精品解析：山东东营市2025-2026学年高二下学期期末物理试题

2025-2026学年第二学期期末学业质量评价 高二物理试题 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的学校、班级、姓名、考生号等信息填在答题卡指定位置。 2．回答选择题时，选出每小题的答案后，用铅笔把答题卡上的对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上对应位置，写在本试卷上无效。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 冬天早晨，一个拧好盖子的空玻璃瓶放在寒冷的室外，玻璃瓶气密性、导热性能良好，将其拿回有暖气的室内静置一段时间后，与在室外时相比（ ） A. 气体压强减小 B. 每个气体分子的动能都增大 C. 气体内能增大 D. 单位时间内碰撞单位面积的分子数减少 2. 关于电磁波谱的特性和应用，下列说法正确的是（ ） A. 银行的验钞机利用红外线鉴别钞票真伪 B. 射线穿透力很强，医学上常用它进行人体透视检查 C. 教室常用紫外线灯进行杀菌消毒 D. 微波炉利用红外线的热效应快速加热食物 3. 中国科学院利用兰州重离子加速器，使高能氩-40（）离子束轰击金-197（），首次合成新核素锫-235（）和镅-231（），是核物理领域的重要突破。已知核反应方程为；。则下列说法正确的是（ ） A. 反应生成物X为中子，且 B. 生成物Y电离能力较弱，具有较强的穿透性 C. 锫-235的结合能小于镅-231 D. 将锫-235与镅-231置于高温高压环境中，半衰期均会显著缩短 4. 一个分子A固定在原点O，另一个分子B从无穷远处逐渐向O点靠近，A、B分子间作用力F与分子间距r的关系如图所示，下列说法正确的是（ ） A. B由无穷远处到处的过程中，分子间作用力F先增大后减小 B. B由无穷远处到时，分子间的引力和斥力都为零 C. B由无穷远处到处的过程中，分子势能先减小后增大 D. B由处继续靠近A的过程中，分子势能一直减小 5. 如图是某海浪发电原理示意图，海浪带动浪板使线圈逆时针匀速转动，向外输出电流。线圈转到如图所示位置时磁场方向与线圈平面平行。下列说法正确的是（ ） A. 图中线圈所处位置是中性面 B. 在如图所示位置时，穿过线圈的磁通量变化率最大 C. 在如图所示位置时，线圈b端电势高于a端电势 D. 在如图所示位置时，线圈靠近S极的导线受到的安培力方向向上 6. 太阳能电池简化结构如图所示，原理应用了光电效应。太阳光透过N型硅照到PN结区域，激发出光电子，光电子在PN结内电场作用下飞向N型硅区域，接通外部电路后即可对外供电。已知该太阳能电池材料的极限频率为，光速为c，下列正确的是（ ） A. 只增大入射光的频率，太阳能电池的光电流一定会变大 B. 太阳能电池工作时，通过灯泡的电流方向从B到A C. 入射光的波长小于时，太阳能电池不能对外供电 D. 入射光的频率加倍时，光电子的最大初动能也加倍 7. 某款自行车车头灯发电机的结构示意图如图所示，转轴的一端固定磁铁，另一端装有摩擦小轮，线圈绕在固定U形铁芯上，车轮转动时，通过小轮带动磁铁转动，在线圈中产生正弦交流电，给车头灯供电。已知小轮半径为1cm，线圈匝数为800匝，横截面积为，线圈所处位置的磁场可视为匀强磁场，磁感应强度为0.01T。当自行车以5m/s的速度匀速行驶时，线圈中产生的感应电动势有效值为（ ） A. 8V B. 4V C. D. 8. 如图，在，的区域内存在垂直xoy平面向里，磁感应强度大小为B的匀强磁场，矩形线圈abcd绕y轴以角速度沿着顺时针方向（俯视）匀速转动，矩形线圈ab边的长度为2l，bc边的长度为l，线圈由同种均匀材料制成，总电阻为R，时刻，线圈平面和磁场方向垂直，bc边位于位置，下列说法正确的是（ ） A. 内，通过线框横截面的电荷量为0 B. 内，通过线框横截面的电量为 C. 时， D. 时，b、c两端电势差 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 大量氢原子的电子从高能级跃迁到的能级，可得到氢原子的巴耳末系的谱线，其中有四条在可见光区，如图是氢原子的能级示意图。以下说法正确的是（ ） A. 从能级跃迁到能级辐射出的可见光的波长最短 B. 从能级跃迁到能级氢原子的能量减小 C. 用能量为3.50 eV的光照射能级的氢原子，可使氢原子发生电离 D. 大量处于能级的原子向低能级跃迁时，最多辐射出3种频率的光 10. 蔬菜温室大棚可用小型风力发电机发电，在夜晚时用来给植物补光。其简化电路图如图所示。原、副线圈匝数比为，ab间接入风力发电机产生的正弦电压恒定的交流电，原线圈中串联灯泡A的电阻，副线圈可通过闭合开关S并联多个相同的灯泡，副线圈并联的灯泡电阻均为，除灯泡外其余电阻不计。依次闭合开关S时（ ） A. 灯A逐渐变亮，灯B逐渐变暗 B. 灯A逐渐变暗，灯B逐渐变亮 C. 和B并联的灯泡的个数为8个时，副线圈的输出功率最大 D. 和B并联的灯泡的个数为9个时，副线圈的输出功率最大 11. 如图所示，开口向右的水平固定导热汽缸用横截面积为S的光滑活塞封闭一定质量的理想气体。初始A状态时气体温度T，体积为，跨过光滑定滑轮的轻绳一端连接活塞，另一端连接质量为m的小桶，小桶静止，此时轻弹簧处于原长。一段时间后温度缓慢升高到4T，活塞静止后，体积变为，为B状态。已知轻弹簧劲度系数为k，大气压强恒为，A状态时气体内能为，已知气体内能与热力学温度成正比。则下列说法正确的是（ ） A. 初始A状态时封闭气体的压强为 B. 初始A状态时封闭气体的压强为 C. 由A到B，气体对外界做的功为 D. 气体吸收的热量为 12. 图甲为某种发电机的剖面图。转轴上有两个可同步转动的磁铁盘，每个磁铁盘上各有四个扇形磁极，N、S极交替出现，如图乙所示，扇形的内半径为，外半径为。任意时刻上下两个正对磁极之间为匀强磁场，磁感应强度为B，方向与转轴平行。转轴中部固定一个线圆盘，线圆盘上有四个彼此绝缘的扇形线圈，扇形线圈与扇形磁极的形状、大小完全相同，每个扇形线圈都是单匝线圈，其电阻为R，如图丙所示。磁铁盘以恒定角速度匀速旋转，当磁铁盘中的扇形磁极与线圆盘中的扇形线圈完全正对时开始计时（），下列说法正确的是（ ） A. 该发电机产生交流电的周期为 B. 时刻，通过单个扇形线圈的磁通量为0 C. 单个扇形线圈的感应电动势最大值 D. 单个扇形线圈消耗的功率 三、非选择题：本题共6小题，共60分 13. 某实验小组用图甲所示实验装置进行“探究气体等温变化的规律”实验。 （1）关于该实验的操作，下列说法正确的是（ ） A. 在柱塞上涂抹润滑油目的是密封气体防止漏气 B. 实验时应快速推拉柱塞并迅速读数，以避免气体与外界发生热交换 C. 推拉柱塞时应用手握紧注射器的空气柱部分 （2）如图乙所示，实验小组同学从状态A缓慢上拉柱塞，使其到达状态B（体积为）。若此时突然提升柱塞，使其快速到达体积，则此时可能对应如图中的状态________（填“C”或“D”或“E”），图中A、B、C为同一等温线上的点。 （3）实验小组绘制了图像，发现当气体压强增大到一定值后，实验数据描绘的图线偏离过原点的直线。若该偏离是由于实验过程中，注射器中气体出现漏气现象导致的，则描绘的图线可能如图丙的________（填“①”或“②”）所示。 14. 物理兴趣小组在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中使用的可拆式变压器如图甲所示，图中各接线柱对应的数字表示倍率为“”的匝数。 （1）左边线圈“0”和“1”接线柱接电源的同时，右边线圈接线柱依次接“0”和“2”、“0”和“8”、“0”和“16”，上述探究右边线圈两端的电压与匝数的关系中采用的实验方法是（ ） A. 放大法 B. 类比法 C. 等效法 D. 控制变量法 （2）下列实验操作的说法正确的是（ ） A. 实验操作中原线圈接入的为直流电 B. 接通电路后，不能用手接触裸露的导线、接线柱 C. 测电压时，先用最小量程挡测量 （3）实验操作时，当原线圈输入电压为，匝数为匝，改变副线圈匝数，测量副线圈两端的电压，实验室实际操作得到图像如图乙所示，则可能正确的是图线________（选填“a”或“b”或“c”）。产生这一现象的原因可能是_______________________。（至少写出两条原因） 15. 地下车库中会存在由土壤中渗出的微量氡气，氡元素具有天然放射性。静止的氡核发生衰变，放出一个粒子后变为钋核。已知的比结合能为，的比结合能为，放出粒子的比结合能为。 （1）写出核反应方程； （2）求氡核衰变过程中释放的核能； （3）若衰变释放的核能全部转化为钋核和放出粒子的动能，求放出粒子的动能。 16. 如图为潜水员BCD潜水浮力控制装置（夹克式气囊背心）。使用时通过低压充气阀（输出恒定为）连接气瓶为气囊充气，用排气阀放气以控制浮力。已知潜水员与装备总质量为，人体和气瓶总浸没体积恒定。海水密度，重力加速度，大气压强。在水面时BCD内气体压强为，此时人恰好悬浮于水面下。假设各深度处水温不变，求： （1）水面下恰悬浮时BCD背心的体积； （2）当下潜到水下30 m处并保持悬浮时，BCD内部压强与同深度处海水压强相同，则通过低压充气阀充入BCD的气体与BCD中原来气体质量的比值。 17. 一正弦交流发电机通过多个理想变压器向远距离的用电器供电，用电器的铭牌上标有“220 V，44 kW”。线圈abcd绕匀速转动，电阻，面积，匝数匝，匀强磁场的磁感应强度为，发电机的输出电压，储能站存储电能的功率为45 kW，输电线上的等效总电阻，其余电阻均不计；升压变压器的原、副线圈的匝数比，降压变压器的原、副线圈的匝数比，当用电器正常工作时，求： （1）远距离输电线路中的电流； （2）发电机的输出电压； （3）线圈绕轴转动的角速度。 18. 如图所示，固定在水平面内的光滑平行金属导轨，电阻不计，间距为。导轨左侧连接一阻值为的定值电阻，现将质量为、阻值、长度也为l的导体棒垂直于导轨放置。虚线左侧存在垂直向里的匀强磁场，磁感应强度为，导体棒由静止开始在恒力的作用下向右运动，到达虚线前已经达到匀速，虚线右侧存在垂直纸面向里的磁场，以虚线位置上的0点为坐标原点，平行于导轨向右为x轴正方向建立Ox轴，磁场的磁感应强度沿x轴方向均匀增强，表达式为（其中x单位为m，磁感应强度单位为T），垂直于导轨方向的直线上磁场处处相等。求： （1）导体棒在到达虚线前的最大速度； （2）若用外力F使导体棒以的速度经过时，求此刻流过R的电流； （3）若用外力F使导体棒进入虚线右侧磁场后，其两端的路端电压恒为2.0 V，求导体棒从运动到过程中，电阻R上产生的焦耳热； （4）在（3）的条件下，求导体棒从运动到过程中，外力F所做的功。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年第二学期期末学业质量评价 高二物理试题 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的学校、班级、姓名、考生号等信息填在答题卡指定位置。 2．回答选择题时，选出每小题的答案后，用铅笔把答题卡上的对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上对应位置，写在本试卷上无效。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 冬天早晨，一个拧好盖子的空玻璃瓶放在寒冷的室外，玻璃瓶气密性、导热性能良好，将其拿回有暖气的室内静置一段时间后，与在室外时相比（ ） A. 气体压强减小 B. 每个气体分子的动能都增大 C. 气体内能增大 D. 单位时间内碰撞单位面积的分子数减少 【答案】C 【解析】 【详解】A．研究对象为瓶内一定质量的理想气体，瓶子容积固定故气体体积不变，从寒冷室外拿到温暖室内后气体温度升高。根据查理定律（为常数），升高则气体压强增大，故A错误； B．温度是分子平均动能的统计标志，温度升高仅说明分子平均动能增大，不代表每个分子的动能都增大，故B错误； C．理想气体忽略分子势能，内能仅由温度决定，温度升高则气体内能增大，故C正确； D．瓶内气体分子数密度不变，温度升高后分子平均速率增大，单位时间内碰撞单位面积的分子数增多，故D错误。 故选C。 2. 关于电磁波谱的特性和应用，下列说法正确的是（ ） A. 银行的验钞机利用红外线鉴别钞票真伪 B. 射线穿透力很强，医学上常用它进行人体透视检查 C. 教室常用紫外线灯进行杀菌消毒 D. 微波炉利用红外线的热效应快速加热食物 【答案】C 【解析】 【详解】A．银行验钞机利用紫外线的荧光效应使钞票上的特殊荧光物质发光来鉴别真伪，并非使用红外线，故A错误； B．射线穿透力很强但电离能力高、对人体正常细胞伤害大，医学上人体透视检查常用X射线，射线一般用于肿瘤放射治疗等场景，故B错误； C．紫外线可以破坏微生物的细胞结构，具备杀菌消毒的功能，教室的消毒灯正是利用紫外线的这一特性工作，故C正确； D．微波炉是利用微波的频率与水分子固有频率接近、引发水分子共振产热的原理加热食物，并非利用红外线的热效应，故D错误。 故选C。 3. 中国科学院利用兰州重离子加速器，使高能氩-40（）离子束轰击金-197（），首次合成新核素锫-235（）和镅-231（），是核物理领域的重要突破。已知核反应方程为；。则下列说法正确的是（ ） A. 反应生成物X为中子，且 B. 生成物Y电离能力较弱，具有较强的穿透性 C. 锫-235的结合能小于镅-231 D. 将锫-235与镅-231置于高温高压环境中，半衰期均会显著缩短 【答案】A 【解析】 【详解】A．核反应满足质量数守恒和电荷数守恒，第一个反应左边总质量数，总电荷数；右边质量数为235、电荷数为97，因此总质量数为，总电荷数为，可知为中子（），，故A正确； B．第二个反应中，的质量数为，电荷数为，即为粒子，粒子电离能力强、穿透能力弱，故B错误； C．原子核的结合能随核子数增加而增大，锫-235的核子数（235）大于镅-231的核子数（231），因此锫-235的结合能大于镅-231，故C错误； D．半衰期由原子核内部结构决定，与外界温度、压强等环境因素无关，高温高压不会改变其半衰期，故D错误。 故选A。 4. 一个分子A固定在原点O，另一个分子B从无穷远处逐渐向O点靠近，A、B分子间作用力F与分子间距r的关系如图所示，下列说法正确的是（ ） A. B由无穷远处到处的过程中，分子间作用力F先增大后减小 B. B由无穷远处到时，分子间的引力和斥力都为零 C. B由无穷远处到处的过程中，分子势能先减小后增大 D. B由处继续靠近A的过程中，分子势能一直减小 【答案】A 【解析】 【详解】A．由图可知B由无穷远处到处的过程中，分子间作用力F先增大后减小到零，故A正确； B．B由无穷远处到时，分子间的引力和斥力等大反向，合力为零，故B错误； C．B由无穷远处到处的过程中，分子力一直表现为引力，分子力做正功，分子势能一直减小，故C错误； D．B由处继续靠近A的过程中，分子力表现为斥力，分子力做负功，分子势能一直增大，故D错误。 故选A。 5. 如图是某海浪发电原理示意图，海浪带动浪板使线圈逆时针匀速转动，向外输出电流。线圈转到如图所示位置时磁场方向与线圈平面平行。下列说法正确的是（ ） A. 图中线圈所处位置是中性面 B. 在如图所示位置时，穿过线圈的磁通量变化率最大 C. 在如图所示位置时，线圈b端电势高于a端电势 D. 在如图所示位置时，线圈靠近S极的导线受到的安培力方向向上 【答案】B 【解析】 【详解】A．中性面是指线圈平面与磁感线垂直的位置。图中线圈平面与磁场方向平行，垂直于中性面，故A错误； B．线圈平面与磁场方向平行时，线圈的两条边垂直切割磁感线，产生的感应电动势最大根据法拉第电磁感应定律 可知，此时穿过线圈的磁通量变化率 最大，故B正确； C．由图可知线圈逆时针转动（从左侧看），则靠近N极的导线（左边）向下运动，靠近S极的导线（右边）向上运动。 对于靠近N极的导线，根据右手定则，磁感线向右，拇指向下，四指指向外，感应电流方向向外，该边作为电源，外端（a端）为正极； 对于靠近S极的导线，根据右手定则，磁感线向右，拇指向上，四指指向里，感应电流方向向里，该边作为电源，外端（b端）为负极。 所以a端电势高于b端电势，故C错误； D．线圈靠近S极的导线（右边）向上运动，根据右手定则可知感应电流方向向里。再根据左手定则，磁感线向右穿过手心，四指指向里，拇指指向下，所以受到的安培力方向向下（或者根据楞次定律，安培力阻碍相对运动，导线向上运动，安培力向下），故D错误。 故选B。 6. 太阳能电池简化结构如图所示，原理应用了光电效应。太阳光透过N型硅照到PN结区域，激发出光电子，光电子在PN结内电场作用下飞向N型硅区域，接通外部电路后即可对外供电。已知该太阳能电池材料的极限频率为，光速为c，下列正确的是（ ） A. 只增大入射光的频率，太阳能电池的光电流一定会变大 B. 太阳能电池工作时，通过灯泡的电流方向从B到A C. 入射光的波长小于时，太阳能电池不能对外供电 D. 入射光的频率加倍时，光电子的最大初动能也加倍 【答案】B 【解析】 【详解】A．只增大入射光的频率，光照强度不变，则入射光子数目减小，单位时间内产生的光电子数目减小，光电流减小，故A错误； B．光电子在PN结内电场作用下聚集在N型硅区域，使N型硅为电源负极，外接A端，P型区域为电源正极，外接B端，外电路电流方向从正极B流向负极A，故B正确； C．波长与频率的关系为，极限频率是能发生光电效应的最小频率，对应波长为能发生光电效应的最大波长，故入射光的波长大于时，太阳能电池不能对外供电，故C错误； D．入射光频率加倍前满足 入射光频率加倍后满足 ，故D错误。 故选B。 7. 某款自行车车头灯发电机的结构示意图如图所示，转轴的一端固定磁铁，另一端装有摩擦小轮，线圈绕在固定U形铁芯上，车轮转动时，通过小轮带动磁铁转动，在线圈中产生正弦交流电，给车头灯供电。已知小轮半径为1cm，线圈匝数为800匝，横截面积为，线圈所处位置的磁场可视为匀强磁场，磁感应强度为0.01T。当自行车以5m/s的速度匀速行驶时，线圈中产生的感应电动势有效值为（ ） A. 8V B. 4V C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】小轮上的线速度 小轮上的角速度 感应电动势的最大值为 感应电动势的有效值为 故选D。 8. 如图，在，的区域内存在垂直xoy平面向里，磁感应强度大小为B的匀强磁场，矩形线圈abcd绕y轴以角速度沿着顺时针方向（俯视）匀速转动，矩形线圈ab边的长度为2l，bc边的长度为l，线圈由同种均匀材料制成，总电阻为R，时刻，线圈平面和磁场方向垂直，bc边位于位置，下列说法正确的是（ ） A. 内，通过线框横截面的电荷量为0 B. 内，通过线框横截面的电量为 C. 时， D. 时，b、c两端电势差 【答案】B 【解析】 【详解】AB．线圈平面与磁场垂直，bc 边位于，ad 边位于 x=0，此时有效面积 磁通量 转动过程中，线圈绕 y 轴转动，其在 xoy 平面的投影长度为 当 时，，线圈在磁场中的投影区域的有效面积不变。因此磁通量 不变，感应电流为0，通过电荷量为0。当时，线圈转过角度 线圈完全位于磁场区域内。此时线圈实际面积 由于线圈转过，线圈平面法线与磁场方向夹角为，则磁通量  时间内，磁通量变化量 通过线框横截面的电荷量, 故A错误，B正确； CD．时，电路的瞬时电动势 线圈的总长度为，则单位长度的电阻 则等效电源的外阻为 作为电源其内部电流从b流向c，故，故CD错误。 故选B。 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 大量氢原子的电子从高能级跃迁到的能级，可得到氢原子的巴耳末系的谱线，其中有四条在可见光区，如图是氢原子的能级示意图。以下说法正确的是（ ） A. 从能级跃迁到能级辐射出的可见光的波长最短 B. 从能级跃迁到能级氢原子的能量减小 C. 用能量为3.50 eV的光照射能级的氢原子，可使氢原子发生电离 D. 大量处于能级的原子向低能级跃迁时，最多辐射出3种频率的光 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由图可知，四条可见光中从能级跃迁到能级辐射出的可见光光子能量最小，根据，可得频率最小，波长最长。故A错误； B．由图可知，从能级跃迁到能级氢原子的能量减小，故B正确； C．处于能级的氢原子能量为-3.40eV，要使其电离至少要用能量为3.40eV的光子照射，故C正确； D．大量处于能级的氢原子向低能级跃迁，可辐射出种不同频率的光子，故D错误。 故选BC。 10. 蔬菜温室大棚可用小型风力发电机发电，在夜晚时用来给植物补光。其简化电路图如图所示。原、副线圈匝数比为，ab间接入风力发电机产生的正弦电压恒定的交流电，原线圈中串联灯泡A的电阻，副线圈可通过闭合开关S并联多个相同的灯泡，副线圈并联的灯泡电阻均为，除灯泡外其余电阻不计。依次闭合开关S时（ ） A. 灯A逐渐变亮，灯B逐渐变暗 B. 灯A逐渐变暗，灯B逐渐变亮 C. 和B并联的灯泡的个数为8个时，副线圈的输出功率最大 D. 和B并联的灯泡的个数为9个时，副线圈的输出功率最大 【答案】AC 【解析】 【详解】已知，，单个灯泡，输入电压恒定。设副线圈并联盏灯，副线圈总负载电阻 根据变压器等效电阻：把副线圈负载折算到原线圈侧 原线圈回路 AB．依次闭合开关，增大，减小，原线圈电流增大。灯A电流等于，，所以灯A逐渐变亮。增大，原线圈两端电压减小；由，副线圈电压减小。 灯泡B两端电压就是，，所以灯B逐渐变暗。故A正确，B错误； CD．副线圈输出功率等于等效电阻的功率 电源输出功率最大结论：负载电阻等于电源内阻时功率最大。这里等效电路电源，内阻，负载。令时，最大， 则 即并联灯泡个数为9个时，副线圈输出功率最大，此时和B并联的灯泡的个数为8个，C正确，D错误。 故选AC。 11. 如图所示，开口向右的水平固定导热汽缸用横截面积为S的光滑活塞封闭一定质量的理想气体。初始A状态时气体温度T，体积为，跨过光滑定滑轮的轻绳一端连接活塞，另一端连接质量为m的小桶，小桶静止，此时轻弹簧处于原长。一段时间后温度缓慢升高到4T，活塞静止后，体积变为，为B状态。已知轻弹簧劲度系数为k，大气压强恒为，A状态时气体内能为，已知气体内能与热力学温度成正比。则下列说法正确的是（ ） A. 初始A状态时封闭气体的压强为 B. 初始A状态时封闭气体的压强为 C. 由A到B，气体对外界做的功为 D. 气体吸收的热量为 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．初始A状态时，对活塞受力分析，由平衡条件得 整理得封闭气体压强，故A错误，B正确； C．密闭气体从A状态到B状态，根据理想气体状态方程得 解得气体B状态时的压强 此时对活塞受力分析，由平衡条件得 其中弹簧压缩量 解得，气体压力与x成线性关系。 则由A到B，气体对外界做的功 解得，故C错误； D．已知A状态时气体内能为，气体内能与热力学温度成正比 B状态时气体内能为，气体对外界做的功为W，根据热力学第一定律得 以活塞、小桶和弹簧组成系统，根据能量守恒得 解得气体吸收的热量，故D正确。 故选BD。 12. 图甲为某种发电机的剖面图。转轴上有两个可同步转动的磁铁盘，每个磁铁盘上各有四个扇形磁极，N、S极交替出现，如图乙所示，扇形的内半径为，外半径为。任意时刻上下两个正对磁极之间为匀强磁场，磁感应强度为B，方向与转轴平行。转轴中部固定一个线圆盘，线圆盘上有四个彼此绝缘的扇形线圈，扇形线圈与扇形磁极的形状、大小完全相同，每个扇形线圈都是单匝线圈，其电阻为R，如图丙所示。磁铁盘以恒定角速度匀速旋转，当磁铁盘中的扇形磁极与线圆盘中的扇形线圈完全正对时开始计时（），下列说法正确的是（ ） A. 该发电机产生交流电的周期为 B. 时刻，通过单个扇形线圈的磁通量为0 C. 单个扇形线圈的感应电动势最大值 D. 单个扇形线圈消耗的功率 【答案】BD 【解析】 【详解】A．每个扇形磁极对应的圆心角为。该发电机的任意一个线圈中磁场发生一次周期性变化磁铁盘转动的角度为，则该发电机产生交流电的周期为 故A错误； B．当时，磁铁盘转动的角度为 此时扇形线圈一半面积处于N极磁场中，另一半面积处于相邻的S极磁场中，总磁通量为0， 故B正确； C．在时刻开始的半个周期的时间内，任一线圈的磁通量大小变化量为 其中 根据法拉第电磁感应定律，感应电动势大小为 故C错误； D．由于磁极和线圈均布满圆周且紧密排列，则线圈中产生大小恒为的感应电动势，单个线圈的功率应为 故D正确； 故选BD。 三、非选择题：本题共6小题，共60分 13. 某实验小组用图甲所示实验装置进行“探究气体等温变化的规律”实验。 （1）关于该实验的操作，下列说法正确的是（ ） A. 在柱塞上涂抹润滑油目的是密封气体防止漏气 B. 实验时应快速推拉柱塞并迅速读数，以避免气体与外界发生热交换 C. 推拉柱塞时应用手握紧注射器的空气柱部分 （2）如图乙所示，实验小组同学从状态A缓慢上拉柱塞，使其到达状态B（体积为）。若此时突然提升柱塞，使其快速到达体积，则此时可能对应如图中的状态________（填“C”或“D”或“E”），图中A、B、C为同一等温线上的点。 （3）实验小组绘制了图像，发现当气体压强增大到一定值后，实验数据描绘的图线偏离过原点的直线。若该偏离是由于实验过程中，注射器中气体出现漏气现象导致的，则描绘的图线可能如图丙的________（填“①”或“②”）所示。 【答案】（1）A （2）D （3）① 【解析】 【小问1详解】 A．在柱塞上涂抹润滑油目的是为了密封气体防止漏气，保持气体质量不变，故A正确； B．实验时应缓慢推拉柱塞，并在示数稳定后读数，以保持密闭气体温度不变，故B错误； C．推拉柱塞时用手握紧注射器的空气柱部分，会使密闭气体的温度上升，破坏温度不变的前提，故C错误。 故选A。 【小问2详解】 突然提升柱塞，密闭气体来不及与外界进行热交换，气体体积增大，即气体对外界做功，由热力学第一定律可知气体内能减小，即温度降低，在图像中表现为pV乘积减小，故应为状态D。 【小问3详解】 由理想气体状态方程可知 图像斜率为 其中C与质量正相关，故漏气时，密闭气体质量减小，图像斜率减小，故描绘的图线如①所示。 14. 物理兴趣小组在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中使用的可拆式变压器如图甲所示，图中各接线柱对应的数字表示倍率为“”的匝数。 （1）左边线圈“0”和“1”接线柱接电源的同时，右边线圈接线柱依次接“0”和“2”、“0”和“8”、“0”和“16”，上述探究右边线圈两端的电压与匝数的关系中采用的实验方法是（ ） A. 放大法 B. 类比法 C. 等效法 D. 控制变量法 （2）下列实验操作的说法正确的是（ ） A. 实验操作中原线圈接入的为直流电 B. 接通电路后，不能用手接触裸露的导线、接线柱 C. 测电压时，先用最小量程挡测量 （3）实验操作时，当原线圈输入电压为，匝数为匝，改变副线圈匝数，测量副线圈两端的电压，实验室实际操作得到图像如图乙所示，则可能正确的是图线________（选填“a”或“b”或“c”）。产生这一现象的原因可能是_______________________。（至少写出两条原因） 【答案】（1）D （2）B （3） ①. ②. 铁芯漏磁、线圈有电阻、涡流发热等 【解析】 【小问1详解】 实验中保持原线圈匝数、输入电压不变，只改变副线圈匝数，研究副线圈电压和匝数的关系，这是控制变量法。 故选D。 【小问2详解】 A．变压器工作原理是电磁感应，必须接交流电，直流电不会产生互感。故A错误； B．接通电路后有电压，手碰裸露导线会触电。故B正确； C．测电压时，要先用大量程挡试触，防止量程过小烧坏电表，不是先用最小量程。故C错误； 故选B。 【小问3详解】 [1][2]根据理想变压器得 整理得 图像是经过原点的直线，直线的斜率表示每匝线圈电压，即 结合图乙所示，当时，理想变压器副线圈电压 而实际变压器不是理想变压器，存在铁芯漏磁、线圈有电阻、涡流发热等原因，导致，则可能正确的是图线。 15. 地下车库中会存在由土壤中渗出的微量氡气，氡元素具有天然放射性。静止的氡核发生衰变，放出一个粒子后变为钋核。已知的比结合能为，的比结合能为，放出粒子的比结合能为。 （1）写出核反应方程； （2）求氡核衰变过程中释放的核能； （3）若衰变释放的核能全部转化为钋核和放出粒子的动能，求放出粒子的动能。 【答案】（1）   （2）   （3） 【解析】 【小问1详解】 核反应遵循电荷数守恒、质量数守恒。反应前氡核电荷数为86、质量数为222，反应后钋核电荷数为84、质量数为218，可推出放出粒子的电荷数为2、质量数为4，即α粒子，据此写出核反应方程为 【小问2详解】 原子核的结合能为比结合能与核子数的乘积。衰变释放的核能等于反应后生成物总结合能与反应物结合能的差值。氡核结合能为，钋核结合能为，α粒子结合能为，可得释放的核能为 。 【小问3详解】 衰变过程系统动量守恒，初始氡核静止，故衰变后钋核与α粒子动量大小相等，即 由动能与动量的关系 可得两粒子动能比 核子质量近似相等，质量比等于质量数之比，即 由题意总动能等于释放的核能 联立解得 16. 如图为潜水员BCD潜水浮力控制装置（夹克式气囊背心）。使用时通过低压充气阀（输出恒定为）连接气瓶为气囊充气，用排气阀放气以控制浮力。已知潜水员与装备总质量为，人体和气瓶总浸没体积恒定。海水密度，重力加速度，大气压强。在水面时BCD内气体压强为，此时人恰好悬浮于水面下。假设各深度处水温不变，求： （1）水面下恰悬浮时BCD背心的体积； （2）当下潜到水下30 m处并保持悬浮时，BCD内部压强与同深度处海水压强相同，则通过低压充气阀充入BCD的气体与BCD中原来气体质量的比值。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 人恰好悬浮于水面下时，根据平衡条件得 解得BCD背心的体积。 【小问2详解】 人从恰好悬浮于水面处潜到悬浮于水下30 m处，BCD内部压强与同深度处海水压强相同，可得 此时BCD内的气体压强 其中 对BCD内的气体温度不变都为，根据 可得初始时气体物质的量 充气后气体物质的量 通过低压充气阀充入BCD的气体与BCD中原来气体质量的比值 17. 一正弦交流发电机通过多个理想变压器向远距离的用电器供电，用电器的铭牌上标有“220 V，44 kW”。线圈abcd绕匀速转动，电阻，面积，匝数匝，匀强磁场的磁感应强度为，发电机的输出电压，储能站存储电能的功率为45 kW，输电线上的等效总电阻，其余电阻均不计；升压变压器的原、副线圈的匝数比，降压变压器的原、副线圈的匝数比，当用电器正常工作时，求： （1）远距离输电线路中的电流； （2）发电机的输出电压； （3）线圈绕轴转动的角速度。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据理想变压器可得 其中副线圈输出电压等于用电器额定电压 可得降压变压器的原线圈输入电压为 根据 解得远距离输电线路中的电流 【小问2详解】 升压变压器副线圈输出电压 根据理想变压器可得 解得发电机的输出电压 【小问3详解】 发电机输出功率 副线圈的输出功率 根据发电机输出功率等于升压变压器输出功率与储能站存储功率之和，可得 其中储能站存储电能的功率 解得 发电机电动势有效值 根据闭合电路欧姆定律得 线圈绕轴转动的角速度。 18. 如图所示，固定在水平面内的光滑平行金属导轨，电阻不计，间距为。导轨左侧连接一阻值为的定值电阻，现将质量为、阻值、长度也为l的导体棒垂直于导轨放置。虚线左侧存在垂直向里的匀强磁场，磁感应强度为，导体棒由静止开始在恒力的作用下向右运动，到达虚线前已经达到匀速，虚线右侧存在垂直纸面向里的磁场，以虚线位置上的0点为坐标原点，平行于导轨向右为x轴正方向建立Ox轴，磁场的磁感应强度沿x轴方向均匀增强，表达式为（其中x单位为m，磁感应强度单位为T），垂直于导轨方向的直线上磁场处处相等。求： （1）导体棒在到达虚线前的最大速度； （2）若用外力F使导体棒以的速度经过时，求此刻流过R的电流； （3）若用外力F使导体棒进入虚线右侧磁场后，其两端的路端电压恒为2.0 V，求导体棒从运动到过程中，电阻R上产生的焦耳热； （4）在（3）的条件下，求导体棒从运动到过程中，外力F所做的功。 【答案】（1） （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 由右手定则和左手定则，导体棒向右运动时感应电流沿棒向上，通过电阻的电流向下，导体棒所受安培力向左，方向关系如图所示。 导体棒达到匀速时，由平衡条件得 由动生电动势公式和闭合电路欧姆定律得， 联立解得 【小问2详解】 在处，由题给磁场关系得 由动生电动势公式得 由闭合电路欧姆定律得 代入数据得 【小问3详解】 设导体棒两端的路端电压为，则外电阻两端电压也为，由欧姆定律得 导体棒相当于电源，由闭合电路欧姆定律得 将的位移分成许多小段，每一小段内可将磁场看作匀强，由法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律得 由题给磁场关系，和处的磁感应强度分别为和 因随线性变化，其平均值为 各小段电荷量相加得 由电流定义得 由焦耳定律得 【小问4详解】 在第（3）问条件下，感应电动势保持不变。在处，由动生电动势公式得 在处，由前述磁感应强度和感应电动势可得 回路中产生的总焦耳热为 安培力做负功，其功的绝对值等于回路产生的总焦耳热。对导体棒由运动到的过程应用动能定理，有 解得 负号表示外力对导体棒做负功。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $