精品解析：广东佛山市2025-2026学年高二下学期7月期末供题训练物理试题

2025—2026学年普通高中供题训练 高二物理 本训练共6页，15小题。满分100分。训练用时75分钟。 注意事项： 1．作答前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上，将条形码横贴在答题卡右上角“条形码粘贴处”。 2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔在答题卡上对应题目后面的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在训练卷上。 3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。 4．考生必须保持答题卡的整洁。训练结束后，请将答题卡交回。 第一部分 选择题（共46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，只有一个选项符合题目要求。选对的得4分，错选、不选的得0分。 1. 下列说法正确的是（ ） A. 真空冶炼炉、金属探测仪都是利用涡流工作的 B. 无线电波传播时，频率越高越容易绕过地面障碍物 C. 液体表面张力的方向总是垂直于液面，使液体表面积缩小 D. 所有晶体都具有规则几何外形，且都表现为各向异性 2. 交流发电机的原理示意图如图所示，两磁极间产生的磁场可视为方向水平的匀强磁场，磁感应强度为B，边长为L、电阻为r的单匝正方形线圈ABCD以ω的角速度绕垂直于磁场方向的转轴OO′匀速转动，此时线圈处于水平位置，连接的定值电阻阻值为R。下列说法正确的是（ ） A. 图中位置，线圈中的瞬时电流为零 B. 该发电机产生的感应电流的频率为 C. 流过定值电阻的电流有效值为 D. 从中性面开始计时，该发电机产生的感应电动势表达式为 3. 地磁场可以有效抵御宇宙射线的入侵。赤道剖面外的地磁场可简化为包围地球厚度为d的匀强磁场，方向垂直该剖面，如图所示，大量相同的带电粒子以相同速率沿图中箭头方向射向地球。若从a点相切入射的粒子恰好到不了a点正下方的地面，则下列说法正确的是（ ） A. 粒子带正电 B. 粒子在地磁场中的运动半径为d C. 从b点入射的粒子一定能到达地面 D. 从c点入射的粒子一定到不了地面 4. 一定质量的理想气体经历如图所示的循环过程，下列说法正确的是（ ） A. C→A过程，气体的温度不变 B. C→A过程，气体对外放热 C. A→B过程，气体分子的平均动能增大 D. B→C过程，外界对气体做功W＝3p0V0 5. 如图所示，在某一生产铜线圈的流水线上，为了检测出未闭合的不合格线圈，通常将完全相同的铜线圈沿同一直线等距离排列在匀速运动的水平绝缘传送带上，然后让传送带通过一固定的、磁场方向垂直于传送带的匀强磁场区域，根据穿过磁场后线圈间的距离，就能够检测出不合格线圈。下列说法正确的是（ ） A. 由图可判断2号线圈为不合格线圈 B. 从上往下看，此时7号线圈中的感应电流方向为顺时针 C. 从上往下看，合格线圈进入磁场时的感应电流方向为逆时针 D. 合格线圈进入磁场和离开磁场的过程受到的磁场力方向相同 6. 用图甲电路探究自感现象和LC振荡，线圈的直流电阻不计、自感系数较大。初始时开关均断开，电容器不带电。现先闭合S1，电路稳定后闭合S2，然后再断开S1，则下列说法正确的是（ ） A. 闭合S1，灯泡立刻亮起来，然后逐渐变暗 B. 断开S1前，电容器不带电 C. 断开S1后，电容器立即开始放电 D. 断开S1后，以顺时针方向为电流正方向，则LC回路中的电流随时间变化如图乙所示 7. 如图（a）所示，纸面内有边长为20 cm的单匝正方形线圈，线圈总电阻为0.4 Ω，正方形内有垂直纸面向里的匀强磁场，其磁感应强度B随时间t的变化如图（b）所示。下列关于线圈中感应电流I（取逆时针方向为正方向）及线圈ab边受到的安培力F（取a指向d方向为正方向）随时间t变化的图像正确的是（ ） A. B. C. D. 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，有多项符合题目要求。全选对的得6分，选对但不全的得3分，错选或不选的得0分。 8. 图甲是做布朗运动的某颗微粒的位置连线图，图乙是一定质量的氧气在不同温度下的分子速率分布图，图丙是用油膜法测量分子直径时描绘的油膜轮廓，图丁是分子间的作用力随分子间距变化的图像，下列说法正确的是（ ） A. 甲图中的连线是微粒无规则运动的运动轨迹 B. 乙图中，温度T1比温度T2低 C. 丙图中，数格子算面积时需忽略轮廓内所有不完整的格子 D. 丁图中，r＝r0时，分子势能最小 9. 如图为磁流体发电机的原理图：平行金属板A、B之间有一个较强的匀强磁场，含有大量正、负离子的等离子体垂直磁场并平行金属板射入板间，电阻R便有电流流过。下列说法正确的是（ ） A. 负离子进入磁场后向金属板B偏转 B. 若离子的电量越大，则两板间电势差也越大 C. 仅增大离子的速率，则两板间电势差增大 D. 仅减小两板间距离，则板间电场强度不变 10. 我国特高压直流输电技术是实现“西电东送”的核心基础，如图为整个输电过程的简化模型：发电厂输出电压为的交流电，经变压器T1升压200倍后通过整流器将交流电转换成直流电，远程输电后经逆变器把直流电还原成与发电厂输出电压同频的交流电，再经变压器T2降压后把电送到用户端。已知发电厂输出功率恒为P＝4×106 W，输电线的总电阻R＝10 Ω，忽略变压器、整流器、逆变器工作时的能量损耗，且认为直流和交流转换时电压有效值相等，下列说法正确的是（ ） A. 发电厂输出交流电的频率为50 Hz B. 输电线的热功率约为3.3 kW C. 用户端要得到220 V交流电，变压器T2原、副线圈匝数比约为1000∶1 D. 增大变压器T1的升压倍数，输电线的热功率也会随之增加 第二部分 非选择题（共54分） 三、实验题：本大题共2小题，共16分。 11. 某同学使用自制线圈和铁芯来探究电磁感应定律：把两个内阻较小的自制线圈套在铁棒上，一个作为原线圈，一个作为副线圈。 实验一（图a）： 原线圈通过滑动变阻器R、开关S与直流电源E相连，副线圈连接着两个LED灯a和b，已知LED灯是单向导电，且点亮电压需要超过2.0 V。 （1）当开关S闭合瞬间，发现a灯闪亮一下。开关S闭合后，当变阻器滑片迅速从左端滑向右端时，可能被点亮的是____________（填“a”或“b”）灯； （2）如果实验过程中，让滑片在变阻器左右两端来回移动，两灯都不亮，可能的原因是____________。 A. 副线圈的匝数太多 B. 滑片移动得太慢 C. 变阻器总阻值太大 实验二（图b）： （3）在原线圈接入低压交流电，副线圈连接一个交流电压表，改变副线圈匝数，并保持原、副线圈的位置不变。实验测得结果如下表： 副线圈匝数 400 200 100 电压表示数（V） 7.92 3.95 1.97 由表格数据可得实验结论为：____________________________________________________________。 （4）已知两线圈距离越远，漏磁越大。当副线圈缓慢向右移动时，电压表示数____________（填“变大”或“变小”）。 12. （1）在用油膜法估测油酸分子直径的实验中，用到油酸酒精溶液，其中酒精的主要作用是____________；最后用公式估算油酸分子的直径，公式中的V指的是____________的体积。 （2）某小组设计如图甲装置用于测量当地大气压强。注射器气密性和导热性良好，管内横截面积为S，外界环境温度保持不变，已知当地重力加速度为g，不计一切摩擦。 ①未挂钩码时，将活塞水平向右拉动一段距离后，用橡胶套封住注射孔。 ②分别挂上1、2、3……个钩码，并测出稳定后对应的管内空气体积V1、V2、V3……，记录所挂钩码的总质量m和对应的管内空气体积V。 ③以钩码的总质量m为纵轴，以____________（填“V”或“”）为横轴，绘制出如图乙所示图像，已知图像的纵轴截距为b，则可求得实验时当地的大气压强p0＝____________（用b及题中物理量的符号表示）。 四、解答题：本大题共3小题，共38分。按题目要求作答，写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13. 气浮隔振台是一种精密的光学工作台，它的4个支撑脚由可调空气弹簧构成。可调空气弹簧简化结构是一带活塞的气缸，活塞支撑着工作台。导热性能良好的气缸连接着充放气阀门，通过启动充放气功能可动态调节工作台的高度，从而降低工作台的振动。已知工作台（包括活塞）的总质量M＝32 kg，每个气缸截面积均为S＝0.004 m2，气柱长H1＝10 cm，工作台总重量平均压在4个空气弹簧上，大气压强p0＝1.0×105 Pa，重力加速度g取10 m/s2，环境温度不变，不计一切阻力。 （1）当工作台上没有放置物品时，求气缸内气体压强p1； （2）若未启动充放气功能，当台面正中央放入一质量为m＝8 kg的仪器时，求此时气柱长度H2； （3）若启动充放气功能，当台面正中央放入一质量为m＝8 kg的仪器时，控制系统迅速向气缸内充入气体来维持工作台面高度不变，求充气后缸内气体总质量与原气体总质量的比值（忽略充气过程气体温度变化）。 14. 如图所示，两水平等长的带电金属板A、B相距为d，板间存在匀强电场和垂直纸面向外、磁感应强度为B1的匀强磁场Ⅰ，GE、HF为方向垂直纸面向里、磁感应强度为B2的匀强磁场Ⅱ的左、右竖直边界。PQ为水平绝缘薄板，它与磁场Ⅱ的左、右边界相交于P、Q点。粒子打到PQ上时会被反弹（碰撞时间极短），反弹前后水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反。质量为m、电荷量为－q的粒子，以速度v水平向右进入磁场Ⅰ后恰能做直线运动，并从C点射入磁场Ⅱ。粒子第一次与PQ碰撞时速度恰与PQ垂直，反弹后与PQ再碰撞1次，然后垂直HF边射出磁场Ⅱ。不计粒子重力，碰撞过程粒子电性和电荷量均不变，不考虑电磁场的边缘效应。 （1）试判断A、B板的电势高低（无须说明理由），并求出两板间电压U的大小； （2）求PQ长度x； （3）向下平移PQ至某一位置，让粒子从C点以水平速度v射入磁场Ⅱ，使得粒子第一次与PQ碰撞反弹后恰好从边界GE离开磁场Ⅱ，求此时C点到PQ的距离h及粒子在磁场Ⅱ中运动的时间t。 15. 如图，倾角为θ＝37°的光滑金属导轨与足够长的水平光滑金属导轨在PQ处平滑相接，两平行导轨相距L＝1 m、电阻不计。在垂直两个导轨平面向下的方向上均有磁感应强度B＝1 T的匀强磁场，EF为磁场边界。开始时导体棒b锁定在与PQ距离为d的位置上。导体棒a从距PQ高h＝5 m的位置静止释放，a棒到达PQ前做匀速运动。当a棒到达PQ瞬间解除b棒的锁定状态，两棒在运动过程中如果相碰，则碰撞后相粘连；如果不相碰，则在b棒离开磁场前两棒已共速。已知a、b棒完全相同，质量m＝1 kg、接入电路的电阻R＝0.5 Ω，重力加速度g取10 m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求： （1）a棒到达PQ时的两端电压值U； （2）a棒从静止到达PQ过程中整个电路产生的焦耳热Q； （3）当d取不同值时，a棒最终的速度大小va与d的关系式。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025—2026学年普通高中供题训练 高二物理 本训练共6页，15小题。满分100分。训练用时75分钟。 注意事项： 1．作答前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上，将条形码横贴在答题卡右上角“条形码粘贴处”。 2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔在答题卡上对应题目后面的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在训练卷上。 3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。 4．考生必须保持答题卡的整洁。训练结束后，请将答题卡交回。 第一部分 选择题（共46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，只有一个选项符合题目要求。选对的得4分，错选、不选的得0分。 1. 下列说法正确的是（ ） A. 真空冶炼炉、金属探测仪都是利用涡流工作的 B. 无线电波传播时，频率越高越容易绕过地面障碍物 C. 液体表面张力的方向总是垂直于液面，使液体表面积缩小 D. 所有晶体都具有规则几何外形，且都表现为各向异性 【答案】A 【解析】 【详解】A．真空冶炼炉利用涡流的热效应熔化金属，金属探测仪利用金属内部产生的涡流反作用于探测线圈实现金属识别，二者均利用涡流工作，A正确； B．根据光速公式，无线电波频率越高，波长越短，衍射能力越弱，越难绕过地面障碍物，B错误； C．液体表面张力的方向沿液面切线方向，作用效果是使液体表面积缩小，C错误； D．晶体分为单晶体和多晶体，多晶体由大量杂乱排列的单晶体组成，无规则几何外形，且宏观表现为各向同性，D错误。 故选A。 2. 交流发电机的原理示意图如图所示，两磁极间产生的磁场可视为方向水平的匀强磁场，磁感应强度为B，边长为L、电阻为r的单匝正方形线圈ABCD以ω的角速度绕垂直于磁场方向的转轴OO′匀速转动，此时线圈处于水平位置，连接的定值电阻阻值为R。下列说法正确的是（ ） A. 图中位置，线圈中的瞬时电流为零 B. 该发电机产生的感应电流的频率为 C. 流过定值电阻的电流有效值为 D. 从中性面开始计时，该发电机产生的感应电动势表达式为 【答案】B 【解析】 【详解】A．图中线圈平面与磁场方向平行，此时切割磁感线的有效速度最大，磁通量变化率最大，因此产生的感应电动势和感应电流最大，而不是为零。故A错误； B．交流电的频率与角速度的关系是，感应电流的频率和电动势的频率相同，均为。故B正确； C．感应电动势的最大值，其有效值为，根据欧姆定律，流过定值电阻的电流有效值。故C错误； D．中性面处电动势为零，表达式应为。故D错误。 故选B。 3. 地磁场可以有效抵御宇宙射线的入侵。赤道剖面外的地磁场可简化为包围地球厚度为d的匀强磁场，方向垂直该剖面，如图所示，大量相同的带电粒子以相同速率沿图中箭头方向射向地球。若从a点相切入射的粒子恰好到不了a点正下方的地面，则下列说法正确的是（ ） A. 粒子带正电 B. 粒子在地磁场中的运动半径为d C. 从b点入射的粒子一定能到达地面 D. 从c点入射的粒子一定到不了地面 【答案】D 【解析】 【详解】A．由从a点相切入射的粒子恰好到不了a点正下方的地面可知，粒子通过a点时的洛伦兹力向上，由左手定则可知，粒子带负电，A错误； B．由从a点相切入射的粒子恰好到不了a点正下方的地面可知，粒子在磁场中的转动半径，B错误； C．从b点入射的粒子运动轨迹的最左端到地心的水平距离，此情况下粒子一定到不了地面，C错误； D．从c点入射的粒子在c点所受洛伦兹力向上，此情况下粒子一定到不了地面，D正确。 故选D。 4. 一定质量的理想气体经历如图所示的循环过程，下列说法正确的是（ ） A. C→A过程，气体的温度不变 B. C→A过程，气体对外放热 C. A→B过程，气体分子的平均动能增大 D. B→C过程，外界对气体做功W＝3p0V0 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据，可知 则有，故A错误； B．根据热力学第一定律 可知过程， 气体体积减小，外界对气体做功，则 故，气体对外放热，故B正确； C．由于 则，气体分子的平均动能减小，故C错误； D．过程，外界对气体做功为，故D错误。 故选B。 5. 如图所示，在某一生产铜线圈的流水线上，为了检测出未闭合的不合格线圈，通常将完全相同的铜线圈沿同一直线等距离排列在匀速运动的水平绝缘传送带上，然后让传送带通过一固定的、磁场方向垂直于传送带的匀强磁场区域，根据穿过磁场后线圈间的距离，就能够检测出不合格线圈。下列说法正确的是（ ） A. 由图可判断2号线圈为不合格线圈 B. 从上往下看，此时7号线圈中的感应电流方向为顺时针 C. 从上往下看，合格线圈进入磁场时的感应电流方向为逆时针 D. 合格线圈进入磁场和离开磁场的过程受到的磁场力方向相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．由题图知第1、2、4、5个线圈位置均匀，则都发生了相对滑动，而第3个线圈没有向后滑动，则第3个线圈不闭合，没有产生感应电流，是不合格线圈，故A错误； B．此时穿过7号线圈的磁通量变化量为零，没有感应电流产生，故B错误； C．从上往下看，合格线圈进入磁场时，磁通量增大，根据楞次定律可知感应电流方向为顺时针，故C错误； D．由楞次定律可知合格的线圈进入磁场时，穿过线圈的磁通量变大，安培力阻碍磁通量变大，所以安培力方向与运动方向相反；线圈出磁场时，安培力阻碍磁通量变小，则安培力的方向仍与运动方向相反，所以合格线圈进入磁场和离开磁场的过程受到的磁场力方向相同，故D正确。 故选D。 6. 用图甲电路探究自感现象和LC振荡，线圈的直流电阻不计、自感系数较大。初始时开关均断开，电容器不带电。现先闭合S1，电路稳定后闭合S2，然后再断开S1，则下列说法正确的是（ ） A. 闭合S1，灯泡立刻亮起来，然后逐渐变暗 B. 断开S1前，电容器不带电 C. 断开S1后，电容器立即开始放电 D. 断开S1后，以顺时针方向为电流正方向，则LC回路中的电流随时间变化如图乙所示 【答案】B 【解析】 【详解】A．闭合，由于线圈的自感作用，电路中的电流不能马上达到最大值，故灯泡逐渐变亮，最后保持亮度不变，A错误； B．先闭合，电路稳定后闭合，依题意，线圈的直流电阻不计，并联在线圈两端的电容器两端电压为，电容器不带电，再断开时，电容器仍不带电，B正确； C．断开后，线圈和电容器组成闭合回路，线圈由于自感，会维持原有电流继续流动，开始对电容器充电，C错误； D．断开前，流过线圈的电流方向从左向右，断开后，线圈由于自感，会维持原有电流继续流动，回路中电流初态方向为逆时针，即图乙以逆时针方向为电流正方向，且时刻，线圈中电流为最大值，D错误。 故选B。 7. 如图（a）所示，纸面内有边长为20 cm的单匝正方形线圈，线圈总电阻为0.4 Ω，正方形内有垂直纸面向里的匀强磁场，其磁感应强度B随时间t的变化如图（b）所示。下列关于线圈中感应电流I（取逆时针方向为正方向）及线圈ab边受到的安培力F（取a指向d方向为正方向）随时间t变化的图像正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】AB．线圈为单匝，则内产生的感应电动势为 由楞次定律，感应电流为逆时针（为正），大小为 同理可得，内产生的感应电动势为 由楞次定律，感应电流为顺时针（为负），大小为 故A错误，B错误； CD．安培力公式为 在内，电流恒定，磁感应强度随时间线性增加，为 所以内边的安培力大小为 也随时间线性增加，时刻安培力最大，为。由左手定则可得，安培力方向垂直边向上，即从a指向d方向，为正方向。该阶段图像为过原点的倾斜直线，纵坐标为正值。同理可得，在内，电流也恒定，且磁感应强度随时间线性增加，为 所以内边的安培力大小为 也随时间线性增加，时刻安培力最大，为，时刻减小至。由左手定则可得，安培力方向垂直边向下，即从d指向a方向，为负方向。该阶段图像为从线性变化到的直线，纵坐标为负值，故C正确，D错误。 故选C。 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，有多项符合题目要求。全选对的得6分，选对但不全的得3分，错选或不选的得0分。 8. 图甲是做布朗运动的某颗微粒的位置连线图，图乙是一定质量的氧气在不同温度下的分子速率分布图，图丙是用油膜法测量分子直径时描绘的油膜轮廓，图丁是分子间的作用力随分子间距变化的图像，下列说法正确的是（ ） A. 甲图中的连线是微粒无规则运动的运动轨迹 B. 乙图中，温度T1比温度T2低 C. 丙图中，数格子算面积时需忽略轮廓内所有不完整的格子 D. 丁图中，r＝r0时，分子势能最小 【答案】BD 【解析】 【详解】A．甲图是每隔一定时间记录布朗微粒位置后得到的连线，不是微粒的实际运动轨迹，两个位置之间微粒做无规则运动，轨迹无法由该连线体现，故A错误； B．温度越高，分子平均速率越大，分子速率分布曲线的峰值向速率更大的方向移动，且曲线更宽矮。由图可知T1的峰值对应速率更小，故T1温度低于T2，故B正确； C．油膜法数格子计算面积时，规则是大于等于半格的算1格，小于半格的忽略，并非忽略所有不完整格子，故C错误； D．丁图中，r0时分子力为0，时分子力表现为引力，间距增大时，分子力做负功，分子势能增大，时，分子力表现为斥力，间距减小时，分子力做负功，分子势能增大，因此r0时分子势能最小，故D正确。 故选BD。 9. 如图为磁流体发电机的原理图：平行金属板A、B之间有一个较强的匀强磁场，含有大量正、负离子的等离子体垂直磁场并平行金属板射入板间，电阻R便有电流流过。下列说法正确的是（ ） A. 负离子进入磁场后向金属板B偏转 B. 若离子的电量越大，则两板间电势差也越大 C. 仅增大离子的速率，则两板间电势差增大 D. 仅减小两板间距离，则板间电场强度不变 【答案】CD 【解析】 【详解】A．根据左手定则可知，负离子在洛伦兹力作用下向金属板A偏转，故A错误； BCD．设两板间电势差为U，电场强度大小为E，稳定时，离子所受电场力与洛伦兹力平衡，则有， 解得， 可见，U与q无关，E与d无关；v增大， U增大，故B错误，CD正确。 故选CD。 10. 我国特高压直流输电技术是实现“西电东送”的核心基础，如图为整个输电过程的简化模型：发电厂输出电压为的交流电，经变压器T1升压200倍后通过整流器将交流电转换成直流电，远程输电后经逆变器把直流电还原成与发电厂输出电压同频的交流电，再经变压器T2降压后把电送到用户端。已知发电厂输出功率恒为P＝4×106 W，输电线的总电阻R＝10 Ω，忽略变压器、整流器、逆变器工作时的能量损耗，且认为直流和交流转换时电压有效值相等，下列说法正确的是（ ） A. 发电厂输出交流电的频率为50 Hz B. 输电线的热功率约为3.3 kW C. 用户端要得到220 V交流电，变压器T2原、副线圈匝数比约为1000∶1 D. 增大变压器T1的升压倍数，输电线的热功率也会随之增加 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．根据发电厂输出交流电的瞬时表达式为可得角频率为 交流电的频率为，故A正确； BD．发电厂输出电压的有效值 经变压器T1升压200倍后电压为 输出功率恒为P，因此输电电流 热功率 增大变压器T1的升压倍数，输电电压增大，由可知输电电流减小，输电线热功率会减小，故B正确，D错误； C．输电线上电压损失 因此降压变压器T2原线圈电压为 用户端电压 则匝数比，故C正确。 故选ABC。 第二部分 非选择题（共54分） 三、实验题：本大题共2小题，共16分。 11. 某同学使用自制线圈和铁芯来探究电磁感应定律：把两个内阻较小的自制线圈套在铁棒上，一个作为原线圈，一个作为副线圈。 实验一（图a）： 原线圈通过滑动变阻器R、开关S与直流电源E相连，副线圈连接着两个LED灯a和b，已知LED灯是单向导电，且点亮电压需要超过2.0 V。 （1）当开关S闭合瞬间，发现a灯闪亮一下。开关S闭合后，当变阻器滑片迅速从左端滑向右端时，可能被点亮的是____________（填“a”或“b”）灯； （2）如果实验过程中，让滑片在变阻器左右两端来回移动，两灯都不亮，可能的原因是____________。 A. 副线圈的匝数太多 B. 滑片移动得太慢 C. 变阻器总阻值太大 实验二（图b）： （3）在原线圈接入低压交流电，副线圈连接一个交流电压表，改变副线圈匝数，并保持原、副线圈的位置不变。实验测得结果如下表： 副线圈匝数 400 200 100 电压表示数（V） 7.92 3.95 1.97 由表格数据可得实验结论为：____________________________________________________________。 （4）已知两线圈距离越远，漏磁越大。当副线圈缓慢向右移动时，电压表示数____________（填“变大”或“变小”）。 【答案】（1）b （2）B （3）在原线圈电压和其他条件不变的情况下，副线圈两端电压与副线圈匝数成正比 （4）变小 【解析】 【小问1详解】 当开关闭合瞬间，原线圈中电流增大，穿过副线圈的磁通量增大，此时灯闪亮一下；当开关闭合后，将变阻器滑片迅速从左端滑向右端时，滑动变阻器接入电路的电阻增大，原线圈中电流减小，穿过副线圈的磁通量减小，与闭合开关瞬间引起的变化情况相反，因此可能被点亮的是灯。 【小问2详解】 A．如果副线圈的匝数太多，根据法拉第电磁感应定律，产生的感应电动势会更大，灯更容易亮，故A错误； B．如果滑片移动得太慢，原线圈中电流变化太慢，导致穿过副线圈的磁通量变化率太小，产生的感应电动势太小，达不到LED灯的点亮电压，因此两灯都不亮，故B正确； C．如果变阻器总阻值太大，只要滑片移动速度足够快，产生的感应电动势依然可能超过，因此这不是两灯都不亮的最直接原因，故C错误。 故选B。 【小问3详解】 分析表格数据可知，副线圈匝数分别变为原来的二分之一和四分之一时，电压表示数也近似变为原来的二分之一和四分之一，在误差允许的范围内比值恒定，可得实验结论为：在原线圈电压和其他条件不变的情况下，副线圈两端电压与副线圈匝数成正比。 【小问4详解】 由于两线圈距离越远，漏磁越大，当副线圈缓慢向右移动时，两线圈距离变远，穿过副线圈的有效磁通量及其变化率均减小，根据法拉第电磁感应定律可知，副线圈中产生的感应电动势变小，即电压表示数变小。 12. （1）在用油膜法估测油酸分子直径的实验中，用到油酸酒精溶液，其中酒精的主要作用是____________；最后用公式估算油酸分子的直径，公式中的V指的是____________的体积。 （2）某小组设计如图甲装置用于测量当地大气压强。注射器气密性和导热性良好，管内横截面积为S，外界环境温度保持不变，已知当地重力加速度为g，不计一切摩擦。 ①未挂钩码时，将活塞水平向右拉动一段距离后，用橡胶套封住注射孔。 ②分别挂上1、2、3……个钩码，并测出稳定后对应的管内空气体积V1、V2、V3……，记录所挂钩码的总质量m和对应的管内空气体积V。 ③以钩码的总质量m为纵轴，以____________（填“V”或“”）为横轴，绘制出如图乙所示图像，已知图像的纵轴截距为b，则可求得实验时当地的大气压强p0＝____________（用b及题中物理量的符号表示）。 【答案】（1） ①. 稀释油酸，使油酸能在水面充分散开形成单分子油膜 ②. 形成油膜的纯油酸 （2） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 [1] 油酸本身体积很小，若直接滴加纯油酸，不容易控制体积，也不容易在水面充分散开。因此常把油酸溶于酒精中，配成油酸酒精溶液。酒精的主要作用是：作为溶剂稀释油酸，使少量油酸能够均匀散开；酒精挥发后，留下油酸形成单分子油膜。 [2] V不是油酸酒精溶液的总体积，而是这滴溶液中所含纯油酸的体积，也就是最终形成油膜的油酸体积。 【小问2详解】 [1]设稳定时封闭气体的压强为p，体积为V。由于注射器导热性好、外界温度不变，所以封闭气体做等温变化，满足玻意耳定律 对活塞做受力分析，受到钩码通过细线的拉力（向右）、封闭气体对活塞的压力（向右）和大气压对活塞的压力（向左）。活塞受力平衡时有 整理得 由玻意耳定律有 整理得 这说明m与成一次函数关系，且斜率为负，与图乙相符，所以横轴应取 [2]图像纵轴截距为b，即当横轴时， 所以当地大气压强为 四、解答题：本大题共3小题，共38分。按题目要求作答，写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13. 气浮隔振台是一种精密的光学工作台，它的4个支撑脚由可调空气弹簧构成。可调空气弹簧简化结构是一带活塞的气缸，活塞支撑着工作台。导热性能良好的气缸连接着充放气阀门，通过启动充放气功能可动态调节工作台的高度，从而降低工作台的振动。已知工作台（包括活塞）的总质量M＝32 kg，每个气缸截面积均为S＝0.004 m2，气柱长H1＝10 cm，工作台总重量平均压在4个空气弹簧上，大气压强p0＝1.0×105 Pa，重力加速度g取10 m/s2，环境温度不变，不计一切阻力。 （1）当工作台上没有放置物品时，求气缸内气体压强p1； （2）若未启动充放气功能，当台面正中央放入一质量为m＝8 kg的仪器时，求此时气柱长度H2； （3）若启动充放气功能，当台面正中央放入一质量为m＝8 kg的仪器时，控制系统迅速向气缸内充入气体来维持工作台面高度不变，求充气后缸内气体总质量与原气体总质量的比值（忽略充气过程气体温度变化）。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 对工作台（含活塞）受力分析，4个气缸的气体支持力等于工作台的重力与大气压力的和，即 解得 代入数据得。 【小问2详解】 根据题意可知气缸内气体温度不变，每个气缸内气体满足玻意耳定律 又有， 工作台正中央放上仪器后，气缸内气体压强为，则有 代入数据解得。 【小问3详解】 工作台高度不变，根据题意可知每个气缸气柱长度保持不变，气体温度不变，把充入的气体和原有气体整体作为研究对象，初始压强、体积；末态压强、体积。根据玻意耳定律有 原有气体压强、体积 解得 设原有气体的质量，总气体的质量，由，根据题意可知气体的密度相同，充气后缸内气体总质量与原气体总质量的比。 14. 如图所示，两水平等长的带电金属板A、B相距为d，板间存在匀强电场和垂直纸面向外、磁感应强度为B1的匀强磁场Ⅰ，GE、HF为方向垂直纸面向里、磁感应强度为B2的匀强磁场Ⅱ的左、右竖直边界。PQ为水平绝缘薄板，它与磁场Ⅱ的左、右边界相交于P、Q点。粒子打到PQ上时会被反弹（碰撞时间极短），反弹前后水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反。质量为m、电荷量为－q的粒子，以速度v水平向右进入磁场Ⅰ后恰能做直线运动，并从C点射入磁场Ⅱ。粒子第一次与PQ碰撞时速度恰与PQ垂直，反弹后与PQ再碰撞1次，然后垂直HF边射出磁场Ⅱ。不计粒子重力，碰撞过程粒子电性和电荷量均不变，不考虑电磁场的边缘效应。 （1）试判断A、B板的电势高低（无须说明理由），并求出两板间电压U的大小； （2）求PQ长度x； （3）向下平移PQ至某一位置，让粒子从C点以水平速度v射入磁场Ⅱ，使得粒子第一次与PQ碰撞反弹后恰好从边界GE离开磁场Ⅱ，求此时C点到PQ的距离h及粒子在磁场Ⅱ中运动的时间t。 【答案】（1）A板电势高于B板电势； （2） （3）； 【解析】 【小问1详解】 [1]粒子带负电，以速度水平向右进入磁场，根据左手定则，粒子受到的洛伦兹力方向竖直向上 由于粒子恰能做直线运动，说明粒子受力平衡，因此电场力方向必须竖直向下。由于粒子带负电，电场力方向与电场方向相反，故电场方向竖直向上，即由A指向B，所以A板电势高于B板电势。 [2]由平衡条件得 解得两板间电压为 【小问2详解】 粒子进入磁场Ⅱ，速度方向水平向右，磁场方向垂直纸面向里。根据左手定则，负电荷所受洛伦兹力方向竖直向下，粒子将向下偏转做匀速圆周运动。设圆周运动半径为，由牛顿第二定律得 解得 依题意，粒子第一次与PQ碰撞时速度恰与PQ垂直，即此时速度方向竖直向下，说明偏转角为（即个圆周） 碰后反弹，水平分速度仍为，竖直分速度反向，变为向上。粒子在磁场中再次做圆周运动（偏转半圆），第二次碰到PQ时速度竖直向下 再次反弹后，水平速度仍为，竖直速度向上，粒子再经过圆周后垂直HF边界射出 整个过程中，粒子水平方向的总位移即为PQ的长度 【小问3详解】 设向下平移PQ后，C点到PQ的距离为；粒子从C点出发到达PQ的过程中，轨迹的圆心角设为 作图，根据几何关系，有 由于粒子第一次与PQ碰撞反弹后恰好从边界GE离开磁场Ⅱ，即碰后轨迹与GE相切，由图可知，因此 由图示几何关系可知，碰撞前轨迹圆心角，所需时间 碰后轨迹对应的圆心角为，所需时间 磁场Ⅱ中运动周期 粒子在磁场Ⅱ中运动的总时间为 15. 如图，倾角为θ＝37°的光滑金属导轨与足够长的水平光滑金属导轨在PQ处平滑相接，两平行导轨相距L＝1 m、电阻不计。在垂直两个导轨平面向下的方向上均有磁感应强度B＝1 T的匀强磁场，EF为磁场边界。开始时导体棒b锁定在与PQ距离为d的位置上。导体棒a从距PQ高h＝5 m的位置静止释放，a棒到达PQ前做匀速运动。当a棒到达PQ瞬间解除b棒的锁定状态，两棒在运动过程中如果相碰，则碰撞后相粘连；如果不相碰，则在b棒离开磁场前两棒已共速。已知a、b棒完全相同，质量m＝1 kg、接入电路的电阻R＝0.5 Ω，重力加速度g取10 m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求： （1）a棒到达PQ时的两端电压值U； （2）a棒从静止到达PQ过程中整个电路产生的焦耳热Q； （3）当d取不同值时，a棒最终的速度大小va与d的关系式。 【答案】（1）3V （2）32J （3）（）；（）；（） 【解析】 【小问1详解】 a棒到达PQ前匀速，根据受力平衡有 根据法拉第电磁感应定律结合闭合电路欧姆定律有 解得， a棒到达PQ时的其两端电压值为 【小问2详解】 由能量守恒，重力势能减少量等于动能增加量与焦耳热之和，则有 解得 【小问3详解】 系统在水平方向动量守恒，有 解得 ①若恰好碰撞，a、b的速度均为3m/s，对b由动量定理可知 其中 解得 此时 ②若两导体棒不相碰，则b先到达磁场边界EF出磁场，此时a距离EF的位移为  b出磁场后，仅a在磁场中切割，对a从b出磁场到a离开磁场（或停下）由动量定理有 电荷量为 解得 当时，解得 所以当时，有 当时，有 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $