精品解析：广东东莞市2025-2026学年高二第二学期期末教学质量自查物理试题

2025-2026学年第二学期期末教学质量自查 高二物理 本试卷共15题，满分100分。用时75分钟。 一、单选题（共7题，每题4分，共28分） 1. 下列四幅图所涉及的物理知识，说法正确的是（　　） A. 图甲中的酱油与左边材料浸润，与右边材料不浸润，因此可选用左边材料作为酱油瓶的瓶口制作材料 B. 图乙中水黾可以静止在水面上，是浮力和重力平衡的结果 C. 图丙中石蜡在云母片上熔化成椭圆形，说明石蜡具有各向异性特点，是单晶体 D. 图丁中天然石英本身是晶体，将其熔化以后再凝固的水晶（即石英玻璃）变为非晶体 2. 同学们在日常生活中所用的公交卡原理如图所示，图中上半部分表示读卡机内的线圈，下半部分表示芯片卡内的线圈。读卡机线圈中的电流会产生磁场，当芯片卡接近读卡机时，这个磁场会在芯片卡中产生感应电流，驱动芯片发出信息。若从上往下看读卡机线圈中有顺时针的电流，当芯片卡接近读卡机时则会（　　） A. 有逆时针方向的电流且两线圈相互吸引 B. 有逆时针方向的电流且两线圈相互排斥 C. 有顺时针方向的电流且两线圈相互吸引 D. 有顺时针方向的电流且两线圈相互排斥 3. 在PET−CT检查中最常用的显影剂18F−FDG含有18F，其衰变时能产生正电子和γ射线。正电子是电子的反粒子，其质量与电子相同，电荷量与电子相反。已知18F的半衰期约为110分钟，每个原子因衰变释放的能量为E，真空中的光速为c。下列说法正确的是（　　） A. 18F衰变时除产生正电子和γ射线外，还产生18Ne B. 每100个18F原子核经过110分钟，还剩50个原子核未发生衰变 C. 18F衰变过程中的质量亏损为 D. 18F衰变产生的正电子相比γ射线更容易穿透人体组织 4. 用粗细均匀的相同导线制成等边三角形导体框，将导体框放置在磁场方向垂直导体框平面向里的匀强磁场中。在a、b之间接一直流电源，电流方向如图所示，ab边受到的安培力大小为F，则整个导体框受到的安培力大小为（　　） A. 0 B. C. D. 3F 5. 如图甲，矩形金属线框abcd在匀强磁场中绕固定轴匀速转动，轴垂直于磁感线。通过线框的磁通量随时间的变化规律如图乙所示，线框共100匝，线框总电阻。下列说法中正确的是（ ） A. 时刻线框转至图甲所示位置 B. 交变电流电动势的有效值为200 πV C. 时刻线框电流方向发生改变 D. 时间内，流过线框的电荷量为 6. 如图所示，图甲是LC振荡回路中电流随时间的变化关系，若以图乙回路中顺时针方向的电流为正，a、b、c、d均为电场能或磁场能最大的时刻，下列说法正确的是（　　） A. 图乙中的a是电场能最大的时刻，对应图甲中的时刻 B. 图乙中的b是电场能最大的时刻，此后的内电流方向为正 C. 图乙中的c是磁场能最大的时刻，对应图甲中的时刻 D. 图乙中的d是磁场能最大的时刻，此后电容C的下极板将充上正电荷 7. 如图所示，O点为半圆形区域的圆心，该区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B，ON为圆的半径，长度为R，从圆上的A点沿AO方向以速度v射入一个不计重力的粒子。粒子从N点离开磁场。已知。下列说法正确的是（ ） A. 粒子带正电荷 B. 粒子做圆周运动的半径为R C. 粒子的比荷为 D. 粒子在磁场中的运动时间为 二、多选题（共3题，每题6分，共18分，全部选对得6分，漏选得3分，错选不得分） 8. 如图甲所示，用某种型号的光线发射器的光照射光电管。图乙为氢原子能级图，光线发射器内大量处于激发态的氢原子向低能级跃迁时，辐射出的光只有a、b两种可以使该光电管阴极逸出光电子，图丙所示为a、b光单独照射光电管时产生的光电流I与光电管两端电压U的关系图线。已知光电管阴极材料的逸出功为2.09eV，下列说法正确的是（ ） A. 丙图中和对应的是甲图中电源的正极接在左端 B. 用动能为13eV的电子轰击一群基态氢原子，可使原子跃迁到能级 C. 用b光照射光电管时，阴极飞出的光电子最大初动能为 D. 若将电源的正极接在左端，将滑动变阻器滑片从左向右滑动过程中，电流表示数从0开始先增大后保持不变 9. 如图，甲是速度选择器，乙是磁流体发电机，丙是回旋加速器，丁是霍尔元件，下列说法正确的是（ ） A. 图甲中粒子沿直线通过速度选择器的条件是 B. 图乙可通过增大磁感应强度B来增大磁流体发电机的电动势 C. 图丙中，若增大D形盒狭缝之间的加速电压U，则粒子射出加速器时的最大动能增大 D. 图丁中，若载流子带负电，稳定时元件左侧的电势低于右侧的电势 10. 如图所示，在光滑绝缘的水平面上的两平行虚线之间存在竖直向上的匀强磁场（俯视如图），单匝正方形闭合线框ABCD，从磁场左侧向右运动，以大小为3v0的速度开始进入磁场，当AB边穿出磁场右边界时线框的速度大小为v0。假设线框在运动过程中CD边始终平行于磁场边界，磁场的宽度大于正方形的边长。关于线框整个运动过程，下列说法正确的是（ ） A. 线框ABCD进入磁场时所受安培力方向向左，穿出磁场时所受安培力方向向右 B. 线框ABCD全部进入磁场后到CD边离开磁场前，线框做匀速运动 C. 线框ABCD在进入磁场过程中和穿出磁场过程中通过导线某截面的电荷量大小不相等 D. 线框ABCD进入磁场和出磁场的过程中产生的焦耳热之比为5∶3 三、实验题（2小题，共14分） 11. 某同学利用如图甲所示的装置探究气体等温变化的规律。 （1）实验时，为判断气体压强与体积的关系，_____________（填“需要”或“不需要”）测出空气柱的横截面积。 （2）下列实验操作中主要是为了控制等温条件的是___________。 A. 密封气体前，在柱塞上均匀涂抹润滑油 B. 推拉柱塞时，用手握住注射器气体部分 C. 实验时缓慢移动柱塞 （3）数据处理时为了近似拟合成一条直线，应该在坐标纸上画出压强和________（填“”或“”）的图像。 （4）某同学在缓慢压缩空气柱时橡胶套不小心掉落，他立马捡起来塞上后继续实验，当他根据记录的数据画出（3）中的图像时可能是图乙中的__________（填“”“”或“”）。 12. 实验小组在“探究变压器线圈两端电压与匝数的关系”实验中，使用的可拆式变压器如图所示，图中各接线柱对应的数字表示倍率为“×100”的匝数。 （1）下列说法正确的是________________ A. 变压器工作时副线圈电压频率与原线圈不相同 B. 实验中要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，需要运用的科学方法是控制变量法 C. 为了人身安全，实验中只能使用低压直流电源，电压不要超过12 V D. 绕制降压变压器原、副线圈时，副线圈导线应比原线圈导线粗一些好 （2）小明同学将变压器按照要求组装好后，原线圈接“0”“4”接线柱，副线圈接“0”“14”接线柱。原线圈两端的交流电压表量程为10 V，示数如图乙所示，其读数值_______________V，此时副线圈实际输出的电压可能为_____________（填写正确选项）： A.14.0 V B.15.6 V C.17.7 V （3）如图所示，b端是一理想变压器副线圈中心抽头，开始时单刀双掷开关置于a端，开关S断开。原线圈c、d两端加正弦交流电，下列说法正确的是________________ A. 将可变电阻R调大，则R两端电压变小 B. 闭合开关S，则R1两端电压变小 C. 当单刀双掷开关由a拨向b时，副线圈电流的频率变小 D. 当单刀双掷开关由a拨向b时，原线圈的输出功率变大 四、计算题（本题共3小题，共40分。作答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。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. 如图（a）所示，水平放置的绝热容器被隔板A分成体积均为V的左右两部分。面积为S的绝热活塞B被锁定，隔板A的右侧为真空，左侧有一定质量的理想气体处于温度为T、压强为p的状态1。抽取隔板A，左侧中的气体就会扩散到右侧中，最终达到状态2。然后将绝热容器竖直放置如图（b）所示，解锁活塞B，B恰能保持静止，当电阻丝C加热气体，使活塞B缓慢滑动，稳定后，气体达到温度为的状态3，该过程电阻丝C放出的热量为Q。已知大气压强，且有，不计隔板厚度及一切摩擦阻力，重力加速度大小为g。 （ⅰ）求绝热活塞B的质量； （ⅱ）求气体内能的增加量。 14. 如图甲所示，光滑的金属导轨MN和PQ平行，间距，与水平面之间的夹角，匀强磁场磁感应强度，方向垂直于导轨平面向上，MP间接有阻值的电阻，质量，电阻的金属杆ab垂直导轨放置，现用和导轨平行的恒力F沿导轨平面向上拉金属杆ab，使其由静止开始运动，当金属棒上滑的位移时达到稳定状态，对应过程的图像如图乙所示。取g=10m/s2，导轨足够长。（，）求： （1）运动过程中恒力F的大小； （2）从金属杆开始运动到刚达到稳定状态，此过程金属杆上产生的焦耳热； （3）由图中信息计算0-1s内，导体棒滑过的位移大小。 15. 如图所示，有一个位于x轴上方带电的平行板电容器，极板长度为2L、极板间距为，电容器的右极板与y轴重合且下端在原点O。y轴右侧有一与y轴平行的虚线y′，在y轴和虚线y′之间存在垂直于xOy平面的匀强磁场，x轴上方磁场方向垂直纸面向外，x轴下方磁场方向垂直纸面向里。某时刻一质量为m、电荷量为q、不计重力的带正电粒子沿y轴正方向以大小为v0的初速度紧挨电容器左极板下端射入电容器内，经电场偏转后，粒子刚好从电容器的右极板最上端P射入磁场中。求： （1）电容器内的电场强度大小以及粒子进入磁场时的速度大小； （2）若粒子从P进入磁场后，经x轴上方磁场偏转（未到达虚线y′）后不会打到电容器的右极板上，x轴上方磁场的磁感应强度应满足怎样的条件； （3）若x轴上、下磁场的磁感应强度大小之比为1:2，粒子在x轴上方轨道半径为。虚线y′与y轴之间距离满足怎样关系时，粒子垂直线y′离开磁场。 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自查 高二物理 本试卷共15题，满分100分。用时75分钟。 一、单选题（共7题，每题4分，共28分） 1. 下列四幅图所涉及的物理知识，说法正确的是（　　） A. 图甲中的酱油与左边材料浸润，与右边材料不浸润，因此可选用左边材料作为酱油瓶的瓶口制作材料 B. 图乙中水黾可以静止在水面上，是浮力和重力平衡的结果 C. 图丙中石蜡在云母片上熔化成椭圆形，说明石蜡具有各向异性特点，是单晶体 D. 图丁中天然石英本身是晶体，将其熔化以后再凝固的水晶（即石英玻璃）变为非晶体 【答案】D 【解析】 【详解】A．图甲中的酱油与左边材料浸润，与右边材料不浸润，因此可选用右边材料作为酱油瓶的瓶口制作材料，故A错误； B．图乙中水黾可以静止在水面上，是因为液体表面张力使液面形成一层膜，水黾受到膜的支持力等于重力平衡，故B错误； C．图丙中石蜡在云母片上熔化成椭圆形，说明云母片具有各向异性特点，是单晶体，故C错误； D．图丁中天然石英本身是晶体，将其熔化以后再凝固的水晶（即石英玻璃）变为非晶体，故D正确。 故选D。 2. 同学们在日常生活中所用的公交卡原理如图所示，图中上半部分表示读卡机内的线圈，下半部分表示芯片卡内的线圈。读卡机线圈中的电流会产生磁场，当芯片卡接近读卡机时，这个磁场会在芯片卡中产生感应电流，驱动芯片发出信息。若从上往下看读卡机线圈中有顺时针的电流，当芯片卡接近读卡机时则会（　　） A. 有逆时针方向的电流且两线圈相互吸引 B. 有逆时针方向的电流且两线圈相互排斥 C. 有顺时针方向的电流且两线圈相互吸引 D. 有顺时针方向的电流且两线圈相互排斥 【答案】B 【解析】 【详解】从上往下看读卡机线圈中有顺时针的电流，则由右手定则可知，磁场方向向下，当芯片卡接近读卡机时，穿过芯片线圈的磁通量向下增加，根据楞次定律可知，则芯片线圈中感应电流的磁场向上，则产生逆时针方向的电流；由“来拒去留”可知，两线圈相互排斥。 故选B。 3. 在PET−CT检查中最常用的显影剂18F−FDG含有18F，其衰变时能产生正电子和γ射线。正电子是电子的反粒子，其质量与电子相同，电荷量与电子相反。已知18F的半衰期约为110分钟，每个原子因衰变释放的能量为E，真空中的光速为c。下列说法正确的是（　　） A. 18F衰变时除产生正电子和γ射线外，还产生18Ne B. 每100个18F原子核经过110分钟，还剩50个原子核未发生衰变 C. 18F衰变过程中的质量亏损为 D. 18F衰变产生的正电子相比γ射线更容易穿透人体组织 【答案】C 【解析】 【详解】A．18F发生β+衰变时，质子转化为中子，生成18O并释放正电子和中微子，而非18Ne，故A错误； B．半衰期是统计规律，适用于大量原子核。100个原子核经过110分钟可能衰变的数目存在统计涨落，无法确定恰好剩余50个，故B错误； C．根据质能方程ΔE=Δmc²，质量亏损为，故C正确； D．γ射线穿透能力远强于正电子（β+粒子），故D错误。 故选C。 4. 用粗细均匀的相同导线制成等边三角形导体框，将导体框放置在磁场方向垂直导体框平面向里的匀强磁场中。在a、b之间接一直流电源，电流方向如图所示，ab边受到的安培力大小为F，则整个导体框受到的安培力大小为（　　） A. 0 B. C. D. 3F 【答案】C 【解析】 【详解】根据左手定则，作出各边受到的安培力，如图所示 由题可知 由于ab间接电源，其电路结构可以看成ac、bc串联后与ab并联，根据电路特点可知，通过ac、bc边的电流相等，均等于ab边通过电流的一半，结合安培力 可知 由几何知识可知，、的夹角为，、的夹角为，根据矢量的合成定则可知、的合力大小为 方向与方向相同，因此这个线框受到安培力的大小为 故选C。 5. 如图甲，矩形金属线框abcd在匀强磁场中绕固定轴匀速转动，轴垂直于磁感线。通过线框的磁通量随时间的变化规律如图乙所示，线框共100匝，线框总电阻。下列说法中正确的是（ ） A. 时刻线框转至图甲所示位置 B. 交变电流电动势的有效值为200 πV C. 时刻线框电流方向发生改变 D. 时间内，流过线框的电荷量为 【答案】C 【解析】 【详解】A． 时刻，由图乙可知磁通量达到最大值，而图甲所示位置磁通量为零，故A错误； B．由图乙可知周期 磁通量的最大值 角速度 感应电动势的最大值 有效值 ，故B错误； C． ，此时磁通量达到最大值，线框位于中性面，感应电流为零，电流方向发生改变，故C正确； D．时间内，流过线框的电荷量为，故D错误。 故选C。 6. 如图所示，图甲是LC振荡回路中电流随时间的变化关系，若以图乙回路中顺时针方向的电流为正，a、b、c、d均为电场能或磁场能最大的时刻，下列说法正确的是（　　） A. 图乙中的a是电场能最大的时刻，对应图甲中的时刻 B. 图乙中的b是电场能最大的时刻，此后的内电流方向为正 C. 图乙中的c是磁场能最大的时刻，对应图甲中的时刻 D. 图乙中的d是磁场能最大的时刻，此后电容C的下极板将充上正电荷 【答案】B 【解析】 【详解】A．图乙中的a是电场能最大的时刻，由上极板带正电，即充电时电流沿顺时针方向，对应图甲中的时刻，A错误； B．图乙中的b是电场能最大的时刻，由下极板带正电，此后的内放电，电流沿顺时针方向，B正确； C．图乙中的c是磁场能最大的时刻，此后磁场能转化为电场能，由楞次定律判断，电流方向为逆时针方向，图甲中的时刻电流为顺时针方向，C错误； D．图乙中的d是磁场能最大的时刻，此后磁场能转化为电场能，由楞次定律判断，电流方向为顺时针方向，此后电容C的下极板将充上负电荷，D错误。 故选B。 7. 如图所示，O点为半圆形区域的圆心，该区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B，ON为圆的半径，长度为R，从圆上的A点沿AO方向以速度v射入一个不计重力的粒子。粒子从N点离开磁场。已知。下列说法正确的是（ ） A. 粒子带正电荷 B. 粒子做圆周运动的半径为R C. 粒子的比荷为 D. 粒子在磁场中的运动时间为 【答案】D 【解析】 【详解】A．粒子向上偏转，在A点受洛伦兹力向上，根据左手定则可知，粒子带负电，故A错误； B．粒子的运动轨迹如图所示 粒子射出磁场时速度偏转角为，设粒子做圆周运动的轨迹半径为r，由几何关系可得 解得粒子做圆周运动的半径为，故B错误； C．由洛伦兹力提供向心力可得 可得粒子的比荷为，故C错误； D．由几何关系可知，粒子在磁场中的运动时间为，故D正确。 故选D。 二、多选题（共3题，每题6分，共18分，全部选对得6分，漏选得3分，错选不得分） 8. 如图甲所示，用某种型号的光线发射器的光照射光电管。图乙为氢原子能级图，光线发射器内大量处于激发态的氢原子向低能级跃迁时，辐射出的光只有a、b两种可以使该光电管阴极逸出光电子，图丙所示为a、b光单独照射光电管时产生的光电流I与光电管两端电压U的关系图线。已知光电管阴极材料的逸出功为2.09eV，下列说法正确的是（ ） A. 丙图中和对应的是甲图中电源的正极接在左端 B. 用动能为13eV的电子轰击一群基态氢原子，可使原子跃迁到能级 C. 用b光照射光电管时，阴极飞出的光电子最大初动能为 D. 若将电源的正极接在左端，将滑动变阻器滑片从左向右滑动过程中，电流表示数从0开始先增大后保持不变 【答案】BC 【解析】 【详解】A．丙图中和是遏止电压，对应的是甲图中电源的正极接在右端，故A错误； B．用动能为13eV的电子轰击一群基态氢原子，氢原子可能吸收其中能量，可使原子跃迁到能级，故B正确； C．光线发射器内大量处于激发态的氢原子向低能级跃迁时，辐射出的光只有a、b两种可以使该光电管阴极逸出光电子，两种光子能量分别为和，b光照射光电管时遏止电压更大，所以b光光子能量为 由，用b光照射光电管时，阴极飞出的光电子最大初动能为，故C正确； D．正极接左端时加的是正向电压，滑片在最左端时光电管两端电压为0，但逸出的光电子本身有初动能，已经可以到达阳极形成光电流，因此电流不是从0开始，故D错误。 故选BC。 9. 如图，甲是速度选择器，乙是磁流体发电机，丙是回旋加速器，丁是霍尔元件，下列说法正确的是（ ） A. 图甲中粒子沿直线通过速度选择器的条件是 B. 图乙可通过增大磁感应强度B来增大磁流体发电机的电动势 C. 图丙中，若增大D形盒狭缝之间的加速电压U，则粒子射出加速器时的最大动能增大 D. 图丁中，若载流子带负电，稳定时元件左侧的电势低于右侧的电势 【答案】BD 【解析】 【详解】A．粒子沿直线通过速度选择器需满足，即，故A错误； B．磁流体发电机电动势，增大可增大电动势，故B正确； C．回旋加速器粒子射出时的最大动能，与加速电压无关，故C错误； D．霍尔元件中，若载流子带负电，其受力方向与正电荷相反，稳定时电势差方向与正电荷时相反，左侧电势低于右侧，故D正确。 故选BD。 10. 如图所示，在光滑绝缘的水平面上的两平行虚线之间存在竖直向上的匀强磁场（俯视如图），单匝正方形闭合线框ABCD，从磁场左侧向右运动，以大小为3v0的速度开始进入磁场，当AB边穿出磁场右边界时线框的速度大小为v0。假设线框在运动过程中CD边始终平行于磁场边界，磁场的宽度大于正方形的边长。关于线框整个运动过程，下列说法正确的是（ ） A. 线框ABCD进入磁场时所受安培力方向向左，穿出磁场时所受安培力方向向右 B. 线框ABCD全部进入磁场后到CD边离开磁场前，线框做匀速运动 C. 线框ABCD在进入磁场过程中和穿出磁场过程中通过导线某截面的电荷量大小不相等 D. 线框ABCD进入磁场和出磁场的过程中产生的焦耳热之比为5∶3 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据楞次定律知线框进出磁场的过程安培力方向都向左，A错误； B．当线框完全进入磁场后，穿过线框的磁通量不变化，无感应电流，线框不受安培力作用，做匀速运动，B正确； C．通过导线某截面的电荷量q＝ 可知进出磁场通过导线某截面的电荷量大小相等，C错误； D．线框进出磁场受到的冲量 可知进出磁场安培力的冲量相同。设线框完全进入磁场时的速度为v 由动量定理可得mv－3mv0＝mv0－mv 解得v＝2v0，故进入磁场的过程中产生的焦耳热为 出磁场的过程中产生的焦耳热为 所以，D正确。 故选BD。 三、实验题（2小题，共14分） 11. 某同学利用如图甲所示的装置探究气体等温变化的规律。 （1）实验时，为判断气体压强与体积的关系，_____________（填“需要”或“不需要”）测出空气柱的横截面积。 （2）下列实验操作中主要是为了控制等温条件的是___________。 A. 密封气体前，在柱塞上均匀涂抹润滑油 B. 推拉柱塞时，用手握住注射器气体部分 C. 实验时缓慢移动柱塞 （3）数据处理时为了近似拟合成一条直线，应该在坐标纸上画出压强和________（填“”或“”）的图像。 （4）某同学在缓慢压缩空气柱时橡胶套不小心掉落，他立马捡起来塞上后继续实验，当他根据记录的数据画出（3）中的图像时可能是图乙中的__________（填“”“”或“”）。 【答案】（1）不需要 （2）C （3） （4）c 【解析】 【小问1详解】 本实验中空气柱体积（为空气柱长度，为横截面积） 根据玻意耳定律，可得，是定值，只需探究压强和长度的关系即可，因此不需要测量横截面积。 【小问2详解】 A．涂抹润滑油的作用是密封防漏气，保证封闭气体质量不变，不是控制等温； B．手握住注射器气体部分，会改变气体温度，不满足等温条件； C．缓慢移动柱塞可以让气体和外界充分热交换，保证气体温度和环境温度一致。 题目要求选择控制等温条件的操作，故选C。 【小问3详解】 等温变化满足玻意耳定律（为常数），变形得​，说明与​成正比 画图像可以得到过原点的直线，因此应画压强和的图像。 【小问4详解】 橡胶套掉落漏气后，部分气体逸出，封闭气体的物质的量减小。 由理想气体状态方程，变形得​ ​图像的斜率，减小则斜率减小，因此图像斜率比正确曲线更小，对应图乙中的。 【点睛】 12. 实验小组在“探究变压器线圈两端电压与匝数的关系”实验中，使用的可拆式变压器如图所示，图中各接线柱对应的数字表示倍率为“×100”的匝数。 （1）下列说法正确的是________________ A. 变压器工作时副线圈电压频率与原线圈不相同 B. 实验中要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，需要运用的科学方法是控制变量法 C. 为了人身安全，实验中只能使用低压直流电源，电压不要超过12 V D. 绕制降压变压器原、副线圈时，副线圈导线应比原线圈导线粗一些好 （2）小明同学将变压器按照要求组装好后，原线圈接“0”“4”接线柱，副线圈接“0”“14”接线柱。原线圈两端的交流电压表量程为10 V，示数如图乙所示，其读数值_______________V，此时副线圈实际输出的电压可能为_____________（填写正确选项）： A.14.0 V B.15.6 V C.17.7 V （3）如图所示，b端是一理想变压器副线圈中心抽头，开始时单刀双掷开关置于a端，开关S断开。原线圈c、d两端加正弦交流电，下列说法正确的是________________ A. 将可变电阻R调大，则R两端电压变小 B. 闭合开关S，则R1两端电压变小 C. 当单刀双掷开关由a拨向b时，副线圈电流的频率变小 D. 当单刀双掷开关由a拨向b时，原线圈的输出功率变大 【答案】（1）BD （2） ①. 4.4 ②. A （3）B 【解析】 【小问1详解】 [1] A．变压器只适用于交变电流，原、副线圈电压频率相同，故A错误； B．实验探究电压比与匝数比的关系时，应控制其他条件不变，只改变原、副线圈匝数进行比较，属于控制变量法，故B正确； C．变压器应接低压交流电源，不能接直流电源，故C错误； D．降压变压器副线圈电流通常大于原线圈电流，副线圈导线应比原线圈导线粗一些，故D正确。 故选BD。 【小问2详解】 [2] 电压表使用量程，对应刻度读数，指针指在 [3] 原、副线圈匝数分别为、 理想情况下有 代入得 实际变压器可能存在漏磁，副线圈实际输出电压比理想值小。A．符合，故A正确。 故选A。 【小问3详解】 [4] A．副线圈电压一定，断开时，与串联，将调大时，分得的电压变大，故A错误； B．闭合开关后，与并联，并联部分等效电阻变小，电路总电流变大，分得电压变大，两端电压变小，故B正确； C．变压器不改变交变电流的频率，单刀双掷开关由拨向后，副线圈电流频率不变，故C错误； D．由拨向时，接入副线圈的匝数减小，副线圈输出电压减小，在外电路不变时输出功率变小，理想变压器原线圈对应的功率也变小，故D错误。 故选B。 四、计算题（本题共3小题，共40分。作答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。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. 如图（a）所示，水平放置的绝热容器被隔板A分成体积均为V的左右两部分。面积为S的绝热活塞B被锁定，隔板A的右侧为真空，左侧有一定质量的理想气体处于温度为T、压强为p的状态1。抽取隔板A，左侧中的气体就会扩散到右侧中，最终达到状态2。然后将绝热容器竖直放置如图（b）所示，解锁活塞B，B恰能保持静止，当电阻丝C加热气体，使活塞B缓慢滑动，稳定后，气体达到温度为的状态3，该过程电阻丝C放出的热量为Q。已知大气压强，且有，不计隔板厚度及一切摩擦阻力，重力加速度大小为g。 （ⅰ）求绝热活塞B的质量； （ⅱ）求气体内能的增加量。 【答案】（ⅰ）；（ⅱ） 【解析】 【详解】（ⅰ）气体从状态1到状态2发生等温变化，则 容器竖直放置，解锁活塞B，B恰好保持静止，以活塞B为对象，根据力的平衡条件： （ⅱ）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，可知气体做等压变化，则有 该过程气体对外做功为 根据热力学第一定律可得 故 14. 如图甲所示，光滑的金属导轨MN和PQ平行，间距，与水平面之间的夹角，匀强磁场磁感应强度，方向垂直于导轨平面向上，MP间接有阻值的电阻，质量，电阻的金属杆ab垂直导轨放置，现用和导轨平行的恒力F沿导轨平面向上拉金属杆ab，使其由静止开始运动，当金属棒上滑的位移时达到稳定状态，对应过程的图像如图乙所示。取g=10m/s2，导轨足够长。（，）求： （1）运动过程中恒力F的大小； （2）从金属杆开始运动到刚达到稳定状态，此过程金属杆上产生的焦耳热； （3）由图中信息计算0-1s内，导体棒滑过的位移大小。 【答案】（1）5N （2）1.47J （3）0.85m 【解析】 【小问1详解】 由右手定则可判断感应电流由a流向b，b相当于电源的正极，故b端电势高，当金属棒匀速运动时，由平衡条件得 其中 由乙图可知 联立解得 【小问2详解】 从金属棒开始运动达到稳定，由动能定理得 克服安培力所做的功等于整个电路产生的焦耳热，代入数据解得 两电阻产生的焦耳热与阻值成正比，故金属棒上产生的焦耳热为 【小问3详解】 进入匀强磁场金属棒做加速度减小的加速运动，由动量定理有 又 由图可知 代入数据解得 由 得 15. 如图所示，有一个位于x轴上方带电的平行板电容器，极板长度为2L、极板间距为，电容器的右极板与y轴重合且下端在原点O。y轴右侧有一与y轴平行的虚线y′，在y轴和虚线y′之间存在垂直于xOy平面的匀强磁场，x轴上方磁场方向垂直纸面向外，x轴下方磁场方向垂直纸面向里。某时刻一质量为m、电荷量为q、不计重力的带正电粒子沿y轴正方向以大小为v0的初速度紧挨电容器左极板下端射入电容器内，经电场偏转后，粒子刚好从电容器的右极板最上端P射入磁场中。求： （1）电容器内的电场强度大小以及粒子进入磁场时的速度大小； （2）若粒子从P进入磁场后，经x轴上方磁场偏转（未到达虚线y′）后不会打到电容器的右极板上，x轴上方磁场的磁感应强度应满足怎样的条件； （3）若x轴上、下磁场的磁感应强度大小之比为1:2，粒子在x轴上方轨道半径为。虚线y′与y轴之间距离满足怎样关系时，粒子垂直线y′离开磁场。 【答案】（1），2v0 （2） （3）（n=0，1，2，3……） 【解析】 【小问1详解】 粒子在电场中运动时，沿电场方向，有 垂直电场方向，有 粒子进入磁场时的速度大小为， 联立解得， 【小问2详解】 粒子从P进入磁场后，经磁场偏转后不会打到电容器的右极板上，需要粒子进入x轴下方磁场，临界条件是粒子轨迹与x轴相切，设粒子在x轴上方磁场中运动的半径为r0，粒子进入磁场时速度与y轴正方向的夹角为θ，则 解得 粒子与x轴相切时，有 粒子与x轴相切时对应磁感应强度的最大值为Bm，则 解得 所以经磁场偏转后不会打到右极板上，x轴上方磁感应强度 【小问3详解】 当粒子在x轴上方轨迹半径为时，有，， 则 根据几何关系可知，粒子在x轴上方的运动轨迹为半圆，设粒子从上到下穿越x轴时速度与x轴成α角，根据几何关系可知 根据题意，画出粒子的部分运动轨迹，如图所示 如果粒子在x轴的下方垂直打到y′上，y′与y的距离满足（n=0，1，2，3……） 如果粒子在x轴的上方垂直打到y′上，y′与y的距离满足（n=0，1，2，3……） 所以（n=0，1，2，3……） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $