精品解析：广东中山市华侨中学2025-2026学年高二下学期期末物理测试（一）

2027届高二级下学期期末物理测试（一） 一、单选题 1. 电磁波包括无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等，电磁波谱如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 只有高温物体才辐射红外线 B. 紫外线常用于杀菌消毒，长时间照射可能损害人体健康 C. 无线电波的频率比γ射线的频率大 D. X射线比无线电波更容易发生明显的衍射现象 2. 氢原子光谱在可见光区按频率展开的谱线如图所示，此四条谱线满足巴耳末公式，其中，且为红光，为紫光。下列说法正确的是（ ） A. 对应的是电子从n=6能级向n=2能级跃迁所释放光的谱线 B. 气体中中性原子的发光光谱都是连续谱 C. 若光能使某金属板发生光电效应，则光一定也能使该金属板发生光电效应 D. 以相同的入射角斜射入同一平行玻璃砖，光的侧移量最小 3. 2025年3月，我国“中国环流三号”首次实现双亿度突破，为未来可控核聚变能源提供关键技术支撑。已知某核反应中，一个氘核和一个氚核结合生成一个氦核并放出一个粒子，同时释放约17.6MeV的能量，关于该核反应说法正确的是（　　） A. 放出的粒子为质子 B. 核聚变需要极高的温度，让原子核获得足够大的动能以克服核子间的万有引力 C. 核聚变过程中，生成氦核的比结合能大于氘核或氚核的比结合能 D. 核聚变反应中会释放能量，质量数会减小 4. 竖直放置的长直密绕螺线管接入如图甲所示的电路中，通有俯视顺时针方向的电流，其大小按图乙所示的规律变化。螺线管内中间位置固定有一水平放置的硬质闭合金属小圆环（未画出），圆环轴线与螺线管轴线重合。下列说法正确的是（　　） A. 时刻，圆环有扩张的趋势 B. 和时刻，圆环内的感应电流大小相等 C. 圆环内的感应电流大小不断减小 D. 时刻，圆环内有俯视逆时针方向的感应电流 5. 磁力刹车是游乐场中过山车采用的一种新型刹车装置，比靠摩擦力刹车更稳定。如图为该新型装置的原理图（从后面朝前看），过山车的两侧装有铜片，停车区的轨道两侧装有强力磁铁，当过山车进入停车区时，铜片与磁铁的相互作用能使过山车很快停下来。下列说法正确的是（　　） A. 磁力刹车属于电磁驱动现象 B. 磁力刹车的过程中电能转化为动能 C. 磁力刹车过程需要给车通入合适的电流 D. 过山车的速度越大，进入停车区时由电磁作用引起的刹车阻力越大 6. 磁流体发电装置如图所示，间距为d的平行金属板P、Q间存在方向平行于金属板的匀强磁场，磁感应强度为B。一束等离子体（含正、负离子）以速度v垂直于B的方向射入磁场，用导线将金属板与电阻R连成回路，等离子体电阻不能忽略。则（ ） A. 金属板P为电源的正极 B. 该发电机的电动势为 C. 通过电阻R的电流方向由a到b D. 通过电阻R的电流大小为 7. 我国已建成和在建的特高压输电工程总长度超过4万公里，形成了覆盖全国的特高压输电网络，这些特高压输电线路有效地连接了中国西部的能源基地和东部的经济中心，实现了跨区域、大规模的能源优化配置，为实时监测高压输电线的电压和电流，需要测量出输电线上的电压和电流的大小。因高压输电线的电压和电流很大，可采用互感器进行测量。如图所示，在输电线路的起始端接入电压互感器和电流互感器，设电压互感器和电流互感器的原、副线圈的匝数比外别为、，两个互感器所连的电表的示数分别为U、I，各互感器和电表均为理想状态，则下列判断正确的是（ ） A. P为电流表，Q为电压表，输送功率为 B. P为电流表，Q为电压表，输送功率为 C. P为电压表，Q为电流表，输送功率为 D. P为电压表，Q为电流表，输送功率为 二、多选题 8. 关于固体与液体，下列说法正确的是（　　） A. 若物体表现为各向同性，则该物体一定是非晶体 B. 液晶中分子排列的有序性介于晶体和液体之间 C. 露珠呈球状，是表面张力作用的结果 D. 有的物质能够生成种类不同的几种晶体，因为它们的微粒能够形成不同的空间结构 9. 一定质量的理想气体从状态A开始经过循环过程A→B→C→A回到状态A，p－V图像如图所示，则 A. 整个循环过程中，气体对外界做的功为 B. 从状态A到状态B，气体的内能先增大后减小 C. 从状态C到状态A，气体从外界吸收热量 D. 气体在状态A时比在状态C时单位时间内撞击在单位面积上的分子数多 10. 疫情防控工作中，体温枪被广泛使用，成为重要的防疫装备之一。某一种体温枪的工作原理是：任何物体温度高于绝对零度（－273 ℃）时都会向外发出红外线，红外线照射到体温枪的温度传感器，发生光电效应，将光信号转化为电信号，从而显示出物体的温度。已知人的体温正常时能辐射波长为10μm的红外线，如图甲所示，用该红外光线照射光电管的阴极K时，电路中有光电流产生，光电流随电压变化的图像如图乙所示，已知真空中的光速c＝3×108 m/s，则（　　） A. 波长10μm的红外线的频率为3×1016 Hz B. 将图甲中的电源正负极反接，则一定不会产生电信号 C. 光电子的最大初动能为0.02eV D. 若人体温度升高，辐射红外线的强度增强，则光电管转换成的光电流增大 三、实验题 11. 我们可以通过实验探究电磁感应现象中感应电流方向的决定因素和遵循的物理规律。以下是实验探究过程的一部分。 （1）如图甲所示，当磁铁的N极向下运动时，发现电流计指针偏转，若要探究线圈中产生感应电流的方向，必须知道_______________。 （2）如图乙所示，闭合开关后，线圈A相当于条形磁铁，下端为_____极（填“N”或“S”）；实验中发现闭合开关瞬间，电流计指针向左偏。电路稳定后，若向右移动滑动触头，此过程中电流计指针向_____偏转（填“左”或“右”），此时线圈B中感应电流的方向_____（从上向下看，填“逆时针”或“顺时针”）；若将线圈A抽出，此过程中电流计指针向_____偏转（填“左”或“右”）。 12. 在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中： （1）下列说法正确的是___________。 A. 测量一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积时，可以用注射器挤出一滴油酸滴入烧杯中，观察注射器上的体积变化 B. 测量一滴油酸酒精溶液在水面形成的面积时，如果不使用爽身粉，也可以在水中加入红墨水后混合均匀，再滴入一滴油酸酒精溶液 C. 实际的油酸分子是球形的，因此通过计算得到的油酸分子直径即是球的直径 D. 计算油酸分子的大小时，认为水面油酸为单分子层且认为分子间紧密排布 （2）①若实验过程中发现，撒入的爽身粉过多，导致油酸分子未形成单分子层，则计算得到的油酸分子直径将___________（选填“偏大”或“偏小”或“不变”） ②若实验中使用的油酸酒精溶液是久置的，则计算得到的油酸分子直径将___________（选填“偏大”或“偏小”或“不变”） （3）某次实验中将1mL的纯油酸配制成5000mL的油酸酒精溶液，用注射器测得1mL溶液为80滴，再滴入1滴这样的溶液到准备好的浅盘中，描出的油膜轮廓如图所示，每格边长是0.5cm，小雅同学数出油膜轮廓中大于等于半格的格子数为140格，则根据以上信息，可估算出油酸分子的直径约为___________m（此小题保留一位有效数字）。 四、解答题 13. 如图所示，内部高h=30.0cm的圆柱形金属腔体竖直放置，内部用不计厚度的活塞将腔体分隔为上、下两部分，上部通过小孔与大气连通，下部封闭有一定质量的理想气体，初始时，活塞处于静止状态，下部封闭气体高度为h1=20.0cm，温度为T1=300K。当环境温度从T1缓慢升高至T2=330K时，活塞缓慢上移，下部封闭气体从外界吸收热量Q=37.5J。已知活塞面积S=50cm2、质量m=5.0kg，大气压强恒为p0=1.0×105Pa，重力加速度g取10m/s2，活塞与腔壁无摩擦，气体温度始终与环境温度相同。求： （1）初始时下部封闭气体的压强p1； （2）当环境温度升高至T2时，活塞上升的高度∆h； （3）环境温度从T1升高至T2的过程中，下部封闭气体内能的增加量∆U。 14. 如图所示，水平光滑绝缘桌面距地面高h，x轴将桌面分为I、II两个区域.右图为桌面的俯视图，I区域的匀强电场的场强大小为E，方向与ab边及x轴垂直；II区域的匀强磁场方向竖直向下.一质量为m，电荷量为q的带正电小球，从桌边缘ab上的M处由静止释放（M距ad边及x轴的距离均为l），加速后经x轴上N点进入磁场，最后从ad边上的P点飞离桌面；小球飞出的瞬间，速度如图与ad边夹角为60°.求： （1）小球进入磁场时的速度的大小v； （2）II区域磁场磁感应强度的大小B； （3）小球飞离桌面后的落点距离桌面边沿的水平距离x0。 15. 如图所示，在倾角 α=30°的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度大小相等、方向分别垂直斜面向上和垂直斜面向下的匀强磁场，两磁场宽度均为 L，一质量为 m、边长为 L 的正方形线框的 ab 边距磁场上边界 MN 为 L 处由静止沿斜面下滑，ab 边刚进入上侧磁场时，线框恰好做匀速直线运动。ab 边进入下侧磁场运动一段时间后也做匀速直线运动。重力加速度为 g。求： （1）ab 边刚越过两磁场的分界线 PQ 时线框受到的安培力的大小；线框再次匀速运动时的速度大小 （2）线框穿过上侧磁场的过程中产生的热量 Q； （3）线框穿过上侧磁场的过程所用的时间 t。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2027届高二级下学期期末物理测试（一） 一、单选题 1. 电磁波包括无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等，电磁波谱如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 只有高温物体才辐射红外线 B. 紫外线常用于杀菌消毒，长时间照射可能损害人体健康 C. 无线电波的频率比γ射线的频率大 D. X射线比无线电波更容易发生明显的衍射现象 【答案】B 【解析】 【详解】A．所有的物体都在向外辐射红外线，故A错误 B．紫外线常用于杀菌消毒，但是长时间照射可能损害人体健康，故B正确； C．无线电波的频率比γ射线的频率小，故C错误； D．X射线比无线电波的频率高，波长短，更不容易发生明显的衍射现象，故D错误。 故选B。 2. 氢原子光谱在可见光区按频率展开的谱线如图所示，此四条谱线满足巴耳末公式，其中，且为红光，为紫光。下列说法正确的是（ ） A. 对应的是电子从n=6能级向n=2能级跃迁所释放光的谱线 B. 气体中中性原子的发光光谱都是连续谱 C. 若光能使某金属板发生光电效应，则光一定也能使该金属板发生光电效应 D. 以相同的入射角斜射入同一平行玻璃砖，光的侧移量最小 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据巴耳末公式 可知n越小，越大，已知，故对应的是电子从能级向能级跃迁所释放光的谱线，故A错误； B．气体中中性原子的发光光谱都是线状谱，故B错误； C．发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，光的频率与波长成反比，满足 因为 可知 由光子的能量表达式可知，若光能使某金属板发生光电效应，则光一定也能使该金属板发生光电效应，故C正确； D．对于同一种介质，频率高的光折射率大；光以相同入射角斜射入平行玻璃砖时，折射率越大，则侧移量越大，故光的侧移量最大，故D错误。 故选C。 3. 2025年3月，我国“中国环流三号”首次实现双亿度突破，为未来可控核聚变能源提供关键技术支撑。已知某核反应中，一个氘核和一个氚核结合生成一个氦核并放出一个粒子，同时释放约17.6MeV的能量，关于该核反应说法正确的是（　　） A. 放出的粒子为质子 B. 核聚变需要极高的温度，让原子核获得足够大的动能以克服核子间的万有引力 C. 核聚变过程中，生成氦核的比结合能大于氘核或氚核的比结合能 D. 核聚变反应中会释放能量，质量数会减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据核反应电荷数、质量数守恒，氘氚聚变的反应方程为 可知放出的粒子X为中子，不是质子，故A错误； B．原子核带正电，核聚变需要极高温度是为了让原子核获得足够动能克服原子核间的库仑斥力，核子间万有引力作用极弱可忽略，故B错误； C．比结合能越大原子核越稳定，该核聚变反应释放能量，说明生成的氦核比反应前的氘核、氚核更稳定，因此氦核的比结合能大于氘核或氚核的比结合能，故C正确； D．核反应过程遵循质量数守恒，核聚变释放能量对应存在静质量亏损，但质量数（质子和中子的总数）不会减小，故D错误。 故选C。 4. 竖直放置的长直密绕螺线管接入如图甲所示的电路中，通有俯视顺时针方向的电流，其大小按图乙所示的规律变化。螺线管内中间位置固定有一水平放置的硬质闭合金属小圆环（未画出），圆环轴线与螺线管轴线重合。下列说法正确的是（　　） A. 时刻，圆环有扩张的趋势 B. 和时刻，圆环内的感应电流大小相等 C. 圆环内的感应电流大小不断减小 D. 时刻，圆环内有俯视逆时针方向的感应电流 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可知，在时刻，通过线圈的电流增大，则线圈产生的磁场增大，所以穿过金属小圆环的磁通量变大，根据楞次定律可知，圆环有收缩的趋势，故A错误； B．由图可知，在和时刻，线圈内电流的变化率大小相等，则线圈产生的磁场的变化率也相等，根据法拉第电磁感应定律可知，圆环内的感应电动势大小是相等的，所以感应电流大小也相等，故B正确； C．由图可知，时间内，线圈内电流的变化率大小不变，则线圈产生的磁场的变化率也不变，根据法拉第电磁感应定律可知，圆环内的感应电动势大小不变，所以感应电流大小也不变，故C错误； D．由图可知，在时刻穿过线圈的电流正在减小，根据安培定则可知，线圈产生的磁场的方向向下，所以穿过圆环的磁通量向下减小，则根据楞次定律可知，圆环内有俯视顺时针方向的感应电流，故D错误。 故选B。 5. 磁力刹车是游乐场中过山车采用的一种新型刹车装置，比靠摩擦力刹车更稳定。如图为该新型装置的原理图（从后面朝前看），过山车的两侧装有铜片，停车区的轨道两侧装有强力磁铁，当过山车进入停车区时，铜片与磁铁的相互作用能使过山车很快停下来。下列说法正确的是（　　） A. 磁力刹车属于电磁驱动现象 B. 磁力刹车的过程中电能转化为动能 C. 磁力刹车过程需要给车通入合适的电流 D. 过山车的速度越大，进入停车区时由电磁作用引起的刹车阻力越大 【答案】D 【解析】 【详解】A．磁力刹车过程会产生涡流，属于电磁感应现象，不属于电磁驱动现象，故A错误； BC．磁力刹车的过程中，铜片穿过磁铁时产生涡流，在磁场中受到安培力作用，阻碍过山车的运动，故磁力刹车的过程中动能转化为电能，最终转化成内能，故BC错误； D．过山车的速度越大，铜片穿过磁铁时产生涡流越大，在磁场中受到安培力越大，进入停车区时由电磁作用引起的刹车阻力越大，故D正确。 故选D。 6. 磁流体发电装置如图所示，间距为d的平行金属板P、Q间存在方向平行于金属板的匀强磁场，磁感应强度为B。一束等离子体（含正、负离子）以速度v垂直于B的方向射入磁场，用导线将金属板与电阻R连成回路，等离子体电阻不能忽略。则（ ） A. 金属板P为电源的正极 B. 该发电机的电动势为 C. 通过电阻R的电流方向由a到b D. 通过电阻R的电流大小为 【答案】B 【解析】 【详解】AC．根据左手定则可知，正离子向下偏，打在下极板Q上，负离子向上偏，打在上极板P上，所以金属板Q为电源的正极，通过电阻R的电流方向由b到a，故AC错误； B．设磁流体发电机的电动势为E，带电离子从两平行金属板P、Q之间通过，依据电场力等于洛伦兹力，即 解得，故B正确； D．由题意可知，等离子体电阻不能忽略，设为，则通过电阻R的电流大小为，故D错误。 故选B。 7. 我国已建成和在建的特高压输电工程总长度超过4万公里，形成了覆盖全国的特高压输电网络，这些特高压输电线路有效地连接了中国西部的能源基地和东部的经济中心，实现了跨区域、大规模的能源优化配置，为实时监测高压输电线的电压和电流，需要测量出输电线上的电压和电流的大小。因高压输电线的电压和电流很大，可采用互感器进行测量。如图所示，在输电线路的起始端接入电压互感器和电流互感器，设电压互感器和电流互感器的原、副线圈的匝数比外别为、，两个互感器所连的电表的示数分别为U、I，各互感器和电表均为理想状态，则下列判断正确的是（ ） A. P为电流表，Q为电压表，输送功率为 B. P为电流表，Q为电压表，输送功率为 C. P为电压表，Q为电流表，输送功率为 D. P为电压表，Q为电流表，输送功率为 【答案】D 【解析】 【详解】电压互感器并联在输电线上，故左侧为电压互感器，P为电压表，对电压互感器 电流互感器要串联在输电线上，故Q为电流表，则 输送的电功率 故选D。 二、多选题 8. 关于固体与液体，下列说法正确的是（　　） A. 若物体表现为各向同性，则该物体一定是非晶体 B. 液晶中分子排列的有序性介于晶体和液体之间 C. 露珠呈球状，是表面张力作用的结果 D. 有的物质能够生成种类不同的几种晶体，因为它们的微粒能够形成不同的空间结构 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．多晶体也具有各向同性，若物体表现为各向同性，则该物体可能是多晶体，故A错误； B．液晶的分子排列既具有液体的流动性，又保留了晶体分子排列的有序性，其有序性介于晶体和液体之间，故B正确； C．露珠呈球状，是表面张力作用的结果，故C正确； D．有些物质的微粒可以形成不同的空间结构（例如碳可以形成金刚石和石墨），因此能生成种类不同的几种晶体，故D正确。 故选BCD。 9. 一定质量的理想气体从状态A开始经过循环过程A→B→C→A回到状态A，p－V图像如图所示，则 A. 整个循环过程中，气体对外界做的功为 B. 从状态A到状态B，气体的内能先增大后减小 C. 从状态C到状态A，气体从外界吸收热量 D. 气体在状态A时比在状态C时单位时间内撞击在单位面积上的分子数多 【答案】BD 【解析】 【详解】A．A到B过程气体体积膨胀对外做功，B到C过程气体体积不变做功为零，C到A过程气体体积减小外界对气体做功，整个循环过程外界对气体做功等于的面积，等于，故A错误； B．从状态A到状态B，p和V的乘积先变大后变小，故温度先升高后降低，气体的内能先增大后减小，故B正确； C．从状态C到状态A，p不变，V减小，所以温度降低，内能减小，且外界对气体做功，根据热力学第一定律可知，气体应向外界放出热量，故C错误； D．气体在状态A时的温度比在状态C时的低，分子的平均速率更小，而状态A与状态C的压强相等，根据压强的微观解释，气体在状态A时比在状态C时单位时间内撞击在单位面积上的分子数多，故D正确。 故选BD。 10. 疫情防控工作中，体温枪被广泛使用，成为重要的防疫装备之一。某一种体温枪的工作原理是：任何物体温度高于绝对零度（－273 ℃）时都会向外发出红外线，红外线照射到体温枪的温度传感器，发生光电效应，将光信号转化为电信号，从而显示出物体的温度。已知人的体温正常时能辐射波长为10μm的红外线，如图甲所示，用该红外光线照射光电管的阴极K时，电路中有光电流产生，光电流随电压变化的图像如图乙所示，已知真空中的光速c＝3×108 m/s，则（　　） A. 波长10μm的红外线的频率为3×1016 Hz B. 将图甲中的电源正负极反接，则一定不会产生电信号 C. 光电子的最大初动能为0.02eV D. 若人体温度升高，辐射红外线的强度增强，则光电管转换成的光电流增大 【答案】CD 【解析】 【详解】A．波长10μm的红外线的频率为＝ Hz＝3×1013 Hz，A错误； B．将题图甲中的电源正负极反接，当反向电压小于遏止电压时，电路中仍有光电流产生，仍会产生电信号，B错误； C．由题图乙可知，遏止电压为Uc＝2×10－2 V，根据动能定理可得光电子的最大初动能为Ekm＝eUc＝0.02 eV，C正确； D．若人体温度升高，辐射红外线的强度增强，单位时间从阴极逸出的光电子数增加，则光电管转换成的光电流增大，D正确。 故选CD。 三、实验题 11. 我们可以通过实验探究电磁感应现象中感应电流方向的决定因素和遵循的物理规律。以下是实验探究过程的一部分。 （1）如图甲所示，当磁铁的N极向下运动时，发现电流计指针偏转，若要探究线圈中产生感应电流的方向，必须知道_______________。 （2）如图乙所示，闭合开关后，线圈A相当于条形磁铁，下端为_____极（填“N”或“S”）；实验中发现闭合开关瞬间，电流计指针向左偏。电路稳定后，若向右移动滑动触头，此过程中电流计指针向_____偏转（填“左”或“右”），此时线圈B中感应电流的方向_____（从上向下看，填“逆时针”或“顺时针”）；若将线圈A抽出，此过程中电流计指针向_____偏转（填“左”或“右”）。 【答案】（1）电流表指针偏转方向与电流方向间的关系 （2） ①. N ②. 右 ③. 顺时针 ④. 右 【解析】 【小问1详解】 若要探究线圈中产生的感应电流的方向，必须知道电流从正（负）接线柱流入时，电流表指针的偏转方向。 【小问2详解】 [1]根据安培定则，闭合开关后，线圈A相当于条形磁铁，下端为N极； [2]因为当闭合开关时，电路中的电流增大，穿过线圈的磁通量增加，已知此时产生的感应电流使电流表指针向左偏； 电路稳定后，若向右移动滑动触头，变阻器接入电路阻值增大，则电流减小，穿过线圈的磁通量减少，则此过程中电流计指针向右偏； [3] 由上分析，穿过线圈向下的磁通量减少，根据楞次定律和安培定则，此时线圈B中感应电流的方向从上向下看 “顺时针”； [4]若将线圈A抽出，穿过线圈向下的磁通量减少，则此过程中电流表指针向右偏转。 12. 在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中： （1）下列说法正确的是___________。 A. 测量一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积时，可以用注射器挤出一滴油酸滴入烧杯中，观察注射器上的体积变化 B. 测量一滴油酸酒精溶液在水面形成的面积时，如果不使用爽身粉，也可以在水中加入红墨水后混合均匀，再滴入一滴油酸酒精溶液 C. 实际的油酸分子是球形的，因此通过计算得到的油酸分子直径即是球的直径 D. 计算油酸分子的大小时，认为水面油酸为单分子层且认为分子间紧密排布 （2）①若实验过程中发现，撒入的爽身粉过多，导致油酸分子未形成单分子层，则计算得到的油酸分子直径将___________（选填“偏大”或“偏小”或“不变”） ②若实验中使用的油酸酒精溶液是久置的，则计算得到的油酸分子直径将___________（选填“偏大”或“偏小”或“不变”） （3）某次实验中将1mL的纯油酸配制成5000mL的油酸酒精溶液，用注射器测得1mL溶液为80滴，再滴入1滴这样的溶液到准备好的浅盘中，描出的油膜轮廓如图所示，每格边长是0.5cm，小雅同学数出油膜轮廓中大于等于半格的格子数为140格，则根据以上信息，可估算出油酸分子的直径约为___________m（此小题保留一位有效数字）。 【答案】（1）D （2） ①. 偏大 ②. 偏小 （3） 【解析】 【详解】（1）A．测量一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积时，至少要测量50滴到100滴油酸酒精溶液的体积，然后计算一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积，故A错误； B．测量一滴油酸酒精溶液在水面形成的面积时，使用爽身粉才能看出油膜的轮廓，在水中加入红墨水后混合均匀不能看出油膜的轮廓，故B错误； C．实验时只是把油酸分子看做是球形的理想模型，实际的油酸分子不是球形的，因此通过计算得到只是将油酸分子看成是球形时的油酸分子直径，故C错误； D．计算油酸分子的大小时，认为水面油酸为单分子层且认为分子间紧密排布，故D正确。 故选D。 （2）[1]若实验过程中发现，撒入的爽身粉过多，导致油酸分子未形成单分子层，则油膜面积的测量值偏小，根据计算得到的油酸分子直径将偏大。 [2]若实验中使用的油酸酒精溶液是久置的，在溶液中的油酸浓度会偏大，实际计算时仍按原来的浓度计算，则计算得到的纯油酸体积偏小，故分子直径将偏小。 （3）一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为 油膜的面积为 分子直径。 四、解答题 13. 如图所示，内部高h=30.0cm的圆柱形金属腔体竖直放置，内部用不计厚度的活塞将腔体分隔为上、下两部分，上部通过小孔与大气连通，下部封闭有一定质量的理想气体，初始时，活塞处于静止状态，下部封闭气体高度为h1=20.0cm，温度为T1=300K。当环境温度从T1缓慢升高至T2=330K时，活塞缓慢上移，下部封闭气体从外界吸收热量Q=37.5J。已知活塞面积S=50cm2、质量m=5.0kg，大气压强恒为p0=1.0×105Pa，重力加速度g取10m/s2，活塞与腔壁无摩擦，气体温度始终与环境温度相同。求： （1）初始时下部封闭气体的压强p1； （2）当环境温度升高至T2时，活塞上升的高度∆h； （3）环境温度从T1升高至T2的过程中，下部封闭气体内能的增加量∆U。 【答案】（1）1.1×105Pa （2）2cm （3）26.5J 【解析】 【小问1详解】 对活塞，根据平衡条件可得 解得下部气体的压强为 【小问2详解】 假设升温过程中活塞未上升到腔体顶部，则气体做等压膨胀，根据盖吕萨克定律得 解得 故假设成立； 【小问3详解】 活塞上升过程中，外界对封闭气体做功为 解得 根据热力学第一定律可得 14. 如图所示，水平光滑绝缘桌面距地面高h，x轴将桌面分为I、II两个区域.右图为桌面的俯视图，I区域的匀强电场的场强大小为E，方向与ab边及x轴垂直；II区域的匀强磁场方向竖直向下.一质量为m，电荷量为q的带正电小球，从桌边缘ab上的M处由静止释放（M距ad边及x轴的距离均为l），加速后经x轴上N点进入磁场，最后从ad边上的P点飞离桌面；小球飞出的瞬间，速度如图与ad边夹角为60°.求： （1）小球进入磁场时的速度的大小v； （2）II区域磁场磁感应强度的大小B； （3）小球飞离桌面后的落点距离桌面边沿的水平距离x0。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）小球在电场中沿MN方向做匀加速直线运动，此过程由动能定理，有 可得小球进入磁场时的速度 （2）小球进入磁场后做匀速圆周运动，轨迹如图所示 由几何关系可得 又由洛伦兹力提供向心力，有 联立解得 （3）小球飞离桌面后做平抛运动，由平抛规律有 联立解得 15. 如图所示，在倾角 α=30°的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度大小相等、方向分别垂直斜面向上和垂直斜面向下的匀强磁场，两磁场宽度均为 L，一质量为 m、边长为 L 的正方形线框的 ab 边距磁场上边界 MN 为 L 处由静止沿斜面下滑，ab 边刚进入上侧磁场时，线框恰好做匀速直线运动。ab 边进入下侧磁场运动一段时间后也做匀速直线运动。重力加速度为 g。求： （1）ab 边刚越过两磁场的分界线 PQ 时线框受到的安培力的大小；线框再次匀速运动时的速度大小 （2）线框穿过上侧磁场的过程中产生的热量 Q； （3）线框穿过上侧磁场的过程所用的时间 t。 【答案】（1）安培力大小2mg，方向沿斜面向上；（2）（3） 【解析】 【详解】(1)线框开始时沿斜面做匀加速运动，根据机械能守恒有： 则线框进入磁场时的速度： 线框ab边进入磁场时产生的电动势：E=BLv 线框中电流： ab边受到的安培力： 线框匀速进入磁场，则有： ab边刚越过PQ时，cd也同时越过了MN，则线框上产生的电动势：E'=2BLv 线框所受的安培力变为： 根据平衡条件： 解得： (2)根据能量守恒定律有： 解得： (3)线框ab边在上侧磁场中运动的过程所用的时间： 设线框ab通过PQ后开始做匀速时到EF的距离为，由动量定理可知： 其中： 联立以上两式解得： 线框ab在下侧磁场匀速运动的过程中，有： 所以线框穿过上侧磁场所用的总时间为： 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $