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广东中山市华侨中学2025-2026学年高二下学期期末物理测试（一）
1．电磁波包括无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等，电磁波谱如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．只有高温物体才辐射红外线
B．紫外线常用于杀菌消毒，长时间照射可能损害人体健康
C．无线电波的频率比γ射线的频率大
D．X射线比无线电波更容易发生明显的衍射现象
【答案】B
【知识点】电磁波的周期、频率与波速；电磁波谱；光的衍射
【解析】【解答】A、一切物体都在向外辐射红外线，并非只有高温物体，故 A 错误；
B、紫外线可以用于杀菌消毒，但长时间照射会损害人体健康，故 B 正确；
C、无线电波波长更长，频率比 γ 射线的频率小，故 C 错误；
D、X 射线波长短，无线电波波长长，波长越长越容易发生明显衍射，X 射线更不容易发生明显衍射现象，故 D 错误；
故答案为：B。
【分析】A、考查红外线的辐射特点，所有物体均会辐射红外线；
B、考查紫外线的作用，了解紫外线消毒以及对人体的伤害；
C、考查电磁波谱波长与频率关系，波长越长，频率越小；
D、考查衍射条件，波长越长越容易发生明显衍射现象。
2．氢原子光谱在可见光区按频率展开的谱线如图所示，此四条谱线满足巴耳末公式，其中，且为红光，为紫光。下列说法正确的是（　　）
A．对应的是电子从n=6能级向n=2能级跃迁所释放光的谱线
B．气体中中性原子的发光光谱都是连续谱
C．若光能使某金属板发生光电效应，则光一定也能使该金属板发生光电效应
D．以相同的入射角斜射入同一平行玻璃砖，光的侧移量最小
【答案】C
【知识点】氢原子光谱；玻尔理论与氢原子的能级跃迁；光电效应；光谱和光谱分析
【解析】【解答】 A、最大，频率、光子能量最小，对应能级差最小，是向跃迁；向跃迁对应，故A错误；
B、稀薄中性气体原子发光是分立线状谱，炽热固体、液体才产生连续谱，故B错误；
C、，则光子频率、能量大于，能光电效应说明光子能量大于逸出功，能量更高的一定也能发生光电效应，故C正确；
D、为紫光，折射率最大，相同入射角射入玻璃砖，折射率越大侧移量越大，因此侧移量最大，故D错误。
故选：C。
【分析】先根据巴耳末公式和波长排序确定各谱线对应的能级跃迁，再分析原子光谱的类型，接着由波长与频率的关系判断光电效应的可能性，最后根据频率与折射率的关系分析光在玻璃砖中的侧移量。
3．2025年3月，我国“中国环流三号”首次实现双亿度突破，为未来可控核聚变能源提供关键技术支撑。已知某核反应中，一个氘核和一个氚核结合生成一个氦核并放出一个粒子，同时释放约17.6MeV的能量，关于该核反应说法正确的是（　　）
A．放出的粒子为质子
B．核聚变需要极高的温度，让原子核获得足够大的动能以克服核子间的万有引力
C．核聚变过程中，生成氦核的比结合能大于氘核或氚核的比结合能
D．核聚变反应中会释放能量，质量数会减小
【答案】C
【知识点】原子核的人工转变；质量亏损与质能方程；结合能与比结合能；核聚变
【解析】【解答】A、根据核反应电荷数、质量数守恒，核反应方程为，粒子 X 是中子，不是质子，故 A 错误；
B、核聚变需要极高温度，使原子核获得足够大的动能，克服原子核间的库仑斥力，万有引力可以忽略，故 B 错误；
C、比结合能越大，原子核越稳定；该核聚变释放能量，生成物更稳定，生成氦核的比结合能大于氘核或氚核的比结合能，故 C 正确；
D、核反应满足质量数守恒，核聚变有质量亏损，但质量数不会减小，故 D 错误；
故答案为：C。
【分析】A、考查核反应方程，利用质量数与电荷数守恒判断放出粒子；
B、考查核聚变条件，高温是为克服库仑斥力；
C、考查比结合能，释放核能的核反应，生成物比结合能更大；
D、考查质量数守恒，区分质量亏损和质量数变化。
4．竖直放置的长直密绕螺线管接入如图甲所示的电路中，通有俯视顺时针方向的电流，其大小按图乙所示的规律变化。螺线管内中间位置固定有一水平放置的硬质闭合金属小圆环（未画出），圆环轴线与螺线管轴线重合。下列说法正确的是（　　）
A．时刻，圆环有扩张的趋势
B．和时刻，圆环内的感应电流大小相等
C．圆环内的感应电流大小不断减小
D．时刻，圆环内有俯视逆时针方向的感应电流
【答案】B
【知识点】楞次定律；感应电动势及其产生条件
【解析】【解答】A、时刻，螺线管电流增大，内部磁场增强，穿过圆环磁通量增大，根据楞次定律，圆环有收缩的趋势，故 A 错误；
B、和时刻，I t 图像斜率绝对值相等，电流变化率大小相等，磁场变化率相等，由法拉第电磁感应定律，圆环感应电动势相等，感应电流大小相等，故 B 正确；
C、时间内，I t 图像斜率不变，电流变化率不变，磁场变化率不变，感应电动势不变，圆环感应电流大小不变，故 C 错误；
D、时刻，螺线管电流正在减小，内部向下的磁通量减小，由楞次定律，圆环内感应电流俯视顺时针，故 D 错误；
故答案为：B。
【分析】A、考查楞次定律，磁通量增大，圆环收缩阻碍磁通量增加；
B、考查法拉第电磁感应定律，I t 图像斜率表示电流变化率，斜率绝对值相等，感应电流大小相等；
C、考查 I t 图像斜率物理意义，斜率不变，感应电流大小不变；
D、考查安培定则与楞次定律，判断原磁场方向、磁通量变化，确定感应电流方向。
5．磁力刹车是游乐场中过山车采用的一种新型刹车装置，比靠摩擦力刹车更稳定。如图为该新型装置的原理图（从后面朝前看），过山车的两侧装有铜片，停车区的轨道两侧装有强力磁铁，当过山车进入停车区时，铜片与磁铁的相互作用能使过山车很快停下来。下列说法正确的是（　　）
A．磁力刹车属于电磁驱动现象
B．磁力刹车的过程中电能转化为动能
C．磁力刹车过程需要给车通入合适的电流
D．过山车的速度越大，进入停车区时由电磁作用引起的刹车阻力越大
【答案】D
【知识点】涡流、电磁阻尼、电磁驱动
【解析】【解答】A、磁力刹车中铜片切割磁场产生涡流，属于电磁感应现象，不是电磁驱动现象，故 A 错误；
B、磁力刹车过程，过山车的动能转化为电能，最终转化为内能，故 B 错误；
C、磁力刹车依靠铜片运动产生涡流，不需要给车通入电流，故 C 错误；
D、过山车速度越大，铜片切割磁感线产生的涡流越大，受到的安培力越大，电磁带来的刹车阻力越大，故 D 正确；
故答案为：D。
【分析】A、考查涡流现象，磁力刹车是电磁感应，区别于电磁驱动；
B、考查能量转化，动能先转为电能，再转为内能；
C、考查磁力刹车工作原理，不需要外接电流；
D、考查涡流大小与速度关系，速度越大，涡流越大，安培阻力越大。
6．磁流体发电装置如图所示，间距为d的平行金属板P、Q间存在方向平行于金属板的匀强磁场，磁感应强度为B。一束等离子体（含正、负离子）以速度v垂直于B的方向射入磁场，用导线将金属板与电阻R连成回路，等离子体电阻不能忽略。则（　　）
A．金属板P为电源的正极 B．该发电机的电动势为
C．通过电阻R的电流方向由a到b D．通过电阻R的电流大小为
【答案】B
【知识点】磁流体发电机
【解析】【解答】A、根据左手定则，正离子向下偏转打在 Q 板，负离子向上偏转打在 P 板，金属板 Q 为电源正极，故 A 错误；
B、离子受力平衡时，解得该发电机的电动势为，故 B 正确；
C、Q 板为正极，通过电阻 R 的电流方向由 b 到 a，故 C 错误；
D、等离子体存在内阻 r，由闭合电路欧姆定律，电流大小，不等于，故 D 错误；
故答案为：B。
【分析】A、考查左手定则在磁流体发电机中的应用，判断带电粒子偏转方向，确定电源正负极；
B、考查磁流体发电机电动势推导，利用洛伦兹力与电场力平衡求解电动势；
C、考查外电路电流方向，电源正极流出电流，判断电阻上电流流向；
D、考查闭合电路欧姆定律，不能忽略等离子体自身内阻。
7．我国已建成和在建的特高压输电工程总长度超过4万公里，形成了覆盖全国的特高压输电网络，这些特高压输电线路有效地连接了中国西部的能源基地和东部的经济中心，实现了跨区域、大规模的能源优化配置，为实时监测高压输电线的电压和电流，需要测量出输电线上的电压和电流的大小。因高压输电线的电压和电流很大，可采用互感器进行测量。如图所示，在输电线路的起始端接入电压互感器和电流互感器，设电压互感器和电流互感器的原、副线圈的匝数比外别为、，两个互感器所连的电表的示数分别为U、I，各互感器和电表均为理想状态，则下列判断正确的是（　　）
A．P为电流表，Q为电压表，输送功率为
B．P为电流表，Q为电压表，输送功率为
C．P为电压表，Q为电流表，输送功率为
D．P为电压表，Q为电流表，输送功率为
【答案】D
【知识点】电能的输送；变压器的应用
【解析】【解答】电压互感器并联在输电线上，故左侧为电压互感器，P为电压表，对电压互感器
电流互感器要串联在输电线上，故Q为电流表，则
输送的电功率
故答案为：D。
【分析】本题考查互感器原理，思路：电压互感器并联，用来测电压；电流互感器串联，用来测电流；根据匝数比关系还原高压线路真实电压、真实电流；利用P=UI计算输电功率，对选项逐一甄别。
8．关于固体与液体，下列说法正确的是（　　）
A．若物体表现为各向同性，则该物体一定是非晶体
B．液晶中分子排列的有序性介于晶体和液体之间
C．露珠呈球状，是表面张力作用的结果
D．有的物质能够生成种类不同的几种晶体，因为它们的微粒能够形成不同的空间结构
【答案】B,C,D
【知识点】晶体和非晶体；液体的表面张力；液晶
【解析】【解答】A、多晶体也表现为各向同性，物体表现为各向同性，不一定是非晶体，故 A 错误；B、液晶既有液体的流动性，又有晶体的有序性，分子排列的有序性介于晶体和液体之间，故 B 正确；
C、露珠呈球状，是液体表面张力作用的结果，故 C 正确；
D、部分物质的微粒可以形成不同的空间结构，因此可以生成不同种类的晶体，故 D 正确；
故答案为：BCD。
【分析】A、考查晶体的各向同性与各向异性，多晶体表现为各向同性；
B、考查液晶的特点，掌握液晶分子排列有序性的特点；
C、考查液体表面张力，了解表面张力造成的相关现象；
D、考查同素异形体，微粒空间结构不同，可以形成不同晶体。
9．一定质量的理想气体从状态A开始经过循环过程A→B→C→A回到状态A，p－V图像如图所示，则
A．整个循环过程中，气体对外界做的功为
B．从状态A到状态B，气体的内能先增大后减小
C．从状态C到状态A，气体从外界吸收热量
D．气体在状态A时比在状态C时单位时间内撞击在单位面积上的分子数多
【答案】B,D
【知识点】气体压强的微观解释；热力学第一定律及其应用
【解析】【解答】本题考查玻意耳定律与热力学第一定律ΔU=Q+W，解题关键是会根据图像分析气体状态参量的变化，掌握理想气体状态方程和热力学第一定律。A．A到B过程气体体积膨胀对外做功，B到C过程气体体积不变做功为零，C到A过程气体体积减小外界对气体做功，整个循环过程外界对气体做功等于的面积，等于，故A错误；
B．从状态A到状态B，p和V的乘积先变大后变小，故温度先升高后降低，气体的内能先增大后减小，故B正确；
C．从状态C到状态A，p不变，V减小，所以温度降低，内能减小，且外界对气体做功，根据热力学第一定律可知，气体应向外界放出热量，故C错误；
D．气体在状态A时的温度比在状态C时的低，分子的平均速率更小，而状态A与状态C的压强相等，根据压强的微观解释，气体在状态A时比在状态C时单位时间内撞击在单位面积上的分子数多，故D正确。
故选BD。
【分析】A→B过程p和V的乘积先变大后变小，C→A过程为等体积升温过程，根据热力学第一定律ΔU=Q+W来判断各个物理量的变化情况。
10．疫情防控工作中，体温枪被广泛使用，成为重要的防疫装备之一。某一种体温枪的工作原理是：任何物体温度高于绝对零度（－273 ℃）时都会向外发出红外线，红外线照射到体温枪的温度传感器，发生光电效应，将光信号转化为电信号，从而显示出物体的温度。已知人的体温正常时能辐射波长为10μm的红外线，如图甲所示，用该红外光线照射光电管的阴极K时，电路中有光电流产生，光电流随电压变化的图像如图乙所示，已知真空中的光速c＝3×108 m/s，则（　　）
A．波长10μm的红外线的频率为3×1016 Hz
B．将图甲中的电源正负极反接，则一定不会产生电信号
C．光电子的最大初动能为0.02eV
D．若人体温度升高，辐射红外线的强度增强，则光电管转换成的光电流增大
【答案】C,D
【知识点】光电效应
【解析】【解答】A、由频率公式，代入数据计算可得频率为，故 A 错误；
B、电源正负极反接，施加反向电压，若反向电压小于遏止电压，仍然会有光电流，依旧可以产生电信号，故 B 错误；
C、由图像读出遏止电压，根据动能定理，光电子最大初动能，故 C 正确；
D、人体温度升高，红外线辐射强度增大，单位时间逸出的光电子数增多，饱和光电流增大，故 D 正确；
故答案为：CD。
【分析】A、考查波长、波速、频率的关系，注意单位换算；
B、考查光电效应反向电压的特点，反向电压小于遏止电压时仍存在光电流；
C、考查遏止电压与最大初动能的关系，利用动能定理进行求解；
D、考查光电流与入射光强度的关系，光强增大，饱和光电流增大。
11．我们可以通过实验探究电磁感应现象中感应电流方向的决定因素和遵循的物理规律。以下是实验探究过程的一部分。
（1）如图甲所示，当磁铁的N极向下运动时，发现电流计指针偏转，若要探究线圈中产生感应电流的方向，必须知道　 　。
（2）如图乙所示，闭合开关后，线圈A相当于条形磁铁，下端为　 　极（填“N”或“S”）；实验中发现闭合开关瞬间，电流计指针向左偏。电路稳定后，若向右移动滑动触头，此过程中电流计指针向　 　偏转（填“左”或“右”），此时线圈B中感应电流的方向　 　（从上向下看，填“逆时针”或“顺时针”）；若将线圈A抽出，此过程中电流计指针向　 　偏转（填“左”或“右”）。
【答案】（1）电流表指针偏转方向与电流方向间的关系
（2）N；右；顺时针；右
【知识点】安培定则；楞次定律；研究电磁感应现象
【解析】【解答】(1) 要判断感应电流的方向，需要明确电流计指针偏转方向与电流流入方向的对应关系，即电流从正接线柱流入时指针的偏转方向。
故答案为：电流计指针偏转方向与电流方向的对应关系
(2) 根据安培定则，线圈A中电流从上向下看为顺时针，下端为N极。
闭合开关瞬间，线圈A的磁场增强，穿过线圈B向下的磁通量增加，电流计指针向左偏，说明磁通量增加时指针左偏。向右移动滑动触头，滑动变阻器接入电阻增大，线圈A电流减小，穿过B的磁通量减少，因此电流计指针向右偏转。穿过B向下的磁通量减少，由楞次定律，感应电流的磁场阻碍磁通量减少，即方向向下，从上向下看感应电流为顺时针方向。
将线圈A抽出，穿过B的磁通量同样减少，因此电流计指针向右偏转。
故答案为：N；右；顺时针；右
【分析】本题考查探究电磁感应现象的实验，涉及楞次定律的应用与安培定则的判断。
（1）电流计只能显示偏转方向，要确定感应电流方向，需预先明确电流流入方向与指针偏转方向的对应关系；
（2）利用安培定则判断线圈A的磁极；根据闭合开关时的磁通量变化与指针偏转的对应规律，分析磁通量减少时的指针偏转方向；结合楞次定律判断感应电流的磁场方向，再用安培定则确定感应电流的环绕方向；抽出线圈A时磁通量减少，指针偏转方向与磁通量减少时一致。
（1）若要探究线圈中产生的感应电流的方向，必须知道电流从正（负）接线柱流入时，电流表指针的偏转方向。
（2）[1]根据安培定则，闭合开关后，线圈A相当于条形磁铁，下端为N极；
[2]因为当闭合开关时，电路中的电流增大，穿过线圈的磁通量增加，已知此时产生的感应电流使电流表指针向左偏；
电路稳定后，若向右移动滑动触头，变阻器接入电路阻值增大，则电流减小，穿过线圈的磁通量减少，则此过程中电流计指针向右偏；
[3] 由上分析，穿过线圈向下的磁通量减少，根据楞次定律和安培定则，此时线圈B中感应电流的方向从上向下看 “顺时针”；
[4]若将线圈A抽出，穿过线圈向下的磁通量减少，则此过程中电流表指针向右偏转。
12．在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中：
（1）下列说法正确的是___________。
A．测量一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积时，可以用注射器挤出一滴油酸酒精溶液滴入烧杯中，观察注射器上的体积变化
B．测量一滴油酸酒精溶液在水面形成的面积时，如果不使用爽身粉，也可以在水中加入红墨水后混合均匀，再滴入一滴油酸酒精溶液
C．实际的油酸分子是球形的，因此通过计算得到的油酸分子直径即是球的直径
D．计算油酸分子的大小时，认为水面油酸为单分子层且认为分子间紧密排布
（2）①若实验过程中发现，撒入的爽身粉过多，导致油酸分子未形成单分子层，则计算得到的油酸分子直径将　 　（选填“偏大”或“偏小”或“不变”）
②若实验中使用的油酸酒精溶液是久置的，则计算得到的油酸分子直径将　 　（选填“偏大”或“偏小”或“不变”）
（3）某次实验中将1mL的纯油酸配制成5000mL的油酸酒精溶液，用注射器测得1mL溶液为80滴，再滴入1滴这样的溶液到准备好的浅盘中，描出的油膜轮廓如图所示，每格边长是0.5cm，小雅同学数出油膜轮廓中大于等于半格的格子数为140格，则根据以上信息，可估算出油酸分子的直径约为　 　m（此小题保留一位有效数字）。
【答案】（1）D
（2）偏大；偏小
（3）
【知识点】用油膜法估测油酸分子的大小
【解析】【解答】（1）A．测量一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积时，至少要测量50滴到100滴油酸酒精溶液的体积，然后计算一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积，故A错误；
B．测量一滴油酸酒精溶液在水面形成的面积时，使用爽身粉才能看出油膜的轮廓，在水中加入红墨水后混合均匀不能看出油膜的轮廓，故B错误；
C．实验时只是把油酸分子看做是球形的理想模型，实际的油酸分子不是球形的，因此通过计算得到只是将油酸分子看成是球形时的油酸分子直径，故C错误；
D．计算油酸分子的大小时，认为水面油酸为单分子层且认为分子间紧密排布，故D正确。
故答案为：D。
（2）若实验过程中发现，撒入的爽身粉过多，导致油酸分子未形成单分子层，则油膜面积的测量值偏小，根据计算得到的油酸分子直径将偏大。
若实验中使用的油酸酒精溶液是久置的，在溶液中的油酸浓度会偏大，实际计算时仍按原来的浓度计算，则计算得到的纯油酸体积偏小，故分子直径将偏小。
故答案为：偏大；偏小
（3）一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为
油膜的面积为
分子直径
故答案为：
【分析】(1) 本题考查油膜法实验原理，理解实验理想化假设：单分子油膜、分子紧密排列。
(2) 本题考查实验误差分析，依据公式，分析V、S的测量偏差对结果带来的影响。
(3) 本题考查分子直径计算，先算出一滴溶液内纯油酸体积，数格子求油膜面积，再代入计算，注意单位换算，保留一位有效数字。
13．如图所示，内部高h=30.0cm的圆柱形金属腔体竖直放置，内部用不计厚度的活塞将腔体分隔为上、下两部分，上部通过小孔与大气连通，下部封闭有一定质量的理想气体，初始时，活塞处于静止状态，下部封闭气体高度为h1=20.0cm，温度为T1=300K。当环境温度从T1缓慢升高至T2=330K时，活塞缓慢上移，下部封闭气体从外界吸收热量Q=37.5J。已知活塞面积S=50cm2、质量m=5.0kg，大气压强恒为p0=1.0×105Pa，重力加速度g取10m/s2，活塞与腔壁无摩擦，气体温度始终与环境温度相同。求：
（1）初始时下部封闭气体的压强p1；
（2）当环境温度升高至T2时，活塞上升的高度 h；
（3）环境温度从T1升高至T2的过程中，下部封闭气体内能的增加量 U。
【答案】（1）解：对活塞，根据平衡条件可得
解得下部气体的压强为
（2）解：假设升温过程中活塞未上升到腔体顶部，则气体做等压膨胀，根据盖吕萨克定律得
解得
故假设成立；
（3）解：活塞上升过程中，外界对封闭气体做功为
解得
根据热力学第一定律可得
【知识点】热力学第一定律及其应用；气体的等压变化及盖-吕萨克定律
【解析】【分析】(1) 本小问考查活塞受力平衡求封闭气体压强，对活塞做受力分析，结合大气压力、活塞重力、内部气体压力列平衡方程求解。
(2) 本小问考查理想气体等压变化（盖 - 吕萨克定律），升温时活塞可自由移动，气体压强恒定，利用体积与热力学温度成正比计算活塞上升高度，并验证活塞未到达腔体顶端。
(3) 本小问考查气体做功与热力学第一定律，气体膨胀时气体对外做功，外界对气体做功为负值；结合吸热数值，代入热力学第一定律计算气体内能变化量。
（1）对活塞，根据平衡条件可得
解得下部气体的压强为
（2）假设升温过程中活塞未上升到腔体顶部，则气体做等压膨胀，根据盖吕萨克定律得
解得
故假设成立；
（3）活塞上升过程中，外界对封闭气体做功为
解得
根据热力学第一定律可得
14．如图所示，水平光滑绝缘桌面距地面高h，x轴将桌面分为I、II两个区域.右图为桌面的俯视图，I区域的匀强电场的场强大小为E，方向与ab边及x轴垂直；II区域的匀强磁场方向竖直向下.一质量为m，电荷量为q的带正电小球，从桌边缘ab上的M处由静止释放（M距ad边及x轴的距离均为l），加速后经x轴上N点进入磁场，最后从ad边上的P点飞离桌面；小球飞出的瞬间，速度如图与ad边夹角为60°.求：
（1）小球进入磁场时的速度的大小v；
（2）II区域磁场磁感应强度的大小B；
（3）小球飞离桌面后的落点距离桌面边沿的水平距离x0。
【答案】（1）解：小球在电场中沿MN方向做匀加速直线运动，此过程由动能定理，有
可得小球进入磁场时的速度
（2）解：小球进入磁场后做匀速圆周运动，轨迹如图所示
由几何关系可得
又由洛伦兹力提供向心力，有
联立解得
（3）解：小球飞离桌面后做平抛运动，由平抛规律有，，
联立解得
【知识点】带电粒子在电场中的加速；带电粒子在电场中的偏转；带电粒子在有界磁场中的运动
【解析】【分析】(1) 电场力做功，动能定理求进入磁场的速度；
(2) 磁场内洛伦兹力充当向心力，结合题给速度角度条件得到圆周运动几何半径，联立求解磁感应强度；
(3) 离开桌面只受重力做平抛运动，把飞出速度分解，结合平抛时间，算出落点到桌边的水平距离。
15．如图所示，在倾角 α=30°的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度大小相等、方向分别垂直斜面向上和垂直斜面向下的匀强磁场，两磁场宽度均为 L，一质量为 m、边长为 L 的正方形线框的 ab 边距磁场上边界 MN 为 L 处由静止沿斜面下滑，ab 边刚进入上侧磁场时，线框恰好做匀速直线运动。ab 边进入下侧磁场运动一段时间后也做匀速直线运动。重力加速度为 g。求：
（1）ab 边刚越过两磁场的分界线 PQ 时线框受到的安培力的大小；线框再次匀速运动时的速度大小
（2）线框穿过上侧磁场的过程中产生的热量 Q；
（3）线框穿过上侧磁场的过程所用的时间 t。
【答案】(1)解：线框开始时沿斜面做匀加速运动，根据机械能守恒有：
则线框进入磁场时的速度：
线框ab边进入磁场时产生的电动势：E=BLv
线框中电流：
ab边受到的安培力：
线框匀速进入磁场，则有：
ab边刚越过PQ时，cd也同时越过了MN，则线框上产生的电动势：E'=2BLv
线框所受的安培力变为：
根据平衡条件：
解得：
(2)解：根据能量守恒定律有：
解得：
(3)解：线框ab边在上侧磁场中运动的过程所用的时间：
设线框ab通过PQ后开始做匀速时到EF的距离为，由动量定理可知：
其中：
联立以上两式解得：
线框ab在下侧磁场匀速运动的过程中，有：
所以线框穿过上侧磁场所用的总时间为：
【知识点】电磁感应中的磁变类问题；电磁感应中的动力学问题；电磁感应中的能量类问题
【解析】【分析】(1) 光滑斜面下滑用机械能守恒求进磁场速度；两边同时切割，电动势加倍，安培力变为原来 4 倍；再次匀速受力平衡求新的匀速速度；
(2) 能量守恒，重力势能减少、初动能，一部分转化末动能，其余为焦耳热；
(3) 电磁感应变加速过程用动量定理处理安培力冲量，分段累加得到穿过上侧磁场总时间。
1 / 1广东中山市华侨中学2025-2026学年高二下学期期末物理测试（一）
1．电磁波包括无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等，电磁波谱如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．只有高温物体才辐射红外线
B．紫外线常用于杀菌消毒，长时间照射可能损害人体健康
C．无线电波的频率比γ射线的频率大
D．X射线比无线电波更容易发生明显的衍射现象
2．氢原子光谱在可见光区按频率展开的谱线如图所示，此四条谱线满足巴耳末公式，其中，且为红光，为紫光。下列说法正确的是（　　）
A．对应的是电子从n=6能级向n=2能级跃迁所释放光的谱线
B．气体中中性原子的发光光谱都是连续谱
C．若光能使某金属板发生光电效应，则光一定也能使该金属板发生光电效应
D．以相同的入射角斜射入同一平行玻璃砖，光的侧移量最小
3．2025年3月，我国“中国环流三号”首次实现双亿度突破，为未来可控核聚变能源提供关键技术支撑。已知某核反应中，一个氘核和一个氚核结合生成一个氦核并放出一个粒子，同时释放约17.6MeV的能量，关于该核反应说法正确的是（　　）
A．放出的粒子为质子
B．核聚变需要极高的温度，让原子核获得足够大的动能以克服核子间的万有引力
C．核聚变过程中，生成氦核的比结合能大于氘核或氚核的比结合能
D．核聚变反应中会释放能量，质量数会减小
4．竖直放置的长直密绕螺线管接入如图甲所示的电路中，通有俯视顺时针方向的电流，其大小按图乙所示的规律变化。螺线管内中间位置固定有一水平放置的硬质闭合金属小圆环（未画出），圆环轴线与螺线管轴线重合。下列说法正确的是（　　）
A．时刻，圆环有扩张的趋势
B．和时刻，圆环内的感应电流大小相等
C．圆环内的感应电流大小不断减小
D．时刻，圆环内有俯视逆时针方向的感应电流
5．磁力刹车是游乐场中过山车采用的一种新型刹车装置，比靠摩擦力刹车更稳定。如图为该新型装置的原理图（从后面朝前看），过山车的两侧装有铜片，停车区的轨道两侧装有强力磁铁，当过山车进入停车区时，铜片与磁铁的相互作用能使过山车很快停下来。下列说法正确的是（　　）
A．磁力刹车属于电磁驱动现象
B．磁力刹车的过程中电能转化为动能
C．磁力刹车过程需要给车通入合适的电流
D．过山车的速度越大，进入停车区时由电磁作用引起的刹车阻力越大
6．磁流体发电装置如图所示，间距为d的平行金属板P、Q间存在方向平行于金属板的匀强磁场，磁感应强度为B。一束等离子体（含正、负离子）以速度v垂直于B的方向射入磁场，用导线将金属板与电阻R连成回路，等离子体电阻不能忽略。则（　　）
A．金属板P为电源的正极 B．该发电机的电动势为
C．通过电阻R的电流方向由a到b D．通过电阻R的电流大小为
7．我国已建成和在建的特高压输电工程总长度超过4万公里，形成了覆盖全国的特高压输电网络，这些特高压输电线路有效地连接了中国西部的能源基地和东部的经济中心，实现了跨区域、大规模的能源优化配置，为实时监测高压输电线的电压和电流，需要测量出输电线上的电压和电流的大小。因高压输电线的电压和电流很大，可采用互感器进行测量。如图所示，在输电线路的起始端接入电压互感器和电流互感器，设电压互感器和电流互感器的原、副线圈的匝数比外别为、，两个互感器所连的电表的示数分别为U、I，各互感器和电表均为理想状态，则下列判断正确的是（　　）
A．P为电流表，Q为电压表，输送功率为
B．P为电流表，Q为电压表，输送功率为
C．P为电压表，Q为电流表，输送功率为
D．P为电压表，Q为电流表，输送功率为
8．关于固体与液体，下列说法正确的是（　　）
A．若物体表现为各向同性，则该物体一定是非晶体
B．液晶中分子排列的有序性介于晶体和液体之间
C．露珠呈球状，是表面张力作用的结果
D．有的物质能够生成种类不同的几种晶体，因为它们的微粒能够形成不同的空间结构
9．一定质量的理想气体从状态A开始经过循环过程A→B→C→A回到状态A，p－V图像如图所示，则
A．整个循环过程中，气体对外界做的功为
B．从状态A到状态B，气体的内能先增大后减小
C．从状态C到状态A，气体从外界吸收热量
D．气体在状态A时比在状态C时单位时间内撞击在单位面积上的分子数多
10．疫情防控工作中，体温枪被广泛使用，成为重要的防疫装备之一。某一种体温枪的工作原理是：任何物体温度高于绝对零度（－273 ℃）时都会向外发出红外线，红外线照射到体温枪的温度传感器，发生光电效应，将光信号转化为电信号，从而显示出物体的温度。已知人的体温正常时能辐射波长为10μm的红外线，如图甲所示，用该红外光线照射光电管的阴极K时，电路中有光电流产生，光电流随电压变化的图像如图乙所示，已知真空中的光速c＝3×108 m/s，则（　　）
A．波长10μm的红外线的频率为3×1016 Hz
B．将图甲中的电源正负极反接，则一定不会产生电信号
C．光电子的最大初动能为0.02eV
D．若人体温度升高，辐射红外线的强度增强，则光电管转换成的光电流增大
11．我们可以通过实验探究电磁感应现象中感应电流方向的决定因素和遵循的物理规律。以下是实验探究过程的一部分。
（1）如图甲所示，当磁铁的N极向下运动时，发现电流计指针偏转，若要探究线圈中产生感应电流的方向，必须知道　 　。
（2）如图乙所示，闭合开关后，线圈A相当于条形磁铁，下端为　 　极（填“N”或“S”）；实验中发现闭合开关瞬间，电流计指针向左偏。电路稳定后，若向右移动滑动触头，此过程中电流计指针向　 　偏转（填“左”或“右”），此时线圈B中感应电流的方向　 　（从上向下看，填“逆时针”或“顺时针”）；若将线圈A抽出，此过程中电流计指针向　 　偏转（填“左”或“右”）。
12．在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中：
（1）下列说法正确的是___________。
A．测量一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积时，可以用注射器挤出一滴油酸酒精溶液滴入烧杯中，观察注射器上的体积变化
B．测量一滴油酸酒精溶液在水面形成的面积时，如果不使用爽身粉，也可以在水中加入红墨水后混合均匀，再滴入一滴油酸酒精溶液
C．实际的油酸分子是球形的，因此通过计算得到的油酸分子直径即是球的直径
D．计算油酸分子的大小时，认为水面油酸为单分子层且认为分子间紧密排布
（2）①若实验过程中发现，撒入的爽身粉过多，导致油酸分子未形成单分子层，则计算得到的油酸分子直径将　 　（选填“偏大”或“偏小”或“不变”）
②若实验中使用的油酸酒精溶液是久置的，则计算得到的油酸分子直径将　 　（选填“偏大”或“偏小”或“不变”）
（3）某次实验中将1mL的纯油酸配制成5000mL的油酸酒精溶液，用注射器测得1mL溶液为80滴，再滴入1滴这样的溶液到准备好的浅盘中，描出的油膜轮廓如图所示，每格边长是0.5cm，小雅同学数出油膜轮廓中大于等于半格的格子数为140格，则根据以上信息，可估算出油酸分子的直径约为　 　m（此小题保留一位有效数字）。
13．如图所示，内部高h=30.0cm的圆柱形金属腔体竖直放置，内部用不计厚度的活塞将腔体分隔为上、下两部分，上部通过小孔与大气连通，下部封闭有一定质量的理想气体，初始时，活塞处于静止状态，下部封闭气体高度为h1=20.0cm，温度为T1=300K。当环境温度从T1缓慢升高至T2=330K时，活塞缓慢上移，下部封闭气体从外界吸收热量Q=37.5J。已知活塞面积S=50cm2、质量m=5.0kg，大气压强恒为p0=1.0×105Pa，重力加速度g取10m/s2，活塞与腔壁无摩擦，气体温度始终与环境温度相同。求：
（1）初始时下部封闭气体的压强p1；
（2）当环境温度升高至T2时，活塞上升的高度 h；
（3）环境温度从T1升高至T2的过程中，下部封闭气体内能的增加量 U。
14．如图所示，水平光滑绝缘桌面距地面高h，x轴将桌面分为I、II两个区域.右图为桌面的俯视图，I区域的匀强电场的场强大小为E，方向与ab边及x轴垂直；II区域的匀强磁场方向竖直向下.一质量为m，电荷量为q的带正电小球，从桌边缘ab上的M处由静止释放（M距ad边及x轴的距离均为l），加速后经x轴上N点进入磁场，最后从ad边上的P点飞离桌面；小球飞出的瞬间，速度如图与ad边夹角为60°.求：
（1）小球进入磁场时的速度的大小v；
（2）II区域磁场磁感应强度的大小B；
（3）小球飞离桌面后的落点距离桌面边沿的水平距离x0。
15．如图所示，在倾角 α=30°的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度大小相等、方向分别垂直斜面向上和垂直斜面向下的匀强磁场，两磁场宽度均为 L，一质量为 m、边长为 L 的正方形线框的 ab 边距磁场上边界 MN 为 L 处由静止沿斜面下滑，ab 边刚进入上侧磁场时，线框恰好做匀速直线运动。ab 边进入下侧磁场运动一段时间后也做匀速直线运动。重力加速度为 g。求：
（1）ab 边刚越过两磁场的分界线 PQ 时线框受到的安培力的大小；线框再次匀速运动时的速度大小
（2）线框穿过上侧磁场的过程中产生的热量 Q；
（3）线框穿过上侧磁场的过程所用的时间 t。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】电磁波的周期、频率与波速；电磁波谱；光的衍射
【解析】【解答】A、一切物体都在向外辐射红外线，并非只有高温物体，故 A 错误；
B、紫外线可以用于杀菌消毒，但长时间照射会损害人体健康，故 B 正确；
C、无线电波波长更长，频率比 γ 射线的频率小，故 C 错误；
D、X 射线波长短，无线电波波长长，波长越长越容易发生明显衍射，X 射线更不容易发生明显衍射现象，故 D 错误；
故答案为：B。
【分析】A、考查红外线的辐射特点，所有物体均会辐射红外线；
B、考查紫外线的作用，了解紫外线消毒以及对人体的伤害；
C、考查电磁波谱波长与频率关系，波长越长，频率越小；
D、考查衍射条件，波长越长越容易发生明显衍射现象。
2．【答案】C
【知识点】氢原子光谱；玻尔理论与氢原子的能级跃迁；光电效应；光谱和光谱分析
【解析】【解答】 A、最大，频率、光子能量最小，对应能级差最小，是向跃迁；向跃迁对应，故A错误；
B、稀薄中性气体原子发光是分立线状谱，炽热固体、液体才产生连续谱，故B错误；
C、，则光子频率、能量大于，能光电效应说明光子能量大于逸出功，能量更高的一定也能发生光电效应，故C正确；
D、为紫光，折射率最大，相同入射角射入玻璃砖，折射率越大侧移量越大，因此侧移量最大，故D错误。
故选：C。
【分析】先根据巴耳末公式和波长排序确定各谱线对应的能级跃迁，再分析原子光谱的类型，接着由波长与频率的关系判断光电效应的可能性，最后根据频率与折射率的关系分析光在玻璃砖中的侧移量。
3．【答案】C
【知识点】原子核的人工转变；质量亏损与质能方程；结合能与比结合能；核聚变
【解析】【解答】A、根据核反应电荷数、质量数守恒，核反应方程为，粒子 X 是中子，不是质子，故 A 错误；
B、核聚变需要极高温度，使原子核获得足够大的动能，克服原子核间的库仑斥力，万有引力可以忽略，故 B 错误；
C、比结合能越大，原子核越稳定；该核聚变释放能量，生成物更稳定，生成氦核的比结合能大于氘核或氚核的比结合能，故 C 正确；
D、核反应满足质量数守恒，核聚变有质量亏损，但质量数不会减小，故 D 错误；
故答案为：C。
【分析】A、考查核反应方程，利用质量数与电荷数守恒判断放出粒子；
B、考查核聚变条件，高温是为克服库仑斥力；
C、考查比结合能，释放核能的核反应，生成物比结合能更大；
D、考查质量数守恒，区分质量亏损和质量数变化。
4．【答案】B
【知识点】楞次定律；感应电动势及其产生条件
【解析】【解答】A、时刻，螺线管电流增大，内部磁场增强，穿过圆环磁通量增大，根据楞次定律，圆环有收缩的趋势，故 A 错误；
B、和时刻，I t 图像斜率绝对值相等，电流变化率大小相等，磁场变化率相等，由法拉第电磁感应定律，圆环感应电动势相等，感应电流大小相等，故 B 正确；
C、时间内，I t 图像斜率不变，电流变化率不变，磁场变化率不变，感应电动势不变，圆环感应电流大小不变，故 C 错误；
D、时刻，螺线管电流正在减小，内部向下的磁通量减小，由楞次定律，圆环内感应电流俯视顺时针，故 D 错误；
故答案为：B。
【分析】A、考查楞次定律，磁通量增大，圆环收缩阻碍磁通量增加；
B、考查法拉第电磁感应定律，I t 图像斜率表示电流变化率，斜率绝对值相等，感应电流大小相等；
C、考查 I t 图像斜率物理意义，斜率不变，感应电流大小不变；
D、考查安培定则与楞次定律，判断原磁场方向、磁通量变化，确定感应电流方向。
5．【答案】D
【知识点】涡流、电磁阻尼、电磁驱动
【解析】【解答】A、磁力刹车中铜片切割磁场产生涡流，属于电磁感应现象，不是电磁驱动现象，故 A 错误；
B、磁力刹车过程，过山车的动能转化为电能，最终转化为内能，故 B 错误；
C、磁力刹车依靠铜片运动产生涡流，不需要给车通入电流，故 C 错误；
D、过山车速度越大，铜片切割磁感线产生的涡流越大，受到的安培力越大，电磁带来的刹车阻力越大，故 D 正确；
故答案为：D。
【分析】A、考查涡流现象，磁力刹车是电磁感应，区别于电磁驱动；
B、考查能量转化，动能先转为电能，再转为内能；
C、考查磁力刹车工作原理，不需要外接电流；
D、考查涡流大小与速度关系，速度越大，涡流越大，安培阻力越大。
6．【答案】B
【知识点】磁流体发电机
【解析】【解答】A、根据左手定则，正离子向下偏转打在 Q 板，负离子向上偏转打在 P 板，金属板 Q 为电源正极，故 A 错误；
B、离子受力平衡时，解得该发电机的电动势为，故 B 正确；
C、Q 板为正极，通过电阻 R 的电流方向由 b 到 a，故 C 错误；
D、等离子体存在内阻 r，由闭合电路欧姆定律，电流大小，不等于，故 D 错误；
故答案为：B。
【分析】A、考查左手定则在磁流体发电机中的应用，判断带电粒子偏转方向，确定电源正负极；
B、考查磁流体发电机电动势推导，利用洛伦兹力与电场力平衡求解电动势；
C、考查外电路电流方向，电源正极流出电流，判断电阻上电流流向；
D、考查闭合电路欧姆定律，不能忽略等离子体自身内阻。
7．【答案】D
【知识点】电能的输送；变压器的应用
【解析】【解答】电压互感器并联在输电线上，故左侧为电压互感器，P为电压表，对电压互感器
电流互感器要串联在输电线上，故Q为电流表，则
输送的电功率
故答案为：D。
【分析】本题考查互感器原理，思路：电压互感器并联，用来测电压；电流互感器串联，用来测电流；根据匝数比关系还原高压线路真实电压、真实电流；利用P=UI计算输电功率，对选项逐一甄别。
8．【答案】B,C,D
【知识点】晶体和非晶体；液体的表面张力；液晶
【解析】【解答】A、多晶体也表现为各向同性，物体表现为各向同性，不一定是非晶体，故 A 错误；B、液晶既有液体的流动性，又有晶体的有序性，分子排列的有序性介于晶体和液体之间，故 B 正确；
C、露珠呈球状，是液体表面张力作用的结果，故 C 正确；
D、部分物质的微粒可以形成不同的空间结构，因此可以生成不同种类的晶体，故 D 正确；
故答案为：BCD。
【分析】A、考查晶体的各向同性与各向异性，多晶体表现为各向同性；
B、考查液晶的特点，掌握液晶分子排列有序性的特点；
C、考查液体表面张力，了解表面张力造成的相关现象；
D、考查同素异形体，微粒空间结构不同，可以形成不同晶体。
9．【答案】B,D
【知识点】气体压强的微观解释；热力学第一定律及其应用
【解析】【解答】本题考查玻意耳定律与热力学第一定律ΔU=Q+W，解题关键是会根据图像分析气体状态参量的变化，掌握理想气体状态方程和热力学第一定律。A．A到B过程气体体积膨胀对外做功，B到C过程气体体积不变做功为零，C到A过程气体体积减小外界对气体做功，整个循环过程外界对气体做功等于的面积，等于，故A错误；
B．从状态A到状态B，p和V的乘积先变大后变小，故温度先升高后降低，气体的内能先增大后减小，故B正确；
C．从状态C到状态A，p不变，V减小，所以温度降低，内能减小，且外界对气体做功，根据热力学第一定律可知，气体应向外界放出热量，故C错误；
D．气体在状态A时的温度比在状态C时的低，分子的平均速率更小，而状态A与状态C的压强相等，根据压强的微观解释，气体在状态A时比在状态C时单位时间内撞击在单位面积上的分子数多，故D正确。
故选BD。
【分析】A→B过程p和V的乘积先变大后变小，C→A过程为等体积升温过程，根据热力学第一定律ΔU=Q+W来判断各个物理量的变化情况。
10．【答案】C,D
【知识点】光电效应
【解析】【解答】A、由频率公式，代入数据计算可得频率为，故 A 错误；
B、电源正负极反接，施加反向电压，若反向电压小于遏止电压，仍然会有光电流，依旧可以产生电信号，故 B 错误；
C、由图像读出遏止电压，根据动能定理，光电子最大初动能，故 C 正确；
D、人体温度升高，红外线辐射强度增大，单位时间逸出的光电子数增多，饱和光电流增大，故 D 正确；
故答案为：CD。
【分析】A、考查波长、波速、频率的关系，注意单位换算；
B、考查光电效应反向电压的特点，反向电压小于遏止电压时仍存在光电流；
C、考查遏止电压与最大初动能的关系，利用动能定理进行求解；
D、考查光电流与入射光强度的关系，光强增大，饱和光电流增大。
11．【答案】（1）电流表指针偏转方向与电流方向间的关系
（2）N；右；顺时针；右
【知识点】安培定则；楞次定律；研究电磁感应现象
【解析】【解答】(1) 要判断感应电流的方向，需要明确电流计指针偏转方向与电流流入方向的对应关系，即电流从正接线柱流入时指针的偏转方向。
故答案为：电流计指针偏转方向与电流方向的对应关系
(2) 根据安培定则，线圈A中电流从上向下看为顺时针，下端为N极。
闭合开关瞬间，线圈A的磁场增强，穿过线圈B向下的磁通量增加，电流计指针向左偏，说明磁通量增加时指针左偏。向右移动滑动触头，滑动变阻器接入电阻增大，线圈A电流减小，穿过B的磁通量减少，因此电流计指针向右偏转。穿过B向下的磁通量减少，由楞次定律，感应电流的磁场阻碍磁通量减少，即方向向下，从上向下看感应电流为顺时针方向。
将线圈A抽出，穿过B的磁通量同样减少，因此电流计指针向右偏转。
故答案为：N；右；顺时针；右
【分析】本题考查探究电磁感应现象的实验，涉及楞次定律的应用与安培定则的判断。
（1）电流计只能显示偏转方向，要确定感应电流方向，需预先明确电流流入方向与指针偏转方向的对应关系；
（2）利用安培定则判断线圈A的磁极；根据闭合开关时的磁通量变化与指针偏转的对应规律，分析磁通量减少时的指针偏转方向；结合楞次定律判断感应电流的磁场方向，再用安培定则确定感应电流的环绕方向；抽出线圈A时磁通量减少，指针偏转方向与磁通量减少时一致。
（1）若要探究线圈中产生的感应电流的方向，必须知道电流从正（负）接线柱流入时，电流表指针的偏转方向。
（2）[1]根据安培定则，闭合开关后，线圈A相当于条形磁铁，下端为N极；
[2]因为当闭合开关时，电路中的电流增大，穿过线圈的磁通量增加，已知此时产生的感应电流使电流表指针向左偏；
电路稳定后，若向右移动滑动触头，变阻器接入电路阻值增大，则电流减小，穿过线圈的磁通量减少，则此过程中电流计指针向右偏；
[3] 由上分析，穿过线圈向下的磁通量减少，根据楞次定律和安培定则，此时线圈B中感应电流的方向从上向下看 “顺时针”；
[4]若将线圈A抽出，穿过线圈向下的磁通量减少，则此过程中电流表指针向右偏转。
12．【答案】（1）D
（2）偏大；偏小
（3）
【知识点】用油膜法估测油酸分子的大小
【解析】【解答】（1）A．测量一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积时，至少要测量50滴到100滴油酸酒精溶液的体积，然后计算一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积，故A错误；
B．测量一滴油酸酒精溶液在水面形成的面积时，使用爽身粉才能看出油膜的轮廓，在水中加入红墨水后混合均匀不能看出油膜的轮廓，故B错误；
C．实验时只是把油酸分子看做是球形的理想模型，实际的油酸分子不是球形的，因此通过计算得到只是将油酸分子看成是球形时的油酸分子直径，故C错误；
D．计算油酸分子的大小时，认为水面油酸为单分子层且认为分子间紧密排布，故D正确。
故答案为：D。
（2）若实验过程中发现，撒入的爽身粉过多，导致油酸分子未形成单分子层，则油膜面积的测量值偏小，根据计算得到的油酸分子直径将偏大。
若实验中使用的油酸酒精溶液是久置的，在溶液中的油酸浓度会偏大，实际计算时仍按原来的浓度计算，则计算得到的纯油酸体积偏小，故分子直径将偏小。
故答案为：偏大；偏小
（3）一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为
油膜的面积为
分子直径
故答案为：
【分析】(1) 本题考查油膜法实验原理，理解实验理想化假设：单分子油膜、分子紧密排列。
(2) 本题考查实验误差分析，依据公式，分析V、S的测量偏差对结果带来的影响。
(3) 本题考查分子直径计算，先算出一滴溶液内纯油酸体积，数格子求油膜面积，再代入计算，注意单位换算，保留一位有效数字。
13．【答案】（1）解：对活塞，根据平衡条件可得
解得下部气体的压强为
（2）解：假设升温过程中活塞未上升到腔体顶部，则气体做等压膨胀，根据盖吕萨克定律得
解得
故假设成立；
（3）解：活塞上升过程中，外界对封闭气体做功为
解得
根据热力学第一定律可得
【知识点】热力学第一定律及其应用；气体的等压变化及盖-吕萨克定律
【解析】【分析】(1) 本小问考查活塞受力平衡求封闭气体压强，对活塞做受力分析，结合大气压力、活塞重力、内部气体压力列平衡方程求解。
(2) 本小问考查理想气体等压变化（盖 - 吕萨克定律），升温时活塞可自由移动，气体压强恒定，利用体积与热力学温度成正比计算活塞上升高度，并验证活塞未到达腔体顶端。
(3) 本小问考查气体做功与热力学第一定律，气体膨胀时气体对外做功，外界对气体做功为负值；结合吸热数值，代入热力学第一定律计算气体内能变化量。
（1）对活塞，根据平衡条件可得
解得下部气体的压强为
（2）假设升温过程中活塞未上升到腔体顶部，则气体做等压膨胀，根据盖吕萨克定律得
解得
故假设成立；
（3）活塞上升过程中，外界对封闭气体做功为
解得
根据热力学第一定律可得
14．【答案】（1）解：小球在电场中沿MN方向做匀加速直线运动，此过程由动能定理，有
可得小球进入磁场时的速度
（2）解：小球进入磁场后做匀速圆周运动，轨迹如图所示
由几何关系可得
又由洛伦兹力提供向心力，有
联立解得
（3）解：小球飞离桌面后做平抛运动，由平抛规律有，，
联立解得
【知识点】带电粒子在电场中的加速；带电粒子在电场中的偏转；带电粒子在有界磁场中的运动
【解析】【分析】(1) 电场力做功，动能定理求进入磁场的速度；
(2) 磁场内洛伦兹力充当向心力，结合题给速度角度条件得到圆周运动几何半径，联立求解磁感应强度；
(3) 离开桌面只受重力做平抛运动，把飞出速度分解，结合平抛时间，算出落点到桌边的水平距离。
15．【答案】(1)解：线框开始时沿斜面做匀加速运动，根据机械能守恒有：
则线框进入磁场时的速度：
线框ab边进入磁场时产生的电动势：E=BLv
线框中电流：
ab边受到的安培力：
线框匀速进入磁场，则有：
ab边刚越过PQ时，cd也同时越过了MN，则线框上产生的电动势：E'=2BLv
线框所受的安培力变为：
根据平衡条件：
解得：
(2)解：根据能量守恒定律有：
解得：
(3)解：线框ab边在上侧磁场中运动的过程所用的时间：
设线框ab通过PQ后开始做匀速时到EF的距离为，由动量定理可知：
其中：
联立以上两式解得：
线框ab在下侧磁场匀速运动的过程中，有：
所以线框穿过上侧磁场所用的总时间为：
【知识点】电磁感应中的磁变类问题；电磁感应中的动力学问题；电磁感应中的能量类问题
【解析】【分析】(1) 光滑斜面下滑用机械能守恒求进磁场速度；两边同时切割，电动势加倍，安培力变为原来 4 倍；再次匀速受力平衡求新的匀速速度；
(2) 能量守恒，重力势能减少、初动能，一部分转化末动能，其余为焦耳热；
(3) 电磁感应变加速过程用动量定理处理安培力冲量，分段累加得到穿过上侧磁场总时间。
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