【解析】湖北省十堰市普通高中六校联合体2022-2023学年高二下学期5月月考物理试题

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湖北省十堰市普通高中六校联合体2022-2023学年高二下学期5月月考物理试题

一、单选题

1．如图所示的LC振荡电路中，某时刻电流i的方向为顺时针，则以下判断正确的是

A．若A板带正电，则电流i在增大

B．若电容器在放电，则电流i在减小

C．若电流i减小，则线圈两端电压减小

D．若只减小电容C，则振荡电流周期变小

【答案】D

【知识点】LC振荡电路分析

【解析】【解答】ABC．由题意得电容器在充电，则电容器上极板A带正电，下极B板带负电电流正在减小，电容器上的电荷量正在增加，由电容定义式知AB两板间的电压增加，线圈两端电压增加，ABC错误；

D.由可得减小电容C，振荡电流周期减小，D正确；

故答案为：D。

【分析】当电容器充电时，电流在减小，电容器上的电荷量增大，电容器放电时，电流在增大，电容器上的电荷量减小。根据周期公式判断周期的变化。

2．（2023高三上·浙江月考）如图甲所示，一理想变压器原、副线圈匝数之比为22:1，其原线圈两端接入如图乙所示的正弦交流电，副线圈通过电流表与负载电阻相连。若交流电压表和交流电流表都是理想电表，则下列说法中正确的是（）

A．电流表的示数是

B．变压器的输入功率是5W

C．流过R的电流方向每秒改变50次

D．当时电压表的示数是0V

【答案】B

【知识点】变压器原理

【解析】【解答】D．由图乙可知交流电压最大值Um=220V，有效值为220V，据变压比可知，输出电压有效值为10V，电压表的示数为有效值，则任意时刻的示数均为10V，D不符合题意；

A．根据欧姆定律可知，，电流表的示数是0.5A，A不符合题意；

B．变压器的输出功率P=UI=5W

根据输出功率等于输入功率可知，变压器的输入功率是5W，B符合题意；

C．周期T=0.02s，则流过R的电流方向每秒改变100次，C不符合题意。

故答案为：B

【分析】利用电压有效值结合匝数之比可以求出副线圈的电压；结合欧姆定律可以求就出电流的大小；利用功率表达式可以求出功率的大小；利用周期内电流方向改变两次可以求出电流方向改变的总次数；电压表显示电压的有效值不会等于0.

3．一束光从真空进入某介质，如图所示。则下列判断中正确的是（）

A．该介质的折射率是

B．该介质的折射率是

C．α增大到90°时，反射光线可能消失

D．α减小时，折射光线可能先消失

【答案】B

【知识点】光的折射及折射定律；光的全反射

【解析】【解答】AB．并不是入射角和折射角，该介质的折射率是，A错误，B正确；

C．α增大到90°时，入射光与界面垂直，反射光线不可能消失，就算发生全发射，消失的是折射关系，C错误；

D．因光线由光疏介质射向光密介质，折射角不可能超过90度，则不可能发生全反射，即α减小时，折射光线不可能先消失，D错误；

故答案为：B。

【分析】光线由光疏介质射向光密介质不可能发生全反射，根据题目弄清楚哪个是折射角以及入射角。

4．物理学家霍尔于1879年在实验中发现，当电流垂直于磁场通过导体或半导体材料左右两个端面时，在材料的上下两个端面之间产生电势差。这一现象被称为霍尔效应，利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动控制等领域。如图是霍尔元件的工作原理示意图，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于霍尔元件的工作面向下，通入图所示方向的电流I，C、D两侧面会形成电势差，已知该元件的载流子为自由电子，下列说法中不正确的是（）

A．C侧面电势低于D侧面电势

B．增大通入电流I，C、D两侧面电势差保持不变

C．形成电势差是因载流子受到磁场力而偏转

D．电势差稳定时，是因静电力与磁场力达到平衡

【答案】B

【知识点】霍尔元件

【解析】【解答】A．因为该元件运动的粒子是自由电子，电子运动方向为电流方向的反方向，根据左手定则可知，电子偏向C侧面，即C侧面电势低于D侧面电势，选项A正确；

BCD．当静电力与磁场力相等时达到平衡，电势差不再增加。，a为宽度，d为厚度，，则增大通入电流电势差变大，B错误，DC正确；

故答案为：B。

【分析】电子运动方向为电流方向的反方向，电子到达的一侧由于是负电荷，电势较低。当静电力与磁场力相等时达到平衡，电势差不再增加。

5．酒精测试仪常用于对机动车驾驶员是否酒后驾驶的现场检测，它利用了一种电阻随酒精气体浓度的变化而变化的二氧化锡半导体型酒精气体传感器。如图所示的电路中，若传感器电阻与酒精气体的浓度c成反比，且酒精气体的浓度时，传感器电阻极大。电压表示数为U，下列说法正确的是（）

A．U越大，表示c越小，c与U成反比

B．U越大，表示c越大，c与U成正比

C．U越大，表示c越小，c与U不成反比

D．U越大，表示c越大，c与U不成正比

【答案】D

【知识点】常见传感器的工作原理及应用；利用传感器制作简单的自动控制装置

【解析】【解答】因为传感器电阻与酒精气体的浓度c成反比，且酒精气体的浓度时，传感器电阻极大，所以酒精溶度越小，电阻越大，电压表示数大，根据串联分压，说明传感器电阻小，酒精溶度大，电路如果C变化，电流也会变化，就算电流恒定，C和U有一个一次函数关系，但也不是正比例函数，电流不恒定，函数关系更复杂，不可能是一个简单的正比例函数。所以U越大，表示c越大，c与U不成正比，故正确答案为：D。

【分析】电压表示数大，根据串联分压，说明传感器电阻小，酒精溶度大，是正比例函数，最起码某个相关量是定值，比如电流一定。

6．某容积为40L的氧气瓶装有30atm的氧气，现把氧气分装到容积为5L的小钢瓶中，使每个小钢瓶中氧气的压强为5atm，若每个小钢瓶中原有氧气压强为1atm，能分装的瓶数是(设分装过程中无漏气，且温度不变)（）

A．40瓶B．48瓶C．50瓶D．60瓶

【答案】C

【知识点】理想气体与理想气体的状态方程

【解析】【解答】分装过程中无漏气，且温度不变，根据理想气体状态方程得，代入题中数据解得瓶数为50瓶，故答案为C。

【分析】简单利用理想气体状态方程列方程求解即可。

7．一定质量的理想气体由状态经过如图所示的过程变到状态，在此过程中气体的温度（）

A．一直变大B．一直变小

C．先变小后变大D．先变大后变小

【答案】D

【知识点】理想气体与理想气体的状态方程；热力学图像类问题

【解析】【解答】由理想气体态方程可知，数据代入可知AB两点的温度相同，故AB应在同一条等温线上，而如果为等温线，则PV是反比例函数，其图像如图所示，

从A到B温度应先变大后变小，D正确，ABC错误，故答案为：D。

【分析】利用理想气体状态状态方程得出AB温度相同，利用反比例函数图象求解。

二、多选题

8．如图所示，平面直角坐标系的第一象和第二象限内存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小分别为B和2B，现有一半径为r的四分之一圆形金属线框OAB绕O点以周期T逆时针匀速转动，线框的总电阻为R，从图示时刻开始计时，下列说法正确的是（）

A．时刻，感应电动势的大小为

B．时刻，感应电流的大小为

C．在一个周期内感应电流的有效值为

D．在一个周期内感应电流的有效值为

【答案】A,C

【知识点】法拉第电磁感应定律；导体切割磁感线时的感应电动势

【解析】【解答】A.根据转动切割电动势表达式，得，A正确；

B.，根据法拉第电磁感应定律感应电动势大小依然为，感应电流大小为，B错误；

CD.在时间内，磁感应强度变大，感应电流变为原来的两倍，最后四分之一周期无电流，根据电流有效值计算式可得电流有效值为，C正确，D错误；

故答案为：AC

【分析】根据有效电流计算式计算电流有效值，根据法拉第电磁感应定律计算感应电动势以及感应电流。

9．如图，两端开口的均匀玻璃管竖直插入水银槽中，管中有一段水银柱h1封闭一定质量的气体，这时管下端开口处内外水银面高度差为h2，若保持环境温度不变，当外界压强增大时，下列分析正确的是（）

A．h2变长B．h2不变C．h1上升D．h1下降

【答案】B,D

【知识点】气体的等温变化及玻意耳定律

【解析】【解答】由气体受力平衡可得，所以，当外界压强增大时，管内封闭气体压强p增大，温度不变，根据理想气体状态方程，气体体积减小，所以h1下降，h2不变，故答案为：BD。

【分析】由受力平衡可得两端液柱长度相等，保持环境温度不变，当外界压强增大，结合理想气体状态方程求解。

10．（2022·甘肃二模）如图所示，a、b是一对平行金属板，分别接到直流电源的两极上，使a、b两板间产生匀强电场（场强大小为E），右边有一块挡板，正中间开有一小孔d，在较大空间范围内存在着匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里。从两板左侧中点c处射入一束离子（不计重力），这些离子都沿直线运动到右侧，从孔射出后分成三束，则下列判断正确的是（）

A．这三束离子带电可正可负

B．这三束离子的比荷一定不相同

C．a、b两板间的匀强电场方向一定由a板指向b板

D．若这三束离子的比荷变化而其他条件不变，则仍能从d孔射出

【答案】B,C,D

【知识点】安培力；左手定则；电场及电场力；带电粒子在匀强磁场中的运动

【解析】【解答】A．粒子出电场和磁场的复合场后均向上偏转，由左手定则可知三束离子均带正电，A不符合题意；

B．三束离子在复合场中运动情况相同，即沿水平方向直线通过故有

可得

三束正离子的速度一定相同，在磁场中

可得

由于三束正离子的在磁场中圆周运动的轨道半径不同，故比荷一定不相同，B符合题意；

C．由于在复合场中洛伦兹力竖直向上，则电场力一定竖直向下，故匀强电场方向一定竖直向下，即由a指向b，C符合题意；

D．由B选项分析可知若这三束离子的比荷变化而其他条件不变，则仍能从d孔射出，D符合题意。

故答案为：BCD。

【分析】根据左手定则得出粒子在磁场中所受洛伦兹力的方向判断粒子的电性，在地磁场中粒子作直线运动，洛伦兹力等于电场力，得出粒子的速度，在磁场中根据洛伦兹力提供向心力得出轨道半径的表达式；根据洛伦兹力和电场力的平衡得出ab板间的匀强电场的方向。

11．（2023高二上·湖北期中）如图所示，一束由、两种单色光组成的复色光从水中射入空气中，并分成、两束，下列关于、两束单色光的说法正确的是（）

A．光的折射率比光的折射小

B．在真空中光的速度比光大

C．在水中光的传播速度比光的大

D．若水中入射光与水面夹角不断减小，则光先发生全反射

【答案】A,C

【知识点】光的全反射；光的折射及折射定律

【解析】【解答】A．两光束的入射角i相同，折射角

根据折射定律得知折射率

A符合题意；

B．光在真空中的传播速度都为光速，B不符合题意；

C．由公式

可知，在水中光的速度比光的速度大，C符合题意；

D．由

可知，光的临界角较大，光的临界角较小，入射光与水面夹角不断减小，入射角不断增大，则光先发生全反射，D不符合题意。

故答案为：AC。

【分析】根据折射定律得出两光折射率的大小；光在真空中的传播速度都为光速；根据光在真空中传播的速度与介质中传播速度的关系得出两光传播的速度；根据全反射正切值与折射率的关系判断会不会发生全反射。

三、实验题

12．在《探究楞次定律》的实验中，某同学用电池试触法判断电流计指针偏转方向与电流流向的关系时，将电池的负极与电流计的A接线柱连接，连接B接线柱的导线试触电池正极，发现指针指示如图中的b位置。

（1）现将电流计的两接线柱与甲线圈的两个接线柱连接，将磁铁S极向下插入线圈时，电流计指针指示位置如图中的a位置，则与线圈C接线柱连接的是电流计的接线柱；

（2）若将电流计的A、B接线柱分别与乙线圈的E、F接线柱连接，将磁铁从线圈中抽出时，电流计指针指示位置如图中的b位置，则磁铁P端是极。

【答案】（1）B

（2）S

【知识点】楞次定律

【解析】【解答】（1）将磁铁S极向下插入线圈时，线圈的向上的磁通量增大，由楞次定律得，线圈中的电流由C流向D，所以D为电源正极，电池的负极与电流计的A接线柱连接，连接B接线柱的导线试触电池正极，发现指针指示如图中的b位置，B为正接线柱。图中指针反转，说明D接A，C接B。

（2）将磁铁从线圈中抽出时，电流计指针指示位置如图中的b位置，说明感应电流磁场与（1）相同，产出向下磁场，由于磁铁远离，故Q端产生向下磁场，为N极，P端为S极。

【分析】根据楞次定律以及安培定则求解，电流变反转，说明电流表接反。

13．要测定一个自感系数很大的线圈L的直流电阻RL，实验室提供以下器材：

A．待测线圈L：阻值约为2Ω，额定电流为2A

B．电流表A1：量程为0.6A，内阻为r1=0.2Ω

C．电流表A2：量程为3.0A，内阻r2约为0.04Ω

D．变阻器R1：阻值范围为0~10Ω

E.变阻器R2：阻值范围为0~1kΩ

F.定值电阻R3=10Ω

G.定值电阻R4=100Ω

H.电源E：电动势E约为9V，内阻很小

I.单刀单掷开关S1和S2，导线若干

要求实验时，改变滑动变阻器的阻值，在尽可能大的范围内测得多组A1表、A2表的读数I1、I2，然后利用图像求出线圈的电阻RL。

（1）实验中定值电阻应选择，滑动变阻器应选择；（请填器材序号）

（2）请在虚线框内画出实验电路原理图（器材用适当的符号表示）；

（3）由实验测得的数据作出图像如图所示，则线圈的直流电阻值为。（结果保留三位有效数字）

【答案】（1）F；D

（2）

（3）

【知识点】伏安法测电阻

【解析】【解答】（1）测量线圈的电阻一般采用伏安法，由于待测线圈L的阻值约2欧，额定电流为2A，最大电压为4V，而电源电动势为9V，串联分压，所以定值电阻选F，分压式电路，滑动变阻器尽量选小阻值的，移动滑片，电表示数变化比较均匀。故答案为FD。

（2）分压式电路可以在尽可能大的范围内测得多组数据。

（3）并联电路电压相等，，任选一组图像坐标比如，代入得

【分析】（1）定值电阻作用为分压，与待测电阻阻值一般不能相差太大。

（2）为得到更多数据，可以采用分压式电路。

（3）并联电路电压相等，由电压相等，列方程求解。

四、解答题

14．（2023高三上·重庆市开学考）如图所示，一根两端开口、横截面积为S=2cm2足够长的玻璃管竖直插入水银槽中并固定（插入水银槽中的部分足够深）。管中有一个质量不计的光滑活塞，活塞下封闭着长L=21cm的气柱，气体的温度为t1=7℃，外界大气压取p0=1.0×105Pa（相当于75cm高的汞柱压强）。

（1）若在活塞上放一个质量为m=0.1kg的砝码，保持气体的温度t1不变，则平衡后气柱为多长？（g=10m/s2）

（2）若保持砝码的质量不变，对气体加热，使其温度升高到t2=77℃，此时气柱为多长？

（3）若在(2)过程中，气体吸收的热量为10J，则气体的内能增加多少？

【答案】（1）解：被封闭气体的初状态为p1=p0=1.0×105Pa

V1=LS=42cm3

T1=280K

末状态压强

V2=L2S

T2=T1=280K根据玻意耳定律，有p1V1=p2V2

即p1L=p2L2

解得L2=20cm

（2）解：对气体加热后，气体的压强不变p3=p2

V3=L3S

T3=350K

根据盖—吕萨克定律，有

即

解得L3=25cm

（3）解：气体对外做的功W=p2Sh=p2S（L3－L2）=1.05J

根据热力学第一定律得ΔU=W＋Q=－1.05J＋10J=8.95J

即气体的内能增加8.95J

【知识点】热力学第一定律（能量守恒定律）；理想气体的实验规律

【解析】【分析】（1）根据受力平衡以及玻意耳定律得出平衡后气柱长度；

（2）对气体加热后，利用盖吕萨克定律得出温度升高到t2=77℃时气柱的长度；

（3）根据气体对外做的功和热力学第一定律得出气体的内能增加量。

15．如图所示，质量为m、电荷量为＋q的小球，放在倾角θ＝的足够长光滑绝缘斜面上，平行于斜面的绝缘细绳一端与小球连接，另一端固定在斜面顶端小柱的A点。纸面是斜面的竖直截面。现在斜面所在足够大区域加一水平向右的匀强电场E和垂直于纸面向里的匀强磁场B，小球处于静止状态，此时细绳的拉力大小T＝mg。已知重力加速度为g，求：

（1）电场强度E的大小；

（2）若将连接小球的细绳剪断，小球在斜面上运动的最远距离为s，求磁感应强度B的大小。

【答案】（1）解：小球处于静止状态，由受力分析得

解得

（2）解：对小球受力分析可知，小球在斜面上做匀加速直线运动，设加速度为a，则

小球运动到最远距离s时，受力分析得

联立解得

【知识点】共点力的平衡；洛伦兹力的计算

【解析】【分析】（1）小球处于静止状态，各力平衡，由受力平衡列方程求解。

（2）运动到最远时，斜面支持力为零，电场力分力和洛伦兹力的合力平衡重力分力。代入洛伦兹力表达式求解。

16．如图甲所示，电阻不计且间距为L=1m的光滑平行金属导轨竖直放置，上端连接阻值为的电阻，虚线OO'下方有垂直于导轨平面的匀强磁场。现将质量为m=0.3kg、电阻的金属ab必从OO'上方某处以一定初速度释放，下落过程中与导轨保持良好接触且始终水平。在金属杆ab下落0.3m的过程中，其加速度a与下落距离h的关系图象如图乙所示。已知d进入磁场时的速度=2.0m/s，取g=10m/s2。求：

（1）匀强磁场的磁感应强度大小；

（2）金属杆ab下落0.3m的过程中，通过R的电荷量q。

【答案】（1）解：根据图乙知，ab杆刚进入磁场时，加速度大小为a0=10m/s2，方向竖直向上，根据牛顿第二定律可知：BI0L-mg=ma0

杆杠进入磁场时的速度为v0，则有：

联立解得：B=3.0T

（2）解：根据图象可知金属杆在磁场外下落的高度为：h1=0.06m

则在磁场中下降的高度为：h′=h-h1=0.3m-0.06m=0.24m

根据法拉第电磁感应定律有：

根据欧姆定律有：

则通过R的电荷量：

【知识点】法拉第电磁感应定律；电磁感应中的电路类问题

【解析】【分析】（1）安培力与重力合力产生加速度，导体切割磁感线产生感应电流，联立法拉第电磁感应定律和欧姆定律求解。

（2）由法拉第电磁感应定律求出平均电动势大小，由欧姆定律求出电流大小，结合电流定义式求出电荷量大小。

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湖北省十堰市普通高中六校联合体2022-2023学年高二下学期5月月考物理试题

一、单选题

1．如图所示的LC振荡电路中，某时刻电流i的方向为顺时针，则以下判断正确的是

A．若A板带正电，则电流i在增大

B．若电容器在放电，则电流i在减小

C．若电流i减小，则线圈两端电压减小

D．若只减小电容C，则振荡电流周期变小

2．（2023高三上·浙江月考）如图甲所示，一理想变压器原、副线圈匝数之比为22:1，其原线圈两端接入如图乙所示的正弦交流电，副线圈通过电流表与负载电阻相连。若交流电压表和交流电流表都是理想电表，则下列说法中正确的是（）

A．电流表的示数是

B．变压器的输入功率是5W

C．流过R的电流方向每秒改变50次

D．当时电压表的示数是0V

3．一束光从真空进入某介质，如图所示。则下列判断中正确的是（）

A．该介质的折射率是

B．该介质的折射率是

C．α增大到90°时，反射光线可能消失

D．α减小时，折射光线可能先消失

4．物理学家霍尔于1879年在实验中发现，当电流垂直于磁场通过导体或半导体材料左右两个端面时，在材料的上下两个端面之间产生电势差。这一现象被称为霍尔效应，利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动控制等领域。如图是霍尔元件的工作原理示意图，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于霍尔元件的工作面向下，通入图所示方向的电流I，C、D两侧面会形成电势差，已知该元件的载流子为自由电子，下列说法中不正确的是（）

A．C侧面电势低于D侧面电势

B．增大通入电流I，C、D两侧面电势差保持不变

C．形成电势差是因载流子受到磁场力而偏转

D．电势差稳定时，是因静电力与磁场力达到平衡

5．酒精测试仪常用于对机动车驾驶员是否酒后驾驶的现场检测，它利用了一种电阻随酒精气体浓度的变化而变化的二氧化锡半导体型酒精气体传感器。如图所示的电路中，若传感器电阻与酒精气体的浓度c成反比，且酒精气体的浓度时，传感器电阻极大。电压表示数为U，下列说法正确的是（）

A．U越大，表示c越小，c与U成反比

B．U越大，表示c越大，c与U成正比

C．U越大，表示c越小，c与U不成反比

D．U越大，表示c越大，c与U不成正比

6．某容积为40L的氧气瓶装有30atm的氧气，现把氧气分装到容积为5L的小钢瓶中，使每个小钢瓶中氧气的压强为5atm，若每个小钢瓶中原有氧气压强为1atm，能分装的瓶数是(设分装过程中无漏气，且温度不变)（）

A．40瓶B．48瓶C．50瓶D．60瓶

7．一定质量的理想气体由状态经过如图所示的过程变到状态，在此过程中气体的温度（）

A．一直变大B．一直变小

C．先变小后变大D．先变大后变小

二、多选题

8．如图所示，平面直角坐标系的第一象和第二象限内存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小分别为B和2B，现有一半径为r的四分之一圆形金属线框OAB绕O点以周期T逆时针匀速转动，线框的总电阻为R，从图示时刻开始计时，下列说法正确的是（）

A．时刻，感应电动势的大小为

B．时刻，感应电流的大小为

C．在一个周期内感应电流的有效值为

D．在一个周期内感应电流的有效值为

9．如图，两端开口的均匀玻璃管竖直插入水银槽中，管中有一段水银柱h1封闭一定质量的气体，这时管下端开口处内外水银面高度差为h2，若保持环境温度不变，当外界压强增大时，下列分析正确的是（）

A．h2变长B．h2不变C．h1上升D．h1下降

10．（2022·甘肃二模）如图所示，a、b是一对平行金属板，分别接到直流电源的两极上，使a、b两板间产生匀强电场（场强大小为E），右边有一块挡板，正中间开有一小孔d，在较大空间范围内存在着匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里。从两板左侧中点c处射入一束离子（不计重力），这些离子都沿直线运动到右侧，从孔射出后分成三束，则下列判断正确的是（）

A．这三束离子带电可正可负

B．这三束离子的比荷一定不相同

C．a、b两板间的匀强电场方向一定由a板指向b板

D．若这三束离子的比荷变化而其他条件不变，则仍能从d孔射出

11．（2023高二上·湖北期中）如图所示，一束由、两种单色光组成的复色光从水中射入空气中，并分成、两束，下列关于、两束单色光的说法正确的是（）

A．光的折射率比光的折射小

B．在真空中光的速度比光大

C．在水中光的传播速度比光的大

D．若水中入射光与水面夹角不断减小，则光先发生全反射

三、实验题

12．在《探究楞次定律》的实验中，某同学用电池试触法判断电流计指针偏转方向与电流流向的关系时，将电池的负极与电流计的A接线柱连接，连接B接线柱的导线试触电池正极，发现指针指示如图中的b位置。

（1）现将电流计的两接线柱与甲线圈的两个接线柱连接，将磁铁S极向下插入线圈时，电流计指针指示位置如图中的a位置，则与线圈C接线柱连接的是电流计的接线柱；

（2）若将电流计的A、B接线柱分别与乙线圈的E、F接线柱连接，将磁铁从线圈中抽出时，电流计指针指示位置如图中的b位置，则磁铁P端是极。

13．要测定一个自感系数很大的线圈L的直流电阻RL，实验室提供以下器材：

A．待测线圈L：阻值约为2Ω，额定电流为2A

B．电流表A1：量程为0.6A，内阻为r1=0.2Ω

C．电流表A2：量程为3.0A，内阻r2约为0.04Ω

D．变阻器R1：阻值范围为0~10Ω

E.变阻器R2：阻值范围为0~1kΩ

F.定值电阻R3=10Ω

G.定值电阻R4=100Ω

H.电源E：电动势E约为9V，内阻很小

I.单刀单掷开关S1和S2，导线若干

要求实验时，改变滑动变阻器的阻值，在尽可能大的范围内测得多组A1表、A2表的读数I1、I2，然后利用图像求出线圈的电阻RL。

（1）实验中定值电阻应选择，滑动变阻器应选择；（请填器材序号）

（2）请在虚线框内画出实验电路原理图（器材用适当的符号表示）；

（3）由实验测得的数据作出图像如图所示，则线圈的直流电阻值为。（结果保留三位有效数字）

四、解答题

14．（2023高三上·重庆市开学考）如图所示，一根两端开口、横截面积为S=2cm2足够长的玻璃管竖直插入水银槽中并固定（插入水银槽中的部分足够深）。管中有一个质量不计的光滑活塞，活塞下封闭着长L=21cm的气柱，气体的温度为t1=7℃，外界大气压取p0=1.0×105Pa（相当于75cm高的汞柱压强）。

（1）若在活塞上放一个质量为m=0.1kg的砝码，保持气体的温度t1不变，则平衡后气柱为多长？（g=10m/s2）

（2）若保持砝码的质量不变，对气体加热，使其温度升高到t2=77℃，此时气柱为多长？

（3）若在(2)过程中，气体吸收的热量为10J，则气体的内能增加多少？

15．如图所示，质量为m、电荷量为＋q的小球，放在倾角θ＝的足够长光滑绝缘斜面上，平行于斜面的绝缘细绳一端与小球连接，另一端固定在斜面顶端小柱的A点。纸面是斜面的竖直截面。现在斜面所在足够大区域加一水平向右的匀强电场E和垂直于纸面向里的匀强磁场B，小球处于静止状态，此时细绳的拉力大小T＝mg。已知重力加速度为g，求：

（1）电场强度E的大小；

（2）若将连接小球的细绳剪断，小球在斜面上运动的最远距离为s，求磁感应强度B的大小。

16．如图甲所示，电阻不计且间距为L=1m的光滑平行金属导轨竖直放置，上端连接阻值为的电阻，虚线OO'下方有垂直于导轨平面的匀强磁场。现将质量为m=0.3kg、电阻的金属ab必从OO'上方某处以一定初速度释放，下落过程中与导轨保持良好接触且始终水平。在金属杆ab下落0.3m的过程中，其加速度a与下落距离h的关系图象如图乙所示。已知d进入磁场时的速度=2.0m/s，取g=10m/s2。求：

（1）匀强磁场的磁感应强度大小；

（2）金属杆ab下落0.3m的过程中，通过R的电荷量q。

答案解析部分

1．【答案】D

【知识点】LC振荡电路分析

【解析】【解答】ABC．由题意得电容器在充电，则电容器上极板A带正电，下极B板带负电电流正在减小，电容器上的电荷量正在增加，由电容定义式知AB两板间的电压增加，线圈两端电压增加，ABC错误；

D.由可得减小电容C，振荡电流周期减小，D正确；

故答案为：D。

【分析】当电容器充电时，电流在减小，电容器上的电荷量增大，电容器放电时，电流在增大，电容器上的电荷量减小。根据周期公式判断周期的变化。

2．【答案】B

【知识点】变压器原理

【解析】【解答】D．由图乙可知交流电压最大值Um=220V，有效值为220V，据变压比可知，输出电压有效值为10V，电压表的示数为有效值，则任意时刻的示数均为10V，D不符合题意；

A．根据欧姆定律可知，，电流表的示数是0.5A，A不符合题意；

B．变压器的输出功率P=UI=5W

根据输出功率等于输入功率可知，变压器的输入功率是5W，B符合题意；

C．周期T=0.02s，则流过R的电流方向每秒改变100次，C不符合题意。

故答案为：B

【分析】利用电压有效值结合匝数之比可以求出副线圈的电压；结合欧姆定律可以求就出电流的大小；利用功率表达式可以求出功率的大小；利用周期内电流方向改变两次可以求出电流方向改变的总次数；电压表显示电压的有效值不会等于0.

3．【答案】B

【知识点】光的折射及折射定律；光的全反射

【解析】【解答】AB．并不是入射角和折射角，该介质的折射率是，A错误，B正确；

C．α增大到90°时，入射光与界面垂直，反射光线不可能消失，就算发生全发射，消失的是折射关系，C错误；

D．因光线由光疏介质射向光密介质，折射角不可能超过90度，则不可能发生全反射，即α减小时，折射光线不可能先消失，D错误；

故答案为：B。

【分析】光线由光疏介质射向光密介质不可能发生全反射，根据题目弄清楚哪个是折射角以及入射角。

4．【答案】B

【知识点】霍尔元件

【解析】【解答】A．因为该元件运动的粒子是自由电子，电子运动方向为电流方向的反方向，根据左手定则可知，电子偏向C侧面，即C侧面电势低于D侧面电势，选项A正确；

BCD．当静电力与磁场力相等时达到平衡，电势差不再增加。，a为宽度，d为厚度，，则增大通入电流电势差变大，B错误，DC正确；

故答案为：B。

【分析】电子运动方向为电流方向的反方向，电子到达的一侧由于是负电荷，电势较低。当静电力与磁场力相等时达到平衡，电势差不再增加。

5．【答案】D

【知识点】常见传感器的工作原理及应用；利用传感器制作简单的自动控制装置

【解析】【解答】因为传感器电阻与酒精气体的浓度c成反比，且酒精气体的浓度时，传感器电阻极大，所以酒精溶度越小，电阻越大，电压表示数大，根据串联分压，说明传感器电阻小，酒精溶度大，电路如果C变化，电流也会变化，就算电流恒定，C和U有一个一次函数关系，但也不是正比例函数，电流不恒定，函数关系更复杂，不可能是一个简单的正比例函数。所以U越大，表示c越大，c与U不成正比，故正确答案为：D。

【分析】电压表示数大，根据串联分压，说明传感器电阻小，酒精溶度大，是正比例函数，最起码某个相关量是定值，比如电流一定。

6．【答案】C

【知识点】理想气体与理想气体的状态方程

【解析】【解答】分装过程中无漏气，且温度不变，根据理想气体状态方程得，代入题中数据解得瓶数为50瓶，故答案为C。

【分析】简单利用理想气体状态方程列方程求解即可。

7．【答案】D

【知识点】理想气体与理想气体的状态方程；热力学图像类问题

【解析】【解答】由理想气体态方程可知，数据代入可知AB两点的温度相同，故AB应在同一条等温线上，而如果为等温线，则PV是反比例函数，其图像如图所示，

从A到B温度应先变大后变小，D正确，ABC错误，故答案为：D。

【分析】利用理想气体状态状态方程得出AB温度相同，利用反比例函数图象求解。

8．【答案】A,C

【知识点】法拉第电磁感应定律；导体切割磁感线时的感应电动势

【解析】【解答】A.根据转动切割电动势表达式，得，A正确；

B.，根据法拉第电磁感应定律感应电动势大小依然为，感应电流大小为，B错误；

CD.在时间内，磁感应强度变大，感应电流变为原来的两倍，最后四分之一周期无电流，根据电流有效值计算式可得电流有效值为，C正确，D错误；

故答案为：AC

【分析】根据有效电流计算式计算电流有效值，根据法拉第电磁感应定律计算感应电动势以及感应电流。

9．【答案】B,D

【知识点】气体的等温变化及玻意耳定律

【解析】【解答】由气体受力平衡可得，所以，当外界压强增大时，管内封闭气体压强p增大，温度不变，根据理想气体状态方程，气体体积减小，所以h1下降，h2不变，故答案为：BD。

【分析】由受力平衡可得两端液柱长度相等，保持环境温度不变，当外界压强增大，结合理想气体状态方程求解。

10．【答案】B,C,D

【知识点】安培力；左手定则；电场及电场力；带电粒子在匀强磁场中的运动

【解析】【解答】A．粒子出电场和磁场的复合场后均向上偏转，由左手定则可知三束离子均带正电，A不符合题意；

B．三束离子在复合场中运动情况相同，即沿水平方向直线通过故有

可得

三束正离子的速度一定相同，在磁场中

可得

由于三束正离子的在磁场中圆周运动的轨道半径不同，故比荷一定不相同，B符合题意；

C．由于在复合场中洛伦兹力竖直向上，则电场力一定竖直向下，故匀强电场方向一定竖直向下，即由a指向b，C符合题意；

D．由B选项分析可知若这三束离子的比荷变化而其他条件不变，则仍能从d孔射出，D符合题意。

故答案为：BCD。

【分析】根据左手定则得出粒子在磁场中所受洛伦兹力的方向判断粒子的电性，在地磁场中粒子作直线运动，洛伦兹力等于电场力，得出粒子的速度，在磁场中根据洛伦兹力提供向心力得出轨道半径的表达式；根据洛伦兹力和电场力的平衡得出ab板间的匀强电场的方向。

11．【答案】A,C

【知识点】光的全反射；光的折射及折射定律

【解析】【解答】A．两光束的入射角i相同，折射角

根据折射定律得知折射率

A符合题意；

B．光在真空中的传播速度都为光速，B不符合题意；

C．由公式

可知，在水中光的速度比光的速度大，C符合题意；

D．由

可知，光的临界角较大，光的临界角较小，入射光与水面夹角不断减小，入射角不断增大，则光先发生全反射，D不符合题意。

故答案为：AC。

【分析】根据折射定律得出两光折射率的大小；光在真空中的传播速度都为光速；根据光在真空中传播的速度与介质中传播速度的关系得出两光传播的速度；根据全反射正切值与折射率的关系判断会不会发生全反射。

12．【答案】（1）B

（2