合力为斥力时，做负功；加速度大小由合外力决定；根据分子合力做功的情况及能量守恒判断分子势能的变化。
13.答案：相反 向左 向右
解析：解：探究电磁感应现象实验电路分两部分，电源、开关、滑动变阻器、原线圈组成闭合电路，检流计与副线圈组成另一个闭合电路，电路图如图所示；
在突然接通S时，B线圈中的磁通量突然增大，根据楞次定律：增反减同，则有副线圈中产生的感应电流方向与原线圈中的电流方向相反；
闭合开关，发现电流计的指针向左偏，由此可知，磁通
量增大，则指针向左偏，所以当闭合开关后，再把螺线管A插入螺线管B的过程中，导致线圈B的磁通量增大，则电流表的指针将向左偏；
闭合开关后，线圈A放在B中不动，在滑动变阻器的滑片P向右滑动的过程中，由图可知，通过线圈A的电流减小，那么穿过线圈B的磁通量减小，则电流表指针将向右偏； 故答案为：如上图所示；相反；向左；向右；
电源与线圈构成一回路，而另一线圈与电流表又构成一个回路。当上方线圈中的磁通量发生变化时，导致下方线圈的磁通量也跟着变化，从而出现感应电流。
根据楞次定律，结合断开后磁通量减小，则可判断二者的电流关系；
根据闭合开关，发现电流计的指针向左偏，得出磁通量的变化与偏转方向关系来判断电流表的偏转方向；
知道探究电磁感应现象的实验有两套电路，这是正确连接实物电路图的前提与关键。对于该实验，要明确实验原理及操作过程，平时要注意加强实验练习，同时掌握解决此类问题的关键是知道产生感应电流的条件，并能理解楞次定律的内容。
14.答案：115
解析：解：为：
围成的方格中，不足半个舍去，多于半个的算一个，共有115个方格，故油膜的面积
纯油酸的体积是：油酸分子的直径为：油酸的摩尔体积为：每个油酸分子体积为：阿伏伽德罗常数为：联立故答案为：
解得：
；
。 ；
；
。
围成的方格中，不足半个舍去，多于半个的算一个，即可统计出油酸薄膜的面积；
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根据油酸酒精溶液的浓度和1mL溶液含有的滴数，可以求出每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积；
则用1滴此溶液的体积除以1滴此溶液的面积，恰好就是油酸分子的直径；
求出油酸的摩尔体积除以每个油酸分子的体积，即可求出阿伏加德罗常数的表达式。
在油膜法估测分子大小的实验中，让一定体积的纯油酸滴在水面上形成单分子油膜，估算出油膜面积，从而求出分子直径，关键掌握估算油膜面积的方法和求纯油酸体积的方法，注意保留有效数字。解答本题关键要建立这样的模型：油酸分子呈球型分布在水面上，且一个挨一个，再分析误差的大小。
15.答案：解：从图象可知金属棒先做加速运动，再做匀速直线运动， 金属棒做匀速直线运动时的速度：金属棒受到的安培力：对金属棒，由平衡条件得：
，
，
，
代入数据解得：；
时金属棒ab做匀速直线运动，速度大小，
位移大小：， 金属棒从开始运动到过程中，根据能量守恒定律得：
，
代入数据解得：
，
，
金属棒ab上产生的焦耳热：
代入数据解得：； 答：匀强磁场的磁感应强度B的大小为4T；
从开始到过程中ab上产生的焦耳热为。
解析：金属棒匀速运动时处于平衡状态，由图示图象求出匀速运动的速度，由平衡条件求出磁感应强度。
由能量守恒定律求出电阻产生的热量。
对于电磁感应问题研究思路常常有两条：一条从力的角度，重点是分析安培力作用下导体棒的平衡问题，根据平衡条件列出方程；另一条是能量，分析涉及电磁感应现象中的能量转化问题，根据动能定理、功能关系等列方程求解。
16.答案：解：由于A的体积很大而B管很细，所以A容器的体积可认为不变，以A中气体为研究对象。
初始状态温度，压强 末状态压强：；
由查理定律得：
解得：。 答：中气体前后的气压分别是56cmHg、96cmHg；
当B的左管比右管的水银面低20cm时，A中气体的温度是468K。
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解析：根据左右液面水银柱的高低计算压强的大小；
由查理定律求解温度。
本题主要是考查了理想气体的状态方程和气体压强的计算；解答此类问题的方法是：找出不同状态下的三个状态参量，分析理想气体发生的是何种变化，利用理想气体的状态方程列方程求解。
， 17.答案：解：气缸的横截面积气缸被竖起来时，此时气缸内的压强为：
；
气体初态时：压强，体积
设稳定时缸内气体高度为气体末态，压强为：，体积由波意耳定律：
m； 代入数据解得：
当温度降到240K时，此时属于等压变化，当稳定时缸内气体高度为x
由盖吕萨克定律：
解得：，所以此时活塞刚好在卡口A、B处。 答：气缸被竖起来时，此时气缸内的压强为；
稳定时缸内气体高度为2m；
当缸内温度逐渐降到240K时，活塞刚好在卡口A、B处。
解析：气缸内的压强等于外界大气压与活塞产生的压强之和；
求出初态气体的压强和体积，末状态的压强，由波意耳定律求解；
当温度降到240K时，由盖吕萨克定律求解气体的体积，然后作出判断。
本题考查了气体的等容变化和等压变化、封闭气体压强等知识点。抓住气体不变的参量，选择相应的气体实验定律是本题的关键。
18.答案：解：设矩形闭合导体框ABCD在匀强磁场中转动时的角速度为，根据正弦式交变电流的产生规律可知交流电动势的最大值为： 电压表读数为电动势的有效值为：
联立解得：。
升压变压器的输入电压即电压表的示数为：根据变压比可知，升压变压器的输出电压为：
，
。
发电机输出功率即升压变压器的输入功率，也等于升压变压器的输出功率，当发电机输出功率为
时， 升压变压器的输出电流为：
。
则输电线上损失的功率为：。
根据能量守恒可知，降压变压器的输入功率为：根据功率公式可知，降压变压器的输入电压为：降压变压器的输出端供生活用电，输出电压为：根据变压比可知，降压变压器原、副线圈的匝数之比为：
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答：线框角速度的大小为。
输电线上损失的功率为2000W。
降压变压器原、副线圈的匝数之比为240：11。 解析：
根据
求解电动势最大值，其有效值：
，电压表读数为有效值，据此
求解线框的角速度。
根据变压比公式列式求解输电线上的电流，根据求解输电上的损失功率。
根据变压比求解升压变压器副线圈输出电压，减去输电线上的损失电压，求出降压变压器原线圈输入电压，再根据变压比求出降压变压器原、副线圈的匝数比。
此题考查了变压器的构造和原理，以及正弦式交变电流的产生规律，解题的关键是明确两个变压器的功率关系、电压关系、电流关系，利用变压比求解降压变压器原、副线圈匝数之比。
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2024-2024学年湖北省武汉市高二(下)期中物理试卷(含答案解析)
