精品解析：福建厦门大学附属科技中学2024-2025学年高二下学期6月阶段检测物理试题

姓名____________ 班级____________ 座号____________ 2024-2025学年（下）厦门大学附属科技中学高二6月阶段性检测 物理试题 （考试日期：6月21日 考试时长：75分钟 满分：100分） 注意事项： 1、答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。 2、每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，在试卷上作答无效。 一、单项选择题：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，只有一项符合题目要求。 1. 法拉第电动机原理如图所示，条形磁铁（N极向上）竖直固定在圆形水银槽中心，斜插在水银中的金属杆上端与固定在水银槽圆心正上方的铰链相连，与电源负极连接的导线插入水银中。此时从正面看，金属杆受到的安培力（　　） A. 垂直纸面向里 B. 垂直纸面向外 C. 在纸面内斜向上 D. 在纸面内斜向下 2. 下列四幅图分别对应四种说法.其中正确的是（　　） A. 布朗运动就是液体分子的运动，它说明分子在永不停息地做无规则运动 B. 当两个相邻的分子间距离为时，分子间相互作用力的合力为零，分子势能为零 C. 食盐晶体的物理性质沿各个方向是不同的，即各向异性 D. 小草上的露珠呈球形的主要原因是露珠浸润的结果 3. 图为氢原子的能级图。大量氢原子处于n=4的激发态，在向低能级跃迁时放出光子，用这些光子照射逸出功为2.29eV的金属钠，则（　　） A. 用0.80eV的光子照射n=4能级的氢原子，可使氢原子电离 B. n=4跃迁到n=1放出的光子波长最长 C. 有4种频率的光子能使金属钠产生光电效应 D. 逸出光电子的最大初动能为12.75eV 4. 在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转动轴匀速转动，如图甲所示，产生的交变电流i随时间t变化的规律如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. t=0.02s时，穿过线框的磁通量最大 B. t=0时，线框中磁通量的变化率为零 C. t=s时，通过线框的瞬时电流为2.5A D. 若线框的电阻为0.2Ω，则线框的热功率为5W 二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 5. 可以自发地放出一个粒子，生成新核，可以放出一个粒子，生成新核，则下列说法正确的是（ ） A. X粒子是氦原子核，它的电离能力很弱 B. 的比结合能比小 C. 对加热，它生成新核的速度不会发生变化 D. 如果经过时间，的含量剩下，则20个原子核经过时间，剩下10个原子核 6. 远距离输电的示意图如图所示，图中的升压变压器以及降压变压器均为理想变压器。已知升压变压器原线圈两端的电压为1000V，输入功率为800kW，输电线的总电阻为，输电线上损失的功率为输送功率的1%，用电器的额定电压为220V，用电器正常工作。下列说法正确的是（　　） A. B. C. 用户端的电流大小为11A D. 降压变压器原线圈两端的电压为19800V 7. 如图，边长为L、粗细均匀的正方形闭合导线框以水平速度v0匀速穿过宽度为d（d>L）的匀强磁场区域（ab、cd边和磁场竖直边界平行），磁场的磁感应强度大小为B，线框总阻值为R，线框平面与磁场方向垂直。从ab边到达磁场左侧边界开始计时，则穿过线框的磁通量Φ、线框中的感应电流I、线框所受安培力F、线框上d、c两点间的电势差Udc随时间变化的图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 8. 如图所示，直角三角形区域内不包括三角形边界存在磁感应强度大小为、方向垂直三角形所在平面向外的匀强磁场，，，为的中点，为的中点，点处的粒子源可沿平行的方向射入速度大小不同的正、负电子不计电子所受的重力。电子的比荷为，不考虑电子间的作用。下列说法正确的是（　　） A. 可能有正电子从点射出磁场 B. 负电子在磁场中运动的最长时间为 C. 从点射出磁场的负电子的速度大小为 D. 从边射出磁场的正电子在磁场中运动的最长时间为 三、非选择题：共60分。其中9-11题为填空题，12-13题为实验题，14-16题为计算题。考生根据要求作答。 9. 如图所示，L是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为0。A和B是两个相同的小灯泡。当开关S接通后，A灯的亮度将______（选填“不变”、“由暗变亮”或“由亮变暗”），B灯的亮度将______（选填“不变”、“慢慢变亮”或“先亮后灭”）。若当开关S断开时，B灯的亮度将______（选填“闪一下再熄灭”或“不亮”）。 10. 如图所示为某回旋加速器的示意图，两个半径均为的形盒置于磁感应强度大小为的匀强磁场中，并与高频电源两极相连，其电压为，可以使带电粒子每次经过狭缝都能被加速，不计重力和粒子间相互作用力。若用该回旋加速器对质量为，电荷量为的粒子进行加速，则该粒子所能获得的最大动能为________________；粒子加速次数为________________。（用题中所给字母表示） 11. 小萌同学利用DIS实验系统研究一定质量理想气体的状态变化，实验后得到如图所示的图像。的过程中气体对外界______（选填“做正功”“做负功”或“不做功”）；的过程中气体______热量（选填“吸收”“放出”或“既不吸收也不放出”）。 12. 在“用双缝干涉测光的波长”实验中，如图甲所示，光具座上放置的光学元件依次为光源、透镜、M、N、P、遮光筒、毛玻璃、放大镜。 （1）M、N、P三个光学元件依次为______（填标号）； A. 滤光片、单缝、双缝 B. 单缝、滤光片、双缝 C. 单缝、双缝、滤光片 D. 滤光片、双缝、单缝 （2）若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，下列说法正确的是______（填标号）； A. 中央亮纹最亮最宽 B. 将单缝向双缝靠近，干涉条纹宽度变宽 C. 将屏向远离双缝的方向移动，可以减少从目镜中观察到的条纹个数 （3）某次实验中，目镜中心刻线对齐第n条亮条纹中心和第条亮条纹中心时，游标卡尺的示数分别如图乙和图丙所示，图乙中游标卡尺的读数为______mm。已知双缝间距，双缝到屏的距离，所测单色光的波长为______nm（保留三位有效数字）。 13. 如图是“用油膜法估测油酸分子的大小”实验的部分操作步骤： （1）下列有关该实验的说法正确的是___________（多选）。 A. 实验步骤正确的操作顺序是丙→乙→丁→甲 B. 图乙中撒痱子粉的目的是为了防止滴入溶液时液体飞溅出来 C. 图丙配制溶液时浓度要大一些，1滴溶液才能在水面形成足够厚的油膜便于测量 D. 油酸酒精溶液配制好后，不能搁置很久才做实验，以防酒精挥发影响溶液浓度 （2）下列操作会导致测得的分子直径偏大的是___________（多选）。 A. 未等油膜完全散开就开始描绘轮廓 B. 计算油膜面积时，将不足半格的方格全部舍去 C. 油酸酒精溶液配制后久置，部分酒精挥发 D. 求每滴溶液体积时，1mL的溶液的滴数少记了5滴 （3）若实验时油酸酒精溶液中纯油酸占总体积的0.1%，用注射器测得100滴这样的油酸溶液为1mL，取1滴这样的溶液滴入浅盘中，滴入浅盘中的纯油酸体积为___________mL（结果保留两位有效数字）。 14. 某学习小组自制了一个自动火情报警装置，其原理如图所示。一导热性能良好的气缸固定在水平面上，气缸开口向上，用质量、横截面积为的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞可沿气缸壁无摩擦地滑动。当外界的温度为时，活塞下表面距气缸底部的距离，活塞上表面距固定的压力传感器的距离。当出现火情，压力传感器所受压力为时，触发报警器工作。已知外界大气的压强且始终保持不变，重力加速度取。求： （1）当外界的温度为时，气缸内气体的压强； （2）活塞刚接触力传感器时气体的温度； （3）环境温度为多少时，触发报警器工作。 15. 某离子注入工艺原理如图所示。离子源产生的离子经小孔进入加速电场，初速度可忽略不计。加速后的离子竖直向上进入速度选择器，该区域存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场；通过速度选择器的离子射出后从小孔进入电场分析器，电场分析器内为圆弧辐射状电场，离子沿半径为（未知）的圆弧做匀速圆周运动：随后离子从小孔射出并沿水平方向进入磁场分析器，该区域存在垂直纸面向外的圆形匀强磁场（未画出），离子偏转后沿的方向竖直向下射入水平向左的匀强偏转电场，最终打在水平放置的晶圆（硅片）上。已知加速电场两水平极板间的电压为，速度选择器电场、电场分析器内离子所经位置的电场强度大小均为。速度选择器、磁场分析器中的磁感应强度大小均为；偏转电场的上下边界和间距为，水平方向足够宽。不计重力及离子间相互作用，忽略边缘效应，求： （1）通过速度选择器离子的比荷； （2）离子在电场分析器中运动轨迹的半径及运动时间； （3）磁场分析器中“圆形匀强磁场”区域的最小面积； 16. 如图所示，间距为的两条平行光滑金属导轨AB、CD足够长，与水平地面间的夹角为，底部B、D之间连有一阻值为的电阻，导轨处在磁感应强度大小为、垂直导轨平面向上的匀强磁场Ⅰ中，导轨的上端点A、C与横截面为、匝数为匝的水平面内的线圈相连，线圈总阻值为，线圈处于方向竖直向上的匀强磁场Ⅱ中，磁感应强度大小随时间变化规律为。开关K闭合后，电阻值为的光滑金属棒ab恰能保持静止。金属棒始终与导轨垂直且接触良好，其余部分电阻不计，重力加速度g取。求： （1）因磁场Ⅱ的磁感应强度大小变化，线圈中产生的感应电动势大小； （2）金属棒ab的质量； （3）开关K断开后，金属棒ab由静止下滑至最大速度所需时间为，金属棒ab能达到的最大速度和金属棒产生的焦耳热。（热量表达式中可含） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 姓名____________ 班级____________ 座号____________ 2024-2025学年（下）厦门大学附属科技中学高二6月阶段性检测 物理试题 （考试日期：6月21日 考试时长：75分钟 满分：100分） 注意事项： 1、答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。 2、每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，在试卷上作答无效。 一、单项选择题：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，只有一项符合题目要求。 1. 法拉第电动机原理如图所示，条形磁铁（N极向上）竖直固定在圆形水银槽中心，斜插在水银中的金属杆上端与固定在水银槽圆心正上方的铰链相连，与电源负极连接的导线插入水银中。此时从正面看，金属杆受到的安培力（　　） A. 垂直纸面向里 B. 垂直纸面向外 C. 在纸面内斜向上 D. 在纸面内斜向下 【答案】B 【解析】 【详解】电源、金属棒、导线和水银组成闭合电路，金属杆中有斜向下方的电流通过，磁感线方向斜向上，根据左手定则可知，题中图示位置导电金属杆受到的安培力垂直纸面向外。 故选B。 2. 下列四幅图分别对应四种说法.其中正确的是（　　） A. 布朗运动就是液体分子的运动，它说明分子在永不停息地做无规则运动 B. 当两个相邻的分子间距离为时，分子间相互作用力的合力为零，分子势能为零 C. 食盐晶体的物理性质沿各个方向是不同的，即各向异性 D. 小草上的露珠呈球形的主要原因是露珠浸润的结果 【答案】C 【解析】 【详解】A. 布朗运动是液体中悬浮小颗粒的运动，它从侧面说明分子在永不停息地做无规则运动，故A错误； B. 当两个相邻的分子间距离为时，分子间相互作用力的合力为零，一般无穷远处分子势能为零，所以此处的分子势能最小，应为负值，故B错误； C. 食盐是单晶体，具有规则的几何形状，物理性质沿各个方向是不同的，即各向异性，故C正确； D. 小草上的露珠呈球形的主要原因是露珠表面张力的原因。故D错误。 故选C。 3. 图为氢原子的能级图。大量氢原子处于n=4的激发态，在向低能级跃迁时放出光子，用这些光子照射逸出功为2.29eV的金属钠，则（　　） A. 用0.80eV的光子照射n=4能级的氢原子，可使氢原子电离 B. n=4跃迁到n=1放出的光子波长最长 C. 有4种频率的光子能使金属钠产生光电效应 D. 逸出光电子的最大初动能为12.75eV 【答案】C 【解析】 【详解】A．由能级图可知，n=4能级的氢原子电离需要的能量至少为0.85eV，故用0.80eV的光子照射n=4能级的氢原子，不可使氢原子电离，故A错误； B．n=4跃迁到n=1放出的光子能量最大，根据 可知放出的光子波长最短，故B错误； C．由能级图可知， 可知有4种频率的光子能使金属钠产生光电效应，故C正确； D．n=4跃迁到n=1放出的光子能量最大，则有 根据光电效应方程可得逸出光电子的最大初动能为 故D错误。 故选C。 4. 在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转动轴匀速转动，如图甲所示，产生的交变电流i随时间t变化的规律如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. t=0.02s时，穿过线框的磁通量最大 B. t=0时，线框中磁通量的变化率为零 C. t=s时，通过线框的瞬时电流为2.5A D. 若线框的电阻为0.2Ω，则线框的热功率为5W 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．t=0.02s时，产生的感应电流最大，线框平面与磁场平行，穿过线框的磁通量为零，A错误； B．t=0时，产生的感应电流最大，感应电动势最大，故线框中磁通量的变化率最大，B错误； C．由乙图可得，该交变电流的表达式为 当t=s时，代入可得通过线框的瞬时电流为2.5A，C正确； D．若线框的电阻R=0.2Ω，则线框的热功率为 D错误。 故选C。 二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 5. 可以自发地放出一个粒子，生成新核，可以放出一个粒子，生成新核，则下列说法正确的是（ ） A. X粒子是氦原子核，它的电离能力很弱 B. 的比结合能比小 C. 对加热，它生成新核的速度不会发生变化 D. 如果经过时间，的含量剩下，则20个原子核经过时间，剩下10个原子核 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据核反应的质量数、电荷数守恒，衰变放出的X粒子质量数为、电荷数为，是粒子即氦原子核，但粒子的电离能力是三种天然射线中最强的，并非很弱，故A错误； B．自发的核衰变反应会释放核能，生成物原子核的比结合能大于反应物原子核的比结合能，因此的比结合能比衰变产物小，故B正确； C．原子核衰变快慢由核内部自身性质决定，温度等外部物理条件不会改变衰变快慢，因此加热不会改变衰变为的速度，故C正确； D．半衰期是大量原子核衰变的统计规律，仅对大量微观粒子有意义，对20个这样的少量原子核不适用，无法确定经过时间t后剩余的原子核数，故D错误。 故选BC。 6. 远距离输电的示意图如图所示，图中的升压变压器以及降压变压器均为理想变压器。已知升压变压器原线圈两端的电压为1000V，输入功率为800kW，输电线的总电阻为，输电线上损失的功率为输送功率的1%，用电器的额定电压为220V，用电器正常工作。下列说法正确的是（　　） A. B. C. 用户端的电流大小为11A D. 降压变压器原线圈两端的电压为19800V 【答案】AD 【解析】 【详解】A．升压变压器原线圈的电流为 输电线上的电流为 升压变压器原副线圈匝数比为 故A正确； BD．升压变压器副线圈中的电压为U2，则有 则降压变压器原线圈两端的电压为 降压变压器原副线圈匝数比为 故B错误，D正确； C．用户端的电流大小为 故C错误。 故选AD。 7. 如图，边长为L、粗细均匀的正方形闭合导线框以水平速度v0匀速穿过宽度为d（d>L）的匀强磁场区域（ab、cd边和磁场竖直边界平行），磁场的磁感应强度大小为B，线框总阻值为R，线框平面与磁场方向垂直。从ab边到达磁场左侧边界开始计时，则穿过线框的磁通量Φ、线框中的感应电流I、线框所受安培力F、线框上d、c两点间的电势差Udc随时间变化的图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】AD 【解析】 【详解】A．线框进入磁场过程磁通量为 当线框全部进入磁场后，磁通量达到最大，且保持不变，线框离开磁场过程，磁通量均匀减小，故A正确； B．进入磁场过程感应电流为 方向为逆时针方向，全部进入磁场后，感应电流为零，而离开磁场的过程感应电流大小与进磁场时相等，但电流方向为顺时针，故B错误； C．进入磁场过程线框所受安培力大小为 方向向左，全部进入磁场后，线框不受安培力，离开磁场过程中，安培力大小方向均与进入磁场过程相同，故C错误； D．线框进入磁场过程中 全部进入磁场后 离开磁场过程 故D正确。 故选AD。 8. 如图所示，直角三角形区域内不包括三角形边界存在磁感应强度大小为、方向垂直三角形所在平面向外的匀强磁场，，，为的中点，为的中点，点处的粒子源可沿平行的方向射入速度大小不同的正、负电子不计电子所受的重力。电子的比荷为，不考虑电子间的作用。下列说法正确的是（　　） A. 可能有正电子从点射出磁场 B. 负电子在磁场中运动的最长时间为 C. 从点射出磁场的负电子的速度大小为 D. 从边射出磁场的正电子在磁场中运动的最长时间为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据题意可知，若有正电子从a点射出磁场，则该正电子途中必然从ab边射出磁场，故A错误； B．当电子从ac边射出磁场时，电子在磁场中运动的时间最长，且最长时间为半个周期，设电子的质量为m，电荷量为e，有 根据洛伦兹力提供向心力有 可得该最长时间为 故B正确； C．设从D点射出磁场的负电子在磁场中做圆周运动的半径为，根据几何关系有 设该负电子的速度大小为，有 解得 故C正确； D．当正电子的运动轨迹恰好与ab边相切时，该正电子在磁场中运动的时间最长，根据几何关系可知，该正电子运动轨迹对应的圆心角，则该正电子在磁场中运动的时间为 故D错误。 故选BC。 三、非选择题：共60分。其中9-11题为填空题，12-13题为实验题，14-16题为计算题。考生根据要求作答。 9. 如图所示，L是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为0。A和B是两个相同的小灯泡。当开关S接通后，A灯的亮度将______（选填“不变”、“由暗变亮”或“由亮变暗”），B灯的亮度将______（选填“不变”、“慢慢变亮”或“先亮后灭”）。若当开关S断开时，B灯的亮度将______（选填“闪一下再熄灭”或“不亮”）。 【答案】 ①. 由暗变亮 ②. 先亮后灭 ③. 闪一下再熄灭 【解析】 【详解】[1][2]当开关S接通后，由于电感的自感，阻碍电流的流过，则相当于A、B串联，两灯均立即变亮，接着电感的自感效应减弱，电感中电流逐渐变大，B灯电流逐渐减小，最后电感将B灯短路，B灯先亮后灭，由于A灯分压变大，由暗变亮。 [3]若当开关S断开时，A灯立即熄灭，电感由于自感效应，相当于电源并与B灯构成回路，则B灯突然变亮，并逐渐变暗直至熄灭，选填闪一下再熄灭。 10. 如图所示为某回旋加速器的示意图，两个半径均为的形盒置于磁感应强度大小为的匀强磁场中，并与高频电源两极相连，其电压为，可以使带电粒子每次经过狭缝都能被加速，不计重力和粒子间相互作用力。若用该回旋加速器对质量为，电荷量为的粒子进行加速，则该粒子所能获得的最大动能为________________；粒子加速次数为________________。（用题中所给字母表示） 【答案】 ①. ②. 【解析】 【详解】[1]当粒子轨道半径达到形盒最大半径时，速度最大。根据圆周运动公式 解得最大速度 代入动能公式得最大动能； [2]每次加速粒子获得能量，总动能等于加速次数乘以每次获得的能量。由总动能 解得 将最大动能代入得。 11. 小萌同学利用DIS实验系统研究一定质量理想气体的状态变化，实验后得到如图所示的图像。的过程中气体对外界______（选填“做正功”“做负功”或“不做功”）；的过程中气体______热量（选填“吸收”“放出”或“既不吸收也不放出”）。 【答案】 ①. 不做功 ②. 放出 【解析】 【详解】[1]根据 可得 可知图像斜率等于，的过程中图像斜率不变，则气体体积不变，气体对外界不做功； [2]过程，图像斜率变大，则体积变小，外界对气体做正功，则的过程温度降低，内能减小，外界对气体做正功，根据热力学第一定律可知气体放出热量。 12. 在“用双缝干涉测光的波长”实验中，如图甲所示，光具座上放置的光学元件依次为光源、透镜、M、N、P、遮光筒、毛玻璃、放大镜。 （1）M、N、P三个光学元件依次为______（填标号）； A. 滤光片、单缝、双缝 B. 单缝、滤光片、双缝 C. 单缝、双缝、滤光片 D. 滤光片、双缝、单缝 （2）若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，下列说法正确的是______（填标号）； A. 中央亮纹最亮最宽 B. 将单缝向双缝靠近，干涉条纹宽度变宽 C. 将屏向远离双缝的方向移动，可以减少从目镜中观察到的条纹个数 （3）某次实验中，目镜中心刻线对齐第n条亮条纹中心和第条亮条纹中心时，游标卡尺的示数分别如图乙和图丙所示，图乙中游标卡尺的读数为______mm。已知双缝间距，双缝到屏的距离，所测单色光的波长为______nm（保留三位有效数字）。 【答案】（1）A （2）C （3） ①. 8.70 ②. 630 【解析】 【小问1详解】 为了获取单色的线光源，光源后面应放置滤光片、单缝，单缝形成的相干线性光源经过双缝产生干涉现象，因此，M、N、P三个光学元件依次为：滤光片、单缝、双缝。 故选A。 【小问2详解】 A。单色光的干涉条纹等宽等亮，故A错误； B．干涉条纹宽度与单缝与双缝的距离无关，将单缝向双缝靠近，干涉条纹宽度不变，故B错误； C．由双缝干涉条纹间距公式 可知，对于某单色光，波长λ一定，增大双缝到光屏的距离L可增加相邻亮纹（暗纹）间的距离，可以减少从目镜中观察到的条纹个数，故C正确。 故选C。 【小问3详解】 [1]图乙中游标卡尺的读数为 图丙中游标卡尺的读数为 相邻条纹间距 [2]根据条纹间距公式 代入数据可得 13. 如图是“用油膜法估测油酸分子的大小”实验的部分操作步骤： （1）下列有关该实验的说法正确的是___________（多选）。 A. 实验步骤正确的操作顺序是丙→乙→丁→甲 B. 图乙中撒痱子粉的目的是为了防止滴入溶液时液体飞溅出来 C. 图丙配制溶液时浓度要大一些，1滴溶液才能在水面形成足够厚的油膜便于测量 D. 油酸酒精溶液配制好后，不能搁置很久才做实验，以防酒精挥发影响溶液浓度 （2）下列操作会导致测得的分子直径偏大的是___________（多选）。 A. 未等油膜完全散开就开始描绘轮廓 B. 计算油膜面积时，将不足半格的方格全部舍去 C. 油酸酒精溶液配制后久置，部分酒精挥发 D. 求每滴溶液体积时，1mL的溶液的滴数少记了5滴 （3）若实验时油酸酒精溶液中纯油酸占总体积的0.1%，用注射器测得100滴这样的油酸溶液为1mL，取1滴这样的溶液滴入浅盘中，滴入浅盘中的纯油酸体积为___________mL（结果保留两位有效数字）。 【答案】（1）AD （2）AD （3） 【解析】 【小问1详解】 A．图中实验步骤应先配制油酸酒精溶液，然后在浅盘的水面撒入痱子粉，再向浅盘中滴入油酸酒精溶液，最后描绘油膜轮廓，即实验步骤正确的操作顺序是丙→乙→丁→甲，故A正确； B．图乙中撒痱子粉的目的是为了更加精确描绘出油膜的轮廓，故B错误； C．图丙配制溶液时浓度要小一些，1滴溶液才能在水面形成单分子油膜层，便于精确测量，故C错误； D．实验中的酒精容易挥发，油酸酒精溶液配制好后，不能搁置很久才做实验，以防酒精挥发影响溶液浓度，故D正确。 故选AD。 【小问2详解】 A．未等油膜完全散开就开始描绘轮廓会导致S偏小，根据可知，d偏大，故A符合题意； B．计算油膜面积时，将不足半格的方格全部舍去，这是正确的做法，故B不符合题意； C．油酸酒精溶液配制后久置，部分酒精挥发，会导致所测得的油酸酒精溶液所含油酸的浓度偏小，所测量的一滴油酸酒精溶液所含纯油酸的体积也偏小，根据可知，所测得的分子直径d也偏小，故C不符合题意； D．求每滴溶液体积时，1mL的溶液的滴数少记了5滴，会导致所测量的一滴油酸酒精溶液的体积偏大，所测量的一滴油酸酒精溶液所含纯油酸的体积也偏大，根据可知，测得的分子直径d偏大，故D符合题意。 故选AD。 【小问3详解】 滴入浅盘中的纯油酸体积为 14. 某学习小组自制了一个自动火情报警装置，其原理如图所示。一导热性能良好的气缸固定在水平面上，气缸开口向上，用质量、横截面积为的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞可沿气缸壁无摩擦地滑动。当外界的温度为时，活塞下表面距气缸底部的距离，活塞上表面距固定的压力传感器的距离。当出现火情，压力传感器所受压力为时，触发报警器工作。已知外界大气的压强且始终保持不变，重力加速度取。求： （1）当外界的温度为时，气缸内气体的压强； （2）活塞刚接触力传感器时气体的温度； （3）环境温度为多少时，触发报警器工作。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 对初始状态的活塞受力平衡分析：封闭气体的支持力向上，大气压、活塞重力向下，即 代入数据解得 【小问2详解】 温度升高过程中，活塞可自由滑动，气体压强始终等于，为等压变化。初始状态：温度 体积 活塞刚接触传感器时：体积 由盖-吕萨克定律​​ 约去横截面积，代入数据得 【小问3详解】 活塞接触传感器后，继续升温时活塞无法移动，气体体积保持不变，为等容变化。报警时压力传感器受压力，对活塞受力分析：封闭气体压强满足 代入数据解得 由查理定律可得 其中 代入得 15. 某离子注入工艺原理如图所示。离子源产生的离子经小孔进入加速电场，初速度可忽略不计。加速后的离子竖直向上进入速度选择器，该区域存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场；通过速度选择器的离子射出后从小孔进入电场分析器，电场分析器内为圆弧辐射状电场，离子沿半径为（未知）的圆弧做匀速圆周运动：随后离子从小孔射出并沿水平方向进入磁场分析器，该区域存在垂直纸面向外的圆形匀强磁场（未画出），离子偏转后沿的方向竖直向下射入水平向左的匀强偏转电场，最终打在水平放置的晶圆（硅片）上。已知加速电场两水平极板间的电压为，速度选择器电场、电场分析器内离子所经位置的电场强度大小均为。速度选择器、磁场分析器中的磁感应强度大小均为；偏转电场的上下边界和间距为，水平方向足够宽。不计重力及离子间相互作用，忽略边缘效应，求： （1）通过速度选择器离子的比荷； （2）离子在电场分析器中运动轨迹的半径及运动时间； （3）磁场分析器中“圆形匀强磁场”区域的最小面积； 【答案】（1） （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 在速度选择器中，由 可知 在加速电场中，由 解得离子的比荷为 【小问2详解】 在电场分析器中，由 解得 在电场分析器中，由 离子在电场分析器中运动的时间 【小问3详解】 在磁场分析器中，由 由几何关系可知，当匀强磁场面积最小时，其半径 由 可得 16. 如图所示，间距为的两条平行光滑金属导轨AB、CD足够长，与水平地面间的夹角为，底部B、D之间连有一阻值为的电阻，导轨处在磁感应强度大小为、垂直导轨平面向上的匀强磁场Ⅰ中，导轨的上端点A、C与横截面为、匝数为匝的水平面内的线圈相连，线圈总阻值为，线圈处于方向竖直向上的匀强磁场Ⅱ中，磁感应强度大小随时间变化规律为。开关K闭合后，电阻值为的光滑金属棒ab恰能保持静止。金属棒始终与导轨垂直且接触良好，其余部分电阻不计，重力加速度g取。求： （1）因磁场Ⅱ的磁感应强度大小变化，线圈中产生的感应电动势大小； （2）金属棒ab的质量； （3）开关K断开后，金属棒ab由静止下滑至最大速度所需时间为，金属棒ab能达到的最大速度和金属棒产生的焦耳热。（热量表达式中可含） 【答案】（1）2V （2）0.1kg （3）2m/s， 【解析】 【小问1详解】 由法拉第电磁感应定律有 代入数值得 【小问2详解】 由闭合电路欧姆定律 代入数值得 ab棒受力平衡 代入数值得 【小问3详解】 断开K，ab棒下滑，，， 得 当时， 代入数值 由动量定理得 其中 得 由能量守恒定律 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $