云南省文山州马关县2022-2023学年高二下学期期末考试物理试题（含解析）

马关县2022-2023学年高二下学期期末考试
物理
注意事项：
1.答题前填写好自己的班级、姓名、考号等信息
2.请将正确答案填写在答题卡上
第Ⅰ卷选择题
一、单选题（共8小题，每题3分，共24分）
1. 如图甲，理想变压器原、副线圈匝数比为，接线柱a、b所接正弦交变电压u随时间t变化规律如图乙所示。变压器副线圈接有一火警报警系统，其中为定值电阻，为热敏电阻，其电阻随温度升高而增大。下列说法中正确的是（　　）
A. 电压表示数为10V
B. 此交变电源的频率为0.5Hz
C 出现火警时，电流表示数增大
D. 出现火警时，电压表示数增大
2. 如图所示，一直流电动机与阻值R＝9Ω的电阻串联在电源上，电源的电动势E＝30V，内阻r＝1Ω，闭合开关，用理想电压表测出电动机两端电压U＝10V，已知电动机线圈的电阻RM＝1Ω，则下列说法中正确的是（　　）
A. 通过电动机的电流为10A
B. 电动机的输入功率为2W
C. 电源的输出功率为4W
D. 电动机的输出功率为16W
3. 如图所示，矩形虚线框内有一匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。a、b、c是三个质量和电荷量都相等的带电粒子，它们从边上的中点沿垂直于磁场的方向射入磁场，图中画出了它们在磁场中的运动轨迹。（粒子重力不计）下列说法正确的是（　　）
A. 粒子a带负电
B. 粒子c的速度最大
C. 粒子b在磁场中运动的时间最长
D. 粒子b在磁场中运动时受到向心力最大
4. 研究光电效应实验电路图如图甲所示，其光电流与电压的关系如图乙所示。则下列说法正确的是（　　）
A. 闭合开关，若把滑动变阻器的滑片向右滑动，光电流一定增大
B. 若将开关断开，微安表示数立即变为0
C. 三种光在水中的折射率大小关系为
D. 利用同样的干涉装置做双缝干涉实验时，三种光产生的条纹间距大小关系为
5. 如图所示是由线圈L和电容器C组成的最简单的LC振荡电路。先把电容器充满电。t=0时如图（a）所示，电容器两板间的电势差最大，电容器开始放电。T=0.005s时如图（b）所示，LC回路中线圈上的电流第一次达到最大值，则（　　）
A. 此LC振荡电路的周期T=0.01s
B. t=0.025s时，回路电流方向与图（b）中所示电流方向相反
C. t=0.035s时，线圈中的磁场能最大
D. t=0.040s至t=0.045s时，线圈中的电流逐渐减小
6. 如图绝缘光滑半圆环轨道放在竖直向下的匀强电场中，场强为E。在与环心等高处放有一质量为m、带电＋q的小球，由静止开始沿轨道运动，下述说法正确的是（　　）
A. 小球在运动过程中机械能守恒
B. 小球经过环的最低点时速度最大
C. 小球经过环的最低点时对轨道压力为(mg＋Eq)
D. 小球经过环的最低点时对轨道压力为3(mg－qE)
7. 如图所示，光滑水平面上有两个质量分别为m1、m2的小球A、B，放在与左侧竖直墙垂直的直线上，设B开始处于静止状态，A球以速度v朝着B运动，设系统处处无摩擦，所有的碰撞均无机械能损失，则下列判断正确的是（　　）
A. 若m1＝m2，则两球之间有且仅有两次碰撞
B. 若m1m2，则两球之间可能发生两次碰撞
C. 两球第一次碰撞后B球的速度一定是
D. 两球第一次碰撞后A球一定向右运动
8. 如图所示，实线是一列简谐横波在时刻的波形图，虚线是时刻的波形图。已知该横波沿x轴负方向传播，质点M的平衡位置距O点5m。下列说法不正确的是（　　）
A. 该波的周期可能为
B. 若波的周期为，质点M在时间内运动的路程为3m
C. 质点M在时刻沿y轴负方向运动
D. 该波遇到尺度为10m的障碍物时，无衍射现象发生
二、多选题（共4小题）
9. 关于一定质量的理想气体，下列说法正确的是（　　）
A. 体积不变，压强减小时，气体分子的平均动能一定减小
B. 温度不变，压强减小时，气体分子数密度一定减小
C. 压强不变，温度降低时，气体分子的数密度一定减小
D. 温度升高，压强和体积可能都不变
10. 如图所示是一定质量的气体由状态A变到状态B再变到状态C的过程，A、C两点在同一条双曲线上，则此变化过程中（　　）
A. 从A到B的过程温度升高
B. 从B到C的过程温度升高
C. 从A到B再到C的过程温度先降低再升高
D. A、C两点的温度相等
11. 1934年，约里奥—居里夫妇用α粒子轰击铝箔，首次产生了人工放射性同位素X，反应方程为：。X会衰变成原子核Y，衰变方程为，则（　　）
A. X的质量数与Y的质量数相等 B. X的电荷数比Y的电荷数少1
C. X的电荷数比的电荷数多2 D. X的质量数与的质量数相等
12. 有一束单色光从A穿过B再折向C，如图所示，下列说法中正确的是（　　）
A. 介质B的折射率最大
B. 介质C的折射率最大
C. 光在介质B中的速度最大
D. 光在介质C中的速度最大
第Ⅱ卷非选择题
三、实验题（共2小题）
13. 某同学利用电压表和电阻箱测定干电池的电动势和内阻，使用的器材还包括定值电阻（）一个，开关两个，导线若干，实验原理图如图（a）。
（1）在图（b）的实物图中，已正确连接了部分电路，请把余下电路连接完整。___________
（2）请完成下列主要实验步骤：
①检查并调节电压表指针指零；调节电阻箱，示数如图（c）所示，读得电阻值是___________；
②将开关S1闭合，开关S2断开，电压表的示数是1.49V；
③将开关S2___________，电压表的示数是1.16V；断开开关S1.
（3）使用测得的数据，计算出干电池的电动势是___________，内阻是___________（计算结果保留小数点后两位）。
14. 某学习小组为测量一铜芯电线电阻率，他们截取了一段电线，用米尺测出其长度为L，用螺旋测微器测得其直径为D，用多用电表测得其电阻值约为5Ω。为提高测量的精确度，该小组的人员从下列器材中挑选了一些元件，设计了一个电路，重新测量这段铜芯电线（用Rx表示）的电阻。
A．电源E（电动势为3.0V，内阻不计）
B．电压表V1（量程为0 ~ 3.0V，内阻约为2kΩ）
C．电压表V2（量程为0 ~ 15.0V，内阻约为6kΩ）
D．电流表A1（量程为0 ~ 0.6A，内阻约为1Ω）
E．电流表A2（量程为0 ~ 3.0A，内阻约为0.1Ω）
F．滑动变阻器R1（最大阻值为10Ω，允许通过的最大电流为2.0A）
G．滑动变阻器R2（最大阻值为1kΩ，允许通过的最大电流为1.0A）
H．开关S一个，导线若干
（1）如图所示是该实验小组用螺旋测微器对铜芯电线直径D的某次测量，其读数是______mm。
（2）实验时电压表应选用________，电流表应选用________，滑动变阻器应选用________。（只填代号）
（3）为提高实验的精确度，请你为该实验小组设计电路图，并画在下面的方框中________。
（4）某次测量时，电压表示数为U，电流表示数为I，则该铜芯电线的电阻率的表达式ρ = ________。
四、计算题（共3小题）
15. 如图所示，均匀薄壁U型管竖直放置，左管竖直部分高度大于30cm且上端封闭，右管上端 开口且足够长，用两段水银封闭了 A、B两部分理想气体，下方水银左右液面等高，右管上方的水银柱高h=4cm，初状态温度为27℃，A气体长度=15cm，大气压强.现使整个装置缓慢升温，当下方水银的左右液面高度相差=10cm时，保持温度不变，再向右管中缓慢注入水银，使A中气柱长度回到15cm.求：
(1)升温后保持不变的温度是多少摄氏度？
(2)右管中再注入的水银高度是多少？
16. 如图所示，有一电子(电荷量为e)经电压U0由静止加速后，进入两块间距为d、电压为U的平行金属板间。若电子从两板正中间垂直电场方向射入，且正好能穿过电场，求：
（1）金属板AB的长度；
（2）电子穿出电场时的动能。
17. 如图所示，两平行光滑金属导轨由两部分组成，左边部分水平，右边部分为半径r=0.5m的竖直半圆，两导轨间距离l=0.3m，导轨水平部分处于竖直向上、磁感应强度大小B=1T的匀强磁场中，两导轨电阻不计。有两根长度均为l的金属棒ab、cd，均垂直导轨置于水平导轨上，金属棒ab、cd的质量分别为m1=0.2kg、m2=0.1kg，电阻分别为R1=0.1Ω、R2=0.2Ω。现让ab棒以v0=10m/s的初速度开始水平向右运动，cd棒进入圆轨道后，恰好能通过轨道最高点PP′，cd棒进入圆轨道前两棒未相碰，重力加速度g=10m/s2，求：
（1）ab棒开始向右运动时cd棒的加速度a0；
（2）cd棒刚进入半圆轨道时ab棒速度大小v1；
（3）cd棒进入半圆轨道前ab棒克服安培力做的功W。
马关县2022-2023学年高二下学期期末考试
物理 答案解析
注意事项：
1.答题前填写好自己的班级、姓名、考号等信息
2.请将正确答案填写在答题卡上
第Ⅰ卷选择题
一、单选题（共8小题，每题3分，共24分）
1. 如图甲，理想变压器原、副线圈匝数比为，接线柱a、b所接正弦交变电压u随时间t变化规律如图乙所示。变压器副线圈接有一火警报警系统，其中为定值电阻，为热敏电阻，其电阻随温度升高而增大。下列说法中正确的是（　　）
A. 电压表示数为10V
B. 此交变电源的频率为0.5Hz
C. 出现火警时，电流表示数增大
D. 出现火警时，电压表示数增大
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A．由理想变压器中，有
其中电压值为交流电的有效值
则
解出
U2=10V
但R1与R2共用10V，则R2两端电压小于10V，电压表测R2两端电压，故A错误；
B．由u-t图象，可知周期T=0.02s，其中
解出电源频率为f=50Hz，故B错误；
CD．出现火警时，随温度升高，R2的阻值变大，R2两端分得的电压变大，电压表示数增大， 在U2与R1不变的情况下，I2变小，I2决定I1，则I1应变小，电流表示数应变小，故C错误，D正确。
故选D。
2. 如图所示，一直流电动机与阻值R＝9Ω的电阻串联在电源上，电源的电动势E＝30V，内阻r＝1Ω，闭合开关，用理想电压表测出电动机两端电压U＝10V，已知电动机线圈的电阻RM＝1Ω，则下列说法中正确的是（　　）
A. 通过电动机的电流为10A
B. 电动机输入功率为2W
C. 电源的输出功率为4W
D. 电动机的输出功率为16W
【答案】D
【解析】
【详解】A．由E=30V，电动机两端电压为10V可得R和电源内阻上分担的电压为20V，则
故A错误；
B．电动机输入功率
故B错误；
C．电源的热功率
电源的输出功率为
故C错误；
D．电动机的热功率
电动机的输出功率
故D正确。
故选D。
3. 如图所示，矩形虚线框内有一匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。a、b、c是三个质量和电荷量都相等的带电粒子，它们从边上的中点沿垂直于磁场的方向射入磁场，图中画出了它们在磁场中的运动轨迹。（粒子重力不计）下列说法正确的是（　　）
A. 粒子a带负电
B. 粒子c的速度最大
C. 粒子b在磁场中运动的时间最长
D. 粒子b在磁场中运动时受到向心力最大
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据左手定则可知粒子a带正电，粒子b、c带负电，故A错误；
B．粒子磁场中做匀速圆周运动时，由洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得
解得
由于q、B、m都相同，因此r越大，粒子速度越大，由图示可知，b的轨道半径r最大，则b粒子速度最大，故B错误；
C．粒子在磁场中做圆周运动的周期为相同，粒子在磁场中的运动时间为
由于m、q、B都相同，粒子c转过的圆心角θ最大，则射入磁场时c的运动时间最大，故C错误；
D．粒子在磁场中做匀速圆周运动时，由洛伦兹力提供向心力，即，由于q、B相同，b粒子速度最大，则粒子b在磁场中运动时受到的向心力最大，故D正确。
故选D。
4. 研究光电效应实验电路图如图甲所示，其光电流与电压的关系如图乙所示。则下列说法正确的是（　　）
A. 闭合开关，若把滑动变阻器的滑片向右滑动，光电流一定增大
B. 若将开关断开，微安表示数立即变为0
C. 三种光在水中的折射率大小关系为
D. 利用同样的干涉装置做双缝干涉实验时，三种光产生的条纹间距大小关系为
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．滑动变阻器的滑片向右滑动，电路中的光电流可能增大，也可能已达到饱和电流而不变，A错误；
B．开关断开，但是光电效应还会发生，只是部分光电子不能到达极板A，光电流会减小，B错误；
C．由光电效应方程及最大初动能和遏制电压的关系可得
则可知频率越大的光遏制电压越大，因此从图乙可以看出，三种光的频率关系为，由于折射率随频率的变大而变大，因此折射率大小关系为，C正确；
D．三种光的波长关系为，由知，D错误。
故选C。
5. 如图所示是由线圈L和电容器C组成的最简单的LC振荡电路。先把电容器充满电。t=0时如图（a）所示，电容器两板间的电势差最大，电容器开始放电。T=0.005s时如图（b）所示，LC回路中线圈上的电流第一次达到最大值，则（　　）
A. 此LC振荡电路的周期T=0.01s
B. t=0.025s时，回路电流方向与图（b）中所示电流方向相反
C. t=0.035s时，线圈中的磁场能最大
D. t=0.040s至t=0.045s时，线圈中的电流逐渐减小
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．依题意，可知此LC振荡电路的周期为
故A错误；
B．因为
所以，回路电流方向与图（b）中所示电流方向相同，故B错误；
C．因为
此时，线圈中电流最大，磁场能也最大，故C正确；
D．t=0.040s至t=0.045s时，电容器放电，线圈中的电流逐渐增大，故D错误。
故选C。
6. 如图绝缘光滑半圆环轨道放在竖直向下的匀强电场中，场强为E。在与环心等高处放有一质量为m、带电＋q的小球，由静止开始沿轨道运动，下述说法正确的是（　　）
A. 小球在运动过程中机械能守恒
B. 小球经过环的最低点时速度最大
C. 小球经过环的最低点时对轨道压力为(mg＋Eq)
D. 小球经过环的最低点时对轨道压力为3(mg－qE)
【答案】B
【解析】
【详解】A．小球运动过程中电场力做功改变机械能，所以小球机械能不守恒，A错误；
B．小球下滑过程中电场力和重力做正功，小球速度变大，到达最低点时速度最大，之后上滑过程中电场力和重力做负功，小球速度减小，B正确；
CD．小球从静止下滑到轨道最低点，根据动能定理
在最低点
解得
根据牛顿第三定律可知小球经过环的最低点时对轨道压力为，CD错误。
故选B。
7. 如图所示，光滑水平面上有两个质量分别为m1、m2的小球A、B，放在与左侧竖直墙垂直的直线上，设B开始处于静止状态，A球以速度v朝着B运动，设系统处处无摩擦，所有的碰撞均无机械能损失，则下列判断正确的是（　　）
A. 若m1＝m2，则两球之间有且仅有两次碰撞
B. 若m1m2，则两球之间可能发生两次碰撞
C. 两球第一次碰撞后B球的速度一定是
D. 两球第一次碰撞后A球一定向右运动
【答案】A
【解析】
【详解】设A球和B球第一次碰撞后速度分别为v1和v2，取向左为正方向。根据动量守恒定律得
m1v＝m1v1＋m2v2
根据机械能守恒定律得
m1v2＝m1v＋m2v
解得
v1＝v，v2＝v
A．若m1＝m2，则得
v1＝0，v2＝v
即A与B碰撞后交换速度，当B球与墙壁碰后以速度v2返回，并与A球发生第二次碰撞，之后B静止，A向右运动，不再发生碰撞，所以两球之间有且仅有两次碰撞，故A正确；
B．若m1m2，则得
v1≈－v，v2≈0
两球之间只能发生一次碰撞，故B错误；
C．两球第一次碰撞后，B球的速度为
v2＝v
不一定是，与两球的质量关系有关，故C错误；
D．两球第一次碰撞后A球的速度为
v1＝v
当m1>m2时
v1>0
碰后A球向左运动。
当m1＝m2时
v1＝0
碰后A球静止。
当m1v1<0
碰后A球向右运动。故D错误。
故选A。
8. 如图所示，实线是一列简谐横波在时刻的波形图，虚线是时刻的波形图。已知该横波沿x轴负方向传播，质点M的平衡位置距O点5m。下列说法不正确的是（　　）
A. 该波的周期可能为
B. 若波的周期为，质点M在时间内运动的路程为3m
C. 质点M在时刻沿y轴负方向运动
D. 该波遇到尺度为10m的障碍物时，无衍射现象发生
【答案】D
【解析】
【详解】A．波沿x轴负方向传播，则波速
周期
当时
故A正确；
B．当时
从t1到t2时间内，质点M运动的路程为
故B正确；
C．波沿负方向传播，根据上下坡法可知质点M在时刻沿y轴负方向运动，故C正确；
D．该波的波长为4m，则该波遇到尺度为10m的障碍物时会发生衍射现象，但不能发生明显的衍射现象，故D错误。
本题选不正确项，故选D。
二、多选题（共4小题）
9. 关于一定质量的理想气体，下列说法正确的是（　　）
A. 体积不变，压强减小时，气体分子的平均动能一定减小
B. 温度不变，压强减小时，气体分子的数密度一定减小
C. 压强不变，温度降低时，气体分子的数密度一定减小
D. 温度升高，压强和体积可能都不变
【答案】AB
【解析】
【详解】A．体积不变，压强减小时，根据气态方程可知，温度降低，所以气体分子的平均动能一定减小，故A正确；
B．温度不变，压强减小时，根据气态方程可知，体积变大，所以气体的密度一定减小，故B正确；
C．压强不变，温度降低时，根据气态方程可知，体积减小，所以气体的密度一定增大，故C错误；
D．温度升高，根据气态方程可知，的乘积变大，压强和体积不可能都不变，故D错误．
故选AB。
10. 如图所示是一定质量的气体由状态A变到状态B再变到状态C的过程，A、C两点在同一条双曲线上，则此变化过程中（　　）
A. 从A到B的过程温度升高
B. 从B到C的过程温度升高
C. 从A到B再到C的过程温度先降低再升高
D. A、C两点的温度相等
【答案】AD
【解析】
【详解】A．作出过B点的等温线如图所示，可知
TB>TA=TC
故从A到B的过程温度升高，A正确；
B．从B到C的过程温度降低，B错误；
C．从A到B再到C的过程温度先升高后降低，C错误；
D．A、C两点在同一等温线上，温度相同，D正确。
故选AD。
11. 1934年，约里奥—居里夫妇用α粒子轰击铝箔，首次产生了人工放射性同位素X，反应方程为：。X会衰变成原子核Y，衰变方程为，则（　　）
A. X的质量数与Y的质量数相等 B. X的电荷数比Y的电荷数少1
C. X的电荷数比的电荷数多2 D. X的质量数与的质量数相等
【答案】AC
【解析】
【详解】设和的质子数分别为和，质量数分别为和，则反应方程为
，
根据反应方程质子数和质量数守恒，解得
，
，
解得
， ， ，
AC．的质量数（）与的质量数（）相等，比的质量数多3，故A正确，D错误；
BC．X的电荷数（）比Y的电荷数（）多1，比的电荷数多2，故B错误，C正确；
故选AC。
12. 有一束单色光从A穿过B再折向C，如图所示，下列说法中正确的是（　　）
A. 介质B的折射率最大
B. 介质C的折射率最大
C. 光在介质B中的速度最大
D. 光在介质C中速度最大
【答案】BC
【解析】
【详解】AB．由光路的可逆性，假设光分别由B进入A和C，根据折射率的物理意义，折射率是反应光线折射程度的物理量，进入C的折射程度大于A的折射程度，可知C的折射率比A的大，即
故A错误，B正确；
CD．利用
可以判断出，光在B中传播的速度最大，在C中传播的速度最小，故C正确，D错误。
故选BC。
第Ⅱ卷非选择题
三、实验题（共2小题）
13. 某同学利用电压表和电阻箱测定干电池的电动势和内阻，使用的器材还包括定值电阻（）一个，开关两个，导线若干，实验原理图如图（a）。
（1）在图（b）的实物图中，已正确连接了部分电路，请把余下电路连接完整。___________
（2）请完成下列主要实验步骤：
①检查并调节电压表指针指零；调节电阻箱，示数如图（c）所示，读得电阻值是___________；
②将开关S1闭合，开关S2断开，电压表的示数是1.49V；
③将开关S2___________，电压表的示数是1.16V；断开开关S1.
（3）使用测得的数据，计算出干电池的电动势是___________，内阻是___________（计算结果保留小数点后两位）。
【答案】 ①. ②. 20Ω ③. 闭合 ④. 1.49V ⑤. 0.69Ω
【解析】
【详解】（1）[1]根据电路图连接实物图如图所示
（2）①[2]电阻箱的阻值为
③[3]将开关S1闭合，开关S2断开，此时电压表示数为电源电动势，将开关S2再闭合，电压表示数为电阻箱R两端电压。
（3）[4][5]将电压表视为理想电表，根据上述分析可知电源电动势
则干路电流
又
所以
14. 某学习小组为测量一铜芯电线的电阻率，他们截取了一段电线，用米尺测出其长度为L，用螺旋测微器测得其直径为D，用多用电表测得其电阻值约为5Ω。为提高测量的精确度，该小组的人员从下列器材中挑选了一些元件，设计了一个电路，重新测量这段铜芯电线（用Rx表示）的电阻。
A．电源E（电动势为3.0V，内阻不计）
B．电压表V1（量程为0 ~ 3.0V，内阻约为2kΩ）
C．电压表V2（量程为0 ~ 15.0V，内阻约为6kΩ）
D．电流表A1（量程为0 ~ 0.6A，内阻约为1Ω）
E．电流表A2（量程为0 ~ 3.0A，内阻约为0.1Ω）
F．滑动变阻器R1（最大阻值为10Ω，允许通过的最大电流为2.0A）
G．滑动变阻器R2（最大阻值为1kΩ，允许通过的最大电流为1.0A）
H．开关S一个，导线若干
（1）如图所示是该实验小组用螺旋测微器对铜芯电线直径D的某次测量，其读数是______mm。
（2）实验时电压表应选用________，电流表应选用________，滑动变阻器应选用________。（只填代号）
（3）为提高实验的精确度，请你为该实验小组设计电路图，并画在下面的方框中________。
（4）某次测量时，电压表示数为U，电流表示数为I，则该铜芯电线的电阻率的表达式ρ = ________。
【答案】 ①. 0.700 ②. B ③. D ④. F ⑤. ⑥.
【解析】
【详解】（1）[1]由题图螺旋测微器可知，固定刻度读数0.5mm，可动刻度读数为
20.0 × 0.01mm = 0.200mm
故螺旋测微器的读数为
0.5mm＋0.200mm = 0.700mm
（2）[2]电源电动势为3.0V，电压表应选用V1（量程为0 ~ 3.0V，内阻约为2kΩ），即应选用B；
[3]通过铜芯电线的最大电流约为
Im= = 0.6A
为准确测量，应选用量程为0 ~ 0.6A的电流表，即应选用D。
[4]为方便实验操作，应选最大阻值较小的滑动变阻器，则应选用F。
（3）[5]由于
则为减小实验误差，应选用电流表外接法；滑动变阻器选用限流式接法即可，电路图如图所示
（4）[6]由欧姆定律及电阻定律知，铜芯电线的电阻
则该铜芯电线的电阻率
四、计算题（共3小题）
15. 如图所示，均匀薄壁U型管竖直放置，左管竖直部分高度大于30cm且上端封闭，右管上端 开口且足够长，用两段水银封闭了 A、B两部分理想气体，下方水银左右液面等高，右管上方的水银柱高h=4cm，初状态温度为27℃，A气体长度=15cm，大气压强.现使整个装置缓慢升温，当下方水银的左右液面高度相差=10cm时，保持温度不变，再向右管中缓慢注入水银，使A中气柱长度回到15cm.求：
(1)升温后保持不变的温度是多少摄氏度？
(2)右管中再注入的水银高度是多少？
【答案】(1)177℃ (2)40cm
【解析】
【详解】（1）缓慢升温过程中，对A中气体分析
初态：V1=l1S ； p1=p0+h=80cmHg ；T1=（27+273）K=300K
末状态：V2=（l1+△l）S； p2=p0+h+△l，
由理想气体状态方程得：
代入数据解得：
T2=450K；
得
t2=177℃
（2）对A气体分析，初末态体积相同 T3=T2
p3=p0+h+△h，
由查理定律得：
代入数据解得：
△h=40cm；
即再加入的水银高40cm.
16. 如图所示，有一电子(电荷量为e)经电压U0由静止加速后，进入两块间距为d、电压为U的平行金属板间。若电子从两板正中间垂直电场方向射入，且正好能穿过电场，求：
（1）金属板AB的长度；
（2）电子穿出电场时的动能。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）设电子离开加速电场时速度为v0，由动能定理得
设金属板AB的长度为l，则电子偏转时间
偏转加速度
偏转位移
联立方程，解得
（2）设电子穿出电场时的动能为Ek，根据动能定理得
17. 如图所示，两平行光滑金属导轨由两部分组成，左边部分水平，右边部分为半径r=0.5m的竖直半圆，两导轨间距离l=0.3m，导轨水平部分处于竖直向上、磁感应强度大小B=1T的匀强磁场中，两导轨电阻不计。有两根长度均为l的金属棒ab、cd，均垂直导轨置于水平导轨上，金属棒ab、cd的质量分别为m1=0.2kg、m2=0.1kg，电阻分别为R1=0.1Ω、R2=0.2Ω。现让ab棒以v0=10m/s的初速度开始水平向右运动，cd棒进入圆轨道后，恰好能通过轨道最高点PP′，cd棒进入圆轨道前两棒未相碰，重力加速度g=10m/s2，求：
（1）ab棒开始向右运动时cd棒的加速度a0；
（2）cd棒刚进入半圆轨道时ab棒的速度大小v1；
（3）cd棒进入半圆轨道前ab棒克服安培力做的功W。
【答案】（1）30m/s2；（2）7.5m/s；（3）4.375J
【解析】
【详解】（1）ab棒开始向右运动时，设回路中电流为I，有
对cd棒，由牛顿第二定律
解得
（2）设cd棒刚进入半圆轨道时的速度为v2，金属棒ab、cd系统动量守恒，有
cd棒进入半圆轨道后不再受安培力，由机械能守恒定律
cd棒进入圆轨道后，恰好能通过轨道最高点PP′，故在最高点由牛顿第二定律
解得
（3）cd棒进入半圆轨道前，对ab棒由动能定理得
解得