精品解析：湖南省长沙市第一中学2023-2024学年高二下学期第一次月考物理试题

长沙市第一中学2023—2024学年度高二第二学期第一次阶段性捡测 物 理 时量：75分钟 满分：100分 一、单选题（本题共6小题，每小题4分，共24分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确） 1. 下列说法正确的是（　　） A. 气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈分子撞击器壁的作用力增大，气体的压强一定增大 B. 气体的体积变小时，单位体积的分子数增多单位时间内打到器壁单位面积上的分子数增多，气体的压强一定增大 C. 等温压缩过程中，气体压强增大是因为单个气体分子每次碰撞器壁的平均冲力增大 D. 等压膨胀过程中，在相同时间内，气体分子对容器壁单位面积的冲量大小相等 2. 图所示四幅图涉及不同的物理知识，其中说法正确的是（　　） A. 图甲：爱因斯坦通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一 B. 图乙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的 C. 图丙：卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，发现了质子和中子 D. 图丁：根据电子束通过铝箔后衍射图样，可以说明电子具有粒子性 3. 2020年12月12日，大亚湾反应堆“中微子实验”正式退役了。在3275天11小时43分0秒的运行期间，这里产出了一系列重要的中微子研究成果，包括发现第三种中微子振荡模式，使我国的中微子研究跨入国际先进行列。中微子是宇宙中最古老、数量最多的物质粒子，太阳、地球、超新星、宇宙线、核反应堆，甚至人体都在不停地产生中微子，每秒钟有亿万个中微子穿过人们的身体。大多数原子核发生核反应的过程中也都伴有中微子的产生，例如核裂变、核聚变、β衰变等。下列关于核反应的说法，正确的是（　　） A. 是α衰变方程，是β衰变方程 B. 高速运动的α粒子轰击氮核可从氮核中打出中子，其核反应方程为 C. 衰变为，经过3次α衰变，2次β衰变 D. 是核裂变方程，也是氢弹的核反应方程 4. 如图所示，L为电阻可忽略的线圈，R为电阻，C为电容器，开关S处于闭合状态。现突然断开S，并开始计时，电路工作过程中，同时会向外辐射电磁波。下列选项中能正确反映LC回路中电流i（顺时针方向为正）、电容器中电场E（竖直向下为正）、以及两极板间电势差随时间变化的图像是（　　） A. B. C. D. 5. 研究表明，两个邻近的分子之间同时存在着引力和斥力，如图中虚线所示，分子间作用力的合力随分子间距变化的关系如图中实线所示。关于分子间的作用力和分子势能，下列说法正确的是（　　） A. 分子间距增大，斥力减小，引力增大 B. 由图可知，当分子间距离为时分子间作用力合力为0，所以此时分子的势能为0 C. 当分子间的距离时，减小分子间距离，分子间作用力做负功，分子势能增加 D. 当分子间的距离时，增大分子间距离，分子间作用力做正功，分子势能减少 6. 如图所示，边长为、匝数为的正三角形线圈电阻为，在磁感应强度为的匀强磁场中绕转轴转动（转轴垂直于磁感线），线圈通过滑环和电刷连接一个原、副线圈的匝数比为的理想变压器，电压表可视为理想电表。滑动变阻器的最大阻值为，初态滑片位于滑动变阻器最上端，。线圈以恒定角速度转动，则（　　） A. 从图示位置开始计时，线圈产生感应电动势瞬时值的表达式为 B. 滑动变阻器的滑片P从最上端向下滑动时，变压器的输出功率变大 C. 初态时电压表V2示数为 D. 滑动变阻器的滑片P向下滑动时，电压表V1示数变小 二、多选题（本大题共4小题，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 7. 杜甫在《曲江》中写到：穿花蛱蝶深深见，点水蜻蜓款款飞。平静水面上的S处，“蜻蜓点水”时形成一列水波向四周传播（可视为简谐横波），A、B、C三点与S在同一条直线上，图示时刻，A在波谷，与水平面的高度差为H、B、C在不同的波峰上。已知波速为v，A、B在水平方向的距离为a，则下列说法正确的是（　　） A. 水波通过尺寸为1.5a的障碍物能发生明显衍射 B. A点振动频率为 C. 到达第一个波峰的时刻，C比A滞后 D. 从图示时刻开始计时，A点的振动方程是 8. 一定质量的理想气体，从状态A开始，经历B、C两个状态又回到状态A，压强与体积的关系图像如下图所示，AC是双曲线，AB是与纵轴垂直的直线，BC是与横轴垂直的直线，已知气体在B、C状态的温度分别为、，图中阴影部分的面积为S，再根据图像所提供的其它信息来分析，下列说法正确的是（　　） A. 气体在状态A的温度为 B. 气体在状态A的体积为 C. 气体从状态A到状态B对外做的功为 D. 气体从状态C到状态A外界对气体做的功为 9. 原子核的比结合能曲线如图所示，根据该曲线，下列判断中正确的有（ ） A. 核的结合能约为14MeV B. 核比核更稳定 C. 两个核结合成核时释放能量 D. 核中核子平均结合能比核中的小 10. 如图所示，电源的电动势为，内阻不计。K是光电管的阴极，A是光电管的阳极，它们都是半径为圆形金属板，两圆心间距离为，两圆心连线与两板垂直，当两板间存在电压时，板间的电场可视为匀强电场。为滑动变阻器，长度。电压表（0刻度在表盘中间）和灵敏电流计均为理想表。频率为的细激光束照射到K的中心上，使阴极发射光电子。合上开关S，当滑动变阻器的滑动触头从向左滑动到达处时，灵敏电流计读数刚好为0；当滑动变阻器的滑动触头从向右滑动到后，再向滑动的过程中，电压表读数增大而灵敏电流计的读数保持不变。不计光电子之间的相互作用和重力，普朗克常量为，电子带电量为（为元电荷），电子质量为，下列说法正确的是（　　） A. 光电子的最大初动能为 B. 阴极K的金属材料的逸出功为 C. 阳极A的半径不小于 D. 换用光强更大的同种激光照射阴极K，滑动变阻器的滑动触头P从向右滑动到后，再向滑动的过程中，电压表读数增大，灵敏电流计的读数也增大 三、实验题（本大题共2小题，每空2分，共16分） 11. 在“油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，实验步骤如下： a.将油酸配制成油酸酒精溶液； b.用小注射器取一段油酸酒精溶液，并将油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，直到时一共滴入50滴； c.向浅盘中倒入约深的水，并将爽身粉均匀地撒在水面上； d.用注射器在水面上滴一滴配制好的油酸酒精溶液； e。待油酸薄膜的形状稳定后，将带有坐标方格的玻璃板放在浅盘上，并用彩笔在玻璃板上描出油酸薄膜的形状，如图所示。 （1）每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是___________； （2）已知每一小方格的边长为，则油膜面积为___________； （3）根据上述数据得出油酸分子的直径是_________（保留一位有效数字）； （4）关于本实验下列说法正确的有___________。 A.油酸酒精溶液长时间放置，会使分子直径的计算结果将偏大 B.若油酸没有充分散开，会使分子直径的计算结果将偏小 C.计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，会使分子直径的计算结果将偏小 D.在向量筒中滴入油酸酒精溶液时，滴数少记了几滴，会使分子直径的计算结果将偏大 12. 某兴趣小组查阅资料得知，在0～100℃范围内，金属铂电阻的电阻值与温度有如下关系：，其中为铂电阻在0℃时的电阻，t为摄氏温度，为一正的常数，称为铂电阻的温度系数。该兴趣小组想利用这一原理制作一个简易的温度传感器。 （1）他们利用图甲所示电路来测量的阻值，其中定值电阻，按图甲所示电路图连接好电路后，在0℃的条件下闭合开关S，调节电阻箱，当时灵敏电流计G的示数为零，则__________。 （2）他们随后采用图乙所示电路来测量铂电阻的温度系数，可认为定值电阻且远大于、。将铂电阻置于温度为t的环境中，调节，测得干路电流为，则图乙中B、D两点间的电压为____________________（用、、t和表示）；保持电流示数I和不变，多次改变温度t，测量B、D两点间对应的电压，将测得的数据标在图丙所示的图上，由此可得__________（保留两位有效数字）； （3）若实验中没有保证、远大于、，则温度系数的测量值将__________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）； 四、计算题（本大题共3小题，13题12分，14题12分，15题16分，共40分） 13. 为了监控高温锅炉外壁温度变化，在锅炉的外壁上镶嵌一个导热性能良好的汽缸，汽缸内气体温度可视为与锅炉外壁温度相等。汽缸开口向上，用质量m=10kg的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞横截面积。当汽缸内温度为300 K时，活塞与汽缸底间距为L，活塞上方距活塞处有一用轻质绳悬挂的重物M。当绳上拉力为100N时，警报器报警。已知室外空气压强，活塞与器壁之间摩擦可忽略。重力加速度大小取。求： （1）当活塞刚刚接触到重物时，锅炉外壁温度； （2）若锅炉外壁的最高安全温度为900K，那么重物的质量至少应为多少？ 14. 粗细均匀的U型玻璃管竖直放置，左侧上端封闭，右侧上端开口且足够长．如图所示，管内有两段水银柱封闭了两部分一定质量的理想气体，下部分水银柱左右两侧的液面A、B等高，右管内上部分水银柱长．此时左侧气柱长，温度为27℃，现对左管内的气体缓慢加热至某一温度T，水银面B上升了2cm，已知大气压强，求： （i）加热后左管内气体的温度T； （ⅱ）保持左侧管内气体温度T不变，在右侧管内缓慢加入适量水银（与右管内原有水银l0无空隙接触），使水银面A和B再次等高，此时右侧管内上部分水银柱的长度。 15. 如图（a）所示，一个电阻不计的平行金属导轨，间距，左半部分倾斜且粗糙，倾角，处于沿斜面向下的匀强磁场中；右半部分水平且光滑，导轨之间存在一个三角形匀强磁场区域，磁场方向竖直向下，其边界与两导轨夹角均为。右半部分俯视图如图（b）。导体棒借助小立柱静置于倾斜导轨上，其与导轨的动摩擦因数。导体棒以的速度向右进入三角形磁场区域时，撤去小立柱，棒开始下滑，同时对棒施加一外力使其始终保持匀速运动。运动过程中，两棒始终垂直于导轨且接触良好。已知两磁场的磁感应强度大小均为，两棒的质量均为，棒电阻，棒电阻不计。重力加速度大小取，以棒开始下滑为计时起点。求 （1）撤去小立柱时，棒加速度大小； （2）棒中电流随时间变化的关系式； （3）棒达到的最大速度及所用时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 长沙市第一中学2023—2024学年度高二第二学期第一次阶段性捡测 物 理 时量：75分钟 满分：100分 一、单选题（本题共6小题，每小题4分，共24分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确） 1. 下列说法正确的是（　　） A. 气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈分子撞击器壁的作用力增大，气体的压强一定增大 B. 气体的体积变小时，单位体积的分子数增多单位时间内打到器壁单位面积上的分子数增多，气体的压强一定增大 C. 等温压缩过程中，气体压强增大是因为单个气体分子每次碰撞器壁的平均冲力增大 D. 等压膨胀过程中，在相同时间内，气体分子对容器壁单位面积的冲量大小相等 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈分子撞击器壁的作用力增大，气体的压强不一定增大，因为气体做等压变化，温度升高，气体的体积增大，压强可以不变，所以A错误； B．气体的体积变小时，单位体积的分子数增多单位时间内打到器壁单位面积上的分子数增多，气体的压强也不一定增大，因为气体做等压变化，温度降低，气体的体积减小，压强可以不变，所以B错误； C．等温压缩过程中，气体压强增大不是因为单个气体分子每次碰撞器壁的平均冲力增大，而是单位时间内打到器壁单位面积上的分子数增多，所以C错误； D．等压膨胀过程中，在相同时间内，气体分子对容器壁单位面积的冲量大小相等，所以D正确； 故选D。 2. 图所示四幅图涉及不同的物理知识，其中说法正确的是（　　） A. 图甲：爱因斯坦通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一 B. 图乙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的 C. 图丙：卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，发现了质子和中子 D. 图丁：根据电子束通过铝箔后的衍射图样，可以说明电子具有粒子性 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．图甲为黑体辐射的实验规律，为了解释这一实验规律，普朗克提出能量子概念，而爱因斯坦扩展了能量子的概念，将其应用到光电效应现象，提出了光子的概念，故A错误； B．图乙为氢原子的能级图，氢原子在不同能级间跃迁时辐射或吸收一定频率的光子，选项B正确； C．图丙是粒子散射实验，卢瑟福根据这一结果提出了原子的核式结构模型，选项C错误； D．图丁是电子束通过铝箔后的衍射图样，说明了电子具有波动性，选项D错误． 故选B。 3. 2020年12月12日，大亚湾反应堆“中微子实验”正式退役了。在3275天11小时43分0秒的运行期间，这里产出了一系列重要的中微子研究成果，包括发现第三种中微子振荡模式，使我国的中微子研究跨入国际先进行列。中微子是宇宙中最古老、数量最多的物质粒子，太阳、地球、超新星、宇宙线、核反应堆，甚至人体都在不停地产生中微子，每秒钟有亿万个中微子穿过人们的身体。大多数原子核发生核反应的过程中也都伴有中微子的产生，例如核裂变、核聚变、β衰变等。下列关于核反应的说法，正确的是（　　） A. 是α衰变方程，是β衰变方程 B. 高速运动的α粒子轰击氮核可从氮核中打出中子，其核反应方程为 C. 衰变为，经过3次α衰变，2次β衰变 D. 是核裂变方程，也是氢弹的核反应方程 【答案】C 【解析】 【详解】A．方程 是轻核聚变反应方程 是β衰变方程，故错误； B．高速运动的α粒子轰击氮核可从氮核中打出质子，其核反应方程为 故B错误； C．每经过一次α衰变，电荷数少2，质量数少4，每经过一次β衰变，电荷数多1，质量数不变，衰变为，经过3次α衰变，2次β衰变，故C正确； D．方程 是核裂变方程，不是氢弹的核反应方程，故D错误。 故选C。 4. 如图所示，L为电阻可忽略的线圈，R为电阻，C为电容器，开关S处于闭合状态。现突然断开S，并开始计时，电路工作过程中，同时会向外辐射电磁波。下列选项中能正确反映LC回路中电流i（顺时针方向为正）、电容器中电场E（竖直向下为正）、以及两极板间电势差随时间变化的图像是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】AB．因为L为一电阻可忽略的线圈，可知当开关闭合时，电容器带电量为零，通过线圈L的电流向下；断开S后，电流在LC电路中开始振荡，电容器开始充电，电流方向沿逆时针方向（负方向）且电流大小逐渐减小，故A、B错误； CD．断开S后，电容器开始充电，b板带正电荷且逐渐增加，即负方向电场强度逐渐增加；则两极板间电势差逐渐增大，且为负方向，故C错误，D正确。 故选D。 5. 研究表明，两个邻近的分子之间同时存在着引力和斥力，如图中虚线所示，分子间作用力的合力随分子间距变化的关系如图中实线所示。关于分子间的作用力和分子势能，下列说法正确的是（　　） A. 分子间距增大，斥力减小，引力增大 B. 由图可知，当分子间的距离为时分子间作用力合力为0，所以此时分子的势能为0 C. 当分子间的距离时，减小分子间距离，分子间作用力做负功，分子势能增加 D. 当分子间的距离时，增大分子间距离，分子间作用力做正功，分子势能减少 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．当分子间距增大时，引力和斥力均减小，故A错误； B．由图可知，当分子间的距离为时分子间作用力合力为0，但此时分子势能为负值，是最小值但不为0，故B错误； C．当分子间的距离时，分子力表现为斥力，减小分子间的距离，分子力做负功，分子势能增加，故C正确； D．当分子间的距离时，分子力表现为引力，增大分子间的距离，分子力做负功，分子势能增加，故D错误。 故选C。 6. 如图所示，边长为、匝数为的正三角形线圈电阻为，在磁感应强度为的匀强磁场中绕转轴转动（转轴垂直于磁感线），线圈通过滑环和电刷连接一个原、副线圈的匝数比为的理想变压器，电压表可视为理想电表。滑动变阻器的最大阻值为，初态滑片位于滑动变阻器最上端，。线圈以恒定角速度转动，则（　　） A. 从图示位置开始计时，线圈产生感应电动势瞬时值的表达式为 B. 滑动变阻器的滑片P从最上端向下滑动时，变压器的输出功率变大 C. 初态时电压表V2示数为 D. 滑动变阻器的滑片P向下滑动时，电压表V1示数变小 【答案】D 【解析】 【详解】A．线圈面积 开始时线圈平面与磁场平行，则感应电动势瞬时值表达式为 故A错误； C．发电机的有效值 原线圈电压的有效值为 又 副线圈电压，即电压表示数为 故C错误； D．滑动变阻器的滑片P从最上端向下滑动时，副线圈中负载总电阻减小，由欧姆定律可知，副线圈电流增大，则原线圈电流增大，所以通过正三角形线圈的电流增大，内电压增大，则变压器原线圈输入电压减小，即电压表V1示数变小，故D正确； B．发电机的功率不变，内电压增大，则内电阻的功率变大，变压器原线圈得到的功率变小，又变压器为理想变压器，原、副线圈的功率相等，所以变压器的输出功率变小，故B错误。 故选D。 二、多选题（本大题共4小题，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 7. 杜甫在《曲江》中写到：穿花蛱蝶深深见，点水蜻蜓款款飞。平静水面上的S处，“蜻蜓点水”时形成一列水波向四周传播（可视为简谐横波），A、B、C三点与S在同一条直线上，图示时刻，A在波谷，与水平面的高度差为H、B、C在不同的波峰上。已知波速为v，A、B在水平方向的距离为a，则下列说法正确的是（　　） A. 水波通过尺寸为1.5a的障碍物能发生明显衍射 B. A点振动频率为 C. 到达第一个波峰的时刻，C比A滞后 D. 从图示时刻开始计时，A点的振动方程是 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．图示时刻，A在波谷，B在波峰上，A、B在水平方向的距离为a，可知水波的波长为2a，大于1.5a，当该水波通过尺寸小于波长的障碍物能发生明显衍射，故A正确； B．A点振动频率为 故B错误； C．由图可知C比A距离波源多1.5λ，所以到达第一个波峰的时刻，C比A滞后 故C正确； D．图示时刻A处于波谷，振幅为H，则A点的振动方程为 故D正确。 故选ACD。 8. 一定质量的理想气体，从状态A开始，经历B、C两个状态又回到状态A，压强与体积的关系图像如下图所示，AC是双曲线，AB是与纵轴垂直的直线，BC是与横轴垂直的直线，已知气体在B、C状态的温度分别为、，图中阴影部分的面积为S，再根据图像所提供的其它信息来分析，下列说法正确的是（　　） A. 气体在状态A的温度为 B. 气体在状态A的体积为 C. 气体从状态A到状态B对外做的功为 D. 气体从状态C到状态A外界对气体做的功为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．AC是双曲线，气体从A到C做等温变化，气体在状态C的温度为，则在状态A的温度也为，故A错误； B．设气体在状态A的体积为，气体从A到B，由等压变化规律可得 解得 故B正确； C．直线AB与横轴所围成的面积为 由功的定义可得气体对外界做的功等于关系图像与横轴所围成的面积，则气体从状态A到状态B对外做的功为 故C错误； D．设双曲线AC与横轴所围成的面积，则气体从C到A的过程中外界对气体做的功为 由题意可得 解得 故D正确。 故选BD。 9. 原子核的比结合能曲线如图所示，根据该曲线，下列判断中正确的有（ ） A. 核的结合能约为14MeV B. 核比核更稳定 C. 两个核结合成核时释放能量 D. 核中核子的平均结合能比核中的小 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．核的结合能约为 A错误； B．核的比结合能比核比结合能大，所以核比核更稳定，B正确； C．两个核结合成核时，即由比结合能小的反应生成比结合能大的释放能量，C正确； D．核中核子的平均结合能比核中的小，D正确。 故选BCD。 10. 如图所示，电源的电动势为，内阻不计。K是光电管的阴极，A是光电管的阳极，它们都是半径为圆形金属板，两圆心间距离为，两圆心连线与两板垂直，当两板间存在电压时，板间的电场可视为匀强电场。为滑动变阻器，长度。电压表（0刻度在表盘中间）和灵敏电流计均为理想表。频率为的细激光束照射到K的中心上，使阴极发射光电子。合上开关S，当滑动变阻器的滑动触头从向左滑动到达处时，灵敏电流计读数刚好为0；当滑动变阻器的滑动触头从向右滑动到后，再向滑动的过程中，电压表读数增大而灵敏电流计的读数保持不变。不计光电子之间的相互作用和重力，普朗克常量为，电子带电量为（为元电荷），电子质量为，下列说法正确的是（　　） A. 光电子的最大初动能为 B. 阴极K的金属材料的逸出功为 C. 阳极A的半径不小于 D. 换用光强更大的同种激光照射阴极K，滑动变阻器的滑动触头P从向右滑动到后，再向滑动的过程中，电压表读数增大，灵敏电流计的读数也增大 【答案】BC 【解析】 【详解】A．当滑动变阻器触头P到达处时，G读数刚好为0，此时达到遏止电压，光电子的最大初动能为 选项A错误； B．由 得 选项B正确； C．当滑动触头P从向右滑动到后，再向滑动的过程中，电压表V读数增大而灵敏电流计G的读数保持不变，表明达到饱和光电流时，A、K之间的电势差为，由 得 考虑到光电子从阴极射出的方向是随机的，沿阴极表面射出的电子到达阳极A时，落点距离阳极的圆心最远，做类平抛运动，则有 得 落点距离圆心 而达到饱和光电流时，所有光电子都要打到阳极上，故阳极半径不得小于，选项C正确； D．换用光强更大的同种激光照射阴极K，光电子的最大初动能不会变化，则A、K之间的电势差为时，所有光电子将打到A上，从向右滑动到后，再向滑动的过程中，电压表V读数增大，灵敏电流计G的读数仍将不变，选项D错误。 故选BC。 三、实验题（本大题共2小题，每空2分，共16分） 11. 在“油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，实验步骤如下： a.将油酸配制成油酸酒精溶液； b.用小注射器取一段油酸酒精溶液，并将油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，直到时一共滴入50滴； c.向浅盘中倒入约深的水，并将爽身粉均匀地撒在水面上； d.用注射器在水面上滴一滴配制好的油酸酒精溶液； e。待油酸薄膜的形状稳定后，将带有坐标方格的玻璃板放在浅盘上，并用彩笔在玻璃板上描出油酸薄膜的形状，如图所示。 （1）每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是___________； （2）已知每一小方格的边长为，则油膜面积为___________； （3）根据上述数据得出油酸分子的直径是_________（保留一位有效数字）； （4）关于本实验下列说法正确的有___________。 A.油酸酒精溶液长时间放置，会使分子直径的计算结果将偏大 B.若油酸没有充分散开，会使分子直径的计算结果将偏小 C.计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，会使分子直径的计算结果将偏小 D.在向量筒中滴入油酸酒精溶液时，滴数少记了几滴，会使分子直径的计算结果将偏大 【答案】 ①. ②. 60~62 ③. ④. D 【解析】 【详解】（1）[1] 每滴纯油酸的体积 （2）[2]多于半个方格算一个，少于半个的方格舍去，可得油膜面积为 （3）[3]油酸分子的直径 （4）[4]A．油酸酒精溶液长时间放置，会使酒精挥发，油酸的浓度增大，从而每滴纯油酸的体积测量值偏小，造成分子直径的计算结果将偏小，A错误； B．若油酸没有充分散开，导致面积S的测量值偏小，从而会使分子直径的计算结果偏大，B错误； C．如果舍去了所有不足一格的方格，测量油膜的面积偏小，从而造成分子直径的计算结果将偏大，C错误； D．若滴数少记了几滴，使每滴纯油酸体积测量值偏大，从而造成分子直径的计算结果将偏大，D正确。 故选D。 12. 某兴趣小组查阅资料得知，在0～100℃范围内，金属铂电阻的电阻值与温度有如下关系：，其中为铂电阻在0℃时的电阻，t为摄氏温度，为一正的常数，称为铂电阻的温度系数。该兴趣小组想利用这一原理制作一个简易的温度传感器。 （1）他们利用图甲所示电路来测量的阻值，其中定值电阻，按图甲所示电路图连接好电路后，在0℃的条件下闭合开关S，调节电阻箱，当时灵敏电流计G的示数为零，则__________。 （2）他们随后采用图乙所示电路来测量铂电阻的温度系数，可认为定值电阻且远大于、。将铂电阻置于温度为t的环境中，调节，测得干路电流为，则图乙中B、D两点间的电压为____________________（用、、t和表示）；保持电流示数I和不变，多次改变温度t，测量B、D两点间对应的电压，将测得的数据标在图丙所示的图上，由此可得__________（保留两位有效数字）； （3）若实验中没有保证、远大于、，则温度系数的测量值将__________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）； 【答案】（1）50.0##50 （2） ①. ②. ##0.010 （3）偏小 【解析】 【小问1详解】 灵敏电流计G的示数为零，则灵敏电流计G两端电势相等，根据串并联规律有分 可得 【小问2详解】 [1]由于且远大于、且，则通过的电流等于通过的电流，为，则有 则BD两点间的电压为 [2]可知，U与t成正比，U—t图的斜率为 则将用一条倾斜的直线将图丙补充完整，如下图所示 根据上图求得U—t图的斜率为 代入数据解得 小问3详解】 若实验中没有保证、远大于、，则通过的电流小于通过的电流，则 则 故导致温度系数的测量值偏小。 四、计算题（本大题共3小题，13题12分，14题12分，15题16分，共40分） 13. 为了监控高温锅炉外壁的温度变化，在锅炉的外壁上镶嵌一个导热性能良好的汽缸，汽缸内气体温度可视为与锅炉外壁温度相等。汽缸开口向上，用质量m=10kg的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞横截面积。当汽缸内温度为300 K时，活塞与汽缸底间距为L，活塞上方距活塞处有一用轻质绳悬挂的重物M。当绳上拉力为100N时，警报器报警。已知室外空气压强，活塞与器壁之间摩擦可忽略。重力加速度大小取。求： （1）当活塞刚刚接触到重物时，锅炉外壁温度； （2）若锅炉外壁的最高安全温度为900K，那么重物的质量至少应为多少？ 【答案】（1）450K；（2）60kg 【解析】 【详解】（1）气体做等压变化 解得 （2）气体做等容变化 其中 ， 联立解得重物的质量至少应为 14. 粗细均匀的U型玻璃管竖直放置，左侧上端封闭，右侧上端开口且足够长．如图所示，管内有两段水银柱封闭了两部分一定质量的理想气体，下部分水银柱左右两侧的液面A、B等高，右管内上部分水银柱长．此时左侧气柱长，温度为27℃，现对左管内的气体缓慢加热至某一温度T，水银面B上升了2cm，已知大气压强，求： （i）加热后左管内气体的温度T； （ⅱ）保持左侧管内气体温度T不变，在右侧管内缓慢加入适量水银（与右管内原有水银l0无空隙接触），使水银面A和B再次等高，此时右侧管内上部分水银柱的长度。 【答案】（i）346.5K；（ⅱ）17.4cm 【解析】 【详解】（i）设左侧管中气体的初始状态的压强、温度、体积分别为p1、、，则 设左侧管中气体加热至T时的压强、温度、体积分别为p2、T2、V2，则 由理想气体状态方程得 解得 （ⅱ）右管中水银面B′回到B处时左侧气体对应的压强、体积分别为p3、 由玻意耳定律得 解得 则右侧管中气体上端水银柱的长度为 15. 如图（a）所示，一个电阻不计平行金属导轨，间距，左半部分倾斜且粗糙，倾角，处于沿斜面向下的匀强磁场中；右半部分水平且光滑，导轨之间存在一个三角形匀强磁场区域，磁场方向竖直向下，其边界与两导轨夹角均为。右半部分俯视图如图（b）。导体棒借助小立柱静置于倾斜导轨上，其与导轨的动摩擦因数。导体棒以的速度向右进入三角形磁场区域时，撤去小立柱，棒开始下滑，同时对棒施加一外力使其始终保持匀速运动。运动过程中，两棒始终垂直于导轨且接触良好。已知两磁场的磁感应强度大小均为，两棒的质量均为，棒电阻，棒电阻不计。重力加速度大小取，以棒开始下滑为计时起点。求 （1）撤去小立柱时，棒的加速度大小； （2）棒中电流随时间变化的关系式； （3）棒达到的最大速度及所用时间。 【答案】（1）；（2）；（3）， 【解析】 【详解】（1）撤去小立柱时，导体棒刚刚进入三角形磁场区域，没有感应电动势，则对Q棒受力分析 （2）只有P棒在切割磁感线，所以感应电动势为 磁场穿过闭合电路的面积与时间的关系为 所以 （3）对Q棒受力分析 当Q棒速度达到最大时 解得此时 ， 三角形磁场总长有 而P棒在4s内运动的位移为2m，小于L1。 Q棒的加速度与时间的关系为 画出Q棒的a-t图，则Q棒速度的变化量等于图线下方与坐标轴围成的面积，则棒达到的最大速度为 所用时间=4s。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$