陕西省汉中市普通高中联盟2023-2024高三上学期期中联考试题 物理(解析版)

汉中市2023年普通高中联盟学校高三联考
物理试题
注意事项:
1.试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共100分,考试时间90分钟,共6页。
2.答第Ⅰ卷前考生务必在每小题选出答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。
3.第Ⅱ卷答在答卷纸的相应位置上,否则视为无效。答题前考生务必将自己的班级、姓名、学号、考号座位号填写清楚。
第Ⅰ卷(选择题,共40分)
一、选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一个选项符合题目要求,第7~10题有多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
1. 第24届冬季奥林匹克运动会将于2022年在北京举行.高山滑雪是冬奥会的一个比赛项目,因速度快、惊险刺激而深受观众喜爱.在一段时间内,运动员始终以如图所示的姿态加速下滑.若运动员受到的阻力不可忽略,则这段时间内他的
A. 重力势能增加,动能减少,机械能守恒
B. 重力势能增加,动能增加,机械能守恒
C. 重力势能减少,动能减少,机械能减少
D. 重力势能减少,动能增加,机械能减少
2. 两物体甲和乙在同一直线上运动,它们在0~0.4s时间内的v-t图像如图所示。若仅在两物体之间存在相互作用,则物体甲与乙的质量之比和图中时间t1分别为(  )
A. 和0.30s B. 3和0.30s C. 和0.28s D. 3和0.28s
3. 如图所示,在竖直平面内用甲、乙两根筷子夹一个小球,甲倾斜,乙始终竖直。甲与竖直方向的夹角为 (0°<<90°),筷子与小球间的摩擦忽略不计。随着缓慢减小,小球始终保持静止,则下列说法正确的是(  )
A. 筷子甲对小球的弹力变小
B. 筷子乙对小球的弹力不变
C. 两根筷子对小球的弹力均增大
D. 两根筷子对小球弹力的大小可能相等
4. 如图所示,光滑水平面上放置质量分别为m和2m的四个木块,其中两个质量为m的木块间用一不可伸长的轻绳相连,木块间的最大静摩擦力是μmg.现用水平拉力F拉其中一个质量为2 m的木块,使四个木块以同一加速度运动,则轻绳对m的最大拉力为( )
A. B.
C. D.
5. 如图,半圆形光滑轨道固定在水平地面上,半圆的直径与地面垂直,一小物块以速度v从轨道下端滑入轨道,并从轨道上端水平飞出,小物块落地点到轨道下端的距离与轨道半径有关,此距离最大时,对应的轨道半径为(重力加速度为g)(  )
A. B. C. D.
6. 如图(a),在一块很大的接地金属平板的上方固定一负电荷。由于静电感应,在金属平板上表面产生感应电荷,金属板上方电场的等势面如图(b)中虚线所示,相邻等势面间的电势差都相等。若将一正试探电荷先后放于M和N处,该试探电荷受到的电场力大小分别为和,相应的电势能分别为和,则(  )
A. B.
C. D.
7. 如图所示,理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡和,输电线等效电阻为。开始时,开关S断开。当S接通时,以下说法中正确的是( )
A. 副线圈两端的输出电压减小 B. 副线圈输电线等效电阻上的电压增大
C. 通过灯泡电流减小 D. 原线圈中的电流大小不变
8. 如图所示,一电阻为导线弯成边长为的等边三角形闭合回路。虚线右侧有磁感应强度大小为的匀强磁场,方向垂直于闭合回路所在的平面向里。下列对三角形导线以速度向右匀速进入磁场过程中的说法正确的是(  )
A. 回路中感应电流方向为顺时针方向
B. 回路中感应电动势的最大值
C. 导线所受安培力的大小可能不变
D. 通过导线横截面的电荷量
9. 2018年12月12日,嫦娥四号开始实施近月制动,为下一步月面软着陆做准备,首先进入月圆轨道Ⅰ,其次进入椭圆着陆轨道Ⅱ,如图所示,B为近月点,A为远月点,关于嫦娥四号卫星,下列说法正确的是( )
A. 卫星在轨道Ⅱ上A点的加速度小于在B点的加速度
B. 卫星沿轨道Ⅰ运动过程中,卫星中的科考仪器处于超重状态
C. 卫星从轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ,机械能增大
D. 卫星在轨道Ⅱ经过A点时的动能小于在轨道Ⅱ经过B点时的动能
10. 如图所示,用长为的轻绳(轻绳不可伸长)连接的A、B两物块(均可视为质点)放置在水平圆盘上,A、B连线的延长线过圆盘的圆心A与圆心的距离也为A、B两物块的质量均为,与圆盘间的动摩擦因数均为,物块与圆盘间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,A、B始终相对圆盘静止,则下列说法正确的是(  )
A. A、B所受的摩擦力始终相等 B. 是物块开始滑动的临界角速度
C. 轻绳最大弹力为 D. 当时,所受摩擦力的大小为
第Ⅱ卷(非选择题 共60分)
二、非选择题:包括必考题和选考题两部分。第11~14题为必考题,每道试题考生都必须作答。第15-16题为选考题,考生根据要求作答。
(一)必考题:共45分
11. 某学生用图(a)所示的实验装置测量物块与斜面的动摩擦因数。已知打点计时器所用电源的频率为50Hz,物块下滑过程中所得到的纸带的一部分如图(b)所示,图中标出了5个连续点之间的距离。
(1)物块下滑时的加速度a = _____m/s2;打C点时物块的速度v = ____m/s;
(2)已知重力加速度大小为g,求出动摩擦因数,还需测量的物理量是____(填正确答案标号)。
A.物块的质量 B.斜面的高度 C.斜面的倾角
12. 某物理实验小组利用实验室提供器材测定电压表的内阻,可选用的器材如下:
A.待测电压表:量程,内阻约
B.电压表:量程,内阻约
C.电流表A:量程,内阻约
D.定值电阻:
E.滑动变阻器:
F.滑动变阻器:
G.电源:电动势约为,内阻忽略不计
H.开关、导线若干
(1)为了准确测量电压表的内阻,两位同学根据上述实验器材分别设计了如图甲和乙两个测量电路,你认为______(选填“甲”或“乙”)更合理,并在实物图丙中用笔画线代替导线将电路图补充完整______。
(2)该实验中滑动变阻器应该选用______(选填“”或“”)。闭合开关前,将滑动变阻器滑片置于______(选填“左端”“中间”或“右端”)。
(3)用已知量和、的示数、来表示电压表的内阻:______。
13. 如图所示,一长木板在光滑的水平面上以速度向右做匀速直线运动,将一小滑块无初速地轻放在木板最右端。已知滑块和木板的质量均为,它们之间的动摩擦因数为,重力加速度为。
(1)求经过多长时间滑块相对木板静止;
(2)某时刻木板速度是滑块的2倍,求此时滑块到木板最右端的距离。
14. 如图所示,在平面内,第Ⅱ象限内的射线是电场与磁场的分界线,与轴的负方向成。在且的左侧空间存在着垂直纸面向里的匀强磁场B,磁感应强度大小为,在且的右侧空间存在着沿轴正方向的匀强电场,场强大小为。一不计重力的带负电微粒,从坐标原点沿轴负方向以的初速度进入磁场,最终离开磁、电场区域。已知微粒所带的电荷量,质量,求:
(1)带电微粒在磁场中做圆周运动的半径;
(2)带电微粒第一次进入电场前运动时间;
(3)带电微粒第二次进入电场后在电场中运动的水平位移。
(二)选考题:共15分。请考生从15、16两题中任选一题作答。如果多做,则按所答的第一题计分。
15. 下列说法正确的是( )
A. 当分子间距离增大时,分子间引力增大,分子间斥力减小
B. 一定量100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气,其分子之间的势能增加
C. 对于一定量的气体,如果压强不变,体积增大,那么它一定从外界吸热
D. 物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度有关
E. 一定质量的理想气体,在等压膨胀过程中,气体分子的平均动能不变
16. 如图所示,在长为l=57 cm、一端封闭且另一端开口向上的竖直玻璃管内,用4 cm高的水银柱封闭着51 cm长的理想气体,管内外气体的温度均为33 ℃.现将水银缓慢注入管中,直到水银面与管口相平.此时管中气体的压强为多少?新注入水银柱的高度为多少?(大气压强为p0=76 cmHg)
17. 一列沿着轴正方向传播的横波,在时刻的波形如图甲所示,图甲中某质点的振动图象如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. 图乙表示的可能是质点的振动图象
B. 该波的波速为
C. 时质点的位移为零
D. 在内质点所经过的路程为
E. 质点经过沿轴正方向移动
18. 如图所示为横截面为直角三角形 ABC的玻璃砖,AC面镀有反光膜,AB边长为 d, ,一束光线经BC面上的 D点垂直射 入玻璃砖,已知 C、D两点间的距离为 ,玻璃砖对光的折射率 ,真空中的光速为c。
(1)画出光的玻璃砖中传播的光路图;
(2)计算光在玻璃砖中的传播时间t。汉中市2023年普通高中联盟学校高三联考
物理试题
注意事项:
1.试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共100分,考试时间90分钟,共6页。
2.答第Ⅰ卷前考生务必在每小题选出答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。
3.第Ⅱ卷答在答卷纸的相应位置上,否则视为无效。答题前考生务必将自己的班级、姓名、学号、考号座位号填写清楚。
第Ⅰ卷(选择题,共40分)
一、选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一个选项符合题目要求,第7~10题有多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
1. 第24届冬季奥林匹克运动会将于2022年在北京举行.高山滑雪是冬奥会的一个比赛项目,因速度快、惊险刺激而深受观众喜爱.在一段时间内,运动员始终以如图所示的姿态加速下滑.若运动员受到的阻力不可忽略,则这段时间内他的
A. 重力势能增加,动能减少,机械能守恒
B. 重力势能增加,动能增加,机械能守恒
C. 重力势能减少,动能减少,机械能减少
D. 重力势能减少,动能增加,机械能减少
【答案】D
【解析】
【详解】下滑过程中,运动员加速下滑,动能增加,重力做正功,重力势能减小,运动员要克服阻力做功,要消耗机械能,机械能减小,故D正确,ABC错误.故选D
2. 两物体甲和乙在同一直线上运动,它们在0~0.4s时间内的v-t图像如图所示。若仅在两物体之间存在相互作用,则物体甲与乙的质量之比和图中时间t1分别为(  )
A. 和0.30s B. 3和0.30s C. 和0.28s D. 3和0.28s
【答案】B
【解析】
分析】
【详解】由图,根据数学三角形相似法得
得到
t1=0.3s
甲的加速度为
乙的加速度为
其大小为10m/s2,则甲与乙的加速度大小之比为。据题,仅在两物体之间存在相互作用,根据牛顿第三定律得知,相互作用力大小相等,由牛顿第二定律
得:两物体的加速度与质量成反比,则有质量之比为
故选B。
3. 如图所示,在竖直平面内用甲、乙两根筷子夹一个小球,甲倾斜,乙始终竖直。甲与竖直方向的夹角为 (0°<<90°),筷子与小球间的摩擦忽略不计。随着缓慢减小,小球始终保持静止,则下列说法正确的是(  )
A. 筷子甲对小球的弹力变小
B. 筷子乙对小球的弹力不变
C. 两根筷子对小球的弹力均增大
D. 两根筷子对小球弹力的大小可能相等
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】对物体受力分析如图,由平衡条件可知,随着缓慢减小,

两根筷子对小球的弹力均增大。
故选C。
4. 如图所示,光滑水平面上放置质量分别为m和2m的四个木块,其中两个质量为m的木块间用一不可伸长的轻绳相连,木块间的最大静摩擦力是μmg.现用水平拉力F拉其中一个质量为2 m的木块,使四个木块以同一加速度运动,则轻绳对m的最大拉力为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】当绳中拉力最大时,物块要相对滑动,设绳中拉力为T,对右侧的m,根据牛顿第二定律有:,对左侧整体有:,联立解得:,ACD错误B正确.
5. 如图,半圆形光滑轨道固定在水平地面上,半圆的直径与地面垂直,一小物块以速度v从轨道下端滑入轨道,并从轨道上端水平飞出,小物块落地点到轨道下端的距离与轨道半径有关,此距离最大时,对应的轨道半径为(重力加速度为g)(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】以速度v从轨道下端滑入轨道,并从轨道上端水平飞出,据机械能守恒定律有
物块从轨道上端水平飞出做平抛运动
联立解得水平距离
由数学知识可知,当
水平位移最大,所以对应的轨道半径为。
故选B。
6. 如图(a),在一块很大的接地金属平板的上方固定一负电荷。由于静电感应,在金属平板上表面产生感应电荷,金属板上方电场的等势面如图(b)中虚线所示,相邻等势面间的电势差都相等。若将一正试探电荷先后放于M和N处,该试探电荷受到的电场力大小分别为和,相应的电势能分别为和,则(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】由图中等势面的疏密程度可知
根据
可知
由题可知图中电场线是由金属板指向负电荷,设将该试探电荷从M点移到N点,可知电场力做正功,电势能减小,即
故选A
7. 如图所示,理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡和,输电线等效电阻为。开始时,开关S断开。当S接通时,以下说法中正确的是( )
A. 副线圈两端的输出电压减小 B. 副线圈输电线等效电阻上的电压增大
C. 通过灯泡电流减小 D. 原线圈中的电流大小不变
【答案】BC
【解析】
【详解】A.根据变压器原副线圈电压比等于匝数比可得
可知副线圈两端的输出电压由匝数比和输入电压决定,当S接通时,副线圈两端的输出电压不变,故A错误;
BC.当S接通时,副线圈总电阻减小,根据
可知副线圈电流增大,则副线圈输电线等效电阻上的电压增大,则灯泡两端电压减小,通过灯泡的电流减小,故BC正确;
D.根据
可知原线圈中的电流增大,故D错误。
故选BC。
8. 如图所示,一电阻为的导线弯成边长为的等边三角形闭合回路。虚线右侧有磁感应强度大小为的匀强磁场,方向垂直于闭合回路所在的平面向里。下列对三角形导线以速度向右匀速进入磁场过程中的说法正确的是(  )
A. 回路中感应电流方向为顺时针方向
B. 回路中感应电动势的最大值
C. 导线所受安培力的大小可能不变
D. 通过导线横截面的电荷量
【答案】BD
【解析】
【详解】A.在闭合电路进入磁场的过程中,通过闭合电路的磁通量逐渐增大,根据楞次定律可知感应电流的方向为逆时针方向不变,故A错误;
B.当三角形闭合回路进入磁场一半时,即这时等效长度最大为,这时感应电动势最大
故B正确;
C.线框进入磁场的有效长度先变大后减小,则电流先变大后减小,由可知,导线所受安培力的大小先变大后减小,故C错误;
D.流过回路的电量为
故D正确。
故选BD。
9. 2018年12月12日,嫦娥四号开始实施近月制动,为下一步月面软着陆做准备,首先进入月圆轨道Ⅰ,其次进入椭圆着陆轨道Ⅱ,如图所示,B为近月点,A为远月点,关于嫦娥四号卫星,下列说法正确的是( )
A. 卫星在轨道Ⅱ上A点的加速度小于在B点的加速度
B. 卫星沿轨道Ⅰ运动的过程中,卫星中的科考仪器处于超重状态
C. 卫星从轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ,机械能增大
D. 卫星在轨道Ⅱ经过A点时的动能小于在轨道Ⅱ经过B点时的动能
【答案】AD
【解析】
【详解】A.根据牛顿第二定律可得
可得
可知卫星在轨道Ⅱ上A点的加速度小于在B点的加速度,故A正确;
B.卫星沿轨道Ⅰ运动的过程中,卫星中的科考仪器处于失重状态,故B错误;
C.卫星从轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ,需要再变轨处点火减速,则机械能减少,故C错误;
D.根据开普勒第二定律可知,卫星在轨道Ⅱ经过A点时的速度小于在轨道Ⅱ经过B点时的速度,则卫星在轨道Ⅱ经过A点时的动能小于在轨道Ⅱ经过B点时的动能,故D正确。
故选AD。
10. 如图所示,用长为的轻绳(轻绳不可伸长)连接的A、B两物块(均可视为质点)放置在水平圆盘上,A、B连线的延长线过圆盘的圆心A与圆心的距离也为A、B两物块的质量均为,与圆盘间的动摩擦因数均为,物块与圆盘间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,A、B始终相对圆盘静止,则下列说法正确的是(  )
A. A、B所受的摩擦力始终相等 B. 是物块开始滑动的临界角速度
C. 轻绳最大弹力为 D. 当时,所受摩擦力的大小为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.当较小时,甲乙均由静摩擦力提供向心力,增大,由可知,受到的静摩擦力越大,由于rB>rA,所以B受到的静摩擦力先达到最大,此后继续增大,要保证B不滑动,轻绳产生弹力并增大,甲受到的静摩擦力继续增大,直到甲受到的静摩擦力达到最大。此时达到最大,轻绳弹力也达到最大,故A错误;
B.达到最大,轻绳弹力也达到最大时,对A、B整体
解得
故B正确;
C.对A

故C错误;
D.当时,B向心力
根据轻绳张力大小
A向心力

得所受摩擦力的大小为
故D正确。
故选BD。
第Ⅱ卷(非选择题 共60分)
二、非选择题:包括必考题和选考题两部分。第11~14题为必考题,每道试题考生都必须作答。第15-16题为选考题,考生根据要求作答。
(一)必考题:共45分
11. 某学生用图(a)所示的实验装置测量物块与斜面的动摩擦因数。已知打点计时器所用电源的频率为50Hz,物块下滑过程中所得到的纸带的一部分如图(b)所示,图中标出了5个连续点之间的距离。
(1)物块下滑时的加速度a = _____m/s2;打C点时物块的速度v = ____m/s;
(2)已知重力加速度大小为g,求出动摩擦因数,还需测量的物理量是____(填正确答案标号)。
A.物块的质量 B.斜面的高度 C.斜面的倾角
【答案】 ①. 3.25 ②. 1.79 ③. C
【解析】
【详解】(1)[1]根据逐差法有
解得
[2]打C点时物块的速度
(2)[3]对滑块,根据牛顿第二定律,有
解得
故还需要测量斜面的倾角。
故选C。
考点】测量动摩擦因数实验
【点睛】实验的核心是实验原理,根据原理选择器材,安排实验步骤,分析实验误差,进行数据处理等等。
12. 某物理实验小组利用实验室提供的器材测定电压表的内阻,可选用的器材如下:
A.待测电压表:量程,内阻约
B.电压表:量程,内阻约
C.电流表A:量程,内阻约
D.定值电阻:
E.滑动变阻器:
F.滑动变阻器:
G.电源:电动势约为,内阻忽略不计
H.开关、导线若干
(1)为了准确测量电压表的内阻,两位同学根据上述实验器材分别设计了如图甲和乙两个测量电路,你认为______(选填“甲”或“乙”)更合理,并在实物图丙中用笔画线代替导线将电路图补充完整______。
(2)该实验中滑动变阻器应该选用______(选填“”或“”)。闭合开关前,将滑动变阻器滑片置于______(选填“左端”“中间”或“右端”)。
(3)用已知量和、的示数、来表示电压表的内阻:______。
【答案】 ①. 乙 ②. 见解析 ③. ④. 左端 ⑤.
【解析】
【详解】(1)[1]图甲电路中,由于电压表的分流,没有办法精确测量待测电压表中的电流,也就无法精确测量电阻,而图乙中,通过两电压表的示数差能够求出定值电阻两端电压,从而求出通过定值电阻的电流,该电流即为通过待测电压表中的电流,可知为了准确测量电压表的内阻,应选电路乙。
[2]结合电路图乙,连接实物图如图所示
(2)[3]控制电路采用分压式,为了确保测量数据的连续性强,滑动变阻器总阻值选择小一些,即滑动变阻器选择;
[4]为了确保电路的安全,闭合开关之前,应将滑动变阻器滑片置于左端,使控制电路输出电压为0。
(3)[5]通过的电流
根据欧姆定律有
解得
13. 如图所示,一长木板在光滑的水平面上以速度向右做匀速直线运动,将一小滑块无初速地轻放在木板最右端。已知滑块和木板的质量均为,它们之间的动摩擦因数为,重力加速度为。
(1)求经过多长时间滑块相对木板静止;
(2)某时刻木板速度是滑块的2倍,求此时滑块到木板最右端的距离。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)由于地面光滑,则木板与滑块组成的系统动量守恒,有
mv0 =2mv共
解得
v共=
对滑块,由牛顿第二定律得
设经过时间滑块相对木板静止,则
(2)由于木板速度是滑块的2倍,则有
v木= 2v滑
再根据动量守恒定律有
mv0 = mv木 + mv滑
联立化简得
v滑=v0,v木=v0
设此时滑块到木板最右端的距离为,再根据功能关系有
经过计算得
x =
14. 如图所示,在平面内,第Ⅱ象限内的射线是电场与磁场的分界线,与轴的负方向成。在且的左侧空间存在着垂直纸面向里的匀强磁场B,磁感应强度大小为,在且的右侧空间存在着沿轴正方向的匀强电场,场强大小为。一不计重力的带负电微粒,从坐标原点沿轴负方向以的初速度进入磁场,最终离开磁、电场区域。已知微粒所带的电荷量,质量,求:
(1)带电微粒在磁场中做圆周运动的半径;
(2)带电微粒第一次进入电场前运动的时间;
(3)带电微粒第二次进入电场后在电场中运动的水平位移。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)微粒在磁场中,受洛伦兹力作用做匀速圆周运动,洛伦兹力提供圆周运动向心力有
解得
(2)由轨迹图
可知,微粒先做一圆周运动,然后在电场中在电场力作用下先向上匀减速然后向下匀加速,离开电场时速度大小与进入时大小相等然后在磁场中做一圆周运动,以垂直于电场方向的速度再进入电场作类平抛运动。所以微粒第一次在磁场中运动的时间为

联立,解得
(3)微粒在电场中的加速度
微粒第二次离开磁场在电场中做类平拋运动时抛出点高度为2R,所以微粒在竖直方向做初速度为0的匀加速直线运动,故有
可得微粒在电场中运动时间
所以微粒在水平方向的位移
(二)选考题:共15分。请考生从15、16两题中任选一题作答。如果多做,则按所答的第一题计分。
15. 下列说法正确的是( )
A. 当分子间距离增大时,分子间引力增大,分子间斥力减小
B. 一定量100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气,其分子之间的势能增加
C. 对于一定量的气体,如果压强不变,体积增大,那么它一定从外界吸热
D. 物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度有关
E. 一定质量的理想气体,在等压膨胀过程中,气体分子的平均动能不变
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.分子间距离增大时,分子间的引力和斥力都减小,但斥力减小得快,故A错误;
B.100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气,要吸热,由于温度不变,动能相同,所以分子之间的势能增加,故B正确;
C.根据
可知, 由于压强不变,体积增大,则温度升高,所以气体内能增大,对外做功,则一定从外界吸热,故C正确;
D.物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度有关,温度越高,速率越大的分子占的比例越大,故D正确;
E.根据公式
等压膨胀过程中,体积增大,温度升高,气体分子平均动能增大,故E错误。
故选BCD。
【点睛】解决本题关键理解气体内能等于分子动能和势能之和,但理想气体不考虑分子间的势能,所以理想气体内能只取决于温度。
16. 如图所示,在长为l=57 cm、一端封闭且另一端开口向上的竖直玻璃管内,用4 cm高的水银柱封闭着51 cm长的理想气体,管内外气体的温度均为33 ℃.现将水银缓慢注入管中,直到水银面与管口相平.此时管中气体的压强为多少?新注入水银柱的高度为多少?(大气压强为p0=76 cmHg)
【答案】85 cmHg;5 cm
【解析】
【分析】
【详解】设玻璃管的横截面积为S,水银的密度为ρ,初态时,管内气体的温度为
T1=306 K
体积为
V1=51 cm·S
压强为
p1=p0+ρgh=80 cmHg.
当水银面与管口相平时,设水银柱高度为H,则管内气体的体积为
V2=(l-H)S
压强为
p2=p0+ρgH
由玻意耳定律得
p1V1=p2V2
联立解得
H=9 cm(H=-28 cm不合题意,舍去)
所以
p2=85 cmHg
新注入水银柱的高度为
Δh=H-4 cm=5cm
17. 一列沿着轴正方向传播的横波,在时刻的波形如图甲所示,图甲中某质点的振动图象如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. 图乙表示的可能是质点的振动图象
B. 该波的波速为
C. 时质点的位移为零
D. 在内质点所经过的路程为
E. 质点经过沿轴正方向移动
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.通波沿x轴正方向传播,由图甲知,时刻质点L经过平衡位置向上振动,图乙可表示L点的振动图象,故A符合题意;
B.由甲图读出波长,由乙图读出周期,则该波的波速
故B符合题意;
C.,所以时质点M的位移与开始时的位移相同,为负的最大值,故C不符合题意.
D.由,所以在4s内K质点所经过的路程为4倍的振幅,为3.2m,故D符合题意
E.横波中,各质点振动的方向与波的传播方向垂直,所以质点不可能沿x轴的方向运动,故E不符合题意.
18. 如图所示为横截面为直角三角形 ABC的玻璃砖,AC面镀有反光膜,AB边长为 d, ,一束光线经BC面上的 D点垂直射 入玻璃砖,已知 C、D两点间的距离为 ,玻璃砖对光的折射率 ,真空中的光速为c。
(1)画出光的玻璃砖中传播的光路图;
(2)计算光在玻璃砖中传播时间t。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)由几何关系可知
由于玻璃砖的折射率为
故其全反射临界角为,所以光在边上的点处发生全反射,之后恰好能水平射出,其光路图如图所示:
(2)因为
所以

在三角形中
代入数据可得
因为
所以
三角形中
又因为
光在玻璃砖中的传播速度
所以光在玻璃砖中的传播时间
代入数据可得

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