精品解析：广东梅州市兴宁市齐昌中学等校2025-2026学年高二下学期7月期末物理试题

兴宁市高中期末考试试题（2026.7） 高 二 物 理 注意事项： 1、答卷前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上，再用2B铅笔把考号的对应数字涂黑。 2、回答第I卷时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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。写在本试卷上无效。 3、回答第II卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 4、考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 第I卷 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，只有一项是符合要求的。 1. 发生α衰变的衰变曲线如图所示，为半衰期，则（ ） A. 衰变方程为 B. 发生α衰变时需要吸热 C. 在低温环境中，衰变曲线应为图中虚线所示 D. 图中 2. 下列四幅图的说法中，正确的是（　　） A. 甲图，分子间距从开始逐渐增大，分子力先减小后增大 B. 乙图，表面张力的作用使较小的水银液滴接近球形 C. 丙图为一定质量的氧气分子速率分布图，图中 D. 丁图，A中为空气，B中为真空，打开阀门，A中空气的自由膨胀是可逆的 3. 图示为几种金属的逸出功和氢原子能级图。 现有大量处于能级的氢原子向低能级跃迁，结合图表信息可知（ ） 材料 铯 钠 铝 钨 逸出功（eV） 1.8 2.7 4.3 4.5 A. 铯的极限频率大于钨的极限频率 B. 氢原子跃迁时对外辐射连续光谱 C. 氢原子辐射的光中有3种频率的光能使铝发生光电效应 D. 氢原子辐射光子后，其绕核运动的电子动能减少 4. 用密封性好、充满气体的塑料袋包裹易碎品，如图所示，充气袋四周被挤压时，假设袋内气体与外界无热交换，则袋内气体（ ） A. 体积减小，内能增大 B. 体积减小，压强减小 C. 对外界做正功，内能增大 D. 对外界做正功，压强减小 5. 在如图甲所示的振荡电路中，电容器极板上的电荷量随时间变化的图线如图乙所示。下列关于该电路的说法正确的是（　　） A. 在内，电容器一直处于充电过程 B. 在内，电场能正在转化为磁场能 C. 若仅将电容器的电容调大，则电路中的振荡周期不变 D. 在内，电路中的振荡电流的方向不变 6. 下列四幅图是与光电效应实验有关的图，关于这四幅图的说法错误的是（　　） A. 图1中，如果先让锌板带负电，再用紫外线灯照射锌板，则验电器的张角先变小后变大 B. 图2中，同一频率的黄光越强，饱和光电流越大 C. 图3中，图像的斜率为普朗克常量 D. 由图4可知，E等于该金属的逸出功 7. 如图甲所示为某款利用海浪进行发电的浮桶式发电灯。浮桶内的磁体固定在海岸上，内置线圈随波浪相对磁体沿竖直方向运动，图乙为水平截面图，假设线圈处于水平辐向磁场中，沿竖直方向运动时产生图丙所示的正弦交流电，已知灯泡的电阻，线圈的电阻忽略不计，下列说法正确的是（　　） A. 该交流电的有效值为 B. 若线圈随波浪振动的频率增大，但产生的正弦交流电的电压峰值不变，则线圈的输出功率增大 C. 时，穿过线圈的磁通量变化率最大 D. 图甲中灯泡的功率为 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。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 电吉他的 “声电转化” 原理如图所示，金属琴弦被磁体磁化，通过琴弦振动，使线圈中产生感应电流。某次拨动琴弦后，琴弦振动频率为，方向与纸面垂直，振幅逐渐减小。已知单匝线圈的感应电动势最大值为，线圈匝数为。下列说法正确的有（ ） 。 A. 产生感应电流频率为 B. 感应电动势的有效值为 C. 线圈的磁通量达到最大时，感应电流也达到最大 D. 琴弦靠近线圈时，线圈中的感应电流方向从到 9. 小亮设计了一个装置测量磁场的磁感应强度大小。 如图1所示，虚线方框内为垂直于线圈平面向外的被测匀强磁场，线圈未通电时，往轻质托盘内加入质量的细沙，线圈保持静止，线圈中通以特定方向电流后，需往托盘内增加细沙使线圈再次静止。 记录细沙总质量和电流大小，作出图像如图2所示，已知线圈匝数为，水平底边长度为，图像斜率为，纵轴截距为，重力加速度为，下列说法正确的是（ ） A. 线圈的质量 B. 装置的原理是通电线圈在磁场中受安培力 C. 线圈中电流方向为逆时针 D. 被测磁场的磁感应强度 10. 如图，两间距为的平行光滑长直金属导轨固定在竖直面内，导轨间有垂直于导轨平面向里、大小为的匀强磁场。两质量均为的金属棒PQ、MN垂直导轨放置，由静止释放金属棒MN的同时，用的恒力竖直向上拉金属棒PQ，使其由静止开始竖直向上运动，两金属棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好。已知两金属棒接入回路的电阻均为，重力加速度大小为，导轨电阻不计，下列说法正确的是（ ） A. 金属棒MN开始运动时的加速度大小为 B. 运动过程中，金属棒MN和PQ的速度总是大小相等、方向相反 C. 金属棒MN运动的最大速度为 D. 若金属棒MN加速运动的时间为，则金属棒MN加速运动过程，通过金属棒MN横截面的电荷量为 第II卷 三、非选择题：本题共5小题，共54分，考生根据要求作答。 11. 下列是《普通高中物理课程标准》中列出的4个必做实验，请按要求完成相关实验内容。 （1）在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，原线圈接入的电源应为___________（选填“交流电”或“直流电”），实验中由于变压器为非理想变压器，将导致原线圈与副线圈的电压之比一般___________（选填“大于”“小于”或“等于”）理想变压器原线圈与副线圈的匝数之比。 （2）图甲为“探究电磁感应产生条件及其规律”的实验装置，请用笔画线代替导线将电路图补充完整。 （3）在“用油膜法估测分子的大小”实验中，将体积为的纯油酸配制成体积为的油酸酒精溶液，用注射器取出体积为的上述油酸酒精溶液，再把它一滴一滴地全部滴入烧杯，滴数为。 把这样的一滴油酸酒精溶液滴入浅盘中，待稳定后得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图乙。 图中每个小正方形方格的边长为，油膜约有70格，可估算出油酸分子的直径为___________。 （4）某同学用注射器和压强传感器探究温度不变时，一定质量气体的压强与体积的关系，装置如左图所示。 根据实验测得多组和，作出图像如丙图所示，图像向下弯曲的原因可能是（ ） A. 实验过程中有进气现象 B. 实验过程中有漏气现象 C. 实验过程中气体温度降低 D. 实验过程中气体温度升高 12. 某实验小组探究一款新型长方体压敏元件的电学性能，实验步骤如下，请回答下列问题： （1）用多用电表粗测该压敏元件的电阻。 将多用电表选择开关旋转到 “×1k”，正确操作后，发现指针位置如图甲所示，则读数为___________Ω （2）用伏安法精确测量该压敏元件的电阻。实验室提供的器材有：电源（电动势，内阻不计），电压表（量程，内阻约，电流表（量程，内阻为）。 图乙为实验电路。 （3）该压敏元件的长为、宽为、高为，伏安法测得该压敏元件的电阻，则该压敏元件材料的电阻率 ___________（用、、、表示） （4）若某次测量中，电压表的示数为，电流表的示数为，则该压敏元件的电阻 ___________Ω （5）测得不同压力下该压敏元件的电阻，计算出对应的电阻率，作出图像如图丙所示，通过分析图像发现，随着压力的增大，该压敏元件材料的电阻率逐渐 ___________（选填 “增大”“减小”或 “不变”）。 根据该特性，小组同学设计了一款压力报警系统，电路如图丁，报警器在两端电压大于或等于时启动，为该压敏元件，为滑动变阻器，当的滑片处于某位置，上压力大于或等于时，报警器启动，报警器应并联在 ___________（选填“”或“”）两端。 13. 图甲为某款温度检测装置的结构简图，绝热活塞（厚度不计）将绝热的圆柱形容器分为上、下两个气室，下方气室有一电热丝（体积不计），封闭一定量的理想气体，上方气室通过气孔与大气相通，活塞质量及与气缸壁间的摩擦忽略不计，上方气室内顶部固定一个厚度可以忽略的压力传感器，大气压强始终为Pa。初始时活塞到容器内底部距离为m，到容器内顶部距离m，容器内底面积为，现用电热丝缓慢加热封闭气体，压力传感器测得压力随下方气室内封闭气体温度变化的图像如图乙所示。求： （1）初始时下方气室内封闭气体的温度； （2）当压力传感器示数为200N时，封闭气体温度。 14. 智能工厂的金属分拣装置如图甲所示。 系统核心部件包括： 感应端：水平地面上固定一个匝、面积的圆形线圈，线圈总电阻。 线圈内部存在随时间均匀变化的匀强磁场，磁场沿竖直方向，其磁感应强度随时间变化图像如图乙所示。执行端： 倾斜平行光滑金属导轨、与水平面成角,，导轨间距，处于磁感应强度、方向垂直导轨平面向下的匀强磁场中。 导体棒代表待分拣的金属零件，垂直放置于导轨上。在一次分拣测试中，质量为、电阻为的导体棒在导轨上保持静止，以进行下一步的激光扫描。 已知重力加速度，导轨其余部分电阻不计。求： （1）此时通过导体棒的电流大小和方向； （2）判断圆形线圈中磁场的方向（需说明理由），并计算磁感应强度的变化率； 15. 离子注入是半导体掺杂的核心技术，其简化装置原理如图1所示，由离子源、加速电场、扇形分析磁场、直线加速器和磁场注入区组成。 工作流程如下：离子源将掺杂物质电离，电离出的正离子以大小可忽略的初速度飘入电压为U的加速电场，加速后进入磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外，圆心角为的扇形有界磁场，其中比荷为的正离子垂直扇形磁场的边界入射后恰能垂直另一侧边界出射。 随后正离子进入由4个金属细圆筒（筒内磁感应强度和电场强度均为零）组成的直线加速器，正离子在每个圆筒内的运动时间均为。 直线加速器与扇形磁场边界垂直，正离子在时间内的某一时刻进入直线加速器，加速器A、B接线柱接有电压为U、周期为的交变电压，波形如图2所示。 经圆筒间隙时加速后的正离子沿圆筒轴线进入磁场方向垂直于纸面向里的磁场注入区，以入射点O为原点建立坐标系，其中轴与扇形磁场对称轴平行。 在区域，磁感应强度大小为B；在区域，磁感应强度大小为（为常数且大于零）。若足够小的半导体晶圆在直线上的位置上、下可调，其右侧表面平行于轴。 忽略离子间相互作用、离子重力和其经过圆筒间隙的时间。 （1）求离子在扇形磁场中的运动半径； （2）求第4个金属圆筒的长度及离子从O点射入磁场时的速度； （3）若，离子第4次穿过轴之后，恰好能从晶圆右侧表面垂直注入晶圆，求和晶圆的坐标。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 兴宁市高中期末考试试题（2026.7） 高 二 物 理 注意事项： 1、答卷前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上，再用2B铅笔把考号的对应数字涂黑。 2、回答第I卷时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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。写在本试卷上无效。 3、回答第II卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 4、考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 第I卷 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，只有一项是符合要求的。 1. 发生α衰变的衰变曲线如图所示，为半衰期，则（ ） A. 衰变方程为 B. 发生α衰变时需要吸热 C. 在低温环境中，衰变曲线应为图中虚线所示 D. 图中 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据α衰变可知衰变方程为，故A错误； D．剩余质量为 经过kT后 则图中k=3，故D正确； B．发生α衰变时，质量发生亏损，是放热过程，故B错误； C．半衰期只与元素种类有关，与环境等因素无关，故在低温环境中，衰变曲线仍为图中实线所示，故C错误。 故选D。 2. 下列四幅图的说法中，正确的是（　　） A. 甲图，分子间距从开始逐渐增大，分子力先减小后增大 B. 乙图，表面张力的作用使较小的水银液滴接近球形 C. 丙图为一定质量的氧气分子速率分布图，图中 D. 丁图，A中为空气，B中为真空，打开阀门，A中空气的自由膨胀是可逆的 【答案】B 【解析】 【详解】A．甲图，分子间距从开始逐渐增大，分子力表现为引力，分子力先增大后减小，故A错误； B．乙图，表面张力的作用使较小的水银液滴接近球形，故B正确； C．丙图中，温度越高，速率大的分子所占比例越大，则图中，故C错误； D．根据热力学第二定律可知一切宏观热现象均具有方向性，丁图中，A中空气的自由膨胀是不可逆的，故D错误。 故选B。 3. 图示为几种金属的逸出功和氢原子能级图。 现有大量处于能级的氢原子向低能级跃迁，结合图表信息可知（ ） 材料 铯 钠 铝 钨 逸出功（eV） 1.8 2.7 4.3 4.5 A. 铯的极限频率大于钨的极限频率 B. 氢原子跃迁时对外辐射连续光谱 C. 氢原子辐射的光中有3种频率的光能使铝发生光电效应 D. 氢原子辐射光子后，其绕核运动的电子动能减少 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据逸出功公式，极限频率 由表格可知铯的逸出功1.8eV小于钨的逸出功4.5eV，因此铯的极限频率小于钨的极限频率，故A错误； B．氢原子跃迁时只能辐射特定频率的光子，对外辐射的是线状光谱，不是连续光谱，故B错误； C．大量氢原子从能级向低能级跃迁时，可能发出的光子能量有6种，铝的逸出功为 4.3eV，只有光子能量大于等于4.3eV时才能使铝发生光电效应，满足条件的有12.75eV、12.09eV、10.20eV 共3种，故C正确； D．氢原子辐射光子后，由高能级向低能级跃迁，电子的轨道半径减小。根据库仑力提供向心力 解得动能 因为减小，所以电子的动能增加，故D错误。 故选C。 4. 用密封性好、充满气体的塑料袋包裹易碎品，如图所示，充气袋四周被挤压时，假设袋内气体与外界无热交换，则袋内气体（ ） A. 体积减小，内能增大 B. 体积减小，压强减小 C. 对外界做正功，内能增大 D. 对外界做正功，压强减小 【答案】A 【解析】 【详解】A．充气袋四周被挤压，气体的体积减小，外界对气体做正功，即 假设袋内气体与外界无热交换，即 根据热力学第一定律 可知，气体的内能增大，故A正确； B．气体的内能增大，对于理想气体，其温度升高。根据理想气体状态方程 可知体积减小，温度升高时，气体的压强必定增大，故B错误； C．充气袋被挤压，体积减小，外界对气体做正功，则气体对外界做负功。由A项分析可知气体内能增大，故C错误； D．体积减小，气体对外界做负功，由B项分析可知压强增大，故D错误。 故选A。 5. 在如图甲所示的振荡电路中，电容器极板上的电荷量随时间变化的图线如图乙所示。下列关于该电路的说法正确的是（　　） A. 在内，电容器一直处于充电过程 B. 在内，电场能正在转化为磁场能 C. 若仅将电容器的电容调大，则电路中的振荡周期不变 D. 在内，电路中的振荡电流的方向不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知在内，电容器极板所带的电荷量先减少后增加，电容器先放电后充电，故A错误； B．在内，电容器充电，磁场能转化为电场能，故B错误； C．根据振荡周期公式 可知，若仅增大，周期增大，故C错误； D．在内，电容器极板所带的电荷量先减少后增加，电路中的振荡电流的方向不变，故D正确。 故选D。 6. 下列四幅图是与光电效应实验有关的图，关于这四幅图的说法错误的是（　　） A. 图1中，如果先让锌板带负电，再用紫外线灯照射锌板，则验电器的张角先变小后变大 B. 图2中，同一频率的黄光越强，饱和光电流越大 C. 图3中，图像的斜率为普朗克常量 D. 由图4可知，E等于该金属的逸出功 【答案】C 【解析】 【详解】A．图1中，先让锌板带负电，再用紫外线灯照射锌板，由于光电效应激发电子，锌板电荷量减少，所以验电器的张角会变小，等锌板电荷量为零时，验电器就无法张开，如果紫外线灯继续照射锌板，就会使锌板带正电，验电器的张角又增大，故A正确,不符合题意； B．由图2可知，电压相同时，光照越强，饱和光电流越大，说明饱和光电流与光的强度有关，故B正确,不符合题意； C．根据光电效应方程可得 根据动能定理可得 联立解得 可知图像的斜率为，故C错误,符合题意； D．根据光电效应方程可得 可知图线的纵轴截距为 可知E等于该金属的逸出功，故D正确,不符合题意。 故选C。 7. 如图甲所示为某款利用海浪进行发电的浮桶式发电灯。浮桶内的磁体固定在海岸上，内置线圈随波浪相对磁体沿竖直方向运动，图乙为水平截面图，假设线圈处于水平辐向磁场中，沿竖直方向运动时产生图丙所示的正弦交流电，已知灯泡的电阻，线圈的电阻忽略不计，下列说法正确的是（　　） A. 该交流电的有效值为 B. 若线圈随波浪振动的频率增大，但产生的正弦交流电的电压峰值不变，则线圈的输出功率增大 C. 时，穿过线圈的磁通量变化率最大 D. 图甲中灯泡的功率为 【答案】D 【解析】 【详解】A．该交流电的有效值为，故A错误； B．线圈的输出功率为，与频率无关，所以若线圈随波浪振动的频率增大，但产生的正弦交流电的电压峰值不变，则线圈的输出功率不变，故B错误； C．由图丙可知，时，线圈中的感应电动势瞬时值为零，所以线圈中磁通量的变化率为零，故C错误； D．图甲中灯泡的功率为，故D正确。 故选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。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 电吉他的 “声电转化” 原理如图所示，金属琴弦被磁体磁化，通过琴弦振动，使线圈中产生感应电流。某次拨动琴弦后，琴弦振动频率为，方向与纸面垂直，振幅逐渐减小。已知单匝线圈的感应电动势最大值为，线圈匝数为。下列说法正确的有（ ） 。 A. 产生感应电流频率为 B. 感应电动势的有效值为 C. 线圈的磁通量达到最大时，感应电流也达到最大 D. 琴弦靠近线圈时，线圈中的感应电流方向从到 【答案】AD 【解析】 【详解】A．琴弦振动频率为，琴弦被磁化后相当于振动的磁体，使穿过线圈的磁通量随同一周期变化，因此感应电动势和感应电流的频率也为，故A正确； B．单匝线圈的感应电动势最大值为，线圈匝数为，则整个线圈感应电动势最大值为 若感应电动势按正弦规律变化，其有效值为 解得，故B错误； C．根据法拉第电磁感应定律有 感应电流由感应电动势决定，当线圈的磁通量达到最大时，磁通量的变化率为，感应电动势和感应电流均为，故C错误； D．琴弦靠近线圈时，靠近线圈一端相当于极，穿过线圈向右的磁通量增大，由楞次定律可知，感应电流产生的磁场应向左，线圈右端相当于极，由右手螺旋定则判断，线圈中的感应电流方向从到，故D正确。 故选AD。 9. 小亮设计了一个装置测量磁场的磁感应强度大小。 如图1所示，虚线方框内为垂直于线圈平面向外的被测匀强磁场，线圈未通电时，往轻质托盘内加入质量的细沙，线圈保持静止，线圈中通以特定方向电流后，需往托盘内增加细沙使线圈再次静止。 记录细沙总质量和电流大小，作出图像如图2所示，已知线圈匝数为，水平底边长度为，图像斜率为，纵轴截距为，重力加速度为，下列说法正确的是（ ） A. 线圈的质量 B. 装置的原理是通电线圈在磁场中受安培力 C. 线圈中电流方向为逆时针 D. 被测磁场的磁感应强度 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．线圈未通电时不受安培力，轻质托盘中细沙质量为，线圈静止，根据平衡条件有 解得 由图像可知时，所以，而kb的单位不是质量单位，故A错误； B．线圈通电后，处在磁场中的有效边受安培力，为使线圈再次静止，需要通过增加细沙质量来平衡安培力，因此装置原理是利用通电线圈在磁场中受安培力，故B正确； C．细沙质量随电流增大而增大，说明线圈受到的安培力方向应向下。磁场垂直于线圈平面向外，由左手定则可知，底边电流方向应从左向右，因此线圈中电流方向为逆时针，故C正确； D．设通电后细沙总质量为，线圈受向下的安培力大小为，线圈静止时根据平衡条件有 整理得 结合图像斜率可得 解得，故D正确。 故选BCD。 10. 如图，两间距为的平行光滑长直金属导轨固定在竖直面内，导轨间有垂直于导轨平面向里、大小为的匀强磁场。两质量均为的金属棒PQ、MN垂直导轨放置，由静止释放金属棒MN的同时，用的恒力竖直向上拉金属棒PQ，使其由静止开始竖直向上运动，两金属棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好。已知两金属棒接入回路的电阻均为，重力加速度大小为，导轨电阻不计，下列说法正确的是（ ） A. 金属棒MN开始运动时的加速度大小为 B. 运动过程中，金属棒MN和PQ的速度总是大小相等、方向相反 C. 金属棒MN运动的最大速度为 D. 若金属棒MN加速运动的时间为，则金属棒MN加速运动过程，通过金属棒MN横截面的电荷量为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．金属棒MN开始运动时，两金属棒的速度均为零，不产生电动势，回路中没有电流，金属棒MN不受安培力只受重力，根据牛顿第二定律可得 解得，加速度大小为，故A错误； B．对金属棒MN和PQ整体受力分析，受到竖直向下的总重力为和竖直向上的拉力，所以整体所受合力为零，即整体的动量守恒，又因为两金属棒的质量相等，所以运动过程中，金属棒MN和PQ的速度总是大小相等、方向相反，故B正确； C．金属棒MN运动的速度最大时，回路中的电动势为 电流为 则对金属棒MN根据平衡条件可得 联立，解得，故C错误； D．金属棒MN加速运动过程，根据动量定理可得 通过金属棒MN横截面的电荷量为 联立，解得，故D正确。 故选BD。 第II卷 三、非选择题：本题共5小题，共54分，考生根据要求作答。 11. 下列是《普通高中物理课程标准》中列出的4个必做实验，请按要求完成相关实验内容。 （1）在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，原线圈接入的电源应为___________（选填“交流电”或“直流电”），实验中由于变压器为非理想变压器，将导致原线圈与副线圈的电压之比一般___________（选填“大于”“小于”或“等于”）理想变压器原线圈与副线圈的匝数之比。 （2）图甲为“探究电磁感应产生条件及其规律”的实验装置，请用笔画线代替导线将电路图补充完整。 （3）在“用油膜法估测分子的大小”实验中，将体积为的纯油酸配制成体积为的油酸酒精溶液，用注射器取出体积为的上述油酸酒精溶液，再把它一滴一滴地全部滴入烧杯，滴数为。 把这样的一滴油酸酒精溶液滴入浅盘中，待稳定后得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图乙。 图中每个小正方形方格的边长为，油膜约有70格，可估算出油酸分子的直径为___________。 （4）某同学用注射器和压强传感器探究温度不变时，一定质量气体的压强与体积的关系，装置如左图所示。 根据实验测得多组和，作出图像如丙图所示，图像向下弯曲的原因可能是（ ） A. 实验过程中有进气现象 B. 实验过程中有漏气现象 C. 实验过程中气体温度降低 D. 实验过程中气体温度升高 【答案】（1） ①. 交流电 ②. 大于 （2） （3） （4）BC 【解析】 【小问1详解】 [1]变压器利用电磁感应工作，原线圈中电流必须变化，直流电稳定后磁通量不再变化，副线圈不能持续产生感应电压，所以原线圈接入的电源应为交流电 [2]理想变压器满足 实际变压器存在漏磁、线圈电阻发热、铁芯损耗等，副线圈输出电压通常小于理想值，在一定时有 所以原线圈与副线圈的电压之比一般大于匝数之比 【小问2详解】 应把灵敏电流计与左侧线圈连接成闭合回路；把电源、开关、滑动变阻器和右侧线圈串联成另一个闭合回路，滑动变阻器采用“一上一下”的接法。这样闭合或断开开关、移动滑片时，右侧线圈中电流变化，穿过左侧线圈的磁通量变化，灵敏电流计指针发生偏转 【小问3详解】 一滴油酸酒精溶液的体积为，其中纯油酸体积为 油膜面积为 油膜可看作单分子层，根据得油酸分子直径为 【小问4详解】 A．根据理想气体状态方程，在温度不变时有，变形得 若实验过程中有进气现象，则增大，图像斜率nRT会变大，图像应向上偏离，故A错误； B．若实验过程中有漏气现象，则减小，图像斜率nRT会变小，随着增大，实际小于理论值，图像向下弯曲，故B正确； C．若实验过程中气体温度降低，则减小，图像斜率nRT会变小，实际小于温度不变时的理论值，图像向下弯曲，故C正确； D．若实验过程中气体温度升高，则增大，图像斜率nRT会变大，图像应向上偏离，故D错误。 故选BC。 12. 某实验小组探究一款新型长方体压敏元件的电学性能，实验步骤如下，请回答下列问题： （1）用多用电表粗测该压敏元件的电阻。 将多用电表选择开关旋转到 “×1k”，正确操作后，发现指针位置如图甲所示，则读数为___________Ω （2）用伏安法精确测量该压敏元件的电阻。实验室提供的器材有：电源（电动势，内阻不计），电压表（量程，内阻约，电流表（量程，内阻为）。 图乙为实验电路。 （3）该压敏元件的长为、宽为、高为，伏安法测得该压敏元件的电阻，则该压敏元件材料的电阻率 ___________（用、、、表示） （4）若某次测量中，电压表的示数为，电流表的示数为，则该压敏元件的电阻 ___________Ω （5）测得不同压力下该压敏元件的电阻，计算出对应的电阻率，作出图像如图丙所示，通过分析图像发现，随着压力的增大，该压敏元件材料的电阻率逐渐 ___________（选填 “增大”“减小”或 “不变”）。 根据该特性，小组同学设计了一款压力报警系统，电路如图丁，报警器在两端电压大于或等于时启动，为该压敏元件，为滑动变阻器，当的滑片处于某位置，上压力大于或等于时，报警器启动，报警器应并联在 ___________（选填“”或“”）两端。 【答案】 ①. 10000 ②. ③. 9900 ④. 减小 ⑤. R2 【解析】 【详解】（1）[1]用多用电表粗测该压敏元件的电阻读数为10×1kΩ=10000Ω （3）[2]根据，可得电阻率 （4）[3]根据欧姆定律可知，该压敏元件的电阻 （5）[4][5]通过分析图像发现，随着压力的增大，该压敏元件材料的电阻率逐渐减小； 根据图可知压力越大电阻率越小，即电阻越小；回路中电流增加，R2电压增加，R1电压减小，而报警器在两端电压大于或等于3V时启动，故应将报警器并联在R2两端。 13. 图甲为某款温度检测装置的结构简图，绝热活塞（厚度不计）将绝热的圆柱形容器分为上、下两个气室，下方气室有一电热丝（体积不计），封闭一定量的理想气体，上方气室通过气孔与大气相通，活塞质量及与气缸壁间的摩擦忽略不计，上方气室内顶部固定一个厚度可以忽略的压力传感器，大气压强始终为Pa。初始时活塞到容器内底部距离为m，到容器内顶部距离m，容器内底面积为，现用电热丝缓慢加热封闭气体，压力传感器测得压力随下方气室内封闭气体温度变化的图像如图乙所示。求： （1）初始时下方气室内封闭气体的温度； （2）当压力传感器示数为200N时，封闭气体温度。 【答案】（1）T0=300 K （2）T2=510 K 【解析】 【小问1详解】 初始到活塞刚好接触压力传感器的过程为等压过程，有= 将T1=500 K代入解得T0=300 K 【小问2详解】 温度超过500 K后，封闭气体为等容变化，有= 对活塞进行受力分析，有F＋p0S=p2S 解得T2=510 K 14. 智能工厂的金属分拣装置如图甲所示。 系统核心部件包括： 感应端：水平地面上固定一个匝、面积的圆形线圈，线圈总电阻。 线圈内部存在随时间均匀变化的匀强磁场，磁场沿竖直方向，其磁感应强度随时间变化图像如图乙所示。执行端： 倾斜平行光滑金属导轨、与水平面成角,，导轨间距，处于磁感应强度、方向垂直导轨平面向下的匀强磁场中。 导体棒代表待分拣的金属零件，垂直放置于导轨上。在一次分拣测试中，质量为、电阻为的导体棒在导轨上保持静止，以进行下一步的激光扫描。 已知重力加速度，导轨其余部分电阻不计。求： （1）此时通过导体棒的电流大小和方向； （2）判断圆形线圈中磁场的方向（需说明理由），并计算磁感应强度的变化率； 【答案】（1） 电流方向为 （2）导体棒电流方向为，结合楞次定律圆形线圈中产生的感应电流的磁场会阻碍原磁场的变化；由于随时间均匀增加，因此感应磁场方向与原磁场方向相反，根据右手螺旋定则，判断出磁场方向竖直向下。 【解析】 【小问1详解】 对静止的导体棒进行受力分析有平衡方程 其中，，， 代入解得 根据左手定则，电流方向为 【小问2详解】 导体棒电流方向为，结合楞次定律圆形线圈中产生的感应电流的磁场会阻碍原磁场的变化；由于随时间均匀增加，因此感应磁场方向与原磁场方向相反，根据右手螺旋定则，判断出磁场方向竖直向下。 根据法拉第电磁感应定律，圆形线圈产生的感应电动势为 回路总电阻为 结合闭合电路欧姆定律有 代入已知数据，解得 联立以上所有式子解得 15. 离子注入是半导体掺杂的核心技术，其简化装置原理如图1所示，由离子源、加速电场、扇形分析磁场、直线加速器和磁场注入区组成。 工作流程如下：离子源将掺杂物质电离，电离出的正离子以大小可忽略的初速度飘入电压为U的加速电场，加速后进入磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外，圆心角为的扇形有界磁场，其中比荷为的正离子垂直扇形磁场的边界入射后恰能垂直另一侧边界出射。 随后正离子进入由4个金属细圆筒（筒内磁感应强度和电场强度均为零）组成的直线加速器，正离子在每个圆筒内的运动时间均为。 直线加速器与扇形磁场边界垂直，正离子在时间内的某一时刻进入直线加速器，加速器A、B接线柱接有电压为U、周期为的交变电压，波形如图2所示。 经圆筒间隙时加速后的正离子沿圆筒轴线进入磁场方向垂直于纸面向里的磁场注入区，以入射点O为原点建立坐标系，其中轴与扇形磁场对称轴平行。 在区域，磁感应强度大小为B；在区域，磁感应强度大小为（为常数且大于零）。若足够小的半导体晶圆在直线上的位置上、下可调，其右侧表面平行于轴。 忽略离子间相互作用、离子重力和其经过圆筒间隙的时间。 （1）求离子在扇形磁场中的运动半径； （2）求第4个金属圆筒的长度及离子从O点射入磁场时的速度； （3）若，离子第4次穿过轴之后，恰好能从晶圆右侧表面垂直注入晶圆，求和晶圆的坐标。 【答案】（1） （2）， （3），晶圆的坐标为 【解析】 【小问1详解】 已知离子比荷，加速电压为，扇形磁场磁感应强度为，初速度可忽略。根据动能定理有 解得 离子在扇形磁场中做匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力有 解得 【小问2详解】 直线加速器中圆筒内电场为零，离子在相邻圆筒间隙每次被电压加速一次。离子进入第1个圆筒时速度为，进入第个圆筒时根据动能变化有 解得 第4个圆筒内离子速度为 由于离子在每个圆筒内运动时间均为，所以第4个金属圆筒长度为 离子离开第4个圆筒后从点射入磁场，速度大小不变，因此 【小问3详解】 已知，。在区域，根据洛伦兹力提供向心力有 解得 在区域磁感应强度为，同理可得 由扇形磁场几何关系可知，右侧边界与轴夹角为，离子垂直边界出射，所以离子从点进入磁场时速度方向与轴正方向成角且指向区域。按图示入射时离子从点穿过轴进入磁场，将计为第1次穿过轴。记第1、2、3、4次穿过轴的位置横坐标分别为、、、，其中。在区域相邻两次穿过轴的水平距离为，在区域相邻两次穿过轴的水平距离为，方向相反，因此有，， 第4次穿过轴后离子进入区域，此时速度方向与轴正方向成角，圆周运动圆心坐标为 要从晶圆右侧表面垂直注入晶圆，速度应水平向左，对应上半圆的最高点，因此最高点坐标满足， 又晶圆位于直线上，所以有 解得 晶圆的坐标为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $