山东省德州市三年（2020-2022）高二物理下学期期末测试题题型分类汇编3-实验、解答题
一、填空题
1．（2018春·山东德州·高二期末）如图甲所示为热敏电阻的图象,图乙为用此热敏电阻和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路,继电器线圈的电阻为,当线圈中的电流大于或等于时,继电器的衔铁被吸合．为继电器线圈供电的电池的电动势,内阻可以不计,乙图中的“电源”是恒温箱的加热电源．
(1)图甲说明热敏电阻的阻值随着温度的升高而__________(填“增大”“减小”或“不变”)；
(2)应该把恒温箱内加热器接___________端(填“”或“”);
(3)如果要使恒温箱内的温度保持,电阻箱接入电路的电阻值为_________．
二、实验题
2．（2018春·山东德州·高二期末）如图是用气垫导轨验证两滑块碰撞过程中动量守恒的实验装置,已知遮光板宽度为,实验过程中给滑块一向右的初速度,使它碰撞静止的滑块．某同学记录了滑块碰撞前经过光电门的遮光时间、碰撞后经过光电门的遮光时间;滑块碰撞后经过光电门的遮光时间,选向右为正方向．
(1)该实验还需测量的量为__________
A．滑块的质量 B．滑块的质量
C．两光电门之间的距离 D．开始时滑块之间的距离
(2)以下各空用题中和第(1)问中相关字母表达
①碰撞前滑块的总动量为__________．
②若碰后滑块向右运动,则碰撞后滑块的总动量为__________．
③若碰后滑块向左运动,则碰撞后滑块的总动量为__________．
通过比较滑块碰撞前后的总动量,既可验证两滑块碰撞过程中动量是否守恒．
3．（2019春·山东德州·高二期末）某实验小组用单摆测量当地重力加速度，实验装置如图甲所示，处理数据时π取3. 14．
（1）以下说法正确的是_______________
A．摆球应选择体积小的、质量大的
B．细线伸缩性要尽量小，长度大约1m
C．计时的起点和终点应选择摆球摆至最低点时
D．摆球的最大摆角大约为45°最好
E.细线上端应选择如图乙所示的悬挂方式
（2）该实验小组首先利用游标卡尺测量摆球的直径，如图丙所示，则小球直径d =_________cm．
（3）用细线将摆球悬挂好后，该实验小组又用刻度尺测得细线悬挂点到摆球上端的距离为1. 09 m；用秒表测得摆球完成30次全振动的时间为63. 0 s，根据测量的数据计算得出当地重力加速度g =_______m/s2 （结果保留三位有效数字）．
（4）为使实验结果精确，该实验小组通过改变摆长又做了多次实验，用L表示摆长，T表示振动周期，根据实验数据做出的T2—L图象为一条过原点的直线，图线的斜率k=4. 00s2/m，由图象可得当地重力加速度g=_________m/s2（结果保留三位有效数字）．
4．（2019春·山东德州·高二期末）用气垫导轨和光电门验证弹簧将滑块A、B弹开过程中的动量守恒，实验装置如图所示，实验时用细线将两滑块拉近，使弹簧处于压缩状态，然后烧断细线，弹簧将两滑块弹开，两滑块由静止开始运动．已知两遮光板宽度相同，滑块A的质量为m1，B的质量为m2．
（1）实验中还必须记录的物理量为__________________
A．弹开后滑块A经过光电门的遮光时间t1
B．弹开后滑块B经过光电门的遮光时间t2
C．烧断细线前滑块A离左侧光电门的距离L1
D．烧断细线前滑块B离右侧光电门的距离L2
E.两遮光板的宽度d
（2）若测得的物理量在误差允许的范围内符合表达式__________________（用题干和第（1）问中给出的相关字母表达），则说明弹簧将滑块A弹开过程中系统总动量守恒．
5．（2020春·山东德州·高二期末）某同学利用图甲所示的装置研究光的干涉和衍射，光电传感器可用来测量光屏上光强的分布。实验时，在电脑屏幕上得到图乙所示的光强分布，这位同学在缝屏上安装双缝时得到分布图是_________（选填“a”或“b”），若要使干涉条纹的间距变大，可使缝屏与光屏间的距离_________（选填“增大”或“减小”）。
6．（2020春·山东德州·高二期末）用时间传感器代替秒表做“用单摆测定重力加速度”的实验装置如图丙所示。长为l的摆线一端固定在铁架台上，另一端连接一质量为m，直径为d的小球，在摆球运动轨迹最低点的左、右两侧分别正对放置一激光光源和一光敏电阻，细激光束与球心等高。光敏电阻与自动记录仪相连，该仪器显示的光敏电阻阻值R随时间t变化的图线如图丁所示。由此可知该单摆的振动周期为_________，用此装置测得的重力加速度表达式为g=_________。
7．（2020春·山东德州·高二期末）某小组利用如图所示装置研究“一定质量气体温度不变时，压强与体积的关系”。
如图所示，带刻度的注射器内封闭了一定质量的气体，推动活塞可以改变气体体积V。实验时所用测量压强的装置较特殊，测量的是注射器内部气体和外部大气（压强为p0）的压强差，在内部气体和外部大气压强相等时注射器内部气体的体积为V0，在多次改变体积后，得到如下数据：
Δp/×105Pa 0.11 0.25 0.43 0.67
V/mL 9 8 7 6
(1)图中装置1为压强传感器，装置2为数据采集器。每次气体的状态调整后，都要等一会儿再记录数据，这是为了_________；
(2)研究小组基于数据，以为y轴，作出的函数图线为直线，则x轴是_____；
(3)该直线的函数表达式是___（用题中所给字母符号表示），图像纵轴截距的绝对值的物理含义是__。
8．（2021春·山东德州·高二期末）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）变压器铁芯的结构和材料是_____；（填字母代号）
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）为了人身安全，实验中交流电源的电压不要超过_____；（填字母代号）
A．2V B．12V C．50V D．72V
（3）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_____；（填字母代号）
A．控制变量法 B．等效替代法 C．类比法
（4）实验中原、副线圈的电压之比与它们的匝数之比有微小差别。原因不可能为_____。（填字母代号）
A．原、副线圈上通过的电流发热
B．铁芯在交变磁场作用下发热
C．变压器铁芯漏磁
D．原线圈输入电压发生变化
9．（2021春·山东德州·高二期末）如图为“研究一定质量气体在压强不变的条件下，体积变化与温度变化的关系”的实验装置示意图。在瓶A中封住一定质量的气体，初始时左右两管中水银面等高
（1）若气体温度升高，为使瓶内气体的压强不变，应将右管_____（填“向上”或“向下”）移动，直至_____。（填字母代号）
A．左管中水银面回到原位置
B．右管中水银面回到原位置
C．左右两管中水银面等高
（2）实验中多次改变气体温度，用表示气体升高的摄氏温度，用表示左管内水银面高度的改变量。根据测量数据作出的图线是( )
A． B． C． D．
10．（2022春·山东德州·高二期末）在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，所用的油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸0.6mL，用注射器测得1mL上述溶液有90滴，把1滴该溶液滴入盛水的撒有爽身粉的浅盘中，待水面稳定后，得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中正方形小方格的边长为1cm，则可求得：
（1）油酸薄膜的面积是___________；
（2）油酸分子的直径是___________m；（结果保留两位有效数字）
（3）利用单分子油膜法可以粗测阿伏加德罗常数。如果体积为V的纯油酸在水面上散开形成的单分子油膜的面积为S，这种油酸的密度为，摩尔质量为M，则阿伏加德罗常数的表达式为___________。
11．（2022春·山东德州·高二期末）热敏电阻是温度传感器的核心元件，某金属热敏电阻说明书给出的阻值R随温度t变化的图线如图甲所示，现有一课外活动小组利用该金属热敏电阻测量温度，提供实验器材如下：
A．直流电源，电动势E=3V，内阻不计
B．电压表，量程3V，内阻约5kΩ
C.电流表，量程0.3A，内阻2Ω
D．滑动变阻器，最大阻值5Ω
E.被测热敏电阻
F.开关、导线若干
（1）结合实验器材，为精确地测量金属热敏电阻，单刀双掷开关应置于___________（填“1”或“2”）位置；
（2）该热敏电阻R的阻值随温度t变化的函数关系式___________；
（3）接通开关S，改变滑动变阻器滑片P的位置，此时电压表示数为2.00V，对应的电流表示数如图丙所示I=___________A，由此得此时热敏电阻对应的温度为___________℃。
三、解答题
12．（2018春·山东德州·高二期末）如图所示，一质量M=2kg的上表面光滑的U形物块A静止在光滑水平面上，另有一质量m=lkg的小物块B在其上表面以v0=3m/s的速度向右运动，A和B第一次碰撞为弹性碰撞，第二次碰撞后两者粘在一起形成一个整体．求；
（1）A和B第一次碰撞后两者各自速度的大小和方向；
（2）A和B第二次碰撞过程中、B组成的系统损失的机械能．
13．（2018春·山东德州·高二期末）如图所示空间存在有界匀强磁场，磁感应强度B=5T，方向垂直纸面向里，上下宽度为d=0.35m.现将一边长L=0.2m的正方形导线框自磁场上边缘由静止释放经过一段时间，导线框到达磁场下边界，之后恰好匀速离开磁场区域.已知导线框的质量m=0.1kg，电阻.（g取10m/s2)求:
（1）导线框匀速穿出磁场的速度；
（2）导线框进入磁场过程中产生的焦耳热；
（3）若在导线框进入磁场过程对其施加合适的外力F则可以使其匀加速地进入磁场区域，且之后的运动同没施加外力F时完全相同．请写出F随时间t变化的函数表达式.
14．（2018春·山东德州·高二期末）一内壁光滑的导热气缸水平放置,用横截面积为,质量为的活塞封闭一定质量的理想气体,活塞距气缸底部的距离为,在距气缸底部为的两点有两个固定在气缸上的小挡板,其体积可忽略．已知周围环境温度为,外界大气压强为,重力加速度为,现对缸内封闭气体加热至,加热过程中活塞没离开气缸口．求:
①加热至时活塞距气缸底部的距离;
②保持温度不变,将气缸转动至开口向上竖直放置,稳定后缸内封闭气体的压强．
15．（2018春·山东德州·高二期末）如图所示为一直角棱镜的截面图，∠ACB＝90°，∠CAB＝53°，AC边长为L．一平行细光束从AB面上的O点沿垂直于AB面的方向射入棱镜，在AC面的中点P恰好发生全反射，在BC面上的M点发生反射和折射(M点图中未画出)，反射光线从AB面的O’射出．已知光在真空中的传播速度为c.(sin53°＝0.8，cos53°＝0.6)求
①该棱镜的折射率
②光在棱镜中传播时从O点到O’点所用的时间．
16．（2019春·山东德州·高二期末）如图所示，水平放置的导热汽缸用活塞封闭一定质量的理想气体，活塞的厚度不 计，质量m =10 kg，横截面积S= 100 cm2，可沿汽缸壁无摩擦滑动但不漏气．开始时活 塞与汽缸底的距离L1=11 cm，外界气温为27℃，大气压强为P0=1.0×105 Pa，现将汽缸缓慢转动至开口向上的竖直位置，然后对缸内的气体缓慢加热一段时间，刚停止加热时，活塞相对气缸恰好再回到原来的位置，已知重力加速度g=m/s2，求：
（1）汽缸刚转动至开口竖直向上时活塞与汽缸底的距离L2；
（2）刚停止加热时缸内气体的温度；
（3）在加热过程中，缸内气体吸收的热量Q= 240 J，该过程中气体增加的内能为多大．
17．（2019春·山东德州·高二期末）如图所示，玻璃砖的截面为直角三角形AOB，∠B =30°，直角边AO长度为d．一单色光线自距离A点处的D点垂直AO边射入该玻璃砖，第一次到达边时恰好发生全反射．已知光在真空中传播的速度为c，求：
（1）此玻璃砖的折射率；
（2）此光线第一次自BO边射出时折射角的正弦值；
（3）此光线在该玻璃砖中传播的最短时间．
18．（2019春·山东德州·高二期末）如图所示，高度为h、截面为直角三角形的物块A静止在光滑水平地面上，A的 斜面光滑、与水平底面的夹角为30°．现将另一小滑块B（看做质点）置于三角形物块的 顶端，使其从初速度为零开始释放，已知A的质量为B质量的二倍，当地重力加速度为g．求：
（1）B到达A的斜面末端时，A后退的距离；
（2）B离开A后，A的速度大小．
19．（2020春·山东德州·高二期末）一透明半圆柱体，其横截面如图所示，O为圆心、半径为R。一细束单色光平行于AB照射到圆弧上的C点，折射后光线从圆弧上的D点射出。已知α=，θ=，光在真空中的传播速度为c，求：
(1)透明体对此单色光的折射率n；
(2)折射光线在透明体中传播的时间t0。
20．（2020春·山东德州·高二期末）如图所示，横截面积均为S的两导热气缸A、B中装有同种气体，通过一段体积可忽略的细管相连接，在细管中间安装有一个阀门D，两气缸中各有一个质量为m的活塞，气缸B中的活塞与一个轻弹簧相连接。阀门D关闭时，轻弹簧处于原长，气缸B中气柱长度恰为L，气缸A中的活塞处于静止状态时，气柱长度为3L，已知大气压强，弹簧的劲度系数，重力加速度为g，活塞可在气缸内无摩擦滑动且不漏气。现将一个质量为m的重物C轻轻地放到气缸A中的活塞上，并打开阀门D，保持环境温度不变，待系统稳定后，求：
(1)弹簧的形变量；
(2)气缸A中活塞向下移动的距离。
21．（2020春·山东德州·高二期末）水面上水波的速度跟水深度有关，其关系式为，式中h为水的深度，g为重力加速度。如图甲所示是某水域的剖面图，A、B两部分深度不同，图乙是从上往下俯视，O点处于两部分水面分界线上，M和N分别处在A和B两区域水面上的两点。t=0时刻O点从平衡位置向上振动，形成以O点为波源向左和向右传播的水波（可看作是简谐横波）。t=2.5s时O点第二次到达波峰，此时M点第一次到达波峰。已知B区域水波振幅为A=5cm，水深为m，OM间距离为4.0m，ON间距离为3.0m，g=10m/s2。求：
(1)A区域的水深hA；
(2)N点在t=3s时的振动方向及它在t=0至t=3s时间内的位移；
(3)t=10s时，处在B水域水面上的Q点（图中未标出）处于波峰，且OQ间只有一个波峰，则Q点在t=0至t=10s时间内振动的路程是多少？
22．（2020春·山东德州·高二期末）在光滑水平面上有一块长为L=1m的木板B，其上表面粗糙。在其左端有一个光滑的圆弧槽C与长木板接触但不连接，圆弧槽的底端与木板的上表面相平，B、C静止在水平面上。现有可以看做质点的滑块A以速度m/s从右端滑上木板并以v=2m/s的速度滑离木板B，恰好能到达圆弧槽C的最高点。已知A、B、C的质量相同，重力加速度g=10m/s2，求：
(1)滑块A与木板B上表面间的动摩擦因数；
(2)圆弧槽C的半径R；
(3)滑块A滑离圆弧槽C时，滑块A的速度v1。
23．（2021春·山东德州·高二期末）如图所示，其水平放置的矩形线圈的面积为，共有匝，线圈总电阻为，只在线圈平面上方有磁感应强度为的匀强磁场，磁场方向水平，线圈可绕与磁场方向垂直的固定对称轴转动，在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路的电阻连接，其余电阻不计。在外力作用下线圈以恒定的角速度绕轴匀速转动（不计转动轴及滑环与电刷的摩擦）。
（1）求发电机线圈由图示位置开始转动产生的感应电动势瞬时值表达式及电流表读数；
（2）求线圈从图示位置转过的过程中流经电阻R的电荷量。
24．（2021春·山东德州·高二期末）如图，、为足够长的光滑平行的水平金属导轨，电阻，置于竖直向下的有界匀强磁场中，为磁场边界，磁场磁感应强度，导轨间距，质量的导体棒垂直置于导轨上且与导轨接触良好，导体棒接入电路的电阻为。时刻，导体棒在的水平拉力作用下从左侧某处由静止开始运动，时棒进入磁场继续运动，导体棒始终与导轨垂直。
（1）求导体棒时刻进入磁场瞬间的加速度a的大小及回路的电功率；
（2）若导体棒进入磁场瞬间立即撤去力F，求导体棒在运动过程中电阻R产生的焦耳热Q。
25．（2021春·山东德州·高二期末）新冠疫情期间，武汉市医疗物资紧缺，全国各地纷纷支援，其中北方某地支援武汉大批钢瓶氧气。每瓶钢瓶容积为，在北方测得氧气压强为，温度为℃。长途运输到医院后，温度升到℃，经质量测量发现漏气2%。实际使用过程中，先用如图所示的活塞式抽气筒与氧气瓶连通缓慢抽气，再充到真空小钢瓶中，然后供病人使用。（不考虑抽气分装过程中的漏气和温度变化，0℃对应的热力学温度为273K）
（1）氧气瓶运到医院后氧气的压强为多少；
（2）若活塞式抽气筒第一次抽气时，抽出氧气体积为，为了使第二次抽出氧气的质量与第一次相同，第二次抽气时，抽气筒内氧气体积应为多少？
26．（2021春·山东德州·高二期末）如图所示，间距为的光滑平行导轨固定在竖直面内，导轨足够长电阻不计。在导轨的区域存在垂直导轨平面向里的磁场，磁感应强度随坐标（以m为单位）的分布规律为（T）。完全相同的两金属棒、与导轨垂直并接触良好，每条金属棒长度为，质量为，电阻为。金属棒在处获得一个竖直向上的初速度后，在竖直方向拉力作用下沿导轨向上运动的过程中，始终能保证放置在处的金属棒静止，g取。
求：（1）金属棒在运动过程中的感应电动势大小；
（2）金属棒速度随坐标（以m为单位）的变化关系；
（3）金属棒从运动到用的时间；
（4）金属棒从运动到过程中拉力做的功。
27．（2022春·山东德州·高二统考期末）某理想变压器原线圈a和副线圈b的匝数比为，原线圈接在交流电源上，交流电源的电压随时间的变化规律如图中余弦图线所示，副线圈中“12V，6W”的灯泡L恰好正常发光，电阻。求：
（1）流过电阻的电流；
（2）电阻R的阻值。
28．（2022春·山东德州·高二期末）400年前伽利略最先发明了温度计。有人模仿伽利略温度计设计了一种测温装置，其结构如图所示。玻璃泡A内封有一定量气体（可视为理想气体），与玻璃泡A相连的B管插在水银槽中，管内水银面的高度h即可反映泡内气体的温度，即环境温度，并可由B管上的刻度直接读出。当温度是时，管内水银面恰好到达B管顶端，高度为。外界大气压相当于76cm高的水银柱所产生的压强，水银槽的横截面积远大于B管的横截面积。求：
（1）若B管的体积与A泡的体积相比可略去不计，当B管内水银面高度为时，温度为多少摄氏度；
（2）若玻璃泡A体积为，管B的内截面积为，考虑B管内气体体积，温度为31℃时，水银面的高度为多少。
29．（2022春·山东德州·高二期末）如图所示，直角坐标系xOy平面内第一、三、四象限存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，第二象限存在沿y轴正方向的匀强电场。质量均为m、电荷量均为q的两带负电粒子a、b先后以同一速率从y轴上的P点分别沿x轴正、负方向入射，经过一段时间后，两粒子恰好在x轴负半轴上的Q点相遇，此时两粒子均第一次通过x轴负半轴。已知O、P两点的距离为d，O、Q两点的距离为，不计粒子间的作用力和粒子受到的重力。求：
（1）匀强电场的电场强度大小；
（2）匀强磁场的磁感应强度大小；
（3）粒子a、b先后射出的时间差。
30．（2022春·山东德州·高二期末）如图所示，与x轴平行的两光滑平行金属导轨固定在水平面上，只在x>0的区域存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小B=10T。导体棒MN和正方形导线框abcd静止在导轨上，且导体棒MN和导线框ab、cd的两边都垂直于x轴，导线框的边长、导体棒MN的长度及导轨的宽度都为L=0.1m。现固定导线框，将与MN垂直且向左的水平恒力作用在导体棒MN的中点上，水平恒力的大小F=3N。当MN达到最大速度后撤掉恒力，同时释放导线框，当导线框的cd边到达x=0位置时，导线框恰好达到最大速度，此时立即将导体棒MN固定。经过一段时间后，导线框的ab边到达x=0位置。已知导体棒MN和导线框的质量都为m=0.1kg；导体棒MN及导线框ab、cd边的电阻都为，导轨和导线框其余电阻不计，导体棒MN与导线框一直没有接触。求：
（1）导体棒MN的最大速度；
（2）导线框的cd边到达x=0位置时的速度；
（3）导线框的ab边到达x=0位置时的速度；
（4）由导线框的cd边到达x=0位置到导线框的ab边到达x=0位置的过程中，导体棒MN产生的焦耳热（结果保留两位小数）。
参考答案：
1． 减小 AB 190
【详解】（1）由图甲可知热敏电阻的阻值随着温度的升高而减小；
（2）当温度较低的时候，热敏电阻的电阻较大，电路中的电流较小，此时继电器的衔铁与AB部分连接，此时是需要加热的，恒温箱内的加热器要工作，所以该把恒温箱内的加热器接在A、B 端．
（3）当温度达到150℃时，加热电路就要断开，此时的继电器的衔铁要被吸合，即控制电路的电流要到达25mA=0.025A，此时热敏电阻的阻值为30Ω，根据闭合电路欧姆定律可得：，即： ，解得：R′=190Ω．
点睛：在解答本题的时候要分析清楚，控制电路和加热电路是两个不同的电路，只有当温度较低，需要加热的时候，加热电路才会工作，而控制电路是一直通电的．
2． AB
【详解】（1）由实验步骤可知：滑块A碰撞前的速度、碰撞后A的速度；滑块B碰撞后的速度；要验证的关系是：，即，则需要测量的物理量是：滑块A的质量m1和滑块B的质量m2，故选AB.
（2）由（1）的分析可知，①碰撞前滑块A、B的总动量为；
②若碰后滑块A向右运动，则碰撞后滑块A、B的总动量为；
③若碰后滑块A向左运动，则碰撞后滑块A、B的总动量为；
点睛：本题考查验证动量守恒定律的基本实验，理解光电门能测量瞬时速度的原理，能正确利用动量守恒定律列式，结合求出的速度即可明确应验证的表达式．
3． （1）ABC （2）2. 00 （3）9. 84 （4）9. 86
【详解】第一空.该实验中，要选择细些的、伸缩性小些的摆线，长度要适当长一些；和选择体积比较小，密度较大的小球，故AB正确；计时的起点和终点应选择摆球摆至最低点时，误差小，故C正确；拉开摆球，使摆线偏离平衡位置不大于5°，故D错误；根据实验的基本要求，摆球在摆动的过程中，悬线的长度不能变化，乙图摆长变化，甲图摆长不变化，则选甲，故E错误；
第二空.游标卡尺是10分度的，其分度值为0.1mm，则图示读数为：20mm+0×0.1mm=20.0mm，故则小球直径d=2.00cm；
第三空.用秒表得摆球完成30次全振动的时间为63.0s，所以周期为T=s=2.1s
摆长为L=（1.09+0.01）m=1.10m
由周期公式得
第四空.由周期公式得
所以斜率为=4.00m/s2
由图象可得当地重力加速度g≈9.86m/s2
4． （1）AB （2）
【详解】第一空.第二空.设遮光板的宽度为d，滑块经过光电门时的速度：，，烧断细线过程系统动量守恒，以向左为正方向，由动量守恒定律得：m1v1-m2v2=0，整理得：；则可知应测量的物理量为：弹开后滑块A经过光电门的遮光时间t1；和弹开后滑块B经过光电门的遮光时间t2.故选AB.
5． b 增大
【详解】[1]双缝干涉得到的条纹是等距条纹，故选b。
[2]根据知，要使干涉条纹间距变大，双缝的宽度需减小，即选择宽度较窄的双缝或使双缝屏与光屏间的距离增大。
6． 2T
【详解】[1]由图可知该单摆的振动周期为
T0=2T
[2]根据单摆周期公式 可得
7． 使封闭气体与外界进行充分的热交换，保持封闭气体的温度不变 大气压强
【详解】(1)[1]由于推动活塞的时候对气体做功，改变气体的内能，气体的温度会发生变化。因而需要等一会儿，使封闭气体与外界进行充分的热交换，保持封闭气体的温度不变。
(2)[2]根据
联立可得
故x轴为。
(3)[3][4]由于
故
由数学一次函数的知识可知，图像纵轴截距的绝对值的物理含义是p0，即表示大气压强。
8． D B A D
【详解】（1）[1]变压器铁芯的材料要选择磁性材料，为防止出现涡流，用绝缘的硅钢片叠成，故选D；
（2）[2]为了人身安全，实验中交流电源的电压不要超过12V，故选B；
（3）[3]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控制变量法 ，故选A；
（4）[4]实验中原、副线圈的电压之比与它们的匝数之比有微小差别。
AB.原、副线圈上通过的电流发热，铁芯在交变磁场作用下发热，都会使变压器输出功率发生变化，从而导致电压比与匝数比有差别，选项AB不符合题意；
C.变压器铁芯漏磁，从而导致电压比与匝数比有差别，选项C不符合题意；
D.原线圈输入电压发生变化，不会影响电压比和匝数比，选项D符合题意。
故选D。
9． 向下 C A
【详解】（1）[1][2]气体温度升高，压强增大，左管中水银面下降，右管中水银面上升，为保证气体压强不变，应将右管向下移动，直至左右两管中水银面等高。
（2）[3]实验中多次改变气体温度，用表示气体升高的摄氏温度，用表示左管内水银面高度的改变量，压强不变时，体积变化与温度变化的关系是成正比的，所以根据测量数据作出的图线是A。
10． 71
【详解】（1）[1]由于每格边长为1cm，则每一格就是1cm2 ，估算油膜面积以超过半格以一格计算，小于半格就舍去的原则，估算出71格，则油酸薄膜面积,71cm2；
（2）[2]1滴酒精油酸溶液的体积
V1=mL
由纯油酸与溶液体积比为0.6：1000，可得1滴酒精油酸溶液中含油酸的体积为
所以油酸分子直径为
（3）[3]已知体积为V的一滴油在水面上散开形成的单分子油膜的面积为S，则分子的直径
所以分子的体积为
而这种油的密度为ρ，摩尔质量为M，则摩尔体积为
因此阿伏加德罗常数的表达式为
11． 1 0.200 100
【详解】（1）[1]因电流表内阻已知，故电流表应采用内接法，单刀双掷开关应置于“1”处。
（2）[2]设热敏电阻R的阻值随温度t变化的函数关系式为
从图像可得
联立得到函数关系式为
（3）[3]电流表的分度值为0.01A，还需要再估读一位，则电流表示数为
[4]根据闭合电路欧姆定律有
解得
从图像中可知，对应的温度为100℃。
12．(1),方向向右;,方向向左 (2)
【详解】(1)A和B第一次碰撞过程,选向右为正方向:
解得:
即第一次碰后A的速度大小为2m/s,方向向右;B的速度大小为1m/s,方向向左
(2)自一开始至第二次碰撞结束
得:
该过程中仅第二次碰撞有能量损失
得:
13．(1)2m/s (2)0.15J (3)F=0.75-1.25t (0
感应电流：,
线框受到的安培力：
线框匀速穿出磁场，由平衡条件得：
解得：v=2m/s
（2）自导线框刚要进入磁场至刚要离开磁场的过程中，仅进入磁场过程中有焦耳热产生，由能量守恒得：
得：Q=0.15J
（3）导线框刚好完全进入磁场至刚好要离开磁场的过程
得：导线框刚好完全进入磁场的速度v0=1m/s
导线框进入磁场的过程由
得：a=2.5m/s2
得：t0=0.4s
取向下为正方向有：
得：F=0.75-1.25t (0
【详解】(1)加热前气体热力学温度,加热后气体热力学温度
对缸内封闭气体加热过程,压强不变，由
得
解得加热后活塞距气缸底部的距离
(2)将气缸转动至开口向上竖直放置稳定后,假设活塞还没有下降至挡板处,对活塞有
又
得
气缸转动至开口向上过程为等温变化,有
得
因，故实际上最终活塞处于挡板所在位置A、B处,距气缸底部的距离为L,封闭气体实际体积为
由
得将气缸转动至开口向上竖直放置稳定后缸内封闭气体的压强
15．（1）n=1.25；（2）
【详解】①在AC面的中点P由
得：n=1.25
②由图可知：
总路程
16．（1）10cm（2）330 K（3）229 J
【详解】（1）汽缸转动至口朝上时，活塞的受力分析如图所示，由p1S=p0S+mg
得 p1=1.1×105Pa
对汽缸转动过程，根据玻意耳定律：p0L1S=p1L2S..
得 L2= 10cm
（2）加热前 T1=27+273 K=300K
对加热过程：
得T2=330 K
（3）加热过程
W=-p1S（L1-L2）= -11J
根据热力学第一定律△U=W+Q .
得△U=229 J.
17．（1）（2）（3）
【详解】（1）光路如图所示，由几何知识，在边上的入射角：∠C=60° .
又 sinC =.
得此玻璃砖的折射率：n=.
（2）光路如图：
由几何知识，在BO边上的入射角∠α=30°
由n=
得此光线第一次自BO边射出时的折射角的正弦值 ：sinβ=
（3）由几何知识，在玻璃砖中传播时间最短的部分光线经过的路程x=d
又n=
t=
得传播时间：t=.
18．（1）（2）
【详解】（1）B下滑过程中，A和B组成的系统水平方向动量守恒，选向右为正方向
xA+xB=.
0=-2m.
得A后退的距离：xA=
（2）B下滑过程中，A和B组成的系统机械能守恒
mgh=.
B下滑至A末端时，其水平分速度：= .
又系统水平方向动量守恒0=-2mvA+m
得，B到达A的斜面末端时，A的速度大小vA=
即B离开A后，A的速度大小为：vA=.
19．(1)；(2)
【详解】（1）根据题意作出光路图如图所示
由图中几何关系可知
i=α=60°
2r=α+θ
即
r=45°
根据折射率公式，有
代入数据求得
（2）由几何关系，折射光线在透明体中传播的路程
单色光在透明体中的传播速度
传播时间
代入数据求得
20．(1)L；(2)
【详解】（1）未放重物C时气缸A中气体的压强
气缸B中气体的压强
放上重物C后两部分气体混合，压强为
气缸B中活塞平衡时，由平衡条件可得
解得弹簧的形变量
x=L
（2）两部分气体混合后的总长度设为y，由玻意耳定律可得
解得
由几何关系知气缸A中的活塞向下移动的距离为
代入整理得
21．(1)0.40m；(2)在平衡位置向上振动，0m；(3)0.65m
【详解】(1)对O点的振动分析，知
解得
对M点的振动分析，知A区域水波波长为
则有
由，代入数据求得
(2)由，代入数据求得
又由，得
波传到N点的时间
所以t=3s时，N点刚好完成一个全振动，可知其在平衡位置向上振动，位移为0m。
(3)t=10s时，O点在平衡位置向上振动，可画出B区域水波的波动图像如图所示，
由图可知OQ=10.5m，则Q点振动的时间为
所以Q点振动的路程为
22．(1)0.5；(2)0.025m；(3)1m/s，方向水平向左
【详解】（1）对A、B、C整体，设A刚离开B时，B和C的共同速度为vB，从A滑上B到刚离开B的过程中动量守恒，有
解得
由能量守恒定律有
解得
（2）从A滑上C到“恰能到达C的最高点”的过程中，设A到达最高点时A和C的共同速度为vC，研究A和C组成的系统，在水平方向上由动量守恒定律有
解得
由于在此过程中A和C组成的系统机械能守恒，有
解得
（3）研究A、C组成的系统，从A滑上C开始到A滑离C的过程中，系统在水平方向上动量守恒，有
式中v1和v2分别为A滑离C时A和C的速度；
此过程中A和C组成的系统机械能守恒，有
解得
方向水平向左。
23．（1）（V）；；（2）
【详解】（1）电动势峰值
瞬时值表达式为
（V）
电动势有效值
电流表读数
（2）电动势平均值
电流平均值
通过电阻的电荷量
解得
24．（1），；（2）
【详解】（1）根据牛顿第二定律
速度
感应电动势
电流
解得
回路功率
解得
（2）由能量守恒
R产生的热量
25．（1）；（2）
【详解】(1)选择氧气瓶到医院后剩余气体为研究对象，这部分气体在北方时的体积为，根据理想气体状态方程可得
代入数据解得
(2)第一次抽气，根据玻意耳定律可得
第二次抽气，根据玻意耳定律可得
理想气体状态方程为
两次抽出气体质量相同，则pV乘积相等，满足
代入数据解得
26．（1）；（2）（）；（3）；（4）
【详解】解：（1）处的磁感应强度
棒受力平衡
解得
由闭合电路欧姆定律
（2）由电动势公式
得金属棒的速度随坐标（以m为单位）的变化关系
（）
（3）棒运动得位移
由法拉第电磁感应定律
（4）由（），得棒在处的速度
运动到处的速度
对棒从运动到过程列动能定理
又因为
代入数据解得
27．（1）；（2）
【详解】（1）灯泡正常发光，则有
原副线圈中电流关系有
解得
，
（2）交流电的有效电压为
设原线圈电压为,副线圈上电压为，则有
，
原副线圈电压与匝数的关系为
解得
28．（1）；（2）
【详解】（1）不考虑B管内气体体积，封闭气体做等容变化，最初的压强和温度为
后来的压强
根据公式
代入数据解得
化简得到
（2）考虑B管内气体体积，最初的压强、温度和体积为
若后来温度为
水银面的高度为，则压强为
体积为
根据公式
代入数据解得
29．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）b粒子在电场中做类平抛运动，有
解得
（2）a粒子在磁场中做匀速圆周运动运动时，有
由几何关系可知
解得
（3）由几何关系可知
即
a粒子在磁场中运动的时间
其中
解得
则有
30．（1）vMN=3.38m/s；（2）v1=1.69m/s；（3）v2=0.80m/s；（4）QMN=0.02J
【详解】解：（1）当MN达到最大速度时，水平恒力F与安培力平衡，满足
根据闭合电路欧姆定律和串并联电路规律，有
解得
（2）当MN达到最大速度后撤掉恒力，同时释放导线框，则MN和导线框构成的系统动量守恒。当导线框速度达到最大值时，二者速度相等，满足
解得
（3）cd边到达x=0位置时，将导体棒MN固定，则只有ab边在做切割磁感线运动。当ab边达到x=0位置时，由动量定理，得
其中平均电流满足
考虑到
可得
（4）由能量守恒，有
根据焦耳定律Q=I2Rt和串并联电路规律，可知
代入数据，解得
QMN=0.02J
试卷第1页，共3页
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