内容正文:
海师附中2024-2025高二下学期第二次月考
物理卷
第Ⅰ卷(选择题,共44分)
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,只有一个选项是符合题目要求的。)
1. 关于布朗运动,下列说法错误的是( )
A. 布朗运动是液体中悬浮微粒的无规则运动
B. 液体温度越高,液体中悬浮微粒的布朗运动越剧烈
C. 液体中悬浮微粒的布朗运动是液体分子永不停息地做无规则运动
D. 液体中悬浮微粒的布朗运动是液体分子对它的撞击作用不平衡所引起的
【答案】C
【解析】
【详解】A.布朗运动是液体中悬浮微粒的无规则运动,A正确;
B.液体温度越高,分子热运动越激烈,液体中悬浮微粒的布朗运动越剧烈,B正确;
C.布朗运动是悬浮在液体中颗粒的无规则运动,不是液体分子的无规则运动,C错误;
D.布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮颗粒撞击作用的不平衡引起的,D正确。
故选C。
2. 下列关于分子力和分子势能的说法正确的是( )
A. 分子间距离大于r0时,分子间表现为斥力
B. 分子从无限远靠近到距离r0处过程中分子势能变大
C. 分子势能在r0处最小
D. 分子间距离小于r0且减小时,分子势能在减小
【答案】C
【解析】
【详解】分子间距离大于r0,分子间表现为引力,分子从无限远靠近到距离r0处过程中,引力做正功,分子势能减小,则在r0处分子势能最小;继续减小距离,分子间表现为斥力,分子力做负功,分子势能增大。
故选C。
3. 比较45℃的热水和100℃的水蒸气,下列说法正确的是( )
A. 热水分子的平均动能比水蒸气的大 B. 热水的内能比相同质量的水蒸气的小
C. 热水分子的速率都比水蒸气的小 D. 热水分子的热运动比水蒸气的剧烈
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.温度是分子平均动能的标志,温度升高,分子的平均动能增大,故热水分子的平均动能比水蒸气的小,故A错误;
B.内能与物质的量、温度、体积有关,相同质量的热水和水蒸气,热水变成水蒸气,温度升高,体积增大,吸收热量,故热水的内能比相同质量的水蒸气的小,故B正确;
C.温度越高,分子热运动的平均速率越大,45℃的热水中的分子平均速率比100℃的水蒸气中的分子平均速率小,由于分子运动是无规则的,并不是每个分子的速率都小,故C错误;
D.温度越高,分子热运动越剧烈,故D错误。
故选B。
4. 如图,一束电子沿z轴正向流动,则在图中y轴上A点的磁场方向是( )
A. +x方向 B. ﹣x方向 C. +y方向 D. ﹣y方向
【答案】A
【解析】
【详解】据题意,电子流沿z轴正向流动,电流方向沿z轴负向,由安培定则可以判断电流激发的磁场以z轴为中心沿顺时针方向(从上向下看),通过y轴A点时方向向外,即沿x轴正向,A正确,BCD错误。
故选A。
【点睛】首先需要判断出电子束产生电流的方向,再根据安培定则判断电流产生磁场的方向。
5. 如图所示,L是一自感系数很大的线圈,它的电阻为,A和B是两个完全相同的灯泡,R是阻值大于的定值电阻,开始时开关S是断开的,下列说法正确的是( )
A. S闭合后电路稳定前,A、B均逐渐变亮
B. S闭合后电路稳定前,A先亮,B逐渐变亮
C. S闭合且电路稳定后,断开S,B先闪亮一下,然后与A一起逐渐熄灭
D. S闭合且电路稳定后,断开S,通过A的电流与其原来的电流方向相反
【答案】C
【解析】
【详解】AB.S闭合时,B立即亮,A所在支路由于线圈自感电动势阻碍电流的增加,可知A灯逐渐变亮,故AB错误;
CD.稳定后因两支路的电阻不同,由R是阻值大于的定值电阻,两灯泡完全相同,可知A所在支路总电阻较小,则该支路电流较大,A灯较亮;S断开后,A灯所在支路由于线圈L产生自感电动势阻碍电流减小,则L相当于电源,A灯、B灯和R中重新组成回路,通过A的电流与其原来的电流方向相同,B灯电流先瞬间增大,故会使B先闪亮一下,然后A与B一起逐渐熄灭,故C正确,D错误。
故选C。
6. 风能是一种清洁的可再生能源。小型风力交流发电机,其原理可以简化为图甲,发电机线圈电阻不计,外接电阻R,当线圈匀速转动时,产生的电动势随时间变化如图乙所示,则( )
A. 电压表的示数为V
B. t=0.1s时刻,线圈恰好转到图示位置
C. 通过电阻R的电流方向每秒改变10次
D. 若将电阻R换成击穿电压为12V的电容器,电容器不会被击穿
【答案】B
【解析】
【详解】A.交变电流电压表的示数应该为交变电压的有效值,正弦式交变电压的有效值为
所以电压表的示数为12V,故A错误;
B.时,线圈的电动势最大,此时线圈应处于中性面的垂直面,即线圈与磁感线平行,故B正确;
C.交变电流在一个周期内,电流方向改变两次,故电流方向改变次数次,故C错误;
D.交变电流的峰值为,而电容器的电压为12V,故交变电流的峰值大于电容器的电压,电容器会被击穿。
故选B。
7. 现有一个容积为400L的医用氧气罐,内部气体可视为理想气体,压强为15 MPa。为了使用方便,用一批相同规格的小型氧气瓶(瓶内视为真空)进行分装,每个小氧气瓶的容积为40L,分装完成后原医用氧气罐及每个小氧气瓶内气体的压强均为3MPa。不考虑分装过程中温度的变化,则可以分装氧气瓶的数量为( )
A. 30 B. 40
C. 50 D. 60
【答案】B
【解析】
【详解】已知,,,,设可以分装氧气瓶的数量为
根据玻意耳定律有
代入数据解得
故选B。
8. 用铝制易拉罐制作温度计,一透明薄吸管里有一段油柱(长度不计)粗细均匀,吸管与罐密封性良好,罐内气体可视为理想气体,已知罐体积为,薄吸管底面积,罐外吸管总长度为20cm,当温度为27℃时,油柱离罐口10cm,不考虑大气压强变化,下列说法正确的是( )
A. 若在吸管上标注等差温度值,则刻度左密右疏
B. 该装置所测温度不高于31.5℃
C. 该装置所测温度不低于23.5℃
D. 其他条件不变,缓慢把吸管拉出来一点,则油柱离罐口距离增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.由盖—吕萨克定律得
其中
,,
代入解得
根据可知
故若在吸管上标注等差温度值,则刻度均匀,故A错误;
BC.当时,该装置所测的温度最高,代入解得
故该装置所测温度不高于,当时,该装置所测的温度最低,代入解得
故该装置所测温度不低于,故B正确,C错误;
D.其他条件不变,缓慢把吸管拉出来一点,由盖—吕萨克定律可知,油柱离罐口距离不变,故D错误。
故选B。
二、多项选择题:(本题共5小题,每小题4分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。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. 关于液体表面张力,下列说法正确的有( )
A. 图甲中的液体表面层分子间作用力表现为引力,所以分子间的距离小于平衡距离
B. 图甲中的液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的平均距离,产生表面张力
C. 图乙中液体表面张力方向与液面相切
D. 图乙中液体表面张力方向与液面垂直
【答案】BC
【解析】
【详解】A.图甲中的液体表面层分子间作用力表现为引力,所以分子间的距离大于平衡距离,故A错误;
B.图甲中的液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的平均距离,导致表面层内分子之间的分子力表现为引力,宏观上产生表面张力,故B正确;
CD.结合上述可知,表面张力表现为引力,可知,图乙中液体表面张力方向垂直于分界面MN,即与液面相切,故C正确,D错误。
故选BC。
10. 下列说法正确的是( )
A. 第二类永动机不可能制成是因为违反了能量守恒定律
B. 硬币可以浮在平静的水面上是因为液体表面存在张力
C. 根据热力学第二定律可知,热量不可能从低温物体传递到高温物体
D. 单晶体的某些物理性质具有各向异性,而多晶体和非晶体是各向同性的
【答案】BD
【解析】
【详解】A.第二类永动机不可能制成,是因为违反了热力学第二定律,而不是能量守恒定律,故A错误;
B.硬币能浮在平静的水面上,是因为液体表面存在表面张力,它会形成一层 “薄膜” 托住硬币,故B正确;
C.热力学第二定律指出,热量不能自发地从低温物体传递到高温物体,但在外界做功的情况下(,热量可以从低温物体传递到高温物体,故C错误;
D.单晶体的某些物理性质具有各向异性,而多晶体和非晶体的物理性质是各向同性,故D正确。
故选BD。
11.
一定质量的理想气体从状态a开始经ab、bc、ca三个过程回到原状态,已知ab垂直于T轴,bc延长线过O点,下列说法正确的是( )
A. bc过程外界对气体做功 B. ca过程气体压强不变
C. ab过程气体放出热量 D. ca过程气体内能减小
【答案】AC
【解析】
【详解】A.由理想气体状态方程
化简可得
由图像可知,图像的斜率越大,压强越小,故
pa < pb = pc
bc过程为等压变化,体积减小,外界对气体做功,故A正确;
B.由理想气体状态方程
化简可得
由图像可知,图像的斜率越大,压强越小,故
ca过程气体压强减小,故B错误;
C.ab过程为等温变化,内能不变,故
根据玻意耳定律可知,体积减小,压强增大,外界对气体做功,故
根据热力学第一定律
解得
Ab过程气体放出热量,故C正确;
D.ca过程,温度升高,内能增大,故D错误。
故选C。
12. 如图所示,垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B随时间t均匀变化。正方形硬质金属框abcd放置在磁场中,金属框平面与磁场方向垂直,电阻R=0.1Ω,边长,下列说法正确的是( )
A. 在t=0到t=0.1s时间内,框中的感应电动势为0.08V
B. 框中感应电流沿逆时针方向
C. t=0.05s时,框ab边受到的安培力F的大小为0.016N
D. 在t=0到t=0.1s时间内,框中电流的电功率0.064W
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.根据法拉第电磁感应定律有
金属框的面积不变,磁场的磁感应强度变化,则有
可得
由图像可得斜率的绝对值为
且,代入数据解得,故A正确;
B.由图像可知,磁场的磁感应强度垂直纸面向里随时间均匀减小,即磁通量垂直纸面向里均匀减小,根据楞次定律可知,感应电流产生的磁场垂直纸面向里,根据安培定则可知,框中感应电流沿顺时针方向,故B错误;
C.感应电流为
由图像可知,在t=0.05s时磁感应强度为,则此时ab受到的安培力为,故C正确;
D.在t=0到t=0.1s时间内,框中电流的电功率,故D正确。
故选ACD。
13. 如图所示的装置可测量匀强磁场的磁感应强度。它的右臂通过绝缘细线挂着正六边形线框,线框的边长为,底边水平,恰有一半处于匀强磁场中,该磁场的磁感应强度的方向与线框平面垂直。当线圈中通入顺时针电流时,调节砝码使两臂达到平衡。然后改变电流的方向,大小不变,在右盘中增加质量为的砝码后,两臂再次达到新的平衡,则( )
A. 大小为
B. 大小为
C. 磁场方向垂直线框平面向里
D. 线框所受安培力大小为
【答案】BCD
【解析】
【详解】C.改变电流的方向(此时电流方向为逆时针),大小不变,在右盘中增加质量为的砝码后,两臂再次达到新的平衡,可知此时线框受到的安培力竖直向上,根据左手定则可知,磁场方向垂直线框平面向里,故C正确;
D.线框处于磁场部分的等效长度为be的长度,根据几何关系可知等效长度为,则线框所受安培力大小为
故D正确;
AB.根据题意可知,变化前后有
可得
故A错误,B正确。
故选BCD。
第Ⅱ卷(非选择题,共56分)
三、实验题(本题共2小题,每空2分,共20分.把答案写在答题卡中指定的答题处,不要写出演算过程)
14. 在用油膜法估测油酸分子的大小的实验中,具体操作如下:
①取油酸注入的容量瓶内,然后向瓶中加入酒精,直到液面达到的刻度为止,摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解,形成油酸酒精溶液;用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒,记录滴入的滴数直到量筒达到为止,恰好共滴了100滴;
②往边长约为的浅盘里倒入约深的水,待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上。
③用注射器将配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待油酸膜形状稳定。
④将画有油膜形状的玻璃板放在边长为的方格纸上,算出完整的方格有67个,大于半格的有14个,小于半格的有19个。
⑤将玻璃板放在浅盘上,然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上。
(1)上述步骤中,正确的顺序是__________
(2)利用上述具体操作中的有关数据可知一滴油酸酒精溶液含纯油酸为__________,油膜面积为__________,求得的油膜分子直径为__________。(结果全部取2位有效数字)
【答案】 ①. ①②③⑤④ ②. ③. ④.
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]实验步骤可简化为:配液→注水→撒粉→滴液→绘形→估算。则正确的顺序是①②③⑤④;
(2)[2][3][4]油酸酒精溶液的浓度为,一滴溶液的体积为,则一滴油酸酒精溶液含纯油酸为
油膜的面积
油酸分子直径为
15. 某实验小组用如图甲所示实验装置来探究一定质量的气体发生等温变化遵循的规律。
(1)关于该实验,下列说法正确的是( )
A. 实验中为找到体积与压强的关系,一定要测量空气柱的横截面积
B. 空气柱体积变化应尽可能的快些
C. 为保证气密性,实验前应在柱塞上涂润滑油
(2)为了探究一定质量的气体在不同温度时发生等温变化是否遵循相同的规律,他们进行了两次实验,得到的图像如图乙所示,由图可知两次实验气体的温度大小关系为_____(填“<”“=”或“>”);
(3)如橡胶套内的气体不可忽略,移动柱塞,多次记录注射器上的体积刻度V和压力表读数p,绘出的图像可能为( )
A. B. C. D.
【答案】(1)C (2)>
(3)C
【解析】
【小问1详解】
A.由于空气柱的横截面积不变,故气体的体积与空气柱长度成正比,所以只需要测量空气柱长度,就能找到压强与体积的关系,故A错误;
B.空气柱的体积变化不能太快,要缓慢移动柱塞保证气体温度不变,故B错误;
C.为了保证气体质量不变,实验前应在柱塞上涂适量润滑油以保证气密性,故C正确。
故选C。
【小问2详解】
根据理想气体状态方程
即
可知离坐标原点越远的等温线温度越高,则有
【小问3详解】
如果橡胶套内的气体不可忽略,设橡胶套内的气体体积为V0,则有
可得
可知图像上点与原点连线的斜率为
故随着的增大,图像上斜率逐渐减小。
故选C。
16. 某物理兴趣小组用图甲所示的电路测量电流表G(量程为1mA)的内阻,可用的器材有:
A.电源E1(电动势1.5V,内阻很小)
B.电源E2(电动势6.0V,内阻很小)
C.滑动变阻器(阻值)
D.滑动变阻器(阻值)
E.电阻箱R2
F.开关两个,导线若干
(1)小组同学选用上述器材中的A、C、E、F进行实验,以下是主要的实验步骤,请将步骤补充完整:
①按图甲所示电路图连接实物电路;
②闭合开关前,将滑动变阻器R1的滑片置于______端(选填“a”或“b”);
③闭合开关S1,调节R1,使电流表指针偏到满刻度处;
④保持R1不变,闭合开关S2,调节R2使电流表指针偏到满刻度的一半处,记下此时R2的值;
⑤断开开关,整理器材。
(2)若步骤④中,电阻箱R2的示数如图乙所示,则电流表内阻的测量值是______Ω。
(3)实际上,步骤④中R2的接入,会使电路总电阻减小,总电流增大,导致电流表指针半偏时,R2的值______(填“大于”“等于”或“小于”)电流表内阻的真实值。
【答案】(1)b (2)248.5
(3)小于
【解析】
【小问1详解】
闭合开关前,将滑动变阻器的滑片置于端,滑动变阻器接入电路阻值最大,保护电路安全。
【小问2详解】
根据电阻箱读数
保持不变,闭合开关,调节使电流表指针偏到满刻度的一半处,在误差范围内有
电流表与电阻箱并联,电压相等,则有
【小问3详解】
S2闭合后,总电阻减小,则总电流增大,通过电阻箱的真实电流大于0.5mA,即
根据
解得
可得
四、计算题:(本题共3小题,第16题10分,第17题12分,第18题14分,共36分。把解答写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤)
17. 我国交通便利,物流快递业发达,网购成为越来越多人的主要购物方式。海南某同学网购了黑龙江生产的某玻璃瓶装的坚果。瓶子密封良好,装瓶时气温为-23 ℃,瓶内气体体积为,海南的同学收到货时,海南气温为27 ℃。两地大气压强相差不大,可认为相等,都为。不考虑瓶内物体的挥发和瓶子的体积变化,认为0 ℃等于273 K,瓶内气体可视为理想气体。求:
(1)到海南后未开瓶时瓶内气体的压强;
(2)海南的同学缓慢打开瓶盖后,瓶内减少的气体与开瓶前气体的质量之比。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
在黑龙江时,瓶内气体温度
到海南时,瓶内气体温度
从黑龙江到海南,瓶内气体体积不变,由查理定律有
解得
【小问2详解】
到海南后可认为打开瓶盖前后温度不变,设开瓶后气体体积为V,则由玻意耳定律有
解得
减少的气体与开瓶前气体的质量之比为
18. 如图所示,两条足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ固定在绝缘水平桌面上,导轨间距为L,磁感应强度大小为B的匀强磁场垂直于导轨平面向上,金属棒1与2均垂直于导轨放置,两金属棒间的距离为d。已知两金属棒的长度均为L、电阻均为R、质量均为m,电路中除两金属棒的电阻外其余电阻均不计。现给金属棒2一个水平向右的瞬时速度,求:
(1)从开始运动到最终达到稳定状态,回路中产生的焦耳热;
(2)最终达到稳定状态时,两金属棒之间的距离。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
两金属棒运动过程中,动量守恒,则
解得
根据能量守恒可得
【小问2详解】
对金属棒1,根据动量定理
其中,
联立,解得
所以,最终达到稳定状态时,两金属棒之间的距离为
19. 华为Mate70系列芯片从芯片的设计、生产、制造、封测、流片100%实现国产化,这对保障我国信息安全和科技战略安全具有重要意义,减少了对国外芯片的依赖,降低了国外技术封锁对我国科技产业的影响,提高了我国在全球科技竞争中的战略地位。在芯片生产过程中,离子注入是其中一道重要的工序。如图所示是离子注入简化工作原理的示意图,一粒子源从处不断释放质量为,带电荷量为的离子,其初速度视为零,经电压为的加速电场加速后,沿图中半径为的圆弧形虚线通过圆弧形静电分析器(静电分析器通道内有均匀辐向分布的电场)后,从点沿直径方向进入半径为(未知)的圆形匀强磁场区域,磁场方向垂直于纸面向外,磁感应强度大小为,经磁场偏转,离子最后垂直打在平行放置且与等高的硅片上,硅片到的距离为,不计离子重力及离子间的相互作用。求:
(1)离子进入圆形匀强磁场区域时的速度大小;
(2)静电分析器通道内虚线处电场强度的大小;
(3)若匀强磁场的磁感应强度大小可以调节,要让从点沿直径方向进入圆形匀强磁场区域的离子全部打在硅片上,求磁感应强度大小的取值范围。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
离子通过加速电场,由动能定理
解得。
【小问2详解】
离子经过静电分析器,电场力提供向心力
解得
【小问3详解】
离子最后垂直打在平行放置且与等高的硅片上,轨迹如图甲所示
根据洛伦兹力提供向心力有
由几何知识可知
要让离子全部打在硅片上,其临界状态的轨迹如图乙所示,设圆心分别为,半径分别为、,由几何关系可知,恰为硅片的最低点,根据几何关系有
设圆心为的离子在磁场中做圆周运动的圆心角为,根据几何关系有
解得
根据几何关系有
解得
根据
解得
将“”用“”和“”替换得。
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海师附中2024-2025高二下学期第二次月考
物理卷
第Ⅰ卷(选择题,共44分)
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,只有一个选项是符合题目要求的。)
1. 关于布朗运动,下列说法错误的是( )
A. 布朗运动是液体中悬浮微粒的无规则运动
B. 液体温度越高,液体中悬浮微粒的布朗运动越剧烈
C. 液体中悬浮微粒的布朗运动是液体分子永不停息地做无规则运动
D. 液体中悬浮微粒的布朗运动是液体分子对它的撞击作用不平衡所引起的
2. 下列关于分子力和分子势能的说法正确的是( )
A. 分子间距离大于r0时,分子间表现为斥力
B. 分子从无限远靠近到距离r0处过程中分子势能变大
C. 分子势能在r0处最小
D. 分子间距离小于r0且减小时,分子势能在减小
3. 比较45℃的热水和100℃的水蒸气,下列说法正确的是( )
A. 热水分子的平均动能比水蒸气的大 B. 热水的内能比相同质量的水蒸气的小
C. 热水分子的速率都比水蒸气的小 D. 热水分子的热运动比水蒸气的剧烈
4. 如图,一束电子沿z轴正向流动,则在图中y轴上A点的磁场方向是( )
A. +x方向 B. ﹣x方向 C. +y方向 D. ﹣y方向
5. 如图所示,L是一自感系数很大的线圈,它的电阻为,A和B是两个完全相同的灯泡,R是阻值大于的定值电阻,开始时开关S是断开的,下列说法正确的是( )
A. S闭合后电路稳定前,A、B均逐渐变亮
B. S闭合后电路稳定前,A先亮,B逐渐变亮
C. S闭合且电路稳定后,断开S,B先闪亮一下,然后与A一起逐渐熄灭
D. S闭合且电路稳定后,断开S,通过A的电流与其原来的电流方向相反
6. 风能是一种清洁的可再生能源。小型风力交流发电机,其原理可以简化为图甲,发电机线圈电阻不计,外接电阻R,当线圈匀速转动时,产生的电动势随时间变化如图乙所示,则( )
A. 电压表的示数为V
B. t=0.1s时刻,线圈恰好转到图示位置
C. 通过电阻R的电流方向每秒改变10次
D. 若将电阻R换成击穿电压为12V的电容器,电容器不会被击穿
7. 现有一个容积为400L的医用氧气罐,内部气体可视为理想气体,压强为15 MPa。为了使用方便,用一批相同规格的小型氧气瓶(瓶内视为真空)进行分装,每个小氧气瓶的容积为40L,分装完成后原医用氧气罐及每个小氧气瓶内气体的压强均为3MPa。不考虑分装过程中温度的变化,则可以分装氧气瓶的数量为( )
A. 30 B. 40
C. 50 D. 60
8. 用铝制易拉罐制作温度计,一透明薄吸管里有一段油柱(长度不计)粗细均匀,吸管与罐密封性良好,罐内气体可视为理想气体,已知罐体积为,薄吸管底面积,罐外吸管总长度为20cm,当温度为27℃时,油柱离罐口10cm,不考虑大气压强变化,下列说法正确的是( )
A. 若在吸管上标注等差温度值,则刻度左密右疏
B. 该装置所测温度不高于31.5℃
C. 该装置所测温度不低于23.5℃
D. 其他条件不变,缓慢把吸管拉出来一点,则油柱离罐口距离增大
二、多项选择题:(本题共5小题,每小题4分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。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. 关于液体表面张力,下列说法正确的有( )
A. 图甲中的液体表面层分子间作用力表现为引力,所以分子间的距离小于平衡距离
B. 图甲中的液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的平均距离,产生表面张力
C. 图乙中液体表面张力方向与液面相切
D. 图乙中液体表面张力方向与液面垂直
10. 下列说法正确的是( )
A. 第二类永动机不可能制成是因为违反了能量守恒定律
B. 硬币可以浮在平静的水面上是因为液体表面存在张力
C. 根据热力学第二定律可知,热量不可能从低温物体传递到高温物体
D. 单晶体的某些物理性质具有各向异性,而多晶体和非晶体是各向同性的
11.
一定质量的理想气体从状态a开始经ab、bc、ca三个过程回到原状态,已知ab垂直于T轴,bc延长线过O点,下列说法正确的是( )
A. bc过程外界对气体做功 B. ca过程气体压强不变
C. ab过程气体放出热量 D. ca过程气体内能减小
12. 如图所示,垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B随时间t均匀变化。正方形硬质金属框abcd放置在磁场中,金属框平面与磁场方向垂直,电阻R=0.1Ω,边长,下列说法正确的是( )
A. 在t=0到t=0.1s时间内,框中的感应电动势为0.08V
B. 框中感应电流沿逆时针方向
C. t=0.05s时,框ab边受到的安培力F的大小为0.016N
D. 在t=0到t=0.1s时间内,框中电流的电功率0.064W
13. 如图所示的装置可测量匀强磁场的磁感应强度。它的右臂通过绝缘细线挂着正六边形线框,线框的边长为,底边水平,恰有一半处于匀强磁场中,该磁场的磁感应强度的方向与线框平面垂直。当线圈中通入顺时针电流时,调节砝码使两臂达到平衡。然后改变电流的方向,大小不变,在右盘中增加质量为的砝码后,两臂再次达到新的平衡,则( )
A. 大小为
B. 大小为
C. 磁场方向垂直线框平面向里
D. 线框所受安培力大小为
第Ⅱ卷(非选择题,共56分)
三、实验题(本题共2小题,每空2分,共20分.把答案写在答题卡中指定的答题处,不要写出演算过程)
14. 在用油膜法估测油酸分子的大小的实验中,具体操作如下:
①取油酸注入的容量瓶内,然后向瓶中加入酒精,直到液面达到的刻度为止,摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解,形成油酸酒精溶液;用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒,记录滴入的滴数直到量筒达到为止,恰好共滴了100滴;
②往边长约为的浅盘里倒入约深的水,待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上。
③用注射器将配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待油酸膜形状稳定。
④将画有油膜形状的玻璃板放在边长为的方格纸上,算出完整的方格有67个,大于半格的有14个,小于半格的有19个。
⑤将玻璃板放在浅盘上,然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上。
(1)上述步骤中,正确的顺序是__________
(2)利用上述具体操作中的有关数据可知一滴油酸酒精溶液含纯油酸为__________,油膜面积为__________,求得的油膜分子直径为__________。(结果全部取2位有效数字)
15. 某实验小组用如图甲所示实验装置来探究一定质量的气体发生等温变化遵循的规律。
(1)关于该实验,下列说法正确的是( )
A. 实验中为找到体积与压强的关系,一定要测量空气柱的横截面积
B. 空气柱体积变化应尽可能的快些
C. 为保证气密性,实验前应在柱塞上涂润滑油
(2)为了探究一定质量的气体在不同温度时发生等温变化是否遵循相同的规律,他们进行了两次实验,得到的图像如图乙所示,由图可知两次实验气体的温度大小关系为_____(填“<”“=”或“>”);
(3)如橡胶套内的气体不可忽略,移动柱塞,多次记录注射器上的体积刻度V和压力表读数p,绘出的图像可能为( )
A. B. C. D.
16. 某物理兴趣小组用图甲所示的电路测量电流表G(量程为1mA)的内阻,可用的器材有:
A.电源E1(电动势1.5V,内阻很小)
B.电源E2(电动势6.0V,内阻很小)
C.滑动变阻器(阻值)
D.滑动变阻器(阻值)
E.电阻箱R2
F.开关两个,导线若干
(1)小组同学选用上述器材中的A、C、E、F进行实验,以下是主要的实验步骤,请将步骤补充完整:
①按图甲所示电路图连接实物电路;
②闭合开关前,将滑动变阻器R1的滑片置于______端(选填“a”或“b”);
③闭合开关S1,调节R1,使电流表指针偏到满刻度处;
④保持R1不变,闭合开关S2,调节R2使电流表指针偏到满刻度的一半处,记下此时R2的值;
⑤断开开关,整理器材。
(2)若步骤④中,电阻箱R2的示数如图乙所示,则电流表内阻的测量值是______Ω。
(3)实际上,步骤④中R2的接入,会使电路总电阻减小,总电流增大,导致电流表指针半偏时,R2的值______(填“大于”“等于”或“小于”)电流表内阻的真实值。
四、计算题:(本题共3小题,第16题10分,第17题12分,第18题14分,共36分。把解答写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤)
17. 我国交通便利,物流快递业发达,网购成为越来越多人的主要购物方式。海南某同学网购了黑龙江生产的某玻璃瓶装的坚果。瓶子密封良好,装瓶时气温为-23 ℃,瓶内气体体积为,海南的同学收到货时,海南气温为27 ℃。两地大气压强相差不大,可认为相等,都为。不考虑瓶内物体的挥发和瓶子的体积变化,认为0 ℃等于273 K,瓶内气体可视为理想气体。求:
(1)到海南后未开瓶时瓶内气体的压强;
(2)海南的同学缓慢打开瓶盖后,瓶内减少的气体与开瓶前气体的质量之比。
18. 如图所示,两条足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ固定在绝缘水平桌面上,导轨间距为L,磁感应强度大小为B的匀强磁场垂直于导轨平面向上,金属棒1与2均垂直于导轨放置,两金属棒间的距离为d。已知两金属棒的长度均为L、电阻均为R、质量均为m,电路中除两金属棒的电阻外其余电阻均不计。现给金属棒2一个水平向右的瞬时速度,求:
(1)从开始运动到最终达到稳定状态,回路中产生的焦耳热;
(2)最终达到稳定状态时,两金属棒之间的距离。
19. 华为Mate70系列芯片从芯片的设计、生产、制造、封测、流片100%实现国产化,这对保障我国信息安全和科技战略安全具有重要意义,减少了对国外芯片的依赖,降低了国外技术封锁对我国科技产业的影响,提高了我国在全球科技竞争中的战略地位。在芯片生产过程中,离子注入是其中一道重要的工序。如图所示是离子注入简化工作原理的示意图,一粒子源从处不断释放质量为,带电荷量为的离子,其初速度视为零,经电压为的加速电场加速后,沿图中半径为的圆弧形虚线通过圆弧形静电分析器(静电分析器通道内有均匀辐向分布的电场)后,从点沿直径方向进入半径为(未知)的圆形匀强磁场区域,磁场方向垂直于纸面向外,磁感应强度大小为,经磁场偏转,离子最后垂直打在平行放置且与等高的硅片上,硅片到的距离为,不计离子重力及离子间的相互作用。求:
(1)离子进入圆形匀强磁场区域时的速度大小;
(2)静电分析器通道内虚线处电场强度的大小;
(3)若匀强磁场的磁感应强度大小可以调节,要让从点沿直径方向进入圆形匀强磁场区域的离子全部打在硅片上,求磁感应强度大小的取值范围。
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