浙江省温州市环大罗山联盟2024-2025学年高二下学期6月期末物理试题
2025-07-09
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内容正文:
2024-2025学年浙江省温州市环大罗山联盟高二(下)期末物理试卷
一、单选题:本大题共10小题,共30分。
1.以下物理量单位用国际单位制基本单位表示正确的是( )
A. 动量 B. 磁通量 Wb C. 功 D. 温度
2.某同学购买了一张单程机票。此次飞行的相关信息见图1、2。在这趟飞行过程中他不仅领略了祖国的大好河山,更是发现了不少有趣的物理现象。下列说法正确的是( )
A. 研究航班飞行轨迹时,能将飞机看成质点
B. 若整个路程为2100km,其位移为2100km
C. 若整个路程为2100km,平均速度为
D. 题中“08:30”表示时间间隔
3.如图所示,两人进行击地传球,一人将球传给另一人的过程中,在球碰到水平地面反弹瞬间,下列说法正确的是( )
A. 地面对篮球的弹力方向斜向右上方
B. 篮球对地面的弹力方向竖直向上
C. 地面受到篮球的弹力是由于篮球发生了形变而产生的
D. 地面受到篮球的弹力小于篮球受到地面的弹力
4.如图所示为某带电体周围空间分布的电场线和等差等势面的剖面图,A、B、C、D均为曲线的交点,下列说法正确的是( )
A.
B. D、C点的电场强度相同
C. B点的电势高于C点的电势
D. 电子从B到A与D到A的过程中,电场力对其做功相同
5.滑雪比赛冬奥会的单板滑雪比赛场地由助滑区、起跳台、着陆坡、终点区构成。运动员运动时简化的赛道如图所示,其中MN为助滑区,水平部分NP为起跳台,MN与NP间平滑连接。可视为质点的运动员从M点由静止自由滑下,落在足够长的着陆坡上的Q点。运动过程中忽略摩擦和空气阻力。M到Q的过程中,运动员的速度大小为v、加速度大小为a,下列图或图正确的是( )
A. B.
C. D.
6.2024年3月25日,鹊桥二号中继卫星进入环月轨道飞行,后续将进入如图所示周期为24小时的环月大椭圆轨道Ⅰ运行,依次经过点A、B、C、D。A、C分别是近月点和远月点,B、D是椭圆轨道短轴的两个端点。关于鹊桥二号在环月大椭圆轨道Ⅰ上的运动,下列说法正确的是( )
A. 在A处的速率小于在C处的速率
B. 在A处的加速度小于在B处的加速度
C. 从A运动到B的过程中受到月球的引力不做功
D. 从A运动到B的过程中运动时间小于6小时
7.甲、乙、丙、丁四幅图分别是回旋加速器、磁流体发电机、泊松亮斑、重核裂变的结构示意图,下列说法中正确的是( )
A. 图甲中增大交变电压场的电压可增大粒子的最大动能
B. 图乙中磁流体发电机产生的电动势大小与等离子体的浓度无关
C. 图丙中的泊松亮斑支持了光的波动说,它是菲涅尔通过实验观察到的
D. 图丁所示的核反应属于重核裂变,的平均核子质量、比结合能都比的小
8.如图所示,在光滑水平地面上,质量为1kg的小球A以的速度向右运动,与静止的质量为3kg的小球B发生正碰,碰后B的速度大小可能为( )
A. B. C. D.
9.图甲为测液体折射率装置,示意图如图乙,装有液体的厚长方体透明容器放在支架上可绕水平轴转动。激光笔固定在量角器上且与AO边重合。过中心O悬挂一重锤,其所指位置为B。现让激光垂直容器壁射入液体并在液面处出现光线1和2,支架转动到光线1恰好消失时读出并记为,即可求出液体的折射率并标在量角器上。已知容器的折射率为n,下列说法正确的是( )
A. 该液体的折射率为
B. 越靠近A端标注的折射率值越大且刻度均匀
C. 若容器壁稍增厚,则激光在液面处的入射角不等于
D. 若激光斜射入容器,则激光在液面处的入射角不等于
10.石墨烯是一种由碳原子组成的单层二维蜂窝状晶格结构新材料,具有丰富的电学性能。现设计一电路测量某二维石墨烯样品单位面积的载流子电子数。如图所示,在长为a,宽为b的石墨烯表面加一垂直向里的匀强磁场,磁感应强度为B,电极1、3间接入恒压直流电源、稳定时电流表示数为I,电极2、4之间的电压为U,已知电子电荷量为e,则( )
A. 电极2的电势比电极4的高
B. 电子定向移动的速率为
C. 电极2和4之间的电压与宽度a有关
D. 二维石墨烯样品单位面积的载流子数为
二、多选题:本大题共3小题,共12分。
11.两相同波源、分别位于和处,并先后从平衡位置开始垂直纸面向外振动,形成的简谐波在x0y平面内传播。波源、的起振时刻分别为和,在时,波源和传播的最远点位置分别如图中的实线圆和虚线圆所示,此时处的质点,恰好第一次回到平衡位置,则( )
A. 传播速度为
B. 时波源在平衡位置并向纸面外运动
C. 振动稳定后,处的质点为振动加强点
D. 振动稳定后,和连线之间有2个振动减弱点
12.氢原子由高能级向低能级跃迁时,发出可见光光谱如图甲。现用图甲中一定功率的a、b光分别照射某光电管,光电流I与光电管两端电压U的关系如图乙光对应图线未画出,其遏止电压与饱和电流记为、,下列说法正确的是( )
A. a、b光频率之比为:
B. 若换用b光照射,则
C. a、b光照射时逸出光电子的物质波最小波长之比为:
D. 若增大a光入射功率,则增大,增大
13.如图所示,半径为L的金属圆环放置在光滑水平地面上,圆环上固定OA、OB、OC、OD四根长均为L,阻值均为r且夹角互为的金属棒,以圆环圆心O为原点建立直角坐标系,在第二象限圆环内部存在方向垂直水平面向下的磁场,沿半径OG各点磁感应强度为OG与x轴负方向夹角,圆心O与环面分别通过电刷E、F与阻值为r的电阻R相连,其它电阻均不计。在外力作用下,圆环以角速度绕O点沿顺时针方向匀速转动。以OA进入磁场开始计时,则下列说法正确的是( )
A. 通过电阻R的电流方向始终为
B. 当OA棒转动至时,感应电动势
C. 圆环转动一周的过程中,感应电动势有效值为
D. 圆环转动一周的过程中,外力做的功
三、实验题:本大题共3小题,共14分。
14.如图甲所示是某班学生做“探究加速度与力、质量的关系”的实验所使用的装置图。
①以下说法正确的是______。
A.小车总质量远小于槽码质量
B.每次改变小车上的钩码质量时,都需要重新补偿阻力
C.补偿阻力时不能移去打点计时器和纸带
D.释放小车后立即打开打点计时器
②如图乙是某组同学打出的其中一条纸带,则打出计数点3时小车速度大小______计算结果保留三位有效数字。
另有一组同学利用图丙装置研究物体质量一定时,其加速度与合外力的关系。实验时,气垫导轨水平放置,右侧适当位置的上方固定光电门,调整定滑轮的高度,使滑块与滑轮间的细绳水平。
在右侧吊篮中放入砝码,将滑块由静止释放,力传感器测得细绳中的拉力F,光电门测得宽度为d的挡光片的挡光时间。保持滑块质量不变,逐渐增加吊篮中砝码的个数,再将滑块由静止释放,测得多组拉力F和对应的挡光时间。建立图丙所示的坐标系,若希望从图像方便而又准确地得出加速度与合外力的关系,则每次滑块______选填“必须”、“不必”从相同位置释放。
15.用气体压强传感器做“探究气体等温变化的规律”实验,实验装置如图中、乙所示。
关于该实验下列说法正确的是______。
A.注射器必须水平放置
B.为方便推拉柱塞,应用手握住注射器
C.为节约时间,实验时应快速推拉柱塞和读取数据
D.为保证封闭气体的气密性,应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油
组同学在操作规范、不漏气的前提下,测得多组压强p和V的数据并作出图线,发现图线不通过坐标原点,如图丙所示。则图中代表的物理含义是______。
16.某兴趣小组要测量未知电阻的阻值,按照如下步骤进行:
利用多用电表测量,正确的操作顺序是______。
A.把选择开关旋转到交流电压最高挡
B.调节欧姆调零旋钮使指针指到欧姆零点
C.把红黑表笔分别接在两端,然后读数
D.把选择开关旋转到合适的挡位,将红、黑表笔接触
E.把红黑表笔插入多用电表“+、-”插孔,并用螺丝刀调节指针定位螺丝,使指针指0
正确操作后,当使用倍率时,发现指针位置如图甲所示,则应换用______倍率进行测量。
为精确测量阻值,该小组设计了如图乙所示的电路进行测量。实验室提供的器材有:
A.电动势为4V的电源
B.电压表内阻约为
C.电流表内阻约为
D.电流表内阻约为
E.的滑动变阻器
F.的滑动变阻器
G.开关和导线若干
使读数尽可能精确,电流表应选用______,滑动变阻器应选用______。填器材前的字母
电路连接正确后,闭合开关,调节滑动器滑片位置,得到多组电流I和电压U的数值,分别将电压表的接线柱接在a点和b点,描绘了两条图像,如图丙所示。为减小系统误差,应选择使用图线______填“①”或“②”计算阻值,由此得到的阻值______填“大于”“等于”或“小于”真实值。
四、计算题:本大题共4小题,共44分。
17.将横截面积为S的圆柱形汽缸倒立固定在铁架台上,内有可自由移动的光滑轻质活塞,活塞通过轻绳与放置在水平面上的重物相连,重物的质量为m,初始时轻绳恰好拉直但无弹力,现将一团燃烧的轻质酒精棉球经阀门K放置于活塞上,棉球熄灭时立即关闭阀门K,此时活塞距离汽缸底部为L。缸内气体缓慢冷却至环境温度的过程中向外界释放的热量为Q,重物上升的高度为。已知环境温度恒为,外界大气压为,缸内气体可以看作是理想气体。
棉球熄灭到缸内气体缓慢冷却至环境温度的过程是______选填“可逆”或“不可逆”的,分子平均动能______选填“增大”、“减小”或“不变”;
求重物恰要离开地面时缸内气体的压强p和棉球熄灭时的缸内气体温度T;
求缸内气体缓慢冷却至环境温度的过程中内能的变化量。
18.一游戏装置竖直截面如图所示,该装置由固定在水平地面上倾角的直轨道AB、螺旋圆形轨道BCDE、倾角的直轨道EF、水平直轨道FG组成,滑块与FG段动摩擦因数为,FG段长度,除FG段外各段轨道均光滑,且各处平滑连接。螺旋圆形轨道与轨道AB、EF相切于处。凹槽GHIJ底面HI水平光滑,上面放有一摆渡车,并紧靠在竖直侧壁GH处,摆渡车上表面与直轨道FG、平台IK位于同一水平面。已知螺旋圆形轨道半径,B点离地高度为,HI长度,摆渡车质量,滑块与摆渡车间的动摩擦因数。将一质量也为m的滑块从倾斜轨道AB上离地高度h处静止释放,滑块恰好能过最高点C点。摆渡车碰到竖直侧壁IJ立即静止,滑块视为质点,不计空气阻力,,
求滑块开始下滑时离地高度h;
摆渡车碰到IJ前,滑块恰好不脱离摆渡车,求摆渡车的长度L;
在的条件下,求滑块从G到J所用的时间t。
19.如图所示,两根间距为L的足够长光滑金属导轨,平行放置在倾角为的绝缘斜面上。导轨上端串联非线性电子元件Z和阻值为R的电阻。元件Z的图像如图所示,当流过元件Z的电流大于或等于时,电压稳定为。整个装置放在磁感应强度大小为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向下。质量为m、不计电阻的金属棒ab可沿导轨运动,运动中金属棒始终与导轨垂直且保持良好接触。忽略空气阻力及回路中的电流对原磁场的影响,重力加速度大小为g,取,。则:
闭合开关S,由静止释放金属棒,求金属棒下滑的最大速度;
假设第问金属棒从静止到速度达到最大的过程中金属棒滑下的距离为x,求电阻R上产生的热量Q;
断开开关S,由静止释放金属棒,求金属棒下滑的最大速度。
20.如图所示,在光滑绝缘水平面上建立xoy直角坐标系,足够长的收集板置于y轴上。在区域存在方向竖直向下、磁感应强度大小的匀强磁场。绝缘挡板MN表面光滑,长度。一质量、电荷量的带正电小球紧贴挡板放置,初始位置与M端的距离为d。现用挡板推动小球沿y轴正方向运动,运动中挡板始终平行于x轴,小球紧贴挡板。进入磁场后,挡板保持速度沿y轴正方向做匀速直线运动,经过一段时间带电小球离开挡板M端。小球可视为质点,运动中带电量保持不变,且到达收集板立即被收集。
求小球刚进入磁场时的加速度大小a;
当时,小球刚好垂直打在收集板上,求小球打在收集板上时的位置坐标;
调节挡板M端与y轴距离为时,无论d多大,都可以让小球垂直打在收集板上,求。
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解:A、动量的单位为,故A正确;
B、磁通量的单位Wb是导出单位,故B错误;
C、功的单位是J,还可以表示,但N是导出单位,不是基本单位,故C错误;
D、温度是基本物理量,它的单位是基本单位,在国际单位制中的单位是K,是常用单位,但不是国际单位制,故D错误。
故选:A。
根据基本单位和导出单位的区别,以及常用单位和国际单位制单位逐项分析即可。
知道7个基本物理量的单位是基本单位,掌握国际单位制单位和常用单位的区别。
2.【答案】A
【解析】解:研究航班飞行轨迹时,飞机的大小和形状可以忽略,能将飞机看成质点,故A正确;
若整个路程为2100km,其位移应该小于2100km,且不能求解平均速度,故BC错误;
题中“08:30”表示时刻,故D错误。
故选:A。
根据质点、位移和路程,时间和时刻,平均速度概念进行分析解答。
考查质点、位移和路程,时间和时刻,平均速度概念,会根据题意进行准确分析解答。
3.【答案】C
【解析】解:弹力中的支持力和压力的方向总是垂直与接触面,水平地面对篮球的弹力方向竖直向上,篮球对水平地面的弹力方向竖直向下,故AB错误;
C.地面受到篮球的弹力的施力物体是篮球,故是由于篮球发生了形变而产生的,故C正确;
D.地面受到篮球的弹力和篮球受到地面的弹力是一对作用力与反作用力,大小相等方向相反;故D错误。
故选:C。
弹力中的支持力和压力的方向总是垂直与接触面,指向被支持或被压物体,据此作答;根据弹力的产生及施力物体作答,作用力与反作用力,大小相等。
本题主要考查了弹力的产生及弹力的方向,弹力作为三大性质力之一,需要熟练掌握。
4.【答案】D
【解析】解:A、由题意可知,,故A错误;
B、D、C两点位置中,C点电场线较为密集,所以,故B错误;
C、沿着电场线,电势逐渐降低,故C点的电势较高,故C错误;
D、由题图可知,B、D两点在同一个等势面上,则电势相等,所以有:,则有:,所以电场力对其做功,故D正确。
故选:D。
根据带电体周围的电势分布可知,如果场源电荷为正电荷,越靠近场源,则电势越高,同理,如果场源为负电荷,则越靠近场源,电势越低;等差等势面的疏密程度反映场强大小,越密集,场强越大;由判断电场力所做的功的大小。
本题主要考查带电体周围的电势分布特点,以及电场强度的特点,掌握电势分布特点以及电场力做功关系即可解答。
5.【答案】C
【解析】解:运动员从M点由静止自由滑下,运动过程中忽略摩擦和空气阻力,运动员在斜面上做初速度为0的加速度为的匀加速直线运动,图像为过原点的直线;
从N到P做匀速直线运动,加速度为0;
从P到Q做平抛运动,,图像为曲线;平抛后加速度为g,故ABD错误,C正确。
故选:C。
不考虑空气阻力,分段分析运动员的受力情况,确定运动员速度的变化规律和加速度的变化规律,再选择图像。
解答本题的关键要理清运动员的运动情况,把握速度和加速度的变化规律,分析图像的形状。
6.【答案】D
【解析】解:根据开普勒第二定律的推论可知在A处的速率最大,在C处的速率最小,故A错误;
B.根据牛顿第二定律得,解得,在A处的加速度大于在B处的加速度,B错误;
C.从A运动到B的过程中远离月球,受到月球的引力做负功,C错误;
D.从A到C的运动时间为12h,因为离A点越近速率越大,则,所以从A运动到B的过程中运动时间小于6小时,D正确。
故选:D。
根据开普勒第二定律分析速率,根据牛顿第二定律分析加速度,远离月球过程中受到月球的引力做负功,为离A点越近速率越大。
本题考查万有引力定律以及开普勒第二定律的应用,该题考查的知识点较多,要做好这一类的题目,就要注意在平均多看课本,多加积累。
7.【答案】B
【解析】解:图甲中粒子达到最大动能时,可知增大交变电压场的电压,粒子的最大动能不变,故A错误;
B.图乙中磁流体发电机当稳定时满足,可得可知产生的电动势大小与等离子体的浓度无关,故B正确;
C.图丙中的泊松亮斑支持了光的波动说,而菲涅尔通过实验观察到的是圆孔衍射得到的图样,故C错误;
D.图丁所示的核反应属于重核裂变,该核反应的过程中释放大量的能量,存在质量亏损而质量数不变,生成物的平均核子质量更小;因生成物更加稳定,比结合能更大,则的平均核子质量比的小、比结合能比的大,故D错误。
故选:B。
根据回旋加速器中粒子的最大动能由磁场强度和D形盒半径决定,与交变电压无关。磁流体发电机的电动势与等离子体速度及磁场强度有关,浓度影响导电性但非直接决定电动势。泊松亮斑是光的衍射现象,支持波动说,重核裂变产物比结合能更大,平均核子质量更小,释放能量。
本题综合考查回旋加速器、磁流体发电机、泊松亮斑和重核裂变四个物理现象,涉及电磁学、光学和原子物理多个领域。
8.【答案】B
【解析】解:小球A与小球B发生碰撞,碰撞结果一定在弹性碰撞和完全非弹性碰撞之间,若发生的是完全非弹性碰撞,有,解得:,若发生的是弹性碰撞,由动量守恒得:,由能量守恒得:,联立解得:,所以小球B的速率范围为,故B正确,ACD错误。
故选:B。
两球碰撞过程中动量守恒。分弹性碰撞和完全非弹性碰撞两种情况列式进行分析求解。
两球碰撞过程中动量守恒。分弹性碰撞和完全非弹性碰撞两种情况列式进行分析求解。对于碰撞过程,往往根据三个规律去分析:一是动量守恒;二是总动能不增加;三是碰后,若两球分开后同向运动,后面小球的速率不可能大于前面小球的速率。
9.【答案】D
【解析】解:A、题意知光线1恰好消失时,光恰好发生全反射,几何关系可知,光在液体内部的入射角为临界角,则有
整理得
故A错误;
B、由可知,越靠近A端越小,越大,但与不成正比,即刻度不均匀,故B错误;
C、若容器壁稍增厚,根据光折射的可逆性可知,激光在液面处的入射角依然等于,故C错误;
D、激光不垂直容器壁入射时,在容器壁处会发生折射,此时不再等于光在液体内部的入射角,故D正确。
故选:D。
故选:D。
根据全反射临界角公式分析解答;激光不垂直容器壁入射时,在容器壁处会发生折射,此时不再等于光在液体内部的入射角,会对测量液体折射率产生干扰。
本题考查光的折射,解题关键掌握全反射临界角公式的应用,注意光垂直容器时,传播路径不变。
10.【答案】D
【解析】解:A、根据左手定则,可知电子在洛伦兹力作用下向电极2所在一侧偏转,所以电极2的电势比电极4的低。故A错误;
B、当电子稳定通过样品时,其所受电场力与洛伦兹力平衡,则有:,解得:,故B错误;
C、设样品每平方米载流子电子数为n,电子定向移动的速率为v,则时间t内通过样品的电荷量,根据电流的定义式得:,联立,解得:,即电极2和4之间的电压与宽度b无关,故C错误;
D、根据C选项分析可知二维石墨烯样品单位面积的载流子数为,故D正确。
故选:D。
由左手定则判断电子偏转的方向,电子聚集的地方电势低;由平衡条件可求电子稳定时的速度;由平衡条件结合电流的微观表达式可求定义与载流子的数目即可判断。
本题是对带电粒子在复合场中运动的考查,解题的关键是要知道电子聚集的地方电势低,知道载流子受到洛伦兹力和电场力的作用。
11.【答案】AC
【解析】解:A、由题意可知,波源在 的时间内传播了的距离,因此传播速度为:,故A正确;
B、波源 、分别在和时刻起振,在时,处的质点,第一次回到平衡位置,即运动了半个周期,则半个波长距离为1m,波长为 ,由题意可知,也恰好完成了半个周期,处在平衡位置并应向纸面内运动,故B错误;
C、由题意可知,振动稳定后,,两波源的振动传到处的质点波程差为,由于两波源传播方向相反,所以的位置是波峰相遇的点,故为振动加强点,故C正确;
D、因 、振动反相,中点为减弱点,即有、、这3处减弱点,故D错误。
故选:AC。
两列简谐波的波速相同,求出波源在传播的距离,从而得到波速;
分析题意的两个波源分别在和时起振时,及该质点的位置,求出波长和周期;
分析振动加强点满足条件,从而得到振动加强点和减弱点的位置。
本题考查波的性质以及波的叠加,明确波速公式的应用。
12.【答案】BC
【解析】解:A、根据爱因斯坦光电效应方程,根据动能定理有,联立解得,因为不知道材料的逸出功,所以a、b光的频率之比为无法计算,故A错误;
B、由甲图可知,a光的频率小于b光的频率,所以对应的遏止电压,故B正确;
C、根据动能定理有,根据动能和动量的关系有,根据德布罗意波长公式有
联立以上各式可得最小波长之比为:,故C正确;
D、根据爱因斯坦光电效应方程,根据动能定理有,所以若增大a光入射功率,则增大,但遏止电压不变,故D错误;
故选:BC。
根据动能定理和爱因斯坦光电效应方程分析;根据德布罗意波长公式分析;根据爱因斯坦光电效应写出频率的表达式分析。
掌握光子能量公式和爱因斯坦光电效应方程是解题的基础,知道遏止电压和最大初动能之间的关系。
13.【答案】AD
【解析】解:根据右手定则,通过电阻R的电流方向始终为 ,故A正确;
B.根据转动切割电动势公式,导体棒产生的电动势
当OA棒转动至时,电动势
故B错误;
C.根据转动切割电动势公式,
圆环转动一周的过程中,感应电动势有效值
故C错误;
D.分析可知,整个电路总电阻为
圆环转动一周的过程中,根据能量守恒可知,外力做的功
解得
故D正确。
故选:AD。
根据右手定则,判断电流方向;
根据转动切割电动势公式,求当OA棒转动至时的电动势;
感应电动势有效值等于峰值除以根号二;
根据能量守恒,求外力做功。
本题解题关键是掌握右手定则、转动切割电动势,难度中等。
14.【答案】①C;②; 必须
【解析】①为了使得绳子拉力近似等于槽码重力,小车总质量远大于槽码质量,故A错误;
B.补偿阻力只需要实验开始前完成即可,不用每次改变小车上的钩码质量时重新补偿,故B错误;
C.补偿阻力时不能移去打点计时器和纸带,故C正确;
D.应先打开打点计时器再释放小车,故D错误;
故选:C。
②打出计数点3时小车速度大小
设每次滑块释放位置与光电门的距离为x,滑块的质量为M,根据牛顿第二定律可得
滑块经过光电门的速度为
根据速度-位移公式可得:
联立可得
为了使图像的斜率保持不变,则每次滑块必须从相同位置释放。
故答案为:①C;②;必须
根据实验原理掌握正确的实验操作,根据匀变速直线运动规律计算速度;
根据运动学公式结合牛顿第二定律得出滑块与挡光片总质量的表达式。
本题主要考查了牛顿第二定律的验证实验,根据实验原理掌握正确的实验操作,结合运动学公式和牛顿第二定律即可完成分析。
15.【答案】D; 胶管内气体的体积
【解析】探究气体的等温变化,研究对象为注射器内封闭的气体,注射器无需水平放置,只要保证封闭气体的温度、质量不变即可,故A错误;
B.实验中需要保持气体的温度不变,则实验中在推拉柱塞时,不能够用手握住注射器,避免人体温度引起封闭气体温度的变化,故B错误;
C.实验中需要保持气体的温度不变,因此在实验时需要缓慢推拉柱塞,稳定后再读取数据,故C错误;
D.实验中需要保持所研究气体的质量一定,为了保证封闭气体的气密性,实验时应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油,故D正确。
故选:D。
图线不通过坐标原点,根据图像可知,图像中当V等于0时,气体压强的倒数不等于0,体积测量值V没有包含胶管内气体的体积,可知,纵截距的绝对值代表胶管内气体的体积。
故答案为:;胶管内气体的体积。
根据探究气体等温变化的实验原理和注意事项进行分析判断;
根据图像不过坐标原点的特征判断可能的原因。
考查探究气体等温变化的实验原理和注意事项以及误差分析,会根据题意进行准确分析解答。
16.【答案】EDBCA; ; D;F; ②;大于
【解析】用多用电表测电阻,先进行机械调零,然后选择合适的欧姆挡位,再进行欧姆调零,欧姆调零后测电阻并读数,测量完毕应将选择开关置于OFF挡或交流电压最高挡,故合理的实验步骤是EDBCA。
当使用倍率时,指针位置如图甲所示,指针偏角太小,所选挡位太小,则应换用倍率进行测量。
由图甲所示可知,待测电阻阻值约为,电路最大电流约为,电流表应选择D;滑动变阻器采用分压接法,为方便实验操作,滑动变阻器应选择F。
待测电阻阻值约为,电压表内阻约为,电流表内阻约为,相对来说待测电阻阻值远大于电流表内阻,电流表应采用内接法,由于电流表的分压作用,电压的测量值大于真实值,由图丙所示可知,应选择图线②计算电阻阻值;由于电压的测量值大于真实值,由欧姆定律可知,电阻的测量值大于真实值。
故答案为:;;;F;②;大于。
根据用多用电表测电阻的步骤分析答题。
用欧姆表测电阻要选择合适的挡位使指针指在中央刻度线附近。
根据电路最大电流选择电流表,为方便实验操作应选择最大阻值较小的滑动变阻器。
根据待测电阻阻值与电表内阻的关系确定电流表的接法,然后分析图示电路图与图示图像答题。
要掌握常用器材的使用方法与读数方法;要掌握实验器材的选择原则。
17.【答案】不可逆;减小;
重物恰要离开地面时缸内气体的压强为,棉球熄灭时的缸内气体温度为;
缸内气体缓慢冷却至环境温度的过程中内能的变化量为
【解析】由热力学第二定律可知,棉球熄灭到缸内气体缓慢冷却至环境温度的过程不可逆的,由于气体的温度降低,则分子平均动能减小;
重物前后离开地面时,对活塞,由平衡条件可得:,解得:
棉球恰好熄灭时气体的压强为,体积为,温度为T
冷却到环境温度时,压强为p,体积为,温度为
由理想气体状态方程可得:,解得:;
由题意可知,冷却过程中,缸内气体先等容降温,后等压压缩,外界对气体做功为:
由热力学第一定律可得:,解得:
故答案为:不可逆;减小;
重物恰要离开地面时缸内气体的压强为,棉球熄灭时的缸内气体温度为;
缸内气体缓慢冷却至环境温度的过程中内能的变化量为。
由热力学第二定律和温度的微观意义解答;
由平衡条件结合理想气体状态方程可求温度T;
由热力学第一定律可求内能的变化量。
本题是对理想气体状态方程、热力学第一定律和热力学第二定律及温度的微观意义的考查,解题的关键是要正确分析气体发生的状态变化,选择合适的定律即可解题,利用热力学第一定律解题时要注意物理量的正负符号的物理意义。
18.【答案】滑块开始下滑时离地高度h为;
摆渡车碰到IJ前,滑块恰好不脱离摆渡车,摆渡车的长度L为;
在 的条件下,滑块从G到J所用的时间t为
【解析】滑块过C点时,根据牛顿第二定律
滑块从静止释放到C点过程,根据动能定理
解得
设滑块刚滑上摆渡车时的速度大小为v,从静止释放到G点过程,根据动能定理
解得
摆渡车碰到U前,滑块恰好不脱离摆渡车,说明滑块到达摆渡车右端时刚好与摆渡车共速,以滑块和摆渡车为系统,以水平向右的方向为正方向,根据系统动量守恒
解得
根据能量守恒
解得
滑块从滑上摆渡车到与摆渡车共速过程,滑块的加速度大小为
解得
所用时间为
解得
此过程滑块通过的位移为
解得
滑块与摆渡车共速后,滑块与摆渡车一起做匀速直线运动,该过程所用时间为
解得
则滑块从G到J所用的时间为
答:滑块开始下滑时离地高度h为;
摆渡车碰到IJ前,滑块恰好不脱离摆渡车,摆渡车的长度L为;
在的条件下,滑块从G到J所用的时间t为。
滑块从静止释放到C点过程中,根据动能定理求解速度大小,滑块过C点时,根据牛顿第二定律进行解答;
从静止释放到G点过程,根据动能定理求解滑上摆渡车时的速度大小,根据动量守恒定律能量守恒定律求解摆渡车的长度L;
对摆渡车根据动量定理求解滑块从滑上摆渡车到与摆渡车共速过程所用时间,滑块与摆渡车共速后,根据位移一时间关系求解滑块与摆渡车一起做匀速直线运动所用时间。
本题主要是考查了动量守恒定律、动能定理和能量守恒定律;解答本题的关键是要选取研究过程,分析运动过程中物体的受力情况和能量转化情况,然后分析运动过程中哪些力做正功、哪些力做负功,初未动能为多少,根据功能关系列方程解答。
19.【答案】闭合开关S,由静止释放金属棒,金属棒下滑的最大速度为;
假设第 问金属棒从静止到速度达到最大的过程中金属棒滑下的距离为x,则电阻R上产生的热量为;
断开开关S,由静止释放金属棒,金属棒下滑的最大速度为
【解析】闭合开关S,由静止释放金属棒,当金属棒受力平衡时速度最大,根据平衡条件可得:
根据闭合电路的欧姆定律可得:
解得金属棒下滑的最大速度:;
金属棒从静止到速度达到最大的过程中,根据动能定理可得:
根据功能关系可得:
联立解得:;
第一问中,由于:
假设断开开关S,由静止释放金属棒,金属棒达到最大速度时Z的电压为,则有:
根据平衡条件可得:
解得:
即断开开关S后金属棒速度最大时Z的电压恒为成立
则金属棒下滑的最大速度:。
答:闭合开关S,由静止释放金属棒,金属棒下滑的最大速度为;
假设第问金属棒从静止到速度达到最大的过程中金属棒滑下的距离为x,则电阻R上产生的热量为;
断开开关S,由静止释放金属棒,金属棒下滑的最大速度为。
闭合开关S,当金属棒受力平衡时速度最大,根据平衡条件进行解答;
金属棒从静止到速度达到最大的过程中,根据动能定理、功能关系进行解答;
假设断开开关S,由静止释放金属棒,金属棒达到最大速度时Z的电压为,根据电路连接情况结合平衡条件进行解答。
本题考查电磁感应的力学平衡问题,抓住切割磁感线产生感应电动势、欧姆定律、安培力公式、牛顿第二定律或平衡条件这些基本规律即可解决问题,但容易出错的是电路中出现了一个非线性元件,结合其特点求电路中的电流。
20.【答案】小球刚进入磁场时的加速度大小a为;
当时,小球刚好垂直打在收集板上,小球打在收集板上时的位置坐标为;
调节挡板M端与y轴距离为时,无论d多大,都可以让小球垂直打在收集板上,为4m
【解析】进入磁场后,沿x轴负方向的洛伦兹力为小球受的合力,则有
解得
进入磁场后沿x轴负方向做匀加速直线运动,则有
解得
解得
小球离开挡板M端的速度
解得
小球离开挡板M端的速度v方向和x轴夹角满足
解得
解得
则小球在y轴上的位置为
解得
小球打在收集板上时的位置坐标为
假设小球以离开挡板M端时可以垂直打在收集板上,小球在磁场中做圆周运动的半径设为R,则
设小球离开挡板M端时速度方向与x轴成角,则
联立可解得
解得
答:小球刚进入磁场时的加速度大小a为;
当时,小球刚好垂直打在收集板上,小球打在收集板上时的位置坐标为;
调节挡板M端与y轴距离为时,无论d多大,都可以让小球垂直打在收集板上,为4m。
根据洛洛伦兹力提供向心力求小球刚进入磁场时的加速度大小a;
根据运动学公式和几何关系,再结合小球运动图像求出小球打在收集板上时的位置坐标;
根据洛伦兹力提供向心力和几何关系求。
本题考查带电小球在磁场中的运动,要求学生能正确分析带电小球的运动过程和运动性质,熟练应用对应的规律解题。
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