精品解析：吉林省长春市十一高中2024-2025学年高二下学期4月月考物理试题

长春市十一高中2024-2025学年度高二下学期第一学程考试 物 理 试 题 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，其中第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，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 根据所学知识分析，下列说法中正确的是（　　） A. 布朗运动就是分子热运动 B. 金属具有确定的熔点但没有规则的形状，因此金属不属于晶体 C. 太空飞船中水滴呈球形，是液体表面张力作用的结果 D. 当两分子间引力与斥力大小相等时，分子势能最大 【答案】C 【解析】 【详解】A．布朗运动是物质微粒在液体或气体中的无规则运动，间接反映了液体分子或气体分子在永不停息地做无规则运动，它不是分子的热运动，A错误； B．金属属于多晶体，没有规则的形状，具有确定的熔点，B错误； C．太空飞船中的水滴处于完全失重状态，在表面张力作用下收缩为球形，C正确； D．当两分子间引力与斥力大小相等时，分子势能最小，D错误。 故选C。 2. 如图所示，两端开口的U形管中存在两部分水银柱，右侧直管内有一段被水银封闭的气柱，环境温度保持不变，下列说法正确的是（　　） A. 若沿管壁向右管口注入一些水银，被封闭气柱长度会增加 B. 若沿管壁向右管口注入一些水银，图中水银面高度差h会增大 C. 若沿管壁向左管口注入一些水银，被封闭气柱压强会增加 D. 若沿管壁向左管口注入一些水银，图中水银面高度差h会减小 【答案】B 【解析】 【详解】AB．设大气压为，由图示可知右侧封闭气体压强 若沿管壁向右管内注入一些水银，变大，封闭气体压强变大； 又 大气压不变，可知h变大； 又气体温度不变，压强p变大，由 可知气体体积减小，被封闭气柱长度减小，故A错误，B正确； CD．若沿管壁向左管口注入一些水银，根据 可知右侧封闭气体的压强不变，图中水银面高度差h不变，CD错误。 故选B。 3. 一定量的理想气体从状态M出发，经状态N、P、Q回到状态M，完成一个循环。从M到N、从P到Q是等温过程；从N到P、从Q到M是等容过程；其V—T图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 从 M 到 N 是吸热过程 B. 从 Q 到 M 气体的内能增加 C. 从 P 到 Q 气体对外界做功大小等于气体吸收的热量 D. 从 Q 到 M 是气体对外界做功 【答案】C 【解析】 【详解】A．从M到N的过程，体积减小，外界对气体做功，即W>0；温度不变，内能不变，即∆U=0 根据∆U=W+Q 可知Q<0 即气体放热，A错误； B．从Q到M气体的温度降低，理想气体的内能只与温度有关，故气体的内能减少，B错误； C．从P到Q气体温度不变，内能不变，体积变大，气体对外界做功，根据热力学第一定律可知，气体对外界做功大小等于气体吸收的热量，C正确； D．从Q到M气体体积不变，气体既不对外界做功，外界也不对气体做功，D错误。 故选C。 4. 如图所示为光电效应实验的装置，用光子能量为2.5eV的光照射到光电管阴极上时电流表G的示数不为零，移动变阻器的触点c，发现当电压表的示数大于或等于1.6V时，电流表G示数为零，则在该实验中，下列说法中错误的是（　　） A. 光电子的最大初动能为1.6eV B. 光电管阴极的逸出功为0.9eV C. 当滑动触头移至b端时，电流表G示数不为零 D. 减小入射光强度，移动触点c，当电流表示数刚好减为零时，电压表的示数小于1.6V 【答案】D 【解析】 【详解】A．由题意知，反向遏止电压为1.6V 由功能关系得，故A正确，不符合题意； B．由爱因斯坦光电效应方程可知 光电管阴极的逸出功为，故B正确，不符合题意； C．当滑动触头移至b端时，所加的反向遏止电压为0，故电流表G示数不为零，故C正确，不符合题意； D．根据光电效应理论，减小入射光强度，移动触点c，当电流表示数刚好减为零时，电压表的示数仍然等于1.6V，故D错误，符合题意； 故选D。 5. 对于钠和钙两种金属，其遏止电压Uc与入射光频率的关系如图所示。用h、e分别表示普朗克常量和电子电荷量，则（　　） A. 图中直线的斜率为h B. 钠的逸出功小于钙的逸出功 C. 在得到这两条直线时，必须保证入射光的光强相同 D. 若这两种金属产生的光电子具有相同的最大初动能，则照射到钠的光频率较高 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据 整理得 则图像中图线的斜率 A错误； B．由 当遏止电压为0时，对应的频率为金属的极限频率，结合图可知钠的极限频率小，则钠的逸出功小于钙的逸出功，B正确； C．由 可知图线的特点与光的强度无关，所以在得到这两条直线时，与入射光的强度无关，故C错误； D．根据 若这两种金属产生的光电子具有相同的最大初动能，因钠的逸出功小，则照射到钠的光频率较低，D错误。 故选B。 6. 如图一封闭着理想气体的绝热汽缸置于水平地面上，用轻弹簧连接的两绝热活塞将汽缸分为f、g、h三部分，活塞与汽缸壁间没有摩擦。初始时弹簧处于原长，三部分中气体的温度、体积、压强均相等。现对f中的气体缓慢加热，停止加热并达到稳定后（　　） A. h中的气体内能可能不变 B. f与g中的气体温度相等 C. f与g中的气体压强相等 D. f中气体温度高于h中的气体温度 【答案】D 【解析】 【详解】C．由题意可知初始状态f、g、h三部分气体的压强、温度、体积都相同，即，， 对f中的气体加热，则f中气体温度升高，体积增加，此时f挤压g、h，弹簧压缩，当系统稳定时，根据平衡条件有 故稳定后，h中的气体压强增大，h和f中的气体压强相同，大于g中的气体压强，C错误； B由上述分析可知，加热并稳定后弹簧处于压缩状态，稳定后f中气体的压强和体积都大于g中气体的压强和体积，根据理想气体状态方程有 可得 B错误； D．同理根据理想气体状态方程有 稳定后，h中的气体压强增大，h和f中的气体压强相同，体积大于h中气体的体积，故f中气体温度高于h中的气体温度，D正确； A．稳定后，h和f中的气体压强相同，f中的气体压强增大，故h中的气体压强增大，体积减小，对于h中的气体，外界对h中的气体做功，由于是绝热汽缸，根据热力学第一定律可知 故h中的气体的内能增加，A错误。 故选D。 7. 如图，两端开口、下端连通的导热汽缸，用两个轻质导热活塞（截面积分别为和）封闭一定质量的理想气体，活塞与气缸壁间无摩擦。在左端活塞上缓慢加细沙，活塞从A下降高度到位置时，活塞上细沙的总质量为。在此过程中，用外力作用在右端活塞上，使活塞位置始终不变。整个过程环境温度和大气压强保持不变，系统始终处于平衡状态，重力加速度为。下列说法正确的是（　　） A. 整个过程，理想气体的内能增大 B. 整个过程，理想气体的分子平均动能增大 C. 左端活塞到达位置时，外力等于 D. 整个过程，理想气体向外界释放的热量小于 【答案】D 【解析】 【详解】AB．根据气缸导热且环境温度没有变，可知气缸内的温度也保持不变，则整个过程，理想气体的分子平均动能保持不变，内能不变，故AB错误； C．左端活塞到达B位置时，根据压强相等可得 解得 故C错误； D．由于整个过程气体的内能不变，而气体体积减小，则气体向外界释放的热量等于外界对气体做的功，即 若一开始就在活塞上一次性放上质量为m的沙子时（相当于始终以最大外压压缩），外界对气体做功为 但因为沙子是逐渐加入的，实际过程的外压小于该最大值，则外界对气体做功 所以整个过程，理想气体向外界释放的热量小于，故D正确。 故选D。 8. 下列四幅图中说法正确的是（　　） A. 甲图中α粒子发生散射的主要原因是α粒子撞击到电子后产生的反弹 B. 乙图中图线②对应的光可能是蓝色光 C. 丙图是玻璃管插入某液体中的情形，表明该液体不能够浸润玻璃 D. 丁图的康普顿效应表明光子具有动量，揭示了光的粒子性的一面 【答案】BD 【解析】 【详解】A．甲图中α粒子撞击到金原子后，因库仑力作用，且质量较大，从而出现的反弹，A错误； B．乙图中，根据 结合图可知②的截止电压大，频率应大于黄色光，可能是蓝色光，B正确； C．丙图中液体在毛细管中上升，且液面呈凹型，说明该液体能够浸润器壁，C错误； D．丁图的康普顿效应表明光子具有动量，揭示了光的粒子性的一面，D正确。 故选BD。 9. 如图所示，L形直角细管，管内两水银柱长度分别为56cm和20cm，竖直管和水平管各封闭了一段气体A和B。长度分别为19cm和28cm。且上端水银面恰至管口，外界大气压强为76cmHg，现以水平管为轴缓慢转动使L形管变为水平，稳定后（　　） A. 气体B的压强变为76cmHg B. 气体A的长度变化量为14cm C. 气体B的长度变化量为26cm D. 溢出的水银柱长度为42cm 【答案】ABD 【解析】 【详解】AC．由图可知，初始状态，气体A的压强为 气体B的压强为 以水平管为轴缓慢转动使L形管变为水平，假设稳定后，水银柱均水平，则两部分气体压强均等于大气压强，为76cmHg，根据玻意耳定律， 解得， 由于 假设成立，故气体B的长度变化量为28cm，故A正确，C错误； B．气体A的长度变化量为 故B正确； D．溢出的水银柱长度为 故D正确。 故选ABD。 10. 如图所示为神舟17号与空间站对接后的结构简图，核心舱和气闸舱内气体的压强均为，宇航员需要出舱检修设备，先由核心舱进入气闸舱后，关闭内闸门A，通过抽气机抽取气闸舱内的气体，每次抽气都将抽出的气体排放在核心舱中。当气闸舱内的压强降到一定值后，打开外闸门B，宇航员出舱，同时将剩余气体排到外太空的真空环境中。若气闸舱的容积为V，核心舱的容积为8V，真空抽气机每次抽气的体积为，不考虑抽气过程中温度的变化，忽略宇航员自身的体积，下列说法正确的是（ ） A. n次抽气后，气闸舱内的气体压强为 B. n次抽气并排放到核心舱后，核心舱内气体的压强为 C. 打开外闸门B，气体膨胀对外界做功 D. 第一次抽气排放到核心舱后，核心舱内气体压强的增加量为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．对气闸舱内的气体，第一次抽气有 解得 第二次抽气有 解得 可得n次抽气后，气闸舱内气体的压强为 A项正确； B．若每次排放前，抽气机抽取的气体的压强均为，可得n次抽气后 可得核心舱内气体的压强为 但实际上每次排放前，抽气机抽取的气体的压强都小于，可知n次排放后，核心舱内气体的压强小于，B项错误； C．气体向真空膨胀不对外界做功，C项错误； D．第一次抽气排放后 解得核心舱内气体压强的增加量为 D项正确。 故选AD。 二、实验题：每空2分， 共16分。 11. 某同学在实验室利用如图甲所示的仪器，运用玻意耳定律来测定一颗形状不规则的小物件的体积，实验过程如下： （1）将小物件装入注射器主管内，通过拉活塞的方式改变封闭气体的体积和压强，操作过程中，下列说法正确的是_______ A. 给活塞涂润滑油是为了减小摩擦的影响 B. 不能用手握住注射器的主管 C. 拉活塞时应尽快操作并读出体积 D. 若实验过程中不慎将活塞拉出针筒，必须清除之前获得的数据，重做实验 （2）实验中通过针筒上的刻度读取了多组气体体积V和压强传感器采集的压强p，作出图线，如图乙所示。若作出的图线为图乙中的直线①，与纵轴、横轴的交点坐标值分别是a、b，已知传感器和注射器连接处的塑料管容积为V0，则小物件的体积为_______。 （3）若作出的图线为图乙中的曲线②，造成该现象的原因可能是___________________________。 【答案】（1）BD （2） （3）室温升高(或注射器进入了气体) 【解析】 【小问1详解】 A．给活塞涂润滑油是为了封闭注射器内的气体，防止漏气，避免注射器内气体质量发生改变，影响实验结果，故A错误； B．操作中，不能用手握住注射器的主管，是为了保持封闭气体的温度不变，故B正确； C．拉活塞时应缓慢操作并读出体积，以避免气体温度升高，影响实验结果，故C错误； D．若实验过程中不慎将活塞拔出针筒，气体的量发生变化，因此以上数据全部作废，应重新做实验，故D正确。 故选BD。 【小问2详解】 设小物件的体积为，根据波意耳定律有 整理得 结合图乙可知 则 【小问3详解】 根据图像斜率可知 由图乙可知曲线②的斜率增大，故造成该现象的原因可能是室温升高，或者注射器进入了气体，使注射器内气体质量变大（因为C与气体质量有关，气体质量越大，C越大）。 12. 某实验小组需测定电池的电动势和内阻，器材有：一节待测电池、一个单刀双掷开关、一个定值电阻（阻值为）、一个电流表（内阻为）、一根均匀电阻丝（电阻丝总阻值大于，并配有可在电阻丝上移动的金属夹）、导线若干。由于缺少刻度尺，无法测量电阻丝长度，但发现桌上有一个圆形时钟表盘。某同学提出将电阻丝绕在该表盘上，利用圆心角来表示接入电路的电阻丝长度。主要实验步骤如下： （1）用游标为50分度的卡尺，测定该表盘的直径时，卡尺上的示数如图，可读出表盘的直径为____________cm。 （2）将器材如图（a）连接： （3）开关闭合前，金属夹应夹在电阻丝的___________端（填“a”或“b”）； （4）改变金属夹的位置，闭合开关，记录每次接入电路的电阻丝对应的圆心角和电流表示数，得到多组数据； （5）整理数据并在坐标纸上描点绘图，所得图像如图（b）所示，图线斜率为，与纵轴截距为，设单位角度对应电阻丝的阻值为，该电池电动势和内阻可表示为___________，___________（用、、、、表示） （6）为进一步确定结果，还需要测量单位角度对应电阻丝的阻值。利用现有器材设计实验，在图（c）方框中画出实验电路图___________（电阻丝用滑动变阻器符号表示）； （7）利用测出的，可得该电池的电动势和内阻。 【答案】 ①. 1.114 ②. b ③. ④. ⑤. 【解析】 【详解】[1]表盘的直径为 [2]开关闭合前，为了保护电路中的元件，应将电阻丝的最大阻值接入电路，根据电阻定律可知，电阻丝接入越长，接入电阻越大，金属夹应夹在电阻丝的b端。 [3][4]设圆心角为时，电阻丝接入电路中的电阻为，根据闭合电路欧姆定律 可知 整理得 结合图像的斜率和截距有， 解得电源电动势和内阻为， [5]实验器材中有定值电阻和单刀双掷开关，考虑使用等效法测量电阻丝电阻，如图 原理的简单说明：①将开关置于位置，读出电流表示数； ②将开关置于电阻丝处，调节电阻丝的角度，直到电流表示数为，读出此时角度； ③此时，即可求得的数值。 三、解答题：本题共3小题，共38分。请写出必要的文字说明或公式，只写结果不得分。 13. 某火灾报警器的原理图如图所示，竖直放置的玻璃试管中装入水银，当温度升高时，水银柱上升，使电路导通，蜂鸣器工作发出响声。环境的热力学温度时，试管内封闭的空气（视为理想气体）柱的长度，水银柱上表面与导线端点的距离，管内水银柱的质量，横截面积，大气压强恒为，取重力加速度大小，不考虑水银柱的形状变化。 （1）求报警器刚好报警时试管内气体的热力学温度； （2）若此过程中管内气体内能增加了0.20J，则管内气体放热还是吸热？变化量大小是多少？ 【答案】（1）360K （2）吸热0.275J 【解析】 【小问1详解】 在初始到刚好报警过程中气体经历等压变化，所以有 由题意可知，初始时体积为 报警时，体积为 联立解得 【小问2详解】 试管内气体的压强 此过程管内外界对气体做功 根据热力学第一定律 解得 可知管内气体吸热。 14. 如图所示，粗细均匀的L形玻璃管放在竖直平面内，封闭端水平放置，水平段管长60cm，上端开口的竖直段管足够长。在水平管内有一段长为20cm的水银封闭着一段长35cm的理想气体，已知气体的温度为7℃，大气压强为75cmHg，现缓慢对封闭理想气体加热，求： ①水银柱刚要进入竖直管时气体的温度； ②理想气体的温度升高到111℃时，玻璃管中封闭理想气体的长度。 【答案】① 320K或47℃ ；② 45cm 【解析】 【详解】①设水银柱刚好要进入竖直管内的温度为t，根据盖吕萨克定律 代入数据 解得 T2=320K=47℃ ②设温度升高到111℃时，假设水平管内还有水银，竖直管内水银柱高为x，根据理想气体状态方程得 代入数据得 解得 x1=5cm或x2=-120cm(舍去) 假设成立，所以理想气体的长度为 l′=60cm-(20-5)cm=45cm 15. 如图（a）所示，“系留气球”是一种用缆绳固定于地面、高度可控的氦气球，作为一种长期留空平台，具有广泛用途。图（b）为某一“系留气球”的简化模型图；主、副气囊通过无漏气、无摩擦的活塞分隔，主气囊体积为（未知），其内封闭有一定质量的氦气（可视为理想气体），副气囊体积为，与大气连通。轻弹簧右端固定、左端与活塞连接。当气球在地面达到平衡时，活塞与左挡板刚好接触，弹簧处于原长状态，地面大气压强p0=1.0×105Pa、温度T0=300K，弹簧始终处于弹性限度内，活塞厚度忽略不计。在气球缓慢升空过程中，大气压强逐渐减小，弹簧被缓慢压缩。当气球上升至目标高度时，活塞刚好与右挡板接触，此时活塞两侧气体压强差为。求： （1）设气球升空过程中氦气温度不变，求目标高度处的大气压强p ； （2）气球在目标高度处驻留期间，设该处大气压强不变。气球内外温度达到平衡时，弹簧压缩量为左、右挡板间距离的。求气球驻留处的大气温度T。 【答案】（1）5.0×104Pa （2）234K 【解析】 【小问1详解】 气球中的温度不变，则发生的是等温变化，设气球内的气体在目标位置的压强为p1，由玻意耳定律可得 解得 由目标处的内外压强差可得 解得 【小问2详解】 设活塞面积S， 由题意可得 当弹簧压缩量变为原来的，则活塞受到弹簧的弹力也变为原来的，即有 设此时气球内气体的压强为，对活塞可得 解得 理想气体方程可得 其中 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 长春市十一高中2024-2025学年度高二下学期第一学程考试 物 理 试 题 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，其中第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，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 根据所学知识分析，下列说法中正确的是（　　） A. 布朗运动就是分子热运动 B. 金属具有确定的熔点但没有规则的形状，因此金属不属于晶体 C. 太空飞船中水滴呈球形，是液体表面张力作用的结果 D. 当两分子间引力与斥力大小相等时，分子势能最大 2. 如图所示，两端开口的U形管中存在两部分水银柱，右侧直管内有一段被水银封闭的气柱，环境温度保持不变，下列说法正确的是（　　） A. 若沿管壁向右管口注入一些水银，被封闭气柱长度会增加 B. 若沿管壁向右管口注入一些水银，图中水银面高度差h会增大 C. 若沿管壁向左管口注入一些水银，被封闭气柱压强会增加 D. 若沿管壁向左管口注入一些水银，图中水银面高度差h会减小 3. 一定量的理想气体从状态M出发，经状态N、P、Q回到状态M，完成一个循环。从M到N、从P到Q是等温过程；从N到P、从Q到M是等容过程；其V—T图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 从 M 到 N 是吸热过程 B. 从 Q 到 M 气体的内能增加 C. 从 P 到 Q 气体对外界做功大小等于气体吸收的热量 D. 从 Q 到 M 是气体对外界做功 4. 如图所示为光电效应实验的装置，用光子能量为2.5eV的光照射到光电管阴极上时电流表G的示数不为零，移动变阻器的触点c，发现当电压表的示数大于或等于1.6V时，电流表G示数为零，则在该实验中，下列说法中错误的是（　　） A. 光电子的最大初动能为1.6eV B. 光电管阴极的逸出功为0.9eV C. 当滑动触头移至b端时，电流表G示数不为零 D. 减小入射光强度，移动触点c，当电流表示数刚好减为零时，电压表的示数小于1.6V 5. 对于钠和钙两种金属，其遏止电压Uc与入射光频率的关系如图所示。用h、e分别表示普朗克常量和电子电荷量，则（　　） A. 图中直线的斜率为h B. 钠的逸出功小于钙的逸出功 C. 在得到这两条直线时，必须保证入射光的光强相同 D. 若这两种金属产生的光电子具有相同的最大初动能，则照射到钠的光频率较高 6. 如图一封闭着理想气体的绝热汽缸置于水平地面上，用轻弹簧连接的两绝热活塞将汽缸分为f、g、h三部分，活塞与汽缸壁间没有摩擦。初始时弹簧处于原长，三部分中气体的温度、体积、压强均相等。现对f中的气体缓慢加热，停止加热并达到稳定后（　　） A. h中的气体内能可能不变 B. f与g中的气体温度相等 C. f与g中的气体压强相等 D. f中气体温度高于h中的气体温度 7. 如图，两端开口、下端连通的导热汽缸，用两个轻质导热活塞（截面积分别为和）封闭一定质量的理想气体，活塞与气缸壁间无摩擦。在左端活塞上缓慢加细沙，活塞从A下降高度到位置时，活塞上细沙的总质量为。在此过程中，用外力作用在右端活塞上，使活塞位置始终不变。整个过程环境温度和大气压强保持不变，系统始终处于平衡状态，重力加速度为。下列说法正确的是（　　） A. 整个过程，理想气体的内能增大 B. 整个过程，理想气体的分子平均动能增大 C. 左端活塞到达位置时，外力等于 D. 整个过程，理想气体向外界释放的热量小于 8. 下列四幅图中说法正确的是（　　） A. 甲图中α粒子发生散射的主要原因是α粒子撞击到电子后产生的反弹 B. 乙图中图线②对应的光可能是蓝色光 C. 丙图是玻璃管插入某液体中的情形，表明该液体不能够浸润玻璃 D. 丁图的康普顿效应表明光子具有动量，揭示了光的粒子性的一面 9. 如图所示，L形直角细管，管内两水银柱长度分别为56cm和20cm，竖直管和水平管各封闭了一段气体A和B。长度分别为19cm和28cm。且上端水银面恰至管口，外界大气压强为76cmHg，现以水平管为轴缓慢转动使L形管变为水平，稳定后（　　） A. 气体B的压强变为76cmHg B. 气体A的长度变化量为14cm C. 气体B的长度变化量为26cm D. 溢出的水银柱长度为42cm 10. 如图所示为神舟17号与空间站对接后的结构简图，核心舱和气闸舱内气体的压强均为，宇航员需要出舱检修设备，先由核心舱进入气闸舱后，关闭内闸门A，通过抽气机抽取气闸舱内的气体，每次抽气都将抽出的气体排放在核心舱中。当气闸舱内的压强降到一定值后，打开外闸门B，宇航员出舱，同时将剩余气体排到外太空的真空环境中。若气闸舱的容积为V，核心舱的容积为8V，真空抽气机每次抽气的体积为，不考虑抽气过程中温度的变化，忽略宇航员自身的体积，下列说法正确的是（ ） A. n次抽气后，气闸舱内的气体压强为 B. n次抽气并排放到核心舱后，核心舱内气体的压强为 C. 打开外闸门B，气体膨胀对外界做功 D. 第一次抽气排放到核心舱后，核心舱内气体压强的增加量为 二、实验题：每空2分， 共16分。 11. 某同学在实验室利用如图甲所示的仪器，运用玻意耳定律来测定一颗形状不规则的小物件的体积，实验过程如下： （1）将小物件装入注射器主管内，通过拉活塞的方式改变封闭气体的体积和压强，操作过程中，下列说法正确的是_______ A. 给活塞涂润滑油是为了减小摩擦的影响 B. 不能用手握住注射器的主管 C. 拉活塞时应尽快操作并读出体积 D. 若实验过程中不慎将活塞拉出针筒，必须清除之前获得的数据，重做实验 （2）实验中通过针筒上的刻度读取了多组气体体积V和压强传感器采集的压强p，作出图线，如图乙所示。若作出的图线为图乙中的直线①，与纵轴、横轴的交点坐标值分别是a、b，已知传感器和注射器连接处的塑料管容积为V0，则小物件的体积为_______。 （3）若作出的图线为图乙中的曲线②，造成该现象的原因可能是___________________________。 12. 某实验小组需测定电池的电动势和内阻，器材有：一节待测电池、一个单刀双掷开关、一个定值电阻（阻值为）、一个电流表（内阻为）、一根均匀电阻丝（电阻丝总阻值大于，并配有可在电阻丝上移动的金属夹）、导线若干。由于缺少刻度尺，无法测量电阻丝长度，但发现桌上有一个圆形时钟表盘。某同学提出将电阻丝绕在该表盘上，利用圆心角来表示接入电路的电阻丝长度。主要实验步骤如下： （1）用游标为50分度的卡尺，测定该表盘的直径时，卡尺上的示数如图，可读出表盘的直径为____________cm。 （2）将器材如图（a）连接： （3）开关闭合前，金属夹应夹在电阻丝的___________端（填“a”或“b”）； （4）改变金属夹的位置，闭合开关，记录每次接入电路的电阻丝对应的圆心角和电流表示数，得到多组数据； （5）整理数据并在坐标纸上描点绘图，所得图像如图（b）所示，图线斜率为，与纵轴截距为，设单位角度对应电阻丝的阻值为，该电池电动势和内阻可表示为___________，___________（用、、、、表示） （6）为进一步确定结果，还需要测量单位角度对应电阻丝的阻值。利用现有器材设计实验，在图（c）方框中画出实验电路图___________（电阻丝用滑动变阻器符号表示）； （7）利用测出的，可得该电池的电动势和内阻。 三、解答题：本题共3小题，共38分。请写出必要的文字说明或公式，只写结果不得分。 13. 某火灾报警器的原理图如图所示，竖直放置的玻璃试管中装入水银，当温度升高时，水银柱上升，使电路导通，蜂鸣器工作发出响声。环境的热力学温度时，试管内封闭的空气（视为理想气体）柱的长度，水银柱上表面与导线端点的距离，管内水银柱的质量，横截面积，大气压强恒为，取重力加速度大小，不考虑水银柱的形状变化。 （1）求报警器刚好报警时试管内气体的热力学温度； （2）若此过程中管内气体内能增加了0.20J，则管内气体放热还是吸热？变化量大小是多少？ 14. 如图所示，粗细均匀的L形玻璃管放在竖直平面内，封闭端水平放置，水平段管长60cm，上端开口的竖直段管足够长。在水平管内有一段长为20cm的水银封闭着一段长35cm的理想气体，已知气体的温度为7℃，大气压强为75cmHg，现缓慢对封闭理想气体加热，求： ①水银柱刚要进入竖直管时气体的温度； ②理想气体的温度升高到111℃时，玻璃管中封闭理想气体的长度。 15. 如图（a）所示，“系留气球”是一种用缆绳固定于地面、高度可控的氦气球，作为一种长期留空平台，具有广泛用途。图（b）为某一“系留气球”的简化模型图；主、副气囊通过无漏气、无摩擦的活塞分隔，主气囊体积为（未知），其内封闭有一定质量的氦气（可视为理想气体），副气囊体积为，与大气连通。轻弹簧右端固定、左端与活塞连接。当气球在地面达到平衡时，活塞与左挡板刚好接触，弹簧处于原长状态，地面大气压强p0=1.0×105Pa、温度T0=300K，弹簧始终处于弹性限度内，活塞厚度忽略不计。在气球缓慢升空过程中，大气压强逐渐减小，弹簧被缓慢压缩。当气球上升至目标高度时，活塞刚好与右挡板接触，此时活塞两侧气体压强差为。求： （1）设气球升空过程中氦气温度不变，求目标高度处的大气压强p ； （2）气球在目标高度处驻留期间，设该处大气压强不变。气球内外温度达到平衡时，弹簧压缩量为左、右挡板间距离的。求气球驻留处的大气温度T。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $