2024年度高二物理第二学期期末模拟试卷及答案（一）

2024年高二物理第二学期期末模拟试卷及答案（一）

一、选择题（本题共12个小题，每小题4分，共48分.1-8小题只

有一个选项正确，9-12小题有多个选项正确，全部选对的得4分，

部分选对的得2分，有错选或不选的得O分.）

1.在物理学的发展过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类社

会的进步，人类社会的进步又促进了物理学的发展.下列叙述中正确

的是（）

A.电磁感应现象是洛伦兹最先发现的

B.电动机是利用电磁感应原理将机械能转化为电能

C.楞次最先发现了电流的磁效应

D.法拉第发现了利用磁场产生电流的条件和规律

2.将N匝闭合线圈放入一磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，现让

磁场均匀变化，关于线圈中产生的感应电动势和感应电流，下列表述

中正确的是（）

A.感应电动势的大小与线圈的匝数有关

B.穿过线圈的磁通量越大，线圈中产生的感应电动势越大

C.穿过线圈的磁通量变化量越大，线圈中产生的感应电流越大

D.感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同

3.一个矩形线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流e=220V2

sinlOOnt（V）,那么（）

A.该交变电流的频率是100Hz

B.当t=0时，线圈平面恰好与中性面垂直

1

C.当仁而s时，e有最大值

D.该交变电流电动势的有效值为22MV

4.如图为电源、电磁继电器、滑动变阻器、绿灯泡、小电铃、半导

体热敏电阻、开关、导线等组成的一个高温报警器电路图，要求是：

正常情况绿灯亮，有险情时电铃报警，则图中的甲、乙、丙分别是

()

A.小电铃、半导体热敏电阻、绿灯泡

B.半导体热敏电阻、小电铃、绿灯泡

C.绿灯泡、小电铃、半导体热敏电阻

D.半导体热敏电阻、绿灯泡、小电铃

5.如图所示，abed为一边长为L、匝数为N的正方形闭合线圈，绕

对称轴00'匀速转动，角速度为3,空间中只有00,左侧存在垂直纸

面向里的匀强磁场，磁感应强度为B,若闭合线圈的总电阻为R,则

()

X

X

X

X

X

X

A.线圈中电动势的有效值为年NBL23

B.线圈中电动势的最大值为,NBlA）

C.在转动一圈的过程中，线圈中有一半时间没有电流

D.当线圈转到图中所处的位置时，穿过线圈的磁通量为3\IBL2

6.L形的光滑金属轨道AOC,A。沿竖直方向，0C沿水平方向，PQ

是如图所示地放在导轨上的一根金属直杆，直杆从图示位置由静止开

始在重力作用下运动，运动过程中Q端始终在0C上.空间存在着垂

直于纸面向外的匀强磁场，则在PQ杆滑动的过程中，下列判断正确

的是（）

A.感应电流的方向始终是由P玲Q,PQ所受安培力的方向垂直杆向

左

B.感应电流的方向先是由Q玲P,后是由P玲Q,PQ所受安培力的方

向先垂直于杆向右，后垂直于杆向左

C.感应电流的方向始终是由Q玲P,PQ所受安培力的方向垂直杆向

右

D.感应电流的方向先是由PfQ,后是由Q玲P,PQ所受安培力的方

向先垂直于杆向左，后垂直于杆向右

7.如图所示，有一正三角形铝框abc处在水平向外的非匀强磁场中，

场中各点的磁感应强度By=Bo-cy,y为该点到地面的距离，c为常数,

大

C.分子势能随着分子间距离的增大时，可能先减小后增大

D.当温度升高时，物体内每一个分子热运动的速率一定都增大

10.下列说法中正确的是（）

A.气体放出热量，其分子的平均动能可能增大

B.第二类永动机不违反能量守恒定律，但违背了热力学第二定律

C.某气体的摩尔体积为V,每个分子的体积为Vo,则阿伏伽德罗常

V

数可表示为NA=7T

D.若一定质量的某理想气体内能增加时，则其温度一定升高

11.下列说法正确的是（）

A.理想气体的温度变化时，其分子平均动能和分子间势能也随之改

变

B.气体压强本质上就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均

作用力

C.热量能够自发地从高温物体传递到低温物体，也能自发地从低温

物体传递到高温物体

D.机械能不可能全部转化为内能，内能也不可能全部转化为机械能

12.如图所示是一定质量的理想气体的状态变化图线，下列说法正确

的是（）

oV

A.由状态A变化到状态B,气体分子的平均动能增大

B.由状态A变化到状态C,气体内能不变

C.由A经B到C的过程与由A经D到C的过程，气体对外做功相同

D.由A经B至UC、由A经D到C、由A直接到C的三个过程中，气

体均吸热，但是吸热量不同

二、填空题（本题共3小题，每空2分，共12分.）

13.利用干湿泡湿度计测量空气的相对湿度时，湿泡所示的温度

（选填高于、低于、等于）下泡所示的温度.水银—（选填浸润、

不浸润）铅板.

14.热力学第二定律的微观意义为：一切自发过程总是沿着分子热运

动的无序性—（选填增大、减小、不变）的方向进行；嫡值较大代

表着较为—（选填有序、无序）.

如图所示，理想变压器的原.副线圈匝数之比为：

15.n1；n2=41,

原线圈回路中的电阻A与副线圈回路中的负载电阻B的阻值相等.a、

b端加一交流电压后，两电阻消耗的电功率之比PA；PB=；两电

阻两端的电压之比UA：UB=

三、计算题（本题5小题，共40分.解答应写出必要的文字说明,

方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有数值计算

的题，答案中必须明确写出数值和单位.）

16.一高压气体钢瓶，容积为V,用绝热材料制成，开始时封闭的气

体压强为Po,温度为TF300K,内部气体经加热后温度升至T2=400K,

求：

①温度升至T2时气体的压强；

②若气体温度保持T2=400K不变，缓慢地放出一部分气体，使气体压

强再回到po,此时钢瓶内剩余气体的质量与原来气体总质量的比值为

多少？

17.（7分）如图所示，一直立的气缸用一质量为m的活塞封闭一定

量的理想气体，活塞横截面积为S,汽缸内壁光滑且缸壁是导热的，

开始活塞被固定在A点，打开固定螺栓K,活塞下落，经过足够长时

间后，活塞停在B点，已知AB二h,大气压强为po,重力加速度为g.

①求活塞停在B点时缸内封闭气体的压强；

②设周围环境温度保持不变，求整个过程中通过缸壁传递的热量Q

（一定量理想气体的内能仅由温度决定）.

18.（8分）如图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形

线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴00,匀速转动，线圈的

匝数"100、电阻r=5Q,线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻

R=95Q,与R并联的交流电压表为理想电表.在t=0时刻，线圈平面

与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量①随时间t按图乙所示正弦

规律变化.R取3.14,求：

（1）交流发电机产生的电动势的最大值；

（2）电路中交流电压表的示数.

19.（9分）如图所示，一端开口、内壁光滑的玻璃管竖直放置，管

中用一段长的水银柱封闭一段长的空气，此时水银

H0=38cmL1=20cm

柱上端到管口的距离为Lz=4cm,大气压强恒为p°=76cmHg,开始时封

闭气体温度为匕=27℃,取0℃为273K.求：

（1）缓慢升高封闭气体温度至水银开始从管口溢出，此时封闭气体

的温度；

（2）保持封闭气体初始温度27℃不变，在竖直平面内从图示位置缓

慢转动至玻璃管水平过程中，求从管口溢出的水银柱的长度.（转动

过程中没有发生漏气）

20.（10分）如图所示，光滑斜面的倾角a=37。，在斜面上放置一单

匝矩形线框abed,be边的边长h=0.6m,ab边的边长）二1m,线框的

质量m=lkg,电阻R=0.1Q,线框通过细线与重物相连，重物质量

M=3kg,斜面上ef（ef〃gh）的右方有垂直斜面向上的匀强磁场，磁

感应强度B=0.5T,如果线框从静止开始运动，进入磁场的最初一段时

间做匀速运动,sin37°=0.6,ef和gh的距离s=11.4m,g=10m/s2）,

求：

（1）线框进入磁场前重物的加速度；

（2）线框进入磁场过程通过线框横截面的电荷量；

（3）线框由静止开始运动到gh处的整个过程中产生的焦耳热.

参考答案与试题解析

一、选择题（本题共12个小题，每小题4分，共48分.1-8小题只

有一个选项正确，9-12小题有多个选项正确，全部选对的得4分，

部分选对的得2分，有错选或不选的得0分.）

1.在物理学的发展过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类社

会的进步，人类社会的进步又促进了物理学的发展.下列叙述中正确

的是（）

A.电磁感应现象是洛伦兹最先发现的

B.电动机是利用电磁感应原理将机械能转化为电能

C.楞次最先发现了电流的磁效应

D.法拉第发现了利用磁场产生电流的条件和规律

【考点】物理学史.

【分析】本题比较简单考查了学生对物理学史的了解情况，在物理学

发展的历史上有很多科学家做出了重要贡献，大家熟悉的牛顿、奥斯

特、楞次、法拉第等，在学习过程中要了解、知道这些著名科学家的

重要贡献.

【解答】解：A、法拉第经过多年的研究与1832年发现了电磁感应现

象.故A错误；

B、发电机是利用电磁感应原理将机械能转化为电能.故B错误；

C、奥斯特首先发现了电流的磁效应.故C错误；

D、法拉第经过多年的研究与1832年发现了电磁感应现象，发现了利

用磁场产生电流的条件和规律.故D正确.

故选：D

【点评】对于著名物理学家、经典实验和重要学说要记牢，不能张冠

李戴.物理学史也是高考考查内容之一.

2.将N匝闭合线圈放入一磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，现让

磁场均匀变化，关于线圈中产生的感应电动势和感应电流，下列表述

中正确的是（）

A.感应电动势的大小与线圈的匝数有关

B.穿过线圈的磁通量越大，线圈中产生的感应电动势越大

C.穿过线圈的磁通量变化量越大，线圈中产生的感应电流越大

D.感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同

【考点】法拉第电磁感应定律.

【分析】解答本题应掌握感应电动势取决于磁通量的变化快慢，与磁

通量的变化及磁通量无关.

【解答】解；A、由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势E=nM，

即感应电动势与线圈匝数有关，故A正确；

BC、同时可知，感应电动势与磁通量的变化率有关，磁通量变化越快,

感应电动势越大，故C正确；

穿过线圈的磁通量大，但若所用的时间长，则电动势可能小，故B错

、口

陕；

D、由楞次定律可知：感应电流的磁场方向总是阻碍引起感应电流的

磁通量的变化，故原磁通增加，感应电流的磁场与之反向，原磁通减

小，感应电流的磁场与原磁场方向相同，即〃增反减同〃，故D错误；

故选：A

【点评】感应电动势取决于穿过线圈的磁通量的变化快慢，在理解该

定律时要注意区分磁通量、磁通量的变化量及磁通量变化率三者间区

别及联第.

3.一个矩形线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流e=22oAinlOOnt

(V),那么()

A.该交变电流的频率是100Hz

B.当t=0时，线圈平面恰好与中性面垂直

C.当时，e有最大值

D.该交变电流电动势的有效值为及吗

【考点】交流的峰值、有效值以及它们的关系；正弦式电流的图象和

三角函数表达式.

【分析】本题考查了交流电的描述，根据交流电的表达式，可知知道

其最大值，以及线圈转动的角速度等物理量，然后进一步求出其它物

理量，如有效值、周期、频率等.

一3

【解答】解：A、线圈的角速度为100nrad/s,故其频率为：f=西二50Hz,

故A错误；

B、当t=0时e=0,此时线圈处在中性面上，故B错误.

C、当仁高蕾时，sinlOOnt=l,所以e有最大值，故C正确；

由e=22oAinlOOnt可知该交流电的最大值为200&V,有效值为

220V,故D错误

故选C.

【点评】对于交流电的产生和描述要正确理解，要会推导交流电的表

达式，明确交流电表达式中各个物理量的含义.

4.如图为电源、电磁继电器、滑动变阻器、绿灯泡、小电铃、半导

体热敏电阻、开关、导线等组成的一个高温报警器电路图，要求是：

正常情况绿灯亮，有险情时电铃报警，则图中的甲、乙、丙分别是

()

A.小电铃、半导体热敏电阻、绿灯泡

B.半导体热敏电阻、小电铃、绿灯泡

C.绿灯泡、小电铃、半导体热敏电阻

D.半导体热敏电阻、绿灯泡、小电铃

【考点】常见传感器的工作原理.

【分析】掌握电磁继电器的组成及工作原理，其主要组成部分为电磁

铁，电磁继电器就是利用电磁铁来控制电路的，当控制电路电流较小

时，电磁铁磁性较弱，不能将衔铁吸下；当控制电路电流增大时，电

磁铁磁性增大，将衔铁吸下.

【解答】解：

根据要求，在常温下热敏电阻甲阻值较大，电磁铁磁性较弱，不能将

衔铁吸下，此时绿灯所在电路接通，绿灯亮，所以为是绿灯；

温度升高，热敏电阻阻值较小，控制电路电流增大时，电磁铁磁性增

大，将衔铁吸下，丙电路断开，乙电路接通电铃响，所以乙为小电铃,

B正确.

故选B

【点评】此题考查了电磁继电器的构造及工作原理，并考查了并联电

路电压的关系；电磁继电器是利用电磁铁来工作的自动开关.

5.如图所示，abed为一边长为L、匝数为N的正方形闭合线圈，绕

对称轴00'匀速转动，角速度为3,空间中只有00,左侧存在垂直纸

面向里的匀强磁场，磁感应强度为B,若闭合线圈的总电阻为R,则

A.线圈中电动势的有效值为乎NBlAo

B.线圈中电动势的最大值为aNBlAo

C.在转动一圈的过程中，线圈中有一半时间没有电流

D.当线圈转到图中所处的位置时，穿过线圈的磁通量为£NBL2

【考点】交流的峰值、有效值以及它们的关系.

【分析】图中线圈只有一个边切割磁感线，电动势为原先的一半，但

电流始终存在，磁通量的大小与匝数无关.

【解答】解：A、图中线圈只有一个边切割磁感线，电动势为原先的

一半，所以电动势的最大值为Em二寺NBL2。，所以电动势的有效值为

U=72-故A错误，B正确；

C、在转动一圈的过程中，线圈中始终有电流，故C错误；

1o

D、当线圈转到图中所处的位置时，穿过线圈的磁通量为当BlA故D

错误；

故选：B

【点评】该题考查交变电流的产生，要注意做交流电的题目不能死记

公式，要具体问题具体分析，比如本题套公式就会错选A.

6.L形的光滑金属轨道AOC,A。沿竖直方向，0C沿水平方向，PQ

是如图所示地放在导轨上的一根金属直杆，直杆从图示位置由静止开

始在重力作用下运动，运动过程中Q端始终在0C上.空间存在着垂

直于纸面向外的匀强磁场，则在PQ杆滑动的过程中，下列判断正确

A.感应电流的方向始终是由P玲Q,PQ所受安培力的方向垂直杆向

左

B.感应电流的方向先是由Q1P,后是由P玲Q,PQ所受安培力的方

向先垂直于杆向右，后垂直于杆向左

C.感应电流的方向始终是由QfP,PQ所受安培力的方向垂直杆向

右

D.感应电流的方向先是由P玲Q,后是由Q玲P,PQ所受安培力的方

向先垂直于杆向左，后垂直于杆向右

【考点】楞次定律.

【分析】在PQ杆滑动的过程中，△POQ的面积先增大，后减小，穿

过△POQ磁通量先增大，后减小，根据楞次定律判断感应电流方

向.PQ受磁场力的方向，即安培力方向始终与PQ垂直，由左手定则

判断其方向.

【解答】解：在PQ杆滑动的过程中，△POQ的面积先增大，后减小,

穿过△POQ磁通量先增大，后减小，

根据楞次定律可知：感应电流的方向先是由P玲Q,后是由QfP.

由左手定则判断得到：PQ受磁场力的方向先垂直于杆向左，后垂直

于杆向右.故ABC错误，D正确.

故选：D.

【点评】本题是楞次定律和左手定则的应用，难点是分析△POQ的面

积变化，同时掌握左手定则与右手定则的区别.

7.如图所示，有一正三角形铝框abc处在水平向外的非匀强磁场中,

场中各点的磁感应强度BY=Bo-cy,y为该点到地面的距离，c为常数,

Bo为一定值.铝框平面与磁场垂直，底边be水平（空气阻力不计），

将铝框由静止释放，在铝框下落到地面前的过程中（）

A.回路中的感应电流沿顺时针方向，底边be两端间的电势差为0

B.铝框回路中的磁通量变大，有逆时针方向的感应电流产生

C.底边be受到的安培力向上，折线bac受到的安培力向下，铝框下

落时的加速度大小可能等于g

D.铝框下落的加速度大小一定小于重力加速度g

【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；左手定则；感应电流的产

生条件.

【分析】本题的关键是把铝环回路看作是由底边be与折线两部分组

成，并且折线部分的有效切割长度与底边be相等，只是由于下方的

磁场强而导致产生的电动势大小不同.

【解答】解：A、铝环下落过程中，可以看做有两段导体（底边be

和折线bac）分别做切割磁感线运动，折线bac的有效切割长度与be

相同，但由于下方的磁场强，由E二BLv可知，底边be产生的电动势

大于折线bac产生的电动势，根据右手定则底边be感应电动势方向

向左，折线bac感应电动势方向沿逆时针方向，所以总感应电动势不

为零，方向沿顺时针方向，A错误；

B、铝框回路中的磁通量变大，有顺时针方向的感应电流产生，B错

误；

CD、根据左手定则可知，底边be受到的安培力向上，折线bac受到

的安培力向下，总的安培力合力方向向上，根据牛顿第二定律可得加

速度小于g,所以铝框下落时的加速度小于g,C错误、D正确.

故选：D.

【点评】在遇到讨论导体运动的定性分析问题时，要灵活运用楞次定

律的第二描述解题，即感应电流产生的效果总是阻碍导体间的相对运

动.

8.如图所示，一理想变压器原线圈接入一交流电源，副线圈电路中

Ri、R2、R3和R4均为固定电阻，开关S是闭合的.Vi和V2为理想电

压表，读数分别为Ui和6;A】、Az和A3为理想电流表，读数分别为

I】、12和b.现断开S,Ui数值不变，下列推断中正确的是（）

A.6变小、b变小B.E变小、卜变大

C.11变小、12变小D.h变大、12变大

【考点】变压器的构造和原理.

【分析】和闭合电路中的动态分析类似，可以根据R2的变化，确定

出总电路的电阻的变化，进而可以确定总电路的电流的变化的情况，

再根据电压不变，来分析其他的原件的电流和电压的变化的情况.

【解答】解：因为变压器的匝数与U］不变，所以6不变.当S断开

时，因为负载电阻增大，故副线圈中的电流12减小，由于输入功率等

于输出功率，所以I1也将减小；

因为R1的电压减小，故R2、R3两端的电压将增大，b变大.

故选：c

【点评】电路的动态变化的分析，总的原则就是由部分电路的变化确

定总电路的变化的情况，再确定其他的电路的变化的情况，即先部分

后整体再部分的方法.

9.下列说法正确的是（）

A.显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地作无规则运动，这反映

了液体分子运动的无规则性

B.分子间相互作用的引力随着分子间距离增大时，一定先减小后增

大

C.分子势能随着分子间距离的增大时，可能先减小后增大

D.当温度升高时，物体内每一个分子热运动的速率一定都增大

【考点】分子间的相互作用力；分子势能.

【分析】显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，是

布朗运动，液体分子运动的无规则性的反映.分子势能随着分子间距

离的变化比较复杂，当分子间距离等于「0时，分子间的势能最小，若

分子从当分子从分子距离小于r。时处开始，增大分子之间距离，分子

势能先减小后增大.当分子间距离为「0时，分子间作用力最小，当分

子从大于r0处增大时，分子力先增大后减小.温度是分子的平均动能

的标志，是大量分子运动的统计规律.

【解答】解：

A、墨水中的小碳粒的运动是因为小碳粒周围的大量水分子对它的撞

击作用力不平衡导致向各方向运动，由于水分子运动无规则，导致小

碳粒的运动也没有规则，故A正确；

B、当分子间距离为ro时，分子间作用力最小，所以当分子从大于ro

处增大时，分子力先增大后减小，故B错误.

C、当分子间距离等于ro时，分子间的势能最小，当分子从分子距离

小于「0时处开始，增大分子之间距离，此时分子势能先减小后增大，

故C正确；

D、温度是分子的平均动能的标志，是大量分子运动的统计规律.当

温度升高时，物体内分子的平均动能增大，并不是物体内每一个分子

热运动的速率一定都增大，故D错误；

故选：AC

【点评】本题考查正确理解和应用分子力、分子势能与分子之间距离

的关系的能力，是分子动理论的重点知识.

10.下列说法中正确的是（）

A.气体放出热量，其分子的平均动能可能增大

B.第二类永动机不违反能量守恒定律，但违背了热力学第二定律

C.某气体的摩尔体积为V,每个分子的体积为V。，则阿伏伽德罗常

V

数可表示为NA二〒

D.若一定质量的某理想气体内能增加时，则其温度一定升高

【考点】热力学第二定律；热力学第一定律.

【分析】热力学第一定律公式：4U=W+Q；气体的体积远大于分子

的体积的和；第二类永动机违反了热力学第二定律不违反能量守恒定

律；理想气体的内能只与温度有关

【解答】解：A、气体放出热量，若外界对气体做功，温度升高，分

子的平均动能增大，故A正确；

B、第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反了热力学第二定律，

故B正确；

C、若气体的摩尔体积为V,每个分子的体积为,，由于气体分子之

一

间的距离远大于分子的直径所以阿伏伽德罗常数不能表示为A

Vo,

气体此式不成立，故C错误；

D、理想气体的内能仅由温度决定，若一定质量理想气体的内能增加,

则其温度一定升高，故D正确；

故选：ABD

【点评】本题考查了热力学第一定律、温度是分子平均动能的标志以

及热力学第二定律的应用，难度不大，对选修部分的学习要全面掌握,

多加积累.

11.下列说法正确的是（）

A.理想气体的温度变化时，其分子平均动能和分子间势能也随之改

变

B.气体压强本质上就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均

作用力

C.热量能够自发地从高温物体传递到低温物体，也能自发地从低温

物体传递到高温物体

D.机械能不可能全部转化为内能，内能也不可能全部转化为机械能

【考点】封闭气体压强；温度是分子平均动能的标志.

【分析】分子平均动能与温度有关，分子势能与体积有关；

气体压强本质上就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作

用力；

根据热力学第二定律：热量不能自发地从低温物体传递到高温物体；

机械能可以全部转化为内能，内能不可能全部转化为机械能.

【解答】解：A、分子平均动能与温度有关，故理想气体的温度变化

时，其分子平均动能随之改变，但分子势能与体积有关，如果温度变

化而体积不变则分子势能不变，故A错误；

B、气体压强是由于气体分子不断的对器壁碰撞而产生的，根据压强

的定义式P=^即大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用

力,B正确；

C、热量能够自发地从高温物体传递到低温物体，但根据热力学第二

定律：热量不能自发地从低温物体传递到高温物体；故C错误；

D、根据热力学第二定律：机械能可以全部转化为内能，内能不可能

全部转化为机械能.故D错误.

故选：B.

【点评】解决本题要全面理解热力学第二定律，热力学第二定律的表

述为：

①不可能把热量从低温物体传向高温物体而不引起其它变化.

②不可能制成一种循环动作的热机，从单一热源取热，使之完全变为

功而不引起其它变化.（这是从能量消耗的角度说的，它说明第二类

永动机是不可能实现的）.

12.如图所示是一定质量的理想气体的状态变化图线，下列说法正确

的是（）

c

R

0%

A.由状态A变化到状态B,气体分子的平均动能增大

B.由状态A变化到状态C,气体内能不变

C.由A经B到C的过程与由A经D到C的过程，气体对外做功相同

D.由A经B到C、由A经D到C、由A直接到C的三个过程中，气

体均吸热，但是吸热量不同

【考点】理想气体的状态方程；热力学第一定律.

【分析】由毕得，故之积越大表示温度越高，理想气

XPV=CT,pV

体的内能只与温度有关，根据热力学第一定律判断气体吸热还是放

执八、、•

【解答】解：A、由状态A变化到状态B,由于B所在等温线温度高,

所以气体分子的平均动能增大，故A正确；

B、由状态A变化到状态C,由于C所在等温线温度高，内能大，所

以气体内能增大，故B错误；

C、p-V图线下面积表示做功，图中两过程图线下面积可知做功不同，

故C错误；

D、由于D中三个过程内能增量相同，体积增大，都对外做功，但做

功值不同，由热力学第一定律可知吸热量不同，故D正确；

故选：AD

【点评】由p-V图象上找出各物理量之间的关系，分析气体的变化

过程，根据气态方程进行分析，是我们解决这类问题的突破口.

二、填空题（本题共3小题，每空2分，共12分.）

13.利用干湿泡湿度计测量空气的相对湿度时，湿泡所示的温度/

于（选填高于、低于、等于）干泡所示的温度.水银浸润（选

填浸润、不浸润）铅板.

【考点】*相对湿度.

【分析】要解答本题需掌握：蒸发是一种汽化现象，蒸发吸热，以及

干湿温度计原理.

如果附着层分子受固体分子吸引力相当强，附着层分子比液体内部更

密集，附着层就出现液体相互推斥的力，造成跟固体接触的液体表面

有扩展的趋势，形成浸润.

【解答】解：干泡温度计和湿泡温度计组成，由于蒸发吸热，湿泡所

示的温度小于干泡所示的温度.干湿泡温度计温差的大小与空气湿

度有关，温度相差越大，说明空气越干燥.

根据常见的浸润与不浸润现象可知，水银能浸润铅板.

故答案为：低于，浸润

【点评】本题主要考查学生对蒸发吸热在生活中的应用的了解和掌握

以及浸润不浸润，是一道基础题，要理解概念，多加积累.

14.热力学第二定律的微观意义为：一切自发过程总是沿着分子热运

动的无序性增大（选填增大、减小、不变）的方向进行；端值较

大代表着较为无序（选填有序、无序）.

【考点】有序、无序和焙；热力学第二定律.

【分析】明确热力学第二定律的内容和两种描述方式，知道端的意义,

明确炳增加的原理即可正确求解.

【解答】解：热力学第二定律的微观意义为：一切自发过程总是沿着

分子热运动的无序性增大的方向进行的，端值越大代表着较为无序；

故答案为：增大；无序.

【点评】热力学定律的两种表述：（1）按传热的方向性表述：热量

不能自发地从低温物体传到高温物体，（2）按机械能与内能转化的

方向性表述：不可能从单一热源吸收热量，使之完全变成功，而不产

生其他影响.燧增加原理的内容：在任何自然过程中，一个孤立系统

的总崎不会减小.如果过程可逆，则嫡不变；如果过程不可逆，则嫡

增加.

如图所示，理想变压器的原.副线圈匝数之比为：

15.n1：n2=41,

原线圈回路中的电阻A与副线圈回路中的负载电阻B的阻值相等.a、

b端加一交流电压后，两电阻消耗的电功率之比PA：PB=1：16；

两电阻两端的电压之比UA：UB=1：4.

【分析】变压器原副线圈电流与匝数成反比，求出电流之比，根据电

阻消耗的功率P=I2R,电阻两端的电压U=IR即可求解.

IA1

【解答】解：根据变压器原副线圈电流与匝数成反比得：纭二了

电阻消耗的功率PUR,所以两电阻消耗的电功率之比PA：PB=1：16

电阻两端的电压U=IR,所以两电阻两端的电压之比UA：UB=1：4

故答案为：1：161：4

【点评】本题主要考查变压器的知识，要能对变压器的最大值、有效

值、瞬时值以及变压器变压原理、功率等问题彻底理解.

三、计算题（本题5小题，共40分.解答应写出必要的文字说明，

方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有数值计算

的题，答案中必须明确写出数值和单位.）

16.一高压气体钢瓶，容积为V,用绝热材料制成，开始时封闭的气

体压强为Po，温度为T1=3OOK,内部气体经加热后温度升至T2=400K,

求：

①温度升至T2时气体的压强；

②若气体温度保持T2=400K不变，缓慢地放出一部分气体，使气体压

强再回到Po,此时钢瓶内剩余气体的质量与原来气体总质量的比值为

多少？

【考点】理想气体的状态方程.

【分析】（1）封闭气体温度升高发生等容变化，根据查理定律求解

压强.

（2）由玻意耳定律可求解膨胀后气体的体积，再求解剩余气体的质

量与原来总质量的比值.

【解答】解：①设升温后气体的压强为P，由于气体做等容变化，根

据查理定律得：

p0pT^SOOKT2=400K

TT'乂'

1112

4

解得：p=ypo

4

②钢瓶集热器内气体的温度不变，有：JPo^PoV'

mJ二3

则剩余气体的质量与原来总质量的比值为：£书"7

答：①温度升至T2时气体的压强§Po；

②此时钢瓶内剩余气体的质量与原来气体总质量的比值为1

【点评】本题隐含着集热器内气体体积不变这个条件，运用查理定律

和玻意耳定律进行解题.

17.如图所示，一直立的气缸用一质量为m的活塞封闭一定量的理

想气体，活塞横截面积为S,汽缸内壁光滑且缸壁是导热的，开始活

塞被固定在A点，打开固定螺栓K,活塞下落，经过足够长时间后，

活塞停在B点，已知AB=h,大气压强为po,重力加速度为g.

①求活塞停在B点时缸内封闭气体的压强；

②设周围环境温度保持不变，求整个过程中通过缸壁传递的热量Q

（一定量理想气体的内能仅由温度决定）.

【考点】理想气体的状态方程.

【分析】（1）对活塞在B点利用平衡列式求解；

（2）根据热力学第一定律列式求解•.

【解答】解：（1）设活塞停在B点时缸内封闭气体的压强为Pi

在B点活塞受力平衡得：PoS+mg=PiS

解得：Pi=P0+詈

（2）由于气体温度不变，所以气体内能不变，即△U=0…①

由A到B,外界对气体做的功为:W=PiSh=（PoS+mg）h…②

根据热力学第一定律得：W+Q=4U…③

①②③联立得：Q二-（PcS+mg）h

J"表示放热

答：①求活塞停在B点时缸内封闭气体的压强为P。琮；

②整个过程中通过缸壁传递的热量为（PoS+mg）h

【点评】本题考查了求传递的热量，应用热力学第一定律即可正确解

题，求气体的压强的关键是选择正确的研究对象.

18.如图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀

强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴00'匀速转动，线圈的匝数

n二100、电阻r=5Q,线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R=95Q,

与R并联的交流电压表为理想电表.在匕0时刻，线圈平面与磁场方

向平行，穿过每匝线圈的磁通量①随时间t按图乙所示正弦规律变

化.n取3.14,求：

（1）交流发电机产生的电动势的最大值；

（2）电路中交流电压表的示数.

【考点】正弦式电流的图象和三角函数表达式；交流发电机及其产生

正弦式电流的原理；正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率.

【分析】（1）交流发电机产生电动势的最大值Em=nBSu）,根据①-t

图线得出周期T以及磁通量的最大值①二BS.从而求出感应电动势的

最大值.

（2）交流电压表的示数为有效值，求出电动势的有效值，根据闭合

电路欧姆定律求出电压表的示数.

【解答】解：（1）交流发电机产生电动势的最大值

Em=nBSu）

工2兀

=

而4m=BS,coTf

2n兀。1n

所以Em=T

2

由0-t图线可知：（Dm=2.0X10Wb,

T=6.28X102s

所以Em=200V.

答：交流发电机产生的电动势最大值为200V.

（2）电动势的有效值

V2Vv2

E=VEm=100V

由闭合电路的欧姆定律，电路中电流的有效值为

交流电压表的示数为

U=|R=95A/=134V.

答：（1）交流发电机产生的电动势的最大值为200V；

（2）电路中交流电压表的示数134V.

【点评】解决本题的关键知道正弦式交流电峰值的表达式Em=nBSu）,

以及知道峰值与有效值的关系.

19.如图所示，一端开口、内壁光滑的玻璃管竖直放置，管中用一段

长的水银柱封闭一段长