精品解析：江苏省盐城市亭湖区2025-2026学年高二下学期6月期末物理试题

2025~2026学年第二学期期末质量监测 高二物理试题 注意事项： 1.本试卷共6页，16小题，满分100分；考试时间75分钟。 2.答题前，请务必将学校、姓名、班级、准考证号填写在试卷及答题卡上。 3.作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。作答非选择题，必须用0.5毫米的黑色签字笔在答题卡上指定区域内作答；在其它位置作答一律无效。考试结束后，请将答题卡交回。 一、单项选择题：共11小题，每小题4分，满分44分。 1. 氘核与氚核进行核反应的方程是，该反应属于（ ） A. α衰变 B. β衰变 C. 核裂变 D. 核聚变 2. 关于下列各图所对应现象的描述，正确的是（　　） A. 图甲中水黾可以停在水面，是因为受到水的浮力作用 B. 图乙中玻璃容器中的小水银滴呈椭球形，是因为水银分子之间存在斥力 C. 图丙中插入水中的塑料笔芯内水面下降，说明水浸润塑料笔芯 D. 图丁中拖拉机锄松土壤，是为破坏土壤的毛细现象 3. 某种椅子的气压棒简易结构如图所示，M、N两金属筒间密闭了一定质量的气体，M可沿N的内壁上下滑动，若环境温度保持不变，在M缓慢向上滑动的过程中（　　） A. 外界对气体做功，气体压强减小 B. 外界对气体做功，气体压强增大 C. 气体对外界做功，气体压强增大 D. 气体对外界做功，气体压强减小 4. 在“探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”实验中，装置如图（a），从图示位置推入活塞注射器，逐渐压缩气体记录数据并画出如图（b）所示的p-V图像，图中实线为实验数据拟合线，虚线为参考双曲线，造成这一现象的可能原因是（　 　） A. 橡胶套中有部分气体 B. 推入注射器活塞时速度过快 C. 注射器内部分气体向外泄漏 D. 操作时用手握住了注射器封闭气体的部分 5. 一静止的镭核衰变后产生氡核和粒子，并释放出光子。已知、和粒子的质量分别为、和，真空中的光速为。下列说法正确的是（　　） A. 粒子是中子 B. 光子的能量为 C. 的比结合能大于的比结合能 D. 和粒子的总动量与光子的动量等大反向 6. 某实验小组设计的电梯坠落应急安全装置如图所示，电梯井内壁上铺设线圈，电梯轿厢底部安装永久磁铁，磁铁N极向上，线圈能在电梯轿厢突然坠落时自动闭合，阻碍电梯轿厢急剧下降从而减小对乘客的伤害。当电梯轿厢坠落至图示位置时（　　） A. 线圈A、B相互吸引 B. 线圈A有收缩的趋势，B有扩张的趋势 C. 俯视线圈A，其感应电流沿逆时针方向 D. 电梯轿厢处于完全失重状态 7. 在如图所示的LC电路中，已充电的平行板电容器C的两极板水平放置。开关S断开，极板间一带电灰尘恰好静止。从闭合开关S开始计时，灰尘在电容器内运动。已知LC电路的周期为，重力加速度为g，内灰尘未与两极板接触，不考虑空气阻力和LC电路的能量损耗。下列说法正确的是（　　） A. 内，灰尘一直做加速运动 B. 内，灰尘在极板间做往复运动 C. 当时，灰尘的加速度大小为g D. 当线圈中电流最大时，灰尘的加速度大小为 8. 如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A。其中A→B和C→D为等温过程，B→C和D→A为绝热过程，这就是热机的“卡诺循环”。下列说法正确的是（　　） A. A→B过程中，气体放出热量 B. B→C过程中，气体的压强增大 C. C→D过程中，气体的内能增大 D. 整个循环过程中，气体从外界吸收热量 9. 利用图甲所示的实验原理图研究光电效应，阴极由逸出功的金属钨制成。汞原子的能级如图乙所示，用汞原子跃迁发出的光照射阴极，下列判断正确的是（　　） A. 大量能级的汞原子向基态跃迁发出的光照射阴极，遏止电压为 B. 大量能级的汞原子向低能级跃迁发出的光有种能使钨发生光电效应 C. 大量动能为的电子撞击处于基态的汞原子不能使之跃迁至能级 D. 要研究辐射光照射阴极时形成的饱和光电流，滑片应向端移动 10. 电流传感器与计算机相结合能显示电流随时间变化的图像。某次实验中闭合开关前后的电流—时间的图像如图所示。用电流表的符号表示电流传感器，则实验电路图可能是（ ） A. B. C. D. 11. 如图所示，两平行金属导轨ABC和，其中AB、段光滑且足够长，与水平方向夹角为30°，BC、段水平粗糙。空间存在方向分别与两导轨平面垂直向上、磁感应强度大小相等的匀强磁场。现有两根完全相同的导体棒a、b，导体棒b静置于水平导轨某处，导体棒a在处静止释放，当a棒开始匀速运动时，b棒恰好能保持静止。导轨电阻不计，滑动摩擦力等于最大静摩擦力。关于这一过程说法正确的是（　　） A. 金属棒b受到的安培力方向水平向左 B. 金属棒b与水平导轨间动摩擦因数为0.5 C. 金属棒a克服安培力做的功等于金属棒a产生的焦耳热 D. 金属棒a所受安培力的冲量等于金属棒a的动量变化 二、非选择题：共5大题，满分56分。 12. 某同学设计如图甲装置探究气体压强与体积关系。注射器导热良好且外界环境温度保持不变，重力加速度为g，大气压强为，不计一切摩擦。实验步骤如下： ①测得注射器的柱塞的质量为； ②将注射器竖直固定，向上拉动柱塞一段距离后，用橡胶沙桶套堵住注射孔，封闭一定质量的理想气体； ③在注射器顶端放上沙桶，稳定后测出此时的气体体积V和沙桶（含沙）的总质量m； ④在沙桶依次添加适量沙子，多次重复实验； ⑤以m为纵轴，以为横轴，绘制图像如图乙A。 （1）实验中为了保持封闭气体的温度不变，采取的主要措施比较合理的是______； A. 在活塞上涂上润滑油，保持良好的密封性 B. 推拉活塞时要缓慢 C. 不要用手直接握在注射器上 D. 实验前注射器内要吸入尽量多的空气 （2）用刻度尺测得注射器刻度上30mL到40mL的长度为1cm，注射器活塞的横截面积______； （3）实验步骤③中，气体压强表达式______（用、g、S、m、表示） （4）图乙A中纵轴截距为，则实验时当地的大气压强______（用a、、g、S表示）； （5）接下来另一同学用该装置重做实验，得到的图像如图乙B，两同学实验操作均无误且选取的坐标标度相同，但两次图像斜率不同，可能的原因是______。 13. 我国钍基熔盐堆技术达到世界领先水平。反应堆中（钍核）发生衰变生成（镤核）。已知钍233核的质量为，镤233核的质量为，电子的质量为，钍233的半衰期，真空中光速为。 （1）求质量的钍233，经过时间剩余钍233的质量； （2）写出发生衰变生成的方程式，并求一个钍233核发生衰变释放的能量。 14. 如图所示，一“U”形金属线框竖直放置，线框间接有定值电阻，匀强磁场垂直框面向里，磁感应强度大小为，金属棒连在T形支架下方且始终与线框接触良好。圆盘转动时，固定在圆盘边缘的小圆柱可带动T形支架在竖直方向振动。已知金属棒的电阻为，圆盘半径为，线框水平间距为，不计线框电阻，现使圆盘以角速度匀速转动。求： （1）两端最大电压； （2）圆盘转动一周过程电阻中产生的焦耳热。 15. 水电站是具有发电、灌溉、供水和旅游等综合经济效益的综合性水利工程，如图所示，水电站用一交流发电机组向远处电动机供电。已知发电机线圈的面积，匝数，匀强磁场的磁感应强度大小，线圈匀速转动的角速度，用电器与线圈串联。输电导线的总电阻，升压变压器原、副线圈的匝数比，降压变压器原、副线圈的匝数比。电动机正常工作且铭牌上标有“、”字样。 （1）求输电线路上的发热功率； （2）升压变压器原线圈的输入电压和电流； （3）若发电机线圈电阻可忽略不计，求用电器Y消耗的功率。 16. 如图，将导热性良好的U形管固定在某高度，左管与大气相通，右管用活塞B封闭一定质量的气体b，活塞B通过刚性轻杆与活塞A相连，已知活塞A、B质量均不计，可在气缸内无摩擦的移动且不漏气。固定在地面上的导热气缸内中装有温度为的气体a，且此时U形管内水银柱相平，活塞A到缸底距离为16cm，气柱b长为25cm，大气压。活塞的面积分别为，。求： （1）初状态缸内气体a的压强为多少？ （2）气缸内气体缓慢降温，至左右两管的水银高度差为h=24cm，气体a的压强为多少？ （3）至左右两管的水银高度差为h=24cm时，气体a的温度为多少摄氏度？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025~2026学年第二学期期末质量监测 高二物理试题 注意事项： 1.本试卷共6页，16小题，满分100分；考试时间75分钟。 2.答题前，请务必将学校、姓名、班级、准考证号填写在试卷及答题卡上。 3.作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。作答非选择题，必须用0.5毫米的黑色签字笔在答题卡上指定区域内作答；在其它位置作答一律无效。考试结束后，请将答题卡交回。 一、单项选择题：共11小题，每小题4分，满分44分。 1. 氘核与氚核进行核反应的方程是，该反应属于（ ） A. α衰变 B. β衰变 C. 核裂变 D. 核聚变 【答案】D 【解析】 【详解】A．α衰变是重核自发释放α粒子（）的核衰变过程，反应物仅为单一原子核，本题反应物为两个轻核，不符合α衰变特征，故A错误； B．β衰变是原子核自发释放β粒子（）的核衰变过程，本题既无β粒子生成，反应物也不是单一原子核，不符合β衰变特征，故B错误； C．核裂变是重核分裂为多个中等质量原子核的核反应，本题反应物为轻核，是核的结合过程而非分裂过程，不符合核裂变特征，故C错误； D．核聚变是两个轻原子核结合为质量更大的原子核的核反应，本题中氘核（）和氚核（）均为轻核，结合生成质量更大的氦核（），符合核聚变特征，故D正确。 故选D。 2. 关于下列各图所对应现象的描述，正确的是（　　） A. 图甲中水黾可以停在水面，是因为受到水的浮力作用 B. 图乙中玻璃容器中的小水银滴呈椭球形，是因为水银分子之间存在斥力 C. 图丙中插入水中的塑料笔芯内水面下降，说明水浸润塑料笔芯 D. 图丁中拖拉机锄松土壤，是为破坏土壤的毛细现象 【答案】D 【解析】 【详解】A．水黾可以停在水面是因为水的表面张力的缘故，故A错误； B．水银的表面张力比较大，同时水银不浸润玻璃，这就导致玻璃容器中的小水银滴会尽可能地减少表面积，从而形成球状，故B错误； C．液体浸润管壁时管内液面上升，不浸润管壁时管内液面下降；插入水中的塑料笔芯内水面下降，说明水不浸润塑料笔芯，故C错误； D．土壤中的细小毛细管会将地下水引到地表蒸发，拖拉机锄松土壤可以破坏土壤中的毛细管，阻断毛细现象，减少土壤水分蒸发，故D正确。 故选D。 3. 某种椅子的气压棒简易结构如图所示，M、N两金属筒间密闭了一定质量的气体，M可沿N的内壁上下滑动，若环境温度保持不变，在M缓慢向上滑动的过程中（　　） A. 外界对气体做功，气体压强减小 B. 外界对气体做功，气体压强增大 C. 气体对外界做功，气体压强增大 D. 气体对外界做功，气体压强减小 【答案】D 【解析】 【详解】由题可知，当M缓慢向上滑动的过程中，气体对外做功，气体体积增大，温度不变，根据玻意耳定律可知，气体的压强减小。D项正确。 故选D。 4. 在“探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”实验中，装置如图（a），从图示位置推入活塞注射器，逐渐压缩气体记录数据并画出如图（b）所示的p-V图像，图中实线为实验数据拟合线，虚线为参考双曲线，造成这一现象的可能原因是（　 　） A. 橡胶套中有部分气体 B. 推入注射器活塞时速度过快 C. 注射器内部分气体向外泄漏 D. 操作时用手握住了注射器封闭气体的部分 【答案】C 【解析】 【详解】结合图线的特点可知，压缩气体的过程中，压强跟体积的乘积减小，根据可知，则造成这一现象的可能原因是推动活塞过程中漏气了或者温度降低了。 故选C。 5. 一静止的镭核衰变后产生氡核和粒子，并释放出光子。已知、和粒子的质量分别为、和，真空中的光速为。下列说法正确的是（　　） A. 粒子是中子 B. 光子的能量为 C. 的比结合能大于的比结合能 D. 和粒子的总动量与光子的动量等大反向 【答案】D 【解析】 【详解】由题，核反应方程为 A．核反应满足电荷数、质量数守恒，粒子的电荷数为，质量数为，为粒子（），不是中子，故A错误； B．衰变总质量亏损，释放的总核能为，这部分能量会转化为氡核、粒子的动能和光子的能量，因此光子能量小于 选项中表达式，为负值，故B错误； C．衰变过程释放能量，说明生成物氡核比反应物镭核更稳定，而比结合能越大原子核越稳定，因此镭的比结合能小于氡的比结合能，故C错误； D．衰变前镭核静止，系统总动量为0，根据动量守恒定律，衰变后氡核、粒子和光子的总动量，因此氡核和粒子的总动量与光子的动量等大反向，故D正确。 故选D。 6. 某实验小组设计的电梯坠落应急安全装置如图所示，电梯井内壁上铺设线圈，电梯轿厢底部安装永久磁铁，磁铁N极向上，线圈能在电梯轿厢突然坠落时自动闭合，阻碍电梯轿厢急剧下降从而减小对乘客的伤害。当电梯轿厢坠落至图示位置时（　　） A. 线圈A、B相互吸引 B. 线圈A有收缩的趋势，B有扩张的趋势 C. 俯视线圈A，其感应电流沿逆时针方向 D. 电梯轿厢处于完全失重状态 【答案】C 【解析】 【详解】AC．当电梯轿厢坠落到如图所示位置时，线圈A中向上的磁通量减弱，线圈B中向上的磁通量增强，从上向下看，线圈A中产生的感应电流为逆时针方向，线圈B中产生的感应电流为顺时针方向，两线圈感应电流方向相反，根据异相排斥可知，两线圈相互排斥，故A错误，C正确； B．线圈A中向上的磁通量减弱，线圈B中向上的磁通量增强，由楞次定律可知，线圈A有扩张趋势，线圈B有收缩趋势，故B错误； D．由上述分析可知，坠落过程中，线圈内的磁通量发生变化，线圈会产生感应电流，感应电流会阻碍磁铁的运动，进而阻碍电梯轿厢运动，使电梯轿厢处于非完全失重状态，故D错误。 故选C。 7. 在如图所示的LC电路中，已充电的平行板电容器C的两极板水平放置。开关S断开，极板间一带电灰尘恰好静止。从闭合开关S开始计时，灰尘在电容器内运动。已知LC电路的周期为，重力加速度为g，内灰尘未与两极板接触，不考虑空气阻力和LC电路的能量损耗。下列说法正确的是（　　） A. 内，灰尘一直做加速运动 B. 内，灰尘在极板间做往复运动 C. 当时，灰尘的加速度大小为g D. 当线圈中电流最大时，灰尘的加速度大小为 【答案】A 【解析】 【详解】开关S断开时，灰尘静止，说明电场力与重力平衡，即 电场力方向向上，重力向下。闭合开关后，LC电路开始无损耗振荡，周期为，电容器电荷量满足 以向上为电场正方向，电场强度满足 以向下为受力的正方向，灰尘受到的合力满足 A．内，灰尘受到的合力始终为正值，故加速度方向始终向下；灰尘初速度为0，因此一直向下做加速运动，故A正确； B．内，灰尘受到的合力始终为正值，故加速度方向始终向下；因此在内灰尘加速度始终向下，灰尘一直向下运动，不会往复，故B错误； C．当时，灰尘受到的合力 根据牛顿第二定律可知，灰尘的加速度大小为，故C错误； D．LC电路中，电容器的电场能和电感线圈的磁场能总和不变，由能量守恒可知，当线圈中电流最大时，电感线圈的磁场能最大，电容器的电场能为0，因此电容器内的电场强度 此时，灰尘仅受重力作用，由牛顿第二定律可知，此时灰尘的加速度大小为，故D错误。 故选A。 8. 如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A。其中A→B和C→D为等温过程，B→C和D→A为绝热过程，这就是热机的“卡诺循环”。下列说法正确的是（　　） A. A→B过程中，气体放出热量 B. B→C过程中，气体的压强增大 C. C→D过程中，气体的内能增大 D. 整个循环过程中，气体从外界吸收热量 【答案】D 【解析】 【详解】A．A→B过程等温变化，气体内能不变，体积变大对外做功，由热力学第一定律，气体吸收热量。A错误； B．由图可知，B→C过程中，气体的压强减小。B错误； C．C→D过程中，气体温度不变，气体的内能不变。C错误； D．整个循环过程中，气体对外做功，从状态A回到状态A，温度相同则内能不变，根据热力学第一定律可知气体必从外界吸收热量，D正确。 故选D。 9. 利用图甲所示的实验原理图研究光电效应，阴极由逸出功的金属钨制成。汞原子的能级如图乙所示，用汞原子跃迁发出的光照射阴极，下列判断正确的是（　　） A. 大量能级的汞原子向基态跃迁发出的光照射阴极，遏止电压为 B. 大量能级的汞原子向低能级跃迁发出的光有种能使钨发生光电效应 C. 大量动能为的电子撞击处于基态的汞原子不能使之跃迁至能级 D. 要研究辐射光照射阴极时形成的饱和光电流，滑片应向端移动 【答案】A 【解析】 【详解】A．能级跃迁到能级发出的光子能量为 根据光电效应方程 根据动能定理得 解得，对应的遏止电压，A正确； B．大量能级的汞原子向低能级跃迁时能发出种频率的光，其中能级到能级的光子能量小于金属钨的逸出功，其余5种光子能量都大于金属钨的逸出功，能使金属钨发生光电效应，B错误； C．3能级和基态的能量差为7.7eV，动能为8eV的电子撞击处于基态的汞原子能使之跃迁至3能级，C错误； D．要研究饱和电流，应使O点电势比P点低，所以滑片P应向b端移动，D错误。 故选A。 10. 电流传感器与计算机相结合能显示电流随时间变化的图像。某次实验中闭合开关前后的电流—时间的图像如图所示。用电流表的符号表示电流传感器，则实验电路图可能是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】A．电路为电感、电阻、电流传感器串联。闭合开关后，电感的自感效应会阻碍电流的增大，因此电流从0开始逐渐上升，最终电路稳定后电流保持不变，与图像规律一致，故A正确； B．电感与电阻、电流传感器并联。闭合开关后，初始时电感阻碍电流，大部分电流从传感器支路流过，传感器初始电流很大，之后随着电感电流逐渐增大，传感器电流逐渐减小，最终稳定，与图像不符，故B错误； C．电容、电阻、电流传感器串联。闭合开关后，电容初始充电电流较大，充电完成后，电容隔断直流，传感器电流最终降为0，与图像不符，故C错误； D．纯电阻电路，闭合开关后电流会瞬间达到稳定值，不会逐渐增大，与图像不符，故D错误。 故选A。 11. 如图所示，两平行金属导轨ABC和，其中AB、段光滑且足够长，与水平方向夹角为30°，BC、段水平粗糙。空间存在方向分别与两导轨平面垂直向上、磁感应强度大小相等的匀强磁场。现有两根完全相同的导体棒a、b，导体棒b静置于水平导轨某处，导体棒a在处静止释放，当a棒开始匀速运动时，b棒恰好能保持静止。导轨电阻不计，滑动摩擦力等于最大静摩擦力。关于这一过程说法正确的是（　　） A. 金属棒b受到的安培力方向水平向左 B. 金属棒b与水平导轨间动摩擦因数为0.5 C. 金属棒a克服安培力做的功等于金属棒a产生的焦耳热 D. 金属棒a所受安培力的冲量等于金属棒a的动量变化 【答案】B 【解析】 【详解】A．金属棒a在倾斜导轨上向下运动，根据右手定则可知，a棒中产生的感应电流方向为从A到B。由于两根导体棒串联，所以b棒中电流方向为从到。再根据左手定则，可判断金属棒b受到的安培力方向水平向右，故A错误； B．设导体棒质量为m，磁感应强度为B，导体棒长度为L，电阻为R。当a棒匀速运动时，对a棒受力分析，沿导轨方向有 b棒恰好能保持静止，对b棒受力分析，水平方向有 联立可得，故B正确； C．金属棒a克服安培力做的功等于整个回路产生的焦耳热，而不是仅等于金属棒a产生的焦耳热，故C错误； D．根据动量定理，合外力的冲量等于动量的变化，金属棒a所受安培力只是其受到的一个力，其动量变化是合外力的冲量导致的，而不是仅安培力，故D错误。 故选B。 二、非选择题：共5大题，满分56分。 12. 某同学设计如图甲装置探究气体压强与体积关系。注射器导热良好且外界环境温度保持不变，重力加速度为g，大气压强为，不计一切摩擦。实验步骤如下： ①测得注射器的柱塞的质量为； ②将注射器竖直固定，向上拉动柱塞一段距离后，用橡胶沙桶套堵住注射孔，封闭一定质量的理想气体； ③在注射器顶端放上沙桶，稳定后测出此时的气体体积V和沙桶（含沙）的总质量m； ④在沙桶依次添加适量沙子，多次重复实验； ⑤以m为纵轴，以为横轴，绘制图像如图乙A。 （1）实验中为了保持封闭气体的温度不变，采取的主要措施比较合理的是______； A. 在活塞上涂上润滑油，保持良好的密封性 B. 推拉活塞时要缓慢 C. 不要用手直接握在注射器上 D. 实验前注射器内要吸入尽量多的空气 （2）用刻度尺测得注射器刻度上30mL到40mL的长度为1cm，注射器活塞的横截面积______； （3）实验步骤③中，气体压强表达式______（用、g、S、m、表示） （4）图乙A中纵轴截距为，则实验时当地的大气压强______（用a、、g、S表示）； （5）接下来另一同学用该装置重做实验，得到的图像如图乙B，两同学实验操作均无误且选取的坐标标度相同，但两次图像斜率不同，可能的原因是______。 【答案】（1）BC （2）10 （3） （4） （5）封闭气体的质量不同 【解析】 【小问1详解】 A．在柱塞与注射器壁间涂上润滑油的目的是密封气体，不能保持封闭气体的温度不变，故A错误； B．移动活塞应慢些，因为移动活塞时相当于对气体做功，如果太快，气体的温度会发生变化，故B正确； C．手不能握住注射器，握住注射器会发生热传递，使气体的温度发生变化，故C正确； D．只要封闭气体的质量不变，气体的多少不会改变实验数据，故D错误。 故选BC。 【小问2详解】 注射器活塞的横截面积为 【小问3详解】 对活塞和沙桶，根据平衡条件 解得 【小问4详解】 根据玻意耳定律可得 整理可得 所以，纵截距为 解得 【小问5详解】 由表达式 斜率为 由于另一同学用该装置重做实验，故横截面积相同，斜率不同是由于的乘积不同，即封闭气体的质量不同。 13. 我国钍基熔盐堆技术达到世界领先水平。反应堆中（钍核）发生衰变生成（镤核）。已知钍233核的质量为，镤233核的质量为，电子的质量为，钍233的半衰期，真空中光速为。 （1）求质量的钍233，经过时间剩余钍233的质量； （2）写出发生衰变生成的方程式，并求一个钍233核发生衰变释放的能量。 【答案】（1）1.0×10-6 kg （2）； 【解析】 【小问1详解】 由题意可知，时间 即经过的时间钍233进行了3次衰变，所以剩余钍233的质量为 【小问2详解】 根据质量数和电荷数守恒可知，发生衰变生成的核反应方程为 由质能方程可得一个钍233核发生衰变释放的能量为 14. 如图所示，一“U”形金属线框竖直放置，线框间接有定值电阻，匀强磁场垂直框面向里，磁感应强度大小为，金属棒连在T形支架下方且始终与线框接触良好。圆盘转动时，固定在圆盘边缘的小圆柱可带动T形支架在竖直方向振动。已知金属棒的电阻为，圆盘半径为，线框水平间距为，不计线框电阻，现使圆盘以角速度匀速转动。求： （1）两端最大电压； （2）圆盘转动一周过程电阻中产生的焦耳热。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 圆盘匀速转动，棒随形支架在竖直方向做简谐运动，最大感应电动势 其中 又 解得两端最大电压 【小问2详解】 圆盘转动一周的时间 电流有效值 根据焦耳定律 解得圆盘转动一周过程电阻中产生的焦耳热 15. 水电站是具有发电、灌溉、供水和旅游等综合经济效益的综合性水利工程，如图所示，水电站用一交流发电机组向远处电动机供电。已知发电机线圈的面积，匝数，匀强磁场的磁感应强度大小，线圈匀速转动的角速度，用电器与线圈串联。输电导线的总电阻，升压变压器原、副线圈的匝数比，降压变压器原、副线圈的匝数比。电动机正常工作且铭牌上标有“、”字样。 （1）求输电线路上的发热功率； （2）升压变压器原线圈的输入电压和电流； （3）若发电机线圈电阻可忽略不计，求用电器Y消耗的功率。 【答案】（1） （2），50A （3）11300W 【解析】 【小问1详解】 设降压变压器原、副线圈的电流分别为、，电动机正常工作，则 根据理想变压器的原理有 解得 根据焦耳定律可知 解得 【小问2详解】 根据理想变压器的原理有 解得 升压变压器副线圈两端电压 根据理想变压器的原理有 解得 根据理想变压器的原理有 解得 【小问3详解】 线圈产生的感应电动势的最大值 线圈产生的感应电动势 用电器消耗的功率 解得 16. 如图，将导热性良好的U形管固定在某高度，左管与大气相通，右管用活塞B封闭一定质量的气体b，活塞B通过刚性轻杆与活塞A相连，已知活塞A、B质量均不计，可在气缸内无摩擦的移动且不漏气。固定在地面上的导热气缸内中装有温度为的气体a，且此时U形管内水银柱相平，活塞A到缸底距离为16cm，气柱b长为25cm，大气压。活塞的面积分别为，。求： （1）初状态缸内气体a的压强为多少？ （2）气缸内气体缓慢降温，至左右两管的水银高度差为h=24cm，气体a的压强为多少？ （3）至左右两管的水银高度差为h=24cm时，气体a的温度为多少摄氏度？ 【答案】（1）76cmHg （2）80cmHg （3）27℃ 【解析】 【分析】 【小问1详解】 依题意，初态时U形管内水银柱相平，对气体b有 对活塞整体受力分析有 解得 【小问2详解】 对气体b有 对活塞整体受力分析有 解得 【小问3详解】 依题意，气体b的温度不变，对气体b由玻意耳定律 有，其中， 解得 设活塞下降的距离为，由几何关系有 解得活塞下降的距离为 对气体a，由理想气体状态方程 有，， 解得，由 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $