （2）加速过程中流过导体棒CD的电量及电阻 上产生的热量为多少？ （3）加速时间为多少？ 【答案】（1）4m/s （2）1C，0.9J （3）1.8s 【解析】 【小问1详解】 当导体棒加速度为0时速度最大，此时受力平衡   安培力  代入数据得  【小问2详解】 电量   总热量由能量守恒   代入得  串联电路热量与电阻成正比，因此R上热量  【小问3详解】 对导体棒用动量定理   代入数值得  第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $