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1、江苏省南京市江宁区江苏省南京市江宁区 2022-2023 学年高二下学期学年高二下学期 6 月期末物理试月期末物理试题题20222023 学年第二学期期末试卷学年第二学期期末试卷高二物理高二物理一、单项选择题（本大题共一、单项选择题（本大题共 11 小题，每小题小题，每小题 4 分，共分，共 44 分，每题只有一个选项符合题意）分，每题只有一个选项符合题意）1.2023 年 5 月 28 日，国产大飞机 C919 的首个商业航班于上午 10 时 32 分从上海虹桥机场历时 2 小时 25分钟的飞行，平安降落在北京首都国际机场，下列说法正确的是（）A.10 时 32 分指的是时间，2 小时 25
2、 分钟指的是时刻B.飞机在某位置时的运动快慢可以用平均速度来表示C.研究飞机从上海到北京的位置变化时可以把飞机看成质点D.飞机的航程等于飞机位移的大小2.太赫兹（THz）波是指频率在 0.110THz（波长为3000m 30m）范围内的电磁波，利用该频段可以加深和拓展人类对物理学、化学、天文学、信息学和生命科学中一些基本科学问题的认识，通过和电磁波谱对比，下列说法正确的是（）A.太赫兹波比红光更容易发生明显衍射B.太赫兹波比紫外线的能量更大C.太赫兹波比短波频率更小D.太赫兹波可以用于工业探伤3.随着科技的发展，国家对物质的研究也越来越深入。关于物质结构和组成，下列说法正确的是（）A.扩散现象
3、只在气体或液体中出现，不能在固体中出现B.在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能也保持不变C.晶体具有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点D.摔碎的陶瓷片不能拼在一起，是由于分子间的斥力大于引力4.利用32 He与21 H的核聚变发电不产生温室气体，不产生放射性物质，是一种十分清洁、安全和环保的能源，开发月球土壤中蕴藏丰富的32 He资源，对人类社会今后的可持续发展具有深远意义。该核反应可表示为324212 HeHHeX，若32 He、21H和42 He的质量分别为1m、2m、3m，设聚变过程中释放的核能都转化为光子的能量，下列说法正确的是（）A.反应产物X为电子B.该反应释放的核能2
4、123EmmmcC.光子的波长2123hmmm cD.轻核聚变与重核裂变相比产能效率更低5.随着社会快速发展，无线通信技术不断升级，5G 网络正在加速赋能千行百业实现数字化生产。产生 5G无线电波的LC振荡电路某时刻的工作状态如图所示，则该时刻（）A.电路中的电场能正在增大B.线圈中磁场的方向向下C.图示时刻，电容器两极板带的电荷量正在减少D.无线电波的频率越大，在真空中传播的速度越大6.研究表明，分子间的作用力F跟分子间距离r的关系如图所示，下列说法正确的是（）A.液体表面层分子间距离略小于1rB.分子间距离2rr时，分子间的作用力表现为斥力C.分子间距离由1r增大到2r过程中分子间的作用力
5、逐渐减小D.分子间距离1rr时，分子势能最小7.如图所示，在斯特林循环P V图像中，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A。其中，AB和CD为等温过程，该循环过程中，下列说法正确的是（）A.AB过程中，外界对气体做功B.BC过程中，单位时间内气体分子对容器壁碰撞次数减少C.CD过程中，气体分子的速率分布曲线发生变化D.状态A的内能小于状态D的内能8.如图所示为氢原子的能级图，当氢原子从3n 能级跃迁到2n 能级时，辐射出光子a的波长为656nm，当氢原子从2n 能级跃迁到1n 能级时，辐射出光子b，下列说法正确的是（）A.光子a的能量大于光子b的能量B.光子a能使处于1
6、n 能级的氢原子电离C.光子b的波长小于656nmD.一个处于3n 能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生 3 种光子9.一位杂技演员，用三只球进行抛接球表演，他每隔 0.4抛出一球，接到球便立即把球抛出，将球的运动近似看做是竖直方向的运动，不计空气阻力，球能到达的最大高度是（高度从拋球点算起，g取210m/s）（）A.1.2mB.1.8mC.2.4mD.3.0m10.甲、乙两同学一起参观科技馆，活动结束后两人同时从科技馆出发回家，两同学身上携带的运动传感器分别记录了他们从开始出发后一段时间内的速度随时间的变化关系，如图所示，其中甲的速度随时间变化的图线为两段半径相等的四分之一圆弧，则在这段时间
7、内下列说法正确的是（）A.甲同学运动路线为曲线，乙同学运动路线为直线B.1t时刻，甲同学追上了乙同学C.在3t时刻，甲同学的加速度大于乙同学的加速度D.04t时间内，甲、乙两人平均速度相同11.如图所示，理想变压器原线圈接在正弦交流电源上，电源的输出电压不变，副线圈回路中接有电阻 R 和灯泡，现增加并入电路灯泡的个数，则（）A.电阻 R 两端电压变大B.副线圈两端电压变小C.灯泡消耗的总功率变大D.变压器的输入功率减小二二、非选择题非选择题（本大题共本大题共 5 小题小题，共共 56 分分，其中第其中第 13 题题16 题解答时请写出必要的文字说明题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演
8、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）写出数值和单位）12.某探究小组为了通过油膜法测得油酸分子的大小，进行了如下实验步骤：A.用注射器取一滴配制好的油酸酒精溶液滴入量筒测出体积，再根据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V；B.用浅盘装入约2cm深的水，然后将子粉均匀地撒在水面上；C.将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，立即将带有坐标方格的玻璃板放在浅盘上，用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板上；D.根据画有油膜轮廊的玻璃板上的坐标方格，数出轮廊内的方格数（不足半个的舍去，
9、多于半个的算一个），再根据方格的面积求出油膜的面积S；E.用公式VdS，求出薄膜厚度，即油酸分子的直径。（1）上述步骤中哪两个步骤是不妥当的，请指出并改正：_。_。（2）探究小组的同学先将体积为a的油酸溶解到酒精中，配制成体积为b的油酸酒精溶液，并测得其中 1滴油酸酒精溶液体积为0V，且在水面上形成的油膜面积为 S，则可以测得油酸分子直径约为_；若已知纯油酸的摩尔质量为M，密度为，阿伏加德罗常数为AN，则n滴这样的油酸酒精溶液含油酸分子个数约为_。（3）某同学实验中得到的结果比大多数同学的结果偏大，出现这种结果的原因，下列说法可能正确的是_A.油酸中含有大量酒精B.计算油膜面积时，所有不足一格
10、的方格都作为整格计入C.水面上痱子粉撒得较多，油酸末完全散开D.将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算了13.从 1907 年起，密立根就开始测量金属的遏制电压cU与入射光的频率v的关系，由此计算普朗克常量h，并与普朗克根据黑体辐射得出的h相比较，以检验爱因斯坦光电效应方程的正确性。按照密立根的方法，我们利用图甲所示装置进行实验，得到某金属的cUv图像如图乙所示，电子的电荷量e、图中1v和1U均已知，求：（1）金属的逸出功0W；（2）普朗克常量h；（3）当入射光的频率为12v时，逸出光电子的最大初动能。14.如图甲所示为交流发电机示意图，用导体做的两个电刷E、F分别压在两个滑环上，线圈
11、在转动时通过滑环和电刷保持与外电路连接，已知外电路电阻5R，图示线圈匝数50n 匝（其电阻可忽略不计），穿过该线圈的磁通量随时间t的变化规律如图乙所示，求：（1）发电机输出电压随时间变化的瞬时值表达式；（2）电流表的读数（结果保留至小数点后一位）；（3）若不计一切摩擦，外力驱动线框转动一周所做的功W。15.如图所示，竖直放置的导热气缸内用活塞封闭着一定质量的理想气体，活塞的质量为2m，横截面积为S，缸内气体高度为2h，现在活塞上缓慢添加砂粒，直至缸内气体的高度变为h，已知大气压强为0p，环境温度为0T，重力加速度为g，该封闭气体的内能UaT，不计活塞与气缸间摩擦。（1）求所添砂粒的总质量；（2
12、）若环境温度发生变化，最终缸内气体高度又为2h，求此时环境温度；（3）求（2）所述过程中封闭气体从外界吸收的热量Q。16.如图所示，在一次接力训练中，已知甲、乙两运动员经短距离加速后都能达到并保持10 m/s的速度跑完全程。设乙从起跑后到接棒前的运动是匀加速直线运动，乙在接力区前端听到口令时起跑，在甲、乙相遇时完成交接捧。在这次练习中，甲以10 m/s的速度跑到接力区前端010 ms 处向乙发出起跑口令。已知接力区的长度为20 mL。（1）若在接力区正中央交接棒，求乙的加速度大小；（2）若乙的加速度大小为24m/s，为了达到理想成绩，需要乙恰好在速度达到与甲相同时被甲追上，则甲应在接力区前端多
13、远时对乙发出起跑口令；（3）在（2）中，求乙通过接力区的时间。20222023 学年第二学期期末试学年第二学期期末试卷卷高二物理高二物理一、单项选择题（本大题共一、单项选择题（本大题共 11 小题，每小题小题，每小题 4 分，共分，共 44 分，每题只有一个选项符合题意）分，每题只有一个选项符合题意）1.2023 年 5 月 28 日，国产大飞机 C919 的首个商业航班于上午 10 时 32 分从上海虹桥机场历时 2 小时 25分钟的飞行，平安降落在北京首都国际机场，下列说法正确的是（）A.10 时 32 分指的是时间，2 小时 25 分钟指的是时刻B.飞机在某位置时的运动快慢可以用平均速度
14、来表示C.研究飞机从上海到北京的位置变化时可以把飞机看成质点D.飞机的航程等于飞机位移的大小【答案】C【解析】【详解】A10 时 32 分指的是时刻，2 小时 25 分钟指的是时间间隔，选项 A 错误；B飞机在某位置时的运动快慢可以用瞬时速度来表示，选项 B 错误；C研究飞机从上海到北京的位置变化时，飞机的大小可忽略不计，可以把飞机看成质点，选项 C 正确；D飞机的航程等于飞机位移的路程，选项 D 错误。故选 C。2.太赫兹（THz）波是指频率在 0.110THz（波长为3000m 30m）范围内的电磁波，利用该频段可以加深和拓展人类对物理学、化学、天文学、信息学和生命科学中一些基本科学问题的
15、认识，通过和电磁波谱对比，下列说法正确的是（）A.太赫兹波比红光更容易发生明显衍射B.太赫兹波比紫外线的能量更大C.太赫兹波比短波频率更小D.太赫兹波可以用于工业探伤【答案】A【解析】【详解】A发生衍射现象的条件是尺度或者孔径小于波长，太赫兹波长比红光大，更容易发生明显衍射，故 A 正确；B由cf可知，波长越大，频率越小，太赫兹波长比紫外线大，频率低于紫外线，根据爱因斯坦的光子说，可知它的光子的能量比紫外线光子的能量更小，故 B 错误；C太赫兹波长比短波小，频率比短波大，故 C 错误；D由于频率越高，其穿透力越强，太赫兹波频率远低于 X 射线，其比 X 射线穿透能力更弱，不可以用于工业探伤，故
16、 D 错误。故选 A。3.随着科技的发展，国家对物质的研究也越来越深入。关于物质结构和组成，下列说法正确的是（）A.扩散现象只在气体或液体中出现，不能在固体中出现B.在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能也保持不变C.晶体具有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点D.摔碎的陶瓷片不能拼在一起，是由于分子间的斥力大于引力【答案】C【解析】【详解】A扩散现象在气体、液体和固体中都能进行，选项 A 错误；B在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能增加，选项 B 错误；C晶体具有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，选项 C 正确；D摔碎的陶瓷片不能拼在一起，是由于分子间距没有能达到引力范
17、围，选项 D 错误。故选 C。4.利用32 He与21 H的核聚变发电不产生温室气体，不产生放射性物质，是一种十分清洁、安全和环保的能源，开发月球土壤中蕴藏丰富的32 He资源，对人类社会今后的可持续发展具有深远意义。该核反应可表示为324212 HeHHeX，若32 He、21H和42 He的质量分别为1m、2m、3m，设聚变过程中释放的核能都转化为光子的能量，下列说法正确的是（）A.反应产物X为电子B.该反应释放的核能2123EmmmcC.光子的波长2123hmmm cD.轻核聚变与重核裂变相比产能效率更低【答案】B【解析】【详解】A根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，X 的质量数为 1，
18、电荷数为 1，则反应产物 X 为质子，选项 A 错误；B该反应释放的核能22123123XEmmmmcmmmc选项 B 正确；C根据hcE可得光子的波长123Xhmmmcm选项 C 错误；D轻核聚变与重核裂变相比产能效率更高，选项 D 错误。故选 B。5.随着社会快速发展，无线通信技术不断升级，5G 网络正在加速赋能千行百业实现数字化生产。产生 5G无线电波的LC振荡电路某时刻的工作状态如图所示，则该时刻（）A.电路中的电场能正在增大B.线圈中磁场的方向向下C.图示时刻，电容器两极板带的电荷量正在减少D.无线电波的频率越大，在真空中传播的速度越大【答案】A【解析】【详解】AC图示时刻，电容器正
19、在充电，电容器两极板带的电荷量正在增加，电路中的电场能正在增大，选项 A 正确，C 错误；B根据安培定则可知，线圈中磁场的方向向上，选项 B 错误；D无线电波属于电磁波，而所有的电磁波在真空中传播的速度都相等，选项 D 错误。故选 A。6.研究表明，分子间的作用力F跟分子间距离r的关系如图所示，下列说法正确的是（）A.液体表面层分子间距离略小于1rB.分子间距离2rr时，分子间的作用力表现为斥力C.分子间距离由1r增大到2r过程中分子间的作用力逐渐减小D.分子间距离1rr时，分子势能最小【答案】D【解析】【详解】A液体表面层分子比较稀疏，分子间距离略大于平衡距离1r，选项 A 错误；B当分子间
20、距 r=r1时分子力表现为零，则分子间距离21rrr时，分子间的作用力表现为引力，选项 B错误；C分子间距离由1r增大到2r过程中分子间的作用力逐渐增加，选项 C 错误；D分子间距离等于平衡距离即1rr时，分子势能最小，选项 D 正确。故选 D。7.如图所示，在斯特林循环P V图像中，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A。其中，AB和CD为等温过程，该循环过程中，下列说法正确的是（）A.AB过程中，外界对气体做功B.BC过程中，单位时间内气体分子对容器壁碰撞次数减少C.CD过程中，气体分子的速率分布曲线发生变化D.状态A的内能小于状态D的内能【答案】B【解析】【详解】
21、AAB 为等温过程，内能U=0，V 变大，对外做功，故 A 错误；BBC 过程 V 不变，p 减小，则单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数减少，故 B 正确；CCD 为等温过程，气体分子的速率分布曲线不发生变化，故 C 错误；DDA，V 不变，p 增大，由pVCT可知，T 升高，状态A的内能大于状态D的内能，故 D 错误。故选 B。8.如图所示为氢原子的能级图，当氢原子从3n 能级跃迁到2n 能级时，辐射出光子a的波长为656nm，当氢原子从2n 能级跃迁到1n 能级时，辐射出光子b，下列说法正确的是（）A.光子a的能量大于光子b的能量B.光子a能使处于1n 能级的氢原子电离C.光子b的波长小于
22、656nmD.一个处于3n 能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生 3 种光子【答案】C【解析】【详解】AC 氢原子从3n 能级跃迁到2n 能级的能级差小于从2n 能级跃迁到1n 能级时的能级差，则光子a的能量小于光子b的能量，光子a的波长大于光子b的波长，即光子b的波长小于656nm，选项A 错误，C 正确；B能使1n 能级的氢原子电离所需光子的最大波长为10mhcE解得34891916.63 103 1010 nm91.4nm013.6 1.6 10mhcE 则光子a不能使处于1n 能级的氢原子电离，选项 B 错误；D 一个处于3n 能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生 2 种光子，分别对应
23、 32，21，选项 D 错误。故选 C。9.一位杂技演员，用三只球进行抛接球表演，他每隔 0.4抛出一球，接到球便立即把球抛出，将球的运动近似看做是竖直方向的运动，不计空气阻力，球能到达的最大高度是（高度从拋球点算起，g取210m/s）（）A.1.2mB.1.8mC.2.4mD.3.0m【答案】B【解析】【详解】任意两球之间的时间间隔为 0.4s，三个球之间有三个时间间隔，共 1.2s，则每个球上升到最大高度用时间为 0.6s，则由逆向思维可知，球能到达的最大高度是221110 0.6 m=1.8m22hgt故选 B。10.甲、乙两同学一起参观科技馆，活动结束后两人同时从科技馆出发回家，两同学
24、身上携带的运动传感器分别记录了他们从开始出发后一段时间内的速度随时间的变化关系，如图所示，其中甲的速度随时间变化的图线为两段半径相等的四分之一圆弧，则在这段时间内下列说法正确的是（）A.甲同学运动路线为曲线，乙同学运动路线为直线B.1t时刻，甲同学追上了乙同学C.在3t时刻，甲同学的加速度大于乙同学的加速度D.04t时间内，甲、乙两人平均速度相同【答案】D【解析】【详解】Av-t 图像只能描述直线运动，甲同学和乙同学运动路线均为直线，选项 A 错误；B图像与坐标轴围成的面积等于位移，可知1t时刻，两人速度相同，此时乙的位移大于甲，即甲同学没有追上了乙同学，选项 B 错误；C图像的斜率反映加速度
25、的大小，可知在3t时刻，甲同学的加速度大小等于乙同学的加速度大小，选项 C错误；D图像与坐标轴围成的面积等于位移，则 04t时间内，甲、乙两人位移相等，则平均速度相同，选项 D正确。故选 D。11.如图所示，理想变压器原线圈接在正弦交流电源上，电源的输出电压不变，副线圈回路中接有电阻 R 和灯泡，现增加并入电路灯泡的个数，则（）A.电阻 R 两端电压变大B.副线圈两端电压变小C.灯泡消耗的总功率变大D.变压器的输入功率减小【答案】A【解析】【详解】B原线圈输入电压不变，原副线圈匝数比不变，则副线圈两端电压不变，选项 B 错误；A增加并入电路灯泡的个数，则次级电阻减小，次级电流变大，则电阻 R
26、两端电压变大，选项 A 正确；C将变压器次级电压看做是电源电压，电阻 R 看做是电源内阻，则当并联灯泡的总电阻等于 R 时灯泡消耗的总功率最大，因灯泡电阻与 R 的阻值关系不确定，可知不能确定灯泡消耗的总功率如何变化，选项 C 错误；D变压器的输入功率等于输出功率，根据 P=I2U2可知，I2变大，U2不变，则变压器输出功率变大，输入功率也变大，选项 D 错误。故选 A。二二、非选择题非选择题（本大题共本大题共 5 小题小题，共共 56 分分，其中第其中第 13 题题16 题解答时请写出必要的文字说明题解答时请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
27、，答案中必须明确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）写出数值和单位）12.某探究小组为了通过油膜法测得油酸分子的大小，进行了如下实验步骤：A.用注射器取一滴配制好的油酸酒精溶液滴入量筒测出体积，再根据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V；B.用浅盘装入约2cm深的水，然后将子粉均匀地撒在水面上；C.将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，立即将带有坐标方格的玻璃板放在浅盘上，用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板上；D.根据画有油膜轮廊的玻璃板上的坐标方格，数出轮廊内的方格数（不足半个的舍去，多于半个的算一个），再根据方格的面积求出油膜的面
28、积S；E.用公式VdS，求出薄膜厚度，即油酸分子的直径。（1）上述步骤中哪两个步骤是不妥当的，请指出并改正：_。_。（2）探究小组的同学先将体积为a的油酸溶解到酒精中，配制成体积为b的油酸酒精溶液，并测得其中 1滴油酸酒精溶液体积为0V，且在水面上形成的油膜面积为 S，则可以测得油酸分子直径约为_；若已知纯油酸的摩尔质量为M，密度为，阿伏加德罗常数为AN，则n滴这样的油酸酒精溶液含油酸分子个数约为_。（3）某同学实验中得到的结果比大多数同学的结果偏大，出现这种结果的原因，下列说法可能正确的是_A.油酸中含有大量酒精B.计算油膜面积时，所有不足一格的方格都作为整格计入C.水面上痱子粉撒得较多，油
29、酸末完全散开D.将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算了【答案】.A只取一滴溶液测量体积时误差太大，应取数十滴滴入量筒进行测量.C不能立即进行形状描绘，应等待油膜形状稳定后再进行描绘.0V abS.0An aV NMb.CD#DC【解析】【详解】（1）1A只取一滴溶液测量体积时误差太大，应取数十滴滴入量筒进行测量。2C不能立即进行形状描绘，应等待油膜形状稳定后再进行描绘。（2）31 滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积0aVb，则油分子直径为00SaVbdSV abn滴这样的油酸酒精溶液含油酸体积0naVb，纯油酸的摩尔体积M，则所含的纯油酸的分子数00AAn aV NMbnaVbNNM（
30、3）4根据VdS可得A酒精的作用是使油酸更容易展开形成单分子油膜，最终会挥发或溶于水，只要油酸酒精溶液中纯油酸的体积计算正确，油膜面积计算正确，则油酸中含有大量酒精对实验结果不会造成影响，故 A 错误；B计算油膜面积时所有不足一格的方格都作为整格计入，S 偏大，可知分子直径偏小，故 B 错误；C水面上痱子粉撒得较多，油酸末完全散开，则 S 偏小，测出的分子直径偏大，故 C 正确；D.将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算了，则 V 偏大，则直径测量值偏大，选项 D 正确。故选 CD。13.从 1907 年起，密立根就开始测量金属的遏制电压cU与入射光的频率v的关系，由此计算普朗克常量h
31、，并与普朗克根据黑体辐射得出的h相比较，以检验爱因斯坦光电效应方程的正确性。按照密立根的方法，我们利用图甲所示装置进行实验，得到某金属的cUv图像如图乙所示，电子的电荷量e、图中1v和1U均已知，求：（1）金属的逸出功0W；（2）普朗克常量h；（3）当入射光的频率为12v时，逸出光电子的最大初动能。【答案】（1）eU1；（2）11eUhv；（3）eU1【解析】【详解】（1）根据光电效应方程可知k0CU eEhW0CWhUee结合图像信息可知当0时，金属的逸出功10WeU（2）由图可得图像的斜率11Uhe可得11eUh（3）根据k0EhW当12时k1012EhWeU14.如图甲所示为交流发电机示
32、意图，用导体做的两个电刷E、F分别压在两个滑环上，线圈在转动时通过滑环和电刷保持与外电路连接，已知外电路电阻5R，图示线圈匝数50n 匝（其电阻可忽略不计），穿过该线圈的磁通量随时间t的变化规律如图乙所示，求：（1）发电机输出电压随时间变化的瞬时值表达式；（2）电流表的读数（结果保留至小数点后一位）；（3）若不计一切摩擦，外力驱动线框转动一周所做的功W。【答案】（1）e=10cost（V）；（2）4.4A；（3）200J【解析】【详解】（1）由图可知m=BS=0.2Wb2rad/sT电压瞬时值表达式coscos10 cos(V)meNBStNtt（2）电流的最大值10A=2A5mmEIR电流表
33、示数为2 A4.4A2mII（3）外力驱动线框转动一周所做的功等于产生的电能W=Q=I2RT得W=202200J15.如图所示，竖直放置的导热气缸内用活塞封闭着一定质量的理想气体，活塞的质量为2m，横截面积为S，缸内气体高度为2h，现在活塞上缓慢添加砂粒，直至缸内气体的高度变为h，已知大气压强为0p，环境温度为0T，重力加速度为g，该封闭气体的内能UaT，不计活塞与气缸间摩擦。（1）求所添砂粒的总质量；（2）若环境温度发生变化，最终缸内气体高度又为2h，求此时环境温度；（3）求（2）所述过程中封闭气体从外界吸收的热量Q。【答案】（1）052pMmg；（2）2T0；（3）0042QmghPhsa
34、T【解析】【详解】（1）由平衡条件可得102mgppS202mgMgppS等温过程中有1122pVp V又2112VV解得02p SMmg（2）此过程气体压强不变，有1212VVTT又122VV解得202TT（3）由0Ua TaT又UQW气体对外做功2042WpVmghp hs 解得0042QmghPhsaT16.如图所示，在一次接力训练中，已知甲、乙两运动员经短距离加速后都能达到并保持10 m/s的速度跑完全程。设乙从起跑后到接棒前的运动是匀加速直线运动，乙在接力区前端听到口令时起跑，在甲、乙相遇时完成交接捧。在这次练习中，甲以10 m/s的速度跑到接力区前端010 ms 处向乙发出起跑口令
35、。已知接力区的长度为20 mL。（1）若在接力区正中央交接棒，求乙的加速度大小；（2）若乙的加速度大小为24m/s，为了达到理想成绩，需要乙恰好在速度达到与甲相同时被甲追上，则甲应在接力区前端多远时对乙发出起跑口令；（3）在（2）中，求乙通过接力区的时间。【答案】（1）25m/sa；（2）12.5ms；（3）3.25s【解析】【详解】（1）设乙加速到交接棒处时运动时间为 t，则012sLvt代入数据得2st此次练习中交接棒处，离接力区前端的距离为21122Lat乙的加速度25m/sa（2）根据题意可知，乙加速时间2.5mvtas设甲在距离接力区前端为 s 时对乙发出起跑口令，则212mmsatvt代入数据得12.5s m（3）根据题意，在（2）情形下，乙加速运动的距离为21112.52xatm则乙匀速运动的时间为10.75Lxtvs则乙通过接力区的时间是3.25mttt总s