精品解析：广东广州市第八十六中学2025-2026学年高二下学期期中考试物理试题

广州市第八十六中学 2025-2026学年度第二学期期中考试物理试题 考试用时：75分钟 卷面总分：100分 本卷共7页 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，只有一项是符合题目要求的。 1. 下列说法不正确的是（　　） A. 由图甲可知，状态①的温度比状态②的温度高 B. 图乙为水中某花粉颗粒每隔一定时间位置的连线图，连线不能表示该花粉颗粒做布朗运动的轨迹 C. 由图丙可知，当分子间的距离r>r0时，分子间的作用力先减小后增大 D. 由图丁可知，在r由r1变到r2的过程中分子力做正功 2. 某图书馆的书籍防盗系统利用LC振荡电路原理，在出口处的地毯下埋有线圈L与电容器C构成的振荡电路，如图甲所示。当未消磁的书籍标签（内含金属材料）靠近时，线圈的自感系数增大，导致振荡频率变化，从而触发警报。若该振荡电路中电容器上极板的电荷量q随时间t变化的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. t1时刻，电容器C的电场能为零 B. t2时刻，线圈L的自感电动势最小 C. t2-t3时间内，线圈L中电流逐渐增大 D. 0-t3时间内，未消磁的书籍标签正在远离线圈L 3. 在核医学中，因铜—64独特的“诊疗一体化”特性而备受青睐，分别适用于PET成像与治疗，其衰变方程有和，其中铜—64的半衰期均为12.7小时。下列说法正确的是（ ） A. X是中子 B. Y是质子 C. 生成物的锌原子核有30个中子 D. 大量的铜—64原子核，经过12.7小时，会有一半发生衰变 4. 如图所示的电路中，灯泡和的规格相同。先闭合开关，调节电阻，使两个灯泡的亮度相同，再调节电阻，使它们都正常发光，然后断开开关。下列说法正确的是（　　） A. 断开开关后，灯闪亮后熄灭 B. 断开开关的瞬间，灯电流反向 C. 断开开关后，两灯没有马上熄灭，是由于线圈中存储的磁场能转化为电能 D. 重新接通电路，两个灯马上亮起 5. 如图所示，粗细均匀、边长为的单匝正方形线框静止在光滑水平面上，边与宽度为的匀强磁场的左边界重合，磁场方向垂直平面向里，时刻开始，线框在垂直于边的水平向右拉力作用下以恒定加速度穿过磁场，在整个过程中线框的边始终与磁场的边界平行。若以表示拉力大小（以向右为正）、表示线框中的电流（以逆时针方向为正）、下列反映这些物理量随时间变化的图像中可能正确的是（　　） A. B. C. D. 6. 如图甲所示，电阻r=25Ω、匝数n=200匝的线圈两端A、B与电阻R相连，R=75Ω，线圈内有方向垂直于纸面向里的磁场，线圈中的磁通量按图乙所示的规律变化。下列说法正确的是（　　） A. 通过R的电流方向为由B通过R到A B. 线圈两端的电压为100V C. R的电功率为65W D. 0.1s时间内通过电阻R的电荷量为0.1C 7. 氢原子能级如图甲所示。一群处于能级的氢原子，向低能级跃迁时能发出多种频率的光，分别用这些频率的光照射图乙电路的阴极K，只能得到3条电流随电压变化的图线，如图丙所示。下列说法正确的是（ ） A. 阴极K材料的逸出功为12.75eV B. a光的波长大于b光的波长 C. 图中M点的数值为-6.34 D. 滑动变阻器的滑片向右滑动时，电流表的示数一定持续增大 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. 下列四种器件中，工作时主要利用了电磁感应的是（ ） A. 回旋加速器 B. 电磁炉 C. 质谱仪 D. 日光灯 9. 在一个导热性能良好的容器中封闭有一定质量的理想气体，该气体由状态经过状态变为状态的过程中，其体积与热力学温度的关系如图所示。下列说法中正确的是（　　） A. 气体在状态比在状态时的压强小 B. 气体从状态到状态的过程中一定放热 C. 气体从状态到状态的过程中外界对气体做功 D. 气体从状态到状态的过程中，气体吸收的热量大于气体对外界所做的功 10. 如图甲所示，水平粗糙导轨左侧接有定值电阻R=3Ω，导轨处于垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度B=1T，导轨间距L=1m。