精品解析：四川成都市2025-2026学年高二下学期期末考试物理试题

2024级高二下学期定时练习 物 理 本卷满分100分，练习时间75分钟。 注意事项： 1．答题前，务必将自己的姓名、考籍号填写在答题卡规定的位置上。 2．答选择题时，必须使用2B铅笔将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，再选涂其它答案标号。 3．答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。 4．所有题目必须在答题卡上作答，在本卷上答题无效。 5．定时练习结束后，只将答题卡交回。 一、单项选择题：本题共7小题，每题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的。 1. 图示为某正点电荷产生电场的一条电场线，P、Q是该电场线上的两点。下列说法正确的是（ ） A. 该点电荷在Q点右侧 B. P点场强大于Q点场强 C. P点电势低于Q点电势 D. 同一负电荷在P点具有的电势能大于在Q点具有的电势能 2. 关于电磁波，下列说法正确的是（ ） A. 电磁波是纵波 B. 电磁波从真空进入介质频率减小 C. 电磁波从真空进入介质传播速度减小 D. 在真空中电磁波频率越高，波长越长 3. 如图所示，实验小组用导线将开关与灯泡连接成回路，电磁炉放置于回路中央。当电磁炉正常工作后闭合开关，观察到灯泡发光。下列物品主要工作原理与电磁炉引起灯泡发光原理体现的物理规律相同的是（ ） A. 发电机 B. 电动机 C. 电烤炉 D. 电解槽 4. 如图所示，水平放置的两长直导线P、Q，通以大小相等、方向相反且均垂直纸面的电流。M是P、Q连线的中点，N是P、Q连线中垂线上一点。已知离通电直导线越远，导线产生的磁感应强度越小。下列说法正确的是（ ） A. 直导线P、Q相互吸引 B. N点磁感应强度方向竖直向上 C. M点磁感应强度为零 D. N点磁感应强度小于M点磁感应强度 5. 图示为竖直面内某绳波形成过程的示意图。时，质点1在外力作用下开始沿竖直方向向上做简谐运动，带动后续质点依次上下振动，相邻编号质点间距离均为，时，质点1到达最高点，质点4开始向上振动。下列说法正确的是（ ） A. 该绳波的周期为 B. 该绳波的传播速度为 C. 当时，质点6正向上振动 D. 在时间内质点5通过的路程等于一个振幅 6. Pt100温度传感器在内电阻与温度具有良好的线性关系，其电阻随温度变化的部分图像如图（a）所示。图（b）是利用Pt100设计的一种自动测温装置的原理图。下列说法正确的是（ ） A. 仅升高Pt100的温度，电阻箱消耗的功率变大 B. 仅升高Pt100的温度，电源的效率变小 C. 若将电流表盘改为温度表盘，其刻度分布是均匀的 D. 若将电流表盘改为温度表盘，温度越高，指针偏角越小 7. 图示为一种线圈型电磁弹射器装置。已知有限长的通电螺线管的磁场分布类似于条形磁铁的磁场分布，铝制弹丸在某级线圈附近时仅受该级线圈磁场影响。要使铝制弹丸从图示位置由静止开始沿光滑绝缘导轨一直向右被加速，则弹丸穿过各级线圈过程中线圈通入的电流变化情况可能是（ ） A. 一直增大 B. 一直减小 C. 先减小后增大 D. 先增大后减小 二、多项选择题：本题共3小题，每题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合要求。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. 下列关于四幅教材中的插图说法正确的是（ ） A. 图（a）中，保持电容器带电量不变，仅向左移动左极板，静电计指针偏转角度变小 B. 图（b）中，粒子在回旋加速器中获得的最大动能取决于加速电压 C. 图（c）中，仅增大单色光波长，干涉条纹间距将变大 D. 图（d）中，两分子在平衡位置处具有的分子势能最小 9. 图（a）是台灯的内部电路图，理想变压器的原、副线圈匝数比为。变压器输入端接入如图（b）的交变电压，规格为“10 V，10 W”灯泡L恰好正常发光。下列说法正确的是（ ） A. 流过台灯的交变电流频率为100 Hz B. 变压器的输入功率为20 W C. 电阻箱R在1 min内产生的焦耳热为600 J D. 增大电阻箱R接入电路的阻值，流过原线圈的电流将变大 10. 如图所示，在边长为2L的正方形PQMN区域（含边界）存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场。在正方形中心O点正下方处的离子源可在纸面内沿各个方向发射质量为、带电量为（）、速率为的粒子。不计粒子重力及粒子间的相互作用力。下列说法正确的是（ ） A. 粒子在磁场中做圆周运动的半径为 B. 粒子在磁场中运动的最短时间为 C. 粒子在磁场中运动的最长时间为 D. QM边有粒子射出的长度为 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. 实验小组通过“插针法”测量半圆形玻璃砖的折射率。 （1）请你帮助实验小组的甲同学完善操作步骤及数据处理： ①如图（a）所示，在白纸上画出平面直角坐标系，在第一象限内过点画一条射线； ②将半圆形玻璃砖的直径边与轴重合，并使圆心与点重合。在所画射线上依次插入大头针、； ③在第三象限插入大头针，使挡住__________的像； ④移走玻璃砖，画出光路图，如图（b）所示。以点为圆心，适当长度为半径画一个圆与入射光线、折射光线分别交于、点，用刻度尺测出、点到轴的距离分别为、，则该半圆形玻璃砖的折射率__________（用、表示）。 （2）实验小组的乙同学完成上述步骤①时，改为在第三象限内过点画一条射线，并正确完成步骤②，如图（c）所示。然后在第一、二象限准备插入大头针时，发现任何位置都无法通过半圆形玻璃看到、的像，其原因可能是__________。 12. 实验小组利用如下器材描绘规格为“2.5V，0.3A”小灯泡的伏安特性曲线。 A．待测小灯泡（，） B．电源（，内阻不计） C．电流表（，内阻） D．电流表（，内阻约） E．电阻箱（） F．滑动变阻器（） G．开关、导线若干 （1）为完成实验，需将电流表和电阻箱串联，调节电阻箱阻值__________，将其改装为0~3 V的电压表； （2）如图（a）所示，实验小组已完成部分实物图连线，若实验采用电流表外接，请你补充完整实验电路图； （3）开关S闭合前，滑动变阻器应滑至__________（选填“a”或“b”）端。闭合开关后，改变滑动变阻器滑片位置，记录多组电流表示数和电流表示数，作出图像如图（b）所示。根据图像可知，小灯泡的电阻随流过小灯泡的电流增大而__________（选填“增大”“减小”或“不变”）； （4）在保证电表安全的情况下，设滑片到a端距离为，图（c）中电流表的示数与的关系可能正确的是__________。 A. B. C. 13. 如图所示，用质量不计、横截面积为S的活塞将一定质量的理想气体密封在导热性良好且足够长的光滑气缸内。当气缸内气体温度为时，活塞稳定在距气缸底部高h的A处。现将气缸内气体的温度缓慢升高至，活塞缓慢上升并停在B处，记为过程①；在B处锁定活塞，将气缸内气体的温度缓慢升高至，记为过程②。已知一定质量的理想气体的内能与温度成正比，外界大气压恒为。求： （1）B处距气缸底部的高度H； （2）温度为时气缸内气体压强p； （3）过程①比过程②气体多吸收的热量。 14. 如图所示，间距的光滑固定平行导轨和中、段水平，、段足够长且与水平面夹角。、和、间均连接阻值的电阻。正方形区域内存在方向竖直向上、磁感应强度大小随时间均匀增大的匀强磁场；区域存在垂直导轨平面向上、磁感应强度大小的匀强磁场。闭合开关，质量、长、阻值的导体棒垂直放置于倾斜导轨上恰能保持静止。不计导轨电阻，导体棒与导轨始终接触良好，重力加速度取。 （1）求开关闭合时流过导体棒的电流大小； （2）求正方形区域磁感应强度的变化率； （3）断开开关，导体棒下滑时，其速度为所能达到的最大速度的一半，求该过程中导体棒上产生的焦耳热。 15. 如图所示，在平面直角坐标系中，第二象限内存在沿轴负方向的匀强电场。质量为，带电量为（）的粒子从点以沿轴正方向的速度射入，一段时间后与在点静止、质量为的不带电粒子发生正碰，碰后瞬间粒子速率是粒子速率的两倍，两粒子带电量均变为，并撤去电场。粒子碰撞时间极短，不计粒子的重力及粒子间的相互作用力。 （1）求匀强电场的场强大小； （2）若粒子、碰撞一段时间后，在空间中加一垂直于纸面向里的匀强磁场，粒子、的运动轨迹刚好相切于点（图中未画出），求所加匀强磁场的磁感应强度大小； （3）若仅调整（2）中所加匀强磁场的时刻，使两粒子能在最短时间内相遇，求相遇点的坐标。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024级高二下学期定时练习 物 理 本卷满分100分，练习时间75分钟。 注意事项： 1．答题前，务必将自己的姓名、考籍号填写在答题卡规定的位置上。 2．答选择题时，必须使用2B铅笔将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，再选涂其它答案标号。 3．答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。 4．所有题目必须在答题卡上作答，在本卷上答题无效。 5．定时练习结束后，只将答题卡交回。 一、单项选择题：本题共7小题，每题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的。 1. 图示为某正点电荷产生电场的一条电场线，P、Q是该电场线上的两点。下列说法正确的是（ ） A. 该点电荷在Q点右侧 B. P点场强大于Q点场强 C. P点电势低于Q点电势 D. 同一负电荷在P点具有的电势能大于在Q点具有的电势能 【答案】B 【解析】 【详解】A．电场线从正点电荷向外发出，指向无穷远，因此正点电荷一定在P点的左侧，故A错误； B．由点电荷场强公式 可知离正电荷越近场强越大。P离场源更近，所以P点场强大于Q点场强，故B正确； C．沿电场线方向电势降低，电场线由P指向Q，则P点电势高于Q点电势，故C错误； D．电势能 q为负电荷，电势越高，负电荷的电势能越小，即同一负电荷在P点具有的电势能小于在Q点具有的电势能，故D错误。 故选B。 2. 关于电磁波，下列说法正确的是（ ） A. 电磁波是纵波 B. 电磁波从真空进入介质频率减小 C. 电磁波从真空进入介质传播速度减小 D. 在真空中电磁波频率越高，波长越长 【答案】C 【解析】 【详解】A．电磁波的电场强度、磁感应强度的振动方向均与传播方向垂直，属于横波，不是纵波，故A错误； B．电磁波的频率由波源决定，从真空进入介质时频率保持不变，故B错误； C．电磁波在真空中的传播速度为光速，进入介质后传播速度满足（为介质折射率，），因此传播速度减小，故C正确； D．真空中电磁波满足波速关系，其中为定值，因此频率越高，波长越短，故D错误。 故选C。 3. 如图所示，实验小组用导线将开关与灯泡连接成回路，电磁炉放置于回路中央。当电磁炉正常工作后闭合开关，观察到灯泡发光。下列物品主要工作原理与电磁炉引起灯泡发光原理体现的物理规律相同的是（ ） A. 发电机 B. 电动机 C. 电烤炉 D. 电解槽 【答案】A 【解析】 【详解】A．电磁炉正常工作时产生变化的磁场，闭合回路中的磁通量发生变化，回路中产生感应电流使灯泡发光；发电机的主要原理也是电磁感应，故A正确； B．电动机主要利用通电线圈在磁场中受力转动，不是电磁感应，故B错误； C．电烤炉主要利用电流的热效应，不是电磁感应，故C错误； D．电解槽主要利用电流的化学效应，不是电磁感应，故D错误。 故选A。 4. 如图所示，水平放置的两长直导线P、Q，通以大小相等、方向相反且均垂直纸面的电流。M是P、Q连线的中点，N是P、Q连线中垂线上一点。已知离通电直导线越远，导线产生的磁感应强度越小。下列说法正确的是（ ） A. 直导线P、Q相互吸引 B. N点磁感应强度方向竖直向上 C. M点磁感应强度为零 D. N点磁感应强度小于M点磁感应强度 【答案】D 【解析】 【详解】A．两根平行长直导线通以方向相反的电流时相互排斥，故A错误； B．由右手螺旋定则可知，导线在点产生的磁感应强度方向斜向右下，导线在点产生的磁感应强度方向斜向左下，两者水平方向分量抵消，竖直方向分量均向下，所以点磁感应强度方向竖直向下，故B错误； C．点到两导线距离相等，由右手螺旋定则可知，两导线在点产生的磁感应强度方向均竖直向下，合磁感应强度不为零，故C错误； D．设点到每根导线的距离为，每根导线在点产生的磁感应强度大小为，则点磁感应强度大小为；点到两导线距离均大于，每根导线在点产生的磁感应强度大小小于，且只有竖直向下的分量相加，所以点磁感应强度小于点磁感应强度，故D正确。 故选D。 5. 图示为竖直面内某绳波形成过程的示意图。时，质点1在外力作用下开始沿竖直方向向上做简谐运动，带动后续质点依次上下振动，相邻编号质点间距离均为，时，质点1到达最高点，质点4开始向上振动。下列说法正确的是（ ） A. 该绳波的周期为 B. 该绳波的传播速度为 C. 当时，质点6正向上振动 D. 在时间内质点5通过的路程等于一个振幅 【答案】C 【解析】 【详解】A．时质点1从平衡位置开始向上做简谐运动，时第一次到达最高点，说明从平衡位置到最高点的时间满足 ​ 可得周期 ​，故A错误； B．时波从质点1传到质点4，传播距离为，因此波速 ，故B错误； C．波从质点1传到质点6的距离是，传播时间 。  ​时，质点6已经振动的时间 ​。 所有质点起振方向和波源一致（向上），振动仍未到达最高点，因此质点6正向上振动，故C正确； D．波传到质点5的时间 ，间隔为。 只有质点从平衡位置/最大位移处开始运动，经过​路程才等于一个振幅； 时质点5已经振动了​​，处于平衡位置和最高点之间，因此再经过的路程不等于一个振幅，故D错误。 故选 C。 6. Pt100温度传感器在内电阻与温度具有良好的线性关系，其电阻随温度变化的部分图像如图（a）所示。图（b）是利用Pt100设计的一种自动测温装置的原理图。下列说法正确的是（ ） A. 仅升高Pt100的温度，电阻箱消耗的功率变大 B. 仅升高Pt100的温度，电源的效率变小 C. 若将电流表盘改为温度表盘，其刻度分布是均匀的 D. 若将电流表盘改为温度表盘，温度越高，指针偏角越小 【答案】D 【解析】 【详解】A．仅升高温度，Pt100电阻增大，总电阻增大，电路总电流减小。电阻箱的功率​，不变，减小，因此功率变小，故A错误； B．电源效率​​，升高温度后外电阻​增大，因此电源效率变大，故B错误； C．设Pt100电阻与温度的线性关系为（，为常数），由闭合电路欧姆定律得电流： ，与不是线性关系，因此温度表盘刻度分布不均匀，故C错误； D．温度越高，越大，总电流越小，电流表指针偏角越小，故D正确。 故选 D。 7. 图示为一种线圈型电磁弹射器装置。已知有限长的通电螺线管的磁场分布类似于条形磁铁的磁场分布，铝制弹丸在某级线圈附近时仅受该级线圈磁场影响。要使铝制弹丸从图示位置由静止开始沿光滑绝缘导轨一直向右被加速，则弹丸穿过各级线圈过程中线圈通入的电流变化情况可能是（ ） A. 一直增大 B. 一直减小 C. 先减小后增大 D. 先增大后减小 【答案】C 【解析】 【详解】要使弹丸一直向右加速，要求弹丸受到的安培力始终向右； 弹丸在线圈左侧，向右靠近线圈的过程中，若线圈中的电流增大或不变， 位置越靠近线圈，穿过弹丸的磁通量越大。根据楞次定律，弹丸中感应电流的磁场与线圈中电流的磁场方向相反，弹丸与线圈间的安培力表现为斥力，弹丸将不能加速。 若线圈电流减小，此过程中穿过弹丸的磁通量可能减小，安培力阻碍磁通量减小，弹丸与线圈间的安培力表现为引力，弹丸将向右加速。 弹丸穿过线圈，在线圈右侧向右远离线圈的过程中， 若线圈中的电流减小或不变，位置越远离线圈，穿过弹丸的磁通量越小。根据楞次定律，弹丸中感应电流的磁场与线圈中电流的磁场方向相同，弹丸与线圈间的安培力表现为引力，弹丸将不能加速。 若线圈电流增大，穿过弹丸的磁通量可能增大，安培力阻碍磁通量增大，弹丸与线圈间的安培力表现为斥力，弹丸将向右加速。 综上所述，线圈通入电流的变化为先减小后增大，只有C选项符合要求。 故选C。 二、多项选择题：本题共3小题，每题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合要求。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. 下列关于四幅教材中的插图说法正确的是（ ） A. 图（a）中，保持电容器带电量不变，仅向左移动左极板，静电计指针偏转角度变小 B. 图（b）中，粒子在回旋加速器中获得的最大动能取决于加速电压 C. 图（c）中，仅增大单色光波长，干涉条纹间距将变大 D. 图（d）中，两分子在平衡位置处具有的分子势能最小 【答案】CD 【解析】 【详解】A．图（a）中，保持电容器带电量不变，仅向左移动左极板时，两极板间距增大，电容减小，由可知，两极板间电势差增大，静电计指针偏转角度变大，故A错误； B．图（b）中，根据可得最大动能 即回旋加速器中粒子获得的最大动能取决于磁感应强度、粒子电荷量和质量以及加速器半径，增大加速电压只能减少加速次数，不能决定最大动能，故B错误； C．图（c）中，双缝干涉条纹间距 仅增大单色光波长时，干涉条纹间距变大，故C正确； D．图（d）中，处为分子力为零的平衡位置，分子间距离大于时分子力表现为引力，随分子间距减小，分子力做正功，分子势能减小；小于时表现为斥力，随分子距离增加分子力做正功，分子势能减小，可知分子势能在处最小，故D正确。 故选CD。 9. 图（a）是台灯的内部电路图，理想变压器的原、副线圈匝数比为。变压器输入端接入如图（b）的交变电压，规格为“10 V，10 W”灯泡L恰好正常发光。下列说法正确的是（ ） A. 流过台灯的交变电流频率为100 Hz B. 变压器的输入功率为20 W C. 电阻箱R在1 min内产生的焦耳热为600 J D. 增大电阻箱R接入电路的阻值，流过原线圈的电流将变大 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由图(b)可知，交变电流的周期 ，因此频率 ，变压器不改变交变电流的频率，因此流过电路的交变电流频率为，故A错误； B．原线圈输入电压的最大值 ，因此有效值 。 根据理想变压器变压比 ​​，代入，得副线圈电压 灯泡正常发光，因此副线圈的电流  副线圈总输出功率 ，理想变压器输入功率等于输出功率，因此变压器输入功率为，故B正确； C．R与串联，因此两端电压 ，内产生的焦耳热： ， 故C正确； D．增大的阻值，副线圈总电阻增大，而副线圈电压由原线圈电压和匝数比决定，保持不变，因此副线圈电流减小；根据理想变压器电流关系 ，原线圈电流​也会减小，故D错误； 故选 BC。 10. 如图所示，在边长为2L的正方形PQMN区域（含边界）存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场。在正方形中心O点正下方处的离子源可在纸面内沿各个方向发射质量为、带电量为（）、速率为的粒子。不计粒子重力及粒子间的相互作用力。下列说法正确的是（ ） A. 粒子在磁场中做圆周运动的半径为 B. 粒子在磁场中运动的最短时间为 C. 粒子在磁场中运动的最长时间为 D. QM边有粒子射出的长度为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．对粒子，根据洛伦兹力提供向心力，有，其中 得，A正确； B．根据线速度公式，有 得 粒子运动轨迹对应的弧长越短，运动时间越短，如图所示，最短弧长对应的弦长，对应的圆心角 根据几何知识，有，知，则粒子在磁场中运动的最短时间，即，B错误； C．粒子运动轨迹对应的弧长越长，运动时间越长，如图所示，粒子的运动轨迹与边相切后，与边交于点，对应的圆心角为 根据几何知识，有 得，易知，则最长时间，即，C错误； D．粒子逆时针运动，运动轨迹在点左侧，与边相切于点，运动轨迹过点，如图所示 根据几何知识，有 得，则在之间都有粒子射出，长度，D正确。 故选AD。 【点睛】 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. 实验小组通过“插针法”测量半圆形玻璃砖的折射率。 （1）请你帮助实验小组的甲同学完善操作步骤及数据处理： ①如图（a）所示，在白纸上画出平面直角坐标系，在第一象限内过点画一条射线； ②将半圆形玻璃砖的直径边与轴重合，并使圆心与点重合。在所画射线上依次插入大头针、； ③在第三象限插入大头针，使挡住__________的像； ④移走玻璃砖，画出光路图，如图（b）所示。以点为圆心，适当长度为半径画一个圆与入射光线、折射光线分别交于、点，用刻度尺测出、点到轴的距离分别为、，则该半圆形玻璃砖的折射率__________（用、表示）。 （2）实验小组的乙同学完成上述步骤①时，改为在第三象限内过点画一条射线，并正确完成步骤②，如图（c）所示。然后在第一、二象限准备插入大头针时，发现任何位置都无法通过半圆形玻璃看到、的像，其原因可能是__________。 【答案】（1） ①. 和 ②. （2）光线在半圆形玻璃砖的直径边发生全反射 【解析】 【小问1详解】 [1] 插针法中，、确定入射光线，眼睛从出射侧观察时让挡住、的像，可确定出射光线方向。 [2] 作以为圆心的圆，与入射光线、折射光线分别交于、。两点到轴的距离分别为、，设圆半径为，则， 由折射定律得= 【小问2详解】 光由玻璃射向空气时，若射到直径边的入射角大于临界角，会在直径边发生全反射，光线不能从直径边射出，所以在第一、二象限无法通过半圆形玻璃砖看到、的像。 12. 实验小组利用如下器材描绘规格为“2.5V，0.3A”小灯泡的伏安特性曲线。 A．待测小灯泡（，） B．电源（，内阻不计） C．电流表（，内阻） D．电流表（，内阻约） E．电阻箱（） F．滑动变阻器（） G．开关、导线若干 （1）为完成实验，需将电流表和电阻箱串联，调节电阻箱阻值__________，将其改装为0~3 V的电压表； （2）如图（a）所示，实验小组已完成部分实物图连线，若实验采用电流表外接，请你补充完整实验电路图； （3）开关S闭合前，滑动变阻器应滑至__________（选填“a”或“b”）端。闭合开关后，改变滑动变阻器滑片位置，记录多组电流表示数和电流表示数，作出图像如图（b）所示。根据图像可知，小灯泡的电阻随流过小灯泡的电流增大而__________（选填“增大”“减小”或“不变”）； （4）在保证电表安全的情况下，设滑片到a端距离为，图（c）中电流表的示数与的关系可能正确的是__________。 A. B. C. 【答案】（1）900.0 （2） （3） ①. a ②. 增大 （4）B 【解析】 【小问1详解】 把改装为量程的电压表，根据串联分压规律，满偏时总电阻 串联电阻 【小问2详解】 题目要求电流表外接，即改装后的电压表直接并联在小灯泡两端，电流表测小灯泡电流；滑动变阻器为分压接法，按上述规则补全连线即可。 【小问3详解】 [1]开关闭合前，分压接法需要让待测部分电压为0保护电路，因此滑片应滑至电压为0的端。 [2]小灯泡电压​，小灯泡电流近似为（），因此小灯泡电阻​​。 图像中，某点与原点连线的斜率为​​，斜率随增大逐渐增大，因此小灯泡电阻随电流增大而增大。 【小问4详解】  ​，因此与小灯泡电压成正比，只需分析随（滑片到a端的距离）的变化规律： 滑动变阻器分压接法中，到滑片的电阻与长度成正比，是与小灯泡​并联部分的电压。 已知小灯泡电阻随（即）增大而增大：越小（越靠近a端），越小，越小，并联总电阻，相同下比线性关系更小； 越大，越大，越大，​越大，随增长越来越快，即对的斜率越来越大。 过原点和终点的曲线，若斜率越来越大，曲线始终在连接原点、终点的直线下方，符合规律的是选项B。 故选B。 【点睛】 13. 如图所示，用质量不计、横截面积为S的活塞将一定质量的理想气体密封在导热性良好且足够长的光滑气缸内。当气缸内气体温度为时，活塞稳定在距气缸底部高h的A处。现将气缸内气体的温度缓慢升高至，活塞缓慢上升并停在B处，记为过程①；在B处锁定活塞，将气缸内气体的温度缓慢升高至，记为过程②。已知一定质量的理想气体的内能与温度成正比，外界大气压恒为。求： （1）B处距气缸底部的高度H； （2）温度为时气缸内气体压强p； （3）过程①比过程②气体多吸收的热量。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 在过程①中理想气体经历等压变化，由盖-吕萨克定律得 解得 【小问2详解】 在过程②中理想气体经历等容变化，由查理定律得 解得 【小问3详解】 理想气体的内能与温度成正比，在过程①和②中理想气体升高的温度相同，则内能的变化量相同，设为，过程①中气体对外做功为，吸收热量为；过程②中气体体积不变，气体不做功，吸收热量为。 在过程①和②由热力学第一定律得， 又过程①中气体对外做功 联立得，过程①和②气体吸收热量之差为 14. 如图所示，间距的光滑固定平行导轨和中、段水平，、段足够长且与水平面夹角。、和、间均连接阻值的电阻。正方形区域内存在方向竖直向上、磁感应强度大小随时间均匀增大的匀强磁场；区域存在垂直导轨平面向上、磁感应强度大小的匀强磁场。闭合开关，质量、长、阻值的导体棒垂直放置于倾斜导轨上恰能保持静止。不计导轨电阻，导体棒与导轨始终接触良好，重力加速度取。 （1）求开关闭合时流过导体棒的电流大小； （2）求正方形区域磁感应强度的变化率； （3）断开开关，导体棒下滑时，其速度为所能达到的最大速度的一半，求该过程中导体棒上产生的焦耳热。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 导体棒在倾斜导轨上恰好静止，沿导轨方向由重力分力与安培力平衡，有 代入、、、、 解得 【小问2详解】 设正方形区域产生的感应电动势为，通过间电阻的电流为。导体棒与该电阻两端电压相同，有 代入、、 解得 左侧电阻中电流为，取实际电流方向列电压关系，有 代入数据得 由法拉第电磁感应定律有 代入 得== 【小问3详解】 开关断开后，导体棒与间电阻构成闭合回路，导体棒速度为时感应电流为 设导体棒能达到的最大速度为，速度最大时沿导轨方向受力平衡，有 代入数据解得 当导体棒下滑时，速度为=。重力做功为= 此时导体棒动能为== 由能量守恒得回路总焦耳热为 导体棒与外电阻串联，焦耳热按电阻分配，导体棒上产生的焦耳热为== 15. 如图所示，在平面直角坐标系中，第二象限内存在沿轴负方向的匀强电场。质量为，带电量为（）的粒子从点以沿轴正方向的速度射入，一段时间后与在点静止、质量为的不带电粒子发生正碰，碰后瞬间粒子速率是粒子速率的两倍，两粒子带电量均变为，并撤去电场。粒子碰撞时间极短，不计粒子的重力及粒子间的相互作用力。 （1）求匀强电场的场强大小； （2）若粒子、碰撞一段时间后，在空间中加一垂直于纸面向里的匀强磁场，粒子、的运动轨迹刚好相切于点（图中未画出），求所加匀强磁场的磁感应强度大小； （3）若仅调整（2）中所加匀强磁场的时刻，使两粒子能在最短时间内相遇，求相遇点的坐标。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子在匀强电场中做类平抛运动，设从点到点所用时间为，沿轴负方向的加速度大小为，则 水平方向有 竖直方向有 联立解得 【小问2详解】 由小问1可得、 碰前瞬间粒子沿轴负方向的速度大小为 故碰前速率，速度与轴正方向夹角 设碰后粒子、的速率分别为、，碰后瞬间二者速度方向相同，由动量守恒和题意有， 解得， 两粒子带电量均为，加磁场后做匀速圆周运动。对粒子有= 对粒子有= 代入、可得 轨迹相切于点，几何关系如图所示。 由图中几何关系有= 代入，解得 由，解得 【小问3详解】 设粒子、在磁场中做匀速圆周运动的周期分别为、，则、 故 设两粒子最短时间相遇于点，粒子在磁场中转过的圆心角为，则粒子转过的圆心角为，几何关系如图所示。 由图中几何关系有，解得 设磁场开启前粒子发生的位移大小为，两粒子速度差造成的间距满足 又、、 解得 由图中几何关系，点坐标满足 且 代入、、、 得点坐标为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $