一定质量的理想气体,如果保持温度不变而吸收了热量,那么气及直立的圆柱形汽缸内有两个质量忽略不计的活塞a和b

PAGE高三物理创新模拟卷（12）本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分，共150分。考试时间120分钟第I卷（选择题共40分）一、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，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，选错或不选的得0分。1、一定质量的理想气体,如果保持温度不变而吸收了热量,那么气体的().(A)体积一定增大,内能一定改变(B)体积一定减小,内能一定保持不变(C)压强一定增大,内能一定改变(D)压强一定减小,内能一定不变2．对于如下几种现象的分析，下列说法中正确的是 （）A．用手将乒乓球从某一高度水平抛出，与用手将同样体积的石块以相同速度从同一高度抛出相比，通常石块飞行的距离较远，主要原因是抛出后乒乓球比石块所受空气阻力大B．用气筒给自行车打气时，要用力才能压缩空气，这主要是由于此时空气分子间的作用力是斥力的缘故C．把笔尖紧压在用平板玻璃制成的平面镜上，若笔尖与它在镜中的像的距离是4mm，则平面镜玻璃的厚度为4mmD．打开香水瓶后，在较远的地方也能闻到香味，这表明香水分子在不停地运动3．有一摆长为L的单摆，悬点正下方某处有一小钉，当摆球经过平衡位置向左摆动时，摆线的上部将被小钉挡住，使摆长发生变化。现使摆球做小幅度摆动，摆球从右边最高点M至左边最高点N运动过程的闪光照片，如图5所示（悬点和小钉未被摄入）。P为摆动中的最低点，已知每相邻两次闪光的时间间隔相等，由此可知，小钉与悬点的距离为 （）A．L/4 B．L/2C．3L/4 D．无法确定4.细绳跨过一轻质定滑轮，绳的右端悬挂两个质量都为m的物体，绳的左端施加T1＝(4／3)mg的恒力，T、T1、T2、T3分别表示各段绳的拉力大小（如图所示），则[]A．T＝10／3mgB．T＝T1＋T2C．T1=T2>T3D．T2＝2／3mg5.雨伞以每秒n转绕竖直轴旋转，雨水从伞边缘沿水平方向飞出伞时，距轴心距离为r，离地面高度为h，则可知[]A．水滴飞出的速度大小为2πr／nB．水滴的轨迹为抛物线6．如右图所示，匀强电场和匀强磁场相互正交，宽度为d，竖直方向足够长。今有一束α粒子以不同的速率沿图示方向射入场区。设α粒子的带电量为q，不计重力，那么飞出复合场区的α粒子的动能变化量可能为（）A．B．C．0D．qEd7．下列关于电磁波的叙述中，正确的是（）A．电磁波是电磁场由发生区域向远处的传播B．电磁波在任何介质中的传播速度均为3.00×108msC．电磁波由真空进入介质传播时，波长将变短D．电磁波不能产生干涉、衍射现象8．一束复色可见光射到置于空气中的平板玻璃上，穿过玻璃后从下表面射出，变为a、b两束平行单色光，如图所示，对于两束单色光来说（）A．玻璃对a光的折射率较大B．a光在玻璃中传播的速度较大C．b光每个光子的能量较大D．b光的波长较大9．abc为一全反射棱镜，它的主截面是等腰直角三角形，如图所示，一束白光垂直入射到ac面上，在ab面上发生全反射，若光线入射点O的位置保持不变，改变光线的入射方向（不考虑自bc面反射的光线）（）A．使入射光按图中的顺时针方向逐渐偏转，如果有色光射出ab面，则红光首先射出B．使入射光按图中的顺时针方向逐渐偏转，如果有色光射出ab面，则紫光首先射出C．使入射光按图中所示的逆时针方向逐渐偏转，红光将首先射出ab面D．使入射光按图中所示的逆时针方向逐渐偏转，紫光将首先射出ab面10．天然放射性元素Th（钍）经过一系列α衰变和β衰变之后，变成Pb（铅），下列论断中正确的是（）A．铅核比钍核少24个中子B．铅核比钍核少8个质子C．衰变过程中共有4次α衰变和8次β衰变D．衰变过程中共有6次α衰变和4次β衰变

第Ⅱ卷（110分）二、本题共3小题，共20分，把答案填在题中横线上或按题目要求作图11．用三棱镜做测定玻璃折射率的实验。先在白纸上放好三棱镜，在棱镜的一侧插上两枚大头针P1和P2，然后在棱镜的另一侧观察，调整视线使P1的像被P2挡住．接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像．P4挡住P3和P1、P2的像，在纸上标出的大头针位置和三棱镜轮廓如图所示．（1）在图上画出所需的光路；（2）为了测出棱镜玻璃的折射率，需要测量的量是，在图上标出它们；（3）计算折射率的公式是n＝。12．某同学为了测量一物体质量，找到一个力电转换器，该转换器的输出电压正比于受压面的压力（比例系数为k），如图所示．测量时先调节输入端的电压，使转换器空载时的输出电压为0；而后在其受压面上放一物体，即可测得与物体质量成正比的输出电压U。现有下列器材：力电转换器、质量为m0的砝码、电压表、滑动变阻器、干电池各一个、电键及导线若干、待测物体（可置于力电转换器的受压面上）．请完成对该物体质量的测量．（1）设计一个电路，要求力电转换器的输入电压可调，并且使电压的调节范围尽可能大，在方框中画出完整的测量电路图．（2）简要说明测量步骤，求出比例系数k，并测出待测物体的质量m．αOM13.某同学想在家里做用单摆测定重力加速度的实验，但没有合适的摆球，他找到了一块大小为αOMA.将石块用细尼龙线系好，结点为M，将尼龙线的上端固定于O点，如图所示B.用刻度尺测量OM间尼龙线的长度L作为摆长C.将石块拉开一个大约α=30°的角度,然后由静止释放D.从摆球摆到最高点时开始计时，测出30次全振动的总时间t,，由T=t/30得出周期E.改变OM间尼龙线的长度再做几次实验，记下相应的L和TF.求出多次实验中测得的的平均值作为计算时使用的数据,带入公式求出重力加速度g⑴你认为该同学以上实验步骤中有重大错误的是_______________。为什么?⑵该同学用OM的长作为摆长，这样做引起的系统误差将使重力加速度的测量值比真实值偏大还是偏小?________。你认为用什么方法可以解决摆长无法准确测量的困难?本题共7小题，90分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。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。14．在光滑水平面上有一质量m＝1.0×10-3kg、电量q＝1.0×10-10C的带正电小球，静止在O点。以O为原点，在该水平面内建立直角坐标系Oxy。现突然加一沿x轴正方向、场强大小E＝2.0×106V/m的匀强电场使小球开始运动。经过1.0s，所加电场突然变为沿y轴正方向，场强大小不变的匀强电场。再经过1.0s，所加电场又突然变成另一匀强电场，使小球在此电场作用下经1.0s速度变为零。求此电场的方向及小球速度变为零时小球的位置。15．如图，长L1、宽L2的矩形线圈电阻为R，处于磁感应强度为B的匀强磁场边缘，线圈平面与磁感线垂直。将线圈以速度v向右匀速拉出磁场的过程中，求：（1）拉力大小F；（2）线圈中产生的热量Q；（3）通过线圈某一截面的电荷量q。16．美国在伊拉克战场大量使用M1主战坦克，为了从坦克内部观察外界目标，坦克的前壁上开了一圆形观察孔，在孔中完全嵌入折射率为的特制光学玻璃，厚度和坦克壁厚相同。如图所示，假定该型号坦克的前壁装甲厚为d=10cm，观察孔直径D=10cm，求：⑴坦克内的人通过这块玻璃能看到的外界的角度范围为多大？⑵要使坦克内人通过这块玻璃能看到的外界的角度范围为1800，则嵌入的特制玻璃折射率应为多大？17．如图所示，电阻R1=R2=R3=1.0Ω，，当电键S闭合时电压表的示数是1.0V，当电键S断开时电压表的示数是0.8V，求电源的电动势和内电阻。18.如图所示，质量为M长度为L的小车静止在光滑水平面上，小车的右端有一个挡板。一块质量为m的铁块（可视为质点）以初速度v0从左端滑上小车，滑到小车右端和挡板发生碰撞后又返回，碰撞时间极短，而且碰撞过程中动能没有损失。铁块返回到小车中点处时，恰好和小车保持相对静止。求铁块和小车上表面间的动摩擦因数μ。vv019、有两块大小不同的圆形薄板(厚度不计),质量分别为M和m,半径分别为R和r,两板之间用一根长为0.4m的轻绳相连接．开始时,两板水平放置并叠合在一起,在其正下方0.2m处有一固定支架C,支架上有一半径为R'(r<R'<R)的圆孔,圆孔与两薄板的中心均在同一竖直线上,如图所示,让两个圆形薄板自由落下,落到固定支架上,大板与支架发生没有机械能损失的碰撞,碰撞后两板即分离,直到轻绳绷紧,在轻绳绷紧瞬间,两薄板具有共同速度v,问：(1)若M＝m,则v多大?(2)若M/m＝k,试讨论v的方向与k的关系.(g取10m/s2)20．（1）用简明的语言表述简谐振动的定义．（2）如图所示，一根劲度系数为k的轻质弹簧上端固定在A点，下端挂一质量为m的金属小球，系统静止时金属小球球心位置为O，现用力向下拉小球到B点，待稳定后由静止释放小球，以后小球在BOC之间上下往复运动过程中弹簧处在弹性限度内，不计空气阻力和摩擦．试论述小球在BOC之间的往复运动属于简谐振动．

高三物理创新模拟卷（12）答案：1.D2.D3.C4.BC5.BCD6.CD7.AC8.AD9.A10.BD11.（１）作出光路如右图（２）入射角i和折射角r（如图）（或线段EF、OE、GH、OG）；（３）（或）12.（１）测量电路图如右图（２）①转换器空载时，调节滑动变阻器，使转换器输出电压为零；②将质量为m0砝码放在转换器上，记下输出电压U0；③将待测物放在转换器上，记下输出电压U；④比例系数k＝；待测物体的质量m＝．13.解析：⑴B（摆长应从悬点到重心）、C（摆角太大，不能看作简谐运动）、F应先分别求和各组L和T值对应的g，再取所求得的各个g的平均值。⑵小。设两次实验中摆线长分别为L1、L2，石块重心M点高x由和可解得14.第一个1.0秒内：m/s2，m，v1＝at＝0.2m/s第二个1.0秒内：S2x＝v1t＝0.2m（x方向匀速运动）S2y＝S1＝0.1m（y方向匀加速运动）v2y＝at＝0.2m/s故：m/s，（方向与水平方向成450夹角）第三个1.0秒内：m/s2，方向v2与反向则：qE/＝ma/V/m，方向如图所示。mS3x＝S3sin450＝0.1m，S3y＝S3cos450＝0.1m，Sx＝S1＋S2x＋S3x＝0.1＋0.2＋0.1＝0.4mSy＝S2y＋S3y＝0.1＋0.1＝0.2m所以，电场的方向与x轴成225°（-135°），小球的坐标为（0.4m，0.2m）15.因为线圈被匀速拉出，所以：F拉＝F安E感=Bl2vq＝It＝16.⑴光路如图所示，由折射定律得：①又②联立①②两式代入数值解得i＝60°,角度范围为2i=120°③⑵17.S闭合时，R1、R2并联再与R3串联外电路总电阻①干路电流②由闭合电路欧姆定律，得③S断开时，R1与R3串联外电路总电阻④干路电流⑤由闭合电路欧姆定律，得⑥由③、⑥两式解得⑦⑧18.19.(1)1m/s,方向向下(2)k>3,v方向向上;k＝3,v＝0;k<3,v方向向下.20.（1）物体在跟位移的大小成正比，并且总是指向平衡位置的力作用下的振动叫简谐振动.（2分）（2）设小球运动中受到竖直向下的力为正，竖直向上的力为负，O是它的平衡位置，Δl是小球在O点弹簧的伸长量.在O点时，F合=mg–kΔl=0解出mg=kΔl（2分）以O点为原点建立坐标系ox，方向向下（1分）设小球在BOC之间运动的任意时刻的位移为x，该点小球受的力为：mg和–k(x+Δl)（1分）F合=mg–kΔl=–kx………（2分）式中“–”表示力的方向与位移方向相反.由于x是任意时刻的位移，所以它在任意时刻的回复力都跟位移x的大小成正比且方向总指向平衡位置（2分）高三物理气体性质单元测试题组题：一、不定项选择题(每题5分，共50分)1、将如图所示的玻璃管从图示位置开始在竖直面内绕其封闭端旋转一周，则管内封闭的气体压强变化情况为【】Ａ、先变大后变小Ｂ、变大Ｃ、变小D、先变小后变大。2、如图所示，开口向下的玻璃管竖直插入水银槽，管内封闭着长为H的空气柱，管内外水银面高度差为h，若保持温度不变，缓慢地向上提起玻璃管（管口未离开水银面），则H与h的变化情况是【】A、H增大，h增大； B、H减小，h增大。C、H增大，h减小； D、H减小，h减小。3、如图所示，粗细均匀U形管中装有水银，左端封闭有一段空气柱，原来两管水银面相平，将开关K打开后，放掉些水银，再关闭K，重新平衡后若右端水银下降h，则左管水银面【】A、不下降； B、下降h； C、下降高度小于h； D、下降高度大于h。4、图所示B端封闭的U形玻璃管内有A、B两段被汞柱封闭的空气柱.若大气压强为p0，空气柱A、B的压强为pA、pB，则下列关系式中正确的是【】A、pA＝p0+pgh1. B、pB+pgh3＝pA+pgh2.C、pB+pgh3＝p0+pgh1+pA+pgh2.D、pB+pgh3＝p0+pgh1+pgh2.5、如图所示，两端开口的均匀细玻璃管插在汞槽中，管内有一段被汞柱封闭的空气柱，管内下部汞面低于管外汞面h2，则下列判断正确的是【】A、若将管稍向下插，管内空气柱长度减小.B、若将管稍向下插，管内外汞面高度差h2增大.C、若从管口再加入少量汞，管内空气柱长度减小.D、若从管口再加入少量汞，管内外汞面高度差h2增大.6、直立的圆柱形汽缸内有两个质量忽略不计的活塞a和b，把汽缸内理想气体隔为A、B两部分，A气柱长20cm，B气柱长40cm，如图所示。现在a活塞上放上重物使a活塞向下移动15cm后重新达到平衡，则b活塞新的平衡位置与原来相比下降了【】A、5cm。B、10cm。C、15cm。D、20cm。7、两端开口的U形管内径均匀，现在向两侧注入水银，将一定质量的理想气体封闭在管中的水平部分，气体及水银柱长度如图所示（单位均为cm），大气压强为76cmHg，此时气柱温度为15℃。当气柱温度缓慢地升至327℃时，左、右两管水银上端面高度差为（设左、右两管足够长，水银不会溢出）【】A、零。B、2cm。C、6cm。D、10cm。8、如图所示，活塞与汽缸壁间无摩擦，汽缸被不导热且能自由移动的活塞隔成两部分，这两部分充有同温度的理想气体，平衡时VA:VB=2:1,现将A气体加热到127℃，B气体降温到-73℃,则此时A、B两部分气体体积之比等于【】4：1；B、2：1；C、1：1；D、1：2。9、如图所示，封闭着理想气体的气缸挂在弹簧下，弹簧秤的示数为F。已知气缸的质量为M，活塞质量为m，横截面积为S，活塞与缸体间摩擦不计，外界大气压强为P0，则缸内的压强为【】A、P0-mg/s；B、P0－Mg/S；C、；D、10、由两个相同的空心半球对接成一个半径为R的球形容器，将容器中的空气全部抽出．设当时大气压为p0．现在在两个半球的顶端分别加大小相同的拉力F，为了将这个球形容器分开成两个半球，拉力F的大小至少应是【】A、0.52p0B、2p0C、22p0D、42p0二、填空题（每空2分,共20分）11、直径为d的气泡从湖底升起，到达水面时直径扩大为2d。设湖水处处温度相同，大气压强为1.0×105帕，则湖水深度为__________m。12、容积为20L的贮气筒，内贮有压强为5atm的氢气。在温度不变的条件下，用它给容积为1L的瘪气球充气，要使每个气球内氢气的压强都达到1atm，则最多可充起__________个气球。13、小车静止在水平直轨道上，车内固定着一玻璃管，管内水银柱长ｈ＝10cm，当小车静止时，封闭的气体柱长Ｌ＝28cm，如图所示，当小车启动后，空气柱长Ｌ'＝30cm，水银柱长度不变，此时小车向_________移动，小车的加速度是__________米/秒2。（大气压强75cmHg，ｇ取10m/s2）14、如图所示，上端封闭的均匀细玻璃管开口向下竖直放置，管长80cm，离管口35cm处有一开口通过开关K与外界相通。当K关闭时，管内有齐管口长60cm的水银柱，大气压强保持75cmHg不变。现打开K使之与外界相连通，待稳定后，管内残留的水银柱长度为__________cm，管内气柱长度为15、如图所示，圆筒形气缸中，有ａ、ｂ、ｃ三个可无摩擦滑动的活塞，在相邻两个活塞之间分别封闭着空气A和B。当三个活塞静止时，空气A、B的体积之比为3:1。现对活塞a、b、c分别施方向相反的力F，使活塞a向右移动3cm，活塞c向左移动3cm。若温度不变，待三个活塞再度静止时，活塞ｂ向__________移动了____________cm。16、某登山爱好者在登山的过程中，发现他携带的手表表面玻璃发生了爆裂。这种手表是密封的，出厂时给出的参数为：27℃时表内气体压强为1×105Pa；在内外压强差超过6×104Pa时，手表表面玻璃可能爆裂。若当时手表处的气温为－3℃，则手表表面玻璃爆裂时表内气体压强的大小为__________Pa；已知外界大气压强随高度变化而变化，高度每上升12m，大气压强降低133Pa。设海平面大气压为1×105Pa，则登山运动员此时的海拔高度约为_________m。三、实验题（共27分）17、（4分）在“探究玻意耳定律”实验中，用橡皮帽封住注射器小孔，这是为了______________________________，实验和读数过程中，不能用手握住注射器，这是为了______________________________。18、（5分）在用注射器做“探究温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系”实验中，获得了多组（PV）值，然后以P为纵坐标，1/V为横坐标，画出了P－1/V图线是近似一条直线，将之延长，其延长线不通过坐标原点，而交于横轴上，如图所示，则不可能的原因是【】各组（P，1/V）取值范围太小封堵注射器的橡皮帽漏气在实验时用手握住注射器而未能保持温度不变计算大气压强时未计算活塞和框架对气体产生的压强19、（6分）家用24cm(内径)的高压锅(图a)，锅盖上排气孔的直径为0.3cm，限压阀的质量为0.08kg(图b).如果上海地区用它煮水消毒，根据表中水的沸点与压强的关系的表格可知，这个高压锅内最高水温大约为 ℃.若在锅盖上再安装一套相同的排气孔和限压阀，则锅内最高水温将 (填“升高”、“降低”或“不变”).(上海地区的大气压强约为1.0×10表：20、(12分)某校物理兴趣小组设计了一个玻璃管测力计：横截面积为S=1cm2的一端封闭、一端开口的玻璃管内，一个很薄的轻质活塞封闭了一定量的空气，活塞连接一个轻质秤钩。将测力计开口向下竖直悬挂，下端秤钩挂上砝码，现将不同质量的砝码m挂在秤钩上，稳定后用刻度尺测量活塞与管顶之间的距离，在实验过程中，气体的温度保持不变，四次实验的部分数据记录在下面的表格上：次数1234m/kg0.0000.1000.250L/cm2.002.223.36（1）实验时的大气压强P0=_____________Pa（2）在玻璃管测力计上L=3.36cm处应标上所测作用力大小F=__________N，当挂钩上悬挂0.25Kg的物体，此时的空气柱长度为L4=______________cm。（3）如果相邻的两刻度值的差值保持恒定，则该测力的刻度____________。(填均匀、上疏下密或上密下疏)（4）通过实验，同学们发现用玻璃管测力计来测力，还存在一些不足之处，其主要的不足之处a_______________________________________________________；b______________________________________________________。四、计算题（共53分）21、（12分）一只热水瓶原来盛满了沸水。现将热水全部倒出，盖紧瓶塞（不漏气），这时瓶内空气温度为90℃。过了一段时间，温度降低为50℃（不考虑瓶内残留水份及水蒸气的影响）。设大气压强为P0=1.0×105Pa，问：（1）此时瓶内压强多大？（2）设热水瓶口的横截面积为10cm2，瓶塞与热水瓶间的最大静摩擦力大小为f=7N。至少要用多大的力才能将瓶塞拔出？甲乙ML1L2S22、（12分）一圆柱形气缸，质量为M，总长度为L，内有一厚度不计的活塞，质量为m、截面积为S，活塞与气缸壁间摩擦不计，但不漏气，温度为t0甲乙ML1L2S（1）图乙状态时温度升高到多少时，活塞将从气缸中落出。（2）当时的大气压强。23、（14分）U形均匀玻璃管，左端开口处有一重力可不计的活塞，右端封闭，在大气压强p0＝75cmHg、气温t0＝87℃时，管内汞柱及空气柱长度(单位cm)如图所示，活塞的截面积为5.0×10-5m2，lcmHg＝1.33×103Pa.试求:(1)若使气体温度下降到t1＝－3℃，活塞将移动的距离.(2)保持气体温度t1＝－3℃不变，用细杆向下推活塞，至管内两边汞柱高度相等，此时细杆对活塞的推力大小.ABm24、（15分）如图所示是一个油气田构造示意图。A处有一个废井管，横截面积为S，高为h，下端有一段质量为m的岩芯封住井管，设原来井中B处油气压强为p0(与外界相同)，温度为27℃，在地热作用下，B处温度突然升高到ABm参考答案填空题AACABDCDBBAAC10、B二、填空题11、7012、8013、左，514、25，615、左，1.516、9×104，6316三、实验题17、保持气体质量一定；保持气体温度不变。18、ABC19、122；不变。20、1.01×105；4.09；上密下疏；测量力的大小随环境温度的变化而变化，测量力的大小随大气压的变化而变化。四、计算题21、解：（1）依题意，有 ，T0=273+90=363K，T1=273+50=323K；根据查理定律，有 代入数据，解得 （2）瓶塞内外压强差为△P=1.1×104Pa。△F=△P·S=11N 设