精品解析：湖北武汉长江实验学校2025-2026学年高二下学期5月阶段检测物理试题

武汉长江实验学校高中部2025-2026学年第二学期5月月考 高二年级物理试卷 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 单选题 1. 磁电式电流表指针转动的原理是（　　） A. 磁场对电流的作用力 B. 电磁感应现象 C. 电流的磁效应 D. 超导现象 【答案】A 【解析】 【详解】磁电式电流表内部有一个固定永久磁铁和一个可转动的线圈。当电流通过线圈时，线圈在磁场中受到安培力（即磁场对电流的作用力），导致线圈偏转，从而带动指针指示电流值。 故选A。 2. 氧气分子在和温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示。下列说法正确的是（　　） A. 图中实线对应氧气分子在时的情形 B. 图中实线对应氧气分子平均动能较小的情形 C. 图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目 D. 与时相比，时氧气分子速率出现在区间内的分子数占总分子数的百分比较大 【答案】A 【解析】 【详解】A．由图可知，实线对应的分子速率分布峰值较大，即分子的平均速率较大，平均动能较大，对应较高的温度，所以实线对应氧气分子在100°C时的情形，故A正确； B．温度是分子平均动能的标志，实线对应温度较高（100°C），所以实线对应氧气分子平均动能较大的情形，故B错误； C．图中纵坐标表示单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比，曲线给出了任意速率区间的氧气分子数占总分子数的百分比，由于不知道总分子数，无法得出任意速率区间的氧气分子数目，故C错误； D．由图可知，在0∼400m/s区间内，虚线（对应0°C）在实线（对应100°C）上方，说明与0°C时相比，100°C时氧气分子速率出现在0∼400m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较小，故D错误。 故选A。 3. 下列有关电磁振荡、电磁波、电磁驱动、电磁感应现象的四幅图像说法正确的是（　　） A. 对甲图，电容器处于放电状态，电场能正在向磁场能转化 B. 对乙图，电磁波是横波，在传播方向上的任一点，和彼此垂直且均与传播方向平行 C. 对丙图，从上向下看，当蹄形磁体绕竖直轴逆时针转动时，线圈也逆时针转动，且转速比磁体大 D. 对丁图，圆环由磁体N极向下平移到磁体S极的过程中，磁感应强度先减小后增大，磁通量先减小后增大 【答案】A 【解析】 【详解】A．对甲图，电容器上极板带正电，电路中电流为顺时针方向，可知电容器处于放电状态，电场能正在向磁场能转化，A正确； B．对乙图，电磁波是横波，在传播方向上的任一点，和彼此垂直且均与传播方向垂直，B错误； C．对丙图，根据电磁驱动原理，从上向下看，当蹄形磁体绕竖直轴逆时针转动时，线圈也逆时针转动，且转速比磁体小，C错误； D．对丁图，圆环由磁体N极向下平移到磁体S极的过程中，磁感线先疏后密，则磁感应强度先减小后增大，磁铁内部向上穿过线圈的磁感线条数不变，外部向下穿过线圈的磁感线先减小后增加，可知磁通量先增大后减小，D错误。 故选A。 4. 如图所示为某交变电流随时间变化的图像（图像中曲线为正弦曲线的一部分），则此交变电流有效值为（　　） A. B. 2A C. D. 3A 【答案】C 【解析】 【详解】由题图可知，，，而，解得，C正确。 故选C。 5. 如图所示，一正方形金属线框边长为a，从磁场上方某一高度自由下落，磁场边界宽为2a，则线框从进入磁场到完全离开磁场的过程中，线框速度随时间变化的图像可能是下图中（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．金属线框进入匀强磁场时，做减速运动，则重力小于所受安培力；根据安培力公式可知，出磁场时的速度大于进入磁场的速度，则出磁场时必定也做减速运动。故A错误； B．金属线框进入匀强磁场时，若重力与所受安培力平衡，做匀速直线运动；出磁场时的速度大于进入磁场的速度，则出磁场时必定做减速运动；由于安培力大于重力，所以速度减小时，金属线框所受的安培力减小，则合力减小，加速度减小，线框做加速度减小的减速运动，而不是加速度增大的减速运动。故B错误； C．开始时金属线框的速度增大，根据安培力公式可知，速度增大时，线框所受的安培力增大，则合力减小，加速度减小，线框做加速度减小的加速运动；出磁场时线框做减速运动，由于安培力大于重力，所以速度减小时，线框所受的安培力减小，则合力减小，加速度减小，线框做加速度减小的减速运动。故C正确； D．金属线框进入匀强磁场时，若重力与所受安培力平衡，做匀速直线运动；出磁场时的速度大于进入磁场的速度，则出磁场时必定做减速运动。故D错误。 故选C。 6. 如图所示，一定质量的理想气体经完成循环过程，其中和均为等温过程。关于该循环过程，下列说法正确的是（　　） A. 过程中，气体对外做功小于从外界吸收的热量 B. 过程的温度高于过程的温度 C. 过程中，单位时间单位面积气体分子撞击器壁的次数增大 D. 从状态经一个循环又回到的全过程中，气体吸收的热量大于放出的热量 【答案】D 【解析】 【详解】A．过程中，气体温度不变，内能不变，体积变大，气体对外做功，根据热力学第一定律有 可知，气体从外界吸收的热量等于对外做功，故A错误； B．根据理想气体状态方程 可知，体积为时，状态的压强高于状态的压强，因此温度高于，故B错误； C．过程中，气体温度不变，气体的平均速率不变，体积增大，分子数密度减小，压强减小，单位时间单位面积气体撞击器壁的个数减小，故C错误； D．从状态经一个循环又回到的全过程中，气体内能不变，整个过程气体对外做功大小等于图像围成的面积，则整个过程气体吸收总热量大于零，即气体吸收的热量大于放出的热量，故D正确。 故选D。 7. 在如图所示的电路中，、、是三盏相同的灯泡，电感线圈电阻忽略不计，当a、b两端接6V正弦式交流电时，三盏灯的发光情况相同。下列说法正确的是（　　） A. 电容器的耐压值至少为6V B. 增大交流电频率，比亮 C. 若a、b两端改接6V直流电，比先亮 D. 若a、b两端改接6V直流电，稳定后不亮，比亮 【答案】D 【解析】 【详解】A．电压指的是有效值，正弦交流电的峰值（最大值）为，电容器的耐压值是指能承受的最大电压，所以电容器的耐压值至少为，故A错误； B．增大交流电频率，感抗增大 容抗减小 所以支路电流减小，支路电流增大，比亮，故B错误； C．若改接直流电，接通瞬间，电感线圈产生自感电动势阻碍电流增大，逐渐变亮，而电阻对电流无阻碍作用（除了本身的电阻），立即亮，所以比先亮，故C错误； D．若改接直流电，稳定后，电容器隔直流，支路无电流，不亮；电感线圈电阻忽略不计，相当于导线，支路总电阻为灯泡电阻；支路总电阻为。因为原来接交流电时三灯亮度相同，说明交流阻抗相等，而直流下支路电阻小于支路电阻，根据欧姆定律 可知，所以比亮，故D正确。 故选D。 8. 关于理想气体的性质，下列说法正确的是（　　） A. 理想气体是一种假想的物理模型，实际并不存在 B. 理想气体是人为规定的，它是一种严格遵守气体实验定律的气体 C. 一定质量的理想气体，分子平均动能增大，其温度一定升高 D. 氦气是液化温度最低的气体，任何情况下均可当作理想气体 【答案】ABC 【解析】 【详解】AB．理想气体是在研究气体的性质过程中建立的一种理想化模型，现实中并不存在，其具备的特性均是人为规定的，故AB正确； C．对于理想气体，分子间不存在相互作用力，也就没有分子势能的变化，其内能的变化即为分子动能的变化，宏观上表现为温度的变化，一定质量的理想气体，分子平均动能增大，其温度一定升高，故C正确； D．实际中不易液化的气体，包括液化温度最低的氦气，只有在温度不太低、压强不太大的条件下才可当作理想气体，在压强很大和温度很低的情形下，分子的大小和分子间的相互作用力就不能忽略，故D错误。 故选ABC。 9. 如图所示，一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路。虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直于回路所在的平面，回路以速度v向右匀速进入磁场，直径CD始终与MN垂直。从D点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列结论正确的是（　　） A. 感应电流大小不变 B. CD段直导线始终受安培力 C. 感应电动势最大值 D. 感应电动势平均值 【答案】BC 【解析】 【详解】A．在闭合电路进入磁场的过程中，通过闭合电路的磁通量逐渐增大，因切割磁感线的有效长度先逐渐增大后逐渐减小，所以电动势先逐渐增大后逐渐减小，感应电流也先逐渐增大后逐渐减小，故A错误； B．进入磁场过程通过闭合电路的磁通量一直逐渐增大，根据楞次定律可知电流始终为逆时针方向，CD边始终受向下的安培力，故B正确； C．当半圆闭合回路进入磁场一半时，即这时等效长度最大为a，这时感应电动势最大，为，故C正确； D．由法拉第电磁感应定律可得感应电动势平均值，故D错误。 故选BC。 10. 如图所示，两条相距d的平行金属导轨位于同一水平面内，其右端接一阻值为R的电阻。质量为m的金属杆静置在导轨上，其左侧的矩形匀强磁场区域MNPQ的磁感应强度大小为B、方向竖直向下。当该磁场区域以速度v0匀速地向右扫过金属杆后，金属杆的速度变为v。导轨和金属杆的电阻不计，导轨光滑且足够长，杆在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触。则（　　） A. MN刚扫过金属杆时，杆中感应电动势大小为Bdv0 B. MN刚扫过金属杆时，杆中感应电流大小为 C. PQ刚要扫到金属杆时，杆中感应电动势大小为Bdv D. PQ刚要扫到金属杆时，杆中感应电流大小为 【答案】ABD 【解析】 【详解】A． MN刚扫过金属杆时，金属杆初始静止，磁场以​向右运动，金属杆相对磁场的切割速度大小为​，根据动生电动势公式 ​，A正确； B．导轨和金属杆电阻不计，感应电流，B正确。 C． PQ刚要扫到金属杆时，金属杆已经获得向右的速度，磁场仍以​向右匀速运动，因此金属杆相对磁场的切割速度大小为，感应电动势 ，C错误； D．感应电流，D正确。 故选 ABD。 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 11. 在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示。 （1）为实现探究目的，保持原线圈输入的电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电压。这个探究过程采用的科学探究方法是___________。 A. 控制变量法 B. 等效替代法 C. 演绎法 D. 理想实验法 （2）为了保证安全，低压交流电源的电压不要超过___________。（填字母） A. 2 V B. 36 V C. 60 V （3）在实际实验中将电源接在原线圈的“0”和“8”两个接线柱之间，用电表测得副线圈的“0”和“4”两个接线柱之间的电压为6.0 V，则原线圈的输入电压可能为___________。（填字母） A. 10 V B. 12.0 V C. 12.6 V 【答案】（1）A （2）B （3）C 【解析】 【小问1详解】 在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中，涉及原线圈电压、副线圈电压、原线圈匝数、副线圈匝数等多个变量。题目中提到“保持原线圈输入的电压一定”，然后通过改变匝数来研究电压的变化规律，是典型的控制变量法。 故选A。 【小问2详解】 人体的安全电压为不超过36V，为保证实验安全，低压交流电源电压不应超过36V。 故选B。 【小问3详解】 理想变压器满足，代入、，可得理想情况下 实际变压器存在漏磁、线圈电阻损耗，副线圈电压会小于理想值，即，代入，得，因此只有符合条件。 故选C。 12. 某同学探究“影响感应电流方向的因素”，实验如下。 （1）首先按图1所示方式连接电路、闭合开关后，发现电流计指针向左偏转；再按图2所示方式连接电路，闭合开关后，发现电流计指针向右偏转。进行上述实验最主要的目的是（ ） A. 检查各仪器及导线是否完好 B. 检查电流计量程是否合适 C. 检查电流计测量电路的电流是否准确 D. 推断电流从不同接线柱流入时电流计指针偏转方向 （2）某实验小组将电池、线圈A、线圈B、滑动变阻器、灵敏电流计、开关按照如图3所示的方式连接。当闭合开关时发现灵敏电流计的指针右偏。由此可知：当滑动变阻器的滑片P向左移动时，灵敏电流计的指针________（填“左偏”、“不动”、“右偏”）； （3）闭合电键电路稳定后，断开电键的瞬间，线圈A和线圈B中电流的磁场方向________（选填“相同”或“相反”）。 （4）某同学第一次将滑动变阻器的滑片慢慢向右移动，第二次将滑动变阻器的滑片快速向右移动，发现第二次电流计指针的摆动幅度较大，原因是线圈B中的________第二次比第一次的大。 A. 磁通量 B. 磁通量的变化量 C. 磁通量的变化率 【答案】（1）D （2）左偏 （3）相同 （4）C 【解析】 【小问1详解】 进行上述实验最主要的目的是推断电流从不同接线柱流入时电流计指针偏转方向。 故选D。 【小问2详解】 闭合开关时灵敏电流计的指针右偏，即线圈内磁通量增加时，灵敏电流计的指针右偏。滑动变阻器的滑片P向左移动时，接入的电阻值变大，回路中电流变小，线圈内的磁场变弱，磁通量减小，所以灵敏电流计的指针左偏。 【小问3详解】 断开电键的瞬间，线圈A中电流减小，磁场减弱，磁通量减小；由楞次定律可知线圈A和线圈B中电流的磁场方向相同。 【小问4详解】 根据法拉第电磁感应定律 第二次电流计指针的摆动幅度较大，表明线圈B中产生的感应电流较大，线圈B中的感应电动势较大，故线圈中的磁通量的变化率第二次比第一次的大。 故选C。 13. 如图所示，在平面直角坐标系xOy的第一象限内，存在垂直纸面向外的磁感应强度大小为B的匀强磁场。质量为m、电荷量为q的带负电粒子，从x轴上的P点垂直x轴射入磁场OP长度为L，并垂直于y轴离开磁场，不计粒子重力，求： （1）粒子在磁场中运动的速率v； （2）粒子在磁场中运动的时间t。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 据题意和几何关系可得粒子在磁场中运动的半径 粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力充当向心力 解得 【小问2详解】 粒子在磁场中运动四分之一个周期，运动时间为 14. 如图所示，圆柱形汽缸开口向下，通过长度相等的杆a、b固定在天花板上。汽缸内有一卡销，其大小不计，与汽缸底部的距离为L。一可在汽缸内无摩擦地上下滑动的轻质活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内，其下方通过轻绳悬挂一质量为kg的沙桶，活塞的横截面积m2。初始时，活塞在卡销处，封闭气体的压强为Pa，封闭气体温度为K。已知大气压强Pa，取。 （1）求初始时卡销对活塞的弹力大小。 （2）若在沙桶内缓慢加入细沙，直至活塞向下移动0.6 L并保持静止，求此时沙桶内细沙的质量。 （3）若在（2）的前提下，使封闭气体的温度缓慢降低，直至活塞刚好与卡销接触，求此时封闭气体的温度。 【答案】（1）15 N （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设初始时卡销对活塞的弹力大小为，初始时，以活塞和沙桶整体为研究对象，根据平衡条件得 解得 【小问2详解】 设当活塞下移0.6 L时封闭气体的压强为，气体温度不变，根据玻意耳定律有 解得 对活塞和沙桶整体，由平衡条件得 解得 【小问3详解】 封闭气体的温度缓慢降低，直至活塞刚好与卡销接触的过程中，气体做等压变化，根据盖-吕萨克定律有 解得 15. 如图所示，间距的平行光滑金属导轨固定在水平面上，其左端接有电动势、内阻的电源。一轻绳跨过轻质定滑轮，将质量、长度、电阻的金属棒与质量的物块相连，滑轮左侧轻绳水平。导轨间有一宽度的矩形区域，分布有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小。初始时通过外力使金属棒静止在磁场外距磁场左边界处，某时刻闭合开关，同时撤去外力，金属棒开始向右运动。整个过程中金属棒始终保持与导轨垂直且接触良好，不计导轨电阻和一切摩擦，重力加速度，求： （1）撤去外力后，金属棒进入磁场之前，轻绳拉力的大小； （2）金属棒刚进入磁场时电流的大小； （3）金属棒离开磁场瞬间速度的大小。 【答案】（1）0.75N （2）1A （3）0.25m/s 【解析】 【小问1详解】 进入磁场前，金属棒不受安培力，对和整体，由牛顿第二定律 解得加速度  对分析，由牛顿第二定律 解得 【小问2详解】 金属棒进入磁场前做匀加速直线运动，由运动学公式  解得 刚进入磁场时，切割磁感线产生的感应电动势  由右手定则可知，感应电动势方向与电源电动势同向，总电动势  因此电流  【小问3详解】 设金属棒离开磁场时速度为v，从金属棒进入磁场到离开磁场的过程中，对金属棒和物块组成的系统由动量定理有 由已知条件可知 另有 可以将上式简化为 代入数据解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 武汉长江实验学校高中部2025-2026学年第二学期5月月考 高二年级物理试卷 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 单选题 1. 磁电式电流表指针转动的原理是（　　） A. 磁场对电流的作用力 B. 电磁感应现象 C. 电流的磁效应 D. 超导现象 2. 氧气分子在和温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示。下列说法正确的是（　　） A. 图中实线对应氧气分子在时的情形 B. 图中实线对应氧气分子平均动能较小的情形 C. 图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目 D. 与时相比，时氧气分子速率出现在区间内的分子数占总分子数的百分比较大 3. 下列有关电磁振荡、电磁波、电磁驱动、电磁感应现象的四幅图像说法正确的是（　　） A. 对甲图，电容器处于放电状态，电场能正在向磁场能转化 B. 对乙图，电磁波是横波，在传播方向上的任一点，和彼此垂直且均与传播方向平行 C. 对丙图，从上向下看，当蹄形磁体绕竖直轴逆时针转动时，线圈也逆时针转动，且转速比磁体大 D. 对丁图，圆环由磁体N极向下平移到磁体S极的过程中，磁感应强度先减小后增大，磁通量先减小后增大 4. 如图所示为某交变电流随时间变化的图像（图像中曲线为正弦曲线的一部分），则此交变电流有效值为（　　） A. B. 2A C. D. 3A 5. 如图所示，一正方形金属线框边长为a，从磁场上方某一高度自由下落，磁场边界宽为2a，则线框从进入磁场到完全离开磁场的过程中，线框速度随时间变化的图像可能是下图中（　　） A. B. C. D. 6. 如图所示，一定质量的理想气体经完成循环过程，其中和均为等温过程。关于该循环过程，下列说法正确的是（　　） A. 过程中，气体对外做功小于从外界吸收的热量 B. 过程的温度高于过程的温度 C. 过程中，单位时间单位面积气体分子撞击器壁的次数增大 D. 从状态经一个循环又回到的全过程中，气体吸收的热量大于放出的热量 7. 在如图所示的电路中，、、是三盏相同的灯泡，电感线圈电阻忽略不计，当a、b两端接6V正弦式交流电时，三盏灯的发光情况相同。下列说法正确的是（　　） A. 电容器的耐压值至少为6V B. 增大交流电频率，比亮 C. 若a、b两端改接6V直流电，比先亮 D. 若a、b两端改接6V直流电，稳定后不亮，比亮 8. 关于理想气体的性质，下列说法正确的是（　　） A. 理想气体是一种假想的物理模型，实际并不存在 B. 理想气体是人为规定的，它是一种严格遵守气体实验定律的气体 C. 一定质量的理想气体，分子平均动能增大，其温度一定升高 D. 氦气是液化温度最低的气体，任何情况下均可当作理想气体 9. 如图所示，一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路。虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直于回路所在的平面，回路以速度v向右匀速进入磁场，直径CD始终与MN垂直。从D点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列结论正确的是（　　） A. 感应电流大小不变 B. CD段直导线始终受安培力 C. 感应电动势最大值 D. 感应电动势平均值 10. 如图所示，两条相距d的平行金属导轨位于同一水平面内，其右端接一阻值为R的电阻。质量为m的金属杆静置在导轨上，其左侧的矩形匀强磁场区域MNPQ的磁感应强度大小为B、方向竖直向下。当该磁场区域以速度v0匀速地向右扫过金属杆后，金属杆的速度变为v。导轨和金属杆的电阻不计，导轨光滑且足够长，杆在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触。则（　　） A. MN刚扫过金属杆时，杆中感应电动势大小为Bdv0 B. MN刚扫过金属杆时，杆中感应电流大小为 C. PQ刚要扫到金属杆时，杆中感应电动势大小为Bdv D. PQ刚要扫到金属杆时，杆中感应电流大小为 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 11. 在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示。 （1）为实现探究目的，保持原线圈输入的电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电压。这个探究过程采用的科学探究方法是___________。 A. 控制变量法 B. 等效替代法 C. 演绎法 D. 理想实验法 （2）为了保证安全，低压交流电源的电压不要超过___________。（填字母） A. 2 V B. 36 V C. 60 V （3）在实际实验中将电源接在原线圈的“0”和“8”两个接线柱之间，用电表测得副线圈的“0”和“4”两个接线柱之间的电压为6.0 V，则原线圈的输入电压可能为___________。（填字母） A. 10 V B. 12.0 V C. 12.6 V 12. 某同学探究“影响感应电流方向的因素”，实验如下。 （1）首先按图1所示方式连接电路、闭合开关后，发现电流计指针向左偏转；再按图2所示方式连接电路，闭合开关后，发现电流计指针向右偏转。进行上述实验最主要的目的是（ ） A. 检查各仪器及导线是否完好 B. 检查电流计量程是否合适 C. 检查电流计测量电路的电流是否准确 D. 推断电流从不同接线柱流入时电流计指针偏转方向 （2）某实验小组将电池、线圈A、线圈B、滑动变阻器、灵敏电流计、开关按照如图3所示的方式连接。当闭合开关时发现灵敏电流计的指针右偏。由此可知：当滑动变阻器的滑片P向左移动时，灵敏电流计的指针________（填“左偏”、“不动”、“右偏”）； （3）闭合电键电路稳定后，断开电键的瞬间，线圈A和线圈B中电流的磁场方向________（选填“相同”或“相反”）。 （4）某同学第一次将滑动变阻器的滑片慢慢向右移动，第二次将滑动变阻器的滑片快速向右移动，发现第二次电流计指针的摆动幅度较大，原因是线圈B中的________第二次比第一次的大。 A. 磁通量 B. 磁通量的变化量 C. 磁通量的变化率 13. 如图所示，在平面直角坐标系xOy的第一象限内，存在垂直纸面向外的磁感应强度大小为B的匀强磁场。质量为m、电荷量为q的带负电粒子，从x轴上的P点垂直x轴射入磁场OP长度为L，并垂直于y轴离开磁场，不计粒子重力，求： （1）粒子在磁场中运动的速率v； （2）粒子在磁场中运动的时间t。 14. 如图所示，圆柱形汽缸开口向下，通过长度相等的杆a、b固定在天花板上。汽缸内有一卡销，其大小不计，与汽缸底部的距离为L。一可在汽缸内无摩擦地上下滑动的轻质活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内，其下方通过轻绳悬挂一质量为kg的沙桶，活塞的横截面积m2。初始时，活塞在卡销处，封闭气体的压强为Pa，封闭气体温度为K。已知大气压强Pa，取。 （1）求初始时卡销对活塞的弹力大小。 （2）若在沙桶内缓慢加入细沙，直至活塞向下移动0.6 L并保持静止，求此时沙桶内细沙的质量。 （3）若在（2）的前提下，使封闭气体的温度缓慢降低，直至活塞刚好与卡销接触，求此时封闭气体的温度。 15. 如图所示，间距的平行光滑金属导轨固定在水平面上，其左端接有电动势、内阻的电源。一轻绳跨过轻质定滑轮，将质量、长度、电阻的金属棒与质量的物块相连，滑轮左侧轻绳水平。导轨间有一宽度的矩形区域，分布有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小。初始时通过外力使金属棒静止在磁场外距磁场左边界处，某时刻闭合开关，同时撤去外力，金属棒开始向右运动。整个过程中金属棒始终保持与导轨垂直且接触良好，不计导轨电阻和一切摩擦，重力加速度，求： （1）撤去外力后，金属棒进入磁场之前，轻绳拉力的大小； （2）金属棒刚进入磁场时电流的大小； （3）金属棒离开磁场瞬间速度的大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $