精品解析：山东烟台市2025-2026学年高二下学期期末物理试题

2025—2026学年度第二学期期末自主练习 高二物理 1．答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置。 2．选择题答案必须用2B铅笔正确填涂；非选择题答案必须用0.5毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。 3．请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24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. 放射性同位素经、衰变成，衰变方程为，则（ ） A. ， B. ， C. ， D. ， 2. 关于传感器，下列说法正确的是（ ） A. 话筒可以把电信号转换为声音信号 B. 干簧管是根据热胀冷缩的原理制成的 C. 霍尔元件可以把电压这个电学量转换为磁感应强度这个磁学量 D. 电阻应变片可以把物体形变这个力学量转换为电阻这个电学量 3. 下列说法正确的是（ ） A. 布朗运动是悬浮微粒的无规则运动 B. 分子间的作用力随分子间距的增大而减小 C. 非晶体在各个方向的物理性质不同，称作各向异性 D. 液体表面层分子的分布比内部稀疏，分子力表现为斥力 4. 高二物理选修课上，某同学拿到一台LC调谐收音机，发现无法接收到校园广播，老师解释说现在校园广播的工作频率比收音机当前可接收的最低频率还低，需要改装调谐电路，为了让收音机接收到校园广播信号，可采用的办法是（ ） A. 减少电感线圈匝数 B. 在电感线圈中插入铁芯 C. 增大电容器两极板的间距 D. 减少电容器两极板的正对面积 5. 某产业园在进行大型化工设备吊装作业时，使用了一台国产重型履带式起重机。为简化物理模型，将起重机的吊臂视为一根刚性轻杆，其端通过光滑铰链固定在竖直塔架上，端悬挂一重物（视为质点）。另有一根轻质钢绳连接在端与塔架上的固定点之间，用于维持吊臂平衡。已知、两点在同一竖直线上，初始状态下，系统处于静止状态。现缓慢调节钢绳的长度，使端沿圆弧缓慢向上移动，在此过程中，重物始终保持平衡。设钢绳的拉力大小为，吊臂的支持力大小为。则在此过程中，下列说法正确的是（　　） A. 钢绳拉力一直增大 B. 吊臂支持力一直增大 C. 钢绳拉力先减小后增大 D. 吊臂支持力保持不变 6. 在科学研究中，电子显微镜因电子的物质波波长比可见光波长更短而具有重要作用。已知电子的质量为，普朗克常量为。现通过用某一频率的光照射光电管阴极材料来获得电子，若要使所获得电子的物质波波长不超过，且该阴极材料的逸出功为，则该光的频率至少为（ ） A. B. C. D. 7. 无线充电技术中使用的接收线圈示意图如图所示，线圈匝数为，面积为。外接电阻为，线圈电阻为。若在到时间内，某磁场平行于线圈轴线向左穿过线圈，其磁感应强度大小由均匀增加到，则这段时间内在线圈电阻上产生的热量为（ ） A. B. C. D. 8. 如图所示，在水平面上放置一根长度为的导体棒，导体棒绕点以角速度匀速转动。在导体棒的转动圆内有两个不同的扇形区域Ⅰ和Ⅱ，分别存在磁感应强度大小为和、方向相反且与平面垂直的匀强磁场，其中区域Ⅰ的圆心角为，区域Ⅱ的圆心角为。则该导体棒转动一周的过程中，产生电动势的有效值为（ ） A. B. C. D. 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 如图所示为氢原子能级图，大量处在能级的氢原子向低能级跃迁时，下列说法中正确的是（ ） A. 可辐射出4种频率的光 B. 可辐射出6种频率的光 C. 氢原子辐射出能量，电子动能减少，电势能减少 D. 向能级跃迁时，辐射的光能使逸出功为的金属钾发生光电效应 10. 某汽车的四冲程内燃机利用奥托循环进行工作，该循环由两个绝热过程和两个等容过程组成。如图所示为一定质量的理想气体由奥托循环的图像，其中、为绝热过程，、为等容过程，则该气体（ ） A. B. 在一次循环过程中，吸收的热量等于放出的热量 C. 在过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多 D. 在过程中，减少的内能在数值上等于所围的“面积” 11. 如图所示，正方形线圈在磁感应强度大小的匀强磁场中绕轴匀速转动，轴位于线圈平面内，且转轴与磁场方向垂直，线圈两端分别通过电刷与外电阻相连，电阻两端并联一理想电压表。已知线圈匝数匝，边长，线圈总电阻，外电路电阻，线圈的转速。时刻，线圈平面刚好转到与磁场方向垂直的位置，下列说法正确的是（ ） A. 线圈中感应电流瞬时值的表达式为 B. 内通过电阻的电荷量为 C. 时，线圈边所受安培力大小为 D. 线圈转动一周过程中，电阻产生的焦耳热为 12. 如图所示，在平面直角坐标系中，区域存在磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里的匀强磁场，区域存在磁感应强度大小也为、方向垂直纸面向外的匀强磁场。现有一直角边长为的轻质等腰直角三角形导线框，顶点在坐标原点上，边位于轴上，从图示位置开始，在外力的作用下向右沿轴正方向匀速穿过磁场区域。在运动过程中，线框边始终沿轴正方向。规定逆时针方向为导线框中电流的正方向，则线框中感应电流、穿过线框平面的磁通量、线框所受安培力大小、外力大小这四个量分别与线框顶点移动的位移的关系图像中可能正确的是（图中曲线是抛物线的一部分）（ ） A. B. C. D. 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 在“用油膜法估测油酸分子大小”的实验中，某同学进行了如下操作： ①配制一定浓度的油酸酒精溶液； ②用注射器吸取一段油酸酒精溶液，由注射器上的刻度读取该段溶液的总体积，再把它一滴一滴地滴入烧杯中，记下液滴的总滴数； ③在浅盘内盛一定量的水，滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定； ④在浅盘上覆盖透明玻璃板，描出油膜形状，再用方格纸测量油膜面积； ⑤用一滴油酸酒精溶液的体积除以油膜面积，得到油酸分子直径。 （1）上述步骤中有错误或疏漏的是__________。 （2）在实验中，经测量滴浓度为的油酸酒精溶液总体积为，根据画有油膜轮廓的玻璃板上的坐标方格，数出轮廓范围内正方形的个数，其中整格的数量为个，多于半格不足整格的数量为个，少于半格的数量为个，已知每格的面积为，则油酸分子的直径为__________。 （3）在实验中，该同学在步骤②记下液滴的总滴数时，溶液的总滴数多记了10滴，则最终计算的油酸分子直径将__________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 14. 某同学用两根完全相同的轻弹簧、一瓶矿泉水、刻度尺、智能手机等器材验证“力的平行四边形定则”－实验时，先如图甲所示将弹簧一端固定在墙上的钉子上，另一端挂一矿泉水瓶。待稳定后完成相应的测量和记录。然后如图乙所示将两弹簧一端分别固定在墙上的钉子、上，另一端连接于结点，在结点挂同一矿泉水瓶，静止时用智能手机的测角功能分别测出、与竖直方向的偏角、，也完成相应的测量和记录。改变钉子的位置，按照上述方法多测量几次。 （1）依据上述方案，为画出力的图示，必须的操作是__________。 A. 测量弹簧的原长 B. 实验中要保证、始终相等 C. 实验中要保证、始终垂直 D. 分别测量图甲、乙中弹簧的长度 （2）根据实验原理及操作，为验证力的平行四边形定则，在作图时，图中__________（填“丙”或“丁”）是正确的。 （3）某次实验中测得图乙中、，已知矿泉水瓶的重力为，则通过计算可得之间弹簧的拉力大小为__________。保持之间的弹簧长度不变，并把它沿逆时针方向缓慢转至竖直．该过程两弹簧始终处在弹性限度内，则__________（填“一直增大”、“一直减小”、“先减小后增大”或“先增大后减小”）。 15. 如图所示，一质量为的物块轻轻放在倾角的固定粗糙斜面上，恰好不沿斜面下滑，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，现对物块施加一与斜面成角斜向上的拉力，使其沿此斜面匀速上滑，不计空气阻力，重力加速度，，，求： （1）物块与斜面间的动摩擦因数： （2）当角为多少时，拉力最小，最小值为多少？ 16. 如图所示，有一台内阻不计的发电机供给一个学校照明用电，升压变压器的匝数比（未知），降压变压器的匝数比，输电线的总电阻。已知全校共100个班，每班有“220V，44W”电灯8盏，若保证电灯全部正常发光，求： （1）发电机输出功率； （2）若发电机的输出电压也为220V，升压变压器的匝数比。 17. 如图所示，一左侧开口、右侧封闭的“”型导热气缸固定在水平面上，其左、右两侧上端分别安装阀门和。气缸内壁光滑，厚度不计的绝热活塞、分别封闭了两段长度均为的空气甲、乙，活塞的横截面积为，是横截面积的两倍，活塞在右侧气缸的最左端，其右侧用一轻弹簧与气缸右侧壁相连，弹簧处于自然长度。气缸外面大气压强为、温度恒为，开始时甲、乙的压强均为、温度均为。先用一细软管（软管图中未画出）将阀门和连在一起后再分别打开，用力向右缓慢推动活塞，使活塞先向右移动，而后关闭阀门和，继续向右缓慢推动活塞，当活塞再向右移动时，活塞向右移动（活塞仍在阀门的左边），停止推动活塞并将其固定，接着缓慢加热气体乙，直到活塞回到最初始的位置。不计细软管中空气的质量，弹簧始终处在弹性限度内。求： （1）从甲转移到乙中的气体质量与气缸内气体总质量的比值； （2）弹簧的劲度系数； （3）活塞回到最初始位置时，气体乙的温度。 18. 如图所示，间距为的光滑金属导轨由右侧倾斜部分和左侧水平部分组成，倾斜部分与水平面夹角为，处于竖直向上的匀强磁场中，水平部分处于竖直向下的匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小均为，两导体棒、质量均为，接入电路的电阻分别为和。两导体棒在运动过程中始终与导轨垂直并接触良好，且不会碰撞，棒仅在水平导轨上运动。忽略金属导轨的电阻，重力加速度为。 （1）若锁定棒，棒由静止释放，已知棒到达水平轨道前已开始做匀速运动，求棒匀速运动的速度大小； （2）若解除棒的锁定，棒仍由静止释放，棒在沿倾斜导轨下滑过程中回路电流达到稳定，求此时棒的加速度大小； （3）在（2）问稳定状态下，棒进入水平轨道时，由于水平轨道的撞击，棒竖直方向速度突变为零，水平方向速度不变，从棒运动到水平导轨开始计时，经过时间，棒向右运动的距离为，速度恰好为0。求时刻棒的速度及时间内棒运动的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025—2026学年度第二学期期末自主练习 高二物理 1．答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置。 2．选择题答案必须用2B铅笔正确填涂；非选择题答案必须用0.5毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。 3．请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24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. 放射性同位素经、衰变成，衰变方程为，则（ ） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】B 【解析】 【详解】衰变过程满足质量数守恒和电荷数守恒：α粒子为，每发生1次α衰变，质量数减4、电荷数减2；β粒子为，每发生1次β衰变，质量数不变、电荷数加1。 由质量数守恒列方程 解得 由电荷数守恒列方程 代入，解得 故选B。 2. 关于传感器，下列说法正确的是（ ） A. 话筒可以把电信号转换为声音信号 B. 干簧管是根据热胀冷缩的原理制成的 C. 霍尔元件可以把电压这个电学量转换为磁感应强度这个磁学量 D. 电阻应变片可以把物体形变这个力学量转换为电阻这个电学量 【答案】D 【解析】 【详解】A．话筒属于声传感器，功能是将声音信号转换为电信号，将电信号转换为声音信号的是扬声器，故A错误； B．干簧管是磁控开关类传感器，工作原理是磁场对磁性簧片的磁化作用使簧片吸合/断开，与热胀冷缩无关，故B错误； C．霍尔元件基于霍尔效应工作，是将磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量的元件，故C错误； D．电阻应变片随物体发生形变时，其长度、横截面积发生变化，由电阻定律可知阻值会对应改变，因此可以把物体形变这个力学量转换为电阻这个电学量，故D正确。 故选D。 3. 下列说法正确的是（ ） A. 布朗运动是悬浮微粒的无规则运动 B. 分子间的作用力随分子间距的增大而减小 C. 非晶体在各个方向的物理性质不同，称作各向异性 D. 液体表面层分子的分布比内部稀疏，分子力表现为斥力 【答案】A 【解析】 【详解】A．布朗运动的定义为悬浮在液体或气体中的固体微粒的无规则运动，是流体分子无规则热运动的宏观体现，故A正确； B．分子间作用力是引力和斥力的合力，当分子间距（为分子平衡位置间距）时，分子力随间距增大先增大后减小；当分子间距时，分子力随间距增大而减小，故B错误； C．单晶体具有各向异性，非晶体和多晶体的物理性质均为各向同性，故C错误； D．液体表面层分子分布比内部稀疏，分子间距大于，分子力表现为引力，对应宏观的表面张力效应，故D错误。 故选A。 4. 高二物理选修课上，某同学拿到一台LC调谐收音机，发现无法接收到校园广播，老师解释说现在校园广播的工作频率比收音机当前可接收的最低频率还低，需要改装调谐电路，为了让收音机接收到校园广播信号，可采用的办法是（ ） A. 减少电感线圈匝数 B. 在电感线圈中插入铁芯 C. 增大电容器两极板的间距 D. 减少电容器两极板的正对面积 【答案】B 【解析】 【详解】收音机调谐的原理是使LC调谐电路的固有频率等于待接收信号的频率，发生电谐振。LC电路固有频率公式为 题目需要降低固有频率，因此需增大电感或电容。 A．减少电感线圈匝数会使电感减小，固有频率升高，故A错误； B．在电感线圈中插入铁芯会使电感增大，固有频率降低，故B正确； C．由电容决定式，增大极板间距，电容减小，固有频率升高，故C错误； D．减小极板正对面积，电容减小，固有频率升高，故D错误。 故选B。 5. 某产业园在进行大型化工设备吊装作业时，使用了一台国产重型履带式起重机。为简化物理模型，将起重机的吊臂视为一根刚性轻杆，其端通过光滑铰链固定在竖直塔架上，端悬挂一重物（视为质点）。另有一根轻质钢绳连接在端与塔架上的固定点之间，用于维持吊臂平衡。已知、两点在同一竖直线上，初始状态下，系统处于静止状态。现缓慢调节钢绳的长度，使端沿圆弧缓慢向上移动，在此过程中，重物始终保持平衡。设钢绳的拉力大小为，吊臂的支持力大小为。则在此过程中，下列说法正确的是（　　） A. 钢绳拉力一直增大 B. 吊臂支持力一直增大 C. 钢绳拉力先减小后增大 D. 吊臂支持力保持不变 【答案】D 【解析】 【详解】对A点与重物整体进行分析，重力方向平行于OB，拉力方向平行于AB，支持力方向平行于OA，根据相似三角形有 由于OB、OA长度不变，AB长度减小，可知，吊臂支持力保持不变，钢绳拉力一直减小。 故选D。 6. 在科学研究中，电子显微镜因电子的物质波波长比可见光波长更短而具有重要作用。已知电子的质量为，普朗克常量为。现通过用某一频率的光照射光电管阴极材料来获得电子，若要使所获得电子的物质波波长不超过，且该阴极材料的逸出功为，则该光的频率至少为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据德布罗意波长公式，得电子最小动量 电子最小初动能为 根据光电效应方程 代入最小动能整理得最小频率 故选A。 7. 无线充电技术中使用的接收线圈示意图如图所示，线圈匝数为，面积为。外接电阻为，线圈电阻为。若在到时间内，某磁场平行于线圈轴线向左穿过线圈，其磁感应强度大小由均匀增加到，则这段时间内在线圈电阻上产生的热量为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据法拉第电磁感应定律，该段时间内线圈产生的感应电动势为 回路中的感应电流为 这段时间内在线圈电阻上产生的热量为 联立解得 故选C。 8. 如图所示，在水平面上放置一根长度为的导体棒，导体棒绕点以角速度匀速转动。在导体棒的转动圆内有两个不同的扇形区域Ⅰ和Ⅱ，分别存在磁感应强度大小为和、方向相反且与平面垂直的匀强磁场，其中区域Ⅰ的圆心角为，区域Ⅱ的圆心角为。则该导体棒转动一周的过程中，产生电动势的有效值为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】导体棒在区域Ⅰ运动时间为 产生的电动势大小为 导体棒在区域Ⅱ运动时间为 产生的电动势大小为 根据交变电流有效值的定义有 联立解得 故选C。 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 如图所示为氢原子能级图，大量处在能级的氢原子向低能级跃迁时，下列说法中正确的是（ ） A. 可辐射出4种频率的光 B. 可辐射出6种频率的光 C. 氢原子辐射出能量，电子动能减少，电势能减少 D. 向能级跃迁时，辐射的光能使逸出功为的金属钾发生光电效应 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．大量处在能级的氢原子向低能级跃迁时，最多可辐射出种频率的光，故A错误，B正确； C．氢原子辐射出一个光子后，要从高能级向低能级跃迁，轨道半径减小，能级减小，动能增大，而电势能减小，故C错误； D．处在能级的氢原子向能级跃迁时，辐射出的光子能量为 大于金属钾的逸出功，所以金属钾能发生光电效应，故D正确。 故选BD。 10. 某汽车的四冲程内燃机利用奥托循环进行工作，该循环由两个绝热过程和两个等容过程组成。如图所示为一定质量的理想气体由奥托循环的图像，其中、为绝热过程，、为等容过程，则该气体（ ） A. B. 在一次循环过程中，吸收的热量等于放出的热量 C. 在过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多 D. 在过程中，减少的内能在数值上等于所围的“面积” 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．过程中，气体做等容变化，根据 可知 过程中，气体做等容变化，根据 可知 为绝热压缩过程，外界对气体做功，根据热力学第一定律可知气体内能增加，温度升高，即 为绝热膨胀过程，气体对外界做功，根据热力学第一定律可知气体内能减少，温度降低，即 根据理想气体状态方程 可知 综上可得，故A正确； B．图像与横轴围成的面积表示此过程中气体做功，过程，体积减小，外界对气体做正功，过程，体积增大，外界对气体做负功，由图可知，故外界对气体做的功小于气体对外做的功，由于一个完整循环，气体内能不变，所以气体吸收的热量大于释放的热量，故B错误； C．b→c过程中，气体体积不变，压强增大，则气体的温度一定升高，气体分子的热运动更加剧烈，分子的数密度没有改变的情况下，分子在单位时间内单位面积上与器壁的碰撞数会增多，故C正确； D．为绝热膨胀过程，气体对外界做功，图像与横轴围成的面积表示此过程中气体做功，可知该过程气体对外做功为所围的“面积”， 根据热力学第一定律可知在过程中，减少的内能在数值上等于所围的“面积”，故D正确。 故选ACD。 11. 如图所示，正方形线圈在磁感应强度大小的匀强磁场中绕轴匀速转动，轴位于线圈平面内，且转轴与磁场方向垂直，线圈两端分别通过电刷与外电阻相连，电阻两端并联一理想电压表。已知线圈匝数匝，边长，线圈总电阻，外电路电阻，线圈的转速。时刻，线圈平面刚好转到与磁场方向垂直的位置，下列说法正确的是（ ） A. 线圈中感应电流瞬时值的表达式为 B. 内通过电阻的电荷量为 C. 时，线圈边所受安培力大小为 D. 线圈转动一周过程中，电阻产生的焦耳热为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．转速，角速度 感应电动势最大值 电流最大值 ，线圈在中性面，瞬时值表达式为，故A错误； B．时，；时，转过角度​，，则 内通过电阻的电荷量为，故B正确； C．时，瞬时电流 边总安培力（匝），故C正确； D．电流有效值，周期。线圈转动一周过程中，产生的焦耳热，故D错误。 故选BC。 12. 如图所示，在平面直角坐标系中，区域存在磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里的匀强磁场，区域存在磁感应强度大小也为、方向垂直纸面向外的匀强磁场。现有一直角边长为的轻质等腰直角三角形导线框，顶点在坐标原点上，边位于轴上，从图示位置开始，在外力的作用下向右沿轴正方向匀速穿过磁场区域。在运动过程中，线框边始终沿轴正方向。规定逆时针方向为导线框中电流的正方向，则线框中感应电流、穿过线框平面的磁通量、线框所受安培力大小、外力大小这四个量分别与线框顶点移动的位移的关系图像中可能正确的是（图中曲线是抛物线的一部分）（ ） A. B. C. D. 【答案】AD 【解析】 【详解】线框为等腰直角三角形，直角边长，位移为，线框匀速右移，速度为，规定向里磁通量为正，逆时针电流为正，分三个阶段讨论： 阶段1： 此时线框在磁场中的面积 磁通量，是的二次函数（抛物线），从增加到，符合抛物线特征。 感应电流​，逆时针（正方向），线性从增加到。 安培力（外力），，是的二次函数（抛物线），从增加到，符合抛物线特征。 阶段2： 线框总面积为，第二个磁场中面积 磁通量，仍是的二次函数（抛物线），从​降到​， B选项的图像为一段直线，故B错误。 感应电流，顺时针（负方向），大小从线性增加到（时​）。和A选项中电流变化规律相符。 安培力（外力），，是二次函数（抛物线），时，​。 C选项中时，，故C错误。D选项（最大）符合。 阶段3： 剩余在磁场中面积 感应电流，正方向，从0线性增加到​，完全符合A的第三阶段，故A正确。 安培力（外力），，时,，时，，即从0​增加到，与选项D中图像相符，故D正确。 综上，故选AD。 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 在“用油膜法估测油酸分子大小”的实验中，某同学进行了如下操作： ①配制一定浓度的油酸酒精溶液； ②用注射器吸取一段油酸酒精溶液，由注射器上的刻度读取该段溶液的总体积，再把它一滴一滴地滴入烧杯中，记下液滴的总滴数； ③在浅盘内盛一定量的水，滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定； ④在浅盘上覆盖透明玻璃板，描出油膜形状，再用方格纸测量油膜面积； ⑤用一滴油酸酒精溶液的体积除以油膜面积，得到油酸分子直径。 （1）上述步骤中有错误或疏漏的是__________。 （2）在实验中，经测量滴浓度为的油酸酒精溶液总体积为，根据画有油膜轮廓的玻璃板上的坐标方格，数出轮廓范围内正方形的个数，其中整格的数量为个，多于半格不足整格的数量为个，少于半格的数量为个，已知每格的面积为，则油酸分子的直径为__________。 （3）在实验中，该同学在步骤②记下液滴的总滴数时，溶液的总滴数多记了10滴，则最终计算的油酸分子直径将__________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 【答案】（1）③⑤#⑤③ （2） （3）偏小 【解析】 【小问1详解】 ③应为在浅盘中倒入约2cm深的水，将适量的爽身粉均匀地撒在水面上，用注射器向水面上滴1滴油酸酒精溶液，待其散开稳定； ⑤应为用一滴油酸酒精溶液中油酸的体积除以油膜面积，得到油酸分子直径。 【小问2详解】 1滴油酸酒精溶液中油酸的体积为 油膜的面积为 油酸分子的直径为 联立解得 【小问3详解】 由可知，溶液的总滴数多记了10滴，则最终计算的油酸分子直径将偏小。 14. 某同学用两根完全相同的轻弹簧、一瓶矿泉水、刻度尺、智能手机等器材验证“力的平行四边形定则”－实验时，先如图甲所示将弹簧一端固定在墙上的钉子上，另一端挂一矿泉水瓶。待稳定后完成相应的测量和记录。然后如图乙所示将两弹簧一端分别固定在墙上的钉子、上，另一端连接于结点，在结点挂同一矿泉水瓶，静止时用智能手机的测角功能分别测出、与竖直方向的偏角、，也完成相应的测量和记录。改变钉子的位置，按照上述方法多测量几次。 （1）依据上述方案，为画出力的图示，必须的操作是__________。 A. 测量弹簧的原长 B. 实验中要保证、始终相等 C. 实验中要保证、始终垂直 D. 分别测量图甲、乙中弹簧的长度 （2）根据实验原理及操作，为验证力的平行四边形定则，在作图时，图中__________（填“丙”或“丁”）是正确的。 （3）某次实验中测得图乙中、，已知矿泉水瓶的重力为，则通过计算可得之间弹簧的拉力大小为__________。保持之间的弹簧长度不变，并把它沿逆时针方向缓慢转至竖直．该过程两弹簧始终处在弹性限度内，则__________（填“一直增大”、“一直减小”、“先减小后增大”或“先增大后减小”）。 【答案】（1）AD （2）丙 （3） ①. ②. 一直减小 【解析】 【小问1详解】 A D．根据胡克定律在弹性限度内，弹力与弹簧的弹性形变量成正比，此实验中两根完全相同的轻弹簧，劲度系数相同，用伸长量表示弹力大小，故需要测量弹簧的原长和拉伸后的长度，故AD正确； B．实验中两弹簧的伸长量不一定相同，故实验中、不一定相等，故B错误； C．实验中也不需要保证、始终垂直，故C错误。 故选AD。 【小问2详解】 因重力的方向是竖直向下的，且两弹力的合力是以表示它们的有向线段为一组邻边的平行四边形的对角线，故图丙是正确的。 【小问3详解】 [1]由正弦定理有 解得 [2] 保持之间的弹簧长度不变,即大小不变，且两弹力的合力一定，据三角形定则作出力的合成如图，由图知保持之间的弹簧长度不变，并把它沿逆时针方向缓慢转至竖直．该过程两弹簧始终处在弹性限度内，则一直减小 15. 如图所示，一质量为的物块轻轻放在倾角的固定粗糙斜面上，恰好不沿斜面下滑，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，现对物块施加一与斜面成角斜向上的拉力，使其沿此斜面匀速上滑，不计空气阻力，重力加速度，，，求： （1）物块与斜面间的动摩擦因数： （2）当角为多少时，拉力最小，最小值为多少？ 【答案】（1）0.75 （2）37°，48N 【解析】 【小问1详解】 物块恰好不沿斜面下滑时，处于平衡状态。重力沿斜面方向的分力等于最大静摩擦力 解得 【小问2详解】 物块匀速上滑时受力平衡，沿斜面、垂直斜面分解力： 沿斜面方向 垂直斜面方向 滑动摩擦力 整理得 即 分子为定值，要使最小，需分母最大。 根据三角函数辅助角公式，其中 当，即时，分母取得最大值，因此 解得 16. 如图所示，有一台内阻不计的发电机供给一个学校照明用电，升压变压器的匝数比（未知），降压变压器的匝数比，输电线的总电阻。已知全校共100个班，每班有“220V，44W”电灯8盏，若保证电灯全部正常发光，求： （1）发电机输出功率； （2）若发电机的输出电压也为220V，升压变压器的匝数比。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 学校消耗的总功率 根据题意解得P4=35200W 降压变压器副线圈中的电流 解得 根据电流匝数关系有 解得 输电线的损失功率 解得 则发电机的输出功率 【小问2详解】 根据电压与匝数的关系有 解得 对输电回路有 根据电压与匝数的关系有 解得 17. 如图所示，一左侧开口、右侧封闭的“”型导热气缸固定在水平面上，其左、右两侧上端分别安装阀门和。气缸内壁光滑，厚度不计的绝热活塞、分别封闭了两段长度均为的空气甲、乙，活塞的横截面积为，是横截面积的两倍，活塞在右侧气缸的最左端，其右侧用一轻弹簧与气缸右侧壁相连，弹簧处于自然长度。气缸外面大气压强为、温度恒为，开始时甲、乙的压强均为、温度均为。先用一细软管（软管图中未画出）将阀门和连在一起后再分别打开，用力向右缓慢推动活塞，使活塞先向右移动，而后关闭阀门和，继续向右缓慢推动活塞，当活塞再向右移动时，活塞向右移动（活塞仍在阀门的左边），停止推动活塞并将其固定，接着缓慢加热气体乙，直到活塞回到最初始的位置。不计细软管中空气的质量，弹簧始终处在弹性限度内。求： （1）从甲转移到乙中的气体质量与气缸内气体总质量的比值； （2）弹簧的劲度系数； （3）活塞回到最初始位置时，气体乙的温度。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 刚开始时，甲中气体质量与总质量的比值为 活塞向右移动后，甲中剩余气体质量和总质量的比值为 从甲转移到乙中的气体质量与气缸内气体总质量的比值 【小问2详解】 活塞先向右移动时，设此时压强为，对甲、乙两部分气体有 解得 关闭阀门和，活塞又向右移动时，活塞B向右移动， 对甲部分气体，末态压强为，由玻意耳定律可得 解得 对乙部分气体，末态压强为，由玻意耳定律可得 解得 对活塞受力平衡 解得弹簧的劲度系数 【小问3详解】 设活塞回到初始位置时，弹簧又处于自然长度，气体甲、乙压强为 对甲部分气体，由玻意耳定律可得 解得 对乙部分气体，由理想气体状态方程可得 解得气体乙的温度 18. 如图所示，间距为的光滑金属导轨由右侧倾斜部分和左侧水平部分组成，倾斜部分与水平面夹角为，处于竖直向上的匀强磁场中，水平部分处于竖直向下的匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小均为，两导体棒、质量均为，接入电路的电阻分别为和。两导体棒在运动过程中始终与导轨垂直并接触良好，且不会碰撞，棒仅在水平导轨上运动。忽略金属导轨的电阻，重力加速度为。 （1）若锁定棒，棒由静止释放，已知棒到达水平轨道前已开始做匀速运动，求棒匀速运动的速度大小； （2）若解除棒的锁定，棒仍由静止释放，棒在沿倾斜导轨下滑过程中回路电流达到稳定，求此时棒的加速度大小； （3）在（2）问稳定状态下，棒进入水平轨道时，由于水平轨道的撞击，棒竖直方向速度突变为零，水平方向速度不变，从棒运动到水平导轨开始计时，经过时间，棒向右运动的距离为，速度恰好为0。求时刻棒的速度及时间内棒运动的距离。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 锁定水平导轨上的cd棒，ab棒由静止释放，ab棒沿导轨向下切割磁感线，产生电动势 回路电流 当ab棒匀速运动时有vm，根据平衡条件可得 解得 【小问2详解】 解除cd棒的锁定，当ab棒沿斜面下滑时，cd棒受到的安培力向右，开始向右运动切割磁感线，回路产生的总电动势为 回路电流为 当电流达到稳定时，ab棒、cd棒的加速度大小分别为a1、a2，满足 可得两棒的加速度关系为 对ab棒,根据牛顿第二定律，有 对cd棒，根据牛顿第二定律，有 联立解得 【小问3详解】 当ab棒由倾斜轨道运动到水平轨道，与水平轨道发生碰撞，ab棒速度突变为水平，大小由突变为。从开始计时到时刻，两棒整体所受的合外力为零，故该过程系统动量守恒，设时刻ab棒的速度为v1，cd棒速度为0，以向左为正，可得 联立可得 解得 对ab棒和cd棒系统列动量守恒，以向左为正 求和可得 即 可得ab棒运动的距离 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $