2024-2025学年山东省临沂市高二下学期期末联考物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1山东省临沂市2024-2025学年高二下学期期末联考物理试题注意事项：1、答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、座号等信息填写在答题卡和试卷指定位置处。2、回答选择题时，选出每小题的答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3、考试结束后，将本试卷和答题卡一并收回。一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。1.下列说法正确的是（）A.花粉颗粒在水中做布朗运动，反映了花粉分子在不停地做无规则运动B.分子势能随分子间距增大而减小C.单晶体和多晶体都表现为各向异性，非晶体则表现为各向同性D.第二类永动机不违背能量守恒定律，但违背了热力学第二定律【答案】D【解析】A．布朗运动是花粉颗粒受到液体分子无规则撞击产生的运动，反映的是液体分子的无规则运动，而非花粉分子本身的运动，故A错误；B．分子势能随分子间距的变化并非单调。当分子间距从小于平衡距离r0增大到r0时，分子势能减小；当间距从r0继续增大时，分子势能反而增大。选项B未说明具体范围，表述片面，故B错误；C．单晶体具有各向异性，但多晶体由大量随机排列的小晶粒组成，宏观表现为各向同性；非晶体也表现为各向同性，故C错误；D．第二类永动机不违背能量守恒定律（热力学第一定律），但违背了热力学第二定律（无法从单一热源吸热全部转化为功而不引起其他变化），故D正确。故选D。2.如图所示，两端封闭内径均匀的玻璃管竖直放置，内有一段水银柱把玻璃管内空气分为上下两段气柱。现使温度逐渐升高，则在此过程中玻璃管内的水银柱（）A.会向上移动B.会向下移动C.不会移动D.如何移动跟上下两部分气柱的长度有关【答案】A【解析】设升温后上下部分气体体积不变，则由查理定律可得整理得由于、都相等，且，，可知，所以随室温逐渐升高过程中玻璃管内的水银柱会向上移动，故选A。3.如图所示，单刀双掷开关S先打到端让电容器充满电。时开关S打到端，时LC回路中电容器下极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值。若以顺时针电流为正方向，则LC电路中电流随时间变化的图像是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】AB．单刀双掷开关S先打到端让电容器充满电。时开关S打到端，在一个周期内，电容器充电两次，放电两次，时LC回路中电容器下极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值，此时经历了充放电各一次，故LC回路的周期为，故AB错误；CD．时回路中电流方向为逆时针，若以顺时针电流为正方向，电流为负，故C正确，D错误。故选C。4.某自行车所装车灯发电机如图（a）所示，其原理结构见图（b）。绕有线圈的匚形铁芯开口处装有磁铁，车轮转动时带动与其接触的摩擦轮转动，摩擦轮又通过传动轴带动磁铁一起转动，从而使铁芯中磁通量发生变化，线圈两端c、d作为发电机输出端，通过导线与灯泡L1相连。当车轮匀速转动时，发电机输出电压近似视为正弦交流电。假设灯泡阻值不变，摩擦轮与轮胎间不打滑。在磁铁从图示位置匀速转过90°的过程中，灯泡L1中的电流（）A.逐渐变大 B.逐渐变小C.先变大后变小 D.先变小后变大【答案】A【解析】由图可知，开始阶段，穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最小，转动后，磁通量减小，磁通量的变化率增大，当转过90°时，穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最大，可知转动过程中L1中的电流逐渐变大。故选A。5.大功率微波对人和其他生物有一定的杀伤作用。实验表明，当人体单位面积接收的微波功率达到250W/m2时会引起神经混乱。现有一微波武器，其发射功率P=7×107W。若发射的微波可视为球面波，则引起神经混乱的最远距离约为（）A.100m B.150m C.200m D.250m【答案】B【解析】微波以球面波传播，单位面积接收的功率为解得代入数据可得引起神经混乱的最远距离约为故选B。6.如图所示，线圈和线圈绕在同一个铁芯上，MN右侧整个空间有垂直于纸面向里的匀强磁场，左侧面积为的圆形区域内有垂直纸面向外的磁场，圆形磁场区域的磁感应强度随时间按照（是大于0的未知常数）规律变化，导体棒ab始终静止在导轨上，下列说法正确的是（）A.线圈中感应电流的方向由到B.导体棒ab受到向左的安培力C.导体棒ab受到的安培力逐渐增大D.线圈P和线圈相互吸引【答案】C【解析】BC．根据法拉第电磁感应定律，线圈中产生的感应电动势所以线圈中产生的感应电动势越来越大，感应电流也越来越大，且方向在线圈中为顺时针，对导体棒，根据左手定则，可以判断出导体棒ab受到向右的安培力，且根据，安培力逐渐增大，故B错误，C正确；AD．根据右手螺旋定则，可以判断出线圈中磁通量向右增大，根据楞次定律，线圈中感应电流的方向由到，且线圈和线圈相互远离，故AD错误。7.如图所示，某质谱仪由加速电场、速度选择器、电场分析器、磁场分析器组成，速度选择器中电场的场强大小为，磁场的磁感应强度大小为，电场分析器中电场为均匀辐射电场，磁分析器中匀强磁场的磁感应强度大小也为，它们的方向如图所示。离子源产生的带电粒子（不计重力）经小孔进入加速电场，初速度可忽略不计，经过速度选择器后，从点进入电场分析器，调节电场分析器中的场强，使粒子恰好沿圆弧运动，并从点垂直磁场进入磁分析器，最终打在胶片上点，已知圆弧上电场强度大小为，圆弧所对应的半径为。下列说法正确的是（）A.粒子的比荷B.加速电场中加速电压C.粒子进入电场分析器的速度为D.点与点的距离为【答案】D【解析】C．在速度选择器中有，有，故C错误；A．在辐向电场中带电粒子圆周运动，电场力充当向心力，有可得到，故A错误；B．在电场中加速，列动能定理整理后有，故B错误；D．在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力充当向心力，故D正确。故选D。8.如图所示，在以O点为圆心、半径为R的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，圆形区域外有方向相反、范围足够大的匀强磁场，内外磁场的磁感应强度大小都为B。一质量为m、电荷量为q（q>0）的带电粒子沿直径AC方向从A点射入圆形区域。不计重力，则粒子连续两次由A点沿AC方向射入圆形区域的最小时间间隔为（）A. B. C. D.【答案】B【解析】在圆形匀强磁场区域内，沿着径向射入的粒子，总是沿径向射出的；粒子连续两次由A点沿AC方向射入圆形区域的最小时间间隔的轨迹如图所示由图可知最小时间间隔为故选B。二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9.气压式电脑升降桌通过汽缸的上下运动来支配桌子升降，其简易结构如图甲所示，可自由移动的汽缸与活塞之间封闭一定质量的理想气体，在气体从状态的过程中，封闭气体图像如图乙所示，其中BA和CD的延长线均经过原点，AD和BC均与横轴平行，下列说法中正确的是（）A.从A到的过程中，气体等温压缩，对外放热B.从到的过程中，气体等压升温，对外放热C.从到的过程中，气体内能不变D.从到的过程中，气体分子数密度增大【答案】AC【解析】A．根据理想气体状态方程有变形得由于BA和CD的延长线均经过原点，则这两个过程温度均不变，内能不变，从A到的过程中，体积减小，外界对气体做功，根据热力学第一定律可知，气体对外放热，故A正确；B．从到的过程中，气体压强一定，根据盖吕萨克定律可知，体积减小，则温度降低，外界对气体做功，气体内能减小，根据热力学第一定律可知，气体对外放热，故B错误；C．从到的过程中，结合上述可知，温度不变，则气体内能不变，故C正确；D．从到的过程中，体积增大，气体分子分布密集程度减小，则D错误。故选AC。10.图甲是太阳能光伏发电装置，是利用太阳能电池板将太阳光能直接转化为电能的一项新兴技术。如图乙所示为某光伏发电站利用总电阻的线路输电入户的示意图。发电站输出电压为250V，理想升压变压器原、副线圈的匝数比为1∶20，理想降压变压器的原、副线圈的匝数比为240∶11。则下列说法正确的是（）A.降压变压器输出电压为220V时，导线上损失的电压为100VB.降压变压器输出电压为220V时，发电站的输出功率为100kWC.开关均闭合的前提下，线路老化导致增大，则电流表的示数增大D.若先让开关保持闭合状态，然后闭合开关，则电压表示数减小【答案】BD【解析】AB．根据，可得升压变压器副线圈输出电压为降压变压器输出电压为220V时，则降压变压器输入电压为则导线上损失的电压为导线上的电流为则升压变压器原线圈电流为发电站的输出功率为，故A错误，B正确；C．设降压变压器副线圈回路总电阻为，将降压变压器和副线圈负载看成一个等效电阻，则线路老化导致增大，根据欧姆定律可得可知导线上的电流减小，则电流表的示数减小，故C错误；D．若先让开关、保持闭合状态，然后闭合开关，可知降压变压器副线圈回路的总电阻为变小，根据可知导线上的电流增大，则导线上损失的电压增大，降压变压器输入电压减小，根据可知，降压变压器副线圈输出电压减小，即电压表的示数减小，故D正确。11.如图所示的平面内有边界相互平行的区域I、II，区域I的宽度为，磁场方向分别垂直图示平面向里和向外，区域II内磁场磁感应强度大小为区域I内磁场磁感应强度大小的2倍。一质量为、电荷量绝对值为的带负电粒子以垂直于边界向右的初速度从区域I左边界上的点进入磁场，从区域II右边界上的点垂直边界射出，偏转量（O、P两点竖直方向上的距离）为，不计粒子重力，忽略边界效应，则下列判断正确的是（）A.区域II的宽度为B.区域I内磁场磁感应强度大小为C.粒子在区域I、II中运动时间之比为1∶1D.粒子在区域I、II中运动时间之比为2∶1【答案】ABD【解析】A．粒子运动的轨迹如图所示设在区域I中粒子偏转角度为，粒子圆周运动的半径为，在区域II中的运动半径为，在II区域出射时速度方向与入射的方向相同，可知在II区域中偏转角度也为由洛伦兹力充当向心力，有与由于，可知由几何关系可知所以II区域的宽度，故A正确；B．从入射点到出射点的竖直方向高度为代入半径关系与数据可求得，故B正确；CD．在磁场中运动的周期为根据磁场大小关系，可知两个区域内速度方向改变的角度都相同，所以时间有，故C错误，D正确。故选ABD。12.如图所示，足够长的光滑水平导轨间距为，电源电动势为、内阻不计，定值电阻，水平导轨处在磁感应强度大小为、方向竖直向下的匀强磁场中，质量为、电阻为6R的均匀金属丝制成一个半径为的圆环，水平静止放置在两直导轨上，其圆心到两直导轨的距离相等。忽略导轨的电阻、所有摩擦以及金属环的可能形变，金属环与导轨始终接触良好，开关S先打到1，当金属环达到稳定状态后，再把开关打到2，则（）A.开关S打到1瞬间，金属环的加速度大小为B.金属环达到稳定状态后的速度为C.开关打到2后，金属环运动的距离为D.开关打到2后，定值电阻产生的焦耳热为【答案】BC【解析】A．几何关系可知金属环在导轨间的左右两边电阻均为R，开关S打到1瞬间，金属环有效电阻为，则通过金属环的总电流对金属环，由牛顿第二定律有联立解得故A错误；B．开关S先打到1，当金属环达到稳定状态后有解得故B正确；C．规定向右为正方向，开关打到2后，对金属环，由动量定理有因为联立解得故C正确；D．由能量守恒，可知定值电阻产生的焦耳热联立解得故D错误。故选BC。三、非选择题：本题共6小题，共60分。13.某同学在实验室用油膜法估测油酸分子直径，其实验方法及步骤如下：①向体积的油酸中加酒精，直至总量达到；②用注射器吸取①中油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入滴时，测得其体积恰好是；③先往浅盘里倒入2cm深的水，然后将爽身粉均匀地撒在水面上；④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油酸膜的形状；⑤将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图所示，数出轮廓范围内小方格的个数。根据以上信息，回答下列问题：（1）该实验中没有应用到的理想化假设是___________（填正确答案标号）。A.将油膜看成单分子层油膜 B.不考虑相邻油酸分子的间隙C.不考虑各油酸分子间的相互作用力 D.将油酸分子看成球形（2）一滴油酸酒精溶液中含有油酸的体积为___________（结果保留一位有效数字）；（3）已知小方格的边长为，可计算出油酸分子的直径___________m（结果保留一位有效数字）。【答案】（1）C（2）（3）【解析】（1）在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，所做的理想化假设为①油膜是单分子层，②把油酸分子看成球形，③相邻分子之间没有空隙，没有讨论是否有分子间作用力，故C项符合题意。（2）一滴所含有的油酸体积为（3）根据数出的轮廓所含的格子数量大约为123个，油膜的面积为分子直径约为。14.如图甲所示为水果自动分拣装置的示意图，该装置把大小不同的水果，按一定质量标准自动分拣为大果和小果。该装置的托盘秤压在一个以为转动轴的杠杆上，杠杆末端压在压力传感器上，的阻值随压力变化的曲线如图乙所示。调节托盘秤压在杠杆上的位置，使质量等于分拣标准（0.1kg）的大果经过托盘秤时，杠杆对的压力为1N。调节电阻箱，可改变两端的电压比，使质量等于分拣标准的大果通过托盘秤时，两端的电压恰好能使放大电路中的电磁铁吸动分拣开关的衔铁，此电压叫做放大电路的激励电压。该放大电路中包含保持电路，能够确保大果在衔铁上运动时电磁铁始终保持吸动状态。（已知电动势，内阻不计，放大电路的激励电压为）（1）自动分拣装置正常工作时，大果通过_____________（填“通道A”、“通道B”）；（2）为使该装置达到上述分拣目的，电阻箱的阻值应调为____________；（3）某同学想在托盘秤压在杠杆上的位置不变的情况下，利用一块电压表测出每个水果的质量，要求电压表的示数随水果质量的增大而增大，则电压表应该并联在电阻____________（填“”、“”或“”）两端；（4）若要分拣另一种水果，需提高分拣标准到0.22kg，仅将的阻值调为____________即可实现。（提示：托盘秤压在杠杆上的位置不变的情况下，压力传感器受到的压力与苹果的质量成正比）【答案】（1）通道（2）15（3）（4）12【解析】（1）[1]大苹果通过托盘秤时，两端的电压达到放大电路的激励电压，使放大电路中的电磁铁吸动分拣开关的衔铁，大苹果进入下面的通道B。（2）[1]质量等于分拣标准（0.1kg）的大果经过托盘秤时，杠杆对的压力为1N，此时为使该装置达到上述分拣目的，根据题意知解得（3）[1]随着苹果质量增大，R阻值减小，分压减小，电源电动势不变，分压增大，为了满足电压表的示数随苹果质量的增大而增大，需要将电压表并联在两端。（4）[1]根据可知分拣标准到0.22kg时，压力为2.2N，此时R的阻值为根据题意知的阻值应该调至12k。15.某家用燃气灶点火装置有两节1号电池供电，如图甲所示为该家用燃气灶点火装置的原理图。转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交流电压，并加在一理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为，电压表为交流电表。当变压器副线圈电压的瞬时值大于3000V时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体，求：（1）图中开关闭合时电压表示数（保留三位有效数字）；（2）变压器原、副线圈的匝数满足怎样的关系才能实现点火？【答案】（1）3.54V（2）变压器原、副线圈的匝数满足【解析】（1）电压表测量的是交流电压的有效值代入数据可得因此开关闭合时，电压表的示数为3.54V。（2）副线圈电压最大值为，根据理想变压器电压与匝数成正比，有解得因此当变压器原、副线圈的匝数满足时才能实现点火。16.将密闭文物储存柜内的空气部分抽出，然后充入惰性气体，制造柜内低压、低氧的环境，可以有效抑制氧化、虫害及微生物的滋生，是一种常见的文物保护技术。如图所示，某文物储存柜的容积为，文物放入时柜内压强为。关闭柜门后，通过抽气孔抽气，抽气筒的容积为，每次均抽出整筒空气。已知第一次抽气后柜内压强变为。不考虑抽气过程中气体温度的变化，储存柜内空气可看作理想气体。求：（1）柜内文物的体积；（2）要使储存柜内的压强小于，至少需要抽气几次；（3）当抽气10次时，储存柜内的压强。【答案】（1）（2）3次（3）【解析】（1）第一次抽气过程，由玻意耳定律得解得（2）第二次抽气过程，由玻意耳定律得解得第三次抽气过程，由玻意耳定律得解得故要使压强小于至少要抽气3次（3）由以上求解可得所以抽气10次时，储存柜内的压强17.如图所示，间距为的两条足够长的平行金属导轨由水平部分和倾斜部分平滑连接而成，倾斜轨道的倾角，水平导轨左端连接电动势为（未知）、内阻为的电源。整个导轨处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为，两根长度为的相同金属棒a、b分别垂直导轨放置于导轨的倾斜部分和水平部分，每根金属棒的质量为，每根金属棒接入导轨间的电阻均为，锁定导体棒使其固定不动，闭合开关，导体棒恰好静止在倾斜导轨上，不计一切摩擦和导轨电阻，重力加速度为。（1）求电源电动势；（2）断开开关，导体棒由静止开始运动，求达到的最大速度；（3）断开开关，同时解除导体棒的锁定，两导体棒在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，导轨足够长，两导体棒达到稳定运动状态后，两棒的加速度大小。【答案】（1）（2）（3）【解析】（1）设棒电流为，对导体棒受力分析由电路的关系解得（2）设棒匀速运动时速度为，棒中电流为，此时匀速运动，可得感应电动势由电路关系解得（3）设棒中电流为，对导体棒受力分析对导体棒受力分析电流稳定后电流恒定，有，即解得18.如图所示，以为坐标原点建立坐标系，轴正方向水平向右，轴正方向竖直向上，轴正方向垂直纸面向外（图中未画出），在xOy平面内，以为圆心、半径为的圆形区域内存在磁感应强度大小为（未知）、方向垂直纸面向里的匀强磁场，区域内有磁感应强度大小为（未知）、方向垂直纸面向外的匀强磁场，已知，x>0，区域内有磁感应强度大小为（未知）、方向沿轴负方向的匀强磁场。xOy平面内有一平行于轴、宽度为的线状电子源，电子源中心与等高，在轴上放置足够长的薄收集板，收集板的、处有小孔，电子源沿轴正方向均匀发射质量为、电荷量绝对值为、速度为的电子，电子源中心发射的电子经圆形磁场区域后从点小孔射入磁场，打到收集板上，忽略电子重力和电子间相互作用。（1）求电子源中心发射的电子在磁场中运动的时间；（2）要求通过小孔的电子在磁场中运动通过点（图中未画出），求磁感应强度的最小值；（3）磁感应强度取（2）问中的最小值，求电子在磁场内运动过程中距轴的最大距离。【答案】（1）（2）（3）【解析】（1）电子在圆形区域磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力列向心力方程有根据几何关系可知所以解得若电子在磁场中运动的周期为，则有设电子在磁场中运动的时间为，由几何关系可得同理电子在磁场中做圆周运动有由可得若电子在磁场中运动的周期为，则有设电子在磁场中运动的时间为，由几何关系可得所以电子源中心发射的电子在磁场中运动的时间为（2）根据几何关系可知，电子通过小孔的速度方向与轴正方向的夹角为或与轴负方向的夹角为。沿着轴正方向电子将做匀速直线运动，其速度为设经过时间电子经过点，则有解得电子在平面内以做匀速圆周运动，根据几何关系有向心力方程为设电子做圆周运动的周期为，则有联立解得当电子经过点时应满足解得由电子在磁场中做匀速圆周运动有解得电子在磁场中做圆周运动的半径为由于电子在磁场中要做完整的圆周运动，所以应满足代入数据解得综合解得当时，有最小值，其最小值为（3）根据代入数据解得根据几何关系可得电子在磁场内运动过程中距轴的最大距离为解得山东省临沂市2024-2025学年高二下学期期末联考物理试题注意事项：1、答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、座号等信息填写在答题卡和试卷指定位置处。2、回答选择题时，选出每小题的答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3、考试结束后，将本试卷和答题卡一并收回。一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。1.下列说法正确的是（）A.花粉颗粒在水中做布朗运动，反映了花粉分子在不停地做无规则运动B.分子势能随分子间距增大而减小C.单晶体和多晶体都表现为各向异性，非晶体则表现为各向同性D.第二类永动机不违背能量守恒定律，但违背了热力学第二定律【答案】D【解析】A．布朗运动是花粉颗粒受到液体分子无规则撞击产生的运动，反映的是液体分子的无规则运动，而非花粉分子本身的运动，故A错误；B．分子势能随分子间距的变化并非单调。当分子间距从小于平衡距离r0增大到r0时，分子势能减小；当间距从r0继续增大时，分子势能反而增大。选项B未说明具体范围，表述片面，故B错误；C．单晶体具有各向异性，但多晶体由大量随机排列的小晶粒组成，宏观表现为各向同性；非晶体也表现为各向同性，故C错误；D．第二类永动机不违背能量守恒定律（热力学第一定律），但违背了热力学第二定律（无法从单一热源吸热全部转化为功而不引起其他变化），故D正确。故选D。2.如图所示，两端封闭内径均匀的玻璃管竖直放置，内有一段水银柱把玻璃管内空气分为上下两段气柱。现使温度逐渐升高，则在此过程中玻璃管内的水银柱（）A.会向上移动B.会向下移动C.不会移动D.如何移动跟上下两部分气柱的长度有关【答案】A【解析】设升温后上下部分气体体积不变，则由查理定律可得整理得由于、都相等，且，，可知，所以随室温逐渐升高过程中玻璃管内的水银柱会向上移动，故选A。3.如图所示，单刀双掷开关S先打到端让电容器充满电。时开关S打到端，时LC回路中电容器下极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值。若以顺时针电流为正方向，则LC电路中电流随时间变化的图像是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】AB．单刀双掷开关S先打到端让电容器充满电。时开关S打到端，在一个周期内，电容器充电两次，放电两次，时LC回路中电容器下极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值，此时经历了充放电各一次，故LC回路的周期为，故AB错误；CD．时回路中电流方向为逆时针，若以顺时针电流为正方向，电流为负，故C正确，D错误。故选C。4.某自行车所装车灯发电机如图（a）所示，其原理结构见图（b）。绕有线圈的匚形铁芯开口处装有磁铁，车轮转动时带动与其接触的摩擦轮转动，摩擦轮又通过传动轴带动磁铁一起转动，从而使铁芯中磁通量发生变化，线圈两端c、d作为发电机输出端，通过导线与灯泡L1相连。当车轮匀速转动时，发电机输出电压近似视为正弦交流电。假设灯泡阻值不变，摩擦轮与轮胎间不打滑。在磁铁从图示位置匀速转过90°的过程中，灯泡L1中的电流（）A.逐渐变大 B.逐渐变小C.先变大后变小 D.先变小后变大【答案】A【解析】由图可知，开始阶段，穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最小，转动后，磁通量减小，磁通量的变化率增大，当转过90°时，穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最大，可知转动过程中L1中的电流逐渐变大。故选A。5.大功率微波对人和其他生物有一定的杀伤作用。实验表明，当人体单位面积接收的微波功率达到250W/m2时会引起神经混乱。现有一微波武器，其发射功率P=7×107W。若发射的微波可视为球面波，则引起神经混乱的最远距离约为（）A.100m B.150m C.200m D.250m【答案】B【解析】微波以球面波传播，单位面积接收的功率为解得代入数据可得引起神经混乱的最远距离约为故选B。6.如图所示，线圈和线圈绕在同一个铁芯上，MN右侧整个空间有垂直于纸面向里的匀强磁场，左侧面积为的圆形区域内有垂直纸面向外的磁场，圆形磁场区域的磁感应强度随时间按照（是大于0的未知常数）规律变化，导体棒ab始终静止在导轨上，下列说法正确的是（）A.线圈中感应电流的方向由到B.导体棒ab受到向左的安培力C.导体棒ab受到的安培力逐渐增大D.线圈P和线圈相互吸引【答案】C【解析】BC．根据法拉第电磁感应定律，线圈中产生的感应电动势所以线圈中产生的感应电动势越来越大，感应电流也越来越大，且方向在线圈中为顺时针，对导体棒，根据左手定则，可以判断出导体棒ab受到向右的安培力，且根据，安培力逐渐增大，故B错误，C正确；AD．根据右手螺旋定则，可以判断出线圈中磁通量向右增大，根据楞次定律，线圈中感应电流的方向由到，且线圈和线圈相互远离，故AD错误。7.如图所示，某质谱仪由加速电场、速度选择器、电场分析器、磁场分析器组成，速度选择器中电场的场强大小为，磁场的磁感应强度大小为，电场分析器中电场为均匀辐射电场，磁分析器中匀强磁场的磁感应强度大小也为，它们的方向如图所示。离子源产生的带电粒子（不计重力）经小孔进入加速电场，初速度可忽略不计，经过速度选择器后，从点进入电场分析器，调节电场分析器中的场强，使粒子恰好沿圆弧运动，并从点垂直磁场进入磁分析器，最终打在胶片上点，已知圆弧上电场强度大小为，圆弧所对应的半径为。下列说法正确的是（）A.粒子的比荷B.加速电场中加速电压C.粒子进入电场分析器的速度为D.点与点的距离为【答案】D【解析】C．在速度选择器中有，有，故C错误；A．在辐向电场中带电粒子圆周运动，电场力充当向心力，有可得到，故A错误；B．在电场中加速，列动能定理整理后有，故B错误；D．在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力充当向心力，故D正确。故选D。8.如图所示，在以O点为圆心、半径为R的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，圆形区域外有方向相反、范围足够大的匀强磁场，内外磁场的磁感应强度大小都为B。一质量为m、电荷量为q（q>0）的带电粒子沿直径AC方向从A点射入圆形区域。不计重力，则粒子连续两次由A点沿AC方向射入圆形区域的最小时间间隔为（）A. B. C. D.【答案】B【解析】在圆形匀强磁场区域内，沿着径向射入的粒子，总是沿径向射出的；粒子连续两次由A点沿AC方向射入圆形区域的最小时间间隔的轨迹如图所示由图可知最小时间间隔为故选B。二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9.气压式电脑升降桌通过汽缸的上下运动来支配桌子升降，其简易结构如图甲所示，可自由移动的汽缸与活塞之间封闭一定质量的理想气体，在气体从状态的过程中，封闭气体图像如图乙所示，其中BA和CD的延长线均经过原点，AD和BC均与横轴平行，下列说法中正确的是（）A.从A到的过程中，气体等温压缩，对外放热B.从到的过程中，气体等压升温，对外放热C.从到的过程中，气体内能不变D.从到的过程中，气体分子数密度增大【答案】AC【解析】A．根据理想气体状态方程有变形得由于BA和CD的延长线均经过原点，则这两个过程温度均不变，内能不变，从A到的过程中，体积减小，外界对气体做功，根据热力学第一定律可知，气体对外放热，故A正确；B．从到的过程中，气体压强一定，根据盖吕萨克定律可知，体积减小，则温度降低，外界对气体做功，气体内能减小，根据热力学第一定律可知，气体对外放热，故B错误；C．从到的过程中，结合上述可知，温度不变，则气体内能不变，故C正确；D．从到的过程中，体积增大，气体分子分布密集程度减小，则D错误。故选AC。10.图甲是太阳能光伏发电装置，是利用太阳能电池板将太阳光能直接转化为电能的一项新兴技术。如图乙所示为某光伏发电站利用总电阻的线路输电入户的示意图。发电站输出电压为250V，理想升压变压器原、副线圈的匝数比为1∶20，理想降压变压器的原、副线圈的匝数比为240∶11。则下列说法正确的是（）A.降压变压器输出电压为220V时，导线上损失的电压为100VB.降压变压器输出电压为220V时，发电站的输出功率为100kWC.开关均闭合的前提下，线路老化导致增大，则电流表的示数增大D.若先让开关保持闭合状态，然后闭合开关，则电压表示数减小【答案】BD【解析】AB．根据，可得升压变压器副线圈输出电压为降压变压器输出电压为220V时，则降压变压器输入电压为则导线上损失的电压为导线上的电流为则升压变压器原线圈电流为发电站的输出功率为，故A错误，B正确；C．设降压变压器副线圈回路总电阻为，将降压变压器和副线圈负载看成一个等效电阻，则线路老化导致增大，根据欧姆定律可得可知导线上的电流减小，则电流表的示数减小，故C错误；D．若先让开关、保持闭合状态，然后闭合开关，可知降压变压器副线圈回路的总电阻为变小，根据可知导线上的电流增大，则导线上损失的电压增大，降压变压器输入电压减小，根据可知，降压变压器副线圈输出电压减小，即电压表的示数减小，故D正确。11.如图所示的平面内有边界相互平行的区域I、II，区域I的宽度为，磁场方向分别垂直图示平面向里和向外，区域II内磁场磁感应强度大小为区域I内磁场磁感应强度大小的2倍。一质量为、电荷量绝对值为的带负电粒子以垂直于边界向右的初速度从区域I左边界上的点进入磁场，从区域II右边界上的点垂直边界射出，偏转量（O、P两点竖直方向上的距离）为，不计粒子重力，忽略边界效应，则下列判断正确的是（）A.区域II的宽度为B.区域I内磁场磁感应强度大小为C.粒子在区域I、II中运动时间之比为1∶1D.粒子在区域I、II中运动时间之比为2∶1【答案】ABD【解析】A．粒子运动的轨迹如图所示设在区域I中粒子偏转角度为，粒子圆周运动的半径为，在区域II中的运动半径为，在II区域出射时速度方向与入射的方向相同，可知在II区域中偏转角度也为由洛伦兹力充当向心力，有与由于，可知由几何关系可知所以II区域的宽度，故A正确；B．从入射点到出射点的竖直方向高度为代入半径关系与数据可求得，故B正确；CD．在磁场中运动的周期为根据磁场大小关系，可知两个区域内速度方向改变的角度都相同，所以时间有，故C错误，D正确。故选ABD。12.如图所示，足够长的光滑水平导轨间距为，电源电动势为、内阻不计，定值电阻，水平导轨处在磁感应强度大小为、方向竖直向下的匀强磁场中，质量为、电阻为6R的均匀金属丝制成一个半径为的圆环，水平静止放置在两直导轨上，其圆心到两直导轨的距离相等。忽略导轨的电阻、所有摩擦以及金属环的可能形变，金属环与导轨始终接触良好，开关S先打到1，当金属环达到稳定状态后，再把开关打到2，则（）A.开关S打到1瞬间，金属环的加速度大小为B.金属环达到稳定状态后的速度为C.开关打到2后，金属环运动的距离为D.开关打到2后，定值电阻产生的焦耳热为【答案】BC【解析】A．几何关系可知金属环在导轨间的左右两边电阻均为R，开关S打到1瞬间，金属环有效电阻为，则通过金属环的总电流对金属环，由牛顿第二定律有联立解得故A错误；B．开关S先打到1，当金属环达到稳定状态后有解得故B正确；C．规定向右为正方向，开关打到2后，对金属环，由动量定理有因为联立解得故C正确；D．由能量守恒，可知定值电阻产生的焦耳热联立解得故D错误。故选BC。三、非选择题：本题共6小题，共60分。13.某同学在实验室用油膜法估测油酸分子直径，其实验方法及步骤如下：①向体积的油酸中加酒精，直至总量达到；②用注射器吸取①中油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入滴时，测得其体积恰好是；③先往浅盘里倒入2cm深的水，然后将爽身粉均匀地撒在水面上；④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油酸膜的形状；⑤将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图所示，数出轮廓范围内小方格的个数。根据以上信息，回答下列问题：（1）该实验中没有应用到的理想化假设是___________（填正确答案标号）。A.将油膜看成单分子层油膜 B.不考虑相邻油酸分子的间隙C.不考虑各油酸分子间的相互作用力 D.将油酸分子看成球形（2）一滴油酸酒精溶液中含有油酸的体积为___________（结果保留一位有效数字）；（3）已知小方格的边长为，可计算出油酸分子的直径___________m（结果保留一位有效数字）。【答案】（1）C（2）（3）【解析】（1）在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，所做的理想化假设为①油膜是单分子层，②把油酸分子看成球形，③相邻分子之间没有空隙，没有讨论是否有分子间作用力，故C项符合题意。（2）一滴所含有的油酸体积为（3）根据数出的轮廓所含的格子数量大约为123个，油膜的面积为分子直径约为。14.如图甲所示为水果自动分拣装置的示意图，该装置把大小不同的水果，按一定质量标准自动分拣为大果和小果。该装置的托盘秤压在一个以为转动轴的杠杆上，杠杆末端压在压力传感器上，的阻值随压力变化的曲线如图乙所示。调节托盘秤压在杠杆上的位置，使质量等于分拣标准（0.1kg）的大果经过托盘秤时，杠杆对的压力为1N。调节电阻箱，可改变两端的电压比，使质量等于分拣标准的大果通过托盘秤时，两端的电压恰好能使放大电路中的电磁铁吸动分拣开关的衔铁，此电压叫做放大电路的激励电压。该放大电路中包含保持电路，能够确保大果在衔铁上运动时电磁铁始终保持吸动状态。（已知电动势，内阻不计，放大电路的激励电压为）（1）自动分拣装置正常工作时，大果通过_____________（填“通道A”、“通道B”）；（2）为使该装置达到上述分拣目的，电阻箱的阻值应调为____________；（3）某同学想在托盘秤压在杠杆上的位置不变的情况下，利用一块电压表测出每个水果的质量，要求电压表的示数随水果质量的增大而增大，则电压表应该并联在电阻____________（填“”、“”或“”）两端；（4）若要分拣另一种水果，需提高分拣标准到0.22kg，仅将的阻值调为____________即可实现。（提示：托盘秤压在杠杆上的位置不变的情况下，压力传感器受到的压力与苹果的质量成正比）【答案】（1）通道（2）15（3）（4）12【解析】（1）[1]大苹果通过托盘秤时，两端的电压达到放大电路的激励电压，使放大电路中的电磁铁吸动分拣开关的衔铁，大苹果进入下面的通道B。（2）[1]质量等于分拣标准（0.1kg）的大果经过托盘秤时，杠杆对的压力为1N，此时为使该装置达到上述分拣目的，根据题意知解得（3）[1]随着苹果质量增大，R阻值减小，分压减小，电源电动势不变，分压增大，为了满足电压表的示数随苹果质量的增大而增大，需要将电压表并联在两端。（4）[1]根据可知分拣标准到0.22kg时，压力为2.2N，此时R的阻值为根据题意知的阻值应该调至12k。15.某家用燃气灶点火装置有两节1号电池供电，如图甲所示为该家用燃气灶点火装置的原理图。转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交流电压，并加在一理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为，电压表为交流电表。当变压器副线圈电压的瞬时值大于3000V时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体，求：（1）图中开关闭合时电压表示数（保留三位有效数字）；（2）变压器原、副线圈的匝数满足怎样的关系才能实现点火？【答案】（1）3.54V（2）变压器原、副线圈的匝数满足【解析】（1）电压表测量的是交流电压的有效值代入数据可得因此开关闭合时，电压表的示数为3.54V。（2）副线圈电压最大值为，根据理想变压器电压与匝数成正比，有解得因此当变压器原、副线圈的匝数满足时才能实现点火。16.将密闭文物储存柜