精品解析：四川省攀枝花市2023-2024学年高二下学期7月期末物理试题

2023-2024学年度（下）普通高中教学质量监测 高二物理试题卷 本试题卷分为第一部分（必考题）和第二部分（选考题）两部分。考生作答时，须将答案答在答题卡上，在本试题卷、草稿纸上答题无效。满分100分，考试时间90分钟。 注意事项： 1.答题前，务必将自己的姓名、考号填写在答题卡规定的位置上。并用2B铅笔将答题卡考号对应数字标号涂黑。 2.答选择题时，必须使用2B铅笔将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。 3.答非择题题时，必须使用0.5毫米黑色墨迹签字笔在答题卡上题目所指示的答题区域内作答。作图题可先用铅笔绘出，确认后再用0.5毫米黑色签字笔描清楚。 第一部分（选择题，共39分） 一、选择题：本题共9小题，每小题3分，共27分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 下列物质不属于晶体的是（　　） A. 金刚石 B. 玻璃 C. 明矾 D. 雪花 2. 一定质量的理想气体在某一过程中，从外界吸收热量3×106J，对外界做功1.2×106J，则该理想气体的（　　） A. 温度升高，密度减小 B. 温度降低，密度减小 C. 温度升高，密度增大 D. 温度降低，密度增大 3. 如图所示为氧气分子在和下的速率分布曲线，由图可知下列说法中正确的是（　　） A. 实线对应氧气温度为的情形 B. 虚线对应氧气分子平均动能较小的情形 C. 时速率在300～400m/s之间的氧气分子最多 D. 的氧气中速率大的分子所占的比例比的氧气多 4. 两个周期均为T的振源P、Q振动步调相同，振幅分别为A、2A，在空间中传播后形成两列简谐波，某时刻在两列波相遇的区域内形成如图的波形，实线为波峰，虚线为波谷。a、b、d三点为线线相交的位置，c点是a、b两点连线的中点。下列说法中正确的是（　　） A. a点是静止的，它偏离平衡位置的位移总是3A B. b点是振动的，其振幅为3A C. c点是静止的，它偏离平衡位置的位移总是A D. d点是振动的，其振幅为3A 5. 如图所示是LC振荡电路和通过电路中P点的电流i随时间t变化的规律。若规定流过P点向左为电流的正方向，则下列说法中正确的是（　　） A. 在0～t1内，电容器C在放电 B. 在t1～t2内，电容器C上极板带负电 C. 在t2～t3内，磁场能在向电场能转化 D. 在t3～t4内，P点电势比Q点电势高 6. 2024年4月20日，碳14靶件从秦山核电站重水堆机组中成功抽出，这是中国首次利用核电商用堆批量生产碳14同位素，中国也从此彻底破解了国内碳14同位素依赖进口的难题，实现碳14供应全面国产化。已知碳14的半衰期为5700±40年，则96g碳14大约经过多少时间后还剩下3g（　　） A. 17100±120年 B. 22800±160年 C. 28500±200年 D. 34200±240年 7. 某一远距离输电线路分别用U和kU两种电压来输电，若输送功率相同，则在两种情况下输电线上损失的功率之比为（　　） A. k2：1 B. k：1 C. 1：k2 D. 1：k 8. 一定量的理想气体从状态a经状态b、c再回到状态a的循环过程中，其压强p与体积V的变化关系如图所示。关于该循环过程，下列说法中正确的是（　　） A. 状态a时气体的温度最高 B. a→b过程中气体从外界吸热 C. b→c过程中气体从外界吸收的热量为 D. c→a过程中外界对气体做功为 9. 如图所示，一根粗细均匀的U形玻璃管在竖直平面内放置，左端封闭，右端通大气，大气压强p=76cmHg。管内左右水平面的高度差h=16cm，左管内空气柱的长度L=19cm。如果让该管在原来的竖直平面内自由下落，稳定时两边水银面的高度差为（　　） A. 12cm B. 16cm C. 20cm D. 24cm 二、选择题：本题共3小题，每小题4分，共12分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 10. 一根实际的光导纤维从内到外一般由纤芯、包层、涂层和护套四部分组成，光信号在纤芯中传播。如图所示，一束复色光以入射角i从空气射入一段圆柱状光纤的纤芯后分成了a、b两束单色光，已知i=45°，下列说法中正确的是（　　） A. 纤芯的折射率小于包层的折射率 B. a光在光纤内的传播速度大于b光的传播速度 C. a光在光纤中传播的时间比b光短 D. 入射角i越小，a、b光各自在光纤中传播的时间越长 11. 一列简谐横波沿x轴传播，t=0.6s时的部分波形如图甲所示，P是介质中位于x=6cm处的一个质点，其振动图像如图乙所示。下列说法中正确的是（　　） A. 这列波的波速为10cm/s B. 这列波的传播方向沿x轴向右 C. t=1.2s时位于x=8cm处的质点沿y轴负方向运动 D. x=8cm处质点从t=0.6s开始至第5次到达波峰所需的时间为5.9s 12. 如图所示，M、N之间接入电压U0=100V的正弦交变电流，理想变压器原、副线圈的匝数比，定值电阻R1、R2的阻值分别为4Ω、50Ω，R3是总阻值为100Ω的滑动变阻器，各电表均可视为理想电表，开始时滑动变阻器的滑片P刚好位于正中间，题中所提到的电流、电压均指有效值，则下列说法中正确的是（　　） A. 电流表示数为5A B. 电压表示数为200V C. 定值电阻R1和R2的电压之比为 D. 将滑动变阻器滑片P上滑至a端时，电压表示数约 第二部分　（非选择题，共61分） 三、实验题：本题共2小题，共18分。 13. 某物理实验小组利用如图甲所示的装置测量重力加速度，据此回答以下问题： （1）用螺旋测微器测量摆球直径，读数如图乙所示，则摆球的直径d=_______mm。测量摆线长为l，则单摆摆长L=_______（用题中所给字母表示）。 （2）下列关于本实验的操作中正确的是_______。 A. 摆线要选择适当细些、长些、弹性好的细线 B. 摆球尽量选择质量大些、体积小些的 C. 为了保证小球做简谐运动，细线摆角应小于10° （3）为了提高实验精度，在实验中多次改变摆长L并测出相应的周期T，从而绘制出图线，如图丙所示，则当地的重力加速度g=_______m/s2（保留两位有效数字）。 14. 用压强传感器研究一定质量气体在温度不变时，压强与体积关系的实验装置如图甲所示，其原理如图乙所示。用注射器密闭一定质量的气体并通过导管接入压强传感器，压强传感器通过数据采集器与计算机相连，由计算机获得气体的压强数值。从注射器上的刻度可以直接读出气体的体积。实验步骤如下： （i）按照图乙所示，把注射器活塞顶端移至注射器中间位置，将注射器与压强传感器、数据采集器和计算机逐一连接，并仔细检查装置的密封性； （ii）记录活塞顶端位置对应的刻度V和对应的压强p； （iii）缓慢推动活塞，记录多组体积和压强的测量值，将数据填入如下的表格中； （iv）建立坐标系，根据表格记录值将所测数据在坐标系中描点，作图像； （v）进行实验分析，得出结论。 次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 压强 101.0 112.2 126.2 134.7 144.3 155.0 168.2 179.6 189.2 体积 20 18 16 15 14 13 12 11 10 5.00 5.56 6.25 6.67 7.14 7.69 8.33 9.09 10.00 据此回答以下问题： （1）关于该实验的操作，下列说法中正确的是_______。 A. 活塞上应该涂润滑油 B. 不能用手握注射器推拉活塞 C. 改变体积后要快速记录压强数据 （2）步骤（iii）中需要缓慢推动活塞，其原因是_______。 （3）根据表中数据在图丙中作出图像。图像后半部分发生弯曲，你认为其原因可能是：_______。分析原因写出你认为可以避免图像弯曲的方法：_______。 （4）通过数据处理分析，可得出压强与体积关系为：“在误差允许范围内，一定质量的气体在温度不变时，压强与体积_______”。 四、计算题本题共4小题，共43分。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，答案中必须明确写出数值和单位。 15. 如图所示，某透明棱镜的横截面ABC为直角三角形，其中∠A=30°、∠B=60°，棱镜外部为真空，一束单色光从AB边的中点P沿平行于AC方向射入棱镜，恰好经过△ABC的顶点C；保持该光束入射方向不变，将入射点沿AB边分别向上、下移动到M、N点（图中未画出）后光束都能恰好经过BC边的中点Q。已知BC=a，光在真空中的速率为c，只计一次反射，求： （1）该棱镜对该束光的折射率n； （2）分别从M、N点入射后的光在棱镜中传播的时间差。 16. 一列沿x轴传播的简谐横波，t=0时的波形如图中实线所示，t=0.5s时的波形如图中虚线所示，求： （1）该简谐横波的传播速度； （2）x轴上的质点随波振动的周期。 17. 如图所示，边长l=10cm、匝数n=100匝的正方形线圈位于磁感应强度B=0.1T的匀强磁场中，绕垂直于磁感线方向的轴OO′以的角速度匀速转动，当线圈平面与磁场方向平行时开始计时，已知线圈总电阻，外电路电阻，求： （1）线圈中交变电流瞬时值i随时间t变化的关系式； （2）从计时起点开始，线圈转过60°的过程中通过电阻R的电荷量q； （3）每秒钟电阻R上产生的焦耳热Q。 18. 如图所示，有一粗细均匀的“山”字形玻璃管，左端封闭、右端开口，中部用一活塞封闭，底部水平。玻璃管内用如图所示的水银柱在左侧竖直管内封闭有长度l1=30cm的理想气体，左侧竖直管内的水银柱长h1=30cm，右侧竖直管内的水银柱长h2=54cm，中部竖直管内的水银柱足够长。已知外界大气压强p0=76cmHg，保持环境温度T1=300K不变，现用外力缓慢向下推活塞，使左侧竖直管内的气柱长变为l2=25cm；再固定活塞，对左侧玻璃管中的气体缓慢加热，使气柱长又变回l1。玻璃管的粗细不计，求： （1）使左侧竖直管内的气柱长度变为25cm的过程中，活塞向下移动的距离s； （2）左侧竖直管内的气柱长度又变回l1时，封闭理想气体的温度T2。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023-2024学年度（下）普通高中教学质量监测 高二物理试题卷 本试题卷分为第一部分（必考题）和第二部分（选考题）两部分。考生作答时，须将答案答在答题卡上，在本试题卷、草稿纸上答题无效。满分100分，考试时间90分钟。 注意事项： 1.答题前，务必将自己的姓名、考号填写在答题卡规定的位置上。并用2B铅笔将答题卡考号对应数字标号涂黑。 2.答选择题时，必须使用2B铅笔将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。 3.答非择题题时，必须使用0.5毫米黑色墨迹签字笔在答题卡上题目所指示的答题区域内作答。作图题可先用铅笔绘出，确认后再用0.5毫米黑色签字笔描清楚。 第一部分（选择题，共39分） 一、选择题：本题共9小题，每小题3分，共27分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 下列物质不属于晶体的是（　　） A. 金刚石 B. 玻璃 C. 明矾 D. 雪花 【答案】B 【解析】 【详解】分子整齐规则排列的固体叫做晶体。常见的晶体有金属、海波、冰（雪花）、石英、水晶、金刚石、食盐、明矾等。分子杂乱无章排列的固体叫做非晶体。非晶体在熔化吸热时，温度不断地升高。常见的非晶体有石蜡、玻璃、沥青、松香、橡胶、塑料等。 故选B。 2. 一定质量的理想气体在某一过程中，从外界吸收热量3×106J，对外界做功1.2×106J，则该理想气体的（　　） A. 温度升高，密度减小 B. 温度降低，密度减小 C. 温度升高，密度增大 D. 温度降低，密度增大 【答案】A 【解析】 【详解】外界对气体做功 气体从外界吸收热量 根据热力学第一定律，可得 说明气体内能增大，温度升高；气体对外界做功，体积V增大，而气体的质量一定，由知，气体密度减小。 故选A。 3. 如图所示为氧气分子在和下的速率分布曲线，由图可知下列说法中正确的是（　　） A. 实线对应氧气温度为的情形 B. 虚线对应氧气分子平均动能较小的情形 C. 时速率在300～400m/s之间的氧气分子最多 D. 的氧气中速率大的分子所占的比例比的氧气多 【答案】C 【解析】 【详解】AB．温度越高，分子平均动能越大，速率大的分子比例越高，所以实线对应的氧气温度为，虚线对应的氧气温度为，虚线对应氧气分子平均动能较大的情形，故AB错误； C．时速率在300～400m/s之间的氧气分子最多，故C正确； D．的氧气中速率大的分子所占的比例比的氧气小，故D错误。 故选C。 4. 两个周期均为T的振源P、Q振动步调相同，振幅分别为A、2A，在空间中传播后形成两列简谐波，某时刻在两列波相遇的区域内形成如图的波形，实线为波峰，虚线为波谷。a、b、d三点为线线相交的位置，c点是a、b两点连线的中点。下列说法中正确的是（　　） A. a点是静止的，它偏离平衡位置的位移总是3A B. b点是振动的，其振幅为3A C. c点是静止的，它偏离平衡位置的位移总是A D. d点是振动的，其振幅为3A 【答案】B 【解析】 【详解】A．图中a点位置波峰与波峰叠加，表明其振动加强，其振动的振幅为3A，它偏离平衡位置的位移在之间变化，故A错误； B．图中b点位置波峰与波峰叠加，表明其振动加强，其振动的振幅为3A，故B正确； C．c点是a、b两点连线的中点，根据图像可知，a、b、c三点位于两波源连线的中垂线上，由于两波源振动步调相同，则c点是振动加强点，其振幅为3A，它偏离平衡位置的位移在之间变化，c点并不是静止的，故C错误； D．图中d点位置波峰与波谷叠加，表明其振动减弱，由于两波源振幅分别为A、2A，则其振幅为A，它偏离平衡位置的位移在之间变化，故D错误。 故选B。 5. 如图所示是LC振荡电路和通过电路中P点的电流i随时间t变化的规律。若规定流过P点向左为电流的正方向，则下列说法中正确的是（　　） A. 在0～t1内，电容器C在放电 B. 在t1～t2内，电容器C上极板带负电 C. 在t2～t3内，磁场能在向电场能转化 D. 在t3～t4内，P点电势比Q点电势高 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，在内，电流值正在减小，所以电容器正在充电，故A错误； B．由图可知，在内，电流值正在负向增大，所以电容器正在放电，且电流为顺时针，所以电容器C上极板带正电，故B错误； C．由图可知，在内，电流值正在减小，所以电容器正在充电，所以磁场能在向电场能转化，故C正确； D．由图可知，在内，电流值正在正向增大，所以电容器正在放电，且电流为逆时针，电容器C下极板带正电，所以P点电势比Q点电势低，故D错误。 故选C。 6. 2024年4月20日，碳14靶件从秦山核电站重水堆机组中成功抽出，这是中国首次利用核电商用堆批量生产碳14同位素，中国也从此彻底破解了国内碳14同位素依赖进口的难题，实现碳14供应全面国产化。已知碳14的半衰期为5700±40年，则96g碳14大约经过多少时间后还剩下3g（　　） A. 17100±120年 B. 22800±160年 C. 28500±200年 D. 34200±240年 【答案】C 【解析】 【详解】由半衰期的公式 代入数据得 故选C。 7. 某一远距离输电线路分别用U和kU两种电压来输电，若输送功率相同，则在两种情况下输电线上损失的功率之比为（　　） A. k2：1 B. k：1 C. 1：k2 D. 1：k 【答案】A 【解析】 【详解】由功率相同，可以得到电流关系 输电线路的电阻一定，所以损失的功率之比为 故A正确。 故选A。 8. 一定量的理想气体从状态a经状态b、c再回到状态a的循环过程中，其压强p与体积V的变化关系如图所示。关于该循环过程，下列说法中正确的是（　　） A. 状态a时气体的温度最高 B. a→b过程中气体从外界吸热 C. b→c过程中气体从外界吸收的热量为 D. c→a过程中外界对气体做功为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据理想气体状态方程 可知，值越大，温度越高，由图可知，状态a时值不是最大，所以状态a时气体的温度不是最高，故A错误； B．过程，气体体积不变，即气体做功为零。气体压强减小，即温度降低，内能减小，根据热力学第一定律可知，气体向外界放热，故B错误； C．过程，气体体积增大，对外做功为 值增大，气体温度升高，内能增大，根据热力学第一定律可知 所以气体从外界吸收的热量大于，故C错误； D．过程中，气体体积减小，外界对气体做功，图线与横轴围成的面积表示做功，所以做功为，故D正确。 故选D。 9. 如图所示，一根粗细均匀的U形玻璃管在竖直平面内放置，左端封闭，右端通大气，大气压强p=76cmHg。管内左右水平面的高度差h=16cm，左管内空气柱的长度L=19cm。如果让该管在原来的竖直平面内自由下落，稳定时两边水银面的高度差为（　　） A. 12cm B. 16cm C. 20cm D. 24cm 【答案】D 【解析】 【详解】设未下落时闭管内空气压强为，则有 当管和其中水银都以重力加速度g自由下落时，水银处于失重状态，此时水银内任何处的压强都为，从而可知闭管内空气压强也变为。若此时闭管内空气柱长度为，则在温度不变时由玻意耳定律可得 可得 可知封闭管内水银面下降了4cm，所以两管内液面差变为 故选D。 二、选择题：本题共3小题，每小题4分，共12分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 10. 一根实际的光导纤维从内到外一般由纤芯、包层、涂层和护套四部分组成，光信号在纤芯中传播。如图所示，一束复色光以入射角i从空气射入一段圆柱状光纤的纤芯后分成了a、b两束单色光，已知i=45°，下列说法中正确的是（　　） A. 纤芯的折射率小于包层的折射率 B. a光在光纤内的传播速度大于b光的传播速度 C. a光在光纤中传播的时间比b光短 D. 入射角i越小，a、b光各自在光纤中传播的时间越长 【答案】BC 【解析】 【详解】A．因在纤芯发生全反射，可知纤芯的折射率大于包层的折射率，故A错误； B．由图可知，在光导纤维内，a光的折射程度较小，则a光的折射率较小，根据可知，a光的传播速度大于b光的传播速度，故B正确； C．设光射入纤芯的折射角为，光纤长度为L，则光的路程为 又 可知光在光纤中传播的时间为 由题意可知 因为a光的折射角大于b光的折射角，所以a光在光纤中传播的时间比b光短，故C正确； D．在发生全反射的条件下，i越小，则光在端面上的折射角越小，射到纤芯和包层的交界面上的入射角越大（设为α），则a、b光在纤芯中的传播时间 则t越小，故D错误。 故选BC。 11. 一列简谐横波沿x轴传播，t=0.6s时的部分波形如图甲所示，P是介质中位于x=6cm处的一个质点，其振动图像如图乙所示。下列说法中正确的是（　　） A. 这列波的波速为10cm/s B. 这列波的传播方向沿x轴向右 C. t=1.2s时位于x=8cm处的质点沿y轴负方向运动 D. x=8cm处质点从t=0.6s开始至第5次到达波峰所需的时间为5.9s 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．由图甲可知波长为，由图乙可知周期为，所以波速为 故A正确； B．由图乙可知，t=0.6s时质点P沿y轴负方向振动，由图甲根据“同侧法”可知，这列波的传播方向沿x轴向右，故B正确； C．由图甲根据“同侧法”可知，t=0.6s时处的质点沿y轴负方向运动，经过时间到t=1.2s时根据简谐运动的对称性可知，处的质点沿y轴正方向运动，故C错误； D．从t=0.6s开始第一次到达波峰，波需传播的距离为 第一次到达波峰所需时间为 第5次到达波峰所需的时间为 故D正确。 故选ABD。 12. 如图所示，M、N之间接入电压U0=100V的正弦交变电流，理想变压器原、副线圈的匝数比，定值电阻R1、R2的阻值分别为4Ω、50Ω，R3是总阻值为100Ω的滑动变阻器，各电表均可视为理想电表，开始时滑动变阻器的滑片P刚好位于正中间，题中所提到的电流、电压均指有效值，则下列说法中正确的是（　　） A. 电流表示数为5A B. 电压表示数为200V C. 定值电阻R1和R2的电压之比为 D. 将滑动变阻器滑片P上滑至a端时，电压表示数约 【答案】AD 【解析】 【详解】、 AB. 根据理想变压器电压与电流关系 结合欧姆定律 解得 电压表示数为 故A正确，B错误； C. 定值电阻R1和R2的电流之比为 电阻之比为 所以电压之比为 故C错误； D. 将滑动变阻器滑片P上滑至a端时，根据理想变压器电压与电流关系 结合欧姆定律 解得 电压表示数约 故D正确。 故选AD。 第二部分　（非选择题，共61分） 三、实验题：本题共2小题，共18分。 13. 某物理实验小组利用如图甲所示的装置测量重力加速度，据此回答以下问题： （1）用螺旋测微器测量摆球直径，读数如图乙所示，则摆球的直径d=_______mm。测量摆线长为l，则单摆摆长L=_______（用题中所给字母表示）。 （2）下列关于本实验的操作中正确的是_______。 A. 摆线要选择适当细些、长些、弹性好的细线 B. 摆球尽量选择质量大些、体积小些的 C. 为了保证小球做简谐运动，细线摆角应小于10° （3）为了提高实验精度，在实验中多次改变摆长L并测出相应的周期T，从而绘制出图线，如图丙所示，则当地的重力加速度g=_______m/s2（保留两位有效数字）。 【答案】（1） ①. ②. （2）BC （3） 【解析】 【小问1详解】 [1]根据螺旋测微器的读数规则，摆球的直径为 [2] 测量摆线长为l，则单摆摆长为 【小问2详解】 A．为减小实验误差，摆线要选择适当细些、长些，弹性小些的细线，故A错误； B．量大、体积小的摆球可以减小空气阻力带来的影响，故B正确； C．一个小球和一根细线就可以组成一个单摆，单摆在摆角很小的情况下做简谐运动，为了保证小球做简谐运动，细线摆角应小于10°，故C正确。 故选BC。 【小问3详解】 根据单摆周期公式 可得 由图可知图线的斜率为 即满足 解得当地的重力加速度为 14. 用压强传感器研究一定质量气体在温度不变时，压强与体积关系的实验装置如图甲所示，其原理如图乙所示。用注射器密闭一定质量的气体并通过导管接入压强传感器，压强传感器通过数据采集器与计算机相连，由计算机获得气体的压强数值。从注射器上的刻度可以直接读出气体的体积。实验步骤如下： （i）按照图乙所示，把注射器活塞顶端移至注射器中间位置，将注射器与压强传感器、数据采集器和计算机逐一连接，并仔细检查装置的密封性； （ii）记录活塞顶端位置对应的刻度V和对应的压强p； （iii）缓慢推动活塞，记录多组体积和压强的测量值，将数据填入如下的表格中； （iv）建立坐标系，根据表格记录值将所测数据在坐标系中描点，作图像； （v）进行实验分析，得出结论。 次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 压强 101.0 112.2 126.2 134.7 144.3 155.0 168.2 179.6 189.2 体积 20 18 16 15 14 13 12 11 10 5.00 5.56 6.25 6.67 7.14 7.69 8.33 9.09 10.00 据此回答以下问题： （1）关于该实验的操作，下列说法中正确的是_______。 A. 活塞上应该涂润滑油 B. 不能用手握注射器推拉活塞 C. 改变体积后要快速记录压强数据 （2）步骤（iii）中需要缓慢推动活塞，其原因是_______。 （3）根据表中数据在图丙中作出图像。图像后半部分发生弯曲，你认为其原因可能是：_______。分析原因写出你认为可以避免图像弯曲的方法：_______。 （4）通过数据处理分析，可得出压强与体积关系为：“在误差允许范围内，一定质量的气体在温度不变时，压强与体积_______”。 【答案】（1）AB （2）确保密闭气体温度与外界温度相同，保持温度不变。 （3） ①. 环境温度降低 ②. 在恒温箱中进行实验 （4）成反比 【解析】 【小问1详解】 A. 为确保装置的气密性需要活塞上应该涂润滑油，故A正确； B. 为确保装置的温度不受手温度的影响，不能用手握注射器推拉活塞，故B正确； C. 改变体积后要确保气体压强稳定后才能记录压强数据，故C错误。 故选AB。 【小问2详解】 活塞对气体做功会使气体温度有所变化，缓慢推动活塞是为了让气体跟外界充分热交换，保证密闭气体的温度不变。 【小问3详解】 [1][2]由图像结合气体状态方程 图像斜率变小的原因可能是装置漏气，此种原因小问（1）已做考察，另一种原因是气体温度变小了，为避免此种情况发生，应在恒温条件下进行实验，如在恒温箱中进行实验。 【小问4详解】 由实验数据结合图像分析，图线是一条倾斜直线，所以可以得出一定质量的气体，温度不变时，压强与体积成反比。 四、计算题本题共4小题，共43分。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，答案中必须明确写出数值和单位。 15. 如图所示，某透明棱镜的横截面ABC为直角三角形，其中∠A=30°、∠B=60°，棱镜外部为真空，一束单色光从AB边的中点P沿平行于AC方向射入棱镜，恰好经过△ABC的顶点C；保持该光束入射方向不变，将入射点沿AB边分别向上、下移动到M、N点（图中未画出）后光束都能恰好经过BC边的中点Q。已知BC=a，光在真空中的速率为c，只计一次反射，求： （1）该棱镜对该束光的折射率n； （2）分别从M、N点入射后的光在棱镜中传播的时间差。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）单色光从AB边的中点P沿平行于AC方向射入棱镜，光路图如图所示 有几何关系可知， 所以，该棱镜对该束光的折射率为 （2）将入射点沿AB边向上移动到M点，光路图如图所示 由几何关系可知，与平行，且MD与BQ分别是等腰梯形的两个腰，故 又知DQ为直角三角形的中位线，故 所以光的路程为 光速为 传播时间为 将入射点沿AB边向下移动到N点后光路图如图所示 由几何关系可知，三角形BQN为等边三角形，故光的路程为 传播时间为 分别从M、N点入射后的光在棱镜中传播的时间差为 16. 一列沿x轴传播的简谐横波，t=0时的波形如图中实线所示，t=0.5s时的波形如图中虚线所示，求： （1）该简谐横波的传播速度； （2）x轴上的质点随波振动的周期。 【答案】（1）波沿x轴正方向传播（n=0，1，2，3…），波沿x轴负方向传播（n=0，1，2，3…）；（2）波沿x轴正方向传播（n=0，1，2，3…），波沿x轴负方向传播（n=0，1，2，3…） 【解析】 【详解】（1）若波沿x轴正方向传播，则传播的距离为 （n=0，1，2，3…） 则波速为 （n=0，1，2，3…） 若波沿x轴负方向传播，则传播的距离为 （n=0，1，2，3…） 则波速为 （n=0，1，2，3…） （2）若波沿x轴正方向传播，则周期为 （n=0，1，2，3…） 若波沿x轴负方向传播，则周期为 （n=0，1，2，3…） 17. 如图所示，边长l=10cm、匝数n=100匝的正方形线圈位于磁感应强度B=0.1T的匀强磁场中，绕垂直于磁感线方向的轴OO′以的角速度匀速转动，当线圈平面与磁场方向平行时开始计时，已知线圈总电阻，外电路电阻，求： （1）线圈中交变电流瞬时值i随时间t变化的关系式； （2）从计时起点开始，线圈转过60°的过程中通过电阻R的电荷量q； （3）每秒钟电阻R上产生的焦耳热Q。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）线圈中产生的感应电动势的最大值为 感应电流的最大值为 线圈中交变电流瞬时值i随时间t变化的关系式 （2）从计时开始，线圈逆时针转过60°的过程中，由平均感应电动势 平均感应电流为 通过电阻R的电荷量为 又 解得 （3）线圈转动过程中电流的有效值为 电阻产生的热量为 18. 如图所示，有一粗细均匀的“山”字形玻璃管，左端封闭、右端开口，中部用一活塞封闭，底部水平。玻璃管内用如图所示的水银柱在左侧竖直管内封闭有长度l1=30cm的理想气体，左侧竖直管内的水银柱长h1=30cm，右侧竖直管内的水银柱长h2=54cm，中部竖直管内的水银柱足够长。已知外界大气压强p0=76cmHg，保持环境温度T1=300K不变，现用外力缓慢向下推活塞，使左侧竖直管内的气柱长变为l2=25cm；再固定活塞，对左侧玻璃管中的气体缓慢加热，使气柱长又变回l1。玻璃管的粗细不计，求： （1）使左侧竖直管内的气柱长度变为25cm的过程中，活塞向下移动的距离s； （2）左侧竖直管内的气柱长度又变回l1时，封闭理想气体的温度T2。 【答案】（1）30cm；（2）390K 【解析】 【详解】（1）原来左侧竖直管内封闭气体的压强为 用外力缓慢向下推活塞，使左侧竖直管内的气柱长变为l2=25cm，对左侧竖直管内封闭气体由玻意尔定律得 解得 左侧竖直管内水银柱上升的高度 右侧竖直管内水银柱上升的高度 活塞向下移动的距离 （2）固定活塞，对左侧玻璃管中的气体缓慢加热，使气柱长又变回l1。则左侧玻璃管中的水银柱下降5cm，右侧玻璃管中的水银柱上升5cm，左侧玻璃管中的气体压强为 对左侧玻璃管中的气体由查理定律可得 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $