精品解析：河北雄安新区2025-2026学年高二下学期7月期末教学质量检测物理试题

2025-2026学年第二学期期末教学质量检测 高二物理 （本试卷满分100分，考试时间75分钟） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 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，只有一项符合题目要求。 1. 下列关于布朗运动的说法正确的是（ ） A. 布朗运动就是分子的无规则运动 B. 布朗运动证明，组成固体小颗粒的分子在做无规则运动 C. 在显微镜下可以观察到煤油中小粒灰尘的布朗运动，这说明煤油分子在做无规则运动 D. 向一锅水中撒胡椒粉，加热时水中的胡椒粉在翻滚，说明温度越高布朗运动越剧烈 2. 有关放射性知识，下列说法正确的是（ ） A. β衰变中放出的电子来源于核外电子 B. 氡的半衰期为3.8天，若取4个氡原子核，经7.6天后一定剩下一个氡原子核 C. （铀核）衰变成新核和α粒子，新核的比结合能大于铀核的比结合能 D. 放射性物质放出α、β、γ三种射线，α射线的穿透能力最强，γ射线的电离能力最强 3. 石家庄新闻广播电台频率为88.2 MHz，已知电磁波在空气中的传播速度近似等于3×108 m/s，该电台发出的无线电波波长约为（ ） A. 0.34 m B. 3.4 m C. 34 m D. 340 m 4. 如图所示为电熨斗的构造图，其中温度敏感元件是双金属片，双金属片上层金属的热膨胀系数大于下层金属的热膨胀系数，其作用是控制电路的通断。电熨斗在达到设定温度后就不再升温，当温度降低时又会继续加热，从而自动调节温度。下列说法正确的是（ ） A. 常温下电熨斗的上、下触点是断开的 B. 当温度过高时，双金属片会向上弯曲 C. 将双金属片换成单金属片电熨斗仍能正常工作 D. 需要较高温度熨烫时，应将调温旋钮旋转下降 5. 钻石是首饰以及高强度的钻头、刻刀等工具中的主要材料。设钻石的密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，各物理量的单位均为国际单位，则钻石分子直径表达式为（ ） A. B. C. D. 6. 在光电效应实验中，某同学用甲、乙、丙光分别照射同一光电管，得到了三条光电流与电压之间的关系曲线，如图所示。下列说法正确的是（ ） A. 乙光的频率大于甲光的频率 B. 乙光的波长大于丙光的波长 C. 甲、丙两种光产生的光电子的最大初动能不相同 D. 乙光对应的截止频率大于丙光对应的截止频率 7. 我国领先全球的特高压输电技术将为国家“碳中和”做出独特的贡献。在传输电能总功率不变情况下，从原先150 kV高压输电升级为1350 kV特高压输电。下列说法正确的是（ ） A. 若输电线不变，则输电线上损失的电压变为原先的 B. 若输电线不变，则输电线上损失功率变为原先的 C. 如果损失功率不变，相同材料、传输到相同地方所需导线横截面积是原先的81倍 D. 如果损失功率不变，相同材料、相同粗细的输电线传输距离是原先的9倍 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。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. 原子钟是利用“原子跃迁”的频率来计时的，这个频率很高并极其稳定，所以它的计时精度也非常高。如图甲所示为我国自主研制的北斗导航系统中采用的星载氢原子钟，图乙为氢原子的能级图，下列说法正确的是（ ） A. 用能量为12.09 eV的光子照射大量处于基态的氢原子，最多辐射3种频率的光子 B. 用能量为12.5 eV的电子轰击处于基态的氢原子，一定不能使氢原子发生能级跃迁 C. 用能量为13.9 eV的光子照射处于基态的氢原子，可以使该氢原子发生电离 D. 大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时能产生12种谱线 9. 一定质量的理想气体从状态a开始，经历ab、bc、ca三个过程回到状态a，其p-T图像如图所示。下列说法正确的是（ ） A. 在整个过程中，气体在状态c体积最大 B. 从状态a到状态b的过程中，外界对气体做正功 C. 从状态b到状态c的过程中，分子数密度减小 D. 从状态c到状态a的过程中，气体的内能减小 10. 如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2=2∶1，原线圈接入正弦交流电，R1为阻值4Ω的定值电阻，R2为最大阻值5Ω的滑动变阻器，电压表V和电流表A均为理想交流电表，调节R2的滑片，两电表示数变化量的绝对值分别为△U和△I，下列说法正确的是（ ） A. 向上调节R2的滑片，电压表示数减小、电流表示数增大 B. 向上调节R2的滑片，△U和△I的比值保持不变 C. 当R2阻值调至1Ω时，变压器输出功率最大 D. 当R2阻值调至0.5Ω时，变压器输出功率最大 三、非选择题：共54分。 11. 如图所示，用气体压强传感器探究气体等温变化的规律。注射器内用活塞封闭一定质量的理想气体，注射器、压强传感器、数据采集器和计算机顺次连接。 （1）保持温度不变，封闭气体的压强p用压强传感器测量，体积V由注射器刻度读出。实验前___________（选填“需要”或“不需要”）对气体压强传感器进行调零。 （2）实验过程中，下列操作能保证气体温度不变的是___________。 A. 推拉活塞时，动作要快 B. 推拉活塞时，手握住注射器有气体的部分 C. 活塞移动后静置片刻再记录数据 D. 实验环境温度大幅度波动也继续测量 （3）测得的实验数据在计算机屏幕上显示如下表所示。 序号 V/mL p/（×105 Pa） /（×105 Pa·mL） 1 20.0 1.0010 20.020 2 18.0 1.0952 19.714 3 16.0 1.2313 19.701 4 14.0 1.4030 19.642 5 12.0 1.6351 19.621 仔细观察“”一栏中的数值，发现数值越来越小，造成这一现象的原因可能是___________。 A. 实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦力越来越大 B. 实验时环境温度升高了 C. 实验时外界大气压强发生了变化 D. 实验时注射器内的气体向外发生了泄漏 （4）若考虑到连接注射器与传感器的软管内气体体积V0不可忽略，从理论上讲图像可能接近___________。（选填字母序号） A. B. C. D. 12. 某兴趣小组以“温室无线报警开窗系统”为主题开展探究。小组先利用热敏电阻RT制作测温范围为的温度计，再把对应的电信号作为开窗报警阈值，并通过电磁波把报警信号发射出去。图甲为实验电路，其中直流电源电动势E=12 V、内阻不计，滑动变阻器R最大阻值为100Ω，电流表A量程为60 mA、内阻不计；RT的阻值随温度t的变化关系如图乙所示。 （1）标定热敏电阻温度计 按图甲连接电路，将滑动变阻器R的滑片P调至b端，闭合开关；将热敏电阻RT浸没在冰水混合物中，一段时间后调节滑动变阻器R，使电流表指针___________（填“满偏”或“指零”）。随后保持滑动变阻器的滑片位置不变，将水加热并记录不同温度下的电流表示数。将电流表刻度改成温度刻度后，高温处相邻温度刻度较___________（选填“密集”或“稀疏”）。 （2）确定报警阈值 兴趣小组把作为温室开窗报警点。由图乙可知，时电流表读数约为___________mA（保留两位有效数字）。 （3）启动报警器 达到报警阈值时，利用LC振荡电路将报警信号发射出去，已知振荡电路中电感元件的电感为10μH，发射频率为1.0 MHz，则振荡电路中电容器的电容C=___________F．（取） 13. 如图所示，一定质量的理想气体封闭在容器中，气体的初始温度为300 K，初始压强为大气压强p0，现缓慢加热使气体温度达到330 K。 （1）求此时封闭气体的压强； （2）保持气体温度不变，打开阀门放出部分气体，使容器内气体压强与外界大气压强p0相等，求容器内现有气体质量与原有气体的质量之比。 14. 如图甲为某受迫振动式电磁能量采集装置的原理图，图乙为磁铁的俯视图，图丙为外接电路。图甲中共轭磁铁由一竖直轻质弹簧与水平底座连接，磁铁和弹簧构成振动体。磁铁中心部分为N极，外圆部分为S极，两磁极之间可视为均匀辐向磁场。固定不动的线圈与磁铁共轴，且始终处于辐向磁场内；线圈所在处的磁感应强度大小B=0.50 T，线圈匝数n=20匝、直径d=10 cm，线圈电阻r=1Ω。线圈上下两端点a、b通过导线与一理想二极管D和阻值R=4Ω的电阻构成闭合回路。为保持模拟装置在周期性机械振动环境中的稳定工作状态，实验中用伺服执行器通过轻杆对磁铁施加竖直控制力。执行器根据位移传感器的反馈调节输出，短暂过渡后，磁铁在竖直方向做简谐运动，其振动方程为y=0.01 sin100πt（m），磁铁的最大速率为。不考虑空气阻力、线圈自感和其他电阻，计算时取。求： （1）线圈中能产生的感应电动势最大值Em及最大电流值Im； （2）0~1 s内，电阻R上产生的热量Q。 15. 钚的放射性同位素静止时衰变为铀核激发态和粒子，而铀核激发态立即衰变为铀核，并放出能量为0.097MeV的光子．已知：、和粒子的质量分别为和MeV （1）写出衰变方程； （2）已知衰变放出的光子的动量可忽略，求粒子的动能． 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年第二学期期末教学质量检测 高二物理 （本试卷满分100分，考试时间75分钟） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 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，只有一项符合题目要求。 1. 下列关于布朗运动的说法正确的是（ ） A. 布朗运动就是分子的无规则运动 B. 布朗运动证明，组成固体小颗粒的分子在做无规则运动 C. 在显微镜下可以观察到煤油中小粒灰尘的布朗运动，这说明煤油分子在做无规则运动 D. 向一锅水中撒胡椒粉，加热时水中的胡椒粉在翻滚，说明温度越高布朗运动越剧烈 【答案】C 【解析】 【详解】A．布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，不是分子的无规则运动（分子尺度极小，无法通过光学显微镜直接观察），故A错误； B．布朗运动的成因是液体分子对固体小颗粒的无规则撞击受力不平衡，该现象证明的是液体分子在做无规则运动，和固体小颗粒内部的分子运动无关，故B错误； C．煤油中小粒灰尘的布朗运动是煤油分子对灰尘颗粒频繁、不规则碰撞导致的，该现象可以说明煤油分子在做无规则运动，故C正确； D．加热时水中胡椒粉翻滚是水受热形成宏观对流带动的机械运动，不属于布朗运动，无法体现温度对布朗运动的影响，故D错误。 故选C。 2. 有关放射性知识，下列说法正确的是（ ） A. β衰变中放出的电子来源于核外电子 B. 氡的半衰期为3.8天，若取4个氡原子核，经7.6天后一定剩下一个氡原子核 C. （铀核）衰变成新核和α粒子，新核的比结合能大于铀核的比结合能 D. 放射性物质放出α、β、γ三种射线，α射线的穿透能力最强，γ射线的电离能力最强 【答案】C 【解析】 【详解】A．衰变的本质是原子核内的中子转化为质子时释放电子，电子来源于原子核内部，并非核外电子，故A错误； B．半衰期描述大量原子核衰变的统计规律，对少量原子核只能给出概率意义，不能确定4个氡原子核经7.6天后一定剩下1个，故B错误； C．核自发衰变成新核和粒子并释放能量，说明衰变后的新核更稳定。原子核的比结合能越大，原子核越稳定，因此新核的比结合能大于铀核的比结合能，故C正确； D．、、三种射线中，射线电离能力最强、穿透能力最弱，射线穿透能力最强、电离能力最弱，故D错误。 故选C。 3. 石家庄新闻广播电台频率为88.2 MHz，已知电磁波在空气中的传播速度近似等于3×108 m/s，该电台发出的无线电波波长约为（ ） A. 0.34 m B. 3.4 m C. 34 m D. 340 m 【答案】B 【解析】 【详解】电磁波的波速、波长、频率满足关系，变形可得波长计算公式 先统一单位：已知频率，波速 解得 故选B。 4. 如图所示为电熨斗的构造图，其中温度敏感元件是双金属片，双金属片上层金属的热膨胀系数大于下层金属的热膨胀系数，其作用是控制电路的通断。电熨斗在达到设定温度后就不再升温，当温度降低时又会继续加热，从而自动调节温度。下列说法正确的是（ ） A. 常温下电熨斗的上、下触点是断开的 B. 当温度过高时，双金属片会向上弯曲 C. 将双金属片换成单金属片电熨斗仍能正常工作 D. 需要较高温度熨烫时，应将调温旋钮旋转下降 【答案】D 【解析】 【详解】AB．常温下电熨斗需要加热，电路应接通，上、下触点是闭合的。当温度升高时，由于上层金属的热膨胀系数大于下层金属的热膨胀系数，双金属片向下弯曲，使触点断开，故AB错误； C．单金属片受热均匀膨胀，不会发生明显弯曲，无法自动控制电路通断，电熨斗不能正常工作，故C错误； D．需要较高温度熨烫时，应增大触点分离所需的弯曲程度，将调温旋钮旋转下降，螺钉下压弹性铜片，触点压力增大，双金属片需达到更高温度才能断开电路，故D正确。 故选D。 5. 钻石是首饰以及高强度的钻头、刻刀等工具中的主要材料。设钻石的密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，各物理量的单位均为国际单位，则钻石分子直径表达式为（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】钻石的摩尔体积为，一个钻石分子的体积为 将分子视为紧密排列的球体，有 联立得 故选D。 6. 在光电效应实验中，某同学用甲、乙、丙光分别照射同一光电管，得到了三条光电流与电压之间的关系曲线，如图所示。下列说法正确的是（ ） A. 乙光的频率大于甲光的频率 B. 乙光的波长大于丙光的波长 C. 甲、丙两种光产生的光电子的最大初动能不相同 D. 乙光对应的截止频率大于丙光对应的截止频率 【答案】A 【解析】 【详解】A．从图中可得：甲光和丙光的遏止电压为，乙光的遏止电压为，且 根据爱因斯坦光电效应方程可知 推得频率关系，乙光的频率大于甲光的频率，故A正确； B．波长，甲光的频率等于丙光的频率，则乙光的频率大于丙光的频率，则，，因此乙光的波长小于丙光的波长，故B错误； C．光电子最大初动能，甲光、丙光的遏止电压的绝对值相同，因此最大初动能也相同，故C错误； D．截止频率是金属本身的性质，乙、丙两种光照射相同金属所对应的截止频率一样大，故D错误。 故选A。 7. 我国领先全球的特高压输电技术将为国家“碳中和”做出独特的贡献。在传输电能总功率不变情况下，从原先150 kV高压输电升级为1350 kV特高压输电。下列说法正确的是（ ） A. 若输电线不变，则输电线上损失的电压变为原先的 B. 若输电线不变，则输电线上损失功率变为原先的 C. 如果损失功率不变，相同材料、传输到相同地方所需导线横截面积是原先的81倍 D. 如果损失功率不变，相同材料、相同粗细的输电线传输距离是原先的9倍 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据输送功率公式，总功率不变时，输电电流与输电电压成反比。 已知升级后电压，原先电压，可得 因此升级后输电电流。 输电线电阻不变，根据输电损失电压，则 则损失电压为原来的，故A错误； B．根据输电损失功率，可得 则损失功率为原来的，故B正确； C．若损失功率不变，由得 根据电阻定律，传输距离、材料电阻率相同时，与成反比，因此 则横截面积为原来的，故C错误； D．若损失功率不变，同理得 输电线粗细、材料相同时，根据电阻定律，与成正比，因此 则传输距离为原来的81倍，故D错误。 故选B。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。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. 原子钟是利用“原子跃迁”的频率来计时的，这个频率很高并极其稳定，所以它的计时精度也非常高。如图甲所示为我国自主研制的北斗导航系统中采用的星载氢原子钟，图乙为氢原子的能级图，下列说法正确的是（ ） A. 用能量为12.09 eV的光子照射大量处于基态的氢原子，最多辐射3种频率的光子 B. 用能量为12.5 eV的电子轰击处于基态的氢原子，一定不能使氢原子发生能级跃迁 C. 用能量为13.9 eV的光子照射处于基态的氢原子，可以使该氢原子发生电离 D. 大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时能产生12种谱线 【答案】AC 【解析】 【详解】A．基态氢原子能量，吸收光子后能量变为，恰好对应能级的能量，因此氢原子会跃迁到能级。 大量处于能级的氢原子向低能级跃迁，辐射光子的频率种类为​种，故A正确； B．光子跃迁要求能量恰好等于能级差，但电子是实物粒子，轰击氢原子时可以只转移部分能量。基态跃迁到能级需要的能级差，因此可以使氢原子发生能级跃迁，故B错误； C．基态氢原子的电离能为，只要入射光子能量大于等于电离能，即可使氢原子电离（多余能量会成为电离后电子的动能）。，因此可以电离，故C正确； D．大量处于能级的氢原子向低能级跃迁，产生谱线数为种，故D错误。 故选AC。 9. 一定质量的理想气体从状态a开始，经历ab、bc、ca三个过程回到状态a，其p-T图像如图所示。下列说法正确的是（ ） A. 在整个过程中，气体在状态c体积最大 B. 从状态a到状态b的过程中，外界对气体做正功 C. 从状态b到状态c的过程中，分子数密度减小 D. 从状态c到状态a的过程中，气体的内能减小 【答案】ACD 【解析】 【详解】AC．由图像可知，过程图线延长线过原点，则为定值，根据理想气体状态方程可知体积不变，即 过程温度不变，压强减小，由可知体积增大，即 分子总数不变，则分子数密度减小；过程压强不变，温度降低，由可知体积减小，即 综上可知状态体积最大，故AC正确。 B．从状态到状态的过程中，气体体积不变，外界对气体不做功，故B错误。 D．从状态到状态的过程中，温度降低，理想气体的内能只与温度有关，则气体的内能减小，故D正确。 故选ACD。 10. 如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2=2∶1，原线圈接入正弦交流电，R1为阻值4Ω的定值电阻，R2为最大阻值5Ω的滑动变阻器，电压表V和电流表A均为理想交流电表，调节R2的滑片，两电表示数变化量的绝对值分别为△U和△I，下列说法正确的是（ ） A. 向上调节R2的滑片，电压表示数减小、电流表示数增大 B. 向上调节R2的滑片，△U和△I的比值保持不变 C. 当R2阻值调至1Ω时，变压器输出功率最大 D. 当R2阻值调至0.5Ω时，变压器输出功率最大 【答案】BC 【解析】 【详解】A．向上调节的滑片，增大，副线圈电流减小，电流表示数减小，原线圈电流减小，分压减小，原线圈电压增大，副线圈电压增大，电压表示数增大，故A错误； B．根据理想变压器规律可得，， 两式相减得 根据理想变压器规律可得， 两式相减可得 再由原线圈回路，设电源总电压为，则， 两式相减得 联立解得，是定值，故B正确； CD．将副线圈侧等效到原线圈回路为，将等效为电源内阻，则当时，变压器输出功率最大。解得，故C正确，D错误。 故选BC。 三、非选择题：共54分。 11. 如图所示，用气体压强传感器探究气体等温变化的规律。注射器内用活塞封闭一定质量的理想气体，注射器、压强传感器、数据采集器和计算机顺次连接。 （1）保持温度不变，封闭气体的压强p用压强传感器测量，体积V由注射器刻度读出。实验前___________（选填“需要”或“不需要”）对气体压强传感器进行调零。 （2）实验过程中，下列操作能保证气体温度不变的是___________。 A. 推拉活塞时，动作要快 B. 推拉活塞时，手握住注射器有气体的部分 C. 活塞移动后静置片刻再记录数据 D. 实验环境温度大幅度波动也继续测量 （3）测得的实验数据在计算机屏幕上显示如下表所示。 序号 V/mL p/（×105 Pa） /（×105 Pa·mL） 1 20.0 1.0010 20.020 2 18.0 1.0952 19.714 3 16.0 1.2313 19.701 4 14.0 1.4030 19.642 5 12.0 1.6351 19.621 仔细观察“”一栏中的数值，发现数值越来越小，造成这一现象的原因可能是___________。 A. 实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦力越来越大 B. 实验时环境温度升高了 C. 实验时外界大气压强发生了变化 D. 实验时注射器内的气体向外发生了泄漏 （4）若考虑到连接注射器与传感器的软管内气体体积V0不可忽略，从理论上讲图像可能接近___________。（选填字母序号） A. B. C. D. 【答案】（1）不需要 （2）C （3）D （4）D 【解析】 【小问1详解】 本实验的目的是探究一定质量的气体在温度不变时，其压强与体积的关系，即验证玻意耳定律。压强传感器测量的是气体的绝对压强。即使传感器存在一个固定的零点误差（即测量值与真实值之间存在一个恒定的差值），这个误差也只是一个常数偏移。例如，若真实压强为​，测量值为（为常数误差），那么根据玻意耳定律，可得，即。这表明，测量得到的压强与体积的倒数仍然成线性关系。实验通过绘制图像是否为一条直线来判断是否满足反比关系，一个常数截距并不影响对这一线性关系的判断。因此，实验前不需要对气体压强传感器进行调零。 【小问2详解】 A．推拉活塞动作太快，气体来不及热交换，温度会改变，故A错误； B．手握住注射器气体部分，体温会改变气体温度，故B错误； C．活塞移动后静置读数，能让气体温度恢复到环境温度，保证温度不变，故C正确； D．环境温度大幅波动，气体温度会跟随变化，故D错误。 故选C。 【小问3详解】 A． 根据理想气体状态方程 ，逐渐减小，温度不变的情况下，说明封闭气体的物质的量减少。摩擦力只影响推拉活塞的力，不改变气体压强、体积的测量结果，不会让减小，故A错误； B．温度升高时，会增大，和题意矛盾，故B错误； C．外界大气压变化不影响封闭气体压强（压强传感器直接测封闭气体压强），不会改变，故C错误； D．气体向外泄漏，减小，温度不变时减小，符合题意，故D正确。 故选D。 【小问4详解】 软管内体积​不可忽略时，实际气体总体积为，等温下满足玻意耳定律 整理得​ 当接近（无穷大）时，，图像过原点； 随着增大（减小），的增长速率逐渐变慢，实际小于忽略时的直线，因此图像向下弯曲。 故选D。 12. 某兴趣小组以“温室无线报警开窗系统”为主题开展探究。小组先利用热敏电阻RT制作测温范围为的温度计，再把对应的电信号作为开窗报警阈值，并通过电磁波把报警信号发射出去。图甲为实验电路，其中直流电源电动势E=12 V、内阻不计，滑动变阻器R最大阻值为100Ω，电流表A量程为60 mA、内阻不计；RT的阻值随温度t的变化关系如图乙所示。 （1）标定热敏电阻温度计 按图甲连接电路，将滑动变阻器R的滑片P调至b端，闭合开关；将热敏电阻RT浸没在冰水混合物中，一段时间后调节滑动变阻器R，使电流表指针___________（填“满偏”或“指零”）。随后保持滑动变阻器的滑片位置不变，将水加热并记录不同温度下的电流表示数。将电流表刻度改成温度刻度后，高温处相邻温度刻度较___________（选填“密集”或“稀疏”）。 （2）确定报警阈值 兴趣小组把作为温室开窗报警点。由图乙可知，时电流表读数约为___________mA（保留两位有效数字）。 （3）启动报警器 达到报警阈值时，利用LC振荡电路将报警信号发射出去，已知振荡电路中电感元件的电感为10μH，发射频率为1.0 MHz，则振荡电路中电容器的电容C=___________F．（取） 【答案】（1） ①. 满偏 ②. 密集 （2）24 （3） 【解析】 【小问1详解】 [1] 由图乙可知，热敏电阻随着温度的升高阻值变大，现在热敏电阻放冰水混合物中，是温度最低的时候，故此时电路中电阻阻值最小，电流最大。故此时应该使电流表指针满偏。 [2]电流示数和热敏电阻阻值关系满足，，则电流示数与热敏电阻阻值非线性关系，热敏电阻阻值越大，电流表示数变化的越慢，即温度越高，电流表示数变化得越慢，所以电流表刻度盘上，温度刻度不均匀，温度越高刻度越密集。 【小问2详解】 时电路的总电阻有，，因为，此时，所以 当时，由图乙可知，，，所以。 【小问3详解】 因为LC震荡电路的频率公式为，所以。 13. 如图所示，一定质量的理想气体封闭在容器中，气体的初始温度为300 K，初始压强为大气压强p0，现缓慢加热使气体温度达到330 K。 （1）求此时封闭气体的压强； （2）保持气体温度不变，打开阀门放出部分气体，使容器内气体压强与外界大气压强p0相等，求容器内现有气体质量与原有气体的质量之比。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 加热时，容器内气体体积不变。已知初始状态：；末状态温度，压强为​，由查理定律得 解得 【小问2详解】 放气过程温度保持不变，将容器内剩余气体和放出的气体视为整体，整体做等温变化。设容器的体积为，容器内原有气体在大气压强下的体积为，则 解得 同温度、同压强下同种气体的质量比等于体积比，设容器内现有气体的质量为，原来的质量为，则 联立解得 14. 如图甲为某受迫振动式电磁能量采集装置的原理图，图乙为磁铁的俯视图，图丙为外接电路。图甲中共轭磁铁由一竖直轻质弹簧与水平底座连接，磁铁和弹簧构成振动体。磁铁中心部分为N极，外圆部分为S极，两磁极之间可视为均匀辐向磁场。固定不动的线圈与磁铁共轴，且始终处于辐向磁场内；线圈所在处的磁感应强度大小B=0.50 T，线圈匝数n=20匝、直径d=10 cm，线圈电阻r=1Ω。线圈上下两端点a、b通过导线与一理想二极管D和阻值R=4Ω的电阻构成闭合回路。为保持模拟装置在周期性机械振动环境中的稳定工作状态，实验中用伺服执行器通过轻杆对磁铁施加竖直控制力。执行器根据位移传感器的反馈调节输出，短暂过渡后，磁铁在竖直方向做简谐运动，其振动方程为y=0.01 sin100πt（m），磁铁的最大速率为。不考虑空气阻力、线圈自感和其他电阻，计算时取。求： （1）线圈中能产生的感应电动势最大值Em及最大电流值Im； （2）0~1 s内，电阻R上产生的热量Q。 【答案】（1）， （2） 【解析】 【小问1详解】 由振动方程可知，时刻磁铁位于平衡位置，此时速度为 辐向磁场中，磁感应强度方向始终与线圈导线垂直，线圈不动，磁铁相对线圈运动，线圈每匝的切割总长度为线圈周长 线圈中产生的电动势最大 解得 最大电流为 解得 【小问2详解】 由于理想二极管单向导电性，可知一个周期内电路只有半个周期有电流通过 根据有效值定义可得 解得 则内，电阻上产生的热量为 解得 15. 钚的放射性同位素静止时衰变为铀核激发态和粒子，而铀核激发态立即衰变为铀核，并放出能量为0.097MeV的光子．已知：、和粒子的质量分别为和MeV （1）写出衰变方程； （2）已知衰变放出的光子的动量可忽略，求粒子的动能． 【答案】（1）；（2）5.03MeV。 【解析】 【详解】（1）衰变方程为 合起来有 （2）上述衰变过程的质量亏损为 放出的能量为 这些核能是铀核的动能、粒子的动能和光子的能量之和 由上式得 设衰变后的轴核和粒子的速度分别为和，则由动量守恒有 又由动能的定义知 联立得 则可得 代入题给数据得 5.03MeV 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $