山东省烟台市牟平区第一中学2023-2024学年高二下学期6月月考试题 物理 （解析版）

22级高二下学期限时训练
物理试题
一、单选题：
1. 关于固体、液体，下列说法正确的是（　　）
A. 单晶体所有的物理性质都各向异性
B. 液晶只有晶体的各向异性，没有液体的流动性
C. 液体表面层内分子势能小于液体内部分子势能
D. 毛细现象是液体的浸润（或不浸润）与表面张力现象共同作用的结果
2. 同学们将物理知识应用到实际生产生活中时，可以透过现象看清事物的本质。下列对物理现象的说法正确的是（　　）
A. 蒸汽机可以把蒸汽的内能全部转化成机械能
B. 池塘中的水黾可以停在水面上，是由于水的浮力作用
C. 旱季不宜锄松土壤，因为蓬松的土壤有利于水分蒸发，会使土地更加干旱
D. 利用高温条件在半导体材料中掺入其他元素，是因为温度越高，分子热运动越剧烈
3. 下列关于分子运动和热现象的说法正确的是（　　）
A. 一定量100℃的水变成100℃的水蒸气，其内能增大
B. 一定质量的气体温度升高，单位时间内撞击容器壁单位面积上的分子数一定增多
C. 某气体的摩尔质量是M，标准状态下的摩尔体积为V，阿伏加德罗常数为NA，则每个气体分子在标准状态下的体积为
D. 一定质量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定向外界放热
4. 已知锶90的半衰期为28年，其衰变方程为，是一种非常稳定的元素，关于上述衰变过程，下列说法正确的是（ ）
A. 衰变方程中的X为质子 B. 的比结合能小于的比结合能
C. 此反应的实质是原子发生电离 D. 经过84年，会有的锶90发生衰变
5. 用各种频率的光照射两种金属材料得到遏止电压Uc随光的频率ν变化的两条图线1、2，图线上有P和Q两点。下列说法正确的是（　　）
A. 图线1、2一定平行
B. 图线1对应金属材料的逸出功大
C. 照射同一金属材料，用Q对应的光比P对应的光产生的饱和电流大
D. 照射同一金属材料，用P对应的光比Q对应的光溢出的电子初动能大
6. 2024潍坊市足球联赛于3月24日在潍坊四中和利昌学校开赛。在赛前训练中，运动员将足球用力踢出，足球沿直线在草地上向前滚动，其运动可视为匀变速运动，足球离脚后，在0 ~ t时间内位移大小为2x，在t ~ 3t时间内位移大小为x。则足球的加速度大小为（ ）
A B. C. D.
7. 如图所示为某一款金属探测仪及其内部的线圈与电容器构成的振荡电路，当探测仪检测到金属物体时，探测仪线圈的自感系数发生变化，从而引起振荡电路中的电流频率发生变化，探测仪检测到这个变化就会驱动蜂鸣器发出声响。已知某时刻，电流的方向由流向，且电流强度正在增强过程中，则（　　）
A. 该时刻线圈的自感电动势正在减小
B. 该时刻电容器下极板带正电荷
C. 若探测仪靠近金属时其自感系数增大，则振荡电流的频率升高
D. 若探测仪与金属保持相对静止，则金属中不会产生感应电流
8. 空间存在一方向与纸面垂直、大小随时间变化的匀强磁场，一圆形硬质导线固定在纸面内，如图（甲）所示。磁感应强度B随时间t的变化关系如图（乙）所示，时刻磁场方向垂直纸面向里。取纸面内垂直连线向上为安培力的正方向，在时间内，圆形导线劣弧受到该磁场对它的安培力F随时间t的变化关系图为（　　）
A. B.
C. D.
二、多选题：
9. 下面四幅图对应的说法中正确的有（ ）
A. 图甲为气体速率分布随温度变化图像，由图像知，但对应的分子平均速率比对应的分子平均速率要小
B. 图乙为布朗运动示意图，悬浮在液体中的微粒越小，在某一瞬间跟它相撞的液体分子越少，撞击作用力的不平衡性就越明显
C. 图丙为分子间作用力随分子间距的变化规律，分子间距从C到A的过程中分子引力和分子斥力均减小，但分子势能一直增大
D. 图丁为锋利的玻璃管断口在烧熔后变钝，原因是玻璃原来是晶体，加热后变成非晶体
10. 如图甲所示电路中，理想变压器原、副线圈匝数之比为5：1，原线圈接入图乙所示的电路，副线圈接火灾报警系统（报警器未画出），电压表和电流表均为理想电表，R0为定值电阻，R为半导体热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小。下列说法正确的是（　　）
A. 图乙中电压的有效值为220V
B. 电压表的示数为44V
C. R处出现火警时电流表示数增大
D. R处出现火警时电阻 R0消耗的电功率增大
11. 在四冲程内燃机的奥托循环中，一定质量的理想气体经历两个绝热和两个等容的循环过程，从状态a依次经过状态b、c和d后再回到状态a，其图像如图所示。下列说法正确的是（　　）
A. 气体在状态a时的内能小于状态b时的内能
B. 气体分子的平均动能
C. 在由状态c到d的过程中，单位时间内气体分子对汽缸壁单位面积的碰撞次数一定减小
D. 在由状态a经b到c的过程中，气体吸收的热量小于由状态c经d到a过程中放出的热量
12. 两正方形单匝线圈和由相同材料、相同粗细的导线制成，线圈的边长为、质量为、电阻为；线圈的边长为。现使两线圈从距离磁场上部水平边界处同时静止释放，线圈恰好能匀速进入磁场。已知磁场下方范围足够大，不计空气阻力和线圈之间的相互作用力，重力加速度为。下列说法正确的是（　　）
A. 线圈进入磁场的过程中做加速运动
B. 匀强磁场的磁感应强度的大小
C. 线圈在进入磁场的过程中产生的焦耳热
D. 当线圈刚好完全进入磁场时，两线圈的下边与的高度差
三、实验题：
13. 某同学为了测量固体药物的体积，设计了如图甲所示的测量装置（装置密封性良好）。要测量步骤如下：
①把待测药物放进注射器内；
②把注射器活塞推至适当位置，然后将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机连接；
③移动活塞，记录注射器的刻度值V，以及气体压强值p；
④重复上述步骤③，多次测量；
⑤根据记录的数据，作出图像，并利用图像计算药物体积。
（1）操作步骤③中，________（选填“缓慢”“快速”求“以任意速度”）移动活塞。
（2）选择合适的坐标后，该同学通过描点作图，得到的直线图像如图乙所示，其延长线分别交横、纵坐标于a、b，则待测药物的体积为_________（用题目中已知量表示）。
（3）由于压强传感器和注射器连接处软管存在一定容积，由此造成的测量值比真实值________（选填“偏大”“偏小”或“相同”）。
14. 在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中：
（1）利用图中提供器材进行实验，若同时还有：A．电磁打点计时器、B．电火花打点计时器，考虑到减小实验误差，优先选用__________（选填“A”或“B”）。
（2）实验过程中，下列操作中正确的有__________。
A．在释放小车前，小车要靠近打点计时器
B．打点计时器放在长木板的有滑轮一端
C．先接通电源，后释放小车
D．跨过滑轮所吊重物越重越好，可以减小阻力的影响
（3）小兰同学打出的一条纸带如图甲所示，0、1、2、3、4为在纸带上所选的计数点，相邻计数点间的时间间隔为。打点计时器打下点2时小车的速度大小为__________；由纸带所示数据可算出小车的加速度大小为__________。（结果均保留两位有效数字）
（4）小明同学在实验中也得到了一条较为理想的纸带，并用与小兰同学相同的方式标出了0、1、2、3、4五个计数点。由于不小心，纸带被撕断了，如图乙所示。请根据给出的A、B、C、D四段纸带回答：在B、C、D三段纸带中选出从纸带A上撕下的那段应该是__________段。
四、计算题：
15. 草原上，一只狮子追捕羚羊，经过t1=4s，其速度由零匀加速到最大，在狮子开始追捕的同时，羚羊以大小v=15m/s的速度匀速向前逃跑，狮子达到最大速度后再匀速运动t2=6s后追上羚羊。已知狮子和羚羊在同一直线上运动，狮子在整个追捕过程中运动的距离x1=160m。求：
（1）狮子刚开始追捕时与羚羊间的距离x2；
（2）狮子在追捕过程中的最大速度vm；
（3）狮子在加速追捕过程中的加速度大小a。
16. 为保证教学工作正常开展，防止停电事故发生，学校计划购置一台应急备用发电机。要求如下：一是要保证全校88间教室所有日光灯能正常发光；二是为避免噪音干扰，发电机需远离教学区；三是尽量利用已有设备和线路。为此，物理老师调查后得到以下数据：学校每间教室有日光灯10盏，每盏40W，额定电压均为220V；发电机安装位置距离并网接口约500米，此段所用电线每米电阻约，其余部分电阻不计；学校已有升压变压器和降压变压器各一台，升压变压器匝数比为，降压变压器匝数比为，两变压器均可视为理想变压器，物理老师画出示意图如图所示。则：
（1）购买的发电机功率P应不小于多少？
（2）发电机输出的电压U是多少才能保证日光灯正常发光？
17. 2023年12月21日，神舟十七号航天组完成了天和核心舱太阳翼修复任务。如图所示，气闸舱有两个气闸门，内闸门A与核心舱连接，外闸门B与外太空连接。气闸舱容积，核心舱容积，开始气闸舱和核心舱的气压都为（标准大气压）。航天员要到舱外太空行走，需先进入气闸舱。为节省气体，用抽气机将气闸舱内的气体抽到核心舱内，当气闸舱气压降到和外太空气压相同时才能打开外闸门B，该过程中两舱温度不变，不考虑漏气、新气体产生、航天员进出舱对气体的影响。求：
（1）当气闸舱压强降至时，从气闸舱抽出的气体与原来气体的质量之比；
（2）内闸门A的表面积是S，每次抽气的体积为，抽气后抽气机内气体压强与气闸舱内剩余气体压强相等，第1次抽气到核心舱后，两舱气体对内闸门A的压力差大小。
18. 如图所示，和为在同一水平面内足够长的光滑金属导轨，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向竖直向下。导轨的段与段相互平行，距离为L，段与段也是平行的，距离为。金属杆a、b垂直于导轨放置，一不可伸长的绝缘轻绳一端系在b上，另一端绕过定滑轮与重物c相连，绝缘轻绳的水平部分与平行且足够长。现同时释放a、b，并且对a施加一水平向左的恒力，当重物c下降高度为h时，a向左达到最大速度。已知两杆在运动过程中始终垂直于导轨，两杆与导轨构成的回路的总电阻始终为R，a、c的质量均为m，b的质量为，重力加速度为g。求：
（1）a达到最大速度前任一时刻，a、b加速度大小之比；
（2）a的最大速度；
（3）从释放到a达到最大速度，回路中产生的电能；
（4）从释放到a达到最大速度，需要的时间。
22级高二下学期限时训练
物理试题
一、单选题：
1. 关于固体、液体，下列说法正确的是（　　）
A. 单晶体所有的物理性质都各向异性
B. 液晶只有晶体的各向异性，没有液体的流动性
C. 液体表面层内分子势能小于液体内部分子势能
D. 毛细现象是液体的浸润（或不浸润）与表面张力现象共同作用的结果
【答案】D
【解析】
【详解】A．单晶体的各向异性是针对某些物理性质而言的，并不是所有的物理性质都表现为各向异性，故A错误；
B．液晶的名称由来就是由于它具有流动性和各向异性，故B错误；
C．液体表面层分子间的距离比液体内部分子间的距离大，分子间的作用力表现为引力，分子势能随着分子距离的增大而增大，则液体表面层的分子势能大于液体内部的分子势能，故C错误；
D．毛细现象是液体的浸润（或不浸润）与表面张力现象共同作用的结果，故D正确。
故选D。
2. 同学们将物理知识应用到实际生产生活中时，可以透过现象看清事物的本质。下列对物理现象的说法正确的是（　　）
A. 蒸汽机可以把蒸汽的内能全部转化成机械能
B. 池塘中的水黾可以停在水面上，是由于水的浮力作用
C. 旱季不宜锄松土壤，因为蓬松的土壤有利于水分蒸发，会使土地更加干旱
D. 利用高温条件在半导体材料中掺入其他元素，是因为温度越高，分子热运动越剧烈
【答案】D
【解析】
【详解】A．由热力学第二定律可知蒸汽机不能把蒸汽的内能全部转化成机械能。故A错误；
B．池塘中的水黾可以停在水面上，是由于水的表面张力作用。故B错误；
C．土壤里有很多毛细管，将地面的土壤锄松后破坏了土壤里的毛细管，不再发生毛细现象，水分保留在土壤内部。故C错误；
D．利用高温条件在半导体材料中掺入其他元素，是因为温度越高，分子热运动越剧烈。故D正确。
故选D。
3. 下列关于分子运动和热现象的说法正确的是（　　）
A. 一定量100℃的水变成100℃的水蒸气，其内能增大
B. 一定质量的气体温度升高，单位时间内撞击容器壁单位面积上的分子数一定增多
C. 某气体的摩尔质量是M，标准状态下的摩尔体积为V，阿伏加德罗常数为NA，则每个气体分子在标准状态下的体积为
D. 一定质量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定向外界放热
【答案】A
【解析】
【详解】A．一定量100℃的水变成100℃的水蒸气，要吸收热量，则其内能增大，故A正确；
B．一定质量的气体温度升高，若体积变大，则分子数密度减小，则单位时间内撞击容器壁单位面积上的分子数不一定增多，故B错误；
C．某气体的摩尔质量是M，标准状态下的摩尔体积为V，阿伏加德罗常数为NA，则每个气体分子在标准状态下运动占据的空间的体积为，故C错误；
D．一定质量的理想气体，如果压强不变，体积增大，根据
可知气体温度升高，内能变大，气体对外做功，根据热力学第一定律可知，那么它一定从外界吸热，故D错误。
故选A。
4. 已知锶90的半衰期为28年，其衰变方程为，是一种非常稳定的元素，关于上述衰变过程，下列说法正确的是（ ）
A. 衰变方程中的X为质子 B. 的比结合能小于的比结合能
C. 此反应的实质是原子发生电离 D. 经过84年，会有的锶90发生衰变
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据质量数和电荷数守恒，可知X为电子，A项错误；
B．衰变反应是放能反应，衰变产物是一种更稳定的元素，可知其比结合能大于的比结合能，B项正确；
C．衰变的实质是原子核内部的一个中子转变为质子，同时释放出一个电子，C项错误；
D．根据半衰期公式，经过84年即3个半衰期还剩下的锶90没有发生衰变，即会有的锶90发生衰变，D项错误。
故选B。
5. 用各种频率的光照射两种金属材料得到遏止电压Uc随光的频率ν变化的两条图线1、2，图线上有P和Q两点。下列说法正确的是（　　）
A. 图线1、2一定平行
B. 图线1对应金属材料的逸出功大
C. 照射同一金属材料，用Q对应的光比P对应的光产生的饱和电流大
D. 照射同一金属材料，用P对应的光比Q对应的光溢出的电子初动能大
【答案】A
【解析】
【详解】A．根据光电效应方程可得
可得
由此可知，图线1、2斜率相同，两图线一定平行，故A正确；
B．结合图线可知，图线2对应金属材料的逸出功大，故B错误；
C．P光对应的频率较小，当不能确定光的强度，所以不可以确定饱和光电流的大小，故C错误；
D．P光对应的频率较小，Q光的频率较大，所以照射同一金属材料，用Q对应的光比P对应的光溢出的电子初动能大，故D错误。
故选A。
6. 2024潍坊市足球联赛于3月24日在潍坊四中和利昌学校开赛。在赛前训练中，运动员将足球用力踢出，足球沿直线在草地上向前滚动，其运动可视为匀变速运动，足球离脚后，在0 ~ t时间内位移大小为2x，在t ~ 3t时间内位移大小为x。则足球的加速度大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】若足球在3t时刻停止，根据逆向思维法可知，相等时间间隔内的位移之比为1：3：5：…，由0 ~ t时间内位移大小为2x，则在t ~ 3t时间内位移大小应为1.6x，而题干为x，则说明在3t之前足球就已经停止运动。根据逆向思维法则有
v2 = 2ax
联立解得
故选A
7. 如图所示为某一款金属探测仪及其内部线圈与电容器构成的振荡电路，当探测仪检测到金属物体时，探测仪线圈的自感系数发生变化，从而引起振荡电路中的电流频率发生变化，探测仪检测到这个变化就会驱动蜂鸣器发出声响。已知某时刻，电流的方向由流向，且电流强度正在增强过程中，则（　　）
A. 该时刻线圈的自感电动势正在减小
B. 该时刻电容器下极板带正电荷
C. 若探测仪靠近金属时其自感系数增大，则振荡电流的频率升高
D. 若探测仪与金属保持相对静止，则金属中不会产生感应电流
【答案】A
【解析】
【详解】A．某时刻，电流的方向由b流向a，且电流强度正在增强过程中，磁场能增大，电场能减小，电容器两极板间的电势差减小，则该时刻线圈的自感电动势正在减小，故A正确；
B．电流的方向由b流向a，且电流强度正在增强过程中，电容器放电，电容器上极板带正电，故B错误；
C．若探测仪靠近金属时，相当于给线圈增加了铁芯，其自感系数L增大，根据公式
可知，其自感系数L增大时，振荡电流的频率降低，故C错误；
D．此时电流强度正在增强过程中，若探测仪与金属保持相对静止，金属也会产生感应电流，故D错误。
故选B。
8. 空间存在一方向与纸面垂直、大小随时间变化的匀强磁场，一圆形硬质导线固定在纸面内，如图（甲）所示。磁感应强度B随时间t的变化关系如图（乙）所示，时刻磁场方向垂直纸面向里。取纸面内垂直连线向上为安培力的正方向，在时间内，圆形导线劣弧受到该磁场对它的安培力F随时间t的变化关系图为（　　）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】在时间内，感应电动势为
电动势为定值，感应电流也为定值，方向为顺时针，在时间内，根据左手定则可知，安培力方向竖直向上，与正方向相同，再根据安培力公式
可知该段时间内，安培力大小随着磁感应强度的减小而减小；同理可得，在时间内，安培力方向向下为负值，且安培力大小随着磁感应强度的增大而不断增大。
故选B。
二、多选题：
9. 下面四幅图对应的说法中正确的有（ ）
A. 图甲为气体速率分布随温度变化图像，由图像知，但对应的分子平均速率比对应的分子平均速率要小
B. 图乙为布朗运动示意图，悬浮在液体中的微粒越小，在某一瞬间跟它相撞的液体分子越少，撞击作用力的不平衡性就越明显
C. 图丙为分子间作用力随分子间距的变化规律，分子间距从C到A的过程中分子引力和分子斥力均减小，但分子势能一直增大
D. 图丁为锋利的玻璃管断口在烧熔后变钝，原因是玻璃原来是晶体，加热后变成非晶体
【答案】BC
【解析】
【详解】A．图甲为气体速率分布随温度变化图像，由图像知，则对应的分子平均速率比对应的分子平均速率要大，选项A错误；
B．图乙为布朗运动示意图，悬浮在液体中的微粒越小，在某一瞬间跟它相撞的液体分子越少，撞击作用力的不平衡性就越明显，布朗运动越剧烈，选项B正确；
C．图丙为分子间作用力随分子间距的变化规律，分子间距从C到A的过程中分子引力和分子斥力均减小，分子力表现为引力，分子力做负功，则分子势能一直增大，选项C正确；
D．图丁为锋利的玻璃管断口在烧熔后变钝，原因是表面张力作用，玻璃原来是非晶体，加热后仍然是非晶体，选项D错误。
故选BC。
10. 如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数之比为5：1，原线圈接入图乙所示的电路，副线圈接火灾报警系统（报警器未画出），电压表和电流表均为理想电表，R0为定值电阻，R为半导体热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小。下列说法正确的是（　　）
A. 图乙中电压的有效值为220V
B. 电压表的示数为44V
C. R处出现火警时电流表示数增大
D. R处出现火警时电阻 R0消耗的电功率增大
【答案】CD
【解析】
【详解】A．设将此电流加在阻值为R的电阻上，电压的最大值为Um，电压的有效值为U。则
代入数据得图乙中电压的有效值为，故A错误；
B．变压器原、副线圈中的电压与匝数成正比，所以变压器原、副线圈中的电压之比是5：1，所以电压表的示数为，故B错误；
C．R处温度升高时，阻值减小，副线圈电流增大，而输出功率和输入功率相等，所以原线圈增大，即电流表示数增大，故C正确；
D．R处出现火警时通过R0的电流增大，所以电阻R0消耗的电功率增大，故D正确。
故选CD。
11. 在四冲程内燃机的奥托循环中，一定质量的理想气体经历两个绝热和两个等容的循环过程，从状态a依次经过状态b、c和d后再回到状态a，其图像如图所示。下列说法正确的是（　　）
A. 气体在状态a时的内能小于状态b时的内能
B. 气体分子的平均动能
C. 在由状态c到d的过程中，单位时间内气体分子对汽缸壁单位面积的碰撞次数一定减小
D. 在由状态a经b到c的过程中，气体吸收的热量小于由状态c经d到a过程中放出的热量
【答案】AC
【解析】
【详解】A．从状态a到b是绝热过程，体积减小，外界对气体做正功，根据热力学第一定律可知，气体内能增加，则气体在状态a时的内能小于状态b时的内能，故A正确；
B．由于气体在状态a时的内能小于状态b时的内能，可知，则分子平均动能满足；从状态b到c气体发生等容升压，则气体温度升高，分子平均动能满足；从状态c到d是绝热过程，体积增大，外界对气体做负功，气体内能减少，则有，分子平均动能满足；从状态d到a气体发生等容降压，则气体温度降低，分子平均动能满足；故B错误；
C．从状态c到d为绝热过程，体积增大，外界对气体做负功，内能减少，分子平均动能减小，分子数密度减小，则单位时间内气体分子对汽缸壁单位面积的碰撞次数一定减小，故C正确；
D．由状态a经b到c的过程中，外界对气体做的正功为，吸收的热量为，由状态c经d到a过程中，气体对外界做的正功为，放出的热量为，由热力学第一定律可得
图像中，图线与坐标轴所围成的面积表示外界对气体做功的绝对值，则有
所以
则由状态a经b到c的过程中，气体吸收的热量大于由状态c经d到a过程中放出的热量，故D错误。
故选AC。
12. 两正方形单匝线圈和由相同材料、相同粗细的导线制成，线圈的边长为、质量为、电阻为；线圈的边长为。现使两线圈从距离磁场上部水平边界处同时静止释放，线圈恰好能匀速进入磁场。已知磁场下方范围足够大，不计空气阻力和线圈之间的相互作用力，重力加速度为。下列说法正确的是（　　）
A. 线圈进入磁场的过程中做加速运动
B. 匀强磁场的磁感应强度的大小
C. 线圈在进入磁场的过程中产生的焦耳热
D. 当线圈刚好完全进入磁场时，两线圈的下边与的高度差
【答案】BCD
【解析】
【详解】A．线圈进入磁场时的速度
由平衡可知
其中
即
即关系式中与线框的边长l无关，即线圈进入磁场的过程中也做匀速运动，选项A错误；
B．由
可得匀强磁场的磁感应强度的大小
选项B正确；
C．线圈的质量
由能量关系可知，在进入磁场的过程中产生的焦耳热
选项C正确；
D．当线圈刚好完全进入磁场时，在磁场中运动的时间为
而线圈进入磁场用时间为
以后做初速度为v加速度为g的匀加速运动，则当线圈刚好完全进入磁场时，两线圈的下边与的高度差
其中
选项D正确；
故选BCD。
三、实验题：
13. 某同学为了测量固体药物的体积，设计了如图甲所示的测量装置（装置密封性良好）。要测量步骤如下：
①把待测药物放进注射器内；
②把注射器活塞推至适当位置，然后将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机连接；
③移动活塞，记录注射器的刻度值V，以及气体压强值p；
④重复上述步骤③，多次测量；
⑤根据记录的数据，作出图像，并利用图像计算药物体积。
（1）在操作步骤③中，________（选填“缓慢”“快速”求“以任意速度”）移动活塞。
（2）选择合适坐标后，该同学通过描点作图，得到的直线图像如图乙所示，其延长线分别交横、纵坐标于a、b，则待测药物的体积为_________（用题目中已知量表示）。
（3）由于压强传感器和注射器连接处软管存在一定容积，由此造成的测量值比真实值________（选填“偏大”“偏小”或“相同”）。
【答案】（1）缓慢 （2）b
（3）偏小
【解析】
【小问1详解】
在操作步骤③中，为了保证气体温度不变，应缓慢移动活塞。
【小问2详解】
根据玻意耳定律可得
整理可得
结合图乙图像可知，待测药物的体积为
【小问3详解】
由于压强传感器和注射器连接处软管存在一定容积，设该容积为，以气体为对象，根据玻意耳定律可得
整理可得
结合图乙可知
可知造成的测量值比真实值偏小。
14. 在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中：
（1）利用图中提供器材进行实验，若同时还有：A．电磁打点计时器、B．电火花打点计时器，考虑到减小实验误差，优先选用__________（选填“A”或“B”）。
（2）实验过程中，下列操作中正确的有__________。
A．在释放小车前，小车要靠近打点计时器
B．打点计时器放在长木板的有滑轮一端
C．先接通电源，后释放小车
D．跨过滑轮所吊重物越重越好，可以减小阻力的影响
（3）小兰同学打出的一条纸带如图甲所示，0、1、2、3、4为在纸带上所选的计数点，相邻计数点间的时间间隔为。打点计时器打下点2时小车的速度大小为__________；由纸带所示数据可算出小车的加速度大小为__________。（结果均保留两位有效数字）
（4）小明同学在实验中也得到了一条较为理想的纸带，并用与小兰同学相同的方式标出了0、1、2、3、4五个计数点。由于不小心，纸带被撕断了，如图乙所示。请根据给出的A、B、C、D四段纸带回答：在B、C、D三段纸带中选出从纸带A上撕下的那段应该是__________段。
【答案】 ①. B ②. AC##CA ③. 1.5 ④. 2.0 ⑤. C
【解析】
【详解】（1）[1]优先选用电火花打点计时器，因为电磁打点计时器，在打点的过程中振针和纸带的摩擦力太大，误差太大，B是电火花打点计时器，没有振针，摩擦力非常小，误差非常小。
故选B。
（2）[2]AB．为了能在纸带上打更多的点，在释放小车前，小车要靠近打点计时器，并且小车和打点计时器要远离定滑轮，故A正确，B错误；
C．应先接通电源，后释放小车，否则纸带上打点很少，故C正确；
D．探究小车速度随时间变化规律，跨过滑轮所吊重物要适当，并不是越重越好，在本实验中不需要减小阻力，故D错误。
故选AC。
（3）[3]打点计时器打下点2时小车的速度大小
[4]由逐差法可得
（4）[5]根据匀变速直线运动的特点（相邻的时间间隔位移之差相等）得出：位移差为
因此
故C正确。
故选C。
四、计算题：
15. 草原上，一只狮子追捕羚羊，经过t1=4s，其速度由零匀加速到最大，在狮子开始追捕的同时，羚羊以大小v=15m/s的速度匀速向前逃跑，狮子达到最大速度后再匀速运动t2=6s后追上羚羊。已知狮子和羚羊在同一直线上运动，狮子在整个追捕过程中运动的距离x1=160m。求：
（1）狮子刚开始追捕时与羚羊间的距离x2；
（2）狮子在追捕过程中最大速度vm；
（3）狮子在加速追捕过程中的加速度大小a。
【答案】（1）10m；（2）20m/s；（3）
【解析】
【详解】（1）追捕过程中羚羊运动的距离
解得
狮子刚开始追捕时与羚羊间的距离
（2）经分析可知
解得狮子在追捕过程中的最大速度
（3）根据匀变速直线运动的规律有
解得狮子在加速追捕过程中的加速度大小
16. 为保证教学工作正常开展，防止停电事故发生，学校计划购置一台应急备用发电机。要求如下：一是要保证全校88间教室所有日光灯能正常发光；二是为避免噪音干扰，发电机需远离教学区；三是尽量利用已有设备和线路。为此，物理老师调查后得到以下数据：学校每间教室有日光灯10盏，每盏40W，额定电压均为220V；发电机安装位置距离并网接口约500米，此段所用电线每米电阻约，其余部分电阻不计；学校已有升压变压器和降压变压器各一台，升压变压器匝数比为，降压变压器的匝数比为，两变压器均可视为理想变压器，物理老师画出示意图如图所示。则：
（1）购买的发电机功率P应不小于多少？
（2）发电机输出的电压U是多少才能保证日光灯正常发光？
【答案】（1）38.4kW；（2）240V
【解析】
【详解】（1）所有电灯正常发光时消耗的功率
当灯正常发光时，降压变压器副线圈两端电压
降压变压器原、副线圈两端电压之比
解得
两变压器之间输电线上的电流
输电线总电阻
输电线上损失的功率
所以
即所购发电机额定功率不得低于38.4kW。
（2）要保证所有灯能正常发光，则升压变压器副线圈两端电压
故升压变压器原线圈两端电压
17. 2023年12月21日，神舟十七号航天组完成了天和核心舱太阳翼修复任务。如图所示，气闸舱有两个气闸门，内闸门A与核心舱连接，外闸门B与外太空连接。气闸舱容积，核心舱容积，开始气闸舱和核心舱的气压都为（标准大气压）。航天员要到舱外太空行走，需先进入气闸舱。为节省气体，用抽气机将气闸舱内的气体抽到核心舱内，当气闸舱气压降到和外太空气压相同时才能打开外闸门B，该过程中两舱温度不变，不考虑漏气、新气体产生、航天员进出舱对气体的影响。求：
（1）当气闸舱的压强降至时，从气闸舱抽出的气体与原来气体的质量之比；
（2）内闸门A表面积是S，每次抽气的体积为，抽气后抽气机内气体压强与气闸舱内剩余气体压强相等，第1次抽气到核心舱后，两舱气体对内闸门A的压力差大小。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）根据题意，设抽出气体的体积为，抽出气体前后，由玻意耳定律有
从气闸舱抽出的气体与原来气体的质量之比
联立解得
（2）第一次对气闸舱抽气后气闸舱气压变为，由玻意耳定律有
解得
第一次对核心舱充气后，核心舱气压变为，则有
解得
两舱气体对内闸门A的压力差
18. 如图所示，和为在同一水平面内足够长的光滑金属导轨，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向竖直向下。导轨的段与段相互平行，距离为L，段与段也是平行的，距离为。金属杆a、b垂直于导轨放置，一不可伸长的绝缘轻绳一端系在b上，另一端绕过定滑轮与重物c相连，绝缘轻绳的水平部分与平行且足够长。现同时释放a、b，并且对a施加一水平向左的恒力，当重物c下降高度为h时，a向左达到最大速度。已知两杆在运动过程中始终垂直于导轨，两杆与导轨构成的回路的总电阻始终为R，a、c的质量均为m，b的质量为，重力加速度为g。求：
（1）a达到最大速度前任一时刻，a、b加速度大小之比；
（2）a的最大速度；
（3）从释放到a达到最大速度，回路中产生的电能；
（4）从释放到a达到最大速度，需要的时间。
【答案】（1）；（2）；（3）；（4）
【解析】
【详解】（1）对a根据牛顿第二定律
对b根据牛顿第二定律
对c根据牛顿第二定律
联立可得
（2）a速度最大时有
又
解得
（3）重物c下落高度h时，a的位移为，根据能量守恒定律
解得
（4）对a根据动量定理
又
解得