精品解析：北京市第八十中学2025-2026学年第二学期4月阶段测高二物理(选考)试卷

北京市第八十中学2025--2026学年第二学期4月阶段测 高二物理(选考) 2026年4月 班级___________姓名____________考号__________ （考试时间60分钟满分100分） 提示：试卷答案请一律填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。 在答题卡上，选择题用2B铅笔作答，其他试题用黑色签字笔作答。 一、单选题（共6小题，每小题5分，共30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. 以下物理量与单位对应正确的一组是（ ） A. 磁通量—亨利 B. 自感系数—韦伯 C. 容抗—法拉 D. 感抗—欧姆 2. 以下关于分子运动论说法正确的是（　　） A. 图甲是用显微镜观察布朗运动所记录的三颗小炭粒运动位置的连线图，直观反映分子的无规则运动 B. 图乙是用扫描隧道显微镜拍摄的石墨表面原子的照片，根据阿伏加德罗常数、碳的摩尔质量及碳的密度可以估算出碳原子的直径 C. 丙（b）是丙（a）所示容器中气体在不同温度下的气体分子速率分布图，对应图像与坐标轴包围的面积大于对应图像与坐标轴包围的面积 D. 在图丙（a）容器中，当气体温度为时，单位时间内与单位面积器壁碰撞的分子数多于气体温度为时的相应分子数。 3. 如图所示，单刀双掷开关S先打到a端让电容器充满电。时开关S打到b端，时回路中电容器下极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值。则（ ） A. 回路的周期为0.02s B. 回路的电流最大时电容器中电场能最大 C. 时线圈中磁场能最大 D. 时回路中电流沿顺时针方向 4. 如图所示为一个简易的高温报警器原理图。为热敏电阻，S为斯密特触发器，其工作特点为当A端电势上升到高电势1.6V时，Y端从高电势跳到低电势0.25V；当A端电势下降到低电势0.8V时，Y端从低电势跳到高电势3.4V。已知蜂鸣器的工作电压为3~5V，下列说法正确的是（　　） A. A端为高电势时蜂鸣器报警 B. 温度升高，热敏电阻阻值增大 C. 滑片P向b端移动，可提高温度报警器的报警温度 D. 若无斯密特触发器，可通过将与调换位置实现同样的功能 5. 如图所示，向一个空的铝制饮料罐中插入一根粗细均匀透明吸管，接口用蜡密封，在吸管内引入一小段油柱（长度可忽略）。如果不计大气压的变化，该装置就是一支简易的气温计。若将油柱移动的距离与气温变化量的比值定义为测温灵敏度k，即，关于该气温计的说法错误的是（　　） A. 气温计刻度是均匀的 B. 用更大的饮料罐，可增加该气温计的测温灵敏度 C. 若以图乙所示方式使用按图甲标刻好的气温计，则测量值将比实际值偏大 D. 温度降低的过程中，罐中气体放出的热量小于外界对其做的功 6. 1824年法国工程师卡诺创造性地提出了具有重要理论意义的热机循环过程一卡诺循环，极大地提高了热机的工作效率。如图为卡诺循环的p﹣V图像，一定质量的理想气体从状态A开始沿循环曲线ABCDA回到初始状态，其中AB和CD为两条等温线，BC和DA为两条绝热线。下列说法错误的是（　　） A. 在D→A绝热压缩过程中，气体内能增加 B. 一次循环过程中气体吸收的热量大于放出的热量 C. B→C过程气体对外界做的功等于D→A过程外界对气体做的功 D. B状态时气体分子单位时间对器壁单位面积撞击次数比A状态多 二、多选题（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，有选错的得0分） 7. 如图为模拟远距离输电的测试电路，升压理想变压器原线圈接在恒压交流电源上，远距离输电的导线电阻等价于，降压理想变压器副线圈接2个电阻，不计电表内电阻影响。开关S闭合后（　　） A. 电流表A2的示数减小 B. 电压表V1的示数减小 C. 电压表V2的示数减小 D. 电流表A1的示数变大 8. 如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x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中曲线所示。F>0表示斥力， F <0表示引力，A、B、C、D为x轴上四个特定的位置，乙分子仅在分子力作用下依次经过A、B、C、D，下列选项中分别表示乙分子的速度、加速度、动能，势能（规定两分子相距无穷远时分子势能为0）与两分子间距离的关系，其中可能正确的是（ ） A. B. C. D. 9. 回旋加速器与电子感应加速器都可以加速带电粒子，分别示意如图甲、乙，其中电子感应加速器的原理可以简化为如图丙所示，半径为r的圆形区域内有竖直向下（图中垂直于纸面向里）的匀强磁场，图中实线圆是半径为R的光滑绝缘轨道，R>r，一个质量m、带电量为q的小球穿在轨道上，当磁场的磁感应强度B随时间t的变化关系为B=B0+kt（k为常量）时，下列说法正确的是（　　） A. 两种加速器中粒子运动的周期都不变 B. 两种加速器中粒子运动的半径都不变 C. 丙图中，如果其他条件不变，仅换成R更大的圆环轨道，小球从静止开始运动一周，小球增加的动能相同 D. 丙图中，如果其他条件不变，仅换成半短轴为R的椭圆环轨道，小球从静止开始运动一周，小球增加的动能相同 三、实验题（共2小题，第10题9分，第11题12分，共21分） 10. 利用“油膜法估测分子直径”实验体现了通过对宏观量的测量来实现对微观量的间接测量的方法。 （1）做实验时，将的油酸溶于酒精中制成的油酸酒精溶液。用注射器取适量溶液滴入量筒，测得每滴入75滴，量筒内的溶液增加。用注射器把1滴这样的溶液滴入表面撒有痱子粉的浅水盘中，把玻璃板盖在浅盘上并描出油酸膜边缘轮廓，如图所示。已知玻璃板上正方形小方格的边长为，则油酸膜的面积约为______（保留两位有效数字）。由以上数据，可估算出油酸分子的直径约为______m（保留两位有效数字）。 （2）某同学做完实验后，发现自己所测的分子直径d明显偏大。出现这种情况的原因可能是______。 A. 将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算 B. 油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化 C. 水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开 D. 计算油膜面积时，将不完整的方格作为完整方格处理 11. 某学习小组用图甲所示的装置做“探究气体等温变化的规律”实验。实验中不断改变密封气体的压强，根据测得的密封气体的体积与压强的数据，做出图像如图乙所示。当气体压强增大到一定值后，发现依据实验数据描绘的图线偏离过原点的直线。若是因实验装置漏气导致的偏离，则描绘的图线可能如图乙的______（填“A”或“B”）所示。 12. 某班物理实验课上，同学们用可拆变压器探究“变压器的电压与匝数的关系”。可拆变压器如图甲、乙所示。 （1）下列说法正确的是_______。 A. 为确保实验安全，实验中要求原线圈匝数小于副线圈匝数 B. 变压器原线圈接低压交流电，测量副线圈电压时应当用多用电表的“直流电压挡” C. 可以先保持原线圈电压、匝数不变，改变副线圈的匝数，研究副线圈匝数对副线圈电压的影响 D. 测量副线圈电压时，先用最大量程试测，大致确定电压后再选用适当的挡位进行测量 E. 变压器开始正常工作后，铁芯导电，把电能由原线圈输送到副线圈 F. 变压器开始正常工作后，若不计各种损耗，在原线圈上将电能转化成磁场能，在副线圈上将磁场能转化成电能，铁芯起到“传递”磁场能的作用 （2）一位同学实验时，观察两个线圈的导线，发现粗细不同。他选择的原线圈为800匝，副线圈为400匝，原线圈接学生电源的正弦交流输出端，所接电源为“”挡位，测得副线圈的电压为。则下列叙述中可能符合实际情况的一项是___________。 A. 原线圈导线比副线圈导线粗 B. 学生电源实际输出电压大于标注的“” C. 原线圈实际匝数与标注“800”不符，应大于800匝 D. 副线圈实际匝数与标注“400”不符，应小于400匝 E. 变压器的铁芯B没有安装在铁芯A上，导致铁芯没有闭合 （3）变压器铁芯是利用由相互绝缘的薄硅钢片平行叠压而成的，而不是采用一整块硅钢，如图所示。图中，硅钢片应平行于___________。 A. 平面 B. 平面 C. 平面 D. 平面 （4）理想变压器是一种理想化模型。如图所示，心电图仪（将心肌收缩产生的脉动转化为电压脉冲的仪器，其输出部分可以等效为虚线框内的交流电源和定值电阻串联）与一理想变压器的原线圈连接，一可变电阻R与该变压器的副线圈连接，原副线圈的匝数分别为、。在交流电源的电压有效值不变的情况下，将可变电阻R的阻值调大的过程中，当________时，R获得的功率最大。 四、计算题（共3小题，第12题12分，第13题10分，第14题12分，共34分） 13. 如图甲，一小型发电机内有匝矩形线圈，线圈面积，线圈电阻。在外力作用下矩形线圈在匀强磁场中，以恒定的角速度绕垂直于磁场方向的固定轴逆时针匀速转动，发电机线圈两端与的电阻、交流电流表A构成闭合回路。从甲图所示位置开始计时：（取） （1）在乙图中画出时刻从装置正前方向后看的线圈示意图，并标明电流方向； （2）从图示位置开始计时，推导线圈产生的感应电动势瞬时值表达式； （3）电流表A的示数； （4）线圈转过过程中通过的电量； 14. 对温度的测量有很多方法，下面讨论以下设计方案。 如图为伽利略设计的一种测温装置示意图，玻璃管的上端与导热良好的玻璃泡连通，下端插入水槽中（水槽内的水足够多，并且水面位置保持不变），玻璃泡中封闭有一定量的理想空气。玻璃管内的体积和玻璃泡的体积相比可以忽略不计。根据玻璃管中水柱距离水槽的高度h在玻璃管上进行标定温度t。 （1）温度越高在玻璃管上标定的位置越偏上还是越偏下？ （2）玻璃管上标定的刻度是否均匀？请通过适当的公式进行推理说明。 （3）当水柱高度为时，小明查询到当前室温为，在该处标注好温度。他再根据标准大气压，推算出水柱高度为h时对应温度为，并标记在玻璃管上。如果当时的大气压小于标准大气压，则当液柱高度为h时，实际的温度高于17℃还是低于17℃？请通过适当的公式进行推理说明。 15. 对于物理问题，常常可以从微观角度进行研究，能更加深刻地理解其物理本质。从微观角度研究，也可以帮助我们理解宏观上表现的物理特性。 （1）从微观角度看，气体对容器的压强是大量气体分子对容器壁的频繁撞击引起的。如图所示正方体密闭容器中有大量运动的气体分子，分子质量为m，单位体积内分子数为n。气体分子运动速率均为v，在与器壁碰撞前后瞬间，分子速度方向都与器壁垂直，且速率不变。假设器壁各面碰撞的机会均等。根据分子动理论的相关知识，理想气体分子的平均动能与温度成正比。 a．通过计算写出气体分子对容器壁的压强表达式； b．北京的春天昼夜温差大，气温从早晨到中午缓慢升高，但大气压强几乎不变，爱思考的小刘同学假定：教室中的空气视为单一组分的理想气体，人员进出教室对教室容积影响很小忽略不计，教室中各处的气温是均匀的。在这样的假定下，小刘提出了一个问题，在气温缓慢上升的过程中，未密封的教室中的空气的内能如何变化呢？有同学认为，气温升高过程，空气分子的平均分子动能增加，但是空气分子总量减少，教室里的空气的内能无法判断。针对小刘同学提出的问题，请给出你的观点，并简要写出你的推理过程。 （2）在压缩气体做功的过程中，关于机械能是如何转化为内能的，可以参考下图，建立如下模型：活塞某时刻以某速度运动压缩气体，气体分子迎面撞到运动着的活塞，与活塞发生相互作用，分子在弹离活塞时速率会变反。只考虑分子与活塞之间的相互作用力，假定分子与活塞的相互作用是弹性正撞。 a．研究一个分子与活塞的相互作用，通过计算说明为何分子在弹离活塞时比碰上去之前速率更大。（计算中所需物理量自行设定） b．简述压缩气体做功导致气体内能变大的原因。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 北京市第八十中学2025--2026学年第二学期4月阶段测 高二物理(选考) 2026年4月 班级___________姓名____________考号__________ （考试时间60分钟满分100分） 提示：试卷答案请一律填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。 在答题卡上，选择题用2B铅笔作答，其他试题用黑色签字笔作答。 一、单选题（共6小题，每小题5分，共30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. 以下物理量与单位对应正确的一组是（ ） A. 磁通量—亨利 B. 自感系数—韦伯 C. 容抗—法拉 D. 感抗—欧姆 【答案】D 【解析】 【详解】A．磁通量的单位是韦伯，选项A错误； B．自感系数的单位是亨利，选项B错误； C．容抗的单位是欧姆，法拉是电容的单位，选项C错误； D．感抗的单位是欧姆，选项D正确。 故选D。 2. 以下关于分子运动论说法正确的是（　　） A. 图甲是用显微镜观察布朗运动所记录的三颗小炭粒运动位置的连线图，直观反映分子的无规则运动 B. 图乙是用扫描隧道显微镜拍摄的石墨表面原子的照片，根据阿伏加德罗常数、碳的摩尔质量及碳的密度可以估算出碳原子的直径 C. 丙（b）是丙（a）所示容器中气体在不同温度下的气体分子速率分布图，对应图像与坐标轴包围的面积大于对应图像与坐标轴包围的面积 D. 在图丙（a）容器中，当气体温度为时，单位时间内与单位面积器壁碰撞的分子数多于气体温度为时的相应分子数。 【答案】B 【解析】 【详解】A．图甲中三颗微粒的运动是布朗运动，是微粒受到周围分子碰撞不平衡引起的，不是分子的运动，只是能间接反映分子的无规则运动，故A错误； B．用表示阿伏加德罗常数，表示碳的摩尔质量，表示实心石墨的密度，那么石墨中一个碳原子所占空间的体积 将碳原子看作球体，，联立可解得碳原子的直径，故B正确； C．温度越高，速率大的分子占总分子数的百分比越大，则小于，但对应图像与坐标轴包围的面积等于对应图像与坐标轴包围的面积，均为1，故C错误； D．温度越高，分子平均速率越大，单位时间内与单位面积器壁碰撞的分子数越多，又根据C选项分析可知，小于，故D错误。 故选B。 3. 如图所示，单刀双掷开关S先打到a端让电容器充满电。时开关S打到b端，时回路中电容器下极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值。则（ ） A. 回路的周期为0.02s B. 回路的电流最大时电容器中电场能最大 C. 时线圈中磁场能最大 D. 时回路中电流沿顺时针方向 【答案】C 【解析】 【详解】A．以顺时针电流为正方向，LC电路中电流和电荷量变化的图像如下： 时电容器下极板带正电荷且最大，根据图像可知周期为，故A错误； B．根据图像可知电流最大时，电容器中电荷量为0，电场能最小为0，故B错误； CD．时，经过，根据图像可知此时电流最大，电流沿逆时针方向，说明电容器放电完毕，电能全部转化为磁场能，此时磁场能最大，故C正确，D错误。 故选C． 4. 如图所示为一个简易的高温报警器原理图。为热敏电阻，S为斯密特触发器，其工作特点为当A端电势上升到高电势1.6V时，Y端从高电势跳到低电势0.25V；当A端电势下降到低电势0.8V时，Y端从低电势跳到高电势3.4V。已知蜂鸣器的工作电压为3~5V，下列说法正确的是（　　） A. A端为高电势时蜂鸣器报警 B. 温度升高，热敏电阻阻值增大 C. 滑片P向b端移动，可提高温度报警器的报警温度 D. 若无斯密特触发器，可通过将与调换位置实现同样的功能 【答案】C 【解析】 【详解】A．A端为高电势时，Y端从高电势跳到低电势，小于蜂鸣器工作的电压，不报警，A错误； B．温度升高，热敏电阻阻值减小，B错误； C．滑片P向b端移动，连入电路中电阻减小，根据串联电路特点，有 若使报警不变，则A端电势不变，应减小，即温度升高，所以滑片P向b端移动，可提高温度报警器的报警温度，C正确； D．若无斯密特触发器，将与调换位置后，当温度升高时，阻值减小，A端电势升高，蜂鸣器工作，当温度降低时，阻值增大，A端电势降低，蜂鸣器不工作，但普通逻辑电路没有斯密特触发器的滞回特性，输出会随温度连续变化，无法在特定温度下稳定触发报警，不能实现同样的功能，D错误。 故选C。 5. 如图所示，向一个空的铝制饮料罐中插入一根粗细均匀透明吸管，接口用蜡密封，在吸管内引入一小段油柱（长度可忽略）。如果不计大气压的变化，该装置就是一支简易的气温计。若将油柱移动的距离与气温变化量的比值定义为测温灵敏度k，即，关于该气温计的说法错误的是（　　） A. 气温计刻度是均匀的 B. 用更大的饮料罐，可增加该气温计的测温灵敏度 C. 若以图乙所示方式使用按图甲标刻好的气温计，则测量值将比实际值偏大 D. 温度降低的过程中，罐中气体放出的热量小于外界对其做的功 【答案】D 【解析】 【详解】A．在温度变化时，大气压不变，对油柱有 可知罐内气体做等压变化，有 可得 设罐的容积为，油柱到接口的距离为，有 可得 可知气温计刻度是均匀的，故A正确； B．根据， 可知用更大的饮料罐，可增加该气温计的测温灵敏度，故B正确； C．罐内气体做等压变化，温度越高，气体体积越大，油柱越靠近上端，可知气温计刻度上高下低，若以图乙所示方式使用按图甲标刻好的气温计，气体压强变小，可知同样温度下体积变大，可知测量值将比实际值偏大，故C正确； D．温度降低的过程中，气体内能减小，气体做等压变化，体积变小，外界对罐中气体做功，根据热力学第一定律，可知罐中气体放出的热量大于外界对其做的功，故D错误。 故选D。 6. 1824年法国工程师卡诺创造性地提出了具有重要理论意义的热机循环过程一卡诺循环，极大地提高了热机的工作效率。如图为卡诺循环的p﹣V图像，一定质量的理想气体从状态A开始沿循环曲线ABCDA回到初始状态，其中AB和CD为两条等温线，BC和DA为两条绝热线。下列说法错误的是（　　） A. 在D→A绝热压缩过程中，气体内能增加 B. 一次循环过程中气体吸收的热量大于放出的热量 C. B→C过程气体对外界做的功等于D→A过程外界对气体做的功 D. B状态时气体分子单位时间对器壁单位面积撞击次数比A状态多 【答案】D 【解析】 【详解】A．D→A绝热压缩过程中，外界对气体做功， 根据热力学第一定律 可知 即气体内能增加，故A正确； B．一次循环过程中气体的温度不变，内能不变。p﹣V图像中图线与坐标轴围成的面积表示功。由图知，在一次循环过程中，气体对外界做功，为确保气体的内能不变，则气体一定从外界吸收热量，故一次循环过程中气体吸收的热量大于放出的热量，故B正确； C．由图知， 故B→C过程和D→A过程，温度变化量的大小相等，内能变化量的大小相等，且 可知大小也必然相等，即B→C过程气体对外界做的功等于D→A过程外界对气体做的功，故C正确； D．AB状态温度相同，则状态A和状态B气体分子的平均速率相同，而状态B的体积大，气体的密集程度小，则B状态时气体分子单位时间对器壁单位面积撞击次数比A状态少，故D错误。 故选D。 二、多选题（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，有选错的得0分） 7. 如图为模拟远距离输电的测试电路，升压理想变压器原线圈接在恒压交流电源上，远距离输电的导线电阻等价于，降压理想变压器副线圈接2个电阻，不计电表内电阻影响。开关S闭合后（　　） A. 电流表A2的示数减小 B. 电压表V1的示数减小 C. 电压表V2的示数减小 D. 电流表A1的示数变大 【答案】ACD 【解析】 【详解】B．开关S闭合后，升压理想变压器副线圈电压不变，电压表V1的示数不变，故B错误； AC．开关S闭合后，降压理想变压器副线圈所接总电阻变小，总电流变大，降压理想变压器原线圈电流变大，电压变大，降压理想变压器原线圈电压变小，降压理想变压器副线圈电压变小，电压表V2的示数减小，电流表A2的示数变小，故AC正确； D．降压理想变压器原线圈电流变大，则升压理想变压器原线圈电流变大，电流表A1的示数变大，故D正确。 故选ACD。 8. 如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x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中曲线所示。F>0表示斥力， F <0表示引力，A、B、C、D为x轴上四个特定的位置，乙分子仅在分子力作用下依次经过A、B、C、D，下列选项中分别表示乙分子的速度、加速度、动能，势能（规定两分子相距无穷远时分子势能为0）与两分子间距离的关系，其中可能正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】BD 【解析】 【详解】A．乙分子从A到C的过程中一直受到引力，速度一直增大，故A错误； B．加速度与力的大小成正比，方向与力相同，加速度等于0的是C点，故B正确； C．分子动能不可能为负值，故C错误； D．乙分子从A到C，分子力做正功，分子势能先减小，从C点继续向左，分子力做负功，分子势能增大，故D正确。 故选BD。 9. 回旋加速器与电子感应加速器都可以加速带电粒子，分别示意如图甲、乙，其中电子感应加速器的原理可以简化为如图丙所示，半径为r的圆形区域内有竖直向下（图中垂直于纸面向里）的匀强磁场，图中实线圆是半径为R的光滑绝缘轨道，R>r，一个质量m、带电量为q的小球穿在轨道上，当磁场的磁感应强度B随时间t的变化关系为B=B0+kt（k为常量）时，下列说法正确的是（　　） A. 两种加速器中粒子运动的周期都不变 B. 两种加速器中粒子运动的半径都不变 C. 丙图中，如果其他条件不变，仅换成R更大的圆环轨道，小球从静止开始运动一周，小球增加的动能相同 D. 丙图中，如果其他条件不变，仅换成半短轴为R的椭圆环轨道，小球从静止开始运动一周，小球增加的动能相同 【答案】CD 【解析】 【详解】A．由法拉第电磁感应定律可知，电子感应加速器在轨道上形成的涡旋电场的电场强度大小满足 代入题干中磁场随时间变化的规律，化简得 可知电子感应加速器在轨道上的涡旋电场强度大小为定值，粒子受大小不变的电场力作用，做加速度大小不变的加速圆周运动，周期逐渐变小，故A错误； B．回旋加速器的磁场磁感应强度大小不变，设为，粒子经两D形电极间的电场不断加速，设粒子经过次加速后速度大小为，在磁场中做匀速圆周运动的半径大小满足 化简得 可知粒子在回旋加速器中半径不断增大，故B错误； C．由上述分析可知，小球在电子感应加速器上从静止开始运动一周，电场力做功的大小为 由动能定理可知，粒子的动能为 可知小球从静止开始运动一周增加的动能与轨道半径无关，故C正确； D．丙图中，磁场仅存在于半径为的圆形区域，无论轨道是圆还是椭圆，只要轨道完全包围了磁场区域，其闭合路径包围的磁通量随时间的变化率均为 根据法拉第电磁感应定律可知，回路的感应电动势为 小球从静止开始运动一周，电场力做功为 小球增加的动能与半径为的圆形轨道情况一致，故D正确。 故选CD。 三、实验题（共2小题，第10题9分，第11题12分，共21分） 10. 利用“油膜法估测分子直径”实验体现了通过对宏观量的测量来实现对微观量的间接测量的方法。 （1）做实验时，将的油酸溶于酒精中制成的油酸酒精溶液。用注射器取适量溶液滴入量筒，测得每滴入75滴，量筒内的溶液增加。用注射器把1滴这样的溶液滴入表面撒有痱子粉的浅水盘中，把玻璃板盖在浅盘上并描出油酸膜边缘轮廓，如图所示。已知玻璃板上正方形小方格的边长为，则油酸膜的面积约为______（保留两位有效数字）。由以上数据，可估算出油酸分子的直径约为______m（保留两位有效数字）。 （2）某同学做完实验后，发现自己所测的分子直径d明显偏大。出现这种情况的原因可能是______。 A. 将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算 B. 油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化 C. 水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开 D. 计算油膜面积时，将不完整的方格作为完整方格处理 【答案】（1） ①. ## ②. （均可） （2）AC 【解析】 【小问1详解】 [1]利用数格子的方法，油酸膜的面积约为 [2]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2详解】 A．由于，若将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算，体积偏大，则所测的分子直径d明显偏大，故A正确； B．若油酸酒精溶液长时间放置，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．水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开，即算出的油膜层面积偏小，根据，可知所测的分子直径d明显偏大，故C正确； D．计算油膜面积时，将不完整的方格作为完整方格处理，则算出的油膜层面积偏大，所测的分子直径d明显偏小，故D错误。 故选AC。 11. 某学习小组用图甲所示的装置做“探究气体等温变化的规律”实验。实验中不断改变密封气体的压强，根据测得的密封气体的体积与压强的数据，做出图像如图乙所示。当气体压强增大到一定值后，发现依据实验数据描绘的图线偏离过原点的直线。若是因实验装置漏气导致的偏离，则描绘的图线可能如图乙的______（填“A”或“B”）所示。 【答案】B 【解析】 【详解】若是因实验装置漏气导致的偏离，气体减少，在相同温度，相同体积下气体的压强会变小。或根据，可得，结合图像可知，若漏气，则减小，即图像的斜率减小，则图像为B。 故选B。 12. 某班物理实验课上，同学们用可拆变压器探究“变压器的电压与匝数的关系”。可拆变压器如图甲、乙所示。 （1）下列说法正确的是_______。 A. 为确保实验安全，实验中要求原线圈匝数小于副线圈匝数 B. 变压器原线圈接低压交流电，测量副线圈电压时应当用多用电表的“直流电压挡” C. 可以先保持原线圈电压、匝数不变，改变副线圈的匝数，研究副线圈匝数对副线圈电压的影响 D. 测量副线圈电压时，先用最大量程试测，大致确定电压后再选用适当的挡位进行测量 E. 变压器开始正常工作后，铁芯导电，把电能由原线圈输送到副线圈 F. 变压器开始正常工作后，若不计各种损耗，在原线圈上将电能转化成磁场能，在副线圈上将磁场能转化成电能，铁芯起到“传递”磁场能的作用 （2）一位同学实验时，观察两个线圈的导线，发现粗细不同。他选择的原线圈为800匝，副线圈为400匝，原线圈接学生电源的正弦交流输出端，所接电源为“”挡位，测得副线圈的电压为。则下列叙述中可能符合实际情况的一项是___________。 A. 原线圈导线比副线圈导线粗 B. 学生电源实际输出电压大于标注的“” C. 原线圈实际匝数与标注“800”不符，应大于800匝 D. 副线圈实际匝数与标注“400”不符，应小于400匝 E. 变压器的铁芯B没有安装在铁芯A上，导致铁芯没有闭合 （3）变压器铁芯是利用由相互绝缘的薄硅钢片平行叠压而成的，而不是采用一整块硅钢，如图所示。图中，硅钢片应平行于___________。 A. 平面 B. 平面 C. 平面 D. 平面 （4）理想变压器是一种理想化模型。如图所示，心电图仪（将心肌收缩产生的脉动转化为电压脉冲的仪器，其输出部分可以等效为虚线框内的交流电源和定值电阻串联）与一理想变压器的原线圈连接，一可变电阻R与该变压器的副线圈连接，原副线圈的匝数分别为、。在交流电源的电压有效值不变的情况下，将可变电阻R的阻值调大的过程中，当________时，R获得的功率最大。 【答案】（1）CDF （2）B （3）D （4） 【解析】 【小问1详解】 A．为确保实验安全，应该降低输出电压，实验中要求原线圈匝数大于副线圈匝数，故A错误； B．变压器只能改变交流电的电压，原线圈输入交流电压，副线圈输出交流电压，应用多用电表的“交流电压挡”测量，故B错误； C．研究变压器电压和匝数的关系，用到控制变量法，可以先保持原线圈电压、匝数不变，改变副线圈的匝数，研究副线圈匝数对副线圈电压的影响，故C正确； D．为了保护电表，测量副线圈电压时，先用最大量程试测，大致确定电压后再选用适当的挡位进行测量，故D正确。 EF．变压器的工作原理是电磁感应现象，即不计各种损耗，在原线圈上将电能转化成磁场能，在副线圈上将磁场能转化成电能，铁芯起到“传递”磁场能的作用，不是铁芯导电，传输电能，故E错误，F正确。 故选CDF。 【小问2详解】 A．原副线圈的粗细不影响变压器的电压比与匝数比的关系，故A错误； B．根据理想变压器的匝数比与电压的关系有，若学生电源实际输出电压大于标注的“8V”，则副线圈的输出电压大于4V，故B正确； C．若原线圈实际匝数与标注“800”不符，应大于800匝，根据匝数比关系可知，副线圈的电压小于4.0V，故C错误； D．若副线圈实际匝数与标注“400”不符，应小于400匝，根据匝数比关系可知，副线圈的电压小于4.0V，故D错误； E．变压器的铁芯B没有安装在铁芯A上，导致铁芯没有闭合，则得出副线圈的电压为0，故E错误。 故选B。 【小问3详解】 磁感线环绕的方向沿着闭合铁芯，根据楞次定律及右手螺旋定则，产生的涡旋电流的方向垂直于图示变压器铁芯的正面，即与图示abcd面平行，为了减小涡流在铁芯中产生的热量，相互绝缘的硅钢片应平行于平面aehd。 故选D。 【小问4详解】 把变压器和R等效为一个电阻，当作电源内阻，当内外电阻相等，即时，输出功率最大，根据 得 代入 可得 四、计算题（共3小题，第12题12分，第13题10分，第14题12分，共34分） 13. 如图甲，一小型发电机内有匝矩形线圈，线圈面积，线圈电阻。在外力作用下矩形线圈在匀强磁场中，以恒定的角速度绕垂直于磁场方向的固定轴逆时针匀速转动，发电机线圈两端与的电阻、交流电流表A构成闭合回路。从甲图所示位置开始计时：（取） （1）在乙图中画出时刻从装置正前方向后看的线圈示意图，并标明电流方向； （2）从图示位置开始计时，推导线圈产生的感应电动势瞬时值表达式； （3）电流表A的示数； （4）线圈转过过程中通过的电量； 【答案】（1）见解析；（2）；（3）；（4） 【解析】 【详解】（1）根据题意，由右手定则可知，线圈中电流方向为，则装置前视图如图所示 （2）根据题意可知，线圈由图甲位置开始转到，则线圈产生的感应电动势 感应电动势的最大值为 则感应电动势瞬时值表达式为 （3）电流表显示的为有效值，则 （4）线圈转动过程中产生的电量 14. 对温度的测量有很多方法，下面讨论以下设计方案。 如图为伽利略设计的一种测温装置示意图，玻璃管的上端与导热良好的玻璃泡连通，下端插入水槽中（水槽内的水足够多，并且水面位置保持不变），玻璃泡中封闭有一定量的理想空气。玻璃管内的体积和玻璃泡的体积相比可以忽略不计。根据玻璃管中水柱距离水槽的高度h在玻璃管上进行标定温度t。 （1）温度越高在玻璃管上标定的位置越偏上还是越偏下？ （2）玻璃管上标定的刻度是否均匀？请通过适当的公式进行推理说明。 （3）当水柱高度为时，小明查询到当前室温为，在该处标注好温度。他再根据标准大气压，推算出水柱高度为h时对应温度为，并标记在玻璃管上。如果当时的大气压小于标准大气压，则当液柱高度为h时，实际的温度高于17℃还是低于17℃？请通过适当的公式进行推理说明。 【答案】（1）偏下；（2）均匀，见解析；（3）低于17℃，见解析 【解析】 【详解】（1）该过程为等容过程，温度越高，压强越大，气体压强与大气压的关系 所以温度越高，玻璃管上标定的位置越偏下。 （2）方法一： 等容变化满足 解得 t与x为一次关系式，所以刻度均匀。 方法二： 相同的，具有相同的，所以刻度均匀 （3）方法一 其中 因为减小，所以T减小，即实际温度低于17℃。 方法二： 、一定，由于减小，所以T减小，即实际温度低于17℃。 15. 对于物理问题，常常可以从微观角度进行研究，能更加深刻地理解其物理本质。从微观角度研究，也可以帮助我们理解宏观上表现的物理特性。 （1）从微观角度看，气体对容器的压强是大量气体分子对容器壁的频繁撞击引起的。如图所示正方体密闭容器中有大量运动的气体分子，分子质量为m，单位体积内分子数为n。气体分子运动速率均为v，在与器壁碰撞前后瞬间，分子速度方向都与器壁垂直，且速率不变。假设器壁各面碰撞的机会均等。根据分子动理论的相关知识，理想气体分子的平均动能与温度成正比。 a．通过计算写出气体分子对容器壁的压强表达式； b．北京的春天昼夜温差大，气温从早晨到中午缓慢升高，但大气压强几乎不变，爱思考的小刘同学假定：教室中的空气视为单一组分的理想气体，人员进出教室对教室容积影响很小忽略不计，教室中各处的气温是均匀的。在这样的假定下，小刘提出了一个问题，在气温缓慢上升的过程中，未密封的教室中的空气的内能如何变化呢？有同学认为，气温升高过程，空气分子的平均分子动能增加，但是空气分子总量减少，教室里的空气的内能无法判断。针对小刘同学提出的问题，请给出你的观点，并简要写出你的推理过程。 （2）在压缩气体做功的过程中，关于机械能是如何转化为内能的，可以参考下图，建立如下模型：活塞某时刻以某速度运动压缩气体，气体分子迎面撞到运动着的活塞，与活塞发生相互作用，分子在弹离活塞时速率会变反。只考虑分子与活塞之间的相互作用力，假定分子与活塞的相互作用是弹性正撞。 a．研究一个分子与活塞的相互作用，通过计算说明为何分子在弹离活塞时比碰上去之前速率更大。（计算中所需物理量自行设定） b．简述压缩气体做功导致气体内能变大的原因。 【答案】（1）a．；b．见解析 （2）a．见解析；b．活塞的机械能通过碰撞转化为了气体分子的动能，从而使气体的内能增加 【解析】 【小问1详解】 a．单个分子一次碰撞的动量变化 单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数为 单位时间内单位面积器壁受到的冲量（压力） 则压强的最终表达式为 b．在气温缓慢上升的过程中，未密封的教室中的空气的内能不变。 设教室的容积为，教室内空气的质量为，则教室内气体的密度为 则教室内气体的压强为 由于大气压强几乎不变，则未封闭教室内气体压强与大气压强相等不变，教室的容积不变，则教室内气体的气体分子的动能之和不变，教室中的空气视为单一组分的理想气体，对于理想气体，气体分子间距离较大，不考虑气体分子的势能，则理想气体的内能等于气体分子的动能之和，故在气温缓慢上升的过程中，未密封的教室中的空气的内能不变。 【小问2详解】 a．设分子质量为m；碰撞前分子相对地面的速率为v（方向向左）；活塞质量为M；碰撞前活塞相对地面的速率为u（方向向右，压缩气体）。碰撞为弹性正碰，满足动量守恒和动能守恒。以向右为正方向，根据动量守恒有 根据动能守恒有 联立两式，解得碰撞后分子的速率 由于活塞质量，可近似为， 代入得 这明显大于碰撞前的速率。 b．压缩气体时，活塞对气体做功，从微观上看：运动的活塞会与迎面碰撞的气体分子发生弹性碰撞。根据a中计算，碰撞后分子的速率会增大，即分子的平均动能增加。理想气体的内能只与分子的平均动能有关，因此分子平均动能的增加，导致了气体内能的增大。简单来说，就是活塞的机械能通过碰撞转化为了气体分子的动能，从而使气体的内能增加。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $