精品解析：湖南省衡阳市第八中学2024-2025学年高二下学期期中考试物理试题

湖南省衡阳市第八中学2024-2025学年高二下学期期中考试物理试题 一、单选题 1. 如图所示，某老师上课做演示实验时，用绳吊起一个铝环，用手拿住磁铁使其N极去靠近铝环。下列说法正确的是（　　） A. 铝环有扩大的趋势 B. 铝环将会远离磁铁 C. 从A向B看，铝环中有顺时针方向电流 D. 铝环中的电能是凭空产生的 2. 两分子间的作用力与分子间距离的关系及分子势能与分子间距离的关系如图所示，如果用横轴表示分子间的距离，纵轴表示分子力或分子势能，下列说法正确的是（　　） A. 如果纵轴表示分子间作用力的合力，则曲线D表示合力与分子间距的关系 B. 如果纵轴正方向表示分子间的斥力，负方向表示分子间的引力，则曲线A表示斥力与分子间距的关系曲线C表示引力与分子间距的关系，r0处分子力最小，分子势能不是最小 C. 若一个分固定于O处，另一分子从无限远沿r轴向O靠近，分子间作用力的合力先增大再减小后增大，分子势能先减小后增大 D. 当分子间的距离r<r0时，增大分子间距离，分子间作用力做正功，分子势能增加 3. 下列对一定质量的理想气体状态发生变化时所遵循的规律描述正确的是（　　） A. 在图甲中，气体由a到b的过程，气体对外做正功 B. 在图乙中，气体由a到b的过程，分子的数密度可能保持不变 C. 在图丙中，气体由a到b的过程中，气体分子的平均动能保持不变 D. 在图丁中，气体由a到b的过程中，气体的压强保持不变 4. 如图所示，直线MN与水平方向成60°角，MN的右上方存在垂直纸面向外的匀强磁场，左下方存在垂直纸面向里的匀强磁场，两磁场的磁感应强度大小均为B。一粒子源位于MN上的a点，能水平向右发射不同速率、质量为m（重力不计）、电荷量为的同种粒子，所有粒子均能经过MN上的b点从左侧磁场进入右侧磁场，已知，则粒子的速度可能是（ ） A. B. C. D. 5. 如图所示，足够长的光滑平行金属导轨与水平面间的夹角为θ，导轨间距为L，顶端接有电容为C的电容器。一质量为m的金属棒ab放在导轨上，匀强磁场磁感应强度的大小为B、方向垂直于导轨平面向上。由静止释放金属棒ab，金属棒在运动过程中始终与两导轨垂直且保持良好接触，不计一切电阻，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A. 金属棒ab的加速度越来越小 B. 金属棒ab的加速度先变小后保持不变 C. 经时间t金属棒ab的速度为 D. 经时间t电容器所带的电荷量为 6. 如图所示，一玻璃管长L=100cm，内有一段水银柱h=20cm，封闭着长a=50cm的空气柱，此时温度t1=27℃，大气压恒为p0=76cmHg，对气体加热使水银柱缓慢上升直到水银柱全部缓慢溢出的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 当气体温度升高超过475K时，水银柱开始溢出 B. 在水银柱没有全部溢出前，气体温度最高不会超过484K C. 当气体温度升高到470K时，水银柱全部溢出 D. 为了保持水银柱溢出，必须要持续对气体加热 二、多选题 7. 如图所示，电路中的自感线圈L的自感系数很大但是阻值很小（小于灯泡电阻），D为小灯泡，E为电源（内阻不计）。先闭合开关K，过一段时间后，再断开开关K。则下列说法正确的是（　　） A. 闭合K，灯D立即变亮，稳定后一直保持亮度不变 B. 闭合K，灯D立即变亮，然后渐渐变暗，直至不亮 C. 断开K，灯D立即熄灭 D. 断开K，灯D要闪亮一下再熄灭 8. 如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数之比为5：1，原线圈接入图乙所示的电路，副线圈接火灾报警系统（报警器未画出），电压表和电流表均为理想电表，R0为定值电阻，R为半导体热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小。下列说法正确的是（　　） A. 图乙中电压的有效值为220V B. 电压表的示数为44V C. R处出现火警时电流表示数增大 D. R处出现火警时电阻 R0消耗的电功率增大 9. 如图，光滑绝缘水平面的右侧存在着匀强电场和匀强磁场组成的复合场，电场方向竖直向下，磁场方向水平向外，磁感应强度大小为B；一电荷量为q、质量为m的小球a在水平面上从静止开始经电压U加速后，与静止着的另一相同质量的不带电金属小球b发生碰撞并粘在一起，此后水平向右进入复合场中，在竖直面内做匀速圆周运动。电荷量的损失不计，重力加速度大小为g。下列判断正确的是（　　） A. 小球a可能带正电 B. 小球a、b碰撞后的速度 C. 小球a、b做匀速圆周运动的半径为 D. 小球从圆轨道的最低点到最高点，机械能增加量 10. 如图所示，坐标系平面为光滑水平面，现有一长为、宽为的线框在外力作用下，沿轴正方向以速度做匀速直线运动，空间存在竖直方向的磁场，磁感应强度，规定竖直向下为磁感应强度正方向，线框电阻为，在时刻恰好在轴处，则下列说法正确的是（　　） A. 外力是沿轴正方向的恒力 B. 在时，外力大小 C. 通过线框的瞬时电流 D. 经过，线框中产生的电热 三、实验题 11. 如图所示，用气体压强传感器探究气体等温变化的规律，操作步骤如下： ①在注射器内用活塞封闭一定质量的气体，将注射器、压强传感器、数据采集器和计算机逐连接起来； ②缓慢移动活塞至某位置，待示数稳定后记录此时注射器内封闭气体的体积和由计算机显示的气体压强值； ③重复上述步骤②，多次测量并记录； ④根据记录的数据，作出相应图像，分析得出结论。 （1）实验过程中，下列说法正确的_________； A．推拉活塞时，动作要快，以免气体进入或漏出 B．推拉活塞时，手不可以握住注射器气体部分 C．活塞移至某位置时，应迅速记录此时注射器内气柱的长度和压力表的压强值 （2）某同学在推动活塞的过程中测出了注射器内封闭气体的几组压强p和体积V的值后，以p为纵轴、为横轴，画出图像如图所示，则产生的可能原因是_________。 A．实验过程中有漏气现象 B．实验过程中气体温度降低 C．实验过程中气体温度升高 D．实验过程中外面气体进入注射器，使注射器里面气体质量增加了 （3）在不同温度环境下，另一位同学重复了上述实验，实验操作和数据处理均正确。环境温度分别为、，且。在如图所示的四幅图中，可能正确反映相关物理量之间关系的是_________。 A． B． C． D． 12. 用油膜法估测油酸分子的大小的实验步骤如下： A.向浅盘中倒入适量的水，并向水面均匀地撒入爽身粉 B.将纯油酸加入酒精中，得到的油酸酒精溶液 C.把玻璃板放在坐标纸上，计算出薄膜的面积S（坐标纸中正方形小方格的边长为） D.将配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下50滴溶液的体积 E.把一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描出油酸膜的轮廓 F.按照得到的数据，估算出油酸分子的直径 （1）上述步骤中，正确的顺序是___________（填步骤前的字母）。 （2）如图所示为描出的油酸膜轮廓，油酸膜的面积约为___________。 （3）已知50滴溶液的体积为1mL，估算油酸分子的直径约为___________m（保留两位有效数字）。 （4）某学生在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时，计算结果偏大，可能是由于___________ A. 油酸未完全散开 B. 将上述油酸酒精溶液置于一个敞口容器中放置一段时间 C. 求每滴体积时，1mL的溶液的滴数多记了10滴 D. 计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格 （5）用油膜法测出分子直径后，要测出阿伏加德罗常数，只需知道油滴的___________ A. 摩尔质量 B. 体积 C. 摩尔体积 D. 密度 四、解答题 13. 如图所示，在直角坐标系xOy中，第一象限有竖直向上的匀强电场，第二、四象限有垂直纸面向里的匀强磁场。已知质量为m、电荷量为-q的粒子从x轴上的M点以速度v0沿y轴正方向进入第二象限，经y轴上N点沿x轴正方向射入第一象限，再从x轴上P点进入第四象限，经y轴上的Q点（图中未画出）射出磁场。已知第二、四象限匀强磁场的磁感应强度大小均为（d为已知量），粒子在P点的速度与x轴正方向成45°角，不计粒子的重力。求： （1）ON的长度； （2）匀强电场的场强大小和OP的长度； （3）PQ的长度。 14. 如图所示，上端开口带有卡环、内壁光滑、竖直放置的绝热容器内，有两个厚度不计的活塞，封闭了上、下两部分气体，其中小活塞质量为，导热性能良好，大活塞质量为，绝热，两活塞密封性均良好。细管道横截面积为，粗管道横截面积为，下部分气体中有电阻丝可以通电对封闭气体进行加热。若下部分封闭气体初始温度为，此时各部分长度。已知大气压强，外界环境温度保持不变，重力加速度g取，取现对电阻丝通电以缓慢升高气体温度。 （1）求当小活塞刚好移至顶部时，下部分气体的温度； （2）求当下部分封闭气体的温度为时，上部分气体的压强。 15. 如图所示，平行光滑金属导轨固定在绝缘水平桌面上，右端连接有光滑倾斜轨道，导轨间距离为，导轨左侧接有电阻，区域与区域间存在竖直向上与竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小均为，与，与的距离均为。M导体棒质量为、N绝缘棒质量为，两棒垂直导轨放置，现N棒静止于与之间的某位置，M棒在边界静止，某时刻M棒受到水平向右的恒力作用下开始运动，已知，当运动到边界时撤去，此时M棒已经达到匀速运动。已知整个过程中两棒与导轨始终垂直且接触良好，导轨左侧电阻和M棒接入导轨的电阻均为，其他导体电阻不计，所有碰撞均为弹性碰撞，首次碰撞之后N与M每次碰撞前M均已静止，且碰撞时间极短，M、N始终与导轨垂直且接触良好，求： （1）撤去时M棒的速度大小； （2）从M棒开始运动到M棒第一次静止，整个过程中通过的电荷量； （3）自发生第一次碰撞后到最终两棒都静止，导体棒M在磁场中运动的总位移大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 湖南省衡阳市第八中学2024-2025学年高二下学期期中考试物理试题 一、单选题 1. 如图所示，某老师上课做演示实验时，用绳吊起一个铝环，用手拿住磁铁使其N极去靠近铝环。下列说法正确的是（　　） A. 铝环有扩大的趋势 B. 铝环将会远离磁铁 C. 从A向B看，铝环中有顺时针方向电流 D. 铝环中的电能是凭空产生的 【答案】B 【解析】 【详解】AB．磁铁靠近铝环，铝环中的磁通量变大，根据楞次定律可知，要想阻碍铝环中磁通量变化，铝环会有缩小趋势，且远离磁铁，A错误，B正确； C．磁铁靠近铝环，铝环中磁感线方向向右，磁通量增大，根据楞次定律及右手螺旋定则可知，要想阻碍磁通量变化，铝环中应产生逆时针方向电流（从A向B看），C错误； D．能量是守恒的，不可能凭空产生，D错误。 故选B。 2. 两分子间的作用力与分子间距离的关系及分子势能与分子间距离的关系如图所示，如果用横轴表示分子间的距离，纵轴表示分子力或分子势能，下列说法正确的是（　　） A. 如果纵轴表示分子间作用力的合力，则曲线D表示合力与分子间距的关系 B. 如果纵轴正方向表示分子间的斥力，负方向表示分子间的引力，则曲线A表示斥力与分子间距的关系曲线C表示引力与分子间距的关系，r0处分子力最小，分子势能不是最小 C. 若一个分固定于O处，另一分子从无限远沿r轴向O靠近，分子间作用力的合力先增大再减小后增大，分子势能先减小后增大 D. 当分子间的距离r<r0时，增大分子间距离，分子间作用力做正功，分子势能增加 【答案】C 【解析】 【详解】A．如果纵轴表示分子间作用力的合力，则曲线B表示合力与分子间距的关系。故A错误； B．如果纵轴正方向表示分子间的斥力，负方向表示分子间的引力，则曲线A表示斥力与分子间距的关系，曲线C表示引力与分子间距的关系，r0处分子力为零故最小。若两分子从无穷远靠近至r0处，引力一直做正功，故r0处分子势能最小，故B错误； C．若一个分子固定于O处，另一分子从无限远沿r轴向O靠近，由于力是矢量，正负表示方向，分子间作用力的合力先增大再减小后增大，而分子力先做正功后做负功则分子势能先减小后增大，故C正确： D．当分子间的距离r<r0时，增大分子间距离，分子间作用力做正功，分子势能减小，故D错误。 故选C。 3. 下列对一定质量的理想气体状态发生变化时所遵循的规律描述正确的是（　　） A. 在图甲中，气体由a到b的过程，气体对外做正功 B. 在图乙中，气体由a到b的过程，分子的数密度可能保持不变 C. 在图丙中，气体由a到b的过程中，气体分子的平均动能保持不变 D. 在图丁中，气体由a到b的过程中，气体的压强保持不变 【答案】C 【解析】 【详解】A．在题图甲中，气体由a到b的过程是等容升温过程，气体不做功，故A错误； B．在题图乙中，气体由a到b的过程，根据理想气体状态方程 温度升高，体积变小，则压强增大，分子数密度增大，故B错误； C．在题图丙中，有 故气体由a到b的过程中，做等温变化，气体分子的平均动能保持不变，故C正确； D．在题图丁中，因为横坐标是摄氏温标，气体由a到b的过程中，不是等压变化，故D错误。 故选C。 4. 如图所示，直线MN与水平方向成60°角，MN的右上方存在垂直纸面向外的匀强磁场，左下方存在垂直纸面向里的匀强磁场，两磁场的磁感应强度大小均为B。一粒子源位于MN上的a点，能水平向右发射不同速率、质量为m（重力不计）、电荷量为的同种粒子，所有粒子均能经过MN上的b点从左侧磁场进入右侧磁场，已知，则粒子的速度可能是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】粒子可能在两个磁场间做多次的运动。画出可能的粒子轨迹如图所示 分析可知，由于粒子从b点从左侧磁场进入右侧磁场，粒子在ab间做匀速圆周运动的圆弧数量必为偶数个，且根据几何关系可知，圆弧对应的圆心角均为120°，根据几何关系可得粒子运动的半径为 解得 根据洛伦兹力提供向心力可得 联立解得 A．当时，。符合条件，故A正确； B．当时，。不符合条件，故B错误； C．当时，。不符合条件，故C错误； D．当时，。不符合条件，故D错误。 故选A。 【点睛】画出粒子运动的轨迹图，确定粒子可能存在的运动情况及粒子做圆周运动的半径和L的关系，再根据牛顿第二定求出速度的可能值。 5. 如图所示，足够长的光滑平行金属导轨与水平面间的夹角为θ，导轨间距为L，顶端接有电容为C的电容器。一质量为m的金属棒ab放在导轨上，匀强磁场磁感应强度的大小为B、方向垂直于导轨平面向上。由静止释放金属棒ab，金属棒在运动过程中始终与两导轨垂直且保持良好接触，不计一切电阻，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A. 金属棒ab的加速度越来越小 B. 金属棒ab的加速度先变小后保持不变 C. 经时间t金属棒ab的速度为 D. 经时间t电容器所带的电荷量为 【答案】C 【解析】 【详解】AB．金属棒沿光滑导轨下滑切割磁感线产生动生电动势，同时给电容器充电，由牛顿第二定律有 mgsinθ-BiL=ma 而充电电流为 联立可得 可知加速度恒定，即金属棒做匀加速直线运动，故AB错误； C．金属棒做初速度为零的匀加速直线运动，则经过时间t的速度为v，有 v=at 联立解得速度 故C正确； D．经时间t电容器所带的电荷量为 故D错误。 故选C。 6. 如图所示，一玻璃管长L=100cm，内有一段水银柱h=20cm，封闭着长a=50cm的空气柱，此时温度t1=27℃，大气压恒为p0=76cmHg，对气体加热使水银柱缓慢上升直到水银柱全部缓慢溢出的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 当气体温度升高超过475K时，水银柱开始溢出 B. 在水银柱没有全部溢出前，气体温度最高不会超过484K C. 当气体温度升高到470K时，水银柱全部溢出 D. 为了保持水银柱溢出，必须要持续对气体加热 【答案】B 【解析】 【详解】AB．设玻璃管的横截面积为S，由盖•吕萨克定律得 故 即在水银柱没有全部溢出前，气体温度最高不会超过484K，当气体温度升高超过480K时，水银柱开始溢出，故A错误，B正确； CD．假定管中还有x厘米高水银柱时，管内气压为（p0+x）cmHg，体积为（L-x）S，则 得 显然，x=12cm时，温度最高T=484K；所以当对气体加热使水银柱升到与管口平齐时，气体温度为480K，空气柱温度至少484k时，可使管中水银全部溢出，不需要持续对气体加热，故CD错误。 故选B。 二、多选题 7. 如图所示，电路中的自感线圈L的自感系数很大但是阻值很小（小于灯泡电阻），D为小灯泡，E为电源（内阻不计）。先闭合开关K，过一段时间后，再断开开关K。则下列说法正确的是（　　） A. 闭合K，灯D立即变亮，稳定后一直保持亮度不变 B. 闭合K，灯D立即变亮，然后渐渐变暗，直至不亮 C. 断开K，灯D立即熄灭 D. 断开K，灯D要闪亮一下再熄灭 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．开关闭合时，由于线圈L的自感作用阻碍电流的增大，所以大部分电流从灯D中流过，所以灯D立即变亮，又由于L的电阻较小，所以L中的电流逐渐增大直至稳定，小灯泡D中电流逐渐减小，但稳定后电流不变，亮度不变，A正确，B错误； CD．稳定后K断开瞬间，由于线圈的电流较大，L与灯D组成回路，灯D要闪亮一下再熄灭，C错误，D正确。 故选AD。 8. 如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数之比为5：1，原线圈接入图乙所示的电路，副线圈接火灾报警系统（报警器未画出），电压表和电流表均为理想电表，R0为定值电阻，R为半导体热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小。下列说法正确的是（　　） A. 图乙中电压的有效值为220V B. 电压表的示数为44V C. R处出现火警时电流表示数增大 D. R处出现火警时电阻 R0消耗的电功率增大 【答案】CD 【解析】 【详解】A．设将此电流加在阻值为R的电阻上，电压的最大值为Um，电压的有效值为U。则 代入数据得图乙中电压的有效值为，故A错误； B．变压器原、副线圈中的电压与匝数成正比，所以变压器原、副线圈中的电压之比是5：1，所以电压表的示数为，故B错误； C．R处温度升高时，阻值减小，副线圈电流增大，而输出功率和输入功率相等，所以原线圈增大，即电流表示数增大，故C正确； D．R处出现火警时通过R0的电流增大，所以电阻R0消耗的电功率增大，故D正确。 故选CD。 9. 如图，光滑绝缘水平面的右侧存在着匀强电场和匀强磁场组成的复合场，电场方向竖直向下，磁场方向水平向外，磁感应强度大小为B；一电荷量为q、质量为m的小球a在水平面上从静止开始经电压U加速后，与静止着的另一相同质量的不带电金属小球b发生碰撞并粘在一起，此后水平向右进入复合场中，在竖直面内做匀速圆周运动。电荷量的损失不计，重力加速度大小为g。下列判断正确的是（　　） A. 小球a可能带正电 B. 小球a、b碰撞后的速度 C. 小球a、b做匀速圆周运动的半径为 D. 小球从圆轨道的最低点到最高点，机械能增加量 【答案】BD 【解析】 【详解】A．小球a、b碰撞后在竖直面内做匀速圆周运动，则重力和电场力平衡，所以电场力竖直向上，小球a带负电，故A错误； B．小球a加速过程，由动能定理得 碰撞过程由动量守恒定律得 解得 故B正确； C．小球a、b碰撞后在竖直面内做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得 解得 故C错误； D．洛伦兹力不做功，电场力做功为 所以机械能减少量 故D正确。 故选BD。 10. 如图所示，坐标系平面为光滑水平面，现有一长为、宽为的线框在外力作用下，沿轴正方向以速度做匀速直线运动，空间存在竖直方向的磁场，磁感应强度，规定竖直向下为磁感应强度正方向，线框电阻为，在时刻恰好在轴处，则下列说法正确的是（　　） A. 外力是沿轴正方向的恒力 B. 在时，外力大小 C. 通过线框的瞬时电流 D. 经过，线框中产生的电热 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】A．由于磁场非均匀变化，由法拉第电磁感应定律可知，线框切割磁感线产生的感应电动势是变化的，故安培力为变力，要保持其匀速运动，外力应随之变化，不是恒力，A错误； B．时，线框左、右两边的磁感应强度大小均为，方向相反，据右手定则可知，产生的感应电动势叠加后大小为 据闭合电路欧姆定律可得 要保持线框匀速运动，则拉力等于安培力，即 B正确； C．由于线框左、右两边正好相隔磁场变化的半个周期，故产生的电动势总是方向相同，经过的位移为时时产生的瞬时感应电动势为 瞬时电流为 C错误； D．由于线框产生的瞬时电流按余弦规律变化，可知感应电流的有效值为 故产生的电热为 D正确。 故选BD。 三、实验题 11. 如图所示，用气体压强传感器探究气体等温变化的规律，操作步骤如下： ①在注射器内用活塞封闭一定质量的气体，将注射器、压强传感器、数据采集器和计算机逐连接起来； ②缓慢移动活塞至某位置，待示数稳定后记录此时注射器内封闭气体的体积和由计算机显示的气体压强值； ③重复上述步骤②，多次测量并记录； ④根据记录的数据，作出相应图像，分析得出结论。 （1）实验过程中，下列说法正确的_________； A．推拉活塞时，动作要快，以免气体进入或漏出 B．推拉活塞时，手不可以握住注射器气体部分 C．活塞移至某位置时，应迅速记录此时注射器内气柱的长度和压力表的压强值 （2）某同学在推动活塞的过程中测出了注射器内封闭气体的几组压强p和体积V的值后，以p为纵轴、为横轴，画出图像如图所示，则产生的可能原因是_________。 A．实验过程中有漏气现象 B．实验过程中气体温度降低 C．实验过程中气体温度升高 D．实验过程中外面气体进入注射器，使注射器里面气体质量增加了 （3）在不同温度环境下，另一位同学重复了上述实验，实验操作和数据处理均正确。环境温度分别为、，且。在如图所示的四幅图中，可能正确反映相关物理量之间关系的是_________。 A． B． C． D． 【答案】 ①. B ②. CD##DC ③. AC##CA 【解析】 【详解】（1）[1]A．推拉活塞时动作过快，实验过程中会使气体的温度发生变化，故A错误； B．推拉活塞时，手不可以握住注射器气体部分，以保证气体的温度不变，故B正确； C．活塞移至某位置时，要等稳定后记录此时注射器内气柱的长度和压力表的压强值，故C错误。 故选B。 （2）[2]图像发生了弯曲，因图像向上弯曲，故可能是气体的温度升高了，或者质量变大了，故A、B错误，C、D正确。 故选CD。 （3）[3]AB．由于实验操作和数据处理均正确，同体积情况下，则温度高对应压强大，乘积较大的是对应的图线，故A正确，B错误； CD．因为相同体积下，即相同分子数密度情况下，温度越高，气体压强越大，则斜率越大的对应的温度越高，故C正确，D错误。 故选AC。 12. 用油膜法估测油酸分子的大小的实验步骤如下： A.向浅盘中倒入适量的水，并向水面均匀地撒入爽身粉 B.将纯油酸加入酒精中，得到的油酸酒精溶液 C.把玻璃板放在坐标纸上，计算出薄膜的面积S（坐标纸中正方形小方格的边长为） D.将配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下50滴溶液的体积 E.把一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描出油酸膜的轮廓 F.按照得到的数据，估算出油酸分子的直径 （1）上述步骤中，正确的顺序是___________（填步骤前的字母）。 （2）如图所示为描出的油酸膜轮廓，油酸膜的面积约为___________。 （3）已知50滴溶液的体积为1mL，估算油酸分子的直径约为___________m（保留两位有效数字）。 （4）某学生在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时，计算结果偏大，可能是由于___________ A. 油酸未完全散开 B. 将上述油酸酒精溶液置于一个敞口容器中放置一段时间 C. 求每滴体积时，1mL的溶液的滴数多记了10滴 D. 计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格 （5）用油膜法测出分子直径后，要测出阿伏加德罗常数，只需知道油滴的___________ A. 摩尔质量 B. 体积 C. 摩尔体积 D. 密度 【答案】（1）BDAECF （2）0.0224 （3）4.5×10-10 （4）AD （5）C 【解析】 【小问1详解】 根据实验思路可知，题中所述步骤中，正确的顺序是BDAECF。 【小问2详解】 数出油酸膜轮廓范围内的小方格共有56格，则油酸膜的面积约为 【小问3详解】 1滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为 则油酸分子的直径约为 【小问4详解】 A. 油酸未完全散开，导致S偏小，油酸分子的直径计算结果偏大，故A正确； B.若油酸酒精溶液长时间敞口放置，酒精挥发使溶液的浓度变大，实验数据处理仍然按照挥发前的浓度计算，即算出的纯油酸体积偏小，则所测的分子直径d明显偏小，故B错误； C．求每滴体积时，1mL的溶液的滴数多记了10滴，根据公式 可知，一滴油酸酒精溶液中的纯油酸体积会偏小，这将导致纯油酸体积的计算值小于实际值，油酸分子的直径计算结果偏小，故C错误； D．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格，导致S偏小，油酸分子的直径计算结果偏大，故D正确。 故选AD。 【小问5详解】 由油分子直径可以求出油分子的体积，只要知道了油的摩尔体积，由摩尔体积和油分子体积之比可以求1摩尔油所含有的油分子数目，即可以求出阿伏加德罗常数。 故选C。 四、解答题 13. 如图所示，在直角坐标系xOy中，第一象限有竖直向上的匀强电场，第二、四象限有垂直纸面向里的匀强磁场。已知质量为m、电荷量为-q的粒子从x轴上的M点以速度v0沿y轴正方向进入第二象限，经y轴上N点沿x轴正方向射入第一象限，再从x轴上P点进入第四象限，经y轴上的Q点（图中未画出）射出磁场。已知第二、四象限匀强磁场的磁感应强度大小均为（d为已知量），粒子在P点的速度与x轴正方向成45°角，不计粒子的重力。求： （1）ON的长度； （2）匀强电场的场强大小和OP的长度； （3）PQ的长度。 【答案】（1）d （2），2d （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子的运动轨迹如图所示 设粒子在磁场中的轨迹半径为r，则 解得 所以 【小问2详解】 粒子进入电场中做类平抛运动，则，， 联立以上各式解得 水平方向有 联立以上各式解得 【小问3详解】 根据几何关系有 所以 又 联立以上各式可得 所以 14. 如图所示，上端开口带有卡环、内壁光滑、竖直放置的绝热容器内，有两个厚度不计的活塞，封闭了上、下两部分气体，其中小活塞质量为，导热性能良好，大活塞质量为，绝热，两活塞密封性均良好。细管道横截面积为，粗管道横截面积为，下部分气体中有电阻丝可以通电对封闭气体进行加热。若下部分封闭气体初始温度为，此时各部分长度。已知大气压强，外界环境温度保持不变，重力加速度g取，取现对电阻丝通电以缓慢升高气体温度。 （1）求当小活塞刚好移至顶部时，下部分气体的温度； （2）求当下部分封闭气体的温度为时，上部分气体的压强。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【分析】 【详解】（1）在小活塞刚好移至顶部前，上部分气体的压强和温度均不变，所以体积保持不变。小活塞向上移动了 大活塞向上移动 对于下部分气体，压强不变，初态体积 温度 此时体积 设此时温度为，根据盖-吕萨克定律得 解得 （2）设当大活塞刚好移至粗细管道连接处时，下部分封闭气体的温度为，对上部分气体，初态 体积为 末态 由玻意耳定律得 代入数据解得 对下部分气体，初态时对大活塞受力分析，根据平衡条件得 体积 温度 末态 体积 根据理想气体状态方程得 代入数据解得 当下部分封闭气体的温度为时，末态体积仍为 所以上部分气体压强为 15. 如图所示，平行光滑金属导轨固定在绝缘水平桌面上，右端连接有光滑倾斜轨道，导轨间距离为，导轨左侧接有电阻，区域与区域间存在竖直向上与竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小均为，与，与的距离均为。M导体棒质量为、N绝缘棒质量为，两棒垂直导轨放置，现N棒静止于与之间的某位置，M棒在边界静止，某时刻M棒受到水平向右的恒力作用下开始运动，已知，当运动到边界时撤去，此时M棒已经达到匀速运动。已知整个过程中两棒与导轨始终垂直且接触良好，导轨左侧电阻和M棒接入导轨的电阻均为，其他导体电阻不计，所有碰撞均为弹性碰撞，首次碰撞之后N与M每次碰撞前M均已静止，且碰撞时间极短，M、N始终与导轨垂直且接触良好，求： （1）撤去时M棒的速度大小； （2）从M棒开始运动到M棒第一次静止，整个过程中通过的电荷量； （3）自发生第一次碰撞后到最终两棒都静止，导体棒M在磁场中运动的总位移大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由于M棒已经达到匀速运动 M棒在磁场中切割磁感线 由欧姆定律可得 撤去时M棒的速度 【小问2详解】 M棒在区域在磁场通过的电荷量 平均电流 联立可得 两棒发生完全弹性碰撞，根据动量守恒定律及机械能守恒定律可得， 解得， M棒进入区域磁场中停下由动量定理得 即 可得 所以这个过程通过的电荷量 【小问3详解】 M棒进入区域磁场后停下下来，由 可得 绝缘棒N第二次与导体棒M碰前速度大小为，方向水平向左，碰后速度为，导体棒的速度为，弹性碰撞过程中根据动量守恒定律和能量守恒定律有， 解得， 对M棒分析，根据动量定理得 即 解得 同理可得当绝缘棒N第三次与导体棒M碰前速度大小为 根据， 对M棒分析动量定理得 即 可得 根据数量关系有 以此类推 所以向左运动的位移为 根据数学归纳法有 当趋于无穷大时 所以发生第一次碰撞后到最终两棒都静止，导体棒在磁场中的总位移 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $