精品解析：江苏省锡山高级中学2024-2025学年高二下学期5月月考物理试题

高三物理一轮复习周末作业04（5月综合练习） 编制：刘忠闪 审核：王义梁 一、单项选择题 1. 下列关于热现象的描述，正确的是（　　） A. 单片雪花会呈现六度旋转对称结构，体现了雪花凝结时的各向同性，是多晶体 B. 水黾能浮在水面上主要是因为它受到了水的浮力 C. 已知水银不浸润玻璃，若两端开口的细玻璃管竖直插入水银中，则稳定后管内的水银面低于管外 D. 随着科学技术的进步，人们可以将热机的效率提高到100% 【答案】C 【解析】 【详解】A．单片雪花会呈现六度旋转对称结构，体现了雪花凝结时的各向异性，是单晶体，故A错误； B．水黾能浮在水面上是液体表面张力的原因，故B错误； C．水银与玻璃不浸润，附着层分子分布稀疏，内部液体分子对附着层分子的引力作用整体向下，使管中的水银向下运动，当管中的水银下降到一定高度时，液面的压力差与液面边缘使它向下的力平衡，最终达到稳定状态，因此两端开口的细玻璃管竖直插入水银中，稳定后管内的水银面低于管外，故C正确； D．根据热力学第二定律可知，不可能从单一热源吸热使之完全转化成有用的功而不产生其他变化，即能量的利用率不能达到100%，实际上热机在工作过程中，即使燃料充分燃烧，但在利用过程中，始终会有部分能量耗散，故D错误。 故选C。 2. 分子间作用力F与分子间距r的关系如图所示，规定两分子相距无穷远时分子间的势能为零。若一个分子固定于原点O，另一个分子从距O点很远处向O点运动，以下说法正确的是（　　） A. 在两分子间距减小到的过程中，分子间作用力先减小后增大 B. 在两分子间距减小到的过程中，分子势能先减小后增大 C. 在两分子间距减小到时，分子势能等于零 D. 在两分子间距由减为过程中，分子力与分子势能都在减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．在两分子间距减小到的过程中，分子体现引力，分子力一直增大，故A错误； BC．在两分子间距减小到的过程中，分子体现引力，分子做正功，分子势能减小，无穷远处分子势能为零，间距减小到时，分子势能大于零，故BC错误； D．在间距由减小到的过程中，分子体现引力，分子做正功，分子势能减小，分子力也在减小，故D正确。 故选D。 3. 如图所示为一边长为d的正方体，在FE、ND两边放置足够长直导线，通有相等的电流I，电流方向如图所示。若一根无限长直导线通过电流I时，所产生的磁场在距离导线d处的磁感应强度大小为B，则图中C、O两点处的磁感应强度大小分别为（　　） A. 2B、0 B. 2B、2B C. 0、 D. 、 【答案】D 【解析】 【详解】根据右手螺旋定则，放置在FE边的电流在C点产生的磁场大小为B、方向沿CM，放置在ND边的电流在C点产生的磁场大小为B、方向沿FC，故C点处的磁感应强度大小为；放置在FE边的电流在O点产生的磁场大小为B、方向沿NO，放置在ND边的电流在C点产生的磁场大小为B、方向沿OP，故O点处的磁感应强度大小为。 故选D。 4. 如图甲所示，一条南北走向的小路，路口设有出入道闸，每侧道闸金属杆长L，当有车辆通过时杆会从水平位置匀速转过直到竖起，所用时间为t。此处地磁场方向如图乙所示，B为地磁场总量，为地磁场水平分量，、、分别为地磁场在x、y、z三个方向上的分量大小。则杆在转动升起的过程中，两端电势差的大小计算表达式为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】杆从水平位置匀速转过直到竖起，所用时间为，可知金属杆的角速度为 由于小路沿南北方向，则金属杆转动过程切割磁场分量，则金属杆两端电势差的大小为 联立解得 故选A。 5. 如图所示，条形磁体与螺线管在同一平面内，条形磁体由位置A运动到位置C，则（　　） A. 匀速运动过程中，流过电流计的电流自下向上 B. 加速过程中电流计的示数比匀速过程的小 C. 加速过程中电流计的示数与匀速过程的相同 D. 加速和匀速过程通过电流计的电荷量相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据题意，由楞次定律可知，匀速运动过程中，流过电流计的电流自上而下，故A错误； BC．在条形磁体从位置A运动到位置C的过程中，穿过螺线管的磁感线的条数在增加，即磁通量在变大，也就是说磁体越靠近螺线管，穿过螺线管的磁通量越大，因此，不管是匀速靠近还是加速靠近，磁通量都在增大，而相比于匀速靠近，加速靠近的过程中磁通量的变化率更大，可知螺线管所在回路中的感应电流逐渐增大，加速靠近比匀速靠近产生的感应电流更大，电流计的示数更大，故BC错误； D．根据可知，不管是加速还是匀速，条形磁体从位置A运动到位置C的过程中，穿过螺线管的磁通量的变化量大小相同，因此可知两种方式通过电流计的电荷量相同，故D正确。 故选D。 6. 2025年一季度数据显示，我国风电和光伏总装机达14.82亿千瓦，首次超过火电装机。光伏发电的基本原理基于光电效应。如图所示为某学习小组的同学在研究光电效应现象时，通过实验数据描绘的光电流与光电管两端电压的关系图像，已知图线甲、乙所对应的逸出的光电子的最大速度之比为2∶1，则（　　） A. 甲光与乙光的频率之比为4∶1 B. 甲光与乙光的波长之比为1∶4 C. |U1|∶|U2|＝2∶1 D. 用乙光实验时，单位时间内从阴极表面逸出的光电子数较多 【答案】D 【解析】 【详解】AB．由于光电子的最大速度之比为2∶1，由，可得最大初动能之比为4∶1，由爱因斯坦光电效应方程可知，甲、乙两种光的频率之比不等于4∶1，又由可知，甲、乙两种光的波长之比不等于1∶4，故AB错误； C．由可知，遏止电压之比为，故C错误； D．由以上分析可知乙光的频率比甲光的频率小，又由图像可知乙的饱和光电流比甲的大，所以在单位时间内照射到阴极的光子数多，从阴极表面逸出的光电子数较多，故D正确。 故选D。 7. 如图所示，半径为R的金属圆环用绝缘轻质细线悬挂于天花板上，金属圆环中通以逆时针方向的电流，图中A、C与圆心O连线的夹角为120°，只在直线AC上方区域内加一垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，金属圆环处于静止状态时，细线中的拉力大小为F1；若只在直线AC下方区域内加与上述相同的磁场，金属圆环处于静止状态时，细线中的拉力大小为F2，则金属圆环中的电流大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】通电圆环在磁场中的有效长度均为 只在直线AC上方区域内加一垂直于纸面向里的匀强磁场，根据左手定则可知安培力的方向向下，细线中的拉力大小为 若只在直线AC下方区域内加与上述相同的磁场，根据左手定则可得安培力的方向向上，则 联立解得。 故选A。 8. “夸父一号”太阳探测卫星可以观测太阳辐射的硬X射线。硬X射线是波长很短的光子，设波长为λ。若太阳均匀地向各个方向辐射硬X射线，卫星探测仪镜头正对着太阳，每秒接收到N个该种光子。已知探测仪镜头面积为S，卫星离太阳中心的距离为R，普朗克常量为h，光速为c，则（　　） A. 每个光子的能量E＝ B. t时间内发射总光子数n＝ C. t时间内辐射光子的总能量E′＝ D. 太阳辐射硬X射线的总功率P＝ 【答案】C 【解析】 【详解】A．由题意可知每个光子的能量为，故A错误； B．太阳均匀地向各个方向辐射硬X射线，根据题意设t时间内发射总光子数为n，则 可得，故B错误； C．t时间内辐射光子的总能量，故C正确； D．太阳辐射硬X射线的总功率，故D错误。 故选C。 9. 如图所示，一静止的原子核（钍）在P点发生衰变，放出一个粒子并产生新核X，它们在匀强磁场中的运动轨迹如图中a、b所示。已知钍核质量为m1，新核X质量为m2，粒子质量为m3，真空中的光速为c。则（　　） A. 衰变方程为 B. 衰变释放的核能为 C. （钍）原子核的比结合能比新核X的小 D. 这个（钍）原子核衰变的时间等于钍234的半衰期的二倍 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据题意可知，衰变过程动量守恒，因此新核X与衰变产生的粒子动量大小相等、方向相反，由图结合左手定则可知，新核X与衰变产生的粒子带异种电荷，该衰变为β衰变，故A错误； B．由质能方程可得衰变释放的核能为，故B错误； C．衰变后新核X更稳定，比结合能越大，即（钍）原子核的比结合能比新核X的小，故C正确； D．半衰期是大量原子核有半数衰变用的时间，是大量原子核衰变的统计规律，对个别原子核没有意义，故D错误。 故选C。 10. a、b两个带正电的粒子经同一电场由静止加速，先后以v1、v2从M点沿MN进入矩形匀强磁场区域，经磁场偏转后分别从PQ边E、F离开。直线ME、MF与MQ的夹角分别为30°、60°，粒子的重力不计，则两个粒子进入磁场运动的速度大小之比为（　　） A. v1：v2=1：3 B. v1：v2=3：1 C. v1：v2=3：2 D. v1：v2=2：3 【答案】B 【解析】 【详解】a、b两个带正电的粒子在磁场中的运动轨迹如图 a粒子的轨道半径为R1，b粒子的轨道半径为R2，设MQ=d，则几何关系得 ， 解得 R1：R2=1：3 设加速电场的电压为U，匀强磁场磁感应强度为B，有 ，qvB=m 可得 则 v1：v2=3：1 故选B。 11. 如图所示，边长为的正三角形abc区域内存在方向垂直纸面向外的匀强磁场（图中未画出），正三角形中心O有一粒子源，可以沿abc平面任意方向发射相同的带电粒子，粒子质量为m，电荷量为q。粒子速度大小为v时，恰好没有粒子穿出磁场区域，不计粒子的重力及粒子间的相互作用力。下列说法正确的是（　　） A. 磁感应强度大小为 B. 磁感应强度大小为 C. 若发射粒子速度大小为2v时，在磁场中运动的最短时间为 D. 若发射粒子速度大小为2v时，在磁场中运动的最短时间为 【答案】C 【解析】 【详解】AB．磁场垂直纸面向外，粒子恰好没有穿出磁场区域，因此粒子运动轨迹的直径等于O点垂直于cb的线段大小，设垂足为d，由几何关系得 所以，半径为 由洛伦兹力提供向心力可得 解得 AB错误； CD．当发射粒子速度为2v时，由洛伦兹力作为向心力可得，对应轨道半径为 当粒子从垂足d离开磁场时轨迹对应的弦最短、弧长最短，对应的圆心角最小，故所用时间最短，由几何关系可得，转过的角度（圆心角）为，则时间为，又因为 解得 故C正确，D错误。 故选C。 12. 一定质量的理想气体，由状态a经a→b、b→c和回到状态a，其循环过程的图像如图所示；、、分别表示气体在状态a、b、c的温度，则（　　） A. B. 气体在b→c过程中吸收热量 C. 该循环过程中气体对外做负功 D. 该循环过程中气体放出热量 【答案】B 【解析】 【详解】A．在a→b过程，根据 解得 由于该过程的是一条过原点的倾斜直线，可知该过程是等温过程，即 b→c过程是等压过程，由于 可知 则有 A错误； B．根据上述，b→c过程温度升高，体积增大，根据 气体体积增大，气体对外做功，W为负值，温度升高，气体内能增大，为正值，即Q为正值，可知，气体在b→c过程中吸收热量，B正确； C．根据图像作出图像如图所示 图像中，图线与V轴所围几何图形的面积表示功，b→c过程气体对外做正功，a→b过程气体对外做负功，根据图中所围几何图形的面积可知，b→c过程气体做功大于a→b过程气体做功，即该循环过程中气体对外做正功，C错误； D．根据 一个完整的循环过程，内能不变，根据上述该循环过程中气体对外做正功，W为负值，则Q为正值，即该循环过程中气体吸收热量，D错误。 故选B。 13. 在如图甲所示的电路中，电阻R1＝R，R2＝2R，单匝、圆形金属线圈的半径为r1，电阻为R，半径为r2（r2<r1，圆心与线圈圆心重合）的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图乙所示（B0、t0均已知），其余导线的电阻不计。t＝0时刻闭合开关S，则（　　） A. 流过电阻R1的电流方向自下而上 B. 电阻R1两端的电压为 C. 0~t0时间内，通过电阻R2的电荷量为 D. 0~t0时间内，电阻R2上产生的焦耳热为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由题图乙可知磁感应强度增大，根据楞次定律可判断出线圈中感应电流方向为逆时针，则通过电阻的电流方向为自上而下，故A错误； BC．根据法拉第电磁感应定律有 根据闭合电路欧姆定律可得电路的电流为 则电阻两端的电压为 在时间内通过电阻的电荷量为，故BC错误； D．在时间内，电阻上产生的焦耳热为，故D正确。 故选D。 14. 如图，方向竖直向下的匀强磁场中有两根位于同一水平面内的足够长的平行金属导轨，两相同的光滑导体棒ab、cd静止在导轨上。时，棒ab以初速度向右运动且不会与cd相碰。运动过程中，ab、cd始终与导轨垂直并接触良好，两者速度分别为、，通过ab横截面的电量为q，回路中的电流为I，cd棒产生的焦耳热为Q。下列图象中正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】AC．导体棒ab切割磁感线产生由a到b的感应电流,则导体棒ab受到向左的安培力，做减速运动;导体棒cd受到向右的安培力，向右加速运动,则感应电流 两导体棒的相对速度减小，感应电流减小,每个导体棒所受的安培力大小 F随着电流减小而减小,设导体棒质量为m,当两者速度相等时，电流为零，导体棒的速度由动量守恒定律得 两导体棒的速度最终为 且加速度随着电流的减小而减小，电流变化也越来越慢,最终为零,C正确，A错误； B．ab棒用动量定理 则 电荷量应该是随时间的增加而增加，最后达到最大值，因为电流随时间减小，所以q-t的图像斜率也应该是减小， 故B错误； D．系统状态稳定后，两个导体棒的相对速度为0，不再有感应电流产生，焦耳热不会随着时间一直增大，故D错误。 故选C。 二、非选择题 15. 氢原子能级图如图所示，大量处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁时，辐射光照射逸出功为2.25eV的光电管。 （1）氢原子从能级向低能级跃迁，辐射光子的波长最长时，辐射光子的能量是多少eV？ （2）若要使光电流为0，至少需给光电管加多大的反向电压？ 【答案】（1）0.66 eV （2）10.5V 【解析】 【小问1详解】 根据题意，由可知，辐射光子的波长最长时，辐射光子的能量最小，即氢原子从能级跃迁到能级辐射的光子，则有 【小问2详解】 氢原子从能级跃迁到能级辐射的光子能量最大为由爱因斯坦光电方程可得，光电子的最大初动能为 则若要使光电流为0，至少需给光电管加多大的反向电压 16. 2021年11月7日，神舟十三号航天员翟志刚、王亚平先后从天和核心舱节点舱成功出舱执行任务，出舱时他们身着我国新一代“飞天”舱外航天服。舱外航天服内密封了一定质量的理想气体，用来提供适合人体生存的气压。航天服密闭气体的体积约为V1=4L，压强p1=1.0×105Pa，温度t1=27℃，航天员身着航天服，出舱前先从核心舱进入节点舱，然后封闭所有内部舱门，对节点舱泄压，直到节点舱压强和外面压强相等时才能打开舱门。 （1）节点舱气压降低到能打开舱门时，密闭航天服内气体体积膨胀到V2=6L，温度变为t2=－3℃，求此时航天服内气体压强p2； （2）为便于舱外活动，当密闭航天服内气体温度变为t2=－3℃时，宇航员把航天服内的一部分气体缓慢放出，使气压降到p3=5.0×l04Pa。假设释放气体过程中温度不变，体积变为V3=4L，求航天服需要放出的气体与原来气体的质量之比。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）对航天服内的密闭气体，初态温度为 末态温度为 由理想气体方程 此时航天服内气体压强为 （2）设航天服需要放出的气体在压强为p3状态下的体积为 ，根据玻意耳定律 得 则放出的气体与原来气体的质量之比为 17. 光滑绝缘的水平面上有垂直平面的匀强磁场，磁场被分成区域Ⅰ和Ⅱ，宽度均为h，其俯视图如图（a）所示，两磁场磁感应强度随时间t的变化如图（b）所示，时间内，两区域磁场恒定，方向相反，磁感应强度大小分别为2B0和B0，一电阻为R，边长为h的刚性正方形金属框abcd，平放在水平面上，ab、cd边与磁场边界平行。时，线框ab边刚好跨过区域Ⅰ的左边界以速度v向右运动。在时刻，ab边运动到距区域Ⅰ的左边界处，线框的速度近似为零，此时线框被固定，如图（a）中的虚线框所示。随后在时间内，Ⅰ区磁感应强度线性减小到0，Ⅱ区磁场保持不变；时间内，Ⅱ区磁感应强度也线性减小到0。求： （1）时线框所受的安培力的大小； （2）时穿过线框的磁通量的绝对值； （3）时间内，线框中产生的热量Q。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由题图可知时，线框切割磁感线产生的感应电动势为 则感应电流大小为 所受的安培力的大小为 【小问2详解】 在时刻，边运动到距区域Ⅰ的左边界处，线框的速度近似为零，此时线框被固定，则时，穿过线框的磁通量为 【小问3详解】 时间内，Ⅱ区磁感应强度也线性减小到，则有 感应电流大小为 则时间内，线框中产生的热量为 18. 如图1所示，回旋加速器的圆形匀强磁场区域以O点为圆心，磁感应强度大小为B，加速电压的大小为U、质量为m、电荷量为q的粒子从O附近飘入加速电场，多次加速后粒子经过P点绕O做圆周运动，半径为R，粒子在电场中的加速时间可以忽略。为将粒子引出磁场，在P位置安装一个“静电偏转器”，如图2所示，偏转器的两极板M和N厚度均匀，构成的圆弧形狭缝圆心为Q、圆心角为，当M、N间加有电压时，狭缝中产生电场强度大小为E的电场，使粒子恰能通过狭缝，粒子在再次被加速前射出磁场，不计M、N间的距离。求： （1）粒子加速到P点所需要的时间t； （2）极板N的最大厚度； （3）磁场区域的最大半径。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）设粒子在P的速度大小为，则根据 可知半径表达式为 对粒子在静电场中的加速过程，根据动能定理有 粒子在磁场中运动的周期为 粒子运动的总时间为 解得 （2）由粒子的运动半径，结合动能表达式变形得 则粒子加速到P前最后两个半周的运动半径为 ， 由几何关系有 结合解得 （3）设粒子在偏转器中的运动半径为，则在偏转器中，要使粒子半径变大，电场力应和洛伦兹力反向，共同提供向心力，即 设粒子离开偏转器的点为，圆周运动的圆心为。由题意知，在上，且粒子飞离磁场的点与、在一条直线上，如图所示。 粒子在偏转器中运动的圆心在点，从偏转器飞出，即从点离开，又进入回旋加速器中的磁场，此时粒子的运动半径又变为，然后轨迹发生偏离，从偏转器的点飞出磁场，那么磁场的最大半径即为 将等腰三角形放大如图所示。 虚线为从点向所引垂线，虚线平分角，则 解得最大半径为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三物理一轮复习周末作业04（5月综合练习） 编制：刘忠闪 审核：王义梁 一、单项选择题 1. 下列关于热现象的描述，正确的是（　　） A. 单片雪花会呈现六度旋转对称结构，体现了雪花凝结时的各向同性，是多晶体 B. 水黾能浮在水面上主要是因为它受到了水的浮力 C. 已知水银不浸润玻璃，若两端开口的细玻璃管竖直插入水银中，则稳定后管内的水银面低于管外 D. 随着科学技术的进步，人们可以将热机的效率提高到100% 2. 分子间作用力F与分子间距r的关系如图所示，规定两分子相距无穷远时分子间的势能为零。若一个分子固定于原点O，另一个分子从距O点很远处向O点运动，以下说法正确的是（　　） A. 在两分子间距减小到的过程中，分子间作用力先减小后增大 B. 在两分子间距减小到的过程中，分子势能先减小后增大 C. 在两分子间距减小到时，分子势能等于零 D. 在两分子间距由减为过程中，分子力与分子势能都在减小 3. 如图所示为一边长为d的正方体，在FE、ND两边放置足够长直导线，通有相等的电流I，电流方向如图所示。若一根无限长直导线通过电流I时，所产生的磁场在距离导线d处的磁感应强度大小为B，则图中C、O两点处的磁感应强度大小分别为（　　） A. 2B、0 B. 2B、2B C. 0、 D. 、 4. 如图甲所示，一条南北走向的小路，路口设有出入道闸，每侧道闸金属杆长L，当有车辆通过时杆会从水平位置匀速转过直到竖起，所用时间为t。此处地磁场方向如图乙所示，B为地磁场总量，为地磁场水平分量，、、分别为地磁场在x、y、z三个方向上的分量大小。则杆在转动升起的过程中，两端电势差的大小计算表达式为（ ） A. B. C. D. 5. 如图所示，条形磁体与螺线管在同一平面内，条形磁体由位置A运动到位置C，则（　　） A. 匀速运动过程中，流过电流计的电流自下向上 B. 加速过程中电流计的示数比匀速过程的小 C. 加速过程中电流计的示数与匀速过程的相同 D. 加速和匀速过程通过电流计的电荷量相同 6. 2025年一季度数据显示，我国风电和光伏总装机达14.82亿千瓦，首次超过火电装机。光伏发电的基本原理基于光电效应。如图所示为某学习小组的同学在研究光电效应现象时，通过实验数据描绘的光电流与光电管两端电压的关系图像，已知图线甲、乙所对应的逸出的光电子的最大速度之比为2∶1，则（　　） A. 甲光与乙光的频率之比为4∶1 B. 甲光与乙光的波长之比为1∶4 C. |U1|∶|U2|＝2∶1 D. 用乙光实验时，单位时间内从阴极表面逸出的光电子数较多 7. 如图所示，半径为R的金属圆环用绝缘轻质细线悬挂于天花板上，金属圆环中通以逆时针方向的电流，图中A、C与圆心O连线的夹角为120°，只在直线AC上方区域内加一垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，金属圆环处于静止状态时，细线中的拉力大小为F1；若只在直线AC下方区域内加与上述相同的磁场，金属圆环处于静止状态时，细线中的拉力大小为F2，则金属圆环中的电流大小为（　　） A. B. C. D. 8. “夸父一号”太阳探测卫星可以观测太阳辐射的硬X射线。硬X射线是波长很短的光子，设波长为λ。若太阳均匀地向各个方向辐射硬X射线，卫星探测仪镜头正对着太阳，每秒接收到N个该种光子。已知探测仪镜头面积为S，卫星离太阳中心的距离为R，普朗克常量为h，光速为c，则（　　） A. 每个光子的能量E＝ B. t时间内发射总光子数n＝ C. t时间内辐射光子的总能量E′＝ D. 太阳辐射硬X射线的总功率P＝ 9. 如图所示，一静止的原子核（钍）在P点发生衰变，放出一个粒子并产生新核X，它们在匀强磁场中的运动轨迹如图中a、b所示。已知钍核质量为m1，新核X质量为m2，粒子质量为m3，真空中的光速为c。则（　　） A. 衰变方程为 B. 衰变释放的核能为 C. （钍）原子核的比结合能比新核X的小 D. 这个（钍）原子核衰变的时间等于钍234的半衰期的二倍 10. a、b两个带正电的粒子经同一电场由静止加速，先后以v1、v2从M点沿MN进入矩形匀强磁场区域，经磁场偏转后分别从PQ边E、F离开。直线ME、MF与MQ的夹角分别为30°、60°，粒子的重力不计，则两个粒子进入磁场运动的速度大小之比为（　　） A. v1：v2=1：3 B. v1：v2=3：1 C. v1：v2=3：2 D. v1：v2=2：3 11. 如图所示，边长为的正三角形abc区域内存在方向垂直纸面向外的匀强磁场（图中未画出），正三角形中心O有一粒子源，可以沿abc平面任意方向发射相同的带电粒子，粒子质量为m，电荷量为q。粒子速度大小为v时，恰好没有粒子穿出磁场区域，不计粒子的重力及粒子间的相互作用力。下列说法正确的是（　　） A. 磁感应强度大小为 B. 磁感应强度大小为 C. 若发射粒子速度大小为2v时，在磁场中运动的最短时间为 D. 若发射粒子速度大小为2v时，在磁场中运动的最短时间为 12. 一定质量的理想气体，由状态a经a→b、b→c和回到状态a，其循环过程的图像如图所示；、、分别表示气体在状态a、b、c的温度，则（　　） A. B. 气体在b→c过程中吸收热量 C. 该循环过程中气体对外做负功 D. 该循环过程中气体放出热量 13. 在如图甲所示的电路中，电阻R1＝R，R2＝2R，单匝、圆形金属线圈的半径为r1，电阻为R，半径为r2（r2<r1，圆心与线圈圆心重合）的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图乙所示（B0、t0均已知），其余导线的电阻不计。t＝0时刻闭合开关S，则（　　） A. 流过电阻R1的电流方向自下而上 B. 电阻R1两端的电压为 C. 0~t0时间内，通过电阻R2的电荷量为 D. 0~t0时间内，电阻R2上产生的焦耳热为 14. 如图，方向竖直向下的匀强磁场中有两根位于同一水平面内的足够长的平行金属导轨，两相同的光滑导体棒ab、cd静止在导轨上。时，棒ab以初速度向右运动且不会与cd相碰。运动过程中，ab、cd始终与导轨垂直并接触良好，两者速度分别为、，通过ab横截面的电量为q，回路中的电流为I，cd棒产生的焦耳热为Q。下列图象中正确的是（　　） A. B. C. D. 二、非选择题 15. 氢原子能级图如图所示，大量处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁时，辐射光照射逸出功为2.25eV的光电管。 （1）氢原子从能级向低能级跃迁，辐射光子的波长最长时，辐射光子的能量是多少eV？ （2）若要使光电流为0，至少需给光电管加多大的反向电压？ 16. 2021年11月7日，神舟十三号航天员翟志刚、王亚平先后从天和核心舱节点舱成功出舱执行任务，出舱时他们身着我国新一代“飞天”舱外航天服。舱外航天服内密封了一定质量的理想气体，用来提供适合人体生存的气压。航天服密闭气体的体积约为V1=4L，压强p1=1.0×105Pa，温度t1=27℃，航天员身着航天服，出舱前先从核心舱进入节点舱，然后封闭所有内部舱门，对节点舱泄压，直到节点舱压强和外面压强相等时才能打开舱门。 （1）节点舱气压降低到能打开舱门时，密闭航天服内气体体积膨胀到V2=6L，温度变为t2=－3℃，求此时航天服内气体压强p2； （2）为便于舱外活动，当密闭航天服内气体温度变为t2=－3℃时，宇航员把航天服内的一部分气体缓慢放出，使气压降到p3=5.0×l04Pa。假设释放气体过程中温度不变，体积变为V3=4L，求航天服需要放出的气体与原来气体的质量之比。 17. 光滑绝缘的水平面上有垂直平面的匀强磁场，磁场被分成区域Ⅰ和Ⅱ，宽度均为h，其俯视图如图（a）所示，两磁场磁感应强度随时间t的变化如图（b）所示，时间内，两区域磁场恒定，方向相反，磁感应强度大小分别为2B0和B0，一电阻为R，边长为h的刚性正方形金属框abcd，平放在水平面上，ab、cd边与磁场边界平行。时，线框ab边刚好跨过区域Ⅰ的左边界以速度v向右运动。在时刻，ab边运动到距区域Ⅰ的左边界处，线框的速度近似为零，此时线框被固定，如图（a）中的虚线框所示。随后在时间内，Ⅰ区磁感应强度线性减小到0，Ⅱ区磁场保持不变；时间内，Ⅱ区磁感应强度也线性减小到0。求： （1）时线框所受的安培力的大小； （2）时穿过线框的磁通量的绝对值； （3）时间内，线框中产生的热量Q。 18. 如图1所示，回旋加速器的圆形匀强磁场区域以O点为圆心，磁感应强度大小为B，加速电压的大小为U、质量为m、电荷量为q的粒子从O附近飘入加速电场，多次加速后粒子经过P点绕O做圆周运动，半径为R，粒子在电场中的加速时间可以忽略。为将粒子引出磁场，在P位置安装一个“静电偏转器”，如图2所示，偏转器的两极板M和N厚度均匀，构成的圆弧形狭缝圆心为Q、圆心角为，当M、N间加有电压时，狭缝中产生电场强度大小为E的电场，使粒子恰能通过狭缝，粒子在再次被加速前射出磁场，不计M、N间的距离。求： （1）粒子加速到P点所需要的时间t； （2）极板N的最大厚度； （3）磁场区域的最大半径。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $