黑龙江省双鸭山市第一中学2022-2023学年高二下学期期末物理试题含解析.pdf

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1、黑龙江省双鸭山市第一中学黑龙江省双鸭山市第一中学 2022-2023 学年度下学期高二期末考试学年度下学期高二期末考试物理试题物理试题一一、选择题选择题：本题共本题共 12 小题小题，共共 48 分分。在每小题给出的四个选项中在每小题给出的四个选项中，第第 18 题只有一项符题只有一项符合题目要求，第合题目要求，第 912 题有多项符合题目要求，每小题题有多项符合题目要求，每小题 4 分，多选全部选对的得分，多选全部选对的得 4 分，选对分，选对但不全的得但不全的得 2 分，有选错的得分，有选错的得 0 分。分。1.2023 年 5 月 30 日，“神舟十六号”载人飞船在酒泉卫星发射中心发射升

2、空，将 3 名航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮送入中国空间站。在空间站，航天员与地面通信采用的是（）A.超声波B.无线电波C.有线通信D.声波2.关于扩散现象和布朗运动，下列说法正确的是（）A.布朗运动就是组成悬浮颗粒的分子的无规则运动B.阳光透过缝隙照进教室，从阳光中看到尘埃的运动就是布朗运动C.气体中较热部分上升，较冷部分下降，循环流动，互相掺和。这就是一种扩散现象D.温度越高，扩散现象和布朗运动都更加剧烈3.以下说法中不正确的是（）A.夏季天旱时，给庄稼松土是为了破坏土壤中的毛细管，防止水分蒸发B.雨后叶子表面上的小水珠接近球形主要是液体表面张力作用的结果C.单晶体和多晶体的物理性质是各向异

3、性的，非晶体是各向同性的D.达到热平衡的系统一定具有相同的温度4.甲、乙两物体零时刻开始从同一地点向同一方向做直线运动，位移-时间图象如图所示，则在 0t1时间内A.甲的速度总比乙大B.甲、乙位移相同C.甲经过的路程比乙小D.甲、乙均做加速运动5.在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示。产生的交变电动势的图像如图乙所示，则错误的是（）A.0.005st 时线框的磁通量变化率最大B.0.01st 时线框中电流方向发生改变C.线框产生的交变电动势有效值为 311VD.线框产生的交变电动势频率为 50Hz6.一定质量的理想气体从状态 a 变化到状态 b，其体积 V 和热

4、力学温度 T 变化图像如图所示，此过程中该系统（）A.对外界做正功B.压强保持不变C.向外界放热D.内能减少7.如图所示，两端开口的“U”形玻璃管竖直放置，其右侧水银柱之间封住一段高5cmh 的空气柱。空气柱下方的水银面与玻璃管左侧水银面的高度差也为 h。已知大气压强为 75cmHg，空气柱中的气体可视为理想气体，周围环境温度保持不变，玻璃管的导热性良好且玻璃管粗细均匀。下列说法正确的是（）A.右侧玻璃管中空气柱上方的水银柱高度小于 5cmB.封闭空气柱中气体的压强为 70cmHgC.从玻璃管右侧管口缓慢注入少量水银，空气柱的压强一定变大D.从玻璃管左侧管口缓慢注入少量水银，空气柱的压强一定变

5、大8.用波长为 300nm的光照射锌板，电子逸出锌板表面的最大初动能为191.28 10J。已知普朗克常量为346.63 10J s，真空中的光速为8-1.3.00 10 m s，能使锌产生光电效应的单色光的最低频率约为（）A.11014HzB.81014HzC.21015HzD.81015Hz9.如图甲所示，10N 匝的线圈（图中只画了 1 匝），电阻10r，其两端 a、b 与一个20R 的电阻相连，线圈内有垂直纸面向里的磁场，线圈中的磁通量按图乙所示的规律变化，下列判断正确的是（）A.线圈中的感应电动势大小为0.3VB.线圈中的感应电流大小为0.03AC.线圈中感应电流的方向由 a 到 b

6、D.a 端电势比 b 端高10.原子核的比结合能曲线如图所示，根据该曲线，下列判断中正确的有（）A.42He核的结合能约为 14MeVB.42He核比63Li核更稳定C.两个21H核结合成42He核时释放能量D.23592U核中核子的平均结合能比8936Kr核中的小11.右图为两分子系统的势能 Ep与两分子间距离 r 的关系曲线。下列说法正确的是（）A.当 r 大于 r1时，分子间的作用力表现为引力B.当 r 小于 r1时，分子间的作用力表现为斥力C.当 r 等于 r2时，分子间的作用力为零D.在 r 由 r1变到 r2的过程中，分子间的作用力做负功12.目前，冰壶国家集训队正在位于北京首钢园

7、区的国家体育总局冬季项目训练中心全力备战，力争在北京冬奥会上取得佳绩。假设训练中冰壶在水平地面上以一定的初速度向前做匀减速直线运动，若已知冰壶在第 1s 内的位移为 6.4m，在第 3s 内的位移为 0.4m，则下列说法正确的是（）A.物体在 0.5s 末速度一定为 6.4m/sB.物体在 2.5s 末速度一定为 0.4m/sC.物体在第 2s 内的位移为 3.4mD.物体的加速度大小为 3.2m/s2二、非选择题：本题共二、非选择题：本题共 5 小题，共小题，共 52 分分13.实验小组利用如图1所示的装置探究小车速度随时间变化的规律，打点计时器所接电源的频率为50Hz。（1）实验操作前，_

8、平衡摩擦力（选填“需要”或者“不需要”）。（2）规范操作后，得到一条纸带，以纸带上能够看清的某个点作为 0 点，每 5 个点取一个计数点，测量各计数点与 0 点的距离，如图 2 所示，则纸带上打计数点 2 时的小车速度大小2v_m/s。（结果保留 3 位有效数字）（3）小车运动的加速度大小a_2m/s。（结果保留 3 位有效数字）14.小明同学在测定一节干电池的电动势和内阻的实验时，为防止电流过大而损坏器材，电路中加了一个保护电阻 R0，根据如图所示电路图进行实验时，（1）电流表量程应选择_（填“0.6A”或“3A”），保护电阻应选用_（填“A”或“B”）；A定值电阻（阻值 10.0，额定功率

9、 10W）B定值电阻（阻值 2.0，额定功率 5W）（2）在一次测量中电压表的指针位置如图 2 所示，则此时电压为_V；（3）根据实验测得的5 组数据画出的 U-I 图线如图 3 所示，则干电池的电动势 E=_V，内阻 r=_（小数点后保留两位）。15.如图所示，M 和 N 为平行金属板，质量为 m，电荷量为 q 的带电粒子从 M 由静止开始被两板间的电场加速后，从 N 上的小孔穿出，以速度 v 由 C 点射入圆形匀强磁场区域，经 D 点穿出磁场，CD 为圆形区域的直径。已知磁场的磁感应强度大小为 B、方向垂直于纸面向外，粒子速度方向与磁场方向垂直，重力忽略不计。（1）求 M、N 间的电压 U

10、；（2）求粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径 r；（3）若粒子的轨道半径与磁场区域的直径相等，求粒子在磁场中运动的时间 t。16.如图所示，一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内，导轨间距 l=0.5m，左端接有阻值 R=0.3的电阻一质量 m=0.1kg，电阻 r=0.1的金属棒 MN 放置在导轨上，整个装置置于竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度 B=0.4T棒在水平向右的外力作用下，由静止开始以 a=2m/s2的加速度做匀加速运动，当棒的位移 x=9m 时撤去外力，棒继续运动一段距离后停下来，已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比 Q1：Q2=2：1导轨足够长且电阻不计，棒在运动过程中

11、始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触求（1）棒在匀加速运动过程中，通过电阻 R 的电荷量 q；（2）撤去外力后回路中产生的焦耳热 Q2；（3）外力做的功 WF17.如图所示，竖直放置气缸由截面积不同的两圆筒连接而成。截面积 SA=20cm2的活塞 A 和质量为 mB=1kg、截面积 SB=10cm2的活塞 B 间用一原长 L0=0.8m 遵循胡克定律的弹性细线连接，其间封闭一定质量的理想气体，它们可在筒内无摩擦地上下滑动且不漏气。初始时，缸内气体温度 T1=600K、压强 p1=1.2105Pa，此时活塞B的静止位置距圆筒连接处h=0.5m，弹性细线长L=1m。大气压强p0=1.0105Pa

12、，重力加速度g取10m/s2。（1）求活塞 A 的质量 mA；（2）若缸内气体温度缓慢升高，直到活塞 B 即将脱离小圆筒，求此时缸内气体温度 T2；（3）若缸内气体温度缓慢降低，直到细线的张力恰好为 0，已知缸内气体内能变化量U=-162J，求此过程缸内气体与外界交换的热量 Q。2022-2023 学年度下学期高二期末考试学年度下学期高二期末考试物理试题物理试题一一、选择题选择题：本题共本题共 12 小题小题，共共 48 分分。在每小题给出的四个选项中在每小题给出的四个选项中，第第 18 题只有一项符题只有一项符合题目要求，第合题目要求，第 912 题有多项符合题目要求，每小题题有多项符合题目

13、要求，每小题 4 分，多选全部选对的得分，多选全部选对的得 4 分，选对分，选对但不全的得但不全的得 2 分，有选错的得分，有选错的得 0 分。分。1.2023 年 5 月 30 日，“神舟十六号”载人飞船在酒泉卫星发射中心发射升空，将 3 名航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮送入中国空间站。在空间站，航天员与地面通信采用的是（）A.超声波B.无线电波C.有线通信D.声波【答案】B【解析】【详解】AD超声波、声波传播时需要介质，空间站真空，超声波、声波无法传播，故 AD 错误；B电磁波可以在真空中传播，并携带信息，可用于航天员与地面通信，故 B 正确；C地面和太空距离很远，航天员不可能通过有线通信与

14、地面通信，故 C 错误。故选 B。2.关于扩散现象和布朗运动，下列说法正确的是（）A.布朗运动就是组成悬浮颗粒的分子的无规则运动B.阳光透过缝隙照进教室，从阳光中看到尘埃的运动就是布朗运动C.气体中较热部分上升，较冷部分下降，循环流动，互相掺和。这就是一种扩散现象D.温度越高，扩散现象和布朗运动都更加剧烈【答案】D【解析】【详解】A布朗运动是悬浮颗粒的无规则运动，不是组成该悬浮颗粒的分子的无规则运动，故 A 错误；B发生布朗运动的悬浮颗粒尺寸很小，需要通过显微镜才能观察，故 B 错误；C气体中冷热空气循环流动的现象是对流，不是扩散现象，故 C 错误；D温度越高，分子热运动越剧烈，表现为扩散现象

15、和布朗运动都越剧烈，故 D 正确。故选 D。3.以下说法中不正确的是（）A.夏季天旱时，给庄稼松土是为了破坏土壤中的毛细管，防止水分蒸发B.雨后叶子表面上的小水珠接近球形主要是液体表面张力作用的结果C.单晶体和多晶体的物理性质是各向异性的，非晶体是各向同性的D.达到热平衡的系统一定具有相同的温度【答案】C【解析】【详解】A土壤之中有一系列毛细管，夏季天旱时，给庄稼松土是为了破坏土壤中的毛细管，防止水分蒸发，故 A 正确，不符合题意；B 表面张力有引力的效果，雨后叶子表面上的小水珠接近球形主要是液体表面张力作用的结果，故 B 正确，不符合题意；C单晶体的物理性质是各向异性的，非晶体和多晶体是各向

16、同性的，故 C 错误，符合题意；D温度是判断两个系统是否达到热平衡的物理量，可知达到热平衡的系统一定具有相同的温度，故 D 正确，不符合题意。故选 C。4.甲、乙两物体零时刻开始从同一地点向同一方向做直线运动，位移-时间图象如图所示，则在 0t1时间内A.甲的速度总比乙大B.甲、乙位移相同C.甲经过的路程比乙小D.甲、乙均做加速运动【答案】B【解析】【详解】A 因 x-t 图像的斜率等于速度，可知在 0t1时间内开始时甲的速度大于乙，后来乙的速度大于甲，选项 A 错误；B由图像可知在 0t1时间内甲、乙位移相同，选项 B 正确；C甲乙均向同方向做直线运动，则甲乙的路程相同，选项 C 错误；D由

17、斜率等于速度可知，甲做匀速运动，乙做加速运动，选项 D 错误5.在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示。产生的交变电动势的图像如图乙所示，则错误的是（）A.0.005st 时线框的磁通量变化率最大B.0.01st 时线框中电流方向发生改变C.线框产生的交变电动势有效值为 311VD.线框产生的交变电动势频率为 50Hz【答案】C【解析】【详解】A根据图乙可知，0.005st 时线框的感应电动势瞬时值达到最大值，即0.005st 时线框的磁通量变化率最大，故 A 正确，不符合题意；B根据图乙可知，0.01st 时线框中的感应电动势的瞬时值为 0，即此时线框处于中性面

18、，可知0.01st 时线框中电流方向发生改变，故 B 正确，不符合题意；C根据图乙可知，电动势的最大值为 311V，则有效值为311V220V2U 故 C 错误，符合题意；D根据图乙可知，交流电的周期0.02sT则线框产生的交变电动势频率为150HzfT故 D 正确，不符合题意。故选 C。6.一定质量的理想气体从状态 a 变化到状态 b，其体积 V 和热力学温度 T 变化图像如图所示，此过程中该系统（）A.对外界做正功B.压强保持不变C.向外界放热D.内能减少【答案】A【解析】【详解】A理想气体从状态 a 变化到状态 b，体积增大，理想气体对外界做正功，A 正确；B由题图可知V=V0+kT根据

19、理想气体的状态方程有pVCT联立有0CpVkT可看出 T 增大，p 增大，B 错误；D理想气体从状态 a 变化到状态 b，温度升高，内能增大，D 错误；C理想气体从状态 a 变化到状态 b，由选项 AD 可知，理想气体对外界做正功且内能增大，则根据热力学第一定律可知气体向外界吸收热量，C 错误。故选 A。7.如图所示，两端开口的“U”形玻璃管竖直放置，其右侧水银柱之间封住一段高5cmh 的空气柱。空气柱下方的水银面与玻璃管左侧水银面的高度差也为 h。已知大气压强为 75cmHg，空气柱中的气体可视为理想气体，周围环境温度保持不变，玻璃管的导热性良好且玻璃管粗细均匀。下列说法正确的是（）A.右侧

20、玻璃管中空气柱上方的水银柱高度小于 5cmB.封闭空气柱中气体的压强为 70cmHgC.从玻璃管右侧管口缓慢注入少量水银，空气柱的压强一定变大D.从玻璃管左侧管口缓慢注入少量水银，空气柱的压强一定变大【答案】C【解析】【详解】AB同一液面压强相等，则封闭气体的压强为p=（75cmHg+5cmHg）=80cmHg所以右侧玻璃管中空气柱上方的水银柱高度等于 5cm，故 AB 错误；C从玻璃管右侧管口缓慢注入少量水银，右侧水银柱的长度增加，水银柱对空气柱产生的压强增大，则空气柱的压强一定变大，故 C 正确；D 从玻璃管左侧管口缓慢注入少量水银，右侧水银柱的长度不变，气体做等压变化，即空气柱的压强不变

21、，故 D 错误。故选 C。8.用波长为 300nm 的光照射锌板，电子逸出锌板表面的最大初动能为191.28 10J。已知普朗克常量为346.63 10J s，真空中的光速为8-1.3.00 10 m s，能使锌产生光电效应的单色光的最低频率约为（）A.11014HzB.81014HzC.21015HzD.81015Hz【答案】B【解析】【详解】根据爱因斯坦光电效应方程k0cEhW当最小时00hW代入数值可得1408 10 Hz故 B 正确，ACD 错误。故选 B。9.如图甲所示，10N 匝的线圈（图中只画了 1 匝），电阻10r，其两端 a、b 与一个20R 的电阻相连，线圈内有垂直纸面向里

22、的磁场，线圈中的磁通量按图乙所示的规律变化，下列判断正确的是（）A.线圈中的感应电动势大小为0.3VB.线圈中的感应电流大小为0.03AC.线圈中感应电流的方向由 a 到 bD.a 端电势比 b 端高【答案】AD【解析】【分析】【详解】A由法拉第电磁感应定律可知，线圈中的感应电动势大小为0.06=10V0.3V2E Nt故 A 正确；B由闭合电路欧姆定律可知，线圈中的感应电流大小为0.3A0.01A20 10EIRr故 B 错误；CD由楞次定律可知，线圈中感应电流的方向由 b 到 a，且由电源内部电流方向为负极流向正极，所以 a端电势比 b 端高，故 C 错误，D 正确。故选 AD。10.原子

23、核的比结合能曲线如图所示，根据该曲线，下列判断中正确的有（）A.42He核的结合能约为 14MeVB.42He核比63Li核更稳定C.两个21H核结合成42He核时释放能量D.23592U核中核子的平均结合能比8936Kr核中的小【答案】BCD【解析】【详解】A42He核的结合能约为4 7MeV=28MeVENE故 A 错误；B42He核的比结合能比63Li核比结合能大，所以42He核比63Li核更稳定，故 B 正确；C两个21H核结合成42He核时，即由比结合能小的反应生成比结合能大的释放能量，故 C 正确；D23592U核中核子的平均结合能比8936Kr核中的小，故 D 正确。故选 BCD

24、。11.右图为两分子系统的势能 Ep与两分子间距离 r 的关系曲线。下列说法正确的是（）A.当 r 大于 r1时，分子间的作用力表现为引力B.当 r 小于 r1时，分子间的作用力表现为斥力C.当 r 等于 r2时，分子间的作用力为零D.在 r 由 r1变到 r2的过程中，分子间的作用力做负功【答案】BC【解析】【详解】ABC因为当分子间相互作用力为零时，分子势能最小，从图中可得分子势能最小时，分子间的距离为 r2，故当 r 等于 r2时分子间作用力为零；当 r 小于 r1时，此时随着距离的减小，分子势能增大，即减小分子间距离分子力做负功，所以表现为斥力；当 r 大于 r1而小于 r2时分子力为

25、斥力，当 r 大于 r2时分子力表现为引力；A 错误，BC 正确；D当 r 大于 r1而小于 r2时分子力为斥力，所以在由 r1变到 r2的过程中分子间的作用力做正功，D 错误。故选 BC。【点睛】正确理解分子力、分子势能与分子之间距离的变化关系，注意分子力与分子势能变化的一个临界点为 r=r2，注意将分子力与分子之间距离和分子势能与分子之间距离的图象比较进行学习。12.目前，冰壶国家集训队正在位于北京首钢园区的国家体育总局冬季项目训练中心全力备战，力争在北京冬奥会上取得佳绩。假设训练中冰壶在水平地面上以一定的初速度向前做匀减速直线运动，若已知冰壶在第 1s 内的位移为 6.4m，在第 3s

26、内的位移为 0.4m，则下列说法正确的是（）A.物体在 0.5s 末速度一定为 6.4m/sB.物体在 2.5s 末速度一定为 0.4m/sC.物体在第 2s 内的位移为 3.4mD.物体的加速度大小为 3.2m/s2【答案】AD【解析】【详解】A根据平均速度等于其中间时刻的瞬时速度，物体在 0.5s 末速度一定为 6.4m/s，故 A 正确；D因为物体在 0.5s 末速度一定为 6.4m/s，设 2s 末的速度 v2，根据速度公式，26.41.5va 假设第 3s 末的速度刚好为零，逆向分析，可以看作初速度为零的匀加速直线运动，根据匀变速直线运动运动的规律可知1351xx解得减速后第 3s

27、内的位移为31.28m0.4mx 所以第 3s 内某一时刻冰壶已经静止。因为第 3s 内的位移为 0.4m，由逆向思维2220.4va解得21.6m/sv，23.2m/sa 故 D 正确；B物体在 2.5s 末速度为2.520.50vva 故 B 错误；C由逆向思维，物体在第 2s 内的位移为2221113.2m2xva 故 C 错误。故选 AD。二、非选择题：本题共二、非选择题：本题共 5 小题，共小题，共 52 分分13.实验小组利用如图1所示的装置探究小车速度随时间变化的规律，打点计时器所接电源的频率为50Hz。（1）实验操作前，_平衡摩擦力（选填“需要”或者“不需要”）。（2）规范操作

28、后，得到一条纸带，以纸带上能够看清的某个点作为 0 点，每 5 个点取一个计数点，测量各计数点与 0 点的距离，如图 2 所示，则纸带上打计数点 2 时的小车速度大小2v_m/s。（结果保留 3 位有效数字）（3）小车运动的加速度大小a_2m/s。（结果保留 3 位有效数字）【答案】.不需要.0.504.1.50【解析】【详解】（1）1该实验只需让小车加速运动即可，即实验操作前，不需要平衡摩擦力。（2）2每 5 个点取一个计数点，则 T=0.1s；纸带上打计数点 2 时的小车速度大小213212.862.7810m/s0.504m/s22 0.1xvT（3）3小车运动的加速度大小2236032

29、20.39220.12860.1286m/s1.50m/s99 0.1xxaT14.小明同学在测定一节干电池的电动势和内阻的实验时，为防止电流过大而损坏器材，电路中加了一个保护电阻 R0，根据如图所示电路图进行实验时，（1）电流表量程应选择_（填“0.6A”或“3A”），保护电阻应选用_（填“A”或“B”）；A定值电阻（阻值 10.0，额定功率 10W）B定值电阻（阻值 2.0，额定功率 5W）（2）在一次测量中电压表的指针位置如图 2 所示，则此时电压为_V；（3）根据实验测得的 5 组数据画出的 U-I 图线如图 3 所示，则干电池的电动势 E=_V，内阻 r=_（小数点后保留两位）。【答

30、案】.0.6A.B.1.20.1.45.0.50【解析】【详解】（1）12一节干电池的电动势为 1.5V，若定值电阻选择 10.0的，则电路中电流一定不超过 0.15A，此时所给两个电流表指针的偏转幅度均不能达到量程的三分之一以上，读数误差较大，所以定值电阻应选择 2.0的，此时电路中电流一定不超过 0.75A，再通过调节滑动变阻器，可使电路中电流控制在 0.6A 以下，所以电流表选择 0.6A 量程。（2）3易知实验中所选电压表量程为 3V，此时表盘分度值为 0.1V，需要估读到 0.01V，则读数为12.0 0.1V1.20VU（3）45根据闭合电路欧姆定律可知0()UEI rR所以图像的

31、纵截距表示电动势，斜率的绝对值表示 r+R0，则1.45VE 01.450.70.500.3rR15.如图所示，M 和 N 为平行金属板，质量为 m，电荷量为 q 的带电粒子从 M 由静止开始被两板间的电场加速后，从 N 上的小孔穿出，以速度 v 由 C 点射入圆形匀强磁场区域，经 D 点穿出磁场，CD 为圆形区域的直径。已知磁场的磁感应强度大小为 B、方向垂直于纸面向外，粒子速度方向与磁场方向垂直，重力忽略不计。（1）求 M、N 间的电压 U；（2）求粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径 r；（3）若粒子的轨道半径与磁场区域的直径相等，求粒子在磁场中运动的时间 t。【答案】（1）22mvUq；（

32、2）mvrqB；（3）3mtqB【解析】【详解】（1）带电粒子在磁场中运动，根据左手定则可知粒子带正电；粒子在电场中运动由动能定理可知212qUmv解得22mvUq（2）粒子在磁场中做匀速圆周运动，所受洛伦兹力提供向心力，有2vqvBmr解得mvrqB（3）设粒子运动轨道圆弧对应的圆心角为，如图依题意粒子的轨道半径与磁场区域的直径相等，由几何关系，得3设粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为 T，有2 rTv带电粒子在磁场中运动的时间2tT联立各式解得3mtqB16.如图所示，一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内，导轨间距 l=0.5m，左端接有阻值 R=0.3的电阻一质量 m=0.1kg，电

33、阻 r=0.1的金属棒 MN 放置在导轨上，整个装置置于竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度 B=0.4T棒在水平向右的外力作用下，由静止开始以 a=2m/s2的加速度做匀加速运动，当棒的位移 x=9m 时撤去外力，棒继续运动一段距离后停下来，已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比 Q1：Q2=2：1导轨足够长且电阻不计，棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触求（1）棒在匀加速运动过程中，通过电阻 R 的电荷量 q；（2）撤去外力后回路中产生的焦耳热 Q2；（3）外力做的功 WF【答案】（1）4.5C（2）1.8J（3）5.4J【解析】【详解】（1）设棒匀加速运动的时间为t，回

34、路的磁通量变化量为：=BLx，由法拉第电磁感应定律得，回路中的平均感应电动势为：Et由闭合电路欧姆定律得，回路中的平均电流为：EIRr通过电阻 R 的电荷量为：q=It联立以上各式，代入数据解得：q=4.5C（2）设撤去外力时棒的速度为 v，棒做匀加速运动过程中，由运动学公式得：22vax设撤去外力后的运动过程中安培力做功为 W，由动能定理得：W=0 mv2撤去外力后回路中产生的焦耳热：Q2=W联立以上各式，代入数据解得：Q2=1.8J（3）由题意各，撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比 Q1:Q2=2:1可得：Q1=3.6J在棒运动的整个过程中，由功能关系可得：WF=Q1+Q2联立以上各式，代

35、入数据解得：WF=5.4J17.如图所示，竖直放置气缸由截面积不同的两圆筒连接而成。截面积 SA=20cm2的活塞 A 和质量为 mB=1kg、截面积 SB=10cm2的活塞 B 间用一原长 L0=0.8m 遵循胡克定律的弹性细线连接，其间封闭一定质量的理想气体，它们可在筒内无摩擦地上下滑动且不漏气。初始时，缸内气体温度 T1=600K、压强 p1=1.2105Pa，此时活塞B的静止位置距圆筒连接处h=0.5m，弹性细线长L=1m。大气压强p0=1.0105Pa，重力加速度g取10m/s2。（1）求活塞 A 的质量 mA；（2）若缸内气体温度缓慢升高，直到活塞 B 即将脱离小圆筒，求此时缸内气

36、体温度 T2；（3）若缸内气体温度缓慢降低，直到细线的张力恰好为 0，已知缸内气体内能变化量U=-162J，求此过程缸内气体与外界交换的热量 Q。【答案】（1）1kg；（2）800K；（3）-243J【解析】【详解】（1）设弹性细线上的力为 F，对于活塞 B，平衡时有0BB1BFp Sm gp S解得30NF 对于活塞 A，平衡时有0AA1AFp Sm gp S解得A1kgm（2）初始时气体的体积为331AB()1.5 10 m2LVSS活塞 B 即将脱离小圆筒时332A2 10 mVS L设活塞 B 即将脱离小圆筒时，气缸内的压强为 p2，对于 A、B 两活塞组成的系统0ABAB2AB()(

37、)()p SSmmgp SS解得5211.2 10 Papp根据1 12212pVp VTT解得2800KT（3）在降温过程中，活塞下降，气体的压强不变，即5311.2 10 Papp当活塞 A 下降至连接处，此时的气体体积为 V3，则333B1.0 10 mVS L外界对缸内气体做功为1313()60JWp VV继续降温，当弹性细线拉力为 0 时，缸内气体体积为334B00.8 10 mVS L此时的压强为 p4，对于活塞 B 有4BB0Bp Sm gp S解得449 10 Pap 该过程中压强随体积线性变化，可得234341()()21J2WppVV根据热力学第一定律可得12243JQUWW