精品解析：山东聊城一中老校区、新校区2025-2026学年高二下学期第二次阶段性测试物理试题

聊城一中老校区、新校区高二下学期第二次阶段性测试 物 理 试 题 时间：90分钟 分值：100分 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每个小题只有一个选项符合题目要求。 1. 下列关于人类对原子核的研究探索过程中的说法正确的是（　　） A. J.J.汤姆孙通过对阴极射线的研究，发现阴极射线是原子核中的中子变为质子时产生的β射线 B. 卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，揭示了原子核有复杂的结构 C. 玛丽·居里和她的丈夫皮埃尔·居里从沥青铀矿中分离出了钋（Po）和镭（Ra）两种新元素 D. 查德威克用α粒子轰击铍原子核，发现了质子 2. 关于核反应和核能，下列说法正确的是（ ） A. 所有的核反应过程都会出现质量亏损，因此都会向外释放能量 B. 结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定 C. 钚的半衰期为24100年，8个钚原子经过24100年后一定还剩余4个 D. 在裂变反应堆中，镉棒的作用是吸收中子，控制核反应速度 3. 利用所学知识，对于下面四副图片及相应的描述，下列说法正确的是（　　） A. 图甲是王亚平太空授课中的液桥实验，在太空失重环境下，液体表面不存在表面张力 B. 图乙中制作防水衣时用右管材料的防水效果更好 C. 图丙实验现象说明薄板材料一定是非晶体 D. 图丁中饮水小鸭“喝”完一口水后，直立起来，直立一会儿，又会慢慢俯下身去，再“喝”一口，如此循环往复，小鸭不停地点头“喝”水，此现象违背了能量守恒定律 4. 下面说法正确的是（　　） A. 扩散现象是由重力引起的，完全失重条件下不会发生扩散现象 B. 黑体辐射随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动 C. 清晨起床时看到透过窗子的“阳光柱”里细小尘埃颗粒杂乱无章的运动不是布朗运动 D. 对比大气压的产生原理，完全失重的状态下，一定质量的理想气体对容器器壁的压强为零 5. 如图所示，L是直流电阻不计的带铁芯线圈，D为理想二极管，R为电阻，Ll、L2和L3是三个完全相同的小灯泡。下列说法正确的是（　　） A. 闭合S瞬间，三个灯立即亮 B. 闭合S瞬间，Ll灯比L2灯先亮 C. 断开S瞬间，L2灯闪亮后慢慢熄灭 D. 断开S瞬间，Ll灯闪亮后慢慢熄灭 6. 如图所示是氢原子的能级图，大量处于n=4激发态的氢原子向低能级跃迁时，可以辐射出多种不同频率的光子，其中巴耳末系是指氢原子由高能级向n=2能级跃迁时释放的光子。下列说法正确的是（　　） A. 最多可放出6种频率不同的光子，全部属于巴耳末系 B. 放出的光子中波长最长的是n=4激发态跃迁到n=3激发态时产生的 C. 用动能为12.7eV的电子撞击氢原子，可使处于基态的氢原子跃迁至n=4的激发态 D. 用能量为2.65eV的光子照射处于n=2能级的氢原子，可以使它跃迁到n=4的激发态 7. 一定质量的某种理想气体经历的变化过程，其压强p与温度t的关系图像如图所示，其中ad、bc与p轴平行，ab与cd平行，且ab的延长线与横轴交点的横坐标为-273.15℃，cd的延长线过原点。下列说法正确的是（ ） A. 过程，气体的内能增加，气体向外界放热 B. 过程，气体的内能不变，气体向外界放热 C. 过程，气体的内能减小，气体一定向外界放热 D. 整个变化过程，气体的内能不变，气体从外界吸热 8. 如图所示，圆心为O、直径d=2m的圆形金属导轨内存在方向垂直纸面向里、磁感应强度大小B=1T的匀强磁场。金属杆PQ长度与导轨直径相等，单位长度电阻r0=4Ω/m，PQ绕O点以角速度ω=24rad/s逆时针匀速转动并与导轨保持良好接触。O、M两点用导线相连，A是理想电流表，阻值R=8Ω的电阻和电容C=1.0×10−10F的电容器并联在电路中，圆形导轨与导线电阻不计。下列说法正确的是（　　） A. 流过电阻R的电流方向为b→a B. 电流表的读数为1A C. 电容器的电荷量为9.6×10−10C D. 为了维持金属杆匀速转动，外力做功的功率为6.25W 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 1905年，爱因斯坦把普朗克的量子化概念进一步推广，提出了光子说，并成功地解释了光电效应现象。下面四幅图或图像均与光电效应有关，关于这四幅图或图像，下列说法正确的是（　　） A. 图甲中，用紫外线灯照射不带电的锌板，会使锌板带正电，验电器的金属片张开 B. 图乙中，若电子的电荷量用e表示，、普朗克常量h都已知，则该金属的截止频率为 C. 图丙中，若 ，已知，则普朗克常量 D. 图丁中，黄光越强，饱和光电流越大，但遏止电压与光强无关 10. 如图所示为某发电站的远距离输电的示意图。已知发电机的输出功率为60kW，输出电压，输送电压，理想升压变压器原、副线圈的匝数之比为1∶n，理想降压变压器原、副线圈的匝数之比为n∶1，输电线上的总电阻为。为保证用户端能获得的生活用电，下列说法正确的是（　　） A. 发电机的输出电压为 B. 升压变压器原、副线圈的匝数之比为1∶200 C. 若用户端总电阻变小，为保证不变，需要降低输送电压 D. 若发电机的输出功率不变，使输送电压升高一倍，则输电线上的功率损失变为原来的 11. 有一种测量气温的简易装置，其结构如图所示，大玻璃泡A内封闭有一定量的空气，与A相连的B管插在水银槽中，管内水银面的高度x可反映玻璃泡内空气的温度（即环境温度），已知该温度计是按照标准大气压进行温度刻度的。当温度为27℃时，B管内水银面的高度为16cm。B管的体积与大玻璃泡A的体积相比可忽略不计，下列说法正确的是（　　） A. 该测温装置利用了气体的等容变化的规律 B. 当温度为27℃时，封闭气体的压强相当于91cm高的水银柱产生的压强 C. 若把该温度计置于高山顶进行测温，已知高山顶的大气压低于标准大气压，则温度的测量值偏大 D. 若该温度计因某种原因漏掉一部分气体，则温度的测量值偏大 12. 如图所示，有两个间距为的有界匀强磁场区域，磁感应强度的大小均为，区域Ⅰ磁场方向垂直纸面向外，区域Ⅱ磁场方向垂直纸面向里，两磁场边界均与轴垂直且宽度均为，在轴方向足够宽。abcd是一个均匀电阻丝做成的边长为的正方形线框，线框以垂直于磁场边界的速度匀速通过两个磁场区域，在运动过程中，线框ab、cd两边始终与磁场的边界平行。设线框ab边刚进入磁场的位置为轴正方向水平向右，从线框ab边刚进入磁场开始到整个线框离开两个磁场区域的过程中，线框中感应电流（规定顺时针方向为正方向）、a、b两端的电势差，穿过线框的磁通量、线框中产生的电功率随着位置变化的图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 某同学做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验，已知实验室中使用的油酸酒精溶液的体积浓度为c，又用滴管测得N滴这种溶液的总体积为V，将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上，在玻璃板上描出油膜的边界线，再把玻璃板放在画有边长为a的正方形小格的纸上（如图所示），测得油膜占有的小正方形个数为X。 （1）假设将分子看成球形、不考虑各油酸分子间的间隙及将形成的油膜视为单分子油膜，方法在物理研究方法中被称为______（选填“理想模型法”“极限思维法”或“微元法”）； （2）用以上字母表示油酸分子直径的大小d=______； （3）若实验时爽身粉撒得太厚，则所测的分子直径会______（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 14. 某实验小组的同学用如图甲所示的实验装置探究一定质量的理想气体温度不变时压强与体积的关系。将导热的注射器前端通过软管和压强传感器相连，通过数据采集器在计算机上记录此时注射器内被封闭气体的压强p，通过注射器壁上的刻度读取气体的体积V。缓慢地推动活塞压缩气体，这样就可以获得不同体积时气体的压强数值。 （1）关于实验的操作，下列说法正确的是______（多选）。 A. 活塞上均匀涂抹润滑油主要目的是为了让气体密封良好 B. 操作时应该用手握住注射器推拉活塞 C. 操作时应该迅速推拉活塞 D. 注射器内部的横截面积没必要测量 （2）两个实验小组在环境温度相同且保持不变的条件下，均利用该装置按正确操作完成了实验，根据他们测得的实验数据作出的图像，如图乙所示。 ①两图像斜率不同的原因是______； ②两图像都和纵轴相交于同一点，该点数值的含义是______。 （3）其中一个小组用此装置测量一粒大豆的体积。他将其装入注射器内，重复上述实验操作，记录注射器壁上的刻度读取气体的体积V和压强传感器读数p，根据实验测量数据，作出如图丙所示的图像，其纵轴截距为，则大豆的体积为______（用题及图中相关物理量的字母符号表示） 15. 两个氘核结合成一个氦核，已知氘核质量为2.014u，氦核质量为4.002u。 （1）写出相应的核反应方程； （2）求出1kg氘完全结合成氦时可以释放出的能量。已知∶阿伏加德罗常数NA为6.0×1023mol-1，氘核的摩尔质量为2g/mol，1u相当于931.5MeV的能量，（结果保留两位有效数字）。 16. 如图甲为研究光电效应的电路图，用某光束进行实验时发现，当Uab大于12V时电流表示数将保持不变，而当Uab= -12.5V时，电流表示数恰为零，已知电子电量为e =1.6×10-19C，普朗克常量为h=6.63×10-34J·s，光速c = 3.0×108 m/s，则： （1）阴极K处的金属表面逸出的光电子最大初动能为多少eV？ （2）若以上述最大初动能逸出的光电子轰击大量处于基态的氢原子，氢原子可以全部或部分地吸收光电子的能量，最大可跃迁至第三能级，则这些氢原子最多可放出几种频率的光子？这几种光子中最长波长为多少（图乙为氢原子能级图）？（保留2位有效数字） 17. 如图所示，在一个匝数为N、横截面积为S、阻值为R的圆形螺线管内充满方向与线圈平面垂直、磁感应强度大小B1随时间均匀变化的匀强磁场，其变化率为k。螺线管右侧连接有位于同一水平面的光滑平行导轨AP、A′P′和倾角为θ=30°的光滑倾斜导轨PQ、P′Q′，导轨间距均为L，其中轨道转弯处P、P′由绝缘材料把水平导轨和倾斜导轨连接开来。倾斜导轨的顶端Q、接有一阻值为R的电阻。水平导轨处于磁感应强度B2=B垂直于轨道平面向下的匀强磁场中。倾斜导轨处于磁感应强度B3=B垂直于轨道平面向下的匀强磁场中，长为L质量为m电阻为R的导体棒垂直于导轨静止放置于水平导轨上。闭合开关K后，导体棒由静止开始运动，导体棒运动到P、P′之前已经匀速。导体棒运动到P、P′时立即断开开关K，导体棒冲上倾斜导轨（导体棒在经过P、P′时动能不损失）。不计其他电阻及阻力，重力加速度为g。求： （1）刚闭合开关时电路中的感应电动势； （2）导体棒第一次到达P、P′的速度； （3）若导体棒冲上斜导轨经过时间又返回斜导轨底端，求这段时间内导体棒产生的焦耳热。 18. 如图所示，竖直放置在水平地面上的封闭容器由横截面积分别为S和2S的两个同轴圆筒形气缸连通而成，每个圆筒形气缸的高度均为2l，O点为中间连接处，容器的下底面B导热，侧面和上底面A及活塞均绝热。整个容器被通过长为2l的刚性轻质细杆连接的小活塞C和大活塞D分隔成三部分，上部分通过阀门K2抽成真空，中间部分打开阀门K1，保持与外界大气连通，下部分封闭压强为2p0的空气，使大活塞D与下底面B之间的距离为l，两活塞的厚度不计，两活塞与气缸内壁间的摩擦忽略不计。现对下部分空气缓慢加热，使大活塞D上升到两气缸的连接处O点，大活塞D与连接处O、小活塞C与上底面A恰好均无接触。已知大气压强为p0，外界温度为T0，重力加速度大小为g，所封闭空气可视为理想气体求， （1）两活塞的总质量； （2）大活塞D上升到连接处O点时，下部分空气的温度； （3）已知在大活塞D的初始位置上升到连接处O点的过程中，下部分空气吸收的热量为Q，求该过程中下部分空气增加的内能； （4）保持下部分空气加热后的温度不变，将阀门K1和K2用细管（未画出）连接，经过一段时间重新达到平衡，忽略细管内气体的体积，求此时大活塞D与气缸下底面B的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 聊城一中老校区、新校区高二下学期第二次阶段性测试 物 理 试 题 时间：90分钟 分值：100分 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每个小题只有一个选项符合题目要求。 1. 下列关于人类对原子核的研究探索过程中的说法正确的是（　　） A. J.J.汤姆孙通过对阴极射线的研究，发现阴极射线是原子核中的中子变为质子时产生的β射线 B. 卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，揭示了原子核有复杂的结构 C. 玛丽·居里和她的丈夫皮埃尔·居里从沥青铀矿中分离出了钋（Po）和镭（Ra）两种新元素 D. 查德威克用α粒子轰击铍原子核，发现了质子 【答案】C 【解析】 【详解】A．J.J.汤姆孙通过对阴极射线的研究，发现阴极射线是带负电的粒子，且质量非常小，但并未发现该射线是中子变为质子时产生的β射线，故A错误； B．卢瑟福通过α粒子散射实验，证实了原子是由原子核和核外电子组成的，但他没有揭示原子核有复杂的结构，故B错误； C．玛丽·居里和她的丈夫皮埃尔·居里从沥青铀矿中分离出了钋（Po）和镭（Ra）两种新元素，故C正确； D．查德威克用α粒子轰击铍原子核，发现了中子，故D错误。 故选C。 2. 关于核反应和核能，下列说法正确的是（ ） A. 所有的核反应过程都会出现质量亏损，因此都会向外释放能量 B. 结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定 C. 钚的半衰期为24100年，8个钚原子经过24100年后一定还剩余4个 D. 在裂变反应堆中，镉棒的作用是吸收中子，控制核反应速度 【答案】D 【解析】 【详解】A．在已知的核反应中，并不是所有的核反应过程都会出现质量亏损而向外释放能量，故A错误； B．比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，故B错误； C．半衰期为统计规律，只对大量的原子核适用，故C错误； D．在裂变反应堆中，镉棒的作用是吸收中子，控制核反应速度，故D正确。 故选D。 3. 利用所学知识，对于下面四副图片及相应的描述，下列说法正确的是（　　） A. 图甲是王亚平太空授课中的液桥实验，在太空失重环境下，液体表面不存在表面张力 B. 图乙中制作防水衣时用右管材料的防水效果更好 C. 图丙实验现象说明薄板材料一定是非晶体 D. 图丁中饮水小鸭“喝”完一口水后，直立起来，直立一会儿，又会慢慢俯下身去，再“喝”一口，如此循环往复，小鸭不停地点头“喝”水，此现象违背了能量守恒定律 【答案】B 【解析】 【详解】A．图甲中，在太空失重环境下，液体表面存在表面张力，使液体表面趋向最小面积，故A错误； B．图乙中，可知左管材料能被水浸润，右管材料不能被水浸润，则制作防水衣时用右管材料的防水效果更好，故B正确； C．圆形融化区域表明薄板在‌导热性能上呈各向同性，但具有各向同性导热性质的不仅是非晶体，还包括‌多晶体，故C错误； D．“饮水小鸭”实际上是通过蒸发和冷凝的物理过程来工作的，虽然看似不需要外界能量，但实际上它依赖于环境中的温度变化和水的蒸发，不违背能量守恒定律，故D错误。 故选B。 4. 下面说法正确的是（　　） A. 扩散现象是由重力引起的，完全失重条件下不会发生扩散现象 B. 黑体辐射随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动 C. 清晨起床时看到透过窗子的“阳光柱”里细小尘埃颗粒杂乱无章的运动不是布朗运动 D. 对比大气压的产生原理，完全失重的状态下，一定质量的理想气体对容器器壁的压强为零 【答案】C 【解析】 【详解】A．扩散现象由分子热运动引起，与重力无关，故A错误； B．黑体辐射随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，故B错误； C．布朗运动是微小颗粒受分子撞击产生的无规则运动，需在显微镜里观察。阳光柱中尘埃颗粒较大，其运动由气流引起，并非布朗运动，故C正确； D．理想气体压强由分子热运动对器壁的碰撞产生，与重力无关。完全失重时，分子热运动仍存在，压强不为零，故D错误。 故选C。 5. 如图所示，L是直流电阻不计的带铁芯线圈，D为理想二极管，R为电阻，Ll、L2和L3是三个完全相同的小灯泡。下列说法正确的是（　　） A. 闭合S瞬间，三个灯立即亮 B. 闭合S瞬间，Ll灯比L2灯先亮 C. 断开S瞬间，L2灯闪亮后慢慢熄灭 D. 断开S瞬间，Ll灯闪亮后慢慢熄灭 【答案】D 【解析】 【详解】AB．S闭合瞬间，Ll、L2两灯泡立即亮，由于线圈的自感作用从而使L3灯泡慢慢变亮，故AB错误； CD．断开开关瞬间，线圈产生自感电动势，于是线圈、L3与Ll形成一个闭合电路，由于稳定时L3比Ll亮（L3所在的支路的总电阻比Ll所在的支路的总电阻小），所以Ll灯将闪亮一下再慢慢熄灭，而二极管单向导通性能，所以L2灯立即熄灭，故C错误，D正确。 故选D。 6. 如图所示是氢原子的能级图，大量处于n=4激发态的氢原子向低能级跃迁时，可以辐射出多种不同频率的光子，其中巴耳末系是指氢原子由高能级向n=2能级跃迁时释放的光子。下列说法正确的是（　　） A. 最多可放出6种频率不同的光子，全部属于巴耳末系 B. 放出的光子中波长最长的是n=4激发态跃迁到n=3激发态时产生的 C. 用动能为12.7eV的电子撞击氢原子，可使处于基态的氢原子跃迁至n=4的激发态 D. 用能量为2.65eV的光子照射处于n=2能级的氢原子，可以使它跃迁到n=4的激发态 【答案】B 【解析】 【详解】A．大量原子跃迁时辐射出光子的种数 大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，最多可辐射出6种频率的光子。其中，属于巴耳末系（高能级向n=2能级的跃迁）的只有两种，对应n=4和n=3的激发态跃迁到n=2的能级状态，故A错误； B．氢原子跃迁时释放的能量为 而光子的能量满足 可知，光子能量与波长成反比，放出的光子中波长最长的是n=4激发态跃迁到n=3激发态时产生的，故B正确； C．用电子撞击氢原子使其跃迁，电子的动能需大于或等于能级差，则处于基态的氢原子跃迁至n=4的激发态需要的能量为 因此，用动能为12.7eV的电子撞击氢原子，不能使处于基态的氢原子跃迁至n=4的激发态，故C错误； D．处于n=2能级的氢原子跃迁到n=4能级需要吸收的能量 而氢原子吸收光子发生跃迁，必须吸收等于能级差值的光子的能量，故D错误。 故选B。 7. 一定质量的某种理想气体经历的变化过程，其压强p与温度t的关系图像如图所示，其中ad、bc与p轴平行，ab与cd平行，且ab的延长线与横轴交点的横坐标为-273.15℃，cd的延长线过原点。下列说法正确的是（ ） A. 过程，气体的内能增加，气体向外界放热 B. 过程，气体的内能不变，气体向外界放热 C. 过程，气体的内能减小，气体一定向外界放热 D. 整个变化过程，气体的内能不变，气体从外界吸热 【答案】D 【解析】 【详解】A．由理想气体状态方程有 公式中温度应使用开尔文（K）为单位，即 可变形为 可知图像中的点与横轴(-273.15℃,0)的连线的斜率大小与体积的倒数正相关。 所以在过程，气体的体积大小不变，所以气体与外界之间不做功，即 温度升高时，内能增加，有 根据热力学第一定律 可得到 即气体从外界吸收热量，故A错误； B．根据理想气体状态方程可知，b→c过程气体的温度不变，所以 压强减小，所以体积增大，气体对外界做功，即 所以 即气体从外界吸热，故B错误； C．由上可知c→d过程，点与(-273.15℃,0)的连线斜率逐渐减小，所以气体的体积增大，气体对外界做功，即 随温度的降低，气体内能减小， 根据热力学第一定律，有 可知气体从外界吸热也可能放热，故C错误； D．根据题干中的图像可以画出气体状态变化的示意图，如下图所示 气体完成一个循环的过程中，图像中闭合的曲线围成的面积表示气体与外界之间的功。有图像可判断整体气体对外界做功，所以内能不变时，气体从外界吸收热量。故D正确。 故选D。 8. 如图所示，圆心为O、直径d=2m的圆形金属导轨内存在方向垂直纸面向里、磁感应强度大小B=1T的匀强磁场。金属杆PQ长度与导轨直径相等，单位长度电阻r0=4Ω/m，PQ绕O点以角速度ω=24rad/s逆时针匀速转动并与导轨保持良好接触。O、M两点用导线相连，A是理想电流表，阻值R=8Ω的电阻和电容C=1.0×10−10F的电容器并联在电路中，圆形导轨与导线电阻不计。下列说法正确的是（　　） A. 流过电阻R的电流方向为b→a B. 电流表的读数为1A C. 电容器的电荷量为9.6×10−10C D. 为了维持金属杆匀速转动，外力做功的功率为6.25W 【答案】C 【解析】 【详解】A．金属杆PQ绕O点逆时针匀速转动，由右手定则判断，感应电流方向从P、Q流向O点，因此流过电阻R的电流方向为a→b，故A错误； B．电流从PQ两点流向O点，PO与QO并联，则产生的电动势为 代入数据解得E=12V PO与QO并联产生的等效内阻 电流表的读数为，故B错误； C．电容器与电阻R并联，电容器两端电压 电容器的电荷量为，故C正确； D．为了维持金属杆匀速转动，外力做功的功率等于回路的总电功率，为，故D错误。 故选C。 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 1905年，爱因斯坦把普朗克的量子化概念进一步推广，提出了光子说，并成功地解释了光电效应现象。下面四幅图或图像均与光电效应有关，关于这四幅图或图像，下列说法正确的是（　　） A. 图甲中，用紫外线灯照射不带电的锌板，会使锌板带正电，验电器的金属片张开 B. 图乙中，若电子的电荷量用e表示，、普朗克常量h都已知，则该金属的截止频率为 C. 图丙中，若 ，已知，则普朗克常量 D. 图丁中，黄光越强，饱和光电流越大，但遏止电压与光强无关 【答案】AD 【解析】 【详解】A．用紫外线灯照射不带电的锌板，锌板发生光电效应，电子逸出，电子带负电，锌板本来不带电，故此时锌板带正电，验电器的金属片张开，故A正确； B．根据爱因斯坦光电效应方程，遏止电压满足，联立得，即遏止电压为0 入射光的能量等于逸出功，即入射光的频率为截止频率，由图乙得，截止频率为，或根据图像可得，得，其中逸出功满足，该金属的截止频率为，故B错误； C．根据爱因斯坦光电效应方程，斜率为，解得，故C错误； D．图丁中，黄光越强，单位时间发出的光子数目越多，饱和光电流越大。根据B 选项结论，遏止电压与频率有关，故遏止电压与光强无关， 故D正确。 故选AD。 10. 如图所示为某发电站的远距离输电的示意图。已知发电机的输出功率为60kW，输出电压，输送电压，理想升压变压器原、副线圈的匝数之比为1∶n，理想降压变压器原、副线圈的匝数之比为n∶1，输电线上的总电阻为。为保证用户端能获得的生活用电，下列说法正确的是（　　） A. 发电机的输出电压为 B. 升压变压器原、副线圈的匝数之比为1∶200 C. 若用户端总电阻变小，为保证不变，需要降低输送电压 D. 若发电机的输出功率不变，使输送电压升高一倍，则输电线上的功率损失变为原来的 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．设输电线电流为，根据理想变压器电压与匝数成正比，有， 电压关系为 根据功率关系，有 联立解得 故A正确，B错误； C．若用户端总电阻变小，电流变大，远距离输电电流变大，线路损失电压变大，降压变压器的输入电压变低，则输出电压也会变低，所以为保证不变，需要提高输送电压U2，故C错误； D．根据，损失功率为 整理得 可知若发电站的输出功率不变，升压变压器副线圈的电压升高一倍，则输电线上的功率损失变为原来的，故D正确。 故选AD。 11. 有一种测量气温的简易装置，其结构如图所示，大玻璃泡A内封闭有一定量的空气，与A相连的B管插在水银槽中，管内水银面的高度x可反映玻璃泡内空气的温度（即环境温度），已知该温度计是按照标准大气压进行温度刻度的。当温度为27℃时，B管内水银面的高度为16cm。B管的体积与大玻璃泡A的体积相比可忽略不计，下列说法正确的是（　　） A. 该测温装置利用了气体的等容变化的规律 B. 当温度为27℃时，封闭气体的压强相当于91cm高的水银柱产生的压强 C. 若把该温度计置于高山顶进行测温，已知高山顶的大气压低于标准大气压，则温度的测量值偏大 D. 若该温度计因某种原因漏掉一部分气体，则温度的测量值偏大 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据题意，B管的体积与大玻璃泡A的体积相比可忽略不计，可知在B中液面移动时，可近似认为气体体积不变，即该测温装置利用了气体的等容变化的规律，故A正确； B．温度为27℃时，封闭气体的压强 即封闭气体的压强相当于59cm高的水银柱产生的压强，故B错误； C．根据查理定律有 其中 即有 可知，温度升高，管内水银面的高度x降低，即管中刻度从上往下，表示的温度逐渐升高，若把该温度计置于高山顶进行测温，由于高山顶的大气压低于标准大气压，对管中气体有 温度一定时，管中气体压强运动，大气压强减小，可知管内液面的高度比山底的低一些，则温度的测量值偏高，故C正确； D．根据 可知，若该温度计因某种原因漏掉一部分气体，管中气体的压强减小，可知管内液面上升，根据上述，温度的测量值偏小，故D错误。 故选AC。 12. 如图所示，有两个间距为的有界匀强磁场区域，磁感应强度的大小均为，区域Ⅰ磁场方向垂直纸面向外，区域Ⅱ磁场方向垂直纸面向里，两磁场边界均与轴垂直且宽度均为，在轴方向足够宽。abcd是一个均匀电阻丝做成的边长为的正方形线框，线框以垂直于磁场边界的速度匀速通过两个磁场区域，在运动过程中，线框ab、cd两边始终与磁场的边界平行。设线框ab边刚进入磁场的位置为轴正方向水平向右，从线框ab边刚进入磁场开始到整个线框离开两个磁场区域的过程中，线框中感应电流（规定顺时针方向为正方向）、a、b两端的电势差，穿过线框的磁通量、线框中产生的电功率随着位置变化的图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】BCD 【解析】 【详解】线框位移x为0~L时，ab边切割区域 Ⅰ 磁感线，产生的感应电动势大小，设为，a、b两端的电势差，感应电流方向为顺时针，，设为，磁通量，最大值大小为，设为，电功率，设为 线框位移x为时，cd边切割区域 Ⅰ 磁感线，产生的感应电动势大小，a、b两端的电势差，感应电流方向为逆时针，，磁通量，最大值大小为，电功率 线框位移x为时，ab边切割区域 Ⅱ 磁感线，cd边切割区域 Ⅰ 磁感线，产生的感应电动势大小均为，ab边在a、b两端产生的电势差，cd边在a、b两端产生的电势差，则，感应电流方向为逆时针，大小为，磁通量，最大值大小为，电功率 线框位移x为时，ab边切割区域 Ⅱ 磁感线，产生的感应电动势大小，a、b两端的电势差，感应电流方向为逆时针，，磁通量，最大值大小为，电功率 线框位移x为时，cd边切割区域 Ⅱ 磁感线，产生的感应电动势大小，a、b两端的电势差，感应电流方向为顺时针，，磁通量，最大值大小为，电功率 故选 BCD。 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 某同学做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验，已知实验室中使用的油酸酒精溶液的体积浓度为c，又用滴管测得N滴这种溶液的总体积为V，将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上，在玻璃板上描出油膜的边界线，再把玻璃板放在画有边长为a的正方形小格的纸上（如图所示），测得油膜占有的小正方形个数为X。 （1）假设将分子看成球形、不考虑各油酸分子间的间隙及将形成的油膜视为单分子油膜，方法在物理研究方法中被称为______（选填“理想模型法”“极限思维法”或“微元法”）； （2）用以上字母表示油酸分子直径的大小d=______； （3）若实验时爽身粉撒得太厚，则所测的分子直径会______（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】（1）理想模型法 （2） （3）偏大 【解析】 【小问1详解】 假设将分子看成球形、不考虑各油酸分子间的间隙及将形成的油膜视为单分子油膜，此方法在物理研究方法中被称为理想模型法。 【小问2详解】 一滴这种溶液含纯油酸的体积为 测得油膜占有的小正方形个数为，则油膜面积为 则油酸分子直径的大小为 【小问3详解】 若实验时爽身粉撒得太厚，使得油膜没办法形成单分子层油膜，油膜面积测量值偏小，根据 可知所测的分子直径会偏大。 14. 某实验小组的同学用如图甲所示的实验装置探究一定质量的理想气体温度不变时压强与体积的关系。将导热的注射器前端通过软管和压强传感器相连，通过数据采集器在计算机上记录此时注射器内被封闭气体的压强p，通过注射器壁上的刻度读取气体的体积V。缓慢地推动活塞压缩气体，这样就可以获得不同体积时气体的压强数值。 （1）关于实验的操作，下列说法正确的是______（多选）。 A. 活塞上均匀涂抹润滑油主要目的是为了让气体密封良好 B. 操作时应该用手握住注射器推拉活塞 C. 操作时应该迅速推拉活塞 D. 注射器内部的横截面积没必要测量 （2）两个实验小组在环境温度相同且保持不变的条件下，均利用该装置按正确操作完成了实验，根据他们测得的实验数据作出的图像，如图乙所示。 ①两图像斜率不同的原因是______； ②两图像都和纵轴相交于同一点，该点数值的含义是______。 （3）其中一个小组用此装置测量一粒大豆的体积。他将其装入注射器内，重复上述实验操作，记录注射器壁上的刻度读取气体的体积V和压强传感器读数p，根据实验测量数据，作出如图丙所示的图像，其纵轴截距为，则大豆的体积为______（用题及图中相关物理量的字母符号表示） 【答案】（1）AD （2） ①. 注射器内封闭气体的质量不同 ②. 软管内气体的体积 （3） 【解析】 【小问1详解】 A．实验中要保持气体质量不变，活塞上均匀涂抹润滑油主要目的是为了让气体密封良好，故A正确； BC．实验中要保持气体温度不变，因为不能用手握住注射器，同时需要缓慢推拉活塞，故BC错误； D．气体的体积可以通过注射器壁上的刻度读取，故不用测量横截面积，故D正确。 故选AD。 【小问2详解】 [1] 两个实验小组环境温度相同，故斜率不同只能是注射器内封闭气体的质量不同。 [2] 设软管内气体的体积为，根据等温变化，整理得 根据数学知识可知，即两图像都和纵轴相交于同一点，该点数值表示软管内气体的体积。 【小问3详解】 设大豆的体积，根据等温变化，整理得，即，故大豆的体积为 15. 两个氘核结合成一个氦核，已知氘核质量为2.014u，氦核质量为4.002u。 （1）写出相应的核反应方程； （2）求出1kg氘完全结合成氦时可以释放出的能量。已知∶阿伏加德罗常数NA为6.0×1023mol-1，氘核的摩尔质量为2g/mol，1u相当于931.5MeV的能量，（结果保留两位有效数字）。 【答案】（1）（2） 【解析】 【分析】 【详解】（1）核聚变反应的方程为 （2）两个氘核结合成一个氦核时释放的能量为 由于1kg氘中含有一对的氘核数为 氘完全结合成氦时可以释放出的能量为 16. 如图甲为研究光电效应的电路图，用某光束进行实验时发现，当Uab大于12V时电流表示数将保持不变，而当Uab= -12.5V时，电流表示数恰为零，已知电子电量为e =1.6×10-19C，普朗克常量为h=6.63×10-34J·s，光速c = 3.0×108 m/s，则： （1）阴极K处的金属表面逸出的光电子最大初动能为多少eV？ （2）若以上述最大初动能逸出的光电子轰击大量处于基态的氢原子，氢原子可以全部或部分地吸收光电子的能量，最大可跃迁至第三能级，则这些氢原子最多可放出几种频率的光子？这几种光子中最长波长为多少（图乙为氢原子能级图）？（保留2位有效数字） 【答案】（1）12.5eV；（2）3种，6.5×10-7m ~ 6.7×10-7m 【解析】 【详解】（1）依题意知，当时，电流表示数恰为零，则有 可得阴极K处的金属表面逸出的光电子最大初动能为 （2）电子轰击氢原子时，核外电子可以部分吸收电子的能量从低能级跃迁到高能级，最大可跃迁至第三能级，即则最多可产生 即3种不同频率的光子。根据 可知从第3能级到第2能级时波长最长，有 17. 如图所示，在一个匝数为N、横截面积为S、阻值为R的圆形螺线管内充满方向与线圈平面垂直、磁感应强度大小B1随时间均匀变化的匀强磁场，其变化率为k。螺线管右侧连接有位于同一水平面的光滑平行导轨AP、A′P′和倾角为θ=30°的光滑倾斜导轨PQ、P′Q′，导轨间距均为L，其中轨道转弯处P、P′由绝缘材料把水平导轨和倾斜导轨连接开来。倾斜导轨的顶端Q、接有一阻值为R的电阻。水平导轨处于磁感应强度B2=B垂直于轨道平面向下的匀强磁场中。倾斜导轨处于磁感应强度B3=B垂直于轨道平面向下的匀强磁场中，长为L质量为m电阻为R的导体棒垂直于导轨静止放置于水平导轨上。闭合开关K后，导体棒由静止开始运动，导体棒运动到P、P′之前已经匀速。导体棒运动到P、P′时立即断开开关K，导体棒冲上倾斜导轨（导体棒在经过P、P′时动能不损失）。不计其他电阻及阻力，重力加速度为g。求： （1）刚闭合开关时电路中的感应电动势； （2）导体棒第一次到达P、P′的速度； （3）若导体棒冲上斜导轨经过时间又返回斜导轨底端，求这段时间内导体棒产生的焦耳热。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据法拉第电磁感应定律，刚闭合开关时电路中的感应电动势 【小问2详解】 导体棒第一次到达P、P′时导体棒切割磁感线产生的电动势等于线圈中产生的感应电动势，则 联立以上解得 【小问3详解】 对上滑过程，由动量定理得 对下滑过程，由动量定理得 因为 因为上滑过程、下滑过程磁通量变化量相同，即 因为 联立解得 由能量守恒可知，这段时间内电路产生的焦耳热 联立解得 导体棒产生的焦耳热 18. 如图所示，竖直放置在水平地面上的封闭容器由横截面积分别为S和2S的两个同轴圆筒形气缸连通而成，每个圆筒形气缸的高度均为2l，O点为中间连接处，容器的下底面B导热，侧面和上底面A及活塞均绝热。整个容器被通过长为2l的刚性轻质细杆连接的小活塞C和大活塞D分隔成三部分，上部分通过阀门K2抽成真空，中间部分打开阀门K1，保持与外界大气连通，下部分封闭压强为2p0的空气，使大活塞D与下底面B之间的距离为l，两活塞的厚度不计，两活塞与气缸内壁间的摩擦忽略不计。现对下部分空气缓慢加热，使大活塞D上升到两气缸的连接处O点，大活塞D与连接处O、小活塞C与上底面A恰好均无接触。已知大气压强为p0，外界温度为T0，重力加速度大小为g，所封闭空气可视为理想气体求， （1）两活塞的总质量； （2）大活塞D上升到连接处O点时，下部分空气的温度； （3）已知在大活塞D的初始位置上升到连接处O点的过程中，下部分空气吸收的热量为Q，求该过程中下部分空气增加的内能； （4）保持下部分空气加热后的温度不变，将阀门K1和K2用细管（未画出）连接，经过一段时间重新达到平衡，忽略细管内气体的体积，求此时大活塞D与气缸下底面B的距离。 【答案】（1） （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 对两活塞整体受力分析可得 解得 【小问2详解】 大活塞D上升到连接处O点的过程中下部气体的压强不变，对下部气体，由盖吕萨克定律可得 解得 【小问3详解】 下部分气体对外所做的功 由热力学第一定律可得 解得 【小问4详解】 K1和K2连接平衡后，考虑细管导热，上部分和中部分气体温度保持不变，对这两部分气体，由玻意耳定律可得 对下部分气体，由玻意耳定律可得 对两活塞整体受力分析可得 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $