金陵中学河西分校 2022-3023学年第二学期期中考试
高二物理试卷
一．单项选择题 （每题 4分，共 40分）
1．下列说法正确的是（ ）
A．若某种固体在光学上具有各向异性，则该固体可能为多晶体
B．方解石的双折射现象说明方解石是多晶体
C．若液体 P滴在固体 Q上很难擦去，则说明液体 P浸润固体 Q
D．只有对细管浸润的液体才能在细管中发生毛细现象
【答案】C
【解析】A．若某种固体在光学上具有各向异性，则该固体应为单晶体，故 A错误；
3
B. 若已知气体的摩尔质量 M、密度ρ、阿伏伽德罗常数 NA，则气体分子间的平均距离为 d＝ V0
V V＝ mol M0 ＝
NA ρNA
故 B错误；
C. 若液体 P滴在固体 Q上很难擦去，根据浸润的定义，说明液体 P浸润固体 Q，故 C正确；
D．不论液体是否浸润细管壁都能产生毛细现象，毛细管插入浸润液体中，管内液面上升，高于
管外液面；毛细管插入不浸润液体中，管内液面下降，低于管外液面；故 D错误。
2.一定质量的气体从状态 a经历如图所示的过程，最后到达状态 c，设 a、b、c三状态下的密度分
别为ρa、ρb、ρc，则（ ）
A．ρa>ρb>ρc B．ρa>ρb=ρc
C．ρa=ρb=ρc D．ρa<ρb=ρc
【答案】B
【解析】从 a到 b过程，根据玻意耳定律有 paVa pbVb
由图可知 pa pb
则有Va Vb
则 a b
pV
从 b到 c过程，根据理想气体状态方程 C，由图可知 p与T成正比，故V 一定，则密度不变，
T
即 b c
3.在理想 LC振荡电路中的某时刻，电容器极板间的场强 E的方向如图所示，M是电路中的一点。
据此可判断（ ）
第 1页，共 12页
A．电路中的电场能正在向磁场能转化 B．此时流过 M点的电流方向向右
C．电路中电流正在增加 D．电容器两板间的电压在增大
【答案】D
【解析】AC．因该时刻电容器正在充电，则电流逐渐减小，电路中的磁场能在减小，故 AC错误；
B．由右手螺旋定则，流过 M点的电流方向向左，故 B错误；
D．充电时，电容器两板间的电压在增大，故 D正确。
故选 D。
4.某种物质的摩尔质量为 M，密度为ρ，阿伏伽德罗常数为 NA，则关于该物质的说法中错误的是
( )
M
A．分子的质量是 N A
B．单位体积内分子的个数是 N A
M
C．分子的体积一定是 M
N A
D．质量为 m的该物质所含有的分子数为 mNA
M
【答案】C
M
【解析】A．阿伏伽德罗常数等于摩尔质量除以单个分子的质量，故每个分子的质量是： N ，故A
A不符题意；
M N
B．单位体积物体的质量为ρ，每个分子的质量是： N ，故单位体积内分子个数是：
A ,故 B
A M
不符题意；
M
M
CD．摩尔质量=密度×摩尔体积，故摩尔体积为： ，每个分子占据的空间体积： M ，
NA NA
液体与固体的分子之间的距离等于分子的大小，而气体分子间距远大于分子直径，故分子体积小
M
于 N ，故 C符合题意，D不符题意；A
故选 C。
5．带电粒子进入云室会使云室中的气体电离，从而显示其运动轨迹。如图所示，在垂直纸面向里
的匀强磁场中观察到某带电粒子的轨迹，其中 a和 b是运动轨迹上的两点。该粒子使云室中的气
体电离时，其本身的动能在减少，而其质量和电荷量不变，重力忽略不计。下列说法正确的是
（ ）
第 2页，共 12页
A．粒子带负电
B．粒子先经过 a点，再经过 b点
C．粒子动能减小是由于洛伦兹力对其做负功
D．粒子运动过程中所受洛伦兹力大小不变
【答案】A
【解析】A．由题意可知该粒子本身的动能在减少，而其质量和电荷量不变，可知速度大小在减
v2
小，根据洛伦兹力提供向心力 qvB m
r
mv
可得 r qB
所以粒子半径减小，粒子先经过 b点，再经过 a点；根据左手定则可知粒子带负电
C．由于运动过程中洛伦兹力一直和速度方向垂直，洛伦兹力不做功，故 C错误；
D．根据 F qvB
可知粒子运动过程中所受洛伦兹力逐渐减小。
6．如图甲所示，在磁感应强度为 B的匀强磁场中，有一匝数为 n、面积为 S、总电阻为 r的矩形
线圈 abcd绕轴 OO′做角速度为ω的匀速转动，矩形线圈在转动中可以保持和外电路电阻 R形成
闭合电路，回路中接有一理想交流电流表，图乙是线圈转动过程中产生的感应电动势 e随时间 t
变化的图像，下列说法中正确的是（ ）
A．从 t1到 t2这段时间穿过线圈的磁通量变化量为 nBS
BS
B．从 t3到 t4这段时间通过电阻 R的电荷量为 R r
C．电流表的示数为 nBS
2 R r
D．t3时刻穿过线圈的磁通量变化率为 nBSω
【答案】C
【解析】A．由题图乙可知，t1和 t3这两个时刻穿过线圈的磁通量大小均为 0，故 t1到 t3这段时间
穿过线圈的磁通量变化量为 0，故 A错误；
BS
B．从 t3到 t4这段时间穿过线圈的磁通量的变化量为 BS，则平均感应电动势为 E n
t
第 3页，共 12页
E nBS
通过电阻 R的电荷量为 q I t t
R r R r
故 B错误；
I E nBS
C m m．电流表的示数为电流的有效值，则有 I
2 2(R r) 2(R r)
D．t3时刻线圈产生的感应电动势为 E nBS
由法拉第电磁感应定律可得 E
n
t
则穿过线圈的磁通量变化率为 BS
t
7.如图所示，两块水平放置的金属板距离为 d，用导线、开关 K与一个 n匝的线圈连接，线圈置
于方向竖直向上的变化磁场 B中。两板间放一台压力传感器，压力传感器上表面静止放置一个质
量为 m、电荷量为 q的带负电小球。K断开时传感器上有示数 mg，K闭合稳定后传感器上示数为
3mg。则线圈中的磁场 B的变化情况和磁通量的变化率分别是（ ）
A．正在增加， B．正在减弱，
C．正在增加， D．正在减弱，
【答案】A
【解析】K闭合稳定后传感器上示数为 3mg，说明此时小球受到的电场力向下，下极板带正电，
电场力大小满足 Eq＋mg＝3mg
2mg
即E q
又 U＝Ed
2mgd
所以两极板间的电压U q
线圈部分相当于电源，则线圈中感应电流的方向是从上往下，据此结合楞次定律可判断穿过线圈
的磁通量正在增加，线圈中产生的感应电动势的大小为 n ，根据
t
n 2mgd
t q
2mgd
可得
t nq
第 4页，共 12页
8.随着电子技术的发展，霍尔传感器被广泛应用在汽车的各个系统中。其中霍尔转速传感器在测
量发动机转速时，情景简化如图（a）所示，被测量转子的轮齿（具有磁性）每次经过霍尔元件时，
都会使霍尔电压发生变化，传感器的内置电路会将霍尔电压调整放大，输出一个脉冲信号，霍尔
元件的原理如图（b）所示。下列说法正确的是（ ）
A．若霍尔元件的前端电势比后端高，则元件中的载流子为负电荷
B．在其它条件不变的情况下发动机转速越高，产生的霍尔电压越高
C．在其它条件不变的情况下，霍尔元件的厚度 c越小，产生的霍尔电压越高
D．若转速表显示1800r/min，转子上齿数为 150个，则霍尔传感器每分钟输出 12个脉冲信号
【答案】C
【解析】A.由左手定则，若载流子带正电，可判断出载流子受力向前端偏转，霍尔元件的前端电
势比后端高，A错误
BC．载流子平衡时
qvB qE U， E ， I nqSv， S bc
b
解得霍尔电压U
BI
nqc
在其它条件不变的情况下，产生的霍尔电压U与发动机转速无关，c越小， 产生的霍尔电压U越
大，B错误，C正确；
D．每个轮齿经过，都会引发一次脉冲，则每分钟脉冲数量为 270000个，故 D 错误。
故选 C。
9．如图所示，光滑水平面上存在一有界匀强磁场，圆形金属线框在水平拉力的作用下，通过磁场
的左边界 MN进入磁场。在此过程中，线框以速度 V做匀速直线运动，速度的方向与 MN成θ角，
下列说法正确的是( )
A．线框内感应电流沿顺时针方向
B．线框内感应电流逐渐减小
C．水平拉力的大小与θ有关
第 5页，共 12页
D．水平拉力的方向与θ有关
【答案】C
【解析】A．圆形金属线框进磁场过程中，磁通量一直在增大，根据楞次定律增反减同，感应电
流磁场和原磁场方向相反，右手判断感应电流为逆时针方向，故 A错误；
B．线框进出磁场过程，切割磁感线的有效长度是磁场中线框的首尾连接的线段，当圆形线框的圆
心处于 MN时有效切割长度最大，感应电流最大，所以感应电流先增大后减小，故 B错误；
BLv sin
C．速度和有效切割长度不垂直，夹角为 ，安培力 F BIL B L
R
拉力的大小等于安培力，与 有关，故 C正确；
D．有效长度始终是沿 MN方向，因此安培力方向不变，拉力方向与安培力反向，与 无关，故 D
错误。
故选 C。
10．如图甲所示，abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框，金属线框的质量为 m，电阻为
R，在金属线框的下方有一匀强磁场区域，MN和 PQ是匀强磁场区域的水平边界，并与线框的 bc
边平行，磁场方向垂直于线框平面向里。现使金属线框从 MN上方某一高度处由静止开始下落，
如图乙是金属线框由开始下落到 bc刚好运动到匀强磁场 PQ边界的 v t图像，图中数据均为已知
量。重力加速度为 g，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A．金属线框刚进入磁场时感应电流方向沿 adcba方向
B．磁场的磁感应强度为
C．MN和 PQ之间的距离为 v1(t2 t1)
D．金属线框在 0~t3时间内所产生的热量为mgv1(t2 t1)
【答案】D
【解析】A．金属线框刚进入磁场时，根据楞次定律判断可知，感应电流方向沿 abcda方向；故 A
错误；
B．由图像可知，金属框进入磁场过程中是做匀速直线运动，速度为 v1，运动时间为 t t2 t1
故金属线框的边长 l v1 t2 t1
在金属线框进入磁场的过程中，金属框所受安培力等于重力，则得mg BIl
又 I
Blv1 1 mgR ，解得 B
R v1 t1 t2 v1
第 6页，共 12页
故 B错误；
C．MN和 PQ之间的距离为金属线框进入磁场做匀速直线运动和匀加速直线运动的位移之和
x 1 v1 t3 t
2
1 g t t 2 3 2
故 C错误；
D．由于金属线框做匀速直线运动时才产生热量，产生的热量等于重力势能的减小量
Q Ep mgv减 1 t 2 t1
故 D正确。
故选 D。
二、非选择题 （共 5 题，共 60 分）
11.“探究气体等温变化的规律”的实验装置如图甲所示，用细软管将针管小孔与压强传感器连接
密封一定质量的气体，用数据采集器连接计算机测量气体压强。
（1）下列说法正确的是( )
A．实验时各实验小组被封闭气体的质量和温度必须相同
B．实验中为找到体积与压强的关系，一定要测量空气柱的横截面积
C．在柱塞上涂润滑油，可以减小摩擦，使气体压强的测量更准确
D p 1 1．处理数据时采用 － 图像，是因为 p－ 图像比 p－V图像更直观
V V
（2）实验时，推动活塞，注射器内空气体积逐渐减小，多次测量得到注射器内气体压强 p、体积
V变化的 p-V 图线，如图乙所示（其中虚线是实验所得图线，实线为一条双曲线，实验过程中环
境温度保持不变），发现该图线与玻意耳定律明显不合，造成这一现象的可能原因是（ AC ）
A.实验时用手握住注射器使气体温度逐渐升高
B.实验时迅速推动活塞
C.注射器没有保持水平
D.推动活塞过程中有气体泄漏
(3)某小组两位同学各自独立做了实验，环境温度一样且实验均操作无误，根据他们测得的数据作
1
出的 V－ 图像如图丙所示，图线 a与 b在横轴上截距之比为 1:2，则 a与 b密闭气体质量之比
p
为： ．
第 7页，共 12页
(4)两条图像都不过坐标原点，图中 V0表示____________________________________的体积．
(5)请从气体压强的微观解释的角度，说明：质量一定的气体，温度不变时，体积减小，则压强增
大：
【答案】
(1)D, (2)AB (3)2:1 (4) 压强传感器与注射器之间的气体，（或细软管内气体） （5）气体的温
度不变，即分子的平均动能（平均速率）不变，体积减小则分子数密度增大，所以单位面积上的
分子对器壁的作用力增大，所以压强增大。
12. 一定质量的理想气体经历了如图所示的 → → → → 循环，该过程每个状态视为
平衡态，各状态参数如图所示。 状态的压强为 1 × 105 ，求：
(1) 状态的温度；
(2)完成一次循环，气体与外界传递的热量。
【答案】共 9 分
解：(1)4分 理想气体从 状态到 状态的过程中，压强保持不变，根据盖 吕萨克定律有：
=
2分
2×10 3
代入数据解得： = = 3 × 300 = 600 2分 1×10
(2)5分 理想气体从 状态到 状态的过程中，外界对气体做功：
1 = ( )
解得： 1 = 100 1分
气体从 状态到 状态的过程中，体积保持不变，根据查理定律有：
=
解得： = 2.5 × 105 1分
从 状态到 状态的过程中，外界对气体做功：
2 = ( )
解得： 2 = 250 1分
第 8页，共 12页
一次循环过程中外界对气体所做的总功为： = 1 +
2 = 150 1分
理想气体从 状态完成一次循环，回到 状态，始末温度不变，所以内能不变，根据热力学第
一定律有： = +
解得： = 150 1分
故完成一个循环，气体对外界放热 150 ．
【解析】(1)由图象可知 两个状态的体积，且由 到 做等压变化，根据盖·吕萨克定律列式
求解；
(2)从 态又回到 态的过程温度不变，所以内能不变，根据热力学定律列式求解．
本题是理想气体状态方程和热力学第一定律的综合应用．运用热力学第一定律时，注意做功
和热量 的符号，对外做功和放热为负的，对气体做功和吸热为正的。
13. 如图所示，有一小型火力发电站，其发出的电力通过远距离输电供给某大型制造工厂使
用。已知升压变压器 1原、副线圈匝数比 1: 2 = 1: 100，输电线等效电阻 = 100 ，变压
器 2原、副线圈匝数比为 3: 4 = 200: 1，输电过程中所有变压器均为理想变压器。工厂输入
电压为工业用电标准电压，即 4 = 380 ，工厂目前用电功率约为 = 380 。
(1)求输电线上损耗的电功率；
(2)经过提能扩产，该工厂的用电功率提升至 760 ，为保持 4不变，求此时发电站的输出
电压。
【答案】共 10 分
答案：（1）2500
(2) 1 = 770
第 9页，共 12页
【解析】解：(1)（4分）工厂目前耗电功率约为 = 380 ，则 =
3 = 1000 ，----1 分4
根据变压器电流与匝数成反比，有 3 = 3 ，4 2
解得： 2 = 5 ，------1 分
= 22 = 2500 2分
'
(2)（6分）该工厂耗电功率提升至 760 ，即提升至 2 ，则此时 3 =
2
= 2000 ，1 分4
'
'
则降压变压器原线圈电流 4 32 = = 10 ， 1 分 3
根据变压器电压与匝数成正比，有 3 =
3
，4 4
解得： 3 = 76000
'
， 1分 导线上的电压 = 2 =1000 1分
此时 2 = +
1 1
3 = 77000 1分 ，根据 = 得 1 = 770 1分2 2
14. 如图所示，两足够长的光滑金属导轨水平放置，相距 = 1 ，一阻值为 = 2 的电阻
通过导线与两导轨相连，导轨之间存在着方向相反的有界匀强磁场区域Ⅰ、Ⅱ，方向均与导轨
平面垂直，磁场宽度均为 5 .区域Ⅰ中的磁场是磁感应强度大小为 1、方向垂直纸面向外且磁
场边界满足 = sin 5 0 < < 5 的有界磁场．在 5 < < 10 的区域Ⅱ内存在磁感应强
度大小为 2、方向垂直纸面向外且充满导轨间的矩形磁场．一根略长于导轨宽度的导体棒在
外力 的作用下，从 = 0 的位置开始向右匀速经过磁场，速度为 2 m/s .已知 1: 2 = 5: 2 3，
导体棒的有效电阻 = 1.5 ，导体棒在经过区域Ⅰ时的最大感应电动势的值为 10 .导线及导轨
上的电阻忽略不计，求：
(1)磁感应强度 1、 2的大小；
(2)导体棒在经过整个磁场区域的运动过程中，电路中产生电流的有效值；
(3)在整个运动过程中，流过导体棒的电荷量。
【答案】共 12 分
第 10页，共 12页
解：(1) 4 分 题意可知，当导体棒经过区域Ⅰ时，产生的感应电动势的最大值 1 = 1 ；
经过区域Ⅱ时，产生的感应电动势 2 = 2 ，
由已知条件知 1: 2 = 5: 2 3，
且 1 = 10 ，联立解得 2 = 4 3 ，
则 1 = 5 ， 2 = 2 3 。
(2) 4分 根据交变电流有效值的定义可知
21
2 × +
2
2 2 ，
+ 2 + × 2 = +
解得一个周期内电路中电压的有效值 = 7 ，
则电路中电流的有效值 = + = 2 。
(3)4分 在导体棒经过区域Ⅰ时，产生的感应电动势瞬时值表达式为 e = = Lsin =5
sin 2 2 ，等效为一个单匝线圈以角速度 = rad ∕ 在磁场中旋转产生的感应电动势，
5 5
即 ' = e = × 2 sin 2 ，经过区域Ⅰ流过的电荷量 1 = =
1 = 2 。
5 5 + +
2 100 = 1 = × = 10 ， 1 = 。2分5 7
20
经过区域Ⅱ流过的电荷量 2 = = 2 = 3 + 7 。1分
= + = 1 1001 2 + 20 3 。1分7
15. 如图所示，两个同心圆，半径分别为 和 2 ，在两圆之间的环形区域内存在垂直纸面向
里的匀强磁场，磁感应强度为 。圆心 处有一放射源，放出粒子的质量为 、带电荷量为 ，
假设粒子速度方向都和纸面平行。
(1)图中箭头表示某一粒子初速度的方向， 与初速度方向夹角为 60°，要想使该粒子经过磁
场后第一次通过 点，则初速度的大小是多少？
(2)要使粒子不穿出环形区域，则粒子的初速度不能超过多少？
第 11页，共 12页
(3)若粒子以第(1)问的初速度放出，求粒子经过 点的时间？
【答案】14 分
3 3 8
(1) 3 (2) 4 3 6 3 + 4 5 3 = 1,2,3, 3
【解析】(1)4分如图甲所示，设粒子在磁场中的轨道半径为 1，则由几何关系得
3
1 = 又3
2
1 =
1，解得 3 1 = 。1 3
(2) 4 分 如图乙所示，设粒子轨迹与磁场外边界相切时，粒子在磁场中的轨道半径为 2，
3
则由几何关系有(2 )22 = 2 22 + ，可得 2 = 4，2 分
=
2
2 3 又 2 ，可得 2 =2 4
，2 分
3
故要使粒子不穿出环形区域，粒子的初速度不能超过 4 。
2
(3)6分粒子在磁场中运动时的周期为 = ，运动速度大小为
3
1 = 。3
第一次到达 2 4 点经历的时间为 1 = + = 3 + 。2 分1 3 3
6 2
第 n 次到达 点经历的时间为 = ' ' 1 + 1 = 1,2,3, 。 = + 3 × 3 ，1
故 = 6 3 + 4 5 3
8 = 1,2,3,
3 。4 分
第 12页，共 12页2022-2023 学年度第二学期高二年级期中联考
物理试卷
一．单项选择题 (每题 4 分，共 40 分)
1 ．下列说法正确的是 ( )
A ．若某种固体在光学上具有各向异性，则该固体可能为多晶体
B ．方解石的双折射现象说明方解石是多晶体
C ．若液体 P 滴在固体 Q 上很难擦去，则说明液体 P 浸润固体 Q
D ．只有对细管浸润的液体才能在细管中发生毛细现象
2. 一定质量的气体从状态 a 经历如图所示的过程，最后到达状态 c ，设 a 、b 、c 三状态下的密度 分别为ρa 、ρb、ρc，则 ( )
A．ρa >ρb>ρc
B．ρa >ρb=ρc
C．ρa =ρb=ρc
D．ρa <ρb=ρc
3. 在理想 LC振荡电路中的某时刻，电容器极板间的场强 E 的方向如图所示，M 是电路中的一点。 据此可判断 ( )
A ．电路中的电场能正在向磁场能转化
B ．此时流过 M 点的电流方向向右
C ．电路中电流正在增加
D ．电容器两板间的电压在增大
4.某种物质的摩尔质量为 M，密度为ρ ，阿伏伽德罗常数为 NA ，则关于该物质的说法中错误的是
( )
(
A
．分子的质量是
B
．单位体积内分子的个数是
)M pNA
NA M
C．分子的体积一定是 M D ．质量为 m 的该物质所含有的分子数为 mNA
pNA M
5 ．带电粒子进入云室会使云室中的气体电离，从而显示其运动轨迹。如图所示，在垂直纸面向里 的匀强磁场中观察到某带电粒子的轨迹，其中 a 和 b 是运动轨迹上的两点。该粒子使云室中的气 体电离时，其本身的动能在减少，而其质量和电荷量不变，重力忽略不计。下列说法正确的是 ( )
A ．粒子带负电
B ．粒子先经过 a 点，再经过b 点
C ．粒子动能减小是由于洛伦兹力对其做负功
D ．粒子运动过程中所受洛伦兹力大小不变
6 ．如图甲所示，在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，有一匝数为 n 、面积为 S、总电阻为 r 的矩形线圈 abcd 绕轴 OO′做角速度为ω 的匀速转动，矩形 线圈在转动中可以保持和外电路电阻 R 形成闭合电路，回路中接有一理想 交流电流表，图乙是线圈转动过程中产生的感应电动势 e 随时间 t 变化的图 像，下列说法中正确的是 ( )
第 1页，共 4页
A ．从 t1 到 t2这段时间穿过线圈的磁通量变化量为 nBS
B ．从 t3 到 t4 这段时间通过电阻 R 的电荷量为(r )
(
2
(
R
+
r
)
)C ．电流表的示数为 nBSo
D ．t3 时刻穿过线圈的磁通量变化率为 nBSω
7.如图所示，两块水平放置的金属板距离为d，用导线、开关 K 与一个 n 匝的线圈连接，线圈置 于方向竖直向上的变化磁场 B 中。两板间放一台压力传感器，压力传感器
上表面静止放置一个质量为 m 、电荷量为 q 的带负电小球。K 断开时传感器
上有示数 mg ，K 闭合稳定后传感器上示数为 3mg 。则线圈中的磁场 B 的变
化情况和磁通量的变化率分别是 ( )
A ．正在增加， B ．正在减弱，
C ．正在增加， D ．正在减弱，
8. 随着电子技术的发展，霍尔传感器被广泛应用在汽车的各个系统中。其中霍尔转速传感器在测 量发动机转速时，情景简化如图 (a ) 所示，被测量转子的轮齿 (具有磁性) 每次经过霍尔元件时， 都会使霍尔电压发生变化，传感器的内置电路会将霍尔电压调整放大，输出一个脉冲信号，霍尔 元件的原理如图 (b) 所示。下列说法正确的是 ( )
A ．若霍尔元件的前端电势比后端高，则元件中的载流子为负电荷
B ．在其它条件不变的情况下发动机转速越高，产生的霍尔电压越高
C ．在其它条件不变的情况下，霍尔元件的厚度c 越小，产生的霍尔 电压越高
D ．若转速表显示1800r/min ，转子上齿数为 150 个，则霍尔传感器每 分钟输出 12 个脉冲信号
9 ．如图所示，光滑水平面上存在一有界匀强磁场，圆形金属线框在水平 拉力的作用下，通过磁场的左边界 MN 进入磁场。在此过程中，线框以 v 做匀速直线运动，速度方向与 MN 成θ角，下列说法正确的是( )
A ．线框内感应电流沿顺时针方向
B ．线框内感应电流逐渐减小
C ．水平拉力的大小与θ有关
D ．水平拉力的方向与θ有关
10．如图甲所示，abcd 是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框，金属线框的质量为 m ，电阻为 R ，在金属线框的下方有一匀强磁场区域，MN 和 PQ 是匀强磁场区域的水平边界，并与线框的bc 边平行，磁场方向垂直于线框平面向里。现使金属线框从 MN 上方某一高度处由静止开始下落， 如图乙是金属线框由开始下落到 bc 刚好运动到匀强磁
场 PQ 边界的 v t 图像，图中数据均为已知量。重力加
速度为 g ，不计空气阻力。下列说法正确的是 ( )
A ．金属线框刚进入磁场时感应电流方向沿 adcba 方向
第 2页，共 4页
B ．磁场的磁感应强度为
C ．MN 和 PQ 之间的距离为v1 (t2 t1 )
D ．金属线框在 0~t3 时间内所产生的热量为mgv1 (t2 t1 )
二、非选择题 (共 5 题，共 60 分)
11.“探究气体等温变化的规律”的实验装置如图甲所示，用细软管将针管小孔与压强传感器连接 密封一定质量的气体，用数据采集器连接计算机测量气体压强。
(1) 下列说法正确的是( )
A ．实验时各实验小组被封闭气体的质量和温度必须相同
B ．实验中为找到体积与压强的关系，一定要测量空气柱的横截面积
C ．在柱塞上涂润滑油，可以减小摩擦，使气体压强的测量更准确
D ．处理数据时采用p －图像，是因为p－图像比p－V图像更直观
(2) 实验时，推动活塞，注射器内空气体积逐渐减小，多次测量得到注射器内气体压强p、体积 V变化的 p-V图线，如图乙所示 (其中虚线是实验所得图线，实线为一条双曲线，实验过程中环 境温度保持不变) ，发现该图线与玻意耳定律明显不合，造成这一现象的可能原因是 ( )
A.实验时用手握住注射器使气体温度逐渐升高
B.实验时迅速推动活塞
C.注射器没有保持水平
D.推动活塞过程中有气体泄漏
(3)某小组两位同学各自独立做了实验，环境温度一样且实验均操作无误，根据他们测得的数据作 出的 V－图像如图丙所示，图线 a 与 b 在横轴上截距之比为 1:2 ，则 a 与 b 密闭气体质量之比
为： ．
(4)两条图像都不过坐标原点，图中 V0 表示____________________________________ 的体积．
(5)请从气体压强的微观角度，说明：质量一定的气体，温度不变时，体积减小，则压强增大：
12. 一定质量的理想气体经历了如图所示的A → B → C → D → A循环，该过程每个状态视为平衡
态，各状态参数如图所示。A状态的压强为 1 × 105 Pa ，求：
(1)B状态的温度；
(2)完成一次循环，气体与外界传递的热量。
第 3页，共 4页
13. 如图所示，有一小型火力发电站，其发出的电力通过远距离输电供给某大型制造工厂使用。 已知升压变压器T1原、副线圈匝数比n1:n2 = 1: 100，输电线等效电阻R = 100Q，变压器T2原、 副线圈匝数比为n3:n4 = 200: 1，输电过程中所有变压器均为理想变压器。工厂输入电压为工业用 电标准电压，即U4 = 380V，工厂目前用电功率约为P = 380kw。
(1)求输电线上损耗的电功率；
(2)经过提能扩产，该工厂的用电功 率提升至 760kw，为保持U4不变， 求此时发电站的输出电压U1
14. 如图所示，两足够长的光滑金属导轨水平放置，相距L = 1m，一阻值为R = 2Q的电阻通过 导线与两导轨相连，导轨之间存在着方向相反的有界匀强磁场区域Ⅰ、Ⅱ，方向均与导轨平面垂直，
磁场宽度均为 5m.区域Ⅰ中的磁场是磁感应强度大小为B1 、方向垂直纸面向外且磁场边界满足y = sin 5 (几x)0 < x < 5m的有界磁场．在 5m < x < 10m的区域Ⅱ内存在磁感应强度大小为B2 、方向垂 直纸面向外且充满导轨间的矩形磁场．一根略长于导轨宽度的导体棒在外力F的作用下，从x = 0
的位置开始向右匀速经过磁场，速度为 2 m/s .已知B1: B2 = 5: 2 3，导体棒的有效电阻T = 1.5Q， 导体棒在经过区域Ⅰ时的最大感应电动势的值为 10V.导线及导轨上的电阻忽略不计，求：
(1)磁感应强度B1 、B2 的大小；
(2)导体棒在经过整个磁场区域的运动过程中，电路中产生电流的有效值；
(3)在整个运动过程中，流过导体棒的电荷量。
15. 如图所示，两个同心圆，半径分别为T和 2T，在两圆之间的环形区域内存在垂直纸面向里的 匀强磁场，磁感应强度为B。圆心0处有一放射源，放出粒子的质量为m、带电荷量为q，假设粒 子速度方向都和纸面平行。
(1)图中箭头表示某一粒子初速度的方向，0A与初速度方向夹角为 60°，要想使该粒子经过磁场后 第一次通过A点，则初速度的大小是多少？
(2)要使粒子不穿出环形区域，则粒子的初速度不能超过多少？
(3)若粒子以第(1)问的初速度放出，求粒子经过A点的时间？
第 4页，共 4页
