精品解析：福建省厦门外国语学校2024-2025学年高二下期末模拟考试物理试卷（五）

高二下学期模拟考（五） 一、单项选择题 1. 下列关于光的现象说法正确的是（　　） A. 泊松亮斑是光的圆孔衍射现象 B. 光照射刀片的阴影轮廓模糊不清，是光的衍射现象 C. 鱼缸中的气泡在灯光的照射下看起来特别明亮，是光的干涉现象 D. 用双缝干涉测量光的波长时，在单缝与光源之间放上滤光片是为了增强干涉 2. 国产大飞机C919现由上海飞往广州，在航线上水平向前匀速飞行，由于地磁场存在竖直向下分量，其机翼就会切割磁感线，则下列说法正确的是（　　） A. 机翼左端的电势比右端电势高 B. 机翼两端电势高低与飞机飞行方向有关 C. 把机身从前到后看成多根沿前后方向的直导线，这些直导线也在切割竖直向下的磁感线 D. 在此航线上地磁场水平分量由北指向南 3. 在匀强磁场中有一电阻忽略不计的矩形线圈，绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的正弦交流电的感应电动势e随时间t的变化如图甲所示，把该交流电输入到图乙中理想变压器的A、B两端。已知R，为热敏电阻（其电阻随温度升高而减小），R为定值电阻，图中各电表均为理想电表。下列说法正确的是（ ） A. 变压器A、B两端电压的瞬时值表达式为u = 100sin50πt（V） B. 图甲中t = 2 × 10−2s时，穿过线圈的磁通量最大 C. Rt处温度升高后，电压表V1与V2示数的比值不变 D. Rt处温度升高后，变压器的输入功率减小 4. 如图所示，、为正方形金属线圈，线圈从图示位置匀速向右拉出匀强磁场的过程中，、中产生的感应电流方向分别为（ ） A. 顺时针、顺时针 B. 逆时针、逆时针 C. 顺时针、逆时针 D. 逆时针，顺时针 二、双项选择题 5. 日本福岛核电站的核反应材料是铀（），排放逾130万吨核污染水中含有大量的钡（）、铯137、碘131、锶90、氪92、钴60、氚等十几种放射性核素。下列说法正确的是（　　） A. 日常生活中要远离核辐射，不要食用受核污染的海产品 B. 福岛核电站是利用可控热核反应释放的核能来发电的 C. 核能发电和火力发电相比，核能发电对环境的污染更大 D. 比较和其核反应生成物，的比结合能小 6. 应用物理原理制成的仪器设备可用于我们生活中的很多方面。图甲是夜晩用红外触发相机拍摄到的野外东北豹的照片，图乙是雷达天线，图丙为生产线上使用的自动计数器，图丁为霍尔元件，下列说法中正确的是（　　） A. 红外触发相机是利用红外线的热效应进行成像 B. 雷达可用于测定物体位置，是利用长波波长较长、衍射现象明显的特点 C. 自动计数器中的光敏电阻可以将光学量转化为电学量 D. 霍尔元件可以把电学量转化为磁学量 7. 如图所示，磁场方向水平向右，磁感应强度大小为B，甲粒子速度方向与磁场垂直，乙粒子速度方向与磁场方向平行，丙粒子速度方向与磁场方向间的夹角为θ。所有粒子的质量均为m，电荷量均为，且粒子的初速度方向在纸面内，不计粒子重力和粒子间的相互作用，则下列说法正确的是（ ） A. 甲粒子受力大小为qvB，方向水平向右 B. 乙粒子的运动轨迹是直线 C. 丙粒子在纸面内做匀速圆周运动，其动能不变 D. 从图中所示状态，经过时间后，丙粒子位置改变了 8. 如图所示为物理研究史上著名的四个“安培示零实验”之一、三个圆形线圈a、b、c中心在同一直线上，其中线圈a和c固定并串联在一起。调节各线圈半径大小及它们之间的距离，当线圈a、c通过电流I1，线圈b通过电流I2时，线圈a、c对b线圈的合力Fb为零。下列说法正确的是（　　） A. 仅将I2反向，则Fb向右 B. 仅将I1反向，则Fb仍然为零 C. 仅增大I2，则Fb向左 D. 仅增大I1，则Fb仍然为零 三、非选择题 9. 按照玻尔原子理论，氢原子中的电子离原子核越远，氢原子的能量 __________ (选填“越大”或“越小”)。已知氢原子的基态能量为E1(E1<0)，电子质量为m，基态氢原子中的电子吸收一频率为γ的光子被电离后，电子速度大小为 ___________ (普朗克常量为h )。 10. 如图所示，阴极K用极限波长λ0的金属制成，用波长λ的光照射阴极K，调整两极板间电压，当A板电压比阴极K高出2.5V时，光电流达到饱和，电流表示数为I。已知普朗克常量为h，光电子电荷量为e，光速为c。光电子飞出阴极K时的最大初动能为__________。如果把照射到阴极K的光照强度增大为原来的2倍，则每秒钟阴极K发射的光电子数为__________。 11. 如图中给出了用“双缝干涉测量光的波长”实验示意图，双缝S1和S2间距为0.80mm，双缝到屏的距离为0.80m，波长为500nm的单色平行光垂直入射到双缝S1和S2上，在屏上形成干涉条纹，中心轴线OO′上方第一条亮纹中心位置在P1处，第三条亮纹中心位置在P2处，现有1号、2号虫子分别从S1和S2出发，以相同速度沿垂直屏方向飞行，1号虫子到达屏后，沿屏直线爬行到P1，2号虫子到达屏后，沿屏直线爬行到P2，假定两只虫子爬行速度均为10-3m/s，1号虫子运动路程比2号________（选填“长”或“短”），两只虫子运动的时间差为__________s。 12. 某同学在研究变压器电压与线圈匝数的定量关系实验中，按照如图所示的电路图连接电路并进行实验，已知左边是原线圈，右边是副线圈。 （1）当原线圈接入10V交流电源时，先用电压表V2的__________（“大量程”或“小量程”）试测，然后选择合适的量程继续测量。 （2）该同学在研究过程中，第一次铁芯上方有横挡铁芯，第二次无横挡铁芯，其他条件均相同，电压表V2第一次的读数__________（“大于”、“等于”或“小于”）第二次读数。 （3）另一同学在做实验时，发现电压表V2没有示数，可能的原因是（　　） A. 原线圈接入直流电 B. 电压表V2断路 C. 原线圈匝数过少 13. 用油膜法估测油酸分子的大小的实验步骤如下： A.将1mL纯油酸加入酒精中，得到2×103mL的油酸酒精溶液 B.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 C.向浅盘中倒入适量的水，并向水面均匀地撒入爽身粉 D.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 E.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20mm） F.按照得到的数据，估算出油酸分子的直径 （1）如图所示为描出的油酸膜轮廓，油酸膜的面积约为______m2（保留三位有效数字）。 （2）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）。 （3）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 （4）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 14. 热学中将标准大气压定为。如图所示是一个竖直放置的下端封闭、上端开口且足够长的粗细均匀的玻璃管。长为的水银柱封闭了一段空气柱，空气柱的长度。已知外界的压强为标准大气压，环境的温度保持不变，取重力加速度，管内气体视为理想气体。试求： （i）此时玻璃管内气体的压强（用作单位）； （ii）若对玻璃管施加一外力，使其向上做加速度为的匀加速直线运动，求稳定后管内空气柱的长度。 15. 如图所示，有一对平行金属板，两板相距d，电压为U，两板之间匀强磁场的磁感应强度大小为，方向与金属板面平行并垂直于纸面向里。平行金属板右侧圆形区域内也存在匀强磁场，圆心为O，半径为R，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里。一正离子沿平行于金属板面，从A点垂直于磁场的方向射入平行金属板间，沿直线射出平行金属板之间的区域，并沿直径方向射入圆形磁场区域，最后从圆形区域边界上的F点射出。已知与夹角，不计离子重力。求： （1）离子速度v的大小； （2）离子的比荷； （3）离子在圆形磁场区域中运动时间t。 16. 如图，平行金属导轨MM'、NN'和平行金属导轨PQR、P'Q'R'固定在水平台面上，平行金属导轨间距均为，M'N'与高度差为。导轨MM、NN'左端接有的电阻，导轨平直部分存在宽度为d、磁感应强度方向竖直向上的匀强磁场；导轨PQR与，其中PQ与P'Q'是圆心角为、半径为的圆弧形导轨，QR与Q'R'是水平长直导轨。QQ'右侧存在磁感应强度方向竖直向上的匀强磁场，导体棒a质量，接在电路中的电阻；导体棒b质量，接在电路中的电阻Ω。导体棒a从距离导轨MM'、NN平直部分处静止释放，恰能无碰撞地从PP'滑入右侧平行导轨，且始终没有与棒b相碰。重力加速度，不计导轨电阻、一切摩擦及空气阻力。求： （1）导体棒a刚进入磁场时的速度大小以及此时电阻R的电流大小和方向； （2）导体棒b的最大加速度； （3）d的大小； （4）导体棒a、b在平行金属导轨PQR、P'Q'R'中产生的总焦耳热（导轨足够长）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二下学期模拟考（五） 一、单项选择题 1. 下列关于光的现象说法正确的是（　　） A. 泊松亮斑是光的圆孔衍射现象 B. 光照射刀片的阴影轮廓模糊不清，是光的衍射现象 C. 鱼缸中的气泡在灯光的照射下看起来特别明亮，是光的干涉现象 D. 用双缝干涉测量光的波长时，在单缝与光源之间放上滤光片是为了增强干涉 【答案】B 【解析】 【详解】A．泊松亮斑是一种由于光的衍射而产生的一种光学现象，是指当单色光照射在宽度小于或等于光源波长的不透光的小圆板时，就会在小圆板之后的光屏上出现环状的互为同心圆的明暗相间的衍射条纹，并且在同心圆的圆心处会出现一个较小的亮斑，这就是泊松亮斑，故A错误； B．光照射刀片的阴影轮廓模糊不清，是光的衍射现象，故B正确； C．鱼缸中的气泡在灯光的照射下看起来特别明亮，是光的全反射现象，故C错误； D．用双缝干涉测量光的波长时，在单缝与光源之间放上滤光片是为了使入射光变成单色光，故D错误。 故选B。 2. 国产大飞机C919现由上海飞往广州，在航线上水平向前匀速飞行，由于地磁场存在竖直向下分量，其机翼就会切割磁感线，则下列说法正确的是（　　） A. 机翼左端的电势比右端电势高 B. 机翼两端电势高低与飞机飞行方向有关 C. 把机身从前到后看成多根沿前后方向的直导线，这些直导线也在切割竖直向下的磁感线 D. 在此航线上地磁场水平分量由北指向南 【答案】A 【解析】 【详解】AB．在我国地磁场在竖直方向的分量向下，根据右手定则可知机翼左端的电势比右端电势高，故A正确，B错误； C．在飞机飞行的过程中机身水平向前，沿前后方向的直导线未切割磁感线，故C错误； D．地磁场水平分量永远由南指向北，故D错误。 故选A。 3. 在匀强磁场中有一电阻忽略不计的矩形线圈，绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的正弦交流电的感应电动势e随时间t的变化如图甲所示，把该交流电输入到图乙中理想变压器的A、B两端。已知R，为热敏电阻（其电阻随温度升高而减小），R为定值电阻，图中各电表均为理想电表。下列说法正确的是（ ） A. 变压器A、B两端电压的瞬时值表达式为u = 100sin50πt（V） B. 图甲中t = 2 × 10−2s时，穿过线圈的磁通量最大 C. Rt处温度升高后，电压表V1与V2示数的比值不变 D. Rt处温度升高后，变压器的输入功率减小 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据图甲可知，Em = 100V，T = 0.02s，则 故变压器原线圈两端电压的瞬时值表达式为u = 100sin100πt（V），故A错误； B．图甲中t = 2 × 10−2s时，线圈平面与磁场垂直，穿过线圈的磁通量最大，故B正确； C．理想变压器匝数不变，输入电压不变，则电压表V1示数不变，副线圈两端的电压U2不变，Rt处温度升高时，Rt的阻值减小，根据闭合电路欧姆定律可知，副线圈回路中的电流I2增大，电压表V2测量Rt两端的电压，根据串并联电路规律及欧姆定律有 Ut = U2−I2R 则电压表V2示数减小，电压表V1示数与V2示数的比值变大，故C错误； D．理想变压器匝数不变，输入电压不变，副线圈两端的电压U2不变，Rt处温度升高时，Rt的阻值变小，变压器的输出功率 输出功率变大，理想变压器输入功率等于输出功率，故变压器的输入功率变大，故D错误。 故选B。 4. 如图所示，、为正方形金属线圈，线圈从图示位置匀速向右拉出匀强磁场的过程中，、中产生的感应电流方向分别为（ ） A. 顺时针、顺时针 B. 逆时针、逆时针 C. 顺时针、逆时针 D. 逆时针，顺时针 【答案】A 【解析】 【详解】线圈a从磁场中向右匀速拉出磁场的过程中穿过a线圈的磁通量在减小，则根据楞次定律可知a线圈的电流为顺时针，由于线圈a从磁场中匀速拉出，则a中产生的电流为恒定电流，则线圈a靠近线圈b的过程中线圈b的磁通量在向外增大，同理可得线圈b产生的电流为顺时针。 故选A。 二、双项选择题 5. 日本福岛核电站的核反应材料是铀（），排放逾130万吨核污染水中含有大量的钡（）、铯137、碘131、锶90、氪92、钴60、氚等十几种放射性核素。下列说法正确的是（　　） A. 日常生活中要远离核辐射，不要食用受核污染的海产品 B. 福岛核电站是利用可控热核反应释放的核能来发电的 C. 核能发电和火力发电相比，核能发电对环境的污染更大 D. 比较和其核反应生成物，的比结合能小 【答案】AD 【解析】 【详解】A．核辐射对人体会造成伤害，受核污染的海产品也具有放射性，所以日常生活中要远离核辐射，不要食用受核污染的海产品，故A正确； B．福岛核电站的核反应材料是铀，是利用可控重核裂变释放核能发电，热核反应是核聚变，可控核聚变尚未实现商用发电，故B错误； C．核能发电和火力发电相比，核能发电不会排放大量的污染物质，对环境的污染小，故C错误； D．是中等质量的原子核，其比结合能比的比结合能大，故D正确。 故选AD。 6. 应用物理原理制成的仪器设备可用于我们生活中的很多方面。图甲是夜晩用红外触发相机拍摄到的野外东北豹的照片，图乙是雷达天线，图丙为生产线上使用的自动计数器，图丁为霍尔元件，下列说法中正确的是（　　） A. 红外触发相机是利用红外线的热效应进行成像 B. 雷达可用于测定物体位置，是利用长波波长较长、衍射现象明显的特点 C. 自动计数器中的光敏电阻可以将光学量转化为电学量 D. 霍尔元件可以把电学量转化为磁学量 【答案】AC 【解析】 【详解】A．红外线能使被照射的物体发热，具有热效应，红外触发相机就是利用红外线的热效应，故A正确； B．雷达是利用测微波来测定物体位置的无线电设备，是利用微波波长较短、衍射现象不明显的特点，故B错误； C．光敏电阻随着光照强弱不同，电阻不同，可以通过遮光情况对流水线上的产品计数，将光照强弱这个光学量转化为电阻这个电学量，故C正确； D．霍尔元件可以把磁学量转化为电学量，故D错误。 故选AC。 7. 如图所示，磁场方向水平向右，磁感应强度大小为B，甲粒子速度方向与磁场垂直，乙粒子速度方向与磁场方向平行，丙粒子速度方向与磁场方向间的夹角为θ。所有粒子的质量均为m，电荷量均为，且粒子的初速度方向在纸面内，不计粒子重力和粒子间的相互作用，则下列说法正确的是（ ） A. 甲粒子受力大小为qvB，方向水平向右 B. 乙粒子的运动轨迹是直线 C. 丙粒子在纸面内做匀速圆周运动，其动能不变 D. 从图中所示状态，经过时间后，丙粒子位置改变了 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由洛伦兹力的公式可得，甲粒子受力大小为qvB，根据左手定则可知甲粒子受到的洛伦兹力方向垂直于纸面向里，故A错误； B．乙粒子速度方向与磁感应强度方向平行，不受洛伦兹力作用，所以运动轨迹是直线，故B正确； C．将丙粒子的速度在沿磁感应强度方向和垂直于磁感应强度方向分解为和，其中对应的分运动为水平向右的匀速直线运动，对应的分运动为垂直于纸面的匀速圆周运动，所以丙粒子的合运动为螺旋线运动，由于洛伦兹力不做功，所以其动能不变，故C错误； D．对丙粒子在垂直于纸面的匀速圆周运动，有 解得 所以周期为 丙粒子在沿磁感应强度方向做匀速直线运动的速度为 经过一个周期的时间丙粒子圆周运动刚好一周，所以此时位置改变为 故D正确。 故选BD。 8. 如图所示为物理研究史上著名的四个“安培示零实验”之一、三个圆形线圈a、b、c中心在同一直线上，其中线圈a和c固定并串联在一起。调节各线圈半径大小及它们之间的距离，当线圈a、c通过电流I1，线圈b通过电流I2时，线圈a、c对b线圈的合力Fb为零。下列说法正确的是（　　） A. 仅将I2反向，则Fb向右 B. 仅将I1反向，则Fb仍然为零 C. 仅增大I2，则Fb向左 D. 仅增大I1，则Fb仍然为零 【答案】BD 【解析】 【详解】因开始时线圈、对线圈的合力为零，说明线圈和线圈对线圈的作用力等大反向；根据电流的磁效应和磁场的叠加原理，因电流之间的作用力为相互作用力，再结合对称性可知，无论是仅改变的还是的电流的大小或方向，线圈和线圈对线圈的作用力总是等大反向，即线圈和线圈对的合力均为零，AC错误，BD正确。 故选BD。 三、非选择题 9. 按照玻尔原子理论，氢原子中的电子离原子核越远，氢原子的能量 __________ (选填“越大”或“越小”)。已知氢原子的基态能量为E1(E1<0)，电子质量为m，基态氢原子中的电子吸收一频率为γ的光子被电离后，电子速度大小为 ___________ (普朗克常量为h )。 【答案】 ①. 越大 ②. 【解析】 【详解】[1]按照玻尔原子理论，氢原子中的电子离原子核越远，氢原子的能级越高，能量越大。 [2]由能量关系 解得 10. 如图所示，阴极K用极限波长λ0的金属制成，用波长λ的光照射阴极K，调整两极板间电压，当A板电压比阴极K高出2.5V时，光电流达到饱和，电流表示数为I。已知普朗克常量为h，光电子电荷量为e，光速为c。光电子飞出阴极K时的最大初动能为__________。如果把照射到阴极K的光照强度增大为原来的2倍，则每秒钟阴极K发射的光电子数为__________。 【答案】 ①. ②. 【解析】 【详解】[1]根据爱因斯坦光电效应方程及题意， 解得 [2]电荷量为Itnet 解得 光照频率不变，强度加倍，则单位时间内发射的光子数加倍 11. 如图中给出了用“双缝干涉测量光的波长”实验示意图，双缝S1和S2间距为0.80mm，双缝到屏的距离为0.80m，波长为500nm的单色平行光垂直入射到双缝S1和S2上，在屏上形成干涉条纹，中心轴线OO′上方第一条亮纹中心位置在P1处，第三条亮纹中心位置在P2处，现有1号、2号虫子分别从S1和S2出发，以相同速度沿垂直屏方向飞行，1号虫子到达屏后，沿屏直线爬行到P1，2号虫子到达屏后，沿屏直线爬行到P2，假定两只虫子爬行速度均为10-3m/s，1号虫子运动路程比2号________（选填“长”或“短”），两只虫子运动的时间差为__________s。 【答案】 ①. 短 ②. 0.2 【解析】 【详解】[1][2]根据双缝干涉相邻亮纹间距公式 得出相邻亮条纹间距为0.5mm,则得出P1 P2在屏幕上距离中心亮纹的距离分别为0.5mm，1.5mm，那么1号虫子从S1到P1的路程为800.9mm，2号虫子从S2到P2的路程为801.1mm，故1号虫子运动路程比2号短，已知路程差为0.2mm可以得出时间差为0.2s。 12. 某同学在研究变压器电压与线圈匝数的定量关系实验中，按照如图所示的电路图连接电路并进行实验，已知左边是原线圈，右边是副线圈。 （1）当原线圈接入10V交流电源时，先用电压表V2的__________（“大量程”或“小量程”）试测，然后选择合适的量程继续测量。 （2）该同学在研究过程中，第一次铁芯上方有横挡铁芯，第二次无横挡铁芯，其他条件均相同，电压表V2第一次的读数__________（“大于”、“等于”或“小于”）第二次读数。 （3）另一同学在做实验时，发现电压表V2没有示数，可能的原因是（　　） A. 原线圈接入直流电 B. 电压表V2断路 C. 原线圈匝数过少 【答案】（1）大量程 （2）大于 （3）AB 【解析】 【小问1详解】 当原线圈接入10V交流电源时，先用电压表V2的大量程试测，然后选择合适的量程继续测量，理由是用小量程挡测量可能损坏交流电压表。 【小问2详解】 第一次铁芯上方有横挡铁芯，则变压器磁损较少，所测电压较大。 【小问3详解】 发现电压表V2没有示数，则可能为原线圈接入直流电或者电压表V2断路，若原线圈匝数过少，则V2示数较大。 故选AB。 13. 用油膜法估测油酸分子的大小的实验步骤如下： A.将1mL纯油酸加入酒精中，得到2×103mL的油酸酒精溶液 B.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 C.向浅盘中倒入适量的水，并向水面均匀地撒入爽身粉 D.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 E.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20mm） F.按照得到的数据，估算出油酸分子的直径 （1）如图所示为描出的油酸膜轮廓，油酸膜的面积约为______m2（保留三位有效数字）。 （2）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）。 （3）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 （4）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）0.0224 （2） （3）AD （4）C 【解析】 【小问1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2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3详解】 A．油酸未完全散开，导致偏小，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，则所测的分子直径明显偏小，故B错误； C．求每滴体积时、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，导致偏小，油酸分子的直径计算结果偏大，故D正确。 故选AD。 【小问4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。 14. 热学中将标准大气压定为。如图所示是一个竖直放置的下端封闭、上端开口且足够长的粗细均匀的玻璃管。长为的水银柱封闭了一段空气柱，空气柱的长度。已知外界的压强为标准大气压，环境的温度保持不变，取重力加速度，管内气体视为理想气体。试求： （i）此时玻璃管内气体的压强（用作单位）； （ii）若对玻璃管施加一外力，使其向上做加速度为的匀加速直线运动，求稳定后管内空气柱的长度。 【答案】（i）；（ii） 【解析】 【详解】（i）对水银柱分析受力，设空气的压强为，水银柱的横截面为，根据平衡条件有 又 解得 （ii）对水银柱，由牛顿第二定律有 又 可得 解得 对管内的气体，由玻意耳定律有 解得 15. 如图所示，有一对平行金属板，两板相距d，电压为U，两板之间匀强磁场的磁感应强度大小为，方向与金属板面平行并垂直于纸面向里。平行金属板右侧圆形区域内也存在匀强磁场，圆心为O，半径为R，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里。一正离子沿平行于金属板面，从A点垂直于磁场的方向射入平行金属板间，沿直线射出平行金属板之间的区域，并沿直径方向射入圆形磁场区域，最后从圆形区域边界上的F点射出。已知与夹角，不计离子重力。求： （1）离子速度v的大小； （2）离子的比荷； （3）离子在圆形磁场区域中运动时间t。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）根据题意可知离子在平行金属板间做直线运动，则有 可得离子的速度大小为 （2）离子进入磁场的运动轨迹如图所示 由几何关系可得 解得离子的轨道半径为 由洛伦兹力提供向心力可得 联立解得离子的比荷为 （3）离子在圆形磁场区域中运动时间为 联立解得 16. 如图，平行金属导轨MM'、NN'和平行金属导轨PQR、P'Q'R'固定在水平台面上，平行金属导轨间距均为，M'N'与高度差为。导轨MM、NN'左端接有的电阻，导轨平直部分存在宽度为d、磁感应强度方向竖直向上的匀强磁场；导轨PQR与，其中PQ与P'Q'是圆心角为、半径为的圆弧形导轨，QR与Q'R'是水平长直导轨。QQ'右侧存在磁感应强度方向竖直向上的匀强磁场，导体棒a质量，接在电路中的电阻；导体棒b质量，接在电路中的电阻Ω。导体棒a从距离导轨MM'、NN平直部分处静止释放，恰能无碰撞地从PP'滑入右侧平行导轨，且始终没有与棒b相碰。重力加速度，不计导轨电阻、一切摩擦及空气阻力。求： （1）导体棒a刚进入磁场时的速度大小以及此时电阻R的电流大小和方向； （2）导体棒b的最大加速度； （3）d的大小； （4）导体棒a、b在平行金属导轨PQR、P'Q'R'中产生的总焦耳热（导轨足够长）。 【答案】（1）5m/s，，方向为由N到M；（2）；（3）；（4） 【解析】 【详解】（1）根据动能定理可知 解得导体棒a刚进入磁场时的速度大小为 由题可知 解得 由右手定则可判断，此时电阻R的电流的方向为由N到M。 （2）由题可知，导体棒a到达时速度方向与水平方向的夹角为，则 解得 导体棒a刚进入磁场时，导体棒b的加速度最大，则 解得 （3）导体棒a从到的过程中 解得 由题可知在导轨MM'、NN'平直部分从左到右 即 解得 （4）根据动量守恒定律可知 导体棒a、b在平行金属导轨PQR、P'Q'R'中产生的总焦耳热与系统减少的动能相等，即 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $