精品解析：河南省驻马店市2023-2024学年高二下学期期终质量监测物理试题

驻马店市2023~2024学年度第二学期期终质量监测 高二物理试题 本试卷分为选择题和非选择题两部分。满分100分，时间75分钟。 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。考生要认真核对答题卡上粘贴的条形码的姓名、准考证号与考生本人姓名、准考证号是否一致。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答案卡上对应题目的答案标号涂黑。如需要改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。非选择题用黑色墨水签字笔在答题卡上书写作答，在本试卷上作答，答案无效。 3.考试结束后，监考老师将答题卡收回。 第Ⅰ卷（选择题，共43分） 一、选择题（本题共10小题，共43分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题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，有选错的得0分） 1. 关于原子结构和微观粒子波粒二象性，下列说法正确是（　　） A. 卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，发现了质子和中子 B. 普朗克通过研究黑体辐射的实验规律，提出了光具有波粒二象性 C. 德布罗意提出实物粒子也具有波动性，这种波叫做物质波 D. 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 2. 把放射源铀、钍或镭放入用铅做成的容器中，使射线只能从容器的小孔射出成为细细的一束。在射线经过的空间施加垂直于纸面的匀强磁场或水平方向的匀强电场，都可以使射线分成如图所示的A、B、C三束。则下列说法正确的是（　　） A. 若施加是垂直纸面向里的匀强磁场，A为α射线 B. 若施加的是水平向右的匀强电场，C为β射线 C. 三种射线中C为高速电子流，其穿透能力最强 D. 三种射线中B的电离本领最强 3. 2021年世界上首个第四代核能技术的钍基熔盐堆在我国甘肃并网发电，该反应堆以放射性较低的Th为核燃料。已知发生β衰变的半衰期为24天，下列说法正确的是（　　） A. β衰变的电子来自于钍原子的核外电子 B. 通过物理方法或化学方法都能改变Th的半衰期 C. N0（N0表示阿伏伽德罗常数）个经过48天后还剩余个 D. 经过6次α衰变和6次β衰变可变成 4. 如图为传统的爆米花机工作时的情景。将玉米倒入铁质容器后，将容器封闭，容器内气体压强为、温度为300K。加热后，当容器内气体压强为3.5时，将容器打开即爆出爆米花。打开容器前，可以认为容器内玉米的体积不变，气体看成理想气体。下列说法错误的是（　　） A. 加热过程，容器内气体温度升高，每个气体分子的速率都增大 B. 加热过程，容器内气体压强增大，是因为气体分子的平均动能增大 C. 打开容器前瞬间，容器内气体温度达到1050K D. 打开容器瞬间，容器中气体对外做功，容器内气体温度降低 5. 某发射星云可认为完全由氢原子构成，其发光机理可简化为：能量为12.09eV的紫外光子照射该星云时，会使其氢原子从基态跃迁到激发态，处于激发态的氢原子会辐射光子。氢原子能级图如图所示，部分颜色的可见光光子能量范围见下表，则观测到该星云的颜色是（　　） 颜色 红 黄 蓝 紫 能量范围（eV） 162～1.99 2.07～2.20 2.78～2.90 2.90～3.11 A. 红色 B. 黄色 C. 蓝色 D. 紫色 6. 电流天平是一种测量磁场力的装置，如图所示。两相距很近的通电平行线圈Ⅰ和Ⅱ，线圈Ⅰ固定，线圈Ⅱ置于天平托盘上。当两线圈中均无电流通过时，天平示数恰好为零。下列说法正确的是（　　） A. 当天平示数为负时，两线圈中电流方向相同 B. 当天平示数为正时，两线圈中电流方向相同 C. 线圈Ⅰ对线圈Ⅱ的作用力大于线圈Ⅱ对线圈Ⅰ的作用力 D. 线圈Ⅱ的匝数越少，天平越灵敏 7. 某同学自制了一个小型发电机，给规格为“，”的小灯泡供电，图中acdeb段是一段硬导线，处在匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为，cde是折成的等腰直角三角形，直角边cd长为，开始时磁场与直角三角形所在平面垂直，通过摇动手柄使cde段绕垂直磁场的ab段直线匀速转动，使灯泡刚好正常发光，电路中除灯泡外，其余部分电阻不计，则手柄转角的角速度为（　　） A. B. C. D. 8. 如图所示，理想变压器输入电压保持不变，副线圈接有两个完全相同灯泡a、b和一个定值电阻R、电流表、电压表均为理想电表。开关S原来是断开的，现将开关S闭合，则（　　） A. 电流表的示数不变 B. 电压表的示数不变 C. 原线圈输入功率增大 D. 灯a消耗的电功率增大 9. 如图所示，一长玻璃圆管内壁光滑、竖直放置。有一带正电的小球（可视为质点），以速率 v0沿逆时针方向从管口上端贴着管壁水平射入管内，经过一段时间后从底部离开圆管。若再次重复该过程，以相同速度v0进入管内，同时在此空间加上方向竖直向上、磁感应强度B，随时间均匀减小的磁场，小球从下端离开玻璃管时磁场还没减小到0。设运动过程中小球所带电量不变，空气阻力不计。以下说法正确的是（　　） A. 加磁场后小球在管中运动的时间等于没加磁场时的时间 B. 加磁场后小球离开管口的速率等于没加磁场时的速率 C. 加磁场后小球对玻璃管的压力一定不断增大 D. 加磁场后，小球在玻璃管中运动时，小球与地球组成的系统机械能增加 10. 如图所示，带电圆环P套在足够长的、粗糙绝缘水平细杆上，空间中存在与水平杆成θ角斜向左上方的匀强电场，现给圆环P一向右初速度，使其在杆上与杆无挤压地滑行。当圆环P滑至A点时，在空间加上水平方向且垂直细杆的匀强磁场，并从此刻开始计时，时刻圆环P再次返回A点。选取水平向右为正方向，则运动过程圆环P受到的摩擦力f、速度v、加速度a、动能随时间t变化的图像，可能正确的是（　　） A. B. C. D. 第Ⅱ卷（非选择题，共57分） 二、实验题（本题共2小题，共14分） 11. 有同学完成“用油膜法估测油酸分子的大小”实验。 （1）假设将分子看成球形、不考虑各油酸分子间的间隙及将形成的油膜视为单分子油膜，此方法在物理研究方法中被称为___________ A. 理想模型法 B. 极限思维法 C. 微元法 D. 微小量放大法 （2）在实验中油酸体积占油酸酒精溶液总体积的比例最为合适的是___________ A. 1：50 B. 1：500 C. 1：5000 （3）由于没有方格纸，该同学首先在一张透明胶片上描出油膜的轮廓，测量胶片的面积，并用高精度的电子天平称量出整张胶片的质量M，然后沿轮廓剪下对应的油膜形状的胶片，其质量为m，则油膜的面积为 ___________（用所给物理量符号来表示）； （4）下列操作有助于减小实验误差是___________ A. 撒粉时要尽量厚一些，覆盖整个浅盘 B. 滴油酸酒精溶液时，针头需远离液面 C. 滴油酸酒精溶液后需待油膜稳定后再测其面积 12. 小明利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”，如图甲所示（虚线框内的连接没有画出）。将热敏电阻R安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，继电器的上触点接触，下触点分离，指示灯亮；当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响。图甲中继电器的供电电源，内阻不计，继电器线圈用漆包线绕成，其电阻。当线圈中的电流大于等于时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响。图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图像。 （1）由图乙可知，当环境温度为时，热敏电阻阻值为________； （2）由图乙可知，当环境温度升高时，热敏电阻阻值将________（选填“增大”、“减小”或“不变”），继电器的磁性将________（选填“增强”、“减弱”或“不变”）； （3）图甲中指示灯的接线柱D应与接线柱________相连（均选填“A”或“B”）； （4）当环境温度大于等于________时，警铃报警。 三、计算题（共43分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，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. 如图所示，在竖直放置的圆柱形容器内用质量为m的活塞密封一部分气体，活塞与容器壁间能无摩擦滑动，容器的横截面积为S。将整个装置放在大气压恒为p0的空气中，开始时气体的温度为T0，活塞与容器底的距离为h0，当气体向外界放出热量Q后，活塞缓慢下降d后再次平衡（活塞和气缸壁厚度均忽略不计，导热良好，当地重力加速度大小为g）。求： （1）外界空气的温度是多少？ （2）在此过程中容气内气体的内能增加了多少？ 14. 亥姆霍兹线圈是一对平行的完全相同的圆形线圈。如图所示，两线圈通入方向相同的恒定电流，线圈间形成平行于中心轴线O1O2的匀强磁场，沿O1O2建立x轴，一圆形探测屏垂直于x轴放置，其圆心位于x轴上的P点。在线圈间加上平行于x轴的匀强电场，粒子源从x轴上的Q点以垂直于x轴的方向持续发射初速度大小为v0的粒子。已知粒子质量为m，电荷量为q（q>0），电场强度大小为E，磁感应强度大小为B，电场和磁场均沿x轴正方向，不计粒子重力和粒子间相互作用。若未加电场，粒子在线圈间做匀速圆周运动。 （1）求未加电场时，粒子做圆周运动的半径r； （2）若要使粒子恰好打在探测屏的中心，求探测屏中心与粒子源间的距离d。 15. 如图所示，在光滑水平面上有一个直角坐标系xoy，正方形导线框 abcd 边长为L，质量为m，电阻为R，导线框的d点与坐标原点O重合，cd边和x轴重合，ad边和y轴重合。在第一象限内存在垂直于水平面向下的磁场，磁感应强度随，x 坐标变化的规律为： 在水平方向上给线框一个与x轴正方向成30°角的初速度，不计所有的摩擦，不考虑电磁辐射，求： （1）线框刚开始运动时闭合回路中感应电流的大小和方向。 （2）线框达到稳定状态时ad 边的x坐标。 （3）从开始运动到达到稳定状态线框产生的焦耳热。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 驻马店市2023~2024学年度第二学期期终质量监测 高二物理试题 本试卷分为选择题和非选择题两部分。满分100分，时间75分钟。 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。考生要认真核对答题卡上粘贴的条形码的姓名、准考证号与考生本人姓名、准考证号是否一致。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答案卡上对应题目的答案标号涂黑。如需要改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。非选择题用黑色墨水签字笔在答题卡上书写作答，在本试卷上作答，答案无效。 3.考试结束后，监考老师将答题卡收回。 第Ⅰ卷（选择题，共43分） 一、选择题（本题共10小题，共43分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题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，有选错的得0分） 1. 关于原子结构和微观粒子波粒二象性，下列说法正确的是（　　） A. 卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，发现了质子和中子 B. 普朗克通过研究黑体辐射实验规律，提出了光具有波粒二象性 C. 德布罗意提出实物粒子也具有波动性，这种波叫做物质波 D. 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】C 【解析】 【详解】A．卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，提出了原子的核式结构模型，后来经过实验发现了质子，并预言了中子的存在，中子最终由查德威克发现，故A错误； B．为了解释黑体辐射的实验规律，普朗克提出了能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一，故B错误； C．德布罗意提出实物粒子也具有波动性，这种波叫做物质波，故C正确； D．衍射是波特有的现象，根据电子束通过铝箔后的衍射图样，可以说明电子具有波动性，故D错误。 故选C。 2. 把放射源铀、钍或镭放入用铅做成的容器中，使射线只能从容器的小孔射出成为细细的一束。在射线经过的空间施加垂直于纸面的匀强磁场或水平方向的匀强电场，都可以使射线分成如图所示的A、B、C三束。则下列说法正确的是（　　） A. 若施加的是垂直纸面向里的匀强磁场，A为α射线 B. 若施加的是水平向右的匀强电场，C为β射线 C. 三种射线中C为高速电子流，其穿透能力最强 D. 三种射线中B的电离本领最强 【答案】A 【解析】 【详解】ABC．若施加的是匀强磁场，当磁场方向垂直纸面向里时，由左手定则可知，A粒子带正电，若磁场方向垂直纸面向外，C粒子带正电，若施加的是匀强电场，当电场方向水平向右时，则C粒子应带正电，β射线是高速电子流，带负电，故A正确，故BC错误； D．三种射线中B在磁场和电场中都不偏转，即B粒子不带电，是γ射线，其穿透性最强，电离特性最弱，故D错误。 故选A。 3. 2021年世界上首个第四代核能技术的钍基熔盐堆在我国甘肃并网发电，该反应堆以放射性较低的Th为核燃料。已知发生β衰变的半衰期为24天，下列说法正确的是（　　） A. β衰变的电子来自于钍原子的核外电子 B. 通过物理方法或化学方法都能改变Th的半衰期 C. N0（N0表示阿伏伽德罗常数）个经过48天后还剩余个 D. 经过6次α衰变和6次β衰变可变成 【答案】C 【解析】 【详解】A．β衰变是原子核的一个中子转变为一个质子和一个电子，即β衰变的电子来自于原子核，故A错误； B．半衰期由原子核自身决定，与物理环境和化学环境无关，所以通过物理方法或化学方法都不能改变的半衰期，故B错误； C．半衰期是大量统计规律，N0（N0表示阿伏伽德罗常数）个经过48天即两个半衰期后还剩余个，故C正确； D．衰变成，根据质量数和电荷数守恒可得 联立解得 ， 即经过6次α衰变和4次β衰变，故D错误。 故选C。 4. 如图为传统的爆米花机工作时的情景。将玉米倒入铁质容器后，将容器封闭，容器内气体压强为、温度为300K。加热后，当容器内气体压强为3.5时，将容器打开即爆出爆米花。打开容器前，可以认为容器内玉米的体积不变，气体看成理想气体。下列说法错误的是（　　） A. 加热过程，容器内气体温度升高，每个气体分子的速率都增大 B. 加热过程，容器内气体压强增大，是因为气体分子的平均动能增大 C. 打开容器前瞬间，容器内气体温度达到1050K D. 打开容器瞬间，容器中气体对外做功，容器内气体温度降低 【答案】A 【解析】 【详解】A．加热过程，容器内气体温度升高，气体分子的平均动能增大，是统计规律，并不是每个分子速率都增大，故A错误，符合题意； B．加热过程，容器内气体温度升高，气体分子的平均动能增大，根据动量定理，知分子撞击器壁的平均作用力增大，体积不变，知分子的密集程度不变，即单位体积内的分子数不变，造成容器内气体压强增大，故B正确，不符合题意； C．气体发生等容变化，根据 得 T1=1050K 故C正确，不符合题意； D．打开容器瞬间，容器中气体膨胀对外做功，气体的内能减少，温度降低，故D正确，不符合题意。 故选A。 5. 某发射星云可认为完全由氢原子构成，其发光机理可简化为：能量为12.09eV的紫外光子照射该星云时，会使其氢原子从基态跃迁到激发态，处于激发态的氢原子会辐射光子。氢原子能级图如图所示，部分颜色的可见光光子能量范围见下表，则观测到该星云的颜色是（　　） 颜色 红 黄 蓝 紫 能量范围（eV） 1.62～1.99 2.07～2.20 2.78～2.90 2.90～3.11 A. 红色 B. 黄色 C. 蓝色 D. 紫色 【答案】A 【解析】 【详解】根据题意可知，此为大量氢原子跃迁的过程，而基态氢原子吸收紫外光子后发生跃迁，跃迁后的能量为 可知跃迁后的氢原子处于能级，而跃迁后的氢原子并不稳定，会向外辐射光子，再次跃迁回基态，其跃迁方式可以从能级跃迁至能级，再由能级跃迁至能级，或直接由能级跃迁至能级，由此可知氢原子从能级向基态跃迁的过程中会辐射3种频率的光子。从能级跃迁至能级释放的能量为 从能级跃迁至能级释放的能量 由能级跃迁至能级释放的能量 对比表中各种色光光子能量范围可知，从能级跃迁至能级时辐射的能量在红光光子能量范围内，其他两种跃迁所辐射的光子能量均不在所给色光光子能量范围内，因此，观测到该星云的颜色为红色。 故选A。 6. 电流天平是一种测量磁场力的装置，如图所示。两相距很近的通电平行线圈Ⅰ和Ⅱ，线圈Ⅰ固定，线圈Ⅱ置于天平托盘上。当两线圈中均无电流通过时，天平示数恰好为零。下列说法正确的是（　　） A. 当天平示数为负时，两线圈中电流方向相同 B. 当天平示数为正时，两线圈中电流方向相同 C. 线圈Ⅰ对线圈Ⅱ的作用力大于线圈Ⅱ对线圈Ⅰ的作用力 D. 线圈Ⅱ匝数越少，天平越灵敏 【答案】A 【解析】 【详解】AB．当两线圈中电流方向相同时，表现为相互吸引，电流方向相反时，表现为相互排斥，故当天平示数为正时，两线圈相互排斥，电流方向相反，当天平示数为负时，两线圈相互吸引，电流方向相同，故A正确，B错误； C．线圈Ⅰ对线圈Ⅱ的作用力与线圈Ⅱ对线圈Ⅰ的作用力是一对相互作用力，等大反向，故C错误； D．由于线圈Ⅱ放在天平托盘上，线圈Ⅱ的匝数越多，相同情况下受的力越大，天平越灵敏，故D错误。 故选A。 7. 某同学自制了一个小型发电机，给规格为“，”的小灯泡供电，图中acdeb段是一段硬导线，处在匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为，cde是折成的等腰直角三角形，直角边cd长为，开始时磁场与直角三角形所在平面垂直，通过摇动手柄使cde段绕垂直磁场的ab段直线匀速转动，使灯泡刚好正常发光，电路中除灯泡外，其余部分电阻不计，则手柄转角的角速度为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】由题可知，灯泡的额定电压为 灯泡正常发光时，cde段产生的电动势有效值为，则 解得 故选D。 8. 如图所示，理想变压器输入电压保持不变，副线圈接有两个完全相同的灯泡a、b和一个定值电阻R、电流表、电压表均为理想电表。开关S原来是断开的，现将开关S闭合，则（　　） A. 电流表的示数不变 B. 电压表的示数不变 C. 原线圈输入功率增大 D. 灯a消耗的电功率增大 【答案】BC 【解析】 【详解】B．根据理想变压器电压与匝数比的关系，可得副线圈两端电压为 由于原线圈输入电压和原、副线圈匝数比不变，则副线圈输出电压不变，即电压表的示数不变，故B正确； AC．开关S闭合后，副线圈负载总电阻减小，根据欧姆定律，副线圈输出电流增大；根据理想变压器电流与匝数比的关系 可知原线圈输入电流增大，即电流表的示数增大，根据 可知原线圈输入功率增大，故A错误，C正确； D．由于副线圈输出电压不变，副线圈输出电流增大，则定值电阻两端电压增大，灯a两端电压减小，所以灯a消耗的电功率减小，故D错误。 故选BC。 9. 如图所示，一长玻璃圆管内壁光滑、竖直放置。有一带正电的小球（可视为质点），以速率 v0沿逆时针方向从管口上端贴着管壁水平射入管内，经过一段时间后从底部离开圆管。若再次重复该过程，以相同速度v0进入管内，同时在此空间加上方向竖直向上、磁感应强度B，随时间均匀减小的磁场，小球从下端离开玻璃管时磁场还没减小到0。设运动过程中小球所带电量不变，空气阻力不计。以下说法正确的是（　　） A. 加磁场后小球在管中运动的时间等于没加磁场时的时间 B. 加磁场后小球离开管口的速率等于没加磁场时的速率 C. 加磁场后小球对玻璃管的压力一定不断增大 D. 加磁场后，小球在玻璃管中运动时，小球与地球组成的系统机械能增加 【答案】AD 【解析】 【详解】A．小球进入玻璃管中后，加磁场后，根据左手定则，小球所受洛伦兹力方向始终在水面内沿圆管半径向外，由于磁场均匀减小，在空中激发出涡旋电场，根据楞次定律可知，电场方向从上往下看逆时针，小球所受电场力方向位于水平面内沿逆时针方向，则小球竖直方向仅受重力作用，即小球在竖直方向上做自由落体运动，根据 解得 可知加磁场后小球离开管口的时间等于没加磁场时的时间，故A正确； B．结合上述可知，产生感应电场的方向，俯视为逆时针方向，与带正电的小球的初速度方向相同，可知小球水平方向将不断被加速，则加磁场后小球离开管口的速率大于没加磁场时的速率，故B错误； D．结合上述可知，感生电场对小球做正功，则小球离开玻璃管的机械能一定增加，小球与地球组成的系统机械能不守恒，故D正确； C．结合上述，小球在水平方向电场力做正功，水平方向的分速度增大，水平方向做圆周运动，根据 解得 结合上述可知，在电场力加速作用下，小球水平方向的分速度增大，加磁场后磁感应强度逐渐减弱，则小球对玻璃管的压力大小变化不能够确定，故C错误。 故选 AD。 10. 如图所示，带电圆环P套在足够长的、粗糙绝缘水平细杆上，空间中存在与水平杆成θ角斜向左上方的匀强电场，现给圆环P一向右初速度，使其在杆上与杆无挤压地滑行。当圆环P滑至A点时，在空间加上水平方向且垂直细杆的匀强磁场，并从此刻开始计时，时刻圆环P再次返回A点。选取水平向右为正方向，则运动过程圆环P受到的摩擦力f、速度v、加速度a、动能随时间t变化的图像，可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】BD 【解析】 【详解】C．在匀强电场中，圆环在杆上与杆无挤压地滑行，则 故加上磁场后，速度为时，圆环与杆间压力为 圆环向右运动的过程中，根据牛顿第二定律 且 加速度为 圆环向右运动的过程中，圆环速度减小，向左的加速度逐渐减小，圆环向左运动的过程中，根据牛顿第二定律 加速度为 圆环向左运动的过程中，圆环速度增大，向左的加速度逐渐减小，故整个运动过程，加速度一直向左且逐渐减小，故图C不符合要求； B．由于圆环P从A点出发再返回A点，克服摩擦力做功，返回A点时的速度小于从A点出发时的速度，根据图像的斜率表示加速度，可知速度v随时间t变化的图像如图B所示，故图B符合要求； A．返回A点时圆环受到的摩擦力应小于从A点出发时圆环受到的摩擦力，故图A不符合要求； D．根据 可知动能随时间t变化的图像如图D所示，故图D符合要求。 故选BD。 第Ⅱ卷（非选择题，共57分） 二、实验题（本题共2小题，共14分） 11. 有同学完成“用油膜法估测油酸分子的大小”实验。 （1）假设将分子看成球形、不考虑各油酸分子间的间隙及将形成的油膜视为单分子油膜，此方法在物理研究方法中被称为___________ A. 理想模型法 B. 极限思维法 C. 微元法 D. 微小量放大法 （2）在实验中油酸体积占油酸酒精溶液总体积的比例最为合适的是___________ A. 1：50 B. 1：500 C. 1：5000 （3）由于没有方格纸，该同学首先在一张透明胶片上描出油膜的轮廓，测量胶片的面积，并用高精度的电子天平称量出整张胶片的质量M，然后沿轮廓剪下对应的油膜形状的胶片，其质量为m，则油膜的面积为 ___________（用所给物理量符号来表示）； （4）下列操作有助于减小实验误差的是___________ A. 撒粉时要尽量厚一些，覆盖整个浅盘 B. 滴油酸酒精溶液时，针头需远离液面 C. 滴油酸酒精溶液后需待油膜稳定后再测其面积 【答案】（1）A （2）B （3） （4）C 【解析】 【小问1详解】 ；； 假设将分子看成球形、不考虑各油酸分子间的间隙及将形成的油膜视为单分子油膜，此方法在物理研究方法中被称为理想模型法。 故选A。 【小问2详解】 在实验中油酸体积占油酸酒精溶液总体积的比例最为合适的是1:500。 故选B。 【小问3详解】 胶片厚度相同，则面积比等于质量比，即 【小问4详解】 A．撒粉时若过厚，且覆盖整个浅盘，则不利于油酸形成单分子油膜，故A错误； B．滴油酸酒精溶液时，针头远离液面，则油酸酒精溶液滴到水面上时可能会溅起，也不利于形成整片的油膜，故B错误； C．滴油酸酒精溶液后需待油膜稳定后再测其面积，故C正确。 故选C。 12. 小明利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”，如图甲所示（虚线框内的连接没有画出）。将热敏电阻R安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，继电器的上触点接触，下触点分离，指示灯亮；当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响。图甲中继电器的供电电源，内阻不计，继电器线圈用漆包线绕成，其电阻。当线圈中的电流大于等于时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响。图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图像。 （1）由图乙可知，当环境温度为时，热敏电阻阻值为________； （2）由图乙可知，当环境温度升高时，热敏电阻阻值将________（选填“增大”、“减小”或“不变”），继电器的磁性将________（选填“增强”、“减弱”或“不变”）； （3）图甲中指示灯的接线柱D应与接线柱________相连（均选填“A”或“B”）； （4）当环境温度大于等于________时，警铃报警。 【答案】 ①. 30##29##31 ②. 减小 ③. 增强 ④. A ⑤. 40##39##41 【解析】 【详解】（1）[1]由图乙可知，当环境温度为时，热敏电阻阻值为。 （2）[2]由图乙可知，当环境温度升高时，热敏电阻阻值将减小。 [3] 热敏电阻阻值减小，则流过继电器的电流增大，磁性增强。 （3）[4]由于继电器的上触点接触，下触点分离，指示灯亮。所以图甲中指示灯的接线柱D应与接线柱A相连。 （4）[5]当线圈中的电流大于等于时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响。根据欧姆定律 得 此时温度为，则环境温度大于等于时，警铃报警。 三、计算题（共43分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，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. 如图所示，在竖直放置的圆柱形容器内用质量为m的活塞密封一部分气体，活塞与容器壁间能无摩擦滑动，容器的横截面积为S。将整个装置放在大气压恒为p0的空气中，开始时气体的温度为T0，活塞与容器底的距离为h0，当气体向外界放出热量Q后，活塞缓慢下降d后再次平衡（活塞和气缸壁厚度均忽略不计，导热良好，当地重力加速度大小为g）。求： （1）外界空气的温度是多少？ （2）在此过程中容气内气体的内能增加了多少？ 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）取密闭气体为研究对象，活塞下降过程为等压变化，由盖-吕萨克定律可得 解得外界温度 （2）活塞下降的过程，大气压力和活塞的重力做功，所以外界对系统做的功 根据热力学第一定律得密闭气体增加的内能为 14. 亥姆霍兹线圈是一对平行的完全相同的圆形线圈。如图所示，两线圈通入方向相同的恒定电流，线圈间形成平行于中心轴线O1O2的匀强磁场，沿O1O2建立x轴，一圆形探测屏垂直于x轴放置，其圆心位于x轴上的P点。在线圈间加上平行于x轴的匀强电场，粒子源从x轴上的Q点以垂直于x轴的方向持续发射初速度大小为v0的粒子。已知粒子质量为m，电荷量为q（q>0），电场强度大小为E，磁感应强度大小为B，电场和磁场均沿x轴正方向，不计粒子重力和粒子间相互作用。若未加电场，粒子在线圈间做匀速圆周运动。 （1）求未加电场时，粒子做圆周运动的半径r； （2）若要使粒子恰好打在探测屏的中心，求探测屏中心与粒子源间的距离d。 【答案】（1）；（2）（n=1，2，3……） 【解析】 【详解】（1）粒子在磁场中，由洛伦兹力提供向心力可得 解得轨道半径 （2）粒子在磁场中运动的周期 粒子回到x轴时间为 （n=1，2，3……） 沿x轴方向 联立解得 （n=1，2，3……） 15. 如图所示，在光滑水平面上有一个直角坐标系xoy，正方形导线框 abcd 边长为L，质量为m，电阻为R，导线框的d点与坐标原点O重合，cd边和x轴重合，ad边和y轴重合。在第一象限内存在垂直于水平面向下的磁场，磁感应强度随，x 坐标变化的规律为： 在水平方向上给线框一个与x轴正方向成30°角的初速度，不计所有的摩擦，不考虑电磁辐射，求： （1）线框刚开始运动时闭合回路中感应电流的大小和方向。 （2）线框达到稳定状态时ad 边的x坐标。 （3）从开始运动到达到稳定状态线框产生的焦耳热。 【答案】（1），逆时针方向；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）由楞次定律可知，线框刚开始运动时闭合回路中感应电流的方向为逆时针方向，导线框的边与边切割磁感线产生感应电动势，有效切割速度为水平方向分速度，线框刚开始运动时大小为 边所处磁场的磁感应强度为，边所处磁场的磁感应强度为，感应电动势为 又有 则有 代入得 （2）由（1）可知，导线框中电流与沿x轴方向的速度成正比，在x轴方向上，由动量定理可知，在一段极短时间△t内，有 从开始运动到最终稳定下来，由积累求和可得 其中 ， 解得 （3）导线框沿x轴方向的速度在安培力作用下减为零，沿y方向的速度不受影响 由能量守恒可知 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$