高二期末满分冲刺卷A-2023-2024学年高中物理下学期期末满分冲刺AB卷

期末满分冲刺卷A （考试范围：选择性必修第二册、选择性必修第三册） 1、 选择题：本题共10小题，共42分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，每题4分，第8~10题有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1．已知氢原子第n能级能量为（，、2、3……），一束激光照射基态的氢原子，氢原子受激发跃迁而产生六种谱线，用这些谱线分别照射阴极K，如图所示，只有两种谱线能使阴极K发生光电效应，其中a光产生光电子最大初动能是b光的倍。以下说法正确的是（　　） A．a光波长大于b光波长 B．a光光子动量小于b光光子的动量 C．阴极K逸出功为8.11eV D．阴极K上发出光电子的最大初动能为2.64eV 2．2024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，半衰期约为12年，下列说法正确的是（　　） A．氚核发生的是衰变 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 3．如图所示，P、Q是两个相同的小灯泡，L是自感系数很大、电阻可以忽略的线圈，下列说法正确的是（    ） A．闭合开关S，Q立即亮、P缓慢变亮 B．闭合开关S，P、Q两灯均缓慢变亮 C．闭合开关S电路稳定后，再断开开关S，P、Q均缓慢熄灭 D．闭合开关S电路稳定后，再断开开关S，Q立即熄灭，P闪亮一下再缓慢熄灭 4．如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子在沿x轴距离甲分子很远的地方由静止向甲分子运动，过程中乙分子仅受到二者之间的分子间相互作用力，且乙分子出发时二者势能大小可忽略不计。两分子间的分子势能Ep与两分子间距离的变化关系如图中曲线所示。图中分子势能的最小值为-E0。下列说法正确的是（　　） A．乙分子在P点（x=x2）时，加速度最大 B．乙分子在P点（x=x2)时，其动能为E0 C．乙分子在Q点（x=x1）时，处于平衡状态 D．当x>x1时，分子间的作用力表现为引力 5．一定质量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态，其V-T图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A．过程ab中气体分子热运动的平均动能保持不变 B．过程bc中外界对气体做负功 C．过程ca中气体从外界吸热 D．气体在状态a的压强最大 6．如图所示，竖直玻璃管内用水银封闭了一段空气柱，水银与玻璃管的质量相等。现将玻璃管由静止释放，忽略水银与玻璃管间的摩擦，重力加速度为g，则（　　） A．释放瞬间，水银的加速度大小为g B．释放瞬间，玻璃管的加速度大小为2g C．释放瞬间，水银内部各处压强相等 D．释放后，水银与玻璃管始终以相同速度运动 7．如图，某小型水电站发电机输出的电功率P=22kW，发电机的输出电压，经变压器升压后向远距离输电，已知升压变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2=1∶11，输电线的总电阻为r=22Ω，最后通过降压变压器将电压降为220V向用户供电。若两个变压器均为理想变压器，则下列说法中正确的是（    ） A．用户端交流电的频率为200Hz B．用户得到的功率为20kW C．输电线上损失的功率为550W D．降压变压器原、副线圈的匝数比n3∶n4=20∶1 8．如图所示，两个速度大小不同的同种带电粒子1、2，沿水平方向从同一点垂直射入匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里。当它们从磁场下边界飞出时相对入射方向的偏转角分别为90°、60°，则它们在磁场中运动的（    ） A．轨迹半径之比为1∶2 B．速度之比为2∶1 C．时间之比为2∶3 D．周期之比为3∶2 9．如图甲所示，a、b两个金属圆环通过导线相连构成回路，在a环中加垂直于环面的匀强磁场，磁场的磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示，磁感应强度垂直于环面向里为正，则下列说法正确的是（　　） A．0~1s内，a、b两环中的磁场方向相反 B．t＝2s时刻，b环中磁通量为零 C．1~3s内，b环中的电流始终沿顺时针方向 D．2~4s内，b环中的电流始终沿逆时针方向 10．如图所示，圆形区域内存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里。质量为m、电荷量为q的带电粒子由A点沿平行于直径CD的方向射入磁场，经过圆心O，最后离开磁场。已知圆形区域半径为R，A点到CD的距离为，不计粒子重力，则（　　） A．粒子带负电 B．粒子运动速率为 C．粒子在磁场中运动的时间为 D．若增大粒子从A点进入磁场的速度，则粒子在磁场中运动的时间可能变长 2、 实验题：本题共2小题，共12分 11．（6分）小明同学在估测油酸分子大小的实验中，具体操作如下： ①取油酸1.0mL注入1000mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到1000mL的刻度为止。摇动容量瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸和酒精混合溶液； ②用滴管吸取混合溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量筒内体积达到1.0mL为止，恰好共滴了100滴； ③在浅水盘内注入约2cm深的水，将细痱子粉均匀地撒在水面上，再用滴管吸取混合溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，酒精挥发后，油酸在水面上尽可能地散开，可以清楚地看出油膜轮廓； ④待油膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上绘出油膜的形状； ⑤将画有油膜形状的玻璃板放在每小格边长为2.0cm的方格纸上。 (1)利用上述具体操作中的有关数据可知，油膜的面积是 cm2，估测出油酸分子的直径是 m（此空保留一位有效数字）。 (2)小明同学通过实验得到的油酸分子的直径和大多数同学相比，测量结果偏大。对于出现这种结果的原因，可能是由于（　　） A．在求每滴溶液体积时，1mL溶液的滴数少记了2滴 B．计算油酸面积时，错将所有不完整的方格作为完整的方格处理 C．水面上痱子粉撒的较多，油酸膜没有充分展开 D．油膜中含有大量未溶解的酒精 12．（6分）某同学用DIS来研究一定质量的气体在温度不变时压强与体积的关系，实验装置如图甲所示。 (1)关于实验过程，下列说法错误的是__________。 A．改变体积时，要缓慢推拉注射器活塞 B．为防止漏气，针管与活塞之间要涂润滑油 C．可以用手握紧针筒以方便推拉活塞 (2)启用系统“绘图”功能，计算机将显示压强与体积的关系图线。该同学在不同温度下做了两次实验，获得的图像如图乙所示，则 。（填“＞”“＝”或“＜”） (3)该同学发现图线不过坐标原点，可能原因是__________。 A．连接注射器和压强传感器的细管中有气体体积未计入 B．实验过程中出现漏气现象 C．实验过程中气体温度降低 3、 计算题：本题共5小题，共46分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13．（6分）纯净的氯化钠晶体是无色透明的立方晶体，在氯化钠晶体中，每个氯离子周围有6个钠离子，每个钠离子周围也有六个氯离子，其分子结构为如图所示的立方体。已知氯化钠的摩尔质量为M，两个氯离子的最近距离为d，阿伏伽德罗常数为NA。求： （1）质量为m的氯化钠晶体中所含的分子个数n； （2）氯化钠晶体的密度ρ。 14．（8分）探究小组用矿泉水瓶（大瓶）和开口小玻璃瓶（小瓶）制作了图甲所示的“浮沉子”。装有适量水的小瓶开口朝下漂浮在大瓶内的水面上，拧紧大瓶的瓶盖使其密封，两瓶内均有少量理想气体。将小瓶视为圆柱形容器，底面积为S，忽略其壁厚。当小瓶漂浮时，简化的模型如图乙所示，大瓶中水面上方气体压强为p0，小瓶内气体长度为，内外水面高度差为。手握大瓶施加适当的压力，使小瓶下沉并恰好悬浮在图丙所示的位置，此时小瓶内外水面高度差为。已知水的密度为，重力加速度为g，可认为气体温度保持不变。 （1）小瓶悬浮在图丙所示位置时，求小瓶内气体的长度和大瓶内水面上方气体的压强p； （2）缓慢松手，小瓶缓慢上浮，请判断小瓶内气体吸热还是放热，并说明理由。 15．（10分）如图所示，质量为、电荷量为的带正电荷的小滑块，从半径为的光滑固定绝缘圆弧轨道上由静止自端滑下。整个装置处在方向互相垂直的匀强电场与匀强磁场中。已知，方向水平向右，，方向垂直纸面向里，。求： （1）滑块到达点时的速度； （2）在点时滑块所受洛伦兹力； （3）在点滑块对轨道的压力。 16．（10分）“神舟十七号”航天员顺利奔赴“天宫”，为防止宇宙间各种高能粒子对在轨航天员造成的危害，研制出各种磁防护装置。某同学设计了一种磁防护模拟装置，装置截面图如图所示，以O点为圆心的内圆、外圆半径分别为R和，区域中的危险区内有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度的大小为B，外圆为绝缘薄板，外圆的左侧有两块平行金属薄板，其右板与外圆相切，在切点处开有一小孔C。一质量为m、电荷量为、不计重力的带电粒子从左板内侧的A点由静止释放，两板间电压为U，粒子经电场加速后从C点沿CO方向射入磁场，若恰好不进入安全区，求： （1）粒子通过C点时的速度大小； （2）若粒子恰好不进入安全区，求两板间电压为； （3）在（2）问中，若粒子每次与绝缘薄板碰撞后原速反弹，求粒子从离开电场到再次返回电场所需的时间t。 17．（12分）如图所示，两条光滑的金属导轨相距L=1m，其中MN段平行于PQ段，位于同一水平面内，NN0段与QQ0段平行，位于与水平面成倾角37°的斜面内，且MNN0与PQQ0均在竖直平面内。在水平导轨区域和倾斜导轨区域内分别有垂直于水平面和斜面的匀强磁场B1和B2，且B1=B1=0.5T。ab和cd是质量均为m=0.1kg、电阻均为R=4Ω的两根金属棒，ab置于水平导轨上，cd置于倾斜导轨上，均与导轨垂直且接触良好。从t=0时刻起，ab棒在外力（图中未标出）作用下由静止开始沿水平方向向右运动（ab棒始终在水平导轨上运动，且垂直于水平导轨），cd棒受到沿斜面且平行于导轨方向的变力作用，并始终处于静止状态，规定向上为正方向，该变力F随时间t的变化关系式为。不计导轨的电阻。（sin37°=0.6，重力加速度g=10m/s2） （1）求流过cd棒的电流Icd的方向及其大小随时间t变化的函数关系； （2）求ab棒在水平导轨上运动的速度vab随时间t变化的函数关系； （3）若t=0时刻起，1.0s内作用在ab棒上的外力做功为W=3.8J，求这段时间内cd棒产生的焦耳热Qcd。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 期末满分冲刺卷A （考试范围：选择性必修第二册、选择性必修第三册） 1、 选择题：本题共10小题，共42分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，每题4分，第8~10题有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分。 1．已知氢原子第n能级能量为（，、2、3……），一束激光照射基态的氢原子，氢原子受激发跃迁而产生六种谱线，用这些谱线分别照射阴极K，如图所示，只有两种谱线能使阴极K发生光电效应，其中a光产生光电子最大初动能是b光的倍。以下说法正确的是（　　） A．a光波长大于b光波长 B．a光光子动量小于b光光子的动量 C．阴极K逸出功为8.11eV D．阴极K上发出光电子的最大初动能为2.64eV 【答案】D 【详解】AB．根据题意氢原子受激发跃迁而产生六种谱线，，可知 a光、b光的能量为 可知光子频率 根据波长公式 得 根据光子动量公式 可得 故AB错误； CD．根据光电效应方程 由，联立解得阴极K逸出功为 阴极K上发出光电子的最大初动能为 故C错误，D正确。 故选D。 2．2024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，半衰期约为12年，下列说法正确的是（　　） A．氚核发生的是衰变 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 【答案】D 【详解】A．根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，X的质量数为0，电荷数为-1，则X为电子，则氚核发生的是β衰变，故A错误； B．衰变产物X来自氚核内的中子转化为质子时放出的电子，故B错误； C．β射线穿透能力比射线弱，故C错误； D．若立即停止排放，12年后即经过一个半衰期，会有一半氚核发生衰变，即因排污导致的核辐射量会减少50%，故D正确。 故选D。 3．如图所示，P、Q是两个相同的小灯泡，L是自感系数很大、电阻可以忽略的线圈，下列说法正确的是（    ） A．闭合开关S，Q立即亮、P缓慢变亮 B．闭合开关S，P、Q两灯均缓慢变亮 C．闭合开关S电路稳定后，再断开开关S，P、Q均缓慢熄灭 D．闭合开关S电路稳定后，再断开开关S，Q立即熄灭，P闪亮一下再缓慢熄灭 【答案】D 【详解】AB．闭合开关S，线圈产生自感电动势阻碍流过线圈L的电流增大，电流可以立即通过灯泡Q和灯泡P，即P、Q两灯均立即变亮，电路稳定后，P被短路熄灭，只有Q灯亮，故AB错误； CD．电路稳定后再断开开关S，灯泡Q直接熄灭，由于线圈的自感作用，线圈相当于电源，与灯泡P形成自感回路，因此P灯闪亮一下再缓慢熄灭，故C错误，D正确。 故选D。 4．如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子在沿x轴距离甲分子很远的地方由静止向甲分子运动，过程中乙分子仅受到二者之间的分子间相互作用力，且乙分子出发时二者势能大小可忽略不计。两分子间的分子势能Ep与两分子间距离的变化关系如图中曲线所示。图中分子势能的最小值为-E0。下列说法正确的是（　　） A．乙分子在P点（x=x2）时，加速度最大 B．乙分子在P点（x=x2)时，其动能为E0 C．乙分子在Q点（x=x1）时，处于平衡状态 D．当x>x1时，分子间的作用力表现为引力 【答案】B 【详解】AC．乙分子在x2时，分子势能最小，分子间距离为平衡距离，分子力为零，故加速度为零，此时速度最大，动能最大，故AC错误； B．由于乙分子在沿x轴距离甲分子很远的地方由静止向甲分子运动，仅在分子间相互作用力下沿x轴运动，其分子势能和动能之和始终为零，在x2处电势能为-E0，则此时动能等于E0，故B正确； D．在x2>x>x1范围内，随着距离减小，分子势能增大，即分子力做负功，分子间的作用力表现为斥力，故D错误。 故选B。 5．一定质量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态，其V-T图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A．过程ab中气体分子热运动的平均动能保持不变 B．过程bc中外界对气体做负功 C．过程ca中气体从外界吸热 D．气体在状态a的压强最大 【答案】C 【详解】A．由图可知过程ab的温度升高，则气体分子热运动的平均动能变大，故A错误； B．过程bc中气体的体积减小，则外界对气体做正功，故B错误； C．过程ca中气体的温度不变，则，而气体的体积增大，则，气体对外做功，由可知，，即气体从外界吸热，故C正确； D．由理想气体状态方程可知 即图像的斜率反映一定质量的理想气体的压强大小，斜率越大压强越小，则由 即气体在状态a的压强最小，故D错误。 故选C。 6．如图所示，竖直玻璃管内用水银封闭了一段空气柱，水银与玻璃管的质量相等。现将玻璃管由静止释放，忽略水银与玻璃管间的摩擦，重力加速度为g，则（　　） A．释放瞬间，水银的加速度大小为g B．释放瞬间，玻璃管的加速度大小为2g C．释放瞬间，水银内部各处压强相等 D．释放后，水银与玻璃管始终以相同速度运动 【答案】B 【详解】A．释放瞬间，水银的运动状态不变，加速度为零，故A错误； B．对玻璃管，根据牛顿第二定律有 对水银，有 联立解得 故B正确； C．释放瞬间，水银内部各处压强不相等，故C错误； D．释放后，由于玻璃管和水银加速度不同，所以二者运动的速度不相等，故D错误。 故选B。 7．如图，某小型水电站发电机输出的电功率P=22kW，发电机的输出电压，经变压器升压后向远距离输电，已知升压变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2=1∶11，输电线的总电阻为r=22Ω，最后通过降压变压器将电压降为220V向用户供电。若两个变压器均为理想变压器，则下列说法中正确的是（    ） A．用户端交流电的频率为200Hz B．用户得到的功率为20kW C．输电线上损失的功率为550W D．降压变压器原、副线圈的匝数比n3∶n4=20∶1 【答案】C 【详解】A．由发电机的输出电压为（V）得 则用户端交流电的频率为 故A错误； B C．由可知升压变压器原线圈的电压 根据升压变压器原副线圈变压比有 解得 升压变压器的输入功率等于输出功率有 解得 则输电线上损耗的功率 用户得到的功率等于降压变压器得到的功率 故B错误，C正确； D．输电线上的电压为 则降压变压器原线圈的电压 降压变压器原副线圈电压比等于匝数比有 故D错误。 故选C。 8．如图所示，两个速度大小不同的同种带电粒子1、2，沿水平方向从同一点垂直射入匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里。当它们从磁场下边界飞出时相对入射方向的偏转角分别为90°、60°，则它们在磁场中运动的（    ） A．轨迹半径之比为1∶2 B．速度之比为2∶1 C．时间之比为2∶3 D．周期之比为3∶2 【答案】A 【详解】A．设粒子的入射点到磁场下边界的磁场宽度为，画出粒子的运动轨迹如图所示 根据几何关系可得 解得 则两粒子在磁场中运动的轨道半径之比为 故A正确； B．由洛伦兹力提供向心力可得 可得 则两粒子的速度之比为 故B错误； CD．粒子在磁场中运动的周期为 由此可知，粒子的运动的周期与粒子的速度的大小无关，所以粒子在磁场中的周期相同；由粒子的运动的轨迹可知，两种速度的粒子的偏转角分别为、，则两粒子在磁场中的运动时间之比为 故CD错误。 故选A。 9．如图甲所示，a、b两个金属圆环通过导线相连构成回路，在a环中加垂直于环面的匀强磁场，磁场的磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示，磁感应强度垂直于环面向里为正，则下列说法正确的是（　　） A．0~1s内，a、b两环中的磁场方向相反 B．t＝2s时刻，b环中磁通量为零 C．1~3s内，b环中的电流始终沿顺时针方向 D．2~4s内，b环中的电流始终沿逆时针方向 【答案】AC 【详解】A．0-1s内，a环中磁通量逐渐增大，根据楞次定律可知，a环中的感应电流沿逆时针方向，根据安培定则可知b环中感应电流的磁场方向垂直于纸面向外，故A正确； B．t＝2s时刻a环中磁通量的变化率最大，感应电流最大，因此b环中感应电流的磁通量不为零，故B错误； C．1-3s内，a环中磁通量先向里减小，后向外增大，根据楞次定律可知a环中感应电流方向始终沿顺时针方向，因此b环中的感应电流方向始终沿顺时针方向，故C正确； D．2-4s内，a环中磁通量先向外增大，后向外减小，根据楞次定律可知a环中感应电流方向先顺时针方向后逆时针方向，因此b环中的感应电流方向先顺时针方向后逆时针方向，故D错误。 故选AC。 10．如图所示，圆形区域内存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里。质量为m、电荷量为q的带电粒子由A点沿平行于直径CD的方向射入磁场，经过圆心O，最后离开磁场。已知圆形区域半径为R，A点到CD的距离为，不计粒子重力，则（　　） A．粒子带负电 B．粒子运动速率为 C．粒子在磁场中运动的时间为 D．若增大粒子从A点进入磁场的速度，则粒子在磁场中运动的时间可能变长 【答案】ABC 【详解】A．由于粒子经过圆心O，最后离开磁场，可知，粒子在A点所受洛伦兹力向下，根据左手定则，四指指向与速度方向相反，可知，粒子带负电，故A正确； B．由于圆形区域半径为R，A点到的距离为，令粒子圆周运动的半径为r，根据几何关系有 解得 粒子做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则有 解得 故B正确； C．根据上述，作出运动轨迹，如图所示 由于圆形区域半径为R，A点到的距离为，根据上述，粒子圆周运动的半径也为R，则与均为等边三角形，则轨迹所对应的圆心角为，粒子圆周运动的周期 则粒子在磁场中运动的时间为 故C正确； D．结合上述分析可知，若增大粒子从A点进入磁场的速度，粒子在磁场中运动轨迹的半径增大，运动轨迹如图所示 可知，轨迹的圆心向下移动，轨迹与圆磁场的交点向右上移动，则轨迹所对圆心角减小，则粒子在磁场中运动的时间减小，故D错误。 故选ABC。 2、 实验题：本题共2小题，共12分 11．（6分）小明同学在估测油酸分子大小的实验中，具体操作如下： ①取油酸1.0mL注入1000mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到1000mL的刻度为止。摇动容量瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸和酒精混合溶液； ②用滴管吸取混合溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量筒内体积达到1.0mL为止，恰好共滴了100滴； ③在浅水盘内注入约2cm深的水，将细痱子粉均匀地撒在水面上，再用滴管吸取混合溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，酒精挥发后，油酸在水面上尽可能地散开，可以清楚地看出油膜轮廓； ④待油膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上绘出油膜的形状； ⑤将画有油膜形状的玻璃板放在每小格边长为2.0cm的方格纸上。 (1)利用上述具体操作中的有关数据可知，油膜的面积是 cm2，估测出油酸分子的直径是 m（此空保留一位有效数字）。 (2)小明同学通过实验得到的油酸分子的直径和大多数同学相比，测量结果偏大。对于出现这种结果的原因，可能是由于（　　） A．在求每滴溶液体积时，1mL溶液的滴数少记了2滴 B．计算油酸面积时，错将所有不完整的方格作为完整的方格处理 C．水面上痱子粉撒的较多，油酸膜没有充分展开 D．油膜中含有大量未溶解的酒精 【答案】(1) 432 2×10-10 (2)AC 【详解】（1）[1]由图中油膜轮廓可知，油膜大约有108个小方格，则油酸膜的面积为 [2]一滴油酸酒精溶液含纯油酸的体积为 所以油酸分子直径为 （2）A．在求每滴溶液体积时，1mL溶液的滴数少记了2滴，使得一滴油酸酒精溶液含纯油酸的体积计算值偏大，根据 可知，直径测量值偏大，故A正确； B．计算油酸面积时，错将所有不完整的方格作为完整的方格处理，使得油膜面积计算值偏大，则直径测量值偏小，故B错误； C．水面上痱子粉撒的较多，油酸膜没有充分展开，使得油膜面积计算值偏小，直径测量值偏大，故C正确； D．油膜中含有大量未溶解的酒精，使得油膜面积计算值偏大，直径测量值偏小，故D错误。 故选AC。 12．（6分）某同学用DIS来研究一定质量的气体在温度不变时压强与体积的关系，实验装置如图甲所示。 (1)关于实验过程，下列说法错误的是__________。 A．改变体积时，要缓慢推拉注射器活塞 B．为防止漏气，针管与活塞之间要涂润滑油 C．可以用手握紧针筒以方便推拉活塞 (2)启用系统“绘图”功能，计算机将显示压强与体积的关系图线。该同学在不同温度下做了两次实验，获得的图像如图乙所示，则 。（填“＞”“＝”或“＜”） (3)该同学发现图线不过坐标原点，可能原因是__________。 A．连接注射器和压强传感器的细管中有气体体积未计入 B．实验过程中出现漏气现象 C．实验过程中气体温度降低 【答案】(1)C (2)＜ (3)A 【详解】（1）A．为了保持封闭气体的温度不变，要缓慢推拉注射器活塞。若推动活塞速度过快，会引起气体的温度逐渐升高，故A正确，不符合题意； B．为防止漏气，针管与活塞之间要涂润滑油，故B正确，不符合题意； C．本实验条件是温度不变，用手握住注射器含有气体的部分，会使气体温度升高，故手不能握住注射器，故C错误，符合题意。 故选C。 （2）根据理想气体状态方程变形得 则图线的延长线过原点，且温度越高直线的斜率越大，由图线可知 （3）图线不过原点，在轴上有截距，说明当体积为0时，仍有压强，是连接注射器和压强传感器的细管中有气体体积未计入。 故选A。 3、 计算题：本题共5小题，共46分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13．（6分）纯净的氯化钠晶体是无色透明的立方晶体，在氯化钠晶体中，每个氯离子周围有6个钠离子，每个钠离子周围也有六个氯离子，其分子结构为如图所示的立方体。已知氯化钠的摩尔质量为M，两个氯离子的最近距离为d，阿伏伽德罗常数为NA。求： （1）质量为m的氯化钠晶体中所含的分子个数n； （2）氯化钠晶体的密度ρ。 【答案】（1）；（2） 【详解】（1）质量为m的氯化钠晶体中所含的分子个数为 （2）分子的体积为 摩尔体积为 氯化钠的密度为 14．（8分）探究小组用矿泉水瓶（大瓶）和开口小玻璃瓶（小瓶）制作了图甲所示的“浮沉子”。装有适量水的小瓶开口朝下漂浮在大瓶内的水面上，拧紧大瓶的瓶盖使其密封，两瓶内均有少量理想气体。将小瓶视为圆柱形容器，底面积为S，忽略其壁厚。当小瓶漂浮时，简化的模型如图乙所示，大瓶中水面上方气体压强为p0，小瓶内气体长度为，内外水面高度差为。手握大瓶施加适当的压力，使小瓶下沉并恰好悬浮在图丙所示的位置，此时小瓶内外水面高度差为。已知水的密度为，重力加速度为g，可认为气体温度保持不变。 （1）小瓶悬浮在图丙所示位置时，求小瓶内气体的长度和大瓶内水面上方气体的压强p； （2）缓慢松手，小瓶缓慢上浮，请判断小瓶内气体吸热还是放热，并说明理由。 【答案】（1）h1，；（2）气体吸热，见解析 【详解】（1）小瓶漂浮、悬浮时，受力平衡，因为小瓶重力不变，所以所受浮力相等，有 悬浮时小瓶内气体的长度 小瓶漂浮时，小瓶内气体压强为，则 小瓶悬浮时，大瓶内水面上方气体的压强为p，小瓶内气体压强为，则 对小瓶内气体，由玻意耳定律有 联立可得 （2）小瓶缓慢上浮过程中，小瓶内气体压强变小，由玻意耳定律可知，气体体积增大，对外做功，由于气体温度不变，气体内能不变，由热力学第一定律可知，小瓶内气体吸热 15．（10分）如图所示，质量为、电荷量为的带正电荷的小滑块，从半径为的光滑固定绝缘圆弧轨道上由静止自端滑下。整个装置处在方向互相垂直的匀强电场与匀强磁场中。已知，方向水平向右，，方向垂直纸面向里，。求： （1）滑块到达点时的速度； （2）在点时滑块所受洛伦兹力； （3）在点滑块对轨道的压力。 【答案】（1）；（2），方向竖直向下；（3），方向竖直向下 【详解】（1）滑块运动过程中洛伦兹力不做功，由动能定理得 代入数据解得，滑块到达点时的速度 （2）根据洛伦兹力大小公式得 由左手定则可得，方向竖直向下。 （3）在点，受到四个力作用，如图所示 由牛顿第二定律与圆周运动知识得 解得 根据牛顿第三定律可得，在点滑块对轨道的压力为 方向竖直向下。 16．（10分）“神舟十七号”航天员顺利奔赴“天宫”，为防止宇宙间各种高能粒子对在轨航天员造成的危害，研制出各种磁防护装置。某同学设计了一种磁防护模拟装置，装置截面图如图所示，以O点为圆心的内圆、外圆半径分别为R和，区域中的危险区内有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度的大小为B，外圆为绝缘薄板，外圆的左侧有两块平行金属薄板，其右板与外圆相切，在切点处开有一小孔C。一质量为m、电荷量为、不计重力的带电粒子从左板内侧的A点由静止释放，两板间电压为U，粒子经电场加速后从C点沿CO方向射入磁场，若恰好不进入安全区，求： （1）粒子通过C点时的速度大小； （2）若粒子恰好不进入安全区，求两板间电压为； （3）在（2）问中，若粒子每次与绝缘薄板碰撞后原速反弹，求粒子从离开电场到再次返回电场所需的时间t。 【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】（1）粒子从A点运动到C点，根据动能定理得 解得 （2）设带电粒子在磁场中运动的轨迹半径为r，如图所示 由几何关系得 解得 由牛顿第二定律得 又因 解得 （3）设粒子在磁场中运动的轨迹所对应的圆心角为θ，由几何关系得 解得 粒子在磁场中运动的周期为 粒子从C点到第一次与绝缘薄板碰撞所需时间为 解得 由几何关系可得粒子在危险区运动时总共与绝缘薄板发生5次碰撞，粒子从离开电场到再次返回电场时间为 17．（12分）如图所示，两条光滑的金属导轨相距L=1m，其中MN段平行于PQ段，位于同一水平面内，NN0段与QQ0段平行，位于与水平面成倾角37°的斜面内，且MNN0与PQQ0均在竖直平面内。在水平导轨区域和倾斜导轨区域内分别有垂直于水平面和斜面的匀强磁场B1和B2，且B1=B1=0.5T。ab和cd是质量均为m=0.1kg、电阻均为R=4Ω的两根金属棒，ab置于水平导轨上，cd置于倾斜导轨上，均与导轨垂直且接触良好。从t=0时刻起，ab棒在外力（图中未标出）作用下由静止开始沿水平方向向右运动（ab棒始终在水平导轨上运动，且垂直于水平导轨），cd棒受到沿斜面且平行于导轨方向的变力作用，并始终处于静止状态，规定向上为正方向，该变力F随时间t的变化关系式为。不计导轨的电阻。（sin37°=0.6，重力加速度g=10m/s2） （1）求流过cd棒的电流Icd的方向及其大小随时间t变化的函数关系； （2）求ab棒在水平导轨上运动的速度vab随时间t变化的函数关系； （3）若t=0时刻起，1.0s内作用在ab棒上的外力做功为W=3.8J，求这段时间内cd棒产生的焦耳热Qcd。 【答案】（1）d到c，；（2）；（3）0.3J 【详解】（1）cd中电流方向为d到c，由于cd棒平衡，则有 解得 （2）cd棒中电流 则回路中电源电动势 ab棒切割磁感线，产生的感应电动势为 解得ab棒的速度 可知ab棒做初速为零的匀加速直线运动； （3）t=1.0s时，ab棒的速度 根据动能定理可得 可得1.0s内安培力做功为 回路中产生的焦耳热为 cd棒上产生的焦耳热 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$