精品解析：山东省烟台市2024-2025学年高二下学期期末学业水平诊断物理试题

山东省烟台市2024-2025学年高二下学期期末学业水平诊断物理试题 1．答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置。 2．选择题答案必须用2B铝笔（按填涂样例）正确填涂；非选择题答案必须用0.5毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。 3．请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 在火星上太阳能电池板发电能力有限，因此科学家用放射性材料—作为发电能源为火星车供电。中的Pu元素是，其半衰期为87.7年，衰变方程为，下列说法正确的是（　　） A. 中的为236，Z为92 B. 衰变放出的粒子流的电离作用和穿透能力都很强 C. 大约要经过263年会有未衰变时的Pu原子核发生衰变 D. 温度的升高或与其他元素形成化合物不影响Pu元素的半衰期 2. 下列说法正确的是（　　） A. 擦黑板时看到粉尘四处飘落是布朗运动的表现 B. 水和酒精混合后总体积变小说明液体分子间存在分子引力 C. 当分子之间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大 D. 一定质量的理想气体，当温度升高时每秒撞击单位面积器壁的气体分子数一定增多 3. 关于固体和液体，下列说法正确的是（　　） A. 根据物理性质的各向同性或各向异性可以用来鉴别晶体和非晶体 B. 因液晶是介于晶体与液体之间的中间态，所以液晶实际上是一种非晶体 C. 单晶体在不同方向上物理性质不同，是因为不同方向上的物质微粒的性质不同 D. 宇航员在太空中做水滴实验时，看到水滴的形状呈球形，这是由于液体表面张力的作用 4. 如图所示为一振荡电路在某时刻磁场磁感线的分布情况，下列说法正确的是（　　） A. 若电容器上极板带负电，则磁场正在减弱 B. 若电容器下极板带负电，则电容器正在放电 C. 若电容器正在放电，则线圈的自感电动势正在减小 D. 若增大电容器两板间的距离，则振荡电路的周期变大 5. 为检测某品牌汽车行驶性能，在某次检测中，测试汽车在平直路面上由静止开始内运动的位移－时间图像如图所示，已知该图像在时间内是抛物线的一部分，时间内是直线，两部分平滑相连，下列说法正确的是（　　） A. B. 10s末汽车的速度为 C. 时间内，汽车加速度为 D. 时间内，汽车做匀加速直线运动 6. 如图所示，一单匝矩形线圈abcd的一部分处在有界匀强磁场中，并绕处于磁场边界的轴以角速度匀速转动，已知线圈电阻为，边ab、ad的长度分别为0.1m和0.3m，轴与边ad、bc垂直且到边dc的距离为0.1m，磁场的磁感应强度大小为，则线圈转过一周的过程中线圈产生的焦耳热为（　　） A. B. C. 1J D. 4J 7. 一汽车在平直公路上做匀加速直线运动，依次经过A、B、C三点，已知，汽车在AB段的平均速度为，在BC段的平均速度为，则汽车经过点时的瞬时速度大小为（　　） A. B. C. D. 8. 如图所示，质量三角形斜劈C放在水平地面上，一根轻绳跨过固定的定滑轮，其一端连接位于C表面上的物块A，另一端连接小球B，绳子与滑轮顶端的接触处为点。开始时系统处于静止状态，轻绳左段部分与竖直方向夹角为。现对小球B施加一个拉力使其缓慢移动，的方向与轻绳右段部分之间的夹角始终保持，直至OB处于水平。在此过程中A和C始终保持静止状态，已知物块A的质量，小球B的质量，不计定滑轮与绳子之间的摩擦，则在小球B缓慢移动过程中，轻绳拉力达到最大值时，地面对C的摩擦力大小为（　　） A. 5N B. 10N C. D. 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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。 9. 如图甲所示为研究光电效应的电路，用频率为ν的光照射阴极K时，光电子打到阳极A的最大动能Ek随着电压表示数U的变化关系图像如图乙所示，已知普朗克常量为h，下列说法正确的是（　　） A. U增大，光电子的最大初动能减小 B. U增大，光电子最大初动能不变 C. 阴极金属的截止频率为 D. 若电压表示数为，光电子到达阳极A时的最大动能为 10. 如图所示为某发电站的远距离输电的示意图。已知发电机的输出功率为60kW，输出电压，输送电压，理想升压变压器原、副线圈的匝数之比为1∶n，理想降压变压器原、副线圈的匝数之比为n∶1，输电线上的总电阻为。为保证用户端能获得的生活用电，下列说法正确的是（　　） A. 发电机的输出电压为 B. 升压变压器原、副线圈的匝数之比为1∶200 C. 若用户端总电阻变小，为保证不变，需要降低输送电压 D. 若发电机的输出功率不变，使输送电压升高一倍，则输电线上的功率损失变为原来的 11. 卡诺热机是只有两个热源（一个高温热源和一个低温热源）的简单热机，其循环过程p-V图像如图所示，其中A→B和C→D为两个等温过程；B→C和D→A为两个绝热过程。若热机的工作物质为理想气体，高温热源温度为T，低温热源温度为0.8T。p-V图像中A、B、C、D各状态的参量如图所示，若热机在A→B过程从高温热源吸热为Q1；C→D过程热机向低温热源放出热量为Q2。下列说法正确的是（　　） A. B. 气体在状态A的体积为 C. 在B→C过程中，气体分子热运动的平均动能增大 D. 该热机完成一次循环，外界对气体做功为Q1-Q2 12. 如图所示，有两个间距为的有界匀强磁场区域，磁感应强度的大小均为，区域Ⅰ磁场方向垂直纸面向外，区域Ⅱ磁场方向垂直纸面向里，两磁场边界均与轴垂直且宽度均为，在轴方向足够宽。abcd是一个均匀电阻丝做成的边长为的正方形线框，线框以垂直于磁场边界的速度匀速通过两个磁场区域，在运动过程中，线框ab、cd两边始终与磁场的边界平行。设线框ab边刚进入磁场的位置为轴正方向水平向右，从线框ab边刚进入磁场开始到整个线框离开两个磁场区域的过程中，线框中感应电流（规定顺时针方向为正方向）、a、b两端的电势差，穿过线框的磁通量、线框中产生的电功率随着位置变化的图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 某实验小组利用如图甲所示装置进行“探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”实验。实验步骤如下： ①把注射器活塞移至注射器中间某位置，将注射器与导气管、压强传感器逐一连接； ②移动活塞，记录注射器的刻度值，同时记录对应的由压强传感器显示的气体压强值； ③做出图像，分析处理实验数据。 （1）关于本实验的一些具体操作，下列说法正确的是_________________ A. 为了保持封闭气体的质量不变，实验中要快速移动活塞 B. 为了保持封闭气体的温度不变，实验中要缓慢移动活塞 C. 为了保持封闭气体的质量不变，通常在注射器活塞上涂抹润滑油 D. 为了保证活塞移动时注射器稳定，实验中要用手紧紧握住注射器 （2）如果实验操作规范，该小组描绘图线如乙图所示，图像为倾斜直线，则图中的代表________________，实验结论为：一定质量气体________________。 14. 在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中，如图甲，橡皮条的一端连接轻质小圆环，另一端固定在纸板上的点，橡皮条的长度为GE。在图乙中，用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环。小圆环受到拉力的共同作用，处于纸板上的点，橡皮条伸长的长度为EO。撤去，改用一个力单独拉住小圆环，如图丙仍使它处于点。力单独作用，与、共同作用的效果是一样的，都能使小圆环在点保持静止。 （1）关于本实验的一些具体操作，下列说法正确的是_____________ A. 实验过程中，点位置不允许变动 B. 用两个弹簧测力计拉橡皮条时，两个测力计的示数之差应尽可能大 C. 两分力的夹角应取，便于之后运算中采用勾股定理以验证平行四边形定则 D. 使用弹簧测力计时，施力方向应沿测力计轴线，读数时视线应正对指针且与刻度盘垂直 （2）某同学在纸板上记录了点G、O的位置及拉力、、的方向，读出两弹簧测力计的示数分别为和，请在虚线框丁中利用平行四边形定则作出、的合力的图示______（所选标度已给定），并由所作图示可以得到合力的大小为_____________N（结果保留两位有效数字）； （3）比较与可知，方向一定沿GO方向的是_____________。 15. 一辆大客车和一辆小汽车匀速同向行驶在平直公路上，大客车在前，行驶速度为12m/s，小汽车在后，行驶速度为16m/s，当两者相距21m时，大客车发现前方有警示牌，开始刹车，加速度大小为2m/s2。 （1）求小汽车经过多长时间追上大客车； （2）若小汽车发现大客车开始刹车后，为避免相撞也开始刹车，已知小汽车司机的反应时间为0.5s，刹车加速度大小为3m/s2，则此种情形下两车能否相撞？如果不能，求两车之间的最小距离。 16. 如图所示，M、N端接入电压有效值恒定的正弦式交变电源，R0是与电源连接的定值电阻。现将滑动变阻器R的滑片从a端缓慢向下滑动，已知交流电流表A的示数I1=2A时，交流电压表V的示数U1=24V；交流电流表A的示数I2=4A时，交流电压表V的示数U2=8V。当滑动变阻器接入电路的阻值减小为4R0时，变压器的输出功率最大。变压器视为理想变压器，电压表和电流表均视为理想电表。 （1）求变压器的最大输出功率； （2）当滑动变阻器接入电路的阻值变为时，求电源输出功率。 17. 如图所示，导热性能良好、内部粗细均匀的封闭薄玻璃管水平放置，其左端带有可充气的阀门。开始时玻璃管处于温度为的环境中，内部左、右两端的空气柱及中间的水银柱的长度均为（未知），左、右两端的空气柱的压强均为。现将玻璃管在竖直面内绕其左端逆时针缓慢旋转至竖直，玻璃管旋转至竖直时其上端空气柱的长度，整个过程中两端空气柱未流通。 （1）求玻璃管的长度； （2）分析此过程中，玻璃管内左、右两端的空气柱吸、放热情况； （3）玻璃管旋转至竖直后固定，然后对玻璃管加热至并通过阀门充入适量的空气，最终使两端空气柱的长度均恢复到，已知两空气柱的温度始终相同，求充气前、后玻璃管内空气总质量的比值。 18. 如图所示，两根足够长的平行金属直导轨MN、PQ间距为，固定在同一水平面内，导轨左端点分别与两条倾角相同、间距也为的直导轨平滑相接。M、P连线与两侧直导轨均垂直，其右侧存在磁感应强度大小为、方向竖直向下的匀强磁场。两根长度均为、电阻均为的金属棒ab、cd之间用绝缘轻杆固定拴接后放置在水平导轨上。另一长度为L、电阻为的金属棒ef放在倾斜导轨上，并处于锁定状态，ef距离水平导轨的高度为。已知金属棒ab、ef质量均为，金属棒cd质量为2m，忽略导轨的电阻以及所有的摩擦，金属棒均与导轨接触良好，重力加速度大小为。现将金属棒ef由静止释放，已知此后整个运动过程中ef始终不与ab接触，求： （1）金属棒ef刚越过MP时，ef两端的电势差及ab的加速度大小； （2）金属棒ab的初始位置到MP的最小距离； （3）从金属棒ef释放到与金属棒ab相距最近的过程中，金属棒cd产生的焦耳热。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 山东省烟台市2024-2025学年高二下学期期末学业水平诊断物理试题 1．答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置。 2．选择题答案必须用2B铝笔（按填涂样例）正确填涂；非选择题答案必须用0.5毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。 3．请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 在火星上太阳能电池板发电能力有限，因此科学家用放射性材料—作为发电能源为火星车供电。中的Pu元素是，其半衰期为87.7年，衰变方程为，下列说法正确的是（　　） A. 中的为236，Z为92 B. 衰变放出的粒子流的电离作用和穿透能力都很强 C. 大约要经过263年会有未衰变时的Pu原子核发生衰变 D. 温度的升高或与其他元素形成化合物不影响Pu元素的半衰期 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据质量数和电荷数守恒，生成铀核的质量数为 质子数为，故A错误； B．α粒子电离作用强，但穿透能力弱（仅需一张纸即可阻挡），故B错误； C．由衰变周期公式计算可得 大约要经过3个半衰期会有的Pu原子核发生衰变，故C错误； D．半衰期由原子核内部结构决定，与温度、化学状态无关，故D正确。 故选D。 2. 下列说法正确的是（　　） A. 擦黑板时看到的粉尘四处飘落是布朗运动的表现 B. 水和酒精混合后总体积变小说明液体分子间存在分子引力 C. 当分子之间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大 D. 一定质量的理想气体，当温度升高时每秒撞击单位面积器壁的气体分子数一定增多 【答案】C 【解析】 【详解】A．布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，需在显微镜下观察，粉尘飘落主要受重力和气流影响，故A错误； B．水和酒精混合体积减小说明分子间存在间隙，而非引力，故B错误； C．当分子力为斥力时（r<r0），减小分子间距需克服斥力做功，分子势能增大，即分子势能随分子间距离的减小而增大，故C正确； D．温度升高时，若气体体积增大，单位体积分子数减少，撞击次数可能减少，故D错误。 故选C。 3. 关于固体和液体，下列说法正确的是（　　） A. 根据物理性质的各向同性或各向异性可以用来鉴别晶体和非晶体 B. 因液晶是介于晶体与液体之间的中间态，所以液晶实际上是一种非晶体 C. 单晶体在不同方向上物理性质不同，是因为不同方向上的物质微粒的性质不同 D. 宇航员在太空中做水滴实验时，看到水滴的形状呈球形，这是由于液体表面张力的作用 【答案】D 【解析】 【详解】A．多晶体和非晶体均呈现各向同性，无法仅通过各向异性区分晶体和非晶体，故A错误； B．液晶是介于晶体与液体之间的中间态，并非非晶体，故B错误； C．单晶体的各向异性由原子排列方向差异导致，而非微粒本身性质不同，故C错误； D．表面张力使液体在微重力下收缩为球形，故D正确。 故选D。 4. 如图所示为一振荡电路在某时刻磁场磁感线的分布情况，下列说法正确的是（　　） A. 若电容器上极板带负电，则磁场正在减弱 B. 若电容器下极板带负电，则电容器正放电 C. 若电容器正在放电，则线圈的自感电动势正在减小 D. 若增大电容器两板间的距离，则振荡电路的周期变大 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据图中磁场方向，由安培定则可知，此时电流由下极板流向上极板；若电容器上极板带负电，则此时电容器正在放电，电场能减小，磁场能增大，磁场正在增强，故A错误； B．若电容器下极板带负电，则此时电容器正在充电，故B错误； C．若电容器正在放电，则电场能减小，磁场能增大，线圈中的电流正在增大，但电流的变化率正在减小，所以线圈的自感电动势正在减小，故C正确； D．若增大电容器两板间的距离，根据可知，电容减小；根据可知，振荡电路的周期变小，故D错误。 故选C。 5. 为检测某品牌汽车的行驶性能，在某次检测中，测试汽车在平直路面上由静止开始内运动的位移－时间图像如图所示，已知该图像在时间内是抛物线的一部分，时间内是直线，两部分平滑相连，下列说法正确的是（　　） A B. 10s末汽车的速度为 C. 时间内，汽车的加速度为 D. 时间内，汽车做匀加速直线运动 【答案】B 【解析】 【详解】BD．图像在时间内是抛物线的一部分，时间内是直线，可知时间内汽车做匀加速直线运动，时间内汽车做匀速直线运动；设时，汽车的速度为，则内有 解得 可知10s末汽车的速度为，故B正确，D错误； AC．时间内，汽车的加速度为 ，故AC错误。 故选B。 6. 如图所示，一单匝矩形线圈abcd的一部分处在有界匀强磁场中，并绕处于磁场边界的轴以角速度匀速转动，已知线圈电阻为，边ab、ad的长度分别为0.1m和0.3m，轴与边ad、bc垂直且到边dc的距离为0.1m，磁场的磁感应强度大小为，则线圈转过一周的过程中线圈产生的焦耳热为（　　） A. B. C. 1J D. 4J 【答案】A 【解析】 【详解】由题意可知，当ab边在磁场中时，产生的感应电动势的峰值为 当cd边在磁场中时，产生的感应电动势的峰值为 根据焦耳定律可知 解得 则线圈转过一周的过程中线圈产生的焦耳热为 代入数据解得 故选A。 7. 一汽车在平直公路上做匀加速直线运动，依次经过A、B、C三点，已知，汽车在AB段的平均速度为，在BC段的平均速度为，则汽车经过点时的瞬时速度大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设，AB段所用时间为，BC段所用时间为，则有， 可得 设汽车经过点的速度大小为，汽车的加速度大小为，则AB段有 BC段有 联立可得 解得 故选A。 8. 如图所示，质量的三角形斜劈C放在水平地面上，一根轻绳跨过固定的定滑轮，其一端连接位于C表面上的物块A，另一端连接小球B，绳子与滑轮顶端的接触处为点。开始时系统处于静止状态，轻绳左段部分与竖直方向夹角为。现对小球B施加一个拉力使其缓慢移动，的方向与轻绳右段部分之间的夹角始终保持，直至OB处于水平。在此过程中A和C始终保持静止状态，已知物块A的质量，小球B的质量，不计定滑轮与绳子之间的摩擦，则在小球B缓慢移动过程中，轻绳拉力达到最大值时，地面对C的摩擦力大小为（　　） A. 5N B. 10N C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】对B进行受力分析，如图所示 根据正弦定理有 解得 可知，当时，解得 对A、C整体进行分析，根据平衡条件有 解得 故选B。 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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。 9. 如图甲所示为研究光电效应的电路，用频率为ν的光照射阴极K时，光电子打到阳极A的最大动能Ek随着电压表示数U的变化关系图像如图乙所示，已知普朗克常量为h，下列说法正确的是（　　） A. U增大，光电子的最大初动能减小 B. U增大，光电子的最大初动能不变 C. 阴极金属的截止频率为 D. 若电压表示数为，光电子到达阳极A时的最大动能为 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．根据光电效应方程可知，U增大，光电子的最大初动能不变，故A错误，B正确； C．当电压为零时，有 所以，故C错误； D．光电子打到阳极A的最大动能Ek随着电压表示数U的变化关系为 当电压为U1时，有 当电压为U2时，有 联立可得，故D正确。 故选BD。 10. 如图所示为某发电站的远距离输电的示意图。已知发电机的输出功率为60kW，输出电压，输送电压，理想升压变压器原、副线圈的匝数之比为1∶n，理想降压变压器原、副线圈的匝数之比为n∶1，输电线上的总电阻为。为保证用户端能获得的生活用电，下列说法正确的是（　　） A. 发电机的输出电压为 B. 升压变压器原、副线圈的匝数之比为1∶200 C. 若用户端总电阻变小，为保证不变，需要降低输送电压 D. 若发电机的输出功率不变，使输送电压升高一倍，则输电线上的功率损失变为原来的 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．设输电线电流为，根据理想变压器电压与匝数成正比，有， 电压关系为 根据功率关系，有 联立解得 故A正确，B错误； C．若用户端总电阻变小，电流变大，远距离输电电流变大，线路损失电压变大，降压变压器的输入电压变低，则输出电压也会变低，所以为保证不变，需要提高输送电压U2，故C错误； D．根据，损失功率为 整理得 可知若发电站的输出功率不变，升压变压器副线圈的电压升高一倍，则输电线上的功率损失变为原来的，故D正确。 故选AD。 11. 卡诺热机是只有两个热源（一个高温热源和一个低温热源）的简单热机，其循环过程p-V图像如图所示，其中A→B和C→D为两个等温过程；B→C和D→A为两个绝热过程。若热机的工作物质为理想气体，高温热源温度为T，低温热源温度为0.8T。p-V图像中A、B、C、D各状态的参量如图所示，若热机在A→B过程从高温热源吸热为Q1；C→D过程热机向低温热源放出热量为Q2。下列说法正确的是（　　） A. B. 气体在状态A的体积为 C. 在B→C过程中，气体分子热运动的平均动能增大 D. 该热机完成一次循环，外界对气体做功为Q1-Q2 【答案】AB 【解析】 【详解】AD．A→B→C，气体体积增大，气体对外做功，功的大小等于图像与横轴所围的面积； C→D→A，气体体积减小，外界对气体做功，功的大小等于图像与横轴所围的面积； ABCD所围成的面积表示该热机完成一次循环气体对外界所做的功； 该热机完成一次循环，气体的温度不变，内能不变； 根据热力学第一定律，该热机完成一次循环吸收的热量Q1大于放出的热量Q2； 因此有 该热机完成一次循环，气体对外界做功为W=Q1-Q2 A正确，D错误； B．根据题意得， 根据理想气体状态方程得 解得，B正确； C．在B→C过程中，，，气体的温度降低，气体分子热运动的平均动能减小，C错误． 故选AB。 12. 如图所示，有两个间距为的有界匀强磁场区域，磁感应强度的大小均为，区域Ⅰ磁场方向垂直纸面向外，区域Ⅱ磁场方向垂直纸面向里，两磁场边界均与轴垂直且宽度均为，在轴方向足够宽。abcd是一个均匀电阻丝做成的边长为的正方形线框，线框以垂直于磁场边界的速度匀速通过两个磁场区域，在运动过程中，线框ab、cd两边始终与磁场的边界平行。设线框ab边刚进入磁场的位置为轴正方向水平向右，从线框ab边刚进入磁场开始到整个线框离开两个磁场区域的过程中，线框中感应电流（规定顺时针方向为正方向）、a、b两端的电势差，穿过线框的磁通量、线框中产生的电功率随着位置变化的图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】BCD 【解析】 【详解】线框位移x为0~L时，ab边切割区域 Ⅰ 磁感线，产生的感应电动势大小，设为，a、b两端的电势差，感应电流方向为顺时针，，设为，磁通量，最大值大小为，设为，电功率，设为 线框位移x为时，cd边切割区域 Ⅰ 磁感线，产生的感应电动势大小，a、b两端的电势差，感应电流方向为逆时针，，磁通量，最大值大小为，电功率 线框位移x为时，ab边切割区域 Ⅱ 磁感线，cd边切割区域 Ⅰ 磁感线，产生的感应电动势大小均为，ab边在a、b两端产生的电势差，cd边在a、b两端产生的电势差，则，感应电流方向为逆时针，大小为，磁通量，最大值大小为，电功率 线框位移x为时，ab边切割区域 Ⅱ 磁感线，产生的感应电动势大小，a、b两端的电势差，感应电流方向为逆时针，，磁通量，最大值大小为，电功率 线框位移x为时，cd边切割区域 Ⅱ 磁感线，产生的感应电动势大小，a、b两端的电势差，感应电流方向为顺时针，，磁通量，最大值大小为，电功率 故选 BCD。 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 某实验小组利用如图甲所示装置进行“探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”实验。实验步骤如下： ①把注射器活塞移至注射器中间某位置，将注射器与导气管、压强传感器逐一连接； ②移动活塞，记录注射器的刻度值，同时记录对应的由压强传感器显示的气体压强值； ③做出图像，分析处理实验数据。 （1）关于本实验的一些具体操作，下列说法正确的是_________________ A. 为了保持封闭气体的质量不变，实验中要快速移动活塞 B. 为了保持封闭气体的温度不变，实验中要缓慢移动活塞 C. 为了保持封闭气体的质量不变，通常在注射器活塞上涂抹润滑油 D. 为了保证活塞移动时注射器稳定，实验中要用手紧紧握住注射器 （2）如果实验操作规范，该小组描绘图线如乙图所示，图像为倾斜直线，则图中的代表________________，实验结论为：一定质量气体________________。 【答案】（1）BC （2） ①. 注射器与压强传感器连接部位间（或导气管内）的气体体积 ②. 在温度不变的情况下，压强p和体积V成反比 【解析】 【小问1详解】 AC．为了保持封闭气体的质量不变，实验中采取的主要措施是在注射器活塞上涂一些润滑油，这样可以保持气密性，故A错误、C正确； BD．为了保持封闭气体的温度不变，实验中要注意手不能握住注射器的封闭气体部分，缓慢推动活塞，这样能保证装置与外界温度一样，故B正确、D错误。 故选BC。 【小问2详解】 [1]根据理想气体状态方程 可知如果实验操作规范正确，根据实验数据画出的图线是过坐标原点的直线，但如图所示的图线不过原点，该图线的方程为 说明注射器中气体的体积小于实际的封闭气体的体积，结合实验的器材可知，截距V0代表注射器与压强传感器连接部位间（或导气管内）的气体体积； [2]由图可知该小组描绘图线为倾斜直线，则实验结论为：一定质量气体在温度不变的情况下，压强p和体积V成反比。 14. 在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中，如图甲，橡皮条的一端连接轻质小圆环，另一端固定在纸板上的点，橡皮条的长度为GE。在图乙中，用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环。小圆环受到拉力的共同作用，处于纸板上的点，橡皮条伸长的长度为EO。撤去，改用一个力单独拉住小圆环，如图丙仍使它处于点。力单独作用，与、共同作用的效果是一样的，都能使小圆环在点保持静止。 （1）关于本实验的一些具体操作，下列说法正确的是_____________ A. 实验过程中，点位置不允许变动 B. 用两个弹簧测力计拉橡皮条时，两个测力计的示数之差应尽可能大 C. 两分力的夹角应取，便于之后运算中采用勾股定理以验证平行四边形定则 D. 使用弹簧测力计时，施力方向应沿测力计轴线，读数时视线应正对指针且与刻度盘垂直 （2）某同学在纸板上记录了点G、O的位置及拉力、、的方向，读出两弹簧测力计的示数分别为和，请在虚线框丁中利用平行四边形定则作出、的合力的图示______（所选标度已给定），并由所作图示可以得到合力的大小为_____________N（结果保留两位有效数字）； （3）比较与可知，方向一定沿GO方向的是_____________。 【答案】（1）AD （2） ①. 见解析 ②. 5.8 （3）F 【解析】 【小问1详解】 A．实验过程中，为了保证两次作用效果相同，点位置不允许变动，故A正确； B．用两个弹簧测力计拉橡皮条时，两个测力计的示数应适当大一些，但不是两个测力计的示数之差应尽可能大，故B错误； C．本实验通过作图探究两个互成角度的力的合成规律，两分力的夹角适当就好，不需要取，故C错误； D．使用弹簧测力计时，为了减小误差，施力方向应沿测力计轴线，读数时视线应正对指针且与刻度盘垂直，故D正确。 故选AD。 【小问2详解】 [1]根据图中的标度，并以、为邻边作平行四边形，作出、的合力的图示，如图所示 [2]由所作图示可以得到合力的大小为 【小问3详解】 是通过、为邻边做平行四边形得到的合力理论值，由于存在一定的误差，的方向不一定沿GO方向；是一个弹簧测力计拉橡皮筋得到的合力实验值，根据二力平衡可知，的方向一定沿GO方向。 15. 一辆大客车和一辆小汽车匀速同向行驶在平直公路上，大客车在前，行驶速度为12m/s，小汽车在后，行驶速度为16m/s，当两者相距21m时，大客车发现前方有警示牌，开始刹车，加速度大小为2m/s2。 （1）求小汽车经过多长时间追上大客车； （2）若小汽车发现大客车开始刹车后，为避免相撞也开始刹车，已知小汽车司机的反应时间为0.5s，刹车加速度大小为3m/s2，则此种情形下两车能否相撞？如果不能，求两车之间的最小距离。 【答案】（1）3s （2）不能，6.25m 【解析】 【小问1详解】 设小汽车追上客车的时间为t1，则，， 由以上三式可得 【小问2详解】 设小汽车刹车后其速度与客车速度相等时经历的时间为t2，则 解得， 客车发生的位移 小汽车发生的位移 由于，所以两车不能相撞，则两车之间最小距离 16. 如图所示，M、N端接入电压有效值恒定正弦式交变电源，R0是与电源连接的定值电阻。现将滑动变阻器R的滑片从a端缓慢向下滑动，已知交流电流表A的示数I1=2A时，交流电压表V的示数U1=24V；交流电流表A的示数I2=4A时，交流电压表V的示数U2=8V。当滑动变阻器接入电路的阻值减小为4R0时，变压器的输出功率最大。变压器视为理想变压器，电压表和电流表均视为理想电表。 （1）求变压器的最大输出功率； （2）当滑动变阻器接入电路的阻值变为时，求电源输出功率。 【答案】（1）50W （2）120W 【解析】 【小问1详解】 设交变电源电压有效值为U0，由题意可知， 联立解得， 设变压器原、副线圈两端的电压分别为U和U'，流过原、副线圈的电流分别为I和I'，则，， 联立可得， 整理得 变压器的输出功率等于输入功率，则 由数学知识可知，当时，输出功率最大，最大输出功率为 小问2详解】 变压器原、副线圈的匝数比 所以 则交流电源输出的功率为 17. 如图所示，导热性能良好、内部粗细均匀的封闭薄玻璃管水平放置，其左端带有可充气的阀门。开始时玻璃管处于温度为的环境中，内部左、右两端的空气柱及中间的水银柱的长度均为（未知），左、右两端的空气柱的压强均为。现将玻璃管在竖直面内绕其左端逆时针缓慢旋转至竖直，玻璃管旋转至竖直时其上端空气柱的长度，整个过程中两端空气柱未流通。 （1）求玻璃管的长度； （2）分析此过程中，玻璃管内左、右两端的空气柱吸、放热情况； （3）玻璃管旋转至竖直后固定，然后对玻璃管加热至并通过阀门充入适量的空气，最终使两端空气柱的长度均恢复到，已知两空气柱的温度始终相同，求充气前、后玻璃管内空气总质量的比值。 【答案】（1）54cm （2）见解析 （3） 【解析】 【小问1详解】 缓慢旋转至竖直过程中，以右端空气柱为研究对象，假设玻璃管的横截面积为，空气柱长度为， 以左端空气柱为研究对象，空气柱长度为：，， 联立代入数据求得 玻璃管的长度 【小问2详解】 由热力学第一定律：，温度不变， 左端的空气柱体积减小，外界对它做功，向外界放热；右端的空气柱体积增大，它对外界做功，从外界吸热 【小问3详解】 方法一：升温后，对右端（上端）空气柱整个过程 升温后左端（下端）空气柱的压强为 以原有左端（下端）空气柱为研究对象： 求得cm 充气前、后玻璃管内空气总质量的比值为 求得 方法二：（或用克拉伯龙方程求解）对左端（下端）空气柱前、后对比：， 求得 则充气前、后玻璃管内空气总质量的比值为 18. 如图所示，两根足够长的平行金属直导轨MN、PQ间距为，固定在同一水平面内，导轨左端点分别与两条倾角相同、间距也为的直导轨平滑相接。M、P连线与两侧直导轨均垂直，其右侧存在磁感应强度大小为、方向竖直向下的匀强磁场。两根长度均为、电阻均为的金属棒ab、cd之间用绝缘轻杆固定拴接后放置在水平导轨上。另一长度为L、电阻为的金属棒ef放在倾斜导轨上，并处于锁定状态，ef距离水平导轨的高度为。已知金属棒ab、ef质量均为，金属棒cd质量为2m，忽略导轨的电阻以及所有的摩擦，金属棒均与导轨接触良好，重力加速度大小为。现将金属棒ef由静止释放，已知此后整个运动过程中ef始终不与ab接触，求： （1）金属棒ef刚越过MP时，ef两端的电势差及ab的加速度大小； （2）金属棒ab的初始位置到MP的最小距离； （3）从金属棒ef释放到与金属棒ab相距最近的过程中，金属棒cd产生的焦耳热。 【答案】（1）； （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 金属棒由静止释放到刚越过时：根据动能定理可知 此时电动势 回路中干路电流 金属棒两端的电势差 其所受安培力 以、为整体 金属棒的加速度大小 【小问2详解】 由题意可知，与、组成的系统动量守恒，做减速运动，、做加速运动，整个运动过程中不与接触，则有当与、速度相等时，恰好追上，设此时共同速度为，由动量守恒定律得 则它们共同速度大小 对，由动量定理得 整理可得 则 通过的电荷量为 金属棒ab的初始位置到MP的最小距离 【小问3详解】 从金属棒释放到与金属棒相距最近的过程中，整个回路中产生的焦耳热为，由能量守恒定律得 金属棒产生的焦耳热 联立可得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $