精品解析:四川省遂宁市射洪中学校2024-2025学年高二下学期5月期中物理试题
2025-07-10
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 四川省 |
| 地区(市) | 遂宁市 |
| 地区(区县) | 射洪市 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.97 MB |
| 发布时间 | 2025-07-10 |
| 更新时间 | 2026-05-09 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-07-10 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52992364.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
射洪中学高2023级高二下期半期考试
物理试题
(考试时间:75分钟 满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的班级、姓名、考号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,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。写在本试卷上无效。
3.回答非选择题时,将答案写在答题卡对应题号的位置上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后,只将答题卡交回。
第I卷(选择题)
一、单选题(每小题4分,共28分)
1. 下列关于电磁波的说法正确的是( )
A. 紫外线、X射线、γ射线都具有极强的穿透力,对细胞都具有杀伤性。
B. 红外遥感技术利用了一切物体都在不停地辐射红外线的特点
C. 麦克斯韦建立了电磁场理论,预言并验证了电磁波的存在
D. 在电磁波发射技术中,使载波随各种信号而改变的技术叫作调谐
2. 分子势能随分子间距离变化的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 从r1到r2,分子间引力、斥力都减小
B. 从r1到r2,分子间仅有斥力存在
C. 从r1到r2,分子间的作用力表现为引力
D. 当r>r2时,r越大,分子势能越小
3. 三种气体在相同温度下的气体分子速率分布曲线如图所示,图中表示处单位速率区间内的分子数百分率,下列说法正确的是( )
A. I气体的分子平均动能最小 B. Ⅱ气体的分子平均速率最大
C. Ⅲ气体分子的质量最小 D. Ⅰ气体的曲线与轴围成的面积最大
4. 如图所示是理想的LC振荡电路的两个状态,状态a中电流强度为0,状态b中电容器不带电,已知该电路电磁振荡的周期为T,从状态a到状态b(或状态b到状态a)经历的时间小于T。则下列说法中正确的是( )
A. 从状态a变化到状态b的时间为
B. 从状态b变化到状态a的时间为
C. 从状态b到状态a,电路中的电流强度一直增大
D. 从状态a到状态b,线圈L的自感电动势一直减小
5. 一定质量的理想气体的状态经历了如图所示的、、、四个过程,其中是双曲线的一支,与纵轴平行,与横轴平行,则下列说法正确的是( )
A. 过程中气体内能增大
B. 过程中气体内能减小
C. 过程中分子平均速率变大
D. 过程中气体分子数密度减小
6. 一小型交流发电机,N匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴转动(如图甲),穿过线圈的磁通量Φ随时间t按正弦规律变化的图像如图乙所示,线圈转动周期为T。则( )
A. 线圈产生的电动势有效值
B. 在时,线圈中磁通量最大,感应电动势也最大
C. 在时,磁通变化率最大,但电路中电流变化率也最大
D. 在时间内,通过线圈导线截面的电荷量为零
7. 如图所示,光导纤维由折射率为n的玻璃制作,长为L,光信号从其左端面射入,要保证射进左端面的所有光信号都能被有效传输(全反射)到右端,折射率n须满足一定的条件。已知真空中光速为c。当n取满足条件的最小值时,光信号在光导纤维中的最长传输时间为:( )
A. B. C. D.
二、多选题(每小题6分,共18分)
8. 用图:在托马斯•杨双缝干涉实验中,调整仪器,从目镜中观察到纵向分布的干涉条纹( )
A. 若在单缝前插入透振方向水平的偏振片,从目镜中将观察到横向分布的干涉条纹
B. 若在单缝前插入透振方向水平的偏振片,从目镜中将观察到干涉条纹亮度变暗
C. 若在遮光筒内充满折射率较大的透明介质,从目镜中将观察到干涉条纹变密集
D. 若单缝和双缝不平行,在屏上将不会产生干涉条纹
9. OBCD为半圆柱体玻璃的横截面,OD为直径,一束由a光和b光组成的复色光沿AO方向从真空射入玻璃,a光和b光分别从B、C点射出。设a光由O到B的传播时间为ta,光由到的传播时间为tb。下列说法正确的是( )
A.
B. 减小复色光的入射角i,光更容易在球面OD发生全反射
C. 将a光和b光通过相同的单缝,在光屏上得到甲、乙两个图样,甲图对应b光
D. 如图丙,利用光的干涉检查平整度,用b光从上面照射,图中条纹弯曲说明此处是上凸的
10. 如图甲为风力发电的简易模型,发电机接在理想变压器原线圈上,导线上接入阻值的电阻,原、副线圈匝数之比,副线圈上的滑动变阻器的最大阻值为。在风力的作用下,风叶带动与其固定在一起的永磁体转动,转速与风速成正比。某一风速时,发电机两端电压随时间变化的关系图像如图乙所示。其余电阻不计,电路中电表均为理想交流电表,下列说法正确的是( )
A. 风速减半时,发电机两端电压的瞬时值表达式为
B. 将滑动触头从最下端滑到接近最上端的过程中,电压表V读数不变
C. 移动滑动触头,当时,电流表A示数为10A
D. 滑动变阻器的阻值为时,其消耗的功率最大
第II卷(非选择题)
三、实验题(每空2分,共16分)
11. 利用如图所示的装置研究气体等压变化的规律时,将注射器的下端用胶塞塞住,沿竖直方向固定在铁架台上,柱塞上端与压力表相接,现用柱塞将一定质量的气体封闭在注射器中,注射器导热性能良好。现将注射器空气柱部分浸入温水中,记录下温水的温度以及封闭气体的体积V,通过所学知识回答下列问题:
(1)下列对该实验的理解正确的是________(填字母)。
A. 应保持柱塞与注射器筒壁间的良好润滑,否则会影响到实验结果的准确性
B. 处理实验数据时,温度T和体积V必须用国际单位制
C. 需考虑柱塞的重力对实验结果的影响
D. 需气压表、温度计及气柱长度稳定后才能读数
(2)在实验时,逐次升高水温,获取多组实验数据描出图像,发现图像弯曲,在操作正常的情况下,则下列图像合理的是_____(填字母),弯曲的原因可能为______。
A. B.
12. 某同学在实验室用油膜法估测油酸分子直径。
(1)该实验中的没有应用到的理想化假设是__________(填正确答案标号)。
A. 将油膜看成单分子层油膜 B. 不考虑相邻油酸分子的间隙
C. 不考虑各油酸分子间的相互作用力 D. 将油酸分子看成球形
(2)实验主要步骤如下:
①向体积的油酸中加酒精,直至总量达到;
②用注射器吸取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n=100滴时,测得其体积恰好是;一滴油酸酒精溶液中含有油酸的体积为________。
③先往浅盘里倒入2cm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酸膜的形状;
⑤如图将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,数出轮廓范围内小方格数,小方格的边长为,计算出油膜面积S=________cm2。
(3)油酸分子的直径________m(结果保留一位有效数字)。
(4)实验中最终得到的油酸分子直径数据偏大,可能是因为( )
A. 油酸酒精溶液浓度计算值低于实际值
B. 水面上痱子粉撒得太多,油膜没有充分展开
C. 计算油膜面积时,舍去了所有不足一格的方格
D. 用注射器和量筒测溶液体积时,溶液滴数时多记录了几滴
四、解答题
13. 如图所示,将一开口向上的汽缸放置于托举平台上,汽缸上部横截面面积为,汽缸下部横截面面积为,汽缸上下部气柱的长度均为H。用活塞密封一定质量的理想气体,活塞与汽缸壁光滑接触且不漏气,初始时刻活塞位于汽缸顶端。已知汽缸导热性良好,环境温度不变,不计活塞的厚度及质量,大气压强为,重力加速度为g:
(1)若在活塞上放置一个物块,活塞稳定后恰好下降,求物块质量m;
(2)仍将质量为m的物块放在活塞上,控制托举平台,使汽缸和物块一起向上做匀加速直线运动,为保证活塞不进入汽缸下部,计算平台的最大加速度。
14. 利用一座小型水电站为某村庄供电,该水电站到用户之间需要进行远距离输电,输电示意图如图所示。已知发电机线圈abcd的匝数匝,面积,线圈匀速转动的角速度,匀强磁场的磁感应强度,输电时先用升压变压器将电压升高,到达用户区再用降压变压器将电压降低至220V后供用户使用,输电导线的总电阻。为了检测输电电路输送的功率,在输电线路起始端接入I、II两个互感器,已知电压互感器原、副线圈的匝数比为,电流互感器原、副线圈的匝数比为,电压表的示数为120V,电流表的示数为2.0A,所有变压器及互感器均可视为理想变压器。求:
(1)输电线路升压变压器的输出功率;
(2)降压变压器原、副线圈的匝数比;
(3)规定ab边中电流由为正方向,线圈从图示位置沿顺时针转动30º时开始计时,写出线圈产生的电动势瞬时值表达式。
15. 如图所示,有一放在真空中半径R=10cm的玻璃球,已知玻璃球的折射率n=2,在玻璃球内有一与球心O距离为d=6cm的点光源S向各个方向发出单色光,在球面上形成一圈不透光区。已知θ=0.985rad时,,π=3.14。求:
(1)光源发出的光线在玻璃球与真空分界面入射角的最大值;
(2)不透光区沿球面的纵向长度。
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射洪中学高2023级高二下期半期考试
物理试题
(考试时间:75分钟 满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的班级、姓名、考号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,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。写在本试卷上无效。
3.回答非选择题时,将答案写在答题卡对应题号的位置上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后,只将答题卡交回。
第I卷(选择题)
一、单选题(每小题4分,共28分)
1. 下列关于电磁波的说法正确的是( )
A. 紫外线、X射线、γ射线都具有极强的穿透力,对细胞都具有杀伤性。
B. 红外遥感技术利用了一切物体都在不停地辐射红外线的特点
C. 麦克斯韦建立了电磁场理论,预言并验证了电磁波的存在
D. 在电磁波发射技术中,使载波随各种信号而改变的技术叫作调谐
【答案】B
【解析】
【详解】A.紫外线穿透力较X射线、γ射线弱(如被大气层或玻璃阻挡),但三者均能破坏细胞。题干中“都具有极强的穿透力”表述不准确,故A错误;
B.红外线由物体热辐射产生,红外遥感利用此特性,故B正确;
C.麦克斯韦预言电磁波,赫兹实验验证,故C错误;
D.在电磁波发射技术中,使载波随各种信号而改变的技术叫作调制,故D错误。
故选B。
2. 分子势能随分子间距离变化的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 从r1到r2,分子间引力、斥力都减小
B. 从r1到r2,分子间仅有斥力存在
C. 从r1到r2,分子间的作用力表现为引力
D. 当r>r2时,r越大,分子势能越小
【答案】A
【解析】
【详解】A.从r1到r2,分子间距离增大,分子间引力、斥力都减小,A正确;
B.从r1到r2,分子间有斥力,也有引力,B错误;
C.从r1到r2,分子间的作用力表现为斥力。因为分子之间的距离为r2时,分子势能最小,斥力等于引力,合力等于0。分子之间的距离小于r2时,斥力大于引力,分子力表现为斥力,分子之间的距离大于r2时,斥力小于引力,分子力表现为引力,所以从r1到r2,分子间的作用力表现为斥力。C错误;
D.当r>r2时,r越大,分子势能越大,因为分子之间的距离为r2时,分子势能最小,D错误。
故选A。
3. 三种气体在相同温度下的气体分子速率分布曲线如图所示,图中表示处单位速率区间内的分子数百分率,下列说法正确的是( )
A. I气体的分子平均动能最小 B. Ⅱ气体的分子平均速率最大
C. Ⅲ气体分子的质量最小 D. Ⅰ气体的曲线与轴围成的面积最大
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.相同温度下的气体,其分子平均动能相等,故A错误;
BC.由图可知,Ⅲ气体的分子平均速率最大,由于分子平均动能相等,所以Ⅲ气体分子的质量最小,故B错误、C正确;
D.曲线与轴围成的面积表示各个速率区间内的分子数百分率之和,其和等于100%,所以三条曲线与轴围成的面积相等,故D错误。
故选C。
4. 如图所示是理想的LC振荡电路的两个状态,状态a中电流强度为0,状态b中电容器不带电,已知该电路电磁振荡的周期为T,从状态a到状态b(或状态b到状态a)经历的时间小于T。则下列说法中正确的是( )
A. 从状态a变化到状态b的时间为
B. 从状态b变化到状态a的时间为
C. 从状态b到状态a,电路中的电流强度一直增大
D. 从状态a到状态b,线圈L的自感电动势一直减小
【答案】D
【解析】
【详解】状态a:电感线圈的电流等于0,表明磁场能等于0,电场能最大;电容器下正上负,进一步表明该状态是逆时针充电结束的瞬间,也是顺时针放电开始的瞬间。
状态b:电容器带电量等于0,表明电场能等于0,磁场能最大;电流方向是顺时针,进一步表明该状态是顺时针放电结束的瞬间,也是顺时针充电开始的瞬间。
AD.从状态a变化到状态b,是顺时针放电开始的瞬间,此时线圈L的自感电动势最大,到顺时针放电结束的瞬间,此时线圈L的自感电动势最小,时间间隔是,线圈L的自感电动势一直减小,A错误,D正确;
B.从状态b变化到状态a,要经过顺时针充电,逆时针放电,逆时针充电,时间间隔是,B错误;
C.从状态b到状态a,要经过顺时针充电,逆时针放电,逆时针充电,充电时电流减小,放电时电流增大,所以电路中的电流强度减小、增大、再减小。C错误。
故选D。
5. 一定质量的理想气体的状态经历了如图所示的、、、四个过程,其中是双曲线的一支,与纵轴平行,与横轴平行,则下列说法正确的是( )
A. 过程中气体内能增大
B. 过程中气体内能减小
C. 过程中分子平均速率变大
D. 过程中气体分子数密度减小
【答案】C
【解析】
【详解】A.ab是双曲线的一支,根据P-V图中等温线的特点,可知Ta=Tb,理想气体的内能只与温度相关,则过程中气体内能不变,故A错误;
B.根据已知条件,无法判断c点和d点的温度高低,故无法判断气体内能变化,或者虽然cd过程体积减小,外界对气体做功,但没有已知与外界热量交换过程,也无法利用热力学第一定律判断,故B错误;
C.bc过程中温度上升,故分子平均速率变大,故C正确;
D.da过程中体积减小,质量不变,故气体分子数密度增加,故D错误。
故选C 。
6. 一小型交流发电机,N匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴转动(如图甲),穿过线圈的磁通量Φ随时间t按正弦规律变化的图像如图乙所示,线圈转动周期为T。则( )
A. 线圈产生的电动势有效值
B. 在时,线圈中磁通量最大,感应电动势也最大
C. 在时,磁通变化率最大,但电路中电流变化率也最大
D. 在时间内,通过线圈导线截面的电荷量为零
【答案】A
【解析】
【详解】A.线圈产生的电动势最大值
有效值,选项A正确;
B.在时,线圈中磁通量最大,但是磁通量变化率为零,感应电动势为零,选项B错误;
C.在时,磁通变化率最大,感应电动势最大,电路中感应电流最大,电流变化率最小,选项C错误;
D.在时间内,根据
可知通过线圈导线截面的电荷量不为零,选项D错误。
故选A。
7. 如图所示,光导纤维由折射率为n的玻璃制作,长为L,光信号从其左端面射入,要保证射进左端面的所有光信号都能被有效传输(全反射)到右端,折射率n须满足一定的条件。已知真空中光速为c。当n取满足条件的最小值时,光信号在光导纤维中的最长传输时间为:( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】若光线以趋近90°的入射角射入光纤时,恰好能在光纤侧面恰好发生全反射,光路图如图所示.
据题意可得
由几何知识得r+C=90°
由临界角公式
得 n=
故折射率应满足 n≥
根据数学知识可得从左端射入到右端射出光线通过的路程为
光在光纤中的传播速度为
则所需要的时间为
故选B。
二、多选题(每小题6分,共18分)
8. 用图:在托马斯•杨双缝干涉实验中,调整仪器,从目镜中观察到纵向分布的干涉条纹( )
A. 若在单缝前插入透振方向水平的偏振片,从目镜中将观察到横向分布的干涉条纹
B. 若在单缝前插入透振方向水平的偏振片,从目镜中将观察到干涉条纹亮度变暗
C. 若在遮光筒内充满折射率较大的透明介质,从目镜中将观察到干涉条纹变密集
D. 若单缝和双缝不平行,在屏上将不会产生干涉条纹
【答案】BC
【解析】
【详解】A.在托马斯•扬双缝干涉实验中,干涉条纹的方向取决于双缝的方向,与光的偏振方向无关。在单缝前插入透振方向水平的偏振片,只是对光的偏振状态进行了改变,不会使干涉条纹的方向从纵向变为横向,故A错误;
B.在单缝前插入透振方向水平的偏振片,由于偏振片会吸收一部分光,使得通过的光强减弱,所以从目镜中将观察到干涉条纹亮度变暗,故B正确;
C.根据题意,由公式,在遮光筒内充满折射率较大的透明介质,光在介质中的波长
变小,、不变,则变小,则从目镜中将观察到干涉条纹变密集,故C正确;
D.若单缝和双缝不平行,仍然会产生干涉条纹,只是干涉条纹的清晰度和对比度会受到影响,故D错误。
故选BC。
9. OBCD为半圆柱体玻璃的横截面,OD为直径,一束由a光和b光组成的复色光沿AO方向从真空射入玻璃,a光和b光分别从B、C点射出。设a光由O到B的传播时间为ta,光由到的传播时间为tb。下列说法正确的是( )
A.
B. 减小复色光的入射角i,光更容易在球面OD发生全反射
C. 将a光和b光通过相同的单缝,在光屏上得到甲、乙两个图样,甲图对应b光
D. 如图丙,利用光的干涉检查平整度,用b光从上面照射,图中条纹弯曲说明此处是上凸的
【答案】AB
【解析】
【详解】A.作出光路图如图所示
根据折射定律有
根据折射率与光速的关系有
光传播的路程
光传播的时间
解得
则有
故A正确;
B.根据折射定律
可知,a光的折射率大于b光的折射率,根据折射率与临界角的关系
可知,a光的临界角较小,而a光射到玻璃内表面时入射角较大,所以逐渐减小入射角i,a光先发生全反射,故B正确;
C.乙图对应光的波长较大,根据光路图可知,在入射角相同时,a光线偏转大一些,则a光的折射率大,可知,a光的频率大,波长短,而b光的折射率小,频率小,波长长,则b光衍射现象更加明显,由于衍射图样中乙光的衍射比甲更加明显,表明乙图对应光,故C错误;
D.空气薄层干涉是等厚干涉,即明条纹处空气的厚度相同,条纹向左弯曲,表明条纹弯曲处左侧空气膜的厚度与直条纹处空气膜的厚度相同,可知,弯曲处是下凹的,故D错误。
故选AB。
10. 如图甲为风力发电的简易模型,发电机接在理想变压器原线圈上,导线上接入阻值的电阻,原、副线圈匝数之比,副线圈上的滑动变阻器的最大阻值为。在风力的作用下,风叶带动与其固定在一起的永磁体转动,转速与风速成正比。某一风速时,发电机两端电压随时间变化的关系图像如图乙所示。其余电阻不计,电路中电表均为理想交流电表,下列说法正确的是( )
A. 风速减半时,发电机两端电压的瞬时值表达式为
B. 将滑动触头从最下端滑到接近最上端的过程中,电压表V读数不变
C. 移动滑动触头,当时,电流表A示数为10A
D. 滑动变阻器的阻值为时,其消耗的功率最大
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.风速减半时,永磁体转动的转速与角速度均减半,根据正弦交流电峰值表达式
可知风速减半时发电机两端电压变为原来的一半,即
风速减半时角速度减半,则
可得风速减半时,发电机两端电压的瞬时值表达式为
故A正确;
B.将变压器与负载整体作为一个等效电阻,其阻值为
设发电机两端电压有效值为U,则原线圈的电流
将滑动触头从最下端滑到接近最上端的过程中R接入电路的阻值变小,等效电阻变小,变大,则定值电阻r的分压变大,故电压表V读数变小,故B错误;
C.移动滑动触头,当时,原线圈的电流
根据
可得
故C正确;
D.变压器原线圈端等效电阻的最大值为
将r看成电源的内阻,当等效电阻等于等效电源内阻时,等效电源的输出功率最大,电阻R消耗的功率最大,所以滑动变阻器的阻值为时,,等于等效电源的内阻,R消耗的功率最大,故D正确。
故选ACD。
第II卷(非选择题)
三、实验题(每空2分,共16分)
11. 利用如图所示的装置研究气体等压变化的规律时,将注射器的下端用胶塞塞住,沿竖直方向固定在铁架台上,柱塞上端与压力表相接,现用柱塞将一定质量的气体封闭在注射器中,注射器导热性能良好。现将注射器空气柱部分浸入温水中,记录下温水的温度以及封闭气体的体积V,通过所学知识回答下列问题:
(1)下列对该实验的理解正确的是________(填字母)。
A. 应保持柱塞与注射器筒壁间的良好润滑,否则会影响到实验结果的准确性
B. 处理实验数据时,温度T和体积V必须用国际单位制
C. 需考虑柱塞的重力对实验结果的影响
D. 需气压表、温度计及气柱长度稳定后才能读数
(2)在实验时,逐次升高水温,获取多组实验数据描出图像,发现图像弯曲,在操作正常的情况下,则下列图像合理的是_____(填字母),弯曲的原因可能为______。
A. B.
【答案】(1)AD (2) ①. A ②. 漏气
【解析】
【小问1详解】
A.应保持柱塞与注射器筒壁间的良好润滑,以减小摩擦力,从而减小移动活塞产生得热量,还可以防止漏气,否则会影响到实验结果的准确性。故A正确;
B.处理实验数据时,温度T和体积V不必须用国际单位制,只要等式两边物理量单位相同即可,故B错误;
C.因为实验过程是等压过程,无需考虑柱塞的重力对实验结果的影响,故C错误;
D.实验中,需气压表、温度计及气柱长度稳定后才能读数,以减小读数时的偶然误差,从而减小实验误差。故D正确。
故选AD。
【小问2详解】
[1] [2]根据理想气体状态方程
可得
其中C与封闭气体质量有关,故漏气会使C减小,从而图线斜率减小,故图线A符合。
12. 某同学在实验室用油膜法估测油酸分子直径。
(1)该实验中的没有应用到的理想化假设是__________(填正确答案标号)。
A. 将油膜看成单分子层油膜 B. 不考虑相邻油酸分子的间隙
C. 不考虑各油酸分子间的相互作用力 D. 将油酸分子看成球形
(2)实验主要步骤如下:
①向体积的油酸中加酒精,直至总量达到;
②用注射器吸取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n=100滴时,测得其体积恰好是;一滴油酸酒精溶液中含有油酸的体积为________。
③先往浅盘里倒入2cm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酸膜的形状;
⑤如图将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,数出轮廓范围内小方格数,小方格的边长为,计算出油膜面积S=________cm2。
(3)油酸分子的直径________m(结果保留一位有效数字)。
(4)实验中最终得到的油酸分子直径数据偏大,可能是因为( )
A. 油酸酒精溶液浓度计算值低于实际值
B. 水面上痱子粉撒得太多,油膜没有充分展开
C. 计算油膜面积时,舍去了所有不足一格的方格
D. 用注射器和量筒测溶液体积时,溶液滴数时多记录了几滴
【答案】(1)C (2) ①. ②. 125
(3) (4)BC
【解析】
【小问1详解】
在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中,所做的理想化假设为①油膜是单分子层,②把油酸分子看成球形,③相邻分子之间没有空隙。没有应用到的理想化假设是不考虑各油酸分子间的相互作用力。
故选C。
【小问2详解】
②[1]由题意,可得一滴油酸酒精溶液中含有油酸的体积为
⑤[2]根据不足半格的舍去,超过半格的算一格,可得油膜面积为
【小问3详解】
油酸分子的直径为
【小问4详解】
A.油酸酒精溶液浓度计算值低于实际值,则计算所得一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积偏小,根据可知,实验中最终得到的油酸分子直径数据偏小,故A错误;
B.水面上痱子粉撒得太多,油膜没有充分展开,将导致测量的油膜面积偏小,根据可知最终计算的分子直径偏大 ,故B正确;
C.计算油膜面积时,舍去了所有不足一格的方格,导致测量的油膜面积偏小,可知最终计算的分子直径偏大 ,故C正确;
D.用注射器和量筒测溶液体积时,溶液滴数多记录了几滴,导致计算出的每滴溶液的体积偏小,进而导致计算出的每滴溶液中纯油酸的体积偏小,最终计算的分子直径偏小,故D错误。
故选BC。
四、解答题
13. 如图所示,将一开口向上的汽缸放置于托举平台上,汽缸上部横截面面积为,汽缸下部横截面面积为,汽缸上下部气柱的长度均为H。用活塞密封一定质量的理想气体,活塞与汽缸壁光滑接触且不漏气,初始时刻活塞位于汽缸顶端。已知汽缸导热性良好,环境温度不变,不计活塞的厚度及质量,大气压强为,重力加速度为g:
(1)若在活塞上放置一个物块,活塞稳定后恰好下降,求物块质量m;
(2)仍将质量为m的物块放在活塞上,控制托举平台,使汽缸和物块一起向上做匀加速直线运动,为保证活塞不进入汽缸下部,计算平台的最大加速度。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
根据理想气体状态方程可得
联立可得物块质量为
【小问2详解】
当活塞刚好到达汽缸连接处时,由最大加速度,此时由玻意耳定律
其中
解得
对活塞及物块受力分析,有
联立可得
14. 利用一座小型水电站为某村庄供电,该水电站到用户之间需要进行远距离输电,输电示意图如图所示。已知发电机线圈abcd的匝数匝,面积,线圈匀速转动的角速度,匀强磁场的磁感应强度,输电时先用升压变压器将电压升高,到达用户区再用降压变压器将电压降低至220V后供用户使用,输电导线的总电阻。为了检测输电电路输送的功率,在输电线路起始端接入I、II两个互感器,已知电压互感器原、副线圈的匝数比为,电流互感器原、副线圈的匝数比为,电压表的示数为120V,电流表的示数为2.0A,所有变压器及互感器均可视为理想变压器。求:
(1)输电线路升压变压器的输出功率;
(2)降压变压器原、副线圈的匝数比;
(3)规定ab边中电流由为正方向,线圈从图示位置沿顺时针转动30º时开始计时,写出线圈产生的电动势瞬时值表达式。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据题意可知,输电电压为
输电电流为
则输电功率为
即输电线路升压变压器的输出功率为。
【小问2详解】
根据题意可知,输电线损失的电压为
则降压变压器原线圈输入电压为
则有
【小问3详解】
根据题意可知,感应电动势最大值为
若线圈从图示位置沿顺时针转动时开始计时,则有
线圈从图示位置沿顺时针转动30º时开始计时,则有
15. 如图所示,有一放在真空中半径R=10cm的玻璃球,已知玻璃球的折射率n=2,在玻璃球内有一与球心O距离为d=6cm的点光源S向各个方向发出单色光,在球面上形成一圈不透光区。已知θ=0.985rad时,,π=3.14。求:
(1)光源发出的光线在玻璃球与真空分界面入射角的最大值;
(2)不透光区沿球面的纵向长度。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
作光路图如图所示,
当时,有最大值,由正弦定理可得
解得
【小问2详解】
根据,解得
依题意,恰好发生全反射时,两条临界光线的光路图如图所示,
有,解得,则或
不透光区沿球面的纵向长度
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