精品解析：四川省广安友实学校2024-2025学年高二下学期5月月考物理试题

广安友实学校2024-2025学年度下期高2023级第三次月考 物理试卷 本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。总分100分。考试时间75分钟。 第Ⅰ卷（选择题，满分46分） 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 关于下列几幅图的说法正确的是（　　） A. 图甲中水黾静止在水面上，说明液体表面层分子间表现为斥力 B. 图乙中布朗运动产生原因的示意图。说明微粒越大，液体分子沿各方向撞击它的数量越多，布朗运动越明显 C. 图丙中石蜡在固体片上熔化成椭圆形，说明该固体是单晶体 D. 图丁中的毛细现象是符合实际情况的 【答案】C 【解析】 【详解】A．图甲中水黾静止在水面上，是由于液体表面张力的原因，说明液体表面层分子间表现为引力，A错误； B．图乙中布朗运动产生原因的示意图。说明微粒越大，液体分子沿各方向撞击它的数量越多，受力越均匀，布朗运动越不明显，B错误； C．图丙中石蜡在固体片上熔化成椭圆形，说明该固体是单晶体，C正确； D．当管道越细小时，液体分子间的相互作用力更加明显，从而导致管道内产生更大的张力，使得毛细现象更为明显，图丁中的毛细现象不符合实际情况，D错误。 故选C。 2. 第六代移动通信技术目前仍处于研究和探索阶段，将与人工智能、机器学习深度融合。产生无线电波的LC振荡电路某时刻的工作状态如图（螺线管竖直放置），则该时刻（ ） A. 电容器C正在放电 B. 线圈内的磁场能正在增加 C. 振荡电路的电流正在增大 D. 螺线管的自感电动势正在增加 【答案】D 【解析】 【详解】A．由题图可知，电流流向电容器的正极板，则该时刻电容器正在充电，故A错误； B．由于电容器正在充电，所以电容器中的电场能正在增加，线圈内的磁场能正在减小，故B错误； CD．由于线圈内的磁场能正在减小，所以振荡电路的电流正在减小，但电流的变化率在变大，根据可知，螺线管的自感电动势正在增加，故C错误，D正确。 故选D。 3. 从筷子上滴下一滴水，体积约为0.05 cm3，这一滴水中含有水分子的个数最接近以下哪一个值？（已知阿伏加德罗常数NA=6×1023 mol－1，水的摩尔体积为Vmol=18 cm3·mol－1）（　　） A. 1.5×102个 B. 1.5×1021个 C. 1.5×1019个 D. 1.5×1017个 【答案】B 【解析】 【详解】这一滴水中含有水分子的个数为 可知，这一滴水中含有水分子的个数最接近1.5×1021个。 故选B。 4. 如图是光纤简化示意图（内芯简化为长直玻璃丝，外套简化为真空）。一束激光由光导纤维左端的点O以的入射角射入一直线光导纤维内，恰好在光导纤维的侧面A点（侧面与过O的法线平行）发生全反射，如图所示。下列说法中正确的是（ ） A. 光纤内芯的折射率比外套的小 B. 光纤材料的折射率 C. 若增大在O点的入射角α，折射光线到侧面后也能发生全反射 D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．光束从光密介质射向光疏介质时才有可能发生全反射，所以相对于光纤外套，光纤内芯是光密介质，折射率更大，故A错误； B．设光线从O点进入光纤时的折射角为β，则满足 根据数学关系，满足 在A点恰好发生全反射，说明θ刚好为全反射临界角，所以 联立以上公式可解得折射率，故B正确； C．根据公式可知，若增大α，那么β也会增大，会减小，折射光线到侧面后入射角小于全反射临界角，不会发生全反射，故C错误； D．根据全反射规律， 根据三角函数关系 所以，故D错误。 故选B。 5. 如图甲所示，水平桌面上放有一长直导线MN和一矩形导线框abcd，导线MN固定并通有电流i，i随时间的变化如图乙所示，规定从N到M为电流的正方向，MN通电过程中导线框始终静止，则说法不正确的是（　　） A. 0到t1时间内，导线框中产生感应电流 B. t1到t3时间内，导线框中产生的感应电流方向保持不变 C. t2时刻，导线框不受桌面的摩擦力的作用 D. t3到t4时间内，导线框受到桌面的摩擦力的方向向左 【答案】D 【解析】 【详解】A．0到t1时间内，直导线的电流增大，则产生的磁场增大，通过导线框的磁通量变大，导线框中产生感应电流，A正确； B．t1到t2时间内，通过直导线的电流先从N到M逐渐减小，则通过到导线框的磁场垂直线框向里且减小，根据楞次定律，感应电流方向为顺时针；同理，t2到t3时间内，感应电流方向仍为顺时针。感应电流方向保持不变，B正确； C．t2时刻，直导线的电流为零，则磁场为零，导线框所受安培力为零，导线框不受桌面的摩擦力的作用，C正确； D．t3到t4时间内，同理根据楞次定律得，感应电流方向为逆时针，由于磁场垂直导线框向外，根据左手定则，左侧边受向左的安培力大于右侧边受向右的安培力，导线框所受安培力的合力向左，受到桌面的摩擦力的方向向右，D错误。 本题选择不正确的，故选D。 6. 如图所示的电路中，理想变压器的原、副线圈的匝数比，在ab端输入电压最大值为的正弦交流电，为定值电阻，调节电阻箱，当时，理想电压表、理想电流表的示数分别为U、I，则下列说法正确的是( ) A. B. C. 调节电阻箱，当时，电压表与电流表的示数乘积最大 D. 调节电阻箱，当时，电压表与电流表的示数乘积仍为UI 【答案】D 【解析】 【详解】A．将变压器和等效为一个电阻R，则 当时，，根据串联电路的分压规律可得，变压器的原线圈两端电压有效值 电压表的示数为副线圈两端电压的有效值，故 故A错误； B．电流表的示数 故B错误； C．电压表与电流表的示数乘积为的功率，将视为电源的内阻，等效电阻R的功率为电源的输出功率，则 当，即时，的功率最大，故C错误； D．根据电源的输出功率随外电阻变化的规律，当 即时，的功率与时相等，故D正确。 故选D。 7. 如图所示，在区域Ⅰ、Ⅱ中分别有磁感应强度大小相等、垂直纸面但方向相反、宽度均为的匀强磁场区域。高为的正三角形线框efg从图示位置沿轴正方向匀速穿过两磁场区域，以逆时针方向为电流的正方向，下列图像中能正确描述线框efg中感应电流与线框移动距离关系的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】正三角形线框efg刚进入向里的磁场Ⅰ时，I的大小为零，之后随线框进入磁场距离的增大没利用楞次定律可知，感应电流沿逆时针方向，为正方向，在进入过程中，ef和fg两边的有效切割长度变大，其有效长度为 感应电动势为 感应电流为 当线框efg前进a距离时，达到最大，即 在线圈刚进入向外的磁场区域Ⅱ瞬间，感应电流为零，之后随线框进入磁场距离的增大，利用楞次定律可知，efg线框中感应电流方向沿顺时针方向，即为负。进入过程边有效切割长度变大，在该过程中，结合之前的分析其电流的瞬时值为 当前进距离为2a时，其感应电流达到最大，结合之前的分析，其最大值为 在刚出向外的磁场区域Ⅱ瞬间，感应电流大小为零，之后随线框出磁场距离的增加，利用楞次定律可知，efg中感应电流方向沿逆时针方向，为正，有效切割长度变大，在该过程中，结合之前的分析其电流的瞬时值为 当前进距离为3a时，达到最大，其最大值为 故选B。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示，交流发电机的矩形线圈边长，，线圈匝数，电阻，线圈在磁感应强度的匀强磁场中绕垂直于磁场的轴以的角速度匀速转动，外接电阻，以线圈平面垂直于中性面时刻开始计时，则（ ） A. 电动势瞬时值为 B. 时线圈中磁通量变化率最大 C. 时线圈中感应电动势为0 D. 交变电流的有效值是 【答案】BD 【解析】 【详解】A．电动势最大值为 以线圈平面垂直于中性面时刻开始计时，则电动势瞬时值为，故A错误； B．时，线圈平面与磁场方向平行，线圈中磁通量为0，但线圈中磁通量变化率最大，故B正确； C．时线圈中感应电动势为，故C错误； D．电动势有效值为 则交变电流的有效值为，故D正确。 故选BD。 9. 一定质量的理想气体从状态M经过状态N变化到状态P，其图像如图所示，则（ ） A. 的过程中，气体吸收热量 B. 的过程中，气体放出热量 C. 的过程中，气体的压强减小 D. 的过程中，气体的内能减小 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．的过程中，温度不变，体积增大，气体对外界做功，由于温度不变，所以理想气体的内能不变，根据热力学第一定律有，由之前的分析可知，所以，即气体从外界吸收热量，故A正确，B错误； C．此图像的点与（，0）连线所在的直线为等压线，压强变化看斜率的倒数，所以的过程中，斜率逐渐减小，则气体的压强增大。故C错误； D．的过程中，气体的温度降低，气体的内能减小，故D正确。 故选 AD。 10. 如图所示，两条足够长光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨间的距离为L，垂直于导轨的虚线MN右侧存在垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。质量均为m、电阻均为R、长度均为L的导体棒a和b放在MN左侧的导轨上，先给导体棒a一个大小为水平向右的初速度，导体棒a进入磁场后运动至停下，再给导体棒b一个与a相同的初速度，两导体棒运动过程中始终与导轨垂直并接触良好且未相碰，则下列说法正确的是（ ） A. 只有导体棒a在磁场中运动时，a在磁场中运动时的最大加速度为 B. 只有导体棒a在磁场中运动时，a在磁场中运动的最大距离为 C. 导体棒b进入磁场后，通过导体棒b的总电量为 D. 导体棒b进入磁场后，a、b间的最小距离为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．只有a在磁场运动时，运动的最大加速度 故A错误； B．只有导体棒a在磁场中运动时，根据动量定理 电量为 解得a在磁场中运动的最大距离为 故B正确； C．导体棒b进入磁场后，设a、b共速时的速度为v，根据动量守恒有 解得 对b应用动量定理 解得 故C错误； D．导体棒b进入磁场后，a、b间的距离改变量为，电量为 解得 则a、b间的最小距离为 故D正确。 故选BD。 第Ⅱ卷（非选择题，满分54分） 三、实验题（本题每空2分，共14分） 11. 在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器结构如图所示。 （1）变压器的铁芯，它的结构和材料是___________。（填字母） A. 整块硅钢铁芯 B. 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）用匝数匝和匝的变压器，实验测量数据如表： Ua/V 1.80 2.80 3.80 4.90 Ub/V 4.00 6.01 8.02 9.98 根据测量数据可判断原线圈匝数为___________匝。（填“400”或“800”） 【答案】（1）B （2）少 （3）800 【解析】 【小问1详解】 变压器的铁芯，它的结构和材料是：绝缘的硅钢片叠成。 故选B。 【小问2详解】 观察两个线圈的导线，发现粗细不同，根据,可知匝数少的电流大，则导线越粗，即导线粗的线圈匝数少。 【小问3详解】 该变压器非理想变压器，由于存在漏磁，所以副线圈测量电压应小于理论变压值，根据表格中数据有 可知为输入端，为输出端，则原线圈匝数为800。 12. 某实验小组用如图甲所示实验装置，探究一定质量的理想气体等温变化的规律。将导热的注射器前端通过软管和压强传感器相连，通过数据采集器在计算机上记录此时注射器内被封闭气体的压强p，通过注射器壁上的刻度读取气体的体积V。缓慢地推动活塞压缩气体，这样就可以获得不同体积时气体的压强数值。 （1）关于实验的操作和数据处理，下列说法正确的是__________（填字母）。 A. 在柱塞上涂润滑油是为了减小摩擦 B. 要尽可能保持环境温度不变 C. 气体的压强和体积必须用国际单位 D. 处理数据时采用图像比图像更直观 （2）两个实验小组在环境温度相同且保持不变的条件下，均利用该装置按正确操作完成了实验，根据他们测得的实验数据作出的图像，如图乙所示。 ①图像的纵截距表示__________的体积； ②图线a与b的横截距为m、n，，a与b密闭气体质量之比为__________。 （3）其中一个小组用此装置测量一小石子的密度。他先用天平测出其质量为m，再将其装入注射器内，重复上述实验操作，记录注射器上的体积刻度V和压强传感器读数p，根据实验测量数据，作出如图丙所示的图像，其纵轴截距为，则石子密度__________。（用题及图中相关物理量的字母符号表示） 【答案】（1）BD （2） ①. 软管内气体 ②. （3） 【解析】 【小问1详解】 A. 在柱塞上涂润滑油是为了保证注射器的气密性良好，故A错误； B. 探究一定质量的理想气体等温变化的规律，注射器的导热性良好，为了保证温度不变应尽可能保持环境温度不变，从而保证注射器内的气体温度不变，故B正确； C. 探究一定质量的理想气体等温变化的规律，气体的体积与压强的乘积为一个定值，气体的压强和体积只要保持各自的单位不变，乘积就不变，故C错误； D. 探究一定质量的理想气体等温变化的规律，气体的体积与压强满足反比关系，所以处理数据时采用图像为直线，比图像曲线更直观，故D正确。 故选BD。 【小问2详解】 [1] 图像的纵截距表示压强无穷大时，注射器内的体积无穷小接近于零，气体的体积为软管部分的气体体积。 [2]由图像结合玻意耳定律 【小问3详解】 由图像可知，与纵轴截距跟不放石子时与纵轴截距有所增加，其增加的体积即为石子体积 所以石子密度为 四、计算题（本题共40分，解答题时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 如图所示，阴影部分为一透明材料做成的柱形光学元件的横截面，该种材料折射率。为一半径为的四分之一圆弧，为圆弧的圆心，构成正方形，在处有一点光源。从点光源射入圆弧的光中，若只考虑首次从圆弧直接射向的光线（已知真空或空气中光速）。 （1）计算光线从D到B所用的时间； （2）有一部分光不能从、直接射出，求这部分光穿过圆弧的弧长。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 光线从D点到圆弧上，光线传播的时间为 光线从圆弧上到B点，光传播的速度为 光线从圆弧上到B点，光传播的距离为 传播的时间为 光线从到所用的时间 代入数据得 【小问2详解】 设该种材料的临界角为C，则 解得 如图所示 若沿DE方向射到AB面的光线刚好发生全反射，则 同理，若沿DG方向射入的光线刚好在BC面上发生全反射，则 因此 根据几何关系可得，有光穿过圆弧AC的弧长 代入数据得 14. 一定质量的理想气体被活塞封闭在汽缸内，如图所示水平放置。活塞的质量，横截面积，活塞可沿汽缸壁无摩擦滑动但不漏气，开始使汽缸水平放置，活塞与汽缸底的距离，离汽缸口的距离。外界气温为，大气压强为，将汽缸缓慢地转到开口向上的竖直位置，稳定后，活塞与汽缸底的距离为。然后对缸内气体逐渐加热，使活塞上表面刚好与汽缸口相平，已知，求： （1）汽缸转到开口向上的竖直位置稳定后，活塞与汽缸底的距离。 （2）活塞上表面刚好与汽缸口相平时气体的温度为多少？ （3）在对缸内气体加热的过程中，气体膨胀对外做功，同时吸收的热量，则气体增加的内能多大？ 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【14题详解】 当汽缸水平放置时，有，， 当汽缸口朝上，对活塞受力分析如下 此时有 则： 体积为 由玻意耳定律： 解得： 【15题详解】 当汽缸口向上，活塞到达汽缸口时，此时体积： 整个过程由理想气体状态方程得 解得 【16题详解】 加热后气体做等压变化，外界对气体做功为 根据热力学第一定律： 解得 15. 边长、质量、电阻的正方形线框沿倾角的光滑斜面向上运动，在斜面虚线区域内有垂直斜面向下的匀强磁场，其宽度，，重力加速度大小取，边与磁场边界平行，当边刚进入磁场区域时，在边加一沿斜面向上、大小为的恒定拉力，线框恰好可做匀速直线运动。 （1）求边刚进入磁场区域时的速度大小； （2）若当线框完全进入磁场时撤去，求线框从进入磁场到离开磁场的过程中，线框产生的焦耳热； （3）若恒力始终作用在线框上，从线框边刚出磁场到线框加速度再次为0的过程中流过线框横截面的电荷量，求线框边刚进入磁场到加速度再次为0的过程中运动了多长时间。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 线框匀速进场，由平衡条件有 解得 又， 解得 【小问2详解】 当线框完全进入磁场区域后做匀减速直线运动，加速度 则有 解得 所以边不能通过磁场区域上边界，线框将从磁场下边界离场。 线框边刚下滑到达磁场下边缘时的线速度大小为 感应电流 安培力 可知线框往下运动通过磁场区域下边界时做匀速直线运动，则有 其中 解得 【小问3详解】 线框将从磁场上边界离开磁场，从线框边刚进入磁场到完全进入磁场的过程，根据，， 解得 从线框完全进入磁场到加速度再次为0的过程中 又 可得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 广安友实学校2024-2025学年度下期高2023级第三次月考 物理试卷 本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。总分100分。考试时间75分钟。 第Ⅰ卷（选择题，满分46分） 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 关于下列几幅图的说法正确的是（　　） A. 图甲中水黾静止在水面上，说明液体表面层分子间表现为斥力 B. 图乙中布朗运动产生原因的示意图。说明微粒越大，液体分子沿各方向撞击它的数量越多，布朗运动越明显 C. 图丙中石蜡在固体片上熔化成椭圆形，说明该固体是单晶体 D. 图丁中的毛细现象是符合实际情况的 2. 第六代移动通信技术目前仍处于研究和探索阶段，将与人工智能、机器学习深度融合。产生无线电波的LC振荡电路某时刻的工作状态如图（螺线管竖直放置），则该时刻（ ） A. 电容器C正在放电 B. 线圈内的磁场能正在增加 C. 振荡电路的电流正在增大 D. 螺线管的自感电动势正在增加 3. 从筷子上滴下一滴水，体积约为0.05 cm3，这一滴水中含有水分子的个数最接近以下哪一个值？（已知阿伏加德罗常数NA=6×1023 mol－1，水的摩尔体积为Vmol=18 cm3·mol－1）（　　） A. 1.5×102个 B. 1.5×1021个 C. 1.5×1019个 D. 1.5×1017个 4. 如图是光纤简化示意图（内芯简化为长直玻璃丝，外套简化为真空）。一束激光由光导纤维左端的点O以的入射角射入一直线光导纤维内，恰好在光导纤维的侧面A点（侧面与过O的法线平行）发生全反射，如图所示。下列说法中正确的是（ ） A. 光纤内芯的折射率比外套的小 B. 光纤材料的折射率 C. 若增大在O点的入射角α，折射光线到侧面后也能发生全反射 D. 5. 如图甲所示，水平桌面上放有一长直导线MN和一矩形导线框abcd，导线MN固定并通有电流i，i随时间的变化如图乙所示，规定从N到M为电流的正方向，MN通电过程中导线框始终静止，则说法不正确的是（　　） A. 0到t1时间内，导线框中产生感应电流 B. t1到t3时间内，导线框中产生的感应电流方向保持不变 C. t2时刻，导线框不受桌面的摩擦力的作用 D. t3到t4时间内，导线框受到桌面的摩擦力的方向向左 6. 如图所示的电路中，理想变压器的原、副线圈的匝数比，在ab端输入电压最大值为的正弦交流电，为定值电阻，调节电阻箱，当时，理想电压表、理想电流表的示数分别为U、I，则下列说法正确的是( ) A. B. C. 调节电阻箱，当时，电压表与电流表的示数乘积最大 D. 调节电阻箱，当时，电压表与电流表的示数乘积仍为UI 7. 如图所示，在区域Ⅰ、Ⅱ中分别有磁感应强度大小相等、垂直纸面但方向相反、宽度均为的匀强磁场区域。高为的正三角形线框efg从图示位置沿轴正方向匀速穿过两磁场区域，以逆时针方向为电流的正方向，下列图像中能正确描述线框efg中感应电流与线框移动距离关系的是（　　） A. B. C. D. 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示，交流发电机的矩形线圈边长，，线圈匝数，电阻，线圈在磁感应强度的匀强磁场中绕垂直于磁场的轴以的角速度匀速转动，外接电阻，以线圈平面垂直于中性面时刻开始计时，则（ ） A. 电动势瞬时值为 B. 时线圈中磁通量变化率最大 C. 时线圈中感应电动势为0 D. 交变电流的有效值是 9. 一定质量的理想气体从状态M经过状态N变化到状态P，其图像如图所示，则（ ） A. 的过程中，气体吸收热量 B. 的过程中，气体放出热量 C. 的过程中，气体的压强减小 D. 的过程中，气体的内能减小 10. 如图所示，两条足够长光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨间的距离为L，垂直于导轨的虚线MN右侧存在垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。质量均为m、电阻均为R、长度均为L的导体棒a和b放在MN左侧的导轨上，先给导体棒a一个大小为水平向右的初速度，导体棒a进入磁场后运动至停下，再给导体棒b一个与a相同的初速度，两导体棒运动过程中始终与导轨垂直并接触良好且未相碰，则下列说法正确的是（ ） A. 只有导体棒a在磁场中运动时，a在磁场中运动时的最大加速度为 B. 只有导体棒a在磁场中运动时，a在磁场中运动的最大距离为 C. 导体棒b进入磁场后，通过导体棒b的总电量为 D. 导体棒b进入磁场后，a、b间的最小距离为 第Ⅱ卷（非选择题，满分54分） 三、实验题（本题每空2分，共14分） 11. 在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器结构如图所示。 （1）变压器的铁芯，它的结构和材料是___________。（填字母） A. 整块硅钢铁芯 B. 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）用匝数匝和匝的变压器，实验测量数据如表： Ua/V 1.80 2.80 3.80 4.90 Ub/V 4.00 6.01 8.02 9.98 根据测量数据可判断原线圈匝数为___________匝。（填“400”或“800”） 12. 某实验小组用如图甲所示实验装置，探究一定质量的理想气体等温变化的规律。将导热的注射器前端通过软管和压强传感器相连，通过数据采集器在计算机上记录此时注射器内被封闭气体的压强p，通过注射器壁上的刻度读取气体的体积V。缓慢地推动活塞压缩气体，这样就可以获得不同体积时气体的压强数值。 （1）关于实验的操作和数据处理，下列说法正确的是__________（填字母）。 A. 在柱塞上涂润滑油是为了减小摩擦 B. 要尽可能保持环境温度不变 C. 气体的压强和体积必须用国际单位 D. 处理数据时采用图像比图像更直观 （2）两个实验小组在环境温度相同且保持不变的条件下，均利用该装置按正确操作完成了实验，根据他们测得的实验数据作出的图像，如图乙所示。 ①图像的纵截距表示__________的体积； ②图线a与b的横截距为m、n，，a与b密闭气体质量之比为__________。 （3）其中一个小组用此装置测量一小石子的密度。他先用天平测出其质量为m，再将其装入注射器内，重复上述实验操作，记录注射器上的体积刻度V和压强传感器读数p，根据实验测量数据，作出如图丙所示的图像，其纵轴截距为，则石子密度__________。（用题及图中相关物理量的字母符号表示） 四、计算题（本题共40分，解答题时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 如图所示，阴影部分为一透明材料做成的柱形光学元件的横截面，该种材料折射率。为一半径为的四分之一圆弧，为圆弧的圆心，构成正方形，在处有一点光源。从点光源射入圆弧的光中，若只考虑首次从圆弧直接射向的光线（已知真空或空气中光速）。 （1）计算光线从D到B所用的时间； （2）有一部分光不能从、直接射出，求这部分光穿过圆弧的弧长。 14. 一定质量的理想气体被活塞封闭在汽缸内，如图所示水平放置。活塞的质量，横截面积，活塞可沿汽缸壁无摩擦滑动但不漏气，开始使汽缸水平放置，活塞与汽缸底的距离，离汽缸口的距离。外界气温为，大气压强为，将汽缸缓慢地转到开口向上的竖直位置，稳定后，活塞与汽缸底的距离为。然后对缸内气体逐渐加热，使活塞上表面刚好与汽缸口相平，已知，求： （1）汽缸转到开口向上的竖直位置稳定后，活塞与汽缸底的距离。 （2）活塞上表面刚好与汽缸口相平时气体的温度为多少？ （3）在对缸内气体加热的过程中，气体膨胀对外做功，同时吸收的热量，则气体增加的内能多大？ 15. 边长、质量、电阻的正方形线框沿倾角的光滑斜面向上运动，在斜面虚线区域内有垂直斜面向下的匀强磁场，其宽度，，重力加速度大小取，边与磁场边界平行，当边刚进入磁场区域时，在边加一沿斜面向上、大小为的恒定拉力，线框恰好可做匀速直线运动。 （1）求边刚进入磁场区域时的速度大小； （2）若当线框完全进入磁场时撤去，求线框从进入磁场到离开磁场的过程中，线框产生的焦耳热； （3）若恒力始终作用在线框上，从线框边刚出磁场到线框加速度再次为0的过程中流过线框横截面的电荷量，求线框边刚进入磁场到加速度再次为0的过程中运动了多长时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $