精品解析：河北省保定市八县一中2024-2025学年高二下学期5月期中物理试题

2024~2025学年度高二年级5月质量检测 物理 考生注意： 1．本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。 2．答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 4．本卷命题范围：人教版选择性必修第一册第二章至第四章，选择性必修第三册，必修第一册第一章。 一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题中只有一项符合题目要求，每小题4分，第8~10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 1. 如图所示是杭州的美景——西湖，环绕湖边著名的“西湖十景”，自然与人文相互映衬，组成了杭州旅行的核心地带。关于西湖中的水波现象，下列说法正确的是（　　） A. 用声呐探测湖底某处的深度，利用了波的衍射现象 B. 湖中水波绕过电线杆向前传播，是波的干涉现象 C. 要观察到湖中水波明显的衍射现象，必须是障碍物或孔的尺寸跟波长差不多或者比波长更小 D. 游艇鸣笛减速向我们驶来时，我们听到的笛声频率将比声源发声的频率低 【答案】C 【解析】 【详解】A．用声呐探测湖底某处的深度，利用了波的反射现象，故A错误； B．湖中水波绕过电线杆向前传播，是波的衍射现象，故B错误； C．要观察到湖中水波明显的衍射现象，必须是障碍物或孔的尺寸跟波长差不多或者比波长更小，故C正确； D．由多普勒效应可知，游艇鸣笛减速向我们驶来时，我们听到的笛声频率将比声源发声的频率高，故D错误。 故选C。 2. 以下实验及规律，图甲是显微镜下观察固体微粒做布朗运动的图像，图乙是氧气分子速率随温度变化的分布图像，图丙是电脑液晶显示屏，图丁是平静水面上放硬币，硬币处于静止状态，下列说法正确的是（　　） A. 图甲是固体微粒无规则运动的轨迹，固体微粒越小温度越高，布朗运动越明显，说明固体分子做无规则的热运动 B. 图乙中，温度越高，分子平均速率越大，所有氧分子的速率都增大 C. 图丙中，液晶显示器是利用液晶光学性质具有各向异性的特点制成的 D. 图丁中，硬币能浮在水面上，主要是因为水的浮力 【答案】C 【解析】 【详解】A．显微镜下观察固体微粒的无规则运动是位置连线，不是轨迹，固体微粒在不停地做无规则运动，固体微粒越小温度越高，布朗运动越明显，是液体分子做无规则热运动的反映，故A错误； B．根据分子速率分布曲线可知“中间多，两头少”，温度越高，分子平均速率越大，并不是所有氧分子的速率都增大，故B错误； C．液晶显示器是利用液晶的光学性质具有各向异性的特点制成的，故C正确； D．硬币能浮在水面上，原因是水表面存在着张力，使水表面像结了一层薄膜似的，硬币虽然把水面压成了一个凹槽，但没能突破水的表面张力，硬币能浮在水面上，故D错误。 故选C。 3. 某物体的位置坐标随时间变化规律为，关于该物体的运动，下列说法正确的是（　　） A. 该物体做简谐运动，周期是 B. 时刻，该物体的位置坐标为 C. 该物体在任意内的路程都是 D. 该物体运动过程中速度变化频率为 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据简谐运动表达式可知，该简谐运动，故周期 故A错误； B．将代入方程，得物体的位置坐标为 故B错误； C．题意知1s是半个周期，故任意内的路程均为2倍振幅大小，根据题意可知振幅为10cm，故任意内的路程均为20cm，故C正确； D．简谐运动频率为 故该物体运动过程中速度变化频率为0.5Hz，故D错误。 故选C。 4. 汽车沿平直的公路以的速度匀速行驶，从时刻开始，8s内汽车的加速度随时间的变化规律如图所示。则下列说法正确的是（ ） A. 时汽车的速度为5m/s B. 时汽车的速度为0 C. 0~4s内汽车的平均速度等于10m/s D. 4s~8s内汽车的平均速度小于10m/s 【答案】A 【解析】 【详解】A．汽车的初速度为，结合图像可知，汽车先沿正方向做加速度逐渐减小的减速运动，又图像与横坐标轴围成的面积表示速度的变化量，0~2s内汽车速度的变化量为 则2s末汽车的速度为 故A正确； B．0~4s内汽车速度的变化量为 则4s末汽车的速度为零；4s~8s内汽车沿正方向做加速度逐渐减小的加速运动，该时间内汽车速度的变化量为 所以8s末汽车的速度为20m/s，故B错误； C．由以上分析作出8s内汽车的速度随时间变化的图像，如图所示 0~4s内如果汽车做匀减速直线运动，则汽车的平均速度为 由图像可知该时间内汽车的平均速度小于10m/s，故C错误； D．同理可知，4s~8s内汽车的平均速度大于10m/s，故D错误。 故选A。 5. 如图所示，甲、乙两辆汽车从同一位置出发沿平直的公路运动，通过速度传感器描绘出了两汽车的图像，则下列说法正确的是（ ） A. 甲、乙汽车的加速度之比为 B. 时两辆汽车具有相同的速度 C. 两辆汽车在前的某时刻相遇 D. 两辆汽车再次相遇前间隔的最大距离为 【答案】D 【解析】 【详解】A．图像的斜率表示加速度，由图像可知汽车甲的加速度为 汽车乙的加速度为 则甲、乙汽车的加速度之比为 故A错误； B．由图可知，在时两辆汽车的速度均为，即该时刻两辆汽车的速度相同，故B错误； C．在的时间内，汽车甲的速度一直大于汽车乙的速度，所以两辆汽车之间的距离一直增大，且时两汽车的距离最大，后汽车乙的速度大于汽车甲的速度，汽车乙开始追赶汽车甲，则两汽车相遇的时间一定在以后，故C错误； D．在图像中，图像与坐标轴围成的面积表示汽车的位移，时两汽车的距离最大，由图像可知汽车甲的位移为 汽车乙的位移为 则两辆汽车的最大距离为 故D正确。 故选D。 6. 以下四幅图片：图甲是一束复色光由空气射向玻璃，发生折射而分为a、b两束单色光的示意图，图乙是双缝干涉示意图，图丙是检测工件表面平整程度时得到的图样，图丁是医用纤维内窥镜。下列说法中正确的是（ ） A. 图甲中，玻璃对a光的折射率大于玻璃对b光的折射率 B. 图乙中，若只增大光屏到挡板间距离，则两相邻亮条纹间距离将减小 C. 图丙中，利用了光的衍射原理 D. 图丁中，纤维内窥镜利用光导纤维进行光线与图像的传导，应用了光的干涉现象 【答案】A 【解析】 【详解】A．图甲中，a、b两束单色光的入射角相同，a光的折射角小于b光的折射角，根据光的折射定律 可知，玻璃对a光的折射率大于玻璃对b光的折射率，故A正确； B．图乙中，根据双缝干涉相邻亮或暗条纹间距公式 可知，若只增大光屏到挡板间距离，则两相邻亮条纹间距离将增大，故B错误； C．图丙是利用薄膜干涉检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，利用了光的干涉，故C错误； D．图丁中，纤维内窥镜利用光导纤维进行光线与图像的传导，应用了光的全反射，故D错误。 故选A。 7. 图甲是研究光电效应的实验原理图，阴极K由逸出功的金属钙制成。图乙是汞原子的能级图，用汞原子跃迁发出的光子照射阴极，下列说法正确的是（　　） A. 大量处于能级的汞原子向低能级跃迁时发出的光中有4种能使金属钙发生光电效应 B. 用动能为8eV的电子撞击处于基态的汞原子不能使之跃迁至3能级 C. 用大量能级跃迁到基态发出的光照射阴极K，对应的遏止电压为2.0V D. 用大量能级跃迁到基态发出的光照射阴极K，要研究饱和电流，滑片P应向a端移动 【答案】A 【解析】 【详解】A．大量能级的汞原子向低能级跃迁时能发出种频率的光，其中能级到能级的光子和能级到能级的光子能量小于金属钙的逸出功，其余4种光子能量都大于金属钙的逸出功，能使金属钙发生光电效应，A正确； B．3能级和基态的能量差为7.7eV，动能为8eV的电子撞击处于基态的汞原子能使之跃迁至3能级，B错误； C．能级跃迁到能级发出的光子能量为 根据光电效应方程 根据动能定理得 解得，对应的遏止电压，错误； D．要研究饱和电流，应使O点电势比P点低，所以滑片P应向b端移动，D错误。 故选A。 8. 在匀强磁场中有两个静止原子核发生衰变，放出两种粒子分别为α粒子、β粒子，其衰变方程为：，，在磁场中得到4条粒子径迹如图所示，下列说法正确的是 A. 匀强磁场方向垂直纸面向里 B. ②为β粒子，③为α粒子 C. ②顺时针转动，④顺时针转动 D. ②动能比①大，③动能比④大 【答案】BD 【解析】 【详解】A．原子核发生衰变，放出的粒子和新核动量守恒，由于不知道衰变后粒子的速度方向，所以无法确定磁场方向，故A错误； B．根据洛伦兹力提供向心力 可得粒子转圈半径 因衰变过程动量守恒，则mv大小相等方向相反，α粒子和新核均带正电，根据左手定则，可知其形成的圆为外切圆，因α粒子所带电量小，则α粒子半径大，故③为α粒子，同理可知②为β粒子，故B正确； C．由于不知道磁场的方向和粒子的速度方向故无法判断各粒子的转动方向，故C错误； D．衰变过程动量守恒，粒子与新核动量大小p相等，其动能 ②动能比①大，③动能比④大，故D正确。 故选BD。 9. 一定质量的理想气体，自状态经过状态变化到状态，其压强与温度的变化规律如图所示，图中连线过原点，段是平行于横轴的直线，已知气体在状态时的体积m³，气体内能满足（为热力学温度），下列说法正确的是（　　） A. 气体在状态b时的压强为1.8×105Pa B. 气体在状态c时的体积为 C. 由b到c过程气体对外做功为500J D. 由a到c过程气体吸收热量为900J 【答案】BD 【解析】 【详解】A．气体状态： 状态： 根据查理定律有 得 A错误； B．状态： 根据盖吕萨克定律有 得 B正确； C．由到过程气体对外做功 C错误； D．由到做等容变化，气体吸收的热量转化为内能，由到过程气体对外做功，吸收热量，内能增加，则由到过程吸收热量 D正确。 故选BD。 10. 如图所示，竖直放置的直玻璃管中用水银柱密封一段空气柱，空气柱和水银柱的长度均为，现将玻璃管以某一初速度沿足够长斜面上滑或下滑，斜面倾角为，玻璃管与斜面间的动摩擦因数为0.5，标准大气压强，重力加速度，sin，设气体温度不变，下列说法正确的是（　　） A. 玻璃管上滑时空气柱压强为 B. 玻璃管上滑时空气柱长度约为 C. 玻璃管下滑时空气柱压强为 D. 玻璃管下滑时空气柱长度约为 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．初状态 当玻璃管上滑时其加速度 选水银柱为研究对象，由牛顿第二定律有 其中 解得 A错误； B．由玻意耳定律有 代入数据解得 B正确； C．当玻璃管下滑时其加速度 选水银柱为研究对象，由牛顿第二定律有 代入数据解得 C正确； D．由玻意耳定律有 代入数据解得 正确。 故选BCD。 二、实验题（本题共2小题，共16分） 11. 如图甲所示，长为L的细线下端系有直径为d的小球，上端固定在拉力传感器上，拉力传感器固定在天花板上，现将小球拉离竖直位置某一偏角（小于）后无初速释放，小球在竖直平面内摆动，稳定后通过拉力传感器得到拉力F与时间t的图像如图乙所示，图乙中已知，不计空气阻力。 （1）根据相关信息，可得小球摆动的周期为______。 （2）根据相关信息，可得当地重力加速度g为______（用L、d、表示）。 （3）当地重力加速度为g，根据相关信息，可得小球质量m为______（用表示）。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小球摆动一个周期内，2次经过最低点，根据拉力图像，可知单摆周期 【小问2详解】 根据单摆周期公式 解得 【小问3详解】 设拉离平衡位置最大偏角为，根据图像中相关信息，在最大偏角处有 设小球在平衡位置的速度为，在平衡位置有 由机械能守恒定律有 解得 12. 实验小组利用“温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系”的实验来测量大气压强。注射器针筒已被固定在竖直方向上，针筒上所标刻度是注射器的容积，最大刻度为。注射器活塞安装好钩码框架，如图甲所示。还备有天平、钩码、刻度尺、橡皮帽和润滑油（重力加速度为）。 （1）实验步骤如下： ①用刻度尺测出注射器针筒上全部刻度长度为，则活塞横截面积为___________； ②测出活塞和钩码框架总质量； ③把适量润滑油抹在注射器活塞上，将活塞插入注射器针筒中，使活塞与针筒间隙内均匀涂上润滑油； ④将活塞拉到适当位置，将注射器针筒上小孔用橡皮帽堵住，稳定后记下空气柱体积为； ⑤在钩码框架两侧挂上相同钩码，每侧钩码质量均为，达到平衡后，记下注射器中空气柱体积为，则此时注射器内气体压强___________；（大气压强为） ⑥不断增加钩码个数，达到平衡后，记下对应空气柱的体积。 （2）根据以上信息，写出计算大气压强的表达式为___________。（用已给出和测量的物理量表示） （3）实验过程除了保持注射器内气体质量不变之外，还应该保持封闭气体温度不变，可采取的措施是_______________。（写出一条即可） （4）三个实验小组不是同时进行实验，将各自测量数据作在同一图像中，如图乙所示，其中若图线①、②是两条双曲线，图线③与②相交，以下说法正确的是___________。 A. ①、②比较，①所密封气体质量大 B. 图线③对应实验可能是实验过程漏气所致 C. 图线③对应实验可能是挂上钩码后立即读取数据所致 【答案】（1） ①. ②. （2） （3）让活塞缓慢下降缓；待活塞下降稳定后再读数；手不要触摸注射器 （4）B 【解析】 【小问1详解】 [1] 活塞的横截面积为 [2]由力学平衡条件有 【小问2详解】 初状态压强 体积 挂上钩码后压强 体积 根据玻意耳定律有 解得 【小问3详解】 保持封闭气体温度不变，采取的措施是让活塞缓慢下降；待活塞下降稳定后再读数；手不要触摸注射器等。 【小问4详解】 A．根据理想气体状态方程，若环境温度相同，质量越大，乘积越大，图像离原点越远，若气体质量相同，环境温度越高，乘积越大，图像离原点越远，故A错误； B．图线③对应实验过程，若环境温度不变，压缩气体时可能漏气，或者实验时间过长而漏气，若不漏气，可能环境温度降低，故B正确； C．挂上钩码后立即读取数据，活塞对气体做功，内能增加，温度升高，乘积会变大，故C错误。 故选B。 三、计算题（本题共3小题，共计38分。解答时应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） 13. 如图甲所示为一列沿轴传播的简谐横波在时刻的波形图，是平衡位置为处的质点，图乙为质点的振动图像。 （1）判断波沿轴的传播方向并求波速大小； （2）推导坐标原点处质点做简谐运动的表达式。 【答案】（1）沿x轴正方向传播， （2） 【解析】 【小问1详解】 由乙图可知，时质点N沿y轴正方向振动，结合甲图，根据“上、下坡”法可知，该简谐波沿x轴正方向传播。由甲图可知，该波的波长，由乙图可知该波的周期，故该波的波速 【小问2详解】 由波形图可知，质点振动的振幅，周期，故有 时坐标原点处的质点向下振动，故其简谐振动的表达式为 14. 如图所示，直角玻璃三棱镜置于空气中，棱镜的折射率为，。一细光束从的中点垂直于面入射，。求： (1)光从棱镜第一次射入空气时的折射角； (2)光从进入棱镜到它第一次从棱镜中射出所经历的时间。（光在真空中的传播速度为） 【答案】(1) 45°；(2)。 【解析】 【分析】 【详解】(1)光路如图所示 i1=60°，设玻璃对空气的临界角为C，则： i1＞45°，发生全反射 i2=i1-30°=30°＜C 由折射定律有 所以 r=45° (2) 棱镜中的光速 所求时间 解得 15. 如图所示，玻璃容器是由两个相同直玻璃管构成，上部密封下部由玻璃管相连，内部装有水银，两管横截面积S=3cm2，B管上部有阀门K，初始时阀门打开，两管中空气柱长度均为30cm，现将打气筒与阀门相连，打气筒每次都能将外界压强为p0，体积为V0=5mL的空气打入B管，经过几次打气后A、B两管中空气柱高度差为10cm，已知外界大气压强p0=75cmHg，设打气过程缓慢，不计气体温度变化，求： （1）打气后A管中气体压强； （2）共打了几次气以及打气后两管中气体密度之比； （3）设B管中空气密度为ρ，气体压强为pB，大气压强为p0，拨出打气筒打开阀门K瞬间，气体喷出时的速度大小。（用字母表示） 【答案】（1） （2）10， （3） 【解析】 【小问1详解】 两管中气体初状态， 由于打气后两管中空气柱高度差为10cm，可知A管中空气柱长度为25cm，B管中空气柱长度为35cm。对A管中气体由玻意耳定律有 解得 【小问2详解】 由（1）可知打气后B管中气体压强， 对打气过程有 解得 设初始时空气密度为，A管中气体质量 打气后B管中气体质量 稳定后A管气体密度 B管气体密度 打气后两管中气体密度之比 【小问3详解】 拨出打气筒打开阀门K瞬间，设喷出气体速度为v，阀门面积为S0，经过极短时间，喷出空气柱质量 由动量定理有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024~2025学年度高二年级5月质量检测 物理 考生注意： 1．本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。 2．答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 4．本卷命题范围：人教版选择性必修第一册第二章至第四章，选择性必修第三册，必修第一册第一章。 一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题中只有一项符合题目要求，每小题4分，第8~10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 1. 如图所示是杭州的美景——西湖，环绕湖边著名的“西湖十景”，自然与人文相互映衬，组成了杭州旅行的核心地带。关于西湖中的水波现象，下列说法正确的是（　　） A. 用声呐探测湖底某处的深度，利用了波的衍射现象 B. 湖中水波绕过电线杆向前传播，是波的干涉现象 C. 要观察到湖中水波明显的衍射现象，必须是障碍物或孔的尺寸跟波长差不多或者比波长更小 D. 游艇鸣笛减速向我们驶来时，我们听到的笛声频率将比声源发声的频率低 2. 以下实验及规律，图甲是显微镜下观察固体微粒做布朗运动的图像，图乙是氧气分子速率随温度变化的分布图像，图丙是电脑液晶显示屏，图丁是平静水面上放硬币，硬币处于静止状态，下列说法正确的是（　　） A. 图甲是固体微粒无规则运动的轨迹，固体微粒越小温度越高，布朗运动越明显，说明固体分子做无规则的热运动 B. 图乙中，温度越高，分子平均速率越大，所有氧分子的速率都增大 C. 图丙中，液晶显示器是利用液晶光学性质具有各向异性的特点制成的 D. 图丁中，硬币能浮在水面上，主要是因为水的浮力 3. 某物体的位置坐标随时间变化规律为，关于该物体的运动，下列说法正确的是（　　） A. 该物体做简谐运动，周期是 B. 时刻，该物体的位置坐标为 C. 该物体在任意内的路程都是 D. 该物体运动过程中速度变化频率为 4. 汽车沿平直的公路以的速度匀速行驶，从时刻开始，8s内汽车的加速度随时间的变化规律如图所示。则下列说法正确的是（ ） A. 时汽车的速度为5m/s B. 时汽车的速度为0 C. 0~4s内汽车的平均速度等于10m/s D. 4s~8s内汽车的平均速度小于10m/s 5. 如图所示，甲、乙两辆汽车从同一位置出发沿平直的公路运动，通过速度传感器描绘出了两汽车的图像，则下列说法正确的是（ ） A. 甲、乙汽车的加速度之比为 B. 时两辆汽车具有相同的速度 C. 两辆汽车在前的某时刻相遇 D. 两辆汽车再次相遇前间隔的最大距离为 6. 以下四幅图片：图甲是一束复色光由空气射向玻璃，发生折射而分为a、b两束单色光的示意图，图乙是双缝干涉示意图，图丙是检测工件表面平整程度时得到的图样，图丁是医用纤维内窥镜。下列说法中正确的是（ ） A. 图甲中，玻璃对a光的折射率大于玻璃对b光的折射率 B. 图乙中，若只增大光屏到挡板间距离，则两相邻亮条纹间距离将减小 C. 图丙中，利用了光的衍射原理 D. 图丁中，纤维内窥镜利用光导纤维进行光线与图像的传导，应用了光的干涉现象 7. 图甲是研究光电效应的实验原理图，阴极K由逸出功的金属钙制成。图乙是汞原子的能级图，用汞原子跃迁发出的光子照射阴极，下列说法正确的是（　　） A. 大量处于能级的汞原子向低能级跃迁时发出的光中有4种能使金属钙发生光电效应 B. 用动能为8eV的电子撞击处于基态的汞原子不能使之跃迁至3能级 C. 用大量能级跃迁到基态发出的光照射阴极K，对应的遏止电压为2.0V D. 用大量能级跃迁到基态发出的光照射阴极K，要研究饱和电流，滑片P应向a端移动 8. 在匀强磁场中有两个静止原子核发生衰变，放出两种粒子分别为α粒子、β粒子，其衰变方程为：，，在磁场中得到4条粒子径迹如图所示，下列说法正确的是 A. 匀强磁场方向垂直纸面向里 B. ②为β粒子，③为α粒子 C. ②顺时针转动，④顺时针转动 D. ②动能比①大，③动能比④大 9. 一定质量的理想气体，自状态经过状态变化到状态，其压强与温度的变化规律如图所示，图中连线过原点，段是平行于横轴的直线，已知气体在状态时的体积m³，气体内能满足（为热力学温度），下列说法正确的是（　　） A. 气体在状态b时的压强为1.8×105Pa B. 气体在状态c时的体积为 C. 由b到c过程气体对外做功为500J D. 由a到c过程气体吸收热量为900J 10. 如图所示，竖直放置的直玻璃管中用水银柱密封一段空气柱，空气柱和水银柱的长度均为，现将玻璃管以某一初速度沿足够长斜面上滑或下滑，斜面倾角为，玻璃管与斜面间的动摩擦因数为0.5，标准大气压强，重力加速度，sin，设气体温度不变，下列说法正确的是（　　） A. 玻璃管上滑时空气柱压强为 B. 玻璃管上滑时空气柱长度约为 C. 玻璃管下滑时空气柱压强为 D. 玻璃管下滑时空气柱长度约为 二、实验题（本题共2小题，共16分） 11. 如图甲所示，长为L的细线下端系有直径为d的小球，上端固定在拉力传感器上，拉力传感器固定在天花板上，现将小球拉离竖直位置某一偏角（小于）后无初速释放，小球在竖直平面内摆动，稳定后通过拉力传感器得到拉力F与时间t的图像如图乙所示，图乙中已知，不计空气阻力。 （1）根据相关信息，可得小球摆动的周期为______。 （2）根据相关信息，可得当地重力加速度g为______（用L、d、表示）。 （3）当地重力加速度为g，根据相关信息，可得小球质量m为______（用表示）。 12. 实验小组利用“温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系”的实验来测量大气压强。注射器针筒已被固定在竖直方向上，针筒上所标刻度是注射器的容积，最大刻度为。注射器活塞安装好钩码框架，如图甲所示。还备有天平、钩码、刻度尺、橡皮帽和润滑油（重力加速度为）。 （1）实验步骤如下： ①用刻度尺测出注射器针筒上全部刻度长度为，则活塞横截面积为___________； ②测出活塞和钩码框架总质量； ③把适量润滑油抹在注射器活塞上，将活塞插入注射器针筒中，使活塞与针筒间隙内均匀涂上润滑油； ④将活塞拉到适当位置，将注射器针筒上小孔用橡皮帽堵住，稳定后记下空气柱体积为； ⑤在钩码框架两侧挂上相同钩码，每侧钩码质量均为，达到平衡后，记下注射器中空气柱体积为，则此时注射器内气体压强___________；（大气压强为） ⑥不断增加钩码个数，达到平衡后，记下对应空气柱的体积。 （2）根据以上信息，写出计算大气压强的表达式为___________。（用已给出和测量的物理量表示） （3）实验过程除了保持注射器内气体质量不变之外，还应该保持封闭气体温度不变，可采取的措施是_______________。（写出一条即可） （4）三个实验小组不是同时进行实验，将各自测量数据作在同一图像中，如图乙所示，其中若图线①、②是两条双曲线，图线③与②相交，以下说法正确的是___________。 A. ①、②比较，①所密封气体质量大 B. 图线③对应实验可能是实验过程漏气所致 C. 图线③对应实验可能是挂上钩码后立即读取数据所致 三、计算题（本题共3小题，共计38分。解答时应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） 13. 如图甲所示为一列沿轴传播的简谐横波在时刻的波形图，是平衡位置为处的质点，图乙为质点的振动图像。 （1）判断波沿轴的传播方向并求波速大小； （2）推导坐标原点处质点做简谐运动的表达式。 14. 如图所示，直角玻璃三棱镜置于空气中，棱镜的折射率为，。一细光束从的中点垂直于面入射，。求： (1)光从棱镜第一次射入空气时的折射角； (2)光从进入棱镜到它第一次从棱镜中射出所经历的时间。（光在真空中的传播速度为） 15. 如图所示，玻璃容器是由两个相同直玻璃管构成，上部密封下部由玻璃管相连，内部装有水银，两管横截面积S=3cm2，B管上部有阀门K，初始时阀门打开，两管中空气柱长度均为30cm，现将打气筒与阀门相连，打气筒每次都能将外界压强为p0，体积为V0=5mL的空气打入B管，经过几次打气后A、B两管中空气柱高度差为10cm，已知外界大气压强p0=75cmHg，设打气过程缓慢，不计气体温度变化，求： （1）打气后A管中气体压强； （2）共打了几次气以及打气后两管中气体密度之比； （3）设B管中空气密度为ρ，气体压强为pB，大气压强为p0，拨出打气筒打开阀门K瞬间，气体喷出时的速度大小。（用字母表示） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $