精品解析：贵州省贵阳市贵阳六中联盟校联考2024-2025学年高二下学期4月月考物理试题

物理 本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。第I卷第1页至第4页，第II卷第4页至第6页。 考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。满分100分，考试用时75分钟。 第I卷（选择题，共43分） 注意事项： 1、答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。 2、每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。 一、单项选择题（本大题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1. 唐代诗人杜甫在《江畔独步寻花》中写道“黄四娘家花满蹊，千朵万朵压枝低。”关于“花香四溢”，下列说法正确的是（　　） A. “花香四溢”的主要原因是花的香味被风吹散 B. “花香四溢”说明花香分子在永不停息地做无规则运动 C. 温度越高，“花香四溢”现象越不明显 D. “花香四溢”说明分子之间存在着空隙 2. 如图所示，某同学为商店设计了一个感应门铃，强磁条固定在门框上，线圈和语音系统固定在平开门（前后开）上，当线圈中感应出一定强度的电流信号时，自动触发语音系统发出语音，下列说法中正确的是（　　） A. 只有关门时才会发出语音 B. 只有开门时才会发出语音 C. 开门和关门时都会发出语音 D. 关门时线圈的磁通量减小 3. 甲分子固定在坐标原点，乙分子位于轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图所示，为斥力，为引力，、、、为轴上四个特定的位置。现把乙分子从处由静止释放，则下列说法正确的是（　　） A. 乙分子由到的过程中，加速度先减小后增大 B. 乙分子由到做加速运动，加速度逐渐减小 C. 乙分子到达时分子间的分子势能最小 D. 乙分子由到的过程中，两分子间的分子力一直做正功 4. 如图所示为LC电路产生电磁振荡的一个循环过程。从图中状态开始，经过一个周期又回到初始状态，则下列说法正确的是（　　） A. 状态和状态说明此时电容器处于下一时刻刚要充电的瞬间，电容器两极板上面的电荷最多 B. 状态和状态说明此时电路中的能量全部储存在电容器中 C. 状态描述了电容器充电完成的瞬间状态，此时电流为0 D. 若仅增大此电路中线圈的自感系数，振荡频率会增大 5. 关于物体的内能，下列说法正确的是（　　） A. 物体运动的越快，其内能一定越大 B. 物体所处的位置越高，分子势能就越大，内能也越大 C. 物体的温度越高，内能越大 D. 物体的温度不变时，内能可能增加 6. 电磁感应式无线充电是目前手机无线充电较为常见的方式，无线充电器的送电线圈端连接电源，受电线圈与手机端相连，从而为手机充电，其原理可简化为如图所示，装置可等效为理想变压器。若送电线圈与受电线圈匝数比为 ，下列说法错误的是（　　） A. 若送电线圈端连接交变电流源可实现手机无线充电 B. 若送电线圈端所接电压某时刻为7V，此时受电线圈两端输出电压为1.4V C. 若送电线圈端所接交流电的频率为50Hz，受电线圈端输出的交流电频率也为50Hz D. 若送电线圈连接的正弦式交流电的表达式为，受电线圈两端并联一理想电压表，电压表读数为10V 7. 如图所示的电路中，变压器为理想变压器，电流表和电压表为理想交流电表，为定值电阻，为滑动变阻器，在、端输入恒定的正弦交流电，调节滑片、，则下列判断正确的是（　　） A. 仅将向下移一些，电流表的示数不变 B. 仅将向下移一些，变压器的输入功率增大 C. 仅将向下移一些，电压表的示数变小 D. 仅将向下移一些，消耗的功率变小 二、多项选择题（本大题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有错选的得0分） 8. 如图所示，关于分子动理论，下列说法中正确的是（　　） A. 图甲为两分子系统的分子势能与两分子间距离的关系图像，当时，分子间的作用力为零 B. 图乙为布朗运动实验的观测记录，图中记录的是某颗粒做布朗运动的运动轨迹 C. 图丙中，对应曲线为同一气体温度较高时气体分子的速率分布图 D. 图丁是分子间的作用力跟距离的关系图，当时，随着分子间距减小，分子间的引力和斥力都增大，但引力比斥力增大得快 9. 如图甲所示为远距离输电示意图，变压器均为理想变压器。升压变压器原线圈匝数为100匝，副线圈匝数为1000匝。升压变压器的输入电压如图乙所示。远距离输电线的总电阻为。降压变压器右侧电路中为一定值电阻，为滑动变阻器，则下列说法正确的是（　　） A. 降压变压器副线圈输出的交流电频率为50Hz B. 若升压变压器的输入功率为75kW，远距离输电线路损耗功率为18kW C. 当滑片P向端滑动时，电阻上的电压变小 D. 当滑片P向端滑动时，输电线上的电流会变大 10. 如图甲所示，一个匝数匝的圆形导体线圈，面积，电阻，线圈的两端、与一个的电阻相连接。在线圈中存在面积的圆形匀强磁场区域，磁场区域圆心与线圈圆心重合。规定磁感应强度方向垂直线圈平面向外为正方向，磁感应强度随时间变化的关系如图乙所示，下列正确的是（　　） A. 内点电势低于点电势 B. ，两端电压为4.5V C. 内流过电阻的电流为4A D. 内电流的有效值为 第II卷（非选择题，共57分） 注意事项： 第II卷用黑色碳素笔在答题卡上各题的答题区域内作答，在试题卷上作答无效。 三、填空、实验题（本大题共2小题，共15分） 11. 在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中1，可拆变压器如图所示。 （1）观察变压器的铁芯，它的结构和材料是______。（填字母） A. 整块硅钢铁芯 B. 整块不锈钢铁芯 C. 绝缘的铜片叠成 D. 绝缘的硅钢片叠成 （2）甲同学在实验中得到实验数据如下表所示，表中、分别为原、副线圈的匝数，、分别为原、副线圈的电压，通过实验数据分析，在误差允许范围内，甲同学能得到的结论是______。 实验次数 匝 匝 1 1600 400 15.99 3.98 2 800 400 12.0 5.96 3 200 400 3.11 5.95 （3）乙同学在实验中操作无误，并通过分析实验数据发现，每次实验，变压器副线圈输出电压总比理论值小，你认为可能的原因是______（写出一条即可）。 12. 在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤： A.往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上 B.用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定 C.将画有油酸膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油酸膜的面积，根据油酸的体积和油酸膜的面积计算出油酸分子直径的大小 D.用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积，再根据油酸酒精溶液的浓度计算出油酸的体积 E.将玻璃板放在浅盘上，然后将油酸膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上 （1）上述步骤中，正确的实验步骤排列顺序是______（填写步骤前面的字母）。 （2）在实验中将油酸分子看成是球形的，所采用的方法是______。（填字母） A. 等效替代法 B. 理想模型法 C. 控制变量法 D. 微小放大法 （3）在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中，将油酸溶于酒精，其浓度为每10000mL溶液中有6mL油酸。用注射器测得1mL上述溶液有75滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，画出油膜的形状。如图所示，坐标纸中正方形方格的边长为1cm，按以上实验数据估测出油酸分子的直径是______m。（结果保留2位有效数字） （4）做“用油膜法估测分子的大小”实验时，四个同学在实验操作中各自只存在一次错误，其中导致最后所测分子直径偏大的是______。（填字母） A. 甲使用了配制好但在空气中搁置了较长时间的油酸酒精溶液 B. 乙在向水面滴入油酸酒精溶液时，未发现不慎滴入了两滴油酸酒精溶液 C. 丙在计算油膜面积时，把轮廓范围内不满的正方形都算成了一个 D. 丁在水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开 四、计算题（本大题共3小题，共42分。解答应写出必要的文字说明，方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案不能得分。有数据计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 地球赤道的周长约为 ，已知铝的摩尔质量为 ，密度为，若把铝分子一个紧接一个地单列排起来，筑成沿赤道的“分子大道”，铝分子看作球形。阿伏伽德罗常数取，求： （1）这条“分子大道”共需多少个铝分子？（ ，结果保留两位有效数字） （2）这条“分子大道”的质量为多少？（结果保留两位有效数字） 14. 如图所示，交流发电机的矩形金属线圈处于磁感应强度的匀强磁场中，其边长，，匝数（图中只画出1匝），线圈的总电阻，线圈可绕垂直于磁场且过和 边中点的转轴以角速度匀速转动。线圈的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环、焊接在一起，并通过电刷与阻值的定值电阻连接。电路中其他电阻以及线圈的自感系数均可忽略不计。 （1）求线圈中感应电动势的最大值；并写出从线圈平面与磁场方向平行位置开始计时，线圈中感应电动势随时间变化的关系式； （2）求线圈转动过程中，电阻上的发热功率； （3）线圈从图示位置转过的过程中，求通过电阻的电荷量。 15. 某兴趣小组设计了一种火箭电磁发射装置，简化原理如图所示。恒流电源能自动调节其输出电压确保回路电流恒定。弹射装置处在垂直于竖直金属导轨平面向里的匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小与回路中电流成正比，比例系数为（为常量）。接通电源，火箭和金属杆一起由静止起沿导轨以大小等于的加速度匀加速上升到导轨顶端，火箭与金属杆分离，完成弹射。已知火箭与金属杆的总质量为，分离时速度为，金属杆电阻为，通过金属杆的电流为。金属杆与导轨接触良好，不计空气阻力和一切摩擦，不计导轨电阻和电源的内阻，已知重力加速度为。在火箭弹射过程中，求： （1）金属杆的长度； （2）当火箭速度等于分离速度的一半时，恒定电流源的输出电压； （3）整个弹射过程电源输出的能量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 物理 本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。第I卷第1页至第4页，第II卷第4页至第6页。 考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。满分100分，考试用时75分钟。 第I卷（选择题，共43分） 注意事项： 1、答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。 2、每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。 一、单项选择题（本大题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1. 唐代诗人杜甫在《江畔独步寻花》中写道“黄四娘家花满蹊，千朵万朵压枝低。”关于“花香四溢”，下列说法正确的是（　　） A. “花香四溢”的主要原因是花的香味被风吹散 B. “花香四溢”说明花香分子在永不停息地做无规则运动 C. 温度越高，“花香四溢”现象越不明显 D. “花香四溢”说明分子之间存在着空隙 【答案】B 【解析】 【详解】A．虽然风可以帮助香味的传播，但“花香四溢”的主要原因是气体分子的无规则运动（扩散现象），而不是风吹散，故A错误； B．“花香四溢”是花香分子扩散的结果，体现了气体分子的无规则运动，故B正确； C．温度越高，分子无规则运动越剧烈，扩散现象越明显，因此“花香四溢”现象越明显，故C错误； D．气体分子能够扩散到空气中，说明分子之间存在空隙，但“花香四溢”主要体现的是分子的无规则运动，而不是空隙，故D错误。 故选B。 2. 如图所示，某同学为商店设计了一个感应门铃，强磁条固定在门框上，线圈和语音系统固定在平开门（前后开）上，当线圈中感应出一定强度的电流信号时，自动触发语音系统发出语音，下列说法中正确的是（　　） A. 只有关门时才会发出语音 B. 只有开门时才会发出语音 C. 开门和关门时都会发出语音 D. 关门时线圈的磁通量减小 【答案】C 【解析】 【详解】ABC．开门和关门时通过线圈的磁通量都发生变化、产生感应电流，发出声音，故C正确，AB错误； D．当门关闭时，线圈靠近磁铁，穿过线圈的磁通量增大，故D错误。 故选C。 3. 甲分子固定在坐标原点，乙分子位于轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图所示，为斥力，为引力，、、、为轴上四个特定的位置。现把乙分子从处由静止释放，则下列说法正确的是（　　） A. 乙分子由到的过程中，加速度先减小后增大 B. 乙分子由到做加速运动，加速度逐渐减小 C. 乙分子到达时分子间的分子势能最小 D. 乙分子由到的过程中，两分子间的分子力一直做正功 【答案】B 【解析】 【详解】A．结合图像可知，乙分子由a到d的过程中，所受分子力的大小先增大后减小，最后增大，则加速度先增大后减小，最后增大，故A错误。 B．乙分子由b到c的过程中，所受分子力在减小，加速度减小，表现为引力，仍做加速运动，故B正确。 C．乙分子由a到c的过程，分子力表现为引力，分子力做正功，势能减小，从c到d的过程，分子力表现为斥力，分子力做负功，势能增大，所以乙分子到达c时速度最大，动能最大，势能最小，故C错误。 D．乙分子由c到d的过程中，分子力表现为斥力，分子力做负功，故D错误。 故选B。 4. 如图所示为LC电路产生电磁振荡的一个循环过程。从图中状态开始，经过一个周期又回到初始状态，则下列说法正确的是（　　） A. 状态和状态说明此时电容器处于下一时刻刚要充电的瞬间，电容器两极板上面的电荷最多 B. 状态和状态说明此时电路中的能量全部储存在电容器中 C. 状态描述了电容器充电完成的瞬间状态，此时电流为0 D. 若仅增大此电路中线圈的自感系数，振荡频率会增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．状态a、状态e说明电容器处于下一时刻刚要放电的瞬间，故A错误； B．状态b、状态d表示电容器放电完毕的瞬间，电场能全部转化为磁场能，故B错误； C．状态c表示电容器充电完毕的瞬间，电流减小为0，故C正确； D．由可知若仅增大线圈的自感系数，振荡频率会减小，故D错误。 故选C。 5. 关于物体的内能，下列说法正确的是（　　） A. 物体运动的越快，其内能一定越大 B. 物体所处的位置越高，分子势能就越大，内能也越大 C. 物体的温度越高，内能越大 D. 物体的温度不变时，内能可能增加 【答案】D 【解析】 【详解】A．物体的内能与宏观物体的运动速度无关，故A错误； B．物体分子势能与宏观物体的高度无关，故B错误； CD．物体的内能由物体的温度和体积共同决定，故C错误，D正确。 故选D。 6. 电磁感应式无线充电是目前手机无线充电较为常见的方式，无线充电器的送电线圈端连接电源，受电线圈与手机端相连，从而为手机充电，其原理可简化为如图所示，装置可等效为理想变压器。若送电线圈与受电线圈匝数比为 ，下列说法错误的是（　　） A. 若送电线圈端连接交变电流源可实现手机无线充电 B. 若送电线圈端所接电压某时刻为7V，此时受电线圈两端输出电压为1.4V C. 若送电线圈端所接交流电的频率为50Hz，受电线圈端输出的交流电频率也为50Hz D. 若送电线圈连接的正弦式交流电的表达式为，受电线圈两端并联一理想电压表，电压表读数为10V 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据变压器的工作原理，原线圈两端连接变化的电流可以工作，若送电线圈端连接交变电流源可实现手机无线充电，故A正确。 B．理想变压器原副线圈两端的电压之比等于匝数之比， 可知送电线圈两端电压某时刻为U1=7V时，此时受电线圈两端输出电压为U2=1.4V，故B正确。 C．变压器不改变原副线圈的频率，故C正确。 D．电表读数为有效值，送电线圈两端电压有效值为V时，根据电压之比等于匝数之比，受电线圈两端的电压为V，则电压表读数不为10V，故D错误。 此题选择不正确的，故选D。 7. 如图所示的电路中，变压器为理想变压器，电流表和电压表为理想交流电表，为定值电阻，为滑动变阻器，在、端输入恒定的正弦交流电，调节滑片、，则下列判断正确的是（　　） A. 仅将向下移一些，电流表的示数不变 B. 仅将向下移一些，变压器的输入功率增大 C. 仅将向下移一些，电压表的示数变小 D. 仅将向下移一些，消耗的功率变小 【答案】C 【解析】 【详解】AB．仅将P1向下移一些，原线圈匝数增加，根据变压比可知，副线圈输出电压变小，副线圈消耗功率变小，原线圈输入功率变小，输入电流变小，电流表示数变小，故AB错误； CD．将P2向下移一些，副线圈电路中的电阻变小，电流变大，R0两端的电压变大，电压表的示数变小，R0消耗的功率变大，故C正确，D错误。 故选C。 二、多项选择题（本大题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有错选的得0分） 8. 如图所示，关于分子动理论，下列说法中正确的是（　　） A. 图甲为两分子系统的分子势能与两分子间距离的关系图像，当时，分子间的作用力为零 B. 图乙为布朗运动实验的观测记录，图中记录的是某颗粒做布朗运动的运动轨迹 C. 图丙中，对应曲线为同一气体温度较高时气体分子的速率分布图 D. 图丁是分子间的作用力跟距离的关系图，当时，随着分子间距减小，分子间的引力和斥力都增大，但引力比斥力增大得快 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由图甲可知，当时，分子势能为最小，分子间的作用力为零，故A正确； B．图乙为某颗粒每隔一定时间位置的连线图，不能表示该颗粒做布朗运动的轨迹，故B错误； C．由图可知，T2中速率大分子占据的比例较大，则说明T2对应的平均动能较大，T2对应的温度较高，故C正确； D．丁图是分子间的作用力跟距离的关系图，当时，随着分子间距减小，分子间的引力和斥力都增大，但斥力比引力增大得快，故D错误。 故选AC。 9. 如图甲所示为远距离输电示意图，变压器均为理想变压器。升压变压器原线圈匝数为100匝，副线圈匝数为1000匝。升压变压器的输入电压如图乙所示。远距离输电线的总电阻为。降压变压器右侧电路中为一定值电阻，为滑动变阻器，则下列说法正确的是（　　） A. 降压变压器副线圈输出的交流电频率为50Hz B. 若升压变压器的输入功率为75kW，远距离输电线路损耗功率为18kW C. 当滑片P向端滑动时，电阻上的电压变小 D. 当滑片P向端滑动时，输电线上的电流会变大 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．由题图乙知交流电的周期T=0.02s，所以频率为 故A正确； B．由题图乙知，升压变压器输入端电压最大值为 故升压变压器输入端电压有效值为 若升压变压器的输入功率为75kW，则压变压器的电流 根据理想变压器原副线圈电流与匝数的关系 可得 所以远距离输电线路损耗功率为 故B正确； CD．当滑片向a端滑动时，R2减小，升压变压器副线圈两端电压U2不变，在远距离输电线回路中有 在降压变压器中有，， 在降压变压器副线圈回路中有 联立可得 可知电流I4增大，则输电线上的电流I2增大，根据 可知电阻R1上的电压变大，故C错误，D正确。 故选ABD。 10. 如图甲所示，一个匝数匝的圆形导体线圈，面积，电阻，线圈的两端、与一个的电阻相连接。在线圈中存在面积的圆形匀强磁场区域，磁场区域圆心与线圈圆心重合。规定磁感应强度方向垂直线圈平面向外为正方向，磁感应强度随时间变化的关系如图乙所示，下列正确的是（　　） A. 内点电势低于点电势 B. ，两端电压为4.5V C. 内流过电阻的电流为4A D. 内电流的有效值为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由楞次定律可知，0~4s内点电势低于b点电势，故A正确； B．0~4s内，根据法拉第电磁感应定律，感应电动势， 故B错误； C．4~6s内感应电动势 流过电阻的电流为 故C错误； D．0~4s内电路的电流为 内电路的电流为，设电流的有效值为，则有 代入数据解得 故D正确。 故选AD。 第II卷（非选择题，共57分） 注意事项： 第II卷用黑色碳素笔在答题卡上各题的答题区域内作答，在试题卷上作答无效。 三、填空、实验题（本大题共2小题，共15分） 11. 在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中1，可拆变压器如图所示。 （1）观察变压器的铁芯，它的结构和材料是______。（填字母） A. 整块硅钢铁芯 B. 整块不锈钢铁芯 C. 绝缘的铜片叠成 D. 绝缘的硅钢片叠成 （2）甲同学在实验中得到实验数据如下表所示，表中、分别为原、副线圈的匝数，、分别为原、副线圈的电压，通过实验数据分析，在误差允许范围内，甲同学能得到的结论是______。 实验次数 匝 匝 1 1600 400 15.99 3.98 2 800 400 12.0 5.96 3 200 400 3.11 5.95 （3）乙同学在实验中操作无误，并通过分析实验数据发现，每次实验，变压器副线圈输出电压总比理论值小，你认为可能的原因是______（写出一条即可）。 【答案】（1）D （2）变压器原副线圈的电压之比等于原副线圈的匝数之比或 （3）变压器线圈中有电流通过时会发热；原线圈中电流产生的磁场能在向副线圈转移过程中有损失；铁芯在交变磁场的作用下会发热 【解析】 【小问1详解】 观察变压器的铁芯，它的结构是绝缘的硅钢片叠成，减小因产生涡流引起的能量损耗。 故选D。 【小问2详解】 根据表中实验数据，通过分析，在误差允许范围内，甲同学能得到的结论是变压器原副线圈的电压之比等于原副线圈的匝数之比或 【小问3详解】 可能的原因是：变压器线圈中有电流通过时会发热；原线圈中电流产生的磁场能在向副线圈转移过程中有损失；铁芯在交变磁场的作用下会发热。 12. 在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤： A.往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上 B.用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定 C.将画有油酸膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油酸膜的面积，根据油酸的体积和油酸膜的面积计算出油酸分子直径的大小 D.用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积，再根据油酸酒精溶液的浓度计算出油酸的体积 E.将玻璃板放在浅盘上，然后将油酸膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上 （1）上述步骤中，正确的实验步骤排列顺序是______（填写步骤前面的字母）。 （2）在实验中将油酸分子看成是球形的，所采用的方法是______。（填字母） A. 等效替代法 B. 理想模型法 C. 控制变量法 D. 微小放大法 （3）在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中，将油酸溶于酒精，其浓度为每10000mL溶液中有6mL油酸。用注射器测得1mL上述溶液有75滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，画出油膜的形状。如图所示，坐标纸中正方形方格的边长为1cm，按以上实验数据估测出油酸分子的直径是______m。（结果保留2位有效数字） （4）做“用油膜法估测分子的大小”实验时，四个同学在实验操作中各自只存在一次错误，其中导致最后所测分子直径偏大的是______。（填字母） A. 甲使用了配制好但在空气中搁置了较长时间的油酸酒精溶液 B. 乙在向水面滴入油酸酒精溶液时，未发现不慎滴入了两滴油酸酒精溶液 C. 丙在计算油膜面积时，把轮廓范围内不满的正方形都算成了一个 D. 丁在水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开 【答案】（1）DABEC （2）B （3）（均可） （4）D 【解析】 【小问1详解】 实验过程应先用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积，再根据油酸酒精溶液的浓度计算出油酸的体积，后往边长约为的浅盘里倒入约深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上，再用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定，随后将玻璃板放在浅盘上，然后将油酸膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上，最后将画有油酸膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油酸膜的面积。根据油酸的体积和油酸膜的面积计算出油酸分子直径的大小。即实验步骤的正确顺序是DABEC。 【小问2详解】 应用油膜法测分子直径，其实验原理是将油酸分子看成是球形的，测出油酸的体积，然后让油酸在水面上形成单分子油膜，测出油膜的面积，油酸的体积除以油膜的面积就是油膜的厚度，即油酸分子的直径，该方法采用了理想模型法。 故选B。 【小问3详解】 利用数格子的方法，油酸膜的面积约为 1滴这样的溶液中的纯油酸体积为 则估算出油酸分子的直径约为 【小问4详解】 A．甲使用了配制好但在空气中搁置了较长时间的油酸酒精溶液，则溶液的实际浓度变大，代入计算的浓度偏小，测得的1滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积偏小，根据可知，则测得的油酸分子直径偏小，故A错误。 B．乙在向水面滴入油酸酒精溶液时，未发现不慎滴入了两滴油酸酒精溶液，计算时的体积代入1滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积，则根据可知，测得的油酸分子直径偏小，故B错误。 C．丙在计算油膜面积时，把轮廓范围内不满的正方形都算成了一个，则油膜面积测量值偏大，根据可知，测得的油酸分子直径偏小，故C错误。 D．水面上痱子粉撒得较多，油膜没有充分展开，会导致油膜面积S偏小，根据可知，计算的油酸分子直径偏大，故D正确。 故选D。 四、计算题（本大题共3小题，共42分。解答应写出必要的文字说明，方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案不能得分。有数据计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 地球赤道的周长约为 ，已知铝的摩尔质量为 ，密度为，若把铝分子一个紧接一个地单列排起来，筑成沿赤道的“分子大道”，铝分子看作球形。阿伏伽德罗常数取，求： （1）这条“分子大道”共需多少个铝分子？（ ，结果保留两位有效数字） （2）这条“分子大道”的质量为多少？（结果保留两位有效数字） 【答案】（1）个 （2） 【解析】 【小问1详解】 地球赤道周长为 每个铝分子可以看作直径为d的分子，则分子的体积为 铝的摩尔体积为 每个铝分子的体积 故“分子大道”需要的分子数为 联立解得个 【小问2详解】 单个分子的质量为 这些分子的总质量为 14. 如图所示，交流发电机的矩形金属线圈处于磁感应强度的匀强磁场中，其边长，，匝数（图中只画出1匝），线圈的总电阻，线圈可绕垂直于磁场且过和 边中点的转轴以角速度匀速转动。线圈的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环 、焊接在一起，并通过电刷与阻值的定值电阻连接。电路中其他电阻以及线圈的自感系数均可忽略不计。 （1）求线圈中感应电动势的最大值；并写出从线圈平面与磁场方向平行位置开始计时，线圈中感应电动势随时间变化的关系式； （2）求线圈转动过程中，电阻上的发热功率； （3）线圈从图示位置转过的过程中，求通过电阻的电荷量。 【答案】（1）， （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 线圈产生感应电动势的最大值 解得 从线圈平面与磁场方向平行位置开始计时，解得 【小问2详解】 根据闭合电路欧姆定律可知，线圈中感应电流的最大值 通过电阻R的电流的有效值 电阻R上产生的发热功率 解得 【小问3详解】 线圈从题中图示位置转过30°的过程中，线圈中感应电动势的平均值 通过电阻R的平均电流 通过电阻R的电荷量 解得 15. 某兴趣小组设计了一种火箭电磁发射装置，简化原理如图所示。恒流电源能自动调节其输出电压确保回路电流恒定。弹射装置处在垂直于竖直金属导轨平面向里的匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小与回路中电流成正比，比例系数为（为常量）。接通电源，火箭和金属杆一起由静止起沿导轨以大小等于的加速度匀加速上升到导轨顶端，火箭与金属杆分离，完成弹射。已知火箭与金属杆的总质量为，分离时速度为，金属杆电阻为，通过金属杆的电流为。金属杆与导轨接触良好，不计空气阻力和一切摩擦，不计导轨电阻和电源的内阻，已知重力加速度为。在火箭弹射过程中，求： （1）金属杆的长度； （2）当火箭速度等于分离速度的一半时，恒定电流源的输出电压； （3）整个弹射过程电源输出的能量 。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由题可得 金属杆所受的安培力为 根据牛顿第二定律可得 解得 【小问2详解】 当火箭速度等于分离速度的一半时，金属杆产生的电动势 根据闭合电路 所以 【小问3详解】 方法一：根据能量守恒定律可知，电源输出能量转化为火箭的动能 火箭的重力势能 其中，火箭上升高度为 金属杆电阻产生的热量 时间为 根据能量守恒，可得电源输出能量 联立可得 方法二：由于金属杆做匀加速直线运动，则 所以金属杆PQ产生的电动势E与运动时间t的关系为 恒流电源的输出电压U与运动时间t的关系为 电源输出的功率为 由此可知，电源输出功率与时间呈线性关系，则输出能量为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $