湖北省部分2022-2023学年高二年级下册5月联考物理试题含解析

2023年湖北省部分名校高二5月联考

物理试题

（测试时间：75分钟卷面总分：100分）

一、选择题：本大题共U小题，每小题4分，共44分。在每小题给出的四个选项中，第

1〜7题只有一项符合题目要求；第8〜U题有多项符合题目要求。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.以下图片都来源于教材，相关说法不正确的是（）

图甲：黑体辐射的实验规律图乙：气体放电管示意图图丁：不同物质的光谱

A.图甲：普朗克为解释黑体辐射实验规律提出了能量子假说

B.图乙：汤姆孙利用气体放电管实验估测了电子的比荷

C.图丙：卢瑟福的a粒子散射实验可用来估测金原子核的半径

D.图丁：玻尔理论可以解释多种物质发出线状光谱

2.一根粗细均匀的绳子，右端固定，一人拿着左端的O点上下振动。以竖直向上为正方向，波源。在第

一个周期内的振动图像如图所示，则该波在第一个周期结束时在介质中形成的波形图是（）

y/cm

3.若以M表示水的摩尔质量，/表示液态水的摩尔体积，力表示标准状态下水蒸气的摩尔体积，夕液为

液态水的密度，夕气为标准状态下水蒸气的密度，NA为阿伏加德罗常数，m、%分别表示每个水分子的质

量和体积，下面四个关系式正确的是（）

4.如图所示为研究光电效应的实验装置，初始滑动变阻器滑片尸对齐。点，用某种频率的光照射阴极K,

微安表指针偏转。已知电子的电荷量为e,下列说法正确的是（）

A.滑片尸从初位置移动到万端的过程中，微安表示数一定不断增大

B.为了验证光电管阴极材料的极限频率的存在，必须把滑片P移动到。端

C,若仅降低入射光的强度，则微安表示数减小，遏止电压会变小

D.分别用两种频率已知（均大于光电管阴极材料的极限频率）的光照射阴极K,调节滑片尸，使微安表示数

均为零，记录两次电压表示数，即可计算出普朗克常量

5.如图甲，。点为单摆的固定悬点，将力传感器接在摆球与。点之间。现将摆球拉到A点，释放摆球，摆

球将在竖直面内的A、C之间来回摆动，其中B点为运动中的最低位置。图乙表示细线对摆球的拉力大小

厂随时间/变化的曲线，图中f=0为摆球从A点开始运动的时刻，g取10m/s2,则摆球的质量是（）

甲

A.0.05kgD.0.21kg

6.水流射向物体，会对物体产生冲击力。假设水枪喷水口的横截面积为S,喷出水流的流速为％水流垂

直射向以恒定速度％（%<v）匀速向前行驶的小车左壁，并沿左壁流入车厢内，如图所示。已知水的密度

为0则小车受到的平均冲击力是（）

为

水流

.....夕....再.....

1D.pS(v-v)2

A.pSvB.pSv（v-v^C.pSv0(v-v0)0

7.由于太阳光线在大气层中折射，人们观察到的日出时刻比不存在大气层时要早，这叫做“蒙气差”现

27?l

象。为研究方便，假设地球表面分布着厚度为彳（R为地球半径）、折射率为血的均匀大气。试估算一

个住在赤道上的人看到日出的时间相比无大气层的情况提前了（已知arcsin迪工58°，地球自转周期为

5

24小时，地球上看到的太阳光可以看成平行光）（）

A.0.6小时B.1小时C.1.4小时D.2小时

8.在甲、乙、丙三种固体薄片上涂上蜡，用烧热的针尖接触其背面一点，蜡熔化的范围如图甲、乙、丙所

示。而三种固体在熔化过程中温度随加热时间变化的关系如图丁所示，则下列说法中正确的是（）

03COICQtoico102COIOJco;：O3l：OICQtOIC'3tOICQIO

■U,LM*MJbwaUMAhi*few*Wd•>JIiWJLUAUUfeM&W4LM

c、mtnrroyrnrnrn।,er・rr，mTO

G3COIC>3EOIC>3IOIC>3IC>JCO：03COXO3IOICOIOJCOIO

IV►►<>[»I.I.AII

O3COIC'3X*^

mvrwv*m1

O3COX7VXO3CO：

03COli>XO3CO：

GSCOICXZOIGICO：3COICQEOICOIOICQIO

>i«ivm♦i

O3COIO3rS.------COIOJco：03COICOtOICOtOlCOIOJco

031oi&SEoioStOlcSlGJCO

甲丙

A.甲是非晶体

B.乙不可能金属薄片

C.丙在一定条件下可能转化成乙

D.丙熔化过程中，温度不变，则内能不变

9.一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和。后又回到状态A。其中C-O-A为等温过程。

该循环过程如图所示，下列说法正确的是（）

A.A、8状态气体压强相等的原因是单个分子撞击器壁的平均作用力相等

B.B-C过程中系统向外放出的热量小于A-B过程中系统从外界吸收的热量

C.C-A过程中，气体单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数减少

D.气体状态变化的一个循环过程中，气体对外做的功大于4.5外％

10.2022年H月22日，由中国科学院精密测量院研制的空间冷原子干涉仪成功抵达中国空间站，进行相

关科学探索。冷原子干涉仪核心技术之一是激光冷却技术，其原理是利用激光使原子降速从而降低原子温

度。根据多普勒效应，当原子迎着光束的方向运动时，其接收到的光的频率会升高，当原子接收到的光的

频率等于该原子的固有频率时，原子吸收光子的概率最大。如图所示，现有一原子位于坐标轴原点，两束

完全相同的激光，沿x轴从相反的方向对原子进行照射，下列说法正确的是（）

^4原子x

激光A0激光B

A,由动量知识可知，假设原子可以吸收光子，当原子向x轴正向运动时，激光8可使原子减速

B.由动量知识可知，假设原子可以吸收光子，当原子向x轴负向运动时，激光B可使原子减速

C.为使原子减速，所用激光的频率应小于原子的固有频率

D.为使原子减速，所用激光的频率应大于原子的固有频率

H.如图，理想变压器为升压变压器，输入端接入电压有效值恒定的交变电源，滑动触头耳初始位于副线

圈最上端，滑动变阻器&的最大阻值与定值电阻&的阻值相同，滑片鸟初始位置在最右端。理想电压表

V的示数为U,理想电流表A的示数为下列说法正确的是（）

A.保持片位置不变，鸟向左缓慢滑动的过程中，/增大，U减小

B.保持6位置不变，舄向左缓慢滑动的过程中，%消耗的功率先减小再增大

保持舄位置不变,6向下缓慢滑动过程中，/减小，。减小

D.保持舄位置不变，《向下缓慢滑动的过程中，用消耗的功率先增大再减小

二、非选择题：本题共5小题，共56分。

12.某同学在实验室自制了一个简易测温装置。如图所示，粗细均匀的弯曲玻璃管A臂插入烧瓶中，8臂

与玻璃管C下部用橡胶管连接，C管开口向上，一定质量的气体（可视为理想气体）被水银封闭于烧瓶内。

开始时，B,C内水银面等高。现对烧瓶缓慢加热，并上下移动C管。实验过程中8、C管内始终有液柱,

（1）若保证气体体积不变，C管应该移动（填“向上”或“向下”），测温刻度应标在_________端

（填或"C”），温度值__________________o（填“上小下大”或“上大下小”）

（2）若保证气体压强不变，C管应该移动（填“向上”或“向下”），测温刻度应标

端（填“B”或"C”），温度值__________________o（填“上小下大”或“上大下小”）

13.某同学利用生活中的常见物品来验证动量守恒定律。如图所示，他将电线线槽做成一个斜槽轨道和一

个平直轨道，两轨道间利用圆弧实现平滑过渡（未画出）；使两节相同的5号电池在水平轨道上做一维碰撞

（碰撞前后两物体速度都在一条直线上），利用电池在平直轨道上滑行的最远距离来验证动量守恒定律。

（1）该同学使电池2静止在水平轨道上，将电池1从斜槽某一位置由静止释放，运动到平直轨道上在A点

与电池2碰撞，碰撞后两节电池做匀减速直线运动，最终静止，如图所示。则电池1、电池2碰撞后滑行

的最大距离分别为%1=(填“AB”或“AC，)，x2=(填“AD”或"A?)。用刻度尺量取百、

巧的长度。

(2)使电池1再次从同一高度静止释放，冲到平直轨道上滑行一段距离后停止。测出它从碰撞点A开始滑

行的最大距离W=(填“AAT或"AAT)。用刻度尺量取£的长度。

(3)借助匀变速直线运动的规律，我们可以通过电池的滑动距离推导电池碰撞前后的速度，从而验证动量

守恒。若在误差允许的范围内占、巧、/满足，则电池1、2的碰撞过程系统动量守恒。

(4)如果电池1、2的碰撞是弹性碰撞，则与、矛2、W应该满足。

(5)做完实验应当进行必要的反思和总结。关于该实验，下列说法正确的是()

A.两电池碰撞时，虽然轨道对电池有摩擦力，但碰撞时间极短，内力远大于外力，依然近似满足动量守

恒条件

B.做实验时，即使平直轨道偏离水平方向一个小角度，也不会带来实验误差

C.电池沿斜槽轨道下滑过程中受摩擦力作用，机械能有损失，这会带来实验误差

D.碰撞点A的位置离斜槽轨道末端越远越好

14.如图所示，质量为M、内部高为反的绝热汽缸内部带有加热装置，用绝热活塞封闭一定质量的理想气

体。汽缸顶部有挡板，用绳将活塞悬挂在天花板上。汽缸底面积为S。开始时缸内理想气体温度为300K,

活塞到汽缸底部的距离为0.5”。用电阻丝缓慢加热后，汽缸内气体的温度升高到700K。己知大气压强恒

为外，重力加速度为g。忽略活塞和汽缸壁的厚度，不计一切摩擦。

(1)当温度升高到700K时，求缸内气体的压强；

(2)保持气体温度在700K不变，此后由于汽缸漏气导致活塞下移，最终再次距离底部0.5”,求该过程泄露

气体与漏气前缸内气体的质量之比。

15.汽车的减震器可以有效抑制车辆振动。某同学设计了一个利用电磁阻尼的减震器，其简化的原理如图

所示。匀强磁场宽度为乙=02m,磁感应强度B=1T,方向垂直于水平面。一轻弹簧处于水平原长状态

垂直于磁场边界放置，右端固定，左端恰与磁场右边界平齐。一宽也为L足够长的单匝矩形硬金属线框

固定在一塑料小车上(图中小车未画出)，右端与小车右端平齐，二者的总质量为m=04kg,线框电

阻为尺=0.05。使小车带着线框以为=lm/s的速度沿光滑水平面，垂直磁场边界正对弹簧向右运动，ab

边向右穿过磁场区域后小车开始压缩弹簧，弹簧始终在弹性限度内。

(1)线框刚进入磁场左边界时，求小车的加速度大小;

(2)求小车向右运动过程中弹簧的最大弹性势能;

(3)通过增加线框的匝数(质量的增加量忽略不计)可以增大安培力作用。若匝数增为〃=10,小车的初速度

增为%'=5m/s,小车最终能停下来并保持静止吗？若能，求停下来并保持静止的位置；若不能，求小

车最终的速度大小。

L

t---

XX

a

dXX

%

XxIwwrn'

cbXx

XX

16.如图所示，在平面直角坐标系中的第一象限有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度

5=5xl03To在原点。上方d=1.6m处有一粒子源S,粒子源可向第一象限各个方向均匀地发射比荷

为幺=2x106C/kg的带负电的粒子。在x正半轴上放置一足够长的粒子收集装置，当粒子与收集装置

m

相碰时，粒子立即被吸收。收集装置可将电荷导出,保持电中性状态。不计粒子间相互作用和重力的影

响。已知sin53°=0.8,cos53°=0.6o

⑴求到达收集装置的粒子速度匕至少多大;

(2)若粒子源发射的粒子速度均为岭=1x104m/s,求到达收集装置的粒子所需最短时间;

(3)若粒子源发射的粒子速度均为岭=1x104m/s,将有两个不同运动方向的粒子可到达收集装置的同一

位置，求这些位置在收集装置上的长度。

2023年湖北省部分名校高二5月联考

物理试题

（测试时间：75分钟卷面总分：100分）

一、选择题：本大题共11小题，每小题4分，共44分。在每小题给出的四个选项中，第

1〜7题只有一项符合题目要求；第8〜U题有多项符合题目要求。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.以下图片都来源于教材，相关说法不正确的是（）

A.图甲：普朗克为解释黑体辐射实验规律提出了能量子假说

B.图乙：汤姆孙利用气体放电管实验估测了电子的比荷

C.图丙：卢瑟福的a粒子散射实验可用来估测金原子核的半径

D.图丁：玻尔理论可以解释多种物质发出的线状光谱

【答案】D

【解析】

【详解】A.图甲：普朗克为解释黑体辐射实验规律提出了能量子假说，选项A正确，不符合题意；

B.图乙：汤姆孙利用气体放电管实验估测了电子的比荷，选项B正确，不符合题意；

C.图丙：卢瑟福的a粒子散射实验可用来估测金原子核的半径，选项C正确，不符合题意；

D.玻尔理论有局限性，在解释除氢原子以外的其他原子的线状光谱时出现障碍，故D错误，符合题意。

故选D。

2.一根粗细均匀的绳子，右端固定，一人拿着左端的。点上下振动。以竖直向上为正方向，波源。在第

一个周期内的振动图像如图所示，则该波在第一个周期结束时在介质中形成的波形图是（）

【答案】D

【解析】

【详解】由波源。的振动图象可判断出波源的起振方向向下，则介质中各个质点的起振方向均向下，简谐

横波沿x轴正向传播，根据波形的平移法可知，AC两图中波最前列的质点起振方向向上，故AC错误。再

由振动图象振幅的变化，可知波源的振幅在增加，故B错误，D正确。

故选D。

3.若以M表示水的摩尔质量，/表示液态水的摩尔体积，力表示标准状态下水蒸气的摩尔体积，P液为

液态水的密度，夕气为标准状态下水蒸气的密度，NA为阿伏加德罗常数，加、％分别表示每个水分子的质

量和体积，下面四个关系式正确的是（)

AN=夕液M

m

m

D-匕中

P气IVA

【答案】A

【解析】

【详解】A.由摩尔质量意义可知

M=NAm

对液态水，由密度的定义可得

M

P液

解得

N-。夜唳

lyA

m

故A正确；

BD.由于水蒸气分子间有较大距离，所以

K<—

反

对水蒸气

MM

A_<

，/NY

故BD错误；

C.由

MN.mm

气NMNMv0

可得

K）<一

PR

故C错误。

故选Ao

4.如图所示为研究光电效应的实验装置，初始滑动变阻器滑片P对齐。点,用某种频率的光照射阴极K,

微安表指针偏转。已知电子的电荷量为e,下列说法正确的是（）

©

aPJb

--------1।--------

U

----------1------L-------

A.滑片P从初位置移动到b端的过程中，微安表示数一定不断增大

B.为了验证光电管阴极材料的极限频率的存在，必须把滑片P移动到。端

C.若仅降低入射光的强度，则微安表示数减小，遏止电压会变小

D.分别用两种频率己知（均大于光电管阴极材料的极限频率）的光照射阴极K,调节滑片P,使微安表示数

均为零，记录两次电压表示数，即可计算出普朗克常量

【答案】D

【解析】

【详解】A.滑片尸向b端滑动，光电光加正向电压增加，则微安表中的电流会先增大，当达到饱和光电流

时保持不变，A错误；

B.验证极限频率的存在，主要通过改变入射光频率看是否发生光电效应来判断，滑片P应对齐。点，B错

误；

C.若仅降低光照强度，仍然能发生光电效应，只是电流会变小，光电子的最大初动能不变，遏止电压不会

变，C错误；

D.设材料的逸出功为W,由光电效应方程

eU］匕_皿

eU2^hv2-W

解得

一e（—

匕一%

故D正确。

故选D。

5.如图甲，。点为单摆的固定悬点，将力传感器接在摆球与。点之间。现将摆球拉到A点，释放摆球，摆

球将在竖直面内的A、C之间来回摆动，其中B点为运动中的最低位置。图乙表示细线对摆球的拉力大小

P随时间r变化的曲线，图中f=0为摆球从A点开始运动的时刻，g取10m/s2,则摆球的质量是（）

A.0.05kgB.0.10kgC.0.18kgD.0.21kg

【答案】B

【解析】

【详解】A点

4in=〃2gCOS〃

在8点

V2

F^-mS=fn—

从A到8

mg1（1-cos。）=gmv~

另周期

T=0.4/r=2乃^^

联立可得

m-Q.lkg

故选B。

6.水流射向物体，会对物体产生冲击力。假设水枪喷水口的横截面积为S,喷出水流的流速为v,水流垂

直射向以恒定速度%(%<v)匀速向前行驶的小车左壁，并沿左壁流入车厢内，如图所示。已知水的密度

为0则小车受到的平均冲击力是()

%

水流

厂

1

A.pSvB.夕Sv(v-%)C.pSv0(v-v0)D.0s—

【答案】D

【解析】

【详解】取极短时间内与小车接触的水为研究对象

L

Zn=pS(y-v0)A/

根据动量定理

-FA/=-v）

再根据

可知

2

F'=pS（v-v0）

D正确。

故选D。

7.由于太阳光线在大气层中折射，人们观察到的日出时刻比不存在大气层时要早，这叫做“蒙气差”现

象。为研究方便，假设地球表面分布着厚度为竿（R为地球半径）、折射率为0的均匀大气。试估算一

个住在赤道上的人看到日出的时间相比无大气层的情况提前了（已知arcsin^Zx58°，地球自转周期为

5

24小时，地球上看到的太阳光可以看成平行光）（）

A.0.6小时B.1小时C.1.4小时D.2小时

【答案】C

【解析】

【详解】临界光路如图所示，人最早在A点看到太阳，由

,R3

sinr=—r=—

5R5

T

可知临界光线的折射角为

r=37°

又因为

sinr

得临界光线的入射角

，=58°

若无大气层，人最早在B点看到太阳，由几何关系可知

ZAOB=（90°—37°）-（90°-58°）=21°

故一个住在赤道上的人提前看到太阳的时间为

21°

t=----x24h=1.4h

360°

故选Co

8.在甲、乙、丙三种固体薄片上涂上蜡，用烧热的针尖接触其背面一点，蜡熔化的范围如图甲、乙、丙所

示。而三种固体在熔化过程中温度随加热时间变化的关系如图丁所示，则下列说法中正确的是（）

rojcLWoi*oWj4cboWModSbEUo«MioJaioiMcJoArJoJjcUMo*ioWi4cLoW

rmrnTICmni，nr・c，•，、rcrn

IOJCOIO3COG3COXC>3tOIC>3IOJCOIGJCQ

►«♦itai»M«M4»M«IT»M«AI♦»««AI

XOIOJCOCQroxcoioicoioicoio:co

or、逐式3G3COX*^CO

M«AI《M.1

03oj；jlOJCOCJcoR^co

：

3MIG3COEEozEstOICOEOJCOIOlCO

I«AI♦*M4AI

OJ0103COIOJCO03COICO£OICOIOJCO103CO

E3E3iE3E3iES⑶E31SK3

甲丙

A.甲是非晶体

B.乙不可能是金属薄片

C.丙在一定条件下可能转化成乙

D.丙熔化过程中，温度不变，则内能不变

【答案】BC

【解析】

【详解】A.甲丙具有确定的熔点，且丙表现出导热的各向异性，则丙一定是单晶体，甲可能是多晶体或者

在导热性上不具各向异性的单晶体，A错误；

B.乙不具备确定熔点，故乙为非晶体，而金属块是多晶体，B正确；

C.晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化，C正确；

D.晶体在熔化过程中，温度不变，分子平均动能不变，吸收热量，分子势能增加，内能增大，D错误。

故选BC„

9.一定质量的理想气体从状态A依次经过状态8、C和D后又回到状态A。其中C-O-A为等温过程。

该循环过程如图所示，下列说法正确的是（）

A.A、8状态气体压强相等的原因是单个分子撞击器壁的平均作用力相等

B.8-C过程中系统向外放出的热量小于ATB过程中系统从外界吸收的热量

C.C-A过程中，气体单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数减少

D.气体状态变化的一个循环过程中，气体对外做的功大于4.5%匕

【答案】BD

【解析】

【详解】A.A-8系统压强不变，体积变大，则温度升高，分子平均速率变大，则单个原子撞击器壁的平均

作用力增大，A错误；

B.气体等压膨胀，对外做功，温度升高，内能增大，气体从外界吸收的热量大于内能增量；B-C气

体不对外做功，气体向外界放出的热量等于内能增量，而A-B系统内能增量与B-C系统内能减少量相同，

故2-C过程中系统向外放出的热量小于过程中系统从外界吸收的热量，B正确；

c.CTA过程温度不变，分子平均速率不变，体积减小，单位体积内分子数变多，单位时间内碰撞单位面积

器壁的分子数增多，c错误；

D.气体对外做功等于图形AB与坐标轴围成的面积，C气体不对外做功，C—A过程中，外界对

气体做功，大小等于AC图形与坐标轴围成的面积，则一个循环过程，气体对外界做的功等于图形

围成的面积，大于（心外心％=4.5.0%,D正确。

故选BD„

10.2022年11月22日，由中国科学院精密测量院研制的空间冷原子干涉仪成功抵达中国空间站，进行相

关科学探索。冷原子干涉仪核心技术之一是激光冷却技术，其原理是利用激光使原子降速从而降低原子温

度。根据多普勒效应，当原子迎着光束的方向运动时，其接收到的光的频率会升高，当原子接收到的光的

频率等于该原子的固有频率时，原子吸收光子的概率最大。如图所示，现有一原子位于坐标轴原点，两束

完全相同的激光，沿x轴从相反的方向对原子进行照射，下列说法正确的是（）

激光Au激光B

A.由动量知识可知，假设原子可以吸收光子，当原子向x轴正向运动时，激光3可使原子减速

B由动量知识可知，假设原子可以吸收光子，当原子向无轴负向运动时，激光B可使原子减速

C.为使原子减速，所用激光的频率应小于原子的固有频率

D.为使原子减速，所用激光的频率应大于原子的固有频率

【答案】AC

【解析】

【详解】根据动量守恒，原子与光子有相互作用，激光的照射方向应与原子的运动方向相反，原子动量会减

小；根据多普勒效应，原子迎着光束的方向运动时，其接收到的光的频率会升高。当原子接收到的光的频率

等于该原子的固有频率时，原子吸收光子的概率最大，则所用激光的频率应小于原子的固有频率。

故选ACo

11.如图，理想变压器为升压变压器，输入端接入电压有效值恒定的交变电源，滑动触头耳初始位于副线

圈最上端，滑动变阻器&的最大阻值与定值电阻用的阻值相同，滑片鸟初始位置在最右端。理想电压表

V的示数为U,理想电流表A的示数为/。下列说法正确的是（）

Ri

A.保持6位置不变,巴向左缓慢滑动的过程中，/增大，U减小

B.保持6位置不变，舄向左缓慢滑动的过程中，此消耗的功率先减小再增大

C.保持舄位置不变，耳向下缓慢滑动的过程中，/减小，。减小

D.保持2位置不变，4向下缓慢滑动的过程中，为消耗的功率先增大再减小

【答案】ACD

【解析】

【详解】AB.由题意可知，变压器是升压变压器，副线圈匝数多于原线圈，设电源电压有效值为U。，则电

流表示数

电压表示数

U=

C\2

<n27

与中电流

%3«+2星

%々

用消耗的电功率

。2次

P&=I：R=7~、2

.&+%凡

、〃2%)

R2消耗的功率

PK.=UI=2

、2

&+7?2

27

、〃7

保持《位置不变，舄向左缓慢滑动的过程中，/增大、U减小、心,先增大再减小，故A正确，B错误;

CD.保持巴位置不变，鸟向下缓慢滑动的过程中，区不断变大，则/减小、U减小、稣先增大后减小（4=%

〃2

时取最值），选项CD正确。

故选ACD。

二、非选择题：本题共5小题，共56分。

12.某同学在实验室自制了一个简易测温装置。如图所示，粗细均匀的弯曲玻璃管A臂插入烧瓶中，8臂

与玻璃管C下部用橡胶管连接，C管开口向上，一定质量的气体（可视为理想气体）被水银封闭于烧瓶内。

开始时，3、C内水银面等高。现对烧瓶缓慢加热，并上下移动C管。实验过程中8、C管内始终有液柱,

（1）若保证气体体积不变，C管应该移动（填“向上”或“向下”），测温刻度应标在.端

（填“B”或"C”），温度值»（填“上小下大”或“上大下小”）

（2）若保证气体压强不变，C管应该移动（填“向上”或“向下”），测温刻度应标在.端

（填或"C”），温度值.0（填“上小下大”或“上大下小”）

【答案】①.向上②.C③.上小下大④.向下⑤.2（或C）⑥.上大下小

【解析】

【详解】（1）口]⑵⑶气体体积不变，则2端水银面高度不变，升高温度，根据查理定律，气体压强增大，

C端液面要比B端液面高。故将C管上移（液面相对C管的位置不变），利用CB液面高度差反应温度变

化，故测温示数上小下大。

（2）[4][5][6]若保证气体压强不变，则需满足液面始终平齐，升高温度，根据盖一吕萨克定律，气体体

积增大，2端液面下降，则C端液面也需下降，故C管需下移。因此若选择2端标注测温线，由于升温使

液面下移，则示数上小下大；若选择C端标注测温线，升温使C端液面相对管上移，故示数上大下小。

13.某同学利用生活中的常见物品来验证动量守恒定律。如图所示，他将电线线槽做成一个斜槽轨道和一

个平直轨道，两轨道间利用圆弧实现平滑过渡（未画出）；使两节相同的5号电池在水平轨道上做一维碰撞

（碰撞前后两物体速度都在一条直线上），利用电池在平直轨道上滑行的最远距离来验证动量守恒定律。

（1）该同学使电池2静止在水平轨道上，将电池1从斜槽某一位置由静止释放，运动到平直轨道上在A点

与电池2碰撞，碰撞后两节电池做匀减速直线运动，最终静止，如图所示。则电池1、电池2碰撞后滑行

的最大距离分别为X]=（填“AB”或"AC，），=（填“AD”或"A?）。用刻度尺量取巧、

%的长度。

（2）使电池1再次从同一高度静止释放，冲到平直轨道上滑行一段距离后停止。测出它从碰撞点A开始滑

行的最大距离凡=（填"AAT或"AV，）。用刻度尺量取马的长度。

（3）借助匀变速直线运动的规律，我们可以通过电池的滑动距离推导电池碰撞前后的速度，从而验证动量

守恒。若在误差允许的范围内均、须、尤3满足，则电池1、2的碰撞过程系统动量守恒。

（4）如果电池1、2的碰撞是弹性碰撞，则/、矛2、马应该满足。

（5）做完实验应当进行必要的反思和总结。关于该实验，下列说法正确的是（）

A.两电池碰撞时，虽然轨道对电池有摩擦力，但碰撞时间极短，内力远大于外力，依然近似满足动量守

恒的条件

B.做实验时，即使平直轨道偏离水平方向一个小角度，也不会带来实验误差

C.电池沿斜槽轨道下滑过程中受摩擦力作用，机械能有损失，这会带来实验误差

D.碰撞点A的位置离斜槽轨道末端越远越好

【答案】①.AC②.AD③.AN④."+后=口⑤.石+々=%##网=0且

⑥.AB##BA

【解析】

【详解】(1)口][2]由图知电池1、电池2碰撞后滑行的最大距离分别为AC,AD-,

(2)[3]由图可知电池1滑行起始点至停下，电池右端从A点运动至N点，因此最大距离为AN；

(3)[4]电池做匀减速运动的初速度与全程位移间的关系为

若碰撞满足动量守恒定律，则有

niyj2/jgxl+77Q24gx2=myj2jugx3

化简可得

"+孤=直

(4)[5]若碰撞是弹性碰撞，还满足机械能守恒定律：

1c1c1c

—m-2Jugxl+-m-2^ugx2=­m-2/jgx3

即

%+4=%

结合前一问也可以得出国=0且马=%的结论，两条结论写出一条即可。

(5)[6]A.根据动量守恒定律特点：时间极短和碰撞条件：内力远大于外力可知，两电池碰撞时，虽然轨

道对电池有摩擦力，但碰撞时间极短，内力远大于外力，依然近似满足动量守恒的条件，A正确；

B.做实验时，即使平直轨道偏离水平方向一个小角度，减速时电池的加速度也相同，位移关系也不变，

因此也不会带来实验误差，B正确；

C.研究的滑下碰撞后电池速度关系，只要保证释放位置不变就能保证碰撞前速度相同，因此斜槽轨道下

滑过程中受摩擦力不会带来实验误差，C错误；

D.碰撞点A的位置离斜槽轨道末端越远碰撞后速度越小，运动位移越小，测量相对误差大，D错误。

故选AB。

14.如图所示，质量为加、内部高为H的绝热汽缸内部带有加热装置，用绝热活塞封闭一定质量的理想气

体。汽缸顶部有挡板，用绳将活塞悬挂在天花板上。汽缸底面积为S。开始时缸内理想气体温度为300K,

活塞到汽缸底部的距离为0.58。用电阻丝缓慢加热后，汽缸内气体的温度升高到700K。己知大气压强恒

为外，重力加速度为g。忽略活塞和汽缸壁的厚度，不计一切摩擦。

⑴当温度升高到700K时，求缸内气体的压强；

(2)保持气体温度在700K不变，此后由于汽缸漏气导致活塞下移，最终再次距离底部0.5H,求该过程泄露

气体与漏气前缸内气体的质量之比。

【解析】

【详解】(1)假设在活塞碰到挡板前，气体一直做等压变化，当工=300K时，体积为0.5HS；当

4=700K时，设活塞到汽缸底部的距离为/?,根据盖一吕萨克定律，有

Q.5HS_hS

得

7

h=-H>H

6

因此假设不成立，故气体先做等压变化，活塞碰到挡板后气体做等容变化。

初始气体压强p,对汽缸分析有

pS+Mg=p0

设《=700K时气体的压强为p,,由理想气体状态方程得

P-0.5HS_p'HS

=丁

由得

(2)(方法一)：当活塞再次距离底部0.58时，由平衡条件可知，气体压强恢复到p。设剩余缸内气体在初

态体积为咚，气体总体积为暖，从初始状态到最终状态，该部分气体进行等压膨胀，对该气体，根据盖

—吕萨克定律

嗅=Y&_

亍一石

则漏出气体与原有气体质量比为

一漏=.（.总.一腺）

加总PV&

可得

m总7

（方法二）：设初始气体总质量为机总，剩余气体质量为根余，根据克拉珀龙方程

初态有

p-Q.5HS-n息Rl\

末态有

p-0.5HS=n余RT?

则漏出气体与原有气体质量比为

漏:”总一〃余

m息〃总

可得

鳖，

m&7

15.汽车的减震器可以有效抑制车辆振动。某同学设计了一个利用电磁阻尼的减震器，其简化的原理如图

所示。匀强磁场宽度为乙=0.2m,磁感应强度B=1T,方向垂直于水平面。一轻弹簧处于水平原长状态

垂直于磁场边界放置，右端固定，左端恰与磁场右边界平齐。一宽也为L足够长的单匝矩形硬金属线框

仍加固定在一塑料小车上（图中小车未画出），右端与小车右端平齐，二者的总质量为m=。.4kg,线框电

阻为R=0.05Q使小车带着线框以%=lm/s的速度沿光滑水平面，垂直磁场边界正对弹簧向右运动，ab

边向右穿过磁场区域后小车开始压缩弹簧，弹簧始终在弹性限度内。

（1）线框刚进入磁场左边界时，求小车的加速度大小；

（2）求小车向右运动过程中弹簧的最大弹性势能；

（3）通过增加线框的匝数（质量的增加量忽略不计）可以增大安培力作用。若匝数增为〃=10,小车的初速度

增为%'=5m/s,小车最终能停下来并保持静止吗？若能，求停下来并保持静止的位置；若不能，求小

车最终的速度大小。

L

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xX

daXX

为

xx；WWWW^

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