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集宁四中2024-2025学年高二年级
期中考试物理试题
一、单选题（共7小题，每题4分）
1.密封于汽缸中的理想气体，从状态a依次经过ab、bc和cd三个热力学过程达到状态d。若该气体的体积V随热力学温度T变化的V-T图像如图所示，则对应的气体压强p随T变化的p-T图像正确的是(　　)
A. B.
C. D.
2.在一块涂了蜡的玻璃板上滴一滴水，这滴水可以滚来滚去。则(　　)
A. 水能浸润蜡 B. 水和蜡之间无分子力作用
C. 水的表面张力与液面垂直 D. 水的表面张力使液面有收缩的趋势
3.(2023·邯郸市高二阶段练习)如图所示，重力为G的水平铜棒AC用绝缘丝线悬挂，静止在水平螺线管的正上方，铜棒中通入从A到C方向的恒定电流，螺线管与干电池、开关S串联成一个回路。当开关S闭合后一小段时间内，下列判断正确的(　　)
A. 丝线的拉力等于G B. 丝线的拉力小于G
C. 从上向下看，铜棒沿逆时针方向转动 D. 从上向下看，铜棒沿顺时针方向转动
4.如图所示，小越制作了一种可“称量”磁感应强度大小的实验装置，如图所示。形磁铁置于水平电子测力计上，形磁铁两极之间的磁场可视为水平匀强磁场，其磁感应强度的大小待测，不计两极间正对区域以外的磁场。一水平导体棒垂直磁场方向放入形磁铁两极之间（未与磁铁接触），导体棒由两根绝缘杆固定于铁架台上。导体棒没有通电时，测力计的示数为；导体棒通以图示方向电流时，测力计的示数为。测得导体棒在两极间的长度为，磁铁始终静止。下列正确的是（　　）
A. B.
C. 若滑动变阻器的滑片向右移动，测力计示数将变小 D. 若仅使电流方向与图示的电流方向相反，测力计示数将变为
5.如图所示，等腰梯形abcd区域（包含边界）存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，边长，一质量为m、带电量为-q的粒子从a点沿着ad方向射入磁场中，粒子仅在洛伦兹力作用下运动，为使粒子能从bc边射出，粒子的最大速度为（　　）
A. B. C. D.
6.关于温度和内能的理解，下列说法中正确的是( ).
A. 温度是分子平均动能的标志，物体温度升高，则物体每一个分子的动能都增大
B. 不计分子之间的分子势能，质量和温度相同的氢气和氧气具有相同的内能
C. 1g100℃水的内能小于1g100℃水蒸气的内能
D. 做功和热传递对改变物体内能是等效的，也就是说做功和热传递的实质是相同的
7.如图所示，导线框abcd与直导线在同一平面内，直导线通有恒定电流I，在线框由左向右匀速通过直导线的过程中，线框中感应电流的方向是(　　)
A. 先abcd，后dcba，再abcd B. 先abcd，后dcba
C. 始终dcba D. 先dcba，后abcd，再dcba
二、多选题（共3小题，每题6分）
8.如图所示，圆形区域内存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里。质量为m、电荷量为q的带电粒子由A点沿平行于直径CD的方向射入磁场，经过圆心O，最后离开磁场。已知圆形区域半径为R，A点到CD的距离为，不计粒子重力，则(　　)
A. 粒子带负电
B. 粒子运动速率为
C. 粒子在磁场中运动的时间为
D. 若增大粒子从A点进入磁场的速度，则粒子在磁场中运动的时间可能变长
9.如图所示，在三角形OMN区域内存在着垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，。磁场的边界MN上放置着一长度为L的挡板，挡板中心处有一小孔K。在ON的左侧空间有质量为m、电荷量为+q的粒子流均以初速度v平行OM进入磁场，到达K孔的粒子可沿任意角度穿过小孔，不考虑粒子与挡板碰撞后的运动情况，不计粒子重力及粒子间相互作用力，则下列说法正确的是(　　)
A. 若粒子垂直挡板射出小孔K，则粒子的速度大小为
B. 若粒子能从小孔K射出，则粒子的最小速度为
C. 若粒子以最小的速度通过小孔K，则粒子在磁场中的运动时间为
D. 若粒子的速度大小为且能从小孔K射出，则粒子在磁场中的运动时间为
10.如图所示，用一交流电源给理想变压器供电，交流电源电压瞬时值变化规律为，理想变压器原、副线圈匝数之比为4：1，原线圈回路接有一阻值为的电阻，理想变压器副线圈回路接有阻值为的电阻和灯泡L，闭合开关S后，规格为“10V，8W”的灯泡L恰好正常发光，则(　　)
A. 变压器副线圈的电流为0.2A B. 变压器原线圈的电压为80V
C. 电阻的阻值为 D. 变压器输入功率为20W
三、实验题（共2小题，共16分）
11.某同学利用如图甲所示实验装置来完成“探究影响感应电流方向的因素”的实验。
(1)下表为该同学记录的实验现象：
①由实验记录________(选填字母代号)可得出穿过闭合回路的磁通量减小时，感应电流的磁场方向与原磁场相同；由实验记录________(选填字母代号)可得出穿过闭合回路的磁通量增大时，感应电流的磁场方向与原磁场相反。
A．1、2 B．1、3 C．1、4 D．2、4
②由实验1、2、3、4得出的结论是_______________________________________________。
(2)该同学利用上面实验中得到的结论，在图乙所示装置中进行以下________(选填字母代号)操作会导致电流表乙的指针向左偏转。其中两个电流表的相同，零刻度居中。闭合开关后，当滑动变阻器R的滑片P不动时，甲、乙两个电流表指针位置如图乙所示。
A．断开开关瞬间
B．断开开关，等电路稳定后再闭合开关的瞬间
C．滑动变阻器的滑片向a端迅速滑动
D．滑动变阻器的滑片向b端迅速滑动
12.公共场所的照明系统普遍使用声、光控开关，其示意图如图甲所示，该系统在光线较暗且有活动声音时启动照明。
(1)声控开关和光控开关的连接方式为 （填“串联”或“并联”）。
(2)其中光控开关的控制电路如图乙所示，电源电动势为3.0V，电磁继电器控制光控开关接通或断开，流过继电器的电流为0.05A 时光控开关闭合，光敏电阻的阻值随照度（照度可以反映光的强弱，光越强，照度越大，单位为lx） 的变化关系如图丙所示，已知继电器线圈电阻为10Ω，电源内阻不计。
①若要求照度为0.6lx 时光控开关闭合，则电阻箱的阻值应调为 Ω；
②为了节约用电，在更低光照度值时光控开关闭合，应该把电阻箱的阻值调 （ 填“大”或“小”）。
四、计算题（共3小题，共38分）
13.自行车是一种绿色出行工具。某自行车轮胎正常骑行时其气压p范围为2p0≤p≤3p0，p0为标准大气压。一同学测得车胎气压为1.5p0，随后用如图所示的打气筒给车胎打气，每打一次都把体积为V0、压强为p0的气体打入轮胎内。已知车胎体积为10V0，忽略打气过程车胎体积和其内气体温度的变化，求：
(1)为使自行车能正常骑行，给自行车打气的次数x的范围；
(2)若车胎气体初始温度为T0，骑行一段时间后车胎气体温度升高0.2T0，则骑行前允许给自行车最多打气几次。
14.如图所示，在O—xyz三维坐标系中，空间一侧有沿y轴负方向的匀强电场，空间一侧有沿y轴负方向的匀强磁场。一带正电粒子以速度从x轴上的A点（-d，0，0）处在xOy平面内沿与x轴正方向成37°角射入电场中，已知粒子质量为m，电荷量为q，粒子恰好经过O点，磁感应强度大小为，，，粒子的重力忽略不计，求：
（1）匀强电场的电场强度E；
（2）粒子射入电场开始计时，第n次经过y轴的时刻；
（3）粒子在磁场中第n次距y轴最远时离A点的位移大小。
15.一个50 L的容器A，通过一带有压力释放阀的细管与一个10 L的容器B连接，两容器导热良好。当容器A中的压强比容器B中的压强大1.16 atm时，阀门打开，气体由容器A通向容器B，当两容器中压强差小于1.16 atm时，阀门关闭。环境温度为288 K时，容器A中的气体压强为1.12 atm，此时容器B已抽成真空，现缓慢升高环境温度。求：
(1)压力释放阀刚打开时的环境温度；
(2)环境温度为360 K时，容器B内的气体压强。2025年06月03日物理作业
姓名：__________ 班级：__________ 考号：__________
一、单选题
1.【答案】C
【解析】由V-T图像可知，理想气体ab过程做等压变化，A错误；bc过程做等温变化，cd过程做等容变化，根据理想气体状态方程=C，在cd过程，其p-T图像延长线要过原点，B错误；在bc过程，温度不变，理想气体的体积增大，则压强减小，C正确，D错误。故选C。
2.【答案】D
【解析】在一块涂了蜡的玻璃板上滴一滴水，这滴水可以滚来滚去，这是由于水不浸润蜡，但水和蜡之间仍有分子力作用，使液面有收缩的趋势，选项AB错误，D正确；水的表面张力与液面平行，选项C错误。故选D。
3.【答案】C
【解析】开关S闭合后，画出一条与AC相交的磁感线，设两交点处磁感应强度分别为B和B′，根据安培定则判断，磁感线方向如图所示，
分别将B和B′沿水平方向与竖直方向分解，根据左手定则判断知A端受到垂直纸面向外的安培力，C端受到垂直纸面向内的安培力，S闭合后的一小段时间内，从上向下看，铜棒沿逆时针方向转动，选项C正确，D错误；
开关S闭合，铜棒转动后，将受到竖直向下的安培力，丝线的拉力大于G，选项A、B错误
4.【答案】D
【解析】当导体棒通以图示方向电流I时，根据左手定则可知，导体棒受安培力向上，根据牛顿第三定律磁铁受到导体棒对磁铁向下的作用力，由平衡可知，解得,A B错误；．若滑动变阻器的滑片向右移动，滑动变阻器接入电路的阻值减小，电路总阻值减小，根据闭合电路欧姆定律电流增大，根据可知，导体棒受向上的安培力增大，根据牛顿第三定律磁铁受到向下的作用力也增大，测力计示数为，将变大，C错误；电流为图示方向时，测力计示数为磁铁对测力计的压力，由牛顿第三定律可知该压力与测力计对磁铁的支持力相等，又因为支持力，得
，电流方向与图示的电流方向相反时，导体棒受安培力向下，根据牛顿第三定律磁铁受到导体棒对磁铁向上的作用力，磁铁受到的支持力，测力计示数为磁铁对测力计的压力与该支持力大小相等，D正确，故选D。
5.【答案】A
【解析】为使粒子能从bc边射出，其临界点为b、c，其几何关系如图所示
当粒子过b点时，起做圆周运动的圆心在O1点，根据几何关系可知
根据牛顿第二定律可知，解得，当粒子过c点时，起做圆周运动的圆心在O2点，根据几何关系可知，根据牛顿第二定律可知，解得，为使粒子能从bc边射出，速度范围。
6.【答案】C
【解析】温度是物体的分子热运动平均动能的标志，温度越高，分子平均动能越大。这是统计规律，对单个分子不满足，故温度升高，不是每一个分子的动能都增大，A错误；质量相等的氢气和氧气，温度相同，分子的平均动能相同，由于氢气分子的质量小，所以相同质量的氢气的分子数比氧气分子数多，故相同温度下氢气的内能较大，B错误；水变成水蒸气要吸热，1g100℃水的内能小于1g100℃水蒸气的内能，C正确；做功和热传递对改变物体内能是等效的，但实质不同，做功是其他能和内能的转化，热传递是内能的转移，D错误。
7.【答案】D
【解析】线框在直导线左侧时，随着线框向右运动，向外的磁通量增加，根据楞次定律及安培定则知线框中感应电流的方向为dcba；在线框的cd边跨过直导线后，如图所示，产生的感应电流方向为abcd；线框全部跨过直导线后，随着向右运动，向里的磁通量减少，根据楞次定律及安培定则知线框中感应电流的方向为dcba，故D正确，A、B、C错误．
二、多选题
8.【答案】ABC
【解析】由于粒子经过圆心O，最后离开磁场，可知粒子在A点所受洛伦兹力向下，根据左手定则，四指指向与速度方向相反，可知粒子带负电，故A正确；由于圆形区域半径为R，A点到的距离为，令粒子圆周运动的半径为r，根据几何关系有，解得，粒子做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则有，解得，故B正确；根据上述，作出运动轨迹，如图所示
由于圆形区域半径为R，A点到的距离为，根据上述，粒子圆周运动的半径也为R，则与均为等边三角形，则轨迹所对应的圆心角为，粒子圆周运动的周期，则粒子在磁场中运动的时间为，故C正确；结合上述分析可知，若增大粒子从A点进入磁场的速度，粒子在磁场中运动轨迹的半径增大，运动轨迹如图所示
可知，轨迹的圆心向下移动，轨迹与圆磁场的交点向右上移动，则轨迹所对圆心角减小，则粒子在磁场中运动的时间减小，故D错误。故选ABC。
9.【答案】BD
【解析】根据题意，作出粒子垂直挡板射出小孔K的运动轨迹如图甲所示，根据几何关系可知粒子在磁场中做圆周运动的轨迹半径，在三角形OMN区域根据洛伦兹力提供向心力可得，联立解得，A错误；
根据题意，当轨迹半径最小时﹐粒子的速度最小，作出粒子以最小速度从小孔K射出的运动轨迹如图乙所示。根据几何关系可知粒子在磁场中做圆周运动的轨迹半径，在三角形OMN区域根据洛伦兹力提供向心力有，联立可得，又粒子在磁场中做圆周运动的圆心角为90°，则粒子在磁场中运动的时间，由和可得，则，B正确，C错误；
在三角形OMN区域根据洛伦兹力提供向心力有，可得粒子在三角形OMN区域运动的轨迹半径，作出从小孔K射出的粒子的运动轨迹如图丙所示。粒子从小孔K射出时，由几何关系有，则有，粒子在磁场中做圆周运动的圆心角为60°，则粒子在磁场中的运动时间为，D正确。故选BD。
10.【答案】BC
【解析】规格为“”的灯泡L恰好正常发光，则副线圈的电流为，选项A错误；理想变压器，解得原线圈电流为，从交流电源电压的瞬时值变化规律可得输入电压的有效值为100V，原线圈两端的电压为，选项B正确；理想变压器有，解得，电阻的阻值为，选项C正确；变压器输入功率为，选项D错误。故选BC。
三、实验题
11.【答案】(1)①D　B　②感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化　(2)BC
【解析】(1)①实验2中磁铁磁场的方向向下，拔出线圈时，线圈中的磁通量减小，感应电流的磁场方向向下，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同；实验4中磁铁磁场的方向向上，拔出线圈时，线圈中的磁通量减小，感应电流的磁场方向向上，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，由此可以得出：线圈中的磁通量减小时，感应电流的磁场总跟原磁场方向相同，故选D；实验1中磁铁磁场的方向向下，插入线圈时，线圈中的磁通量增大，感应电流的磁场方向向上，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反；实验3中磁铁磁场的方向向上，插入线圈时，线圈中的磁通量增大，感应电流的磁场方向向下，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，由此可以得出：线圈中的磁通量增大时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，选B。
②根据上述实验归纳出：线圈中的磁通量增大时，感应电流的磁场方向总跟原磁场方向相反；线圈中的磁通量减小时，感应电流的磁场方向总跟原磁场方向相同。概括成最简单的结论就是：感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化。
(2)由题图知，当电流从“－”接线柱流入时，指针向右偏转。断开开关瞬间，电路中电流减小，线圈A中向上的磁通量减少，根据楞次定律判断可知，线圈B中产生的感应电流方向沿逆时针(从上往下看)，从“－”接线柱流入乙表，乙表向右偏转，A错误；断开开关，等电路稳定后再闭合开关的瞬间，电路中电流增大，线圈A中向上的磁通量增大，根据楞次定律判断可知，线圈B中产生的感应电流方向沿顺时针(从上往下看)，从“＋”接线柱流入乙表，乙表向左偏转，B正确；滑动变阻器的滑片向a端迅速滑动，电路电阻减小，电流增大，线圈A中向上的磁通量增大，根据楞次定律判断可知，线圈B中产生的感应电流方向沿顺时针(从上往下看)，从“＋”接线柱流入乙表，乙表向左偏转，C正确，同理可知D错误。
12.【答案】(1)串联 (2) 20 小
【解析】（1）声、光控开关需要同时满足光线较暗、且有活动声音时方可打开的工作要求，则声控开关和光控开关的连接方式为串联。
（2）已知继电器线圈电阻为10Ω，由图丙可知，照度为0.6lx 时，光敏电阻的阻值为，流过继电器的电流为0.05A，由闭合电路欧姆定律可得,解得,则电阻箱的阻值应调为。为了节约用电，在更低光照度值时光控开关闭合，由图丙可知，光敏电阻阻值变大，在流过继电器的电流为0.05A 时总电阻不变的情况下要让光控开关闭合，应该把电阻箱的阻值调小。
四、计算题
13.【答案】(1)5次≤x≤15次　　(2)10次。
【解析】(1)给自行车打气次数为x，由玻意耳定律得1．5p0×10V0＋xminp0V0＝2p0×10V0
求得xmin＝5次
1．5p0×10V0＋xmaxp0V0＝3p0×10V0
求得xmax＝15次
故5次≤x≤15次。
(2)设允许给自行车最多打气y次，由理想气体状态方程得
＝
求得y＝10次。
14.【答案】（1）；（2）（n=1，2，3…）；（3）（n=1，2，3…）
【解析】（1）粒子在电场中做类斜抛运动，则有，，解得。
（2）粒子进入磁场后，在xOz平面内做匀速圆周运动，在y轴上沿y轴负向做匀速直线运动，
则有，，
则粒子射入电场开始计时，第n次经过y轴的时刻（n=1，2，3…），
解得（n=1，2，3…）
（3）粒子在磁场中第n次距y轴最远时，粒子沿y轴负方向移动的距离（n=1，2，3…），
粒子距离y轴最大的距离，
则A点的位移大小，解得（n=1，2，3…）
15.【答案】(1)298.3 K　　(2)0.2 atm
【解析】(1)对容器A中的气体＝
解得T2≈298.3 K
(2)环境温度为360 K时p′A＝pB＋1.16 atm
对于总气体＝
对于进入容器B的气体p′A(V－VA)＝pBVB
解得pB＝0.2 atm。

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