2022-2023学年第二学期期末仿真考试
物理试题 2023.07
注意事项：
1．本试卷分选择题和非选择题两部分。满分 100分，考试时间 90分钟。
2．答题前，考生务必将姓名、考生号等个人信息填写在答题卡指定位置。
3．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用 2B铅笔把答题卡上对应题
目的答案标号涂黑；非选择题请用直径 0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答。
超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
一．单选题（共 8 题，每题 3 分，共 24 分。）
1. 石墨是碳原子按图甲排列形成的，其微观结构为层状结构。图乙为石墨烯的微观结构，单碳层石
墨烯是单层的石墨，厚 1 毫米的石墨大概包含大约三
百万层石墨烯。石墨烯是现有材料中厚度最薄、强度
最高、导热性最好的新型材料。则（ ）
A. 石墨中的碳原子静止不动
-9
B. 碳原子的直径大约为 3×10 m
C. 石墨烯碳原子间只存在分子引力
D. 石墨烯的熔解过程中，碳原子的平均动能不变
2. 在“用油膜法估测分子大小”的实验中，配制好适当比例的油酸酒精溶液，用注射器和量筒测得
1mL 含上述溶液 50 滴，把 1 滴该溶液滴入盛水的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开，测出油膜的
面积，便可算出油酸分子的直径。某同学计算出的油酸分子的直径结果明显偏大，可能的原因是（ ）
A. 油酸未完全散开
B. 油酸中含有大量酒精
C. 计算油膜面积时将所有不足一格的方格均记为了一格
D. 求每滴溶液中纯油酸的体积时，1mL 溶液的滴数多记了几滴
3. 在如图所示的 LC 振荡电路中，已知某时刻电流 i 的方向指向 A 板，且正在增大，下列说法正确的
是（ ）
A. A 板带正电
B. A、B 两板间的电压在增大
C. 电容器 C正在放电
D. 磁场能正在转化为电场能
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4. 光电管是一种利用光照射产生电流的装置，当入射光照在管中金属板上时，可能形成光电流。表
中给出了 6 次实验的结果。
入射光子 饱和光电流 逸出光电子的
组 次 相对光强
的能量/eV 大小/mA 最大动能/eV
0.9
1 4.0 弱 29
第一组 2 4.0 中 43 0.9
3 4.0 强 60
0.9
4 6.0 弱 27 2.9
第二组 5 6.0 中 40 2.9
6 6.0 强 55 2.9
由表中数据得出的论断中不正确的是（ ）
A. 两组实验采用了不同频率的入射光
B. 两组实验所用的金属板材质不同
C. 逸出光电子的最大动能与相对光强无关
D. 入射光子的能量相同时，相对光强越强饱和光电流越大
5. 如图所示，在水平地面下有一条沿东西方向铺设的水平直导线，导线中通有自东向西且强度较大
的恒定电流。现用一闭合的检测线圈（线圈中串有灵敏电流计，图中未画出）检测此通电直导线的位
置。若不考虑地磁场的影响，让检测线圈（位于水平
面内）从距直导线很远处由北向南沿水平地面通过导
线的上方并移至距直导线很远处，在此过程中，俯视
检测线圈，下列说法正确的是（ ）
A. 感应电流的方向先顺时针后逆时针
B. 感应电流的方向先逆时针后顺时针，然后再逆时针
C. 检测线圈所受安培力的方向先向南后向北
D. 检测线圈所受安培力的方向先向北后向南
6. 2020 年新冠肺炎爆发后，我国 P4 实验室为研制新冠疫苗做出了重大贡献。为了无损测量生物实
验废弃液体的流量，常用到一种电磁流量计，其原理可以简化为如图所示模型：废液内含有大量正、
负离子，从直径为 d 的圆柱形容器右侧流入，左侧流出。流量值 Q等于单位时间通过横截面液体的体
积。空间有垂直纸面向里的磁感应强度为 B 的匀强磁场，若 M、N 两点间的电压为 U。下列说法正确
的是（ ）
A. M 点的电势高于 N点的电势
Bd
B. 排放废液的流速为
U
dU
C. 排放废液的流量为
4B
D. 若废液中正、负离子的浓度增大，M、N 间的电势差会增大
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7. 如图所示，一竖直放置的气缸被轻活塞 AB 和固定隔板 CD 分成两个气室，CD 上安装一单向阀门，
当气室 2 中的压强大于气室 1 中的压强时，单向阀门向下开启。已知开始时，气室 1 内气体压强为
2p0，气室 2内气体压强为 p0，气柱长均为 L，活塞面积为 S，活塞与气缸间无摩擦，气缸导热性能良
好，重力加速度为 g。现在活塞上方缓慢放置质量为 m的细砂后，下列说法正确的是（ ）
m 3p 0SA. 当 时，气室 1的压强为 4p
g 0
3p0S
B. 当m 时，气室 2 的压强为1.5p
2g 0
m 3p0S 1C. 当 时，活塞向下移动 L
2g 3
3p0S 4
D. 当m 时，活塞向下移动 L
2g 5
8. 手机无线充电技术越来越普及，其工作原理如图所示，其中送电线圈和受电线圈匝数比
n1 : n2 5 :1，两个线圈中所接电阻的阻值均为 R。当ab间接上220V的正弦交变电源后，受电线圈
中产生交变电流给手机快速充电，这时手机两端的
电压为5V，充电电流为 2A。若把装置线圈视为理
想变压器，下列说法正确的是（ ）
A. R 的值为187.5
B. 快速充电时， cd 间电压U2 44.5V
C. 快速充电时，送电线圈的输入电压U1 214.5V
D. 快速充电时，送电线圈的输入功率为85W
二．多选题（共 4 小题，每题 4 分，对而不全 2 分，错选 0 分，共 16 分）。
9. 一群处于基态的氢原子吸收某种频率的光子后，只向外辐射了ν1、ν2、ν3三种频率的光子，
且ν1>ν2>ν3，下列说法正确的是（ ）
A. 被氢原子吸收的光子的能量为 hν1 B. 被氢原子吸收的光子的能量为 hν2
C. 被氢原子吸收的光子的能量为 hν3 D. 三种光子的频率之间的关系为ν1=ν2+ν3
10. 如图所示，在倾角为 37°的斜面上，固定一宽为 0.5m 的平行金属导轨，在导轨上端接入电源
和滑动变阻器 R。电源电动势为 6V，内阻为 1Ω，一质量为 40g 的金
属棒 ab与两导轨垂直并接触良好。整个装置处于垂直于斜面向上的
匀强磁场中，磁感应强度为 0.4T，金属棒的电阻为 1Ω，导轨电阻
不计，金属导轨与金属棒之间的动摩擦因数为 0.5，金属棒所受的最
大静摩擦力等于滑动摩擦力。要保持金属棒在导轨上静止，滑动变
阻器 R 接入电路中的阻值可能为（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g 取
10m/s2）（ ）
A. 1Ω B. 8Ω C. 14Ω D. 20Ω
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11. 如图所示，一定质量的理想气体由状态 a 经 a-b-c-a 完成一个循环，已知该理想气体的内能与热
力学温度的关系是 U=kT（k 为比例系数，T 为热力学温度），气体在状
态 a 时的温度为 T0，下列说法正确的是（ ）
A. 气体在状态 b时的温度为 6T0
B. 从状态 b到状态 c过程中气体放出的热量是 4kT0
C. 从状态 c到状态 a过程中气体对外界做功为 p0V0
D. 完成整个循环的过程中，气体吸收的热量与放出的热量相等
12. 如图所示，在0 x L和2L x 3L的区域内存在着匀强磁场，磁场的方向垂直于 xOy 平面（
纸面）向里，具有一定电阻的正方形线框 abcd 边长为 2L，位于 xOy 平面内，线框的 ab 边与 y 轴重合。
令线框从 t 0时刻由静止开始沿 x 轴正方向做匀加速直线运动，则线框中的感应电流 i（取逆时针方
向的电流为正）、bc 两端电势差Ubc随时间 t的函数图象大致是下图中的（ ）
A. B.
C. D.
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三．实验题（共 2 小题，共 14 分）。
13.（6 分） 某实验小组用如图甲所示装置探究气体做等温变化的规律。已知压力表通过细管与注射
器内的空气柱相连，细管隐藏在柱塞内部未在
图中标明。从压力表上读取空气柱的压强，从
注射器旁的刻度尺上读取空气柱的长度。
（1）实验时，为判断气体压强与体积的关系，
______（填“需要”或“不需要”）测出空气
柱的横截面积；
（2）关于该实验，下列说法正确的是_____；
A．为避免漏气，可在柱塞上涂抹适量润滑油
B．实验中应快速推拉柱塞，以免气体进入或漏
出注射器
C．为方便推拉柱塞，应用手握紧注射器再推拉柱塞
D．活塞移至某位置时，应快速记录此时注射器内气柱的长度和压力表的压强值
1
（3）测得注射器内封闭气体的几组压强 p和体积 V的值后，以 p为纵轴、 为横轴，作出图像如图
V
乙所示。图像向下弯曲的可能原因有______。
A．实验过程中有进气现象
B．实验过程中有漏气现象
C．实验过程中气体温度降低
D．实验过程中气体温度升高
14.（8 分） 某同学使用如图所示的器材研究“影响感应电流方向的因素”。
（1）在图中用实线代替导线将实验器材连成实验电路______；
（2）如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后可能出现的情况有：
①将线圈 A 迅速插入线圈 B 时，灵敏电流计指针将向______（填“左”或“右”）偏；
②线圈 A 插入线圈 B 后，将滑动变阻器的阻值调大时，灵敏电流计指针将向______（填“左”或“右”）
偏；
（3）在上述操作中，如果线圈 B 与灵敏电流计断开，则线圈 B中________。
A．因电路不闭合，无电磁感应现象
B．有电磁感应现象，但无感应电流，只有感应电动势
C．若已知线圈 A和线圈 B的绕向，不能用楞次定律判定线圈 B两接线柱的电势高低
D．若已知线圈 A和线圈 B的绕向，可以用楞次定律判定线圈 B两接线柱的电势高低
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四、计算题（共 4 小题，共 46 分）
15.（8 分） 趣味运动“充气碰碰球”如图所示。用完全封闭的 PVC 薄膜充气膨胀成型，人钻入洞中，
进行碰撞游戏。充气之后碰碰球内气体体积为 0.88m3，压强为 1.5×105Pa。碰撞时气体最大压缩量为
0.08m3，不考虑压缩时气体的温度变化。
（1）求压缩量最大时球内气体的压强；
（2）为保障游戏安全，球内气体压强不能超过 1.75×105Pa。在早晨 17℃环境下充完气的碰碰球，
球内气体压强为 1.5×105Pa，若升温引起的球内容积变化可忽略，请通过计算判断是否可以安全地在
中午 31.5℃的环境下进行碰撞游戏。
16.（10 分） 如图甲所示为手摇发电机的实物模型，其工作原理可简化为如图乙所示：匀强磁场的
2
磁感应强度大小为 T，矩形线圈的总电阻为 0.1Ω、匝数为 50 匝、面积为 0.1m2，可绕垂直于匀
2
强磁场的轴匀速转动。将这台手摇发电机接在理想变压器的原线圈上，副线圈接有规格均为“220V，
110W”的灯泡 L1、L2和阻值为 20Ω的定值电阻 R，如图丙所示。现在匀速摇动发电机，使两灯泡均正
常发光。已知理想变压器的原、副线圈匝数之比为 1：10，电压表为理想交流电表，其余电阻均不计。
求：
（1）理想交流电压表的读数；
（2）手摇发电机匀速转动的角速度。
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17. （14 分）如图所示，竖直固定的足够长的光滑金属导轨 MN、PQ 间距为 L，其电阻不计。完全相
同的两金属棒 ab、cd 垂直导轨放置，每棒两端都与导轨始终良好接触，已知两棒的质量均为 m，电
阻均为 R，cd 棒放置在水平绝缘平台上，整个装置处在垂直于导轨平面向里的匀强磁场中，磁感应强
度为 B。ab 棒在竖直向上的恒力作用下由静止开始向上运动，当 ab 棒向上运动的位移为 x时恰好达
到最大速度，此时 cd 棒对绝缘平台的压力也恰好为零，重力加速度为
g，求：
（1）ab 棒的最大速度 vm；
（2）在 ab 棒由静止运动到最大速度的过程中回路产生的焦耳热 Q；
（3）ab 棒由静止运动到最大速度的过程中经历的时间 t。
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18．（14 分）如图所示，在0 x 2d ，0 y 2d 的区域中，存在沿 y 轴正方向、场强大小为 E
的匀强电场，电场的周围分布着垂直纸面向外的恒定匀强磁场。一个质量为 m，电量为 q的带正电粒
子从 OP 中点 A 进入电场（不计粒子重力）。
（1）若粒子初速度为零，粒子从上边界垂直 QN 第二次离开电场后，垂直 NP 再次进入电场，求磁场
的磁感应强度 B 的大小；
（2）若改变电场强度大小，粒子以一定的初速度从 A点沿 y 轴正方向第一次进入电场、离开电场后
从 P 点第二次进入电场，在电场的作用下从 Q 点离开。
（i）求改变后电场强度 E 的大小和粒子的初速度 v0；
（ii）通过计算判断粒子能否从 P 点第三次进入电场。
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2022-2023 学年第二学期期末仿真考试
物理试题答案
1. 【答案】D
【详解】A．石墨中的碳原子是运动的，A 错误；
1 10 3
B．由意义可知单层的距离为 d 3 10 10m 且层与层之间有间距，B错误；
3 10 6
C．石墨烯碳原子间不仅存在分子引力，同时也存在分子斥力，C 错误；
D．石墨烯是晶体，在熔解过程中，温度不变，故碳原子的平均动能不变，D正确。
2.【答案】A
V
【详解】A．油酸未完全散开，S 偏小，由 d= 可知，分子直径偏大。故 A 正确；
S
B．油酸中含有大量酒精不会造成影响，因为酒精最终挥发或者溶于水，故 B错误；
V
C．计算油膜面积时将所有不足一格的方格均记为了一格,S 偏大，由 d= 可知，分子直径偏大。故 C
S
错误；
V
D．求每滴体积时，1ml 的溶液的滴数误多记了几滴，纯油酸的体积 V 将偏小，由 d=
S
可知，分子直径偏小，故 D 错误。
3.【答案】C
【分析】在 LC 振荡电路中，当电容器充电时，电流在减小，电容器上的电荷量增大，磁场能转化为
电场能；当电容器放电时，电流在增大，电容器上的电荷量减小，电场能转化为磁场能。
【详解】通过图示电流方向，且电流增大，知电容器在放电，电场能转化为磁场能，则电容器上极板
Q
A 带负电，下极板 B 带正电，电容器上的电荷量正在减小，由U
C
知 AB 两极板间的电压在减小，故 C正确，ABD 错误。
4.【答案】B
【详解】A．入射光子的能量 E h
其中 h 为普朗克常量， 为入射光子的频率，由图表数据可知，两组实验入射光子的能量不同，所以
入射光子的频率 不相同，故 A正确；
B．由爱因斯坦光电效应方程 Ekm h W0
其中W0为被照射金属的逸出功，其大小取决于金属的材质。由第一组数据可知0.9eV 4.0eV W1
解得W1 3.1eV由第二组数据可知 2.9eV 6.0eV W2 解得W2 3.1eV由于W2 W1
所以两组实验所用的金属板的性质相同，即金属板的材质相同，故 B 错误；
C．根据爱因斯坦光电效应方程 Ekm h W0
1
可知逸出光电子的最大动能与相对光强无关，故 C 正确；
D．由饱和光电流的决定因素知，入射光子能量相同时，饱和光电流的大小取决于相对光强，相对光
强越强，饱和光电流越大，故 D 正确。
5.【答案】B
【详解】AB．根据通电直导线周围的磁感线的分布特点，检测线圈由远处移近直导线的过程中，穿过
线圈的磁场有向下的分量，且磁通量先增大后减小，由楞次定律和安培定则可知，线圈中的电流方向
先逆时针后顺时针；当检测线圈逐渐远离直导线的过程中，穿过线圈的磁场有向上的分量，磁通量先
增大后减小，由楞次定律和安培定则可知，线圈中的电流方向先顺时针后逆时针。选项 A错误，B正
确；
CD．根据楞次定律“来拒去留”可知，检测线圈所受安培力的方向一直向北，选项 CD 错误。
6.【答案】C
【详解】A．由左手定则可知，带正电的粒子向下偏，带负电的粒子向上偏，则 M点的电势低于 N 点
的电势，选项 A 错误；
U U
BC．当平衡时满足 q qvB解得排放废液的流速为 v 排放废液的流量为
d Bd
Q vS U d
2 dU
选项 B 错误，C 正确。
dB 4 4B
D．M、N间的电势差与废液中正、负离子的浓度无关，选项 D 错误。
7.【答案】D
【详解】A．当活塞刚好到达 CD 位置时，对气室 1，2内的气体，根据玻意耳定律可得
p0LS 2p0LS p LS解得 p 3p0对活塞受力分析，根据共点力平衡可得 p0S mg p S
3p S 2p S
解得m
2p S
0 m 0 0
g 若 g g
此时，单向阀门已向下开启且活塞已经到达 CD 位置，故气室 1的压强为3p0，故 A 错误；
BCD．当气室 2 内的压强刚好到达 2 p0时，对活塞受力分析，根据共点力平衡可得 p0S mg 2p0S
m p 0S p0S m 3p 0S 2p0S解得 当
g g 2g g
时，单向阀门开启且活塞稳定时，对于气室 1，2内气体，等温变化有 p0LS 2p0LS p L S
6
对活塞受力分析，由共点力平衡可得 p0S mg p S联立解得 L L所以，活塞下降5
6 4
h 2L L L故 BC 错误，D 正确。
5 5
2
8.【答案】D
【详解】BC．对送电线圈有220V I1R U1受电线圈有U2 I2R 5V
I2 5 U1 5
由原副线圈电流和匝数的关系得 联立解得U1 212.5V U2 42.5VI1 1 U2 1
故 BC 错误；
R U2 U 42.5 5A．由欧姆定律可得 Ω 18.75ΩI2 2
故 A 错误。
D．变压器原副线圈的功率相等，则送电线圈的输入功率 P1 P2 U2I2 42.5 2W 85W
故 D 正确。
9.【答案】AD
2
【详解】解析氢原子吸收光子能向外辐射出三种频率的光子，由Cn 3
可得氢原子从基态跃迁到了第三激发态，氢原子在第三激发杰不稳定，又向低能级跃迁，辐射光子其
中从第三能级跃迁到第一能级辐射的光子能量最大为 hν1，从第二能级跃迁到第一能级辐射的光子能
量比从第三能级跃迁到第二能级辐射的光子能量大，由能量守恒可知，氢原子一定是吸收了能量为
h 1，且关系式满足 h 1 h 2 h 3可得 1 2 3故 AD 正确，BC 错误。
10.【答案】AB
【详解】当滑动变阻器接入电路的阻值变化时，电路中的电流变化，金属棒所受安培力也会随之变化，
要保持金属棒静止在导轨上，有两个临界状态，如图所示
当金属棒恰好不上滑时，有
Fmax mg sin 37 mg cos37
当金属棒恰好不下滑时，有
mg sin 37 Fmin mg cos37
带入数据，可得0.08N F 0.4N
根据安培力表达式和闭合电路欧姆定律，有
F BIL，I E
R R r 联立，可得
1Ω R滑 13Ω
滑
11.【答案】AB
P0V0 3P0 2V0
【详解】A．从 a到 b，根据理想气体状态方程，可得 T 6TT0 T
解得 b 0
b
故 A 正确；
3
3P0 P0
B．从状态 b到状态 c过程，气体体积不变，根据查理定律，可得 T T 解得
Tc 2T0
b c
根据热力学第一定律，可得 U W Q，W 0依题意，有
U U c Ub k 2T0 k 6T0 4kT0 联立，可得Q 4kT0
所以从状态 b 到状态 c 过程中气体放出的热量是 4kT0。故 B 正确；
C．从状态 c到状态 a过程，气体体积由 2V0变成V0，外界对气体做功为W P0 2V0 V0 P0V0
故 C 错误；
D．从状态 a到 b过程，气体对外界做功大小等于如图所示面积大小
从外界吸收热量为Q1 k 6T0 k T0 W1
从状态 b 到 c 过程为等容变化，即 W=0
从状态 c 到 a 过程，体积减小，外界对气体做功大小等于如图所示面积大
小
b→c→a过程向外界释放热量为Q2 k T0 k 6T0 W2由于 W1>W2所以Q1 Q2 故 D 错误。
12.【答案】AC
1 2
【详解】B．由题意知线框 ab 从 x 0运动到 x L的时间为 t0 ，由运动学公式得 L at2 0
解得 t 2L0 a
设线框 ab 从 x L运动到 x 4L 2 4L的时间为 t1，则由运动学公式得 t1 t0 2t0 t0 ta 0
这段时间内穿过线框的磁通量不变，没有感应电流，故 B 错误；
A．设线框 ab 从 x 4L运动到 x 5L的时间为 t2 ，则由运动学公式得
t 2 5L 2 4L2 5t0 2t0 0.236t0的时间内，根据楞次定律得感应电流方向沿顺时针方a a
向，为负值，感应电流为 I BLv BLat 故 A 正确；CD．bc 两端电势差Ubc IRR R
bc 为外电路，故电势差变化和电流变化相同，故 C 正确，D 错误。
13.【答案】 ①. 不需要 ②. A ③. BC
【详解】（1）横截面积相同，每一次体积的改变，只需要比较空气柱长度的变化即可，故不需要测量
空气柱的横截面积；
（2）A．为了保持封闭气体的质量不变，实验中采取的主要措施时注射器上涂上润滑油防止漏气，故
4
A 正确；
B．若急速推拉活塞，则有可能造成等温条件的不满足，所以应缓慢推拉活塞，故 B 错误；
C．手握紧活塞会导致温度的变化，故 C错误；
D．活塞移至某位置时，应等状态稳定后，记录此时注射器内气柱的长度和压力表的压强值，故 D 错
误；
（3）CD．图像发生了弯曲，则有可能时实验中温度发生了变化，因图像向下弯曲，故有可能是温度
降低了，故 C 正确，D错误；
k p pV
AB．图线的斜率 1 根据 pV nRT
V
可知，如果温度不变，则说明气体的质量变小了，发生了漏气现象，故 B 正确，A错误。
14.【答案】 ①. ②. 右 ③. 左 ④. BD
【详解】(1)将电源、电键、变阻器、小螺线管串联成一个回路，再将电流计与大螺线管串联成另一
个回路，电路图如图所示。
(2)闭合电键，磁通量增加，指针向右偏转，将
原线圈迅速插入副线圈，磁通量增加，则灵敏电
流计的指针将右偏转一下。
[3]原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅
速向左拉时，电阻增大，则电流减小，穿过副线
圈的磁通量减小，则灵敏电流计指针向左偏转一
下。
(3)[4]如果副线圈 B 与灵敏电流计断开，线圈中
仍有磁通量的变化，仍会产生感应电动势，不会没有感应电流存在，但是可根据楞次定律来确定感应
电流的方向，从而可以判断出感应电动势的方向。故 BD 正确；AC 错误。
故选 BD。
15.【答案】（1）1.65 105Pa；（2）可以
【详解】（1）碰撞游戏时，球内气体被压缩到最大的过程中，气体温度不变
初状态： p1 1.5 10
5Pa V1 0.88m
3
末状态： p2 V2 (0.88 0.08)m
3 0.8m3
5
由玻意耳定律得 p1V1 p2V2 解得 p2 1.65 10 Pa
（2）从早晨充好气，到中午碰撞游戏时气体被压缩到最大过程中
初状态： p3 1.5 10
5Pa V3 0.88m
3 T3 290K
末状态： p4 V4 (0.88 0.08)m
3 0.8m3 T4 304.5K
p3V3 p4V4 5
由理想气体状态方程得 T T 解得 p2 1.73 10 Pa3 4
5
1.73 105Pa 1.75 105Pa，可以安全地在中午 31.5℃的环境下进行碰撞游戏。
16.【答案】（1） 24V；（2）10rad/s
P
【详解】（1）由于灯泡均正常发光，则副线圈的电流 I2 2 1AU
U n
副线圈的电压U2 U I2R 240V
1 1
由电压与匝数的关系 U2 n2
解得电压表示数为U1 24V
I I2n2（2）原线圈的电流为 1 10A交流发电机的电动势的有效值为 E U1 I1r 25Vn 效1
交流电电动势的峰值为 E 2E 25 2V交流电电动势的峰值与角速度的关系 E NBS 峰 效 峰
解得手摇发电机匀速转动的角速度 10rad/s
2mgR
mgx 2m
3g 2R2 B2L2x 2mR
17.【答案】（1） 2 2 ；（2） ；（3） B L B4L4 2mgR B 2L2
【详解】（1）设 ab 棒达到最大速度时，感应电动势为 E，感应电流为 I，对 cd 棒由平衡条件
BIL＝mg E由闭合电路欧姆定律 I＝ 由法拉第电磁感应定律 E＝BLv
2R m
v 2mgR解得 m B2L2
（2）设 ab 棒所受恒力大小为 F，ab 棒达到最大速度时，由平衡条件 F mg BIL
1 2
由功能关系 Fx＝mgx＋ 2 mv m ＋Q
3 2 2
解得Q mgx 2m g R
B4L4
BLx
（3）ab 棒由静止到最大速度过程中通过 ab 棒的电荷量 q＝
2R
在此过程中由动量定理 (F mg BIL)t mvm 0
即 (F mg)t BqL mvm 0
B2L2x 2mR
解得 t
2mgR B2L2
6
7
8
