精品解析:湖北武汉黄陂区2025-2026学年高二下学期期末考试物理试题
2026-07-03
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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-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 湖北省 |
| 地区(市) | 武汉市 |
| 地区(区县) | 黄陂区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.73 MB |
| 发布时间 | 2026-07-03 |
| 更新时间 | 2026-07-03 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-03 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58639439.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
高二物理
一、选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,第8~10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
1. 下列关于能量转化与热现象的说法中,符合物理学原理的是( )
A. 电冰箱工作时,热量从低温的箱内传向高温的箱外,这说明热传递没有方向性
B. 随着节能减排技术的发展,燃油汽车的热机效率最终可以达到100%
C. 既然能量是守恒的,那么我们将海水降温1℃释放出的巨大内能全部收集起来变成有用功是完全可能的,只要不违反能量守恒定律
D. 物体从单一热源(如大气)吸收热量全部用于对外做功是可能的,但这必然伴随着物体体积的变化或其他状态的改变
2. 关于液体的表面张力,以下说法中正确的是( )
A. 小木块漂浮在水面上,是因为液体表面张力与木块的重力平衡
B. 露珠表面的水分子间距离小于内部水分子间距离,分子力表现为斥力
C. 如果液体不浸润某种固体,则在液体与固体接触的附着层内,分子分布比液体内部稀疏,分子间的作用力表现为引力
D. 浸润和不浸润与分子间作用力无关
3. 如图所示,取一个透明塑料瓶,向瓶内注入少量的水。将橡胶塞打孔,安装上气门嘴,再用橡胶塞把瓶口塞紧,并向瓶内打气。观察发现橡胶塞跳出时,瓶内出现白雾,下列说法正确的是( )
A. 打气过程中,瓶内气体的压强增大仅仅是因为单位体积内的分子数增多
B. 打气过程中,若忽略瓶子体积变化及热量散失,瓶内气体的压强与热力学温度成正比
C. 橡胶塞跳出后,瓶内气体迅速膨胀对外做功,内能减少,温度降低
D. 橡胶塞弹出瞬间,周围空气中的水蒸气也会汽化形成“白雾”
4. 图甲为某种车辆智能道闸系统的简化原理图,预埋在地面上的电感线圈和电容器构成振荡电路,当车辆靠近电感线圈时,线圈自感系数变大,使得振荡电流频率发生变化,检测器将该信号发送至车牌识别器,从而向闸机发送起杆或落杆指令。某段时间振荡电路中的电流如图乙,则下列有关说法正确的是( )
A. 时刻电容器间的电场强度为最大值 B. 时间内,电容器处于放电过程
C. 汽车靠近线圈时,振荡电流频率变小 D. 从图乙波形可判断汽车正靠近电感线圈
5. 一定质量的理想气体经历了的循环过程后回到状态,如图所示。关于该气体循环正确的是( )
A. 完成一次该循环,因为气体对外做功消耗了能量,气体内能减少
B. 完成一次该循环,气体对外界做负功
C. 完成一次该循环,气体内能不变,由热力学第一定律得,该循环过程中气体既不吸热也不放热
D. 完成一次该循环,气体从外界吸热
6. 在如图所示的输电线路中,交流发电机的输出电压一定,两变压器均为理想变压器,左侧升压变压器的原、副线圈匝数分别为、,两变压器间输电线路电阻为。下列说法正确的是( )
A. 仅适当增加,用户端的电压减小
B. 仅适当增加,整个电路消耗的电功率增大
C. 仅增加用户数,消耗的功率减小
D. 仅增加用户数,用户端的电压增大
7. 如图甲为小型手摇式交流发电机的示意图,两磁板、间的磁场可视为水平方向的匀强磁场,匝的线圈绕垂直于磁场的水平轴沿逆时针方向以角速度匀速转动,穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图乙所示。已知线圈内阻,与线圈连接的定值电阻,其他部分的电阻不计。下列说法正确的是( )
A. 图甲所示位置是图乙的计时起点
B. 将电阻换成电容并使其不击穿,其耐压值为
C. 在内,通过电阻的电荷量为
D. 线圈转动一周,外力克服安培力做的功为
8. 电磁波的发现和使用极大地改变了人类的生活。下列说法中正确的是( )
A. 根据麦克斯韦电磁理论,变化的磁场产生变化的电场,变化的电场产生变化的磁场
B. 在真空中,蓝牙耳机的电磁波传播速度与手机通信的电磁波传播速度相同
C. 某同学自制收音机来收听广播时,其接收电台的过程称为调谐
D. 高铁站、机场等地进行安全检查时,利用红外线能探测到箱内的物品
9. 一群处于第4能级的氢原子,向低能级跃迁过程中能发出6种不同频率的光,将这些光分别照射到图甲电路阴极的金属上,只能测得3条电流随电压变化的图像如图乙所示,已知氢原子的能级图如图丙所示,则下列推断正确的是( )
A. 图乙中的a光是氢原子由第4能级向第1能级跃迁发出的
B. 动能为的电子不能使处于第4能级的氢原子电离
C. 图乙中的b光光子能量为
D. 氢原子从能级跃迁到能级发出的光照射该金属,光电子的最大初动能为,则该金属的逸出功为
10. 在如图所示的匀强电场中,静止在点的原子核发生或衰变。衰变产物A、B两粒子的运动轨迹、如图虚线所示,不计重力和两粒子间的相互作用,下列说法正确的是( )
A. 原子核发生的是衰变
B. 粒子B是粒子
C. 经过相等时间,A、B粒子动量的变化量大小之比为
D. 经过相等时间,A、B粒子动能的增加量之比为
二、非选择题:本题共5小题,共60分。
11. 某同学做“用油膜法估测分子的直径”的实验。
(1)实验中使用到油酸酒精溶液,其中酒精的作用是( )
A. 可使油酸和爽身粉之间形成清晰的边界轮廓
B. 对油酸溶液起到稀释作用
C. 有助于油酸的颜色更透明便于识别
(2)已知实验室中使用的油酸酒精溶液每溶液中含有油酸,又用滴管测得每滴这种油酸酒精溶液的总体积为,将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上,在玻璃板上描出油膜的边界线,再把玻璃板放在画有边长为的正方形小格的纸上,如图所示。油酸分子的直径__________。(结果保留一位有效数字)
(3)在该实验中,若测出的分子直径结果明显偏小,则可能的原因有( )
A. 水面上爽身粉撒得较多,油酸膜没有充分展开
B. 计算油酸膜面积时,错将不足半格的方格作为完整方格处理
C. 油酸酒精溶液配制的时间较长,酒精挥发较多
D. 求每滴油酸酒精溶液的体积时,的溶液滴数少计了5滴
12. 气敏电阻在安全环保领域有着广泛的应用。某气敏电阻说明书给出的气敏电阻随甲醛浓度变化的曲线如图a所示。为检验该气敏电阻的参数是否与图a一致,探究小组根据器材设计了图b所示电路来测量不同甲醛浓度下气敏电阻的阻值,实验可供选用的器材如下:
A.蓄电池(电动势,内阻不计)
B.毫安表(量程,内阻为)
C.毫安表(量程,内阻约)
D.定值电阻(阻值)
E.滑动变阻器(最大阻值)
F.滑动变阻器(最大阻值)
G.开关、导线若干
(1)①滑动变阻器应选用__________(填“”或“”);
②开关闭合前,应将滑动变阻器的滑片置于__________端(填“”或“”);
(2)实验时,将气敏电阻置于密封小盒内,通过注入甲醛改变盒内浓度,记录不同浓度下电表示数,某次测量时毫安表和毫安表的示数分别为和,此时测得该气敏电阻的阻值为__________(结果保留三位有效数字)。
(3)多次测量数据,得出该气敏电阻的参数与图a基本一致。探究小组利用该气敏电阻设计了如图c所示的简单测试电路,用来测定室内甲醛是否超标(国家室内甲醛浓度标准是),并能在室内甲醛浓度超标时发出报警音。电路中报警器的电阻可视为无穷大,电源电动势(内阻不计),在接通电路时报警器两端电压大于时发出报警音“已超标”,小于等于时发出提示音“未超标”。则在电阻和中,__________是定值电阻,其阻值为__________(保留两位有效数字)。
13. 如图所示,导热性能良好的气缸开口向上,用轻质活塞封闭着体积为的理想气体,外界大气压强为,轻质活塞横截面积为,与汽缸之间的摩擦不计。现在活塞上加一竖直向下的推力,使活塞缓慢下移后停止,环境温度保持不变。重力加速度为。求:
(1)活塞静止时,推力大小。
(2)上述过程中气体对外放出热量,求推力做的功。
14. 如图所示,金属杆置于间距为的平行光滑导轨上,导轨左端接有定值电阻,整个装置放在水平面上。垂直于导轨平面分布着一个恒定磁场,其磁感应强度大小沿导轨方向按照的形式分布(、为已知定值,规定垂直于纸面向里为磁感应强度的正方向)。在一未知外力的作用下,杆从的位置开始向右以速度匀速运动。金属杆和导轨其他部分电阻均不计。
(1)求通过电阻的电流随时间变化的表达式,并求周期及电流的有效值。
(2)求在时间内(为周期的整数倍),外力做的功。
15. 在火星上太阳能电池板发电能力有限,因此科学家们用放射性材料作为发电能源为火星车供电(中的元素是)。已知元素衰变后变为和粒子。若静止的在匀强磁场中发生衰变,粒子的动能为,粒子的速度方向与匀强磁场的方向垂直,在磁场中做匀速圆周运动的周期为,衰变释放的核能全部转化为和粒子的动能。已知光在真空中的传播速度,的比结合能为,粒子的比结合能为,不计重力和两粒子间的相互作用:
(1)写出衰变反应方程。
(2)求衰变过程中的质量亏损和的比结合能。
(3)求从开始衰变到和粒子再次相遇的最短时间。
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高二物理
一、选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,第8~10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
1. 下列关于能量转化与热现象的说法中,符合物理学原理的是( )
A. 电冰箱工作时,热量从低温的箱内传向高温的箱外,这说明热传递没有方向性
B. 随着节能减排技术的发展,燃油汽车的热机效率最终可以达到100%
C. 既然能量是守恒的,那么我们将海水降温1℃释放出的巨大内能全部收集起来变成有用功是完全可能的,只要不违反能量守恒定律
D. 物体从单一热源(如大气)吸收热量全部用于对外做功是可能的,但这必然伴随着物体体积的变化或其他状态的改变
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据热力学第二定律,自发的热传递具有方向性,仅能自发从高温物体传向低温物体。电冰箱将热量从低温箱内传到高温箱外需要消耗电能做功,属于非自发过程,不能说明热传递无方向性,故A错误;
B.热机工作时必然要向低温热源散热,根据热力学第二定律,热机效率不可能达到100%,与技术水平无关,故B错误;
C.将海水降温释放的内能全部转化为有用功,属于“从单一热源吸热全部转化为功且不引起其他变化”,违反热力学第二定律,即使符合能量守恒也无法实现,故C错误;
D.根据热力学第二定律,只要伴随其他状态变化,从单一热源吸热全部用于对外做功是可能的。例如理想气体等温膨胀过程,内能变化,由热力学第一定律得,即吸收的热量全部用于对外做功,同时伴随气体体积增大的状态变化,故D正确。
故选D。
2. 关于液体的表面张力,以下说法中正确的是( )
A. 小木块漂浮在水面上,是因为液体表面张力与木块的重力平衡
B. 露珠表面的水分子间距离小于内部水分子间距离,分子力表现为斥力
C. 如果液体不浸润某种固体,则在液体与固体接触的附着层内,分子分布比液体内部稀疏,分子间的作用力表现为引力
D. 浸润和不浸润与分子间作用力无关
【答案】C
【解析】
【详解】A.小木块漂浮在水面上,是浮力与木块的重力平衡,浮力是液体对木块上下表面的压力差,与液体表面张力无关,故A错误;
B.露珠表面的表面层内,水分子间距离大于内部水分子间距离,分子力表现为引力,这是表面张力的微观来源,故B错误;
C.液体不浸润固体时,固液分子间的吸引力小于液体内部分子间的吸引力,附着层内分子会向液体内部运动,导致附着层分子分布比液体内部稀疏,分子间作用力表现为引力,故C正确;
D.浸润和不浸润是由固液分子间作用力与液体内部分子间作用力的大小关系决定的,与分子间作用力直接相关,故D错误。
故选C。
3. 如图所示,取一个透明塑料瓶,向瓶内注入少量的水。将橡胶塞打孔,安装上气门嘴,再用橡胶塞把瓶口塞紧,并向瓶内打气。观察发现橡胶塞跳出时,瓶内出现白雾,下列说法正确的是( )
A. 打气过程中,瓶内气体的压强增大仅仅是因为单位体积内的分子数增多
B. 打气过程中,若忽略瓶子体积变化及热量散失,瓶内气体的压强与热力学温度成正比
C. 橡胶塞跳出后,瓶内气体迅速膨胀对外做功,内能减少,温度降低
D. 橡胶塞弹出瞬间,周围空气中的水蒸气也会汽化形成“白雾”
【答案】C
【解析】
【详解】A.打气过程中瓶内气体压强增大,一方面是单位体积内分子数增多,另一方面外界对气体做功使气体温度升高,分子平均动能增大,二者共同导致压强增大,并非仅由分子数增多引起,故A错误;
B.查理定律“压强与热力学温度成正比”的适用前提是一定质量的理想气体、体积不变。打气过程中瓶内气体分子总数不断增加,物质的量发生变化,不满足查理定律的条件,因此压强与热力学温度不成正比,故B错误;
C.橡胶塞跳出后,瓶内气体迅速膨胀对外做功,过程时间极短,可近似为绝热过程。根据热力学第一定律,气体对外做功,,因此气体内能减少,温度降低,瓶内水蒸气遇冷液化形成白雾,故C正确;
D. “白雾”是液态小水滴,由水蒸气液化形成,而非汽化;且白雾主要是瓶内的水蒸气液化产生,不是周围空气的水蒸气汽化,故D错误。
故选C。
4. 图甲为某种车辆智能道闸系统的简化原理图,预埋在地面上的电感线圈和电容器构成振荡电路,当车辆靠近电感线圈时,线圈自感系数变大,使得振荡电流频率发生变化,检测器将该信号发送至车牌识别器,从而向闸机发送起杆或落杆指令。某段时间振荡电路中的电流如图乙,则下列有关说法正确的是( )
A. 时刻电容器间的电场强度为最大值 B. 时间内,电容器处于放电过程
C. 汽车靠近线圈时,振荡电流频率变小 D. 从图乙波形可判断汽车正靠近电感线圈
【答案】C
【解析】
【详解】A.时刻振荡电流最大,说明电容器刚好放电完毕,电容器带电量为0,极板间电场强度为最小值,故A错误;
B.时间内,振荡电流从最大值减小到0,线圈中磁场能减小,电容器中电场能增大,电容器处于充电过程,故B错误;
C.LC振荡电路的频率公式为
汽车靠近线圈时,自感系数变大,不变,因此振荡频率变小,故C正确;
D.从图乙可知,随时间推移,振荡周期越来越小,频率越来越大,因此汽车正远离地感线圈,故D错误。
故选C。
5. 一定质量的理想气体经历了的循环过程后回到状态,如图所示。关于该气体循环正确的是( )
A. 完成一次该循环,因为气体对外做功消耗了能量,气体内能减少
B. 完成一次该循环,气体对外界做负功
C. 完成一次该循环,气体内能不变,由热力学第一定律得,该循环过程中气体既不吸热也不放热
D. 完成一次该循环,气体从外界吸热
【答案】D
【解析】
【详解】A.理想气体的内能仅由温度决定,循环结束后气体回到初始状态A,温度不变,因此内能不变,故A错误;
B.对图像来说,图像与坐标轴所围图形的面积表示气体做功情况,其中从A→B→C的过程气体的体积减小是外界对气体做功的过程,从C→D→A的过程气体的体积增大,是气体对外做功的过程,且从C→D→A的过程图像与坐标轴所围的面积大于从A→B→C的过程图像与坐标轴所围的面积,即气体对外做的功大于外界对气体做的功,则整个过程中气体对外界做正功,故B错误;
CD. 循环回到初始状态
气体对外做正功,因此外界对气体做功
根据热力学第一定律
可得
说明气体从外界吸热,故C错误,D正确。
故选D。
6. 在如图所示的输电线路中,交流发电机的输出电压一定,两变压器均为理想变压器,左侧升压变压器的原、副线圈匝数分别为、,两变压器间输电线路电阻为。下列说法正确的是( )
A. 仅适当增加,用户端的电压减小
B. 仅适当增加,整个电路消耗的电功率增大
C. 仅增加用户数,消耗的功率减小
D. 仅增加用户数,用户端的电压增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.设升压变压器原线圈电压,根据理想变压器电压关系
可得升压变压器副线圈的电压
仅增加,恒定,则增大。设降压变压器原、副线圈分别为、,用户端总电阻不变时,根据等效电阻
可知等效到输电线路的总电阻不变,输电电流
可知输电电流增大,输电线电压损失
降压变压器原线圈的电压
联立可得
可知增大,则增大,根据
可知用户端电压也增大,故A错误;
B.整个电路消耗的总功率
增大使得增大,总电阻不变,因此总功率增大,故B正确;
C.仅增加用户数,用户并联总电阻减小,即降压变压器副线圈总电阻减小,根据等效电阻
可知等效到输电线路的总电阻减小,不变,根据输电电流
可知输电电流增大,输电线路电阻消耗的功率
可知消耗的功率增大,故C错误;
D.仅增加用户数,增大,根据
可知输电线损失电压增大,根据
可知降压变压器原线圈的电压减小,因此用户端电压减小,故D错误。
故选B。
7. 如图甲为小型手摇式交流发电机的示意图,两磁板、间的磁场可视为水平方向的匀强磁场,匝的线圈绕垂直于磁场的水平轴沿逆时针方向以角速度匀速转动,穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图乙所示。已知线圈内阻,与线圈连接的定值电阻,其他部分的电阻不计。下列说法正确的是( )
A. 图甲所示位置是图乙的计时起点
B. 将电阻换成电容并使其不击穿,其耐压值为
C. 在内,通过电阻的电荷量为
D. 线圈转动一周,外力克服安培力做的功为
【答案】D
【解析】
【详解】A.图甲中线圈平面与磁场垂直,处于中性面,此时磁通量最大,而图乙中时磁通量为,因此图甲位置不是乙图的计时起点,故A错误;
B.由图乙可知,最大磁通量,周期
则角速度
感应电动势的最大值
电容的耐压值需要不低于电动势最大值,题目给出的,故B错误;
C.电荷量公式
在内,磁通量变化量
代入解得,故C错误;
D.电动势有效值
根据能量守恒,线圈转动一周,外力克服安培力做功等于电路总焦耳热,则,故D正确。
故选D。
8. 电磁波的发现和使用极大地改变了人类的生活。下列说法中正确的是( )
A. 根据麦克斯韦电磁理论,变化的磁场产生变化的电场,变化的电场产生变化的磁场
B. 在真空中,蓝牙耳机的电磁波传播速度与手机通信的电磁波传播速度相同
C. 某同学自制收音机来收听广播时,其接收电台的过程称为调谐
D. 高铁站、机场等地进行安全检查时,利用红外线能探测到箱内的物品
【答案】BC
【解析】
【详解】A.根据麦克斯韦电磁理论,均匀变化的磁场产生恒定电场,均匀变化的电场产生恒定磁场,只有非均匀变化的场才能激发变化的场,选项表述忽略了均匀变化的特殊情况,故A错误;
B.所有电磁波在真空中的传播速度均为光速,和电磁波的频率、应用场景无关,因此蓝牙耳机和手机通信的电磁波在真空中传播速度相同,故B正确;
C.收音机接收电台时,需要调节接收电路的固有频率,使之与目标电台的电磁波频率一致,发生电谐振从而选出对应信号,这个选台的过程就是调谐,故C正确;
D.高铁站、机场安检利用的是穿透能力强的X射线探测箱内物品,红外线穿透能力弱,仅热效应显著,无法探测箱内物品,故D错误。
故选BC。
9. 一群处于第4能级的氢原子,向低能级跃迁过程中能发出6种不同频率的光,将这些光分别照射到图甲电路阴极的金属上,只能测得3条电流随电压变化的图像如图乙所示,已知氢原子的能级图如图丙所示,则下列推断正确的是( )
A. 图乙中的a光是氢原子由第4能级向第1能级跃迁发出的
B. 动能为的电子不能使处于第4能级的氢原子电离
C. 图乙中的b光光子能量为
D. 氢原子从能级跃迁到能级发出的光照射该金属,光电子的最大初动能为,则该金属的逸出功为
【答案】AD
【解析】
【详解】A.只能测得3条电流随电压变化的图像如图乙所示,即氢原子由第4能级向第1能级跃迁、由第3能级向第1能级跃迁、由第2能级向第1能级跃迁发出的光。
图乙中的a光的遏止电压最大,根据
可得a光的频率最大,是氢原子由第4能级向第1能级跃迁发出的,故A正确;
B.第4能级的氢原子电离至少需要能量,电子碰撞可转移部分能量,可知动能为的电子能使处于第4能级的氢原子电离,故B错误;
C.图乙中的b光是氢原子由第3能级向第1能级跃迁发出的,可得b光光子能量为,故C错误;
D.氢原子从能级跃迁到能级发出的光的能量为
由光电效应方程得
可得,故D正确。
故选AD。
10. 在如图所示的匀强电场中,静止在点的原子核发生或衰变。衰变产物A、B两粒子的运动轨迹、如图虚线所示,不计重力和两粒子间的相互作用,下列说法正确的是( )
A. 原子核发生的是衰变
B. 粒子B是粒子
C. 经过相等时间,A、B粒子动量的变化量大小之比为
D. 经过相等时间,A、B粒子动能的增加量之比为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.电场方向竖直向下,两粒子轨迹均向下弯曲,说明两粒子所受电场力均向下,均带正电,因此衰变为衰变,故A错误;
B.衰变过程动量守恒,有。水平方向粒子做匀速直线运动,,质量越小,相同时间内水平位移越大。粒子质量数为4,小于新核的质量数10,因此粒子水平位移更大。由图可知粒子B水平位移更大,故粒子B是粒子,故B正确;
C.由动量定理,相等时间内动量变化量等于电场力的冲量,即,与电荷量成正比,新核(粒子A)电荷数为4,粒子(粒子B)电荷数为2,因此,故C错误;
D.竖直方向粒子做匀加速直线运动有,由动能定理,动能增加量等于电场力做功,即
联立解得,即
代入A、B的电荷量与质量数得,故D正确。
故选BD。
二、非选择题:本题共5小题,共60分。
11. 某同学做“用油膜法估测分子的直径”的实验。
(1)实验中使用到油酸酒精溶液,其中酒精的作用是( )
A. 可使油酸和爽身粉之间形成清晰的边界轮廓
B. 对油酸溶液起到稀释作用
C. 有助于油酸的颜色更透明便于识别
(2)已知实验室中使用的油酸酒精溶液每溶液中含有油酸,又用滴管测得每滴这种油酸酒精溶液的总体积为,将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上,在玻璃板上描出油膜的边界线,再把玻璃板放在画有边长为的正方形小格的纸上,如图所示。油酸分子的直径__________。(结果保留一位有效数字)
(3)在该实验中,若测出的分子直径结果明显偏小,则可能的原因有( )
A. 水面上爽身粉撒得较多,油酸膜没有充分展开
B. 计算油酸膜面积时,错将不足半格的方格作为完整方格处理
C. 油酸酒精溶液配制的时间较长,酒精挥发较多
D. 求每滴油酸酒精溶液的体积时,的溶液滴数少计了5滴
【答案】(1)B (2) (3)BC
【解析】
【小问1详解】
油酸酒精溶液中,酒精对油酸起到稀释作用,可使油酸在水面上更容易散开形成单分子油膜,且酒精易溶于水、易挥发,不会残留影响油膜面积。爽身粉的作用是使油膜边界清晰,酒精不能改变油酸透明度。故AC错误,B正确。
故选B。
【小问2详解】
油酸酒精溶液浓度为,每滴溶液体积为,因此一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积
数方格估算油膜面积,超过半格算一格、不足半格舍去,约为60格,每格面积,因此
油酸分子直径
【小问3详解】
分子直径公式,偏小的原因是纯油酸体积计算值偏小,或油膜面积测量值偏大。
A.油酸没有充分展开,测量值偏小,偏大,故A不符合题意;
B.不足半格的方格按完整格计算,测量值偏大,偏小,故B符合题意;
C.酒精挥发较多,溶液实际油酸浓度高于计算所用浓度,计算得到的纯油酸体积偏小,使实际油膜面积更大,最终导致测量值偏小,故C符合题意;
D.滴数少计,计算得到的每滴溶液体积偏大,纯油酸体积计算值偏大,偏大,故D不符合题意。
故选BC。
12. 气敏电阻在安全环保领域有着广泛的应用。某气敏电阻说明书给出的气敏电阻随甲醛浓度变化的曲线如图a所示。为检验该气敏电阻的参数是否与图a一致,探究小组根据器材设计了图b所示电路来测量不同甲醛浓度下气敏电阻的阻值,实验可供选用的器材如下:
A.蓄电池(电动势,内阻不计)
B.毫安表(量程,内阻为)
C.毫安表(量程,内阻约)
D.定值电阻(阻值)
E.滑动变阻器(最大阻值)
F.滑动变阻器(最大阻值)
G.开关、导线若干
(1)①滑动变阻器应选用__________(填“”或“”);
②开关闭合前,应将滑动变阻器的滑片置于__________端(填“”或“”);
(2)实验时,将气敏电阻置于密封小盒内,通过注入甲醛改变盒内浓度,记录不同浓度下电表示数,某次测量时毫安表和毫安表的示数分别为和,此时测得该气敏电阻的阻值为__________(结果保留三位有效数字)。
(3)多次测量数据,得出该气敏电阻的参数与图a基本一致。探究小组利用该气敏电阻设计了如图c所示的简单测试电路,用来测定室内甲醛是否超标(国家室内甲醛浓度标准是),并能在室内甲醛浓度超标时发出报警音。电路中报警器的电阻可视为无穷大,电源电动势(内阻不计),在接通电路时报警器两端电压大于时发出报警音“已超标”,小于等于时发出提示音“未超标”。则在电阻和中,__________是定值电阻,其阻值为__________(保留两位有效数字)。
【答案】(1) ①. ②.
(2)
(3) ①. ②. 1.3
【解析】
【小问1详解】
[1]根据图b可知,滑动变阻器采用了分压接法,为了调节方便,应该选择最大阻值较小的。
[2]开关S闭合前,应将滑动变阻器的滑片置于端。
【小问2详解】
该气敏电阻的阻值为
【小问3详解】
[1][2]因甲醛浓度越大,则阻值越大,回路总电阻越大,总电流越小,则定值电阻上的电压越小,上的电压越大,当超过2.0V时发出报警音,可知为气敏电阻,为定值电阻;当室内甲醛浓度是时,可知定值电阻
13. 如图所示,导热性能良好的气缸开口向上,用轻质活塞封闭着体积为的理想气体,外界大气压强为,轻质活塞横截面积为,与汽缸之间的摩擦不计。现在活塞上加一竖直向下的推力,使活塞缓慢下移后停止,环境温度保持不变。重力加速度为。求:
(1)活塞静止时,推力大小。
(2)上述过程中气体对外放出热量,求推力做的功。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
气缸导热良好,活塞缓慢移动,封闭气体做等温变化。初态:压强,体积,末态:活塞下移,气体体积,设压强为,由玻意耳定律有
代入数据解得末态气体压强
对轻质活塞受力分析,静止时受力平衡有
联立解得推力大小
【小问2详解】
理想气体等温过程内能不变,即
外界对气体做的总功包括推力做的功和大气压对气体做的功,即
根据热力学第一定律有
解得推力做的功
14. 如图所示,金属杆置于间距为的平行光滑导轨上,导轨左端接有定值电阻,整个装置放在水平面上。垂直于导轨平面分布着一个恒定磁场,其磁感应强度大小沿导轨方向按照的形式分布(、为已知定值,规定垂直于纸面向里为磁感应强度的正方向)。在一未知外力的作用下,杆从的位置开始向右以速度匀速运动。金属杆和导轨其他部分电阻均不计。
(1)求通过电阻的电流随时间变化的表达式,并求周期及电流的有效值。
(2)求在时间内(为周期的整数倍),外力做的功。
【答案】(1),,
(2)
【解析】
【小问1详解】
金属杆切割磁感线,根据法拉第电磁感应定律有
根据欧姆定律可得通过电阻的电流表达式
交流电表达式
可知,
周期为
电流的有效值
【小问2详解】
外力做的功等于电路产生的焦耳热,则有
15. 在火星上太阳能电池板发电能力有限,因此科学家们用放射性材料作为发电能源为火星车供电(中的元素是)。已知元素衰变后变为和粒子。若静止的在匀强磁场中发生衰变,粒子的动能为,粒子的速度方向与匀强磁场的方向垂直,在磁场中做匀速圆周运动的周期为,衰变释放的核能全部转化为和粒子的动能。已知光在真空中的传播速度,的比结合能为,粒子的比结合能为,不计重力和两粒子间的相互作用:
(1)写出衰变反应方程。
(2)求衰变过程中的质量亏损和的比结合能。
(3)求从开始衰变到和粒子再次相遇的最短时间。
【答案】(1)
(2),
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据核反应的电荷数守恒、质量数守恒,可得衰变方程
【小问2详解】
衰变过程动量守恒,静止的衰变后,核和粒子动量大小相等,则
动能满足
因此
代入
解得
衰变释放的总核能为两粒子动能之和,则
由质能方程
解得质量亏损
衰变释放的总核能有
整理可得的比结合能
【小问3详解】
带电粒子在磁场中圆周运动周期
设核运动的周期为,已知周期为,则
两粒子均带正电,速度方向相反,因此旋转方向相反,第一次相遇时,两者转过角度之和为,即
代入
可得
代入解得
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