2020-2021学年山东省日照市某校高二期中考试物理试卷

这是一份2020-2021学年山东省日照市某校高二期中考试物理试卷，共9页。试卷主要包含了选择题，多选题，实验探究题，解答题等内容，欢迎下载使用。


1. 如图（a）所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为2:1，RT为阻值随温度升高而减小的热敏电阻，R1为定值电阻，电压表和电流表均为理想交流电表．原线圈所接电压u随时间（按正弦规律变化，如图（b）所示．下列说法正确的是（ ）

A.u随t变化的规律为u=51sinπtV
B.电压表的示数为51V
C.若电流表的示数为2A，则变压器的输入功率约为36W
D.若热敏电阻RT的温度升高，则电压表的示数不变，电流表的示数变小

2. 矩形线圈abcd在如图所示的磁场中以恒定的角速度ω绕ab边转动，磁场方向垂直纸面向里，其中ab边左侧磁场的磁感应强度大小是右侧磁场的2倍．在t=0时刻线圈平面与纸面重合，且cd边正在向纸外转动，规定图示箭头方向为电流正方向，则线圈中电流随时间变化的关系图线应是（ ）

A.B.
C.D.

3. 如图是密闭的汽缸，外力推动活塞P压缩气体，对缸内气体做功600J，同时气体向外界放热200J，缸内气体的（ ）

A.温度升高，内能增加400JB.温度升高，内能减少400J
C.温度降低，内能增加400JD.温度降低，内能减少400J

4. 如图所示，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，A→B和C→D为等温过程， B→C和D→A为绝热过程．该循环过程中，下列说法正确的是（ ）

A.A→B过程中，气体对外界做功，气体放热
B.B→C过程中，气体内能增加
C.C→D→A过程中，气体内能减少
D.该整个循环过程中，气体吸热

5. 某地区为了应对夏季的用电紧张，决定实行“错峰电价，峰谷用电”，即降低低谷电价，鼓励在用电低谷时用电：用电高峰时调高电价，引导企业避让用电高峰期．如图所示，某发电厂利用理想变压器进行远距离输电，发电厂的输出电压恒定，输电线路的电阻不变，那么，相对于用电高峰，用电低谷时（ ）

A.输电线上损耗的功率增大
B.电压表V1的示数不变，电流表A1的示数增大
C.电压表V2的示数增大，电流表A2的示数减小
D.用户得到的功率与发电厂输出功率的比值减小

6. 用如图甲所示的电路研究光电效应中光电流与照射光的强弱、频率等物理量的关系．图中A、K两极间的电压大小可调，电源的正负极也可以对调，分别用a、b、c三束单色光照射，调节A、K间的电压U，得到光电流I与电压U的关系如图乙所示，由图可知（ ）

A.单色光a和c的频率相同，且a光更弱些，b光频率最大
B.单色光a和c的频率相同，且a光更强些，b光频率最大
C.单色光a和c的频率相同，且a光更弱些，b光频率最小
D.单色光a和c的频率不同，且a光更强些，b光频率最小

7. ​92235U经过m次α衰变和n次β衰变​82207Pb，则（ ）
A.m=7，n=3B.m=7，n=4
C.m=14，n=9D.m=14，n=18

8. 如图是氢原子的能级图，一群氢原子处于n=4能级，下列说法中正确的是（ ）

A.这群氢原子跃迁时能够发出3种不同频率的光子
B.这群氢原子发出的光子中，能量最大为12.75eV
C.从n=4能级跃迁到n=3能级时发出的光波长最短
D.若从n=2能级跃迁到基态释放的光子能使某金属板发生光电效应，则从n=3能级跃迁到n=2能级释放的光子也一定能使该金属板发生光电效应
二、多选题

下列说法正确的是（ ）
A.汤姆孙发现了电子，使人们认识到原子可以再分
B.玻尔提出的原子理论解释了所有元素的原子具有不同特征谱线
C.爱因斯坦以精湛的技术测量出光电效应中金属的遏止电压与入射光的频率，由此算出普朗克常量h，在误差允许的范围内与普朗克根据黑体辐射得出的h一致，证明了爱因斯坦光电效应方程的正确性
D.比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定

钻石是首饰和高强度钻头、刻刀等工具中的主要材料，设钻石的密度为ρ（单位为kg/m3）摩尔质量为M（单位为g/ml），阿伏加德罗常数为NA，已知1克拉=0.2克，则（ ）
A.a克拉钻石所含有的分子数为0.2aNAM
B.每个钻石分子的质量为MNA（单位为g）
C.每个钻石分子直径的表达式为36M×10−3NAρπ（单位为m）
D.每个钻石分子直径的表达式为36MNAρπ（单位为m）

如图所示，将甲分子固定于坐标原点O处，乙分子放置于r轴上距离O点很远的r4处，r1、r2、r3为r轴上的三个特殊的位置．甲、乙两分子间的分子力F和分子势能Ep随两分子间距离r的变化关系分别如图中实线和虚线所示，设两分子间距离很远时Ep＝0，下列说法正确的是（ ）

A.当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而增大
B.当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大
C.当分子间距离rD.乙分子从r4到r2的过程中做加速度先增大后减小的加速运动，从r2到r1的过程中做加速度增大的减速运动

空间存在范围足够大、竖直向下的、磁感应强度为B的匀强磁场，在其间竖直固定两个相同的、彼此正对的金属细圆环a、b，圆环a在前、圆环b在后，圆环直径为d，两环间距为L、用导线与阻值为R的外电阻相连，如图所示．一根细金属棒保持水平、沿两圆环内侧做角速度为ω的逆时针匀速圆周运动（如图），金属棒电阻为r，棒与两圆环始终接触良好，圆环电阻不计，则下列说法正确的是（ ）

A.金属棒在最低点时回路电流最小
B.金属棒在圆环的上半部分运动时（不包括最左和最右点），a环电势高于b环
C.从最高点开始计时，回路电流的瞬时值为i=2BLdω4(R+r)csωt
D.电阻R两端电压的有效值为U=2BLdωR4(R+r)
三、实验探究题

在“用油膜法估测分子的大小”实验中：

（1）该实验中的理想化假设是（ ）
A.将油膜看成单分子层油膜
B.不考虑各油酸分子间的间隙
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）实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精溶液的作用是（ ）
A.可使油酸和爽身粉之间形成清晰的边界轮廓
B.对油酸溶液起到稀释作用
C.有助于测量一滴油酸的体积
D.有助于油酸的颜色更透明便于识别

（3）本实验配制油酸酒精溶液的浓度为每1000mL油酸酒精溶液中有油酸0.6mL，现用滴管向量筒内滴加90滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加了1mL，若把一滴这样的油酸酒精溶液滴入足够大盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成的油膜的形状如图所示，若每一小方格的边长为1cm，试问：
每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸体积是________m3；根据上述数据，估测出油酸分子的直径是________m．（以上结果均保留两位有效数字）

报警器工作时需要较大的电流，而干簧管所处空间的磁场只要磁感应强度大于等于某一较小的值，干簧管就会接通电路．为了节省电能，某同学设计了如图1所示的以热敏电阻和干簧管为传感器的自动低温报警装置，当温度小于等于T0时报警器就会自动报警．

（1）热敏电阻分为正温度系数热敏电阻(PTC)和负温度系数热敏电阻(NTC)．正温度系数热敏电阻的阻值随温度升高而增大；负温度系数热敏电阻的阻值随温度升高而减小．那么该报警装置中的热敏电阻属于________（填“PTC”或“NTC”）．

（2）要增大报警温度T0，在其他条件不变的情况下，应该将滑动变阻器A的滑动触头________（填“向左”或“向右”）移动．

（3）现有甲、乙、丙、丁4个热敏电阻，它们的阻值随温度变化的图像如图2所示．现要求该温度报警装置的灵敏度尽量高些，则接入电路中的热敏电阻应该选用________（填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”）．
四、解答题

图甲是交流发电机模型示意图．在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一矩形单匝线圈abcd可绕线圈平面内垂直于磁感线的轴OO′转动，由线圈引出的导线ae和df分别与两个跟线圈一起绕OO′转动的金属圆环相连接，金属圆环又分别与两个固定的电刷保持滑动接触，这样矩形线圈在转动中就可以保持和外电路电阻R形成闭合电路．图乙是线圈的侧视图，导线ab和cd分别用它们的横截面来表示．已知ab长度为L1，bc长度为L2，线圈以恒定角速度ω逆时针转动．若单匝矩形线圈从处于中性面位置开始计时，试推导时刻整个线圈中的感应电动势e的表达式．


若让一个氘核和一个氚核发生聚变，可产生一个氦核，同时放出一个中子，已知氘核质量mD=2.014102u，氚核质量为mT=3.016050u，氦核的质量mα=4.002603u，中子质量mn=1.008665u，1u相当于931MeV．
（1）写出核聚变反应的方程式；

（2）求核聚变反应中释放出的能量ΔE．（结果保留3位有效数字）

如图所示，“手掌提杯”实验可反映大气压的存在，先将热水加入不计壁厚的玻璃杯中，杯子升温后将水倒掉，再迅速用手盖住杯口，待杯中密封气体缓慢冷却至室温，手掌竖直向上提起，杯子跟着手掌被提起而不脱落（杯内气体各处温度相等）．

（1）杯口横截面为S，手掌刚盖上时，杯内气体温度为T1，冷却后温度为T2，大气压强为p0，忽略杯内气体体积变化，则能提起的杯子最大重力G为多少？

（2）若杯口横截面S=40cm2，p0=1.00×105Pa，冷却后杯内气体温度为17∘C，杯内气体体积减为原来的2930，将杯子固定，需要用F=25N竖直向上的力才能将手掌和杯子分开（不计拉开过程中杯内气体体积变化的影响），求刚密闭时杯内气体温度约为多少摄氏度？

如图所示，U形玻璃细管竖直放置，水平细管（内、外径都很小）与U形细管底部相连通，各部分细管内径相同，C管长度为lC=30cm，初始时U形玻璃管左、右两侧水银面高度差为Δh=15cm，C管水银面距U形玻璃管底部距离为hC=5cm，水平细管内用小活塞封有长度为lA=12.5cm的理想气体A，U形管左管上端封有气柱长度为lB=25cm的理想气体B，右管上端开口与大气相通，现将活塞缓慢向右压，使U形玻璃管左、右两侧水银面恰好相平，该过程A、B气柱的温度保持T0=300K不变，已知外界大气压强为p0=75cmHg，水平细管中的水银柱足够长，可能用到的数据： 6≈2.45

（1）求左右两侧液面相平时，气体B的长度L；

（2）求该过程活塞移动的距离d；

（3）当左右两侧水银面相平后，固定活塞，保持气体B温度不变，只对气体A缓慢加热到600K，求此时气柱A的长度．
参考答案与试题解析
2020-2021学年山东省日照市某校高二期中考试物理试卷
一、选择题
1.
【答案】
C
【考点】
变压器的构造和原理
变压器的动态分析
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解：A．u随t变化的规律为u=umsinωt=51sin100πtV，A不符合题意；
B．电压表的读数是有效值，所以电压表的示数为512V，B不符合题意；
C．根据I1I2=n2n1可知，原线圈输出电流为I1=1A，根据电功率公式P=UI可得，原线圈输出功率约为36W，根据变压器原副线圈的输入功率和输出功率相等可知变压器的输入功率约为36W，C符合题意；
D．若热敏电阻RT的温度升高，则热敏电阻的阻值减小，由于原线圈的电压不变，则副线圈的电压不变，副线圈中的电流变大，D不符合题意．
故选C．
2.
【答案】
A
【考点】
电磁感应中的图象问题
导线框切割磁感线
【解析】
矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生交流电．由于磁场大小不同，则由楞次定则可判定感应电流的方向，由法拉第电磁感应定律求出感应电流大小，从而即可求解．
【解答】
解：假设磁场大小相同，则当线圈以ab边为轴按图示方向匀速转动，从cd边速度正好与磁场平行开始计时，线圈磁通量在变小，则感应电流的磁场会阻碍其变小，所以感应电流方向为adcba，与规定的正方向相同，感应电流大小在渐渐变大，成正弦变化；
同理，可知，当从cd边刚好进入左磁场时，线圈磁通量在变大，则感应电流的磁场会阻碍其变大，所以感应电流方向是adcba，与规定的正方向相同，感应电流大小在渐渐变小，成正弦变化；
由于当cd刚进入左侧磁场时，因磁场大小增加2倍，则感应电流增大原来的2倍，因此会出现A选项中的图像，故A正确，BCD错误．
故选：A．
3.
【答案】
A
【考点】
热力学第一定律
【解析】
已知做功和热传递的数据，根据热力学第一定律可求得气体内能的改变量及温度的变化．
【解答】
解：由热力学第一定律可知：ΔU=W+E，
外界对气体做功，W=600J，气体向外散热，故E=−200J，
故ΔU=600J−200J=400J，
气体内能增加，则温度升高．
故选A．
4.
【答案】
D
【考点】
气体状态变化的图象问题
【解析】
A→B过程中，体积增大，气体对外界做功， B→C过程中，绝热膨胀，气体对外做功，温度降低，C→D过程中，等温压缩， D→A过程中，绝热压缩，外界对气体做功，温度升高。
【解答】
解：A．A→B过程中，体积增大，气体对外界做功，温度不变，内能不变，气体吸热，故A错误；
B．B→C过程中，绝热膨胀，气体对外做功，内能减小，故B错误；
C． C→D过程中，等温压缩，气体内能不变， D→A过程中，绝热压缩，外界对气体做功，内能增加，故C错误；
D．根据图线与横轴围成的面积表示气体做的功，故该循环中，气体对外做功大于外界对气体做功，即该整个循环过程中，气体吸热，故D正确．
故选D．
5.
【答案】
C
【考点】
远距离输电
【解析】
理想变压器的输入功率由输出功率决定，输出电压有输入电压决定；明确远距离输电过程中的功率、电压的损失与哪些因素有关，明确整个过程中的功率、电压关系。理想变压器电压和匝数关系。
【解答】
解：A．当用电低谷到来时，用户消耗的功率变小，则电流表A2读数变小，输电线上的电流表A1变小，输电线上损耗的功率变小，故A错误；
B．电流表A1读数减小，因为发电厂的输出电压恒定，则升压变压器的次级线圈两端电压不变，即电压表V1的示数不变，故B错误；
C．输电线上损耗的功率变小，由ΔP=ΔU2R知，损失电压减小，降压变压器的初级线圈两端电压增大，次级线圈两端电压也增大，即电压表V2的示数增大，由A可知电流表A2读数变小，故C正确；
D．设电压表V1的示数U1，电流表A1示数I1，用户消耗的功率占发电厂输出总功率的比值为P−P损P=1−I12RU1I1=1−ΔUU1，输电线的电流I1减小，电压损失ΔU减小，U1不变，所以用户消耗的功率占发电厂输出总功率的比例增大，故D错误．
故选C．
6.
【答案】
B
【考点】
爱因斯坦光电效应方程
【解析】
光电管加正向电压情况：P右移时，参与导电的光电子数增加；P移到某一位置时，所有逸出的光电子都刚参与了导电，光电流恰达最大值；P再右移时，光电流不能再增大
光电管加反向电压情况：P右移时，参与导电的光电子数减少；P移到某一位置时，所有逸出的光电子都刚不参与了导电，光电流恰为零，此时光电管两端加的电压为截止电压，对应的光的频率为截止频率；P再右移时，光电流始终为零。eU截=12mvm2=hγ−W，入射光的频率越高，对应的截止电压U截越大。从图像中看出，丙光对应的截止电压U截最大，所以丙光的频率最高，丙光的波长最短，丙光对应的光电子最大初动能也最大。
【解答】
解：光电流恰为零，此时光电管两端加的电压为截止电压，根据eU截=12mvm2=hν−W，入射光的频率越高，对应的截止电压U截越大，a光、c光的截止电压相等，所以a光、c光的频率相等，a、c光对应的截止频率小于b光的截止频率，所以b光的频率最大；
当a、c光照射该光电管，a光对应的光电流大，因此a光子数多，那么a光的强度较强；故ACD错误，B正确．
故选B．
7.
【答案】
B
【考点】
原子核衰变
【解析】
原子核每发生一次α衰变，质量数减少4，电荷数减少2；每发生一次β衰变，质量数不变，电荷数增加1．根据质量数的变化，可以求出α衰变的次数；再结合电荷数的变化，可以求出β衰变的次数．
【解答】
解：根据反应前后质量数守恒和核电荷数守恒可知
235=207+4m，92=82+2m−n，
解得m=7，n=4，所以B项正确．
故选：B．
8.
【答案】
B
【考点】
氢原子的能级公式和跃迁
光电效应现象及其解释
【解析】

【解答】
解：解：A．根据C42=6知，这些氢原子向外辐射的光子频率有6种，故A错误；
BC．n＝4激发态跃迁到基态时产生光子的能量最大，根据E＝hν＝hcλ知，其波长最短，从n＝4能级跃迁到基态释放的光子能量为13.6eV−0.85eV＝12.75eV，故B正确，C错误；
D．从n=2能级跃迁到基态释放的光子的能量为13.6eV−3.4eV=10.2eV，而从n=3能级跃迁到n=2能级释放的光子能量为3.4eV−1.51eV=1.89eV，则若从n=2能级跃迁到基态释放的光子能使某金属板发生光电效应，则从n=3能级跃迁到n=2能级释放的光子不一定能使该金属板发生光电效应，选项D错误．
故选B．
二、多选题
【答案】
A,D
【考点】
物理学史
【解析】
本题是物理学史问题，根据汤姆孙、密立根、爱因斯坦、玻尔的物理学成就进行解答。
【解答】
解：A．汤姆孙发现了电子，从而揭示了原子是可以再分的，故A正确；
B．玻尔理论只能解释氢原子光谱，故B错误；
C．密立根通过测量出光电效应中金属的遏止电压与入射光的频率，由此算出普朗克常量h，故C错误；
D．比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，故D正确．
故选AD．
【答案】
A,B,C
【考点】
阿伏加德罗常数
【解析】
根据a克拉钻石的质量算出物质的量，再乘以阿伏加德罗常数；用摩尔质量除以密度得到摩尔体积，再除以阿伏加德罗常数，得到每个钻石分子的体积，将钻石分子看作球体，根据球体体积公式。
【解答】
解：A．a克拉钻石的质量为0.2a克，摩尔数为0.2aM，所含分子数为0.2aM×NA=0.2aNAM，故A正确；
B．根据阿伏伽德罗常数的意义知，每个钻石分子的质量为m=MNA（单位为g），故B正确；
CD．每个钻石分子的体积为MρNA，固体分子看作球体积V=43πR3=43πd23=16πd3，联立解得分子直径d=36M×10−3NAρπ，故C正确，D错误．
故选ABC．
【答案】
B,D
【考点】
分子间的相互作用力
分子力曲线
分子势能曲线
【解析】
分子间的引力和斥力总是同时存在，并且都随分子间的距离的增大而减小，只不过减小的规律不同，斥力减小得快。如上图所示，当分子间距离等于平衡距离时，引力等于斥力，分子间作用力为零；当分子间距离小于平衡距离时，斥力、引力随分子间距离减小而增大，但斥力增加得快，所以表现出斥力；当分子间距离大于平衡距离时，斥力、引力随分子间距离增大而减小，但斥力减小得快，所以表现出引力。
【解答】
解：根据分子力与分子势能变化的特点可知，图中图线1为分子势能变化的曲线，图线2为分子力变化的曲线；
A．根据分子力的特点可知，当分子力表现为引力时，分子力随分子间距离的增大先增大后减小，分子势能一直增大，故A错误；
B．根据分子力的特点可知，当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大，故B正确；
C．根据分子力的特点可知，分子引力与分子斥力是同时存在的，当分子间距离rD．由图可知，乙分子从r4到r2，甲、乙两分子间作用力表现为引力，分子力先增大后减小，且方向不变，所以分子从r4到r2的过程中做加速度先增大后减小的加速运动，从r2到r1的过程中，分子力为斥力而且逐渐增大，所以乙分子从r2到r1的过程中做加速度增大的减速运动，故D正确．
故选BD．
【答案】
B,D
【考点】
单杆切割磁感线
电磁感应中的电路类问题
【解析】
根据切割磁感应线的有效切割长度结合E＝BLvsinθ求出感应电动势表达式，由欧姆定律求出电流的顺时针和有效值，根据电流表达式分析答题。
【解答】
解：A．金属杆做圆周运动的线速度v=12ωd，设金属杆的速度方向与磁场间的夹角为θ，从最高点开始计时，感应电动势E＝BLvsinθ=12BLωdsinθ，
感应电流I=ER+r=BLωdsinθ2(R+r)，L、R、ω、r都是定值，从最高点到最低点的过程中sinθ先减小后增大，金属棒在最低点时回路电流最大，故A错误；
B．金属棒在圆环的上半部分运动时（不包括最左和最右点），根据右手定则可知a环电势高于b环，故B正确；
C．从最高点开始计时，回路电流的瞬时值为i=BLωd2(R+r)csωt，故C错误；
D．电流的有效值为I有效=12×BLωd2(R+r)，电阻R两端电压的有效值为U＝I有效R=2BLdωR4(R+r)，故D正确．
故选BD．
三、实验探究题
【答案】
A,B,D
B
（3）6.7×10−12, 9.6×10−10
【考点】
用油膜法估测分子的大小
【解析】
（1）明确“用油膜法估测分子的大小”实验的实验原理：油酸以单分子呈球型分布在水面上，且一个挨一个，从而可以由体积与面积相除求出油膜的厚度，即可正确解答．
（2）如果油酸不加稀释形成的油膜面积很大，不便于测量，油酸可以溶于酒精，因此酒精溶液的作用是对油酸溶液起到稀释作用．
（3）采用估算的方法求油膜的面积，通过数正方形的个数：面积超过正方形面积一半的算一个，不足一半的舍去，数出正方形的总个数乘以一个正方形的面积，近似算出油酸膜的面积；根据浓度按比例算出纯油酸的体积；把油酸分子看成球形，且不考虑分子间的空隙，油膜的厚度近似等于油酸分子的直径，由公式d=VS可以求出分子直径大小．
【解答】
解：（1）计算分子直径是根据体积与面积之比求得，所以需将油膜看成单分子层油膜，不考虑各油酸分子间的间隙，且将油酸分子看成球形．
故选ABD．
（2）实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精溶液的作用是对油酸起到稀释作用，酒精稀释油酸是为了进一步减小油酸的面密度，使油酸分子尽可能的少在竖直方向上重叠，更能保证其形成单层分子油膜，也就是为了减小系统误差．
故选B．
（3）每个正方形的面积为：
S1=1cm2=1×10−4m2，
面积超过正方形面积一半的正方形的个数为70个，
则油酸膜的面积约为：
S=70S1=70×1×10−4m2=7×10−3m2，
每滴酒精油酸溶液中含有纯油酸的体积为：
V=0.61000×90mL≈6.7×10−12m3，
把油酸分子看成球形，且不考虑分子间的空隙，则分子的直径为：
d=VS=6.7×10−12m30.7m2≈9.6×10−10m．
【答案】
（1）PTC
（2）向左
（3）甲
【考点】
欧姆定律的应用
【解析】
（1）电流产生的磁场磁感应强度随电流的增大而增大；磁感应强度大到某值时干簧管接通；当温度小于等于T0时报警器就会自动报警，即当温度小于等于T0时干簧管接通，磁感应强度达到某值，控制电路电流增大到某值，说明热敏电阻阻值随温度降低而减小，据此判断热敏电阻材料类型。
（2）根据实验要求结合图示电路图分析判断滑动变阻器滑片的移动方向。
（3）热敏电阻阻值随温度变化越快，温度报警装置的灵敏度越高，根据图示图象选择所需热敏电阻。
【解答】
解：（1）电流产生的磁场磁感应强度随电流的增大而增大，由题意可知，磁感应强度大到某值时干簧管接通；当温度小于等于T0时报警器就会自动报警，即当温度小于等于T0时干簧管接通，磁感应强度达到某值，控制电路电流增大到某值，说明热敏电阻阻值随温度降低而减小，随温度升高而增大，则热敏电阻是正温度系数热敏电阻，即PTC．
（2）当控制电路电流为某值时磁感应强度达到一定值干簧管接通，工作电路工作，报警器报警，此时控制电路总电阻为某阻值；要增大报警温度T0，热敏电阻阻值增大，而控制电路总电阻一定，则滑动变阻器接入电路的阻值应减小，由图示电路图可知，滑动变阻器滑片应向左移动．
（3）热敏电阻是PTC热敏电阻，由图2所示可知，甲、乙是PTC热敏电阻，热敏电阻甲的阻值随温度变化较快，热敏电阻阻值随温度变化越快，温度报警装置的灵敏度越高，因此接入电路中的热敏电阻应该选用甲．
四、解答题
【答案】
t时刻整个线圈中的感应电动势e表达式为e=BL1L2ωsinωt．
【考点】
交流发电机及其产生正弦式电流的原理
交变电流的图象和三角函数表达式
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解：矩形线圈转动过程中，只有ab和cd切割磁感线，设ab和cd的转动速度为v，则v=ω⋅L22，
在t时刻，导线ab和cd因切割磁感线而产生的感应电动势均为E1=BL1v⊥，
由图可知v⊥=vsinωt，
则整个线圈的感应电动势e1=2E1=BL1L2ωsinωt．
【答案】
（1）核聚变反应的方程式为​12H+13H→24He+01n；
（2）核聚变反应中释放出的能量ΔE=17.6MeV．
【考点】
轻核的聚变
核能的计算
爱因斯坦质能方程
【解析】


【解答】
解：（1）核反应方程式为​12H+13H→24He+01n．
（2）质量亏损为Δm=mD+mT−mα−mn，
代入解得Δm=0.018884u，
核反应释放出的能量ΔE=0.018884×931MeV=17.6MeV．
【答案】
（1）能提起的杯子最大重力G为T1−T2T1p0S．
（2）刚密闭时杯内气体温度约为47摄氏度．
【考点】
“汽缸活塞类”模型
【解析】


【解答】
解：（1）气体的体积不变，根据查理定律p0T1=p2T2，
则降温后杯内气体压强为：p2=T2T1p0，
杯子受力平衡：G=p2S+p0S=T1−T2T1p0S．
（2）根据手受力平衡可知降温后杯内气压为：p0S=p3S+F，
p3=9.375×104Pa，
根据理想气体状态方程：p0V0T0=p3V3T3，
T0=290K，
V3=2930V0，
解得T3=320K，
t3=47∘C．
【答案】
（1）求左右两侧液面相平时，气体B的长度L=20cm；
（2）求该过程活塞移动的距离d=27.5cm；
（3）此时气柱A的长度为19cm．
【考点】
“玻璃管封液”模型
【解析】

【解答】
解：（1）设玻璃管横截面积为S，活塞缓慢向右压的过程中，气体B做等温变化，
根据玻意尔定律有pB1VB1=pB2VB2，
其中 pB1=p0+pΔh=60cmHg，
VB1=25S，
pB2=p0，VB2=LS，
解得气体B的长度 L=20cm．
（2）活塞缓慢向右压的过程中，各部分液柱移动情况示意如图：
U形管左管中水银柱长度变化等于气柱B长度的变化ΔL左=lB−L=5cm，
U形管右管中水银柱长度变化 ΔL右=Δh+(lB−L)=20cm，
气体A做等温变化，pA1=p0+phc=80cmHg，
pA2=p0+phc+pΔL右=100cmHg，
VA1=12.5S，VA2=LA2S，
根据玻意尔定律有
pA1VA1=pA2VA2 ，
解得气体A的长度LA2=10cm，活塞移动的距离等于A部分气体长度的变化加上U形管左右两侧水银柱长度的变化，
所以d=LA1−LA2+25cm=27.5cm．
（3）加热过程中，设C管液面刚好到30cm（与管口齐平）时，B中气柱长度x，
此时两液面高度差为30−45−x=x−15，
pB=75+x−15=60+xcmHg，
对B，根据玻意尔定律有 p0LS=pBxS，
75×20=x+60x，
解得x=−30cm+206cm≈19cm，
B上移1cm，C液柱上移5cm，所以A中气体长度为LA3=10cm+6cm=16cm，
对A，根据理想气体状态方程有
pA2LA2T0=p0+plcLA3T，
100×10300=105×16T，
解得 T=504K<600K，
此后，C中液体溢出，高度保持30cm 不变，所以A中气体压强保持105cmHg不变，进行等压变化，
根据盖-吕萨克定律有 lA3ST=lA4ST′，
解得此时气柱A的长度 lA4≈19cm．