精品解析:云南省文山壮族苗族自治州马关县第一中学校2024-2025学年高二下学期第三次月考物理试卷
2025-09-22
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 云南省 |
| 地区(市) | 文山壮族苗族自治州 |
| 地区(区县) | 马关县 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 8.13 MB |
| 发布时间 | 2025-09-22 |
| 更新时间 | 2026-03-25 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-09-22 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54031072.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
马关县第一中学2025年春季学期高二年级第三次月考试卷
物理
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。第Ⅰ卷第Ⅰ页至第4页,第Ⅱ卷第5页至第8页。考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。满分100分,考试用时75分钟。
第Ⅰ卷(选择题,共46分)
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。
2.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。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。
一、选择题(本大题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题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,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有错选的得0分)
1. 基于物理事实,下列说法中正确的是( )
A. 大块岩盐是晶体,粉碎后的岩盐小颗粒为非晶体
B. 固体、液体、气体都有扩散现象和布朗运动现象
C. 在太空完全失重的环境下,毛细现象不会出现
D. 泡茶时,开水比冷水能快速泡出茶香、茶色,是因为温度越高分子热运动越剧烈
2. 某匀质透明材料的横截面为半圆形,圆心为O。一激光束沿方向从空气中射入该材料,B为出射点。与界面夹角为,与法线夹角为,光在真空中传播速度为c,部分光路如图所示。则( )
A. 该材料的折射率为
B. 该材料的折射率为
C. 若改变角,光可能在B点发生全反射
D. 光束在该材料中的传播速度为
3. 如图所示是一种儿童玩具“吡叭筒”,由竹筒和木棍组成,在竹筒的前后两端分别装上“叭子”(树果子或打湿的小纸团)。叭子密封竹筒里面的空气,迅速推动木棍,前端的叭子便会从筒口射出。则迅速推动木棍过程中(叭子尚未射出),竹筒中被密封的气体( )
A. 压强增大 B. 温度不变
C. 内能不变 D. 每个分子的动能都变大
4. 如图甲为一列沿x轴传播的简谐横波在t=0.1s时的波形图,图乙为该波传播方向上质点Q的振动图像。下列说法正确的是( )
A. t=0.2s时,质点P速度方向沿y轴负方向
B. 该波的波速为1m/s,方向沿x轴负方向
C. t=0.2s到t=0.3s内,质点Q沿x轴负方向运动了10cm
D. 该波遇到尺寸大小为1m的障碍物时会发生明显的衍射现象
5. 如图所示,水平放置的“”型光滑金属导轨处在竖直向下的匀强磁场中,左端接有电阻R。一金属杆与导轨垂直放置,且接触良好,在外力F作用下由静止开始做匀加速运动。不计导轨和金属杆的电阻。关于外力F随时间t变化的图像正确的是( )
A. B.
C. D.
6. 图甲中展示的基本LC振荡回路是LC电磁振荡系统的核心单元。初始时刻电容器上极板带正电荷。图乙定性描述了振荡过程中电容器上极板电荷量q随时间t的变化规律。已知在t4时刻突然抽出电感器铁芯(时间极短),忽略能量耗散。下列描述正确的是( )
A. 在t1时刻,电容器极板间电场强度最大
B. 在t1~t2内,电流方向a→b
C. 在t3~t4内,磁场能转化为电场能
D. t4时刻后,q-t图像为图乙中的②所示
7. 目前无线充电技术已经在新能源汽车等领域得到应用。地下铺设供电的送电线圈,车上的受电线圈与车载电池相连,共同构成了无线充电装置,如图甲所示。该装置可等效为一个理想变压器,如图乙所示,供电线圈的匝数与受电线圈匝数之比,供电线圈的导线等效电阻R=3Ω。不考虑线圈的自感,忽略电能在两线圈传输的损耗,当供电线圈a、b两端接上的正弦交变电流给汽车充电时,电池系统的充电电流为20A。则下列说法正确的是( )
A. 受电线圈交变电流的频率为100Hz
B. 在t=0.01s时,供电线圈内磁通量最大
C. 受电线圈上的电压U2=1140V
D. 汽车充电的功率为12kW
8. 如图,硬质正方形导线框abcd置于磁感应强度大小为B、方向由b指向d匀强磁场中,正方形边长为L、各边材质完全相同。将a、c分别接在恒压电源的正负极上,通过ab边的电流强度为I,则线框所受的安培力( )
A. 大小为 B. 大小为
C. 方向垂直纸面向外 D. 方向垂直纸面向里
9. 随着智能汽车的迅猛发展,消费者在追求自动驾驶和智能交互体验的同时,对座舱舒适性的需求也日益凸显。为满足这一趋势,部分车型创新性地配备了“一键成床”功能——通过智能电动调节系统将座椅自动放平后,用户只需铺展专用充气床垫,即可轻松激活车内“平躺模式”(如图)。这种将移动空间转化为舒适休憩舱的设计革新,正在重新定义人们对车载场景的想象边界。已知充满气的床垫内部气体体积为150L,此时温度为27℃,气体压强为1.5atm(1atm为标准大气压)。气体可视为理想气体,则下列说法中正确的是( )
A. 当环境温度升高时,气垫内气体分子平均动能增加
B. 当乘客从气垫上起身后,气垫内气体分子对单位面积上气垫内壁的平均作用力变大
C. 当车内开启空调,温度变为7℃时(气垫内气体体积不变),气垫内气体压强变为1.4atm
D. 往气垫内充入27℃、1atm的同种气体50L后(气垫内气体体积及温度不变),气垫内气体压强变为2atm
10. 如图所示,在间距为L、倾角为30°的足够长平行金属导轨上,平行放置两根质量均为m、电阻均为R的导体棒a和b(长度均为L),两棒初始间距为s,且与导轨始终保持垂直接触。导轨所在空间存在垂直于导轨平面向上的匀强磁场,磁感应强度为B。初始状态下,两导体棒均恰好静止于导轨上。现对导体棒a施加沿导轨向下的瞬时初速度v0,导轨电阻可忽略,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。在两导体棒运动的全过程中,下列说法中正确的是( )
A. 导体棒与导轨间的动摩擦因数为0.5
B. 稳定时,导体棒a的速率为
C. 整个运动过程中流过导体棒b的电荷量为
D. 稳定时,两棒之间的间距为
第Ⅱ卷(非选择题,共54分)
注意事项:
第Ⅱ卷用黑色碳素笔在答题卡上各题的答题区域内作答,在试题卷上作答无效。
二、填空、实验题(本大题共2小题,共16分)
11. 某学生实验小组利用单摆测量当地的重力加速度。实验器材有:铁架台、细线、摆球、秒表、卷尺等。完成下列问题:
(1)实验时,将细线的一端连接摆球,另一端固定在铁架台上O点,如图甲所示。然后将摆球拉离平衡位置,使细线与竖直方向成夹角,释放摆球,让单摆开始摆动。为了减小计时误差,应该在摆球摆至______(填“最低点”或“最高点”)时开始计时。
(2)选取的摆线长度为100.0cm时,测得摆球摆动30个完整周期的时间t为60.00s。若将摆线长度视为摆长,求得重力加速度大小为______。(取,结果保留3位有效数字)
(3)选取不同的摆线长度重复上述实验,在坐标纸上作出摆线长度l和单摆周期的二次方的关系曲线,如图乙所示。设直线斜率为k,则重力加速度可表示为______(用k表示)。
12. 两个实验小组做“探究等温情况下一定质量气体的压强与体积的关系”的实验。
(1)第一个实验小组的同学利用如图甲所示的装置进行实验,注射器中密封了一定质量的气体。实验过程中,下列操作正确的是______。
A. 应该以较快的速度推拉柱塞来改变空气柱的体积
B. 实验前应先利用天平测量出注射器、柱塞及压力表的总质量
C. 推拉柱塞时,手不可以握住整个注射器
D. 实验过程中要保证橡胶套的密闭性良好
(2)第二个实验小组的同学利用如图乙所示的实验装置进行实验。
①测得的实验数据在计算机屏幕上显示如下表所示,发现pV的值越来越大,在本次实验操作中可能出现了下列哪种情况?______。
序号
V/mL
p/()
pV/()
1
12.0
1.6351
19.621
2
14.0
1.4030
19.642
3
16.0
1.2313
19.701
4
18.0
10952
19.714
5
20.0
1.0010
20.020
A.实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦力越来越大
B.实验时环境温度升高了
C.实验时柱塞密闭性不好,向外漏气
②如果在操作规范、不漏气的前提下,测得多组压强p和体积V的数据。为了能直观地判断气体压强p与气体体积V的函数关系,应作出______(填“”或“”图像)。对图像进行分析,如果在误差允许范围内该图像是一条______,就说明一定质量的气体在温度不变时,其压强与体积成反比。
三、计算题(本大题共3小题,共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后结果的不能得分。有数据计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13. 如图,一玻璃管内用水银柱封闭了一段理想气体,水银柱高度为,气柱初始长度。现将玻璃管置于竖直向上做匀加速运动电梯中(竖直放置,开口朝上),电梯加速度大小。已知玻璃管导热良好,环境温度恒定,重力加速度为,大气压强取76cmHg。求稳定时水银柱下降的高度。
14. 如图所示,粗糙的水平面连接一个竖直平面内的半圆形光滑轨道,其半径为,半圆形轨道的底端放置一个质量为的小球B,水平面上有一个质量为的小球A以初速度开始向着小球B运动,经过时间与B发生弹性碰撞。两小球均可以看作质点,它们的碰撞时间极短,且已知小球A与水平面间的动摩擦因数,g取。求:
(1)两小球碰撞前A的速度大小;
(2)小球B运动到最高点C时,轨道对B的弹力大小。
15. 如图,在水平虚线上方区域有竖直向下的匀强电场,电场强度大小为E,在虚线下方区域有垂直纸面向外的匀强磁场。质量为m、电荷量为()的箱子从距虚线高度为h的a点向右水平发射,当粒子进入磁场时其速度方向与水平虚线的夹角为。不计重力。
(1)求粒子进入磁场时的速度大小;
(2)若粒子第一次回到电场中高度为h时,粒子距a点的距离为,求磁场的磁感应强度大小的可能值。
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马关县第一中学2025年春季学期高二年级第三次月考试卷
物理
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。第Ⅰ卷第Ⅰ页至第4页,第Ⅱ卷第5页至第8页。考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。满分100分,考试用时75分钟。
第Ⅰ卷(选择题,共46分)
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。
2.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。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。
一、选择题(本大题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题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,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有错选的得0分)
1. 基于物理事实,下列说法中正确的是( )
A. 大块岩盐是晶体,粉碎后的岩盐小颗粒为非晶体
B. 固体、液体、气体都有扩散现象和布朗运动现象
C. 在太空完全失重的环境下,毛细现象不会出现
D. 泡茶时,开水比冷水能快速泡出茶香、茶色,是因为温度越高分子热运动越剧烈
【答案】D
【解析】
【详解】A.晶体无论是否被粉碎,其内部结构仍为晶体,故粉碎后的岩盐小颗粒仍为晶体,故A错误;
B.固体、液体、气体都能够发生扩散现象,布朗运动是悬浮微粒的运动,固体自身不会发生布朗运动,故B错误;
C.毛细现象由表面张力和浸润性共同决定,与重力无关,故在失重环境下仍会出现,故C错误;
D.温度升高使分子热运动加剧,扩散加快,故开水能更快泡出茶香、茶色,故D正确。
故选D。
2. 某匀质透明材料的横截面为半圆形,圆心为O。一激光束沿方向从空气中射入该材料,B为出射点。与界面夹角为,与法线夹角为,光在真空中传播速度为c,部分光路如图所示。则( )
A. 该材料的折射率为
B. 该材料的折射率为
C. 若改变角,光可能在B点发生全反射
D. 光束在该材料中的传播速度为
【答案】D
【解析】
【详解】AB.该材料的折射率为
故AB错误;
C.由于在B点出射的光线一定与B点处的界面垂直,即光线沿着法线方向,所以光不可能在B点发生全反射,故C错误;
D.根据
可得光束在该材料中的传播速度为
故D正确。
故选D。
3. 如图所示是一种儿童玩具“吡叭筒”,由竹筒和木棍组成,在竹筒的前后两端分别装上“叭子”(树果子或打湿的小纸团)。叭子密封竹筒里面的空气,迅速推动木棍,前端的叭子便会从筒口射出。则迅速推动木棍过程中(叭子尚未射出),竹筒中被密封的气体( )
A. 压强增大 B. 温度不变
C. 内能不变 D. 每个分子的动能都变大
【答案】A
【解析】
【详解】迅速推动木棍过程中,竹筒中被密封的气体体积减小,则压强变大,外界对气体做正功,,由于“迅速”过程气体与外界无热交换,则,根据热力学第一定律可知,气体内能增加,,温度升高,分子平均动能增加,但不是每个分子的动能都增加。
故选A。
4. 如图甲为一列沿x轴传播的简谐横波在t=0.1s时的波形图,图乙为该波传播方向上质点Q的振动图像。下列说法正确的是( )
A. t=0.2s时,质点P的速度方向沿y轴负方向
B. 该波的波速为1m/s,方向沿x轴负方向
C. t=0.2s到t=0.3s内,质点Q沿x轴负方向运动了10cm
D. 该波遇到尺寸大小为1m的障碍物时会发生明显的衍射现象
【答案】B
【解析】
【详解】B.由图甲可知波长为20cm,由图乙可知周期为0.2s,则波速为
由于t=0.1s时质点Q向上振动,根据“上下坡”法可知,波沿x轴负方向传播,故B正确;
A.t=0.1s时质点P向下振动,所以t=0.2s时,即经过0.1s时间等于半个周期,质点P回到平衡位置,且沿y轴正方向振动,故A错误;
C.各质点只在各自平衡位置附近振动,不随波迁移,故C错误;
D.当缝的宽度或障碍物的尺寸大小与波长相差不多或比波长小时,能发生明显的衍射现象,故D错误。
故选B。
5. 如图所示,水平放置的“”型光滑金属导轨处在竖直向下的匀强磁场中,左端接有电阻R。一金属杆与导轨垂直放置,且接触良好,在外力F作用下由静止开始做匀加速运动。不计导轨和金属杆的电阻。关于外力F随时间t变化的图像正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】对杆受力分析得
金属杆产生的感应电动势为
感应电流为
又
整理得
可知该图像为不过原点的直线。
故选D。
6. 图甲中展示的基本LC振荡回路是LC电磁振荡系统的核心单元。初始时刻电容器上极板带正电荷。图乙定性描述了振荡过程中电容器上极板电荷量q随时间t的变化规律。已知在t4时刻突然抽出电感器铁芯(时间极短),忽略能量耗散。下列描述正确的是( )
A. 在t1时刻,电容器极板间电场强度最大
B. 在t1~t2内,电流方向a→b
C. 在t3~t4内,磁场能转化为电场能
D. t4时刻后,q-t图像为图乙中的②所示
【答案】A
【解析】
【详解】A.在t1时刻,电容器极板所带电荷量最大,则电容器极板间电场强度最大,故A正确;
B.在t1~t2内,电容器处于反向放电状态,电流方向b→a,故B错误;
C.在t3~t4内,电容器正向放电,电场能转化为磁场能,故C错误;
D.根据可知,t4时刻后,突然抽出电感器铁芯,则L减小,振荡周期减小,q-t图像为图乙中的①所示,故D错误。
故选A。
7. 目前无线充电技术已经在新能源汽车等领域得到应用。地下铺设供电的送电线圈,车上的受电线圈与车载电池相连,共同构成了无线充电装置,如图甲所示。该装置可等效为一个理想变压器,如图乙所示,供电线圈的匝数与受电线圈匝数之比,供电线圈的导线等效电阻R=3Ω。不考虑线圈的自感,忽略电能在两线圈传输的损耗,当供电线圈a、b两端接上的正弦交变电流给汽车充电时,电池系统的充电电流为20A。则下列说法正确的是( )
A. 受电线圈交变电流的频率为100Hz
B. 在t=0.01s时,供电线圈内磁通量最大
C. 受电线圈上的电压U2=1140V
D. 汽车充电的功率为12kW
【答案】D
【解析】
【详解】A.供电线圈与受电线圈交流电的频率相等,所以,故A错误;
B.在t=0.01s时,
则回路中电流为零,磁感应强度为零,供电线圈内磁通量为零,故B错误;
C.根据原副线圈电流与匝数的关系
可得
在供电线圈回路中有,,
解得,故C错误;
D.汽车充电的功率为,故D正确。
故选D。
8. 如图,硬质正方形导线框abcd置于磁感应强度大小为B、方向由b指向d的匀强磁场中,正方形边长为L、各边材质完全相同。将a、c分别接在恒压电源的正负极上,通过ab边的电流强度为I,则线框所受的安培力( )
A. 大小为 B. 大小为
C. 方向垂直纸面向外 D. 方向垂直纸面向里
【答案】BD
【解析】
【详解】线框abc与adc边的等效长度都为ac连线长度,故线框所受的安培力的大小为
由左手定则,方向垂直纸面向里。
故选BD。
9. 随着智能汽车的迅猛发展,消费者在追求自动驾驶和智能交互体验的同时,对座舱舒适性的需求也日益凸显。为满足这一趋势,部分车型创新性地配备了“一键成床”功能——通过智能电动调节系统将座椅自动放平后,用户只需铺展专用充气床垫,即可轻松激活车内“平躺模式”(如图)。这种将移动空间转化为舒适休憩舱的设计革新,正在重新定义人们对车载场景的想象边界。已知充满气的床垫内部气体体积为150L,此时温度为27℃,气体压强为1.5atm(1atm为标准大气压)。气体可视为理想气体,则下列说法中正确的是( )
A. 当环境温度升高时,气垫内气体分子平均动能增加
B. 当乘客从气垫上起身后,气垫内气体分子对单位面积上气垫内壁的平均作用力变大
C. 当车内开启空调,温度变为7℃时(气垫内气体体积不变),气垫内气体压强变为1.4atm
D. 往气垫内充入27℃、1atm的同种气体50L后(气垫内气体体积及温度不变),气垫内气体压强变为2atm
【答案】AC
【解析】
【详解】A.气体分子的平均动能与温度有关,当环境温度升高时,气垫内气体分子平均动能增加,故A正确;
B.当乘客从气垫上起身后,气垫内气体体积变大,单位面积上与气垫内壁碰撞的平均气体分子数变少,气垫内气体分子对单位面积上气垫内壁的平均作用力变小,故B错误;
C.气垫内气体体积不变,温度变为7℃时,设此时压强为,则有
解得
故C正确;
D.若温度不变,设体积为、压强为的同种气体可变为体积为、压强为同种气体,则有
解得
将这些气体充入气垫,由于气垫内气体体积及温度不变,则有
解得
故D错误。
故选AC。
10. 如图所示,在间距为L、倾角为30°的足够长平行金属导轨上,平行放置两根质量均为m、电阻均为R的导体棒a和b(长度均为L),两棒初始间距为s,且与导轨始终保持垂直接触。导轨所在空间存在垂直于导轨平面向上的匀强磁场,磁感应强度为B。初始状态下,两导体棒均恰好静止于导轨上。现对导体棒a施加沿导轨向下的瞬时初速度v0,导轨电阻可忽略,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。在两导体棒运动的全过程中,下列说法中正确的是( )
A. 导体棒与导轨间的动摩擦因数为0.5
B. 稳定时,导体棒a的速率为
C. 整个运动过程中流过导体棒b的电荷量为
D. 稳定时,两棒之间的间距为
【答案】BC
【解析】
【详解】A.初始状态下,两导体棒均恰好静止于导轨上,则
所以,故A错误;
B.稳定时,两导体棒速度相等,根据动量守恒定律可得
所以,故B正确;
C.对b棒,根据动量定理可得,
所以,故C正确;
D.根据,,
可得
联立解得,故D错误。
故选BC。
第Ⅱ卷(非选择题,共54分)
注意事项:
第Ⅱ卷用黑色碳素笔在答题卡上各题的答题区域内作答,在试题卷上作答无效。
二、填空、实验题(本大题共2小题,共16分)
11. 某学生实验小组利用单摆测量当地的重力加速度。实验器材有:铁架台、细线、摆球、秒表、卷尺等。完成下列问题:
(1)实验时,将细线的一端连接摆球,另一端固定在铁架台上O点,如图甲所示。然后将摆球拉离平衡位置,使细线与竖直方向成夹角,释放摆球,让单摆开始摆动。为了减小计时误差,应该在摆球摆至______(填“最低点”或“最高点”)时开始计时。
(2)选取的摆线长度为100.0cm时,测得摆球摆动30个完整周期的时间t为60.00s。若将摆线长度视为摆长,求得重力加速度大小为______。(取,结果保留3位有效数字)
(3)选取不同的摆线长度重复上述实验,在坐标纸上作出摆线长度l和单摆周期的二次方的关系曲线,如图乙所示。设直线斜率为k,则重力加速度可表示为______(用k表示)。
【答案】(1)最低点 (2)9.86
(3)
【解析】
【小问1详解】
摆球经过最低点的位置时速度最大,在相等的距离误差上引起的时间误差最小,测的周期误差最小;所以为了减小测量周期的误差,摆球应选经过最低点的位置时开始计时;
【小问2详解】
根据题意可知小球摆动的周期
根据单摆周期公式
其中,,代入数据可得
【小问3详解】
单摆的摆线长为,小球的直径为,根据单摆周期公式
整理可得
可知图线斜率
可得重力加速度可表示为
12. 两个实验小组做“探究等温情况下一定质量气体的压强与体积的关系”的实验。
(1)第一个实验小组的同学利用如图甲所示的装置进行实验,注射器中密封了一定质量的气体。实验过程中,下列操作正确的是______。
A. 应该以较快的速度推拉柱塞来改变空气柱的体积
B. 实验前应先利用天平测量出注射器、柱塞及压力表的总质量
C. 推拉柱塞时,手不可以握住整个注射器
D. 实验过程中要保证橡胶套的密闭性良好
(2)第二个实验小组的同学利用如图乙所示的实验装置进行实验。
①测得实验数据在计算机屏幕上显示如下表所示,发现pV的值越来越大,在本次实验操作中可能出现了下列哪种情况?______。
序号
V/mL
p/()
pV/()
1
12.0
1.6351
19.621
2
14.0
1.4030
19.642
3
16.0
1.2313
19.701
4
18.0
1.0952
19.714
5
20.0
1.0010
20.020
A.实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦力越来越大
B.实验时环境温度升高了
C.实验时柱塞的密闭性不好,向外漏气
②如果在操作规范、不漏气的前提下,测得多组压强p和体积V的数据。为了能直观地判断气体压强p与气体体积V的函数关系,应作出______(填“”或“”图像)。对图像进行分析,如果在误差允许范围内该图像是一条______,就说明一定质量的气体在温度不变时,其压强与体积成反比。
【答案】(1)CD (2) ①. B ②. ③. 过原点的倾斜直线
【解析】
【小问1详解】
AC.为了保证气体温度不变,应该以较慢的速度推拉柱塞来改变空气柱的体积,推拉柱塞时,手不可以握住整个注射器,故A错误,C正确;
B.气体压强通过压力表测得,所以不需要用天平测量出注射器、柱塞及压力表的总质量,故B错误;
D.为了保证气体质量一定,实验过程中要保证橡胶套的密闭性良好,故D正确。
故选CD。
【小问2详解】
①[1]根据测得的实验数据发现pV的值越来越大,根据
A.实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦力越来越大,不会使得pV的值越来越大,故A错误;
B.实验时环境温度升高了,使得pV的值越来越大,故B正确;
C.实验时柱塞密闭性不好,向外漏气,使得pV的值越来越小,故C错误。
故选B。
②[2][3]如果在操作规范、不漏气的前提下,测得多组压强p和体积V的数据,根据
可得
为了能直观地判断气体压强p与气体体积V的函数关系,应作出图像。对图像进行分析,如果在误差允许范围内该图像是一条过原点的倾斜直线,就说明一定质量的气体在温度不变时,其压强与体积成反比。
三、计算题(本大题共3小题,共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后结果的不能得分。有数据计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13. 如图,一玻璃管内用水银柱封闭了一段理想气体,水银柱高度为,气柱初始长度。现将玻璃管置于竖直向上做匀加速运动的电梯中(竖直放置,开口朝上),电梯加速度大小。已知玻璃管导热良好,环境温度恒定,重力加速度为,大气压强取76cmHg。求稳定时水银柱下降的高度。
【答案】
【解析】
【详解】密封气体初始压强
将玻璃管置于竖直向上做匀加速运动的电梯中,设密封气体的压强变为,设玻璃管横街面积为,以水银柱为对象,根据牛顿第二定律可得
解得
对密封气体,由玻意耳定律可得
解得密封气体的程度为
则稳定时水银柱下降的高度为
14. 如图所示,粗糙的水平面连接一个竖直平面内的半圆形光滑轨道,其半径为,半圆形轨道的底端放置一个质量为的小球B,水平面上有一个质量为的小球A以初速度开始向着小球B运动,经过时间与B发生弹性碰撞。两小球均可以看作质点,它们的碰撞时间极短,且已知小球A与水平面间的动摩擦因数,g取。求:
(1)两小球碰撞前A速度大小;
(2)小球B运动到最高点C时,轨道对B的弹力大小。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
碰前对小球由动量定理得
解得两小球碰撞前A的速度大小为
【小问2详解】
A与B发生弹性碰撞,根据动量守恒和机械能守恒可得,
联立解得碰后瞬间B的速度大小为
碰后小球B运动到最高点C过程,根据动能定理可得
解得
在最高点C对小球B,由牛顿第二定律可得
解得
15. 如图,在水平虚线上方区域有竖直向下的匀强电场,电场强度大小为E,在虚线下方区域有垂直纸面向外的匀强磁场。质量为m、电荷量为()的箱子从距虚线高度为h的a点向右水平发射,当粒子进入磁场时其速度方向与水平虚线的夹角为。不计重力。
(1)求粒子进入磁场时的速度大小;
(2)若粒子第一次回到电场中高度为h时,粒子距a点的距离为,求磁场的磁感应强度大小的可能值。
【答案】(1)
(2)或者
【解析】
【小问1详解】
粒子在电场中做类平抛运动,则竖直方向
由牛顿第二定律
粒子进入磁场时的速度大小
解得
【小问2详解】
粒子从点抛出到进入磁场时的水平位移
竖直位移为
又
解得
若粒子第一次回到电场中高度为h点在点右侧,根据几何关系有
根据牛顿第二定律有
联立解得
若粒子第一次回到电场中高度为的点在点左侧,根据几何关系有
根据牛顿第二定律有
联立解得
可得磁感应强度大小的可能值为或
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