精品解析：江苏省苏州中学2024-2025学年高二下学期5月月考物理试卷

2024-2025苏州中学高二5月月考 一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 半导体掺杂对于半导体工业有着举足轻重的作用，其中一种技术是将掺杂源物质与硅晶体在高温（800到1250摄氏度）状态下接触，掺杂源物质的分子由于热运动渗透进硅晶体的表面，温度越高掺杂效果越显著，下列说法正确的是（　　） A. 这种渗透过程是分子的扩散现象 B. 这种渗透过程是自发可逆的 C. 温度升高时，掺杂源物质所有分子的热运动速率都增加 D. 硅晶体是单晶体，具有各向同性 2. 关于下列四幅图中所涉及物理知识的论述中，正确的是（　　） A. 甲图中，由两分子间作用力随距离变化的关系图线可知，当两个相邻的分子间距离为时，它们间相互作用的引力和斥力均为零 B. 乙图中，悬浮在液体中的固体微粒越小，撞击作用的不平衡性表现得越明显，因而布朗运动越明显 C. 丙图中，液体表面层分子间相互作用表现为斥力，正是因为斥力才使得水黾可以停在水面 D. 丁图中，随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较长方向移动 3. 关于实验“用油膜法估测油酸分子的大小”，下列说法正确的是（　　） A. 配制的油酸酒精溶液中有大量的酒精，会使实验结果偏小 B. 水面痱子粉撒得越多，形成的油膜轮廓越清晰，实验误差越小 C. 在数一定量油酸溶液的滴数时，如果少数滴数，会使实验结果偏大 D. 计算油膜面积时将所有不完整的方格当做完整方格计入，会使实验结果偏大 4. 如图所示为“万人跳”实验的示意图，电源的内电阻可忽略，L为学生实验用变压器线圈，在时刻闭合开关S，经过一段时间后，在时刻断开S。下列表示通过人体电流I随时间t变化的图像中，你认为最符合该实验实际的是（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示，当开关S从a拨到b时，由电感L和电容C构成的回路中产生振荡电流。通过检测振荡电流的频率变化，可以推知被测物体的位移情况。关于此装置，下列说法正确的是（　　） A. 电源电动势越小，则振荡电流的频率越低 B. 当电感自感电动势最大时，电容器中电场能最大 C. 当电容器中电量最大时，电路中的电流也最大 D. 检测到振荡电流的频率增加，说明被测物体向左运动 6. 钳形电流测量仪的结构图如图所示，其铁芯在捏紧扳手时会张开，可在不切断被测载流导线的情况下，通过内置线圈中的电流值I和匝数n获知载流导线中的电流大小，下列说法正确的是（　　） A. 该测量仪可测量直流电的电流 B. 载流导线中电流大小 C. 若钳形部分铁芯没有完全闭合，测量出的电流将大于实际电流 D. 若将载流导线在铁芯上多绕几匝，钳形电流测量仪的示数将变大 7. 如图所示，一定质量的理想气体经过一个准静态过程的循环，a→b是绝热过程，b→c是等容过程，c→a是等温过程，下列说法正确的是（　　） A. a状态气体的温度比b状态低 B. b→c过程气体放出热量，压强增大 C. c状态下单位时间与器壁单位面积碰撞的气体分子数比a状态多 D. 整个循环过程外界对气体做功，内能不变 8. 在探究光电效应现象时，某同学分别用频率为ν1、ν2的两单色光照射密封真空管的钠阴极，钠阴极发射出的光电子被阳极A吸收，在电路中形成光电流，实验得到了两条光电流与电压之间的关系曲线（甲、乙），如图所示，已知U1=2U2，ν1>ν2，普朗克常量用h表示。则以下说法正确的是（　　） A. 曲线甲为频率为ν1的光照射时的图像 B. 频率为ν1的光在单位时间内照射到钠阴极的光子数多 C. 两单色光的频率之比为2:1 D. 该金属的逸出功为h（2ν2-ν1） 9. 如图所示，某同学利用热水瓶接一些热水回宿舍洗漱，热水瓶的容积为，瓶中刚好有体积为的热水，温度为87℃，盖上瓶塞将瓶口封闭，环境大气压强为，经过一个晚上的时间瓶内温度变为57℃。由于内外压强差将瓶塞打开时会比较吃力，打开后会有气体进入热水瓶，进入后的气体会与热水瓶的温度一样。瓶中气体可看成理想气体，忽略瓶中水蒸发产生的影响，则进入热水瓶的气体质量与未打开瓶塞时瓶中气体质量之比为（　　） A. B. C. D. 10. 如图所示，半径为R的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，在磁场边界上的M点放置一个放射源，能在纸面内以速率v向各个方向发射大量的同种粒子，粒子的电荷量为q、质量为m（不计粒子的重力及粒子间的相互作用力），所有粒子均从某段圆弧边界射出，其圆弧长度为，下列说法正确的是（　　） A. 粒子进入磁场时的速率为 B. 若粒子入射速率为时，有粒子射出的边界弧长变为 C. 若粒子入射速率为4v时所有粒子中在磁场中运动的最长时间是 D. 将磁感应强度大小改为时，有粒子射出的边界弧长变为 11. 如图所示，两电阻不计的足够长光滑导轨倾斜放置，上端连接一电阻R，空间有一垂直导轨平面向上的匀强磁场B，一质量为m的导体棒与导轨接触良好，从某处自由释放，下列四幅图像分别表示导体棒运动过程中速度v与时间t关系、加速度a与时间t关系、机械能E与位移x关系、以及通过导体棒电量q与位移x关系，其中可能正确的是（　　） A. B. C. D. 二、非选择题：共5题，计56分。其中第13题-第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 12. 某实验小组同学用DIS研究温度不变时一定质量的气体压强与体积的关系，实验装置如图所示，实验中通过注射器上的刻度读出气体体积V，用气体体压强传感器记录气体压强p，研究气体压强和体积的关系。 （1）关于本实验过程中的说法正确的是______。 A.需要用天平测出注射器活塞的质量，并将注射器竖直固定在铁架台上 B.推拉活塞时，为了稳定，手要握住注射器筒 C.推拉活塞时，为了读数准确，动作要快 D.活塞和针筒之间的摩擦并不影响压强的测量 （2）实验之前，在注射器的内壁和活塞之间涂一些润滑油，除了可以减小两者之间的摩擦之外，主要作用是______。 （3）某同学在做实验时，按实验要求组装好实验装置，然后按实验要求推动活塞，使注射器内空气体积发生变化，实验数据如下表所示，请在图中作出V与的关系图像。____ 序号 1 2 3 4 5 6 7 V/mL 18 16 14 12 10 8 6 p/（） 1.038 1.160 1.311 1.512 1.784 2.178 2.793 /（） 0.963 0.862 0.763 0.661 0.561 0.459 0.358 （4）根据图像可知软管中气体的体积为______mL（结果保留两位有效数字）。 （5）另一小组在做此实验时，将注射器活塞置于刻度为10mL处，然后将注射器连接压强传感器并开始实验，气体体积V每增加1mL测一次压强p，最后得到如图所示的图像。由此可推断图线弯曲的可能原因是在实验过程中______。 A.注射器内气体温度升高 B.注射器内气体温度降低 C.注射器中有异物 D.连接软管中存在气体 13. 氧气袋主要用于医院急救输送和家庭病床吸氧，具有清洁、强度高、携带方便、安全耐用等特点。已知氧气充入后氧气袋的容积为V，氧气密度为ρ，氧气的摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，假设氧气袋充气前体积可忽略不计，求： （1）充气后，该氧气袋中的氧气分子的总个数N； （2）充气后，该氧气袋中的氧气分子间的平均距离d。 14. 如图所示，边长为的正方形导线框放在纸面内，在边左侧有足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为，方向垂直纸面向里，导线框的总电阻为。现使导线框绕点在纸面内顺时针匀速转动，经时间第一次转到图中虚线位置。求： （1）内导线框中平均感应电动势的大小和通过导线截面的电荷量； （2）此时线框的电功率。 15. 如图所示，一直立的汽缸，由截面积不同的两圆筒连接而成。活塞A、B用一长为L=1 m的不可伸长的细线连接，它们可在筒内无摩擦地上下滑动且不漏气。A、B的截面积分别为，，A、B之间有一定质量的理想气体，A的上方和B的下方都是大气，大气压强始终保持为Pa。汽缸内气体的温度为T1=600 K、压强为Pa，活塞B的质量mB=1kg，此时活塞A、B的平衡位置如图所示，重力加速度g=10 m/s2。 （1）求活塞A的质量mA； （2）现在让汽缸内气体温度缓慢升高，直到活塞B即将脱离汽缸，求此时缸内气体的温度T2； （3）现在让汽缸内气体温度缓慢降低，直到细线的张力恰好消失为止，试计算此过程中，汽缸内气体放出的热量Q。已知该气体的内能U与热力学温度T成正比，且U=kT，其中 JK-1。 16. 如图甲所示，两条平行线、上、下存在范围足够大的匀强磁场，、间施加如图乙所示的交变电压，电压值的大小均为，周期为，时刻，一个质量为m、电荷量为q的带正电的粒子（重力不计）由上处静止释放，粒子在电场力作用下向下运动，在时刻第一次通过上处。粒子穿过、边界时运动不受影响，不考虑由于电场变化产生的磁场影响。 （1）求粒子第一次到达时速度大小； （2）若下方磁场的磁感应强度，且粒子在上、下磁场中各运动一次后能返回，求上方磁场的磁感应强度； （3）若上、下磁场的磁感应强度相同，且粒子在上、下磁场中各运动一次后在时刻到达，求磁场的磁感应强度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025苏州中学高二5月月考 一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 半导体掺杂对于半导体工业有着举足轻重的作用，其中一种技术是将掺杂源物质与硅晶体在高温（800到1250摄氏度）状态下接触，掺杂源物质的分子由于热运动渗透进硅晶体的表面，温度越高掺杂效果越显著，下列说法正确的是（　　） A. 这种渗透过程是分子的扩散现象 B. 这种渗透过程是自发可逆的 C. 温度升高时，掺杂源物质所有分子的热运动速率都增加 D. 硅晶体是单晶体，具有各向同性 【答案】A 【解析】 【详解】AB．掺杂源物质的分子由于热运动渗透进硅晶体的表面，这种渗透过程是分子的扩散现象，该过程为自发过程，其逆过程不能自发进行，故A正确，B错误； C．温度是分子热运动平均动能的标志，温度越高掺杂效果越好是因为温度升高时，分子的平均动能增大，则分子的平均速率增大，并不是所有分子的热运动速率都增加，故C错误； D．由于硅晶体的晶格结构，硅晶体具有光学上的各向异性，故D错误。 故选A。 2. 关于下列四幅图中所涉及物理知识的论述中，正确的是（　　） A. 甲图中，由两分子间作用力随距离变化的关系图线可知，当两个相邻的分子间距离为时，它们间相互作用的引力和斥力均为零 B. 乙图中，悬浮在液体中的固体微粒越小，撞击作用的不平衡性表现得越明显，因而布朗运动越明显 C. 丙图中，液体表面层分子间相互作用表现为斥力，正是因为斥力才使得水黾可以停在水面 D. 丁图中，随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较长方向移动 【答案】B 【解析】 【详解】A．甲图中，由两分子间作用力随距离变化的关系图线可知，当两个相邻的分子间距离为时，它们间相互作用的引力和斥力大小相等，分子力为零，故A错误； B．乙图中，悬浮在液体中的固体微粒越小，撞击作用的不平衡性表现得越明显，因而布朗运动越明显，故B正确； C．丙图中，水黾能在水面上不陷入水中，靠的是液体表面张力的作用，故C错误； D．丁图中，随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，故D错误。 故选B。 3. 关于实验“用油膜法估测油酸分子的大小”，下列说法正确的是（　　） A. 配制的油酸酒精溶液中有大量的酒精，会使实验结果偏小 B. 水面痱子粉撒得越多，形成的油膜轮廓越清晰，实验误差越小 C. 在数一定量油酸溶液的滴数时，如果少数滴数，会使实验结果偏大 D. 计算油膜面积时将所有不完整的方格当做完整方格计入，会使实验结果偏大 【答案】C 【解析】 【详解】A．油酸酒精溶液中大量酒精会溶于水，不影响油酸体积的测量，故A错误； B．痱子粉过多会阻碍油膜扩散，导致面积偏小，分子直径偏大，误差增大，故B错误； C．少数滴数会导致每滴溶液的体积测量值偏大，最终使偏大，故C正确； D．将不完整方格计入会导致面积测量值偏大，最终使偏小，故D错误。 故选C。 4. 如图所示为“万人跳”实验的示意图，电源的内电阻可忽略，L为学生实验用变压器线圈，在时刻闭合开关S，经过一段时间后，在时刻断开S。下列表示通过人体电流I随时间t变化的图像中，你认为最符合该实验实际的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】开关闭合后，线圈与学生们并联，由于电源为干电池，电压很小，因此通过学生的电流很小，当开关断开时，线圈电流发生变化，从而产生很高的瞬时电压，此时线圈与学生们构成放电回路，线圈中电流方向不变化，而流经学生们的电流方向发生变化，断开瞬间流经学生的电流很大，学生们有触电的感觉，然后逐渐减小，故选A。 5. 如图所示，当开关S从a拨到b时，由电感L和电容C构成的回路中产生振荡电流。通过检测振荡电流的频率变化，可以推知被测物体的位移情况。关于此装置，下列说法正确的是（　　） A. 电源电动势越小，则振荡电流的频率越低 B. 当电感自感电动势最大时，电容器中电场能最大 C. 当电容器中电量最大时，电路中的电流也最大 D. 检测到振荡电流的频率增加，说明被测物体向左运动 【答案】B 【解析】 【详解】A．振荡电流的频率 则振荡频率与电源电动势无关，故A错误； B．当电感自感电动势最大时，此时刚刚充电完毕，电容器中电场能最大，故B正确； C．由LC振荡电路可知，当电容器中电量最大时，电路中的电流为零，故C错误； D．检测到振荡电流的频率增加，则电容减小，根据 可知，电介质在被拔出，说明被测物体向右运动，故D错误。 故选B。 6. 钳形电流测量仪的结构图如图所示，其铁芯在捏紧扳手时会张开，可在不切断被测载流导线的情况下，通过内置线圈中的电流值I和匝数n获知载流导线中的电流大小，下列说法正确的是（　　） A. 该测量仪可测量直流电的电流 B. 载流导线中电流大小 C. 若钳形部分铁芯没有完全闭合，测量出的电流将大于实际电流 D. 若将载流导线在铁芯上多绕几匝，钳形电流测量仪的示数将变大 【答案】D 【解析】 【详解】A．钳形电流测量仪实质上是一个升压变压器，原理为电磁感应，只能测量交流电的电流，故A错误； B．根据，得载流导线中电流大小，故B错误； C．若钳形部分铁芯没有完全闭合，载流导线中电流产生的磁场减弱，磁通量变化率减小，在内置线圈产生的感应电动势减小，感应电流减小，则测量出的电流将小于实际电流，故C错误。 D．根据知，若将载流导线在铁芯上多绕几匝，即变大，、不变，则钳形电流测量仪的示数将变大，故D正确。 故选D。 7. 如图所示，一定质量的理想气体经过一个准静态过程的循环，a→b是绝热过程，b→c是等容过程，c→a是等温过程，下列说法正确的是（　　） A. a状态气体的温度比b状态低 B. b→c过程气体放出热量，压强增大 C. c状态下单位时间与器壁单位面积碰撞的气体分子数比a状态多 D. 整个循环过程外界对气体做功，内能不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．b→c是等容过程且，根据查理定律可得 其中c→a是等温过程，则 所以，即a状态气体的温度比b状态高，故A错误； B．b→c是等容过程，则 因为，则温度升高，内能增大，即 根据热力学第一定律 则，即b→c过程气体吸收热量，压强增大，故B错误； C．c→a是等温过程，则，分子的平均动能相等，所以压强大小取决于单位时间内撞击单位面积的分子数，由图可知，因此a状态下单位时间与器壁单位面积碰撞的气体分子数比c状态多，故C错误； D．经过一个循环，气体回到初始状态，其内能与初始状态相同，所以整个循环过程内能不变，即 在图像中，图线与坐标轴围成的面积的数值等于一个循环中气体与外界交换的功，该循环是逆时针方向，表示外界对气体做的功大于气体对外界做的功，即整个循环过程外界对气体做正功，故D正确。 故选D。 8. 在探究光电效应现象时，某同学分别用频率为ν1、ν2的两单色光照射密封真空管的钠阴极，钠阴极发射出的光电子被阳极A吸收，在电路中形成光电流，实验得到了两条光电流与电压之间的关系曲线（甲、乙），如图所示，已知U1=2U2，ν1>ν2，普朗克常量用h表示。则以下说法正确的是（　　） A. 曲线甲为频率为ν1的光照射时的图像 B. 频率为ν1的光在单位时间内照射到钠阴极的光子数多 C. 两单色光的频率之比为2:1 D. 该金属的逸出功为h（2ν2-ν1） 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．根据光是效应方程 遏止电压与光电子最大初动能关系为 联立可得 则入射光的频率越大，遏止电压越大，所以曲线乙为频率为ν1的光照射时的图像，则A错误； B．由图像可知甲的饱和光电流比乙的大，甲的频率又比乙的频率小，所以频率为ν２的光在单位时间内照射到钠阴极的光子数多，则B错误； CD．由于 U1=2U2 联立解得 所以C错误；D正确； 故选D。 9. 如图所示，某同学利用热水瓶接一些热水回宿舍洗漱，热水瓶的容积为，瓶中刚好有体积为的热水，温度为87℃，盖上瓶塞将瓶口封闭，环境大气压强为，经过一个晚上的时间瓶内温度变为57℃。由于内外压强差将瓶塞打开时会比较吃力，打开后会有气体进入热水瓶，进入后的气体会与热水瓶的温度一样。瓶中气体可看成理想气体，忽略瓶中水蒸发产生的影响，则进入热水瓶的气体质量与未打开瓶塞时瓶中气体质量之比为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】以瓶中气体为研究对象，经过一夜时间瓶中气体体积不变，根据查理定律有 其中初，， 解得 设打开瓶盖后进入热水瓶中的气体体积为，将进入瓶中的气体和瓶中原有的气体当成整体有 解得 设瓶内原来的气体在压强下时的体积为，根据 解得 相同压强下气体密度相同质量之比等于体积之比，则 故选A。 10. 如图所示，半径为R的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，在磁场边界上的M点放置一个放射源，能在纸面内以速率v向各个方向发射大量的同种粒子，粒子的电荷量为q、质量为m（不计粒子的重力及粒子间的相互作用力），所有粒子均从某段圆弧边界射出，其圆弧长度为，下列说法正确的是（　　） A. 粒子进入磁场时的速率为 B. 若粒子入射速率为时，有粒子射出的边界弧长变为 C. 若粒子入射速率为4v时所有粒子中在磁场中运动的最长时间是 D. 将磁感应强度大小改为时，有粒子射出的边界弧长变为 【答案】C 【解析】 【详解】A．粒子均从某段圆弧边界射出，其圆弧长度为，则对应的圆心角为60°，弦长为 该弦长为轨迹圆的直径，则有 解得 由洛伦兹力提供向心力得 解得，故A错误； B．若粒子入射速率为时，粒子做圆周运动的半径为 设有粒子射出的边界弧长对应的圆心角为，由几何关系可得 可得 则有粒子射出的边界弧长变为，故B错误； C．若粒子入射速率为时，轨迹圆的半径为 当轨迹圆的弦恰好为边界圆的直径时，时间最长，轨迹圆对应的圆心角为60°，则所有粒子中在磁场中运动的最长时间为，故C正确； D．将磁感应强度大小改为时，由以上分析可知粒子做圆周运动的半径为 由以上分析可知有粒子射出的边界弧长变为，故D错误。 故选C。 11. 如图所示，两电阻不计的足够长光滑导轨倾斜放置，上端连接一电阻R，空间有一垂直导轨平面向上的匀强磁场B，一质量为m的导体棒与导轨接触良好，从某处自由释放，下列四幅图像分别表示导体棒运动过程中速度v与时间t关系、加速度a与时间t关系、机械能E与位移x关系、以及通过导体棒电量q与位移x关系，其中可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．根据右手定则和左手定则，导体棒在斜面方向受力有 可得 可知，速度逐渐增加，其他物理量不变，加速度逐渐减小，而速度时间图像中斜率表示加速度，由图可知加速度逐渐增加，与分析不符合，A错误； B．由加速度时间图像可知，加速度逐渐减小，且加速度的变化率逐渐增大，由分析可得，加速度为 图像与分析变化率减小不符合，B错误； C．开始时，合力方向沿斜面向下，位移沿斜面向下，合力做正功，动能增加，由动能定理有 又 联立可得 因此，机械能减小，当加速度为零时，导体棒会继续匀速下滑，此后动能不变，重力势能减小，机械能减小，C正确； D．由电荷量的公式可得 在电磁感应中，电流与磁通量的关系为 联立可得 可知，电荷量与位移成正比，D错误。 故选C。 二、非选择题：共5题，计56分。其中第13题-第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 12. 某实验小组同学用DIS研究温度不变时一定质量的气体压强与体积的关系，实验装置如图所示，实验中通过注射器上的刻度读出气体体积V，用气体体压强传感器记录气体压强p，研究气体压强和体积的关系。 （1）关于本实验过程中的说法正确的是______。 A.需要用天平测出注射器活塞的质量，并将注射器竖直固定在铁架台上 B.推拉活塞时，为了稳定，手要握住注射器筒 C.推拉活塞时，为了读数准确，动作要快 D.活塞和针筒之间的摩擦并不影响压强的测量 （2）实验之前，在注射器的内壁和活塞之间涂一些润滑油，除了可以减小两者之间的摩擦之外，主要作用是______。 （3）某同学在做实验时，按实验要求组装好实验装置，然后按实验要求推动活塞，使注射器内空气体积发生变化，实验数据如下表所示，请在图中作出V与的关系图像。____ 序号 1 2 3 4 5 6 7 V/mL 18 16 14 12 10 8 6 p/（） 1.038 1.160 1.311 1.512 1.784 2.178 2.793 /（） 0.963 0.862 0.763 0.661 0.561 0.459 0.358 （4）根据图像可知软管中气体的体积为______mL（结果保留两位有效数字）。 （5）另一小组在做此实验时，将注射器活塞置于刻度为10mL处，然后将注射器连接压强传感器并开始实验，气体体积V每增加1mL测一次压强p，最后得到如图所示的图像。由此可推断图线弯曲的可能原因是在实验过程中______。 A.注射器内气体温度升高 B.注射器内气体温度降低 C.注射器中有异物 D.连接软管中存在气体 【答案】 ①. D ②. 提高活塞密封性，防止漏气 ③. ④. 1.2（1.1-1.3均算正确） ⑤. B 【解析】 【详解】（1）[1]A．该实验是研究温度不变时一定质量的气体压强与体积的关系，不需要用到注射器活塞的质量，故A错误； B．推拉活塞时，手不能握住注射器筒，防止对其起到加热作用，故B错误； C．推拉活塞时，动作要慢，使温度与环境温度保持一致，故C错误； D．活塞和针筒之间的摩擦并不影响压强的测量，故D正确。 故选D。 （2）[2]实验之前，在注射器的内壁和活塞之间涂一些润滑油，除了可以减小两者之间的摩擦之外，主要作用是提高活塞密封性，防止漏气； （3）[3]根据表中数据描点连线，如下图所示 （4）[4]设软管中气体体积为，由图像可知体积的读数值比实际值小，依据 为定值，则有 可得软管中气体的体积为图线的纵轴截距，由图像可得 （5）[5]A．注射器内气体温度升高，根据 可知当T增大时，会增大，此时图线应向上弯曲，故A错误； B．同理可得，当T减小时时，会减小，此时图线应向下弯曲，故B正确； C．注射器中有异物不会影响图线的斜率，故C错误； D．连接软管中存在气体可视为被封闭的气体总体积的一部分，不会影响斜率，故D错误。 故选B。 13. 氧气袋主要用于医院急救输送和家庭病床吸氧，具有清洁、强度高、携带方便、安全耐用等特点。已知氧气充入后氧气袋的容积为V，氧气密度为ρ，氧气的摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，假设氧气袋充气前体积可忽略不计，求： （1）充气后，该氧气袋中的氧气分子的总个数N； （2）充气后，该氧气袋中的氧气分子间的平均距离d。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设氧气物质的量为n，则 该氧气袋中的氧气分子的总个数 【小问2详解】 每个氧气分子所占的空间 设氧气分子间的平均距离为d，则有 则该氧气袋中的氧气分子间的平均距离 14. 如图所示，边长为的正方形导线框放在纸面内，在边左侧有足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为，方向垂直纸面向里，导线框的总电阻为。现使导线框绕点在纸面内顺时针匀速转动，经时间第一次转到图中虚线位置。求： （1）内导线框中平均感应电动势的大小和通过导线截面的电荷量； （2）此时线框的电功率。 【答案】（1），；（2） 【解析】 【详解】（1）时间内穿过线框的磁通量变化量为 由法拉第电磁感应定律得 平均感应电流 通过导线的电荷量为 （2）线框中瞬时电动势为 其中 线框的电功率为 15. 如图所示，一直立的汽缸，由截面积不同的两圆筒连接而成。活塞A、B用一长为L=1 m的不可伸长的细线连接，它们可在筒内无摩擦地上下滑动且不漏气。A、B的截面积分别为，，A、B之间有一定质量的理想气体，A的上方和B的下方都是大气，大气压强始终保持为Pa。汽缸内气体的温度为T1=600 K、压强为Pa，活塞B的质量mB=1kg，此时活塞A、B的平衡位置如图所示，重力加速度g=10 m/s2。 （1）求活塞A的质量mA； （2）现在让汽缸内气体温度缓慢升高，直到活塞B即将脱离汽缸，求此时缸内气体的温度T2； （3）现在让汽缸内气体温度缓慢降低，直到细线的张力恰好消失为止，试计算此过程中，汽缸内气体放出的热量Q。已知该气体的内能U与热力学温度T成正比，且U=kT，其中 JK-1。 【答案】（1）1 kg；（2）800 K；（3）195 J 【解析】 【详解】（1）令绳子上的力为F，对于活塞B，平衡时有 从而得到F=30 N 对于活塞A，平衡时有 解得 （2）活塞B即将脱离汽缸时，也就是B运动到两圆筒的连接处。 初始时气体的体积为 活塞B即将脱离汽缸时 令活塞B即将脱离汽缸时，汽缸内的压强为p2。 对于A、B两活塞组成的系统 解得压强没有发生变化，即 根据 解得 （3）细线的张力恰好消失，令此时的压强为p3，对于活塞B 解得 对于活塞A，由于 说明此时活塞A已经到达两圆筒的连接处，令此时的气体体积为V3，则 根据公式 解得 初始时刻气体的内能为，细线的张力恰好消失时气体的内能为，所以减少的内能为135 J。 从初始时刻到细线的张力恰好消失为止，外界对气体做的功为 根据 得到放出的热量为195 J。 16. 如图甲所示，两条平行线、上、下存在范围足够大的匀强磁场，、间施加如图乙所示的交变电压，电压值的大小均为，周期为，时刻，一个质量为m、电荷量为q的带正电的粒子（重力不计）由上处静止释放，粒子在电场力作用下向下运动，在时刻第一次通过上处。粒子穿过、边界时运动不受影响，不考虑由于电场变化产生的磁场影响。 （1）求粒子第一次到达时速度大小； （2）若下方磁场的磁感应强度，且粒子在上、下磁场中各运动一次后能返回，求上方磁场的磁感应强度； （3）若上、下磁场的磁感应强度相同，且粒子在上、下磁场中各运动一次后在时刻到达，求磁场的磁感应强度。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由功能关系可知粒子第一次到达时速度大小满足 解得 【小问2详解】 粒子在下方磁场运行时，洛伦兹力提供向心力，满足 解得 粒子在下方磁场中做圆周运动的周期满足 因此粒子下方磁场中运动一次后回到，对应的时刻为 、间的电压为，粒子再次加速，到达边界时，速度大小满足 解得 粒子在上、下磁场中各运动一次后能返回，则粒子在上方磁场中做圆周运动的半径 由洛伦兹力提供向心力，可知 解得 【小问3详解】 设粒子在、间三次电场中运动的时间分别为、、，由题意知 粒子最后在时刻到达，对应的电压为，可知粒子从运动到过程做减速运动；因上、下磁场的磁感应强度相同，且粒子在时刻到达，可知粒子在上、下磁场的运动半径也相同；因此粒子第二次在、间运动过程经历了先加速后减速的过程，到达时速度仍为；因此，粒子第三次次在、间做减速运动，到达上的点的速度大小满足 解得 根据运动的对称性可知，粒子第三次在、间运动的时间与第一次的时间相等，即 由上述分析可知，粒子第二次经过、间电场区域时，加速和减速的时间相同，加速和减速的位移也相同，粒子加速过程的最大速度由动能定理可知满足 解得 粒子第二次在、间加速和减速具有对称性，设加速和减速的时间均为，第一次和第二次在、间运动的位移大小相等，满足 解得 故粒子在、间三次电场中运动的总时间 故粒子在磁场中运动的总时间为 粒子在上下两磁场中做半径相同，速度大小相同的圆周运动，满足 解得 故粒子在磁场中运动时间 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $