陕西省渭南市合阳县中2022-2023学年高二下学期7月期末考试物理试题（含解析）

合阳县中2022-2023学年高二下学期7月期末考试
物理试题
一、单选题（共48分，1-8为单选，9-12为多选，每题4分）
1. 下列说法正确的是（　　）
A. 如图1所示实验表明，大量的豆粒对秤盘的频繁碰撞对秤盘产生了一个持续的均匀的压力，大气压强就是这样产生的
B. 如图2所示，“饮水小鸭”“喝”完一口水后，直立起来，直立一会儿，又会慢慢俯下身去，再“喝”一口，如此循环往复，小鸭不需要外界提供能量，也能够持续工作下去
C. 如图3所示，水黾可以停在水面是因为水黾的密度比水小，所以能漂浮在水面上
D. 如图4所示，水在玻璃管中液面会上升是浸润现象，水在塑料笔芯中液面会下降是不浸润现象
2. 如图所示，一端开口、另一端封闭的玻璃管内用水银柱封闭一定质量的气体，保持温度不变，把管子以封闭端为圆心，从开口向上的竖直位置逆时针缓慢转到水平位置的过程中，可用来说明气体状态变化的p-V图像是（ ）
A. B. C. D.
3. 如图甲是利用物理方法来灭蛾杀虫的一种环保型设备黑光灯、它发出的紫色光能够引诱害虫飞近高压电网来“击毙”害虫。黑光灯高压电网的工作电路原理图如图乙所示、变压器的输入端接入交流电经过变压器变成高压。已知高压电网相邻两极间距离为0.5cm，空气在常温常压下的击穿电场为6220V/cm，变压器可视为理想变压器，为防止空气被击穿而造成短路、变压器匝数比的最小值（　　）
A. 1：10 B. 10：1 C. 22：311 D. 311：22
4. 如图所示，螺线管的导线的两端与两平行金属板相接，一个带负电的小球用丝线悬挂在两金属板间，并处于静止状态，若条形磁铁突然插入线圈时，小球的运动情况是（ ）
A. 向左摆动
B. 向右摆动
C. 保持静止
D. 无法判定
5. 如图所示，由导线制成的正方形线框边长，每条边的电阻均为，其中ab边材料较粗且电阻率较大，其质量为，其余各边的质量均可忽略不计。线框可绕与cd边重合的水平轴自由转动，不计空气阻力及摩擦。若线框始终处在方向竖直向下、磁感强度为的匀强磁场中，线框从水平位置由静止释放，历时到达竖直位置，此时ab边的速度为，重力加速度为。则（ ）
A. 线框在竖直位置时，ab边两端的电压
B. 线框在竖直位置时，ab边所受安培力大小为
C. 这一过程中感应电动势的有效值为
D. 在这一过程中，通过线框导线横截面电荷量为
6. 如图，空间中存在水平向右的匀强磁场，一导体棒绕固定的竖直轴OP在磁场中匀速转动，且始终平行于OP。导体棒两端的电势差u随时间t变化的图像可能正确的是（　　）
A. B. C. D.
7. 2023年，中国取得了抗击新冠肺炎战役的全面胜利，其中消杀工作功不可没。如图所示是某种家庭便携式防疫消毒用的喷雾消毒桶及其原理图，内部可用容积为2L，工作人员装入稀释过的1.2L药液后旋紧壶盖，关闭喷水阀门，拉动压柄打气，每次打入压强为1atm，体积为0.1L的气体，此时大气压强为1atm，当壶内压强增大到2atm时，开始打开喷阀消杀，假设壶内温度保持不变，若不计管内液体体积，以及管内外液面压强差。下列说法正确的是（　　）
A. 工作人员共打气9次
B. 打开阀门，当壶内不再喷出消毒液时，壶内剩余消毒液的体积为0.3L
C. 打开阀门，当壶内不再喷出消毒液时，壶内剩余消毒液的体积为0.1L
D. 消毒液喷出过程，气体对外做功，对外做功等于从外界吸收热量
8. 如图所示，PQ、MN是放置在水平面内的光滑导轨，GH是长度为L、电阻为r的导体棒，其中点与一端固定的轻弹簧连接，轻弹簧的劲度系数为k．导体棒处在方向向下、磁感应强度为B的匀强磁场中．图中E是电动势为E，内阻不计的直流电源，电容器的电容为C．闭合开关，待电路稳定后，则有
A. 导体棒中电流为
B. 轻弹簧的长度增加
C. 轻弹簧的长度减少
D. 电容器带电量为CR2
9. 如图所示，一理想变压器原、副线圈匝数比，原线圈与正弦交变电源连接，输入电压。副线圈所接电阻的阻值，则（　　）
A. 通过电阻的电流是22A B. 交流电的频率是50Hz
C. 与电阻并联的电压表的示数是100V D. 变压器的输入功率是484W
10. 一定质量的理想气体从状态A缓慢经过B、C、D再回到状态A，其热力学温度T和体积V的关系图像如图所示，BA和CD的延长线均过原点O，气体在状态A时的压强为，下列说法正确的是（　　）
A. 过程中气体从外界吸热
B. 过程中气体从外界吸收的热量小于
C. 过程中气体分子在单位时间内对单位容器壁的碰撞次数不断减少
D. 过程中气体的温度升高了
11. 两根相距为L的足够长的金属直角导轨如图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面。质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均为，回路的总电阻为。导轨电阻不计。整个装置处于磁感应强度大小为B，方向竖直向上的匀强磁场中。当ab杆在平行于水平导轨的拉力作用下沿水平方向的导轨匀速运动时，cd杆恰好以某一速度沿竖直方向的导轨向下匀速运动，重力加速度为g。则以下说法正确的是（　　）
A. ab杆的运动方向向左
B. ab杆所受拉力的大小为
C. ab杆的速度大小为
D. ab杆水平运动位移为s的过程中，整个回路产生的焦耳热为
12. 如图所示，电阻为的金属环，沿直径装有一根长为，电阻为R的金属杆，金属环的一半处在磁感应强度为B、垂直环面的匀强磁场中，现让金属环在外力驱动下，绕中心轴O以角速度匀速转动，（轴的摩擦不计）下列说法正确的是（　　）
A. 金属杆切割磁感线产生感应电动势
B. 金属杆切割磁感线产生感应电动势
C. 外力驱动金属环转动的功率为
D. 外力驱动金属环转动的功率为
二、实验题（共15分）
13. 分子势能Ep和分子间距离r的关系如图所示。体温计破裂后，落到地面上的水银滴总是呈球形，则在水银滴与空气的表面层中，汞分子间的相互作用力总体表现为____（填“斥力”或“引力”）。能总体上反映水银中汞分子Ep的是图中___________（填“A”“B”“C”或“D”）的位置。将水银灌装到玻璃管中，水银不浸润玻璃，那么能总体上反映水银附着层中汞分子Ep的是图中___________（选填“A”“B”“C”或“D”）的位置。
14. （1）在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中，实验的简要步骤如下：
A．配置油酸酒精溶液：将油酸和酒精按体积比配制好，然后把油酸酒精溶液一滴一滴滴入量筒中，算出一滴油酸酒精溶液的体积
B．把带有小方格塑料板放在浅盘上，然后将油酸膜的形态用彩笔画在塑料板上，数出薄膜所占格数，根据小方格个数估算出油膜面积
C．向浅盘中倒入一定量水，在水面均匀地撒入滑石粉（或痱子粉）
D．把一滴油酸酒精溶液滴水面上，直至薄膜形态稳定
E．计算出油膜的厚度
请将上述实验步骤按合理的顺序排列__________________
（2）在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，油酸酒精溶液的浓度为每104 mL溶液中有纯油酸5 mL．用注射器测得1 mL上述溶液有液滴100滴．把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待稳定后，将玻璃板放在浅盘上描出油膜轮廓，再将玻璃板放在坐标纸上，其形状如图所示，坐标纸中正方形小方格的边长为1 cm．则：
①油膜的面积约为_________cm2(保留两位有效数字)．
②每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是________cm3
③根据上述数据，估算出油酸分子的直径d＝_________m(保留一位有效数字)．
（3）实验中水槽所撒痱子粉太厚会导致测量结果______（选填“偏大”或“偏小”）．
15. （1）在“研究电磁感应现象”的实验中，首先要按图（甲）接线，以查明电流表指针的偏转方向与电流方向的关系；然后再按图（乙）将电流表与B连成一个闭合回路，将A与电池、滑动变阻器和开关串联成另一个闭合电路。在图（甲）中，当闭合S时，观察到电流表指针向左偏（不通电时指针停在正中央）在图（乙）中，
①将S闭合后，将螺线管A插入螺线管B的过程中，电流表的指针将___________（填“向左”“向右”或“不发生”，下同）偏转；
②螺线管A放在B中不动，电流表的指针将___________偏转；
③螺线管A放在B中不动，将滑动变阻器的滑动触片向右滑动时，电流表的指针将___________偏转；
④螺线管A放在B中不动，突然切断开关S时，电流表的指针将___________偏转。
（2）给金属块缠上线圈，线圈中通入反复变化的电流，金属块中产生如图1中虚线所示的感应电流，这样的电流称为___________，真空冶炼炉就是利用它产生的热量使金属熔化。变压器和镇流器的铁心通常用涂有绝缘漆的薄硅钢片叠压制成，而不是用一整块铁制成，其原因是为了___________，减少铁心发热损失。
（3）如图2所示的交变电流的有效值I＝___________A（其中每个周期的后半周期的图像为半个周期的正弦曲线）
三、解答题（共37分）
16. 如图所示，在一个圆形金属圈区域内，存在着磁场的方向与线圈平面垂直的匀强磁场。已知圆形金属线圈的面积，匝数，线圈电阻。线圈与电阻构成闭合回路，。取垂直线圈平面向里为磁场正方向，若匀强磁场磁感应强度随时间变化的关系式为。求：
（1）通过电阻感应电流的大小和方向；
（2）在时刻，两点间的电势差。
17. 下图是一种汽车空气减震器的模型，其主要构造是导热性良好的气缸和活塞，活塞面积为，活塞通过连杆与车轮轴连接。将装有减震装置的轮子模拟静止在斜坡上的汽车，固定在倾角为的斜面上，连杆与斜面垂直，初始时气缸内密闭理想气体的体积为，压强为，环境温度为，气缸与活塞间的摩擦忽略不计，大气压强始终为。现于气缸顶部固定一个物体A，稳定时气缸内气体体积缩小了，该过程气体温度保持不变。重力加速度取。则
（1）放上A物体待其稳定后，气缸对气体做功，判断该过程气缸内气体是吸热还是放热？热量的大小为多少？
（2）求气缸和物体A的总质量M；
（3）由于环境温度变化，气缸内气体体积逐渐恢复到。求体积恢复后的环境温度。
18. 如图所示，与水平方向成夹角的两平行金属导轨BC、B'C'，左端连接水平金属轨道，右端用绝缘圆弧连接水平金属导轨CD、C'D'，并在轨道上放置静止的金属导体棒b。在水平轨道末端安装绝缘的无摩擦固定转轴开关，导体棒b经过两点（无能量损失），进入半径与水平面垂直的半圆形导轨。转轴开关会顺时针转动以挡住后面的金属棒。两点略高于，可无碰撞通过。半圆形导轨与足够长的水平金属导轨HG、平滑连接，末端连接的电容器。已知轨道间距为， a、b棒质量均为1kg，a电阻为，b电阻不计，BC、B'C'平面，CD、C'D'平面，HG、H'G' 平面内均有垂直于该平面的磁场B=1T，不计一切摩擦，导轨电阻不计， g＝10m/s2。现将导体棒a自BB'静止释放，运动至CC'前已匀速。求：
（1）导体棒a匀速下滑时速度；
（2）CD、C'D'水平金属导轨足够长，要求a、b棒可在水平轨道上达到共速且不会发生碰撞，则b初始位置至少应离CC'多远；
（3）b过DD'后，转轴开关将a挡住，则b在轨道HG、H'G' 滑行的最终速度。
合阳县中2022-2023学年高二下学期7月期末考试
物理试题 答案解析
一、单选题（共48分，1-8为单选，9-12为多选，每题4分）
1. 下列说法正确的是（　　）
A. 如图1所示实验表明，大量的豆粒对秤盘的频繁碰撞对秤盘产生了一个持续的均匀的压力，大气压强就是这样产生的
B. 如图2所示，“饮水小鸭”“喝”完一口水后，直立起来，直立一会儿，又会慢慢俯下身去，再“喝”一口，如此循环往复，小鸭不需要外界提供能量，也能够持续工作下去
C. 如图3所示，水黾可以停在水面是因为水黾的密度比水小，所以能漂浮在水面上
D. 如图4所示，水在玻璃管中液面会上升是浸润现象，水在塑料笔芯中液面会下降是不浸润现象
【答案】D
【解析】
【详解】A．大量的豆粒对秤盘的频繁碰撞对秤盘产生了一个持续的均匀的压力，气体压强就是这样产生的，大气压强是由于空气受到重力而且能流动产生的，故A错误；
B．“饮水小鸭”头部饮水后不断蒸发，吸收周围空气的热量，才能使小鸭能够持续工作下去，故B错误；
C．水黾可以停在水面是因为表面张力和水黾重力平衡，所以能漂浮在水面上，故C错误；
D．水在玻璃管中液面会上升是浸润现象，水在塑料笔芯中液面会下降是不浸润现象，故D正确。
故选D。
2. 如图所示，一端开口、另一端封闭的玻璃管内用水银柱封闭一定质量的气体，保持温度不变，把管子以封闭端为圆心，从开口向上的竖直位置逆时针缓慢转到水平位置的过程中，可用来说明气体状态变化的p-V图像是（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】水平方向上有：，竖直方向上有：，开口向上的竖直位置逆时针缓慢转到水平位置的过程中，气体的压强增大，体积减小．故D正确；
3. 如图甲是利用物理方法来灭蛾杀虫一种环保型设备黑光灯、它发出的紫色光能够引诱害虫飞近高压电网来“击毙”害虫。黑光灯高压电网的工作电路原理图如图乙所示、变压器的输入端接入交流电经过变压器变成高压。已知高压电网相邻两极间距离为0.5cm，空气在常温常压下的击穿电场为6220V/cm，变压器可视为理想变压器，为防止空气被击穿而造成短路、变压器匝数比的最小值（　　）
A. 1：10 B. 10：1 C. 22：311 D. 311：22
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】空气被击穿时，两电极间的最大电压
U2m=6220×0.5=3110V
原线圈的电压峰值
根据电压与匝数成正比可知
故选A。
4. 如图所示，螺线管的导线的两端与两平行金属板相接，一个带负电的小球用丝线悬挂在两金属板间，并处于静止状态，若条形磁铁突然插入线圈时，小球的运动情况是（ ）
A. 向左摆动
B. 向右摆动
C. 保持静止
D. 无法判定
【答案】A
【解析】
【详解】条形磁铁S极突然插入线圈时，螺线管磁场向左增加，楞次定律得左板为正极，右侧负极，带负电的通草球受向左电场力，将向左偏．A正确．故本题选A．
5. 如图所示，由导线制成的正方形线框边长，每条边的电阻均为，其中ab边材料较粗且电阻率较大，其质量为，其余各边的质量均可忽略不计。线框可绕与cd边重合的水平轴自由转动，不计空气阻力及摩擦。若线框始终处在方向竖直向下、磁感强度为的匀强磁场中，线框从水平位置由静止释放，历时到达竖直位置，此时ab边的速度为，重力加速度为。则（ ）
A. 线框在竖直位置时，ab边两端的电压
B. 线框在竖直位置时，ab边所受安培力大小为
C. 这一过程中感应电动势的有效值为
D. 在这一过程中，通过线框导线横截面的电荷量为
【答案】CD
【解析】
【详解】A．线框运动到竖直位置时，ab边切割磁感线产生感应电动势为
线框中的电流为
ab两端的电压为
故A错误。
B．ab边所受安培力为
故B错误。
C．线框下落过程中机械能的减少等于线框中产生的焦耳热，所以有
又
联立解得
故C正确。
D．对于线框的下摆过程，垂直磁场线框的面积变化为
通过线框导线横截面的电荷量为
故D正确。
故选CD。
6. 如图，空间中存在水平向右的匀强磁场，一导体棒绕固定的竖直轴OP在磁场中匀速转动，且始终平行于OP。导体棒两端的电势差u随时间t变化的图像可能正确的是（　　）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】如图所示
导体棒匀速转动，设速度为v，设导体棒从到过程，棒转过的角度为，则导体棒垂直磁感线方向的分速度为
可知导体棒垂直磁感线的分速度为余弦变化，根据左手定则可知，导体棒经过B点和B点关于P点的对称点时，电流方向发生变化，根据
可知导体棒两端的电势差u随时间t变化的图像为余弦图像。
故选C。
7. 2023年，中国取得了抗击新冠肺炎战役的全面胜利，其中消杀工作功不可没。如图所示是某种家庭便携式防疫消毒用的喷雾消毒桶及其原理图，内部可用容积为2L，工作人员装入稀释过的1.2L药液后旋紧壶盖，关闭喷水阀门，拉动压柄打气，每次打入压强为1atm，体积为0.1L的气体，此时大气压强为1atm，当壶内压强增大到2atm时，开始打开喷阀消杀，假设壶内温度保持不变，若不计管内液体体积，以及管内外液面压强差。下列说法正确的是（　　）
A. 工作人员共打气9次
B. 打开阀门，当壶内不再喷出消毒液时，壶内剩余消毒液的体积为0.3L
C. 打开阀门，当壶内不再喷出消毒液时，壶内剩余消毒液的体积为0.1L
D. 消毒液喷出过程，气体对外做功，对外做功等于从外界吸收热量
【答案】D
【解析】
【详解】A．设工作人员共打气n次，根据玻意耳定律有
解得
故A错误；
BC．打开阀门后，根据玻意耳定律有
解得壶内不再喷出消毒液时，壶内气体的体积为
V气=1.6L
则壶内剩余消毒液体积为，故BC错误；
D．由于壶内温度保持不变，则壶内气体的内能不变，则根据热力学第一定律
可知气体对外做功的多少等于从外界吸收热量的多少，故D正确。
故选D。
8. 如图所示，PQ、MN是放置在水平面内的光滑导轨，GH是长度为L、电阻为r的导体棒，其中点与一端固定的轻弹簧连接，轻弹簧的劲度系数为k．导体棒处在方向向下、磁感应强度为B的匀强磁场中．图中E是电动势为E，内阻不计的直流电源，电容器的电容为C．闭合开关，待电路稳定后，则有
A. 导体棒中电流为
B. 轻弹簧的长度增加
C. 轻弹簧的长度减少
D. 电容器带电量为CR2
【答案】C
【解析】
【详解】A．闭合开关，电路稳定后，则有导体棒中电流为，故A错误；
BC．对导体棒，由左手定则可知，受向左的安培力，故弹簧被压缩，由，解得：，故B错误，C正确；
D．电容器两端电压为：，故电容器带电量为，故D错误。
故选C。
9. 如图所示，一理想变压器原、副线圈匝数比，原线圈与正弦交变电源连接，输入电压。副线圈所接电阻的阻值，则（　　）
A. 通过电阻的电流是22A B. 交流电的频率是50Hz
C. 与电阻并联的电压表的示数是100V D. 变压器的输入功率是484W
【答案】BC
【解析】
【详解】AC．原线圈两端电压为
理想变压器原、副线圈匝数比
则副线圈两端电压
通过电阻的电流是
故A错误，C正确；
B．交流电的频率是
故B正确；
D．变压器的输入功率是
故D错误。
故选BC。
10. 一定质量的理想气体从状态A缓慢经过B、C、D再回到状态A，其热力学温度T和体积V的关系图像如图所示，BA和CD的延长线均过原点O，气体在状态A时的压强为，下列说法正确的是（　　）
A. 过程中气体从外界吸热
B. 过程中气体从外界吸收的热量小于
C. 过程中气体分子在单位时间内对单位容器壁的碰撞次数不断减少
D. 过程中气体的温度升高了
【答案】AB
【解析】
【详解】A．过程中气体的温度升高，体积增大，气体从外界吸热，选项A正确；
B．过程中气体做等温变化，气体内能保持不变，作出此过程的图像如图所示，图像与横轴所围面积表示气体对外界做的功，对应梯形面积为，选项B正确；
C．过程中气体的温度降低，分子撞击器壁的平均力度减小，气体体积减小而压强不变，所以气体分子在单位时间内对单位容器壁的碰撞次数不断增加，选项C错误；
D．由题图中几何关系知，过程中气体的温度升高了
选项D错误。
故选AB。
11. 两根相距为L的足够长的金属直角导轨如图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面。质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均为，回路的总电阻为。导轨电阻不计。整个装置处于磁感应强度大小为B，方向竖直向上的匀强磁场中。当ab杆在平行于水平导轨的拉力作用下沿水平方向的导轨匀速运动时，cd杆恰好以某一速度沿竖直方向的导轨向下匀速运动，重力加速度为g。则以下说法正确的是（　　）
A. ab杆的运动方向向左
B. ab杆所受拉力的大小为
C. ab杆的速度大小为
D. ab杆水平运动位移为s的过程中，整个回路产生的焦耳热为
【答案】BCD
【解析】
【详解】A．因cd向下匀速运动，则所受安培力方向垂直竖直轨道向右，根据左手定则可知，电流为从d到c，则根据右手定则可知，ab杆向右运动，选项A错误；
B．对cd杆由平衡知识可知
对ab杆
解得
选项B正确；
C．因为
带入
可解得
选项C正确；
D．ab杆水平运动位移为s的过程中，整个回路产生的焦耳热为
选项D正确。
故选BCD。
12. 如图所示，电阻为的金属环，沿直径装有一根长为，电阻为R的金属杆，金属环的一半处在磁感应强度为B、垂直环面的匀强磁场中，现让金属环在外力驱动下，绕中心轴O以角速度匀速转动，（轴的摩擦不计）下列说法正确的是（　　）
A. 金属杆切割磁感线产生感应电动势
B. 金属杆切割磁感线产生感应电动势
C. 外力驱动金属环转动的功率为
D. 外力驱动金属环转动的功率为
【答案】AC
【解析】
【详解】AB．金属杆切割磁感线产生感应电动势
故A正确，B错误；
CD．金属圆环与金属杆构成回路，电路的总电阻为
外力驱动金属环转动的功率等于电路的总功率，即
故C正确，D错误。
故选AC。
二、实验题（共15分）
13. 分子势能Ep和分子间距离r的关系如图所示。体温计破裂后，落到地面上的水银滴总是呈球形，则在水银滴与空气的表面层中，汞分子间的相互作用力总体表现为____（填“斥力”或“引力”）。能总体上反映水银中汞分子Ep的是图中___________（填“A”“B”“C”或“D”）的位置。将水银灌装到玻璃管中，水银不浸润玻璃，那么能总体上反映水银附着层中汞分子Ep的是图中___________（选填“A”“B”“C”或“D”）的位置。
【答案】 ①. 引力 ②. D ③. D
【解析】
【详解】[1]在水银滴与空气的表面层中，汞分子间距离大于平衡距离，分子间相互作用力总体表现为引力；
[2]当汞分子间的距离大于平衡距离时，分子势能最小，而题中汞分子间距离大于平衡距离，所以分子势能大于最小值，既能总体上反映水银中汞分子Ep的是图中D的位置；
[3] 水银灌装到玻璃管中，水银不浸润玻璃，水银附着层中汞分子间距大于平衡距离，所以能总体上反映水银附着层中汞分子Ep的是图中D的位置。
14. （1）在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中，实验的简要步骤如下：
A．配置油酸酒精溶液：将油酸和酒精按体积比配制好，然后把油酸酒精溶液一滴一滴滴入量筒中，算出一滴油酸酒精溶液的体积
B．把带有小方格的塑料板放在浅盘上，然后将油酸膜的形态用彩笔画在塑料板上，数出薄膜所占格数，根据小方格个数估算出油膜面积
C．向浅盘中倒入一定量的水，在水面均匀地撒入滑石粉（或痱子粉）
D．把一滴油酸酒精溶液滴在水面上，直至薄膜形态稳定
E．计算出油膜的厚度
请将上述实验步骤按合理的顺序排列__________________
（2）在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，油酸酒精溶液的浓度为每104 mL溶液中有纯油酸5 mL．用注射器测得1 mL上述溶液有液滴100滴．把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待稳定后，将玻璃板放在浅盘上描出油膜轮廓，再将玻璃板放在坐标纸上，其形状如图所示，坐标纸中正方形小方格的边长为1 cm．则：
①油膜的面积约为_________cm2(保留两位有效数字)．
②每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是________cm3
③根据上述数据，估算出油酸分子的直径d＝_________m(保留一位有效数字)．
（3）实验中水槽所撒痱子粉太厚会导致测量结果______（选填“偏大”或“偏小”）．
【答案】 ①. ACDBE ②. 83(80~85) ③. ④. ⑤. 偏大
【解析】
【详解】（1）按照实验的原理及实验过程，则上述实验步骤按合理的顺序排列是：ACDBE；
（2）①油酸膜的面积是：85×1cm2=85cm2．
②每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积：；
③油酸分子的直径是
（3）实验过程中，若水槽所撒痱子粉太厚，油膜没有完全散开，则油酸溶液在水面上形成的油膜面积偏小，由d=V/S 可知，实验测量的油酸分子的直径偏大；
点睛：油酸分子在水面上以球模型一个靠一个排列，故含有油酸分子的个数等于纯油酸体积除以一个油酸分子的体积，同时考查了用“油膜法”估测分子直径大小的实验，正确解答实验问题的前提是明确实验原理，能建立物理模型理解并掌握实验的原理和方法．
15. （1）在“研究电磁感应现象”的实验中，首先要按图（甲）接线，以查明电流表指针的偏转方向与电流方向的关系；然后再按图（乙）将电流表与B连成一个闭合回路，将A与电池、滑动变阻器和开关串联成另一个闭合电路。在图（甲）中，当闭合S时，观察到电流表指针向左偏（不通电时指针停在正中央）在图（乙）中，
①将S闭合后，将螺线管A插入螺线管B的过程中，电流表的指针将___________（填“向左”“向右”或“不发生”，下同）偏转；
②螺线管A放在B中不动，电流表的指针将___________偏转；
③螺线管A放在B中不动，将滑动变阻器的滑动触片向右滑动时，电流表的指针将___________偏转；
④螺线管A放在B中不动，突然切断开关S时，电流表指针将___________偏转。
（2）给金属块缠上线圈，线圈中通入反复变化的电流，金属块中产生如图1中虚线所示的感应电流，这样的电流称为___________，真空冶炼炉就是利用它产生的热量使金属熔化。变压器和镇流器的铁心通常用涂有绝缘漆的薄硅钢片叠压制成，而不是用一整块铁制成，其原因是为了___________，减少铁心发热损失。
（3）如图2所示的交变电流的有效值I＝___________A（其中每个周期的后半周期的图像为半个周期的正弦曲线）
【答案】 ①. 向右 ②. 不发生 ③. 向右 ④. 向左 ⑤. 涡流 ⑥. 减少涡流 ⑦.
【解析】
【详解】（1）①[1]将S闭合后，将螺线管A插入螺线管B的过程中，根据右手螺旋定则可知，穿过螺线管B竖直向上的磁通量增大，由楞次定律可知，感应电流产生竖直向下的磁场；再根据右手螺旋定则可知螺线管B中的电流从负接线柱流入电流表，根据题意在图（甲）中，当闭合S时，观察到电流表指针向左偏，所以此时电流表的指针将向右偏转。
②[2]螺线管A放在螺线管B中不动，穿过螺线管B的磁通量不变，不产生感应电流，电流表不发生偏转。
③[3]螺线管A放在螺线管B中不动，穿过螺线管B磁场方向向上，将滑动变阻器的滑动触片向右滑动时，穿过螺线管B的磁通量变大，由楞次定律可得，感应电流从电流表负接线柱流入，则电流表的指针将向右偏转。
④[4]螺线管A放在螺线管B中不动，穿过螺线管B的磁场方向向上，突然切断开关S时，穿过螺线管B的磁通量减小，由楞次定律可知，感应电流从电流表的正接线柱流入，则电流表的指针将向左偏转。
（2）[5]金属块中产生如图1中虚线所示的感应电流，这样的电流称为涡流。
[6]变压器和镇流器的铁心通常用涂有绝缘漆的薄硅钢片叠压制成，而不是用一整块铁制成，其原因是为了增大电阻，减小涡流。
（3）[7]交变电流的有效值为I，则有
解得
三、解答题（共37分）
16. 如图所示，在一个圆形金属圈区域内，存在着磁场的方向与线圈平面垂直的匀强磁场。已知圆形金属线圈的面积，匝数，线圈电阻。线圈与电阻构成闭合回路，。取垂直线圈平面向里为磁场正方向，若匀强磁场磁感应强度随时间变化的关系式为。求：
（1）通过电阻的感应电流的大小和方向；
（2）在时刻，两点间的电势差。
【答案】（1）0.2A，电流方向：；（2）
【解析】
【详解】（1）根据题意，由楞次定律可知，通过的电流方向：，由法拉第电磁感应定律
通过电阻的电流
（2）根据题意，由楞次定律可知，a点电势低于b点电势，则有
可得
17. 下图是一种汽车空气减震器的模型，其主要构造是导热性良好的气缸和活塞，活塞面积为，活塞通过连杆与车轮轴连接。将装有减震装置的轮子模拟静止在斜坡上的汽车，固定在倾角为的斜面上，连杆与斜面垂直，初始时气缸内密闭理想气体的体积为，压强为，环境温度为，气缸与活塞间的摩擦忽略不计，大气压强始终为。现于气缸顶部固定一个物体A，稳定时气缸内气体体积缩小了，该过程气体温度保持不变。重力加速度取。则
（1）放上A物体待其稳定后，气缸对气体做功，判断该过程气缸内气体是吸热还是放热？热量的大小为多少？
（2）求气缸和物体A的总质量M；
（3）由于环境温度变化，气缸内气体体积逐渐恢复到。求体积恢复后的环境温度。
【答案】（1）放热，25J；（2）30kg；（3）310K
【解析】
【详解】（1）放上A物体待其稳定的过程气体温度不变，内能不变，由热力学第一定律可知
气缸的体积减小，气缸对气体做正功，可知气缸内气体放热，放出的热量等于气缸对气体所做的正功，则有
Q=25J
（2）放上A物体待其稳定后气体的体积
由玻意耳定律可得
解得
由气缸受力平衡可有
解得
M=30kg
（3）由盖 吕萨克定律可得
解得
T2=310K
18. 如图所示，与水平方向成夹角的两平行金属导轨BC、B'C'，左端连接水平金属轨道，右端用绝缘圆弧连接水平金属导轨CD、C'D'，并在轨道上放置静止的金属导体棒b。在水平轨道末端安装绝缘的无摩擦固定转轴开关，导体棒b经过两点（无能量损失），进入半径与水平面垂直的半圆形导轨。转轴开关会顺时针转动以挡住后面的金属棒。两点略高于，可无碰撞通过。半圆形导轨与足够长的水平金属导轨HG、平滑连接，末端连接的电容器。已知轨道间距为， a、b棒质量均为1kg，a电阻为，b电阻不计，BC、B'C'平面，CD、C'D'平面，HG、H'G' 平面内均有垂直于该平面的磁场B=1T，不计一切摩擦，导轨电阻不计， g＝10m/s2。现将导体棒a自BB'静止释放，运动至CC'前已匀速。求：
（1）导体棒a匀速下滑时速度；
（2）CD、C'D'水平金属导轨足够长，要求a、b棒可在水平轨道上达到共速且不会发生碰撞，则b初始位置至少应离CC'多远；
（3）b过DD'后，转轴开关将a挡住，则b在轨道HG、H'G' 滑行的最终速度。
【答案】（1）12m/s；（2）12m；（3）6m/s
【解析】
【详解】（1）对a匀速运动时受力分析，根据共点力平衡，有
解得
根据闭合电路欧姆定律，有
又
E=Bdv1
可得
v1＝12m/s
（2）a滑上CD、C′D′后与b动量守恒，规定向右为正方向，则
解得
对b根据动量定理，有
又因为电荷量与平均电流的关系，有
可得
则b初始位置至少应离CC′12m。
（3）b进入圆轨道时，因为
故b沿轨道做圆周运动至GG′，由
可得
v3＝12m/s
对b分析，此过程根据动量定理有，
又因为电容器储存的电量
且
U=Bdv
可得b在轨道HG、H'G' 滑行的最终速度
代入数据有
v＝6m/s