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2023-2024学年山东省泰安市新泰第一中学老校区高二（下）第三次月考物理试卷（含答案）
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这是一份2023-2024学年山东省泰安市新泰第一中学老校区高二（下）第三次月考物理试卷（含答案），共12页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.2024年4月19日起，日本开始排放第五批福岛核污染水，预计排放19天。核污染水中含有一定量的放射性核素“氚”，该核素可在生物体内富集，损害生物体的健康。已知氚的衰变方程为 13H→23He+X，半衰期约为12年，下列说法正确的是( )
A. 氚核发生的是α衰变
B. 衰变产物X来自氚的核外电子
C. 该衰变产生的射线穿透能力比γ射线强
D. 若立即停止排放，12年后因排污导致的核辐射量会减少50％
2.不同原子核的比结合能是不一样的，如图是按照实际测量结果画出的图线，下列说法正确的是( )
A. 铀核 92235U比氪核 3689Kr的结合能小，平均核子质量大
B. 的结合能约为1MeV
C. 核拆分成两个核时吸收的能量恰好等于的结合能
D. 核的结合能比 36Li核的小，比结合能大
3.理想变压器原、副线圈a、b的匝数之比为n1:n2=5:1，原线圈接在u=220 2⋅sin(100πt)V的交流电源上，副线圈中“20 V 20 W”的灯泡L恰好正常发光，电阻R2=10 Ω，电压表V为理想电表。则下列推断正确的是( )
A. 原线圈的输入电压为150 VB. 交变电流的频率为100 Hz
C. 电压表V的示数为30 2VD. R1消耗的功率小于R2消耗的功率
4.如图所示，四分之一圆柱体P放在水平地面上，圆心O的正上方有一个大小可忽略的定滑轮A，一根轻绳跨过定滑轮，一端和置于圆柱体P上，质量为m的小球连接，另一端系在固定竖直杆上的B点，一质量为m0钩码挂在AB间的轻绳上，整个装置处于静止状态。除圆柱体与地面之间的摩擦以外，其它摩擦不计。若在钩码下方再加挂一个钩码，整个装置再次处于静止状态时，小球依然处于圆柱体P上，则此时与先前整个装置处于静止状态时相比( )
A. 地面对P的摩擦力减小B. P对小球的弹力增大
C. 轻绳的张力增大D. P对地面的压力减小
5.包含各种波长的复合光，被原子吸收了某些波长的光子后，连续光谱中这些波长的位置上便出现了暗线，这样的光谱叫作吸收光谱。传到地球表面的太阳光谱就是吸收光谱( )
A. 太阳光谱中的暗线是太阳大气中的原子吸收光子后产生的
B. 太阳光谱中的暗线是地球大气中的原子吸收光子后产生的
C. 利用太阳光谱可以分析地球大气中含有哪些元素
D. 利用太阳光谱可以分析太阳光中含有哪些元素
6.如图所示为氢原子能级示意图，一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，下列说法正确的是( )
A. 跃迁过程中最多可辐射出4种频率的光子
B. 从n=4能级跃迁到n=2能级的氢原子能量增大
C. 从n=4能级跃迁到n=1能级辐射出的光子波长最长
D. 有三种频率的光子可使逸出功为4.54eV的金属发生光电效应
7.热机循环是将内能转化为机械能的过程。其中最典型的热机循环有卡诺循环、斯特林循环和布雷顿循环。如图为斯特林循环，工作物质为理想气体，它由两个等容过程和两个等温过程组成，A→B温度为T1，C→D温度为T2，关于该循环，下列判断正确的是( )
A. T1B. B→C放出的热量大于D→A吸收的热量
C. 气体分子在状态A比状态C单位时间与器壁单位面积碰撞次数多
D. 如果经过改进，斯特林循环效率可达100％
8.如图所示的装置，汽缸分上、下两部分，下部分的横截面积大于上部分的横截面积，大小活塞分别在上、下汽缸内用一根硬杆相连，两活塞可在汽缸内一起上下移动．缸内封有一定质量的气体，活塞与缸壁无摩擦且不漏气，起初，在小活塞上的杯子里放有大量钢球，请问哪些情况下能使两活塞相对汽缸向下移动( )
A. 给汽缸内气体缓慢加热B. 取走几个钢球
C. 大气压变大D. 让整个装置自由下落
二、多选题：本大题共4小题，共16分。
9.下列关于直线运动的甲、乙、丙、丁四个图像的说法中，正确的是( )
A. 甲图中x1∼2x1物体的加速度大小为v02x1
B. 乙图中所描述的物体在0∼t1时段通过的位移大小为x1−x0
C. 丙图中所描述的物体在t1∼t2时段通过的位移大小为a0t2−t1
D. 若丁图中所描述的物体正在做匀加速直线运动，则该物体的加速度大小为4m/s2
10.如图所示，三根不可伸长的轻绳结点为O，轻绳1水平，轻绳2与竖直方向夹角为α=30∘，轻绳3下端悬挂的重物保持静止。现对重物施加始终与绳3垂直的力F，让重物缓慢向右升高，直到轻绳3与轻绳2垂直。则该过程中( )
A. 轻绳1上的张力逐渐减小B. 外力F逐渐增大
C. 轻绳2、3上张力比值的最小值为 32D. 轻绳1、2上张力的比值逐渐增大
11.某同学利用如图所示的实验装置来研究光电效应现象。某单色光照射光电管的阴极K时，会发生光电效应现象。闭合开关S，在阳极A和阴极K之间加反向电压，通过调节滑动变阻器的滑片逐渐增大电压，直至电流计中的电流刚好为零，此时电压表显示的电压值U称为遏止电压。根据遏止电压，可以计算出光电子的最大初动能Ekm。现分别用频率为ν1和ν2的单色光照射阴极K，测到的遏止电压分别为U1和U2，设光电子质量为m，电荷量为e，下列说法正确的是( )
A. 频率为ν1的单色光照射阴极K时光电子的最大初速度为v1m= 2eU1m
B. 阴极K金属的逸出功为W0=ℎν1−eU1
C. 普朗克常量ℎ=e(U1−U2)v1−v2
D. 阴极K金属的极限频率为νc=U2v1−U1v2U1−U2
12.目前科学家正在研究“快中子堆”技术来发电，“快中子堆”技术发电的原理是：快中子反应堆不用92235U，而用 94239Pu作燃料，但在堆心燃料 94239Pu的外围放置92238U， 94239Pu发生裂变反应时放出来的高速中子(快中子)，被装在外围再生区的92238U吸收，92238U吸收快中子后变成 92239U， 92239U很不稳定，很快发生β衰变变成 94239Pu。 94239Pu在裂变产生能量的同时，又不断地将92238U变成可用燃料 94239Pu，在一定时间内核燃料越烧越多。 92239U发生β衰变时释放的能量全部转化为 94239Pu和β粒子的动能，设 94239Pu、β粒子的质量分别为M、m，则( )
A. 94239Pu与 92239U的中子数相同
B. 92238U吸收快中子后变成铀 92239U属于核聚变
C. 92239U经过2次β衰变后变成 94239Pu
D. 静止的 92239U发生β衰变释放出动能为E0的β粒子，该衰变中质量亏损为(M+m)Mc2E0
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
13.某同学在研究物体的运动时，用打点计时器打下了一条如图所示的纸带，已知实验时所用的交流电源的频率为f=50 Hz．
(1)关于该实验，下列说法正确的是_________．
A.实验时，应先接通电源再释放纸带
B.如果实验时用的是电火花打点计时器，则电源的电压为8 V的交流电
C.实验时应用秒表计时
D.为了减小实验误差，应舍去纸带上密集的点
(2)已知图中四个相邻的计数点间分别还有4个点未画出，图中数据的单位为cm，由此可知纸带的加速度大小为_________m/s2，图中B、C两点间的距离应为_________cm，打点计时器打下图中C点时的速度大小为_________m/s.(小数点后均保留两位小数)
14.某学校的两个实验小组分别用不同实验装置，探究一定质量的气体温度不变时，压强与体积的关系。
(1)①第一个实验小组采用装置甲做实验时，其研究对象是__________；为判断气体压强与体积关系，__________(选填“需要”或“不需要”)测出该研究对象的体积。
②关于该实验下列说法正确的是__________。(填正确答案标号)
A.柱塞上涂抹适量润滑油的主要目的是减小摩擦力
B.实验中若密封橡胶套脱落，应立刻堵住后继续实验
C.柱塞移到某位置时，应快速记录此时注射器内气柱的长度和压力表的压强值，以免与外界发生热交换导致数值变化
D.实验过程中，不要用手接触注射器的玻璃管，以防止玻璃管从手上吸收热量，引起内部气体温度变化
③实验小组同学做出p−1V图像，发现当气体体积缩小到一定值后，实验数据描绘的图线偏离过原点的直线。若是因实验装置漏气导致的偏离，则描绘的图线可能如下图所示的__________。(填①或②)
(2)第二个实验小组采用DIS研究一定质量气体温度不变时，压强与体积关系的实验装置如图乙所示。
①第二组同学在操作规范、不漏气的前提下，测得多组压强p和体积V的数据并作出V−1p图线，发现图线不通过坐标原点，如图所示。则V0代表__________。
②实验过程中缓慢推动活塞，注射器内气体体积减小，第二组同学发现后来环境温度升高，测得多组空气柱的压强p和体积V的数据，则实验得到的p−1V图像应为下图中的__________。(填正确答案标号)
A.
B.
C.
D.
四、计算题：本大题共4小题，共38分。
15.利用太阳能电池这个能量转换器件将太阳能转变为电能的系统又称光伏发电系统。有一台内阻为1Ω的太阳能发电机，供给一个学校照明用电。如图所示，升压变压器匝数比为1: 4，降压变压器匝数比为4: 1，输电线的总电阻R=4Ω，全校共22个班，每班有“220V 40W”灯6盏，若全部电灯正常发光，求：
(1)降压变压器的输入电压U3;
(2)输电线总电阻R两端的电压;
(3)发电机的总功率。
16.玉龙雪山位于云南省丽江市，是我国最南的雪山，也备受旅行爱好者的关注，由于玉龙雪山的海拔比较高，旅行者登山时，往往会带上几个氧气袋。已知某储存有氧气的容器容积为V0=50L，开始时封闭的氧气压强为p0=1.2×107Pa，用该容器向容积为V=10L的真空氧气瓶充入氧气，假设氧气可视为理想气体，充气过程中氧气不泄漏，假设氧气瓶的容积和环境的温度恒定。求：
(1)若每个氧气瓶充满气体后压强均为p=1.0×106Pa，则可以分装多少个氧气瓶？
(2)若每次给氧气瓶充满气体后两容器内封闭气体的压强相同，则充满10个氧气瓶后容器内剩余的气体的压强与开始时气体的压强之比为多少？
17.如图甲所示，完全相同的两个长木板A、B紧靠在一起(但不粘连)静置于水平地面上，t=0时刻一小物块(可视为质点)以某一较小的速度从长木板A的左端滑上，小物块始终在A的上表面，以后长木板A运动的速度−时间图象如图乙所示．已知长木板长度L=1.25m，物块与长木板的质量相等，物块与木板间及木板与地面间均有摩擦，物块与木板、木板与地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g=10m/s2．
(1)求物块与长木板间、长木板与地面间的动摩擦因数μ1、μ2；(2)若小物块的初速度v0=4m/s，试通过计算判断小物块最终停在A的上表面，还是B的上表面，并确定其位置．
18.近年来越来越多的汽车搭载了“空气悬挂”结构，相比“弹簧悬挂”更加舒适，可调节范围更广，其构造可以简化为下图所示模型。汽缸上部与汽车底盘相连，活塞通过连杆与车轮轴连接，活塞与汽缸之间的距离为ℎ，两者之间还连接一弹簧，弹簧一端与活塞粘连在一起，弹簧另一端与汽缸不粘连，可以将汽车对汽缸的作用等效为质量为M的物块压在汽缸的上方。在某一温度下当汽车空载时M=150kg，静止在水平路面上时ℎ=11cm，弹簧恰好处于原长状态。已知活塞的横截面积为S=100cm2，弹簧的劲度系数k=2.5×104N/m，不计弹簧体积、缸体的重力以及活塞与缸体之间的摩擦力，气体的温度始终不变，外界大气压恒为p0=1.0×105Pa，sin37∘=0.6，cs37∘=0.8，g取10m/s2，计算：
(1)保持阀门关闭，将汽车移至倾角为θ=37∘的斜面，空载时汽缸与活塞之间的距离ℎ1；
(2)某次汽车停在水平路面上装载后等效为M′=200kg，此时气泵会自动给汽缸充入适量空气，使活塞和汽缸之间的距离回到ℎ=11cm，充入的气体与原气体的质量之比η。
答案
1.D
2.D
3.A
4.A
5.A
6.D
7.C
8.D
9.BD
10.BD
11.ABC
12.CD
13.(1)AD；(2)0.61；1.73；0.20；
14.(1) 被封闭气体(或空气柱) 不需要 D ②
(2) 注射器与压强传感器连接部位的气体体积(或胶管体积) B
15.解：(1)降压变压器输出电压为220V，根据U3U4=n3n4，解得U3=880V；
(2)电灯正常发光时的电流I=PU=211A，
降压变压器负载中的总电流 I4=22×6×I=24A，
降压变压器输入端电流I3=n4n3I4=6A，
导线上损失的电压 U损=I3R=24V；
(3)升压变压器输出电压U2=U3+U损=904V，
由理想变压器公式U1U2=n1n2，解得U1=226V，
其输入电流I1=n2n1I3=24A，由闭合欧姆定律，有E=U1+I1r=250V，
发电机的总功率P总=EI1=6000W。
16.(1)设能分装n个氧气瓶，则以容器内开始的气体为研究对象，由玻意耳定律得p0V0=p(nV+V0)
代入数据解得n=55
(2)第1个氧气瓶充满气体后，由玻意耳定律p0V0=p1(V+V0)得p1=p0V0V+V0
同理，第2个氧气瓶充满气体后，由玻意耳定律p1V0=p2(V+V0)得p2=p0(V0V+V0)2
同理，第3个氧气瓶充满气体后，由玻意耳定律p2V0=p3(V+V0)得p3=p0(V0V+V0)3
由此可推出第10个氧气瓶充满气体后，由玻意耳定律p9V0=p10(V+V0)得p10=p0(V0V+V0)10
则p10p0=(V0V+V0)10
代入数据解得p10p0=(56)10
17.解：(1)设滑块和长木板的质量均为m，
0−0.1s内，A、B两板一起做匀加速直线运动，设加速度大小为a1，对两板的整体由牛顿运动定律得：μ1mg−μ2·3mg=2ma1
0.1s−0.2s内，滑块与两木板一起匀减速运动，设加速度大小为a2，对三者的整体由牛顿运动定律得：a2=μ2g
由乙图可知：a1=a2=1m/s2
由上式可解得：μ1=0.5，μ2=0.1
(2)若滑块以v0=4m/s滑上A板，设滑块匀减速运动的加速度大小为a0，假设滑块会滑离A板，它在A板上运动的时间为t1
a0=μ1g=5m/s2
v0t1−12a0t12−12a1t12=L
解得：t1=0.5s
v1=v0−a0t1=1.5m/s
v2=a1t1=0.5m/s
由于v1>v2，故假设成立，滑块会离开A板，滑上B板
滑块滑上B板后，假设最终与B板达到共同速度，相对滑动的时间为t2
B板的加速度a3=μ1mg−μ2·2mgm=3m/s2
由v1−a0t2=v2+a3t2
解得：t2=18s
s滑=v1t2−12a0t22
sB=v2t2+12a3t22
s相=s滑−sB=116m故滑块最终停在B板上表面，离B板左端116m处
18.(1)选择汽缸受力分析，静止在水平路面时：
p1S=p0S+Mg
解得
p1=2.5×105Pa
停在斜面上时
p2S=p0S+Mgcsθ
解得
p2=2.2×105Pa
由玻意尔定律得
p1⋅ℎ⋅S=p2⋅ℎ1⋅S
解得
ℎ1=12.5cm
(2)充气前后温度不变
p0S+Mg=p3S
p3⋅ℎS=p1ℎS+ΔV
η=ΔVℎS
解得
η=15
1.2024年4月19日起，日本开始排放第五批福岛核污染水，预计排放19天。核污染水中含有一定量的放射性核素“氚”，该核素可在生物体内富集，损害生物体的健康。已知氚的衰变方程为 13H→23He+X，半衰期约为12年，下列说法正确的是( )
A. 氚核发生的是α衰变
B. 衰变产物X来自氚的核外电子
C. 该衰变产生的射线穿透能力比γ射线强
D. 若立即停止排放，12年后因排污导致的核辐射量会减少50％
2.不同原子核的比结合能是不一样的，如图是按照实际测量结果画出的图线，下列说法正确的是( )
A. 铀核 92235U比氪核 3689Kr的结合能小，平均核子质量大
B. 的结合能约为1MeV
C. 核拆分成两个核时吸收的能量恰好等于的结合能
D. 核的结合能比 36Li核的小，比结合能大
3.理想变压器原、副线圈a、b的匝数之比为n1:n2=5:1，原线圈接在u=220 2⋅sin(100πt)V的交流电源上，副线圈中“20 V 20 W”的灯泡L恰好正常发光，电阻R2=10 Ω，电压表V为理想电表。则下列推断正确的是( )
A. 原线圈的输入电压为150 VB. 交变电流的频率为100 Hz
C. 电压表V的示数为30 2VD. R1消耗的功率小于R2消耗的功率
4.如图所示，四分之一圆柱体P放在水平地面上，圆心O的正上方有一个大小可忽略的定滑轮A，一根轻绳跨过定滑轮，一端和置于圆柱体P上，质量为m的小球连接，另一端系在固定竖直杆上的B点，一质量为m0钩码挂在AB间的轻绳上，整个装置处于静止状态。除圆柱体与地面之间的摩擦以外，其它摩擦不计。若在钩码下方再加挂一个钩码，整个装置再次处于静止状态时，小球依然处于圆柱体P上，则此时与先前整个装置处于静止状态时相比( )
A. 地面对P的摩擦力减小B. P对小球的弹力增大
C. 轻绳的张力增大D. P对地面的压力减小
5.包含各种波长的复合光，被原子吸收了某些波长的光子后，连续光谱中这些波长的位置上便出现了暗线，这样的光谱叫作吸收光谱。传到地球表面的太阳光谱就是吸收光谱( )
A. 太阳光谱中的暗线是太阳大气中的原子吸收光子后产生的
B. 太阳光谱中的暗线是地球大气中的原子吸收光子后产生的
C. 利用太阳光谱可以分析地球大气中含有哪些元素
D. 利用太阳光谱可以分析太阳光中含有哪些元素
6.如图所示为氢原子能级示意图，一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，下列说法正确的是( )
A. 跃迁过程中最多可辐射出4种频率的光子
B. 从n=4能级跃迁到n=2能级的氢原子能量增大
C. 从n=4能级跃迁到n=1能级辐射出的光子波长最长
D. 有三种频率的光子可使逸出功为4.54eV的金属发生光电效应
7.热机循环是将内能转化为机械能的过程。其中最典型的热机循环有卡诺循环、斯特林循环和布雷顿循环。如图为斯特林循环，工作物质为理想气体，它由两个等容过程和两个等温过程组成，A→B温度为T1，C→D温度为T2，关于该循环，下列判断正确的是( )
A. T1
C. 气体分子在状态A比状态C单位时间与器壁单位面积碰撞次数多
D. 如果经过改进，斯特林循环效率可达100％
8.如图所示的装置，汽缸分上、下两部分，下部分的横截面积大于上部分的横截面积，大小活塞分别在上、下汽缸内用一根硬杆相连，两活塞可在汽缸内一起上下移动．缸内封有一定质量的气体，活塞与缸壁无摩擦且不漏气，起初，在小活塞上的杯子里放有大量钢球，请问哪些情况下能使两活塞相对汽缸向下移动( )
A. 给汽缸内气体缓慢加热B. 取走几个钢球
C. 大气压变大D. 让整个装置自由下落
二、多选题：本大题共4小题，共16分。
9.下列关于直线运动的甲、乙、丙、丁四个图像的说法中，正确的是( )
A. 甲图中x1∼2x1物体的加速度大小为v02x1
B. 乙图中所描述的物体在0∼t1时段通过的位移大小为x1−x0
C. 丙图中所描述的物体在t1∼t2时段通过的位移大小为a0t2−t1
D. 若丁图中所描述的物体正在做匀加速直线运动，则该物体的加速度大小为4m/s2
10.如图所示，三根不可伸长的轻绳结点为O，轻绳1水平，轻绳2与竖直方向夹角为α=30∘，轻绳3下端悬挂的重物保持静止。现对重物施加始终与绳3垂直的力F，让重物缓慢向右升高，直到轻绳3与轻绳2垂直。则该过程中( )
A. 轻绳1上的张力逐渐减小B. 外力F逐渐增大
C. 轻绳2、3上张力比值的最小值为 32D. 轻绳1、2上张力的比值逐渐增大
11.某同学利用如图所示的实验装置来研究光电效应现象。某单色光照射光电管的阴极K时，会发生光电效应现象。闭合开关S，在阳极A和阴极K之间加反向电压，通过调节滑动变阻器的滑片逐渐增大电压，直至电流计中的电流刚好为零，此时电压表显示的电压值U称为遏止电压。根据遏止电压，可以计算出光电子的最大初动能Ekm。现分别用频率为ν1和ν2的单色光照射阴极K，测到的遏止电压分别为U1和U2，设光电子质量为m，电荷量为e，下列说法正确的是( )
A. 频率为ν1的单色光照射阴极K时光电子的最大初速度为v1m= 2eU1m
B. 阴极K金属的逸出功为W0=ℎν1−eU1
C. 普朗克常量ℎ=e(U1−U2)v1−v2
D. 阴极K金属的极限频率为νc=U2v1−U1v2U1−U2
12.目前科学家正在研究“快中子堆”技术来发电，“快中子堆”技术发电的原理是：快中子反应堆不用92235U，而用 94239Pu作燃料，但在堆心燃料 94239Pu的外围放置92238U， 94239Pu发生裂变反应时放出来的高速中子(快中子)，被装在外围再生区的92238U吸收，92238U吸收快中子后变成 92239U， 92239U很不稳定，很快发生β衰变变成 94239Pu。 94239Pu在裂变产生能量的同时，又不断地将92238U变成可用燃料 94239Pu，在一定时间内核燃料越烧越多。 92239U发生β衰变时释放的能量全部转化为 94239Pu和β粒子的动能，设 94239Pu、β粒子的质量分别为M、m，则( )
A. 94239Pu与 92239U的中子数相同
B. 92238U吸收快中子后变成铀 92239U属于核聚变
C. 92239U经过2次β衰变后变成 94239Pu
D. 静止的 92239U发生β衰变释放出动能为E0的β粒子，该衰变中质量亏损为(M+m)Mc2E0
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
13.某同学在研究物体的运动时，用打点计时器打下了一条如图所示的纸带，已知实验时所用的交流电源的频率为f=50 Hz．
(1)关于该实验，下列说法正确的是_________．
A.实验时，应先接通电源再释放纸带
B.如果实验时用的是电火花打点计时器，则电源的电压为8 V的交流电
C.实验时应用秒表计时
D.为了减小实验误差，应舍去纸带上密集的点
(2)已知图中四个相邻的计数点间分别还有4个点未画出，图中数据的单位为cm，由此可知纸带的加速度大小为_________m/s2，图中B、C两点间的距离应为_________cm，打点计时器打下图中C点时的速度大小为_________m/s.(小数点后均保留两位小数)
14.某学校的两个实验小组分别用不同实验装置，探究一定质量的气体温度不变时，压强与体积的关系。
(1)①第一个实验小组采用装置甲做实验时，其研究对象是__________；为判断气体压强与体积关系，__________(选填“需要”或“不需要”)测出该研究对象的体积。
②关于该实验下列说法正确的是__________。(填正确答案标号)
A.柱塞上涂抹适量润滑油的主要目的是减小摩擦力
B.实验中若密封橡胶套脱落，应立刻堵住后继续实验
C.柱塞移到某位置时，应快速记录此时注射器内气柱的长度和压力表的压强值，以免与外界发生热交换导致数值变化
D.实验过程中，不要用手接触注射器的玻璃管，以防止玻璃管从手上吸收热量，引起内部气体温度变化
③实验小组同学做出p−1V图像，发现当气体体积缩小到一定值后，实验数据描绘的图线偏离过原点的直线。若是因实验装置漏气导致的偏离，则描绘的图线可能如下图所示的__________。(填①或②)
(2)第二个实验小组采用DIS研究一定质量气体温度不变时，压强与体积关系的实验装置如图乙所示。
①第二组同学在操作规范、不漏气的前提下，测得多组压强p和体积V的数据并作出V−1p图线，发现图线不通过坐标原点，如图所示。则V0代表__________。
②实验过程中缓慢推动活塞，注射器内气体体积减小，第二组同学发现后来环境温度升高，测得多组空气柱的压强p和体积V的数据，则实验得到的p−1V图像应为下图中的__________。(填正确答案标号)
A.
B.
C.
D.
四、计算题：本大题共4小题，共38分。
15.利用太阳能电池这个能量转换器件将太阳能转变为电能的系统又称光伏发电系统。有一台内阻为1Ω的太阳能发电机，供给一个学校照明用电。如图所示，升压变压器匝数比为1: 4，降压变压器匝数比为4: 1，输电线的总电阻R=4Ω，全校共22个班，每班有“220V 40W”灯6盏，若全部电灯正常发光，求：
(1)降压变压器的输入电压U3;
(2)输电线总电阻R两端的电压;
(3)发电机的总功率。
16.玉龙雪山位于云南省丽江市，是我国最南的雪山，也备受旅行爱好者的关注，由于玉龙雪山的海拔比较高，旅行者登山时，往往会带上几个氧气袋。已知某储存有氧气的容器容积为V0=50L，开始时封闭的氧气压强为p0=1.2×107Pa，用该容器向容积为V=10L的真空氧气瓶充入氧气，假设氧气可视为理想气体，充气过程中氧气不泄漏，假设氧气瓶的容积和环境的温度恒定。求：
(1)若每个氧气瓶充满气体后压强均为p=1.0×106Pa，则可以分装多少个氧气瓶？
(2)若每次给氧气瓶充满气体后两容器内封闭气体的压强相同，则充满10个氧气瓶后容器内剩余的气体的压强与开始时气体的压强之比为多少？
17.如图甲所示，完全相同的两个长木板A、B紧靠在一起(但不粘连)静置于水平地面上，t=0时刻一小物块(可视为质点)以某一较小的速度从长木板A的左端滑上，小物块始终在A的上表面，以后长木板A运动的速度−时间图象如图乙所示．已知长木板长度L=1.25m，物块与长木板的质量相等，物块与木板间及木板与地面间均有摩擦，物块与木板、木板与地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g=10m/s2．
(1)求物块与长木板间、长木板与地面间的动摩擦因数μ1、μ2；(2)若小物块的初速度v0=4m/s，试通过计算判断小物块最终停在A的上表面，还是B的上表面，并确定其位置．
18.近年来越来越多的汽车搭载了“空气悬挂”结构，相比“弹簧悬挂”更加舒适，可调节范围更广，其构造可以简化为下图所示模型。汽缸上部与汽车底盘相连，活塞通过连杆与车轮轴连接，活塞与汽缸之间的距离为ℎ，两者之间还连接一弹簧，弹簧一端与活塞粘连在一起，弹簧另一端与汽缸不粘连，可以将汽车对汽缸的作用等效为质量为M的物块压在汽缸的上方。在某一温度下当汽车空载时M=150kg，静止在水平路面上时ℎ=11cm，弹簧恰好处于原长状态。已知活塞的横截面积为S=100cm2，弹簧的劲度系数k=2.5×104N/m，不计弹簧体积、缸体的重力以及活塞与缸体之间的摩擦力，气体的温度始终不变，外界大气压恒为p0=1.0×105Pa，sin37∘=0.6，cs37∘=0.8，g取10m/s2，计算：
(1)保持阀门关闭，将汽车移至倾角为θ=37∘的斜面，空载时汽缸与活塞之间的距离ℎ1；
(2)某次汽车停在水平路面上装载后等效为M′=200kg，此时气泵会自动给汽缸充入适量空气，使活塞和汽缸之间的距离回到ℎ=11cm，充入的气体与原气体的质量之比η。
答案
1.D
2.D
3.A
4.A
5.A
6.D
7.C
8.D
9.BD
10.BD
11.ABC
12.CD
13.(1)AD；(2)0.61；1.73；0.20；
14.(1) 被封闭气体(或空气柱) 不需要 D ②
(2) 注射器与压强传感器连接部位的气体体积(或胶管体积) B
15.解：(1)降压变压器输出电压为220V，根据U3U4=n3n4，解得U3=880V；
(2)电灯正常发光时的电流I=PU=211A，
降压变压器负载中的总电流 I4=22×6×I=24A，
降压变压器输入端电流I3=n4n3I4=6A，
导线上损失的电压 U损=I3R=24V；
(3)升压变压器输出电压U2=U3+U损=904V，
由理想变压器公式U1U2=n1n2，解得U1=226V，
其输入电流I1=n2n1I3=24A，由闭合欧姆定律，有E=U1+I1r=250V，
发电机的总功率P总=EI1=6000W。
16.(1)设能分装n个氧气瓶，则以容器内开始的气体为研究对象，由玻意耳定律得p0V0=p(nV+V0)
代入数据解得n=55
(2)第1个氧气瓶充满气体后，由玻意耳定律p0V0=p1(V+V0)得p1=p0V0V+V0
同理，第2个氧气瓶充满气体后，由玻意耳定律p1V0=p2(V+V0)得p2=p0(V0V+V0)2
同理，第3个氧气瓶充满气体后，由玻意耳定律p2V0=p3(V+V0)得p3=p0(V0V+V0)3
由此可推出第10个氧气瓶充满气体后，由玻意耳定律p9V0=p10(V+V0)得p10=p0(V0V+V0)10
则p10p0=(V0V+V0)10
代入数据解得p10p0=(56)10
17.解：(1)设滑块和长木板的质量均为m，
0−0.1s内，A、B两板一起做匀加速直线运动，设加速度大小为a1，对两板的整体由牛顿运动定律得：μ1mg−μ2·3mg=2ma1
0.1s−0.2s内，滑块与两木板一起匀减速运动，设加速度大小为a2，对三者的整体由牛顿运动定律得：a2=μ2g
由乙图可知：a1=a2=1m/s2
由上式可解得：μ1=0.5，μ2=0.1
(2)若滑块以v0=4m/s滑上A板，设滑块匀减速运动的加速度大小为a0，假设滑块会滑离A板，它在A板上运动的时间为t1
a0=μ1g=5m/s2
v0t1−12a0t12−12a1t12=L
解得：t1=0.5s
v1=v0−a0t1=1.5m/s
v2=a1t1=0.5m/s
由于v1>v2，故假设成立，滑块会离开A板，滑上B板
滑块滑上B板后，假设最终与B板达到共同速度，相对滑动的时间为t2
B板的加速度a3=μ1mg−μ2·2mgm=3m/s2
由v1−a0t2=v2+a3t2
解得：t2=18s
s滑=v1t2−12a0t22
sB=v2t2+12a3t22
s相=s滑−sB=116m
18.(1)选择汽缸受力分析，静止在水平路面时：
p1S=p0S+Mg
解得
p1=2.5×105Pa
停在斜面上时
p2S=p0S+Mgcsθ
解得
p2=2.2×105Pa
由玻意尔定律得
p1⋅ℎ⋅S=p2⋅ℎ1⋅S
解得
ℎ1=12.5cm
(2)充气前后温度不变
p0S+Mg=p3S
p3⋅ℎS=p1ℎS+ΔV
η=ΔVℎS
解得
η=15
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