精品解析：重庆市九龙坡区2025-2026学年高二下学期期末学业质量测评物理试卷

九龙坡区2025-2026学年学业质量测评（中学）高二（下） 物理试题 注意事项∶ 1.作答前，考生务必将自己的姓名、班级、考号填写在答题卡上。 2.作答时，务必将答案写在答题卡上，写在试卷及草稿纸上无效。 3.考试结束后，将答题卡、试卷、草稿纸一并交回。 一、选择题∶共10题43分 （一）单项选择题∶共7题，每题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项最符合题目要求。 1. 高考入场时，监考人员使用手持式金属探测仪进行检查，防止考生携带手机等金属违禁物品入场。探测仪靠近金属便会报警，其工作原理利用的是（ ） A. 金属反射探测仪发射的超声波 B. 金属吸收探测仪发射的红外线 C. 金属与探测仪发生静电感应致使电流变大 D. 探测仪发射的电磁波在金属内部激发涡流，涡流产生的磁场被探测仪感应接收 【答案】D 【解析】 【详解】A．金属探测仪工作过程不涉及超声波，超声波多用于测距、超声探伤等场景，与金属探测原理无关，故A错误； B．红外线的典型特征是热效应显著，金属吸收红外线不是金属探测仪的工作原理，故B错误； C．静电感应是带电体靠近导体时导体内部电荷重新分布的现象，金属探测仪无静电带电过程，该原理不适用，故C错误； D．手持式金属探测仪内置交变电磁波发射模块，交变磁场穿过金属导体时，金属内部因磁通量变化产生涡流，涡流产生的交变磁场被探测仪的接收模块感应到，即可触发报警，是涡流效应的典型应用，故D正确。 故选D。 2. 如图所示，水平桌面上放置金属导轨，铜棒静止在导轨上并与导轨构成闭合回路。将回路正上方的强磁铁（N极朝下）由静止释放，在磁铁保持竖直状态靠近回路的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 铜棒向右滚动 B. 铜棒中电流方向为 C. 磁铁和铜棒组成的系统机械能守恒 D. 铜棒对导轨的压力大小等于铜棒所受重力大小 【答案】B 【解析】 【详解】A．磁铁向下运动，穿过闭合回路的磁通量增加，根据楞次定律的“增缩减扩”可知，回路的面积将有缩小的趋势，因此铜棒将向左滚动，故A错误； B．磁铁的N极向下靠近，穿过回路的向下磁通量增加，根据楞次定律可知，感应电流的磁场方向向上，由安培定则可知，铜棒中电流方向为，故B正确； C．在磁铁下落过程中，回路中产生感应电流，有焦耳热产生，因此磁铁和铜棒组成的系统机械能有损失，机械能不守恒，故C错误； D．根据楞次定律的“来拒去留”，磁铁靠近回路，回路对磁铁有向上的排斥力，根据牛顿第三定律可知，磁铁对回路有向下的作用力，因此铜棒对导轨的压力大小大于铜棒所受重力大小，故D错误。 故选B。 3. 如图所示，阴影部分为折射率为的透明材料做成的光学元件横截面，为以点为圆心的圆弧，构成正方形。一束与等宽的平行光束由向左射入，若只考虑这些光线首次到达圆弧的情况，则光线能直接射出的弧长占圆弧总长的（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】平行光束垂直于BC面射入，传播方向不发生改变，水平进入材料内部并照射到圆弧AC上。 设圆弧AC上任意入射点与圆心的连线跟水平方向DC的夹角为。 由于光线水平向左传播，由几何关系可知，光线射到圆弧面上的入射角等于。 设该透明材料发生全反射的临界角为，根据全反射临界角公式有 代入数据解得 光线若要从圆弧AC直接射出而不发生全反射，其入射角必须满足。 由于入射平行光束与BC等宽，光束恰好照射在整个圆弧面上，整个圆弧AC对应的总圆心角为。 能直接射出光线的圆弧部分对应的圆心角为，设能直接射出的弧长占圆弧AC总长的比例为，则有 解得 故选C。 4. 同一个波源发出的两列横波同时在水中和空气中传播，某时刻的波动图像如图中实线和虚线所示。已知该波在水中的速度大于空气中的速度，下列说法中正确的是（ ） A. 波在水中波长较大，b是水中的波动图像 B. 波在空气中波长较大，b是空气中的波动图像 C. 水中质点振动频率较高，a是水中的波动图像 D. 空气中质点振动频率较高，a是空气中的波动图像 【答案】A 【解析】 【详解】AB．同一个波源发出的两列横波，其频率相同，根据，且该波在水中的速度大于空气中的速度，可知波在水中的波长较大，由图可知，的波长较大，所以是水中的波动图像，故A正确，B错误； CD．同一个波源发出的两列横波，频率相同，因此水中和空气中质点振动频率相同，故CD错误。 故选A。 5. 通过某定值电阻的交变电流随时间周期性变化规律如图所示，三角形脉冲电流的峰值是有效值的倍，则该交变电流的有效值为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】设交变电流的有效值为，根据交变电流有效值的定义，交变电流在一个周期内通过电阻产生的热量等于各段时间内产生的热量之和，有 根据题意可知，在时间内的三角形脉冲电流峰值为，其有效值为 在时间内的电流为，其有效值为 代入热量等式中解得 故选B。 6. 如图所示操场上的、两点分别放置完全相同的两个声源，相距（为声波的波长），两声源的振动频率相同、相位相同。某同学从出发，沿与连线垂直的方向向前进，则第一次听到声音干涉相长的位置与的距离为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设第一次听到声音干涉相长的位置与的距离为，此时该位置到声源与的波程差为，根据几何关系有 该同学从点出发，在点处波程差为，由于两声源的振动频率相同、相位相同，当该同学沿方向前进时，随着距离的增大，波程差逐渐减小，第一次听到声音干涉相长时波程差满足 联立解得 故选A。 7. “张北的风点亮北京的灯”，河北省张北县的可再生能源示范项目，把张北的风转化为清洁电能，并入冀北电网，再输向北京。远距离输电的原理如图所示，升压变压器的原、副线圈的匝数之比为，降压变压器的原、副线圈的匝数之比为，输电线的总电阻为，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂输出的电压恒为。若由于用户的负载变化，使电压表的示数增大了，下列说法正确的是（ ） A. 用户端功率增大 B. 电流表的示数增大 C. 电流表的示数减小 D. 输电线损耗的功率降低了 【答案】C 【解析】 【详解】A．发电厂输出的电压恒为，升压变压器原、副线圈的匝数之比为，根据理想变压器电压与匝数的关系有 解得升压变压器的输出电压为 由于和均不变，则输电电压不变，电压表测量降压变压器副线圈电压，由题意可知副线圈电压增大，根据理想变压器电压与匝数的关系可知降压变压器原线圈电压增大，根据输电线上的电压关系有 可知输电线上的电流减小，根据等效电源的输出功率的规律可知用户的负载电阻增大，用户消耗的功率可能减小，也可能增大，故A错误； B．设电流表示数为，根据理想变压器电流与匝数的关系有 解得 结合后文对C选项的推导可知输电线上的电流减小了，则电流表的示数应减小，故B错误； C．设变化前后的输电电流分别为和，根据输电线上的电压关系分别有， 联立解得 即电流表的示数减小了，故C正确； D．根据输电线上损耗的电功率公式，输电线损耗功率的降低量为 推导可得 可知输电线损耗的功率降低量不为，故D错误。 故选C。 （二）多项选择题∶共3题，每题5分，共15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5分，选对但不全的得3分，有错选或不选的得0分。 8. 国庆庆典活动中，五彩缤纷的气球在空中缓慢上升。已知环境温度和大气压强都随高度增加而降低，球内气体可视为理想气体且气球不漏气，大气压强随高度减小的比例大于环境温度随高度减小的比例，且气球张力可忽略不计。关于气球内气体，下列说法正确的是（ ） A. 气球上升体积变大气体对外界做正功 B. 气球缓慢上升过程中气体内能减小 C. 气球缓慢上升过程中高度增加气体内能增大 D. 气球上升过程中每个气体分子的动能都减少 【答案】AB 【解析】 【详解】A．气球上升过程中，外界大气压强和环境温度均随高度增加而降低，由于实际大气压强减小的比例大于温度降低的比例，根据理想气体状态方程可知气球的体积变大；气体的体积变大，气体膨胀对外界做正功，故A正确； B．气球缓慢上升过程中，内部气体温度与环境温度始终处于平衡状态，由于环境温度随高度增加而降低，则气球内气体的温度降低；因为理想气体的内能仅由温度决定，温度降低，所以气体内能减小，故B正确； C．由对B选项的分析可知，气球高度增加时气体内能减小，故C错误； D．温度是分子平均动能的标志，气体温度降低，气体分子的平均动能减小，但由于分子热运动的无规则性，并不是每个气体分子的动能都减少，故D错误。 故选AB。 9. 如图甲所示，细线悬挂边长为1m、匝数为10匝、电阻为20Ω的正方形线框abcd，线框一半处于水平虚线下方的有界磁场中。内，磁感应强度大小随时间变化如图乙所示，磁场方向垂直纸面向里为正方向，线框始终处于静止状态。下列说法正确的是（ ） A. 线框感应电动势的大小为 B. 时线框中的电流方向为adcba C. 线框cd边受到的安培力方向一直向下 D. 线框cd边在时受到的安培力大小为 【答案】AD 【解析】 【详解】ABC．根据楞次定律可知，内线框中的电流方向始终为顺时针方向，因此t=0.15s时电流方向为abcda，故B错误； 根据左手定则可知，内线框受到的安培力方向竖直向下，同理有内线框受到的安培力方向竖直向上，故C错误； 内，根据法拉第电磁感应定律，有 故A正确； D．根据闭合电路欧姆定律可得： 根据安培力公式可得： 故选AD。 10. 如图甲所示，竖直平面内水平虚线MN、PQ间距为，存在垂直于纸面向里磁感应强度为的匀强磁场。一质量为、边长为、总电阻为的正方形线框abcd。ab边进入磁场时的速度为（已知），运动过程中ab边始终保持水平，线框ab边进入磁场边界MN到ab边到达磁场边界PQ过程中，其图像如图乙所示。重力加速度为，忽略空气阻力，则（ ） A. 线框进入磁场过程中通过横截面的电荷量为 B. 线框进入磁场过程的时间等于线框离开磁场过程的时间 C. 整个线框刚离开磁场时的速度为 D. 整个线框穿过磁场过程中产生的焦耳热为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．线框进入磁场过程中，磁通量的变化量，通过横截面的电荷量，故A错误； B．线框进入磁场时，切割磁感线的是ab边，受到的安培力向上，大小为；线框离开磁场时，切割磁感线的是cd边，受到的安培力同样向上，大小也为两个过程中线框的受力情况完全相同，故B正确； C．由图乙可知，线框从完全进入磁场到ab边到达PQ的过程中位移为d，只受重力，速度从增加回到。根据动能定理有： 线框离开磁场的过程位移也为d与进入磁场的过程运动规律相同，因此刚离开磁场时的速度等于完全进入磁场时的速度，即，故C错误； D．整个线框从ab边接触MN到cd边离开PQ的过程中，线框下落的总高度为 根据能量守恒定律得 解得整个过程中产生的焦耳热为，故D正确。 故选BD。 二、非选择题∶共5题57分 11. 为探究封闭气体等温变化的规律，某同学设计了图甲所示的DIS实验装置，通过实验采集数据并绘制出如图乙所示的图像。请完成下列实验填空∶ （1）实验过程中为保证封闭气体始终保持等温状态，操作时应__________（选填“快速”或“缓慢”）推拉活塞。 （2）该同学能够通过图乙中的直线得出实验结论，其前提条件除了实验过程中气体的温度保持不变外，还必须保证封闭气体的__________保持不变（选填“质量”，或“体积”）。 （3）实验图像为一条倾斜直线，但未过坐标原点，与纵轴交于负半轴-b处，产生该系统误差的主要原因是_________________________ A. 实验过程中注射器存在漏气现象 B. 手接触注射器导致封闭气体温度升高 C. 软管与压力传感器连接处存在不可忽略的残留气体 【答案】（1）缓慢 （2）质量 （3）C 【解析】 【小问1详解】 实验过程中需缓慢移动活塞，以确保有足够的时间使封闭气体与外界进行热交换，从而保持温度不变。 【小问2详解】 由可知，该同学能够通过图乙中的直线得出实验结论，其前提条件除了实验过程中气体的温度保持不变外，还需保持C不变，即还需保持封闭气体的质量不变。 【小问3详解】 A.由 可得 可知当实验过程中注射器存在漏气现象时，则C将变小，实验图像将为曲线，故A错误； B. 当手接触注射器导致封闭气体温度升高时，由A选项分析可知，实验图像将为曲线，故B错误； C.当软管与压力传感器连接处存在不可忽略的残留气体，该部分气体的体积为V0，则有 可得 此时图像为一条倾斜直线，但未过坐标原点，且与纵轴负半轴有交点，故C正确。 故选C。 12. 某物理兴趣小组利用如图甲的力传感器改进“用单摆测量重力加速度”实验。力传感器固定在杆上，下端悬挂轻质细绳与小钢球。 （1）用游标卡尺测得小钢球直径为，刻度尺测得悬点到球面上端绳长为。将单摆小角度（小于）释放，力传感器记录细绳拉力随时间变化的图像如图乙，相邻拉力最小值的时间间隔为，则该单摆的周期_____ （2）根据测得物理量，推导当地重力加速度_____（用、、表示）。 （3）若拉力最大值为、最小值为，结合重力加速度，可得小钢球质量_____（用、、表示）。 （4）某同学游标卡尺损坏，仅改变绳长测量多组周期，作出图像为不过原点的直线。已知图像斜率为，纵截距为；小钢球直径_____（用，表示）。 【答案】（1） （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 单摆运动中，拉力最小值出现在最大位移处，单摆一个周期内会两次经过最大位移处（左右各一次），因此相邻两个拉力最小值的时间间隔为半个周期，即 可得该单摆的周期为 【小问2详解】 根据单摆周期公式可得 联立可得当地重力加速度为 【小问3详解】 设最大偏角为，最大位移处，拉力最小，此时速度为0，则有 最低点时，速度最大，拉力最大，根据牛顿第二定律可得 由机械能守恒可得 联立解得小钢球质量为 【小问4详解】 根据单摆周期公式可得 整理可得 可知图像的斜率为 纵截距为 联立解得小钢球直径为 13. 如图为圆柱形容器某一垂直于圆柱轴线的竖直截面，容器内盛有某种液体，液面恰好通过截面圆心O。激光发射器位于该截面内可沿容器内壁缓慢移动，发出的细光束始终在该截面内传播并指向O点。当光束PO与竖直方向的夹角为时，从O点射向真空的折射光线恰好沿液面传播。已知该液体的折射率为，真空中的光速为。 （1）求夹角的大小； （2）细光束从点经O点折射后到达圆柱容器边缘点所用时间为，求容器内壁横截面的半径。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据题意可知，角即液体对该光束的临界角，则有 解得 【小问2详解】 光束在液体中的传播速度为 光束从点到O点的传播距离为半径R，所需时间为 折射后光束沿液面传播至容器边缘，传播距离也为半径R，所需时间为 已知所用总时间为 解得半径 14. 如图所示，底面积的竖直绝热圆筒底部封有一定质量理想气体，气体内有电热丝，气体上方有轻质绝热密封薄隔膜。隔膜上方依次为水和油，两液体互不相溶并始终分层。水的密度、高度；油的密度、高度。初始时油面距筒口，且与大气相通，大气压。初始气体体积，温度。接通电热丝缓慢加热，气体始终处于平衡态，不计一切摩擦阻力。求∶ （1）初始气体压强； （2）油面刚到筒口时气体温度； （3）若加热至油恰好全部溢出前瞬间，电热丝向气体供热，求从初始状态开始整个过程中封闭气体内能的变化量。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设初始气体压强为，薄隔膜受力平衡，根据平衡条件有 代入已知数据解得 【小问2详解】 油面刚到筒口时，气体发生等压变化，设此时气体的体积为，根据几何关系有 根据盖—吕萨克定律有 联立代入数据解得 【小问3详解】 从初始状态到油面刚到筒口的过程，气体发生等压膨胀，根据恒力做功公式有 代入数据解得 油开始溢出到恰好全部溢出的过程，气体的压强随体积的变化作线性减小，设油恰好全部溢出瞬间气体的压强为，根据受力平衡有 根据平均力做功公式有 代入数据解得 全过程气体对外界做的总功为 根据热力学第一定律有 联立代入数据解得 15. 为探究磁悬浮列车低速段电磁制动规律，实验小组搭建了如图模型装置∶斜轨与足够长的水平轨平滑连接，间距为。质量为的金属杆始终垂直导轨，导轨左端经开关接阻值为的电阻。金属杆从距水平轨道高度处由静止释放，滑至时立即闭合开关。水平轨依次分为三个区域∶为长、磁感应强度为的预制动区；为长、磁感应强度为的强制动区；为无磁弹簧缓冲区。弹簧右端固定，左端自然位置在与的交界处，劲度系数为，弹簧最大允许压缩量为。要求金属杆通过末端时速度满足，其中（未知）为金属杆到达点时的速度。MN与轨道的电阻不计，忽略一切阻力，。 （1）求开关刚闭合时，金属杆所受安培力的大小； （2）设区域中电阻上产生的焦耳热为金属杆到达末端时的动能的3倍。则该设计对应的磁感应强度； （3）实际工程中，由于磁场控制系统可能整体偏弱，、区域中实际磁感应强度均为设计值的倍，其中。要求金属杆通过末端时仍满足上述速度条件，且弹簧最大压缩量不超过。则磁场控制系统允许的最大相对偏弱误差。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 金属杆从斜面滑至点的过程中，忽略一切阻力，机械能守恒 刚闭合开关时，金属杆切割磁感线产生的感应电动势 根据闭合电路欧姆定律，回路中的感应电流 金属杆所受的安培力大小为 【小问2详解】 在区域中，安培力做负功，金属杆的动能转化为电阻上的焦耳热。设到达末端时速度为，由能量守恒定律有 依题意，区域产生的焦耳热是末动能的3倍，即 代入上式可得 在区域对金属杆应用动量定理 又因为通过截面的电荷量 代入上式得 解得设计对应的磁感应强度平方为 【小问3详解】 设实际磁场强度偏弱后的比例系数为（其中 ） 在区域，磁感应强度变为。设金属杆通过末端的速度为，应用动量定理推论 将（2）中求得的代入 为了满足末端速度条件 解得。由于，故必须满足 接着，金属杆进入区域，长度为，磁场变为。设出区域的速度为，同理应用动量定理推论 可得进入缓冲区的速度 在区域，金属杆压缩弹簧，机械能守恒。要求最大压缩量 因此有 由题干已知，由于，故 将其代入不等式 化简解得对进入缓冲区速度的极值限制为 将的表达式代入 解得 综合两个阶段对的限制：和。由于，所以安全制动的决定性条件为 由于，则 故系统允许的最大相对偏弱误差为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 九龙坡区2025-2026学年学业质量测评（中学）高二（下） 物理试题 注意事项∶ 1.作答前，考生务必将自己的姓名、班级、考号填写在答题卡上。 2.作答时，务必将答案写在答题卡上，写在试卷及草稿纸上无效。 3.考试结束后，将答题卡、试卷、草稿纸一并交回。 一、选择题∶共10题43分 （一）单项选择题∶共7题，每题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项最符合题目要求。 1. 高考入场时，监考人员使用手持式金属探测仪进行检查，防止考生携带手机等金属违禁物品入场。探测仪靠近金属便会报警，其工作原理利用的是（ ） A. 金属反射探测仪发射的超声波 B. 金属吸收探测仪发射的红外线 C. 金属与探测仪发生静电感应致使电流变大 D. 探测仪发射的电磁波在金属内部激发涡流，涡流产生的磁场被探测仪感应接收 2. 如图所示，水平桌面上放置金属导轨，铜棒静止在导轨上并与导轨构成闭合回路。将回路正上方的强磁铁（N极朝下）由静止释放，在磁铁保持竖直状态靠近回路的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 铜棒向右滚动 B. 铜棒中电流方向为 C. 磁铁和铜棒组成的系统机械能守恒 D. 铜棒对导轨的压力大小等于铜棒所受重力大小 3. 如图所示，阴影部分为折射率为的透明材料做成的光学元件横截面，为以点为圆心的圆弧，构成正方形。一束与等宽的平行光束由向左射入，若只考虑这些光线首次到达圆弧的情况，则光线能直接射出的弧长占圆弧总长的（ ） A. B. C. D. 4. 同一个波源发出的两列横波同时在水中和空气中传播，某时刻的波动图像如图中实线和虚线所示。已知该波在水中的速度大于空气中的速度，下列说法中正确的是（ ） A. 波在水中波长较大，b是水中的波动图像 B. 波在空气中波长较大，b是空气中的波动图像 C. 水中质点振动频率较高，a是水中的波动图像 D. 空气中质点振动频率较高，a是空气中的波动图像 5. 通过某定值电阻的交变电流随时间周期性变化规律如图所示，三角形脉冲电流的峰值是有效值的倍，则该交变电流的有效值为（ ） A. B. C. D. 6. 如图所示操场上的、两点分别放置完全相同的两个声源，相距（为声波的波长），两声源的振动频率相同、相位相同。某同学从出发，沿与连线垂直的方向向前进，则第一次听到声音干涉相长的位置与的距离为（ ） A. B. C. D. 7. “张北的风点亮北京的灯”，河北省张北县的可再生能源示范项目，把张北的风转化为清洁电能，并入冀北电网，再输向北京。远距离输电的原理如图所示，升压变压器的原、副线圈的匝数之比为，降压变压器的原、副线圈的匝数之比为，输电线的总电阻为，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂输出的电压恒为。若由于用户的负载变化，使电压表的示数增大了，下列说法正确的是（ ） A. 用户端功率增大 B. 电流表的示数增大 C. 电流表的示数减小 D. 输电线损耗的功率降低了 （二）多项选择题∶共3题，每题5分，共15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5分，选对但不全的得3分，有错选或不选的得0分。 8. 国庆庆典活动中，五彩缤纷的气球在空中缓慢上升。已知环境温度和大气压强都随高度增加而降低，球内气体可视为理想气体且气球不漏气，大气压强随高度减小的比例大于环境温度随高度减小的比例，且气球张力可忽略不计。关于气球内气体，下列说法正确的是（ ） A. 气球上升体积变大气体对外界做正功 B. 气球缓慢上升过程中气体内能减小 C. 气球缓慢上升过程中高度增加气体内能增大 D. 气球上升过程中每个气体分子的动能都减少 9. 如图甲所示，细线悬挂边长为1m、匝数为10匝、电阻为20Ω的正方形线框abcd，线框一半处于水平虚线下方的有界磁场中。内，磁感应强度大小随时间变化如图乙所示，磁场方向垂直纸面向里为正方向，线框始终处于静止状态。下列说法正确的是（ ） A. 线框感应电动势的大小为 B. 时线框中的电流方向为adcba C. 线框cd边受到的安培力方向一直向下 D. 线框cd边在时受到的安培力大小为 10. 如图甲所示，竖直平面内水平虚线MN、PQ间距为，存在垂直于纸面向里磁感应强度为的匀强磁场。一质量为、边长为、总电阻为的正方形线框abcd。ab边进入磁场时的速度为（已知），运动过程中ab边始终保持水平，线框ab边进入磁场边界MN到ab边到达磁场边界PQ过程中，其图像如图乙所示。重力加速度为，忽略空气阻力，则（ ） A. 线框进入磁场过程中通过横截面的电荷量为 B. 线框进入磁场过程的时间等于线框离开磁场过程的时间 C. 整个线框刚离开磁场时的速度为 D. 整个线框穿过磁场过程中产生的焦耳热为 二、非选择题∶共5题57分 11. 为探究封闭气体等温变化的规律，某同学设计了图甲所示的DIS实验装置，通过实验采集数据并绘制出如图乙所示的图像。请完成下列实验填空∶ （1）实验过程中为保证封闭气体始终保持等温状态，操作时应__________（选填“快速”或“缓慢”）推拉活塞。 （2）该同学能够通过图乙中的直线得出实验结论，其前提条件除了实验过程中气体的温度保持不变外，还必须保证封闭气体的__________保持不变（选填“质量”，或“体积”）。 （3）实验图像为一条倾斜直线，但未过坐标原点，与纵轴交于负半轴-b处，产生该系统误差的主要原因是_________________________ A. 实验过程中注射器存在漏气现象 B. 手接触注射器导致封闭气体温度升高 C. 软管与压力传感器连接处存在不可忽略的残留气体 12. 某物理兴趣小组利用如图甲的力传感器改进“用单摆测量重力加速度”实验。力传感器固定在杆上，下端悬挂轻质细绳与小钢球。 （1）用游标卡尺测得小钢球直径为，刻度尺测得悬点到球面上端绳长为。将单摆小角度（小于）释放，力传感器记录细绳拉力随时间变化的图像如图乙，相邻拉力最小值的时间间隔为，则该单摆的周期_____ （2）根据测得物理量，推导当地重力加速度_____（用、、表示）。 （3）若拉力最大值为、最小值为，结合重力加速度，可得小钢球质量_____（用、、表示）。 （4）某同学游标卡尺损坏，仅改变绳长测量多组周期，作出图像为不过原点的直线。已知图像斜率为，纵截距为；小钢球直径_____（用，表示）。 13. 如图为圆柱形容器某一垂直于圆柱轴线的竖直截面，容器内盛有某种液体，液面恰好通过截面圆心O。激光发射器位于该截面内可沿容器内壁缓慢移动，发出的细光束始终在该截面内传播并指向O点。当光束PO与竖直方向的夹角为时，从O点射向真空的折射光线恰好沿液面传播。已知该液体的折射率为，真空中的光速为。 （1）求夹角的大小； （2）细光束从点经O点折射后到达圆柱容器边缘点所用时间为，求容器内壁横截面的半径。 14. 如图所示，底面积的竖直绝热圆筒底部封有一定质量理想气体，气体内有电热丝，气体上方有轻质绝热密封薄隔膜。隔膜上方依次为水和油，两液体互不相溶并始终分层。水的密度、高度；油的密度、高度。初始时油面距筒口，且与大气相通，大气压。初始气体体积，温度。接通电热丝缓慢加热，气体始终处于平衡态，不计一切摩擦阻力。求∶ （1）初始气体压强； （2）油面刚到筒口时气体温度； （3）若加热至油恰好全部溢出前瞬间，电热丝向气体供热，求从初始状态开始整个过程中封闭气体内能的变化量。 15. 为探究磁悬浮列车低速段电磁制动规律，实验小组搭建了如图模型装置∶斜轨与足够长的水平轨平滑连接，间距为。质量为的金属杆始终垂直导轨，导轨左端经开关接阻值为的电阻。金属杆从距水平轨道高度处由静止释放，滑至时立即闭合开关。水平轨依次分为三个区域∶为长、磁感应强度为的预制动区；为长、磁感应强度为的强制动区；为无磁弹簧缓冲区。弹簧右端固定，左端自然位置在与的交界处，劲度系数为，弹簧最大允许压缩量为。要求金属杆通过末端时速度满足，其中（未知）为金属杆到达点时的速度。MN与轨道的电阻不计，忽略一切阻力，。 （1）求开关刚闭合时，金属杆所受安培力的大小； （2）设区域中电阻上产生的焦耳热为金属杆到达末端时的动能的3倍。则该设计对应的磁感应强度； （3）实际工程中，由于磁场控制系统可能整体偏弱，、区域中实际磁感应强度均为设计值的倍，其中。要求金属杆通过末端时仍满足上述速度条件，且弹簧最大压缩量不超过。则磁场控制系统允许的最大相对偏弱误差。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $