精品解析：福建省三明第一中学2023-2024学年高二下学期期末质量检测（二）物理试卷

三明一中2023-2024学年下学期物理期末考复习综合卷（二） 一、单选题 1. 关于分子动理论，下列说法正确的是（　　） A. 阳光射入教室，从阳光束中看到的尘埃运动是布朗运动 B. 两分子之间距离增大时，可能存在分子势能相等的两个位置 C. 气体压缩到一定程度时很难被继续压缩，说明气体分子之间存在很大的斥力 D. 某气体的摩尔体积为，每个分子的体积为，则阿伏加德罗常数的数值可表示为 2. 为测量储物罐中不导电液体的高度，有人设计了一个监测液面高度变化的传感器。将与储物罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容C置于储罐中，电容C可通过开关S与电感或电源相连，如图所示。当开关从a拨到b时，由电感L和电容C构成的回路中产生振荡电流。通过检测振荡电流的频率变化，可以推知液面的升降情况。关于此装置下面说法正确的是（　　） A. 电源电动势越小，则振荡电流的频率越低 B 当电路中电流最大时，电容器两端电压也最大 C. 开关a拨向b瞬间，电感L的自感电动势为最大 D. 检测到振荡电流的频率增加，说明液面高度在升高 3. 如图甲所示，在同一均匀介质中有两个振动完全相同波源、，两波源相距24cm，M、N为介质中两波源连线的中垂线上的两个质点。已知波速为0.25m/s，两波源同时开始振动，从波源振动开始计时，M点的振动图像如图乙所示。当N点开始振动后，在某一时刻在中垂线上M、N是相邻的波峰，则（　　） A. M、N间的距离为5cm B. M、N间的距离为7cm C. M、N连线的中点振动减弱 D. M、N处于波峰时，两点连线的中点处于波谷 4. 分子势能与分子间距离x关系如图，在r轴上有完全相同的分子A、B，将A、B由相距处静止释放，当分子间距为时分子速率为，已知分子质量为m。下列说法正确的是（　　） A. 分子的最大速率为 B. 分子间距为时，分子的总动能为 C. 分子最小间距为 D. 将分子A固定，由相距处静止释放B，间距变为时，B分子速率为 5. 雨打芭蕉是中国古代文学中常见的抒情意象，为估算雨滴撞击芭蕉叶产生的平均压强p，小明将一圆柱形量筒置于雨中，测得时间t内筒中水面上升的高度为h，设雨滴下落的速度为，雨滴竖直下落到水平芭蕉叶上后以速率v竖直反弹，雨水的密度为，不计雨滴重力。压强p为（　　） A. B. C. D. 6. 如图所示，两束单色光a、b从水面下射向A点，光线经折射后合成一束光，则正确的是 A. 在水中a光的波速比b光的波速小 B. 用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验时，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距 C. 用同一单缝衍射实验装置分别以a、b光做实验时，b光的衍射现象更加明显 D. 从水射向空气时a光的临界角小于b光的临界角 7. “地震预警”是指地震发生后，抢在地震横波到达前，通过电磁波将地震信息向可能遭受破坏和影响的地区提前几秒至几十秒发出警报。为掌握横波的传播规律，特对一列横波进行研究。如图所示为时刻沿x轴负方向传播的横波波形图，此刻正好传到处。时处的质点P第2次出现波峰，则以下说法正确的是（ ） A. 地震波和电磁波的传播都需要介质 B. 质点振动方向与波的传播方向相同的波是横波 C. 该横波的传播速度为10m/s D. 质点P在0到0.7s内通过的路程为70cm 8. 如图所示，光滑水平面的同一直线上放有n个质量均为m的小滑块，相邻滑块之间的距离为L，某个滑块均可看成质点。现给第一个滑块水平向右的初速度，滑块间相碰后均能粘在一起，则从第一个滑块开始运动到第个滑块与第n个滑块相碰时的总时间为（　　） A. B. C. D. 二、多选题 9. 无线话筒是振荡电路的典型应用。如图所示为某振荡电路中平行板电容器所带的电荷量q随时间t的变化规律。则下列说法正确的是（　　） A. 时刻，线圈产生的磁场最强 B. 时刻，两极板之间的电场能最少 C. 时间内，电路中的电流正在增加 D. 时间内，电场能正向磁场能转化 10. 对下列四个有关光的实验示意图，分析正确的是（　　） A. 图甲中若改变复色光的入射角，则b光先在水珠中发生全反射 B. 图乙若只减小屏到挡板的距离L，则相邻亮条纹间距离将增大 C. 图丙中若得到明暗相间平行等距条纹说明待测工件表面平整 D. 若只旋转图丁中M或N一个偏振片，光屏P上的光斑亮度发生变化 11. 均匀介质中，波源S产生沿x轴方向传播的简谐横波，如图甲所示，A、B、C为x轴上的质点，质点C（图中未画出）位于x = 10m处，波源在AB之间。t = 0时刻，波源开始振动，从此刻开始A、B两质点振动图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ） A. 波源S位于x = 1m处 B. 波速大小为2m/s C. C质点起振后，其振动步调与A质点相反 D. t = 5.5s时，C质点位于波谷 12. 如图甲所示，曲面为四分之一圆弧、质量为M的滑块静止在光滑水平地面上，一光滑小球以某一速度水平冲上滑块的圆弧面，且没有从滑块上端冲出去，若测得在水平方向上小球与滑块的速度大小分别为v1、v2，作出图像如图乙所示，重力加速度为g，不考虑任何阻力，则下列说法不正确的是（　　） A. 小球的质量为 B. 小球运动到最高点时的速度为 C. 小球能够上升的最大高度为 D. 若，小球在与圆弧滑块分离后向右做平抛运动 三、填空、实验题 13. 某同学用如图甲所示的电路测量一热敏电阻的阻值随温度变化的特性曲线，图中为放置于控温箱中的热敏电阻，该电阻上标有10℃时该电阻的阻值为830Ω。部分实验步骤如下： （1）按图甲所示的电路图连接电路，开关S闭合前，应将滑动变阻器的滑片滑到______（填“a”或“b”）点。 （2）将控温箱的温度调至10℃，闭合开关S，调整滑动变阻器和电阻箱，使电流表G有适当的示数，记为I，此时电阻箱如图乙所示，可得其阻值为______Ω。 （3）保持滑动变阻器的阻值不变，将控温箱的温度调至20℃，温度稳定后调整电阻箱，使电流表的示数仍为I，此时电阻箱如图丙所示，可得此时热敏电阻的阻值为______Ω。 （4）不断调整热敏电阻的温度，记录不同温度及该温度下热敏电阻的阻值，得到热敏电阻的阻值随温度t变化的图像如图丁所示。 （5）关闭控温箱的电源，一段时间后热敏电阻的温度与室温相同，此时用图甲中的电路测得热敏电阻的阻值为520Ω，可知室温为______℃。（结果保留2位有效数字） （6）某同学用该热敏电阻设计了一简易报警装置如图戊所示，图中电源的电动势为，内阻不计，当RT两端的电压降到4V及以下时控制开关将启动报警电路报警。要使报警器在40℃时报警，电阻箱Rx的阻值应调为______Ω；若要提高报警温度，应将Rx调______（填“大”或“小”）。 14. 某实验小组用如图甲所示实验装置来探究一定质量的气体发生等温变化遵循的规律。 ①关于该实验，下列说法正确的是______；（填字母） A．实验前应将注射器空气完全排出 B．空气柱体积变化应尽可能的快些 C．柱塞的重力大小对实验结果无影响 D．实验前应在柱塞上涂润滑油以减小摩擦力 ②为了探究气体在不同温度时发生等温变化是否遵循相同规律，他们进行了两次实验，得到的图像如图乙所示，由图可知两次实验气体的温度大小关系为T1______T2（选填“<”“=”或“>”）； ③如橡胶套内的气体不可忽略。移动柱塞，多次记录注射器上的体积刻度V和压力表读数p，绘出的图像可能为______。（填字母） 15. 兴趣小组用图甲所示装置验证动量守恒定律。主要实验步骤如下： ①用气泵对气垫导轨充气，将滑块1和滑块2放在气垫导轨上，调节导轨底部螺母，直到两滑块都能保持静止； ② 在滑块1上装上挡光片，用游标卡尺测量挡光片宽度，在滑块2碰撞端粘上橡皮泥； ③ 用天平测出滑块1（含挡光片）和滑块2（含橡皮泥）的质量、； ④让滑块1以一定的初速度向右运动，与滑块2碰撞后两者粘在一起，光电门记录下碰前挡光片的遮光时间和碰后挡光片的遮光时间。 （1）步骤①的目的是_____________，上述步骤的合理排序为__________________。 （2）游标卡尺测量的挡光片宽度如图乙所示，则_____________。 （3）滑块1碰前的动量_________；两滑块碰撞后的总动量_________（计算结果保留两位有效数字）。 （4）与的大小有差异，其原因是__________________。 16. 某学习小组利用单摆测本地的重力加速度。 （1）在选择合适的实验器材后，将符合实验要求的摆球用细线悬挂在铁架台横梁上，应采用图中___________（选填“甲”或者“乙”）所示的固定方式。 （2）该小组组装好单摆后在摆球自然悬垂的情况下，用毫米刻度尺从悬点量到摆球的最低端的长度L=0.9990m，再用游标卡尺测量摆球直径，结果如图，则该摆球的直径为___________mm。 （3）在测量摆长后，测量周期时，摆球振动过程中悬点O处摆线的固定出现松动，摆长略微变长，这将会导致所测重力加速度的数值___________。（选填“偏大”、“偏小”或“不变”） 四、计算题 17. 如图所示，倾角为的固定斜面的底端安装一个弹性挡板，质量分别m和4m的物块a、b置于斜面上，a与斜面间无摩擦，b与斜面间的动摩擦因数等于。两物块之间夹有一个劲度系数很大且处于压缩状态的轻质短弹簧（长度忽略不计），弹簧被锁定。现给两物块一个方向沿斜面向下、大小为的初速度，同时解除弹簧锁定，弹簧瞬间完全释放弹性势能，并立即拿走弹簧。物块a与挡板、a与b之间的碰撞均无机械能的损失，弹簧锁定时的弹性势能为，重力加速度为g。求： （1）弹簧解除锁定后的瞬间a、b的速度大小； （2）解除锁定，a与b第一次碰撞后，b沿斜面上升的最大高度。 18. 太阳系中有颗具有稳定大气的卫星Q。某实验小组尝试利用一导热性能良好的长方体容器测量卫星Q表面的重力加速度。如图所示，将容器竖直放置在地球表面上并封闭一定质量的理想气体，用可自由移动的活塞将气体分成A、B两部分，活塞与容器无摩擦且不漏气，横截面积为S，该处附近的温度恒为27℃，稳定后，A部分气体的压强为P0，体积为V0，B部分气体的体积为0.5V0。若将该容器倒过来，让B部分气体在上方，此时A部分气体的体积为0.6V0。若把容器移至卫星Q表面处并竖直放置，A部分气体在上方且体积为0.9V0，该处的温度恒为213℃。地球表面的重力加速度为g。求： （1）活塞的质量： （2）卫星Q上容器放置处的重力加速度。 19. 如图，在大小为B的匀强磁场区域内，垂直磁场方向的水平面中有两根固定的足够长的金属平行导轨，在导轨上面平放着两根导体棒ab和cd，两棒彼此平行，构成一矩形回路。导轨间距为L，导体棒的质量均为m，电阻均为R，导轨电阻可忽略不计。两导体棒与导轨的动摩擦因数均为。初始时刻ab棒静止，给cd棒一个向右的初速度，重力加速度为g，以上物理量除未知外，其余的均已知。求 （1）当cd棒速度满足什么条件时？导体棒ab会相对于导轨运动； （2）若已知且满足第（1）问条件，从ab棒开始运动到速度最大，用时为t，求ab棒的最大速度； （3）若已知且满足第（1）问的条件，从ab棒开始运动到速度最大，cd棒产生的焦耳热为Q，用字母表示ab棒的最大速度，用表示此时cd棒的速度。ab棒达到最大速度时，cd棒的位移是多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 三明一中2023-2024学年下学期物理期末考复习综合卷（二） 一、单选题 1. 关于分子动理论，下列说法正确的是（　　） A. 阳光射入教室，从阳光束中看到的尘埃运动是布朗运动 B. 两分子之间距离增大时，可能存在分子势能相等的两个位置 C. 气体压缩到一定程度时很难被继续压缩，说明气体分子之间存在很大的斥力 D. 某气体的摩尔体积为，每个分子的体积为，则阿伏加德罗常数的数值可表示为 【答案】B 【解析】 【详解】A．阳光射入教室，从阳光中看到的尘埃的运动并不是布朗运动，是由于气体的对流引起的，故A错误； B．当两分子之间的距离等于r0，分子势能最小；从该位置起增加或减小分子距离，都是分子力做负功，分子势能增加，则分子之间的距离增大时，可能存在分子势能相等的两个点，故B正确； C．气体压缩到一定程度时很难被继续压缩，是由于压强增大的原因，故C错误； D．由于分子的无规则运动，气体的体积可以占据很大的空间，故不能用摩尔体积除以分子体积得到阿伏加德罗常数，故D错误。 故选B。 2. 为测量储物罐中不导电液体的高度，有人设计了一个监测液面高度变化的传感器。将与储物罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容C置于储罐中，电容C可通过开关S与电感或电源相连，如图所示。当开关从a拨到b时，由电感L和电容C构成的回路中产生振荡电流。通过检测振荡电流的频率变化，可以推知液面的升降情况。关于此装置下面说法正确的是（　　） A. 电源电动势越小，则振荡电流的频率越低 B. 当电路中电流最大时，电容器两端电压也最大 C. 开关a拨向b瞬间，电感L的自感电动势为最大 D. 检测到振荡电流的频率增加，说明液面高度在升高 【答案】C 【解析】 【详解】A．振荡电流的频率 则振荡频率与电源电动势无关，选项A错误； B．当电路中电流最大时，电容器放电完毕，此时电容器两端电压最小，选项B错误； C．开关a拨向b瞬间，电流最小，电流变化率最大，即电感L的自感电动势为最大，选项C正确； D．检测到振荡电流的频率增加，说明电容器的电容减小，根据 则ε减小，即液面高度在降低，选项D错误。 故选C。 3. 如图甲所示，在同一均匀介质中有两个振动完全相同的波源、，两波源相距24cm，M、N为介质中两波源连线的中垂线上的两个质点。已知波速为0.25m/s，两波源同时开始振动，从波源振动开始计时，M点的振动图像如图乙所示。当N点开始振动后，在某一时刻在中垂线上M、N是相邻的波峰，则（　　） A. M、N间的距离为5cm B. M、N间的距离为7cm C. M、N连线的中点振动减弱 D. M、N处于波峰时，两点连线的中点处于波谷 【答案】B 【解析】 【详解】AB．由乙图可知，波的周期为 T=0.2s 所以两个波源产生的波的波长为 因经0.6s波从波源传到M，所以到M的距离为 M、N是相邻的波峰，所以它们到波源（或）的路程差为5cm，到N的距离为 则又由几何关系可知，M到两波源连线中点的距离为9cm N到两波源连线中点的距离为 所以M、N间的距离为7cm，选项A错误，B正确； C．两波源连线中垂线的到两波源和路程差都为0，所以都是振动加强的点，选项C错误； D．M、N两点连线的中点到波源连线中点的距离为12.5cm，到波源的距离为 而波谷到的距离应为17.5cm，所以M、N两点连线的中点不是波谷，选项D错误。 故选B。 4. 分子势能与分子间距离x关系如图，在r轴上有完全相同的分子A、B，将A、B由相距处静止释放，当分子间距为时分子速率为，已知分子质量为m。下列说法正确的是（　　） A. 分子的最大速率为 B. 分子间距为时，分子的总动能为 C. 分子最小间距为 D. 将分子A固定，由相距处静止释放B，间距变为时，B分子速率为 【答案】A 【解析】 【详解】A．由图可知当分子间距为时分子势能最小，由能量守恒知识可知分子势能转化为分子动能，即当分子间距为时分子速率最大为，故A正确； B．即当分子间距为时分子速率最大为，分子的总动能为 故B错误； C．将A、B由相距处静止释放，有能量守恒的知识可知，当运动至分子最小间距位置时，分子势能应该与处势能相同，由图可知，分子最小间距为与之间，故C错误； D．将分子A固定，由相距处静止释放B，间距变为时，有能量守恒可得 解得B分子速率为 故D错误。 故选A。 5. 雨打芭蕉是中国古代文学中常见的抒情意象，为估算雨滴撞击芭蕉叶产生的平均压强p，小明将一圆柱形量筒置于雨中，测得时间t内筒中水面上升的高度为h，设雨滴下落的速度为，雨滴竖直下落到水平芭蕉叶上后以速率v竖直反弹，雨水的密度为，不计雨滴重力。压强p为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】以极短时间内落至芭蕉叶上的雨滴的质量为，雨滴与芭蕉叶作用的有效面积为S，根据动量定理有 由于圆柱形量筒置于雨中，测得时间t内筒中水面上升的高度为h，则单位面积单位时间内下落的雨水质量为 则以极短时间内落至芭蕉叶上的雨滴的质量 根据牛顿第三定律有 雨滴撞击芭蕉叶产生的平均压强 解得 故选B。 6. 如图所示，两束单色光a、b从水面下射向A点，光线经折射后合成一束光，则正确的是 A. 在水中a光的波速比b光的波速小 B. 用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验时，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距 C. 用同一单缝衍射实验装置分别以a、b光做实验时，b光的衍射现象更加明显 D. 从水射向空气时a光的临界角小于b光的临界角 【答案】B 【解析】 【详解】由光路图可知，b光的偏折程度较大，则b光的折射率较大，根据v=c/n，b光在水中传播的速度较小，故A错误．因为b光的折射率较大，则频率较大，波长较小，根据△x＝λ知，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距，条纹间距宽度是均匀的．故B正确．a光波长大，则用同一单缝衍射实验装置分别以a、b光做实验时，a光的衍射现象更加明显，选项C错误；根据sinC=1/n知，b光的临界角较小，故D错误．故选B． 【点睛】本题考查了光的折射，通过光线的偏折程度比较出折射率是解决本题的关键，知道折射率、频率、波长、临界角、在介质中的传播速度等之间的关系，并能灵活运用． 7. “地震预警”是指地震发生后，抢在地震横波到达前，通过电磁波将地震信息向可能遭受破坏和影响的地区提前几秒至几十秒发出警报。为掌握横波的传播规律，特对一列横波进行研究。如图所示为时刻沿x轴负方向传播的横波波形图，此刻正好传到处。时处的质点P第2次出现波峰，则以下说法正确的是（ ） A. 地震波和电磁波的传播都需要介质 B. 质点振动方向与波的传播方向相同的波是横波 C. 该横波的传播速度为10m/s D. 质点P在0到0.7s内通过的路程为70cm 【答案】C 【解析】 详解】A．电磁波传播不需要介质，故A错误； B．质点振动方向与波的传播方向垂直的波是横波，故B错误； C．由图可知波长为4m，根据平移法可知时刻，处的质点向上振动，则所有质点的起振方向均向上，时处的质点P第2次出现波峰，可知 =0.7s 解得 s 则波速为 m/s 故C正确； D．质点P在0到0.7s内运动的时间为 通过的路程为 cm 故D错误； 故选C。 8. 如图所示，光滑水平面的同一直线上放有n个质量均为m的小滑块，相邻滑块之间的距离为L，某个滑块均可看成质点。现给第一个滑块水平向右的初速度，滑块间相碰后均能粘在一起，则从第一个滑块开始运动到第个滑块与第n个滑块相碰时的总时间为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】由于每次相碰后滑块会粘在一起，根据动量守恒定律 可知第二个滑块开始运动的速度大小为 同理第三个滑块开始滑动的速度大小为 第（n-1）个球开始滑动的速度大小为 因此运动的总时间为 故选B。 二、多选题 9. 无线话筒是振荡电路的典型应用。如图所示为某振荡电路中平行板电容器所带的电荷量q随时间t的变化规律。则下列说法正确的是（　　） A. 时刻，线圈产生磁场最强 B. 时刻，两极板之间的电场能最少 C. 时间内，电路中的电流正在增加 D. 时间内，电场能正向磁场能转化 【答案】CD 【解析】 【详解】AC．根据电流定义式有 可知图像的斜率表示电流，时刻斜率最小，电流最小，线圈产生的磁场最弱；时间内，斜率逐渐增大，电路中的电流正在增加，故A错误，C正确； B．时刻，极板所带的电荷量最大，两极板之间的电场能最大，故B错误； D．时间内，极板所带电荷量在减少，电场能正向磁场能转化，故D正确。 故选CD。 10. 对下列四个有关光的实验示意图，分析正确的是（　　） A. 图甲中若改变复色光的入射角，则b光先在水珠中发生全反射 B. 图乙若只减小屏到挡板的距离L，则相邻亮条纹间距离将增大 C. 图丙中若得到明暗相间平行等距条纹说明待测工件表面平整 D. 若只旋转图丁中M或N一个偏振片，光屏P上的光斑亮度发生变化 【答案】CD 【解析】 【详解】A．图像可知，复色光能够入射进入水珠，根据光路的可逆性，两光均不可能在水珠内发生全反射，故A错误； B．根据 可知，图乙若只减小屏到挡板的距离L，则相邻亮条纹间距离将减小，故B错误； C．图丙中若得到明暗相间平行等距条纹说明待测工件表面平整，故C正确； D．由于自然光为偏振光，所以若只旋转图丁中M或N一个偏振片，光屏P上的光斑亮度将发生变化，故D正确。 故选CD。 11. 均匀介质中，波源S产生沿x轴方向传播的简谐横波，如图甲所示，A、B、C为x轴上的质点，质点C（图中未画出）位于x = 10m处，波源在AB之间。t = 0时刻，波源开始振动，从此刻开始A、B两质点振动图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ） A. 波源S位于x = 1m处 B. 波速大小为2m/s C. C质点起振后，其振动步调与A质点相反 D. t = 5.5s时，C质点位于波谷 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．由题图可知A、B两质点开始振动的时刻为 tA = 2.0s，tB = 0.5s 由于在同种介质中则波速v相同，故有 则 xA = 4xB 故波源S位于x = 2m处，且波速 v = 2m/s 故A错误、B正确； C．C质点开始振动的时刻为 由题图可知，波源起振方向为y轴正方向，在tC = 4s时A质点也沿y轴正方向，则C质点起振后，其振动步调与A质点相同，故C错误； D．根据以上分析tC = 4s时开始振动，则t = 5.5s时，C质点已振动了，则t = 5.5s时，C质点位于波谷，故D正确。 故选BD。 12. 如图甲所示，曲面为四分之一圆弧、质量为M的滑块静止在光滑水平地面上，一光滑小球以某一速度水平冲上滑块的圆弧面，且没有从滑块上端冲出去，若测得在水平方向上小球与滑块的速度大小分别为v1、v2，作出图像如图乙所示，重力加速度为g，不考虑任何阻力，则下列说法不正确的是（　　） A. 小球的质量为 B. 小球运动到最高点时的速度为 C. 小球能够上升的最大高度为 D. 若，小球在与圆弧滑块分离后向右做平抛运动 【答案】CD 【解析】 【详解】A．设小球的质量为，初速度为，在水平方向上由动量守恒定律有 得 结合图乙可得 ， 求得 故A正确； B．小球运动到最高点时，竖直方向速度为零，在水平方向上与滑块具有相同的速度，在水平方向上由动量守恒定律得 解得 故B正确； C．小球从开始运动到最高点的过程中，由机械能守恒定律得 解得 故C错误； D．对小球和圆弧滑块组成的系统，分离时有 解得小球在与圆弧滑块分离时的速度为 若时，，即小球的速度方向向左，所以小球与圆弧分离后将向左做平抛运动，故D错误。 由于本题选择错误的，故选CD 。 三、填空、实验题 13. 某同学用如图甲所示的电路测量一热敏电阻的阻值随温度变化的特性曲线，图中为放置于控温箱中的热敏电阻，该电阻上标有10℃时该电阻的阻值为830Ω。部分实验步骤如下： （1）按图甲所示的电路图连接电路，开关S闭合前，应将滑动变阻器的滑片滑到______（填“a”或“b”）点。 （2）将控温箱的温度调至10℃，闭合开关S，调整滑动变阻器和电阻箱，使电流表G有适当的示数，记为I，此时电阻箱如图乙所示，可得其阻值为______Ω。 （3）保持滑动变阻器的阻值不变，将控温箱的温度调至20℃，温度稳定后调整电阻箱，使电流表的示数仍为I，此时电阻箱如图丙所示，可得此时热敏电阻的阻值为______Ω。 （4）不断调整热敏电阻的温度，记录不同温度及该温度下热敏电阻的阻值，得到热敏电阻的阻值随温度t变化的图像如图丁所示。 （5）关闭控温箱的电源，一段时间后热敏电阻的温度与室温相同，此时用图甲中的电路测得热敏电阻的阻值为520Ω，可知室温为______℃。（结果保留2位有效数字） （6）某同学用该热敏电阻设计了一简易报警装置如图戊所示，图中电源的电动势为，内阻不计，当RT两端的电压降到4V及以下时控制开关将启动报警电路报警。要使报警器在40℃时报警，电阻箱Rx的阻值应调为______Ω；若要提高报警温度，应将Rx调______（填“大”或“小”）。 【答案】 ①. a ②. 856 ③. 620 ④. 28 ⑤. 800 ⑥. 小 【解析】 【详解】（1）[1]根据图甲电路图可知，开关闭合前，应将滑动变阻器的阻值调到最大，即调到端。 （2）[2]由图乙读出电阻箱的阻值为。 （3）[3]电阻箱增加的阻值等于热敏电阻减小的阻值，可得此时热敏电阻的阻值为 。 （5）[4]从图像可得室温为28℃。 （6）[5][6]从图像可以看出40℃时热敏电阻的阻值为，据电压分配关系可得此时应为；更高的温度下，热敏电阻的阻值更小，因此需要将调小。 14. 某实验小组用如图甲所示实验装置来探究一定质量的气体发生等温变化遵循的规律。 ①关于该实验，下列说法正确的是______；（填字母） A．实验前应将注射器的空气完全排出 B．空气柱体积变化应尽可能的快些 C．柱塞的重力大小对实验结果无影响 D．实验前应在柱塞上涂润滑油以减小摩擦力 ②为了探究气体在不同温度时发生等温变化是否遵循相同的规律，他们进行了两次实验，得到的图像如图乙所示，由图可知两次实验气体的温度大小关系为T1______T2（选填“<”“=”或“>”）； ③如橡胶套内的气体不可忽略。移动柱塞，多次记录注射器上的体积刻度V和压力表读数p，绘出的图像可能为______。（填字母） 【答案】 ① C ②. > ③. C 【解析】 【详解】①[1]A．实验要研究的是注射器内的气体，因此不能把气体完全排出，A错误； B．因为气体要发生等温变化，因此速度不能太快，要缓慢移动注射器保证温度不变，B错误； C．因为是人为操作移动柱塞，所以柱塞的重力对实验没有影响，C正确； D．柱塞上的摩擦力对压强和体积变化没有影响，因此不需要涂润滑油，D错误。 故选C。 ②[2]在图像中，根据公式 可得 因此可知，离坐标原点越远的等温线温度越高，故 ③[3] 由于连接注射器与压强传感器之间软管内的气体不可忽略，当压强增加后，连接部分软管内的气体体积也减小，但连接部分体积未变，则注射器中有气体进入连接部分，相当于注射器漏气，当V减小时，增大，p随之增加的程度不是线性关系，当V越小时，压强越大，进入软管内的气体越多，压强增加程度越小，斜率越小，故绘出的图像可能为C。 故选C。 15. 兴趣小组用图甲所示装置验证动量守恒定律。主要实验步骤如下： ①用气泵对气垫导轨充气，将滑块1和滑块2放在气垫导轨上，调节导轨底部螺母，直到两滑块都能保持静止； ② 在滑块1上装上挡光片，用游标卡尺测量挡光片宽度，在滑块2碰撞端粘上橡皮泥； ③ 用天平测出滑块1（含挡光片）和滑块2（含橡皮泥）的质量、； ④让滑块1以一定的初速度向右运动，与滑块2碰撞后两者粘在一起，光电门记录下碰前挡光片的遮光时间和碰后挡光片的遮光时间。 （1）步骤①的目的是_____________，上述步骤的合理排序为__________________。 （2）游标卡尺测量的挡光片宽度如图乙所示，则_____________。 （3）滑块1碰前的动量_________；两滑块碰撞后的总动量_________（计算结果保留两位有效数字）。 （4）与的大小有差异，其原因是__________________。 【答案】 ①. 使气垫导轨处于水平 ②. ②③①④ ③. 4.50 ④. 0.096 ⑤. 0.094 ⑥. 存在空气阻力 【解析】 【详解】（1）[1][2]步骤①的目的是使气垫导轨处于水平，上述步骤的合理排序为②③①④。 （2）[3]挡光片宽度 =4mm+10×0.05mm=4.50mm （3）[4][5]滑块1碰前的动量 两滑块碰撞后的总动量 （4）[6]与的大小有差异，其原因是存在空气阻力。 16. 某学习小组利用单摆测本地的重力加速度。 （1）在选择合适的实验器材后，将符合实验要求的摆球用细线悬挂在铁架台横梁上，应采用图中___________（选填“甲”或者“乙”）所示的固定方式。 （2）该小组组装好单摆后在摆球自然悬垂情况下，用毫米刻度尺从悬点量到摆球的最低端的长度L=0.9990m，再用游标卡尺测量摆球直径，结果如图，则该摆球的直径为___________mm。 （3）在测量摆长后，测量周期时，摆球振动过程中悬点O处摆线的固定出现松动，摆长略微变长，这将会导致所测重力加速度的数值___________。（选填“偏大”、“偏小”或“不变”） 【答案】（1）甲 （2）12.0 （3）偏小 【解析】 【小问1详解】 该实验中悬点要固定，应采用图中甲所示的固定方式； 【小问2详解】 游标卡尺的最小分度值为0.1mm，则该摆球的直径为 【小问3详解】 根据单摆的周期公式 摆长略微变长，即测量的摆长偏小，这将会导致所测重力加速度的数值偏小。 四、计算题 17. 如图所示，倾角为的固定斜面的底端安装一个弹性挡板，质量分别m和4m的物块a、b置于斜面上，a与斜面间无摩擦，b与斜面间的动摩擦因数等于。两物块之间夹有一个劲度系数很大且处于压缩状态的轻质短弹簧（长度忽略不计），弹簧被锁定。现给两物块一个方向沿斜面向下、大小为的初速度，同时解除弹簧锁定，弹簧瞬间完全释放弹性势能，并立即拿走弹簧。物块a与挡板、a与b之间的碰撞均无机械能的损失，弹簧锁定时的弹性势能为，重力加速度为g。求： （1）弹簧解除锁定后的瞬间a、b的速度大小； （2）解除锁定，a与b第一次碰撞后，b沿斜面上升的最大高度。 【答案】（1），；（2） 【解析】 【详解】（1）由于弹簧在瞬间解除锁定，在此瞬间内力远大于外力，a、b系统动量守恒，以沿斜面向下为正方向，有 根据能量守恒 解得 ， （另一组解不符合实际，舍去。） （2）弹簧瞬间解除锁定后，由于b与斜面的摩擦因数，解除锁定后b保持静止。由于a与斜面间无摩擦，a沿斜面匀加速下滑，与挡板碰撞后原速率反弹，再沿斜面匀减速上滑，直到与b发生碰撞。根据机械能守恒，a与b碰撞前的速度大小仍为，根据动量守恒和能量守恒有 解得 （向下）， 之后，对b，根据动能定理 解得 18. 太阳系中有颗具有稳定大气卫星Q。某实验小组尝试利用一导热性能良好的长方体容器测量卫星Q表面的重力加速度。如图所示，将容器竖直放置在地球表面上并封闭一定质量的理想气体，用可自由移动的活塞将气体分成A、B两部分，活塞与容器无摩擦且不漏气，横截面积为S，该处附近的温度恒为27℃，稳定后，A部分气体的压强为P0，体积为V0，B部分气体的体积为0.5V0。若将该容器倒过来，让B部分气体在上方，此时A部分气体的体积为0.6V0。若把容器移至卫星Q表面处并竖直放置，A部分气体在上方且体积为0.9V0，该处的温度恒为213℃。地球表面的重力加速度为g。求： （1）活塞的质量： （2）卫星Q上容器放置处的重力加速度。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）设A部分气体在下方时，压强为，则对A部分气体由玻意耳定律得 解得 对活塞受力分析，则A部分气体在上方时，满足 A部分气体在下方时，满足 对B部分气体由玻意耳定律得 解得 （2）由题意知 对A部分气体由理想气体状态方程得 对B部分气体由理想气体状态方程得 且由平衡条件得 解得 19. 如图，在大小为B的匀强磁场区域内，垂直磁场方向的水平面中有两根固定的足够长的金属平行导轨，在导轨上面平放着两根导体棒ab和cd，两棒彼此平行，构成一矩形回路。导轨间距为L，导体棒的质量均为m，电阻均为R，导轨电阻可忽略不计。两导体棒与导轨的动摩擦因数均为。初始时刻ab棒静止，给cd棒一个向右的初速度，重力加速度为g，以上物理量除未知外，其余的均已知。求 （1）当cd棒速度满足什么条件时？导体棒ab会相对于导轨运动； （2）若已知且满足第（1）问的条件，从ab棒开始运动到速度最大，用时为t，求ab棒的最大速度； （3）若已知且满足第（1）问的条件，从ab棒开始运动到速度最大，cd棒产生的焦耳热为Q，用字母表示ab棒的最大速度，用表示此时cd棒的速度。ab棒达到最大速度时，cd棒的位移是多少？ 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）cd棒产生的电动势为 回路感应电流为 为了使导体棒ab会相对于导轨运动，应满足 联立解得 （2）设ab棒的最大速度为，此时cd棒的速度为，回路电动势为 回路电流为 导体棒受到的安培力为 此时ab棒的加速度为零，则有 对ab棒和cd棒组成的系统，安培力对两棒的冲量大小相等，方向相反，根据动量定理可得 联立解得 ， （3）对ab棒和cd棒组成的系统，根据能量守恒可得 对ab棒，根据动量定理可得 对cd棒，根据动量定理可得 又 联立解得cd棒的位移为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$