赤峰第四中学分校2023-2024学年高二下学期期中考试
物理
注意事项：
1.本试卷分为第 Ⅰ 卷 （选择题）和第 Ⅱ卷 （非选择题）两部分。考生作答时，请将第 Ⅰ 卷选择题的答案用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动用橡皮擦干净后重新填涂；请将第II卷的答案用黑色中性笔答在答题卡指定答题区域内，在本试卷上答题无效。考试结束后，将答题卡交回， 试卷自行保留。
2.本试卷共 100分， 考试时间 75 分钟。命题人： 郎宏达 审题人：席宇荣
第Ⅰ卷 （选择题共 47 分）
一、选择题：本题共11小题，共47分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，每小题4分。第9~11 题有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。
1. 如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1﹕n2=4﹕1，当导体棒L在匀强磁场中向左做匀速直线运动切割磁感线时，电流表A1的示数是12mA，则电流表A2的示数为（ ）
A. 3 mA
B. 0 mA
C. 48 mA
D. 与负载R的值有关
2. 如图所示为一定质量理想气体的体积 V与温度 T的关系图像，它由状态A经等温过程到状态 B，再经等容过程到状态 C，设 A、B、C状态对应的压强分别为，则下列说法中正确的是（ ）
A. 从A到B的过程，由于温度不变所以不可能对外放热
B. 从B到C过程，由于体积不变， 单位时间内撞击到容器壁单位面积上的分子数不变
C. 从A到C过程，气体内能减小
D. 三个状态压强关系为
3. 现代科技的许多领域都需要研究新型材料。研究人员发现一种具有独特属性的新型合金能够将内能直接转化为电能。具体而言，只要略微提高温度，这种合金就会变成强磁性合金，从而使环绕它的线圈中产生电流，其简化模型如图所示。A为圆柱形合金材料，B为金属线圈，套在圆柱形合金材料上，线圈的半径大于合金材料的半径。现对A进行加热，下列说法正确的是（ ）
A. 穿过线圈B的磁通量减小
B. 线圈B一定有收缩的趋势
C. 线圈B中感应电流产生的磁场阻止了B线圈内磁通量的增加
D. 若从右向左看B中产生顺时针方向的电流，则A右端是强磁性合金的N极
4. 如图所示粗细均匀的弯管，左侧a、b两处液面上方分别封闭一段气体，右侧开口处与大气相通。ab、cd两处液面高度差分别为、。现用一轻质活塞封住开口处一段气体。活塞不计重量且可在弯管内无摩擦滑动，大气压强为，装置气密性良好，右侧开口端与活塞足够远。下列说法正确的是（ ）
A. b、c液面之间气体压强为
B. 若仅缓慢加热右侧轻活塞处封闭的气体，d处液面位置会移动
C. 若缓慢向上推动活塞，a处液面上升，a处上方气体压强增大
D. 若加热a处上方气体，b、c液面之间气体的体积不变
5. 如图所示，甲、乙是规格相同的灯泡，A、B两端加直流电压时，甲灯正常发光，乙灯完全不亮；当A、B两端加上有效值和直流电压相等的交流电压时，甲灯发出微弱的光，乙灯能正常发光。下列说法正确的有：（ ）
A. 与甲灯串联的元件X是电感线圈 B. 与乙灯串联的元件Y是电阻
C. 与甲灯串联元件X是电容器 D. 与乙灯串联的元件Y是电感线圈
6. 如图所示，相距为d的两平行直金属导轨PQ、MN水平放置，电阻R接在导轨的P端和M端之间，长为2d的导体棒ab放在导轨PQ、MN上，整个装置处于垂直于导轨平面、强度为B的匀强磁场中。使导体棒ab以水平速度v向右匀速运动时，回路中产生的感应电流为I。回路中产生的感应电动势E和导体棒ab受到的安培力F分别为
A. E=Bdv，F=BId B. E=Bdv，F=2BId
C. E=2Bdv，F=BId D. E=2Bdv，F=2BId
7. 如图甲所示，在自行车车轮边缘安装小型发电机，可以为车灯提供电能。小型发电机内部结构如图乙所示，转轴一端连接半径的摩擦小轮，小轮与车轮边缘接触，当车轮转动时，依靠摩擦，车轮无滑动地带动小轮，从而带动线圈转动。已知矩形线圈匝数匝，面积，总电阻，磁极间的磁场可视为磁感应强度的匀强磁场，线圈通过电刷与电阻恒为、额定功率的灯泡L相连。一同学某次匀速骑行时，灯泡两端电压随时间变化的规律如图丙所示，下列说法正确的是（ ）
A. 如图乙所示位置，线框的磁通量变化率最大
B. 该次骑行速度
C. 图丙中的
D. 欲使小灯泡不烧坏，骑行速度不能超过
8. 如图甲所示，金属导轨abc和deO水平放置，bc段是以O为圆心的圆弧。ad之间连接电阻为R的灯泡，abed构成边长为l的正方形，。t＝0时刻，导体棒绕O沿圆弧由b向c匀速转动，角速度为，转动时间为。已知在扇形Obc区域内分布着方向垂直纸面向外、大小恒为的匀强磁场；abed区域内匀强磁场B随时间变化如图乙所示，其方向垂直纸面向里。不计其它的电阻。下列说法正确的是（ ）
A. 在时间内灯泡中电流方向由a→d
B. 在时间内灯泡两端电压为
C. 在时间内abed区域中的磁通量均匀减小
D. 若时间内灯泡中无电流，则图乙中B的变化率为
9. 对于下列现象表述不正确的是 （ ）
A. 对于一定量处于绝热环境的理想气体，如果气体膨胀内能就会减少
B. 晶体都有规则形状，并且某些物理性质呈现各向异性
C. 用气筒给自行车打气，越打越费劲，说明气体分子之间有斥力
D. 在建筑工程中，夯土能更好利用土壤中的毛细管引出地表下的水分；而耕地时锄松土壤能够更好地保存地下水分
E. 随着低温技术的发展，我们可以使温度逐渐降低，但也不能达到绝对零度和实现热机效率100%
10. 某节能储能输电网络如图所示，发电机的输出电压，输出功率500kW。降压变压器的匝数比，输电线总电阻。其余线路电阻不计，用户端电压，功率88kW，所有变压器均为理想变压器。下列说法正确的是（ ）
A. 发电机的输出电流为368A B. 输电线上损失的功率为4.8kW
C. 输送给储能站的功率为408kW D. 升压变压器的匝数比
11. 如图所示，粗细均匀的正方形单匝闭合线框abcd静止在光滑水平面上．t＝0时刻，线框在水平外力的作用下，从静止开始向右一直保持做匀加速直线运动，bc边进入磁场的时刻为t1，ad边进入磁场的时刻为t2，设线框中感应电流大小为i，ad边两端电压为U，水平外力大小为F，线框中的电功率为P，则i、U、F、P随运动时间t变化关系图象正确的是
A. B.
C. D.
第Ⅱ卷（非选择题 共 53 分）
二、 实验题（本大题共 2 小题， 12题6分， 13题8分， 共计14分）
12. 在“用油膜法估测油酸分子大小”的实验中。
（1）某同学操作步骤如下：
①用0.5mL的油酸配制成1000mL的油酸酒精混合溶液；
②用注射器和量筒测得50滴油酸酒精溶液体积为1mL；
③在浅盘内盛适量的水，将痱子粉均匀地撒在水面上，形成痱子粉薄层，稳定后，滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开、形状稳定；
④在浅盘上覆盖透明玻璃，描出油膜形状，用方格纸测量油膜的面积为，可得油酸分子直径大小______m（结果保留一位有效数字）；
（2）该同学在计算注射器滴出的一滴油酸酒精溶液内纯油酸的体积后，不小心拿错了另一个装有同样混合溶液的注射器进行步骤③、④，拿错的注射器的针管比原来的粗，这会导致实验测得的油酸分子直径______（填“偏大”、“偏小”或“不变”）；
（3）若阿伏加德罗常数为，油酸的摩尔质量为M。油酸的密度为。则下列说法正确的是______。
A.1kg油酸所含有分子数 B.油酸所含分子数为
C.1个油酸分子的质量为 D.油酸分子的直径约为
13. 如图所示，用气体压强传感器探究气体等温变化规律，操作步骤如下：
①在注射器内用活塞封闭一定质量的气体，将注射器、压强传感器、数据采集器和计算机逐连接起来；
②缓慢移动活塞至某位置，待示数稳定后记录此时注射器内封闭气体的体积和由计算机显示的气体压强值；
③重复上述步骤②，多次测量并记录；
④根据记录的数据，作出相应图像，分析得出结论。
（1）在本实验操作的过程中，需要保持不变的量是气体的_________和_________；
（2）实验过程中，下列说法正确的_________；
A．推拉活塞时，动作要快，以免气体进入或漏出
B．推拉活塞时，手不可以握住注射器气体部分
C．活塞移至某位置时，应迅速记录此时注射器内气柱的长度和压力表的压强值
（3）某同学测出了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，画出图像如图所示，则产生的可能原因是_________。
A．实验过程中有漏气现象
B．实验过程中气体温度降低
C．实验过程中气体温度升高
D．实验过程中外面气体进入注射器，使注射器里面气体质量增加了
（4）在不同温度环境下，另一位同学重复了上述实验，实验操作和数据处理均正确。环境温度分别为、，且。在如图所示的四幅图中，可能正确反映相关物理量之间关系的是_________
A．B．C．D．
三、计算题： 本题共3小题， 其中14题12分， 15题12分， 16题15分， 共39分。
14. 四中新校实验小组同学发现学校烟雾报警器经常发生误报，根据所学知识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S = 5cm ，质量m=0.5kg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d=4cm处有一压力传感器制成的卡口，容器导热性良好，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g= 10m/s ， 求：
（1）封闭气体开始的压强p；
（2）当封闭气体温度为360K时是否会触发警报；
（3）若从开始状态到启动警报，封闭气体吸收热量Q=4.6J，则整个过程气体内能变化量ΔU。
15. 如图所示，平行长直光滑固定的金属导轨MN、PQ平面与水平面的夹角θ=30°， 导轨间距为L=0.5m， 上端接有 R=3Ω的电阻， 在导轨中间加一垂直轨道平面向下的匀强磁场，磁场区域为，磁感应强度大小为B=2T，磁场区域宽度为d=0.4m， 放在导轨上的一金属杆ab质量为m=0.08kg、 电阻为r=2Ω，从距磁场上边缘d0处由静止释放，金属杆进入磁场上边缘的速度 v=2m/s。导轨的电阻可忽略不计，杆在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，重力加速度大小为g=10m/s ，求：
（1）金属杆刚进入磁场时所受安培力；
（2）金属杆通过磁场区域的过程中电阻R上产生的焦耳热QR；
（3）通过磁场区域的过程中通过金属杆的电荷量q；
16. 如图所示，一个阻值为、匝数为的圆形金属线圈与阻值为的电阻连接成闭合回路，线圈的半径为，在线圈中半径为的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度随时间的变化率为，电阻的两端通过导线与平行金属板相连，一质量为、带电量为的粒子，由板中央处静止释放，经板上的小孔射出后，由小孔沿径向射入有匀强磁场的绝缘圆筒内。已知绝缘圆筒半径为，绝缘圆筒内的磁感应强度大小为，方向垂直圆筒面向里。不计粒子重力。求：
（1）磁感应强度随时间是均匀增大还是减小？
（2）粒子进入绝缘筒时速度的大小；
（3）粒子与绝缘筒壁碰撞时速率、电荷量均不变，为使粒子在筒内能与筒壁碰撞4次后又从孔飞出，则筒内磁感应强度应满足的条件。
赤峰第四中学分校2023-2024学年高二下学期期中考试
物理 解析版
注意事项：
1.本试卷分为第 Ⅰ 卷 （选择题）和第 Ⅱ卷 （非选择题）两部分。考生作答时，请将第 Ⅰ 卷选择题的答案用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动用橡皮擦干净后重新填涂；请将第II卷的答案用黑色中性笔答在答题卡指定答题区域内，在本试卷上答题无效。考试结束后，将答题卡交回， 试卷自行保留。
2.本试卷共 100分， 考试时间 75 分钟。命题人： 郎宏达 审题人：席宇荣
第Ⅰ卷 （选择题共 47 分）
一、选择题：本题共11小题，共47分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，每小题4分。第9~11 题有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。
1. 如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1﹕n2=4﹕1，当导体棒L在匀强磁场中向左做匀速直线运动切割磁感线时，电流表A1的示数是12mA，则电流表A2的示数为（ ）
A. 3 mA
B. 0 mA
C. 48 mA
D. 与负载R的值有关
【答案】B
【解析】
【详解】导体棒做匀速直线运动，产生的电动势：E=Blv是定值，穿过副线圈的磁通量不变，是定值，副线圈不产生感应电动势，副线圈电流为零，电流表A2的示数为0mA；故ACD错误，B正确．
2. 如图所示为一定质量理想气体的体积 V与温度 T的关系图像，它由状态A经等温过程到状态 B，再经等容过程到状态 C，设 A、B、C状态对应的压强分别为，则下列说法中正确的是（ ）
A. 从A到B的过程，由于温度不变所以不可能对外放热
B. 从B到C过程，由于体积不变， 单位时间内撞击到容器壁单位面积上的分子数不变
C. 从A到C过程，气体内能减小
D. 三个状态压强关系为
【答案】D
【解析】
【详解】A．气体从状态A变化到状态B，发生等温变化，内能不变，由图可知体积减小，外界对气体做功，根据热力学第一定律可知，气体放出热量，故A错误；
B．从B到C过程，体积不变，温度增大，根据理想气体状态方程
可知压强增大，则单位时间内撞击到容器壁单位面积上的分子数变大，故B错误；
C．从A到C过程，气体温度升高，内能增大，故C错误；
D．根据理想气体状态方程
气体从状态A变化到状态B，发生等温变化，体积减小，则压强增大，从B到C过程，压强增大，则
故D正确；
故选D。
3. 现代科技的许多领域都需要研究新型材料。研究人员发现一种具有独特属性的新型合金能够将内能直接转化为电能。具体而言，只要略微提高温度，这种合金就会变成强磁性合金，从而使环绕它的线圈中产生电流，其简化模型如图所示。A为圆柱形合金材料，B为金属线圈，套在圆柱形合金材料上，线圈的半径大于合金材料的半径。现对A进行加热，下列说法正确的是（ ）
A. 穿过线圈B的磁通量减小
B. 线圈B一定有收缩的趋势
C. 线圈B中感应电流产生的磁场阻止了B线圈内磁通量的增加
D. 若从右向左看B中产生顺时针方向的电流，则A右端是强磁性合金的N极
【答案】D
【解析】
【详解】AB．对A进行加热，其磁感应强度增大，A内部磁场与外部磁场方向相反，B线圈的总磁通量与A内部磁场方向相同，穿过线圈B的磁通量增大，由楞次定律可知，B线圈一定有扩张的趋势，故AB错误；
C．根据楞次定律可知，B线圈中感应电流产生的磁场阻碍了B线圈内磁通量的增加，而非阻止，故C错误；
D．根据右手螺旋定则和楞次定律可知，若从右向左看B中产生顺时针方向的电流，则A中原磁场方向向右，A内部磁场大于外部磁场，因此磁场方向要看内部，即A右端是强磁性合金的N极，故D正确。
故选D。
4. 如图所示粗细均匀的弯管，左侧a、b两处液面上方分别封闭一段气体，右侧开口处与大气相通。ab、cd两处液面高度差分别为、。现用一轻质活塞封住开口处一段气体。活塞不计重量且可在弯管内无摩擦滑动，大气压强为，装置气密性良好，右侧开口端与活塞足够远。下列说法正确的是（ ）
A. b、c液面之间气体压强为
B. 若仅缓慢加热右侧轻活塞处封闭的气体，d处液面位置会移动
C. 若缓慢向上推动活塞，a处液面上升，a处上方气体压强增大
D. 若加热a处上方的气体，b、c液面之间气体的体积不变
【答案】C
【解析】
【详解】A．由于活塞是轻质的，对活塞分析可知。d处气体的压强为，对cd两处液面分析有
A错误；
B．若仅缓慢加热右侧轻活塞处封闭气体，对轻质活塞分析可知，d处气体的压强始终为，气体发生的是等压变化，根据上述可知，d处液面位置不会移动，而活塞将下移，B错误；
C．若缓慢向上推动活塞，d处气体的压强增大，则a处上方气体压强增大，a处液面上升，C正确；
D．若加热a处上方的气体，该处体积增大，a处液面下降，b处液面上升，若b、c液面之间气体的体积不变，则c处液面上升，d处液面下降，可知，增大，由于
可知，b、c液面之间气体的压强减小，而其温度不变，则b、c液面之间气体的体积一定发生变化，D错误。
故选C。
5. 如图所示，甲、乙是规格相同的灯泡，A、B两端加直流电压时，甲灯正常发光，乙灯完全不亮；当A、B两端加上有效值和直流电压相等的交流电压时，甲灯发出微弱的光，乙灯能正常发光。下列说法正确的有：（ ）
A. 与甲灯串联的元件X是电感线圈 B. 与乙灯串联的元件Y是电阻
C. 与甲灯串联的元件X是电容器 D. 与乙灯串联的元件Y是电感线圈
【答案】A
【解析】
【详解】A、B两端加直流电压时，甲灯正常发光，乙灯完全不亮，说明乙支路为开路，即与乙灯串联的元件Y可能是电容器，当A、B两端加上有效值和直流电压相等的交流电压时，甲灯发出微弱的光，乙灯能正常发光，因为电感线圈是通直流阻交流，所以与甲灯串联的元件X是电感线圈，因为电容器是隔直流通交流，所以与乙灯串联的元件Y是电容器。
故选A。
6. 如图所示，相距为d的两平行直金属导轨PQ、MN水平放置，电阻R接在导轨的P端和M端之间，长为2d的导体棒ab放在导轨PQ、MN上，整个装置处于垂直于导轨平面、强度为B的匀强磁场中。使导体棒ab以水平速度v向右匀速运动时，回路中产生的感应电流为I。回路中产生的感应电动势E和导体棒ab受到的安培力F分别为
A. E=Bdv，F=BId B. E=Bdv，F=2BId
C. E=2Bdv，F=BId D. E=2Bdv，F=2BId
【答案】B
【解析】
【详解】磁感线与导体棒垂直，那么导体切割磁感线的有效长度与速度垂直，所以回路中产生的感应电动势：
磁感线与导体棒垂直，导体棒受到安培力的有效长度为电流流过的长度：
B正确，ACD错误。
故选B。
7. 如图甲所示，在自行车车轮边缘安装小型发电机，可以为车灯提供电能。小型发电机内部结构如图乙所示，转轴一端连接半径的摩擦小轮，小轮与车轮边缘接触，当车轮转动时，依靠摩擦，车轮无滑动地带动小轮，从而带动线圈转动。已知矩形线圈匝数匝，面积，总电阻，磁极间的磁场可视为磁感应强度的匀强磁场，线圈通过电刷与电阻恒为、额定功率的灯泡L相连。一同学某次匀速骑行时，灯泡两端电压随时间变化的规律如图丙所示，下列说法正确的是（ ）
A. 如图乙所示位置，线框的磁通量变化率最大
B. 该次骑行速度
C. 图丙中的
D. 欲使小灯泡不烧坏，骑行速度不能超过
【答案】B
【解析】
【详解】A．如图乙所示位置，线框的磁通量变化率最小，故A错误；
B．由图丙知，周期
摩擦小轮边缘与车速相同，则该次骑行速度
故B正确；
C．线圈转动时产生的感应电动势的最大值为
图丙中灯泡两端的电压最大值根据闭合电路欧姆定律有
故C错误；
D．欲使小灯泡不烧坏，根据
灯泡两端电压不超过
此时感应电动势的最大值为
根据
可得
骑行速度
故D错误。
故选B。
8. 如图甲所示，金属导轨abc和deO水平放置，bc段是以O为圆心的圆弧。ad之间连接电阻为R的灯泡，abed构成边长为l的正方形，。t＝0时刻，导体棒绕O沿圆弧由b向c匀速转动，角速度为，转动时间为。已知在扇形Obc区域内分布着方向垂直纸面向外、大小恒为的匀强磁场；abed区域内匀强磁场B随时间变化如图乙所示，其方向垂直纸面向里。不计其它的电阻。下列说法正确的是（ ）
A. 在时间内灯泡中电流方向由a→d
B. 在时间内灯泡两端电压为
C. 在时间内abed区域中的磁通量均匀减小
D. 若时间内灯泡中无电流，则图乙中B的变化率为
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据右手定则，在时间内灯泡中电流方向由d→a，故A错误；
B．根据几何关系有
在时间内，abed区域内磁通量不发生变化，不产生感应电动势，灯泡两端电压等于扇形Obc区域产生的感应电动势，大小为
故B错误；
C．由图可知，在时间内abed区域中磁感应强度均匀增大，根据
则磁通量均匀增大，故C错误；
D．若时间内灯泡中无电流，abed区域内产生的感应电动势等于扇形Obc区域产生的感应电动势，且方向相反，有
则图乙中B的变化率为
故D正确。
故选D。
9. 对于下列现象表述不正确的是 （ ）
A. 对于一定量处于绝热环境的理想气体，如果气体膨胀内能就会减少
B. 晶体都有规则形状，并且某些物理性质呈现各向异性
C. 用气筒给自行车打气，越打越费劲，说明气体分子之间有斥力
D. 在建筑工程中，夯土能更好利用土壤中的毛细管引出地表下的水分；而耕地时锄松土壤能够更好地保存地下水分
E. 随着低温技术发展，我们可以使温度逐渐降低，但也不能达到绝对零度和实现热机效率100%
【答案】BCD
【解析】
【详解】A．对于一定量处于绝热环境的理想气体，则
如果气体膨胀，则气体对外做功，即，根据热力学第一定律
可知内能会减少，故A正确；
B．根据晶体的特性可知，晶体都有规则形状，单晶体在某些物理性质呈现各向异性，故B错误；
C．用气筒给自行车打气，越打越费劲，是因为内外气体的压强差造成的，故C错误；
D．夯土是为了防止了地下的水分沿着地基及砖墙的毛细管上升，从而使得房屋保持干燥；“锄”的核心作用是松动表土，截断土壤毛细管，减少蒸发，故D错误；
E．绝对零度不可达到，根据热力学第二定律可知，热机的效率不可能达到100%，故E正确；
本题选择错误选项；
故选BCD。
10. 某节能储能输电网络如图所示，发电机的输出电压，输出功率500kW。降压变压器的匝数比，输电线总电阻。其余线路电阻不计，用户端电压，功率88kW，所有变压器均为理想变压器。下列说法正确的是（ ）
A. 发电机的输出电流为368A B. 输电线上损失的功率为4.8kW
C. 输送给储能站的功率为408kW D. 升压变压器的匝数比
【答案】CD
【解析】
【详解】A．发电机的输出电流为
选项A错误；
B．根据
可得
U3=11000V
输电线上的电流
输电线损失的功率为
选项B错误；
C．输送给储能站的功率为
选项C正确；
D．因
升压变压器的匝数比
选项D正确。
故选CD。
11. 如图所示，粗细均匀的正方形单匝闭合线框abcd静止在光滑水平面上．t＝0时刻，线框在水平外力的作用下，从静止开始向右一直保持做匀加速直线运动，bc边进入磁场的时刻为t1，ad边进入磁场的时刻为t2，设线框中感应电流大小为i，ad边两端电压为U，水平外力大小为F，线框中的电功率为P，则i、U、F、P随运动时间t变化关系图象正确的是
A. B.
C. D.
【答案】BD
【解析】
【详解】A．金属杆做匀加速直线运动，速度为：v=at，感应电动势：E=BLv，感应电流为 其中B、L、a均不变，当0-t1时间内，感应电流为零，t1-t2时间内，电流I与t成正比，t2时间后无感应电流，故A错误．
B．感应电流：当0-t1时间内，感应电流为零，ad电压为零，t1-t2时间内， ，电压随时间均匀增加，t2时间后无感应电流，但有感应电动势，为：Uad=E=BLat，电压随时间均匀增加，故B正确．
C．金属杆所受的安培力为： ，由牛顿第二定律得：F-FA=ma，解得： ，当0-t1时间内，感应电流为零，F=ma，为定值，t1-t2时间内， F与t是线性关系，但不过原点，t2时间后无感应电流，F=ma，为定值，故C错误；
D．感应电流的热功率： ，当0-t1时间内，感应电流为零，P=0，t1-t2时间内，电流P与t2成正比，t2时间后无感应电流，P=0，故D正确；
第Ⅱ卷（非选择题 共 53 分）
二、 实验题（本大题共 2 小题， 12题6分， 13题8分， 共计14分）
12. 在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中。
（1）某同学操作步骤如下：
①用0.5mL的油酸配制成1000mL的油酸酒精混合溶液；
②用注射器和量筒测得50滴油酸酒精溶液体积为1mL；
③在浅盘内盛适量的水，将痱子粉均匀地撒在水面上，形成痱子粉薄层，稳定后，滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开、形状稳定；
④在浅盘上覆盖透明玻璃，描出油膜形状，用方格纸测量油膜的面积为，可得油酸分子直径大小______m（结果保留一位有效数字）；
（2）该同学在计算注射器滴出的一滴油酸酒精溶液内纯油酸的体积后，不小心拿错了另一个装有同样混合溶液的注射器进行步骤③、④，拿错的注射器的针管比原来的粗，这会导致实验测得的油酸分子直径______（填“偏大”、“偏小”或“不变”）；
（3）若阿伏加德罗常数为，油酸的摩尔质量为M。油酸的密度为。则下列说法正确的是______。
A.1kg油酸所含有分子数为 B.油酸所含分子数为
C.1个油酸分子的质量为 D.油酸分子的直径约为
【答案】 ①. ②. 偏小 ③. B
【解析】
【详解】（1）[1]根据题意可知，一滴油酸酒精溶液含有油酸的体积为
油酸分子直径大小
（2）[2]因为拿错的注射器的针管比原来的粗，则每滴油酸酒精溶液的体积较大，含油酸较多，则一滴油酸酒精溶液含有油酸的体积计算值偏小，根据可知，这会导致实验测得的油酸分子直径偏小。
（3）[3]A．1kg油酸所含有分子数为
故A错误；
B．油酸所含分子数为
故B正确；
C．1个油酸分子的质量为
故C错误；
D．设油酸分子的直径为，则有
解得
故D错误。
故选B。
13. 如图所示，用气体压强传感器探究气体等温变化的规律，操作步骤如下：
①在注射器内用活塞封闭一定质量的气体，将注射器、压强传感器、数据采集器和计算机逐连接起来；
②缓慢移动活塞至某位置，待示数稳定后记录此时注射器内封闭气体的体积和由计算机显示的气体压强值；
③重复上述步骤②，多次测量并记录；
④根据记录的数据，作出相应图像，分析得出结论。
（1）在本实验操作的过程中，需要保持不变的量是气体的_________和_________；
（2）实验过程中，下列说法正确的_________；
A．推拉活塞时，动作要快，以免气体进入或漏出
B．推拉活塞时，手不可以握住注射器气体部分
C．活塞移至某位置时，应迅速记录此时注射器内气柱的长度和压力表的压强值
（3）某同学测出了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，画出图像如图所示，则产生的可能原因是_________。
A．实验过程中有漏气现象
B．实验过程中气体温度降低
C．实验过程中气体温度升高
D．实验过程中外面气体进入注射器，使注射器里面气体质量增加了
（4）在不同温度环境下，另一位同学重复了上述实验，实验操作和数据处理均正确。环境温度分别为、，且。在如图所示的四幅图中，可能正确反映相关物理量之间关系的是_________
A．B．C．D．
【答案】 ①. 质量 ②. 温度 ③. B ④. CD##DC ⑤. AC##CA
【解析】
【详解】（1）[1][2]在本实验操作的过程中，需要保持不变的量是气体的质量和温度。
（2）[3]A．推拉活塞时动作过快，实验过程中会使气体的温度发生变化，故A错误；
B．推拉活塞时，手不可以握住注射器气体部分，以保证气体的温度不变，故B正确；
C．活塞移至某位置时，要等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C错误。
故选B。
（3）[4]图像发生了弯曲，因图像向上弯曲，故可能是气体的温度升高了，或者质量变大了，故AB错误，CD正确。
故选CD。
（4）[5]AB．由于实验操作和数据处理均正确，同体积情况下，则温度高对应压强大，pV乘积较大的是T1对应的图线，故A正确，B错误；
CD．因为相同体积下，即相同分子数密度情况下，温度越高，气体压强越大，则斜率越大的对应的温度越高，故C正确，D错误。
故选AC
三、计算题： 本题共3小题， 其中14题12分， 15题12分， 16题15分， 共39分。
14. 四中新校实验小组同学发现学校烟雾报警器经常发生误报，根据所学知识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S = 5cm ，质量m=0.5kg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d=4cm处有一压力传感器制成的卡口，容器导热性良好，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g= 10m/s ， 求：
（1）封闭气体开始的压强p；
（2）当封闭气体温度为360K时是否会触发警报；
（3）若从开始状态到启动警报，封闭气体吸收热量Q=4.6J，则整个过程气体内能变化量ΔU。
【答案】（1）；（2）不会；（3）2.8J
【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
当封闭气体温度为360K时没有触发警报。
（3）气体对外做功
由热力学第一定律得
15. 如图所示，平行长直光滑固定的金属导轨MN、PQ平面与水平面的夹角θ=30°， 导轨间距为L=0.5m， 上端接有 R=3Ω的电阻， 在导轨中间加一垂直轨道平面向下的匀强磁场，磁场区域为，磁感应强度大小为B=2T，磁场区域宽度为d=0.4m， 放在导轨上的一金属杆ab质量为m=0.08kg、 电阻为r=2Ω，从距磁场上边缘d0处由静止释放，金属杆进入磁场上边缘的速度 v=2m/s。导轨的电阻可忽略不计，杆在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，重力加速度大小为g=10m/s ，求：
（1）金属杆刚进入磁场时所受安培力；
（2）金属杆通过磁场区域的过程中电阻R上产生的焦耳热QR；
（3）通过磁场区域的过程中通过金属杆的电荷量q；
【答案】（1）0.4N，方向平行导轨向上；（2）0.096J；（3）0.08C
【解析】
【详解】（1）金属杆刚进入磁场时
E＝BLv＝2V
由闭合电路欧姆定律可得回路中的电流为
金属杆受到的安培力
F＝BIL＝0.4N
方向平行导轨向上；
（2）金属杆重力沿轨道平面向下的分力为
N
所以金属杆进入磁场后做匀速直线运动，由能量守恒定律得，回路中产生的焦耳热
Q＝mgdsin30°
金属杆通过磁场区域的过程中，在电阻R上产生的热量为
代入数据可得
＝0.096J
（3）由法拉第电磁感应定律
由闭合电路欧姆定律有
又
则金属杆通过磁场区域的过程中通过其的电荷量为
C
16. 如图所示，一个阻值为、匝数为圆形金属线圈与阻值为的电阻连接成闭合回路，线圈的半径为，在线圈中半径为的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度随时间的变化率为，电阻的两端通过导线与平行金属板相连，一质量为、带电量为的粒子，由板中央处静止释放，经板上的小孔射出后，由小孔沿径向射入有匀强磁场的绝缘圆筒内。已知绝缘圆筒半径为，绝缘圆筒内的磁感应强度大小为，方向垂直圆筒面向里。不计粒子重力。求：
（1）磁感应强度随时间是均匀增大还是减小？
（2）粒子进入绝缘筒时速度的大小；
（3）粒子与绝缘筒壁碰撞时速率、电荷量均不变，为使粒子在筒内能与筒壁碰撞4次后又从孔飞出，则筒内磁感应强度应满足的条件。
【答案】（1）减小；（2）；（3）或者
【解析】
【详解】（1）带电量为的粒子，由板中央处静止释放，经板上的小孔射出，说明板电势高，由楞次定律可知磁感应强度随时间是均匀减小的。
（2）由法拉第电磁感应定律有
由闭合电路欧姆定律有
平行金属板两端的电压
粒子在电场中运动时，由动能定理有
解得
（3）粒子从点进入圆筒，速度为，在圆筒中运动有
粒子在圆筒中运动的可能轨迹如图所示，由几何关系可知
（或2）
第一种情况
则
第二种情况
则
