内容正文:
三明一中2027届高三暑期物理测试卷
(总分100分 考试时间75分钟)
一、单项选择题(共4小题,每小题4分,共16分。在每一小题给出的四个选项中只有一项是正确的)
1. 下列与热力学相关的知识,说法正确的是( )
A. 两个分子间距增大时,其分子势能可能减小
B. 液体中小颗粒的体积越大,布朗运动就越显著
C. 晶体在物理性质上均表现为各向异性
D. 某气体的摩尔体积为,每个分子的体积为,则阿伏伽德罗常数可表示为
【答案】A
【解析】
【详解】A.当分子间距小于平衡位置时,分子力表现为斥力,分子间距增大的过程中,分子斥力做正功,分子势能减小,因此两个分子间距增大时分子势能可能减小,A正确;
B.液体中的悬浮颗粒越小,受到周围液体分子撞击的不平衡性越明显,布朗运动越显著,颗粒体积越大布朗运动越不明显,B错误;
C.晶体分为单晶体和多晶体,多晶体的物理性质表现为各向同性,且单晶体也并非所有物理性质都具有各向异性,C错误;
D.气体分子间的距离远大于分子本身的大小,摩尔体积是1mol气体分子占据的总体积,远大于1mol分子本身的体积之和,因此不能用计算阿伏伽德罗常数,D错误。
故选A。
2. 小明的爷爷喜欢喝盖碗茶,泡茶时,他向茶杯中倒入足够多的沸水,使得盖上杯盖后茶水漫过杯盖,然后静置一段时间就可以喝了,已知盖上杯盖后,在水面和杯盖间密闭了一部分空气(可视为质量和体积均不变的理想气体),过一段时间后水温降低,则( )
A. 泡茶时,用沸水能快速泡出茶香,是因为温度越高每个分子动能都越大
B. 水的颜色由浅变深,说明水分子在做布朗运动
C. 温度降低后杯盖拿起来比较费力,是因为封闭气体的压强变大
D. 温度降低的过程中,杯内气体向外界放热
【答案】D
【解析】
【详解】A.温度升高时,气体分子的平均动能变大,并不是每个分子动能都越大,选项A错误;
B.水的颜色由浅变深,说明固体茶颗粒在做布朗运动,选项B错误;
C.杯盖拿起来比较费力,是因为封闭气体的温度降低,体积不变,则压强变小,选项C错误;
D.温度降低的过程中,杯内气体体积不变,不对外做功,内能减小,则气体向外界放热,选项D正确。
故选D。
3. 质量为m、长为L的独木舟停在西湖,质量为2m的人从独木舟头走到独木舟尾,不计水的阻力,则独木舟运动的位移大小是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】设独木舟运动的位移大小为s,则人相对于地面的位移大小为L-s,运动时间为t,根据动量守恒定律
解得
故选D。
4. 如图所示,空间存在垂直于纸面向里的有界匀强磁场,磁场区域宽度为,以磁场左边界上的一点为坐标原点,建立轴。一边长为的正方形金属线框在外力作用下以速度匀速穿过匀强磁场。从线框的边刚进磁场开始计时,线框中产生的感应电流i、线框的边两端的电压、线框所受的安培力F、穿过线框的磁通量随位移的变化图像正确的是(规定逆时针电流方向为正,安培力方向向左为正)( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.线圈向右移动0-L进入磁场时产生的电动势
根据欧姆定律可得,线圈中的电流
方向为逆时针,大小不变,线圈向右移动L-2L完全进入磁场时产生的电动势0,电流为0;当线圈向右移动2L-3L出离磁场时产生的电动势
根据欧姆定律可得,线圈中的电流
此时方向为顺时针,大小也不变,A错误;
B.同理可知,线圈向右移动0-L进入磁场时,线框的边两端的电压
线圈向右移动L-2L完全进入磁场时,线框的边两端的电压
当线圈向右移动2L-3L出离磁场时,线框的边两端的电压
B错误;
C.线圈向右移动0-L进入磁场时,安培力
方向向左,大小不变,线圈向右移动L-2L完全进入磁场时,安培力为零,当线圈向右移动2L-3L出离磁场时,安培力
方向向左,大小不变,C错误;
D.线圈向右移动0-L进入磁场时,磁通量
线圈向右移动L-2L完全进入磁场时,磁通量
当线圈向右移动2L-3L出离磁场时,磁通量
D正确。
故选D。
二、双项选择题(共4小题,每小题6分,共24分。每小题有两个选项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但选不全的得3分,有选错的得0分。)
5. 关于以下各图中所示的热学相关知识,描述正确的是( )
A. 图甲中用棉线实现自动浇水,利用了毛细现象
B. 图乙中,在由变到的过程中分子力做正功
C. 图丙中,曲线1对应的分子平均动能比曲线2对应的分子平均动能大
D. 图丁中,一定质量的理想气体完成一个循环中其温度始终不变
【答案】AB
【解析】
【详解】A.棉线吸水后,水在细小纤维间隙中能够上升并流向花盆,这是液体的毛细现象,故A正确;
B.分子力做功与分子势能的变化满足。从图乙可见,分子间距由增大到时,分子势能降低,因此分子力做正功,故B正确;
C.同种气体分子的平均动能满足。曲线2对应的速率较大的分子较多,平均速率较大,所以其分子平均动能较大;曲线1对应的平均动能小于曲线2,故C错误;
D.由理想气体状态方程,对A、B、C三状态分别有,和
因此在物质的量不变时,温度与成正比。代入图中坐标得
再得
最后得
故温度关系为
循环中温度不可能始终不变,故D错误。
故选AB。
6. 如图甲,矩形线圈abcd在匀强磁场中以恒定的角速度绕垂直于磁场方向的轴转动,产生的电动势e随时间t按正弦规律变化,图像如图乙所示。已知线圈的内阻r=5 Ω,外电路电阻R=95 Ω,则( )
A. t=1×10-2 s时,线圈处于中性面
B. 理想交流电流表的示数为2 A
C. 电阻R的电功率为190 W
D. 线圈的电流方向每秒钟变化50次
【答案】AC
【解析】
【详解】A.根据图乙可知t=1×10-2 s时,线圈感应电动势为0,线圈处于中性面,此时穿过线圈磁通量最大,故A正确;
B.由图乙可知电动势有效值,根据
可得电流的有效值,则理想交流电流表的示数为,故B错误;
C.根据可得电阻R的电功率为,故C正确;
D.由图乙可知感应电动势周期,根据
可得线圈电流的频率,线圈的电流方向每秒钟变化100次,故D错误。
故选AC。
7. 截至2025年3月24日《哪吒2》暂列全球票房榜第5名。该片传递积极价值观,情节丰富有深度,视觉效果震撼。片中太乙真人使用天元鼎炼丹,已知天元鼎正常时是容积为4的密闭容器,初始时内部气体压强与外界大气压相同即,温度为。在炼丹过程中,太乙真人施展法术对炉内气体加热,当炉内气体温度达600K时,炉内的压强为。若加热过程中天元鼎缓慢漏气,当温度为600K时炉内压强,设泄露出去的气体质量与剩余在鼎中的气体质量之比为n(炉内气体可视为理想气体)则( )
A. B.
C. D.
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.整个过程可以看成等容变化,根据查理定律可得
代入数据解得,故A错误,B正确;
CD.根据理想气体状态方程
可知原有气体的质量与剩余气体质量之比为
故泄露出去的气体质量与剩余在鼎中的气体质量之比为,故C错误,D正确。
故选BD。
8. 如图甲所示,曲面为四分之一圆弧、质量为的滑块静止在光滑水平地面上,一光滑小球以某一速度水平冲上滑块的圆弧面,且没有从滑块上端冲出去。若测得在水平方向上小球与滑块的速度大小分别为、,作出图像如图乙所示,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A. 小球的质量为
B. 小球的质量为
C. 小球能够上升的最大高度为
D. 小球运动到最高点时的速度为
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.设小球刚刚冲上滑块圆弧面时的速度为,小球和滑块组成的系统水平方向动量守恒,则有
可得
由图乙可得
所以有
,
得小球的质量为
,
故A正确,B错误;
CD.小球上升到最大高度时,小球竖直方向速度为零,小球和滑块速度相等,取向有为正方向,根据动量守恒有
设小球上升的最大高度为,根据能量守恒则有
两式联立,可得
小球上升到最高点的速度为
故C错误,D正确。
故选。
三、填空实验题(本题共5小题,9-11每空1分,12-13每空2分,共23分)
9. 一定质量的理想气体,从初始状态经状态、、再回到状态,其体积与温度的关系如图所示。图中、和为已知量,从状态到,外界对气体______(填“做正功”、“做负功”或“不做功”);从状态到的过程中,气体______(填“吸热”或“放热”);气体在状态时的体积______。
【答案】 ①. 不做功 ②. 放热 ③.
【解析】
【详解】[1]从状态A到B,气体体积不变,外界对气体不做功;
[2]从B到C的过程中,温度不变,则气体的内能不变,体积减小,外界对气体做正功,根据热力学第一定律可知气体放热;
[3]从状态D到A,气体经历的是等压过程,根据
解得
10. 如图为双缝干涉的实验装置,双缝间距为,双缝到屏的距离为。用波长为的黄光照射,在屏上形成干涉条纹,则相邻两亮条纹中心间距的表达式为__________(用、、表示),代入数据可得_______。若其它条件不变,改用绿光照射,则相邻两亮条纹中心间距比黄光的_______(选填“大”或“小”)。
【答案】 ①. ②. ③. 小
【解析】
【详解】[1][2]根据题意可知,相邻两亮条纹中心间距的表达式为
代入数据可得
[3]若其它条件不变,改用绿光照射,波长变小,则相邻两亮条纹中心间距比黄光的小。
11. 某发电厂原来用有效值为U的交变电压输电,输送的电功率恒为P,输电线的电阻为R。若仅用升压变压器将电压升到10U,提高电压后输电线上的电流减小为原来的_________,输电线上的功率损耗为原来的_________;若仅通过更换输电线将输电线的电阻改为原来的,则更换输电线后输电线上的功率损耗为原来的_________。
【答案】 ①. ②. ③.
【解析】
【详解】[1]根据P=IU,则当升压变压器将电压升到10U,时输电线上的电流减小为原来的;
[2]根据可知,输电线电阻不变,则输电线上的功率损耗为原来的;
[3]根据可知,若仅通过更换输电线将输电线的电阻改为原来的,输电电流不变,则更换输电线后输电线上的功率损耗为原来的。
12. 如图为“探究一定质量的气体在温度不变的条件下压强与体积的关系”的装置,用注射器下端的橡胶塞和柱塞封闭一段空气柱,空气柱的体积V可以通过刻度读取,空气柱的压强p可以从与注射器内空气柱相连的气压计读取。把柱塞向下压或向上拉,读取几组空气柱的体积与对应的压强数据。
(1)关于该实验操作,下列说法正确的是_______
A. 推拉柱塞时应尽量缓慢
B. 推拉柱塞时可手握注射器
C. 若实验中橡胶套脱落,可立即装上并继续本次实验
(2)测得多组空气柱的压强p和体积V的数据后,为了直观看出一定质量的气体在温度不变的条件下压强与体积的关系,若以p为纵坐标,则应以________为横坐标在坐标系中描点作图;在不断压缩气体过程中,由测得数据发现p与V的乘积值越来越小,则用上述方法作出的图线应为图中的_________(选填“①”或“②”)。
【答案】 ①. A ②. (体积的倒数) ③. ②
【解析】
【详解】(1)[1] A.为减小实验误差,推拉柱塞时应尽量缓慢,以防止柱塞移动太快,气体的温度产生变化,故A正确;
B.推拉柱塞时不能用手握注射器筒上空气柱部分,以防止空气温度产生变化,故B错误;
C.若实验中橡胶塞脱落,气体的质量变化,需重新做实验,故C错误。
故选A。
(2)[2]当温度不变时有pV=C,即压强p与V成反比,两者的关系图像不是直线,但压强p与是线性关系,故应当与为横坐标;
[3]一定质量的气体在温度不变的条件下压强与体积的关系,,由测得数据发现p与V的乘积值越来越小,若p不变时,V减小,则增大,所以以p为纵坐标,以为横坐标的图像为②。
13. 小厦同学在实验室用油膜法估测油酸分子的直径大小。
(1)该实验中,小厦所做的理想化假设有_____。
A.油酸分子不溶于水
B.油酸分子是紧挨着的没有空隙
C.油酸分子在水面上充分散开无重叠
(2)某次实验时,每油酸酒精溶液中有纯油酸,用注射器吸取油酸酒精溶液,测得总共可以滴75滴,则每滴油酸酒精溶液中,纯油酸的体积为_____。
(3)向浅水盘内倒入清水,在水面上轻轻而均匀地撒一层爽身粉后,用注射器在其上滴一滴油酸酒精溶液。
(4)待油层不再扩散、形状稳定时,把玻璃板盖在浅盘上并描画出油酸薄膜轮廓,如图所示。图中正方形小方格的边长为,则可估算油酸分子直径约为_____(计算结果保留两位有效数字)。
(5)油酸分子直径大小的理论值为,本次实验测得的结果与理论值存在偏差的可能原因有_____。
A.油酸还未完全散开
B.所用油酸溶液中含有大量酒精
C.在测量溶液的总滴数时,漏数了滴数
D.计算油膜面积时,将所有不足一格的正方形都当成一格计算
【答案】 ①. BC ②. ## ③. ④. D
【解析】
【详解】[1] A.油酸分子不溶于水,是油酸分子的特性,而不是理想化假设,故A错误;
BC.油膜法估测油酸分子的直径大小,理想化假设有:把油酸分子简化为球形;油酸分子在水面上充分散开无重叠,油膜的厚度等于油酸分子的直径;油酸分子是紧挨着的没有空隙,故B正确,C正确。
故选BC。
[2]1滴油酸酒精溶液中含油酸的体积
[3]轮廓内完整方格约128格,不足半格舍去、超过半格算1格,总面积约
可估算油酸分子直径
[4] 理论值大于计算值,计算结果偏小。
A.计算油酸分子直径的公式是,水面上痱子粉撒得较多,油膜没有充分展开,则测量油膜的面积S偏小,导致的计算结果偏大,故A错误;
B.计算时利用的是纯油酸的体积,酒精的作用是更易于油酸平铺成单层薄膜,自身溶于水或挥发掉,使的测量结果更精确,故B错误;
C.在测量溶液的总滴数时,滴数漏数了,1滴油酸酒精溶液中含油酸的体积偏大,则的计算结果偏大,故C错误;
D.计算油膜面积时,将所有不足一格的正方形都当成一格计算,油膜的面积S将偏大,则的计算结果偏小,故D正确。
故选D。
四、计算题(本题共3小题,共37分。解答各小题时,应写出必要的文字说明、表达式和重要步骤,只写出最后答案的不得分。有数值计算的题,答案中必须明确数值和单位)
14. 某次台球训练中,在水平台面上,运动员将母球击向目标球,母球以速度v0=8m/s撞上目标球,两球碰撞后瞬间母球的速度v1=2m/s,两球的碰撞时间Δt=0.01s,取水平向右为正方向。已知母球、目标球的质量均为m=0.16 kg,不计台面的阻力。求:
(1)碰撞后瞬间目标球的速度v2;
(2)碰撞过程中母球对目标球的平均作用力大小F;
(3)碰撞过程中两球构成的系统损失的机械能ΔE。
【答案】(1)6 m/s
(2)96 N (3)1.92 J
【解析】
【小问1详解】
两球碰撞过程中动量守恒,有mv0=mv1+mv2
解得v2=6 m/s
【小问2详解】
碰撞过程中对目标球有FΔt=mv2-0
解得F=96 N
【小问3详解】
碰撞过程中两球构成的系统损失的机械能
解得ΔE=1.92 J
15. 下端封口的圆柱形光滑透明管竖直固定,高度,管内横截面积。如图甲所示,某同学将表面涂润滑油的圆柱形物块竖直置于管口封住管内气体,并使物块缓慢进入透明管,物块静止时如图乙所示。已知物块质量,横截面积也为,环境温度,大气压强恒为,重力加速度大小取,透明管与物块均具有良好导热性能,不计物块与透明管间的摩擦,管内气体无泄漏且可视为理想气体。
(1)求物块静止时,管内气体的压强;
(2)求物块静止时,物块下方气柱的高度;
(3)环境温度缓慢降低至,物块缓慢下滑,最终重新静止时,物块下方气柱高度变为,求。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
物块静止时,受力平衡
解得
【小问2详解】
物块缓慢压入过程,气体发生等温变化。初态压强,对管内气体,由玻意耳定律
解得
【小问3详解】
降温过程中,物块缓慢下滑时始终满足力平衡条件,管内气体压强
故气体经历等压变化,初态气柱高,温度;末态气柱高,温度为。
对管内气体,由盖-吕萨克定律得
解得
16. 如图所示,e1f1g1和e2f2g2是两根足够长且电阻不计的固定光滑平行金属轨道,轨道间距L=80cm,其中f1g1和f2g2为轨道的水平部分,e1f1和e2f2是倾斜部分。在f1f2右侧空间存在磁感应强度大小B=2T,方向竖直向上的匀强磁场,不计导体棒在轨道连接处的动能损失。导体棒ab的质量m=0.1kg,接入电路的电阻R=8Ω,置于距轨道底端高度h=20cm处。另一完全相同的导体棒cd静止于水平导轨上。从导体棒ab由静止释放,到两棒最终稳定运动的过程中,ab棒与cd棒未发生碰撞,且两导体棒始终与导轨保持垂直,取重力加速度g=10m/s2。求:
(1)ab棒刚进入磁场时回路中产生的电流强度;
(2)整个过程中产生的焦耳热;
(3)整个过程中通过ab棒的电荷量;
(4)从ab棒运动到f1f2开始计算,棒ab相对于棒cd运动的距离。
【答案】(1);(2);(3);(4)
【解析】
【详解】(1)ab棒从斜面轨道滑到底端,根据动能定理,有
切割产生的感应电动势为
根据闭合电路欧姆定律,有
联立解得
,
(2)因为两导体棒所受的安培力始终大小相等、方向相反,所以将两棒组成的系统作为研究对象,由动量守恒定律得
解得
由能量守恒定律得
(3)ab棒进入磁场后做变速运动,设速度为v时产生的感应电流为i,在Δt时间内速度的变化量为,由动量定理得
即
方程两侧求和
即
代入数据解得
(4)设棒ab相对于棒cd运动的距离为x,某一时刻ab、cd棒的速度分别为、,在时间内对ab棒由动量定理得
即
两边求和可得
即
解得
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三明一中2027届高三暑期物理测试卷
(总分100分 考试时间75分钟)
一、单项选择题(共4小题,每小题4分,共16分。在每一小题给出的四个选项中只有一项是正确的)
1. 下列与热力学相关的知识,说法正确的是( )
A. 两个分子间距增大时,其分子势能可能减小
B. 液体中小颗粒的体积越大,布朗运动就越显著
C. 晶体在物理性质上均表现为各向异性
D. 某气体的摩尔体积为,每个分子的体积为,则阿伏伽德罗常数可表示为
2. 小明的爷爷喜欢喝盖碗茶,泡茶时,他向茶杯中倒入足够多的沸水,使得盖上杯盖后茶水漫过杯盖,然后静置一段时间就可以喝了,已知盖上杯盖后,在水面和杯盖间密闭了一部分空气(可视为质量和体积均不变的理想气体),过一段时间后水温降低,则( )
A. 泡茶时,用沸水能快速泡出茶香,是因为温度越高每个分子动能都越大
B. 水的颜色由浅变深,说明水分子在做布朗运动
C. 温度降低后杯盖拿起来比较费力,是因为封闭气体的压强变大
D. 温度降低的过程中,杯内气体向外界放热
3. 质量为m、长为L的独木舟停在西湖,质量为2m的人从独木舟头走到独木舟尾,不计水的阻力,则独木舟运动的位移大小是( )
A. B.
C. D.
4. 如图所示,空间存在垂直于纸面向里的有界匀强磁场,磁场区域宽度为,以磁场左边界上的一点为坐标原点,建立轴。一边长为的正方形金属线框在外力作用下以速度匀速穿过匀强磁场。从线框的边刚进磁场开始计时,线框中产生的感应电流i、线框的边两端的电压、线框所受的安培力F、穿过线框的磁通量随位移的变化图像正确的是(规定逆时针电流方向为正,安培力方向向左为正)( )
A. B. C. D.
二、双项选择题(共4小题,每小题6分,共24分。每小题有两个选项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但选不全的得3分,有选错的得0分。)
5. 关于以下各图中所示的热学相关知识,描述正确的是( )
A. 图甲中用棉线实现自动浇水,利用了毛细现象
B. 图乙中,在由变到的过程中分子力做正功
C. 图丙中,曲线1对应的分子平均动能比曲线2对应的分子平均动能大
D. 图丁中,一定质量的理想气体完成一个循环中其温度始终不变
6. 如图甲,矩形线圈abcd在匀强磁场中以恒定的角速度绕垂直于磁场方向的轴转动,产生的电动势e随时间t按正弦规律变化,图像如图乙所示。已知线圈的内阻r=5 Ω,外电路电阻R=95 Ω,则( )
A. t=1×10-2 s时,线圈处于中性面
B. 理想交流电流表的示数为2 A
C. 电阻R的电功率为190 W
D. 线圈的电流方向每秒钟变化50次
7. 截至2025年3月24日《哪吒2》暂列全球票房榜第5名。该片传递积极价值观,情节丰富有深度,视觉效果震撼。片中太乙真人使用天元鼎炼丹,已知天元鼎正常时是容积为4的密闭容器,初始时内部气体压强与外界大气压相同即,温度为。在炼丹过程中,太乙真人施展法术对炉内气体加热,当炉内气体温度达600K时,炉内的压强为。若加热过程中天元鼎缓慢漏气,当温度为600K时炉内压强,设泄露出去的气体质量与剩余在鼎中的气体质量之比为n(炉内气体可视为理想气体)则( )
A. B.
C. D.
8. 如图甲所示,曲面为四分之一圆弧、质量为的滑块静止在光滑水平地面上,一光滑小球以某一速度水平冲上滑块的圆弧面,且没有从滑块上端冲出去。若测得在水平方向上小球与滑块的速度大小分别为、,作出图像如图乙所示,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A. 小球的质量为
B. 小球的质量为
C. 小球能够上升的最大高度为
D. 小球运动到最高点时的速度为
三、填空实验题(本题共5小题,9-11每空1分,12-13每空2分,共23分)
9. 一定质量的理想气体,从初始状态经状态、、再回到状态,其体积与温度的关系如图所示。图中、和为已知量,从状态到,外界对气体______(填“做正功”、“做负功”或“不做功”);从状态到的过程中,气体______(填“吸热”或“放热”);气体在状态时的体积______。
10. 如图为双缝干涉的实验装置,双缝间距为,双缝到屏的距离为。用波长为的黄光照射,在屏上形成干涉条纹,则相邻两亮条纹中心间距的表达式为__________(用、、表示),代入数据可得_______。若其它条件不变,改用绿光照射,则相邻两亮条纹中心间距比黄光的_______(选填“大”或“小”)。
11. 某发电厂原来用有效值为U的交变电压输电,输送的电功率恒为P,输电线的电阻为R。若仅用升压变压器将电压升到10U,提高电压后输电线上的电流减小为原来的_________,输电线上的功率损耗为原来的_________;若仅通过更换输电线将输电线的电阻改为原来的,则更换输电线后输电线上的功率损耗为原来的_________。
12. 如图为“探究一定质量的气体在温度不变的条件下压强与体积的关系”的装置,用注射器下端的橡胶塞和柱塞封闭一段空气柱,空气柱的体积V可以通过刻度读取,空气柱的压强p可以从与注射器内空气柱相连的气压计读取。把柱塞向下压或向上拉,读取几组空气柱的体积与对应的压强数据。
(1)关于该实验操作,下列说法正确的是_______
A. 推拉柱塞时应尽量缓慢
B. 推拉柱塞时可手握注射器
C. 若实验中橡胶套脱落,可立即装上并继续本次实验
(2)测得多组空气柱的压强p和体积V的数据后,为了直观看出一定质量的气体在温度不变的条件下压强与体积的关系,若以p为纵坐标,则应以________为横坐标在坐标系中描点作图;在不断压缩气体过程中,由测得数据发现p与V的乘积值越来越小,则用上述方法作出的图线应为图中的_________(选填“①”或“②”)。
13. 小厦同学在实验室用油膜法估测油酸分子的直径大小。
(1)该实验中,小厦所做的理想化假设有_____。
A.油酸分子不溶于水
B.油酸分子是紧挨着的没有空隙
C.油酸分子在水面上充分散开无重叠
(2)某次实验时,每油酸酒精溶液中有纯油酸,用注射器吸取油酸酒精溶液,测得总共可以滴75滴,则每滴油酸酒精溶液中,纯油酸的体积为_____。
(3)向浅水盘内倒入清水,在水面上轻轻而均匀地撒一层爽身粉后,用注射器在其上滴一滴油酸酒精溶液。
(4)待油层不再扩散、形状稳定时,把玻璃板盖在浅盘上并描画出油酸薄膜轮廓,如图所示。图中正方形小方格的边长为,则可估算油酸分子直径约为_____(计算结果保留两位有效数字)。
(5)油酸分子直径大小的理论值为,本次实验测得的结果与理论值存在偏差的可能原因有_____。
A.油酸还未完全散开
B.所用油酸溶液中含有大量酒精
C.在测量溶液的总滴数时,漏数了滴数
D.计算油膜面积时,将所有不足一格的正方形都当成一格计算
四、计算题(本题共3小题,共37分。解答各小题时,应写出必要的文字说明、表达式和重要步骤,只写出最后答案的不得分。有数值计算的题,答案中必须明确数值和单位)
14. 某次台球训练中,在水平台面上,运动员将母球击向目标球,母球以速度v0=8m/s撞上目标球,两球碰撞后瞬间母球的速度v1=2m/s,两球的碰撞时间Δt=0.01s,取水平向右为正方向。已知母球、目标球的质量均为m=0.16 kg,不计台面的阻力。求:
(1)碰撞后瞬间目标球的速度v2;
(2)碰撞过程中母球对目标球的平均作用力大小F;
(3)碰撞过程中两球构成的系统损失的机械能ΔE。
15. 下端封口的圆柱形光滑透明管竖直固定,高度,管内横截面积。如图甲所示,某同学将表面涂润滑油的圆柱形物块竖直置于管口封住管内气体,并使物块缓慢进入透明管,物块静止时如图乙所示。已知物块质量,横截面积也为,环境温度,大气压强恒为,重力加速度大小取,透明管与物块均具有良好导热性能,不计物块与透明管间的摩擦,管内气体无泄漏且可视为理想气体。
(1)求物块静止时,管内气体的压强;
(2)求物块静止时,物块下方气柱的高度;
(3)环境温度缓慢降低至,物块缓慢下滑,最终重新静止时,物块下方气柱高度变为,求。
16. 如图所示,e1f1g1和e2f2g2是两根足够长且电阻不计的固定光滑平行金属轨道,轨道间距L=80cm,其中f1g1和f2g2为轨道的水平部分,e1f1和e2f2是倾斜部分。在f1f2右侧空间存在磁感应强度大小B=2T,方向竖直向上的匀强磁场,不计导体棒在轨道连接处的动能损失。导体棒ab的质量m=0.1kg,接入电路的电阻R=8Ω,置于距轨道底端高度h=20cm处。另一完全相同的导体棒cd静止于水平导轨上。从导体棒ab由静止释放,到两棒最终稳定运动的过程中,ab棒与cd棒未发生碰撞,且两导体棒始终与导轨保持垂直,取重力加速度g=10m/s2。求:
(1)ab棒刚进入磁场时回路中产生的电流强度;
(2)整个过程中产生的焦耳热;
(3)整个过程中通过ab棒的电荷量;
(4)从ab棒运动到f1f2开始计算,棒ab相对于棒cd运动的距离。
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