精品解析：山东省菏泽市东明一中等学校2024-2025学年高二下学期联考物理试题

山东省大联考高二物理学科试题 本试卷总分100分，考试时间90分钟。 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上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。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 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. 关于电磁振荡和电磁波，下列说法正确的是（ ） A. 增大LC振荡电路中电容器的电容，可提高电磁振荡的频率 B. 可见光实质也是一种电磁波，红光频率最大 C. 真空中，电磁波的频率越高传播速度越快 D. 电磁波的频率等于调谐电路的固有频率时，调谐电路中产生的电流最强 2. 甲图为水黾停在水面上的情景；乙图为分子间作用力与分子间距离的关系；丙图为金刚石微观结构示意图；丁图中的每条折线表示一个炭粒每隔相同时间位置的连线。下列说法正确的是（　　） A. 水黾能停在水面上是因为其受到了水的表面张力作用 B. 当分子间距离为时，分子间作用力为0，分子间没有引力和斥力 C. 金刚石晶体中，原子按照一定规则排列，具有空间上的周期性 D. 炭粒沿着笔直的折线运动，说明水分子在短时间内的运动是规则的 3. 如图所示，导热性良好的玻璃管中一段水银柱密封了一段气柱，最初该玻璃管置于温度为的实验室中，现将其移至温度为的室外。已知实验室内与室外大气压强相同，，玻璃管中的气体可视为理想气体。移至室外经过足够长的时间后，关于气柱中的气体，下列说法正确的是（　　） A. 与室内相比，玻璃管在室外时，气体分子的平均动能更大 B. 将玻璃管由室内移到室外，气体吸收热量 C. 将玻璃管由室内移到室外，气体放出的热量等于其内能的减少量 D. 将玻璃管由室内移到室外，外界对气体做的功小于气体放出的热量 4. 如图所示，线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴转动，穿过线圈的磁通量随时间按正弦规律变化的图像如图所示，线圈转动周期为，线圈产生的电动势的最大值为。则（　　） A. 在时，线圈中产生的瞬时电流最大 B. 在时，线圈中的磁通量变化率最小 C. 线圈中电动势的瞬时值 D. 将线圈转速增大2倍，线圈中感应电动势的有效值增大2倍 5. 如图所示，“凸”形绝热汽缸被a、b两轻质绝热活塞分成A、B、C三部分，a、b两活塞用轻杆连接，D为电热丝，可外接电源。初始时活塞静止，A、B、C三个部分内的气体温度均相同。现利用电热丝D对C部分中的气体加热，使其温度缓慢升高，则在两活塞缓慢移动的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 两活塞向上移动，A中气体温度升高 B. 两活塞向下移动，B中气体内能不变 C. 两活塞向下移动，B中气体温度升高 D. 两活塞向上移动，A中气体内能增大 6. 如图所示，三根通电长直导线A、B、C相互平行，其横截面位于等腰直角三角形的三个顶点上，三根导线中通入的电流方向都垂直于纸面向外，A、B、C中的电流分别为I0、2I0、3I0。已知通电导线在其周围某处产生的磁场的磁感应强度大小为，其中I为通电导线中的电流，r为该处到通电直导线的距离，k为常数。则A、B单位长度所受的安培力的大小之比为（　　） A. 1∶2 B. 1∶ C. D. ∶20 7. 如图甲所示为某款儿童自行车，其车轮带有闪烁灯，闪烁灯的电路结构如图乙所示，在车轮与轴承之间均匀分布着三根金属条，每根金属条上串联有一个阻值为R0=0.32Ω的小灯泡，金属条与车轮金属边框构成闭合回路，金属条的长度l=0.4m。车架上分布有强磁铁，可以在车轮圆面的范围内形成匀强磁场，磁感应强度大小为B=0.6T，方向如图乙所示，自行车前、后齿轮半径分别为r1=0.2m、r2=0.1m，如图丙所示，当磁场中金属条两端的电压为0.16V时，车轮转动的角速度是（　　） A. rad/s B. 5rad/s C. 10rad/s D. rad/s 8. 研究一般的曲线运动时，可将曲线分割成许多很短的小段，这样质点在每一小段的运动都可以看作圆周运动的一部分，可采用圆周运动的分析方法来处理。如图所示，电容器两平行极板水平放置，两板间有垂直于纸面向里的匀强磁场和竖直向下的匀强电场，磁场的磁感应强度大小为。一束质量均为、电荷量均为的粒子，以不同速率沿着两板中轴线方向进入板间后，速率为的甲粒子恰好做匀速直线运动；速率为的乙粒子在极板间的运动轨迹如图中曲线所示，为乙粒子第一次到达轨迹最低点的位置，乙粒子全程的速率在和之间变化。不计粒子的重力及粒子间的相互作用，下列说法错误的是（　　） A. 两板间电场强度的大小为 B. 乙粒子从进入板间运动至位置的过程中，在水平方向上做加速运动 C. 乙粒子偏离中轴线的最远距离为 D. 乙粒子的运动轨迹在处对应圆周的半径为 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. 空调在回收的时候其压缩机中的制冷剂要转存到一个气罐中进行特殊处理，但是由于压缩机老旧，无法与气罐直接相连，所以用一个与压缩机内部等容积的针管将制冷剂转移到气罐中，针管每次与压缩机相连时抽满制冷剂，与气罐相连时排净制冷剂。已知第次抽满制冷剂时针管中的压强为，制冷剂可视为理想气体且温度不变，下列说法正确的是（　　） A. 最开始时，空调压缩机中气体的压强为2npn。 B. 最开始时，空调压缩机中气体的压强为2npn。 C. 在每次抽气的过程中，压缩机内的气体压强与体积的乘积不变 D. 压缩机内的气体压强可能降到大气压强以下 10. 如图所示，一定质量的理想气体，经历A→B→C→A过程，完成一次循环。已知气体在状态A时的温度为T0=300K，下列说法正确的是（　　） A. A→B过程，外界对气体做功300J B. B→C过程，气体向外界放出热量，内能减小 C. C→A过程，气体从外界吸收热量450J D. 完成一次循环，气体从外界吸收热量150J 11. 如图所示为某节日彩灯的电路图，理想变压器的两个线圈的匝数分别为n1、n2，灯泡L1、L2、L3的电阻均为R，电路中其他导线的电阻均不计。电路ab端的输入电压u随时间t的变化规律为u=Uₘsinωt。开始时开关S断开，通过L1的电流有效值为I，灯泡电阻不随温度变化。下列说法正确的是（　　） A. 通过L3的电流有效值为 B. C. 若闭合开关S，则L2变亮 D. 若闭合开关S，则L1的亮度不变 12. 如图所示，光滑绝缘水平面内，有界匀强磁场的宽度为L，磁场的磁感应强度大小为B、方向竖直向下。水平面内一单匝正方形金属框abcd由粗细均匀的同种材料制成，边长为L、质量为m、总电阻为R，运动过程中ab边始终平行于磁场的边界，金属框始终在水平面内，某时刻，金属框ab边以垂直于边界的初速度进入磁场。下列说法正确的是（　　） A. 金属框中的感应电流的方向始终不变 B. 金属框的cd边恰好通过磁场的右边界 C. 金属框ab边刚进入磁场时，a、b两端的电势差为 D. 若初速度为，则金属框停止时cd边与磁场两边界的距离相等 三、非选择题∶本题共6小题，共60分。 13. 某实验小组在做用油膜法估测油酸分子直径的实验时，先将1mL油酸注入量杯，再加注酒精至amL，其他实验器材还有一个盛水的浅盘，一支注射器，一个量筒，玻璃板，坐标纸等。 （1）用注射器向量筒内滴入N滴油酸酒精溶液，读出其体积V。 （2）用注射器将1滴油酸酒精溶液滴入浅盘，等油酸薄膜稳定后，将薄膜轮廓描绘在坐标纸上，如图所示，已知坐标纸上每个小方格的面积均为S，数出来油膜面积占了n个方格。 （3）一滴油酸酒精溶液含有油酸的体积为______，估算油酸分子直径的表达式为d=______。（均选用a、N、V、S、n中的字母表示） （4）某同学在用油膜法估测油酸分子直径的实验中，计算结果偏大，可能是由于______。（填正确答案标号） A.油酸酒精溶液未完全散开 B.计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格 C.计算每滴油酸酒精溶液的体积时，1mL的溶液的滴数多记了10滴 14. 小明利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”，如图甲所示（虚线框内的连接没有画出）。将热敏电阻R安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，继电器的上触点接触，下触点分离，指示灯亮；当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响。图甲中继电器的供电电源，内阻不计，继电器线圈用漆包线绕成，其电阻。当线圈中的电流大于等于时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响。图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图像。 （1）由图乙可知，当环境温度为时，热敏电阻阻值为________； （2）由图乙可知，当环境温度升高时，热敏电阻阻值将________（选填“增大”、“减小”或“不变”），继电器的磁性将________（选填“增强”、“减弱”或“不变”）； （3）图甲中指示灯的接线柱D应与接线柱________相连（均选填“A”或“B”）； （4）当环境温度大于等于________时，警铃报警。 15. 如图甲所示，一导热良好的汽缸开口向上，汽缸内壁光滑，质量为的活塞（厚度可不计）将一定质量的理想气体封闭在汽缸内。活塞上面放置一质量为的物块，活塞静止时到汽缸底部的距离为汽缸深度的。已知活塞的横截面积为，环境的热力学温度为，重力加速度为，大气压强为。 （1）求活塞静止时汽缸内理想气体的压强大小； （2）把该装置放置在温度为的环境中足够长时间，然后按照如图乙所示放置，活塞恰好处于汽缸口位置，气体始终密封良好，求汽缸（不含活塞）的质量。 16. 如图所示，足够长的平行金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨间距，导轨左端与阻值的定值电阻相连。垂直于导轨的虚线与导轨左端的距离，虚线左侧导轨间存在竖直向下的磁场，其磁感应强度大小随时间的变化满足；虚线右侧导轨间存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小。长为L、阻值的导体棒ab置于导轨上的虚线右侧，导体棒质量，与导轨间的动摩擦因数。最初导体棒固定，时刻将其释放。已知导体棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，导轨电阻忽略不计，重力加速度大小，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求： （1）时刻，导体棒上电流的方向及其所受安培力的大小； （2）导体棒ab运动稳定后的速度大小。 17. 如图所示，导热性能良好的汽缸竖直固定，其左端与一竖直的L形玻璃管相连。该玻璃管分为a、b、c三部分，b、c管横截面积相同，a管横截面积为b管横截面积的4倍，a、b、c三管长度分别为、、。b管中水银高度，c管中刚好充满水银。最初a管内气体的压强相当于75cm高的水银柱产生的压强，现通过阀门K向汽缸内缓慢充气，当c管内恰好无水银时，停止充气。c管容积与汽缸容积相比可忽略不计，环境温度恒定，气体可视为理想气体，汽缸和玻璃管密封良好。求： （1）停止充气时汽缸内气体的压强（结果用cmHg表示）； （2）充入气体的质量与最初汽缸内气体的质量的比值（结果保留两位有效数字）。 18. 如图所示，空间直角坐标系中，轴正方向垂直于平面向外（图中未画出），在平面内、的正方形区域内存在沿轴正方向的匀强电场，其余区域内存在匀强磁场，匀强磁场的磁感应强度大小相等，方向均平行于轴，第一、二、三象限内的磁场沿轴负方向，第四象限内的磁场沿轴正方向。一带正电的粒子从的中点以速度沿轴正方向射入电场，经点进入磁场，恰好从点再次进入电场。已知带电粒子的质量为、电荷量为，重力忽略不计。 （1）求匀强电场的电场强度大小； （2）求匀强磁场的磁感应强度的大小； （3）求带电粒子从点出发到第四次经过轴所经历的时间； （4）若带电粒子第四次经过轴时，将区域内的磁场仅改为反向，同时在该区域内加上与正方形区域内电场强度大小相同、方向沿轴正方向的匀强电场，求此后带电粒子从区域穿过平面时的位置坐标。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 山东省大联考高二物理学科试题 本试卷总分100分，考试时间90分钟。 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上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。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 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. 关于电磁振荡和电磁波，下列说法正确的是（ ） A. 增大LC振荡电路中电容器的电容，可提高电磁振荡的频率 B. 可见光实质也是一种电磁波，红光频率最大 C. 真空中，电磁波的频率越高传播速度越快 D. 电磁波的频率等于调谐电路的固有频率时，调谐电路中产生的电流最强 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据 可知增大LC振荡电路中电容器的电容，可减小电磁振荡的频率。故A错误； B．可见光实质也是一种电磁波，紫光频率最大。故B错误； C．真空中，电磁波的传播速度是光速，保持不变。故C错误； D．电磁波的频率等于调谐电路的固有频率时，调谐电路中产生的电流最强。故D正确。 故选D。 2. 甲图为水黾停在水面上的情景；乙图为分子间作用力与分子间距离的关系；丙图为金刚石微观结构示意图；丁图中的每条折线表示一个炭粒每隔相同时间位置的连线。下列说法正确的是（　　） A. 水黾能停在水面上是因为其受到了水的表面张力作用 B. 当分子间距离为时，分子间作用力为0，分子间没有引力和斥力 C. 金刚石晶体中，原子按照一定规则排列，具有空间上的周期性 D. 炭粒沿着笔直的折线运动，说明水分子在短时间内的运动是规则的 【答案】C 【解析】 【详解】A．水黾能停在水面上是因为液体表面存在张力，而不是受到张力作用，故A错误； B．图（乙）中处，分子引力和斥力的合力为零，但引力和斥力均不为零，故B错误； C．晶体中原子（或分子、离子）都按照一定规则排列，具有空间上的周期性，故C正确； D．图（丁）是每隔一定时间把水中炭粒的位置记录下来，然后用线段把这些位置按时间顺序依次连接起来，而炭粒本身并不是沿折线运动，该图说明炭粒的运动（布朗运动）是不规则的，从而反映了水分子运动的不规则性，故D错误。 故选C。 3. 如图所示，导热性良好的玻璃管中一段水银柱密封了一段气柱，最初该玻璃管置于温度为的实验室中，现将其移至温度为的室外。已知实验室内与室外大气压强相同，，玻璃管中的气体可视为理想气体。移至室外经过足够长的时间后，关于气柱中的气体，下列说法正确的是（　　） A. 与室内相比，玻璃管在室外时，气体分子的平均动能更大 B. 将玻璃管由室内移到室外，气体吸收热量 C. 将玻璃管由室内移到室外，气体放出的热量等于其内能的减少量 D. 将玻璃管由室内移到室外，外界对气体做的功小于气体放出的热量 【答案】D 【解析】 【详解】A．玻璃管在室外时温度更低，气体分子的平均动能更小，A错误； B．将玻璃管由室内移到室外，压强不变，温度降低，则气体体积减小，外界对气柱内的气体做功，但气体内能减少，可知气体放出热量，B错误； CD．设外界对气体做的功为，气体放出的热量为，由热力学第一定律可知 其中0，故 即气体放出的热量大于外界对气体做的功； 可知 即气体放出的热量大于其内能的减少量，C错误，D正确。 故选D。 4. 如图所示，线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴转动，穿过线圈的磁通量随时间按正弦规律变化的图像如图所示，线圈转动周期为，线圈产生的电动势的最大值为。则（　　） A. 在时，线圈中产生的瞬时电流最大 B. 在时，线圈中的磁通量变化率最小 C. 线圈中电动势的瞬时值 D. 将线圈转速增大2倍，线圈中感应电动势的有效值增大2倍 【答案】D 【解析】 【详解】A．在时，线圈中磁通量最大，磁通量的变化率最小，则产生的瞬时电流为零，选项A错误； B．在时，线圈中的磁通量最小，则磁通量的变化率最大，选项B错误； C．t=0时刻磁通量为零，感应电动势最大，则线圈中电动势的瞬时值 选项C错误； D．根据有效值为 可知，将线圈转速增大2倍，角速度增大2倍，则线圈中感应电动势的有效值增大2倍，选项D正确。 故选D。 5. 如图所示，“凸”形绝热汽缸被a、b两轻质绝热活塞分成A、B、C三部分，a、b两活塞用轻杆连接，D为电热丝，可外接电源。初始时活塞静止，A、B、C三个部分内的气体温度均相同。现利用电热丝D对C部分中的气体加热，使其温度缓慢升高，则在两活塞缓慢移动的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 两活塞向上移动，A中气体温度升高 B. 两活塞向下移动，B中气体内能不变 C. 两活塞向下移动，B中气体温度升高 D. 两活塞向上移动，A中气体内能增大 【答案】C 【解析】 【详解】以C中气体为研究对象，体积不变根据 可知C中气体温度升高，压强增大；以活塞和连杆整体为研究对象，受到向上和向下气体的压力 可知活塞和连杆合力向下，竖直向下运动，A中气体体积增大，对外做功，即 根据 汽缸绝热 内能减小，温度降低；反之B中气体体积变小，内能增大，温度升高。 故选C。 6. 如图所示，三根通电长直导线A、B、C相互平行，其横截面位于等腰直角三角形的三个顶点上，三根导线中通入的电流方向都垂直于纸面向外，A、B、C中的电流分别为I0、2I0、3I0。已知通电导线在其周围某处产生的磁场的磁感应强度大小为，其中I为通电导线中的电流，r为该处到通电直导线的距离，k为常数。则A、B单位长度所受的安培力的大小之比为（　　） A. 1∶2 B. 1∶ C. D. ∶20 【答案】D 【解析】 【详解】设，如图所示 由几何关系结合矢量叠加原理可得，A处的合磁感应强度大小 B处的合磁感应强度大小 A、B单位长度所受的磁场作用力的大小分别为， 所以，故选D。 7. 如图甲所示为某款儿童自行车，其车轮带有闪烁灯，闪烁灯的电路结构如图乙所示，在车轮与轴承之间均匀分布着三根金属条，每根金属条上串联有一个阻值为R0=0.32Ω的小灯泡，金属条与车轮金属边框构成闭合回路，金属条的长度l=0.4m。车架上分布有强磁铁，可以在车轮圆面的范围内形成匀强磁场，磁感应强度大小为B=0.6T，方向如图乙所示，自行车前、后齿轮半径分别为r1=0.2m、r2=0.1m，如图丙所示，当磁场中金属条两端的电压为0.16V时，车轮转动的角速度是（　　） A. rad/s B. 5rad/s C. 10rad/s D. rad/s 【答案】C 【解析】 【详解】金属条切割磁感线产生的感应电动势为 电流大小为 联立解得 根据法拉第电磁感应定律可得 解得 故选C。 8. 研究一般的曲线运动时，可将曲线分割成许多很短的小段，这样质点在每一小段的运动都可以看作圆周运动的一部分，可采用圆周运动的分析方法来处理。如图所示，电容器两平行极板水平放置，两板间有垂直于纸面向里的匀强磁场和竖直向下的匀强电场，磁场的磁感应强度大小为。一束质量均为、电荷量均为的粒子，以不同速率沿着两板中轴线方向进入板间后，速率为的甲粒子恰好做匀速直线运动；速率为的乙粒子在极板间的运动轨迹如图中曲线所示，为乙粒子第一次到达轨迹最低点的位置，乙粒子全程的速率在和之间变化。不计粒子的重力及粒子间的相互作用，下列说法错误的是（　　） A. 两板间电场强度的大小为 B. 乙粒子从进入板间运动至位置的过程中，在水平方向上做加速运动 C. 乙粒子偏离中轴线的最远距离为 D. 乙粒子的运动轨迹在处对应圆周的半径为 【答案】C 【解析】 【详解】A．速率为的甲粒子恰好做匀速直线运动，则有 可得两板间电场强度的大小为，A正确； B．速率为的乙粒子在板间的运动轨迹如图中曲线所示，根据左手定则判断知，粒子受到的洛伦兹力总是垂直指向每一小段圆弧的中心，可知乙粒子在水平方向上的合力一直水平向右，所以粒子从进入板间运动至位置的过程中，在水平方向上做加速运动，B正确； C．由于洛伦兹力一直不做功，乙粒子所受电场力方向一直竖直向下，当粒子速度最大时，电场力做的功最多，偏离中轴线的距离最远，根据动能定理有 解得，C错误； D．由题意，可知乙粒子在处时偏离中轴线的距离最远，粒子速度为，根据 可得对应圆周的半径为，D正确。 本题选择错误的，故选C。 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. 空调在回收的时候其压缩机中的制冷剂要转存到一个气罐中进行特殊处理，但是由于压缩机老旧，无法与气罐直接相连，所以用一个与压缩机内部等容积的针管将制冷剂转移到气罐中，针管每次与压缩机相连时抽满制冷剂，与气罐相连时排净制冷剂。已知第次抽满制冷剂时针管中的压强为，制冷剂可视为理想气体且温度不变，下列说法正确的是（　　） A. 最开始时，空调压缩机中气体的压强为2npn。 B. 最开始时，空调压缩机中气体的压强为2npn。 C. 在每次抽气的过程中，压缩机内的气体压强与体积的乘积不变 D. 压缩机内的气体压强可能降到大气压强以下 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．设针管容积为，第一次抽气时有 第二次抽气有 第三次抽气有 第次抽气有 整理可得，故A正确，B错误； C．根据，可知在抽气的过程中，不变，减小，所以体积与压强的乘积减小，故C错误； D．在经过多次抽气之后，压缩机内的环境逐渐接近真空，因此，压强可以降到大气压强以下，故D正确。 故选AD。 10. 如图所示，一定质量的理想气体，经历A→B→C→A过程，完成一次循环。已知气体在状态A时的温度为T0=300K，下列说法正确的是（　　） A. A→B过程，外界对气体做功300J B. B→C过程，气体向外界放出热量，内能减小 C. C→A过程，气体从外界吸收热量450J D. 完成一次循环，气体从外界吸收热量150J 【答案】BC 【解析】 【详解】A．利用图像与轴围成的面积等于气体对外界做的功可知，过程，气体对外界做功，故A错误； B．过程，气体温度降低，内能减小，则 体积减小，外界对气体做正功，则，由热力学第一定律 可知，气体对外界放出热量，故B正确； C．一定质量的理想气体，根据，由图像可知，气体在状态的温度相同，内能相同，过程，气体对外界做功450J，由热力学第一定律可知，气体从外界吸收热量450J，故C正确； D．完成一次循环，根据图像与坐标轴围成面积的物理意义，可知外界向气体做功的总和为正，即A→B→C→A围成的三角形的面积为150J，又内能变化为0，根据热力学第一定律 可知气体向外界放出热量150J，故D错误。 故选BC。 11. 如图所示为某节日彩灯的电路图，理想变压器的两个线圈的匝数分别为n1、n2，灯泡L1、L2、L3的电阻均为R，电路中其他导线的电阻均不计。电路ab端的输入电压u随时间t的变化规律为u=Uₘsinωt。开始时开关S断开，通过L1的电流有效值为I，灯泡电阻不随温度变化。下列说法正确的是（　　） A. 通过L3的电流有效值为 B. C. 若闭合开关S，则L2变亮 D. 若闭合开关S，则L1的亮度不变 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据能量守恒定律得原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率，即 又，联立解得，故A错误； B．电路ab端的输入电压最大值为 其中 又 联立解得，故B正确； C．设副线圈接入的总电阻为，根据电压关系和电流关系可得， 其中 又 联立解得 闭合开关相当于副线圈接入的总电阻减小，可得变大，变大，灯泡的功率变大，灯泡变亮，故C正确； D．闭合开关，变大，变小，就变小，根据 可得灯泡的功率变小，灯泡变暗，故D错误。 故选BC。 12. 如图所示，光滑绝缘水平面内，有界匀强磁场的宽度为L，磁场的磁感应强度大小为B、方向竖直向下。水平面内一单匝正方形金属框abcd由粗细均匀的同种材料制成，边长为L、质量为m、总电阻为R，运动过程中ab边始终平行于磁场的边界，金属框始终在水平面内，某时刻，金属框ab边以垂直于边界的初速度进入磁场。下列说法正确的是（　　） A. 金属框中的感应电流的方向始终不变 B. 金属框的cd边恰好通过磁场的右边界 C. 金属框ab边刚进入磁场时，a、b两端的电势差为 D. 若初速度为，则金属框停止时cd边与磁场两边界的距离相等 【答案】CD 【解析】 【详解】A．假设金属框的边能够冲出磁场，根据动量定理有 又 解得 则由楞次定律知金属框中的电流方向会变化，故A错误； B．从金属框的边进入磁场开始，由动量定理有 结合 联立解得，故B错误； C．金属框边刚进入磁场时，总电动势为 那么两端的电势差为，故C正确； D．若初速度为，同理根据动量定理可得 解得金属框边刚出磁场时的速度为 设金属框停止时边与磁场左边界的距离为，由动量定理有 解得，故D正确。 故选CD。 三、非选择题∶本题共6小题，共60分。 13. 某实验小组在做用油膜法估测油酸分子直径的实验时，先将1mL油酸注入量杯，再加注酒精至amL，其他实验器材还有一个盛水的浅盘，一支注射器，一个量筒，玻璃板，坐标纸等。 （1）用注射器向量筒内滴入N滴油酸酒精溶液，读出其体积V。 （2）用注射器将1滴油酸酒精溶液滴入浅盘，等油酸薄膜稳定后，将薄膜轮廓描绘在坐标纸上，如图所示，已知坐标纸上每个小方格的面积均为S，数出来油膜面积占了n个方格。 （3）一滴油酸酒精溶液含有油酸的体积为______，估算油酸分子直径的表达式为d=______。（均选用a、N、V、S、n中的字母表示） （4）某同学在用油膜法估测油酸分子直径的实验中，计算结果偏大，可能是由于______。（填正确答案标号） A.油酸酒精溶液未完全散开 B.计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格 C.计算每滴油酸酒精溶液的体积时，1mL的溶液的滴数多记了10滴 【答案】 ①. ②. ③. AB 【解析】 【详解】（3）[1][2]根据题意可知，一滴油酸酒精溶液含有油酸的体积为 则油酸分子的直径 （4）[3] A．油酸未完全散开，所测偏小，计算得到的偏大，A正确； B．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，使得所测变小，计算得到的偏大，B正确； C．若求每滴体积时，1mL的溶液的滴数多记了10滴，每一滴溶液的体积将减小，即减小，减小，C错误。 故选AB。 14. 小明利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”，如图甲所示（虚线框内的连接没有画出）。将热敏电阻R安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，继电器的上触点接触，下触点分离，指示灯亮；当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响。图甲中继电器的供电电源，内阻不计，继电器线圈用漆包线绕成，其电阻。当线圈中的电流大于等于时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响。图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图像。 （1）由图乙可知，当环境温度为时，热敏电阻阻值为________； （2）由图乙可知，当环境温度升高时，热敏电阻阻值将________（选填“增大”、“减小”或“不变”），继电器的磁性将________（选填“增强”、“减弱”或“不变”）； （3）图甲中指示灯的接线柱D应与接线柱________相连（均选填“A”或“B”）； （4）当环境温度大于等于________时，警铃报警。 【答案】 ①. 30##29##31 ②. 减小 ③. 增强 ④. A ⑤. 40##39##41 【解析】 【详解】（1）[1]由图乙可知，当环境温度为时，热敏电阻阻值为。 （2）[2]由图乙可知，当环境温度升高时，热敏电阻阻值将减小。 [3] 热敏电阻阻值减小，则流过继电器的电流增大，磁性增强。 （3）[4]由于继电器的上触点接触，下触点分离，指示灯亮。所以图甲中指示灯的接线柱D应与接线柱A相连。 （4）[5]当线圈中的电流大于等于时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响。根据欧姆定律 得 此时温度为，则环境温度大于等于时，警铃报警。 15. 如图甲所示，一导热良好的汽缸开口向上，汽缸内壁光滑，质量为的活塞（厚度可不计）将一定质量的理想气体封闭在汽缸内。活塞上面放置一质量为的物块，活塞静止时到汽缸底部的距离为汽缸深度的。已知活塞的横截面积为，环境的热力学温度为，重力加速度为，大气压强为。 （1）求活塞静止时汽缸内理想气体的压强大小； （2）把该装置放置在温度为的环境中足够长时间，然后按照如图乙所示放置，活塞恰好处于汽缸口位置，气体始终密封良好，求汽缸（不含活塞）的质量。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 对活塞与物块整体分析，根据平衡条件可知 解得 【小问2详解】 设汽缸内气体末状态的压强为，根据理想气体状态方程有 联立解得 设汽缸质量为，对汽缸受力分析，根据平衡条件可知 联立解得 16. 如图所示，足够长的平行金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨间距，导轨左端与阻值的定值电阻相连。垂直于导轨的虚线与导轨左端的距离，虚线左侧导轨间存在竖直向下的磁场，其磁感应强度大小随时间的变化满足；虚线右侧导轨间存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小。长为L、阻值的导体棒ab置于导轨上的虚线右侧，导体棒质量，与导轨间的动摩擦因数。最初导体棒固定，时刻将其释放。已知导体棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，导轨电阻忽略不计，重力加速度大小，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求： （1）时刻，导体棒上电流的方向及其所受安培力的大小； （2）导体棒ab运动稳定后的速度大小。 【答案】（1）由流向， （2） 【解析】 【小问1详解】 根据楞次定律可知，时刻，导体棒上的电流由流向。由 可得，磁感应强度的变化率 由法拉第电磁感应定律，有 回路中的电流 导体棒所受的安培力大小 解得 【小问2详解】 导体棒先向右做加速度减小的加速运动，最终做匀速直线运动，设速度为，则导体棒产生的动生电动势 电流为 此时导体棒受力平衡，满足 解得 17. 如图所示，导热性能良好的汽缸竖直固定，其左端与一竖直的L形玻璃管相连。该玻璃管分为a、b、c三部分，b、c管横截面积相同，a管横截面积为b管横截面积的4倍，a、b、c三管长度分别为、、。b管中水银高度，c管中刚好充满水银。最初a管内气体的压强相当于75cm高的水银柱产生的压强，现通过阀门K向汽缸内缓慢充气，当c管内恰好无水银时，停止充气。c管容积与汽缸容积相比可忽略不计，环境温度恒定，气体可视为理想气体，汽缸和玻璃管密封良好。求： （1）停止充气时汽缸内气体的压强（结果用cmHg表示）； （2）充入气体的质量与最初汽缸内气体的质量的比值（结果保留两位有效数字）。 【答案】（1）178.75cmHg （2）1.2 【解析】 【小问1详解】 设管的横截面积为，则管的横截面积为，设进入到管内的水银的高度为，则 解得 设充气完毕后管内气体压强为，由玻意耳定律可知 设水银的密度为，重力加速度为，停止充气时汽缸内气体的压强为，则 解得 【小问2详解】 最初汽缸内气体的压强 设汽缸容积为，充入气体的压强为，体积为，其温度与环境温度相同，则 设充入气体的质量为，则 解得 18. 如图所示，空间直角坐标系中，轴正方向垂直于平面向外（图中未画出），在平面内、的正方形区域内存在沿轴正方向的匀强电场，其余区域内存在匀强磁场，匀强磁场的磁感应强度大小相等，方向均平行于轴，第一、二、三象限内的磁场沿轴负方向，第四象限内的磁场沿轴正方向。一带正电的粒子从的中点以速度沿轴正方向射入电场，经点进入磁场，恰好从点再次进入电场。已知带电粒子的质量为、电荷量为，重力忽略不计。 （1）求匀强电场的电场强度大小； （2）求匀强磁场的磁感应强度的大小； （3）求带电粒子从点出发到第四次经过轴所经历的时间； （4）若带电粒子第四次经过轴时，将区域内的磁场仅改为反向，同时在该区域内加上与正方形区域内电场强度大小相同、方向沿轴正方向的匀强电场，求此后带电粒子从区域穿过平面时的位置坐标。 【答案】（1） （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 带电粒子从点进入电场做类平抛运动，则有， 根据牛顿第二定律有 联立解得 【小问2详解】 带电粒子到达点时，沿轴的速度分量 则经过点时的速度大小 方向与轴、轴正方向的夹角均为，由洛伦兹力提供向心力有 由几何关系可知 联立解得 【小问3详解】 第四次到达轴前带电粒子的运动轨迹，如图所示。带电粒子沿电场线从的过程，设经历的时间为，粒子到点时的速度为，根据运动学规律有， 带电粒子在匀强磁场中运动的周期为 那么该段运动中，带电粒子经历的时间 解得 【小问4详解】 区域内的磁场方向改变且同时加上匀强电场后，带电粒子开始做螺旋运动，从的区域穿过平面总是发生在截面圆与该平面的左侧交点处。从开始到第四次到达轴，根据动能定理 速度 由洛伦兹力提供向心力得截面圆的半径 满足条件的点的坐标 坐标依次为 …… （） 则带电粒子从的区域穿过平面时的位置坐标为（） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $