精品解析:山东省潍坊市青州第一中学2024-2025学年高二下学期第三次段考物理试题
2026-08-16
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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-阶段检测 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 山东省 |
| 地区(市) | 潍坊市 |
| 地区(区县) | 青州市 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.61 MB |
| 发布时间 | 2026-08-16 |
| 更新时间 | 2026-08-16 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-08-16 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59233007.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
高二普通部下学期第三次段考 物理试题
一、单选题
1. 晶体熔化过程中所吸收的热量主要用于( )
A. 破坏空间点阵结构,增加分子势能
B. 破坏空间点阵结构,增加分子动能
C. 破坏空间点阵结构,增加分子势能,同时增加分子动能
D. 破坏空间点阵结构,增加分子势能,但不增加分子动能和内能
2. 关于分子动理论,下列说法正确的是( )
A. 相邻的两个分子之间的距离减小时,分子间的引力变小,斥力变大
B. 给自行车打气时,气筒压下后反弹是由分子斥力造成的
C. 用显微镜观察布朗运动,观察到的是液体分子的无规则运动
D. 当分子力表现为引力时,分子势能随分子间距离的增大而增大
3. 关于电磁波和电磁振荡,下列说法正确的是( )
A. 电磁波是一种物质,不能在真空中传播
B. 电磁波的频率等于激起电磁波的振荡电流的频率
C. 根据麦克斯韦电磁波理论,电磁波中的电场和磁场方向相互垂直,电磁波是纵波
D. 电磁波从发射电路向空间传播时,电磁振荡一旦停止产生的电磁波就立即消失
4. 如图所示,在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为0.02s,转轴O1O2垂直于磁场方向,线圈总电阻为2Ω,匝数为100匝。从线圈平面与磁场方向平行时开始计时,时线圈中感应电流为1A,那么( )
A. 线圈中感应电流的有效值为2 A
B. 线圈转动一周产生的焦耳热为0.16J
C. 时穿过线圈磁通量的变化率为0.02Wb/s
D. 线圈中的感应电动势瞬时值表达式为e=4sin100πt(V)
5. 如图所示电路中,L为自感系数很大的电感线圈,其直流电阻不计,A、B为两相同灯泡,则( )
A. 闭合开关S后,A先亮,B后亮
B. 闭合开关S后,A先亮,然后缓慢变暗
C. 断开开关S后,A和B都闪亮后逐渐熄灭
D. 断开开关S后,A立即熄灭,B灯闪亮后逐渐熄灭
6. 如图所示为一定质量理想气体的压强p与体积V的关系图像,气体状态经历A→B→C→A完成一次循环,A状态的温度为290 K,下列说法正确的是( )
A. A→B的过程中,每个气体分子的动能都增加
B. B→C的过程中,气体温度可能一直升高
C. C→A的过程中,气体温度一定减小
D. B、C两个状态温度相同,均为580 K
7. 在图示交流电路中,电表均为理想电表。已知电源电压的有效值为,电压表的示数为,电流表的示数为,、、均为定值电阻,。该变压器原、副线圈的匝数之比为( )
A. B. C. D.
8. 如图所示,理想变压器的三只线圈匝数之比n1∶n2∶n3=10:5:1,图中灯泡L的规格为“50 V,25 W”,电阻R的阻值是10 Ω,若灯泡L正常发光,据此可知( )
A. 变压器线圈a,b两端输入的交流电压为10 V
B. 电流表读数为5 A
C. 1 min内电阻R产生的热量为 6.0×104 J
D. 变压器输入电流为0.35 A
二、多选题
9. 以下说法中正确的是( )
A. 低频扼流圈的自感系数较大,线圈的电阻较小,则可“通直流,阻交流”
B. 高频扼流圈的自感系数较大,可用来“通低频,阻高频”
C. 直流不能通过电容器,交流能够“通过”电容器,说明电容器对交流无阻碍作用
D. 电容器能够“通交流,隔直流,通高频,阻低频”
10. 下列说法正确的是( )
A. 一定量的水变成的水蒸气,其分子之间的势能增加
B. 液晶的光学性质与某些晶体相似,具有各向异性
C. 如果气体分子总数不变,而气体温度升高,气体分子的平均动能增大,因此压强必然增大
D. 晶体在熔化过程中吸收热量,主要用于破坏空间点阵结构,增加分子势能
11. 用一根轻质细杆悬挂在O点的圆形导体环可以在竖直平面内来回摆动,空气阻力和摩擦力均不计,在如图所示的虚线正方形区域有垂直于圆环的摆动面指向纸内的匀强磁场。下列说法正确的是( )
A. 此摆开始摆动进入磁场时机械能不守恒
B. 导体环进入磁场和离开磁场时,环中感应电流的方向肯定相反
C. 导体环通过最低位置时,环中感应电流最大
D. 最后此摆在匀强磁场中摆动时,机械能守恒
12. 如图,两光滑导轨水平放置在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度大小为B,导轨间距最窄处为一狭缝,取狭缝所在处O点为坐标原点,狭缝右侧两导轨与x轴夹角均为,一电容为C的电容器与导轨左端相连,导轨上的金属棒与x轴垂直,在外力F作用下从O点开始以速度v向右匀速运动,忽略所有电阻,下列说法正确的是( )
A. 通过金属棒的电流为
B. 金属棒到达时,电容器极板上的电荷量为
C. 金属棒运动过程中,电容器的上极板带负电
D. 金属棒运动过程中,外力F做功的功率恒定
三、实验题
13. 某同学设计了一个加速度计,如图,较重的滑块2可以在光滑的框架1中平移,滑块两侧用弹簧3拉着。R为滑动变阻器,4是滑动片,它与电阻器任一端间的电阻值都与它到这端的距离成正比,这个装置实际上是一个加速度传感器。工作时将框架固定在被测物体上,使弹簧及电阻R均与物体的运动方向平行。当被测物体加速运动时,滑块将在弹簧的作用下,以同样的加速度运动。通过电路中仪表的读数,可以得知加速度的大小。已知两个电池E的电动势相同,均为,内阻可以忽略不计。滑块的质量为,两弹簧的劲度系数均为,变阻器的全长,被测物体可能达到的最大加速度为(此时弹簧仍为弹性形变),电压表为指针式直流电压表(可视为理想电压表),零刻度在表盘中央(即可显示正负电压),当P端的电势高于Q端时,指针向零点右侧偏转。当被测物体的加速度为零时,电压表的示数为零;当被测物体的加速度达到最大时,电压表的示数为满偏量程。
(1)当加速度为零时,应将滑动片调到距电阻器左端_______cm处(结果保留两位有效数字);
(2)当物体具有图示方向的加速度a时,电压表的指针将向零点_______(填“左”、“右”)侧偏转;
(3)所给电压表量程为_______V。
14.
(1)在用油膜法估测分子大小的实验中,用移液管量取0.25mL油酸,倒入标注250mL的容量瓶中,再加入酒精后得到250mL的溶液。然后用滴管吸取这种溶液,向小量筒中滴入100滴溶液,溶液的液面达到小量筒中1mL的刻度,再用滴管取配好的油酸溶液,向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下2滴溶液,在液面上形成油酸薄膜,待油膜稳定后,放在带有正方形坐标格的玻璃板下观察油膜,如图甲所示。坐标格的每个小正方形大小为。由图甲可以估算出油膜的面积是__________cm2,由此估算出油酸分子的直径是__________m(保留1位有效数字);
(2)为了尽可能准确地估测出油膜分子的大小,下列措施可行的是______;
A. 油酸浓度适当大一些
B. 油酸浓度适当小一些
C. 油酸扩散后立即绘出轮廓图
D. 油酸扩散并待其形状稳定后再绘出轮廓图
(3)做“用油膜法估测分子大小”实验时,四个同学都有一个操作错误,其中导致最后所测分子直径偏大的是______。
A. 甲同学在配制油酸酒精溶液时,不小心把酒精倒多了一点,导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值小了
B. 乙同学用注射器和量筒测得58滴油酸酒精溶液为1mL,不小心错记录为59滴
C. 丙同学在计算完注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后,不小心拿错了一个注射器取溶液滴在水面上,这个拿错的注射器的针头比原来的粗
D. 丁同学计算油膜面积时,把所有不足半格的油膜都算成了一格
四、解答题
15. 如图,某自动洗衣机洗衣缸的底部与一竖直高度的均匀导热细管相通,细管的上部被一压力传感器封闭。某次使用洗衣机时测得洗衣缸内的水位高,细管中的水位高。已知细管的横截面积,水的密度,大气压强,环境温度保持不变,g取。求:
(1)此时细管中封闭的空气对压力传感器的压力大小;
(2)继续向洗衣缸内缓慢注水,当细管中的水位上升时,洗衣缸中水的深度。
16. 如图所示,横截面积为S=10cm2的上端开口汽缸固定在水平面上,质量不计的轻活塞a下面封闭长度为l=40cm的理想气体,上面通过轻绳与质量为m=4kg的重物b相连,重物放在一劲度系数为k=200N/m的轻弹簧上,弹簧下端固定在地面上,上端与重物b接触,但不拴接,汽缸和光滑活塞a导热性能良好。开始时,外界温度为t0=27°C,弹簧弹力大小为F=40N,现缓慢降低温度,近似认为外界大气压强始终为p0=1×105Pa,重力加速度大小为g=10m/s2,求:
(1)弹簧与b物体刚分离时,汽缸中气体的温度;
(2)从开始状态到b物体离开弹簧的过程中,求外界对汽缸中气体做了多少功;
(3)根据(2)问,若气体与外界交换了56J的热量,则气体内能的变化量。
17. 2023年10月,国内某品牌发布全液冷超级充电桩,可实现“一秒一公里”的充电速度。总电源到充电桩的简化电路图如图所示。已知总电源输出频率为50Hz的正弦式交流电,升压变压器原线圈两端电压,输电线的总电阻,降压变压器的匝数比,变压器均视为理想变压器。若给汽车充电时,该充电桩获得的电压,功率为600kW,则
(1)流经充电桩电流的最大值为多少?
(2)输电线的总电阻消耗的功率为多少?
(3)升压变压器的匝数比为多少?
18. 如图所示,间距均为的光滑平行倾斜导轨与足够长光滑平行水平导轨在、处平滑连接,虚线右侧存在方向竖直向下、磁感应强度为B=1T的匀强磁场。a、b是两根完全相同粗细均匀的金属棒,单棒质量为,电阻为,棒垂直固定在倾斜轨道上距水平面高处;棒与水平导轨垂直并处于静止状态,距离MN的距离。现让棒由静止释放,运动过程中与棒始终没有接触且始终垂直于导轨;不计导轨电阻,重力加速度为,求:
(1)a棒刚进入磁场时棒受到的安培力的大小;
(2)稳定时棒上产生的焦耳热;
(3)稳定时、两棒间的间距?
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高二普通部下学期第三次段考 物理试题
一、单选题
1. 晶体熔化过程中所吸收的热量主要用于( )
A. 破坏空间点阵结构,增加分子势能
B. 破坏空间点阵结构,增加分子动能
C. 破坏空间点阵结构,增加分子势能,同时增加分子动能
D. 破坏空间点阵结构,增加分子势能,但不增加分子动能和内能
【答案】A
【解析】
【详解】晶体有确定的熔点,熔化过程吸收的热量主要用于破坏空间点阵结构,因为温度不变,所以分子动能不变,吸收的热量用于增加分子势能,内能增加。
故选A。
2. 关于分子动理论,下列说法正确的是( )
A. 相邻的两个分子之间的距离减小时,分子间的引力变小,斥力变大
B. 给自行车打气时,气筒压下后反弹是由分子斥力造成的
C. 用显微镜观察布朗运动,观察到的是液体分子的无规则运动
D. 当分子力表现为引力时,分子势能随分子间距离的增大而增大
【答案】D
【解析】
【详解】A.如下图所示,相邻的两个分子之间的距离减小时,分子间的引力和斥力都变大,A错误;
B.给自行车打气时气筒压下后反弹,是由活塞上下的压强差造成的,B错误;
C.用显微镜观察布朗运动,观察到的是小颗粒的无规则运动,C错误;
D.当r>r0,分子力表现为引力时.分子距离增大时,分子力做负功,分子势能增大,D正确;
故选D。
3. 关于电磁波和电磁振荡,下列说法正确的是( )
A. 电磁波是一种物质,不能在真空中传播
B. 电磁波的频率等于激起电磁波的振荡电流的频率
C. 根据麦克斯韦电磁波理论,电磁波中的电场和磁场方向相互垂直,电磁波是纵波
D. 电磁波从发射电路向空间传播时,电磁振荡一旦停止产生的电磁波就立即消失
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.电磁波是一种物质,能在真空中传播,故A错误;
B.根据电磁波的产生机理,可知电磁波的频率等于激起电磁波的振荡电流的频率,故B正确;
C.根据麦克斯韦电磁波理论,电磁波中的电场和磁场方向相互垂直,所以电磁波是横波,故C错误;
D.电磁波从发射电路向空间传播时,电磁振荡停止,但产生的电磁波仍然会继续向前传播,并不会立即消失,故D错误。
故选B。
4. 如图所示,在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为0.02s,转轴O1O2垂直于磁场方向,线圈总电阻为2Ω,匝数为100匝。从线圈平面与磁场方向平行时开始计时,时线圈中感应电流为1A,那么( )
A. 线圈中感应电流的有效值为2 A
B. 线圈转动一周产生的焦耳热为0.16J
C. 时穿过线圈磁通量的变化率为0.02Wb/s
D. 线圈中的感应电动势瞬时值表达式为e=4sin100πt(V)
【答案】C
【解析】
【详解】AB.从垂直中性面开始其瞬时表达式为
匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为0.02s,时线圈中感应电流为1A,可得
则电流的最大值为
电流有效值为
线圈消耗的电功为
AB错误;
CD.感应电动势最大值为
任意时刻线圈中的感应电动势为
当时,有
而
解得
D错误,C正确。
故选C。
5. 如图所示电路中,L为自感系数很大的电感线圈,其直流电阻不计,A、B为两相同灯泡,则( )
A. 闭合开关S后,A先亮,B后亮
B. 闭合开关S后,A先亮,然后缓慢变暗
C. 断开开关S后,A和B都闪亮后逐渐熄灭
D. 断开开关S后,A立即熄灭,B灯闪亮后逐渐熄灭
【答案】D
【解析】
【详解】AB.闭合开关S后,L中虽然会产生自感电动势阻碍通过其的电流增大,但不会影响到A、B两灯发光,所以A、B两灯同时亮。当电路中电流稳定时,L相当于导线,此时B被短路,所以B先亮,然后缓慢变暗,故AB错误;
CD.断开开关S后,通过A灯的电流瞬间变为零,所以A立即熄灭,而L中会产生自感电动势阻碍通过其电流减小,此时L与B在同一回路中,所以B灯闪亮后逐渐熄灭,故C错误,D正确。
故选D。
6. 如图所示为一定质量理想气体的压强p与体积V的关系图像,气体状态经历A→B→C→A完成一次循环,A状态的温度为290 K,下列说法正确的是( )
A. A→B的过程中,每个气体分子的动能都增加
B. B→C的过程中,气体温度可能一直升高
C. C→A的过程中,气体温度一定减小
D. B、C两个状态温度相同,均为580 K
【答案】C
【解析】
【详解】A.A→B的过程中,气体的体积不变,压强变大,则温度升高,分子的平均动能变大,但不是每个气体分子的动能都增加,选项A错误;
B.B→C的过程中,气体的pV乘积先增加后减小到原来的值,可知气体的温度先升高后降低,选项B错误;
C.C→A的过程中,气体的压强不变,体积减小,则气体的温度一定减小,选项C正确;
D.B、C两个状态气体的pV乘积相同,则温度相同,从A到B根据
可得
TB=870K
选项D错误。
故选C。
7. 在图示交流电路中,电表均为理想电表。已知电源电压的有效值为,电压表的示数为,电流表的示数为,、、均为定值电阻,。该变压器原、副线圈的匝数之比为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由题意可知,变压器原线圈两端的电压为
根据欧姆定律,变压器副线圈两端的电压
结合
可得变压器原、副线圈的匝数之比
故选A。
8. 如图所示,理想变压器的三只线圈匝数之比n1∶n2∶n3=10:5:1,图中灯泡L的规格为“50 V,25 W”,电阻R的阻值是10 Ω,若灯泡L正常发光,据此可知( )
A. 变压器线圈a,b两端输入的交流电压为10 V
B. 电流表读数为5 A
C. 1 min内电阻R产生的热量为 6.0×104 J
D. 变压器输入电流为0.35 A
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据理想变压器的电压规律
灯泡正常发光,已知,则
A错误;
B.根据理想变压器的电压规律
则
根据欧姆定律
B错误
C.根据焦耳定律
C错误;
D.对于理想变压器,输入功率等于输出功率
解得变压器输入电流为
D正确。
故选D。
二、多选题
9. 以下说法中正确的是( )
A. 低频扼流圈的自感系数较大,线圈的电阻较小,则可“通直流,阻交流”
B. 高频扼流圈的自感系数较大,可用来“通低频,阻高频”
C. 直流不能通过电容器,交流能够“通过”电容器,说明电容器对交流无阻碍作用
D. 电容器能够“通交流,隔直流,通高频,阻低频”
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.自感线圈有两种作用,一种是通直流,阻交流;一种是通低频,阻高频,分别对应低频扼流圈和高频扼流圈;A正确,B错误;
CD.电容器在电路中的作用是通交流,隔直流;通高频,阻低频。所谓的通交流是指电容器两端电压发生变化,电容器不停地处于充电和放电的过程,使得电路中一直有充放电电流,电容器对交流有阻碍作用。C错误,D正确。
故选AD。
10. 下列说法正确的是( )
A. 一定量的水变成的水蒸气,其分子之间的势能增加
B. 液晶的光学性质与某些晶体相似,具有各向异性
C. 如果气体分子总数不变,而气体温度升高,气体分子的平均动能增大,因此压强必然增大
D. 晶体在熔化过程中吸收热量,主要用于破坏空间点阵结构,增加分子势能
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.一定量100的水变成100的水蒸气,内能增大而分子的平均动能不变,所以其分子之间的势能增加,故A正确;
B.液晶的光学性质与某些晶体相似,具有各向异性,故B正确;
C.根据理想气体的状态方程可知,气体的温度升高,若同时体积也增大,则压强不一定增大,故C错误;
D.晶体在熔化过程中吸收的热量,主要用于破坏空间点阵结构,增加分子势能,故D正确。
故选ABD。
11. 用一根轻质细杆悬挂在O点的圆形导体环可以在竖直平面内来回摆动,空气阻力和摩擦力均不计,在如图所示的虚线正方形区域有垂直于圆环的摆动面指向纸内的匀强磁场。下列说法正确的是( )
A. 此摆开始摆动进入磁场时机械能不守恒
B. 导体环进入磁场和离开磁场时,环中感应电流的方向肯定相反
C. 导体环通过最低位置时,环中感应电流最大
D. 最后此摆在匀强磁场中摆动时,机械能守恒
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.此摆在振动过程中,由于进入及离开磁场区域时,圆环切割磁感线,产生感应电流,机械能转化为电能,故此摆在振动的开始阶段机械能不守恒,选项A正确;
B.当金属环进入或离开磁场区域时磁通量发生变化,会产生电流,环进入和离开磁场区域,磁通量分别是增大和减小,根据楞次定律得感应电流的方向相反,选项B正确;
C.导体环通过最低点时,圆环中磁通量不变化,感应电流为零,选项C错误;
D.当最后此摆在匀强磁场中振动时,磁通量不再变化,不再有感应电流,圆环只受重力,则机械能守恒,选项D正确。
故选ABD。
12. 如图,两光滑导轨水平放置在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度大小为B,导轨间距最窄处为一狭缝,取狭缝所在处O点为坐标原点,狭缝右侧两导轨与x轴夹角均为,一电容为C的电容器与导轨左端相连,导轨上的金属棒与x轴垂直,在外力F作用下从O点开始以速度v向右匀速运动,忽略所有电阻,下列说法正确的是( )
A. 通过金属棒的电流为
B. 金属棒到达时,电容器极板上的电荷量为
C. 金属棒运动过程中,电容器的上极板带负电
D. 金属棒运动过程中,外力F做功的功率恒定
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】C.根据楞次定律可知电容器的上极板应带正电,C错误;
A.由题知导体棒匀速切割磁感线,根据几何关系切割长度为
L = 2xtanθ,x = vt
则产生的感应电动势为
E = 2Bv2ttanθ
由题图可知电容器直接与电源相连,则电容器的电荷量为
Q = CE = 2BCv2ttanθ
则流过导体棒的电流
I = = 2BCv2tanθ
A正确;
B.当金属棒到达x0处时,导体棒产生的感应电动势为
E′ = 2Bvx0tanθ
则电容器的电荷量为
Q = CE′ = 2BCvx0tanθ
B错误;
D.由于导体棒做匀速运动则
F = F安 = BIL
由选项A可知流过导体棒的电流I恒定,但L与t成正比,则F为变力,再根据力做功的功率公式
P = Fv
可看出F为变力,v不变则功率P随力F变化而变化;
D错误;
故选A。
【点睛】
三、实验题
13. 某同学设计了一个加速度计,如图,较重的滑块2可以在光滑的框架1中平移,滑块两侧用弹簧3拉着。R为滑动变阻器,4是滑动片,它与电阻器任一端间的电阻值都与它到这端的距离成正比,这个装置实际上是一个加速度传感器。工作时将框架固定在被测物体上,使弹簧及电阻R均与物体的运动方向平行。当被测物体加速运动时,滑块将在弹簧的作用下,以同样的加速度运动。通过电路中仪表的读数,可以得知加速度的大小。已知两个电池E的电动势相同,均为,内阻可以忽略不计。滑块的质量为,两弹簧的劲度系数均为,变阻器的全长,被测物体可能达到的最大加速度为(此时弹簧仍为弹性形变),电压表为指针式直流电压表(可视为理想电压表),零刻度在表盘中央(即可显示正负电压),当P端的电势高于Q端时,指针向零点右侧偏转。当被测物体的加速度为零时,电压表的示数为零;当被测物体的加速度达到最大时,电压表的示数为满偏量程。
(1)当加速度为零时,应将滑动片调到距电阻器左端_______cm处(结果保留两位有效数字);
(2)当物体具有图示方向的加速度a时,电压表的指针将向零点_______(填“左”、“右”)侧偏转;
(3)所给电压表量程为_______V。
【答案】(1)4.0 (2)左
(3)9
【解析】
【小问1详解】
加速度为零时,滑块应处于电阻器的中央,电阻器全长8.0cm,应将滑动片调到距电阻器左端4.0cm处。
【小问2详解】
当物体具有图示方向的加速度a时,滑块所受的弹簧的拉力的合力向右,滑块向左移动,根据顺着电流方向电势降低,可知P端的电势低于Q端的电势,则电压表的指针将向零点左侧偏转。
【小问3详解】
设加速度最大时,滑块向左移动的距离为,根据牛顿第二定律得
解得
此时电压表的读数为
故电压表的量程应为9V
14.
(1)在用油膜法估测分子大小的实验中,用移液管量取0.25mL油酸,倒入标注250mL的容量瓶中,再加入酒精后得到250mL的溶液。然后用滴管吸取这种溶液,向小量筒中滴入100滴溶液,溶液的液面达到小量筒中1mL的刻度,再用滴管取配好的油酸溶液,向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下2滴溶液,在液面上形成油酸薄膜,待油膜稳定后,放在带有正方形坐标格的玻璃板下观察油膜,如图甲所示。坐标格的每个小正方形大小为。由图甲可以估算出油膜的面积是__________cm2,由此估算出油酸分子的直径是__________m(保留1位有效数字);
(2)为了尽可能准确地估测出油膜分子的大小,下列措施可行的是______;
A. 油酸浓度适当大一些
B. 油酸浓度适当小一些
C. 油酸扩散后立即绘出轮廓图
D. 油酸扩散并待其形状稳定后再绘出轮廓图
(3)做“用油膜法估测分子大小”实验时,四个同学都有一个操作错误,其中导致最后所测分子直径偏大的是______。
A. 甲同学在配制油酸酒精溶液时,不小心把酒精倒多了一点,导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值小了
B. 乙同学用注射器和量筒测得58滴油酸酒精溶液为1mL,不小心错记录为59滴
C. 丙同学在计算完注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后,不小心拿错了一个注射器取溶液滴在水面上,这个拿错的注射器的针头比原来的粗
D. 丁同学计算油膜面积时,把所有不足半格的油膜都算成了一格
【答案】(1) ①. ②. (2)BD (3)A
【解析】
【小问1详解】
[1]通过数格就能计算油膜的面积,多于半格的算一格,少于半格的舍去,由题图甲所示油膜可知,油膜的面积
[2]两滴油酸溶液含纯油酸的体积
油膜的面积
油酸分子的直径
【小问2详解】
AB.为能形成单分子油膜,油酸浓度应适当小些,故A错误,B正确;
CD.绘制轮廓图应在油酸扩散稳定后进行,故C错误,D正确。
故选BD。
【小问3详解】
A.甲同学在配制油酸酒精溶液时,不小心把酒精倒多了一点,导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值小了一些,算出的一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积比实际值大,根据
可得d变大,故A符合题意;
B.乙同学用注射器和量筒测得58滴油酸酒精溶液为1mL,不小心错记录为59滴,这样一滴油酸酒精溶液体积的计算值变小,算出的一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积变小,根据
可得d变小,故B不符合题意;
C.丙同学在计算完注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后,不小心拿错了一个注射器取溶液滴在水面上,这个拿错的注射器的针头比原来的粗,则一滴油酸酒精溶液的实际体积变大,一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积变大,对应的油膜面积S变大,但体积V还是按原来的算,根据
可得d变小,故C不符合题意;
D.丁同学计算油膜面积时,把所有不足半格的油膜都算成了一格,计算出的油膜面积S变大,根据
可得d变小,故D不符合题意。
故选A。
四、解答题
15. 如图,某自动洗衣机洗衣缸的底部与一竖直高度的均匀导热细管相通,细管的上部被一压力传感器封闭。某次使用洗衣机时测得洗衣缸内的水位高,细管中的水位高。已知细管的横截面积,水的密度,大气压强,环境温度保持不变,g取。求:
(1)此时细管中封闭的空气对压力传感器的压力大小;
(2)继续向洗衣缸内缓慢注水,当细管中的水位上升时,洗衣缸中水的深度。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
此时细管中封闭空气的压强
封闭空气对压力传感器的压力
联立解得
【小问2详解】
以封闭气体为研究对象,由玻意耳定律得
设此时洗衣缸中的水深为h,则封闭空气的压强
联立解得
16. 如图所示,横截面积为S=10cm2的上端开口汽缸固定在水平面上,质量不计的轻活塞a下面封闭长度为l=40cm的理想气体,上面通过轻绳与质量为m=4kg的重物b相连,重物放在一劲度系数为k=200N/m的轻弹簧上,弹簧下端固定在地面上,上端与重物b接触,但不拴接,汽缸和光滑活塞a导热性能良好。开始时,外界温度为t0=27°C,弹簧弹力大小为F=40N,现缓慢降低温度,近似认为外界大气压强始终为p0=1×105Pa,重力加速度大小为g=10m/s2,求:
(1)弹簧与b物体刚分离时,汽缸中气体的温度;
(2)从开始状态到b物体离开弹簧的过程中,求外界对汽缸中气体做了多少功;
(3)根据(2)问,若气体与外界交换了56J的热量,则气体内能的变化量。
【答案】(1)90K;(2)16J;(3)
【解析】
【详解】(1)最初弹簧的压缩量
对封闭的气体,初始状态
,
对活塞,根据受力平衡可得
解得
b与弹簧刚分离时有
对活塞有
解得
由理想气体状态方程得
联立解得
(2)从开始到b物刚离开弹簧时,活塞下降了,则外界对气体做功为
(3)由热力学第一定律得
17. 2023年10月,国内某品牌发布全液冷超级充电桩,可实现“一秒一公里”的充电速度。总电源到充电桩的简化电路图如图所示。已知总电源输出频率为50Hz的正弦式交流电,升压变压器原线圈两端电压,输电线的总电阻,降压变压器的匝数比,变压器均视为理想变压器。若给汽车充电时,该充电桩获得的电压,功率为600kW,则
(1)流经充电桩电流的最大值为多少?
(2)输电线的总电阻消耗的功率为多少?
(3)升压变压器的匝数比为多少?
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据
解得流经充电桩电流的有效值为
则流经充电桩电流的最大值为
【小问2详解】
根据电流关系可得
解得输电线电流
则输电线总电阻r消耗的功率为
【小问3详解】
根据电压关系
解得降压变压器的输入电压为
则升压变压器副线圈的电压为
升压变压器的匝数比
18. 如图所示,间距均为的光滑平行倾斜导轨与足够长光滑平行水平导轨在、处平滑连接,虚线右侧存在方向竖直向下、磁感应强度为B=1T的匀强磁场。a、b是两根完全相同粗细均匀的金属棒,单棒质量为,电阻为,棒垂直固定在倾斜轨道上距水平面高处;棒与水平导轨垂直并处于静止状态,距离MN的距离。现让棒由静止释放,运动过程中与棒始终没有接触且始终垂直于导轨;不计导轨电阻,重力加速度为,求:
(1)a棒刚进入磁场时棒受到的安培力的大小;
(2)稳定时棒上产生的焦耳热;
(3)稳定时、两棒间的间距?
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
a棒下滑过程,设棒刚进入水平磁场的速度为,根据动能定理有
解得
a棒刚进入磁场时产生的感应电动势E=BLv
此时的感应电流
棒受到的安培力的大小
代入数据解得
【小问2详解】
系统稳定时棒共速,设共同速度为,根据动量守恒有
根据能量守恒定律有
由于电阻相等,则
解得
【小问3详解】
设棒在水平轨道上运动至棒共速过程经历时间为,对棒进行分析,根据动量定理有
根据电流的定义式有
解得
上述过程电动势的平均值
根据闭合电路欧姆定律有
结合上述解得
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