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陕西省西安市阎良区2022-2023学年高二下学期期末检测物理试题（解析版）
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这是一份陕西省西安市阎良区2022-2023学年高二下学期期末检测物理试题（解析版），共18页。试卷主要包含了选择题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题（本大题共 13 小题，每小题4分，计52分。在每小题给出的四个选项中，第1~9题只有一项符合题目要求；第10~13题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分）
1. 下列设备工作时利用了涡流的是（ ）
A. 日光灯B. 变压器C. 电磁灶D. 电动机
【答案】C
【解析】A．日光灯利用自感现象启动，故A错误；
B．变压器利用了电磁感应，故B错误；
C．电磁灶利用了涡流，故C正确；
D．电动机利用了通电线圈在磁场中受力转动，故D错误。
故选C。
2. 图甲是一定质量的某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线；图乙是两分子系统的势能与两分子间距离的关系曲线。下列说法正确的是 （ ）
A. 甲：同一温度下，气体分子的速率都呈“中间多、两头少”的分布
B. 甲：气体在①状态下的内能小于②状态下的内能
C. 乙：当大于时，分子间的作用力表现为引力
D. 乙：在由变到的过程中分子力做负功
【答案】A
【解析】AB．图甲中，同一温度下，气体分子的速率都呈“中间多、两头少”的分布，①状态下速率大的分子占据的比例较大，则说明①对应的平均动能较大，即气体在①状态下的内能大于②状态下的内能，故B错误，A正确；
CD．图乙中，当时，分子势能最小，此时分子力为0，则当时，分子间的作用力表现为引力，当时，分子间的作用力表现为斥力，在由变到的过程中，分子势能减小，则分子力做正功，故CD错误。
故选A。
3. 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】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。
4. 空气湿度对人们的生活有很大影响，当湿度与温度搭配得当，通风良好时，人们才会舒适。关于空气湿度，以下结论正确的是（ ）
A. 绝对湿度大而相对湿度也一定大
B. 相对湿度是，表明在当时的温度下，空气中的水汽已达到饱和状态
C. 在绝对湿度一定的情况下，气温降低时，相对湿度将减小
D. 在温度一定情况下，绝对湿度越大，相对湿度越小
【答案】B
【解析】A．相对湿度是指为湿空气中水蒸气分气压力与相同温度下水的饱和气压之比。相对湿度大，可能此温度下饱合气压更大，比值可能不大，也就是绝对湿度大而相对湿度可能不大，A错误；
B．相对湿度是，表明在当时的温度下，空气中的水汽已达到饱和状态，B正确；
C．水的饱和气压随温度的降低而减小，因此在绝对湿度一定的情况下，气温降低时，相对湿度将增大，C错误；
D．在温度一定情况下，水的饱和气压是确定的值，绝对湿度越大，相对湿度越大，D错误。
故选B。
5. 如图是演示自感现象的实验装置，小灯泡电阻与自感线圈的直流电阻相同，电源内阻不能忽略，关于该实验现象下列说法正确的是（ ）
A. 接通开关后小灯泡慢慢变亮直至亮度稳定
B. 接通开关电路稳定后通过小灯泡的电流为零
C. 接通开关电路稳定后再断开瞬间线圈两端电压大小不变
D. 接通开关电路稳定后再断开小灯泡闪亮一下后逐渐熄灭
【答案】C
【解析】AB．接通开关后，根据楞次定律可知线圈阻碍电流的增大，所以初始小灯泡亮度较大，由于小灯泡电阻与自感线圈的直流电阻相同，小灯泡慢慢变暗，然后亮度稳定，所以电路稳定后通过小灯泡的电流不为零，故AB错误；
CD．小灯泡电阻与自感线圈的直流电阻相同，接通开关电路稳定后支路电流相等，再断开瞬间，根据楞次定律可知线圈两端电流大小不变，不会闪亮，灯泡逐渐熄灭，故C正确，D错误；
故选C。
6. 关于固体、液体，下列说法正确的是（ ）
A. 晶体没有确定的熔点，非晶体有确定的熔点
B. 发生毛细现象时，细管中的液体只能上升不会下降
C. 表面张力使液体表面具有扩张趋势，使液体表面积趋于最大
D. 液晶既具有液体的流动性，又像某些晶体那样具有光学各向异性
【答案】D
【解析】A．晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点，故A错误；
B．发生毛细现象时，不浸润液体在细管中会下降，故B错误；
C．表面张力使液体表面具有收缩趋势，使液体表面积趋于最小，故C错误；
D．液晶既具有液体的流动性，又像某些晶体那样具有光学各向异性，故D正确。
故选D。
7. 如图所示为一定质量的理想气体的压强随温度变化的图像，其中的延长线通过坐标原点，和分别与T轴和p轴平行，下列说法正确的是（ ）
A. 过程气体单位体积内的分子数减少
B. 过程气体分子平均动能减小
C. 过程气体向外界放热
D. 全过程状态b的体积最大
【答案】C
【解析】A．过程，气体温度T不变，该过程为等温过程，气体压强p增大，所以体积V减小，单位体积内的分子数增多，A错误；
B．过程气体温度T升高，气体分子平均动能增大，B错误；
C．过程，由于延长线通过坐标原点，根据理想气体状态方程可知，该过程为等容变化，温度T减小，气体内能减小，体积不变，做功为零，根据热力学第一定律，可知气体向外界放热，C正确；
D．根据上述，过程，气体体积不变，过程，气体体积减小，可知全过程状态b的体积最小，D错误。
故选C。
8. 图甲为某无线门铃，其工作原理如图乙所示。按下门铃按钮，磁铁靠近螺线管；松开门铃按钮，磁铁远离螺线管，回归原位置。则（ ）
A. 按住按钮不动，门铃可以持续响
B. 松开按钮过程，螺线管B端电势较高
C. 按下按钮过程，通过门铃的电流方向是B到A
D. 快速按下按钮与缓慢按下按钮，螺线管产生的感应电流大小相同
【答案】C
【解析】A．按住按钮不动，通过螺线管的磁通量不会发生变化，因此就不会产生感应电流，门铃就不会响，故A错误；
B．松开按钮过程，通过螺线管的磁通量减小，根据楞次定律可知，螺线管中感应电流的磁场要阻碍原磁通量的变化，结合安培定则可知，通过门铃的电流方向是A到B，而螺线管相当于电源，因此可知螺线管A端电势较高，故B错误；
C．按下按钮过程，螺线管中的磁通量要增大，根据楞次定律可知，螺线管中感应电流的磁场要阻碍原磁通量的变化，结合安培定则可知，螺线管中电流的方向是A到B，即通过门铃的电流方向是B到A，故C正确；
D．根据法拉第电磁感应定律
可知，快速按下按钮，螺线管中磁通量的变化率更大，产生的感应电动势更大，因此产生的感应电流更大，故D错误。
故选C。
9. 如图甲所示，螺线管匝数n=1000匝，横截面积S=10cm2，螺线管导线电阻r=1Ω，电阻R=9Ω，磁感应强度B的B-t图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A. 通过电阻R的电流是直流电B. 感应电动势为0.6V
C. 感应电流为0.06AD. 电阻R两端的电压为5.4V
【答案】D
【解析】A．由图乙可知磁场均匀增大或减小的过程中，斜率的绝对值相等，可得感应电动势大小相等，根据楞次定理可知感应电流的方向不同，故通过电阻R的电流不是直流电，故A错误；
B．根据法拉第电磁感应定律感应电动势为
故B错误；
C．感应电流为
故C错误；
D．电阻R两端的电压为
故D正确。
故选D。
10. 以下说法正确的是（ ）
A. 液体中悬浮微粒越大，布朗运动反而越不剧烈
B. 做功和热传递改变物体的内能本质上相同
C. 密封容器中气体的压强是由气体分子间的相互作用力产生的
D. 熵增加原理说明一切自然过程总是向着分子热运动的无序性增加的方向进行
【答案】AD
【解析】A．布朗运动的决定因素：颗粒越小，温度越高，布朗运动越剧烈，可知液体中悬浮微粒越大，布朗运动反而越不剧烈，故A正确；
B．做功和热传递都能改变物体的内能，做功是能量转化的过程，热传递是能量转移的过程，两个过程的本质不相同，但改变物体内能的效果相同，故B错误；
C．密封容器中气体的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的，故C错误；
D．熵增加原理说明一切自然过程总是向着分子热运动无序性增加的方向进行，故D正确。
故选AD。
11. 如图所示，理想变压器输入电压保持不变，副线圈接有两个灯泡和一个定值电阻R，电流表、电压表均为理想电表，开关S原来是断开的，现将开关S闭合，则（ ）
A. 电流表的示数增大
B. 电压表的示数增大
C. 原线圈输入功率减小
D. 电阻R消耗的电功率增大
【答案】AD
【解析】A．开关S闭合后，负载总电阻减小，根据欧姆定律
可知，副线圈输出电流增大；根据理想变压器电流与匝数比的关系
可知，原线圈输入电流增大，即电流表A的示数增大，故A正确；
B．根据理想变压器电压与匝数比的关系，可得副线圈两端电压
原线圈输入电压和原、副线圈匝数比不变，则副线圈输出电压不变，电压表V的示数不变，故B错误；
C．原线圈的输入功率
其中不变，增大，所以输入功率增大，故C错误；
D．电阻R消耗的功率
因为副线圈的总电流增大，所以电阻R消耗的电功率增大，故D正确；
12. 如图所示，面积为、电阻为的单匝矩形闭合导线框处于磁感应强度为的垂直纸面向里的匀强磁场中（边右侧没有磁场）。若线框从图示位置开始绕与边重合的竖直固定轴以角速度开始匀速转动，则线框旋转一周的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 线框中感应电动势最大值为
B. 线框中感应电动势的有效值为
C. 线框中感应电流的有效值为
D. 从图示位置开始转过的过程中，通过导线某横截面的电荷量为
【答案】BD
【解析】A．根据题意可知，线框中感应电动势的最大值为
故A错误；
BC．设电动势的有效值为，由电流的热效应有
解得
线框中感应电流的有效值为
故C错误，B正确；
D．线框转过后，此时线框的有效面积为
根据、和可得
故D正确。
故选BD。
13. 如图所示，竖直放置的∩形光滑导轨宽为，矩形匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的高和间距均为，磁感应强度为。质量为的水平金属杆由静止释放，进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等。金属杆在导轨间的电阻为，与导轨接触良好，其余电阻不计，重力加速度为，金属杆（ ）
A. 刚进入磁场Ⅰ时加速度方向竖直向下
B. 穿过磁场Ⅰ的时间大于在两磁场之间的运动时间
C. 穿过两磁场产生的总热量为
D. 释放时距磁场Ⅰ上边界的高度h大于
【答案】BCD
【解析】A．由题意可知，金属杆进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等，在磁场Ⅰ和Ⅱ之间做加速度为g的加速运动，所以金属杆在磁场Ⅰ中应该做减速运动，加速度方向竖直向上，故A错误；
B．由A中分析可知，金属杆在磁场Ⅰ中做减速运动，而随着速度的减小，金属杆在磁场Ⅰ中的加速度也减小，而金属杆在两个磁场间做匀加速运动，又因为金属杆进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等，金属杆在磁场Ⅰ中运动的平均速度小于在磁场间运动的平均速度，两段位移相同，故穿过磁场Ⅰ的时间大于在两磁场之间的运动时间，故B正确；
C．由与导轨光滑，根据能量守恒定律可知，在运动过程中，金属杆的减小的重力势能全部转化为焦耳热和杆的动能，同时进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等，所以从进入磁场Ⅰ到进入磁场Ⅱ的过程中，所产生的焦耳热为
由于两磁场间不产生焦耳热，故通过磁场Ⅰ产生的热量为，通过磁场Ⅱ与通过磁场Ⅰ产生的焦耳热相同，故穿过两磁场产生的总热量为，故C正确；
D．假设金属杆进入磁场Ⅰ后做匀速运动，则有
解得
在磁场Ⅰ的上方，重力势能转化为金属杆的动能，即
解得
由上述分析可知，金属杆在进入磁场Ⅰ做减速运动，所以金属杆释放时距磁场Ⅰ上边界的高度应该大于，故D正确。
故选BCD。
第Ⅱ卷（非选择题 共48分）
二、实验探究题（本大题共2小题，计16分）
14. 如图1为“探究影响感应电流方向的因素”的实验装置，所用电流表指针偏转方向与电流方向间的关系为：当电流从“＋”接线柱流入电流表时，指针向右偏转。
（1）将条形磁铁按如图1方式S极向下插入螺线管时，发现电流表的指针向右偏转。螺线管的绕线方向如图2所示。请在图2中标出螺线管中的感应电流方向______。
（2）经分析可得出结论：当穿过螺线管的磁通量增加时，感应电流产生的磁场与条形磁铁的磁场方向______（填“相同”或“相反”）。
（3）接上面的（1），将条形磁铁从螺线管中抽出时，电流表的指针向______（填“左”或“右”）偏转。
（4）有同学又用图1中的器材完成了如下实验。条形磁铁的轴线和铁芯的轴线及连接线圈和电流计的导线在同一平面内，铁芯、线圈及条形磁铁的几何中心均在与铁芯垂直的PQ连线上。条形磁铁分别与线圈相互平行或相互垂直放置，使其沿QP方向靠近线圈。在如下情形中能观察到明显的电磁感应现象，且图中标出的电流计指针偏转方向正确的是__________。
A．B．
C．D．
【答案】（1）见详解 （2）相反 （3）左 （4）A
【解析】（1）[1]由图可知，线圈中磁场的方向向上，根据电流表指针偏转方向与电流方向间的关系为：当电流从“＋”接线柱流入电流表时，指针向右偏转可知，线圈中电流方向由B流向A，如图所示
（2）[2]S极向下插入螺线管时，线圈中磁通量增大，根据楞次定律可知，感应电流的磁场应该与原磁场方向相反，且感应电流的磁场方向向下，阻碍磁通量的增加。
（3）[3]将条形磁铁从螺线管中抽出时，穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律，感应电流的磁场应与原磁场方向相同且向上，阻碍磁通量的减小，根据安培定则可判，线圈中感应电流方向由A到B，即向左偏转，则电流表的指针向左。
（4）[4]AB．根据条形磁铁磁感线模型可知，线圈中磁场方向为竖直向下，当磁铁靠近时，线圈内磁场强度增加，感应电流方向从上看为逆时针方向，电流从正极进入电流计，电流计指针向右偏，A正确，B错误；
CD．根据条形磁铁磁感线模型可知，条形磁铁磁感线关于直线PQ对称，PQ经过线圈与铁芯的几何中心，所以线圈内中的磁通量始终为零，磁铁靠近时磁通量不变，不会产生感应电流，CD错误。
15. 在“油膜法测分子直径”的实验中，某同学操作如下：
①取10 mL油酸配成250 mL油酸酒精溶液；
②用滴管吸取1.0mL油酸酒精溶液逐滴滴入量筒，全部滴完共20滴；
③在边长约10cm的正方形线盘内注入适量的水，将痱子粉均匀地撒在水面上，用滴管滴入一滴溶液：
④待抽膜形状稳定后，将绘有方格的玻璃板放在浅盘上，绘出油酸颜的轮廓（如图所示），每个方格的边长为1.0cm。
（1）该实验中一滴油酸酒精溶液含_______mL油酸；
（2）由上述数据估算得到油酸分子直径的数量级约为_______ m；
（3）若该同学在计算油酸膜面积时，对不完整的方格均不计数，由此估算得到的油酸分子直径数量级将_______（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）；
（4）已知油酸分子的直径数量级为，该同学实验结果产生偏差的原因可能是：______；
（5）用油膜法测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_______（填序号）。
A．摩尔质量B．摩尔体积C．质量D．体积
【答案】（1） （2） （3）偏大 （4）油酸膜没有完全展开，形成的不是单分子油膜层 （5）B
【解析】（1）[1]该实验中一滴油酸酒精溶液含纯油酸的体积为
（2）[2]油膜的面积约为
油酸分子直径约为
故油酸分子直径的数量级约为；
（3）[3]若该同学在计算油酸膜面积时，对不完整的方格均不计数，则测得的油膜面积偏小，由此估算得到的油酸分子直径数量级将偏大；
（4）[4]已知油酸分子的直径数量级为，该同学实验结果产生偏差的原因可能是：油酸膜没有完全展开，形成的不是单分子油膜层；
（5）[5]根据阿伏加德罗常数计算公式
可知测定阿伏加德罗常数，还需要知道油酸的摩尔体积。
三、计算题（本大题共3小题，计32分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
16. 如图甲所示，水平对置发动机的活塞对称分布在曲轴两侧，在水平方向上左右运动，发动机安装在汽车的中心线上，两侧活塞产生的影响相互抵消，可使车辆行驶更加平稳，同时节约能源、减少噪声。图乙为左侧汽缸（圆柱形）简化示意图。某次工厂测试某绝热汽缸的耐压性能，活塞横截面积为S，在距汽缸底部处固定两挡片，开始时活塞底部到缸底的距离为L，内部密封一定质量的理想气体，气体温度为。已知大气压强为，活塞右侧与连杆相连，连杆对活塞始终有水平向左的恒定推力，大小为。现缓慢给气体加热后，活塞向右滑动，不计一切摩擦。求：
（1）当活塞底部距离缸底L时，气体的压强；
（2）气体温度达到时，气体的压强；
（3）在第（2）问条件下，如果此过程中气体吸收的热量为Q，求此过程中气体内能的增加量。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）对活塞受力分析，根据共点力平衡，有
解得
（2）假设加热升温过程始终是等压变化，根据盖-吕萨克定律，有
解得
此时活塞已经与汽缸右侧挡板接触，由
得
（3）此过程中气体对外做功为
根据热力学第一定律，有
可得此过程中气体内能的增加量为
17. 某小型水电站的电能输送示意图如图甲所示，发电机通过升压变压器和降压变压器向用户供电。已知输电线的总电阻为r，降压变压器原、副线圈的数比为，降压变压器的副线圈两端电压如图乙所示，降压变压器的副线圈与阻值为的电阻组成闭合电路。若将变压器视为理想变压器，求解：
（1）发电机产生交流电的频率；
（2）求乙图交流电电压瞬时值表达式和通过的电流有效值；
（3）输电线损失的功率。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）变压器不改变交流电的频率，由图乙可知交流电的周期
频率为
（2）由图乙知
降压变压器的副线圈两端电压的瞬时值表达式为
通过的电流的最大值为
有效值为
（3）根据变压器电流比关系可知通过输电线的电流为
故输电线损失的功率为
18. 如图甲所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置（导轨电阻不计），其宽度L=1m，一匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M与P之间连接一阻值为R=0.3Ω的电阻，质量为m=0.01kg、电阻为r=0.4Ω的金属棒ab紧贴在导轨上，现使金属棒ab由静止开始下滑，下滑过程中ab始终保持水平，且与导轨接触良好，其下滑距离x与时间t的关系如图乙所示，图像中的OA段为曲线，AB段为直线，g取10m/s2（忽略ab棒运动过程中对原磁场的影响），求：
（1）磁感应强度B的大小；
（2）t=2s时，金属棒两端的电压；
（3）金属棒ab开始运动的2s内，电阻R上产生的热量。
【答案】（1）0.1T；（2）0.3V；（3）0.345J
【解析】（1）金属棒产生的感应电动势为
E=BLv
设电路中的电流为I ，由闭合电路欧姆定律可得
当金属棒匀速下落时，设其速度设为v，由x-t图像可得
由共点力平衡条件得
代入数据，解得
B=0.1T
（2）金属棒产生的感应电动势为
E=BLv=0.7V
电路中的电流为
金属棒两端的电压为
（3）在0~2s，由x-t图像可得金属棒的位移为
以金属棒ab为研究对象，根据能量守恒定律，可得
代入数据，解得
电阻R上产生的热量为
一、选择题（本大题共 13 小题，每小题4分，计52分。在每小题给出的四个选项中，第1~9题只有一项符合题目要求；第10~13题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分）
1. 下列设备工作时利用了涡流的是（ ）
A. 日光灯B. 变压器C. 电磁灶D. 电动机
【答案】C
【解析】A．日光灯利用自感现象启动，故A错误；
B．变压器利用了电磁感应，故B错误；
C．电磁灶利用了涡流，故C正确；
D．电动机利用了通电线圈在磁场中受力转动，故D错误。
故选C。
2. 图甲是一定质量的某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线；图乙是两分子系统的势能与两分子间距离的关系曲线。下列说法正确的是 （ ）
A. 甲：同一温度下，气体分子的速率都呈“中间多、两头少”的分布
B. 甲：气体在①状态下的内能小于②状态下的内能
C. 乙：当大于时，分子间的作用力表现为引力
D. 乙：在由变到的过程中分子力做负功
【答案】A
【解析】AB．图甲中，同一温度下，气体分子的速率都呈“中间多、两头少”的分布，①状态下速率大的分子占据的比例较大，则说明①对应的平均动能较大，即气体在①状态下的内能大于②状态下的内能，故B错误，A正确；
CD．图乙中，当时，分子势能最小，此时分子力为0，则当时，分子间的作用力表现为引力，当时，分子间的作用力表现为斥力，在由变到的过程中，分子势能减小，则分子力做正功，故CD错误。
故选A。
3. 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】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。
4. 空气湿度对人们的生活有很大影响，当湿度与温度搭配得当，通风良好时，人们才会舒适。关于空气湿度，以下结论正确的是（ ）
A. 绝对湿度大而相对湿度也一定大
B. 相对湿度是，表明在当时的温度下，空气中的水汽已达到饱和状态
C. 在绝对湿度一定的情况下，气温降低时，相对湿度将减小
D. 在温度一定情况下，绝对湿度越大，相对湿度越小
【答案】B
【解析】A．相对湿度是指为湿空气中水蒸气分气压力与相同温度下水的饱和气压之比。相对湿度大，可能此温度下饱合气压更大，比值可能不大，也就是绝对湿度大而相对湿度可能不大，A错误；
B．相对湿度是，表明在当时的温度下，空气中的水汽已达到饱和状态，B正确；
C．水的饱和气压随温度的降低而减小，因此在绝对湿度一定的情况下，气温降低时，相对湿度将增大，C错误；
D．在温度一定情况下，水的饱和气压是确定的值，绝对湿度越大，相对湿度越大，D错误。
故选B。
5. 如图是演示自感现象的实验装置，小灯泡电阻与自感线圈的直流电阻相同，电源内阻不能忽略，关于该实验现象下列说法正确的是（ ）
A. 接通开关后小灯泡慢慢变亮直至亮度稳定
B. 接通开关电路稳定后通过小灯泡的电流为零
C. 接通开关电路稳定后再断开瞬间线圈两端电压大小不变
D. 接通开关电路稳定后再断开小灯泡闪亮一下后逐渐熄灭
【答案】C
【解析】AB．接通开关后，根据楞次定律可知线圈阻碍电流的增大，所以初始小灯泡亮度较大，由于小灯泡电阻与自感线圈的直流电阻相同，小灯泡慢慢变暗，然后亮度稳定，所以电路稳定后通过小灯泡的电流不为零，故AB错误；
CD．小灯泡电阻与自感线圈的直流电阻相同，接通开关电路稳定后支路电流相等，再断开瞬间，根据楞次定律可知线圈两端电流大小不变，不会闪亮，灯泡逐渐熄灭，故C正确，D错误；
故选C。
6. 关于固体、液体，下列说法正确的是（ ）
A. 晶体没有确定的熔点，非晶体有确定的熔点
B. 发生毛细现象时，细管中的液体只能上升不会下降
C. 表面张力使液体表面具有扩张趋势，使液体表面积趋于最大
D. 液晶既具有液体的流动性，又像某些晶体那样具有光学各向异性
【答案】D
【解析】A．晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点，故A错误；
B．发生毛细现象时，不浸润液体在细管中会下降，故B错误；
C．表面张力使液体表面具有收缩趋势，使液体表面积趋于最小，故C错误；
D．液晶既具有液体的流动性，又像某些晶体那样具有光学各向异性，故D正确。
故选D。
7. 如图所示为一定质量的理想气体的压强随温度变化的图像，其中的延长线通过坐标原点，和分别与T轴和p轴平行，下列说法正确的是（ ）
A. 过程气体单位体积内的分子数减少
B. 过程气体分子平均动能减小
C. 过程气体向外界放热
D. 全过程状态b的体积最大
【答案】C
【解析】A．过程，气体温度T不变，该过程为等温过程，气体压强p增大，所以体积V减小，单位体积内的分子数增多，A错误；
B．过程气体温度T升高，气体分子平均动能增大，B错误；
C．过程，由于延长线通过坐标原点，根据理想气体状态方程可知，该过程为等容变化，温度T减小，气体内能减小，体积不变，做功为零，根据热力学第一定律，可知气体向外界放热，C正确；
D．根据上述，过程，气体体积不变，过程，气体体积减小，可知全过程状态b的体积最小，D错误。
故选C。
8. 图甲为某无线门铃，其工作原理如图乙所示。按下门铃按钮，磁铁靠近螺线管；松开门铃按钮，磁铁远离螺线管，回归原位置。则（ ）
A. 按住按钮不动，门铃可以持续响
B. 松开按钮过程，螺线管B端电势较高
C. 按下按钮过程，通过门铃的电流方向是B到A
D. 快速按下按钮与缓慢按下按钮，螺线管产生的感应电流大小相同
【答案】C
【解析】A．按住按钮不动，通过螺线管的磁通量不会发生变化，因此就不会产生感应电流，门铃就不会响，故A错误；
B．松开按钮过程，通过螺线管的磁通量减小，根据楞次定律可知，螺线管中感应电流的磁场要阻碍原磁通量的变化，结合安培定则可知，通过门铃的电流方向是A到B，而螺线管相当于电源，因此可知螺线管A端电势较高，故B错误；
C．按下按钮过程，螺线管中的磁通量要增大，根据楞次定律可知，螺线管中感应电流的磁场要阻碍原磁通量的变化，结合安培定则可知，螺线管中电流的方向是A到B，即通过门铃的电流方向是B到A，故C正确；
D．根据法拉第电磁感应定律
可知，快速按下按钮，螺线管中磁通量的变化率更大，产生的感应电动势更大，因此产生的感应电流更大，故D错误。
故选C。
9. 如图甲所示，螺线管匝数n=1000匝，横截面积S=10cm2，螺线管导线电阻r=1Ω，电阻R=9Ω，磁感应强度B的B-t图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A. 通过电阻R的电流是直流电B. 感应电动势为0.6V
C. 感应电流为0.06AD. 电阻R两端的电压为5.4V
【答案】D
【解析】A．由图乙可知磁场均匀增大或减小的过程中，斜率的绝对值相等，可得感应电动势大小相等，根据楞次定理可知感应电流的方向不同，故通过电阻R的电流不是直流电，故A错误；
B．根据法拉第电磁感应定律感应电动势为
故B错误；
C．感应电流为
故C错误；
D．电阻R两端的电压为
故D正确。
故选D。
10. 以下说法正确的是（ ）
A. 液体中悬浮微粒越大，布朗运动反而越不剧烈
B. 做功和热传递改变物体的内能本质上相同
C. 密封容器中气体的压强是由气体分子间的相互作用力产生的
D. 熵增加原理说明一切自然过程总是向着分子热运动的无序性增加的方向进行
【答案】AD
【解析】A．布朗运动的决定因素：颗粒越小，温度越高，布朗运动越剧烈，可知液体中悬浮微粒越大，布朗运动反而越不剧烈，故A正确；
B．做功和热传递都能改变物体的内能，做功是能量转化的过程，热传递是能量转移的过程，两个过程的本质不相同，但改变物体内能的效果相同，故B错误；
C．密封容器中气体的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的，故C错误；
D．熵增加原理说明一切自然过程总是向着分子热运动无序性增加的方向进行，故D正确。
故选AD。
11. 如图所示，理想变压器输入电压保持不变，副线圈接有两个灯泡和一个定值电阻R，电流表、电压表均为理想电表，开关S原来是断开的，现将开关S闭合，则（ ）
A. 电流表的示数增大
B. 电压表的示数增大
C. 原线圈输入功率减小
D. 电阻R消耗的电功率增大
【答案】AD
【解析】A．开关S闭合后，负载总电阻减小，根据欧姆定律
可知，副线圈输出电流增大；根据理想变压器电流与匝数比的关系
可知，原线圈输入电流增大，即电流表A的示数增大，故A正确；
B．根据理想变压器电压与匝数比的关系，可得副线圈两端电压
原线圈输入电压和原、副线圈匝数比不变，则副线圈输出电压不变，电压表V的示数不变，故B错误；
C．原线圈的输入功率
其中不变，增大，所以输入功率增大，故C错误；
D．电阻R消耗的功率
因为副线圈的总电流增大，所以电阻R消耗的电功率增大，故D正确；
12. 如图所示，面积为、电阻为的单匝矩形闭合导线框处于磁感应强度为的垂直纸面向里的匀强磁场中（边右侧没有磁场）。若线框从图示位置开始绕与边重合的竖直固定轴以角速度开始匀速转动，则线框旋转一周的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 线框中感应电动势最大值为
B. 线框中感应电动势的有效值为
C. 线框中感应电流的有效值为
D. 从图示位置开始转过的过程中，通过导线某横截面的电荷量为
【答案】BD
【解析】A．根据题意可知，线框中感应电动势的最大值为
故A错误；
BC．设电动势的有效值为，由电流的热效应有
解得
线框中感应电流的有效值为
故C错误，B正确；
D．线框转过后，此时线框的有效面积为
根据、和可得
故D正确。
故选BD。
13. 如图所示，竖直放置的∩形光滑导轨宽为，矩形匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的高和间距均为，磁感应强度为。质量为的水平金属杆由静止释放，进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等。金属杆在导轨间的电阻为，与导轨接触良好，其余电阻不计，重力加速度为，金属杆（ ）
A. 刚进入磁场Ⅰ时加速度方向竖直向下
B. 穿过磁场Ⅰ的时间大于在两磁场之间的运动时间
C. 穿过两磁场产生的总热量为
D. 释放时距磁场Ⅰ上边界的高度h大于
【答案】BCD
【解析】A．由题意可知，金属杆进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等，在磁场Ⅰ和Ⅱ之间做加速度为g的加速运动，所以金属杆在磁场Ⅰ中应该做减速运动，加速度方向竖直向上，故A错误；
B．由A中分析可知，金属杆在磁场Ⅰ中做减速运动，而随着速度的减小，金属杆在磁场Ⅰ中的加速度也减小，而金属杆在两个磁场间做匀加速运动，又因为金属杆进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等，金属杆在磁场Ⅰ中运动的平均速度小于在磁场间运动的平均速度，两段位移相同，故穿过磁场Ⅰ的时间大于在两磁场之间的运动时间，故B正确；
C．由与导轨光滑，根据能量守恒定律可知，在运动过程中，金属杆的减小的重力势能全部转化为焦耳热和杆的动能，同时进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等，所以从进入磁场Ⅰ到进入磁场Ⅱ的过程中，所产生的焦耳热为
由于两磁场间不产生焦耳热，故通过磁场Ⅰ产生的热量为，通过磁场Ⅱ与通过磁场Ⅰ产生的焦耳热相同，故穿过两磁场产生的总热量为，故C正确；
D．假设金属杆进入磁场Ⅰ后做匀速运动，则有
解得
在磁场Ⅰ的上方，重力势能转化为金属杆的动能，即
解得
由上述分析可知，金属杆在进入磁场Ⅰ做减速运动，所以金属杆释放时距磁场Ⅰ上边界的高度应该大于，故D正确。
故选BCD。
第Ⅱ卷（非选择题 共48分）
二、实验探究题（本大题共2小题，计16分）
14. 如图1为“探究影响感应电流方向的因素”的实验装置，所用电流表指针偏转方向与电流方向间的关系为：当电流从“＋”接线柱流入电流表时，指针向右偏转。
（1）将条形磁铁按如图1方式S极向下插入螺线管时，发现电流表的指针向右偏转。螺线管的绕线方向如图2所示。请在图2中标出螺线管中的感应电流方向______。
（2）经分析可得出结论：当穿过螺线管的磁通量增加时，感应电流产生的磁场与条形磁铁的磁场方向______（填“相同”或“相反”）。
（3）接上面的（1），将条形磁铁从螺线管中抽出时，电流表的指针向______（填“左”或“右”）偏转。
（4）有同学又用图1中的器材完成了如下实验。条形磁铁的轴线和铁芯的轴线及连接线圈和电流计的导线在同一平面内，铁芯、线圈及条形磁铁的几何中心均在与铁芯垂直的PQ连线上。条形磁铁分别与线圈相互平行或相互垂直放置，使其沿QP方向靠近线圈。在如下情形中能观察到明显的电磁感应现象，且图中标出的电流计指针偏转方向正确的是__________。
A．B．
C．D．
【答案】（1）见详解 （2）相反 （3）左 （4）A
【解析】（1）[1]由图可知，线圈中磁场的方向向上，根据电流表指针偏转方向与电流方向间的关系为：当电流从“＋”接线柱流入电流表时，指针向右偏转可知，线圈中电流方向由B流向A，如图所示
（2）[2]S极向下插入螺线管时，线圈中磁通量增大，根据楞次定律可知，感应电流的磁场应该与原磁场方向相反，且感应电流的磁场方向向下，阻碍磁通量的增加。
（3）[3]将条形磁铁从螺线管中抽出时，穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律，感应电流的磁场应与原磁场方向相同且向上，阻碍磁通量的减小，根据安培定则可判，线圈中感应电流方向由A到B，即向左偏转，则电流表的指针向左。
（4）[4]AB．根据条形磁铁磁感线模型可知，线圈中磁场方向为竖直向下，当磁铁靠近时，线圈内磁场强度增加，感应电流方向从上看为逆时针方向，电流从正极进入电流计，电流计指针向右偏，A正确，B错误；
CD．根据条形磁铁磁感线模型可知，条形磁铁磁感线关于直线PQ对称，PQ经过线圈与铁芯的几何中心，所以线圈内中的磁通量始终为零，磁铁靠近时磁通量不变，不会产生感应电流，CD错误。
15. 在“油膜法测分子直径”的实验中，某同学操作如下：
①取10 mL油酸配成250 mL油酸酒精溶液；
②用滴管吸取1.0mL油酸酒精溶液逐滴滴入量筒，全部滴完共20滴；
③在边长约10cm的正方形线盘内注入适量的水，将痱子粉均匀地撒在水面上，用滴管滴入一滴溶液：
④待抽膜形状稳定后，将绘有方格的玻璃板放在浅盘上，绘出油酸颜的轮廓（如图所示），每个方格的边长为1.0cm。
（1）该实验中一滴油酸酒精溶液含_______mL油酸；
（2）由上述数据估算得到油酸分子直径的数量级约为_______ m；
（3）若该同学在计算油酸膜面积时，对不完整的方格均不计数，由此估算得到的油酸分子直径数量级将_______（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）；
（4）已知油酸分子的直径数量级为，该同学实验结果产生偏差的原因可能是：______；
（5）用油膜法测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_______（填序号）。
A．摩尔质量B．摩尔体积C．质量D．体积
【答案】（1） （2） （3）偏大 （4）油酸膜没有完全展开，形成的不是单分子油膜层 （5）B
【解析】（1）[1]该实验中一滴油酸酒精溶液含纯油酸的体积为
（2）[2]油膜的面积约为
油酸分子直径约为
故油酸分子直径的数量级约为；
（3）[3]若该同学在计算油酸膜面积时，对不完整的方格均不计数，则测得的油膜面积偏小，由此估算得到的油酸分子直径数量级将偏大；
（4）[4]已知油酸分子的直径数量级为，该同学实验结果产生偏差的原因可能是：油酸膜没有完全展开，形成的不是单分子油膜层；
（5）[5]根据阿伏加德罗常数计算公式
可知测定阿伏加德罗常数，还需要知道油酸的摩尔体积。
三、计算题（本大题共3小题，计32分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
16. 如图甲所示，水平对置发动机的活塞对称分布在曲轴两侧，在水平方向上左右运动，发动机安装在汽车的中心线上，两侧活塞产生的影响相互抵消，可使车辆行驶更加平稳，同时节约能源、减少噪声。图乙为左侧汽缸（圆柱形）简化示意图。某次工厂测试某绝热汽缸的耐压性能，活塞横截面积为S，在距汽缸底部处固定两挡片，开始时活塞底部到缸底的距离为L，内部密封一定质量的理想气体，气体温度为。已知大气压强为，活塞右侧与连杆相连，连杆对活塞始终有水平向左的恒定推力，大小为。现缓慢给气体加热后，活塞向右滑动，不计一切摩擦。求：
（1）当活塞底部距离缸底L时，气体的压强；
（2）气体温度达到时，气体的压强；
（3）在第（2）问条件下，如果此过程中气体吸收的热量为Q，求此过程中气体内能的增加量。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）对活塞受力分析，根据共点力平衡，有
解得
（2）假设加热升温过程始终是等压变化，根据盖-吕萨克定律，有
解得
此时活塞已经与汽缸右侧挡板接触，由
得
（3）此过程中气体对外做功为
根据热力学第一定律，有
可得此过程中气体内能的增加量为
17. 某小型水电站的电能输送示意图如图甲所示，发电机通过升压变压器和降压变压器向用户供电。已知输电线的总电阻为r，降压变压器原、副线圈的数比为，降压变压器的副线圈两端电压如图乙所示，降压变压器的副线圈与阻值为的电阻组成闭合电路。若将变压器视为理想变压器，求解：
（1）发电机产生交流电的频率；
（2）求乙图交流电电压瞬时值表达式和通过的电流有效值；
（3）输电线损失的功率。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）变压器不改变交流电的频率，由图乙可知交流电的周期
频率为
（2）由图乙知
降压变压器的副线圈两端电压的瞬时值表达式为
通过的电流的最大值为
有效值为
（3）根据变压器电流比关系可知通过输电线的电流为
故输电线损失的功率为
18. 如图甲所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置（导轨电阻不计），其宽度L=1m，一匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M与P之间连接一阻值为R=0.3Ω的电阻，质量为m=0.01kg、电阻为r=0.4Ω的金属棒ab紧贴在导轨上，现使金属棒ab由静止开始下滑，下滑过程中ab始终保持水平，且与导轨接触良好，其下滑距离x与时间t的关系如图乙所示，图像中的OA段为曲线，AB段为直线，g取10m/s2（忽略ab棒运动过程中对原磁场的影响），求：
（1）磁感应强度B的大小；
（2）t=2s时，金属棒两端的电压；
（3）金属棒ab开始运动的2s内，电阻R上产生的热量。
【答案】（1）0.1T；（2）0.3V；（3）0.345J
【解析】（1）金属棒产生的感应电动势为
E=BLv
设电路中的电流为I ，由闭合电路欧姆定律可得
当金属棒匀速下落时，设其速度设为v，由x-t图像可得
由共点力平衡条件得
代入数据，解得
B=0.1T
（2）金属棒产生的感应电动势为
E=BLv=0.7V
电路中的电流为
金属棒两端的电压为
（3）在0~2s，由x-t图像可得金属棒的位移为
以金属棒ab为研究对象，根据能量守恒定律，可得
代入数据，解得
电阻R上产生的热量为
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