一质量m=1kg，阻值r=1Ω的金属棒在水平向右拉力F作用下由静止开始从CD处运动，金属棒与导轨间动摩擦因数金属棒的v-x图像如图乙所示，取，下列说法正确的是（　　） A. 由图像可知金属棒做匀加速直线运动 B. 拉动过程中，拉力F做的功等于金属棒的焦耳热与克服摩擦力所做的功之和 C. x=1m时，安培力的大小0.5N D. 从起点到发生x=1m位移的过程中，回路产生的焦耳热为0.25J 三、非选择题：共54分，考生根据要求作答。 11. （1）如图所示，是研究电磁感应现象的实验中所用的实验仪器。 ①根据实验需要补充完整电路_______。 ②连接好实验电路后，闭合开关的瞬间，发现电流计指针向左偏转。当电流计指针回到原位置后，将滑动变阻器的滑动触头快速向左滑动，则会观察到电流计指针向_______偏转。 ③把B线圈从某一固定位置插到A线圈中另一固定位置处，第1次快插，第2次慢插，在这两种情况下，A线圈中产生的感应电动势的大小分别为和，流过A线圈某个横截面的电荷量分别为和，则有_______，_______（填>，=，或<） （2）利用油膜法估测油酸分子的大小，实验器材有，浓度为0.05%（体积分数）的油酸酒精溶液、最小刻度为0.1 mL的量筒、盛有适量清水的浅盘、痱子粉、橡皮头滴管、玻璃板、彩笔、坐标纸。则： ①下面给出的实验步骤中，正确顺序为（ ） A. 将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上 B. 用滴管将浓度为0.05%的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下滴入1 mL油酸酒精溶液时的滴数N C. 将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，坐标纸上是边长为1 cm的正方形，计算轮廓内正方形的个数，算出油酸薄膜的面积S D. 将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上。用滴管吸取浓度为0.05%的油酸酒精溶液，从低处向水面中央一滴一滴地滴入，直到油酸薄膜有足够大的面积又不与器壁接触为止，记下滴入的滴数n （3）该实验测得的单个油酸分子的直径约为（ ）（单位：cm）。 A. B. C. D. （4）通过实验测得分子直径的大小约为（ ）m的数量级。 A. B. C. D. 12. 如图甲所示是某同学自制的电子秤原理示意图，利用理想电压表的示数指示物体的质量。图中托盘与弹簧相连。滑动变阻器的滑动端与弹簧上端相连，当托盘中没有放物体时，滑动触头恰好指在滑动变阻器的最上端，此时电压表的示数为零。已知： A.滑动变阻器总电阻为，总长度为 B.电源的电动势为，内阻为 C.限流电阻阻值为 D.弹簧的劲度系数为 E.重力加速度 F.忽略所有摩擦阻力，开关S闭合 （1）当托盘中物体的质量增加时，滑动触头P的位置______（填“上移”或“下移”）。 （2）图乙为某次实验时量程为的电压表指针的位置，其示数为______。 （3）请写出电压表示数与物体质量的关系表达式：______（用题中字母表示）。 （4）如果把电压表的示数改为物体质量表，则质量表的刻度______（填“均匀”或“不均匀”）。 （5）如果干电池老化，导致电动势减小，内阻增大，则质量表显示值______（填“大于”“等于”或“小于”）真实值。 （6）如果考虑电压表内阻的影响，则质量表显示值______（填“大于”“等于”或“小于”）真实值。 13. 某同学参加市科创大赛设计了一款如图甲所示的简易温度报警装置。图乙为简化示意图，在竖直放置、导热性能良好的气缸中用活塞密闭一定质量的气体。开始时活塞距气缸底部高度为，缸内气体热力学温度为。当环境温度上升，活塞缓慢向上移动时，安装在活塞上表面的金属薄片与、两触点接触使电路导通，蜂鸣器报警。若不计一切摩擦，密封气体可视为理想气体，活塞质量为，横截面积为，大气压强恒为，重力加速度为，求： （1）开始时气缸内密封气体的压强； （2）该装置恰好报警时的热力学温度； （3）若上述过程中气体的内能增加，求气体吸收的热量。 14. 为防止停电事故发生，学校计划购置一台应急备用发电机。要求如下：一是要保证全校88间教室所有日光灯能正常发光，每间教室有日光灯10盏，每盏40 W，额定电压均为220 V；二是为避免噪音干扰，发电机需远离教学区，输电线电阻2 Ω，其余部分电阻不计；学校已有升压变压器和降压变压器各一台，升压变压器匝数比为，降压变压器的匝数比为，两变压器均可视为理想变压器，物理老师画出示意图如图所示。求： （1）所有电灯正常发光时消耗的功率，输电线上的电流为多少？ （2）输电线上损失的功率及损失的电压？ （3）购买的发电机功率和应不小于多少？ 15. 如图所示，两根足够长平行金属导轨MN、PQ固定在倾角θ=37°的绝缘斜面上，顶部接有一阻值R=3Ω的定值电阻，下端开口，轨道间距L=1m。整个装置处于磁感应强度B=2T的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向上，质量m=1kg的金属棒ab置于导轨上，ab在导轨之间的电阻r=1Ω，电路中其余电阻不计。金属棒ab由静止释放后沿导轨运动时始终垂直于导轨，且与导轨接触良好。不计空气阻力影响。已知金属棒ab与导轨间动摩擦因数μ=0.5，sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10m/s2。 （1）求金属棒ab沿导轨向下运动的最大速度以及向下运动过程中，电阻R上的最大电功率PR： （2）若从金属棒ab开始运动至达到最大速度过程中，整个回路产生的总焦耳热为2J，求流过电阻R的总电荷量q； （3）在（2）问的条件下求金属棒ab开始运动至达到最大速度的时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 广州市第八十六中学 2025-2026学年度第二学期期中考试物理试题 考试用时：75分钟 卷面总分：100分 本卷共7页 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，只有一项是符合题目要求的。 1. 下列说法不正确的是（　　） A. 由图甲可知，状态①的温度比状态②的温度高 B. 图乙为水中某花粉颗粒每隔一定时间位置的连线图，连线不能表示该花粉颗粒做布朗运动的轨迹 C. 由图丙可知，当分子间的距离r>r0时，分子间的作用力先减小后增大 D. 由图丁可知，在r由r1变到r2的过程中分子力做正功 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图甲可知，状态①速率大的氧气分子比例较大，所以状态①的温度比状态②的温度高，故A不符合题意； B．由于图乙中的位置是每隔一定时间记录的，所以位置的连线不能表示该花粉颗粒做布朗运动的轨迹，只能说明花粉颗粒运动的无规则性，故B不符合题意； C．由图丙可知，当分子间的距离时，分子间的作用力先增大后减小，故C符合题意； D．由图丁可知，在r由r1变到r2的过程中分子势能减小，分子力做正功，故D不符合题意。 故选C。 2. 某图书馆的书籍防盗系统利用LC振荡电路原理，在出口处的地毯下埋有线圈L与电容器C构成的振荡电路，如图甲所示。当未消磁的书籍标签（内含金属材料）靠近时，线圈的自感系数增大，导致振荡频率变化，从而触发警报。若该振荡电路中电容器上极板的电荷量q随时间t变化的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. t1时刻，电容器C的电场能为零 B. t2时刻，线圈L的自感电动势最小 C. t2-t3时间内，线圈L中电流逐渐增大 D. 0-t3时间内，未消磁的书籍标签正在远离线圈L 【答案】B 【解析】 【详解】A． t₁时刻，电容器C上极板带电量最大，可知电场能最大，故A错误； B． t₂时刻，电容器放电完毕，此时线圈L的电流最大，电流变化率最小，则自感电动势最小，故B正确； C． t₂-t₃时间内，电容器带电量增大，则线圈L中电流逐渐减小，故C错误； D．由图可知0-t₃时间内，振动电路的振动周期逐渐变大，根据可知线圈自感系数L变大，可知未消磁的书籍标签正在靠近线圈L，故D错误。 故选B。 3. 在核医学中，因铜—64独特的“诊疗一体化”特性而备受青睐，分别适用于PET成像与治疗，其衰变方程有和，其中铜—64的半衰期均为12.7小时。下列说法正确的是（ ） A. X是中子 B. Y是质子 C. 生成物的锌原子核有30个中子 D. 大量的铜—64原子核，经过12.7小时，会有一半发生衰变 【答案】D 【解析】 【详解】A．核反应满足质量数和核电荷数守恒，对衰变 X的质量数为 电荷数为 可知X为正电子，不是中子，故A错误； B．对衰变 Y的质量数为 电荷数为 可知Y为负电子，不是质子，故B错误； C．原子核的中子数等于质量数减去质子数，的中子数 不是30个，故C错误； D．半衰期是大量放射性原子核发生半数衰变的统计规律，铜—64的半衰期为12.7小时，故大量铜—64原子核经过12.7小时会有一半发生衰变，故D正确。 故选D。 4. 如图所示的电路中，灯泡和的规格相同。先闭合开关，调节电阻，使两个灯泡的亮度相同，再调节电阻，使它们都正常发光，然后断开开关。下列说法正确的是（　　） A. 断开开关后，灯闪亮后熄灭 B. 断开开关的瞬间，灯电流反向 C. 断开开关后，两灯没有马上熄灭，是由于线圈中存储的磁场能转化为电能 D. 重新接通电路，两个灯马上亮起 【答案】C 【解析】 【详解】AB．断开开关后，由于线圈产生自感电动势，流过和的电流在原来的基础上减小，电流方向与流过原电流方向相同，故灯不会闪亮，而是逐渐熄灭，故AB错误； C．断开开关时，、与、构成闭合回路，相当于电源，在断开开关至所有灯泡熄灭的过程中，电路中的电能来自线圈储存的磁场能，故C正确； D．重新接通电路，立刻亮起，由于线圈产生自感电动势，灯逐渐亮起，故D错误。 故选C。 5. 如图所示，粗细均匀、边长为的单匝正方形线框静止在光滑水平面上，边与宽度为的匀强磁场的左边界重合，磁场方向垂直平面向里，时刻开始，线框在垂直于边的水平向右拉力作用下以恒定加速度穿过磁场，在整个过程中线框的边始终与磁场的边界平行。若以表示拉力大小（以向右为正）、表示线框中的电流（以逆时针方向为正）、下列反映这些物理量随时间变化的图像中可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．由题意可知，线框匀加速穿过磁场区域，由于线框宽度与磁场区域宽度相同，根据可知，线框进入磁场区域的时间为，即，由于线框出磁场区域时有初速度，所以所用时间小于，故A错误。 B．由题意可知，线框进入磁场的过程中，边切割磁感线，感应电流方向为逆时针，线框离开磁场区域时，边切割磁感线，感应电流方向为顺时针，故B错误。 CD．根据左手定则可得，无论是线框进入磁场还是离开磁场的过程中，线框受到的安培力方向都水平向左，所以拉力始终水平向右，且由于线框做匀加速直线运动，线框的安培力始终增大，拉力也相应增大，故C正确，D错误。 故选C。 6. 如图甲所示，电阻r=25Ω、匝数n=200匝的线圈两端A、B与电阻R相连，R=75Ω，线圈内有方向垂直于纸面向里的磁场，线圈中的磁通量按图乙所示的规律变化。下列说法正确的是（　　） A. 通过R的电流方向为由B通过R到A B. 线圈两端的电压为100V C. R的电功率为65W D. 0.1s时间内通过电阻R的电荷量为0.1C 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据楞次定律可得，穿过线圈的磁通量增大，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，则通过R的电流方向为由A通过R到B，故A错误； B．根据法拉第电磁感应定律可得 所以线圈两端的电压为 故B错误； C．R的电功率为 故C错误； D．0.1s时间内通过电阻R的电荷量为 故D正确。 故选D。 7. 氢原子能级如图甲所示。一群处于能级的氢原子，向低能级跃迁时能发出多种频率的光，分别用这些频率的光照射图乙电路的阴极K，只能得到3条电流随电压变化的图线，如图丙所示。下列说法正确的是（ ） A. 阴极K材料的逸出功为12.75eV B. a光的波长大于b光的波长 C. 图中M点的数值为-6.34 D. 滑动变阻器的滑片向右滑动时，电流表的示数一定持续增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．一群处于能级的氢原子，向低能级跃迁时能发出光的频率数为 发出的光子频率由低到高依次为、、、、、，则 ，， ，， 但只检测到3条电流，根据光电效应方程，分析图乙可知，a的遏止电压最大，其次为b和c，所以发生光电效应的能量值为 ， ， 由 ， 解得阴极K材料的逸出功为 故A错误； B．由，可知a光的波长小于b光的波长，故B错误； C．由 所以 因此图中M点的数值为-6.34，故C正确； D．滑动变阻器的滑片向右滑动时，正向电压增大，刚开始电流表示数会增大，但达到饱和电流以后电流表的示数不变，故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. 下列四种器件中，工作时主要利用了电磁感应的是（ ） A. 回旋加速器 B. 电磁炉 C. 质谱仪 D. 日光灯 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】A．回旋加速器利用磁场使带电粒子旋转，电场使粒子加速，A错误； B．电磁炉是利用电磁感应原理产生涡流，将电能最终转化成内能，B正确； C．质谱仪是利用电场加速，磁场使粒子偏转，不是电磁感应现象，C错误； D．日光灯利用自感现象启动，而自感现象是特殊的电磁感应现象，D正确。 故选BD。 9. 在一个导热性能良好的容器中封闭有一定质量的理想气体，该气体由状态经过状态变为状态的过程中，其体积与热力学温度的关系如图所示。下列说法中正确的是（　　） A. 气体在状态比在状态时的压强小 B. 气体从状态到状态的过程中一定放热 C. 气体从状态到状态的过程中外界对气体做功 D. 气体从状态到状态的过程中，气体吸收的热量大于气体对外界所做的功 【答案】AD 【解析】 【详解】A．气体从状态到状态的过程中，由于保持不变，可知气体发生等压变化； 气体从状态到状态的过程中，气体体积不变，温度升高，根据可知，气体的压强增大，则气体在状态比在状态时的压强小，故A正确； B．气体从状态到状态的过程中，气体体积不变，外界对气体不做功，温度升高，气体内能增大，由热力学第一定律，可知气体从状态到状态的过程中一定吸热，故B错误； C．气体从状态到状态的过程中，气体的体积增大，气体对外界做功，故C错误； D．气体从状态到状态的过程中，气体的体积增大，气体对外界做功，气体的温度升高，气体的内能增大，根据热力学第一定律，可知， 则，即气体吸收的热量大于气体对外界所做的功，故D正确。 故选AD。 10. 如图甲所示，水平粗糙导轨左侧接有定值电阻R=3Ω，导轨处于垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度B=1T，导轨间距L=1m。一质量m=1kg，阻值r=1Ω的金属棒在水平向右拉力F作用下由静止开始从CD处运动，金属棒与导轨间动摩擦因数金属棒的v-x图像如图乙所示，取，下列说法正确的是（　　） A. 由图像可知金属棒做匀加速直线运动 B. 拉动过程中，拉力F做的功等于金属棒的焦耳热与克服摩擦力所做的功之和 C. x=1m时，安培力的大小0.5N D. 从起点到发生x=1m位移的过程中，回路产生的焦耳热为0.25J 【答案】CD 【解析】 【详解】A．由题图乙可知金属棒的速度随位移均匀变化，由匀变速直线运动 可得 其图像不是一条直线，故金属棒做变加速直线运动，故A错误； B．运动过程中金属棒受拉力、安培力及摩擦力作用，金属棒做加速运动，动能增加，故拉力做的功大于金属棒克服安培力和摩擦力所做的功之和，故B错误； C．由题图乙可知当时，金属棒的速度为，则金属棒产生的感应电动势 此时的电流 安培力，故C正确； D．由功能关系可知金属棒从起点运动到处的过程中，回路产生的焦耳热等于金属棒克服安培力所做的功，即 从题图乙中图线与坐标轴围成的面积的物理意义可知 解得该过程回路产生的总焦耳热，故D正确。 故选CD。 三、非选择题：共54分，考生根据要求作答。 11. （1）如图所示，是研究电磁感应现象的实验中所用的实验仪器。 ①根据实验需要补充完整电路_______。 ②连接好实验电路后，闭合开关的瞬间，发现电流计指针向左偏转。当电流计指针回到原位置后，将滑动变阻器的滑动触头快速向左滑动，则会观察到电流计指针向_______偏转。 ③把B线圈从某一固定位置插到A线圈中另一固定位置处，第1次快插，第2次慢插，在这两种情况下，A线圈中产生的感应电动势的大小分别为和，流过A线圈某个横截面的电荷量分别为和，则有_______，_______（填>，=，或<） （2）利用油膜法估测油酸分子的大小，实验器材有，浓度为0.05%（体积分数）的油酸酒精溶液、最小刻度为0.1 mL的量筒、盛有适量清水的浅盘、痱子粉、橡皮头滴管、玻璃板、彩笔、坐标纸。则： ①下面给出的实验步骤中，正确顺序为（ ） A. 将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上 B. 用滴管将浓度为0.05%的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下滴入1 mL油酸酒精溶液时的滴数N C. 将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，坐标纸上是边长为1 cm的正方形，计算轮廓内正方形的个数，算出油酸薄膜的面积S D. 将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上。用滴管吸取浓度为0.05%的油酸酒精溶液，从低处向水面中央一滴一滴地滴入，直到油酸薄膜有足够大的面积又不与器壁接触为止，记下滴入的滴数n （3）该实验测得的单个油酸分子的直径约为（ ）（单位：cm）。 A. B. C. D. （4）通过实验测得分子直径的大小约为（ ）m的数量级。 A. B. C. D. 【答案】（1） ①. ②. 左 ③. ④. （2）BDAC （3）B （4）A 【解析】 【小问1详解】 [1] [2] 闭合开关的瞬间，发现电流计指针向左偏转，可知线圈 A 内磁通量增加时电流计指针向左偏转；将滑动变阻器触头快速向左滑动，线圈 B 电流增大，线圈 A 内磁通量增加，灵敏电流计指针将向左偏转。 [3] 把B线圈从某一固定位置插到A线圈另一固定位置处，第一次快插，第二次慢插，第一次磁通量变化快，第二次磁通量变化慢，根据法拉第电磁感应定律 可知两情况下线圈中产生的感应电动势的大小为 [4] 流过A线圈的电荷量为 把B线圈从同样高度插到A线圈中同样的位置处，磁通量变化量相同，故 【小问2详解】 利用油膜法估测油酸分子的大小实验步骤是：先测量油酸酒精溶液的滴数，以确定每滴溶液的体积；而后在浅盘水面撒痱子粉后滴入滴溶液，形成稳定的单分子油膜；接着将油膜轮廓画在玻璃板上，便于后续测量面积；最后通过坐标纸计算油膜面积，完成数据采集。所以正确的步骤顺序是BDAC。 【小问3详解】 1滴油酸酒精溶液中含有的油酸体积为 则单个油酸分子直径的表达式为 故选B。 【小问4详解】 通过实验测得分子直径的大小约为的数量级。 故选A。 12. 如图甲所示是某同学自制的电子秤原理示意图，利用理想电压表的示数指示物体的质量。图中托盘与弹簧相连。滑动变阻器的滑动端与弹簧上端相连，当托盘中没有放物体时，滑动触头恰好指在滑动变阻器的最上端，此时电压表的示数为零。已知： A.滑动变阻器总电阻为，总长度为 B.电源的电动势为，内阻为 C.限流电阻阻值为 D.弹簧的劲度系数为 E.重力加速度 F.忽略所有摩擦阻力，开关S闭合 （1）当托盘中物体的质量增加时，滑动触头P的位置______（填“上移”或“下移”）。 （2）图乙为某次实验时量程为的电压表指针的位置，其示数为______。 （3）请写出电压表示数与物体质量的关系表达式：______（用题中字母表示）。 （4）如果把电压表的示数改为物体质量表，则质量表的刻度______（填“均匀”或“不均匀”）。 （5）如果干电池老化，导致电动势减小，内阻增大，则质量表显示值______（填“大于”“等于”或“小于”）真实值。 （6）如果考虑电压表内阻的影响，则质量表显示值______（填“大于”“等于”或“小于”）真实值。 【答案】（1）下移 （2）1.90 （3） （4）均匀 （5）小于 （6）小于 【解析】 【小问1详解】 当托盘中物体的质量增加时，弹簧的弹力变大，压缩量增大，滑动触头P的位置下移。 【小问2详解】 电压表的量程为3V，分度值为0.1V，需要估读到下一位，则电压表的示数为1.90V。 【小问3详解】 待测物体放入托盘后，设滑动触头P上端电阻大小为，则电压表的示数 由闭合电路欧姆定律可得 又 对待测物体分析可得 联立解得 【小问4详解】 由可知，电压表示数与待测物体的质量成正比，质量表的刻度均匀。 【小问5详解】 如果干电池老化，导致电动势减小，内阻增大，由的表达式可知，电压表的示数U减小，则显示值小于真实值。 【小问6详解】 如果考虑电压表内阻的影响，相当于R1偏小，导致电压表示数偏小，由与的关系式可知显示值小于真实值。 13. 某同学参加市科创大赛设计了一款如图甲所示的简易温度报警装置。图乙为简化示意图，在竖直放置、导热性能良好的气缸中用活塞密闭一定质量的气体。开始时活塞距气缸底部高度为，缸内气体热力学温度为。当环境温度上升，活塞缓慢向上移动时，安装在活塞上表面的金属薄片与、两触点接触使电路导通，蜂鸣器报警。若不计一切摩擦，密封气体可视为理想气体，活塞质量为，横截面积为，大气压强恒为，重力加速度为，求： （1）开始时气缸内密封气体的压强； （2）该装置恰好报警时的热力学温度； （3）若上述过程中气体的内能增加，求气体吸收的热量。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 气缸受力平衡有： 解得。 【小问2详解】 此过程气体是等压变化，由盖-吕萨克定律得 即 代入数据解得。 【小问3详解】 气体等压膨胀对外做功，则外界对气体做功 代入解得： 由热力学第一定律得： 代入可得：。 14. 为防止停电事故发生，学校计划购置一台应急备用发电机。要求如下：一是要保证全校88间教室所有日光灯能正常发光，每间教室有日光灯10盏，每盏40 W，额定电压均为220 V；二是为避免噪音干扰，发电机需远离教学区，输电线电阻2 Ω，其余部分电阻不计；学校已有升压变压器和降压变压器各一台，升压变压器匝数比为，降压变压器的匝数比为，两变压器均可视为理想变压器，物理老师画出示意图如图所示。求： （1）所有电灯正常发光时消耗的功率，输电线上的电流为多少？ （2）输电线上损失的功率及损失的电压？ （3）购买的发电机功率和应不小于多少？ 【答案】（1）35200W；40A （2）3200W；80V （3）38.4kW；240V 【解析】 【小问1详解】 所有电灯正常发光时消耗的功率 当灯正常发光时，降压变压器副线圈两端电压为，降压变压器原、副线圈两端电压之比 解得 两变压器之间输电线上的电流 【小问2详解】 输电线上损失的功率 输电线上损失的电压 【小问3详解】 即所购发电机额定功率不得低于38.4kW。要保证所有灯能正常发光，则升压变压器副线圈两端电压 故升压变压器原线圈两端电压满足 解得 15. 如图所示，两根足够长平行金属导轨MN、PQ固定在倾角θ=37°的绝缘斜面上，顶部接有一阻值R=3Ω的定值电阻，下端开口，轨道间距L=1m。整个装置处于磁感应强度B=2T的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向上，质量m=1kg的金属棒ab置于导轨上，ab在导轨之间的电阻r=1Ω，电路中其余电阻不计。金属棒ab由静止释放后沿导轨运动时始终垂直于导轨，且与导轨接触良好。不计空气阻力影响。已知金属棒ab与导轨间动摩擦因数μ=0.5，sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10m/s2。 （1）求金属棒ab沿导轨向下运动的最大速度以及向下运动过程中，电阻R上的最大电功率PR： （2）若从金属棒ab开始运动至达到最大速度过程中，整个回路产生的总焦耳热为2J，求流过电阻R的总电荷量q； （3）在（2）问的条件下求金属棒ab开始运动至达到最大速度的时间。 【答案】（1）2.0m/s，3W （2）1C （3）2s 【解析】 【小问1详解】 金属棒由静止释放后，沿着斜面做变加速运动，加速度不断减小，当加速度为0时有最大速度vm，由牛顿第二定律得mgsinθ-μmgcosθ-F安=0 而安培力公式F安=BIL 根据欧姆定律有 根据法拉第电磁感应定律有E=BLvm 联立解得vm=2.0m/s 电阻R上的最大电功率 解得 【小问2详解】 设金属棒从开始运动到达到最大速度过程中，沿导轨下滑距离为x，由能量守恒定律，其中Q=2J 解得x=2.0m 对根据电流的定义有 根据欧姆定律 根据法拉第电磁感应定律，其中 联立解得q=1C 【小问3详解】 规定沿导轨向下为正方向，由动量定理得 其中 解得t=2s 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $