四川省甘孜藏族自治州2024-2025学年高二下学期7月期末统一考试物理试卷（含解析）

注意事项∶
甘孜州 2024-2025 学年全州统一调研考试
高二下期物理期末试题
本试卷满分 100 分，考试时间 75 分钟。
1、答题前， 务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡规定的位置上。
2、答选择题时，必须使用 2B 铅笔填涂对应题目的答案标号，如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其他答案标号。
3、答非选择题时，必须使用 0.5 毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。
4、所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效。
5、考试结束后， 只将答题卡交回。
一、单项选择题：本题共 8 小题，每小题 4 分，共 32 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
232 232
嫦娥五号月壤样品的化学成分分析显示，月壤具有高含量的钍（ 90 ）， 90 经中子轰击，其核反应
232 Th 1n A U 20 e
方程式为
90 0 Z
1 ，下列说法正确的是（ ）
A. 该反应属于β衰变 B. 反应方程式中 Z 92 ， A 233
C. 该反应属于链式反应 D. 反应生成的电子来自钍原子的核外电子
关于近代物理，下列说法正确的是（ ）
大量基态的氢原子吸收某种光子，其电子跃迁到 n=3 激发态后，可以发射 3 种频率的光
α 粒子散射实验现象中，大量 α 粒子的轨迹发生较大偏转
分别用红光和紫光照射金属钾表面均有光电子逸出，红光照射时逸出的光电子的最大初动能较大
轻核聚变反应方程3 H 2 H 4 He X 中，X 表示电子
关于光学现象，下列说法正确的是（ ）
图甲是双缝干涉示意图，由双缝中心间距离、缝到屏的距离、条纹间距可以测量单色光的波长
图乙是光的偏振现象，说明光是纵波
图丙是一束复色光进入水珠后传播的示意图， a 、b 光在水珠中传播的速度相同
图丁是一束单色光进入平行玻璃砖后传播的示意图，入射光线与出射光线一定不平行。
关于下列各图，说法正确的是（ ）
图甲中，实验现象说明薄板上的蜂蜡是非晶体
图乙当分子间距离为 r0 时，分子力为零
图丙中， T1 对应曲线为同一气体温度较高时的速率分布图
图丁中，微粒越大，单位时间内受到液体分子撞击次数越多，布朗运动越明显
下列说法正确的是（ ）
对于同一障碍物，波长越小的光波越容易绕过去
敲响一音叉，另一个相同的音叉也响了起来，这是波的衍射现象
救护车迎面驶来，听到的声音越来越尖的现象属于多普勒效应
“狮吼功”——用声音震碎玻璃杯的现象，声音频率越高越容易震碎
在光的有关现象和应用中，下列说法正确的是（ ）
光导纤维传送信息是利用了光的直线传播原理，所以光导纤维不能弯曲
通过两支夹紧的笔杆间缝隙看发白光的灯丝能观察到彩色条纹，这是光的偏振现象
红光和绿光用同一套双缝干涉装置分别做干涉实验时，红光的条纹更宽一些
红光和绿光用同一套单缝衍射装置分别做衍射实验时，绿光的中央明纹更宽一些
如图所示，A、B 是一弹簧振子做简谐运动时关于平衡位置的两个对称点，下列说法正确的是（ ）
小球经过 A、B 两点时回复力相同 B. 小球经过 A、B 两点时位移相同
C. 小球经过 A、B 两点时加速度等大反向 D. 小球从 A 到 B 先匀加速后匀减速运动
如图所示，有一空间直角坐标系 Oxyz，xOy 为水平面，z 轴为竖直方向，两通电长直导线分别通过大小 相等的恒定电流，电流方向如图所示。其中一根导线在 xOy 平面内且平行于 y 轴固定，另一根导线在 yOz平面内与 z 轴平行固定，两根导线与原点 O 距离相等，一闭合圆形金属小线圈，初始位置圆心在原点 O，可沿不同方向以相同速率做匀速直线运动，运动过程中小线圈平面始终与水平面平行，从上向下观察线圈。不考虑地磁场影响，下列说法正确的是（ ）
原点 O 处的磁感应强度方向沿 z 轴负方向
小线圈沿 x 轴正方向移动时能产生顺时针方向的感应电流
小线圈沿 y 轴负方向移动时没有感应电流
小线圈沿 z 轴负方向移动时能产生逆时针方向的感应电流
二、多项选择题：本题共 2 小题，每小题 7 分，共 14 分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得满分，选对但不全的得 4 分，有选错的得 0 分。
如图甲所示，电路中 L1 和 L2 为两个相同的小灯泡，均标有“12V 6W”字样，电容器C 的击穿电压为
15V。理想变压器输入电压u 随时间t 按正弦规律变化的图像如图乙所示，开关S1 、S2 均断开时，小灯泡 L1
正常发光。下列说法正确的是（ ）
该交变电压瞬时值表达式为u 36 2sin100πt（V）
灯泡L1 正常发光时，变压器原、副线圈的匝数比为1: 3
灯泡L1 正常发光时，若闭合开关S2 ，电容器C 不会被击穿
若闭合开关S1 ，断开开关S2 ，滑片P 往下移动，灯泡L1 、 L2 都变暗
在水平地面上，固定着两条足够长且平行的光滑金属导轨，导轨间距 L 1 m 。整个空间存在垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度 B 1 T 。导轨上静置着两个导体棒 、 ，其质量分别为 ma 0.1kg、mb
0.3 kg ，电阻分别为 Ra 1Ω、Rb 3Ω 。在t 0 时刻，对导体棒 a 施加水平方向的外力 F1 使其向右运动，
同时，对导体棒b 施加水平外力 F2 使b 始终保持静止。当t 2 s 时，导体棒 a 速度为v0 8 m / s ，此刻同时撤去外力 F1 和 F2 。已知导体棒 、 的长度与导轨间距相等，且始终与导轨保持良好接触，不计导轨电阻及一切阻力。下列说法正确的是（ ）
撤去外力后，导体棒b 先做加速运动，再做减速运动，最终停止运动
t 2 s 时，回路电流为2 A
撤去外力后，导体棒b 所能达到的最大速度为4 m / s
从撤去外力到最终稳定状态过程中，导体棒 a 产生的焦耳热为0.6 J
三、实验题：本题共 2 小题。11 题 6 分，12 题 10 分，共 16 分。
某实验小组利用如图所示的装置探究一定质量气体的等温变化规律。装置由导热性能良好的注射器、压强传感器、数据采集器和计算机组成。实验时，将一定质量的气体封闭在注射器内，缓慢推动活塞改变气体体积，同时记录气体的压强和体积数据，环境温度保持不变。
实验前，在活塞与注射器壁间涂抹润滑油，其主要目的是 。
减小活塞与注射器壁的摩擦
防止气体泄漏，保证气体质量不变
使活塞更容易推动
提高活塞的密封性，避免外界热量传入
若实验中封闭气体的初始体积为V1 ，压强为 p1 ；缓慢推动活塞使气体体积变为V2 ，根据玻意耳定律，此时气体的压强理论值应为 （用 p1 、V1 、V2 表示）
在实验数据处理时，为了更直观地展示压强与体积的关系，除了绘制 p 1 图像，还可以绘制的图像
V
有 。
p V 图像 B. V p 图像 C. V 1 图像 D. 1 1 图像
p p V
如图甲所示，在“验证动量守恒定律”实验中，A、B 两球半径相同。先让质量为 m1 的 A 球从斜槽上某一固定位置 C 处由静止开始滚下，从轨道末端抛出，落到位于水平地面的复写纸上，在下面的白纸上留下痕迹。再把质量为m2 的 B 球放在水平轨道末滑，让 A 球扔从位置 C 处由静止滚下，A 球和 B 球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，M、P、N 为三个落点的位置，未放 B 球时，A 球的落点是 P
点，O 点是轨道末端在记录纸上的竖直投影点，如图乙所示。
本实验中，要求 A 球与 B 球碰后运动方向保持不变，则 A 球的质量 m1 与 B 球的质m2 应满足 m1
m2 。（填“ ”或“ ”）
实验中，不容易直接测定碰撞前后的速度。可以通过仅测量 （填选项前的符号），间接地解决这个问题。
小球开始释放的高度 h
小球做平抛运动的水平位移 C.小球拋出点距地面的高度 H
三个落点位置与 O 点的距离分别为OM 、OP 、ON ，在实验误差允许范围内，若满足关系式
，则可以认为两球碰撞过程中总动量守恒。（用题中相关物理量的字母表示）
四、计算题：本题共 3 小题，13 题 10 分，14 题 12 分，15 题 16 分，共 38 分。解答时应写出必要的文字说明、公式、方程式和重要的演算步骤，只写出结果的不得分，有数值计算的题，答案中必须写出明确的数值和单位。
如图甲所示，深度为 H 的圆柱形绝热汽缸底部安装有电热丝（体积可忽略），可以通过加热来改变缸内
的温度。汽缸口有固定卡销。汽缸内用质量为 m 5 p0 S 、横截面积为 S 的活塞封闭了一定质量的理想气体，
g
此时活塞刚好在汽缸口，汽缸内气体温度为T0 ，压强为 p0 。如图乙所示，保持气体温度不变，将汽缸固定在倾角为37 的斜面上。大气压强恒为 p0 ，重力加速度为 g 。不计活塞及固定卡销厚度，活塞可沿汽缸壁无摩擦滑动且不漏气， sin37 0.6, cos37 0.8 。
求斜面上活塞距汽缸底部的距离h ；
汽缸在斜面上放置时，接通汽缸底部的电热丝缓慢给气体加热，一直到气体温度升高到5T0 ，加热过程中通过电热丝的电流恒为 I ，电热丝电阻为 R ，加热时间为t 。若电热丝产生的热量全部被气体吸收，求温度5T0 时汽缸内气体的压强及气体温度从T0 升高到5T0 的过程中增加的内能。
如图所示，足够长的光滑悬空固定水平轨道上有一质量为 M 2kg 的小车 A，用一段不可伸长的轻质
细绳悬挂一质量为 m 1kg 的钢块 B 一起以v 1m/s 的速度向右匀速运动。一质量为 m0 0.2kg 的子弹以
v0 10m/s 的速度沿水平方向从左向右飞来射向钢块，与钢块发生碰撞，碰撞时间极短，碰后子弹以 5m/s 的速度反向弹回。在以后的运动过程中，摆线离开竖直方向的最大角度小于 90°，（不计空气阻力），重力加速度为 g 取10m/s2 。试求：
子弹对钢块作用力的冲量大小；
钢块能摆起的最大高度；
小车 A 在运动过程中的最大速度。
如图所示，在 Oxy 平面（纸面）内，在 x1 x x2 区间内存在平行 y 轴的匀强电场， x2 x1 2d ；在 x3 x x4 ，的区间内存在垂直纸面向外的匀强磁场，由左向右分为间距均为 d0（d0 未知）的 n（n 为
整数且未知）份，各区域磁感应强度大小依次为 B、2B、…、nB， x 4d ， x x d 。一带正电的粒
3 4 3 2
子从坐标原点沿与 x 轴正方向成θ 37 角射入，在坐标为（4d，2d）的 P 点以速度 v0 垂直磁场边界射入
磁场，恰能达到磁场右侧边界 x 。已知整个装置处于真空中，粒子的比荷 v0 ，不计粒子重力，
4
sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：
m Bd
匀强电场的电场强度 E 的大小；
匀强电场右边界横坐标 x2 的值；
d0 的大小。
注意事项∶
甘孜州 2024-2025 学年全州统一调研考试
高二下期物理期末试题
本试卷满分 100 分，考试时间 75 分钟。
1、答题前， 务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡规定的位置上。
2、答选择题时，必须使用 2B 铅笔填涂对应题目的答案标号，如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其他答案标号。
3、答非选择题时，必须使用 0.5 毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。
4、所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效。
5、考试结束后， 只将答题卡交回。
一、单项选择题：本题共 8 小题，每小题 4 分，共 32 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
232 232
嫦娥五号月壤样品的化学成分分析显示，月壤具有高含量的钍（ 90 ）， 90 经中子轰击，其核反应
232 Th 1n A U 20 e
方程式为
90 0 Z
1 ，下列说法正确的是（ ）
该反应属于β衰变 B. 反应方程式中 Z 92 ， A 233
该反应属于链式反应 D. 反应生成的电子来自钍原子的核外电子
【答案】B
【解析】
【详解】B．根据电荷数守恒，U 的电荷数为 Z=90+0+2=92
根据质量数守恒，U 的质量数为 A=232+1=233故 B 正确； AC．该反应属于人工核转变，故 AC 错误；
β粒子是核内的一个中子转化成质子和一个电子得到的，故 D 错误。故选 B。
关于近代物理，下列说法正确的是（ ）
大量基态的氢原子吸收某种光子，其电子跃迁到 n=3 激发态后，可以发射 3 种频率的光
α 粒子散射实验现象中，大量 α 粒子的轨迹发生较大偏转
分别用红光和紫光照射金属钾表面均有光电子逸出，红光照射时逸出的光电子的最大初动能较大
轻核聚变反应方程3 H 2 H 4 He X 中，X 表示电子
【答案】A
【解析】
【详解】A．大量基态的氢原子吸收某种光子，其电子跃迁到 n=3 激发态后，可以发射的光子种类，由
C 2 =3
即有 3 种频率的光，A 正确；
α 粒子散射实验现象中，大量 α 粒子的轨迹基本不偏转，少数 α 粒子轨迹发生较大偏转，B 错误；
红光频率小于紫光，由光电方程知
Em =hν W0
知分别用红光和紫光照射金属钾表面均有光电子逸出，红光照射时逸出的光电子的最大初动能较小，C 错误；
由质量数和电荷数守恒，知 X 的电荷数为 0，质量数为 1，说明是中子，D 错误。故选 A。
关于光学现象，下列说法正确的是（ ）
图甲是双缝干涉示意图，由双缝中心间距离、缝到屏的距离、条纹间距可以测量单色光的波长
图乙是光的偏振现象，说明光是纵波
图丙是一束复色光进入水珠后传播的示意图， a 、b 光在水珠中传播的速度相同
图丁是一束单色光进入平行玻璃砖后传播的示意图，入射光线与出射光线一定不平行。
【答案】A
【解析】
【详解】A．根据光的干涉条纹公式 x L λ，可测光的波长，A 正确；
d
只有横波才能产生偏振现象，所以光的偏振现象说明光是一种横波，B 错误；
图丙中 a 光的折射角更大，折射率更小，根据 n c 可知， a 光在水珠中的传播速度更大，C 错误；
v
图丁中，光在 aa 面的折射角等于在bb 面的入射角，故两条光线平行，D 错误。故选 A。
关于下列各图，说法正确的是（ ）
图甲中，实验现象说明薄板上的蜂蜡是非晶体
图乙当分子间距离为 r0 时，分子力为零
图丙中， T1 对应曲线为同一气体温度较高时的速率分布图
图丁中，微粒越大，单位时间内受到液体分子撞击次数越多，布朗运动越明显
【答案】B
【解析】
【详解】A．图甲说明薄板在传导热量上具有各向同性，多晶体和非晶体都具有各向同性，说明薄板可能是多晶体，也可能是非晶体，A 错误；
B．分子间距离为 r0 时，分子间引力等于斥力，分子力为零，B 正确；
C．温度越高，各速率区间的分子数占总分子数的百分比的最大值向速度大的方向迁移，则图丙中，T1 对应曲线为同一气体温度较低时的速率分布图，C 错误；
D．图丁中，微粒越大，单位时间内受到液体分子撞击次数越多，粒子越趋于平衡，布朗运动越不明显，D
错误。故选 B。
下列说法正确的是（ ）
对于同一障碍物，波长越小的光波越容易绕过去
敲响一音叉，另一个相同的音叉也响了起来，这是波的衍射现象
救护车迎面驶来，听到的声音越来越尖的现象属于多普勒效应
“狮吼功”——用声音震碎玻璃杯的现象，声音频率越高越容易震碎
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据发生明显衍射现象的条件知对于同一障碍物，波长越大的光波越容易绕过去，故 A 错误；
B．敲响一个音叉，另一个完全相同的音叉也响起来，这种现象是共振现象，故 B 错误； C．救护车迎面驶来，频率变大，听到的声音越来越尖的现象属于多普勒效应，故 C 正确； D．用声音震碎玻璃杯是声音的频率与玻璃杯的固有频率相等，使玻璃杯发生共振，从而使玻璃杯碎裂，并不是声音频率越高越容易震碎，故 D 错误。
故选 C。
在光的有关现象和应用中，下列说法正确的是（ ）
光导纤维传送信息是利用了光的直线传播原理，所以光导纤维不能弯曲
通过两支夹紧的笔杆间缝隙看发白光的灯丝能观察到彩色条纹，这是光的偏振现象
红光和绿光用同一套双缝干涉装置分别做干涉实验时，红光的条纹更宽一些
红光和绿光用同一套单缝衍射装置分别做衍射实验时，绿光的中央明纹更宽一些
【答案】C
【解析】
【详解】A．光导纤维传送信息是利用了光的全反射原理，光导纤维可以弯曲，只要保证入射角大于临界角就能实现全反射，故 A 错误； B．通过两支夹紧的笔杆间缝隙看发白光的灯丝能观察到彩色条纹，这是光的衍射现象，故 B 错误；
C．红光的波长比绿光波长长，根据 x Lλ
d
可知用同一套双缝干涉装置，即 L 和 d 相同，所以红光的条纹更宽一些，故 C 正确； D．在单缝衍射中，波长越长，中央明纹越宽。红光波长比绿光波长长，所以红光的中央明纹更宽一些，故 D 错误。
故选 C。
如图所示，A、B 是一弹簧振子做简谐运动时关于平衡位置的两个对称点，下列说法正确的是（ ）
小球经过 A、B 两点时回复力相同 B. 小球经过 A、B 两点时位移相同
C. 小球经过 A、B 两点时加速度等大反向 D. 小球从 A 到 B 先匀加速后匀减速运动
【答案】C
【解析】
【详解】A．小球经过 A、B 两点时回复力大小相同，方向相反，故 A 错误；
小球经过 A、B 两点时位移大小相同，方向相反，故 B 错误；
小球经过 A、B 两点时加速度等大反向，故 C 正确；
小球从 A 到 B 先做加速度减小的变加速，后做加速度增加的变减速，故 D 错误。故选 C。
如图所示，有一空间直角坐标系 Oxyz，xOy 为水平面，z 轴为竖直方向，两通电长直导线分别通过大小 相等的恒定电流，电流方向如图所示。其中一根导线在 xOy 平面内且平行于 y 轴固定，另一根导线在 yOz平面内与 z 轴平行固定，两根导线与原点 O 距离相等，一闭合圆形金属小线圈，初始位置圆心在原点 O，可沿不同方向以相同速率做匀速直线运动，运动过程中小线圈平面始终与水平面平行，从上向下观察线圈。不考虑地磁场影响，下列说法正确的是（ ）
原点 O 处的磁感应强度方向沿 z 轴负方向
小线圈沿 x 轴正方向移动时能产生顺时针方向的感应电流
小线圈沿 y 轴负方向移动时没有感应电流
小线圈沿 z 轴负方向移动时能产生逆时针方向的感应电流
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据安培定则，因 xOy 平面内的直导线在 O 点的磁场方向沿 z 轴负向；因 yOz 平面内的直导线在 O 点的磁场方向沿 x 轴正向；可知叠加后原点 O 处的磁感应强度方向不是沿 z 轴负方向，选项 A 错误；
B．小线圈沿 x 轴正方向移动时，穿过线圈的磁通量沿 z 轴负向增加，根据楞次定律可知，能产生逆时针方向的感应电流，选项 B 错误；
C．小线圈沿 y 轴负方向移动时，穿过线圈的磁通量不变，则没有感应电流，选项 C 正确；
D．小线圈沿 z 轴负方向移动时，穿过线圈的磁通量沿 z 轴负向减小，根据楞次定律可知，能产生顺时针方向的感应电流，选项 D 错误。
故选 C。
二、多项选择题：本题共 2 小题，每小题 7 分，共 14 分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得满分，选对但不全的得 4 分，有选错的得 0 分。
如图甲所示，电路中 L1 和 L2 为两个相同的小灯泡，均标有“12V 6W”字样，电容器C 的击穿电压为
15V。理想变压器输入电压u 随时间t 按正弦规律变化的图像如图乙所示，开关S1 、S2 均断开时，小灯泡 L1
正常发光。下列说法正确的是（ ）
A. 该交变电压瞬时值表达式为u 36 2sin100πt（V）
B. 灯泡L1 正常发光时，变压器原、副线圈的匝数比为1: 3
C. 灯泡L1 正常发光时，若闭合开关S2 ，电容器C 不会被击穿
D. 若闭合开关S1 ，断开开关S2 ，滑片P 往下移动，灯泡L1 、 L2 都变暗
【答案】AD
【解析】
【详解】A．根据图乙可知，交变电流的周期为T 0.02s
则ω 2π 100πrad/s
T
根据图像可知， t 0 时， u 0 ，Um = 36 2V
可得电压瞬时值表达式为u 36 2 sin100π（t V）
故 A 正确；
B．原线圈两端电压为U1 36V
小灯泡L1 正常发光时，副线圈两端电压为U2 12V
n1
则原、副线圈的匝数比为
U1 36 3
n2 U2 12 1
故 B 错误；
C．小灯泡L1 正常发光时，电容器两端电压最大值为U2m 2U2 12 2V 17V
超过电容器的击穿电压 15V，故闭合开关S2 电容器 C 会被击穿，故 C 错误；
D．若闭合开关S1 ，断开开关S2 ，滑片 P 往下移动，副线圈匝数减小，输入电压不变，根据理想变压器原
U1
副线圈电压与匝数的关系
2
n1 n2
可知U2 减小，所以灯泡L1 、 L2 都变暗，故 D 正确。故选 AD。
在水平地面上，固定着两条足够长且平行的光滑金属导轨，导轨间距 L 1 m 。整个空间存在垂直于纸
面的匀强磁场，磁感应强度 B 1 T 。导轨上静置着两个导体棒 、 ，其质量分别为 ma 0.1kg、mb
0.3 kg ，电阻分别为 Ra 1Ω、Rb 3Ω 。在t 0 时刻，对导体棒 a 施加水平方向的外力 F1 使其向右运动，同时，对导体棒b 施加水平外力 F2 使b 始终保持静止。当t 2 s 时，导体棒 a 速度为v0 8 m / s ，此刻同时撤去外力 F1 和 F2 。已知导体棒 、 的长度与导轨间距相等，且始终与导轨保持良好接触，不计导轨电阻及一切阻力。下列说法正确的是（ ）
A. 撤去外力后，导体棒b 先做加速运动，再做减速运动，最终停止运动
B. t 2 s 时，回路电流为2 A
C. 撤去外力后，导体棒b 所能达到的最大速度为4 m / s
D. 从撤去外力到最终稳定状态过程中，导体棒 a 产生的焦耳热为0.6 J
【答案】BD
【解析】
【详解】A． t 2s 撤去外力后，回路电动势为 E BLva BLvb
由于 a 做减速运动， b 做加速运动，所以 E 减小。
根据 I
E
Ra Rb
可知，电流 I 减小，导体棒受到的安培力 F BIL 也在减小
根据牛顿第二定律得 F ma ，所以加速度在减小，当 a、b 速度相等， a、b 一起做匀速运动，故A 错误；
B．导体棒 a 在t 2 s 时的速度为vm 8 m / s ，回路电动势为 Em BLvm 8 V
回路电流为 I
Em Ra Rb
2 A ，故 B 正确；
C．撤去外力后，导体棒 a、b 组成的系统满足动量守恒所以 mavm ma mb v
解得 v 2 m / s ，故 C 错误；
D．撤去外力 F 到最终稳定运动，由能量守恒得Q 1 m v2 1 m
m v2 2.4 J
1 2 a m 2 a b
由于 a、b 串联，所以从开始运动到最终稳定状态过程中，导体棒 a 产生的焦耳热为
Qa
Ra
R R
Q 0.6 J ，故 D 正确。
a b
故选 BD。
三、实验题：本题共 2 小题。11 题 6 分，12 题 10 分，共 16 分。
某实验小组利用如图所示的装置探究一定质量气体的等温变化规律。装置由导热性能良好的注射器、压强传感器、数据采集器和计算机组成。实验时，将一定质量的气体封闭在注射器内，缓慢推动活塞改变气体体积，同时记录气体的压强和体积数据，环境温度保持不变。
实验前，在活塞与注射器壁间涂抹润滑油，其主要目的是 。
减小活塞与注射器壁的摩擦
防止气体泄漏，保证气体质量不变
使活塞更容易推动
提高活塞的密封性，避免外界热量传入
若实验中封闭气体的初始体积为V1 ，压强为 p1 ；缓慢推动活塞使气体体积变为V2 ，根据玻意耳定律，此时气体的压强理论值应为 （用 p1 、V1 、V2 表示）
在实验数据处理时，为了更直观地展示压强与体积的关系，除了绘制 p 1 图像，还可以绘制的图像
V
有 。
A. p V 图像 B. V p 图像 C. V 1 图像 D. 1 1 图像
p p V
【答案】（1）B （2）
p1V1
（3）C
2
【解析】
【小问 1 详解】
在活塞与注射器壁间涂抹润滑油主要是为了防止气体泄漏，确保实验过程中封闭气体质量不变。虽然它能在一定程度上减小摩擦、使活塞推动更轻松，但这并非主要目的；由于注射器导热良好，无法依靠涂抹润滑油避免外界热量传入。
故选B 。
【小问 2 详解】
依据玻意耳定律，一定质量的气体在等温变化时，压强与体积的乘积恒定，即 p1V1 p2V2 ，由此可得
p2
p1V1 V2
【小问 3 详解】
由玻意耳定律 pV C C 为常数 ，变形可得V C C 1 ，所以以体积V 为纵坐标，压强的倒数 1 为
p p p
横坐标绘制图像，会得到一条过原点的倾斜直线，能直观展示压强与体积成反比的关系。故选 C。
如图甲所示，在“验证动量守恒定律”实验中，A、B 两球半径相同。先让质量为 m1 的 A 球从斜槽上某一固定位置 C 处由静止开始滚下，从轨道末端抛出，落到位于水平地面的复写纸上，在下面的白纸上留
下痕迹。再把质量为m2 的 B 球放在水平轨道末滑，让 A 球扔从位置 C 处由静止滚下，A 球和 B 球碰撞
后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，M、P、N 为三个落点的位置，未放 B 球时，A 球的落点是 P
点，O 点是轨道末端在记录纸上的竖直投影点，如图乙所示。
本实验中，要求 A 球与 B 球碰后运动方向保持不变，则 A 球的质量 m1 与 B 球的质m2 应满足 m1
m2 。（填“ ”或“ ”）
实验中，不容易直接测定碰撞前后的速度。可以通过仅测量 （填选项前的符号），间接地解决这个问题。
小球开始释放的高度 h
小球做平抛运动的水平位移 C.小球拋出点距地面的高度 H
三个落点位置与 O点的距离分别为 OM 、OP 、ON ，在实验误差允许范围内，若满足关系式
，则可以认为两球碰撞过程中总动量守恒。（用题中相关物理量的字母表示）
【答案】 ①. ②. B ③. m1 OP m1 OM m2 ON
【解析】
【详解】（1）[1]为防止两球碰撞后入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量，即 m1 m2 ；
（2）[2]小球离开斜槽后做平抛运动，球抛出点的高度相等，它们在空中的运动时间相等，水平位移与初速度成正比，可以把小球做平抛运动的时间作为时间单位，用球的水平位移代替其初速度，实验不需要测量小球释放点的高度与抛出点的高度，只要测出小球做平抛运动的水平位移即可，AC 错误，B 正确。
故选 B。
（3）[3]根据平抛运动可知，落地高度相同，则运动时间相同，设落地时间为 t，则
0
若两球相碰前后的动量守恒，则需要验证表达式
m1OP m1OM m2ON
即可。
四、计算题：本题共 3 小题，13 题 10 分，14 题 12 分，15 题 16 分，共 38 分。解答时应写出必要的文字说明、公式、方程式和重要的演算步骤，只写出结果的不得分，有数值计算的题，答案中必须写出明确的数值和单位。
如图甲所示，深度为 H 的圆柱形绝热汽缸底部安装有电热丝（体积可忽略），可以通过加热来改变缸内
的温度。汽缸口有固定卡销。汽缸内用质量为 m 5 p0 S 、横截面积为 S 的活塞封闭了一定质量的理想气体，
g
此时活塞刚好在汽缸口，汽缸内气体温度为T0 ，压强为 p0 。如图乙所示，保持气体温度不变，将汽缸固定在倾角为37 的斜面上。大气压强恒为 p0 ，重力加速度为 g 。不计活塞及固定卡销厚度，活塞可沿汽缸壁无摩擦滑动且不漏气， sin37 0.6, cos37 0.8 。
求斜面上活塞距汽缸底部的距离h ；
汽缸在斜面上放置时，接通汽缸底部的电热丝缓慢给气体加热，一直到气体温度升高到5T0 ，加热过程中通过电热丝的电流恒为 I ，电热丝电阻为 R ，加热时间为t 。若电热丝产生的热量全部被气体吸收，求温度5T0 时汽缸内气体的压强及气体温度从T0 升高到5T0 的过程中增加的内能。
【答案】（1） 1 H
4
（2）5p0， I 2Rt 3 p SH
【解析】
【小问 1 详解】
初始时，对封闭气体，压强体积分别为 p1 p0 ，V1 SH
斜面上，初始时活塞受力平衡，则 p S p S mgsin37
解得 p2 4 p1
根据玻意耳定律有 p1SH p2Sh
解得 h 1 H
4
【小问 2 详解】
假设活塞刚好到达汽缸口时，气体温度为T ，结合上述，根据查理定律有 p1 p2
T0 T
解得T 4T0 5T0
此后气体体积不再变化，根据查理定律有 p2
T
p3
5T0
解得 p3 5 p0
电热丝产生的热量Q I 2Rt
气体对外做功W p2S H h
气体增加内能ΔU Q W
解得ΔU I 2Rt 3 p SH
如图所示，足够长的光滑悬空固定水平轨道上有一质量为 M 2kg 的小车 A，用一段不可伸长的轻质细绳悬挂一质量为 m 1kg 的钢块 B 一起以v 1m/s 的速度向右匀速运动。一质量为 m0 0.2kg 的子弹以 v0 10m/s 的速度沿水平方向从左向右飞来射向钢块，与钢块发生碰撞，碰撞时间极短，碰后子弹以
5m/s 的速度反向弹回。在以后的运动过程中，摆线离开竖直方向的最大角度小于 90°，（不计空气阻力），重力加速度为 g 取10m/s2 。试求：
子弹对钢块作用力的冲量大小；
钢块能摆起的最大高度；
小车 A 在运动过程中的最大速度。
【答案】（1） 3kg m/s ；（2） 0.3m ；（3） 3m/s
【解析】
【详解】（1）子弹与钢块碰撞瞬间水平方向动量守恒，以水平向右为正方向，则
v4 3m/s
如图所示，在 Oxy 平面（纸面）内，在 x1 x x2 区间内存在平行 y 轴的匀强电场， x2 x1 2d ；在 x3 x x4 ，的区间内存在垂直纸面向外的匀强磁场，由左向右分为间距均为 d0（d0 未知）的 n（n 为
整数且未知）份，各区域磁感应强度大小依次为 B、2B、…、nB， x 4d ， x x d 。一带正电的粒
3 4 3 2
子从坐标原点沿与 x 轴正方向成θ 37 角射入，在坐标为（4d，2d）的 P 点以速度 v0 垂直磁场边界射入
磁场，恰能达到磁场右侧边界 x 。已知整个装置处于真空中，粒子的比荷 v0
，不计粒子重力，
4
sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：
m Bd
匀强电场的电场强度 E 的大小；
匀强电场右边界横坐标 x2 的值；
d0 的大小。
【答案】（1） 3Bv0
8
（2） 11 d
3
（3） 1 d
6
【解析】
【小问 1 详解】
对粒子，在电场中，有2d v0t
其中 qE ma ， v0 tan 37 at
解得 E 3Bv0
8
【小问 2 详解】
粒子在电场中的轨迹如图所示
在电场中有 y 1 at 2
2
解得 y 3 d
4
x1 tanθ y 2d
解得 x1
5 d
3
故 x x 2d 11 d
2 1 3
【小问 3 详解】
在竖直方向很短的时间内，由动量定理有 qBvx t m vy
求和可得 qBd0 m vy
从进入磁场到右边界，速度大小变为 v0，方向沿 y 轴负方向， qBd0 q2Bd0 L qnBd0 mv0
解得 n(n 1) qBd
2
0 mv0
又 nd0
1 d
2
解得 n 3 ， d0
1 d
6