深圳实验学校光明部2023-2024学年度第二学期期中考试
高二物理
时间：75分钟 满分：100分
第一卷 选择题（共56分）
一、单项选择题（本题共8小题，每小题4分，共32分，每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的）
1. 关于下列各图，说法正确的是（ ）
A. 图甲中，布朗运动是液体分子的无规则运动
B. 图乙中，当分子间距离为r0时，分子势能最小
C. 图丙中，T1对应曲线为同一气体温度较高时的速率分布图
D. 图丁中，实验现象说明薄板材料一定是非晶体
【答案】B
【解析】
【详解】A．布朗运动是固体小微粒的运动，而不是分子的运动，故A错误；
B．当分子间距离为r0时，分子势能最小，故B正确；
C．T2对应曲线为同一气体温度较高时的速率分布图，故C错误；
D．薄板材料可能是多晶体或非晶体，故D错误。
故选B。
2. 某课外研究性学习小组在“如何防止电梯坠落的研究”中，设计的防止电梯坠落的应急安全装置如图所示。在电梯轿厢上安装上永久磁铁，电梯的井壁铺设闭合金属线圈A和B。下列说法正确的是（ ）
A. 电梯突然坠落时，该装置可使电梯停在空中
B. 电梯突然坠落时，该装置不可能起到阻碍电梯下落的作用
C. 电梯坠落至永久磁铁图示位置时，线圈A、B中电流方向相反
D. 电梯坠落至永久磁铁图示位置时，已穿过线圈A，所以线圈A不会阻碍电梯下落
【答案】C
【解析】
【详解】A．感应电流会阻碍磁铁的相对运动，但不能阻止磁铁的运动，若电梯停在空中，线圈不会产生感应电流，电梯上的磁铁不会受到感应电流的作用，所以电梯不可能停在空中，A错误；
B．若电梯突然坠落时，线圈内的磁通量发生变化，线圈中产生感应电流，感应电流会阻碍磁铁的相对运动，可起到阻碍电梯下落的作用，B错误；
C．当电梯坠落至如图位置时，闭合线圈A中向上的磁场减弱，感应电流的方向从上向下看是逆时针方向，B中向上的磁场增强，感应电流的方向从上向下看是顺时针方向，可知A与B中感应电流方向相反，C正确；
D．结合A的分析可知，当电梯坠落至如图位置时，闭合线圈A、B都在阻碍电梯下落，D错误。
故选C。
3. 如图是学生常用的饭卡内部实物图，其由线圈和芯片组成电路，当饭卡处于感应区域时，刷卡机会激发变化的磁场，从而在饭卡内线圈中产生感应电流来驱动芯片工作，已知线圈面积为S，共n匝，某次刷卡时，线圈平面与磁场垂直，且全部处于磁场区域内，在感应时间内，磁感应强度方向向外且由0增大到，此过程中（ ）
A. 线圈中感应电流方向为逆时针方向 B. 线圈有扩张的趋势
C. 通过线圈的磁通量变化量大小为 D. 线圈中感应电动势大小为
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据楞次定律可知，线圈中磁通量向外增加，则感应电流磁场向里，则感应电流方向为顺时针方向，选项A错误；
B．根据“增缩减扩”可知，线圈有收缩的趋势，选项B错误；
C．通过线圈的磁通量变化量大小为
选项C正确；
D．线圈中感应电动势大小为
选项D错误。
故选C。
4. 铁路上使用一种电磁装置向控制中心传输信号以确定火车的位置，能产生匀强磁场的磁铁被安装在火车首节车厢下面，如图所示（俯视图），当它经过安放在两铁轨间的线圈时便会产生一电信号，被控制中心接收.若火车通过线圈时，控制中心接收到的线圈两端的电压信号u随时间t变化情况如图所示，则说明火车在做（ ）
A. 匀速直线运动 B. 匀加速直线运动
C. 匀减速直线运动 D. 加速度逐渐增大的变加速直线运动
【答案】B
【解析】
【详解】根据u-t图像信息可得，信号u随时间t线性变化，并均匀增大，即有
又因为
则
B、L、k均一定，所以速度v随时间t均匀增大，故火车在做匀加速直线运动。
故选B。
5. 物理课上，老师做了一个奇妙的“自感现象”实验。按图连接电路，先闭合开关S，电路稳定后小灯泡A正常发光，然后断开开关S，同学们发现小灯泡A闪亮一下再熄灭。已知自感线圈L的直流电阻为RL，小灯泡A正常发光时电阻为RA。下列说法中正确的是（ ）
A. RL>RA
B. RL=RA
C. 断开开关S瞬间，小灯泡A中电流大于自感线圈中流过电流
D. 断开开关S的瞬间，小灯泡A中的电流方向为
【答案】D
【解析】
【详解】ABC．稳定时，灯泡A与线圈L并联，故两者电压相等，通过线圈的电流为I1，通过小灯泡的电流为I2，由于稳定后开关S再断开，小灯泡闪亮一下，这是因为线圈产生的自感电动势阻碍磁通量减小，这时线圈相当于电源，电流突然增大到原来线圈的电流I1，所以可以判断I1>I2，结合欧姆定律可知，线圈L的电阻小于灯泡A的电阻，A错误，B错误，C错误；
D．在断开开关瞬间，线圈中产生自感电动势，线圈相当于电源，线圈右端为电源正极，是的灯泡中的电流为为b→a，C错误，D正确。
故选D
6. “南鲲号”称之为“海上充电宝”，是一个利用海浪发电的大型海上电站，其发电原理是海浪带动浪板上下摆动，从而驱动发电机转子转动，其中浪板和转子的链接装置使转子只能单方向转动。若转子带动线圈如下图逆时针转动，并向外输出电流，则下列说法正确的是（ ）
A. 线圈转动到如图所示位置时穿过线圈的磁通量最大
B. 线圈转动到如图所示位置时a端电势低于b端电势
C. 线圈转动一周电流方向改变两次，图示位置正是电流变向的时刻
D. 线圈转动到如图所示位置时其靠近N极的导线框受到的安培力方向向上
【答案】D
【解析】
【详解】A．线圈转动到如图所示位置时穿过线圈的磁通量为零，最小，选项A错误；
B．根据右手定则可知，线圈转动到如图所示位置时a端电势高于b端电势，选项B错误；
C．线圈转动一周电流方向改变两次，线圈经过中性面一次电流方向改变，则图示位置不是电流变向的时刻，选项C错误；
D．根据左手定则可知，线圈转动到如图所示位置时其靠近N极的导线框受到的安培力方向向上，选项D正确。
故选D。
7. 如图所示为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在磁感应强度为B=0.5T的匀磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO'以角速度匀速转动，线圈的面积为S=0.1m 、匝数为n=100、线圈总电阻为r=1Ω、线圈的两端经集流环和电刷与电阻R=9Ω连接，与电阻R并联的交流电压表为理想电表。在t=0时刻，线圈平面与磁场方向平行（如图所示），则下列说法错误的是（ ）
A. 交流发电机产生电动势的最大值为
B. 交流电压表的示数为4.5V
C. 线圈从t=0时刻开始转过90°的过程中，通过电阻R的电量为0.5C
D. 线圈从t=0时刻开始转过90°的过程中，电阻R产生的热量为
【答案】D
【解析】
【详解】A．交流发电机产生电动势的最大值为
选项A正确；
B．交流电压表的示数为
选项B正确；
C．线圈从t=0时刻开始转过90°的过程中，通过电阻R的电量为
选项C正确；
D．线圈从t=0时刻开始转过90°的过程中，电阻R产生的热量为
选项D错误。
此题选择错误选项，故选D。
8. 如图所示，一定质量的理想气体从状态A经过状态B、C又回到状态A。下列说法正确的是（ ）
A. A→B过程中气体对外做的功大于C→A过程中外界对气体做的功
B. A→B过程中单位时间内撞击单位面积器壁的分子数增加
C. B→C过程中气体的压强减小，气体分子的数密度也减小
D. C→A过程中单位体积内分子数增加，分子的平均动能也增加
【答案】A
【解析】
【详解】B．A→B过程中，由于BA的延长线过原点，可知气体做等压变化，由于温度升高，分子的平均动能增大，气体分子在单位时间内撞击单位面积器壁的分子数减少，故B错误；
C．B→C过程中气体做等容变化，气体温度降低，可知气体的压强减小，由于气体体积不变，气体分子的数密度不变，故C错误；
D．C→A过程中气体的温度不变，分子的平均动能不变，故D错误；
A．A→B过程中气体做等压变化，气体体积变化等于C→A过程中气体的体积变化，而C→A过程中气体的平均压强小于A→B过程中气体的平均压强，根据
可得，A→B过程中气体对外做的功大于C→A过程中外界对气体做的功，故A正确。
故选A。
二、多项选择题（本题共4小题，每小题6分，共24分。在每小题给出的四个选项中，两个或以上的选项是正确的，全选对得6分，选对但不全得3分，有选错或不答得0分）
9. 电磁感应现象在科技和生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是（ ）
A. 图甲中，发射线圈接入恒定电流也能实现手机充电
B. 图乙中，电磁炉不能使用陶瓷锅，是因为陶瓷不能产生涡流
C. 图丙中，冶炼炉的炉外线圈通入高频交流电时，线圈产生大量热量，冶炼金属
D. 图丁中，电流表在运输时要用导线把两个接线柱连在一起，这是为了保护电表指针，利用了电磁阻尼原理
【答案】BD
【解析】
【详解】A．充电设备中的发射线圈通恒定电流，其产生的磁场是恒定的，不能使手机产生感应电流，不能实现无线充电，故A错误；
B．电磁炉不能用陶瓷锅是因为陶瓷锅属于绝缘材料，不会产生涡流，故B正确；
C．真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，线圈产生交变磁场，被冶炼的金属产生涡流，产生大量的热从而冶炼金属，故C错误；
D．电流表在运输时要用导线把两个接线柱连在一起，这是为了保护电表指针，利用了电磁阻尼原理，故D正确。
故选BD。
10. 如图甲所示为一可调压式自耦变压器，线圈AB均匀绕在一个圆环形的铁芯上，CD之间输入交变电压，拨动滑动触头P就可以调节输出电压。图中变压器视为理想变压器，两电表均为理想交流电表，R1=6Ω、R2=5Ω。R3为总阻值为10Ω的滑动变阻器。现在CD两端输入图乙所示正弦式交流电，下列说法正确的是（ ）
A. 若变压器滑动触头P拨至线圈中间位置，电压表示数是
B. 若电压表与电流表示数分别是10V和1A，变压器原制线圈匝数比为9∶7
C. 当滑动变阻器滑动触头向上滑动时，电压表读数变大，电流表读数变小
D. 当变压器滑动触头P顺时针转动时，电流表和电压表示数均变小
【答案】BCD
【解析】
【详解】A．由图乙可知输入电压有效值为
若变压器滑动触头P拔至线圈中间位置，根据原副线圈的电压比与匝数比的关系有
可得
U2为MN两点间的电压，是R1和R2、R3并联部分电压的总和，而电压表示数只是R2、R3并联部分电压，所以电压表示数小于，故A错误；
B．若电压表与电流表示数分别是10V和1A，则R2的电流为
则有
根据原副线圈的电压比与匝数比的关系有
故B正确；
C．当滑动变阻器滑动触头向上滑动时，R3增大，则R总增大，由于变压器滑动触头P不动，输入电压不变，则U2不变，I2减小，可知R1两端电压减小，则电压表示数变大，通过R2电流增大，则通过R3电流减小，电流表读数变小，故C正确；
D．变压器滑动触头P顺时针转动时，n2减小，输入电压不变，则U2减小；R总不变，I2减小，根据欧姆定律可知电压表示数变小，电流表示数变小，故D正确。
故选BCD。
11. 如图所示，喷洒农药用的某种喷雾器，其药液桶的总容积为14L，装入药液后，封闭在药液上方的空气体积为2L，气压为1atm。打气筒活塞每次可以打进气压为1atm、体积为0.2L的空气。不考虑环境温度的变化。在打气n次后，药液上方的气体压强增大到5atm，在药液上方的气体压强达到5atm时停止打气，并开始向外喷药，当喷雾器不能再向外喷药时，筒内剩下的药液还有V升，则n、V值为（ ）
A. n=40次 B. n=60次
C. V=10L D. V=4L
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．在用打气筒向喷雾器内打气的过程中，把原来喷雾器里的空气和打气n次所打入的空气作为研究对象，其质量和温度不变，遵循玻意耳定律。对于这部分空气，初、末状态的压强和体积分别为p1=1atm、V1=（2+0.2n）L、p2=5atm、V2=2L。根据玻意耳定律得
将各已知量代入上式可解得
n=40次
故A正确，B错误；
CD．对于打气结束时喷雾器中所有空气，在喷雾器向外喷药的过程，质量和温度也不变，其初态压强和体积分别为p2=5atm、V2=2L，末态压强和体积分别为p3=1atm、V3，再根据玻意耳定律得
将各已知量代入上式可解得
V3=10L
筒内剩下的药液还有
V= V容- V3=（14-10）L=4L
故C错误，D正确。
故选AD。
12. 我国新一代航母阻拦系统采用了电磁阻拦技术，其工作原理如图（b）所示。固定在水平甲板面内的“U”型金属导轨位于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面，MN、PQ平行且相距l且MP电阻为R，其余导电阻轨不计。一质量为m、阻值为R的导体棒ab垂直搁置在两导轨之间，且与导轨接触良好。质量为M的飞机着舰时，迅速钩住导体棒ab上的绝缘绳，同时关闭动力系统并立即与导体棒ab获得相对航母的共同速度v0。飞机和导体棒一起减速滑行距离x后停下。除安培力外，两者一起运动时所受阻力恒为f，导体棒始终与导轨垂直，绝缘绳的质量不计。则从飞机与导体棒共速到停下来的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 回路MPba产生的焦耳热为
B. 飞机与导体棒共速时，ab两端的电压为
C. 通过导体棒某横截面的电荷量为
D. 所经的时间为
【答案】AC
【解析】
【详解】A．根据动能定理可得
解得
根据功能关系可知回路MPba产生的焦耳热为
故A正确；
B．飞机与导体棒共速时，产生的电动势为
则ab两端的电压为
故B错误；
C．通过导体棒某横截面的电荷量为
故C正确；
D．以飞机和导体棒ab整体为对象，根据动量定理可得
其中
解得所经的时间为
故D错误。
故选AC。
第二卷 非选择题（共44分）
三、实验题（本题1小题，共10分）
13. 利用油膜法估测油酸分子的大小，实验器材有，浓度为0.05%（体积分数）的油酸酒精溶液、最小刻度为0.1mL的量筒、盛有适量清水的45×50cm2浅盘、痱子粉、橡皮头滴管、玻璃板、彩笔、坐标纸。则：
（1）下面给出的实验步骤中，正确顺序为（ ）
A. 将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上
B. 用滴管将浓度为0.05%油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下滴入1mL油酸酒精溶液时的滴数N
C. 将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，坐标纸上是边长为1cm的正方形，计算轮廓内正方形的个数，算出油酸薄膜的面积S
D. 将痱子粉均匀地撤在浅盘内水面上。用滴管吸取浓度为0.05%的油酸酒精溶液，从低处向水面中央一滴一滴地滴入，直到油酸薄膜有足够大的面积又不与器壁接触为止，记下滴入的滴数n
（2）该实验测得的单个油酸分子的直径约为（ ）（单位：cm）。
A. B. C. D.
（3）通过实验测得分子直径的大小约为（ ）m的数量级。
A. B. C. D.
（4）用油膜法估算出油酸分子的直径后，要测定阿伏加德罗常数。还需要知道油酸的（ ）
A. 质量 B. 体积 C. 摩尔质量 D. 摩尔体积
（5）某学生在做该实验时，发现计算的油酸分子直径偏大，可能的原因是（ ）
A. 痱子粉撒得过多
B. 计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格
C. 计算每滴油酸酒精溶液的体积时，1mL的溶液的滴数少记了几滴
D. 在滴入量筒之前，配制的溶液在空气中搁置了较长时间
【答案】（1）BDAC
（2）B （3）A
（4）D （5）ABC
【解析】
【小问1详解】
本实验的基本步骤是：用滴管将浓度为0.05%油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下滴入lmL的油酸酒精溶液的的滴数N，可求得1滴油酸酒精溶液的体积；将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上，用滴管吸取浓度为0.05%的油酸酒精溶液，从低处向水面中央滴入一滴油酸酒精溶液，使之充分扩散，形成单分子油膜；待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上；将画有油酸薄膜轮廊的玻璃板放在坐标纸上，以坐标纸上边长为1cm的正方形为单位，计算轮廓内正方形的个数，计算出油酸薄膜的面积。
故实验步骤中，正确排序应为BDAC。
【小问2详解】
1滴油酸酒精溶液中含有的油酸体积为
则单个油酸分子直径的表达式为
故选B
小问3详解】
通过实验测得分子直径的大小约为的数量级。
故选A。
小问4详解】
计算出油酸分子的直径后可以根据体积公式算出油酸分子体积，要测定阿伏加德罗常数还需要知道NA个油酸分子的总体积，即油酸的摩尔体积。
故选D。
【小问5详解】
A．痱子粉撒的过多，导致油膜的面积偏小，由
可知计算的直径偏大，故A正确；
B．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格，则测量的面积S偏小，会导致直径计算结果偏大，故B正确；
C．计算每滴体积时，lmL的溶液的滴数少记了几滴，则计算时所用体积数值偏大，会导致直径计算结果偏大，故C正确；
D．滴入量筒之前，配制的溶液在空气中搁置了较长时间，酒精挥发使溶液的浓度变大，则代入计算的浓度偏小，计算时所用体积数值偏小，会导致直径计算结果偏小，故D错误。
故选ABC。
四、计题（本题共3题，满分34分，按照要求规范作答，要有适当的文字说明）
14. 某实验小组受酒店烟雾报警器原理启发，设计了如图所示的温度报警装置，在竖直放置的圆柱形容器内用面积、质量的活塞密封一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动，整个装置倒贴在水平天花板上，开始时房间的热力学温度，活塞与容器顶部的距离，在活塞下方处有一压力传感器制成的卡口，环境温度缓慢升高时容器内气体温度也随之升高，当传感器受到的压力大于5N时，就会启动报警装置。已知大气压强恒为，取重力加速度大小，求：
（1）封闭气体开始的压强p；
（2）触发报警装置的热力学温度T。
【答案】（1）；（2）400K
【解析】
【详解】（1）设气体的初始压强为，对活塞受力分析，由平衡条件有
得
（2）设报警时的压强为，对活塞受力分析，由平衡条件有
得
由理想气体状态方程得
得
15. 如图所示，用一小型交流发电机向远处用户供电，已知发电机线圈abcd匝N=100匝，面S=0.03m2，线圈匀速转动的角速度，匀强磁场的磁感应强度，输电导线的总电阻为R=10Ω，降压变压器原、副线圈的匝数比n3:n4=10:1，若用户区标有“220V，8.8kW”的电动机恰能正常工作。发电机线圈电阻r不可忽略。求：
（1）输电线路上损耗的电功率；
（2）升压变压器副线圈两端电压U2；
（3）若升压变压器原、副线圈匝数比n1:n2=1:8，交流发电机线圈电阻r上消耗的热功率P。
【答案】（1）；（2）；（3）640W
【解析】
【详解】（1）设降压变压器原、副线圈的电流分别为、，电动机恰能正常工作，则有
根据理想变压器的变流比可知
解得
所以输电线路上损耗的电功率
解得
（2）根据理想变压器的变压比可知
解得
升压变压器副线圈两端电压
解得
（3）根据理想变压器的变压比可知
可得
升压变压器的原线圈输入功率
可得
根据
解得
根据正弦式交变电流产生规律可知，最大值为
代入数据解得
电机线圈内阻上消耗的热功率
可得
16. 如图所示，间距为L=1.0m的两平行光滑金属导轨由倾斜部分和水平部分（足够长）平滑连接而成，倾斜部分导轨与水平面夹角为θ=30°，导轨上端接有一个电阻R=1.0Ω。空间存在垂直斜面向上和竖直向上的两部分匀强磁场，两磁场互不干扰，大小均为B=2.0T。导体棒a与b的质量均为m=2.0kg，内阻分别为ra=1.0Ω与rb=2.0Ω，两根导体棒垂直导轨放置。现闭合电键K1，断开电键K2，将a棒从某高度由静止释放，经过一段时间，a棒在斜面上达到最大速度v0。已知导体棒与导轨接触良好，其余电阻不计，重力加速度为g=10m/s2。求：
（1）a棒在斜面上达到的最大速度v0；
（2）a棒在斜面上从静止下滑到刚刚达到最大速度v0的过程中，电阻R产生的焦耳热为0.8J，求该过程中通过电路的电荷量q1；
（3）a棒在离开斜面的瞬间闭合电键K2，断开电键K1，从a棒离开斜面瞬间到刚刚达到实现稳定状态的过程中，求电路中产生的焦耳热，以及流过b棒的电荷量q。
【答案】（1）；（2）；（3），
【解析】
【详解】（1）当a棒在斜面上匀速运动时，速度达到最大，则有
又
，
联立解得a棒在斜面上达到的最大速度为
（2）a棒在斜面上从静止下滑到刚刚达到最大速度v0的过程中，电阻R产生的焦耳热为0.8J，设此过程a棒下滑的距离为，根据能量守恒可得
又
联立解得
则该过程中通过电路的电荷量为
解得
（3）a棒在离开斜面的瞬间闭合电键K2，断开电键K1，a棒与b棒受到的安培力大小相等，方向相反，则两棒组成的系统满足动量守恒，当两棒共速时，达到稳定状态，则有
解得
从a棒离开斜面瞬间到刚刚达到实现稳定状态的过程中，根据能量守恒可知电路中产生的焦耳热为
以b棒为对象，根据动量定理可得
又
联立解得流过b棒的电荷量为深圳实验学校光明部2023-2024学年度第二学期期中考试
高二物理
时间：75分钟 满分：100分
第一卷 选择题（共56分）
一、单项选择题（本题共8小题，每小题4分，共32分，每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的）
1. 关于下列各图，说法正确的是（ ）
A. 图甲中，布朗运动是液体分子的无规则运动
B. 图乙中，当分子间距离为r0时，分子势能最小
C. 图丙中，T1对应曲线为同一气体温度较高时的速率分布图
D. 图丁中，实验现象说明薄板材料一定是非晶体
2. 某课外研究性学习小组在“如何防止电梯坠落的研究”中，设计的防止电梯坠落的应急安全装置如图所示。在电梯轿厢上安装上永久磁铁，电梯的井壁铺设闭合金属线圈A和B。下列说法正确的是（ ）
A. 电梯突然坠落时，该装置可使电梯停在空中
B. 电梯突然坠落时，该装置不可能起到阻碍电梯下落的作用
C. 电梯坠落至永久磁铁图示位置时，线圈A、B中电流方向相反
D. 电梯坠落至永久磁铁图示位置时，已穿过线圈A，所以线圈A不会阻碍电梯下落
3. 如图是学生常用的饭卡内部实物图，其由线圈和芯片组成电路，当饭卡处于感应区域时，刷卡机会激发变化的磁场，从而在饭卡内线圈中产生感应电流来驱动芯片工作，已知线圈面积为S，共n匝，某次刷卡时，线圈平面与磁场垂直，且全部处于磁场区域内，在感应时间内，磁感应强度方向向外且由0增大到，此过程中（ ）
A. 线圈中感应电流方向为逆时针方向 B. 线圈有扩张的趋势
C. 通过线圈磁通量变化量大小为 D. 线圈中感应电动势大小为
4. 铁路上使用一种电磁装置向控制中心传输信号以确定火车的位置，能产生匀强磁场的磁铁被安装在火车首节车厢下面，如图所示（俯视图），当它经过安放在两铁轨间的线圈时便会产生一电信号，被控制中心接收.若火车通过线圈时，控制中心接收到的线圈两端的电压信号u随时间t变化情况如图所示，则说明火车在做（ ）
A. 匀速直线运动 B. 匀加速直线运动
C. 匀减速直线运动 D. 加速度逐渐增大的变加速直线运动
5. 物理课上，老师做了一个奇妙的“自感现象”实验。按图连接电路，先闭合开关S，电路稳定后小灯泡A正常发光，然后断开开关S，同学们发现小灯泡A闪亮一下再熄灭。已知自感线圈L的直流电阻为RL，小灯泡A正常发光时电阻为RA。下列说法中正确的是（ ）
A. RL>RA
B. RL=RA
C. 断开开关S瞬间，小灯泡A中电流大于自感线圈中流过电流
D. 断开开关S的瞬间，小灯泡A中的电流方向为
6. “南鲲号”称之为“海上充电宝”，是一个利用海浪发电的大型海上电站，其发电原理是海浪带动浪板上下摆动，从而驱动发电机转子转动，其中浪板和转子的链接装置使转子只能单方向转动。若转子带动线圈如下图逆时针转动，并向外输出电流，则下列说法正确的是（ ）
A. 线圈转动到如图所示位置时穿过线圈的磁通量最大
B. 线圈转动到如图所示位置时a端电势低于b端电势
C. 线圈转动一周电流方向改变两次，图示位置正是电流变向的时刻
D. 线圈转动到如图所示位置时其靠近N极的导线框受到的安培力方向向上
7. 如图所示为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在磁感应强度为B=0.5T的匀磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO'以角速度匀速转动，线圈的面积为S=0.1m 、匝数为n=100、线圈总电阻为r=1Ω、线圈的两端经集流环和电刷与电阻R=9Ω连接，与电阻R并联的交流电压表为理想电表。在t=0时刻，线圈平面与磁场方向平行（如图所示），则下列说法错误的是（ ）
A. 交流发电机产生电动势的最大值为
B. 交流电压表的示数为4.5V
C. 线圈从t=0时刻开始转过90°过程中，通过电阻R的电量为0.5C
D. 线圈从t=0时刻开始转过90°的过程中，电阻R产生的热量为
8. 如图所示，一定质量的理想气体从状态A经过状态B、C又回到状态A。下列说法正确的是（ ）
A. A→B过程中气体对外做的功大于C→A过程中外界对气体做的功
B. A→B过程中单位时间内撞击单位面积器壁的分子数增加
C. B→C过程中气体的压强减小，气体分子的数密度也减小
D. C→A过程中单位体积内分子数增加，分子的平均动能也增加
二、多项选择题（本题共4小题，每小题6分，共24分。在每小题给出的四个选项中，两个或以上的选项是正确的，全选对得6分，选对但不全得3分，有选错或不答得0分）
9. 电磁感应现象在科技和生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是（ ）
A 图甲中，发射线圈接入恒定电流也能实现手机充电
B. 图乙中，电磁炉不能使用陶瓷锅，是因为陶瓷不能产生涡流
C. 图丙中，冶炼炉的炉外线圈通入高频交流电时，线圈产生大量热量，冶炼金属
D. 图丁中，电流表在运输时要用导线把两个接线柱连在一起，这是为了保护电表指针，利用了电磁阻尼原理
10. 如图甲所示为一可调压式自耦变压器，线圈AB均匀绕在一个圆环形的铁芯上，CD之间输入交变电压，拨动滑动触头P就可以调节输出电压。图中变压器视为理想变压器，两电表均为理想交流电表，R1=6Ω、R2=5Ω。R3为总阻值为10Ω的滑动变阻器。现在CD两端输入图乙所示正弦式交流电，下列说法正确的是（ ）
A. 若变压器滑动触头P拨至线圈中间位置，电压表示数是
B. 若电压表与电流表示数分别10V和1A，变压器原制线圈匝数比为9∶7
C. 当滑动变阻器滑动触头向上滑动时，电压表读数变大，电流表读数变小
D. 当变压器滑动触头P顺时针转动时，电流表和电压表示数均变小
11. 如图所示，喷洒农药用的某种喷雾器，其药液桶的总容积为14L，装入药液后，封闭在药液上方的空气体积为2L，气压为1atm。打气筒活塞每次可以打进气压为1atm、体积为0.2L的空气。不考虑环境温度的变化。在打气n次后，药液上方的气体压强增大到5atm，在药液上方的气体压强达到5atm时停止打气，并开始向外喷药，当喷雾器不能再向外喷药时，筒内剩下的药液还有V升，则n、V值为（ ）
A. n=40次 B. n=60次
C. V=10L D. V=4L
12. 我国新一代航母阻拦系统采用了电磁阻拦技术，其工作原理如图（b）所示。固定在水平甲板面内的“U”型金属导轨位于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面，MN、PQ平行且相距l且MP电阻为R，其余导电阻轨不计。一质量为m、阻值为R的导体棒ab垂直搁置在两导轨之间，且与导轨接触良好。质量为M的飞机着舰时，迅速钩住导体棒ab上的绝缘绳，同时关闭动力系统并立即与导体棒ab获得相对航母的共同速度v0。飞机和导体棒一起减速滑行距离x后停下。除安培力外，两者一起运动时所受阻力恒为f，导体棒始终与导轨垂直，绝缘绳的质量不计。则从飞机与导体棒共速到停下来的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 回路MPba产生的焦耳热为
B. 飞机与导体棒共速时，ab两端的电压为
C. 通过导体棒某横截面的电荷量为
D. 所经的时间为
第二卷 非选择题（共44分）
三、实验题（本题1小题，共10分）
13. 利用油膜法估测油酸分子的大小，实验器材有，浓度为0.05%（体积分数）的油酸酒精溶液、最小刻度为0.1mL的量筒、盛有适量清水的45×50cm2浅盘、痱子粉、橡皮头滴管、玻璃板、彩笔、坐标纸。则：
（1）下面给出的实验步骤中，正确顺序为（ ）
A. 将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上
B. 用滴管将浓度为0.05%油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下滴入1mL油酸酒精溶液时滴数N
C. 将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，坐标纸上是边长为1cm的正方形，计算轮廓内正方形的个数，算出油酸薄膜的面积S
D. 将痱子粉均匀地撤在浅盘内水面上。用滴管吸取浓度为0.05%的油酸酒精溶液，从低处向水面中央一滴一滴地滴入，直到油酸薄膜有足够大的面积又不与器壁接触为止，记下滴入的滴数n
（2）该实验测得的单个油酸分子的直径约为（ ）（单位：cm）。
A. B. C. D.
（3）通过实验测得分子直径的大小约为（ ）m的数量级。
A. B. C. D.
（4）用油膜法估算出油酸分子的直径后，要测定阿伏加德罗常数。还需要知道油酸的（ ）
A. 质量 B. 体积 C. 摩尔质量 D. 摩尔体积
（5）某学生在做该实验时，发现计算的油酸分子直径偏大，可能的原因是（ ）
A. 痱子粉撒得过多
B. 计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格
C. 计算每滴油酸酒精溶液的体积时，1mL的溶液的滴数少记了几滴
D. 在滴入量筒之前，配制的溶液在空气中搁置了较长时间
四、计题（本题共3题，满分34分，按照要求规范作答，要有适当的文字说明）
14. 某实验小组受酒店烟雾报警器原理启发，设计了如图所示的温度报警装置，在竖直放置的圆柱形容器内用面积、质量的活塞密封一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动，整个装置倒贴在水平天花板上，开始时房间的热力学温度，活塞与容器顶部的距离，在活塞下方处有一压力传感器制成的卡口，环境温度缓慢升高时容器内气体温度也随之升高，当传感器受到的压力大于5N时，就会启动报警装置。已知大气压强恒为，取重力加速度大小，求：
（1）封闭气体开始的压强p；
（2）触发报警装置的热力学温度T。
15. 如图所示，用一小型交流发电机向远处用户供电，已知发电机线圈abcd匝N=100匝，面S=0.03m2，线圈匀速转动的角速度，匀强磁场的磁感应强度，输电导线的总电阻为R=10Ω，降压变压器原、副线圈的匝数比n3:n4=10:1，若用户区标有“220V，8.8kW”的电动机恰能正常工作。发电机线圈电阻r不可忽略。求：
（1）输电线路上损耗的电功率；
（2）升压变压器副线圈两端电压U2；
（3）若升压变压器原、副线圈匝数比n1:n2=1:8，交流发电机线圈电阻r上消耗的热功率P。
16. 如图所示，间距为L=1.0m的两平行光滑金属导轨由倾斜部分和水平部分（足够长）平滑连接而成，倾斜部分导轨与水平面夹角为θ=30°，导轨上端接有一个电阻R=1.0Ω。空间存在垂直斜面向上和竖直向上的两部分匀强磁场，两磁场互不干扰，大小均为B=2.0T。导体棒a与b的质量均为m=2.0kg，内阻分别为ra=1.0Ω与rb=2.0Ω，两根导体棒垂直导轨放置。现闭合电键K1，断开电键K2，将a棒从某高度由静止释放，经过一段时间，a棒在斜面上达到最大速度v0。已知导体棒与导轨接触良好，其余电阻不计，重力加速度为g=10m/s2。求：
（1）a棒在斜面上达到的最大速度v0；
（2）a棒在斜面上从静止下滑到刚刚达到最大速度v0的过程中，电阻R产生的焦耳热为0.8J，求该过程中通过电路的电荷量q1；
（3）a棒在离开斜面的瞬间闭合电键K2，断开电键K1，从a棒离开斜面瞬间到刚刚达到实现稳定状态的过程中，求电路中产生的焦耳热，以及流过b棒的电荷量q。
