精品解析：黑龙江省双鸭山市第一中学2024-2025学年高二下学期6月月考物理试题

2024—2025学年度高二下学期月考 物理试卷 注：卷面分值：100分 时间：75分钟 一．选择题：（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8-10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 1. 关于热力学定律和能量守恒定律，下列说法正确的是（　　） A. 热力学第二定律是热力学第一定律的推论 B. 从目前的理论看来，只要实验设备足够高级，可以使温度降低到 C. 热力学第二定律可表述为不可能使热量由低温物体传递到高温物体 D. 第一类永动机不可能制成，是因为违背了能量守恒定律 【答案】D 【解析】 【详解】A．热力学第二定律与热力学第一定律是相互独立的定律，前者描述热现象的方向性，后者是能量守恒定律在热学中的体现，二者无推论关系，故A错误； B．绝对零度（0 K，即-273.15℃）是温度的极限，无法通过任何手段达到或突破，-300℃低于绝对零度，违背物理规律，故B错误； C．热力学第二定律的克劳修斯表述为“热量不能自发从低温物体传到高温物体而不引起其他变化”，选项C遗漏了“自发”和“不引起其他变化”的关键条件，表述不完整，故C错误； D．第一类永动机因违背能量守恒定律（热力学第一定律）而无法实现，故D正确。 故选D。 2. 下列四幅图对应的说法正确的有（　　） A. 图甲中食盐晶体的物理性质沿各个方向都是一样的 B. 图乙是玻璃管插入水中的情形，表明水能浸润玻璃 C. 图丙中悬浮在液体中微粒的运动反映了微粒分子的无规则热运动 D. 图丁中液体表面层的分子间距离小于液体内部分子间距离，是液体表面张力形成的原因 【答案】B 【解析】 【详解】A．图甲中食盐晶体是单晶体，其物理性质沿各个方向不一样，具有各向异性，故A错误； B．图乙是玻璃管插入水中的情形，根据图像可知，在附着层内液体分子之间呈现斥力效果，该现象是浸润，表明水能浸润玻璃，故B正确； C．图丙中悬浮在液体中微粒的运动是布朗运动，布朗运动反映了液体分子的无规则热运动，故C错误； D．图丁中液体表面层的分子间距离大于液体内部分子间距离，分子之间表现为引力效果，这是液体表面张力形成的原因，故D错误。 故选B。 3. 关于晶体和非晶体，下列说法正确的是（　　） A. 能呈现光的双折射现象的方解石具有固定的熔点 B. 玻璃可以加工成规则的外形，所以玻璃是晶体 C. 常见的金属没有规则的形状，所以它们是非晶体 D. 晶体的微观结构呈现空间周期性的原因是构成晶体的分子是静止不动的 【答案】A 【解析】 【详解】A．能呈现光的双折射现象，说明方解石具有各向异性的物理性质，则方解石属于单晶体，具有固定的熔点，故A正确； B．玻璃虽然可以加工成规则的外形，但玻璃是非晶体，故B错误； C．常见的金属虽然没有规则的形状，但它们是多晶体，故C错误； D．晶体的微观结构呈现空间周期性的原因是构成晶体的分子按照一定的规则排列的，具有空间上的周期性，构成晶体的分子也在其平衡位置附近做热振动，故D错误。 故选A。 4. 篮球赛上某同学发现一只篮球气压不足，用气压计测得球内气体压强为1.3atm，已知篮球内部容积为7.5 L。现用简易打气筒给篮球打气，每次能将0.3L、1atm的空气打入球内。已知篮球的正常气压范围为1.5～1.6atm，忽略球内容积与气体温度的变化。为使篮球内气压回到正常范围，则可以向篮球内打气（　　） A. 4次 B. 8次 C. 7次 D. 10次 【答案】C 【解析】 【详解】对球内原有气体压强为p1=1.3atm时，其体积为V=7.5L，设需打气n次使球内气压回到正常范围，设球内正常气压为p2，每次打入的空气为=0.3L。由玻意耳定律有 其中，代入解得 当p2=1.5atm时，解得 当p2=1.6atm时，解得 故需打气的次数范围5~7.5次。 故选C。 5. 如图所示，图为振荡电路，通过点的电流如图，规定通过点向左的电流方向为正方向，下列说法正确的是（　　） A. 在时刻，线圈中的磁场能最大 B. 在时刻，电容器的电场能最大 C. 0到电容器正在充电，上极板带正电 D. 到电容器正在放电，上极板带负电 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】AC．0到，电流为正，且正在减小，即电流为逆时针方向减小，说明电容器正在充电，电流方向为正电荷的运动方向，所以上极板带负电。在时刻，电流最小，而线圈中的磁场能与电流同步变化，则在时刻，线圈中的磁场能最小，故AC错误； BD．到，电流为负，且正在增加，即电流为顺时针方向增加，说明电容器正在放电，电流方向为正电荷的运动方向，所以上极板带负电。在时刻，电流最大，电流的变化率为零，电容器的带电荷量为零，电容器电场能最小，故B错误，D正确。 故选D。 6. 用质谱仪测量带电粒子的比荷，其原理如图所示，A是粒子源，释放出的带电粒子（不计重力）经小孔飘入电压为U的加速电场（初速度可忽略不计），加速后经小孔进入磁感应强度大小为B的匀强磁场中，最后打在照相底片上的D点。测得D点到的距离为d，则该粒子的比荷等于（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】电场中，由动能定理得 磁场中，做圆周运动由洛伦兹力提供向心力得 联立解得 故BCD错误，A正确。 故选A。 7. 一定质量的理想气体从状态a开始，经a→b、b→c、c→a三个过程后再回到状态a，其p-T图像如图所示，则该气体（　　） A. 在状态a的内能小于在状态b的内能 B. 在a→b过程气体放出的热量小于b→c过程中气体从外界吸收的热量 C. 在状态a的分子密集程度大于在状态b的分子密集程度 D. 在b→c过程中气体对外界做功等于a→b和c→a过程外界对气体做功的和 【答案】B 【解析】 【详解】A．气体在a、b状态温度相同，则内能相等，故A错误； B．在a→b→c过程中，温度升高，内能增加，气体对外做功多于外界对气体做功，W＜0，根据热力学第一定律得，Q＞0，在a→b→c过程中吸热，即a→b过程气体放出的热量小于b→c气体从外界吸收的热量，故B正确； C．根据，则状态a的体积大于状态b的体积，故状态a的分子密集程度小于在状态b的分子密集程度，故C错误； D．根据，则状态a的体积等于状态c的体积，则b→c气体体积增加量等于a→b体积减小量，根据，b→c气体压强大于a→b气体压强，故b→c对外做功多于a→b外界对气体做功，c→a气体不做功，故在b→c过程中气体对外界做功大于a→b和c→a过程外界对气体做功的和，故D错误； 故选B。 8. 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，相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近。若两分子相距无穷远时分子势能为零，下列说法正确的是（　　） A. 在r>r0阶段，F做正功，分子动能增加，势能减小 B. 在r<r0阶段，F做负功，分子动能减小，势能也减小 C. 在r=r0时，分子引力和分子斥力不存在 D. 在r>r0阶段，分子力先变大后变小 【答案】AD 【解析】 【详解】A．在r>r0阶段，分子之间为引力作用，互相靠近时引力做正功，分子动能增加，分子势能减小，故A正确； B．在r<r0阶段，分子之间为斥力作用，互相靠近时引力做负功，分子动能减小，分子势能增加，故B错误； C．在r=r0时，分子引力和分子斥力相等，故C错误； D．由图可知，在r>r0阶段，分子力先变大后变小，故D正确。 故选AD。 9. 如图所示，有一只小试管竖直倒插在盛有足量水的大容器中，试管恰好漂浮于水面上，试管内、外水面的高度差为h，试管露出水面的高度为L。若环境温度不变，大气压强缓慢增大，不考虑大容器中水面升降及试管壁厚度，则（　　） A. h变大 B. h不变 C. L变小 D. L不变 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．试管处于漂浮状态，以试管及管内气体为研究对象，根据平衡条件 由于重力不变，则浮力不变，试管排开水的体积不变，即V排不变，因此h不变，故A错误，B正确； CD．假设大气压强为，则试管内气体压强为 若环境温度不变，大气压强缓慢增大时，试管内气体压强增大，由玻意耳定律可知，气体等温变化，管内气体压强增大，气体体积减小，因此试管将下沉一些，即L变小，故C正确，D错误。 故选BC。 10. 如图所示，以竖直向上为轴建立坐标系，空间中存在匀强电场和匀强磁场。匀强电场的电场强度方向沿着轴正向，大小为，匀强磁场的磁感应强度为，方向未知。现有一个质量为、电荷量为的带正电的小球恰好从点沿轴正方向以速度做匀速直线运动，为重力加速度，下列说法正确的是（　　） A. 匀强磁场的方向一定沿轴正方向 B. 若的方向改为沿轴正方向，则改变磁场方向，可使小球仍做匀速直线运动，磁感应强度大小可能为 C. 若撤去电场，小球运动的最低点坐标为 D. 若撤去电场，小球第一次返回到平面的可能坐标为（，） 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．根据题意知 正电的小球恰好从点沿轴正方向以速度做匀速直线运动，由平衡条件可知带电小球不受洛伦兹力，所以速度方向与磁场方向相互平行，匀强磁场的方向可能沿轴正方向，也可能沿轴负方向，故A错误； B．若的方向改为沿轴正方向，则小球受到的重力和电场力的合力为 方向方向沿轴正方向和y轴负方向的角平分线，改变磁场方向，可使小球仍做匀速直线运动，根据平衡条件可知小球所受的洛伦兹力大小为 则磁感应强度大小可能为 故B正确； C．撤去电场后，粒子的运动如图： 在最低点有 且 根据题意可知 根据几何关系可知最低点坐标为 故C正确； D．撤去电场后，小球沿轴做匀速直线运动，则 粒子做圆周运动的周期为 且 x方向的坐标为 解得 ， 所以小球第一次返回到平面的可能坐标为（，），故D正确； 故选BCD。 二、实验题（每空2分，11题8分，12题8分，共16分） 11. “用油膜法估测分子的大小”的实验中，将1mL的油酸溶于酒精，制成1000mL的油酸酒精溶液，用注射器测得1mL上述溶液为80滴，把一滴该溶液滴入盛水的撒有痱子粉的浅盘中，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的轮廓用彩笔描绘在玻璃板上，再将画有油酸膜轮廓的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积。已知坐标纸中正方形方格边长为1cm。根据以上信息，回答下列问题： （1）1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V是_________mL；若数出油膜轮廓对应的方格数为150格，由此估算出分子的直径为______m。（结果均保留1位有效数字） （2）在实验中将油酸分子看成是球形的，所采用的方法是______ A. 等效替代法 B. 理想模型法 C. 控制变量法 D. 极限思维法 （3）用油膜法测出分子直径后，要测出阿伏加德罗常数，只需知道油滴的（    ） A. 摩尔质量 B. 体积 C. 摩尔体积 D. 密度 【答案】（1） ①. ②. （2）B （3）C 【解析】 【小问1详解】 [1] 一滴油酸酒精溶液中含有的纯油酸的体积为 [2] 油膜的面积为 分子的直径 【小问2详解】 在“油膜法估测分子的直径”实验中将油酸分子看成是球形的，所采用的方法是理想模型法。 故选B。 【小问3详解】 由油酸分子直径可以求出油酸分子的体积，只要知道了油酸的摩尔体积，由摩尔体积和油酸分子体积之比可以求1摩尔油酸所含有的油分子数目，即可以求出阿伏加德罗常数。 故选C。 12. 在恒温实验室中，某同学利用题图1装置研究一定质量气体等容变化规律。他的操作步骤如下： ①将倒U形玻璃管的一端通过橡胶软管与直玻璃管连接，并注入适量的水银，另一端插入橡皮塞，再用橡皮塞塞住烧瓶口，保持管竖直并调节管高度，使、两管水银液面相平，并在上标注此时水银面的位置； ②将烧瓶浸入热水中，待烧瓶中气体温度稳定后，保持管竖直并再次调节管高度，使管水银液面仍处于位置，然后记、两管水银液面高度差及烧瓶内气体温度； ③改变热水温度，重复操作步骤②，记录多组高度差及温度的数据，并绘制图像如题图2所示。 （1）第一次浸入热水后，应将管________（填“向上”或“向下”）调节，才能使管水银液面处于位置； （2）若温度过高出现漏气现象，则题图2中的图像末段应为曲线________；（填“①”“②”或“③”） （3）已知题图2中图像直线段的斜率为，纵轴截距绝对值为，水银密度为，重力加速度为，则大气压强__________，实验室温度__________。（用、、、表示） 【答案】（1）向上 （2）③ （3） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 将烧瓶浸入热水中，烧瓶中气体温度升高，压强增大，要使管水银液面处于位置，则应将管向上调节。 【小问2详解】 若温度过高出现漏气现象，会导致烧瓶中气体压强减小，从而导致、两管压强差减小，因此两管水银液面高度差减小，故图2中的图像末段应为曲线③。 【小问3详解】 [1][2]根据、两管压强平衡，初状态有 末状态有 烧瓶中气体由等容变化得 联立解得 由图2图线可得， 所以， 三、计算题（本大题共3小题，共38分，其中13题10分，14题12分，15题16分，请写出必要的文字说明，只写出最终结果的不得分） 13. 细长玻璃管用长为的水银柱封闭一定质量的空气，当玻璃管开口向下竖直放置时，空气柱长度为；当玻璃管水平放置时，空气柱长度为。求： （1）大气压强为多少？（单位可用厘米水银柱即表示） （2）玻璃管开口向上竖直放置时空气柱的长度又为多少？ 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）当玻璃管开口向下竖直放置时，气体压强为 当玻璃管水平放置时，气体压强为 设玻璃管横截面积为，根据玻意耳定律可得 联立解得大气压强为 （2）玻璃管开口向上竖直放置时，气体压强为 根据玻意耳定律可得 联立解得空气柱的长度为 14. 如图所示，柱形绝热汽缸竖直放置，一定质量的理想气体被重力为、横截面积为S的绝热活塞封闭在汽缸内，此时活塞距汽缸底部的距离为，汽缸内气体热力学温度为。现通过电热丝缓慢对汽缸内气体加热，通过电热丝的电流为，电热丝电阻为，加热时间为，使气体热力学温度升高到。已知大气压强为，活塞可沿汽缸壁无摩擦滑动，设电热丝产生的热量全部被气体吸收，则汽缸内气体热力学温度从升高到的过程中，求： （1）活塞移动的距离； （2）该气体增加的内能； （3）若电热丝接在匝数比为的变压器副线圈上，原线圈为正弦式交流电，问原线圈的电压峰值为多少？ 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设活塞上移距离，根据盖-吕萨克定律 即 则活塞移动距离为 【小问2详解】 外界对气体做功为 对活塞受力分析可知 气体吸收的热量为 由热力学第一定律可知 则该气体增加的内能为 【小问3详解】 由匝数与电压关系可知 其中 解得 则原线圈的电压峰值为 15. 如图所示，两足够长、电阻不计的光滑平行轨道固定在水平面内，处于磁感应强度大小为、方向竖直向上的匀强磁场中，平行直轨道间距为。两根完全相同的导体棒P、Q质量均为，接入电路的电阻均为，在导体棒P的中点对棒施加一个平行于轨道的外力，导体棒P的速度随时间的变化规律为（v0、T为已知量）。开始时导体棒Q垂直轨道放置且处于锁定状态。导体棒始终与轨道垂直且接触良好。 （1）导体棒Q处于锁定状态时，求外力在一个周期内所做的功； （2）当导体棒P的速度达到的瞬间，改变外力，使导体棒P保持匀速运动，此时立即解除导体棒Q的锁定，求导体棒Q的加速度大小随其速率变化的关系式及导体棒Q的最大速度； （3）在（2）中，若从解除锁定到速度刚好达到最大，导体棒Q移动的位移为，求这一阶段通过导体棒Q的电荷量及所用时间。 【答案】（1） （2）， （3）， 【解析】 【小问1详解】 导体棒Q处于锁定状态时，设导体棒P运动产生的电动势为，有 电动势的有效值 电路中电流的有效值 外力在一个周期内所做的功 【小问2详解】 解除锁定后，设回路总电动势为，回路中的电流为，有 而 对导体棒，有 解得 当导体棒的加速度时，速度最大，即 【小问3详解】 设导体棒Q速度为时，经过一小段时间，速度变化量为，流经导体棒Q的电荷量为，前进的距离为，对导体棒Q，有 导体棒Q从解除锁定到速度达到最大的过程，有 可得 另有 即 导体棒Q从解除锁定到速度达到最大的过程，有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024—2025学年度高二下学期月考 物理试卷 注：卷面分值：100分 时间：75分钟 一．选择题：（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8-10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 1. 关于热力学定律和能量守恒定律，下列说法正确的是（　　） A. 热力学第二定律是热力学第一定律的推论 B. 从目前的理论看来，只要实验设备足够高级，可以使温度降低到 C. 热力学第二定律可表述为不可能使热量由低温物体传递到高温物体 D. 第一类永动机不可能制成，是因为违背了能量守恒定律 2. 下列四幅图对应的说法正确的有（　　） A. 图甲中食盐晶体的物理性质沿各个方向都是一样的 B. 图乙是玻璃管插入水中的情形，表明水能浸润玻璃 C. 图丙中悬浮在液体中微粒的运动反映了微粒分子的无规则热运动 D. 图丁中液体表面层的分子间距离小于液体内部分子间距离，是液体表面张力形成的原因 3. 关于晶体和非晶体，下列说法正确的是（　　） A. 能呈现光的双折射现象的方解石具有固定的熔点 B. 玻璃可以加工成规则的外形，所以玻璃是晶体 C. 常见的金属没有规则的形状，所以它们是非晶体 D. 晶体的微观结构呈现空间周期性的原因是构成晶体的分子是静止不动的 4. 篮球赛上某同学发现一只篮球气压不足，用气压计测得球内气体压强为1.3atm，已知篮球内部容积为7.5 L。现用简易打气筒给篮球打气，每次能将0.3L、1atm的空气打入球内。已知篮球的正常气压范围为1.5～1.6atm，忽略球内容积与气体温度的变化。为使篮球内气压回到正常范围，则可以向篮球内打气（　　） A. 4次 B. 8次 C. 7次 D. 10次 5. 如图所示，图为振荡电路，通过点的电流如图，规定通过点向左的电流方向为正方向，下列说法正确的是（　　） A. 在时刻，线圈中的磁场能最大 B. 在时刻，电容器的电场能最大 C. 0到电容器正在充电，上极板带正电 D. 到电容器正在放电，上极板带负电 6. 用质谱仪测量带电粒子的比荷，其原理如图所示，A是粒子源，释放出的带电粒子（不计重力）经小孔飘入电压为U的加速电场（初速度可忽略不计），加速后经小孔进入磁感应强度大小为B的匀强磁场中，最后打在照相底片上的D点。测得D点到的距离为d，则该粒子的比荷等于（　　） A. B. C. D. 7. 一定质量的理想气体从状态a开始，经a→b、b→c、c→a三个过程后再回到状态a，其p-T图像如图所示，则该气体（　　） A. 在状态a的内能小于在状态b的内能 B. 在a→b过程气体放出的热量小于b→c过程中气体从外界吸收的热量 C. 在状态a的分子密集程度大于在状态b的分子密集程度 D. 在b→c过程中气体对外界做功等于a→b和c→a过程外界对气体做功的和 8. 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，相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近。若两分子相距无穷远时分子势能为零，下列说法正确的是（　　） A. 在r>r0阶段，F做正功，分子动能增加，势能减小 B. 在r<r0阶段，F做负功，分子动能减小，势能也减小 C. 在r=r0时，分子引力和分子斥力不存在 D. 在r>r0阶段，分子力先变大后变小 9. 如图所示，有一只小试管竖直倒插在盛有足量水的大容器中，试管恰好漂浮于水面上，试管内、外水面的高度差为h，试管露出水面的高度为L。若环境温度不变，大气压强缓慢增大，不考虑大容器中水面升降及试管壁厚度，则（　　） A. h变大 B. h不变 C. L变小 D. L不变 10. 如图所示，以竖直向上为轴建立坐标系，空间中存在匀强电场和匀强磁场。匀强电场的电场强度方向沿着轴正向，大小为，匀强磁场的磁感应强度为，方向未知。现有一个质量为、电荷量为的带正电的小球恰好从点沿轴正方向以速度做匀速直线运动，为重力加速度，下列说法正确的是（　　） A. 匀强磁场的方向一定沿轴正方向 B. 若的方向改为沿轴正方向，则改变磁场方向，可使小球仍做匀速直线运动，磁感应强度大小可能为 C. 若撤去电场，小球运动的最低点坐标为 D. 若撤去电场，小球第一次返回到平面的可能坐标为（，） 二、实验题（每空2分，11题8分，12题8分，共16分） 11. “用油膜法估测分子的大小”的实验中，将1mL的油酸溶于酒精，制成1000mL的油酸酒精溶液，用注射器测得1mL上述溶液为80滴，把一滴该溶液滴入盛水的撒有痱子粉的浅盘中，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的轮廓用彩笔描绘在玻璃板上，再将画有油酸膜轮廓的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积。已知坐标纸中正方形方格边长为1cm。根据以上信息，回答下列问题： （1）1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V是_________mL；若数出油膜轮廓对应的方格数为150格，由此估算出分子的直径为______m。（结果均保留1位有效数字） （2）在实验中将油酸分子看成是球形的，所采用的方法是______ A. 等效替代法 B. 理想模型法 C. 控制变量法 D. 极限思维法 （3）用油膜法测出分子直径后，要测出阿伏加德罗常数，只需知道油滴的（    ） A. 摩尔质量 B. 体积 C. 摩尔体积 D. 密度 12. 在恒温实验室中，某同学利用题图1装置研究一定质量气体等容变化规律。他的操作步骤如下： ①将倒U形玻璃管的一端通过橡胶软管与直玻璃管连接，并注入适量的水银，另一端插入橡皮塞，再用橡皮塞塞住烧瓶口，保持管竖直并调节管高度，使、两管水银液面相平，并在上标注此时水银面的位置； ②将烧瓶浸入热水中，待烧瓶中气体温度稳定后，保持管竖直并再次调节管高度，使管水银液面仍处于位置，然后记、两管水银液面高度差及烧瓶内气体温度； ③改变热水温度，重复操作步骤②，记录多组高度差及温度的数据，并绘制图像如题图2所示。 （1）第一次浸入热水后，应将管________（填“向上”或“向下”）调节，才能使管水银液面处于位置； （2）若温度过高出现漏气现象，则题图2中的图像末段应为曲线________；（填“①”“②”或“③”） （3）已知题图2中图像直线段的斜率为，纵轴截距绝对值为，水银密度为，重力加速度为，则大气压强__________，实验室温度__________。（用、、、表示） 三、计算题（本大题共3小题，共38分，其中13题10分，14题12分，15题16分，请写出必要的文字说明，只写出最终结果的不得分） 13. 细长玻璃管用长为的水银柱封闭一定质量的空气，当玻璃管开口向下竖直放置时，空气柱长度为；当玻璃管水平放置时，空气柱长度为。求： （1）大气压强为多少？（单位可用厘米水银柱即表示） （2）玻璃管开口向上竖直放置时空气柱的长度又为多少？ 14. 如图所示，柱形绝热汽缸竖直放置，一定质量的理想气体被重力为、横截面积为S的绝热活塞封闭在汽缸内，此时活塞距汽缸底部的距离为，汽缸内气体热力学温度为。现通过电热丝缓慢对汽缸内气体加热，通过电热丝的电流为，电热丝电阻为，加热时间为，使气体热力学温度升高到。已知大气压强为，活塞可沿汽缸壁无摩擦滑动，设电热丝产生的热量全部被气体吸收，则汽缸内气体热力学温度从升高到的过程中，求： （1）活塞移动的距离； （2）该气体增加的内能； （3）若电热丝接在匝数比为的变压器副线圈上，原线圈为正弦式交流电，问原线圈的电压峰值为多少？ 15. 如图所示，两足够长、电阻不计的光滑平行轨道固定在水平面内，处于磁感应强度大小为、方向竖直向上的匀强磁场中，平行直轨道间距为。两根完全相同的导体棒P、Q质量均为，接入电路的电阻均为，在导体棒P的中点对棒施加一个平行于轨道的外力，导体棒P的速度随时间的变化规律为（v0、T为已知量）。开始时导体棒Q垂直轨道放置且处于锁定状态。导体棒始终与轨道垂直且接触良好。 （1）导体棒Q处于锁定状态时，求外力在一个周期内所做的功； （2）当导体棒P的速度达到的瞬间，改变外力，使导体棒P保持匀速运动，此时立即解除导体棒Q的锁定，求导体棒Q的加速度大小随其速率变化的关系式及导体棒Q的最大速度； （3）在（2）中，若从解除锁定到速度刚好达到最大，导体棒Q移动的位移为，求这一阶段通过导体棒Q的电荷量及所用时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $