精品解析：重庆市第一中学2024-2025学年高二下学期3月月考物理试题

2025年重庆一中高2026届高二下期3月月考 物理试题卷 注意事项： 1.答卷前、考生务必将自己的姓名、准考证号码填写在答题卡上。 2.作答时，务必将答案写在答题卡上。写在本试卷及草稿纸上无效。 3.考试结束后，将答题卡交回。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的。 1. 智能LED调光灯采用脉宽调制（PWM）技术调节亮度，通过控制信号周期性地快速开关电路，改变电流占空比。某型号调光灯的输出电流波形如图所示，则下列说法正确的是（　　） A. 这是一种交流电 B. 电流的变化周期是0.01s C. 电流的峰值为6A D. 电流的有效值是6A 2. 氧气分子在0℃和100℃温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示。下列说法错误的是（　　） A. 图中虚线对应于氧气分子在100℃时的情形 B. 图中实线对应的氧气分子热运动的平均动能较大 C. 在分子数密度相同情况下，图中实线对应的氧气分子对容器壁单位面积的作用力更大 D. 与0℃时相比，100℃时氧气分子速率出现在0~300m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较小 3. 在甲、乙、丙三块固体薄片上涂上蜡，用烧热的针尖接触其背面一点，蜡熔化的范围分别如图甲、乙、丙所示。而三块固体在熔化过程中温度随加热时间变化的关系如图丁所示，则下列说法中正确的是（　　） A. 甲一定是非晶体 B. 乙可能是多晶体 C. 丙一定是单晶体 D. 甲可能具有与液晶相似光学各向异性 4. 分子间作用力、分子势能与分子间距离的关系图线如图所示，纵坐标未知。已知甲图与横坐标交点为，乙图最低点对应的横坐标为，取无穷远处分子势能。下列说法正确的是（　　） A. 乙图像为分子力与分子间距离的关系图像 B. 当分子间距离从增大到的过程中，分子力先变大再变小 C. 当分子间距离从增大到的过程中，分子力先做负功再做正功 D. 当分子间距离从增大到的过程中，分子势能先变小再变大 5. 一定质量的理想气体压强随体积变化关系的图像如图所示，气体经历从状态A到再到的变化过程。已知气体在状态A、、对应的温度分别为、、。下列说法中正确的是（　　） A. B. C. 气体从状态A到状态变化过程中，气体的温度一直减小 D. 气体从状态变化到状态过程中，气体的温度先升高再降低 6. 我校科技小组为了探究交流发电机的工作原理，拆开发现其内部为匝的矩形线圈结构，线圈内阻为。如图所示，现将矩形线圈放入匀强水平磁场，使矩形线圈绕垂直于磁场的轴以角速度匀速转动，外接电阻与理想交流电流表。已知线圈由图示位置（线圈平面与磁场方向平行）转过过程中，通过电阻的电荷量为。下列判断正确的是（　　） A. 电流表的示数为 B. 电流表的示数为 C. 电流表的示数为 D. 电流表的示数为 7. 活塞式真空泵的工作原理如图所示，抽气筒与被抽密闭容器通过自动阀门相连，当活塞从抽气筒的左端向右移动到右端的过程中，阀门自动开启，密闭容器内的气体流入抽气筒，待稳定后，活塞从右端向左移动到左端的过程中，阀门自动关闭，抽气筒内活塞左侧的气体被排出，即完成一次抽气过程，如此往复，密闭容器内的气体压强越来越小，若密闭容器的容积为，抽气筒的容积为，抽气过程中气体的温度不变，若第1次抽气过程中被抽出的气体质量为；第4次抽气过程中被抽出的气体质量为，则质量与之比正确的是（　　） A. B. C. D. 8. 如图所示，、端连接一个稳压交流电源，其有效值为12V，理想变压器的原线圈上接有定值电阻，副线圈上接有最大阻值为的滑动变阻器，原、副线圈匝数之比，电流表、电压表均为理想交流电表。初始时，滑动变阻器的滑片处于正中间位置，电流表、电压表示数分别为、，现将滑片从正中间位置逐步上移至最上端，在这个过程中，下列说法正确的是（　　） A. 滑动变阻器的滑片处于正中间位置时，电压表示数为 B. 滑片处于正中间位置时，定值电阻的功率最小 C. 变压器输出功率的最小值为 D. 电压表、电流表示数均减小 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 若以表示水的摩尔质量，表示在标准状况下水蒸气的摩尔体积，表示在标准状况下水蒸气的密度，表示阿伏加德罗常数，、分别表示每个水分子的质量和体积，下列关系式中正确的是（　　） A. B. C. D. 10. 为了测量储液罐中不导电液体的液面高度，将与储液罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容置于储液罐中，电容可通过开关与线圈或电源构成闭合回路，如图所示。当开关从拨到时，由线圈与电容构成的回路中产生振荡电流，通过测量振荡频率可知储液罐内的液面高度。已知平行板电容器极板面积一定、两极板间距离一定，则下列说法正确的是（　　） A. 在储液罐内的液面降低过程中，电容器的电容一直变小 B. 在储液罐内的液面降低一定高度稳定后，电容器会一直放电 C. 当储液罐内的液面升高一定高度稳定后，回路中振荡电流的频率变大 D. 当储液罐内的液面升高一定高度稳定后，回路中振荡电流的频率变小 11. 一热气球体积为，内部充有温度恒为的热空气，该热气球上升过程中大气压强会降低，若上升到某一高度大气压强变为0.4个标准大气压，热气球刚好静止不动。此时热气球外冷空气的温度为。已知空气在1个标准大气压、温度为时的密度为，该气球内、外的气压始终都相等，重力加速度大小为，整个过程热气球的体积保持不变。下列说法正确的是（　　） A. 此时热气球所受浮力的大小 B. 此时球内空气所受的重力 C. 若充气前热气球的质量为（不含气体），此时它还能托起的最大质量为 D. 若充气前热气球的质量为（不含气体），此时它还能托起的最大质量为 12. 如图，在区域内存在与平面垂直的匀强磁场，磁感应强度为。在时刻，一位于坐标原点的粒子源向轴右侧平面各方向均匀发射出大量相同的带电粒子，所有粒子的初速度大小相同。已知沿轴正方向发射的粒子在时刻好从磁场边界上点离开磁场，不计粒子重力，不考虑粒子间的相互作用。则下列说法正确的是（　　） A. 粒子在磁场中做圆周运动的半径为 B. 粒子的比荷为 C. 第一个离开磁场的粒子所用的时间要大于 D. 时刻已经离开磁场的粒子数与仍在磁场中的粒子数之比为 三、实验题：本大题共2小题，共14分 13. “用油膜法估测油酸分子的大小”的实验方法及步骤如下： ①向1mL的油酸中加酒精，直至总量达到1000mL； ②用注射器吸取①中配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入80滴时，测得其体积恰好是1mL； ③先往浅盘里倒入一定深的水，然后将爽身粉均匀地撒在水面上； ④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油膜的形状； ⑤将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图所示，小方格的边长为20mm，数出轮廓范围内小方格的个数为40格。 根据以上信息，回答下列问题： （1）实验中为了使油酸分子在水面上形成的是单分子层，应该使用浓度______（选填“较高”或“较低”）的油酸酒精溶液； （2）计算出油酸分子直径为______m（结果保留1位有效数字）； （3）若某学生计算油酸分子直径的结果偏小，可能是由于______。 A. 使用的油酸酒精溶液配制好后敞开放了很久 B. 求每滴溶液体积时，1mL的溶液的滴数少记了5滴 C. 计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格 14. 某实验小组从某控制电路中得到两个热敏电阻，一个标记了PTC，另一个标记了NTC，如图甲所示。该实验小组想利用下列器材来探究这两个热敏电阻（常温下阻值约为）的电流随其两端电压变化的规律。 A电流表（满偏电流10mA，内阻） B.电流表（量程0~1.0A，内阻约为） C.滑动变阻器（最大阻值为） D.滑动变阻器（最大阻值为） E定值电阻 F定值电阻 G.电源（电动势12V，内阻可忽略） H.单刀单掷开关、导线若干，单刀双掷开关一个 （1）为测定热敏电阻两端电压，该小组同学应该将______（填“”或“”）与定值电阻______（填“”或“”）串联。 （2）请在提供的器材中选择必需的器材，在图乙所示虚线框内将电路图补充完整并标出所用器材名称，要求热敏电阻两端的电压可以从零开始调节，且切换单刀双掷开关可以直接测量另外一个热敏电阻______。 （3）该小组读出电流表的为示数，电流表为示数，经过多次测量，分别画出PTC与NTC的图线，如图丙所示。 （4）该实验小组将两热敏电阻与某电池组连成如图丁所示的电路，所用电压表内阻极大，测得NTC型热敏电阻和PTC型热敏电阻两端的电压分别为5.6V和9.2V，则该电池组的内阻为______，电动势为______V。（结果均保留3位有效数字） 四、计算题：本大题共4小题，共46分。解题时须写出必要的文字说明、公式和重要的演算步骤，只写出最后结果的不得分。 15. 图甲为某中小型水力发电站远距离输送交流电示意图，每根远距离输电线电阻为，远距离输电线的输送电流为200A，若升压变压器的输入电压如图乙所示，输入功率为960kW，在用户端起点接有理想交流电压表（图中未标出）。 （1）求升压变压器原副线圈匝数比； （2）设降压变压器原副线圈匝数比，求用户端交流电压表的示数。 16. 如图所示，小邱同学在固定的导热性良好的足够长汽缸和中分别用活塞封闭有一定质量的理想气体，活塞面积为，质量为，活塞面积为，质量为，两活塞以穿过的底部的轻杆相连，可沿汽缸无摩擦滑动，两个汽缸都不漏气，整体与水平面成放置。初始时、中封闭气体长度均为，中气体压强等于大气压强，且，其中为重力加速度且未知，周围环境温度为。若仅对加热，使的温度缓慢提高到，温度不变。求： （1）初始时，中气体压强大小； （2）中气体温度为时压强大小。 17. 如图所示，小淑同学将内径粗细均匀导热U形管竖直放置在温度恒定不变的环境中，底部水平管道长为，左侧管足够长且上端开口，并用的水银柱封闭有长为的理想气体，气体下端到管底长度，右侧管上端封闭，并用水银柱封闭一段长为的理想气体，左右两管内水银面高度差，大气压强恒为，不计一切摩擦，U形管内径远小于。 （1）求初始状态右端封闭气体的压强大小（用表示）； （2）若将整个装置静止释放，使其保持竖直做自由落体运动，待稳定后，求水银柱移动的距离； （3）若将U形管以左侧管子为轴在水平面内以角速度匀速转动，待稳定后右侧管气柱长度变为21cm，1cmHg相当于1360Pa，水银密度，求大小。 18. 如图所示，小贞同学将两平行足够长光滑轨道和倾斜放置，倾角，间距为，其中和为两段绝缘轨道，其余均为金属轨道，轨道末端间连接一个自感系数为的线圈，其直流电阻可以忽略。在、、区域内分别存在垂直轨道平面向里、向外、向里的匀强磁场，磁感应强度大小均为，磁场区域的宽度相同，均为。两导体棒、通过绝缘轻质杆连接，间距也为，、的质量之和为，棒电阻，电阻不计。现将棒从距离边（未知）处由静止释放，棒刚好匀速穿过区域，棒到达与中间位置时，又恰好做匀速运动，导体棒与金属轨道接触良好，已知线圈上的自感电动势为，重力加速度。 （1）求； （2）求棒从边运动到边的总时间； （3）若棒到达瞬间的速度为，之后进入区域运动。试求棒在区域第一次速度减为零时，距多远。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2025年重庆一中高2026届高二下期3月月考 物理试题卷 注意事项： 1.答卷前、考生务必将自己的姓名、准考证号码填写在答题卡上。 2.作答时，务必将答案写在答题卡上。写在本试卷及草稿纸上无效。 3.考试结束后，将答题卡交回。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的。 1. 智能LED调光灯采用脉宽调制（PWM）技术调节亮度，通过控制信号周期性地快速开关电路，改变电流占空比。某型号调光灯的输出电流波形如图所示，则下列说法正确的是（　　） A. 这是一种交流电 B. 电流的变化周期是0.01s C. 电流的峰值为6A D. 电流的有效值是6A 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据图像可知，该电流的方向不变，可知，这是一种直流电，故A错误； B．根据图像可知，电流的变化周期是0.02s，故B错误； C．根据图像可知，电流的峰值为12A，故C错误； D．由于波形为正弦式交流电的一半，令电流的有效值为I，则有 解得 故D正确。 故选D。 2. 氧气分子在0℃和100℃温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示。下列说法错误的是（　　） A. 图中虚线对应于氧气分子在100℃时的情形 B. 图中实线对应的氧气分子热运动的平均动能较大 C. 在分子数密度相同的情况下，图中实线对应的氧气分子对容器壁单位面积的作用力更大 D. 与0℃时相比，100℃时氧气分子速率出现在0~300m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较小 【答案】A 【解析】 【详解】A．温度越高，分子热运动越剧烈，速率大的分子所占比例越大 观察实线中速率大的分子所占比例更大，所以实线对应氧气分子在100℃时的情形，故A错误，符合题意； B．温度是分子热运动平均动能的标志，100℃时温度高，分子热运动平均动能大，图中实线对应100℃，所以实线对应的氧气分子热运动的平均动能较大，故B正确，不符合题意； C．在分子数密度相同的情况下，温度越高，分子平均动能越大，分子撞击器壁的平均作用力越大，实线对应的氧气分子对容器壁单位面积的作用力更大，故C正确，不符合题意； D．由图可知，100℃时氧气分子速率出现在0~300m/s区间内的分子数占总分子数的百分比比0℃小，故D正确，不符合题意。 故选A。 3. 在甲、乙、丙三块固体薄片上涂上蜡，用烧热的针尖接触其背面一点，蜡熔化的范围分别如图甲、乙、丙所示。而三块固体在熔化过程中温度随加热时间变化的关系如图丁所示，则下列说法中正确的是（　　） A. 甲一定是非晶体 B. 乙可能是多晶体 C. 丙一定是单晶体 D. 甲可能具有与液晶相似的光学各向异性 【答案】C 【解析】 【详解】A．甲图为导热各向同性，丁图可以得知甲为晶体，所以甲为多晶体，故A错误； B．由丁图可以得知乙为非晶体，故B错误； C．丙图为导热各向异性，丁图可以得知丙为晶体，所以丙为单晶体，故C正确； D．多晶体由许多小晶粒杂乱无章的排列组成，而液晶分子有特殊的取向有序性，所以多晶体不具有和液晶相似的光学各向异性，故D错误。 故选C。 4. 分子间作用力、分子势能与分子间距离的关系图线如图所示，纵坐标未知。已知甲图与横坐标交点为，乙图最低点对应的横坐标为，取无穷远处分子势能。下列说法正确的是（　　） A. 乙图像为分子力与分子间距离的关系图像 B. 当分子间距离从增大到的过程中，分子力先变大再变小 C. 当分子间距离从增大到的过程中，分子力先做负功再做正功 D. 当分子间距离从增大到的过程中，分子势能先变小再变大 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据图像可知，为平衡位置时分子之间的间距，在此位置，分子力为0，分子势能最小，可知，甲图像为分子力与分子间距离的关系图像，故A错误； B．结合上述可知，甲图像为分子力与分子间距离的关系图像，根据图像可知，当分子间距离从增大到的过程中，分子力先变小再变大之后变小，故B错误； C．结合上述可知，甲图像为分子力与分子间距离的关系图像，根据图像可知，当分子间距离从增大到的过程中，分子力先表现为斥力，后表现为引力，则分子力先做正功再做负功，故C错误； D．结合上述可知，乙图像为分子势能与分子间距离的关系图线，势能的正负表示大小，则当分子间距离从增大到的过程中，分子势能先变小再变大，故D正确。 故选D。 5. 一定质量的理想气体压强随体积变化关系的图像如图所示，气体经历从状态A到再到的变化过程。已知气体在状态A、、对应的温度分别为、、。下列说法中正确的是（　　） A. B. C. 气体从状态A到状态变化过程中，气体的温度一直减小 D. 气体从状态变化到状态过程中，气体的温度先升高再降低 【答案】B 【解析】 【详解】AB．根据理想气体状态方程有 解得， 故A错误，B正确； C．根据理想气体状态方程有 则有 可知，图像中的等温线为一条双曲线，该曲线上点迹对应的压强与体积的乘积能够表示温度的大小，则温度越高，等温线距离原点越远，可知，经过A点的等温线与AB连线和BC连线均能够相交，可知，气体从状态A到状态变化过程中，气体的温度先增大后减小，故C错误； D．结合上述可知，气体从状态变化到状态过程中，气体的温度一直升高，故D错误。 故选B。 6. 我校科技小组为了探究交流发电机的工作原理，拆开发现其内部为匝的矩形线圈结构，线圈内阻为。如图所示，现将矩形线圈放入匀强水平磁场，使矩形线圈绕垂直于磁场的轴以角速度匀速转动，外接电阻与理想交流电流表。已知线圈由图示位置（线圈平面与磁场方向平行）转过过程中，通过电阻的电荷量为。下列判断正确的是（　　） A. 电流表的示数为 B. 电流表的示数为 C. 电流表的示数为 D. 电流表的示数为 【答案】B 【解析】 【详解】通过电阻的电荷量 则电流表的示数即电流的有效值为 故选B 7. 活塞式真空泵的工作原理如图所示，抽气筒与被抽密闭容器通过自动阀门相连，当活塞从抽气筒的左端向右移动到右端的过程中，阀门自动开启，密闭容器内的气体流入抽气筒，待稳定后，活塞从右端向左移动到左端的过程中，阀门自动关闭，抽气筒内活塞左侧的气体被排出，即完成一次抽气过程，如此往复，密闭容器内的气体压强越来越小，若密闭容器的容积为，抽气筒的容积为，抽气过程中气体的温度不变，若第1次抽气过程中被抽出的气体质量为；第4次抽气过程中被抽出的气体质量为，则质量与之比正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】第1次抽气过程，根据玻意耳定律可得 同理，第2次抽气过程，有 第3次抽气过程，有 第4次抽气过程，有 根据 每次被抽出的气体的体积、温度都相同，则第1次抽气过程中被抽出的气体质量与第4次抽气过程中被抽出的气体质量的比值为 故选C。 8. 如图所示，、端连接一个稳压交流电源，其有效值为12V，理想变压器的原线圈上接有定值电阻，副线圈上接有最大阻值为的滑动变阻器，原、副线圈匝数之比，电流表、电压表均为理想交流电表。初始时，滑动变阻器的滑片处于正中间位置，电流表、电压表示数分别为、，现将滑片从正中间位置逐步上移至最上端，在这个过程中，下列说法正确的是（　　） A. 滑动变阻器的滑片处于正中间位置时，电压表示数为 B. 滑片处于正中间位置时，定值电阻的功率最小 C. 变压器输出功率的最小值为 D. 电压表、电流表示数均减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．将变压器与滑动变阻器等效为一个电阻，则等效电阻值 滑动变阻器的滑片处于正中间位置时，等效电阻 根据欧姆定律可知，此时原线圈两端电压 根据电压匝数关系有 解得 故A错误； B．结合上述可知，滑动变阻器接入电阻越大，变压器与滑动变阻器的等效电阻越大，则原线圈中电流越小，定值电阻的功率越小，可知，滑片处于最上端时，定值电阻的功率最小，故B错误； C．将电源与定值电阻等效为一个新电源，该新电源输出功率即为变压器输出功率，则有 结合上述可知，等效电阻的最大值为 根据对勾函数可知，当等效电阻阻值等于定值电阻阻值时，变压器输出功率最大，滑动变阻器滑片从正中间向上滑动过程，变压器输出功率先增大后减小，滑片在正中间时，变压器输出功率 滑片在最上端时，变压器输出功率 可知，变压器输出功率的最小值为，故C正确； D．滑片向上滑动过程中，滑动变阻器接入电阻增大，等效电阻增大，原线圈中电流减小，根据电流匝数关系可知，副线圈中电流减小，即电流表示数减小，由于原线圈中电流减小，则定值电阻承担电压减小，原线圈输入电压增大，根据电压匝数关系可知，副线圈两端电压增大，即电压表示数增大，故D错误。 故选C。 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 若以表示水的摩尔质量，表示在标准状况下水蒸气的摩尔体积，表示在标准状况下水蒸气的密度，表示阿伏加德罗常数，、分别表示每个水分子的质量和体积，下列关系式中正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】AC 【解析】 【详解】A．每个水分子的质量等于水的摩尔质量除以阿伏加德罗常数，即 选项A正确； B．表示一个水分子运动占据的空间的体积，不是一个水分子的体积，选项B错误； C．表示水蒸气的摩尔质量，除以一个水分子的质量m0即为阿伏加德罗常数，即表达式 选项C正确； D．由于水分子分子间距的存在，不等于水的摩尔体积，则密度表达式 不成立，选项D错误。 故选AC。 10. 为了测量储液罐中不导电液体的液面高度，将与储液罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容置于储液罐中，电容可通过开关与线圈或电源构成闭合回路，如图所示。当开关从拨到时，由线圈与电容构成的回路中产生振荡电流，通过测量振荡频率可知储液罐内的液面高度。已知平行板电容器极板面积一定、两极板间距离一定，则下列说法正确的是（　　） A. 在储液罐内的液面降低过程中，电容器的电容一直变小 B. 在储液罐内的液面降低一定高度稳定后，电容器会一直放电 C. 当储液罐内的液面升高一定高度稳定后，回路中振荡电流的频率变大 D. 当储液罐内的液面升高一定高度稳定后，回路中振荡电流的频率变小 【答案】AD 【解析】 【详解】A．当储液罐内的液面高度降低时，根据电容的决定式 得两板间有介质部分的相对面积减小，可知电容变小，故A正确； B．在储液罐内的液面降低一定高度稳定后，有振荡电流使得电容器不断的充电或者放电，而不是一直放电，选项B错误； CD．当储液罐内的液面升高一定高度稳定后，电容器的电容C最大，根据 可知，回路中振荡电流的频率变小，选项C错误，D正确。 故选AD。 11. 一热气球体积为，内部充有温度恒为的热空气，该热气球上升过程中大气压强会降低，若上升到某一高度大气压强变为0.4个标准大气压，热气球刚好静止不动。此时热气球外冷空气的温度为。已知空气在1个标准大气压、温度为时的密度为，该气球内、外的气压始终都相等，重力加速度大小为，整个过程热气球的体积保持不变。下列说法正确的是（　　） A. 此时热气球所受浮力的大小 B. 此时球内空气所受的重力 C. 若充气前热气球的质量为（不含气体），此时它还能托起的最大质量为 D. 若充气前热气球的质量为（不含气体），此时它还能托起的最大质量为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．令1个标准大气压，质量为m的空气在温度为时的体积为，则密度为 令0.4个标准大气压，质量为m的空气在温度为时的体积为，则密度为 根据理想气体状态方程有 解得 则此时热气球所受浮力的大小 故A错误； B． 令0.4个标准大气压，质量为m的空气在温度为时的体积为，即球内空气密度为 根据理想气体状态方程有 结合上述解得 此时球内空气压强为0.4个标准大气压，温度为，体积为V，球内空气密度为，则此时球内空气所受的重力 解得 故B正确； CD．令此时它还能托起的最大质量为M，根据平衡条件有 其中， 解得 故C正确，D错误。 故选BC 12. 如图，在区域内存在与平面垂直的匀强磁场，磁感应强度为。在时刻，一位于坐标原点的粒子源向轴右侧平面各方向均匀发射出大量相同的带电粒子，所有粒子的初速度大小相同。已知沿轴正方向发射的粒子在时刻好从磁场边界上点离开磁场，不计粒子重力，不考虑粒子间的相互作用。则下列说法正确的是（　　） A. 粒子在磁场中做圆周运动的半径为 B. 粒子的比荷为 C. 第一个离开磁场的粒子所用的时间要大于 D. 时刻已经离开磁场的粒子数与仍在磁场中的粒子数之比为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．带电粒子从O点到P点做匀速圆周运动，其运动情况如下图 根据几何关系和P点坐标可得 解得 故A错误； B．带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有 解得， 又因为 解得， 可知粒子从O点到P点转过圆心角120°，用时 解得 联立可得 故B正确； CD．由于是同样的粒子，且初速度大小相同，根据可知，所有粒子做匀速圆周运动的半径相同。 如上图可知，设粒子初速度方向和轴正方向夹角为，根据几何关系，当时，随着增大，粒子从磁场右边界离开的位置逐渐从点开始下移，圆周运动经过的弦长先减小后增大，对应的圆心角也先减小后增大，在磁场中运动的时间从先减小到某一数值又增大到略小于。 当时，轨迹是以为圆心为半径的圆，从点离开磁场，且与磁场右边界相切，此时转过圆心角240°，运动时间最长，为。 当时，随着增大，转过的圆心角减小，在磁场中运动的时间也从逐渐减小。其中，当时，轨迹是以为圆心为半径的圆，从点离开磁场，转过的圆心角为，经历的时间为。 若粒子运动了离开磁场，则粒子转过的圆心角为，，轨迹是以为圆心为半径的圆。可见，当时，粒子在磁场运动的时间应该比更小。第一个离开磁场的粒子应是、沿轴负方向发射的，其刚发射就偏转出磁场了，所用的时间要小于。 的取值范围在和之间的粒子，在时刻已经离开磁场，剩下的粒子仍在磁场中，又因为粒子源向各方向均匀发射粒子，故时刻已经离开磁场的粒子数与仍在磁场中的粒子数之比为。 故C错误、D正确。 故选BD。 三、实验题：本大题共2小题，共14分 13. “用油膜法估测油酸分子的大小”的实验方法及步骤如下： ①向1mL的油酸中加酒精，直至总量达到1000mL； ②用注射器吸取①中配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入80滴时，测得其体积恰好是1mL； ③先往浅盘里倒入一定深的水，然后将爽身粉均匀地撒在水面上； ④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油膜的形状； ⑤将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图所示，小方格的边长为20mm，数出轮廓范围内小方格的个数为40格。 根据以上信息，回答下列问题： （1）实验中为了使油酸分子在水面上形成的是单分子层，应该使用浓度______（选填“较高”或“较低”）的油酸酒精溶液； （2）计算出油酸分子直径为______m（结果保留1位有效数字）； （3）若某学生计算油酸分子直径的结果偏小，可能是由于______。 A. 使用油酸酒精溶液配制好后敞开放了很久 B. 求每滴溶液体积时，1mL溶液的滴数少记了5滴 C. 计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格 【答案】（1）较低 （2） （3）A 【解析】 小问1详解】 实验中为了使油酸分子在水面上形成的是单分子层，应该使用浓度较低的油酸酒精溶液； 【小问2详解】 一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为 形成的油膜的面积S=40×2×2cm2=160cm2 分子直径 【小问3详解】 A．使用的油酸酒精溶液配制好后敞开放了很久，则油酸浓度变大，一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积偏大，形成油膜的面积偏大，根据可知测得的分子直径偏小，选项A正确； B．求每滴溶液体积时，1mL的溶液的滴数少记了5滴，可知计算得到的一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积偏大，根据可知测得的分子直径偏大，选项B错误； C．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格，则得到的油膜面积偏小，根据可知测得的分子直径偏大，选项C错误。 故选A。 14. 某实验小组从某控制电路中得到两个热敏电阻，一个标记了PTC，另一个标记了NTC，如图甲所示。该实验小组想利用下列器材来探究这两个热敏电阻（常温下阻值约为）的电流随其两端电压变化的规律。 A电流表（满偏电流10mA，内阻） B.电流表（量程0~1.0A，内阻约为） C.滑动变阻器（最大阻值为） D.滑动变阻器（最大阻值为） E.定值电阻 F.定值电阻 G.电源（电动势12V，内阻可忽略） H.单刀单掷开关、导线若干，单刀双掷开关一个 （1）为测定热敏电阻两端电压，该小组同学应该将______（填“”或“”）与定值电阻______（填“”或“”）串联。 （2）请在提供的器材中选择必需的器材，在图乙所示虚线框内将电路图补充完整并标出所用器材名称，要求热敏电阻两端的电压可以从零开始调节，且切换单刀双掷开关可以直接测量另外一个热敏电阻______。 （3）该小组读出电流表的为示数，电流表为示数，经过多次测量，分别画出PTC与NTC的图线，如图丙所示。 （4）该实验小组将两热敏电阻与某电池组连成如图丁所示的电路，所用电压表内阻极大，测得NTC型热敏电阻和PTC型热敏电阻两端的电压分别为5.6V和9.2V，则该电池组的内阻为______，电动势为______V。（结果均保留3位有效数字） 【答案】 ①. ②. ③. ④. 13.9 ⑤. 9.00 【解析】 【详解】[1][2]因为器材中没有电压表，由于电源电动势为12V，可知应用已知内阻的电流表与定值电阻串联改装成量程为10V的电压表。 [3]因为要求热敏电阻两端的电压从零开始逐渐增大，所以滑动变阻器采用分压接法，为了便于调节，应选用阻值较小的滑动变阻器，由于热敏电阻的阻值远小于电压表内阻且电压表内阻已知，所以电流表采用外接法，如图所示 [4][5]NTC型热敏电阻两端电压为时，通过的电流为 结合题图丙，通过NTC的电流为 PTC型热敏电阻两端电压为时，通过的电流为 结合题图丙，通过PTC的电流为 根据闭合电流欧姆定律有 联立解得 四、计算题：本大题共4小题，共46分。解题时须写出必要的文字说明、公式和重要的演算步骤，只写出最后结果的不得分。 15. 图甲为某中小型水力发电站远距离输送交流电示意图，每根远距离输电线电阻为，远距离输电线的输送电流为200A，若升压变压器的输入电压如图乙所示，输入功率为960kW，在用户端起点接有理想交流电压表（图中未标出）。 （1）求升压变压器原副线圈匝数比； （2）设降压变压器原副线圈匝数比，求用户端交流电压表的示数。 【答案】（1） （2）220V 【解析】 【小问1详解】 图乙可知升压变压器原线圈输入电压有效值 则升压变压器原线圈电流 升压变压器原副线圈匝数比 【小问2详解】 结合以上分析有，对升压变压器有 联立解得升压变压器副线圈电压 降压变压器原线圈输入电压 其中 代入题中数据，联立解得 则对降压变压器有 联立解得降压变压器副线圈输出电压 即用户端交流电压表的示数为。 16. 如图所示，小邱同学在固定的导热性良好的足够长汽缸和中分别用活塞封闭有一定质量的理想气体，活塞面积为，质量为，活塞面积为，质量为，两活塞以穿过的底部的轻杆相连，可沿汽缸无摩擦滑动，两个汽缸都不漏气，整体与水平面成放置。初始时、中封闭气体长度均为，中气体压强等于大气压强，且，其中为重力加速度且未知，周围环境温度为。若仅对加热，使的温度缓慢提高到，温度不变。求： （1）初始时，中气体压强大小； （2）中气体温度为时压强大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 以A活塞为研究对象，设杆的拉力为，根据平衡条件可得 解得杆对A活塞的拉力大小为 方向沿斜面向上，设B汽缸中气体的压强为，对B活塞受力分析可得 又因为 联立解得 【小问2详解】 设的温度缓慢提高到时活塞沿斜面移动的距离为，杆对活塞的作用力为,对活塞而言则有 解得 对于B汽缸内的气体而言。初状态， 末状态， 的温度不变，根据玻意耳定理则有 即 同理对于A活塞则有 解得 对于A汽缸内的气体而言。初状态，， 末状态，， 根据理想气体状态方程则有 即 解得 即杆对活塞A作用力的大小为，方向沿斜面向上，代入可得中气体时压强大小 17. 如图所示，小淑同学将内径粗细均匀的导热U形管竖直放置在温度恒定不变的环境中，底部水平管道长为，左侧管足够长且上端开口，并用的水银柱封闭有长为的理想气体，气体下端到管底长度，右侧管上端封闭，并用水银柱封闭一段长为的理想气体，左右两管内水银面高度差，大气压强恒为，不计一切摩擦，U形管内径远小于。 （1）求初始状态右端封闭气体的压强大小（用表示）； （2）若将整个装置静止释放，使其保持竖直做自由落体运动，待稳定后，求水银柱移动的距离； （3）若将U形管以左侧管子为轴在水平面内以角速度匀速转动，待稳定后右侧管气柱长度变为21cm，1cmHg相当于1360Pa，水银密度，求大小。 【答案】（1） （2）1.3cm （3） 【解析】 【小问1详解】 初始状态右端封闭气体的压强大小 【小问2详解】 若将整个装置静止释放，使其保持竖直做自由落体运动，则两部分气体的压强均为，对右边气体 解得 对左边气体 解得 水银柱移动的距离 【小问3详解】 对右管气体 解得 因右侧气柱缩短9cm，则左侧液面下降9cm，水平管中仍充满水银，对管中水银受力分析可知右侧压强 左侧压强 由牛顿第二定律 1cmHg相当于1360Pa 解得 18. 如图所示，小贞同学将两平行足够长光滑轨道和倾斜放置，倾角，间距为，其中和为两段绝缘轨道，其余均为金属轨道，轨道末端间连接一个自感系数为的线圈，其直流电阻可以忽略。在、、区域内分别存在垂直轨道平面向里、向外、向里的匀强磁场，磁感应强度大小均为，磁场区域的宽度相同，均为。两导体棒、通过绝缘轻质杆连接，间距也为，、的质量之和为，棒电阻，电阻不计。现将棒从距离边（未知）处由静止释放，棒刚好匀速穿过区域，棒到达与中间位置时，又恰好做匀速运动，导体棒与金属轨道接触良好，已知线圈上的自感电动势为，重力加速度。 （1）求； （2）求棒从边运动到边的总时间； （3）若棒到达瞬间的速度为，之后进入区域运动。试求棒在区域第一次速度减为零时，距多远。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 a棒进入AB时，有 安培力 匀速运动有 两棒一起从静止加速到AB边，有 解得 【小问2详解】 a棒从AB边运动到CD边的过程做匀速直线运动，用时，则 a棒从CD与EF中点运动到EF边过程做匀速直线运动，用时 根据 匀速运动有 所以 a棒从CD边运动到CD与EF中点过程做变速运动，用时 由动量定理 其中 解得 所以总时间 【小问3详解】 a棒进入GHIJ瞬间，a与b断路，有 即 所以 安培力 所以安培力做功 假设速度减为零时a棒还没有出GHIJ区域，则 解得 所以假设成立 所以棒在区域第一次速度减为零时，距有 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$