精品解析：山东省烟台市蓬莱第一中学2024-2025学年高二下学期6月月考物理试题

高二下学期物理月考 一、单选 1. 下列四幅图中有关固体和液体性质的描述，正确的是（　　） A. 图甲中实验现象说明薄板材料是晶体 B. 图乙中液体和管壁表现为不浸润 C. 图丙中液晶显示器是利用液晶光学性质具有各向异性的特点制成的 D. 图丁中水黾静止在水面，说明其受到的表面张力等于重力 2. 甲、乙、丙、丁四幅图涉及不同的原子物理知识，下列说法正确的是（　　） A. 图甲说明少量电子的运动表现为波动性，大量电子的运动表现为粒子性 B. 图乙的α粒子散射实验中，当显微镜放在D位置时，荧光屏上观察到大量闪光 C. 图丙中14C的半衰期是5730年，则20个14C经过11460年还剩5个 D. 图丁中轧制钢板时需要动态监测钢板的厚度，探测器接收到的可能是γ射线 3. 某实验小组研究光电效应规律时，用不同频率的光照射同一光电管并记录数据，得到遏止电压与频率的关系图线如图甲所示，当采用绿色强光、绿色弱光、紫色弱光三种光照射同一光电管时，得到的光电流与电压的关系如图乙所示。已知电子的电荷量为，结合图中数据可知（　　） A. 普朗克常量 B. 光电管的极材料的逸出功为 C. 光为紫色弱光 D. 光为绿色强光 4. 如图甲是在显微镜下追踪一粒小炭粒的运动，每隔30s记录炭粒的位置并连线得到的图线；图乙为热机工作时的能流分配示意图：图丙为用热熨斗在棉纸上来回烫熨来去除凝固在衣料上的蜡迹；分子间作用力F与分子间距离r的关系如图T所示。下列说法正确的是（　　） A. 图甲中，图线表明炭粒分子的运动是无规则的 B. 根据图乙可知，热机的效率可能达到100% C. 图丙中，由于棉纸的毛细现象，当蜡受热熔化成液体后，它们就会被棉纸吸掉 D. 图丁中，相距较远的两个分子距离减小到的过程中，分子势能先增大后减少 5. 已知可见光的光子能量范围约为1.62eV～3.11eV，氢原子能级图如图所示。大量处在n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，下列说法中正确的是（　　） A. 会辐射出三种频率的光 B. 向n=3能级跃迁时，辐射的光的波长最短 C. 向n=3能级跃迁时，辐射的光会具有显著的热效应 D. 向n=2能级跃迁时，辐射的光能使逸出功为4.2eV的铝发生光电效应 6. 某时刻LC振荡电路的自感线圈L中的电流产生的磁场的磁感应强度方向如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 若电容器上极板带正电，则电容器正在充电 B. 若电容器上极板带负电，则线圈中的电流正在减小 C. 若磁场正在增强，则线圈中的电流正在减小 D. 若磁场正在减弱，则线圈的自感电动势正在减小 7. 下列说法中正确的是（　　） A. 康普顿把光的波粒二象性推广到实物粒子，认为实物粒子也具有波动性 B. 经过6次α衰变和6次β衰变后变成了 C. 发生β衰变，其衰变方程为： D. β衰变的实质是核内一个中子转化为一个质子和一个电子 8. 如图所示，桶装水的容积为，为取水方便，在上面安装一个取水器。某次取水前桶内气体压强为，剩余水的体积为，水面距出水口的高度为。取水器每按压一次，向桶内打入压强为、体积为的空气。已知水桶的横截面积为，水的密度为，大气压强为，重力加速度为，取水过程中气体温度保持不变，则（　　） A. 取水器至少按压1次，水才能从出水口流出 B. 取水器至少按压3次，水才能从出水口流出 C. 若要压出水，至少需按压16次 D. 若要压出水，至少需按压17次 二、多选 9. 如图所示，一定质量的某种理想气体，沿图像中箭头所示方向，从状态开始先后变化到状态、，再回到状态。已知状态气体温度为。（绝对零度取）则下列说法正确的是（　　） A. 气体在状态时的温度为 B. 从状态的过程中，气体对外界做功 C. 气体在过程中放出热量 D. 气体在过程中单位时间内撞击单位面积器壁上的气体分子个数增多 10. 如图甲所示，两点间接入电压如图乙变化的交流电源，电阻，滑动变阻器初始状态电阻为，理想变压器原、副线圈匝数比为，则（　　） A. 若滑动变阻器时，电流表示数为 B. 若滑动变阻器滑片向右移动时，的功率逐渐减小 C. 若改变滑动变阻器阻值，使的功率最大时，此时 D. 若保持滑动变阻器不变，只改变原副线圈开数比，使功率最大时，原副线圈匝数比为 11. 一定质量的理想气体，初始温度为，压强为。经等容过程，该气体吸收的热量后温度上升；若经等压过程，需要吸收的热量才能使气体温度上升。下列说法正确的是（ ） A. 初始状态下，气体的体积为 B. 等压过程中，气体对外做功 C. 等压过程中，气体体积增加了原体积的 D. 两个过程中，气体的内能增加量都为 12. 两根足够长的导轨由上下段电阻不计、光滑的金属导轨组成，在M、N两点绝缘连接，M、N等高，间距L = 1m，连接处平滑。导轨平面与水平面夹角为30°，导轨两端分别连接一个阻值R = 0.02Ω的电阻和C = 1F的电容器，整个装置处于B = 0.2T的垂直导轨平面斜向上的匀强磁场中，两根导体棒ab、cd分别放在MN两侧，质量分为m1 = 0.8kg，m2 = 0.4kg，ab棒电阻为0.08Ω，cd棒的电阻不计，将ab由静止释放，同时cd从距离MN为x0 = 4.32m处在一个大小F = 4.64N，方向沿导轨平面向上的力作用下由静止开始运动，两棒恰好在M、N处发生弹性碰撞，碰撞前瞬间撤去F，已知碰前瞬间ab的速度为4.5m/s，g = 10m/s2（ ） A. ab从释放到第一次碰撞前所用时间为1.44s B. ab从释放到第一次碰撞前，R上消耗的焦耳热为0.78J C. 两棒第一次碰撞后瞬间，ab的速度大小为6.3m/s D. 两棒第一次碰撞后瞬间，cd的速度大小为8.4m/s 三、实验 13. 如图甲是“用压强传感器研究温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系”的实验装置。 主要步骤如下： ①将压强传感器调零； ②在活塞上均匀涂抹润滑油，把活塞移至注射器满刻度处； ③逐一连接注射器、压强传感器、数据采集器、计算机； ④推动活塞，记录多组注射器内气体的体积V，以及相应的压强传感器示数p。 （1）下列实验操作和说法正确的是______； A. 迅速推动活塞 B. 不要用手握注射器推拉活塞 C. 缓慢推动活塞 D. 活塞上均匀涂抹润滑油主要目的是为了让气体密封良好 （2）测得多组空气柱的压强p和体积V的数据后，为直观反映压强与体积之间的关系，若以p为纵坐标，则应以______为横坐标在坐标系中描点作图；小明所在的小组不断压缩气体，由测得数据发现p与V的乘积值越来越小，则用上述方法作出的图线应为图乙中的______（选填“①”或“②”），造成该现象的原因可能是______（答一种即可）。 （3）利用此装置测量一粒花生米的体积，将一粒花生米放入针筒内，用活塞封闭针筒，读出此时的体积为，压强传感器示数为；再缓慢推活塞至体积为，并读出此时的压强传感器示数为，则这粒花生米的体积______（用字母表示）。 14. 在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示。 （1）观察变压器的铁芯，它的结构和材料是（　　） A. 整块硅钢铁芯 B. 整块不锈钢铁芯 C. 绝缘的铜片叠成 D. 绝缘的硅钢片叠成 （2）观察两个线圈的导线，发现粗细不同，导线粗的线圈匝数___________；（填“多”或“少”） （3）以下给出的器材中，本实验需要用到的是（　　） A. B. C. D. （4）为了人体安全，低压交流电源的电压不要超过___________ （5）实验中将电源接在原线圈的“0”和“8”两个接线柱之间，用电表测得副线圈的“0”和“4”两个接线柱之间的电压为3.0V，则原线圈的输入电压可能为（　　） A. 1.5V B. 6.0V C. 7.0V （6）本实验要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，实验中需要运用的科学方法是___________。 四、计算 15. 如图甲所示，用活塞将一定质量的理想气体封闭在上端开口的直立圆筒形汽缸内，气体从状态完成一次循环，其状态变化过程的图像如图乙所示。已知该气体在A状态时的温度为600K，求： （1）气体在B状态和C状态时的温度为多少K； （2）气体从状态A到C的过程中，气体对外做的功； （3）已知气体从C到A状态的过程中，外界对气体做的功1.4×106J，试说明全过程中气体是吸热还是放热并求吸收（或放出）了多少热量。 16. 如图所示，高度为L、横截面积为S的圆柱形绝热汽缸开口端向上竖直放置，其开口端有一个小卡环。汽缸内有一质量为m且厚度不计的绝热活塞封闭了n=2mol的氦气，氦气可视为理想气体，其内能的表达式为U=，式中R为已知常量，T为某状态下的热力学温度，不计活塞与汽缸内壁之间的摩擦。开始时活塞距汽缸底部的距离为，氦气的热力学温度为T0，已知外界大气压强为p0，重力加速度为g。现对氦气缓慢加热，求 ⑴活塞刚好到达小卡环位置时，氦气的温度； ⑵从开始到活塞刚好到达小卡环位置的过程中，氦气吸收的热量； ⑶当把氦气加热到热力学温度为5T0时，氦气的压强。 17. 水力发电的基本原理就是将水流的机械能（主要指重力势能）转化为电能。某小型水力发电站水流量为Q=5m3/s（流量是指流体在单位时间内流过某一横截面的体积），落差为h=10m，发电机（内阻不计）的输出电压为U1=250V，输电线总电阻为r=4Ω，为了减小损耗采用了高压输电。在发电机处安装升压变压器，而在用户处安装降压变压器，其中n3:n4=190:11，用户获得电压U4=220V，用户获得的功率P4=1.9×105W，若不计变压器损失的能量，已知水的密度、重力加速度g=10m/s2。求： （1）高压输电线中的电流强度I2； （2）升压变压器原、副线圈的匝数比n1:n2； （3）该电站将水能转化为电能的效率η有多大？ 18. 如图甲所示，两根相距为足够长的光滑平行金属导轨、水平放置，两侧存在竖直方向的匀强磁场，磁感应强度大小相等、方向相反。两根电阻均为的金属棒、放置于两侧的导轨上。初始时将棒锁定，棒用一不可伸长绝缘细绳通过轻质定滑轮与物块相连，细绳处于拉紧状态且与导轨平行，棒与物块的质量均为，物块距地面的高度为。现静止释放物块，在物块落地瞬间，棒与细绳分离，同时解除对棒的锁定，并测得整个运动过程棒的速度与时间关系如图乙所示，图中已知。整个运动过程棒未与滑轮相碰，两金属棒始终与导轨垂直且接触良好，物块落地后不反弹，导轨电阻、细绳与滑轮的摩擦力及空气阻力均忽略不计，重力加速度为，求： （1）物块刚释放瞬间的加速度； （2）磁场的磁感应强度大小； （3）物块落地的时间； （4）整个过程回路中产生的焦耳热。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二下学期物理月考 一、单选 1. 下列四幅图中有关固体和液体性质的描述，正确的是（　　） A. 图甲中实验现象说明薄板材料是晶体 B. 图乙中液体和管壁表现为不浸润 C. 图丙中液晶显示器是利用液晶光学性质具有各向异性的特点制成的 D. 图丁中水黾静止在水面，说明其受到的表面张力等于重力 【答案】C 【解析】 【详解】A．图甲中实验现象为各向同性，说明薄板材料不是单晶体，可能是多晶体也可能是非晶体，A错误； B．图乙中液体和管壁表现为浸润，B错误； C．图丙中液品显示器是利用液晶光学性质具有各向异性的特点制成的，C正确； D．图丁中水黾静止在水面，说明其受到水面的支持力等于重力，表面张力是水平的，D错误。 故选C。 2. 甲、乙、丙、丁四幅图涉及不同的原子物理知识，下列说法正确的是（　　） A. 图甲说明少量电子的运动表现为波动性，大量电子的运动表现为粒子性 B. 图乙的α粒子散射实验中，当显微镜放在D位置时，荧光屏上观察到大量闪光 C. 图丙中14C的半衰期是5730年，则20个14C经过11460年还剩5个 D. 图丁中轧制钢板时需要动态监测钢板的厚度，探测器接收到的可能是γ射线 【答案】D 【解析】 【详解】A．图甲是电子衍射图样，说明少量电子的运动表现为粒子性，大量电子的运动表现为波动性，故A错误； B．图乙是粒子散射实验，绝大多数粒子穿过金箔后沿原方向前进，只有极少数粒子发生大角度偏转，位置属于大角度偏转区域，观察到的闪光极少，故B错误； C．半衰期是大量原子核衰变的统计规律，对少数原子核不适用，故C错误； D．射线穿透能力最弱，射线穿透能力较强，射线穿透能力最强。监测钢板厚度需要射线具有较强的穿透能力，射线和射线无法穿透较厚钢板，只有射线可以，故D正确。 故选 D。 3. 某实验小组研究光电效应规律时，用不同频率的光照射同一光电管并记录数据，得到遏止电压与频率的关系图线如图甲所示，当采用绿色强光、绿色弱光、紫色弱光三种光照射同一光电管时，得到的光电流与电压的关系如图乙所示。已知电子的电荷量为，结合图中数据可知（　　） A. 普朗克常量 B. 光电管的极材料的逸出功为 C. 光为紫色弱光 D. 光为绿色强光 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据光电效应方程有 根据动能定理可得 联立可得 可知图像的斜率为 解得 故A正确； B．根据 由图像可知当时 则有 解得该实验所用光电管的极材料的逸出功为 故B错误； CD．入射光频率越大，遏止电压越大，所以、为同一种光，且、的频率小于的频率，则、为绿光，为紫光。而入射光越强，饱和光电流越大，所以为强绿光，故C、D错误。 故选A。 4. 如图甲是在显微镜下追踪一粒小炭粒的运动，每隔30s记录炭粒的位置并连线得到的图线；图乙为热机工作时的能流分配示意图：图丙为用热熨斗在棉纸上来回烫熨来去除凝固在衣料上的蜡迹；分子间作用力F与分子间距离r的关系如图T所示。下列说法正确的是（　　） A. 图甲中，图线表明炭粒分子的运动是无规则的 B. 根据图乙可知，热机的效率可能达到100% C. 图丙中，由于棉纸的毛细现象，当蜡受热熔化成液体后，它们就会被棉纸吸掉 D. 图丁中，相距较远的两个分子距离减小到的过程中，分子势能先增大后减少 【答案】C 【解析】 【详解】A.图甲中记录的是炭粒每隔30s的位置，不是炭粒分子的运动，所以图线无法表明炭粒分子的运动是无规则的，故A错误； B.根据图乙可知，从高温热源吸收的热量只有一部分能对外做功，还有一部分向低温热源传递，热机的效率不可能达到100%，故B错误； C.图丙中，由于棉纸的毛细现象，当蜡受热熔化成液体后，它们就会被棉纸吸掉，故C正确； D.图丁中，相距较远的两个分子距离减小到r0的过程中，分子力一直做正功，分子势能一直减少，故D错误。 故选C。 5. 已知可见光的光子能量范围约为1.62eV～3.11eV，氢原子能级图如图所示。大量处在n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，下列说法中正确的是（　　） A. 会辐射出三种频率的光 B. 向n=3能级跃迁时，辐射的光的波长最短 C. 向n=3能级跃迁时，辐射的光会具有显著的热效应 D. 向n=2能级跃迁时，辐射的光能使逸出功为4.2eV的铝发生光电效应 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．会辐射出光子的种类为 种 A错误； B．向n=3能级跃迁时，辐射的光的能量最小，波长最长，B错误； C．向n=3能级跃迁时，辐射的光子能量 比红光的能量还小，属于红外线，因此具有显著的热效应，C正确； D．向n=2能级跃迁时，辐射的光子能量 因此不能使逸出功为4.2eV的铝发生光电效应，D错误。 故选C。 6. 某时刻LC振荡电路的自感线圈L中的电流产生的磁场的磁感应强度方向如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 若电容器上极板带正电，则电容器正在充电 B. 若电容器上极板带负电，则线圈中的电流正在减小 C. 若磁场正在增强，则线圈中的电流正在减小 D. 若磁场正在减弱，则线圈的自感电动势正在减小 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据磁感应强度的方向可知，回路中的电流为逆时针方向，则若电容器上极板带正电，则电容器正在放电，故A错误； B．若电容器上极板带负电，则电容器正在充电，则线圈中的电流正在减小，故B正确； C．若磁场正在增强，则回路中电流正在变大，故C错误； D．若磁场正在减弱，则回路中电流正在变小，电容器在充电，电流减小的越来越快，则线圈的自感电动势正在增加，故D错误。 故选B。 7. 下列说法中正确的是（　　） A. 康普顿把光的波粒二象性推广到实物粒子，认为实物粒子也具有波动性 B. 经过6次α衰变和6次β衰变后变成了 C. 发生β衰变，其衰变方程为： D. β衰变的实质是核内一个中子转化为一个质子和一个电子 【答案】D 【解析】 【详解】A．德布罗意把光的波粒二象性推广到实物粒子，提出实物粒子也具有波动性；康普顿效应仅验证了光的粒子性，故A错误； B．α衰变每次质量数减少4、电荷数减少2，β衰变每次质量数不变、电荷数增加1。质量数减少量为 因此α衰变次数为次 6次α衰变后电荷数为 最终核电荷数为82，因此β衰变次数为次，不是6次，故B错误； C．β衰变放出的电子电荷数为，且β衰变会使原子核电荷数加1，碳14的正确衰变方程为，故C错误； D．β衰变的实质是原子核内一个中子转化为一个质子和一个电子，电子被释放出来形成β射线，故D正确。 故选D。 8. 如图所示，桶装水的容积为，为取水方便，在上面安装一个取水器。某次取水前桶内气体压强为，剩余水的体积为，水面距出水口的高度为。取水器每按压一次，向桶内打入压强为、体积为的空气。已知水桶的横截面积为，水的密度为，大气压强为，重力加速度为，取水过程中气体温度保持不变，则（　　） A. 取水器至少按压1次，水才能从出水口流出 B. 取水器至少按压3次，水才能从出水口流出 C. 若要压出水，至少需按压16次 D. 若要压出水，至少需按压17次 【答案】D 【解析】 【详解】A B．设取水器下压n次后，桶中的水才能从出水口流出。以原来桶中空气和打入的空气为研究对象，设开始时压强为，体积为，则 ， 设桶中空气和打入的空气后来的体积，压强为，则 由玻意耳定律得 要使桶中水能从出水口流出，则有 联立各式解得 所以取水器至少按压2次后，桶中水才能从出水口流出。AB错误； C D．水桶高度 装满水时，水面距离出水口高度 再压出4升水后桶内液面与出水口高度差为 则有 解得 由于外界温度保持不变，根据玻意耳定律有 其中 ，， 解得 可知，若要再压出4升水，至少需按压17次。C错误，D正确。 故选D。 二、多选 9. 如图所示，一定质量的某种理想气体，沿图像中箭头所示方向，从状态开始先后变化到状态、，再回到状态。已知状态气体温度为。（绝对零度取）则下列说法正确的是（　　） A. 气体在状态时的温度为 B. 从状态的过程中，气体对外界做功 C. 气体在过程中放出热量 D. 气体在过程中单位时间内撞击单位面积器壁上的气体分子个数增多 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由图可得a状态，， 状态， 对状态a和，根据理想气体状态方程有 解得，故A错误； B．由图可得状态，  是等容变化，气体不做功；是等压变化，气体体积增大，对外做功，做功大小 因此从的过程气体对外做功，故B正确； C．整个过程 回到初始状态，温度不变，因此 图中，气体做功等于图线与轴围成的面积，因此整个过程外界对气体做功等于三角形面积 根据热力学第一定律有 解得 负号表示气体放出热量，故C正确； D．的过程中压强不变，体积增大，分子数密度减小；温度升高，分子平均动能增大。压强由分子平均动能和单位时间单位面积撞击次数共同决定，压强不变时，平均动能增大，因此单位时间撞击单位面积的分子数一定减少，故D错误； 故选BC。 10. 如图甲所示，两点间接入电压如图乙变化的交流电源，电阻，滑动变阻器初始状态电阻为，理想变压器原、副线圈匝数比为，则（　　） A. 若滑动变阻器时，电流表示数为 B. 若滑动变阻器滑片向右移动时，的功率逐渐减小 C. 若改变滑动变阻器阻值，使的功率最大时，此时 D. 若保持滑动变阻器不变，只改变原副线圈开数比，使功率最大时，原副线圈匝数比为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．电源的有效值 将滑动变阻器与变压器作为一个整体，则等效电阻为 若滑动变阻器时，流过原线圈的电流 根据 解得 A错误； B．若滑动变阻器滑片向右移动时，滑动变阻器接入电阻增大，根据上述，等效电阻增大，根据 可知，通过原线圈的电流减小，根据 可知，若滑动变阻器滑片向右移动时，的功率逐渐减小，B正确； C．变压器不消耗功率，将电阻等效为电源的内阻，当变压器等效电阻 结合上述有 时，消耗的功率最大，即若改变滑动变阻器阻值，使的功率最大时，此时 C错误； D．根据上述，若保持滑动变阻器不变，只改变原副线圈开数比，使功率最大时，则有 解得 D正确。 故选BD。 11. 一定质量的理想气体，初始温度为，压强为。经等容过程，该气体吸收的热量后温度上升；若经等压过程，需要吸收的热量才能使气体温度上升。下列说法正确的是（ ） A. 初始状态下，气体的体积为 B. 等压过程中，气体对外做功 C. 等压过程中，气体体积增加了原体积的 D. 两个过程中，气体的内能增加量都为 【答案】AD 【解析】 【详解】C．令理想气体的初始状态的压强，体积和温度分别为 等容过程为状态二 等压过程为状态三 由理想气体状态方程可得 解得 体积增加了原来的，C错误； D．等容过程中气体做功为零，由热力学第一定律 两个过程的初末温度相同即内能变化相同，因此内能增加都为，D正确； AB．等压过程内能增加了，吸收热量为，由热力学第一定律可知气体对外做功为，即做功的大小为 解得 A正确B错误； 故选AD。 12. 两根足够长的导轨由上下段电阻不计、光滑的金属导轨组成，在M、N两点绝缘连接，M、N等高，间距L = 1m，连接处平滑。导轨平面与水平面夹角为30°，导轨两端分别连接一个阻值R = 0.02Ω的电阻和C = 1F的电容器，整个装置处于B = 0.2T的垂直导轨平面斜向上的匀强磁场中，两根导体棒ab、cd分别放在MN两侧，质量分为m1 = 0.8kg，m2 = 0.4kg，ab棒电阻为0.08Ω，cd棒的电阻不计，将ab由静止释放，同时cd从距离MN为x0 = 4.32m处在一个大小F = 4.64N，方向沿导轨平面向上的力作用下由静止开始运动，两棒恰好在M、N处发生弹性碰撞，碰撞前瞬间撤去F，已知碰前瞬间ab的速度为4.5m/s，g = 10m/s2（ ） A. ab从释放到第一次碰撞前所用时间为1.44s B. ab从释放到第一次碰撞前，R上消耗的焦耳热为0.78J C. 两棒第一次碰撞后瞬间，ab的速度大小为6.3m/s D. 两棒第一次碰撞后瞬间，cd的速度大小为8.4m/s 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由于金属棒ab、cd同时由静止释放，且恰好在M、N处发生弹性碰撞，则说明ab、cd在到达M、N处所用的时间是相同的，对金属棒cd和电容器组成的回路有 Δq = C·BLΔv 对cd根据牛顿第二定律有 F－BIL－m2gsin30° = m2a2 其中 ， 联立有 则说明金属棒cd做匀加速直线运动，则有 联立解得 a2 = 6m/s2，t = 1.2s 故A错误； B．由题知，知碰前瞬间ab的速度为4.5m/s，则根据功能关系有 金属棒下滑过程中根据动量定理有 其中 ，R总 = R＋Rab = 0.1Ω 联立解得 q = 6C，xab = 3m，Q = 3.9J 则R上消耗的焦耳热为 故B正确； CD．由于两棒恰好在M、N处发生弹性碰撞，取沿斜面向下为正，有 m1v1－m2v2 = m1v1′＋m2v2′ 其中 v2 = a2t = 7.2m/s 联立解得 v1′ = －3.3m/s，v2′ = 8.4m/s 故C错误、D正确。 故选BD。 三、实验 13. 如图甲是“用压强传感器研究温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系”的实验装置。 主要步骤如下： ①将压强传感器调零； ②在活塞上均匀涂抹润滑油，把活塞移至注射器满刻度处； ③逐一连接注射器、压强传感器、数据采集器、计算机； ④推动活塞，记录多组注射器内气体的体积V，以及相应的压强传感器示数p。 （1）下列实验操作和说法正确的是______； A. 迅速推动活塞 B. 不要用手握注射器推拉活塞 C. 缓慢推动活塞 D. 活塞上均匀涂抹润滑油主要目的是为了让气体密封良好 （2）测得多组空气柱的压强p和体积V的数据后，为直观反映压强与体积之间的关系，若以p为纵坐标，则应以______为横坐标在坐标系中描点作图；小明所在的小组不断压缩气体，由测得数据发现p与V的乘积值越来越小，则用上述方法作出的图线应为图乙中的______（选填“①”或“②”），造成该现象的原因可能是______（答一种即可）。 （3）利用此装置测量一粒花生米的体积，将一粒花生米放入针筒内，用活塞封闭针筒，读出此时的体积为，压强传感器示数为；再缓慢推活塞至体积为，并读出此时的压强传感器示数为，则这粒花生米的体积______（用字母表示）。 【答案】（1）BCD （2） ①. ②. ② ③. 存在漏气 （3） 【解析】 【小问1详解】 ABC．为了确保气体的稳定不变，实验中不要用手握注射器推拉活塞，同时需要缓慢推动活塞，故A错误，BC正确； D．为了确保所研究气体的质量不变，实验中需要在活塞上均匀涂抹润滑油，确保气体密封良好，故D正确。 故选BCD。 【小问2详解】 [1]根据玻意耳定律有 变形有 可知，为直观反映压强与体积之间的关系，若以p为纵坐标，则应以为横坐标在坐标系中描点作图，此时的图像是一条过原点的倾斜直线； [2]实验中压缩气体时，由测得数据发现p与V的乘积值越来越小，即在压强一定时，测量的体积值小于理论图像对应的体积值，则横坐标的测量值大于其理论值，即图像相对于理论图像向下偏，可知，用上述方法作出的图线应为图乙中的②； [3]结合上述，图像向下偏是由于在压强一定时，测量的体积值小于理论图像对应的体积值，可知，造成该现象的原因可能是存在漏气。 【小问3详解】 根据玻意耳定律有 解得 14. 在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示。 （1）观察变压器的铁芯，它的结构和材料是（　　） A. 整块硅钢铁芯 B. 整块不锈钢铁芯 C. 绝缘的铜片叠成 D. 绝缘的硅钢片叠成 （2）观察两个线圈的导线，发现粗细不同，导线粗的线圈匝数___________；（填“多”或“少”） （3）以下给出的器材中，本实验需要用到的是（　　） A. B. C. D. （4）为了人体安全，低压交流电源的电压不要超过___________ （5）实验中将电源接在原线圈的“0”和“8”两个接线柱之间，用电表测得副线圈的“0”和“4”两个接线柱之间的电压为3.0V，则原线圈的输入电压可能为（　　） A. 1.5V B. 6.0V C. 7.0V （6）本实验要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，实验中需要运用的科学方法是___________。 【答案】（1）D （2）少 （3）BD （4） （5）C （6）控制变量法 【解析】 【小问1详解】 为减小涡流带来的能量损耗，变压器铁芯是由彼此绝缘的硅钢片叠成. 故选D。 【小问2详解】 根据 可知导线越粗允许通过的电流越大，由 可知理想变压器电流与匝数成反比，因此导线粗的线圈对应电流更大，匝数更少。 【小问3详解】 AB．变压器需要交流电源才能工作，干电池是直流电源；学生电源可提供低压交流电，是实验必需器材，故A错误，B正确； C．图C是直流电压表，无法测量交流电压，故C错误； D．多用电表可使用交流电压挡测量线圈电压，故D正确。 故选BD。 【小问4详解】 为保证人体实验安全，本实验要求低压交流电源电压不超过。 【小问5详解】 由题意，原线圈匝数，副线圈匝数 若为理想变压器，由 可​​得原线圈电压的理想值 实际变压器存在漏磁和能量损耗，副线圈实际电压会小于理想值，因此当测得副电压为时，原线圈输入电压一定大于。 故选C。 【小问6详解】 探究电压比和匝数比的关系时，需要控制一个线圈匝数不变，改变另一个线圈匝数探究规律，因此采用的是控制变量法。 四、计算 15. 如图甲所示，用活塞将一定质量的理想气体封闭在上端开口的直立圆筒形汽缸内，气体从状态完成一次循环，其状态变化过程的图像如图乙所示。已知该气体在A状态时的温度为600K，求： （1）气体在B状态和C状态时的温度为多少K； （2）气体从状态A到C的过程中，气体对外做的功； （3）已知气体从C到A状态的过程中，外界对气体做的功1.4×106J，试说明全过程中气体是吸热还是放热并求吸收（或放出）了多少热量。 【答案】（1）， （2） （3）气体放热 【解析】 【小问1详解】 对于理想气体：过程，由查理定律有 得 过程，由盖—吕萨克定律有 得 【小问2详解】 而过程是等容变化，气体对外不做功；过程中气体体积膨胀对外做的功，即从状态A到状态气体对外做的功 【小问3详解】 全过程从状态又回到状态，根据 得， 解得 气体放热。 16. 如图所示，高度为L、横截面积为S的圆柱形绝热汽缸开口端向上竖直放置，其开口端有一个小卡环。汽缸内有一质量为m且厚度不计的绝热活塞封闭了n=2mol的氦气，氦气可视为理想气体，其内能的表达式为U=，式中R为已知常量，T为某状态下的热力学温度，不计活塞与汽缸内壁之间的摩擦。开始时活塞距汽缸底部的距离为，氦气的热力学温度为T0，已知外界大气压强为p0，重力加速度为g。现对氦气缓慢加热，求 ⑴活塞刚好到达小卡环位置时，氦气的温度； ⑵从开始到活塞刚好到达小卡环位置的过程中，氦气吸收的热量； ⑶当把氦气加热到热力学温度为5T0时，氦气的压强。 【答案】（1）4T0；（2）9RT0＋(p0S＋mg)；（3） 【解析】 【详解】(1)从开始到活塞刚好到达小卡环位置的过程中，氦气做等压变化 由盖·吕萨克定律 有 解得 T2=4T0 (2)由热力学第一定律有 ΔU=W＋Q 对活塞受力分析有 p1S =p0S＋mg W=-p1S(L-)=-(p0S＋mg) ΔU==9RT0 解得 Q=9RT0＋(p0S＋mg)　 (3)当加热到5T0时，氦气的压强为p3，由理想气体状态方程有 解得 p3= 17. 水力发电的基本原理就是将水流的机械能（主要指重力势能）转化为电能。某小型水力发电站水流量为Q=5m3/s（流量是指流体在单位时间内流过某一横截面的体积），落差为h=10m，发电机（内阻不计）的输出电压为U1=250V，输电线总电阻为r=4Ω，为了减小损耗采用了高压输电。在发电机处安装升压变压器，而在用户处安装降压变压器，其中n3:n4=190:11，用户获得电压U4=220V，用户获得的功率P4=1.9×105W，若不计变压器损失的能量，已知水的密度、重力加速度g=10m/s2。求： （1）高压输电线中的电流强度I2； （2）升压变压器原、副线圈的匝数比n1:n2； （3）该电站将水能转化为电能的效率η有多大？ 【答案】（1）50A；（2）；（3）40% 【解析】 【详解】（1）根据理想变压器规律得 解得 根据理想变压器无能量损失，知 再根据 解得 （2）高压输电线电阻损失电压 因此 因此 （3）高压输电线电阻损失电功率 故发电机输出电功率 单位时间内水的机械能 故水能转化为电能的效率 18. 如图甲所示，两根相距为足够长的光滑平行金属导轨、水平放置，两侧存在竖直方向的匀强磁场，磁感应强度大小相等、方向相反。两根电阻均为的金属棒、放置于两侧的导轨上。初始时将棒锁定，棒用一不可伸长绝缘细绳通过轻质定滑轮与物块相连，细绳处于拉紧状态且与导轨平行，棒与物块的质量均为，物块距地面的高度为。现静止释放物块，在物块落地瞬间，棒与细绳分离，同时解除对棒的锁定，并测得整个运动过程棒的速度与时间关系如图乙所示，图中已知。整个运动过程棒未与滑轮相碰，两金属棒始终与导轨垂直且接触良好，物块落地后不反弹，导轨电阻、细绳与滑轮的摩擦力及空气阻力均忽略不计，重力加速度为，求： （1）物块刚释放瞬间的加速度； （2）磁场的磁感应强度大小； （3）物块落地的时间； （4）整个过程回路中产生的焦耳热。 【答案】（1）；（2）；（3）；（4） 【解析】 【详解】（1）设绳子的拉力为F，根据牛顿第二定律有 解得 （2）当b棒匀速运动时，受力平衡，则对bc整体有 根据法拉第电磁感应定律结合欧姆定律有 解得 （3）根据电流的定义式有 对c，根据动量定理有 对b，根据动量定理有 解得 （4）由图可知最终ab以的速度匀速运动，根据动量守恒定律有 解得 根据能量守恒定律可知，整个过程回路中产生的焦耳热为 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $