
本試題共 6 頁, 考試時間 75 分鐘, 滿分 100 分
注意事項:
1. 答題前, 考生先將自己的信息填寫清楚、準確, 將條形碼準確粘貼在條形碼粘貼處。
2. 請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內作答, 超出答題區(qū)域書寫的答案無效。
3. 答題時請按要求用筆, 保持卡面清潔, 不要折疊, 不要弄破、弄皺, 不得使用涂改液、修正帶、刮紙刀??荚嚱Y束后,請將本試題及答題卡一并交回。
一、單項選擇題: 本題共 7 小題, 每小題 4 分, 共 28 分。在每小題給出的四個選項中, 只有一項是符合題目要求的。
1. 利用光電效應, 可以實現(xiàn)光信號與電信號間的相互轉換。 在如圖所示的電路中, 當光照射到光電管上時, 靈敏電流計的指針發(fā)生偏轉,下列說法正確的是( )
A. 電流方向是從下到上流過靈敏電流計的
B. 只增加光照時間可以增大光電流
C. 只增大入射光的頻率可以增大光電流
D. 只增大入射光的強度可以增大光電流
2. 2023年4月12日,中國“人造太陽” ——全超導托卡馬克實驗裝置(EAST)成功實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)高約束模式等離子體運行403秒, 創(chuàng)造了新的世界紀錄, 其內部發(fā)生的核反應方程為 則( )
A. 為質子B. 該反應為衰變
C. 該反應為核聚變D. 該反應在常溫下就可以進行
3. 如圖所示,在水平向右的勻強磁場中,一個水平放置的金屬棒以某一水平速度被拋出,并始終保持水平。不計空氣阻力,在金屬棒的運動過程中,下列說法正確的是( )
A. 金屬棒中不能產生感應電動勢
B. 端的電勢高于端的電勢
C. 產生的感應電動勢的方向會變
D. 產生的感應電動勢的大小不變
4. 如圖所示, 兩根絕緣細線吊著一根銅棒, 空間中存在垂直于紙面的勻強磁場, 銅棒中通有向右的電流時兩線上的拉力大小均為。 若將銅棒中的電流大小變?yōu)樵瓉淼?3 倍,兩線上的拉力大小均變?yōu)?,則( )
A. 磁感應強度的大小為 ,方向垂直于紙面向里
B. 磁感應強度的大小為 ,方向垂直于紙面向里
C. 磁感應強度的大小為 ,方向垂直于紙面向外
D. 磁感應強度的大小為 ,方向垂直于紙面向外
5. 磁流體發(fā)電是一項新興技術, 它可以把物體的內能直接轉化為電能,其原理如圖所示。平行金屬板之間有一個很強的磁場,將一束等離子體(含有大量帶正、負電的粒子)射入磁場,兩板間便產生電壓,如果把板和用電器連接,板相當于一個直流電源的兩個電極。不計重力、空氣阻力和粒子間的相互影響,則下列說法正確的是( )
A. 圖中板是發(fā)電機的正極
B. 等離子體在運動過程中只受洛侖茲力的作用
C. 只減小等離子體的速率,電路中的電流不變
D. 只減小板的間距,電路中的電流增大
6. 如圖是小魔術“浮沉子”模型。在密封的礦泉水瓶中,一開口向下的小瓶置于礦泉水瓶中,小瓶中封閉一段空氣,可看作理想氣體?,F(xiàn)用手緩慢擠壓礦泉水瓶,小瓶慢慢下沉, 瓶內氣體的溫度保持不變,則下沉過程中,小瓶內的氣體( )
A. 放出熱量
B. 體積不變, 內能不變
C. 體積減小, 內能增大
D. 單位時間內與單位面積的瓶壁碰撞的氣體分子數減小
7. 圖甲是燃氣灶點火裝置的電路圖,變壓器原、副線圈的匝數分別為 。 閉合開關,已知電壓表的示數為 ,變壓器副線圈電壓的最大瞬時值可達到 ,且此時鋼針和金屬板間引發(fā)電火花進而點燃氣體。 圖乙是閉合開關后原線圈中的磁感應強度大小 隨時間 變化的圖像,下列說法正確的是( )
A. 電壓表測量電壓是瞬時值
B. 原、副線圈的匝數比為
C. 閉合開關后每秒鐘可點火 100 次
D. 在 時間內, 時刻最容易成功打火
二、多項選擇題: 本題共 3 小題, 每小題 6 分, 共 18 分。在每小題給出的四個選項中, 有多項符合題目要求。全部選對的得 6 分, 選對但不全的得 3 分, 有選錯的得 0 分。
8. 隨著科技的發(fā)展, 越來越多的手機用戶選擇使用藍牙耳機, 手機與基站及耳機的通信如圖所示。 若基站與手機、手機與耳機之間通信的電磁波分別為甲波、乙波, 則以下說法正確的是( )
A. 甲、乙波的頻率都比可見光的頻率小
B. 真空中, 甲波的傳播速度比乙波的快
C. 甲、乙波都是橫波, 都能在真空中傳播
D. 甲波與乙波有可能發(fā)生干涉現(xiàn)象
9. 如圖為遠距離輸電的原理圖,電路中的變壓器 和 都認為是理想變壓器,發(fā)電廠的輸出電壓恒定,輸電線上的電阻 不變。 若用戶接入的用電器增多, 下列說法正確的有( )
A. 為升壓變壓器, 為降壓變壓器
B. 輸電線損失功率減小
C. 升壓變壓器的輸出電壓變小
D. 加在用戶兩端的電壓變小
10. 如圖所示,兩平行、光滑金屬導軌水平放置相距為,空間中存在豎直向上的勻強磁場, 磁感應強度大小為。 質量均為、電阻均為的兩導體棒和靜止置于金屬導軌上,它們之間的距離也為,現(xiàn)給導體棒一向右的初速度,金屬導軌足夠長,在它們之后的運動過程中, 以下說法正確的是( )
A. 導體棒和在運動過程中系統(tǒng)動量不守恒
B. 導體棒獲得的最大速度為
C. 導體棒上產生的焦耳熱為
D. 最終導體棒和之間距離為
三、非選擇題: 本題共 5 小題, 共 54 分。
11. 在利用 “插針法” 測定玻璃磚的折射率實驗中, 如圖甲所示, 實驗時, 先將玻璃磚平放到水平面內的白紙上,貼著玻璃磚前后兩個面在紙上描點后畫出直線 和 ,然后在白紙上豎直插上兩枚大頭針 。
(1)準備插第三枚大頭針時,應在______(選填 “ ” 或 “ ”)側觀察;
(2)插第三枚大頭針時,這枚大頭針______;
A. 擋住 的像即可
B. 擋住 的像即可
C. 應同時擋住 和 的像
(3)插完所需的大頭針,補全光路。 圖乙為光路的一部分, 均為光路上的點,分別過 作直線 的垂線,垂足分別為 ,測得 , ,則玻璃磚的折射率 ______
12. 在 “用傳感器探究等溫情況下一定質量氣體壓強與體積的關系” 的實驗中, 某小組使用如圖甲所示的實驗裝置,正確操作實驗獲得多組注射器內封閉氣體的體積 和壓強 的測量值,并通過計算機擬合得到相應的圖像,分析得出結論。
(1)在本實驗操作的過程中,下列措施正確的是_________。
A. 實驗前檢查實驗裝置, 保證氣密性良好
B. 改變氣體體積時應快速推拉柱塞
C. 不要用手直接握在注射器上
(2)在本實驗操作的過程中,_________(選填“需要”或“不需要”)測出空氣柱的橫截面積。
(3)實驗中測得多組空氣柱的壓強 和體積 的數據后,為了能最直觀地判斷二者間的函數關系,應作出_________ (選填 “ ” 或 “ ” ) 圖像。 對圖線進行分析,如果在誤差允許范圍內該圖線是一條_________,就說明一定質量的氣體在溫度不變時, 其壓強與體積成反比。
(4)若該小組繪出的是 圖像,結果如圖乙所示,則出現(xiàn)該圖像的原因可能是_________。
A. 實驗過程中有漏氣現(xiàn)象
B. 實驗過程中氣體溫度降低
C. 實驗過程中氣體溫度升高
D. 漏加了注射器與壓強傳感器連接處的氣體體積
13. 從冰箱中拿出罐頭難以打開, 有些人會給罐頭適當加熱或撬動瓶蓋使空氣進入, 這樣就很容易打開了。 為了方便分析, 罐頭的簡化模型如圖所示, 瓶內氣體體積 ,放入 的冰箱時瓶內氣體壓強 ,瓶內氣體可近似當作理想氣體。
(1)從冰箱拿出罐頭后,等瓶內氣體達到常溫 時,求瓶內氣體壓強 (液體體積視為不變)。
(2)在常溫 下,撬動瓶蓋使空氣進入,當瓶內氣體壓強變?yōu)? 時, 求進入的氣體質量與原來氣體質量之比 (此過程瓶內氣體溫度保持不變)。
14. 如圖甲所示,用絕緣輕桿將一個 匝的矩形線圈固定在豎直平面內,懸點 為邊的中點。 矩形線圈水平邊,豎直邊分別為 邊和 邊的中點,在下方有一個范圍足夠大、方向垂直于紙面的勻強磁場。 矩形線圈的質量,總電阻,取垂直于紙面向外為磁感應強度的正方向,磁感應強度隨時間的變化關系如圖乙所示。 重力加速度取,求:
(1)時線圈的磁通量大小;
(2)時線圈中的感應電流的大小和方向;
(3)時輕桿對線圈的作用力大小。
15. 如圖,在空間直角坐標系O-xyz中,界面I與yOz平面重疊,界面I、II、III相互平行,且相鄰界面的間距均為L,與x軸的交點分別為O、O1、O2;在界面I、II間有平行于y軸方向的勻強電場E,在界面II、III間有沿z軸負方向的勻強磁場B。一質量為m、電荷量為+q的粒子,以速率v0自y軸的P點沿x軸正方向射入電場區(qū)域,該粒子剛好從點O1進入磁場區(qū)域。粒子經過O1點時與x軸正方向的夾角θ=30°,忽略粒子的重力。
(1)求電場強度E的大小和方向;
(2)要讓粒子恰好不從界面III飛出,求磁感應強度B的大??;
(3)在滿足第(2)問的條件下,求粒子從P點恰好運動至界面III的總時間。
汕尾市 2023—2024 學年度第二學期高中二年級教學質量監(jiān)測
物 理
本試題共 6 頁, 考試時間 75 分鐘, 滿分 100 分
注意事項:
1. 答題前, 考生先將自己的信息填寫清楚、準確, 將條形碼準確粘貼在條形碼粘貼處。
2. 請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內作答, 超出答題區(qū)域書寫的答案無效。
3. 答題時請按要求用筆, 保持卡面清潔, 不要折疊, 不要弄破、弄皺, 不得使用涂改液、修正帶、刮紙刀。考試結束后,請將本試題及答題卡一并交回。
一、單項選擇題: 本題共 7 小題, 每小題 4 分, 共 28 分。在每小題給出的四個選項中, 只有一項是符合題目要求的。
1. 利用光電效應, 可以實現(xiàn)光信號與電信號間的相互轉換。 在如圖所示的電路中, 當光照射到光電管上時, 靈敏電流計的指針發(fā)生偏轉,下列說法正確的是( )
A. 電流方向是從下到上流過靈敏電流計的
B. 只增加光照時間可以增大光電流
C. 只增大入射光的頻率可以增大光電流
D. 只增大入射光的強度可以增大光電流
【答案】D
【解析】
【詳解】A.光電子溢出后,回路中電子的運動方向從下到上流過靈敏電流計,電流方向是從上到下流過靈敏電流計的,故A錯誤;
BCD.光電流大小和照射時間和入射光的頻率無關,只和照射光的強度有關,故BC錯誤,D正確。
故選D。
2. 2023年4月12日,中國“人造太陽” ——全超導托卡馬克實驗裝置(EAST)成功實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)高約束模式等離子體運行403秒, 創(chuàng)造了新的世界紀錄, 其內部發(fā)生的核反應方程為 則( )
A. 為質子B. 該反應為衰變
C. 該反應為核聚變D. 該反應在常溫下就可以進行
【答案】C
【解析】
【詳解】A.由反應式的質量數和電荷數守恒可得
為中子,故A錯誤;
BC.該反應為核聚變反應,故B錯誤,C正確;
D.該反應在必須在高溫下才可以進行,故D錯誤。
故選C。
3. 如圖所示,在水平向右的勻強磁場中,一個水平放置的金屬棒以某一水平速度被拋出,并始終保持水平。不計空氣阻力,在金屬棒的運動過程中,下列說法正確的是( )
A. 金屬棒中不能產生感應電動勢
B. 端的電勢高于端的電勢
C. 產生的感應電動勢的方向會變
D. 產生的感應電動勢的大小不變
【答案】B
【解析】
【詳解】ABC.將一水平放置的金屬棒ab以某一水平速度v0拋出,金屬棒在運動過程中始終保持水平,但在豎直方向切割磁感線,金屬棒中能產生感應電動勢,由右手定則可知a端電勢高于b端電勢,且感應電動勢方向不變,故AC錯誤,B正確;
D.金屬棒在豎直方向切割磁感線,由
知豎直方向速度大小是變化的,則產生的感應電動勢的大小變化,故D錯誤。
故選B。
4. 如圖所示, 兩根絕緣細線吊著一根銅棒, 空間中存在垂直于紙面的勻強磁場, 銅棒中通有向右的電流時兩線上的拉力大小均為。 若將銅棒中的電流大小變?yōu)樵瓉淼?3 倍,兩線上的拉力大小均變?yōu)?,則( )
A. 磁感應強度的大小為 ,方向垂直于紙面向里
B. 磁感應強度的大小為 ,方向垂直于紙面向里
C. 磁感應強度的大小為 ,方向垂直于紙面向外
D. 磁感應強度的大小為 ,方向垂直于紙面向外
【答案】C
【解析】
【詳解】銅棒中的電流大小變?yōu)樵瓉淼?倍,安培力變?yōu)樵瓉淼?倍,兩線上的拉力大小均變?yōu)?,則安培力方向豎直向下。通有向右的電流時,由平衡條件可得
①
通有向右的電流時,由平衡條件可得
②
由①②得
由左手定則,電流方向向右,安培力豎直向下,則磁場方向垂直于紙面向外。
故選C。
5. 磁流體發(fā)電是一項新興技術, 它可以把物體的內能直接轉化為電能,其原理如圖所示。平行金屬板之間有一個很強的磁場,將一束等離子體(含有大量帶正、負電的粒子)射入磁場,兩板間便產生電壓,如果把板和用電器連接,板相當于一個直流電源的兩個電極。不計重力、空氣阻力和粒子間的相互影響,則下列說法正確的是( )
A. 圖中板是發(fā)電機的正極
B. 等離子體在運動過程中只受洛侖茲力的作用
C. 只減小等離子體的速率,電路中的電流不變
D. 只減小板的間距,電路中的電流增大
【答案】A
【解析】
【詳解】AB.根據題意,由左手定則可知,正離子受指向B板的洛倫茲力,向B板偏轉,B金屬板相當于電源的正極,同理A板相當于電源的負極,這時等離子體將受到電場力的作用,故A正確,B錯誤;
CD.最終電荷在電場力和洛倫茲力作用下處于平衡,有
解得
則當只減小等離子體的速率和只減小板的間距時,感應電動勢減小,由
知電路中的電流減小,故CD錯誤。
故選A。
6. 如圖是小魔術“浮沉子”的模型。在密封的礦泉水瓶中,一開口向下的小瓶置于礦泉水瓶中,小瓶中封閉一段空氣,可看作理想氣體?,F(xiàn)用手緩慢擠壓礦泉水瓶,小瓶慢慢下沉, 瓶內氣體的溫度保持不變,則下沉過程中,小瓶內的氣體( )
A. 放出熱量
B. 體積不變, 內能不變
C. 體積減小, 內能增大
D. 單位時間內與單位面積的瓶壁碰撞的氣體分子數減小
【答案】A
【解析】
【詳解】ABC.小瓶下沉過程中,瓶內氣體壓強增大,溫度不變,由玻意耳定律公式
可知,氣體的體積減小,則外界對氣體做功。由熱力學第一定律公式
其中由于溫度不變,所以內能不變,即
又
所以
氣體放出熱量。故A正確,BC錯誤;
D.因為壓強增大,溫度不變,所以氣體單位時間內與單位面積的瓶壁碰撞的氣體分子數增大。故D錯誤。
故選A。
7. 圖甲是燃氣灶點火裝置的電路圖,變壓器原、副線圈的匝數分別為 。 閉合開關,已知電壓表的示數為 ,變壓器副線圈電壓的最大瞬時值可達到 ,且此時鋼針和金屬板間引發(fā)電火花進而點燃氣體。 圖乙是閉合開關后原線圈中的磁感應強度大小 隨時間 變化的圖像,下列說法正確的是( )
A. 電壓表測量的電壓是瞬時值
B. 原、副線圈的匝數比為
C. 閉合開關后每秒鐘可點火 100 次
D. 在 時間內, 時刻最容易成功打火
【答案】C
【解析】
【詳解】A.電壓表測量的電壓是有效值,故A錯誤;
B.變壓器副線圈電壓的有效值
原、副線圈匝數比為
故B錯誤;
C.由圖甲可知周期
頻率
在一個周期內電流有兩次達到最大值,可以點火兩次,所以每秒點火100次,故C正確;
D.根據法拉第電磁感應定律,磁感應強度變化最快時,產生的感應電動勢最大,所以在 0~時間內,0和時刻最容易打火成功,故D錯誤。
故選C。
二、多項選擇題: 本題共 3 小題, 每小題 6 分, 共 18 分。在每小題給出的四個選項中, 有多項符合題目要求。全部選對的得 6 分, 選對但不全的得 3 分, 有選錯的得 0 分。
8. 隨著科技的發(fā)展, 越來越多的手機用戶選擇使用藍牙耳機, 手機與基站及耳機的通信如圖所示。 若基站與手機、手機與耳機之間通信的電磁波分別為甲波、乙波, 則以下說法正確的是( )
A. 甲、乙波的頻率都比可見光的頻率小
B. 真空中, 甲波的傳播速度比乙波的快
C. 甲、乙波都是橫波, 都能在真空中傳播
D. 甲波與乙波有可能發(fā)生干涉現(xiàn)象
【答案】AC
【解析】
【詳解】A.甲、乙波的波長比可見光大,根據 ,波長越大頻率越小,所以甲、乙波的頻率都比可見光的頻率小,A正確;
B.真空中, 甲波的傳播速度等于乙波的傳播速度,都等于3.0×108m/s,B錯誤;
C.甲、乙波都是電磁波,電磁波都是橫波, 都能在真空中傳播,C正確;
D.甲波與乙波的頻率不相同,不能發(fā)生干涉現(xiàn)象,D錯誤。
故選AC。
9. 如圖為遠距離輸電的原理圖,電路中的變壓器 和 都認為是理想變壓器,發(fā)電廠的輸出電壓恒定,輸電線上的電阻 不變。 若用戶接入的用電器增多, 下列說法正確的有( )
A. 升壓變壓器, 為降壓變壓器
B. 輸電線損失的功率減小
C. 升壓變壓器的輸出電壓變小
D. 加在用戶兩端的電壓變小
【答案】AD
【解析】
【詳解】A. 為升壓變壓器, 為降壓變壓器,選項A正確;
C.升壓變壓器的輸出電壓由輸入電壓和匝數比決定,則升壓變壓器的輸出電壓不變,選項C錯誤;
BD.若用戶接入的用電器增多,則用戶消耗的功率變大,輸電線上的電流會變大,根據P線=I2R線,可知輸電線損失的功率增加,輸電線上損失的電壓變大,則降壓變壓器的初級電壓減小,則用戶得到的電壓減小,選項B錯誤,D正確;
故選AD。
10. 如圖所示,兩平行、光滑金屬導軌水平放置相距為,空間中存在豎直向上的勻強磁場, 磁感應強度大小為。 質量均為、電阻均為的兩導體棒和靜止置于金屬導軌上,它們之間的距離也為,現(xiàn)給導體棒一向右的初速度,金屬導軌足夠長,在它們之后的運動過程中, 以下說法正確的是( )
A. 導體棒和在運動過程中系統(tǒng)動量不守恒
B. 導體棒獲得的最大速度為
C. 導體棒上產生的焦耳熱為
D. 最終導體棒和之間的距離為
【答案】BC
【解析】
【詳解】A.導體棒 和 作為一個系統(tǒng),系統(tǒng)所受合力為零,故系統(tǒng)動量守恒,故A錯誤;
B.棒ab和cd在運動過程中始終受到等大反向的安培力,系統(tǒng)動量守恒,以向右的方向為正方向,當兩者共速時,導體棒獲得的最大速度,則有
解得
故B正確;
C.導體棒達到最大速度的過程中,由能量守恒可得
解得回路產生的焦耳熱為
導體棒ab桿上產生的焦耳熱為
故C正確;
D.整個過程中對ab棒,由動量定理得
流過導體棒的電荷量為
又
聯(lián)立可得
最終導體棒和之間的距離為
故D錯誤。
故選BC。
三、非選擇題: 本題共 5 小題, 共 54 分。
11. 在利用 “插針法” 測定玻璃磚的折射率實驗中, 如圖甲所示, 實驗時, 先將玻璃磚平放到水平面內的白紙上,貼著玻璃磚前后兩個面在紙上描點后畫出直線 和 ,然后在白紙上豎直插上兩枚大頭針 。
(1)準備插第三枚大頭針時,應在______(選填 “ ” 或 “ ”)側觀察;
(2)插第三枚大頭針時,這枚大頭針______;
A. 擋住 像即可
B. 擋住 的像即可
C. 應同時擋住 和 的像
(3)插完所需的大頭針,補全光路。 圖乙為光路的一部分, 均為光路上的點,分別過 作直線 的垂線,垂足分別為 ,測得 , ,則玻璃磚的折射率 ______
【答案】(1)
(2)C (3)1.43
【解析】
【小問1詳解】
先在白紙上放上玻璃磚,在玻璃磚的一側插上兩枚大頭針P1和P2,然后在另一側透過玻璃磚觀察,準備插第三枚大頭針時,應在;
【小問2詳解】
插第三枚大頭針時,這枚大頭針應同時擋住 和 的像。
故選C。
【小問3詳解】
根據折射率
12. 在 “用傳感器探究等溫情況下一定質量氣體壓強與體積的關系” 的實驗中, 某小組使用如圖甲所示的實驗裝置,正確操作實驗獲得多組注射器內封閉氣體的體積 和壓強 的測量值,并通過計算機擬合得到相應的圖像,分析得出結論。
(1)在本實驗操作過程中,下列措施正確的是_________。
A. 實驗前檢查實驗裝置, 保證氣密性良好
B. 改變氣體體積時應快速推拉柱塞
C. 不要用手直接握在注射器上
(2)在本實驗操作的過程中,_________(選填“需要”或“不需要”)測出空氣柱的橫截面積。
(3)實驗中測得多組空氣柱的壓強 和體積 的數據后,為了能最直觀地判斷二者間的函數關系,應作出_________ (選填 “ ” 或 “ ” ) 圖像。 對圖線進行分析,如果在誤差允許范圍內該圖線是一條_________,就說明一定質量的氣體在溫度不變時, 其壓強與體積成反比。
(4)若該小組繪出的是 圖像,結果如圖乙所示,則出現(xiàn)該圖像的原因可能是_________。
A. 實驗過程中有漏氣現(xiàn)象
B. 實驗過程中氣體溫度降低
C. 實驗過程中氣體溫度升高
D. 漏加了注射器與壓強傳感器連接處的氣體體積
【答案】(1)AC (2)不需要
(3) ①. ②. 過原點的傾斜直線
(4)D
【解析】
【小問1詳解】
A.實驗應保證氣體質量不變,因此保證氣密性良好,故A正確;
B.實驗時為防止氣體溫度變化,應慢慢推拉柱塞,故B錯誤;
C.實驗時為防止溫度發(fā)生變化,則不能用手握注射器推拉柱塞,故C正確。
故選AC。
【小問2詳解】
由于橫截面積不變,只要知道空氣柱長度之間的關系,就可以得到體積之間的關系,從而找到體積與壓強之間的關系,因此不需要測出空氣柱的橫截面積,故填“不需要”。
【小問3詳解】
[1]一定質量的氣體在溫度不變的情況下,為了能最直觀地判斷氣體壓強p與氣體體積V的函數關系,壓強p與體積的倒數成正比,故應作出“”圖像。
[2]若圖像中的各點位于過原點的同一條直線上,就說明壓強跟體積的倒數成正比,即壓強與體積成反比。
【小問4詳解】
ABC.根據
可得
若實驗過程中有漏氣現(xiàn)象、氣體溫度降低或氣體溫度升高,圖像會發(fā)生彎曲,故ABC錯誤;
D.圖像整體下移,可知體積偏小,即漏加了注射器與壓強傳感器連接處的氣體體積,故D正確。
故選D。
13. 從冰箱中拿出的罐頭難以打開, 有些人會給罐頭適當加熱或撬動瓶蓋使空氣進入, 這樣就很容易打開了。 為了方便分析, 罐頭的簡化模型如圖所示, 瓶內氣體體積 ,放入 的冰箱時瓶內氣體壓強 ,瓶內氣體可近似當作理想氣體。
(1)從冰箱拿出罐頭后,等瓶內氣體達到常溫 時,求瓶內氣體壓強 (液體體積視為不變)。
(2)在常溫 下,撬動瓶蓋使空氣進入,當瓶內氣體壓強變?yōu)? 時, 求進入的氣體質量與原來氣體質量之比 (此過程瓶內氣體溫度保持不變)。
【答案】(1);(2)
【解析】
【詳解】(1)罐頭放在冰箱里時,瓶內氣體的溫度
從冰箱拿出罐頭一段時間后,瓶內氣體達到常溫
設此時瓶內氣體壓強為P2, 根據查理定律得
代人數據解得
(2)溫度不變,設瓶里氣體壓強由變?yōu)闀r,體積為,由玻意耳定律得
解得
進入的氣體質量與原來氣體質量之比為
14. 如圖甲所示,用絕緣輕桿將一個 匝的矩形線圈固定在豎直平面內,懸點 為邊的中點。 矩形線圈水平邊,豎直邊分別為 邊和 邊的中點,在下方有一個范圍足夠大、方向垂直于紙面的勻強磁場。 矩形線圈的質量,總電阻,取垂直于紙面向外為磁感應強度的正方向,磁感應強度隨時間的變化關系如圖乙所示。 重力加速度取,求:
(1)時線圈的磁通量大??;
(2)時線圈中的感應電流的大小和方向;
(3)時輕桿對線圈的作用力大小。
【答案】(1);(2)順時針,;(3)
【解析】
【詳解】(1)時磁感應強度
穿過線圈的磁場面積
線圈的磁通量
(2)根據楞次定律可知,t=2s時線圈中的感應電流方向為順時針方向。由圖像得
由法拉第電磁感應定律得
由閉合電路歐姆定律
(3)t=2s時磁感應強度
線圈受到的安培力
對線圈,假設桿的作用力方向豎直向下。由平衡條件得
解得輕桿對線圈的作用力
方向與假設的方向相同,即豎直向下。
15. 如圖,在空間直角坐標系O-xyz中,界面I與yOz平面重疊,界面I、II、III相互平行,且相鄰界面的間距均為L,與x軸的交點分別為O、O1、O2;在界面I、II間有平行于y軸方向的勻強電場E,在界面II、III間有沿z軸負方向的勻強磁場B。一質量為m、電荷量為+q的粒子,以速率v0自y軸的P點沿x軸正方向射入電場區(qū)域,該粒子剛好從點O1進入磁場區(qū)域。粒子經過O1點時與x軸正方向的夾角θ=30°,忽略粒子的重力。
(1)求電場強度E的大小和方向;
(2)要讓粒子恰好不從界面III飛出,求磁感應強度B的大??;
(3)在滿足第(2)問的條件下,求粒子從P點恰好運動至界面III的總時間。
【答案】(1),沿у軸負方向;(2);(3)
【解析】
【詳解】(1)根據題意可知,勻強電場的方向沿y軸負方向,粒子在電場中做類平拋運動,設電場中粒子的加速度為a,沿z軸負方向看,粒子的運動軌跡如圖所示
由牛頓第二定律可得
粒子從O1點進入磁場區(qū)域,根據類平拋運動規(guī)律可得
在O1點,根據幾何關系可得
聯(lián)立解得
(2)設粒子到O1點的速度大小為v,則有
在磁場區(qū)域,粒子做勻速圓周運動,粒子剛好不從界面III飛出,其軌跡恰好與界面III相切,設粒子的運動半徑為R,由幾何關系可得
所以
根據洛倫茲力提供向心力有
解得
(3)粒子在電場中運動時間為
粒子從O1運動到界面III切點Q的時間為
所以粒子從P點運動到Q點的總時間為
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