精品解析：湖北云学联盟2025-2026学年高二下学期期末学科素养测评物理试卷

高二物理学科素养测评 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求，每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1. 量子技术是当前物理学应用研究的热点，下列关于量子理论的说法正确的是（ ） A. 普朗克认为黑体辐射的能量是连续的 B. 玻尔认为原子中的电子绕核做圆周运动的半径只可能是某些分立的数值 C. 光电效应和康普顿效应都表明光具有波动性 D. 德布罗意认为质子具有波动性，而电子不具有波动性 2. “玉兔二号”装有核电池，不惧漫长寒冷的月夜。核电池将衰变释放的核能一部分转换成电能。的衰变方程为，则（　　） A. 衰变方程中的X等于233 B. 的穿透能力比γ射线强 C. 比的比结合能小 D. 月夜的寒冷导致的半衰期变大 3. 如图所示，密闭容器内一定质量的理想气体由状态A经状态B变化到状态C。该过程中（ ） A. 状态A到状态B，气体分子的数密度增大 B. 状态A到状态B，气体分子的平均动能增大 C. 状态B到状态C，单位时间内气体分子对单位面积器壁的作用力减小 D. 状态B到状态C，单位时间内与单位面积器壁碰撞的气体分子数减小 4. 如图甲所示，理想变压器接在正弦式交流电源上，输入电压u随时间t变化的图像如图乙所示，电路中接三个规格为“，”的灯泡。若灯泡均正常发光，下列说法正确的是（ ） A. 原线圈的输入电压有效值为 B. 副线圈中电流的有效值为 C. 原、副线圈匝数之比为 D. 原线圈的输入功率为 5. 一定质量理想气体经历如图所示的循环过程，AB和CD均为等温过程，BC和DA均为等容过程。已知，，气体在状态A的压强，体积，气体在状态C的压强。下列说法正确的是（ ） A. 气体在状态D的压强 B. 气体在状态B的体积 C. A→B过程，气体从外界吸收的热量大于气体对外做的功 D. A→B→C→D→A过程，外界对气体做功，气体对外放热 6. 如图所示，固定在水平面上的半径为r的金属圆环内存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。长为l的金属棒，一端与圆环接触良好，另一端固定在竖直导电转轴上，随轴以角速度匀速转动。在圆环的A点和电刷间接有阻值为R的电阻和电容为C、板间距为d的平行板电容器，有一带电微粒在电容器极板间处于静止状态。已知重力加速度为g，不计其它电阻和摩擦，下列说法正确的是（　　） A. 棒产生的电动势为 B. 微粒的电荷量与质量之比为 C. 电阻消耗的电功率为 D. 电容器所带的电荷量为 7. 如图所示，现有一个内部不规则的导热容器，为测量它内部的容积，在容器上竖直插入一根两端开口、总长、横截面积的直玻璃管，其下端与容器内部连通且不漏气，管内用长为的水银柱封闭着长度为的空气柱，此时环境温度。现把容器浸入温度为的热水中，水银柱静止时下方的空气柱长度变为。实验过程中认为大气压强且不变，容器和玻璃管内的气体可看成理想气体。下列说法正确的是（ ） A. 若将该装置改装成温度计测量水温，其刻度不均匀 B. 若将该装置改装成温度计测量水温，其最高测量温度为 C. 该不规则容器的容积为 D. 其他条件不变，缓慢把玻璃管向上拉一小段距离，则封闭空气柱长度增大 8. 大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时发出不同频率的光，将发出的光分别照射到图1所示电路中的光电管K极上。实验发现有4种频率的光可以产生光电效应，其中a光的频率最小。a光照射到K极上时产生的光电流I随光电管两端电压U变化的关系如图2所示。已知氢原子的能级图如图3所示，则下列说法正确的是（ ） A. 大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时，能发出15种不同频率的光 B. a光是氢原子从能级跃迁到基态时发出的光 C. 使能发生光电效应的4种光通过相同的双缝，a光的干涉条纹间距最大 D. 使能发生光电效应的4种频率的光分别照射到K极上，得到遏止电压大小相等 9. 如图所示为应用磁场的四种仪器，甲是质谱仪，乙是磁流体发电机，丙是速度选择器，丁是霍尔元件，下列说法正确的是（ ） A. 甲图中，在三种同位素由静止加速进入磁场所形成的三条质谱线中，c的比荷最大 B. 乙图中，可判断出B极板是发电机的负极 C. 丙图中，若粒子沿直线匀速通过速度选择器，粒子一定带正电 D. 丁图中，若载流子是负电荷，则稳定时后表面比前表面电势低 10. 光滑平行金属导轨、固定在水平桌面上，导轨间距，垂直导轨平面有竖直向下的匀强磁场，以为分界线，左边磁感应强度大小为，右边磁感应强度大小为，两导体棒a、b分别垂直导轨静止放置在分界线左右两侧，导体棒a通过绝缘细线与固定点连接。已知两导体棒质量均为、接入电路的电阻分别为、，两导体棒与导轨始终接触良好，其余电阻忽略不计，导体棒b在水平向右、大小为的恒力作用下由静止开始运动，当导体棒b速度刚好达到最大时绝缘细线被拉断，此时撤去拉力。已知导体棒a经过分界线位置前速度已达到最大值，分界线右侧导轨足够长。下列说法正确的是（ ） A. 绝缘细线能承受的最大拉力为 B. 撤去拉力时导体棒b的速度大小为 C. 导体棒a经过分界线时的速度为 D. 从撤去外力到两导体棒在分界线右侧运动稳定过程中，导体棒a中产生的焦耳热为 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 11. 在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中， （1）甲同学操作不当，痱子粉撒多了，出现了如图（a）所示的油膜形状。若按该图所示的油膜面积进行计算，测得油酸分子直径_______（选填“偏大”或“偏小”）。乙同学配制的油酸酒精溶液放置长时间后使用，测得油酸分子直径_______（选填“偏大”或“偏小”） （2）丙同学规范操作，配制了合适浓度的酒精油酸溶液，其中每油酸酒精溶液中有纯油酸，用注射器测得75滴这样的溶液体积为。把滴这样的溶液滴入盛水的浅盘里，待油膜形状稳定后，把玻璃板盖在浅盘上并描画出油膜的轮廓，如图（b）所示。图中正方形小方格的边长为。按以上数据，估算油酸分子的直径为______m。（结果保留一位有效数字） 12. 在探究影响感应电流方向及大小的相关因素的实验中， （1）第一小组使用如图甲所示的电磁感应实验装置进行实验。图中灵敏电流计的0刻度线处于中间位置，空心线圈B放置在水平桌面上。 ①请用笔画线代替导线将图甲的实物电路补充完整____。 ②正确连接好电路，闭合开关瞬间，灵敏电流计指针向左偏转。待指针稳定后，迅速向左移动滑动变阻器滑片，灵敏电流计的指针向_______（填“左”或“右”）偏转。若该过程中线圈A未与线圈B直接接触，则线圈B对桌面的压力_______（填“大于”“小于”或“等于”）线圈B受到的重力。 （2）第二小组利用二极管与线圈构成如图乙所示的电路，二极管中通有向上的电流时，二极管可发光。当图中的条形磁铁向上快速从线圈中拔出时，二极管发光。由此可推理得出该线圈的导线绕向应如图_______（填“丙”或“丁”）所示。 （3）第三小组设计的实验装置如图戊所示，线圈的两端与电压传感器相连。分别使线圈距离上管口20cm、30cm、40cm和50cm，将强磁体从长玻璃管上端由静止下落，穿过线圈。对比这四次实验，在强磁体穿过线圈的极短时间内，下列说法正确的是_____（填选项前的字母）。 A. 线圈内磁通量的变化量越来越大 B. 电压传感器的示数依次变大 C. 高度相同时，线圈匝数越多，电压传感器的示数越大 D. 高度相同时，电压传感器的示数与线圈所围面积无关 13. 绝热汽缸倒扣在水平地面上（汽缸顶部侧壁有一小孔），缸内底部装有一电热丝，缸内有一绝热活塞，其上方封闭有一定质量的理想气体。已知活塞的质量为m，面积为S。开始时封闭气柱的高为h，气体的温度为，大气压强为。现给电热丝缓慢加热，若气体吸收热量为Q时，活塞下降了2h（活塞仍处于小孔上方），重力加速度为g，不计活塞与汽缸内壁之间的摩擦。求： （1）气体的温度升高了多少； （2）气体的内能增加了多少。 14. 如图所示，光滑绝缘水平地面上放置一边长为、质量为、电阻为的正方形金属框，金属框右侧存在有界匀强磁场，磁感应强度大小为、方向垂直水平面向下，磁场边界、均与金属框边平行，且边与间的距离为，、的间距大于。金属框在水平向右的恒力作用下，由静止开始运动，之后恰好匀速通过磁场边界 （1）求恒力的大小 （2）金属框通过边界的过程中，求金属框中产生的焦耳热以及通过金属框的电荷量 （3）若金属框边到达位置时撤去恒力，且金属框边刚进磁场和刚出磁场时的速率相等，求、间的距离 15. 如图所示，在光滑绝缘的水平面上建立坐标系。在第一象限存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为，在第四象限存在沿轴正方向的匀强电场，电场强度大小为。一质量为、电荷量为的带电小物块（可视为质点）以初速度（大小未知）从点沿轴正方向开始运动，已知小物块每次经过轴时，速度方向均与轴垂直。重力加速度为，忽略空气阻力。 （1）求小物块初速度的大小 （2）求小物块从点运动到轴上的点所用的时间 （3）现撤去第四象限的电场，在第一象限加一沿轴正方向的匀强电场，电场强度大小为。小物块仍以初速度从点沿轴正方向开始运动，求运动过程中小物块速率最小时的纵坐标 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二物理学科素养测评 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求，每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1. 量子技术是当前物理学应用研究的热点，下列关于量子理论的说法正确的是（ ） A. 普朗克认为黑体辐射的能量是连续的 B. 玻尔认为原子中的电子绕核做圆周运动的半径只可能是某些分立的数值 C. 光电效应和康普顿效应都表明光具有波动性 D. 德布罗意认为质子具有波动性，而电子不具有波动性 【答案】B 【解析】 【详解】A．普朗克认为黑体辐射的能量是一份一份的，是量子化的，故A错误； B．玻尔认为原子中的电子绕核做圆周运动的半径只可能是某些分立的数值，故B正确； C．光电效应和康普顿效应都表明光具有粒子性，故C错误； D．德布罗意认为物质都具有波动性，包括质子和电子，故D错误。 故选B。 2. “玉兔二号”装有核电池，不惧漫长寒冷的月夜。核电池将衰变释放的核能一部分转换成电能。的衰变方程为，则（　　） A. 衰变方程中的X等于233 B. 的穿透能力比γ射线强 C. 比的比结合能小 D. 月夜的寒冷导致的半衰期变大 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据质量数和电荷数守恒可知，衰变方程为 即衰变方程中的X=234，故A错误； B．是α粒子，穿透能力比γ射线弱，故B错误； C．比结合能越大越稳定，由于衰变成为了，故比稳定，即比的比结合能小，故C正确； D．半衰期由原子核本身决定的，与温度等外部因素无关，故D错误。 故选C。 3. 如图所示，密闭容器内一定质量的理想气体由状态A经状态B变化到状态C。该过程中（ ） A. 状态A到状态B，气体分子的数密度增大 B. 状态A到状态B，气体分子的平均动能增大 C. 状态B到状态C，单位时间内气体分子对单位面积器壁的作用力减小 D. 状态B到状态C，单位时间内与单位面积器壁碰撞的气体分子数减小 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据 可得 从状态A到状态B，气体压强不变，温度升高，故气体体积增大，则气体分子的数密度减小，故A错误； B．从A到B气体的温度升高，则气体分子的平均动能变大，故B正确； C．压强的微观意义就是气体分子对单位面积器壁的平均作用力，从B到C气体的压强变大，则单位时间内气体分子对单位面积的器壁的碰撞力变大，故C错误； D．根据 从状态B到状态C，图像与原点连线的斜率不变，故气体体积不变，气体分子的数密度不变，从B到C气体分子的平均速率变大，则单位时间内与单位面积器壁碰撞的气体分子数增大，故D错误。 故选B。 4. 如图甲所示，理想变压器接在正弦式交流电源上，输入电压u随时间t变化的图像如图乙所示，电路中接三个规格为“，”的灯泡。若灯泡均正常发光，下列说法正确的是（ ） A. 原线圈的输入电压有效值为 B. 副线圈中电流的有效值为 C. 原、副线圈匝数之比为 D. 原线圈的输入功率为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图乙可知，变压器的输入电压的最大值为，有效值为 电路中三盏灯泡均正常发光，原线圈上灯泡的分压为，故原线圈的输入电压有效值为，故A错误； B．灯泡正常发光时，电流大小 故副线圈中电流有效值为，故B错误； C．原线圈上的灯泡正常发光，故原线圈电流有效值为 理想变压器原、副线圈电流之比等于匝数的反比，可知，故C错误； D．理想变压器无漏磁及热损，原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率，则原线圈的输入功率，故D正确。 故选D。 5. 一定质量理想气体经历如图所示的循环过程，AB和CD均为等温过程，BC和DA均为等容过程。已知，，气体在状态A的压强，体积，气体在状态C的压强。下列说法正确的是（ ） A. 气体在状态D的压强 B. 气体在状态B的体积 C. A→B过程，气体从外界吸收的热量大于气体对外做的功 D. A→B→C→D→A过程，外界对气体做功，气体对外放热 【答案】A 【解析】 【详解】A．从D到A状态，根据查理定律，解得，故A正确； B．从C到D状态，根据玻意耳定律，解得，故B错误； C．A→B过程，根据热力学第一定律可知，当气体温度保持不变时气体从外界吸收的热量等于外界对气体做的负功，即等于气体对外界做的功，故C错误； D．对于A→B→C→D→A过程，因为循环回到初始状态，内能变化量为零。图线与横轴围成的面积代表气体对外界做的功，即该过程中气体对外界做功为正，外界对气体做负功。根据热力学第一定律可知该过程中气体从外界吸热，故D错误。 故选A。 6. 如图所示，固定在水平面上的半径为r的金属圆环内存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。长为l的金属棒，一端与圆环接触良好，另一端固定在竖直导电转轴上，随轴以角速度匀速转动。在圆环的A点和电刷间接有阻值为R的电阻和电容为C、板间距为d的平行板电容器，有一带电微粒在电容器极板间处于静止状态。已知重力加速度为g，不计其它电阻和摩擦，下列说法正确的是（　　） A. 棒产生的电动势为 B. 微粒的电荷量与质量之比为 C. 电阻消耗的电功率为 D. 电容器所带的电荷量为 【答案】B 【解析】 【详解】A．如图所示，金属棒绕轴切割磁感线转动，棒产生的电动势 A错误； B．电容器两极板间电压等于电源电动势，带电微粒在两极板间处于静止状态，则 即 B正确； C．电阻消耗的功率 C错误； D．电容器所带的电荷量 D错误。 故选B。 7. 如图所示，现有一个内部不规则的导热容器，为测量它内部的容积，在容器上竖直插入一根两端开口、总长、横截面积的直玻璃管，其下端与容器内部连通且不漏气，管内用长为的水银柱封闭着长度为的空气柱，此时环境温度。现把容器浸入温度为的热水中，水银柱静止时下方的空气柱长度变为。实验过程中认为大气压强且不变，容器和玻璃管内的气体可看成理想气体。下列说法正确的是（ ） A. 若将该装置改装成温度计测量水温，其刻度不均匀 B. 若将该装置改装成温度计测量水温，其最高测量温度为 C. 该不规则容器的容积为 D. 其他条件不变，缓慢把玻璃管向上拉一小段距离，则封闭空气柱长度增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据气体盖•吕萨克定律得 解得 水银柱上升高与水的温度变化成正比，故刻度均匀，故A错误； BC．初始状态气体体积 温度为时气体体积 根据 解得 管内空气柱最大长度 总容积 由 其中， 解得，故B错误，C正确； D．缓慢向上拉玻璃管，温度不变，封闭气体压强恒等于保持不变，由 可知气体体积不变，故封闭空气柱长度不变，故D错误。 故选C。 8. 大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时发出不同频率的光，将发出的光分别照射到图1所示电路中的光电管K极上。实验发现有4种频率的光可以产生光电效应，其中a光的频率最小。a光照射到K极上时产生的光电流I随光电管两端电压U变化的关系如图2所示。已知氢原子的能级图如图3所示，则下列说法正确的是（ ） A. 大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时，能发出15种不同频率的光 B. a光是氢原子从能级跃迁到基态时发出的光 C. 使能发生光电效应的4种光通过相同的双缝，a光的干涉条纹间距最大 D. 使能发生光电效应的4种频率的光分别照射到K极上，得到遏止电压大小相等 【答案】BC 【解析】 【详解】A．大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时，发出的光子种类数为 即能发出10种不同频率的光，故A错误； B．由分析可知，由于有4种频率的光能够形成光电流，则应该是分别从、、、四个能级跃迁到基态时，辐射出的光子照射到K极上时发生了光电效应。又因为a光的频率最小，则由频率条件 可知，a光是氢原子从能级跃迁到基态时发出的光，故B正确； C．已知频率越小，波长越长，条纹间距更宽，所以a光的干涉条纹间距最大，故C正确； D．根据爱因斯坦光电效应方程 同一光电管逸出功不变，不同频率的光，对应的遏止电压不同，越大越大，因此遏止电压大小不相等，故D错误。 故选BC。 9. 如图所示为应用磁场的四种仪器，甲是质谱仪，乙是磁流体发电机，丙是速度选择器，丁是霍尔元件，下列说法正确的是（ ） A. 甲图中，在三种同位素由静止加速进入磁场所形成的三条质谱线中，c的比荷最大 B. 乙图中，可判断出B极板是发电机的负极 C. 丙图中，若粒子沿直线匀速通过速度选择器，粒子一定带正电 D. 丁图中，若载流子是负电荷，则稳定时后表面比前表面电势低 【答案】AD 【解析】 【详解】A．甲图粒子在电场中被加速，由动能定理得 粒子进入磁场后做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得 粒子轨道半径 在三种同位素由静止加速进入磁场所形成的三条质谱线中，对应的比荷最大，故A正确； B．乙图由左手定则可知，带正电的粒子偏向下极板，则可判断出B极板是发电机的正极，故B错误； C．丙图中粒子沿直线通过速度选择器，则 可得 则不管粒子带正电还是带负电都可以沿直线匀速通过，所以无法判断粒子的电性，故C错误； D．丁图中若载流子为负电荷，由左手定则可知，电子偏向后表面，则稳定时后表面电势低，故D正确。 故选AD。 10. 光滑平行金属导轨、固定在水平桌面上，导轨间距，垂直导轨平面有竖直向下的匀强磁场，以为分界线，左边磁感应强度大小为，右边磁感应强度大小为，两导体棒a、b分别垂直导轨静止放置在分界线左右两侧，导体棒a通过绝缘细线与固定点连接。已知两导体棒质量均为、接入电路的电阻分别为、，两导体棒与导轨始终接触良好，其余电阻忽略不计，导体棒b在水平向右、大小为的恒力作用下由静止开始运动，当导体棒b速度刚好达到最大时绝缘细线被拉断，此时撤去拉力。已知导体棒a经过分界线位置前速度已达到最大值，分界线右侧导轨足够长。下列说法正确的是（ ） A. 绝缘细线能承受的最大拉力为 B. 撤去拉力时导体棒b的速度大小为 C. 导体棒a经过分界线时的速度为 D. 从撤去外力到两导体棒在分界线右侧运动稳定过程中，导体棒a中产生的焦耳热为 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．对导体棒，感应电动势 回路电流 二力平衡有 联立解得 绝缘细线能承受的最大拉力，故A错误，B正确； C．对导体棒，运用动量定理有 对导体棒，运用动量定理有 感应电动势有 联立解得，故C正确； D．两导体棒在分界线右侧运动稳定时，有相同速度，根据动量守恒定律有 此过程根据能量守恒定律有 根据热量分配有 解得，故D错误。 故选BC。 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 11. 在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中， （1）甲同学操作不当，痱子粉撒多了，出现了如图（a）所示的油膜形状。若按该图所示的油膜面积进行计算，测得油酸分子直径_______（选填“偏大”或“偏小”）。乙同学配制的油酸酒精溶液放置长时间后使用，测得油酸分子直径_______（选填“偏大”或“偏小”） （2）丙同学规范操作，配制了合适浓度的酒精油酸溶液，其中每油酸酒精溶液中有纯油酸，用注射器测得75滴这样的溶液体积为。把滴这样的溶液滴入盛水的浅盘里，待油膜形状稳定后，把玻璃板盖在浅盘上并描画出油膜的轮廓，如图（b）所示。图中正方形小方格的边长为。按以上数据，估算油酸分子的直径为______m。（结果保留一位有效数字） 【答案】（1） ①. 偏大 ②. 偏小 （2） 【解析】 【小问1详解】 图（a）所示的情况为油酸分子未能完全将痱子粉排开，所测得的油膜面积与实际情况相比较小。根据可知所测得的直径会偏大。 乙同学配制溶液后长时间放置会导致酒精挥发，油酸溶液浓度与测量时使用的浓度相比偏大。一滴溶液中纯油酸的体积也会偏大。根据可知所测得的直径会偏小。 【小问2详解】 1滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是 图中正方形小方格的面积为 油酸膜的面积大约是 按以上数据估算油酸分子直径 12. 在探究影响感应电流方向及大小的相关因素的实验中， （1）第一小组使用如图甲所示的电磁感应实验装置进行实验。图中灵敏电流计的0刻度线处于中间位置，空心线圈B放置在水平桌面上。 ①请用笔画线代替导线将图甲的实物电路补充完整____。 ②正确连接好电路，闭合开关瞬间，灵敏电流计指针向左偏转。待指针稳定后，迅速向左移动滑动变阻器滑片，灵敏电流计的指针向_______（填“左”或“右”）偏转。若该过程中线圈A未与线圈B直接接触，则线圈B对桌面的压力_______（填“大于”“小于”或“等于”）线圈B受到的重力。 （2）第二小组利用二极管与线圈构成如图乙所示的电路，二极管中通有向上的电流时，二极管可发光。当图中的条形磁铁向上快速从线圈中拔出时，二极管发光。由此可推理得出该线圈的导线绕向应如图_______（填“丙”或“丁”）所示。 （3）第三小组设计的实验装置如图戊所示，线圈的两端与电压传感器相连。分别使线圈距离上管口20cm、30cm、40cm和50cm，将强磁体从长玻璃管上端由静止下落，穿过线圈。对比这四次实验，在强磁体穿过线圈的极短时间内，下列说法正确的是_____（填选项前的字母）。 A. 线圈内磁通量的变化量越来越大 B. 电压传感器的示数依次变大 C. 高度相同时，线圈匝数越多，电压传感器的示数越大 D. 高度相同时，电压传感器的示数与线圈所围面积无关 【答案】（1） ①. ②. 右 ③. 小于 （2）丁 （3）BC 【解析】 【小问1详解】 [1]本实验分两个独立回路。将电源、开关、滑动变阻器、线圈A串联成原回路，将线圈B与灵敏电流计串联为回路，如图所示： [2]闭合开关瞬间，线圈A中电流增大，产生的磁场增强，穿过线圈B的磁通量增大，此时灵敏电流计指针向左偏转，说明当穿过线圈B的磁通量增大时，指针向左偏转。待指针稳定后，迅速向左移动滑动变阻器滑片，滑动变阻器接入电路的电阻增大，线圈A中的电流减小，产生的磁场减弱，穿过线圈B的磁通量减小，因此灵敏电流计的指针向右偏转。 [3]根据楞次定律的推广结论“来拒去留”可知，线圈A磁场减弱相当于远离线圈B，线圈B为了阻碍磁通量的变化，会受到向上的磁场力，因此线圈B对桌面的压力小于线圈B受到的重力。 【小问2详解】 条形磁铁N在下S在上，穿过线圈的原磁场方向向下；磁铁向上拔出，磁通量减少，由楞次定律，感应磁场方向和原磁场同向，方向向下。二极管发光说明二极管内电流向上，根据右手螺旋定则，感应磁场向下时，从上往下看线圈电流为顺时针绕向，对应图丁的绕线方式。 【小问3详解】 A．四次实验中，强磁体穿过线圈的过程，磁通量的变化量相同，故A错误； B．下落高度越大，强磁体穿过线圈时的速度越大，所用时间越短，根据法拉第电磁感应定律可知，产生的感应电动势越大，电压传感器的示数依次变大，故B正确； C．根据法拉第电磁感应定律可知，高度相同时，强磁体穿过线圈的时间相同，线圈匝数越多，产生的感应电动势越大，电压传感器的示数越大，故C正确； D．高度相同时，若线圈所围面积不同，磁通量的变化量不同，根据法拉第电磁感应定律可知，产生的感应电动势不同，电压传感器的示数也会不同，故D错误。 故选BC。 13. 绝热汽缸倒扣在水平地面上（汽缸顶部侧壁有一小孔），缸内底部装有一电热丝，缸内有一绝热活塞，其上方封闭有一定质量的理想气体。已知活塞的质量为m，面积为S。开始时封闭气柱的高为h，气体的温度为，大气压强为。现给电热丝缓慢加热，若气体吸收热量为Q时，活塞下降了2h（活塞仍处于小孔上方），重力加速度为g，不计活塞与汽缸内壁之间的摩擦。求： （1）气体的温度升高了多少； （2）气体的内能增加了多少。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 活塞下降的过程，气体发生的是等压膨胀，根据盖-吕萨克定律有 即 解得 气体的温度升高了 【小问2详解】 汽缸内气体的压强为 活塞向下运动的过程中，对外做功 根据热力学第一定律可知，气体的内能增加量为 14. 如图所示，光滑绝缘水平地面上放置一边长为、质量为、电阻为的正方形金属框，金属框右侧存在有界匀强磁场，磁感应强度大小为、方向垂直水平面向下，磁场边界、均与金属框边平行，且边与间的距离为，、的间距大于。金属框在水平向右的恒力作用下，由静止开始运动，之后恰好匀速通过磁场边界 （1）求恒力的大小 （2）金属框通过边界的过程中，求金属框中产生的焦耳热以及通过金属框的电荷量 （3）若金属框边到达位置时撤去恒力，且金属框边刚进磁场和刚出磁场时的速率相等，求、间的距离 【答案】（1） （2）； （3） 【解析】 【小问1详解】 金属框向右运动的过程中，根据动能定理有 金属框匀速通过，受力平衡，有， 解得 【小问2详解】 由功能关系知 解得 由电磁感应定律知 解得 【小问3详解】 由第（1）问知，边刚进磁场的速率为 设、间的距离为，边到达位置的速率为 金属框从静止至边到达位置的过程有动能定理 金属框通过边界的过程有动量定理 即 联立上式解得 15. 如图所示，在光滑绝缘的水平面上建立坐标系。在第一象限存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为，在第四象限存在沿轴正方向的匀强电场，电场强度大小为。一质量为、电荷量为的带电小物块（可视为质点）以初速度（大小未知）从点沿轴正方向开始运动，已知小物块每次经过轴时，速度方向均与轴垂直。重力加速度为，忽略空气阻力。 （1）求小物块初速度的大小 （2）求小物块从点运动到轴上的点所用的时间 （3）现撤去第四象限的电场，在第一象限加一沿轴正方向的匀强电场，电场强度大小为。小物块仍以初速度从点沿轴正方向开始运动，求运动过程中小物块速率最小时的纵坐标 【答案】（1） （2）或 （3） 【解析】 【小问1详解】 由于小物块每次经过轴时，速度方向均与轴垂直，故小物块在磁场中做匀速圆周运动的半径 由洛伦兹力提供向心力有 解得 【小问2详解】 小物块在磁场中运动圆周后进入第四象限在电场中做减速运动，速度为零后反向加速，然后进入一象限做半个圆周运动再次进入第四象限，如此反复最后垂直x轴经过Q点，由于Q点到O点的距离为，则小物块在磁场中运动一个圆周和两个半个圆周，则运动时间 小物块在电场中减速运动的加速度 则小物块在电场中减速运动的时间 因此小物块第一次经过Q点的总时间 小物块第二次经过Q点的总时间 【小问3详解】 小物块所受电场力 将物块在P点速度分解为沿x轴的两个分速度和，其中分速度对应的洛伦兹力与电场力平衡 ，物块的运动可分解为速度为的匀速圆周运动和沿x轴方向速度为的匀速直线运动的合运动 ，故当两分速度方向相反时小物块速率最小，由 解得半径 则当小物块速率最小时，纵坐标 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $