精品解析：四川省广元市川师大万达中学2024-2025学年高二下学期期末考试物理试卷

四川省广元市川师大万达中学2023级2025年期末 （满分：100分，考试时间：75分钟） 第Ⅰ卷选择题 一、单选题（共7小题，每题4分，共28分） 1. 下列说法正确的是（　　） A. 图1为检验工件平整度的装置，利用了光的衍射原理 B. 图2为光照射透光的小圆孔得到的干涉图样 C. 图3中沙漠蜃景属于光的全反射现象，其产生的原因是沙漠上层空气的折射率比下层空气的折射率大 D. 图4的原理和照相机镜头表面加上增透膜的原理是不同的 【答案】C 【解析】 【详解】A．利用了薄膜干涉的原理，同一明条纹处空气膜的厚度相同，由弯曲的条纹可知，P处被检查平面左边的空气膜厚度与其右边的空气膜厚度相同，知P处凹陷，而Q处被检查平面右边的空气膜厚度与其左边的空气膜厚度相同，知Q处凸起，A错误； B．图为光线照射不透明小圆板得到的衍射图样，泊松亮斑，B错误； C．沙漠上层空气的折射率比下层空气的折射率大，从远处物体射向地面的光先折射后发生全反射形成沙漠蜃景，故C正确； D．肥皂泡在阳光下呈现彩色是光的干涉现象照相机镜头表面加上增透膜是利用薄膜干涉，它们的原理相同，D错误。 故选C。 2. 下列四幅图片涉及的物理现象，说法正确的是（　　） A. 甲图中用粗棉线实现自动浇水，利用了毛细现象 B. 乙图中热针接触涂蜡固体后，蜡融化区域呈现圆形，说明该固体为非晶体 C. 丙图中抽去玻璃板后两种气体混合，原因是分子间存在引力 D. 丁图中用手推动封闭注射器的活塞时阻力增大，原因是分子斥力增大 【答案】A 【解析】 【详解】A．甲图中用粗棉线实现自动浇水，利用了毛细现象，故A正确； B．图乙说明固体在传导热量上具有各向同性，多晶体和非晶体都具有各向同性，说明该固体可能是多晶体，也可能是非晶体，故B错误； C．丙图中抽去玻璃板后两种气体混合，原因是分子不停地做无规则的热运动，故C错误； D．丁图中封闭注射器的出射口，按压管内封闭气体过程中阻力增大，是气体压强逐渐变大的缘故，故D错误。 故选A。 3. 下列说法不正确的是（ ） A. “用油膜法测分子直径”实验体现了用宏观量的测量代替微观量的间接测量方法 B. 若已知铜的摩尔质量M，铜的密度，阿伏加德罗常数NA，则可求得铜原子的直径 C. 某气体的摩尔体积为V，每个分子的体积为，则阿伏加德罗常数可表示为 D. 分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．“用油膜法测分子直径”实验体现了用宏观量的测量代替微观量的间接测量方法，故A正确，不符合题意； B．若已知铜的摩尔质量M，铜的密度，阿伏加德罗常数NA，假设铜原子为球体，其直径d，则有 解得 故B正确，不符合题意； C．若知某气体的摩尔体积为V，每个分子所占据的空间体积为V0，而不是每个分子的体积，则阿伏加德罗常数可表示为 故C错误，符合题意； D．当分子力表现为斥力时，分子之间的距离减小，则分子力做负功，所以分子势能随分子间距离的减小而增大，故D正确，不符合题意。 本题选不正确的，故选C。 4. 如图所示，将甲分子固定在坐标原点，乙分子位于轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示。表示作用力表现为斥力，表示作用力表现为引力， A、B、C、D为轴上四个特定的位置，现把乙分子从A处由静止释放，设两分子间距离很远时，。下列选项中分别表示乙分子的加速度、速度、动能、势能与两分子间距离的关系，其中可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．乙分子从A处由静止释放，运动方向始终不变，即速度没有正负的转换，故A错误； B．加速度与力的大小成正比，方向与力的方向相同，加速度等于0的是C点，故B正确； C．乙分子从A处由静止释放，分子势能为负，动能为零，总能量小于零，当分子间距离最小时，分子的动能为零，故分子势能一定为负，分子势能不可能增大到正值，故C错误； D．分子动能不可能为负值，故D错误。 故选B。 5. 某个智能玩具的声响开关与LC电路中的电流有关，如图所示为玩具内的LC振荡电路部分。已知线圈自感系数，电容器电容，在电容器开始放电时（取），上极板带正电，下极板带负电，则（　　） A. LC振荡电路的周期 B. 当时，线圈中产生的自感电动势正在减小 C. 当时，LC电路中的磁场能正转化为电场能 D. 当时，电容器上极板带负电 【答案】B 【解析】 【详解】A．LC振荡电路的周期 选项A错误； B．当时，即在阶段，电容器处于放电阶段，则线圈中电流正在增加，电流的变化率正在减小，可知线圈中产生的自感电动势正在减小，选项B正确； C．当时，即在阶段，电容器处于放电阶段，LC电路中的电场能正转化为磁场能，选项C错误； D．当时，即在时刻，电容器放电完毕，此时电容器上极板不带电，选项D错误。 故选B。 6. 如图所示，包含两种单色光的光束沿PO方向射入横截面为半圆形的柱体，O为半圆形的圆心，其折射光线分别从M、N两点射出。PO与法线的夹角， OM与分界面的夹角，真空中光速，则（　　） A. 该介质对从M处射出色光的折射率为 B. 从M处射出色光在该介质中传播的速度为 C. 从M点射出的色光穿过该柱体所需的时间长 D. 从N点射出的色光频率比从M点射出的色光频率低 【答案】B 【解析】 【详解】AB．由折射定律知，该介质对从M处射出色光的折射率 则从M处射出色光在该介质中传播的速度 故A错误，B正确； CD．由图知，从N点射出的色光偏转更厉害，其折射率更大，由知，从N点射出的色光波速较小，色光在柱体内传播的距离相等，则从N点射出的色光穿过该柱体所需的时间长，折射率大的色光频率高，则从N点射出的色光频率比从M点射出的色光频率高，故CD错误。 故选B。 7. 如图为交流发电机的示意图，磁场可视为水平方向的匀强磁场，矩形线圈绕垂直于磁场的水平轴沿逆时针方向以角速度ω匀速转动，线圈内阻为r，外电阻为R，电流表为理想电表。已知线圈由图示位置转过30°过程中，通过电阻R的电荷量为q。下列判断正确的是（　　） A. 图示位置线圈的磁通量变化率最小 B. 电流表的示数为 C. 每经过图示位置1次，电流方向改变1次 D. 线圈由图示位置转过90°过程中，通过电阻R的电荷量为3q 【答案】B 【解析】 【详解】A．线圈位于题中图示位置时，穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最大，故A错误； B．线圈由图示位置转过30°过程中，通过电阻R的电荷量为q，该过程的平均电流 两式联立 解得 所以 故B正确； C．线圈每经过中性面1次，电流方向改变1次，图示位置与中性面垂面，C错误； D．根据法拉第电磁感应定律 三个式子联立 可知电量q是正比于磁通量的变化量的，而图示位置转过30°过程中 而由图示位置转过90°过程中 则 故D错误。 故选B。 二、多选题（共3小题，选对得6分，选对不全得3分，有错选得0分，共18分） 8. 空间存在一方向与纸面垂直、大小随时间变化的匀强磁场，其边界如图（a）中虚线MN所示，一硬质细导线的电阻率为ρ、横截面积为S，将该导线做成半径为r的圆环固定在纸面内，圆心O在MN上．t=0时磁感应强度的方向如图（a）所示：磁感应强度B随时间t的变化关系如图（b）所示，则在t=0到t=t1的时间间隔内（　　） A. 圆环所受安培力的方向始终不变 B. 圆环中的感应电流始终沿顺时针方向 C. 圆环中的感应电流大小为 D. 圆环中的感应电动势大小为 【答案】BC 【解析】 【详解】AB、根据B-t图象，由楞次定律可知，线圈中感应电流方向一直为顺时针，但在t0时刻，磁场的方向发生变化，故安培力方向的方向在t0时刻发生变化，则A错误，B正确； CD、由闭合电路欧姆定律得：，又根据法拉第电磁感应定律得：，又根据电阻定律得：，联立得：，则C正确，D错误． 故本题选BC． 9. 一圆柱形导热汽缸水平固定，开口向右，横截面积为S。隔板a可在汽缸内无摩擦地移动，a的右侧与一端固定、劲度系数为k的水平弹簧相连。初始时，弹簧处于原长状态，缸内封闭某种体积为V0、温度为T0的理想气体。现使汽缸周围的温度升高，使隔板缓慢移动。稳定后，弹簧的弹力大小为，弹簧始终处在弹性限度内。以下说法正确的是（ ） A. 温度升高后压强变为 B. 温度升高后压强变为 C. 升高后的温度为 D. 升高后的温度为 【答案】BC 【解析】 【详解】温度升高，隔板向右移动，弹簧处于压缩状态，设改变后汽缸内的压强为，根据受力平衡可得 解得 气体体积为 其中 由理想气体状态方程可得 解得 故选BC。 10. 热敏电阻、光敏电阻在家电、汽车、医疗、电力等领域有广泛的应用，某兴趣小组设计了一个如图所示的电路来研究热敏电阻和光敏电阻，电路接在电压恒定的交流电源上，变压器为理想变压器。为定值电阻；为热敏电阻，阻值随温度升高而减小；光敏电阻，阻值随光照强度增加而减小，下列分析正确的是（　　） A. 的电流与的电流之比等于 B. 若用电吹风加热，则消耗的功率变大 C. 若用强光灯照射，则消耗的功率变小 D. 若用电吹风加热，同时用强光灯照射，则消耗的功率变小 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据电压比等于匝数比可得， 根据能量关系可得 联立可得 可知的电流与的电流之比 故A错误； B．若用电吹风加热，则阻值变小，即整个电路的等效电阻变小，可知整个电路消耗的功率变大，即交流电源的输出功率变大，根据 可知原线圈电流变大；根据 可知消耗的功率变大，故B正确； C．若用强光灯照射，则阻值变小，即整个电路的等效电阻变小，可知整个电路消耗的功率变大，即交流电源的输出功率变大，根据 可知原线圈电流变大，则两端电压变大，原线圈输入电压减小，根据可知，两端电压减小，根据 可知消耗的功率变小，故C正确； D．若用电吹风加热，同时用强光灯照射，则、阻值变小，即整个电路的等效电阻变小，可知整个电路消耗的功率变大，即交流电源的输出功率变大，根据 可知原线圈电流变大；根据 可知消耗的功率变大，故D错误。 故选BC。 第Ⅱ卷非选择题 三、实验题（本题共 2 小题，共14 分，每空 2 分） 11. 劳埃德镜是一种更简单的观察干涉的装置。如图所示，单色光从单缝S射出，一部分入射到平面镜后反射到光屏上，另一部分直接投射到屏上，在屏上两光束交叠区域里将出现干涉条纹。单缝S通过平面镜成的像是。 （1）通过劳埃德镜在屏上可以观察到明暗相间的干涉条纹，这和双缝干涉实验得到的干涉条纹一致。如果S被视为其中的一个缝，______相当于另一个“缝”； （2）实验中已知单缝S到平面镜的垂直距离h=0.12mm，单缝到光屏的距离D=1.0m，观测光屏上相邻亮条纹中心间距为2.900mm，则该单色光的波长λ=______nm； （3）以下哪些操作能够增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离______； A. 将平面镜稍向下移动一些 B. 将平面镜稍向左移动一些 C. 将光屏稍向右移动一些 D. 将光屏稍向上移动一些 （4）实验表明，光从光疏介质射向光密介质界面发生反射时，反射光与入射光相比，相位有π的变化，称为“半波损失”。如果把光屏向左移动到和平面镜接触，接触点P处是______。（选填“亮条纹”或“暗条纹”） 【答案】（1） （2）696 （3）C （4）暗条纹 【解析】 【小问1详解】 通过洛埃德镜在屏上可以观察到明暗相间的干涉条纹，这和双缝干涉实验得到的干涉条纹一致。如果S被视为其中的一个缝，S'相当于另一个“缝”。 【小问2详解】 等效双缝间的距离为 根据双缝干涉条纹间距公式 代入数据，联立解得 【小问3详解】 根据双缝干涉条纹间距公式可知，增大D，即将光屏向右移动；减小d，即将平面镜向上移动；增大波长λ，能够增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离。 故选C。 【小问4详解】 如果把光屏移动到和平面镜接触，在入射角接近90°时，反射光与入射光相比，相位有π的变化，即“半波损失”，故直接射到光屏上的光和经平面镜反射的光相位差为π，所以接触点P处是暗条纹。 12. 某实验小组用图甲所示装置验证气体在等温变化过程中，压强与体积的变化规律。 （1）小明同学先下压柱塞，再上拉柱塞回到原来的位置，他记录了过程中气体的压强、体积，并作出了图像，如图乙所示，气体经历了的过程。则造成下压和上拉柱塞过程的图线不重合的原因可能是___________； A. 气密性良好，但下压和上拉柱塞经历同一位置时，上拉柱塞时对应的气体温度更高 B. 气密性良好，但下压和上拉柱塞经历同一位置时，上拉柱塞时对应的气体温度更低 C. 温度保持不变，但操作过程中有气体不慎进入 D. 温度保持不变，但操作过程中有气体不慎漏出 （2）小红同学在保证气密性良好的基础上，迅速下压柱塞，并记录了过程中气体的压强、体积，她作出的图像最有可能是___________； A. B. C. （3）任写一条减小该实验误差的方法：___________。 【答案】（1）BD （2）A （3）见解析 【解析】 【小问1详解】 由图乙可知，L到M过程的pV乘积大于M到N过程的pV乘积，由理想气体状态方程得，原因可能为不变、减小，或不变、减小即漏气。 故选BD。 【小问2详解】 迅速下压柱塞，极短时间内会对空气做正功，使得气体内能增加，温度上升，故pV乘积逐渐增大，体现为图像的斜率逐渐增大。 故选A。 【小问3详解】 减小实验误差的方法有：应缓慢拉动柱塞保证温度不变；在温度稳定的环境中实验；实验中气体体积不宜过小。 四、解答题（共3小题，共40分，写出必要的文字说明、表达式和重要步骤） 13. 如图所示，底部水平的固定圆柱形汽缸内，用质量为m、横截面积为S的圆盘形活塞封闭着一定质量的理想气体，当封闭气体温度为T且活塞平衡时，封闭气体的体积为 V。现保持封闭气体的温度不变，活塞上面放置一个质量为m的重物，活塞再次平衡时，封闭气体的体积为V；再保持重物放置在活塞上，加热封闭气体使其缓慢升温至 T，活塞第三次达到平衡。汽缸足够高，不计汽缸与活塞间的摩擦，重力加速度大小为g。求： （1）外界大气压强的大小； （2）若给封闭气体缓慢加热的过程，气体吸收的热量为Q，则在汽缸内气体的内能增加量△U是多少？ 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设初始状态气体压强为​，放重物后气体压强为​，对活塞受力分析：初始状态 得，体积，温度 放重物后等温变化 得，体积，温度 根据玻意耳定律 代入得 整理得 即​ 【小问2详解】 加热过程为等压变化，压强保持不变，设末态体积为，末温 根据盖-吕萨克定律 代入解得 体积变化 代入​，得 气体膨胀对外做功，则有​ 根据热力学第一定律 得内能增加量​ 14. 将两块半径均为R、完全相同的透明半圆柱体A、B正对放置，圆心上下错开一定距离，如图所示，用一束单色光沿半径照射半圆柱体A，设圆心处入射角为，当时，A右侧恰好无光线射出；当时，有光线沿B的半径射出，射出位置与A的圆心相比下移h，不考虑多次反射，求： （1）半圆柱体对该单色光的折射率； （2）两个半圆柱体之间的距离d。 【答案】（i）；（ii） 【解析】 【分析】 【详解】（i）光从半圆柱体A射入，满足从光密介质到光疏介质，当时发生全反射，有 解得 （ii）当入射角，经两次折射从半圆柱体B的半径出射，设折射角为，光路如图 由折射定律有 有几何关系有 联立解得 15. 如图所示，一匝数匝的矩形线圈abcd在磁感应强度大小恒为的水平匀强磁场中以的转速绕垂直于磁场的轴匀速转动，所产生的交流电通过理想变压器T对一放置于水平粗糙金属导轨上质量、阻值的导体棒CD供电，金属导轨MN、PQ间的距离，其间有方向竖直向上，磁感应强度的匀强磁场，导体棒CD与水平金属导轨间的动摩擦因数，并在水平外力F作用下始终处于静止状态（F的大小和方向可以根据需要调整为水平向左或水平向右）。若矩形线圈的ab边长，bc边长，变压器原线圈匝数为，副线圈匝数可以通过滑动头P的上下滑动进行调节，不计金属导轨的电阻，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取。 （1）从图示位置开始计时，求线圈abcd绕轴匀速转动时所产生的电动势e的表达式。 （2）若不计线圈abcd的电阻，调节变压器副线圈滑动头P的位置，使变压器原、副线圈匝数比，为使导体棒CD静止在导轨上，求施加在导体棒CD上外力F取值的最大值。 （3）若矩形线圈abcd阻值，调节滑动头P的位置，应使变压器原、副线圈的匝数比为多少时电流通过导体棒CD的电功率达到最大？且这个最大功率为多少？ 【答案】（1） （2）3N （3），50W 【解析】 【小问1详解】 线圈的角速度 感应电动势最大值 线圈abcd绕轴匀速转动时所产生的电动势e的表达式 【小问2详解】 次级电压最大值为 通过导体棒电流的最大值 施加在导体棒CD上外力F取值的最大值 【小问3详解】 变压器等效电阻为 因为当线圈电阻等于变压器等效电阻时在电阻R上的功率最大，则 解得 此时导体棒功率最大值 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 四川省广元市川师大万达中学2023级2025年期末 （满分：100分，考试时间：75分钟） 第Ⅰ卷选择题 一、单选题（共7小题，每题4分，共28分） 1. 下列说法正确的是（　　） A. 图1为检验工件平整度的装置，利用了光的衍射原理 B. 图2为光照射透光的小圆孔得到的干涉图样 C. 图3中沙漠蜃景属于光的全反射现象，其产生的原因是沙漠上层空气的折射率比下层空气的折射率大 D. 图4的原理和照相机镜头表面加上增透膜的原理是不同的 2. 下列四幅图片涉及的物理现象，说法正确的是（　　） A. 甲图中用粗棉线实现自动浇水，利用了毛细现象 B. 乙图中热针接触涂蜡固体后，蜡融化区域呈现圆形，说明该固体为非晶体 C. 丙图中抽去玻璃板后两种气体混合，原因是分子间存在引力 D. 丁图中用手推动封闭注射器的活塞时阻力增大，原因是分子斥力增大 3. 下列说法不正确的是（ ） A. “用油膜法测分子直径”实验体现了用宏观量的测量代替微观量的间接测量方法 B. 若已知铜的摩尔质量M，铜的密度，阿伏加德罗常数NA，则可求得铜原子的直径 C. 某气体的摩尔体积为V，每个分子的体积为，则阿伏加德罗常数可表示为 D. 分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大 4. 如图所示，将甲分子固定在坐标原点，乙分子位于轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示。表示作用力表现为斥力，表示作用力表现为引力， A、B、C、D为轴上四个特定的位置，现把乙分子从A处由静止释放，设两分子间距离很远时，。下列选项中分别表示乙分子的加速度、速度、动能、势能与两分子间距离的关系，其中可能正确的是（　　） A. B. C. D. 5. 某个智能玩具的声响开关与LC电路中的电流有关，如图所示为玩具内的LC振荡电路部分。已知线圈自感系数，电容器电容，在电容器开始放电时（取），上极板带正电，下极板带负电，则（　　） A. LC振荡电路的周期 B. 当时，线圈中产生的自感电动势正在减小 C. 当时，LC电路中的磁场能正转化为电场能 D. 当时，电容器上极板带负电 6. 如图所示，包含两种单色光的光束沿PO方向射入横截面为半圆形的柱体，O为半圆形的圆心，其折射光线分别从M、N两点射出。PO与法线的夹角， OM与分界面的夹角，真空中光速，则（　　） A. 该介质对从M处射出色光的折射率为 B. 从M处射出色光在该介质中传播的速度为 C. 从M点射出的色光穿过该柱体所需的时间长 D. 从N点射出的色光频率比从M点射出的色光频率低 7. 如图为交流发电机的示意图，磁场可视为水平方向的匀强磁场，矩形线圈绕垂直于磁场的水平轴沿逆时针方向以角速度ω匀速转动，线圈内阻为r，外电阻为R，电流表为理想电表。已知线圈由图示位置转过30°过程中，通过电阻R的电荷量为q。下列判断正确的是（　　） A. 图示位置线圈的磁通量变化率最小 B. 电流表的示数为 C. 每经过图示位置1次，电流方向改变1次 D. 线圈由图示位置转过90°过程中，通过电阻R的电荷量为3q 二、多选题（共3小题，选对得6分，选对不全得3分，有错选得0分，共18分） 8. 空间存在一方向与纸面垂直、大小随时间变化的匀强磁场，其边界如图（a）中虚线MN所示，一硬质细导线的电阻率为ρ、横截面积为S，将该导线做成半径为r的圆环固定在纸面内，圆心O在MN上．t=0时磁感应强度的方向如图（a）所示：磁感应强度B随时间t的变化关系如图（b）所示，则在t=0到t=t1的时间间隔内（　　） A. 圆环所受安培力的方向始终不变 B. 圆环中的感应电流始终沿顺时针方向 C. 圆环中的感应电流大小为 D. 圆环中的感应电动势大小为 9. 一圆柱形导热汽缸水平固定，开口向右，横截面积为S。隔板a可在汽缸内无摩擦地移动，a的右侧与一端固定、劲度系数为k的水平弹簧相连。初始时，弹簧处于原长状态，缸内封闭某种体积为V0、温度为T0的理想气体。现使汽缸周围的温度升高，使隔板缓慢移动。稳定后，弹簧的弹力大小为，弹簧始终处在弹性限度内。以下说法正确的是（ ） A. 温度升高后压强变为 B. 温度升高后压强变为 C. 升高后的温度为 D. 升高后的温度为 10. 热敏电阻、光敏电阻在家电、汽车、医疗、电力等领域有广泛的应用，某兴趣小组设计了一个如图所示的电路来研究热敏电阻和光敏电阻，电路接在电压恒定的交流电源上，变压器为理想变压器。为定值电阻；为热敏电阻，阻值随温度升高而减小；光敏电阻，阻值随光照强度增加而减小，下列分析正确的是（　　） A. 的电流与的电流之比等于 B. 若用电吹风加热，则消耗的功率变大 C. 若用强光灯照射，则消耗的功率变小 D. 若用电吹风加热，同时用强光灯照射，则消耗的功率变小 第Ⅱ卷非选择题 三、实验题（本题共 2 小题，共14 分，每空 2 分） 11. 劳埃德镜是一种更简单的观察干涉的装置。如图所示，单色光从单缝S射出，一部分入射到平面镜后反射到光屏上，另一部分直接投射到屏上，在屏上两光束交叠区域里将出现干涉条纹。单缝S通过平面镜成的像是。 （1）通过劳埃德镜在屏上可以观察到明暗相间的干涉条纹，这和双缝干涉实验得到的干涉条纹一致。如果S被视为其中的一个缝，______相当于另一个“缝”； （2）实验中已知单缝S到平面镜的垂直距离h=0.12mm，单缝到光屏的距离D=1.0m，观测光屏上相邻亮条纹中心间距为2.900mm，则该单色光的波长λ=______nm； （3）以下哪些操作能够增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离______； A. 将平面镜稍向下移动一些 B. 将平面镜稍向左移动一些 C. 将光屏稍向右移动一些 D. 将光屏稍向上移动一些 （4）实验表明，光从光疏介质射向光密介质界面发生反射时，反射光与入射光相比，相位有π的变化，称为“半波损失”。如果把光屏向左移动到和平面镜接触，接触点P处是______。（选填“亮条纹”或“暗条纹”） 12. 某实验小组用图甲所示装置验证气体在等温变化过程中，压强与体积的变化规律。 （1）小明同学先下压柱塞，再上拉柱塞回到原来的位置，他记录了过程中气体的压强、体积，并作出了图像，如图乙所示，气体经历了的过程。则造成下压和上拉柱塞过程的图线不重合的原因可能是___________； A. 气密性良好，但下压和上拉柱塞经历同一位置时，上拉柱塞时对应的气体温度更高 B. 气密性良好，但下压和上拉柱塞经历同一位置时，上拉柱塞时对应的气体温度更低 C. 温度保持不变，但操作过程中有气体不慎进入 D. 温度保持不变，但操作过程中有气体不慎漏出 （2）小红同学在保证气密性良好的基础上，迅速下压柱塞，并记录了过程中气体的压强、体积，她作出的图像最有可能是___________； A. B. C. （3）任写一条减小该实验误差的方法：___________。 四、解答题（共3小题，共40分，写出必要的文字说明、表达式和重要步骤） 13. 如图所示，底部水平的固定圆柱形汽缸内，用质量为m、横截面积为S的圆盘形活塞封闭着一定质量的理想气体，当封闭气体温度为T且活塞平衡时，封闭气体的体积为 V。现保持封闭气体的温度不变，活塞上面放置一个质量为m的重物，活塞再次平衡时，封闭气体的体积为V；再保持重物放置在活塞上，加热封闭气体使其缓慢升温至 T，活塞第三次达到平衡。汽缸足够高，不计汽缸与活塞间的摩擦，重力加速度大小为g。求： （1）外界大气压强的大小； （2）若给封闭气体缓慢加热的过程，气体吸收的热量为Q，则在汽缸内气体的内能增加量△U是多少？ 14. 将两块半径均为R、完全相同的透明半圆柱体A、B正对放置，圆心上下错开一定距离，如图所示，用一束单色光沿半径照射半圆柱体A，设圆心处入射角为，当时，A右侧恰好无光线射出；当时，有光线沿B的半径射出，射出位置与A的圆心相比下移h，不考虑多次反射，求： （1）半圆柱体对该单色光的折射率； （2）两个半圆柱体之间的距离d。 15. 如图所示，一匝数匝的矩形线圈abcd在磁感应强度大小恒为的水平匀强磁场中以的转速绕垂直于磁场的轴匀速转动，所产生的交流电通过理想变压器T对一放置于水平粗糙金属导轨上质量、阻值的导体棒CD供电，金属导轨MN、PQ间的距离，其间有方向竖直向上，磁感应强度的匀强磁场，导体棒CD与水平金属导轨间的动摩擦因数，并在水平外力F作用下始终处于静止状态（F的大小和方向可以根据需要调整为水平向左或水平向右）。若矩形线圈的ab边长，bc边长，变压器原线圈匝数为，副线圈匝数可以通过滑动头P的上下滑动进行调节，不计金属导轨的电阻，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取。 （1）从图示位置开始计时，求线圈abcd绕轴匀速转动时所产生的电动势e的表达式。 （2）若不计线圈abcd的电阻，调节变压器副线圈滑动头P的位置，使变压器原、副线圈匝数比，为使导体棒CD静止在导轨上，求施加在导体棒CD上外力F取值的最大值。 （3）若矩形线圈abcd阻值，调节滑动头P的位置，应使变压器原、副线圈的匝数比为多少时电流通过导体棒CD的电功率达到最大？且这个最大功率为多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $