山东省聊城市2023-2024学年高二下学期7月期末考试物理试卷（Word版附解析）

这是一份山东省聊城市2023-2024学年高二下学期7月期末考试物理试卷（Word版附解析），共27页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

本试卷共6页，满分100分，考试时间90分钟。所有试题的答案均在答题卡的指定位置作答，在试卷上作答不得分。
一、单项选择题：本题共8个小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 原子核的比结合能随质量数的变化图像如图所示，根据该图像和对核能的认识，下列说法正确的是（ ）
A. 质量数越大，比结合能越大
B. 质量数较小的轻核结合成中等质量的核时要吸收能量
C. 比结合能越大的原子核，核子平均质量越小
D. 一重原子核衰变成粒子和另一原子核，衰变产物的质量之和一定大于原来重核的质量
2. 一定质量的氧气在不同温度下分子的速率分布规律如图所示，横坐标表示分子的速率，纵坐标表示某一速率的分子数占总分子数的百分比，由图可知（ ）
A. ①状态的温度比②状态的温度高
B. 随着温度的升高，每一个氧气分子的速率都增大
C. 随着温度的升高，氧气分子中速率小的分子所占的比例增大
D. 速率分布曲线①、②与横轴围成图形的面积相等
3. 如图所示，A、B是两个完全相同的灯泡，D是理想二极管，L是带铁芯的线圈，其直流电阻忽略不计。下列说法正确的是（ ）
A. S闭合瞬间，B先亮A后亮
B S闭合瞬间，A先亮B后亮
C. 电路稳定后，在S断开瞬间，A闪亮一下，然后逐渐熄灭
D. 电路稳定后，在S断开瞬间，A、B都是熄灭状态
4. 关于液体性质，下列说法正确的是（ ）
A. 钢针能浮在水面上主要是由于水的浮力作用
B. 液体的表面张力垂直于液面指向液体的内部
C. 玻璃管的裂口放在火焰上烧熔，其尖端变钝，这是分子表面张力作用的结果
D. 唐诗《观荷叶露珠》中有“霏微晓露成珠颗”句，诗中荷叶和露水表现为浸润
5. 如图甲所示，在LC振荡电路中，通过P点的电流变化规律如图乙所示，且把由P经L流向Q的方向规定为电流i的正方向，则（ ）
A. 0.5s至1s时间内，电容器C在放电
B. 0.5s至1s时间内，电容器C的下极板带正电
C. 1s至1.5s时间内，Q点的电势比P点的电势低
D. 1s至1.5s时间内，磁场能正在转化成电场能
6. 医学影像诊断设备PET/CT是借助于示踪剂可以聚集到病变部位的特点来发现疾病。示踪剂常利用同位素，作示踪原子标记，其半衰期仅为。由小型回旋加速器输出的高速质子轰击获得，则下列说法正确的是（ ）
A. 用高速质子轰击，生成的同时释放出中子
B. 用高速质子轰击，生成的同时释放出粒子
C. 经后，剩余的质量为
D. 将置于回旋加速器加速时，其半衰期可能会发生变化
7. 如图所示，水平放置的铜质导电板，置于匀强磁场中。通入沿AB方向的电流为I时，测得CD两端的电压为U（C点的电势高于D点）。已知铜质导电板的厚度为d、垂直于I方向的横截面积为S，单位体积内的自由电子数为n，电子的电荷量大小为e。则该处的磁感应强度的大小和方向可能是（ ）
A. 垂直纸面向外B. 垂直纸面向外
C. 垂直纸面向里D. 垂直纸面向里
8. 晶须是一种发展中的高强度材料，它是一些非常细、非常完整的丝状（横截面为圆形）晶体。现有一根铁质晶须，直径为d，用大小为F的力恰好将它拉断，断面呈垂直于轴线的圆形。已知铁的密度为，铁的摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为，铁质晶须内的铁原子可看作紧密排列的小球，则下列说法中正确的是（ ）
A. 铁质晶须单位体积内铁原子的个数为
B. 铁原子的直径为
C. 断面内铁原子的个数为
D. 相邻铁原子之间的相互作用力为
二、多项选择题：本题共4个小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，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，有选错的得0分。
9. 利用“涡流效应”可实现冷热气体的分离。如图所示，一冷热气体分离装置由喷嘴、涡流室、环形管、分离挡板和冷热两端管等构成。高压氮气由喷嘴切向流入涡流室中，然后以螺旋方式在环形管中向右旋转前进，分子热运动速率较小的气体分子将聚集到环形管中心部位，而分子热运动速率较大的气体分子将聚集到环形管边缘部位。气流到达分离挡板处时，中心部位气流与分离挡板碰撞后原速率反向，从A端流出，边缘部位气流从B端流出。下列说法正确的是（ ）
A. A端为冷端，B端为热端
B. 单位时间内A端流出气体的内能一定小于B端流出气体的内能
C. 该装置气体进出的过程满足能量守恒定律，也满足热力学第二定律
D. 该装置气体进出的过程满足能量守恒定律，但违背了热力学第二定律
10. 一群处于第4能级的氢原子，向低能级跃迁过程中能发出n种不同频率的光，将这些光分别照射到图甲所示电路阴极K的金属上，只能测得3条电流随电压变化的图像，如图乙所示，已知氢原子的能级图如图丙所示，则下列推断正确的是（ ）
A.
B. 图乙中的a光是氢原子由第3能级向基态跃迁发出的
C. 图乙中的b光是氢原子由第4能级跃迁到第2能级发出的
D. 图乙中的c光光子能量为10.20eV
11. 如图所示，一定质量的理想气体从状态A开始，先经过等压过程到状态B，再经过等容过程到状态C。已知从状态A到状态B的过程中，气体吸收了100J的热量，则下列说法中正确的是（ ）
A. 气体在状态C时的温度高于在状态A时的温度
B. 从状态A变化到状态C的过程中气体对外做功45J
C. 气体从状态A变化到状态B的过程中内能增加了40J
D. 气体从状态B变化到状态C过程中放出了40J的热量
12. 如图所示，两条光滑平行的固定金属导轨，导轨所在平面与水平面夹角为，导轨电阻可忽略不计；导轨间有一垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场，其边界ab、cd均与导轨垂直。现将两相同的导体棒PQ、MN先后自导轨上同一位置由静止释放，运动过程中PQ、MN始终与导轨垂直且接触良好。已知PQ进入磁场时加速度恰好为零，从PQ进入磁场时开始计时，MN中电流记为I，MN两端电势差记为U，则下列图像可能正确的是（ ）
A. B. C. D.
三、非选择题：本题共6个小题，共60分。
13. 在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时，用移液管量取0.25mL油酸，倒入标注250mL的容量瓶中，再加入酒精后得到250mL的溶液。然后用滴管吸取这种溶液，向小量筒中滴入100滴溶液，溶液的体积恰好为1mL，再用滴管取配好的油酸酒精溶液，向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下2滴溶液，在液面上形成油酸薄膜，待油膜稳定后，把带有正方形小方格的玻璃板盖在浅盘上，描画出油膜的轮廓，如图所示。正方形小方格的边长为2cm。
（1）每滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为______；
（2）由图可以估算出油膜的面积是______；
（3）由此估算出油酸分子的直径是______m（保留一位有效数字）。
14. 传感器在科研、生产和生活中有着广泛的应用。
（1）关于传感器下列说法中正确的是______
A. 传感器一般是将非电学量转化为电学量的装置
B. 光敏电阻在光照增强时电阻值会变大
C. 金属热电阻和热敏电阻的阻值都随温度升高而减小
（2）某实验小组同学为了研究某保温式自动电饭锅中用于监测温度的热敏电阻的特性。设计了如图甲所示的电路，电路中的电压表均可看成理想电压表，定值电阻。
①开关闭合前，滑动变阻器的滑动触头应置于最______（填“左”或“右”）端；
②通过多次实验，得出热敏电阻的阻值随温度变化的规律图像如图乙所示，某次实验时，图甲中的电压表、的示数分别为3.0V、4.2V，则热敏电阻所处环境的温度约为______℃；
③该种保温式自动电饭锅，采用电磁开关控制加热电路，电磁开关可等效为定值电阻，通过电磁开关的电流小于某一值时加热电路的开关闭合。当锅内米饭温度低于60℃时，加热电路开始工作，则下列电路图可能是该电饭锅中电路的是______（选填“图丙”或“图丁”）。
15. 我国中微子探测实验利用光电管把光信号转换为电信号。如图所示，A和K分别是光电管的阳极和阴极，加在A、K之间的电压为U。现用发光功率为P的激光器发出频率为v的光全部照射在K上，回路中形成电流。已知阴极K材料的逸出功为W0，普朗克常量为h，电子电荷量为e。
(1)求光电子到达A时的最大动能Ekm；
(2)若每入射N个光子会产生1个光电子，所有的光电子都能到达A，求回路的电流强度I。
16. 如图所示，长为L的导体棒ab，其两个端点分别搭接在两个竖直放置半径均为R的金属圆环上，两圆环及导体棒处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B。圆环与交流电流表、理想变压器的原线圈相连，理想变压器原副线圈的匝数比为，变压器副线圈连接定值电阻。导体棒ab沿金属圆环，从圆环的最低点开始以角速度匀速转动。交流电流表的内阻为，圆环、导体棒ab和导线电阻均不计，导体棒ab与圆环始终接触良好。求：
（1）导体棒ab产生的电动势的瞬时值表达式；
（2）交流电流表的示数。
17. 如图所示，竖直放置的圆形管道内封闭有一定质量的理想气体，初始时阀门K关闭，A处有一固定绝热活塞，C处有一质量为2kg、横截面积为的可自由移动的绝热活塞，初始时两活塞处于同一水平面上，并将管内气体分割成体积相等的Ⅰ、Ⅱ两部分，温度都为300K，其中Ⅰ部分气体的压强为。现保持Ⅱ部分气体温度不变，只对Ⅰ部分气体加热，使C处的活塞缓慢移动到最低点B（不计活塞厚度与摩擦，活塞密闭良好）。已知重力加速度g取，外界大气压强恒为。求：
（1）可移动活塞到达B处时Ⅱ部分气体的压强；
（2）可移动活塞到达B处时Ⅰ部分气体的温度；
（3）Ⅰ中气体加热后保持温度不变，打开阀门K，向外释放气体，使可移动活塞缓慢回到C处，Ⅰ部分剩余气体的质量与初始状态时气体的质量之比。
18. 电磁驱动在军事、科研和生活中有着广泛的应用，某一驱动装置的原理图如图所示，正方形线圈ABCD和金属导轨相连接，均放置在某一水平面上。线圈内有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小随时间变化的规律为，平行导轨间距，其间有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度，质量的导体棒PQ垂直导轨放置，且与导轨接触良好。已知正方形线圈的边长，匝数，电阻；导体棒的电阻，导体棒与导轨间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度，其余电阻不计。
（1）导体棒PQ刚好能滑动时，求k的取值；
（2）若，导体棒从静止开始加速，经3.6s达到最大速度。求：
（ⅰ）导体棒PQ最终的速度大小；
（ⅱ）加速过程导体棒PQ的位移大小。
2023—2024学年度第二学期期末教学质量抽测
高二物理试题
本试卷共6页，满分100分，考试时间90分钟。所有试题的答案均在答题卡的指定位置作答，在试卷上作答不得分。
一、单项选择题：本题共8个小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 原子核的比结合能随质量数的变化图像如图所示，根据该图像和对核能的认识，下列说法正确的是（ ）
A. 质量数越大，比结合能越大
B. 质量数较小的轻核结合成中等质量的核时要吸收能量
C. 比结合能越大的原子核，核子平均质量越小
D. 一重原子核衰变成粒子和另一原子核，衰变产物的质量之和一定大于原来重核的质量
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据图像可知，随质量数的增大，原子核的比结合能先增大后减小，故A错误；
B．质量数较小的轻核的比结合能小于中等质量的核的比结合能，可知，质量数较小的轻核结合成中等质量的核时要释放能量，故B错误；
C．比结合能越大的原子核，原子核越稳定，核子的平均质量越小，故C正确；
D．一重原子核衰变成粒子和另一原子核，该核反应释放能量，根据质能方程可知，反应过程存在质量亏损，即衰变产物的质量之和一定小于原来重核的质量，故D错误。
故选C。
2. 一定质量的氧气在不同温度下分子的速率分布规律如图所示，横坐标表示分子的速率，纵坐标表示某一速率的分子数占总分子数的百分比，由图可知（ ）
A. ①状态的温度比②状态的温度高
B. 随着温度的升高，每一个氧气分子的速率都增大
C. 随着温度升高，氧气分子中速率小的分子所占的比例增大
D. 速率分布曲线①、②与横轴围成图形的面积相等
【答案】D
【解析】
【详解】A．温度升高时，大速率分子数占总分子数的百分比增大，小速率分子数占总分子数的百分比减少，可知，①状态的温度比②状态的温度低，故A错误；
B．随着温度的升高，气体分子的平均速率增大，但具体到某一个分子，其分子速率的变化 情况不能够确定，故B错误；
C．随着温度的升高，氧气分子中速率小的分子所占的比例减少，故C错误；
D．由于横轴表示分子速率，纵轴表示单位速率区间内的分子数占总分子数的百分比，可知，图像与横轴所围图像的总面积均等于1，即速率分布曲线①、②与横轴围成图形的面积相等，故D正确。
故选D。
3. 如图所示，A、B是两个完全相同的灯泡，D是理想二极管，L是带铁芯的线圈，其直流电阻忽略不计。下列说法正确的是（ ）
A. S闭合瞬间，B先亮A后亮
B. S闭合瞬间，A先亮B后亮
C. 电路稳定后，在S断开瞬间，A闪亮一下，然后逐渐熄灭
D. 电路稳定后，在S断开瞬间，A、B都是熄灭状态
【答案】D
【解析】
【详解】依据自感线圈的特征：刚通电时线圈相当于断路，断开开关时线圈相当于电源；二极管的特征是只正向导通。
A B．闭合瞬间线圈相当于断路，二极管为正向电压，故电流可通过灯泡A、B，即灯泡A、B同时亮，故AB错误；
C D．因线圈直流电阻忽略不计，则当电路稳定后，灯泡A被短路而熄灭，当开关S断开瞬间B立刻熄灭，线圈中的电流也不能反向通过二极管，则灯泡A仍是熄灭的，故C错误，D正确；
故选D。
4. 关于液体的性质，下列说法正确的是（ ）
A. 钢针能浮在水面上主要是由于水的浮力作用
B. 液体的表面张力垂直于液面指向液体的内部
C. 玻璃管的裂口放在火焰上烧熔，其尖端变钝，这是分子表面张力作用的结果
D. 唐诗《观荷叶露珠》中有“霏微晓露成珠颗”句，诗中荷叶和露水表现为浸润
【答案】C
【解析】
【详解】A．钢针能浮在水面上主要是由于水的表面张力作用，故A错误；
B．液体的表面张力表现为引力效果，方向平行于液面，故B错误；
C．玻璃管的裂口放在火焰上烧熔，由于烧熔后的液体的表面张力的作用使其尖端变钝，可知，这是分子表面张力作用的结果，故C正确；
D．唐诗《观荷叶露珠》中有“霏微晓露成珠颗”句，诗中荷叶和露水表现为不浸润，故D错误。
故选C。
5. 如图甲所示，在LC振荡电路中，通过P点的电流变化规律如图乙所示，且把由P经L流向Q的方向规定为电流i的正方向，则（ ）
A. 0.5s至1s时间内，电容器C在放电
B. 0.5s至1s时间内，电容器C的下极板带正电
C. 1s至1.5s时间内，Q点的电势比P点的电势低
D. 1s至1.5s时间内，磁场能正在转化成电场能
【答案】B
【解析】
【详解】AB．0.5s至1s时间内，电流为正方向且在减小，所以振荡电流是充电电流，充电电流是由负极板向正极板，故电容器C的下极板带正电，故A错误B正确；
CD．1s至1.5s时间内，电流为负方向且在增大，所以振荡电流是放电电流，放电电流是由正极板流向负极板，所以电流由Q流向P，在外电路，电流从高电势流向低电势，所以Q点的电势比P点的电势高，放电过程中，由能量守恒定律知，电场能转化成磁场能，故CD错误。
故选B。
6. 医学影像诊断设备PET/CT是借助于示踪剂可以聚集到病变部位的特点来发现疾病。示踪剂常利用同位素，作示踪原子标记，其半衰期仅为。由小型回旋加速器输出的高速质子轰击获得，则下列说法正确的是（ ）
A. 用高速质子轰击，生成的同时释放出中子
B. 用高速质子轰击，生成的同时释放出粒子
C. 的经后，剩余的质量为
D. 将置于回旋加速器加速时，其半衰期可能会发生变化
【答案】B
【解析】
【详解】AB．根据质量数和电荷数守恒，写出用高速质子轰击生成的核反应方程式为
可知同时释放出粒子，A错误，B正确；
C．的半衰期为，的经后，剩余的质量为，C错误；
D．放射性物质的半衰期是物质本身的属性，与外界物理环境或化学环境无关，故将置于回旋加速器加速时，其半衰期不会发生变化，D错误。
故选B。
7. 如图所示，水平放置的铜质导电板，置于匀强磁场中。通入沿AB方向的电流为I时，测得CD两端的电压为U（C点的电势高于D点）。已知铜质导电板的厚度为d、垂直于I方向的横截面积为S，单位体积内的自由电子数为n，电子的电荷量大小为e。则该处的磁感应强度的大小和方向可能是（ ）
A. 垂直纸面向外B. 垂直纸面向外
C. 垂直纸面向里D. 垂直纸面向里
【答案】A
【解析】
【详解】根据题意可知电子向下偏转，根据左手定则可知磁感应强度的方向是垂直纸面向外，稳定时，电子所受电场力等于洛伦兹力，即
又
联立可得
故选A。
8. 晶须是一种发展中的高强度材料，它是一些非常细、非常完整的丝状（横截面为圆形）晶体。现有一根铁质晶须，直径为d，用大小为F的力恰好将它拉断，断面呈垂直于轴线的圆形。已知铁的密度为，铁的摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为，铁质晶须内的铁原子可看作紧密排列的小球，则下列说法中正确的是（ ）
A. 铁质晶须单位体积内铁原子的个数为
B. 铁原子的直径为
C. 断面内铁原子的个数为
D. 相邻铁原子之间的相互作用力为
【答案】D
【解析】
【详解】A．单个铁原子的质量
铁质晶须单位体积内铁原子的个数为
故A错误；
B．铁的摩尔体积
单个分子的体积
又
所以分子的半径
分子的直径
故B错误；
C．分子的最大截面积
断面内铁原子的个数为
故C错误；
D．相邻铁原子之间的相互作用力为
故D正确。
故选D。
二、多项选择题：本题共4个小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，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，有选错的得0分。
9. 利用“涡流效应”可实现冷热气体分离。如图所示，一冷热气体分离装置由喷嘴、涡流室、环形管、分离挡板和冷热两端管等构成。高压氮气由喷嘴切向流入涡流室中，然后以螺旋方式在环形管中向右旋转前进，分子热运动速率较小的气体分子将聚集到环形管中心部位，而分子热运动速率较大的气体分子将聚集到环形管边缘部位。气流到达分离挡板处时，中心部位气流与分离挡板碰撞后原速率反向，从A端流出，边缘部位气流从B端流出。下列说法正确的是（ ）
A. A端为冷端，B端为热端
B. 单位时间内A端流出气体的内能一定小于B端流出气体的内能
C. 该装置气体进出的过程满足能量守恒定律，也满足热力学第二定律
D. 该装置气体进出的过程满足能量守恒定律，但违背了热力学第二定律
【答案】AC
【解析】
【详解】A. 依题意，中心部位为热运动速率较低的气体，与挡板相作用后反弹，从A端流出，而边缘部分热运动速率较高的气体从B端流出；同种气体分子平均热运动速率较大、其对应的温度也就较高，所以A端为冷端、B端为热端，故A正确；
B．A端流出的气体分子热运动速率较小，B端流出的气体分子热运动速率较大，则从A端流出的气体分子平均动能小于从B端流出的气体分子平均动能，内能的多少还与分子数有关；依题意，不能得出单位时间内从A端流出的气体内能一定小于从B端流出的气体内能，故B错误；
CD．该装置将冷热不均气体的进行分离，喷嘴处有高压，即通过外界做功而实现的，并非是自发进行的，没有违背热力学第二定律；温度较低的从A端出、较高的从B端出，也符合能量守恒定律，故C正确，D错误。
故选AC。
10. 一群处于第4能级的氢原子，向低能级跃迁过程中能发出n种不同频率的光，将这些光分别照射到图甲所示电路阴极K的金属上，只能测得3条电流随电压变化的图像，如图乙所示，已知氢原子的能级图如图丙所示，则下列推断正确的是（ ）
A.
B. 图乙中的a光是氢原子由第3能级向基态跃迁发出的
C. 图乙中b光是氢原子由第4能级跃迁到第2能级发出的
D. 图乙中的c光光子能量为10.20eV
【答案】AD
【解析】
【详解】A．一群处于第4能级的氢原子，向低能级跃迁过程中能发出
种不同频率的光，选项A正确；
B．图乙中的a光截止电压最大，则频率最高，应该是氢原子由第4能级向基态跃迁发出的，选项B错误；
C．图乙中的b光截止电压仅小于a光，则应该是氢原子由第3能级跃迁到基态发出的，选项C错误；
D．图乙中的c光光子能量应该比a光小，则应该是氢原子由第2能级跃迁到基态发出的，能量为
选项D正确。
故选AD。
11. 如图所示，一定质量的理想气体从状态A开始，先经过等压过程到状态B，再经过等容过程到状态C。已知从状态A到状态B的过程中，气体吸收了100J的热量，则下列说法中正确的是（ ）
A. 气体在状态C时的温度高于在状态A时的温度
B. 从状态A变化到状态C的过程中气体对外做功45J
C. 气体从状态A变化到状态B的过程中内能增加了40J
D. 气体从状态B变化到状态C的过程中放出了40J的热量
【答案】CD
【解析】
【详解】A．气体在状态C时
气体在状态A
因为
由理想气体状态方程
得
故A错误；
B．因为从状态B变化到状态C体积不变，气体对外不做功，从状态A变化到状态C的过程中气体对外做的功等于从状态A变化到状态B气体对外做的功
故B错误；
C．由热力学第一定律得
气体从状态A变化到状态B的过程中内能增加了40J，故C正确；
D．气体在状态C时的温度等于在状态A时的温度，故状态A和状态C内能相等，气体从状态A变化到状态B的过程中内能增加了40J，气体从状态B变化到状态C的过程中内能减少了40J。气体从状态B变化到状态C的过程中体积不变，外界对气体不做功。由热力学第一定律，气体从状态B变化到状态C的过程中放出了40J的热量。故D正确。
故选CD。
12. 如图所示，两条光滑平行的固定金属导轨，导轨所在平面与水平面夹角为，导轨电阻可忽略不计；导轨间有一垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场，其边界ab、cd均与导轨垂直。现将两相同的导体棒PQ、MN先后自导轨上同一位置由静止释放，运动过程中PQ、MN始终与导轨垂直且接触良好。已知PQ进入磁场时加速度恰好为零，从PQ进入磁场时开始计时，MN中电流记为I，MN两端电势差记为U，则下列图像可能正确的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】BC
【解析】
【详解】AB．已知PQ进入磁场时加速度恰好为零，则PQ在磁场一直匀速运动，由法拉第电磁感应定律，PQ产生的感应电动势不变，由闭合电路欧姆定律，电路中的电流不变。由右手定则，PQ中电流方向从Q到P，MN中电流方向从M到N。设时MN中电流为，若PQ刚出磁场后经一段时间后MN才进入磁场，由右手定则，MN中电流方向从N到M，即此时电流立即反向。MN刚进磁场时的速度与PQ刚进磁场时相同，MN进入磁场后仍匀速运动，因此电流大小不变，故A错误，故B正确；
C．PQ刚进磁场时，MN两端的电势差记为，若PQ还未离开磁场时MN已进入磁场，根据题设此时两导体棒速度相等，回路电流为零，MN两端的电势差（导体棒切割磁场产生的电动势）为，两导体棒均未离开磁场前做匀加速运动，电动势均匀增大，当PQ离开磁场时，MN的速度大于其刚进入磁场时的速度，其两端的电势差U发生突变，且略大于，此后MN做加速度减小的减速运动，MN两端的电势差逐渐减小，故C正确；
D．只有两导体棒同时在磁场中运动时，MN两端的电势差才等于，但不会恒定不变，故D错误。
故选BC。
三、非选择题：本题共6个小题，共60分。
13. 在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时，用移液管量取0.25mL油酸，倒入标注250mL的容量瓶中，再加入酒精后得到250mL的溶液。然后用滴管吸取这种溶液，向小量筒中滴入100滴溶液，溶液的体积恰好为1mL，再用滴管取配好的油酸酒精溶液，向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下2滴溶液，在液面上形成油酸薄膜，待油膜稳定后，把带有正方形小方格的玻璃板盖在浅盘上，描画出油膜的轮廓，如图所示。正方形小方格的边长为2cm。
（1）每滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为______；
（2）由图可以估算出油膜的面积是______；
（3）由此估算出油酸分子的直径是______m（保留一位有效数字）。
【答案】（1）
（2）256（252~260）
（3）
【解析】
【小问1详解】
每滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为
【小问2详解】
图中轮廓对应的格数约为64格，则油膜的面积
【小问3详解】
结合上述，油酸分子的直径
14. 传感器在科研、生产和生活中有着广泛的应用。
（1）关于传感器下列说法中正确的是______
A. 传感器一般是将非电学量转化为电学量装置
B. 光敏电阻在光照增强时电阻值会变大
C. 金属热电阻和热敏电阻的阻值都随温度升高而减小
（2）某实验小组的同学为了研究某保温式自动电饭锅中用于监测温度的热敏电阻的特性。设计了如图甲所示的电路，电路中的电压表均可看成理想电压表，定值电阻。
①开关闭合前，滑动变阻器的滑动触头应置于最______（填“左”或“右”）端；
②通过多次实验，得出热敏电阻的阻值随温度变化的规律图像如图乙所示，某次实验时，图甲中的电压表、的示数分别为3.0V、4.2V，则热敏电阻所处环境的温度约为______℃；
③该种保温式自动电饭锅，采用电磁开关控制加热电路，电磁开关可等效为定值电阻，通过电磁开关的电流小于某一值时加热电路的开关闭合。当锅内米饭温度低于60℃时，加热电路开始工作，则下列电路图可能是该电饭锅中电路的是______（选填“图丙”或“图丁”）。
【答案】（1）A （2） ①. 左 ②. 30 ③. 图丙
【解析】
【小问1详解】
A．传感器作为一种将其它形式的信号与电信号之间的转换装置，其一般是将非电学量转化为电学量的装置，故A正确；
B．光敏电阻在光照增强时电阻值会变小，故B错误；
C．金属热电阻的阻值随温度升高而增大，热敏电阻的阻值随温度升高而减小，故C错误。
故选A。
【小问2详解】
[1]滑动变阻器采用分压式接法，为了确保安全，开关闭合前，滑动变阻器的滑动触头应置于最左端；
[2]根据欧姆定律有
解得
结合图乙可知，热敏电阻所处环境的温度约为
[3]温度越低，热敏电阻的阻值越大，图丙中，当增大时，热敏电阻所在回路总电阻增大，电路中干路电流减小，即通过电磁开关的电流减小，当电流小于某一值时加热电路的开关闭合，图丙能够达到要求；图丁中，当增大时，热敏电阻所在回路总电阻增大，电路中干路电流减小，则定值电阻与电源内阻上承担电压减小，则电磁开关并联部分电压增大，通过电磁开关的电流增大，可知图丁不能够达到要求，即该电饭锅中电路的是图丙。
15. 我国中微子探测实验利用光电管把光信号转换为电信号。如图所示，A和K分别是光电管的阳极和阴极，加在A、K之间的电压为U。现用发光功率为P的激光器发出频率为v的光全部照射在K上，回路中形成电流。已知阴极K材料的逸出功为W0，普朗克常量为h，电子电荷量为e。
(1)求光电子到达A时的最大动能Ekm；
(2)若每入射N个光子会产生1个光电子，所有的光电子都能到达A，求回路的电流强度I。
【答案】(1) ；(2)
【解析】
【详解】(1)根据光电效应方程可知
逸出的电子在电场中加速向A运动，根据动能定理
联立解得
(2)每秒钟到达K极的光子数量为n，则
每秒钟逸出电子个数为a个，则
回路的电流强度
联立得
16. 如图所示，长为L的导体棒ab，其两个端点分别搭接在两个竖直放置半径均为R的金属圆环上，两圆环及导体棒处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B。圆环与交流电流表、理想变压器的原线圈相连，理想变压器原副线圈的匝数比为，变压器副线圈连接定值电阻。导体棒ab沿金属圆环，从圆环的最低点开始以角速度匀速转动。交流电流表的内阻为，圆环、导体棒ab和导线电阻均不计，导体棒ab与圆环始终接触良好。求：
（1）导体棒ab产生的电动势的瞬时值表达式；
（2）交流电流表的示数。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）ab在最低点时，ab棒与磁场垂直，此时的感应电动势最大
又导体棒ab以角速度匀速转动，导体棒ab产生的电动势的顺时针表达式为
（2）变压器副线圈连接定值电阻的等效电阻
导体棒ab产生的电动势的有效值
交流电流表的示数即原线圈的电流的有效值
17. 如图所示，竖直放置的圆形管道内封闭有一定质量的理想气体，初始时阀门K关闭，A处有一固定绝热活塞，C处有一质量为2kg、横截面积为的可自由移动的绝热活塞，初始时两活塞处于同一水平面上，并将管内气体分割成体积相等的Ⅰ、Ⅱ两部分，温度都为300K，其中Ⅰ部分气体的压强为。现保持Ⅱ部分气体温度不变，只对Ⅰ部分气体加热，使C处的活塞缓慢移动到最低点B（不计活塞厚度与摩擦，活塞密闭良好）。已知重力加速度g取，外界大气压强恒为。求：
（1）可移动活塞到达B处时Ⅱ部分气体的压强；
（2）可移动活塞到达B处时Ⅰ部分气体的温度；
（3）Ⅰ中气体加热后保持温度不变，打开阀门K，向外释放气体，使可移动活塞缓慢回到C处，Ⅰ部分剩余气体的质量与初始状态时气体的质量之比。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）初始状态对活塞受力分析
解得
活塞到达B处，对Ⅱ部分气体列玻意耳定律
又因为
解得
（2）活塞到达B处时，则
根据理想气体状态方程，有
又有
解得
（3）上部分气体，等温变化，根据玻意耳定律有
又有
解得
则Ⅰ部分剩余气体的质量与初始状态时气体的质量之比
18. 电磁驱动在军事、科研和生活中有着广泛应用，某一驱动装置的原理图如图所示，正方形线圈ABCD和金属导轨相连接，均放置在某一水平面上。线圈内有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小随时间变化的规律为，平行导轨间距，其间有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度，质量的导体棒PQ垂直导轨放置，且与导轨接触良好。已知正方形线圈的边长，匝数，电阻；导体棒的电阻，导体棒与导轨间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度，其余电阻不计。
（1）导体棒PQ刚好能滑动时，求k的取值；
（2）若，导体棒从静止开始加速，经3.6s达到最大速度。求：
（ⅰ）导体棒PQ最终的速度大小；
（ⅱ）加速过程导体棒PQ的位移大小。
【答案】（1）（2）（ⅰ）（ⅱ）
【解析】
【详解】（1）根据法拉第电磁感应定律可知，感应电动势为
感应电流为
则两点电压为
导体棒刚能滑动，由受力平衡可知
代入数据可得
（2）（ⅰ）若，导体棒从静止开始加速，最终做匀速直线运动，则有
此时电动势为
由欧姆定律可知
联立以上各式，代入数值解得
（ⅱ）对导体棒应用动量定理可得
又
联立代入数值可得