精品解析:四川省绵阳实验高级中学2024-2025学年高二下学期6月月考物理试题
2026-08-25
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内容正文:
绵阳实验高级中学高2023级高二(下)6月考试试题
物理
第Ⅰ卷(选择题,共48分)
一、本题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 下列说法中正确的是( )
A. 电磁波只能在真空中传播
B. 麦克斯韦预言了空间存在电磁波,赫兹用实验证实了电磁波的存在
C. 均匀变化的电场和均匀变化的磁场可以相互激发,形成电磁波
D. 红外线具有很强的穿透本领,医学上可用于拍摄人体组织照片
2. 如图所示,匀强磁场中有两个材料相同、横截面积相同的导体圆环a、b,磁场方向与圆环所在平面垂直。磁感应强度B随时间均匀减小,两圆环半径之比为,圆环中产生的感应电动势分别为和,不考虑两圆环间的相互影响。下列说法正确的是( )
A. ,感应电流均沿顺时针方向
B. ,感应电流均沿逆时针方向
C. ,感应电流均沿逆时针方向
D. ,感应电流均沿顺时针方向
3. 图甲是小型交流发电机的示意图,两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场,A为交流电流表,电阻R大小为5Ω。线圈绕垂直于磁场的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动,从图甲所示位置开始计时,产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 电阻R的热功率为1000W
B. t=0.01s时,线圈处于中性面,磁通量最大
C. 电流瞬时值表达式为
D. 1s内电流方向改变100次
4. 图甲为某公司自主研发的“自发电”无线门铃按钮,其“发电”原理如图乙所示。按下门铃按钮过程,磁铁靠近螺线管,螺线管内部产生感应电流;松开门铃按钮过程,磁铁远离螺线管回归原位。下列说法正确的是( )
A. 按下按钮瞬间,螺线管受到磁铁的作用力向左
B. 按下按钮瞬间,螺线管内部电流方向为:Q→P
C. 松开按钮瞬间,螺线管内部电流方向为:P→Q
D. 松开按钮瞬间,螺线管线圈会有收缩的趋势
5. 图甲为智能停车位,车位地面预埋有自感线圈L和电容器C构成LC振荡电路。当车辆靠近或驶离自感线圈L时,可使线圈L自感系数发生变化,从而引起LC电路中的振荡电流频率变化。智能停车位计时器根据振荡电流频率变化,进行计时。某次汽车靠近自感线圈L时,振荡电路中的电流随时间变化如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A. t1时刻电容器C所带电荷量为0
B. t1~t2过程,电容C中电场能在减小
C. t1~t2过程,线圈L的自感电动势在增大
D. 若汽车驶离智能停车位,则线圈L自感系数变大
6. 两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示,曲线与r轴交点的横坐标为r0,相距很近()的两分子在分子力作用下,由静止开始相互远离,若两分子相距无穷远时分子势能为零,则( )
A. 分子之间的斥力减小,引力先增大后减小
B. 分子力先做正功再做负功
C. 在时,分子势能最小为0,动能最大
D. 在时,随着r的增大,分子势能变大
7. 如图所示,平行边界区域内存在匀强磁场,比荷相同的带电粒子a和b依次从O点垂直于磁场的左边界射入,经磁场偏转后从右边界射出,带电粒子a和b射出磁场时与磁场右边界的夹角分别为30°和 60°,不计粒子所受的重力,下列判断正确的是( )
A. 粒子a带负电,粒子b带正电
B. 粒子a和b在磁场中运动的半径之比为:1
C. 粒子a和b在磁场中运动的速率之比为2:
D. 粒子a和b在磁场中运动的时间之比为2:1
8. 2020年9月,中国发布“双碳战略”,计划到2030年实现碳达峰、2060年实现碳中和。碳排放问题的治本之策是转变能源发展方式,加快推进清洁替代和电能替代,一座小型水电站向山下村镇供电的示意图如图所示,升压变压器T1与降压变压器T2都是理想变压器。已知输电线上损耗的电压为800V,两个变压器的匝数比,,用户得到的电压为220V,发电机输出功率。则下列说法正确的( )
A. 输电电压为24200V
B. 输电线上的电流为400A
C. 输电线上的电阻R=20Ω
D. 输电线上损失的功率为64kW
二、本题共4小题,每小题4分,共16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4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9. 以下装置中都涉及到磁场的具体应用,关于这些装置的说法正确的是( )
A. 甲图为回旋加速器,增加D形盒半径可增大粒子的最大动能
B. 乙图为磁流体发电机,可判断出A极板比B极板电势高
C. 丙图为质谱仪,打到照相底片D同一位置粒子的比荷相同
D. 丁图为速度选择器,特定速率的粒子从左右两侧沿轴线进入后都做直线运动
10. 往复式内燃机利用迪塞尔循环来工作,该循环由两个绝热过程、一个等压过程和一个等容过程组成,如图所示为一定质量的理想气体所经历的一个迪塞尔循环,则该气体( )
A. 在d→a过程中,分子平均动能减小
B. 在a→b过程中,外界对其做的功小于其增加内能
C. 在一次循环过程中吸收的热量小于放出的热量
D. 气体在状态c时的内能大于状态d时的内能
11. 如图所示为一理想变压器的电路示意图,交流电源的输出电压U恒定,图中的交流电表均为理想电表。下列说法正确的是( )
A. 仅将滑片Q上移时,表的示数减小,表的示数增大
B. 仅将滑片Q上移时,变压器的输入功率变小
C. 仅将触头P下移时,表的示数变大
D. 仅将触头P下移时,变压器的输出功率变小
12. 如图所示,间距均为L的光滑平行倾斜导轨与足够长的光滑平行水平导轨在M、N处平滑连接,虚线MN右侧有竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场。a、b是两根粗细均匀的金属棒,质量均为m,电阻分别为2R和3R。b棒静止于水平导轨上,初始时与MN相距s。a棒由静止从距水平面高度为h的倾斜轨道下滑,a棒运动过程中与b棒始终没有接触,且两棒始终垂直于导轨。不计导轨的电阻,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. a棒进入磁场后,回路中的感应电流方向为顺时针方向
B. b棒的最大速度为
C. 整个过程中,b棒上产生的焦耳热为
D. 稳定后,a、b棒间的距离为
第Ⅱ卷(非选择题,共52分)
三、本大题2小题,每空2分。共16分。
13. 如图是“探究感应电流方向”的实验装置。
(1)开关闭合前,滑动变阻器的滑片应放置在_____(选填“a”或“b”)位置。
(2)电路连接如图,下列操作能产生感应电流的是_______。
A. 开关断开瞬间
B. 开关闭合前,抽出铁芯
C. 开关闭合后,迅速移动滑动变阻器的滑片
D. 开关闭合后,滑动变阻器滑片保持不动
(3)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么合上开关后把线圈A迅速从线圈B中拔出时,电流计指针将_________(选填“向右偏”、“向左偏”或“不偏转”);
14. 利用如图甲装置做“探究气体等温变化的规律”实验。
(1)实验时,应该_________(填“缓慢”或“快速”)地推动柱塞,从而减小温度变化对实验结果的影响
(2)甲同学按正确步骤进行了实验,下表为记录的部分实验数据,其中有一次记录的实验数据错误,错误的是_______(填对应的实验序号);
(3)该同学重新按正确步骤进行实验,根据实验所采集数据绘制了图像,如图乙所示,出现这种情况的可能原因是____________________(写出一种原因即可)。
15. 某实验小组同学在估测油酸分子大小的实验中,
(1)将1cm3的油酸溶于酒精,制成200cm3的油酸酒精溶液;测得1cm3的油酸酒精溶液有50滴,现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上,测得所形成的油膜面积是。由此估算出油酸分子的直径为___________m。
(2)某同学做完实验后,发现自己所测的分子直径明显偏小。出现这种情况的原因可能是___________。
A. 将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算
B. 水面上痱子粉撒得太多,油膜没有充分展开
C. 计算油膜面积时,将不完整的方格均视为完整方格处理
D. 求每滴溶液的体积时,记1cm3溶液的滴数时少记了10滴
16. 瑜伽球是很受大家欢迎的健身器材,它可以增强锻炼者的平衡能力和协调性,也被应用于医疗中帮助病人做康复训练。设一个充满气的瑜伽球内部气体(可视为理想气体)体积为112.5L,处在温度为7℃的室内环境下,其内部压强为1.5atm,随着室内空调的开启温度变为27℃,当瑜伽球温度和室温达到一致时:
(1)若忽略升温过程中球体体积变化,此时瑜伽球内部气体压强约为多大?
(2)当某人坐上瑜伽球时,稳定后球体体积减小为100L,此时球内气体压强约为多少(计算结果均保留2位有效数字)?
17. 如图所示的区域中,OM左边为垂直纸面向里的匀强磁场,右边是一个电场强度大小未知的匀强电场,其方向平行于OM,且垂直于磁场方向。一个质量为m、电荷量为﹣q的带电粒子从小孔P以初速度沿垂直于磁场方向进入匀强磁场中,初速度方向与边界线的夹角,粒子恰好从小孔C垂直于OC射入匀强电场,最后打在Q点,已知,,不计粒子的重力,求:
(1)磁感应强度B的大小;
(2)电场强度E的大小。
18. 我国新一代航母福建舰采用全新的电磁阻拦技术。舰载机着舰时电磁阻拦技术的基本原理如图甲所示,平行导轨MN与PQ间距L=50m,电阻不计,MP间接有阻值R=10Ω的电阻。某舰载机质量M=2.5×104kg,金属棒ab质量m=5×103kg ,电阻为0.5R,匀强磁场垂直纸面向里,磁感应强度B=5T。某次测试,舰载机通过绝缘阻拦索迅速钩住轨道上的金属棒后,立即关闭动力系统,金属棒和舰载机可在极短的时间(瞬间)内获得共同速度,在磁场中一起减速滑行至停下,舰载机与金属棒共速到它们停下来的过程中,回路中电阻R上产生的焦耳热,求:
(1)金属棒和舰载机获得共同速度瞬间金属棒所受安培力大小;(结果保留两位有效数字)
(2)除安培力外,舰载机克服其他阻力所做的功;
(3)若舰载机和金属棒一起减速滑行了后停下,其他阻力可视为恒力,则从舰载机与金属棒共速到它们停下来所需要的时间t1。
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绵阳实验高级中学高2023级高二(下)6月考试试题
物理
第Ⅰ卷(选择题,共48分)
一、本题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 下列说法中正确的是( )
A. 电磁波只能在真空中传播
B. 麦克斯韦预言了空间存在电磁波,赫兹用实验证实了电磁波的存在
C. 均匀变化的电场和均匀变化的磁场可以相互激发,形成电磁波
D. 红外线具有很强的穿透本领,医学上可用于拍摄人体组织照片
【答案】B
【解析】
【详解】A.电磁波既可以在真空中传播,也可以在空气、水、玻璃等介质中传播,只是传播速度会改变,故A错误;
B.麦克斯韦建立了电磁场理论,预言了电磁波的存在;赫兹最早通过实验证实了电磁波的存在,故B正确;
C.均匀变化的电场会产生稳定的磁场,均匀变化的磁场会产生稳定的电场。稳定的电场和磁场无法持续相互激发并向外传播,只有非均匀变化(如周期性振荡)的电场和磁场才能相互激发,形成能够向外辐射的电磁波,故C错误;
D.医学上用于拍摄人体组织照片、具有强穿透本领的是X射线,红外线的热效应显著,穿透能力较弱,故D错误。
故选B。
2. 如图所示,匀强磁场中有两个材料相同、横截面积相同的导体圆环a、b,磁场方向与圆环所在平面垂直。磁感应强度B随时间均匀减小,两圆环半径之比为,圆环中产生的感应电动势分别为和,不考虑两圆环间的相互影响。下列说法正确的是( )
A. ,感应电流均沿顺时针方向
B. ,感应电流均沿逆时针方向
C. ,感应电流均沿逆时针方向
D. ,感应电流均沿顺时针方向
【答案】C
【解析】
【详解】根据法拉第电磁感应定律,得
已知磁感应强度均匀变化,对两圆环是相同的,因此
已知,因此
图中原磁场方向垂直纸面向外,且磁感应强度均匀减小,因此穿过圆环的向外的磁通量减小。根据楞次定律可知,感应电流的磁场要阻碍磁通量减小,因此感应磁场方向与原磁场方向相同,也垂直纸面向外。根据安培定则,感应磁场向外时,感应电流均沿逆时针方向。综上,,感应电流均沿逆时针方向。
故选C。
3. 图甲是小型交流发电机的示意图,两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场,A为交流电流表,电阻R大小为5Ω。线圈绕垂直于磁场的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动,从图甲所示位置开始计时,产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 电阻R的热功率为1000W
B. t=0.01s时,线圈处于中性面,磁通量最大
C. 电流瞬时值表达式为
D. 1s内电流方向改变100次
【答案】D
【解析】
【详解】A.电流有效值
则电阻R的热功率,故A错误;
B.根据图乙可知,0.01s时,电流达到最大值,即感应电动势达到最大值,可知,此时线圈处于与中性面垂直的平面,通过线圈的磁通量为0,故B错误;
C.根据图乙可知,电流瞬时值表达式为,故C错误;
D.根据图乙可知,周期为0.02s,一个周期内,电流方向改变两次,则1s内电流方向改变次数为,故D正确。
故选D。
4. 图甲为某公司自主研发的“自发电”无线门铃按钮,其“发电”原理如图乙所示。按下门铃按钮过程,磁铁靠近螺线管,螺线管内部产生感应电流;松开门铃按钮过程,磁铁远离螺线管回归原位。下列说法正确的是( )
A. 按下按钮瞬间,螺线管受到磁铁的作用力向左
B. 按下按钮瞬间,螺线管内部电流方向为:Q→P
C. 松开按钮瞬间,螺线管内部电流方向为:P→Q
D. 松开按钮瞬间,螺线管线圈会有收缩的趋势
【答案】A
【解析】
【详解】AB.按下按钮瞬间,穿过螺线管的磁通量向左增大,根据楞次定律结合安培定则可知螺线管中感应电流方向由P→Q,根据推论“来拒去留”可知,磁铁受到的作用力向右,则螺线管受到磁铁的作用力向左,故A正确,B错误;
CD.松开按钮瞬间,穿过螺线管的磁通量向左减小,根据楞次定律结合安培定则可知螺线管中感应电流方向由Q→P,根据推论“增缩减扩”可知,螺线管线圈会有扩张的趋势,故CD错误。
故选A。
5. 图甲为智能停车位,车位地面预埋有自感线圈L和电容器C构成LC振荡电路。当车辆靠近或驶离自感线圈L时,可使线圈L自感系数发生变化,从而引起LC电路中的振荡电流频率变化。智能停车位计时器根据振荡电流频率变化,进行计时。某次汽车靠近自感线圈L时,振荡电路中的电流随时间变化如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A. t1时刻电容器C所带电荷量为0
B. t1~t2过程,电容C中电场能在减小
C. t1~t2过程,线圈L的自感电动势在增大
D. 若汽车驶离智能停车位,则线圈L自感系数变大
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图乙可知t1时刻电流为0,此时磁场能最小,电场能最大,所以电容器C所带电荷量最大,故A错误;
B.由图乙可知t1~t2过程,电流逐渐增大,磁场能逐渐增大,所以电容C中电场能在减小,故B正确;
C.t1~t2过程,由图可知,图像的切线斜率减小,电流的变化率越来越小,所以线圈L的自感电动势在减小,故C错误;
D.某次汽车靠近自感线圈L时,振荡电路中的电流随时间变化如图乙所示,由图可知振荡周期变大;若汽车驶离智能停车位,振荡周期变小,根据可知,线圈L自感系数变小,故D错误。
故选B。
6. 两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示,曲线与r轴交点的横坐标为r0,相距很近()的两分子在分子力作用下,由静止开始相互远离,若两分子相距无穷远时分子势能为零,则( )
A. 分子之间的斥力减小,引力先增大后减小
B. 分子力先做正功再做负功
C. 在时,分子势能最小为0,动能最大
D. 在时,随着r的增大,分子势能变大
【答案】B
【解析】
【详解】A.由静止开始相互远离,随着的增大,分子之间的斥力、引力均减小,故A错误;
BCD.当时,分子力表现为斥力,分子斥力做正功,分子势能减小;当时,分子力表现为引力,分子引力做负功,分子势能增大;则在时,分子势能最小,但为负值,动能最大,故B正确,CD错误。
故选B。
7. 如图所示,平行边界区域内存在匀强磁场,比荷相同的带电粒子a和b依次从O点垂直于磁场的左边界射入,经磁场偏转后从右边界射出,带电粒子a和b射出磁场时与磁场右边界的夹角分别为30°和 60°,不计粒子所受的重力,下列判断正确的是( )
A. 粒子a带负电,粒子b带正电
B. 粒子a和b在磁场中运动的半径之比为:1
C. 粒子a和b在磁场中运动的速率之比为2:
D. 粒子a和b在磁场中运动的时间之比为2:1
【答案】D
【解析】
【详解】A.由左手定则可知,粒子a带正电,粒子b带负电,A错误;
B.设磁场宽度为d,则粒子a和b在磁场中运动的半径之比为,B错误;
C.根据
可得
可得粒子a和b在磁场中运动的速率之比为,C错误;
D.根据,可知
粒子a和b在磁场中运动的时间之比为,D正确。
故选D。
8. 2020年9月,中国发布“双碳战略”,计划到2030年实现碳达峰、2060年实现碳中和。碳排放问题的治本之策是转变能源发展方式,加快推进清洁替代和电能替代,一座小型水电站向山下村镇供电的示意图如图所示,升压变压器T1与降压变压器T2都是理想变压器。已知输电线上损耗的电压为800V,两个变压器的匝数比,,用户得到的电压为220V,发电机输出功率。则下列说法正确的( )
A. 输电电压为24200V
B. 输电线上的电流为400A
C. 输电线上的电阻R=20Ω
D. 输电线上损失的功率为64kW
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据,可得降压变压器原线圈电压为
则输电电压为,故A错误;
BCD.发电机输出功率,则有
可得输电线上的电流为
输电线上的电阻为
输电线上损失的功率为,故BD错误,C正确。
故选C。
二、本题共4小题,每小题4分,共16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4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9. 以下装置中都涉及到磁场的具体应用,关于这些装置的说法正确的是( )
A. 甲图为回旋加速器,增加D形盒半径可增大粒子的最大动能
B. 乙图为磁流体发电机,可判断出A极板比B极板电势高
C. 丙图为质谱仪,打到照相底片D同一位置粒子的比荷相同
D. 丁图为速度选择器,特定速率的粒子从左右两侧沿轴线进入后都做直线运动
【答案】AC
【解析】
【详解】A.粒子在回旋加速器中达到最大速度时,其运动半径等于D形盒半径,有
最大动能为
所以增加D形盒半径可增大粒子的最大动能,故A项正确;
B.根据左手定则可知,正电荷向下极板偏转,即B板,所以A极板比B极板电势低,故B项错误;
C.粒子在电场中加速有
粒子在磁场中做匀速圆周运动,有
整理有
由于所有粒子经过的磁场和电场均是同一个,所以当粒子的比荷相同时,其打到照相底片D同一位置,故C项正确;
D.丁图的速度选择器,粒子只能从左向右运动才符合原理。比如待正电的粒子进入时,洛伦兹力向上,电场力向下才能平衡;如果从右侧进入,其电场力和洛伦兹力均向下,其不能平衡。故D项错误。
故选AC。
10. 往复式内燃机利用迪塞尔循环来工作,该循环由两个绝热过程、一个等压过程和一个等容过程组成,如图所示为一定质量的理想气体所经历的一个迪塞尔循环,则该气体( )
A. 在d→a过程中,分子平均动能减小
B. 在a→b过程中,外界对其做的功小于其增加内能
C. 在一次循环过程中吸收的热量小于放出的热量
D. 气体在状态c时的内能大于状态d时的内能
【答案】AD
【解析】
【详解】A.在d→a过程中,气体体积不变,压强减小,根据查理定律可知,气体温度降低,则分子平均动能减小,故A正确;
B.a→b为绝热过程,由于气体体积减小,外界对气体做正功,根据热力学第一定律可知,外界对其做的功等于其增加内能,故B错误;
C.根据图像与横轴围成的面积表示做功的大小,图像中a→b→c→d→a围成的图形面积为气体对外界做功的大小,而整个过程气体内能变化为零,根据热力学第一定律可知,在一次循环过程中气体吸热,则吸收的热量大于放出的热量,故C错误;
D.c→d为绝热过程,由于气体体积增大,外界对气体做负功,根据热力学第一定律可知,气体内能减小,则气体在状态c时的内能大于状态d时的内能,故D正确。
故选AD。
11. 如图所示为一理想变压器的电路示意图,交流电源的输出电压U恒定,图中的交流电表均为理想电表。下列说法正确的是( )
A. 仅将滑片Q上移时,表的示数减小,表的示数增大
B. 仅将滑片Q上移时,变压器的输入功率变小
C. 仅将触头P下移时,表的示数变大
D. 仅将触头P下移时,变压器的输出功率变小
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.仅将滑片Q上移时,阻值变大,次级电阻变大,则次级电流变小,根据变压器原理有
解得,原线圈的电流强度,故表的示数减小。
理想变压器输入功率为,故变压器的输入功率变小。
仅将滑片Q上移时,根据有,次级线圈的电压不变。
又知,故电压表V的示数变大。
灯泡L的电流,故灯泡L的电流变大。
A2表的示数为,故A2表的示数变小,A错误,B正确;
CD.仅将触头P下移时,变压器初级线圈的匝数变小,根据有,次级线圈的电压变大。
变压器的输出功率
输出端的总电阻不变,故变压器的输出功率变大。
变压器的输出功率为,故变压器输出端的电流强度变大。
由于灯泡和电阻的总电阻不变,所以电压表V的示数变大,故C正确,D错误。
故选BC。
12. 如图所示,间距均为L的光滑平行倾斜导轨与足够长的光滑平行水平导轨在M、N处平滑连接,虚线MN右侧有竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场。a、b是两根粗细均匀的金属棒,质量均为m,电阻分别为2R和3R。b棒静止于水平导轨上,初始时与MN相距s。a棒由静止从距水平面高度为h的倾斜轨道下滑,a棒运动过程中与b棒始终没有接触,且两棒始终垂直于导轨。不计导轨的电阻,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. a棒进入磁场后,回路中的感应电流方向为顺时针方向
B. b棒的最大速度为
C. 整个过程中,b棒上产生的焦耳热为
D. 稳定后,a、b棒间的距离为
【答案】AC
【解析】
【详解】A.进入磁场后,回路向下的磁通量减少,根据楞次定律,感应电流的磁场方向向下,由右手螺旋定则可知,回路感应电流为顺时针方向,故A正确;
B.棒沿光滑倾斜导轨下滑,机械能守恒。进入磁场后,受安培力减速,受安培力加速,和组成的系统水平方向合外力为零,动量守恒,最终两棒共速,感应电动势为零,一起匀速运动。一直加速,共速时速度最大。下滑过程机械能守恒,有
得进入磁场的初速度
由动量守恒,得
解得共速,故B错误;
C.根据能量守恒,整个过程产生的总焦耳热等于系统动能损失,得
两棒电阻串联,焦耳热与电阻成正比,因此棒产生的焦耳热,故C正确;
D.初始时距为,设稳定过程中的位移为,的位移为,在共速前的速度始终大于的速度,回路中的感应电流
对棒,由动量定理,得
代入,得
代入,解得
因此最终两棒距离为,故D错误。
故选AC。
第Ⅱ卷(非选择题,共52分)
三、本大题2小题,每空2分。共16分。
13. 如图是“探究感应电流方向”的实验装置。
(1)开关闭合前,滑动变阻器的滑片应放置在_____(选填“a”或“b”)位置。
(2)电路连接如图,下列操作能产生感应电流的是_______。
A. 开关断开瞬间
B. 开关闭合前,抽出铁芯
C. 开关闭合后,迅速移动滑动变阻器的滑片
D. 开关闭合后,滑动变阻器滑片保持不动
(3)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么合上开关后把线圈A迅速从线圈B中拔出时,电流计指针将_________(选填“向右偏”、“向左偏”或“不偏转”);
【答案】(1)a (2)AC
(3)向左偏
【解析】
【小问1详解】
开关闭合前,为保护电路,滑动变阻器需要接入最大阻值。由图可知,滑片在位置时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,因此滑片应放在处。
【小问2详解】
A.感应电流产生的条件是穿过副线圈B的磁通量发生变化。开关断开瞬间,原线圈电流从有到无,穿过B的磁通量变化,能产生感应电流,故A正确;
B.开关闭合前原线圈无电流,穿过B的磁通量始终为0,无变化,不能产生感应电流,故B错误;
C.开关闭合后移动滑片,原线圈电流变化,穿过B的磁通量变化,能产生感应电流,故C正确;
D.滑片保持不动时,原线圈电流不变,穿过B的磁通量不变,不能产生感应电流,故D错误。
故选AC。
【小问3详解】
闭合开关时,穿过B的磁通量增加,电流计指针右偏。将A从B中拔出时,穿过B的磁通量减少,磁通量的变化方向与闭合开关时相反,感应电流方向也相反,因此电流计指针向左偏。
14. 利用如图甲装置做“探究气体等温变化的规律”实验。
(1)实验时,应该_________(填“缓慢”或“快速”)地推动柱塞,从而减小温度变化对实验结果的影响
(2)甲同学按正确步骤进行了实验,下表为记录的部分实验数据,其中有一次记录的实验数据错误,错误的是_______(填对应的实验序号);
(3)该同学重新按正确步骤进行实验,根据实验所采集数据绘制了图像,如图乙所示,出现这种情况的可能原因是____________________(写出一种原因即可)。
【答案】(1)缓慢 (2)3
(3)封闭气体漏气
【解析】
【小问1详解】
本实验要求气体做等温变化,缓慢推动柱塞可以让封闭气体与外界充分进行热交换,保证气体温度尽量和环境温度一致,减小温度变化对实验的影响。
【小问2详解】
根据玻意耳定律,等温变化满足
封闭气体体积
其中是注射器横截面积,保持不变,因此应为定值。计算四组数据的值(单位:)。1组为
2组为
3组为
4组为
可见第3组数据明显偏离定值,因此错误数据是实验序号3。
【小问3详解】
由理想气体状态方程
变形得
可知图像的斜率为。题图中相同下,实际压强比理论值偏小,斜率偏小,说明减小。若封闭气体漏气,气体质量(物质的量)减少,会导致斜率偏小;若环境温度降低,减小,也会导致斜率偏小,因此最常见的原因是封闭气体漏气。
15. 某实验小组同学在估测油酸分子大小的实验中,
(1)将1cm3的油酸溶于酒精,制成200cm3的油酸酒精溶液;测得1cm3的油酸酒精溶液有50滴,现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上,测得所形成的油膜面积是。由此估算出油酸分子的直径为___________m。
(2)某同学做完实验后,发现自己所测的分子直径明显偏小。出现这种情况的原因可能是___________。
A. 将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算
B. 水面上痱子粉撒得太多,油膜没有充分展开
C. 计算油膜面积时,将不完整的方格均视为完整方格处理
D. 求每滴溶液的体积时,记1cm3溶液的滴数时少记了10滴
【答案】(1) (2)C
【解析】
【小问1详解】
油膜法估测分子直径的公式为
其中是1滴溶液中纯油酸的体积,是油膜面积。油酸酒精溶液浓度为
的油酸酒精溶液有50滴,因此1滴溶液中纯油酸体积
则分子直径
【小问2详解】
A.由可知,d偏小的原因是计算时所用的偏小,或测得的偏大。将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算,相当于计算时所用的纯油酸的体积偏大,则偏大,故A错误;
B.油膜未充分展开,测得的偏小,则d偏大,故B错误;
C.将不完整方格都视为完整方格,会使测得的偏大,则d偏小,故C正确;
D.求每滴溶液的体积时,记溶液的滴数时少记了10滴,则计算出的每滴油酸酒精溶液的体积偏大,从而计算出的每滴油酸的体积偏大,则偏大,故D错误。
故选C。
16. 瑜伽球是很受大家欢迎的健身器材,它可以增强锻炼者的平衡能力和协调性,也被应用于医疗中帮助病人做康复训练。设一个充满气的瑜伽球内部气体(可视为理想气体)体积为112.5L,处在温度为7℃的室内环境下,其内部压强为1.5atm,随着室内空调的开启温度变为27℃,当瑜伽球温度和室温达到一致时:
(1)若忽略升温过程中球体体积变化,此时瑜伽球内部气体压强约为多大?
(2)当某人坐上瑜伽球时,稳定后球体体积减小为100L,此时球内气体压强约为多少(计算结果均保留2位有效数字)?
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
已知初始状态,,则
末态温度,则
升温过程忽略球体体积变化,气体做等容变化,。根据查理定律,得
变形得
【小问2详解】
已知,,,人坐上后,气体温度保持室温不变,做等温变化,根据玻意耳定律,得
变形得
17. 如图所示的区域中,OM左边为垂直纸面向里的匀强磁场,右边是一个电场强度大小未知的匀强电场,其方向平行于OM,且垂直于磁场方向。一个质量为m、电荷量为﹣q的带电粒子从小孔P以初速度沿垂直于磁场方向进入匀强磁场中,初速度方向与边界线的夹角,粒子恰好从小孔C垂直于OC射入匀强电场,最后打在Q点,已知,,不计粒子的重力,求:
(1)磁感应强度B的大小;
(2)电场强度E的大小。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,有
解得
根据轨迹几何关系,粒子从点垂直入射电场,说明点速度水平向右,因此圆心在竖直边界上。结合初速度与x轴夹角为,可得
解得轨迹半径
代入,得
【小问2详解】
粒子进入电场后做类平抛运动,在水平方向做匀速直线运动,总位移
解得
在竖直方向做初速度为0的匀加速直线运动,总位移。粒子带负电,电场方向向上,因此电场力向下,由牛顿第二定律,得加速度大小
由匀变速直线运动位移与时间的关系,得
将和代入,整理得
解得
18. 我国新一代航母福建舰采用全新的电磁阻拦技术。舰载机着舰时电磁阻拦技术的基本原理如图甲所示,平行导轨MN与PQ间距L=50m,电阻不计,MP间接有阻值R=10Ω的电阻。某舰载机质量M=2.5×104kg,金属棒ab质量m=5×103kg ,电阻为0.5R,匀强磁场垂直纸面向里,磁感应强度B=5T。某次测试,舰载机通过绝缘阻拦索迅速钩住轨道上的金属棒后,立即关闭动力系统,金属棒和舰载机可在极短的时间(瞬间)内获得共同速度,在磁场中一起减速滑行至停下,舰载机与金属棒共速到它们停下来的过程中,回路中电阻R上产生的焦耳热,求:
(1)金属棒和舰载机获得共同速度瞬间金属棒所受安培力大小;(结果保留两位有效数字)
(2)除安培力外,舰载机克服其他阻力所做的功;
(3)若舰载机和金属棒一起减速滑行了后停下,其他阻力可视为恒力,则从舰载机与金属棒共速到它们停下来所需要的时间t1。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
金属棒和舰载机获得共同速度瞬间,金属棒产生的电动势为
回路电流为
则金属棒所受安培力大小为
【小问2详解】
舰载机与金属棒共速到它们停下来的过程中,根据动能定理可得
又,
联立解得,舰载机克服其他阻力所做的功为
【小问3详解】
舰载机与金属棒共速到它们停下来的过程中,根据动量定理可得
又,
其中,联立解得
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