精品解析：湖南省永州市第一中学2023-2024学年高二下学期6月月考物理试题

永州一中2024年高二第二次月考试卷 物理 命题人： 审题人： 温馨提示： 1．本试卷满分100分，考试时间75分钟。 2．答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并按规定贴好条形码。 第Ⅰ卷（选择题） 一、单选题（本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，将各题的正确答案选出来填在答题卡的相应位置） 1. 下列说法不正确的是（　　） A. 在毛细现象中，毛细管中的液面有的升高，有的降低，这与液体的种类和毛细管的材质有关 B. 把一枚针轻放在水面上，它会浮在水面，这是由于水表面存在表面张力 C. 浸润现象中附着层分子间距大于液体内部分子间距 D. 在空间站完全失重的环境下，水滴能收缩成标准的球形，是由于液体表面张力的作用 2. 2020年我国完成了探月工程三期任务，实现月面无人采样返回。为应对月球夜晚的低温,“嫦娥五号”的电池除了太阳能电池板之外，还配有一块“核电池”。“核电池”利用了的衰变，其衰变方程为。则下列说法正确的是（　　） A. m=92，n=4，比的中子数少4 B. HHHen为α衰变方程 C. Pu发生的是α衰变，α射线具有很强的电离能力 D. 改变压力、温度或浓度，将改变放射性元素的半衰期 3. 一束只含两种频率的光，照射到底面有涂层的平行均匀玻璃砖上表面后，经下表面反射从玻璃砖上表面射出后，光线分为、两束，如图所示。下列判断正确的是（ ） A. 光的频率小于光的频率 B. 当从同种玻璃射入空气发生全反射时，光的临界角较小 C. 用同一装置进行单色光双缝干涉实验，光的相邻亮条纹间距大于光的相邻亮条纹间距 D. 增大从空气到玻璃的入射角（之内），、光可能在玻璃内上表面发生全反射 4. 图甲是一列简谐横波在某时刻的波形图，质点分别位于介质中、处。该时刻横波恰好传播至点，图乙为质点从该时刻开始的振动图像，下列说法正确的是（ ） A. 此波在该介质中的传播速度为 B. 波源起振方向沿轴正方向 C. 此波传播至点的过程中，质点的路程为 D. 当质点起振后，与质点振动步调完全一致 5. 如图所示是氢原子的能级图，大量处于激发态的氢原子向低能级跃迁时，一共可以辐射出6种不同频率的光子，其中巴耳末系是指氢原子由高能级向能级跃迁时释放的光子，则（　　） A. 6种光子中能量最小的是激发态跃迁到基态时产生的 B. 6种光子中有3种属于巴耳末系 C. 使能级氢原子电离至少需要13.6eV的能量 D. 若从能级跃迁到能级释放的光子恰能使某金属板发生光电效应，则在这6种光子中共有4种光子也一定能使该金属板发生光电效应 6. 如图所示，匝数为10匝的矩形线框处在磁感应强度的匀强磁场中，绕垂直磁场的轴以恒定角速度在匀强磁场中转动，线框电阻不计，面积为，线框通过滑环与一理想自耦变压器的原线圈相连，副线圈接有一只灯泡L（规格为“，”）和滑动变阻器，电流表视为理想电表，则下列结论正确的是（ ） A. 若从图示线框位置开始计时，线框中感应电动势的瞬时值为 B. 当灯泡正常发光时，原、副线圈的匝数比为3∶1 C. 若将自耦变压器触头向下滑动，灯泡两端的电压增大 D. 若将滑动变阻器滑片向上移动，则电流表示数减小 二、多选题（本题共4小题，每小题5分，共20分。每小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。将你认为正确的答案选出来填在答题卡的指定位置） 7. 一定质量的理想气体从状态A开始，经历四个过程、、、回到原状态，其图像如图所示，其中DA段为双曲线的一支。下列说法正确的是（　　） A. 外界对气体做功 B. 气体的内能增加 C. 气体向外界放热 D. 容器壁单位时间单位面积内受到气体分子撞击的次数增加 8. 如图甲所示，某种复合光由红、绿两种颜色的光组成，实验小组以此复合光照射光电管的阴极K（红、绿单色光均可使该光电管发生光电效应），进行光电效应实验。设光电管电压为时测得的光电流为，测得多组数据，并作出图像如图乙所示，已知红光光子频率为，绿光光子频率为，光电管的逸出功为，普朗克常量为，电子电荷量大小为，下列结论正确的是（ ） A. 光电子的最大初动能为 B. 测量遏止电压时，滑片P应向移动 C. 遏止电压 D. 红光光照强度小于绿光的光照强度 9. 轻质细线吊着一质量为m=0.5kg、半径为0.4m、电阻、匝数n=100的金属闭合圆环线圈。圆环圆心等高点的上方区域分布着磁场，如图甲所示，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小随时间变化关系如图乙所示，不考虑金属圆环的形变和电阻的变化，整个过程细线未断且圆环始终处于静止状态，重力加速度g取。则下列判断正确的是（　　） A. 线圈中的感应电流大小为0.8A B. 0~2s时间内金属环发热的功率为0.8πW C. t=0时轻质细线的拉力大小等于17.8N D. 线圈中感应电流的方向为顺时针 10. 如图所示，矩形区域Ⅰ和Ⅱ内分别存在方向垂直于纸面向外和向里的匀强磁场，为磁场边界线，四条边界线相互平行，区域的磁感应强度大小为，区域Ⅱ的磁感应强度大小为，矩形区域的长度足够长，磁场宽度及与之间的距离相同。某种带正电的粒子从上的处以大小不同的速度，沿与成角进入磁场（不计粒子所受重力），当粒子的速度小于某一值时，粒子在区域Ⅰ内的运动时间均为；当速度为时，粒子垂直进入无场区域，最终从上的点射出，下列结论正确的是（ ） A. 粒子的比荷 B. 磁场区域I的宽 C. 粒子在磁场II中运动时，转过圆心角为 D. 出射点偏离入射点竖直方向的距离 第Ⅱ卷（非选择题） 三、实验题（本题共2小题，每空2分，共14分） 11. 某同学在实验室做“用油膜法估测分子直径大小”的实验中，每500ml油酸酒精溶液中有纯油酸1ml。用注射器测得100滴这样的溶液为1ml。把1滴这样的溶液滴入盛水的浅盘里，把玻璃板盖在浅盘上并描出油膜的轮廓，如图所示，图中小正方形方格的边长为20mm。 （1）在实验中，下列操作错误是_____。 A．为了使得油膜边界更清晰，需要在油膜上轻轻撒上一些痱子粉 B．在水面上滴入油酸酒精溶液后，应该马上数方格 C．对注射器刻度读数时，视线要平视刻度 D．数方格时，不足半个的舍去，超过半个的算一个 （2）1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V是___________mL。 （3）油酸分子的直径是___________m。（结果保留1位有效数字） （4）某同学实验中最终得到的计算结果明显偏大，对出现这种结果的原因，下列说法可能正确的是___________。 A．配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精多倒了一点，导致油酸酒精溶液浓度偏低 B．计算油酸膜面积时，错将不完整的方格作为完整方格处理 C．计算油酸膜面积时，只数了完整的方格数 D．水面上痱子粉撒得较多，油酸膜没有充分展开 12. 在“用单摆测量重力加速度”的实验中，某实验小组在测量单摆的周期时，测的摆球经过次全振动的总时间为。在测量单摆的摆长时，先用毫米刻度尺测得摆线长度为，再用游标卡尺测量摆球的直径为。回答下列问题： （1）为了减小测量周期的误差，实验时需要在适当的位置做一标记，当摆球通过该标记时，开始计时该标记应该放置在摆球的最低点。 （2）重力加速度的表达式为_____________（用题目中给出的字母表示） （3）如果测得值偏小，可能的原因是___________ A．测摆长时，摆线拉的过紧 B．摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了 C．开始计时时，停表过迟按下 D．实验时误将49次全振动记为50次 （4）为了提高实验的准确度，在实验中可改变几次摆长，并测出相应的周期，从而得出几组对应的和的数值，以为横坐标，为纵坐标，做出图线，但同学们不小心，每次都把小球直径当作半径来计算摆长，由此得到的图像是图乙中的_____________（“选填①、②、③”）。 四、解答题（本题共3小题，共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。） 13. 如图甲所示，空气弹簧是在密封的容器中充入压缩空气，利用气体的可压缩性实现其弹性作用的，广泛应用于商业汽车、巴士、高铁及建筑物基座等的减震装置，具有非线性、刚度随载荷而变、高频隔振和隔音性能好等优点。空气弹簧的基本结构和原理如图乙所示，在导热良好的气缸和可自由滑动的活塞之间密封着一定质量的空气（可视为理想气体），假设活塞和重物的总质量为，活塞的横截面积为，气缸内空气柱的高度为，外界温度保持不变，大气压强恒为，重力加速度，求： （1）初始状态时，气缸内部气体的压强； （2）若将活塞和重物的总质量增加，则此状态下稳定后气缸中空气柱的高度及此时空气弹簧的等效劲度系数k分别为多少？ 14. 如图所示，宽度的平行光滑金属导轨（足够长）固定在绝缘水平面上，导轨的一端连接阻值为的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为。一根质量为的导体棒放在导轨上，两导轨之间的导体棒的电阻为，导轨的电阻可忽略不计。现用一垂直于导体棒的水平恒力使导体棒由静止开始运动，在运动过程中保持导体棒与导轨垂直且接触良好，经过后撤去外力（此时导体棒已达到最大速度）。空气阻力可忽略不计，求： （1）导体棒运动过程最大速度； （2）从开始运动到过程中导体棒通过的位移； （3）整个运动过程中电阻上产生的焦耳热。 15. 如图甲所示，在光滑绝缘水平桌面内建立平面直角坐标系xOy，在第Ⅱ象限内有平行于桌面的匀强电场，场强方向与x轴负方向的夹角θ=45°。在第Ⅲ象限垂直于桌面放置两块相互平行的平板C1、C2，两板间距为d1=L，板间有竖直向上的匀强磁场，两板右端在y轴上，板C1与x轴重合，在其左端紧贴桌面有一小孔M，小孔M离坐标原点O的距离为L。在第Ⅳ象限垂直于x轴放置一块平行于y轴的竖直平板C3，平板C3在x轴上垂足为Q，垂足Q与原点O相距。现将一质量为m、带电量为-q的小球从桌面上的P点以初速度v0垂直于电场方向射出，刚好垂直C1板穿过M孔进入磁场。已知小球可视为质点，P点与小孔M在垂直电场方向上的距离为s，不考虑空气阻力。 （1）求匀强电场的场强大小； （2）要使带电小球无碰撞地穿出磁场并打到平板C3上，求磁感应强度的取值范围； （3）若t=0时刻小球从M点进入磁场，磁场的磁感应强度随时间周期性变化，取竖直向上为磁场的正方向，如图乙所示，磁场的变化周期，小孔M离坐标原点O的距离，求小球从M点打在平板C3上所用的时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 永州一中2024年高二第二次月考试卷 物理 命题人： 审题人： 温馨提示： 1．本试卷满分100分，考试时间75分钟。 2．答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并按规定贴好条形码。 第Ⅰ卷（选择题） 一、单选题（本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，将各题的正确答案选出来填在答题卡的相应位置） 1. 下列说法不正确的是（　　） A. 在毛细现象中，毛细管中的液面有的升高，有的降低，这与液体的种类和毛细管的材质有关 B. 把一枚针轻放在水面上，它会浮在水面，这是由于水表面存在表面张力 C. 浸润现象中附着层分子间距大于液体内部分子间距 D. 在空间站完全失重的环境下，水滴能收缩成标准的球形，是由于液体表面张力的作用 【答案】C 【解析】 【详解】A．在毛细现象中，毛细管中的液面有的升高，有的降低，这与液体的种类和毛细管的材质有关，与发生浸润和不浸润有关，故A正确不符合题意； B．把一枚针轻放在水面上，它会浮在水面，这是由于水表面存在表面张力，故B正确不符合题意； C．浸润现象中附着层分子间距小于液体内部分子间距，表现为斥力，故C错误符合题意； D．在空间站完全失重的环境下，水滴能收缩成标准的球形，是由于液体表面张力的作用，故D正确不符合题意。 故选C 2. 2020年我国完成了探月工程三期任务，实现月面无人采样返回。为应对月球夜晚的低温,“嫦娥五号”的电池除了太阳能电池板之外，还配有一块“核电池”。“核电池”利用了的衰变，其衰变方程为。则下列说法正确的是（　　） A. m=92，n=4，比的中子数少4 B. HHHen为α衰变方程 C. Pu发生的是α衰变，α射线具有很强的电离能力 D. 改变压力、温度或浓度，将改变放射性元素的半衰期 【答案】C 【解析】 【详解】A．的衰变方程为，根据质量数守恒与电荷数守恒可知 238=234+n 94=m+2 解得 m=92，n=4 可知发生的衰变为α衰变，衰变方程为 +γ 即比的中子数少2个，故A错误； B．HHHen是核聚变方程，故B错误； C．发生的是α衰变，α射线具有很强的电离能力，故C正确； D．半衰期与环境条件无关，压力、温度或浓度不能改变放射性元素的半衰期，故D错误。 故选C。 3. 一束只含两种频率的光，照射到底面有涂层的平行均匀玻璃砖上表面后，经下表面反射从玻璃砖上表面射出后，光线分为、两束，如图所示。下列判断正确的是（ ） A. 光的频率小于光的频率 B. 当从同种玻璃射入空气发生全反射时，光的临界角较小 C. 用同一装置进行单色光双缝干涉实验，光的相邻亮条纹间距大于光的相邻亮条纹间距 D. 增大从空气到玻璃的入射角（之内），、光可能在玻璃内上表面发生全反射 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据光路图，光的偏折程度较大，则玻璃对光的折射率大于对光的折射率，光的频率大于光的频率，故A错误； B．根据全反射临界角公式 由于光的折射率较大，所以当从同种玻璃射入空气发生全反射时，光的临界角较小，故B正确； C．根据 由于光的频率大于光的频率，则光的波长小于光的波长，用同一装置进行单色光双缝干涉实验，光的相邻亮条纹间距小于光的相邻亮条纹间距，故C错误； D．因为、两光在上表面的折射角与反射后在上表面的入射角分别相等，由光路可逆性原理可知，光一定能射出，不会发生全反射，故D错误。 故选B。 4. 图甲是一列简谐横波在某时刻的波形图，质点分别位于介质中、处。该时刻横波恰好传播至点，图乙为质点从该时刻开始的振动图像，下列说法正确的是（ ） A. 此波在该介质中的传播速度为 B. 波源起振方向沿轴正方向 C. 此波传播至点的过程中，质点的路程为 D 当质点起振后，与质点振动步调完全一致 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据图像可知波长为，周期为，波速 A错误； B．此时刻波刚好传到点，根据上下坡法可知，振动方向沿轴正方向，又因此时刻点振动方向为波源起振方向，故B正确； C．此波传播至点时间满足 因此点路程 选项C错误； D．质点与质点之间的距离为 因此步调相反，选项D错误。 故选B。 5. 如图所示是氢原子的能级图，大量处于激发态的氢原子向低能级跃迁时，一共可以辐射出6种不同频率的光子，其中巴耳末系是指氢原子由高能级向能级跃迁时释放的光子，则（　　） A. 6种光子中能量最小的是激发态跃迁到基态时产生的 B. 6种光子中有3种属于巴耳末系 C. 使能级的氢原子电离至少需要13.6eV的能量 D. 若从能级跃迁到能级释放的光子恰能使某金属板发生光电效应，则在这6种光子中共有4种光子也一定能使该金属板发生光电效应 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据氢光谱的特点可知，从激发态跃迁到激发态时产生光子的能量最小，A错误； B．巴耳末系是指氢原子由高能级向能级跃迁时释放的光子，6种光子中从 与的属于巴耳末系，即2种，B错误； C．能级的氢原子具有的能量为，故要使其发生电离能量变为0，至少需要的能量，C错误； D．从能级跃迁到能级释放的光子的能量为 恰能使某金属板发生光电效应，而从能级跃迁到能级释放的光子的能量为 不能使该板发生光电效应，从能级跃迁到能级释放的光子的能量为 不能使该板发生光电效应，而其它四种的能量均大于，一定能使该金属板发生光电效应，D正确。 故选D。 6. 如图所示，匝数为10匝的矩形线框处在磁感应强度的匀强磁场中，绕垂直磁场的轴以恒定角速度在匀强磁场中转动，线框电阻不计，面积为，线框通过滑环与一理想自耦变压器的原线圈相连，副线圈接有一只灯泡L（规格为“，”）和滑动变阻器，电流表视为理想电表，则下列结论正确的是（ ） A. 若从图示线框位置开始计时，线框中感应电动势的瞬时值为 B. 当灯泡正常发光时，原、副线圈的匝数比为3∶1 C. 若将自耦变压器触头向下滑动，灯泡两端的电压增大 D. 若将滑动变阻器滑片向上移动，则电流表示数减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．感应电动势的最大值为 若从图示线框位置开始计时，即从垂直中性面位置开始计时，线框中感应电动势随时间应按余弦规律变化，瞬时值表达式为 故A错误； B．变压器输入电压的最大值为，则输入电压的有效值为，由于灯泡正常发光，则 得 则 若将自耦变压器触头向下滑动，则副线圈匝数减小，不变，不变，减小，由 知，减小，灯泡两端的电压减小，故C错误； D．因线框电阻不计，则变压器原线圈电压不变，副线圈输出电压不变，若将滑动变阻器滑片向上移动，副线圈总电阻增大，副线圈中总电流减小，设副线圈干路电流为，原线圈中电流为，由 可知减小，即电流表示数减小，选项D正确。 故选D。 二、多选题（本题共4小题，每小题5分，共20分。每小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。将你认为正确的答案选出来填在答题卡的指定位置） 7. 一定质量的理想气体从状态A开始，经历四个过程、、、回到原状态，其图像如图所示，其中DA段为双曲线的一支。下列说法正确的是（　　） A. 外界对气体做功 B. 气体的内能增加 C. 气体向外界放热 D. 容器壁单位时间单位面积内受到气体分子撞击的次数增加 【答案】CD 【解析】 【详解】A．过程，气体体积变大，气体对外做功，故A错误； B．过程，气体体积不变，根据理想气体状态方程 可知压强减小，气体温度降低，内能减小，故B错误； C．过程，气体压强不变，体积减小，即外界对气体做功，依据理想气体状态方程可得气体温度降低，气体内能减小，所以根据热力学第一定律 其中 ， 可知 气体向外界放热，故C正确； D．过程为等温变化，而气体压强变大，故单位面积单位时间，气体撞击器壁次数变多，故D正确。 故选CD。 8. 如图甲所示，某种复合光由红、绿两种颜色的光组成，实验小组以此复合光照射光电管的阴极K（红、绿单色光均可使该光电管发生光电效应），进行光电效应实验。设光电管电压为时测得的光电流为，测得多组数据，并作出图像如图乙所示，已知红光光子频率为，绿光光子频率为，光电管的逸出功为，普朗克常量为，电子电荷量大小为，下列结论正确的是（ ） A. 光电子的最大初动能为 B. 测量遏止电压时，滑片P应向移动 C. 遏止电压 D. 红光的光照强度小于绿光的光照强度 【答案】AB 【解析】 【详解】A．绿光光子频率大于红光光子的频率，两种光都能发生光电效应，则光电子的最大初动能为 选项A正确； B．测量遏止电压时，K极电势应该较高，则滑片P应向移动，选项B正确； C．根据 可得遏止电压 选项C错误； D．因红光频率较小，则红光的遏止电压较小，则乙图中上面的曲线为红光的图像，则红光的饱和光电流较大，即红光的光照强度大于绿光的光照强度，选项D错误。 故选AB。 9. 轻质细线吊着一质量为m=0.5kg、半径为0.4m、电阻、匝数n=100的金属闭合圆环线圈。圆环圆心等高点的上方区域分布着磁场，如图甲所示，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小随时间变化关系如图乙所示，不考虑金属圆环的形变和电阻的变化，整个过程细线未断且圆环始终处于静止状态，重力加速度g取。则下列判断正确的是（　　） A. 线圈中的感应电流大小为0.8A B. 0~2s时间内金属环发热的功率为0.8πW C. t=0时轻质细线的拉力大小等于17.8N D. 线圈中感应电流的方向为顺时针 【答案】AC 【解析】 【详解】AD．由楞次定律可知：电流的方向为逆时针方向，由法拉第电磁感应定律得 线圈中的感应电流大小为 故A正确，D错误； B．0~2s时间内金属环发热的功率为 故B错误； C．根据安培力公式 根据平衡条件 解得 故C正确。 故选AC。 10. 如图所示，矩形区域Ⅰ和Ⅱ内分别存在方向垂直于纸面向外和向里的匀强磁场，为磁场边界线，四条边界线相互平行，区域的磁感应强度大小为，区域Ⅱ的磁感应强度大小为，矩形区域的长度足够长，磁场宽度及与之间的距离相同。某种带正电的粒子从上的处以大小不同的速度，沿与成角进入磁场（不计粒子所受重力），当粒子的速度小于某一值时，粒子在区域Ⅰ内的运动时间均为；当速度为时，粒子垂直进入无场区域，最终从上的点射出，下列结论正确的是（ ） A. 粒子的比荷 B. 磁场区域I的宽 C. 粒子在磁场II中运动时，转过的圆心角为 D. 出射点偏离入射点竖直方向的距离 【答案】AC 【解析】 【详解】A．当粒子的速度小于某一值时，粒子只在区域Ⅰ内运动，不进入区域Ⅱ，从离开磁场，粒子在磁场Ⅰ中运动的转过的圆心角为，粒子的运动时间为 粒子在区域Ⅰ内有 得 选项A正确； B．当速度为时，垂直进入无场区域，设粒子的轨迹半为根据牛顿第二定律得 转过的圆心角，又因为 解得 选项B错误； CD．设粒子在磁场Ⅱ中运动时，转过圆心角为，轨迹半径为，根据牛顿第二定律得 又因 得 得 选项C正确，D错误。 故选AC。 第Ⅱ卷（非选择题） 三、实验题（本题共2小题，每空2分，共14分） 11. 某同学在实验室做“用油膜法估测分子直径大小”的实验中，每500ml油酸酒精溶液中有纯油酸1ml。用注射器测得100滴这样的溶液为1ml。把1滴这样的溶液滴入盛水的浅盘里，把玻璃板盖在浅盘上并描出油膜的轮廓，如图所示，图中小正方形方格的边长为20mm。 （1）在实验中，下列操作错误的是_____。 A．为了使得油膜边界更清晰，需要在油膜上轻轻撒上一些痱子粉 B．在水面上滴入油酸酒精溶液后，应该马上数方格 C．对注射器刻度读数时，视线要平视刻度 D．数方格时，不足半个的舍去，超过半个的算一个 （2）1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V是___________mL。 （3）油酸分子的直径是___________m。（结果保留1位有效数字） （4）某同学实验中最终得到的计算结果明显偏大，对出现这种结果的原因，下列说法可能正确的是___________。 A．配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精多倒了一点，导致油酸酒精溶液浓度偏低 B．计算油酸膜面积时，错将不完整的方格作为完整方格处理 C．计算油酸膜面积时，只数了完整方格数 D．水面上痱子粉撒得较多，油酸膜没有充分展开 【答案】 ①. AB##BA ②. 2×10-5 ③. 4×10-10 ④. ACD##ADC##CAD##CDA##DAC##DCA 【解析】 【详解】（1）[1]A．为了使得油膜边界更清晰，需要先在浅盘里倒入2cm左右深的水，然后将痱子粉均匀撒在水面上，而不是油膜上，故A错误； B．在水面上滴入油酸酒精溶液后，待油膜的面积先快速扩张后慢慢趋于稳定后，再数方格数，故B错误； C．对注射器刻度读数时，视线要平视刻度，故C正确； D．数方格时，不足半个的舍去，超过半个的算一个，故D正确。 由于本题选择错误的，故选AB。 （2）[2]1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V是 （3）[3]由题图可读出超过半格的格数约为115小格，则油膜面积为 1油酸分子的直径为 （4）[4]设油酸酒精溶液体积浓度为b，N滴油酸酒精溶液的总体积为V，1滴油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面积为S，则油酸分子直径为 A．配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精多倒了一点，则代入的b偏大，d偏大，故A正确； B．计算油酸膜面积时，错将不完整的方格作为完整方格处理，则S偏大，d偏小，故B错误； C．计算油酸膜面积时，只数了完整的方格数，则S偏小，d偏大，故C正确； D．水面上痱子粉撒得较多，油酸膜没有充分展开，则S偏小，d偏大，故D正确。 故选ACD。 12. 在“用单摆测量重力加速度”的实验中，某实验小组在测量单摆的周期时，测的摆球经过次全振动的总时间为。在测量单摆的摆长时，先用毫米刻度尺测得摆线长度为，再用游标卡尺测量摆球的直径为。回答下列问题： （1）为了减小测量周期的误差，实验时需要在适当的位置做一标记，当摆球通过该标记时，开始计时该标记应该放置在摆球的最低点。 （2）重力加速度的表达式为_____________（用题目中给出的字母表示） （3）如果测得的值偏小，可能的原因是___________ A．测摆长时，摆线拉的过紧 B．摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了 C．开始计时时，停表过迟按下 D．实验时误将49次全振动记为50次 （4）为了提高实验的准确度，在实验中可改变几次摆长，并测出相应的周期，从而得出几组对应的和的数值，以为横坐标，为纵坐标，做出图线，但同学们不小心，每次都把小球直径当作半径来计算摆长，由此得到的图像是图乙中的_____________（“选填①、②、③”）。 【答案】 ①. 或者 ②. B ③. ① 【解析】 【详解】（2）[1]根据 其中 解得 （3）[2]如果测得的值偏小，根据 则可知 A．测摆长时，摆线拉的过紧，则L测量值偏大，则g值偏大，选项A错误； B．摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了，则周期T会变大，则g值偏小，选项B正确； C．开始计时时，停表过迟按下，则T测量值偏小，则g值偏大，选项C错误； D．实验时误将49次全振动记为50次，则周期T测量值偏小，则g值偏大，选项D错误。 故选B。 （4）[3]由于把小球直径当作半径来计算摆长，则实际摆长为，则有 解得 可知图像纵截距为负值，由此可得为图2中的①； 四、解答题（本题共3小题，共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。） 13. 如图甲所示，空气弹簧是在密封的容器中充入压缩空气，利用气体的可压缩性实现其弹性作用的，广泛应用于商业汽车、巴士、高铁及建筑物基座等的减震装置，具有非线性、刚度随载荷而变、高频隔振和隔音性能好等优点。空气弹簧的基本结构和原理如图乙所示，在导热良好的气缸和可自由滑动的活塞之间密封着一定质量的空气（可视为理想气体），假设活塞和重物的总质量为，活塞的横截面积为，气缸内空气柱的高度为，外界温度保持不变，大气压强恒为，重力加速度，求： （1）初始状态时，气缸内部气体的压强； （2）若将活塞和重物的总质量增加，则此状态下稳定后气缸中空气柱的高度及此时空气弹簧的等效劲度系数k分别为多少？ 【答案】（1）；（2）， 【解析】 【详解】（1）对活塞和重物受力分析，由平衡条件可知 解得 （2）总质量增大后，对活塞和重物受力分析，由平衡条件可知 解得 根据玻意耳定律可得 解得 空气弹簧的等效劲度系数为 14. 如图所示，宽度的平行光滑金属导轨（足够长）固定在绝缘水平面上，导轨的一端连接阻值为的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为。一根质量为的导体棒放在导轨上，两导轨之间的导体棒的电阻为，导轨的电阻可忽略不计。现用一垂直于导体棒的水平恒力使导体棒由静止开始运动，在运动过程中保持导体棒与导轨垂直且接触良好，经过后撤去外力（此时导体棒已达到最大速度）。空气阻力可忽略不计，求： （1）导体棒运动过程最大速度； （2）从开始运动到过程中导体棒通过的位移； （3）整个运动过程中电阻上产生的焦耳热。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）导体棒切割磁感线电动势 电流 安培力 当速度最大时 求得 （2）由动量定理得 联立得 （3）由能量守恒定律可知，整个过程中产生的总热量等于力F做的功 由焦耳热分配定律，整个运动过程中电阻R上产生的焦耳热为 解得 15. 如图甲所示，在光滑绝缘水平桌面内建立平面直角坐标系xOy，在第Ⅱ象限内有平行于桌面的匀强电场，场强方向与x轴负方向的夹角θ=45°。在第Ⅲ象限垂直于桌面放置两块相互平行的平板C1、C2，两板间距为d1=L，板间有竖直向上的匀强磁场，两板右端在y轴上，板C1与x轴重合，在其左端紧贴桌面有一小孔M，小孔M离坐标原点O的距离为L。在第Ⅳ象限垂直于x轴放置一块平行于y轴的竖直平板C3，平板C3在x轴上垂足为Q，垂足Q与原点O相距。现将一质量为m、带电量为-q的小球从桌面上的P点以初速度v0垂直于电场方向射出，刚好垂直C1板穿过M孔进入磁场。已知小球可视为质点，P点与小孔M在垂直电场方向上的距离为s，不考虑空气阻力。 （1）求匀强电场的场强大小； （2）要使带电小球无碰撞地穿出磁场并打到平板C3上，求磁感应强度的取值范围； （3）若t=0时刻小球从M点进入磁场，磁场的磁感应强度随时间周期性变化，取竖直向上为磁场的正方向，如图乙所示，磁场的变化周期，小孔M离坐标原点O的距离，求小球从M点打在平板C3上所用的时间。 【答案】（1） ；（2）≤B≤ ；（3） 【解析】 【分析】 【详解】（1）小球在第Ⅱ象限内做类平抛运动，根据运动学规律有 s=v0t ① ② 由牛顿第二定律有 qE=ma ③ 联立①②③式解得 ④ （2）设小球通过M点时的速度为v，由类平抛运动规律有 ⑤ 小球垂直磁场方向进入两板间做匀速圆周运动，轨迹如图1所示。 图1 由牛顿第二定律有 ⑥ 解得 ⑦ 小球刚好能打到Q点时，磁感应强度最大，设为B1，此时小球的轨迹半径为R1，由几何关系有 ⑧ 解得 ⑨ ⑩ 小球刚好不与C2板相碰时磁感应强度最小，设为B2，此时小球的轨迹半径为R2，由几何关系有 R2=d1=L ⑪ 解得 ⑫ 综合得磁感应强度的取值范围是 ≤B≤ ⑬ （3）小球进入磁场做匀速圆周运动，设半径为R3，周期为T0，同（2）理有 ⑭ ⑮ ⑯ 孔M离坐标原点O的距离为 ⑰ 磁场的变化周期为 ⑱ 由以上分析可知小球在磁场中运动的轨迹如图2所示，一个磁场周期内小球在x轴方向的位移为 x=3R3⑲ ⑳ 图2 即小球刚好垂直y轴方向离开磁场。 ㉑ 所以小球在磁场中运动的时间为 ㉒ 离开磁场到打在平板C3上所用的时间 ㉓ 小球从M点到打在平板C3上所用总时间为 ㉔ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$