精品解析：四川成都市树德中学2025-2026学年高二下学期期中考试物理试题

树德中学高2024级高二下学期半期考试物理试题 考试时间：75分钟 总分：100分 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的。 1. 物理学家通过对实验的深入观察和研究，获得了正确的科学认知，进而推动了物理学的发展。下列说法符合事实的是（ ） A. 法拉第引入电场线形象地描述电场，洛伦兹引入磁感线形象地描述磁场 B. 奥斯特发现了电流的磁效应，首次揭示了电与磁的联系 C. 汤姆孙通过对阴极射线的研究，提出了原子核式结构模型 D. 麦克斯韦提出并通过一系列实验证实了光的电磁理论 2. 在如图所示的电路中，L是直流电阻可以忽略的电感线圈，闭合开关S，电路稳定后突然断开开关S并开始计时，已知LC振荡电路的振荡周期为T，则在时间内（ ） A. 电容器在放电 B. 磁场能转化为电场能 C. A板所带的负电荷增加 D. L产生的自感电动势增大 3. 如图所示，将倒扣导热玻璃管缓慢上提至管内外水面齐平（下端未离开水面）。下列关于管内气体（可视为理想气体）的说法正确的是（ ） A. 分子平均动能不变，分子碰撞器壁频率不变 B. 单位体积内分子数减少，管内气体压强减小 C. 分子间平均距离增大，分子间引力作用增强 D. 气体对外做功，气体分子内能减小 4. 下列说法正确的是（ ） A. 电子的发现说明电子是组成物质的最小微粒 B. 粒子散射实验可以估计原子核直径的数量级是 C. 各种原子的明线光谱中的明线和它吸收光谱中的暗线必定一一对应 D. 气体发出的光只能产生明线光谱 5. 如图所示的是半球形透明介质主视图，球心为O，半径为R，P为圆面上的一点，距球心的距离为。一束截面积为的光束垂直射向圆面并恰好覆盖半球面上表面，实验发现从P点入射的光在透明介质的球面上恰好发生全反射。已知光在真空中传播的速度为c，不考虑光在球形上表面的反射，则距离球心处入射的光在介质中传播的时间为（ ） A. B. C. D. 6. 如图所示，长方形abcd区域内存在磁感应强度大小为B的匀强磁场，ab长为3.2L，ad长为L，ab边中点S有一粒子源，沿纸面向磁场内各方向均匀发射速率相同的带正电粒子，已知带电粒子的比荷为k，发射速率为kBL，粒子重力不计，忽略粒子间的静电力。已知，，下列说法正确的是（ ） A. 粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径 B. 粒子在磁场中运动的最长时间 C. cd边有粒子射出的区域长度为 D. 从ad边射出的粒子占粒子总量的百分比为29.4%。 7. 如图所示，两条“”形的平行金属导轨固定在绝缘水平面上，间距为。左、右两导轨面与水平面夹角均为，左侧导轨平面处于沿导轨平面向上的匀强磁场中，右侧导轨平面处于垂直导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小均为。将阻值均为、长度均为1 m的导体棒M、N垂直导轨放置，N与导轨接触光滑，M与导轨间动摩擦因数为，，，同时由静止释放M、N，两棒在下滑过程中始终与导轨垂直并接触良好，导轨足够长且电阻不计。，，重力加速度。则下列说法正确的是（ ） A. 导体棒N的最大速度为6 m/s B. 当导体棒N的速度为8 m/s时，M的加速度大小为 C. 导体棒M的速度达到最大时，回路中的电流大小为4A D. 导体棒M的最大速度为4 m/s 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 自然界中有许多美妙的光学现象，肥皂泡在阳光下五彩斑斓。下列现象中与上述原理相同的是（　　） A. 雨后的彩虹呈现出不同颜色 B. 相机镜头的表面镀一层特定厚度的薄膜，增加光的透射 C. 用标准平面对光学平面的平整程度进行检测 D. 暗室中用激光笔照射小孔，在屏幕上看到明暗相间的圆环状条纹 9. 如图甲所示，线圈abcd的面积是，共100匝，线圈电阻为，匀强磁场的磁感应强度，线圈以300 r/min的转速匀速转动。将甲图中线圈的两端分别与乙图最左端的接线柱相连（图中未连接），向右边的电路进行供电。变压器为理想变压器，电流表和电压表均为理想交流电表，R1为最大值的滑动变阻器，R2为的定值电阻，S为单刀双掷开关。则下列说法正确的是（ ） A. 从图示位置开始计时，线圈中产生的感应电动势的瞬时值表达式为 B. 当S1闭合、S2断开时，上下移动R1的滑动触头，R1所消耗的最大功率8 W C. 当S1断开、S2闭合时，为使R2所消耗的功率最大，理想变压器的匝数比 D. 当S1、S2均闭合，R1阻值取最大值，为使R2所消耗的功率最大，理想变压器的匝数比 10. 如图（a）所示，两间距、左侧接有一电容器的光滑足够长的水平导轨处于垂直纸面向里的磁场中，已知电容器的电容，磁感应强度B随位置x的变化如图（b）所示。一长为、质量的金属棒在外力F的作用下从坐标原点O沿x轴正方向以的速度匀速运动到处，此时电容器被击穿，电容器变成一个的电阻，通过改变外力F，使电路中电流保持不变，已知在运动过程中金属棒始终与导轨垂直且接触良好，导轨和金属棒电阻不计。则下列说法正确的是（ ） A. 电容器被击穿时外力F的大小为2 N B. 电容器被击穿之前外力F做的功为2 J C. 电容器被击穿之后，金属棒运动1 m所需要的时间为 D. 电容器被击穿之后，金属棒运动1 m外力F做的功为1.5 J 三、非选择题：本题共5小题，共54分。其中第13~15小题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 某同学做探究气体等温变化的规律实验的装置如图甲所示。 （1）关于该实验，下列说法正确的是________。 A. 实验前应检查注射器气密性，确保无漏气现象 B. 实验前应在注射器活塞上涂润滑油，目的是减小活塞与器壁的摩擦 C. 左右推拉注射器活塞时，动作要缓慢，以防止气体温度改变 D. 注射器活塞移动过程中，需用手握住注射器筒体，防止其受热膨胀 （2）为了探究气体在不同温度时发生等温变化是否遵循相同的规律，A组同学进行了两次实验，得到的p-V图像如图乙所示，由图可知两次实验气体的温度大小关系为T1______T2（选填“<”“=”或“>”）。 （3）B组同学在操作规范、不漏气的前提下，测得多组压强p和注射器体积V的数据并作出图线，发现图线不通过坐标原点，如图丙所示，则图中V0代表的物理含义是________。 12. 某同学想要测量电压表（量程、内阻约为）的内阻，实验方案如下： ①正确连接好测量电路，电阻箱的阻值调到零，滑动变阻器的滑片滑到最左端； ②合上开关S，调节滑动变阻器的滑片位置，使得电压表的指针指到满偏刻度处； ③仅调节电阻箱的阻值，使得电压表的指针指到满偏刻度的处； ④读出电阻箱接入电路中的电阻值。 （1）若已知电压表量程为，为减小误差和方便调节，实验时选用的滑动变阻器和电源规格应为_______。 A. 最大阻值为的滑动变阻器和电动势为的电源 B. 最大阻值为的滑动变阻器和电动势为的电源 C. 最大阻值为的滑动变阻器和电动势为的电源 D. 最大阻值为的滑动变阻器和电动势为的电源 （2）正确选用器材并完成实验步骤后，电阻箱示数如图乙所示，则该电压表的内阻为________。为将电压表改装成量程为的电压表，需将电压表与阻值调至________的电阻箱串联。考虑到实验时的误差，改装后的电压表用来测电压时的测量值________（填“大于”“小于”或“等于”）真实值。 （3）为了精确测量电压表的内阻，该同学取来标准电压表继续设计了用如图丙所示的电路进行测量：闭合开关，调节滑动变阻器和电阻箱，使两电压表指针的偏转角度较大（其中电压表为待测电表，电压表V2为标准电表），读电压表、的示数为、，电阻箱的示数，则被测电压表内阻________。（用、、表示） 13. 如图所示，是一个固定在水平面上的绝热容器，缸壁足够长，面积为的绝热活塞B被锁定。隔板A左右两部分体积均为，隔板A左侧为真空，右侧中有一定质量的理想气体处于温度、压强的状态1；抽取隔板A，右侧中的气体就会扩散到左侧中，最终达到状态2；然后解锁活塞B，同时施加水平恒力F，仍使其保持静止，当电阻丝C加热时，活塞B能缓慢滑动（无摩擦），使气体达到温度的状态3，气体内能增加54.5 J。已知大气压强，隔板厚度不计。求： （1）水平恒力F大小； （2）电阻丝放出的热量Q； 14. 如图所示，某高二学习兴趣小组设计了一款电磁弹射系统。由间距为l的水平金属导轨、可在导轨上滑行的导电动子、输出电压恒为U的电源和开关S组成，由此构成的回路总电阻为R。接通开关S，动子从静止开始运动，所受阻力与其速度成正比，比例系数为k。当动子运动距离为x0时，飞机达到最大速度vm（可视为已匀速），实现飞机起飞。已知动子及安装其上所有装备的总质量为m，在运动过程中，动子始终与导轨保持良好接触，忽略导轨电阻。 （1）求动子在接通S瞬间所受到的安培力； （2）求弹射过程中动子能达到的最大速度vm的大小； （3）求弹射过程中电源输出的总能量W； 15. 如图所示，竖直虚线MN将真空空间分割成I、Ⅱ两个区域，I、Ⅱ区域内存在范围足够大、垂直纸面且方向相反的匀强磁场，一个质量为m、电荷量为+q的带电小圆环在竖直向下的恒定外力作用下，以初速度v0沿PQ方向向右做匀速直线运动。在圆环右侧有一根固定的绝缘竖直细杆，杆足够长，杆的底部有个光滑的拐角，长度忽略不计，其能够使圆环在水平运动过程中无能量损失地套在杆上，让圆环从杆的底部以初速度v0向上运动，已知环与杆的动摩擦因数为，环套上杆后立即撤去外力F。经一段时间后圆环回到底部光滑拐角，速度，圆环无能量损失的水平向左脱离杆，并在一段时间后圆环完成n个周期性运动后，恰好能够以竖直向上的速度到达MN边界并进入II区域。已知重力加速度为g，求： （1）匀强磁场的磁感应强度B，圆环从O点向上运动到回到O点所用时间t； （2）圆环第一次通过MN边界时的速度大小v1； （3）在圆环进入Ⅱ区域后首次到达轨迹最高点，此时的圆环位置到O点的位移大小x。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 树德中学高2024级高二下学期半期考试物理试题 考试时间：75分钟 总分：100分 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的。 1. 物理学家通过对实验的深入观察和研究，获得了正确的科学认知，进而推动了物理学的发展。下列说法符合事实的是（ ） A. 法拉第引入电场线形象地描述电场，洛伦兹引入磁感线形象地描述磁场 B. 奥斯特发现了电流的磁效应，首次揭示了电与磁的联系 C. 汤姆孙通过对阴极射线的研究，提出了原子核式结构模型 D. 麦克斯韦提出并通过一系列实验证实了光的电磁理论 【答案】B 【解析】 【详解】A．电场线和磁感线都是法拉第引入的，洛伦兹的主要贡献是提出运动电荷在磁场中受洛伦兹力的相关规律，故A错误； B．奥斯特发现通电导线能使周围小磁针偏转，即电流的磁效应，首次揭示了电与磁的联系，故B正确； C．汤姆孙通过阴极射线研究发现了电子，提出原子的“枣糕模型”，原子核式结构模型是卢瑟福通过α粒子散射实验提出的，故C错误； D．麦克斯韦提出了光的电磁理论，该理论是赫兹通过实验证实的，麦克斯韦本人未完成实验验证，故D错误。 故选B。 2. 在如图所示的电路中，L是直流电阻可以忽略的电感线圈，闭合开关S，电路稳定后突然断开开关S并开始计时，已知LC振荡电路的振荡周期为T，则在时间内（ ） A. 电容器在放电 B. 磁场能转化为电场能 C. A板所带的负电荷增加 D. L产生的自感电动势增大 【答案】A 【解析】 【详解】AB．电路稳定后，电容器被短路，带电荷量为0，断开开关，电感线圈与电容器构成回路，时间内电容器在充电，A板带正电，时间内电容器在放电，电场能转化为磁场能，故A正确，B错误； C．时间内电容器正在放电，A板所带的正电荷减少，故C错误； D．时间内电容器正在放电，此过程中电流在不断增大，而电流的变化率减小，L产生的自感电动势减小，故D错误。 故选A。 3. 如图所示，将倒扣导热玻璃管缓慢上提至管内外水面齐平（下端未离开水面）。下列关于管内气体（可视为理想气体）的说法正确的是（ ） A. 分子平均动能不变，分子碰撞器壁频率不变 B. 单位体积内分子数减少，管内气体压强减小 C. 分子间平均距离增大，分子间引力作用增强 D. 气体对外做功，气体分子内能减小 【答案】B 【解析】 【详解】AB．玻璃管导热且缓慢上提，管内气体与外界水保持热平衡，温度不变，分子平均动能不变；设上提前管内水面低于外界水面的高度为 ，则管内气体压强 ，上提到管内外水面齐平时 ，压强变为 ，故管内气体压强减小。下端未离开水面，气体未逸出，总分子数不变，又因温度不变，由玻意耳定律 可知气体体积增大，单位体积内分子数减少，分子碰撞器壁的频率减小，故A错误，B正确； C．管内外水面齐平的过程中气体压强减小，导热玻璃管使气体温度不变，由玻意耳定律可知气体体积增大；气体总分子数不变，分子间平均距离增大，但理想气体模型不考虑分子间相互作用力，不能认为分子间引力作用增强，故C错误； D．管内外水面齐平的过程中，等温气体压强减小，体积增大，气体对外做功；但理想气体内能只与温度有关，温度不变则内能不变，故D错误。 故选B。 4. 下列说法正确的是（ ） A. 电子的发现说明电子是组成物质的最小微粒 B. 粒子散射实验可以估计原子核直径的数量级是 C. 各种原子的明线光谱中的明线和它吸收光谱中的暗线必定一一对应 D. 气体发出的光只能产生明线光谱 【答案】C 【解析】 【详解】A．电子的发现只能说明原子可再分，原子不是组成物质的最小微粒，后续还发现了原子核、质子、中子等更小的粒子，故A错误； B．α粒子散射实验估算出原子核直径的数量级为 ， 是原子直径的数量级，故B错误； C．原子的能级是分立的，原子发射光子的能量等于两能级的能级差，吸收光子的能量也等于对应两能级的能级差，因此同一种原子明线光谱的明线和其吸收光谱的暗线一一对应，故C正确； D．只有稀薄气体、金属蒸气发光产生明线光谱，高压炽热气体发光会产生连续光谱，故D错误。 故选C。 5. 如图所示的是半球形透明介质主视图，球心为O，半径为R，P为圆面上的一点，距球心的距离为。一束截面积为的光束垂直射向圆面并恰好覆盖半球面上表面，实验发现从P点入射的光在透明介质的球面上恰好发生全反射。已知光在真空中传播的速度为c，不考虑光在球形上表面的反射，则距离球心处入射的光在介质中传播的时间为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】设介质的折射率为，临界角为。由题意，从点入射的光在球面上恰好发生全反射，点距球心距离为。光线垂直圆面入射，方向不变，到达球面时 入射角满足 因恰好发生全反射，故临界角 折射率 光在介质中的传播速度 对于距离球心处入射的光，入射角满足 即 因，该光在球面上发生全反射。光路分析如下 光线垂直射入介质，第一段路程 到达球面后反射，由几何关系可知，反射光线与半径夹角为，构成等边三角形，第二段路程 同理，光线在球内继续反射，第三段路程 最后光线竖直向上射向圆面，第四段路程 光在介质中传播的总路程 传播时间 故选C。 6. 如图所示，长方形abcd区域内存在磁感应强度大小为B的匀强磁场，ab长为3.2L，ad长为L，ab边中点S有一粒子源，沿纸面向磁场内各方向均匀发射速率相同的带正电粒子，已知带电粒子的比荷为k，发射速率为kBL，粒子重力不计，忽略粒子间的静电力。已知，，下列说法正确的是（ ） A. 粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径 B. 粒子在磁场中运动的最长时间 C. cd边有粒子射出的区域长度为 D. 从ad边射出的粒子占粒子总量的百分比为29.4%。 【答案】B 【解析】 【详解】A．由洛伦兹力提供向心力 得轨道半径 已知，代入得，故A错误； B．粒子做圆周运动的周期为​ 粒子运动时间，为圆心角，圆心角越大时间越长。最大圆心角对应的弦长最长，轨迹与相切，如图轨迹2 所示 由几何关系可得，则 轨迹圆心角为 因此最长时间​，故B正确； C．根据轨迹图可知，边有粒子射出的区域长度为，故C错误； D．在轨迹2与轨迹3之间的粒子都从边射出，由几何关系可得 则 则轨迹2与轨迹3的粒子初速度夹角为 占比为，故D错误。 故选B。 7. 如图所示，两条“”形的平行金属导轨固定在绝缘水平面上，间距为。左、右两导轨面与水平面夹角均为，左侧导轨平面处于沿导轨平面向上的匀强磁场中，右侧导轨平面处于垂直导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小均为。将阻值均为、长度均为1 m的导体棒M、N垂直导轨放置，N与导轨接触光滑，M与导轨间动摩擦因数为，，，同时由静止释放M、N，两棒在下滑过程中始终与导轨垂直并接触良好，导轨足够长且电阻不计。，，重力加速度。则下列说法正确的是（ ） A. 导体棒N的最大速度为6 m/s B. 当导体棒N的速度为8 m/s时，M的加速度大小为 C. 导体棒M的速度达到最大时，回路中的电流大小为4A D. 导体棒M的最大速度为4 m/s 【答案】D 【解析】 【详解】A.当N棒的速度最大时，受力平衡，重力分力等于安培力有 此时通过N的电流为 代入数据解得，故A错误； B.当导体棒N的速度为时，此时的电流为 根据右手定则，导体棒M中的电流方向垂直纸面向里，受到的安培力方向垂直斜面向下。 对导体棒M进行受力分析，沿斜面方向 解得，故B错误； CD.当导体棒M的速度最大时，受力平衡有 此时的电流为 根据 解得此时N棒速度为 设运动时间为，对N棒应用动量定理 对M棒应用动量定理有 联立可解得，故C错误，D正确。 故选D。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 自然界中有许多美妙的光学现象，肥皂泡在阳光下五彩斑斓。下列现象中与上述原理相同的是（　　） A. 雨后的彩虹呈现出不同颜色 B. 相机镜头的表面镀一层特定厚度的薄膜，增加光的透射 C. 用标准平面对光学平面的平整程度进行检测 D. 暗室中用激光笔照射小孔，在屏幕上看到明暗相间的圆环状条纹 【答案】BC 【解析】 【详解】A．肥皂泡在阳光下五彩斑斓，是光的薄膜干涉现象；雨后的彩虹呈现出不同颜色是光的折射（色散），与肥皂泡的原理不同，故A错误； B．相机镜头镀特定厚度的薄膜，是利用薄膜干涉，使薄膜前后表面的反射光发生干涉相消，从而减少反射、增加透射，和肥皂泡的原理相同。故B正确； C．用标准平面检测光学平面的平整程度，是利用薄膜干涉（劈尖干涉），通过干涉条纹的形状判断平面是否平整，和肥皂泡的原理相同。故C正确； D．暗室中用激光笔照射小孔，在屏幕上看到明暗相间的圆环状条纹，是光的小孔衍射，与肥皂泡的原理不同，故D错误。 故选BC。 9. 如图甲所示，线圈abcd的面积是，共100匝，线圈电阻为，匀强磁场的磁感应强度，线圈以300 r/min的转速匀速转动。将甲图中线圈的两端分别与乙图最左端的接线柱相连（图中未连接），向右边的电路进行供电。变压器为理想变压器，电流表和电压表均为理想交流电表，R1为最大值的滑动变阻器，R2为的定值电阻，S为单刀双掷开关。则下列说法正确的是（ ） A. 从图示位置开始计时，线圈中产生的感应电动势的瞬时值表达式为 B. 当S1闭合、S2断开时，上下移动R1的滑动触头，R1所消耗的最大功率8 W C. 当S1断开、S2闭合时，为使R2所消耗的功率最大，理想变压器的匝数比 D. 当S1、S2均闭合，R1阻值取最大值，为使R2所消耗的功率最大，理想变压器的匝数比 【答案】BC 【解析】 【详解】A．图示位置线圈处于中性面，感应电动势瞬时值为 ，A错误； B．​闭合、​断开，外电路只有，当外电阻时，越大，输出功率越大。 已知最大值 ，因此时，功率最大  ， B正确； C．断开、​闭合，副边电阻等效到原边的电阻为  当 时，电源输出功率（即的功率）最大  ，即，C正确； D．、​均闭合，与原边等效电阻并联，将电源和等效为新电源，等效内阻  功率最大时满足，即 ，即​ D错误。 故选 BC。 【点睛】电源输出功率与电阻的关系 设电源电动势为，内电阻为，电路的外电阻为 输出功率 可得，当时，输出功率有最大值。 10. 如图（a）所示，两间距、左侧接有一电容器的光滑足够长的水平导轨处于垂直纸面向里的磁场中，已知电容器的电容，磁感应强度B随位置x的变化如图（b）所示。一长为、质量的金属棒在外力F的作用下从坐标原点O沿x轴正方向以的速度匀速运动到处，此时电容器被击穿，电容器变成一个的电阻，通过改变外力F，使电路中电流保持不变，已知在运动过程中金属棒始终与导轨垂直且接触良好，导轨和金属棒电阻不计。则下列说法正确的是（ ） A. 电容器被击穿时外力F的大小为2 N B. 电容器被击穿之前外力F做的功为2 J C. 电容器被击穿之后，金属棒运动1 m所需要的时间为 D. 电容器被击穿之后，金属棒运动1 m外力F做的功为1.5 J 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由题图(b)可知，在0≤x≤1m内，B=20x(T)，金属棒匀速运动，金属棒中的电流为 解得I=0.2A，外力 F 与棒受到的安培力始终平衡，即F=BIL，F越来越大，电容器被击穿时外力F的大小为，故A错误； B．电容器被击穿之前外力 F做的功为 因关于均匀增大，则可由平均力求出F做的功，即为，故B正确； C．由题可知电容器被击穿后变成一个R=1000Ω电阻，由于电路中电流不变，设此后某时刻金属棒速度为v，则由法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律得BLv=E=IR，代入数据后得数值上有xv=10，为了求金属棒运动时间，可以作图像，如图所示 由图可求出金属棒从到 金属棒的运动时间为阴影部分面积 故C错误； D．电容器被击穿之后，金属棒运动1m，根据电流不变，由功能关系可知力F做的功为 解得，故D正确。 故选BD。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。其中第13~15小题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 某同学做探究气体等温变化的规律实验的装置如图甲所示。 （1）关于该实验，下列说法正确的是________。 A. 实验前应检查注射器气密性，确保无漏气现象 B. 实验前应在注射器活塞上涂润滑油，目的是减小活塞与器壁的摩擦 C. 左右推拉注射器活塞时，动作要缓慢，以防止气体温度改变 D. 注射器活塞移动过程中，需用手握住注射器筒体，防止其受热膨胀 （2）为了探究气体在不同温度时发生等温变化是否遵循相同的规律，A组同学进行了两次实验，得到的p-V图像如图乙所示，由图可知两次实验气体的温度大小关系为T1______T2（选填“<”“=”或“>”）。 （3）B组同学在操作规范、不漏气的前提下，测得多组压强p和注射器体积V的数据并作出图线，发现图线不通过坐标原点，如图丙所示，则图中V0代表的物理含义是________。 【答案】（1）AC （2）> （3）胶管内气体的体积 【解析】 【小问1详解】 A．实验需要保证封闭气体质量不变，因此实验前必须检查气密性，A正确； B．涂润滑油的主要目的是增强气密性，防止漏气，不是减小摩擦，B错误； C．实验要求气体温度不变，推拉活塞动作缓慢可以保证气体温度与环境温度一致，防止温度改变，C正确； D．用手握住注射器会使气体温度改变，不符合等温要求，D错误。 故选AC。 【小问2详解】 根据理想气体状态方程，可得越大，对应温度越高。取相同体积，对应的压强更大，乘积更大，因此。 【小问3详解】 实际封闭气体体积 = 注射器读出的体积+ 胶管内气体的体积，根据玻意耳定律整理得​，因此​就是胶管内气体的体积。 12. 某同学想要测量电压表（量程、内阻约为）的内阻，实验方案如下： ①正确连接好测量电路，电阻箱的阻值调到零，滑动变阻器的滑片滑到最左端； ②合上开关S，调节滑动变阻器的滑片位置，使得电压表的指针指到满偏刻度处； ③仅调节电阻箱的阻值，使得电压表的指针指到满偏刻度的处； ④读出电阻箱接入电路中的电阻值。 （1）若已知电压表量程为，为减小误差和方便调节，实验时选用的滑动变阻器和电源规格应为_______。 A. 最大阻值为的滑动变阻器和电动势为的电源 B. 最大阻值为的滑动变阻器和电动势为的电源 C. 最大阻值为的滑动变阻器和电动势为的电源 D. 最大阻值为的滑动变阻器和电动势为的电源 （2）正确选用器材并完成实验步骤后，电阻箱示数如图乙所示，则该电压表的内阻为________。为将电压表改装成量程为的电压表，需将电压表与阻值调至________的电阻箱串联。考虑到实验时的误差，改装后的电压表用来测电压时的测量值________（填“大于”“小于”或“等于”）真实值。 （3）为了精确测量电压表的内阻，该同学取来标准电压表继续设计了用如图丙所示的电路进行测量：闭合开关，调节滑动变阻器和电阻箱，使两电压表指针的偏转角度较大（其中电压表为待测电表，电压表V2为标准电表），读电压表、的示数为、，电阻箱的示数，则被测电压表内阻________。（用、、表示） 【答案】（1）C （2） ①. ②. ③. 小于 （3） 【解析】 【小问1详解】 甲图中滑动变阻器为分压式接法，分压式接法为方便调节，一般选最大阻值较小的滑动变阻器；电压表量程为，实验需要让电压表达到满偏，因此电源电动势需要大于。 故选C。 【小问2详解】 [1]电阻箱读数为 实验中近似认为分压支路总电压不变，电压表满偏时电压为；调节电阻箱的阻值后，电压表的指针指到满偏刻度的处，故电阻箱电压为 串联电流相等，电压与电阻成正比，故 故该电压表的内阻 [2]将电压表改装成量程为的电压表，在电压表满偏时，串联电阻分压为 串联电流相等，电压与电阻成正比，故 解得 [3]调大电阻箱后，分压支路总电阻增大，实际总电压会略大于原来的满偏电压，因此电压表的指针指到满偏刻度的处时，电阻箱的实际电压大于，故 故 因此计算得到的测量值比真实值偏大，改装时串联电阻也按偏大的计算，因此串联电阻偏大，相同真实电压下，电路电流偏小，指针偏转偏小，因此电压测量值小于真实值。 【小问3详解】 丙图中，待测电压表与电阻箱 串联，该支路与标准电压表并联，因此​的读数等于串联支路的总电压，即 流过的电流 代入解得 13. 如图所示，是一个固定在水平面上的绝热容器，缸壁足够长，面积为的绝热活塞B被锁定。隔板A左右两部分体积均为，隔板A左侧为真空，右侧中有一定质量的理想气体处于温度、压强的状态1；抽取隔板A，右侧中的气体就会扩散到左侧中，最终达到状态2；然后解锁活塞B，同时施加水平恒力F，仍使其保持静止，当电阻丝C加热时，活塞B能缓慢滑动（无摩擦），使气体达到温度的状态3，气体内能增加54.5 J。已知大气压强，隔板厚度不计。求： （1）水平恒力F大小； （2）电阻丝放出的热量Q； 【答案】（1）10 N （2）80 J 【解析】 【小问1详解】 状态1到状态2，气体温度不变，由玻意耳定律 得状态2压强 对静止的活塞受力分析，受力平衡 解得 【小问2详解】 状态2到状态3，活塞保持受力平衡，气体做等压变化，由盖-吕萨克定律 解得 体积变化 外界对气体做功 根据热力学第一定律 得气体吸收的热量（等于电阻丝放出的热量） 14. 如图所示，某高二学习兴趣小组设计了一款电磁弹射系统。由间距为l的水平金属导轨、可在导轨上滑行的导电动子、输出电压恒为U的电源和开关S组成，由此构成的回路总电阻为R。接通开关S，动子从静止开始运动，所受阻力与其速度成正比，比例系数为k。当动子运动距离为x0时，飞机达到最大速度vm（可视为已匀速），实现飞机起飞。已知动子及安装其上所有装备的总质量为m，在运动过程中，动子始终与导轨保持良好接触，忽略导轨电阻。 （1）求动子在接通S瞬间所受到的安培力； （2）求弹射过程中动子能达到的最大速度vm的大小； （3）求弹射过程中电源输出的总能量W； 【答案】（1），方向水平向右 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 接通S瞬间，动子速度，此时回路中没有感应电动势，电源电压为U，回路总电阻为R，根据欧姆定律可知回路电流为 动子所受的力为安培力大小为 根据左手定则可知，安培力方向水平向右。 【小问2详解】 当动子达到最大速度时动子切割磁感线产生的电动势为 此时回路中的电流为 依题意此时动子做匀速运动，所受合力为零，有 解得最大速度为 【小问3详解】 在弹射过程中，取一段极短的时间，以水平向右为正方向，对动子及安装在上面的所有装备，规定向右为正方向，由动量定理有 等式两侧求和得 其中，依题意有 ， 解得流过电源的电荷量 解得第一级弹射过程电源输出总能量 代入上问结果得 15. 如图所示，竖直虚线MN将真空空间分割成I、Ⅱ两个区域，I、Ⅱ区域内存在范围足够大、垂直纸面且方向相反的匀强磁场，一个质量为m、电荷量为+q的带电小圆环在竖直向下的恒定外力作用下，以初速度v0沿PQ方向向右做匀速直线运动。在圆环右侧有一根固定的绝缘竖直细杆，杆足够长，杆的底部有个光滑的拐角，长度忽略不计，其能够使圆环在水平运动过程中无能量损失地套在杆上，让圆环从杆的底部以初速度v0向上运动，已知环与杆的动摩擦因数为，环套上杆后立即撤去外力F。经一段时间后圆环回到底部光滑拐角，速度，圆环无能量损失的水平向左脱离杆，并在一段时间后圆环完成n个周期性运动后，恰好能够以竖直向上的速度到达MN边界并进入II区域。已知重力加速度为g，求： （1）匀强磁场的磁感应强度B，圆环从O点向上运动到回到O点所用时间t； （2）圆环第一次通过MN边界时的速度大小v1； （3）在圆环进入Ⅱ区域后首次到达轨迹最高点，此时的圆环位置到O点的位移大小x。 【答案】（1）， （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 圆环在水平面内沿 方向做匀速直线运动时，竖直方向合力为零。 由平衡条件得 又 ，解得。 圆环套上竖直杆后撤去外力 ，上升阶段与下降阶段通过的竖直位移大小相同，动摩擦力冲量大小相等、方向相反。对整个上升再回到底部的过程，在竖直方向由动量定理得 解得。 【小问2详解】 圆环水平向左离开竖直杆时速度大小为 。 将运动分解为水平向右的匀速直线运动和匀速圆周运动。设水平向右的分速度为 ，使洛伦兹力与重力平衡，则 结合 得。 所以做圆周运动的分速度大小为。 第一次通过 边界时速度竖直向上，圆周运动分速度与水平方向夹角满足 故 ，此时竖直速度大小为。 【小问3详解】 圆环在 I 区域内的运动可看成水平向右速度 的匀速运动与速率 的匀速圆周运动的合运动。 圆周运动周期和半径分别为， 进入 II 区域后磁场方向反向，圆环首次到达轨迹最高点的轨迹与进入边界前的相应轨迹关于边界对称。由几何关系得 代入 、、 得。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $