湖北省武汉市江岸区2023-2024学年高二下学期7月期末考试物理试题
一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1．（2024高二下·江岸期末）如图所示为课本中关于近代物理的四幅插图，下列说法正确的是（ ）
A．图甲是黑体辐射的实验规律，爱因斯坦在研究黑体辐射时提出了能量子概念，成功解释了光电效应现象
B．图乙是α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型并估测原子核半径的数量级是
C．图丙是射线测厚装置，轧钢厂利用α射线的穿透能力来测量钢板的厚度
D．图丁是核反应堆示意图，镉棒插入深一些可减小链式反应的速度
【答案】D
【知识点】黑体、黑体辐射及其实验规律；α粒子的散射；α、β、γ射线及特点；核裂变
【解析】【解答】A．图甲表示的为黑体辐射的实验规律，普朗克在研究黑体辐射时提出了能量子概念，成功解释了黑体辐射强度随波长分布的规律，解决了“紫外灾难”问题，A不符合题意；
B．图乙为α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子核式结构模型，估测原子核半径的数量级是，B不符合题意；
C．图丙为射线测厚装置，可利用射线的穿透能力来测量钢板的厚度，C不符合题意；
D．图丁为核反应堆示意图，镉棒插入深一些，目的是吸收更多的中子，从而可减小链式反应的速度，D符合题意。
故答案为D。
【分析】对相关物理学史的内容进行识记可对各选项进行判断。
2．（2024高二下·江岸期末）如图所示为LC振荡电路，某一时刻线圈中磁感应强度正在逐渐增强，且方向向上，下列说法正确的是（ ）
A．此时线圈中的磁场均匀变化，在空间产生了均匀变化的电场
B．此时振荡电路中的电流正在减小，a 点电势比b点低
C．如果用该电路来接收电磁波，则当电路的固有频率与所接收电磁波的频率相同时，会出现电谐振
D．如果在线圈中插入铁芯，则可使电路的振荡周期变小
【答案】C
【知识点】受迫振动和共振；电磁波的周期、频率与波速；电磁振荡
【解析】【解答】A．此时线圈中的磁场并不是均匀变化的，而且均匀变化的磁场在空间产生稳定的电场，A不符合题意；
B．此时振荡电路中的电流变大，a点电势低于b点电势，B不符合题意；
C．若用该电路来接收电磁波，则当电路的固有频率与所接收电磁波的频率相同时，会出现电谐振，C符合题意；
D．若在线圈中插入铁芯，则可使电路的磁场变化幅度增强，振荡周期保持不变，D不符合题意。
故答案为C。
【分析】根据LC震荡电路的电流，能量等相关物理量变化特点对相应的选项可进行判断。
3．（2024高二下·江岸期末）科学技术是第一生产力，现代科技发展与物理学息息相关，下列关于磁场与现代科技的说法正确的是（ ）
A．图甲是磁流体发电机的结构示意图，由图可以判断出 A 板是发电机的正极，若只增大磁感应强度，则可以增大电路中的电流
B．图乙是霍尔效应板的结构示意图，若导体中的载流子为电子，则稳定时一定有
C．图丙是电磁流量计的示意图，在B、d一定时，流量Q反比于
D．图丁是回旋加速器的示意图，若只增大加速电压U，则可使粒子获得的最大动能增大
【答案】B
【知识点】质谱仪和回旋加速器；电磁流量计；磁流体发电机；霍尔元件
【解析】【解答】A．图甲是磁流体发电机，结合左右手定则，可以判断出A板是发电机的负极，极板电压与磁场强度与等离子体速度有关，稳定时，等离子体所受洛伦兹力与电场力平衡，
若只增大磁感应强度，等离子体速度与极板间距不变，则可以增大电路中的电流，A不符合题意；
B．图乙是霍尔原件示意图，若导体中的载流子为电子，根据左手定则判断，电子向N侧偏转，则稳定时一定有N侧电势比M侧电势小，B符合题意；
C．图丙是电磁流量计的示意图，稳定时，带电液体受到的洛伦兹力与电场力平衡
在B、d一定时，流量Q正比于，C不符合题意；
D．图丁是回旋加速器，粒子获得的最大动能与磁场B和D形盒的半径有关，洛伦兹力提供向心力
与加速电压无关，D不符合题意。
故答案为B。
【分析】根据磁场与电场的综合应用，针对各种原件利用左手定则右手定则对受到的力进行判断，根据受力平衡等条件可列表达式求出相应物理量的大小。
4．（2024高二下·江岸期末）固定半圆形光滑凹槽ABC 的直径AC水平，O 为圆心，B 为最低点，通电直导体棒a静置于B点，电流方向垂直于纸面向里，截面图如图所示。现在纸面内施加与OB方向平行的匀强磁场，并缓慢改变导体棒a中电流的大小，使导体棒a沿凹槽ABC内壁向A点缓慢移动，在移动过程中导体棒a始终与纸面垂直。下列说法正确的是（ ）
A．磁场方向平行于OB 向上
B．导体棒a能缓慢上移到A点并保持静止
C．在导体棒a缓慢上移过程中，导体棒a中电流逐渐增大
D．在导体棒a缓慢上移过程中，导体棒a 对凹槽ABC的压力逐渐变小
【答案】C
【知识点】共点力的平衡；左手定则—磁场对通电导线的作用；安培力的计算
【解析】【解答】A．由左手定则判断，磁场方向平行于OB向下，A不符合题意；
B．由题导体棒受力平衡，在A点时受水平向左的安培力，重力和指向O的支持力，三力无法平衡，所以导体棒a不能能缓慢上移到A点并保持静止，B不符合题意；
C．在导体棒a缓慢上移过程中，安培力增大，磁场为匀强磁场，所以导体棒a中电流逐渐增大，C符合题意；
D．在导体棒a缓慢上移过程中，导体棒a重力保持不变，安培力变大，根据三力平衡的矢量三角形判断，对凹槽ABC的压力逐渐变大，D不符合题意。
故答案为C。
【分析】根据左手定则可判定力的方向；根据受力平衡可分析出相关力的变化大小与方向。
5．（2024高二下·江岸期末）氢原子的能级图如图1所示，氢原子从能级n=6跃迁到能级n=2产生可见光Ⅰ，从能级n=3跃迁到能级n=2产生可见光Ⅱ、用两种光分别照射如图2所示的实验装置，都能产生光电效应。下列说法正确的是（ ）
A．可见光Ⅱ的动量大于可见光Ⅰ的动量
B．两种光分别照射阴极K产生的光电子到达阳极A的动能之差一定为1.13eV
C．欲使微安表示数变为0，滑片P应向b端移动
D．滑片P向b端移动过程中，微安表示数可能先增大后不变
【答案】D
【知识点】玻尔理论与氢原子的能级跃迁；光电效应
【解析】【解答】A．由题可见光Ⅱ的动量比可见光Ⅰ的动量大，A不符合题意；
B．两种光分别照射阴极K产生的光电子具有最大初动能到达阳极A的动能之差为1.13eV，不是所有光电子都满足这种情况，B不符合题意；
C．滑片P向b端移动，光电管的正向电压增大，光电子的最大初动能变大，不会使微安表示数变为0，C不符合题意；
D．滑片P向b端移动过程中，光电子到达阳极A的数量变多，光电流增大，当所有光电子都能到达阳极A时，光电流达到饱和，此后光电流不会增大，微安表示数可能先增大后不变，D符合题意。
故答案为D。
【分析】根据光电效应的原理以及发生光电效应过程中相关量的改变情况可对选项进行判断。
6．（2024高二下·江岸期末）如图为某一型号电吹风的电路图，a、b、c、d为四个固定触点。可动的扇形金属触片P可同时接触两个触点。触片P处于不同位置时，电吹风可处于停机、吹热风和吹冷风三种工作状态。表格内数据为该电吹风规格。设吹热风状态时电热丝电阻恒定不变，理想变压器原、副线圈的匝数分别记为n1和n2。下列说法正确的是（ ）
热风时输入功率 480W
冷风时输入功率 80W
小风扇额定电压 40V
正常工作时小风扇输出功率 64W
A．触片P位于ab时，电吹风属于吹冷风状态
B．电热丝在工作状态时电阻大小为120Ω
C．小风扇的内阻为4Ω
D．理想变压器原、副线圈的匝数比
【答案】C
【知识点】焦耳定律；变压器原理
【解析】【解答】A．当触片P位于ab时，电热丝正常工作，电吹风吹热风，A不符合题意；
B．电热丝的功率为
根据公式
可得
B不符合题意；
C．小风扇的电热功率为
电流为
所以电阻为
C符合题意；
D．理想变压器原、副线圈的匝数比
D不符合题意。
故答案为C。
【分析】根据电路图与铭牌信息可得出滑片位于不同位置时电吹风的工作状态；根据功率公式可求电阻大小，根据题目信息可分析变压器匝数关系。
7．（2024高二下·江岸期末）如图所示，在直角坐标系xOy的第一象限中有一等腰直角三角形OAC区域，其内部存在垂直纸面向里的匀强磁场，它的OC边在x轴上且长为L。边长也为L的正方形导线框的一条边也在x轴上，时刻，该线框恰好位于图中所示位置，此后线框在外力F的作用下沿x轴正方向以恒定的速度v通过磁场区域。规定逆时针方向为导线框中电流的正方向，则线框通过磁场区域的过程中，线框中的感应电流i、穿过线框平面的磁通量Ф、通过线框横截面的电荷量q、外力F随线框的位移x变化的图像中错误的是（图中曲线是抛物线的一部分）（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B
【知识点】电磁感应中的电路类问题；电磁感应中的磁变类问题
【解析】【解答】A．线框前进过程中，切割磁感线长度随着导线框的移动而增大，与水平位移成正比，同理导线框前进过程中，其实际切割长度一直在增大，其感应电流随位移呈线性关系增大，A正确；
B．根据
在这之前（），磁通量关于位移的表达式为
在这之后（），磁通量关于位移的表达式为
B错误；
C．通过线框横截面的电荷量
故C图像符合，C正确；
D．穿过磁场过程中线框受到的安培力一直向左，在内，其大小
在内，其大小
D正确。
选错误的，故选B。
【分析】根据法拉第电磁感应定律以及电流定义式可得通过线框横截面的电荷量与穿过线框的磁通量成正比。
8．（2024高二下·江岸期末）如图为一定质量的理想气体经历a→b→c过程的压强p随摄氏温度t变化的图像，其中ab平行于轴，cb的延长线过坐标原点。下列判断正确的是（ ）
A．a→b过程，有些气体分子的运动速率会增加
B．a→b过程，单位时间撞击单位面积器壁的分子数减少
C．b→c 过程，气体可能从外界吸收热量
D．b→c 过程，单位体积内气体分子数不变
【答案】A,C
【知识点】理想气体与理想气体的状态方程；气体压强的微观解释；气体热现象的微观意义
【解析】【解答】A．a→b过程，压强不变，温度降低，温度是表示气体分子运动的平均动能，有些气体分子的运动速率会增加，A符合题意；
B．a→b过程，压强不变，温度降低，气体分子的运动平均速率降低，单个气体分子对器壁的作用力变小，压强不变，单位时间撞击单位面积器壁的分子数增加，B不符合题意；
CD．b→c过程，根据理想气体状态方程：
由图像可知，压强与热力学温度的比值在变大，所以体积变小，外界对气体做了功，单位体积内分子数增加，压强增加，温度升高，气体也可能从外界吸收热量，C符合题意，D不符合题意。
故答案为AC。
【分析】根据图像可判断各过程中相关物理量的变化情况，根据温度影响气体分子平均速率的条件可对选项进行判断，结合图像与理想气体状态方程可判断吸放热情况。
9．（2024高二下·江岸期末）面积均为S的两个电阻相同的线圈，分别放在如图甲、乙所示的磁场中，甲图中是磁感应强度为的匀强磁场，线圈在磁场中以周期T绕轴匀速转动，乙图中磁场变化规律为从图示位置开始计时，则（ ）
A．两线圈的磁通量变化规律相同
B．甲线圈中感应电动势达到最大值时，乙线圈中感应电动势达到最小值
C．经任意相同的时间t，两线圈产生的热量总相等
D．在时间，通过两线圈横截面的电荷量相同
【答案】B,D
【知识点】交变电流的峰值、有效值、平均值与瞬时值
【解析】【解答】A．图甲线圈磁通量为
图乙中线圈磁通量为
A不符合题意；
B．有题可知，甲线圈中感应电动势达到最大值时，乙线圈中感应电动势达到最小值，B符合题意；
C．经任意相同的时间t，两线圈的有效电流可能不同，所以产生的热量可能不相等，C不符合题意；
D．在时间，由公式
可得，磁通量的变化量相同，电阻相同，所以通过两线圈横截面的电荷量也相同，D符合题意。
故答案为BD。
【分析】根据图像与题干信息可判断两图中磁通量大小；根据热量公式与电荷量公式可分析两线圈产生的热量与电荷量情况。
10．（2024高二下·江岸期末）在磁感应强度为B的匀强磁场中，一个静止的放射性原子核（）发生α衰变放出了一个α粒子。放射出的α粒子（）及生成的新核Y在与磁场垂直的平面内做圆周运动。α粒子的运动轨道半径为R，质量为m，电荷量为q。下面说法正确的是（ ）
A．衰变后产生的α粒子与新核Y在磁场中运动的轨迹（箭头表示运动方向）正确的是图丙
B．衰变后经过时间新核Y可能与α粒子再次相遇
C．α粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流，环形电流大小为
D．若衰变过程中释放的核能都转化为α粒子和新核的动能，则衰变过程中的质量亏损为
【答案】B,C,D
【知识点】质量亏损与质能方程；通电导线及通电线圈周围的磁场；带电粒子在匀强磁场中的运动；α、β、γ射线及特点
【解析】【解答】A．衰变后产生的α粒子与新核Y均为正电荷，且在轨迹相切处的速度反向，所以在磁场中运动的轨迹（箭头表示运动方向）正确的为图丁，A不符合题意；
B．根据核反应方程
可判断新核Y的质量为
电荷量为
运用圆周运动求各自的周期为
当为2的整数倍时，两核可能再次相遇。B符合题意；
C．α粒子的圆周运动可以等效为环形电流，环形电流大小为
C符合题意；
D．根据能量守恒
结合圆周运动以及两核的相互关系，整理得
由质能方程
解得
D符合题意。
故答案为BCD。
【分析】根据粒子衰变后的电性可判断运动方向；根据核反应方程可求出新核的质量与电荷量，进一步得到周期，结合周期对相遇时间进行判断；根据电流的定义式与质能方程可判断电流大小与能量亏损情况。
二、非选择题：本题共5小题，共60分。
11．（2024高二下·江岸期末）关于“油膜法估测分子直径”的实验，回答以下问题：
（1）此实验中使用到的研究方法是___________。
A．等效替代法 B．微元求和法 C．理想模型法 D．控制变量法
（2）现将体积为V1的纯油酸与酒精混合，配置成体积为 V2的酒精油酸溶液，用滴管从量筒中取体积为 V0的该种溶液，让其自由滴出，全部滴完共 N0滴。把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中，正确描绘出油膜的形状如图所示，在坐标纸上数出油膜占 N1个小方格。已知坐标纸上每个小方格面积为S，根据以上数据可估算出油酸分子直径为d= 。
（3）某同学在该实验中，计算出的分子直径明显偏大，可能由于___________。
A．油膜面积不稳定，油酸未完全散开
B．计算纯油酸的体积时，忘记了将油酸酒精溶液的体积乘上溶液的浓度
C．计算油膜面积时，将所有不足一格的方格全部数上了
D．求每滴油酸酒精溶液的体积时，1mL 的溶液滴数多计了1滴
（4）若阿伏加德罗常数为 NA，油酸的摩尔质量为 M，油酸的密度为ρ，则下列说法正确的是___________。
A．质量为m 的油酸所含有分子数为
B．体积为V的油酸所含分子数为
C．1个油酸分子的质量为
D．油酸分子的直径约为
【答案】（1）C
（2）
（3）A；B
（4）B；C
【知识点】用油膜法估测油酸分子的大小
【解析】【解答】（1）该实验将油酸分子可视为球形形状，油膜为单分子油膜，油膜的厚度为分子直径，所以实验中使用到的研究方法是理想模型法，C符合题意，ABD不符合题意。故答案为：C.
（2）油酸酒精溶液的浓度为
一滴油酸酒精溶液的体积为
油膜的体积也就是一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积，则
解得
，故答案为：
（3）A．油膜面积不稳定，油酸未完全散开会使油膜的面积偏小，导致计算出的油酸分子直径偏大，A符合题意；
B．计算纯油酸的体积时，忘记了将油酸酒精溶液的体积乘上溶液的浓度会导致代入计算时油酸的体积变大，所以计算出的油酸直径偏大，B符合题意；
C．计算油膜面积时，将所有不足一格的方格全部数上了，这样会使计算出的油膜面积偏大，导致计算出的油酸分子直径偏小，C不符合题意；
D．计算每滴油酸酒精溶液的体积时，1mL 的溶液滴数多计了1滴，这样一滴油酸酒精溶液的体积偏小，计算出的纯油酸体积也会偏小，那么计算出的油酸分子直径偏小，D不符合题意。
故答案为AB。
（4）A．质量为m的油酸所含有分子数为
，A不符合题意；
B．体积为V的油酸所含分子数为
，B符合题意；
C．油酸的摩尔质量为 M ，所以1个油酸分子的质量为，C符合题意；
D．设油酸分子的直径为d，则
解得
D不符合题意。
故答案为BC。
【分析】根据油膜法估测分子直径的实验原理与要求可判断本实验采用的研究方法；注意配制油酸溶液过程中的要求，根据配制要求判断相关失误造成的影响。
（1）该实验将油酸分子视为球形形状，油膜为单分子油膜，即油膜的厚度为分子直径，所以实验中使用到的研究方法是理想模型法，故C正确，ABD错误。
（2）油酸酒精溶液的浓度为
一滴油酸酒精溶液的体积为
油膜的体积也就是一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积，则
解得
（3）A．油膜面积不稳定，油酸未完全散开会导致油膜的面积偏小，计算出的油酸分子直径偏大，A符合题意；
B．计算纯油酸的体积时，忘记了将油酸酒精溶液的体积乘上溶液的浓度会导致代入计算时油酸的体积变大，所以计算出的油酸直径偏大，B符合题意；
C．计算油膜面积时，将所有不足一格的方格全部数上了，这样会使计算出的油膜面积偏大，计算出的油酸分子直径偏小，C不符合题意；
D．求每滴油酸酒精溶液的体积时，1mL 的溶液滴数多计了1滴，这样一滴油酸酒精溶液的体积偏小，计算出的纯油酸体积也会偏小，那么计算出的油酸分子直径偏小，D不符合题意。
故选AB。
（4）A．质量为m的油酸所含有分子数为
A错误；
B．体积为V的油酸所含分子数为
B正确；
C．油酸的摩尔质量为 M ，所以1个油酸分子的质量为，C正确；
D．设油酸分子的直径为d，则
解得
D错误。
故选BC。
12．（2024高二下·江岸期末）我国《道路交通安全法》规定驾驶员的血液酒精含量达到20mg/m3（含 20mg/m3）属于酒驾，达到80mg/m3（含80mg/m3）属于醉驾。只要酒驾就属于违法行为，可能被处以行政拘留或者罚款，如果醉驾，就要追究刑事责任。半导体型呼气酒精测试仪采用氧化锡半导体作为传感器。如图甲所示是该测试仪的原理图，图中电源电动势为4.8V，内阻可忽略不计；电压表V的量程为5V，内阻很大；定值电阻R1的阻值为 60Ω；实验测得酒精气体传感器R2的电阻值随酒精气体浓度变化的关系曲线如图乙所示。（计算结果均保留2位有效数字）。
（1）当时，该血液中酒精含量属于 （选填“酒驾”或“醉驾”）。
（2）按图甲所示电路图把电压表改装成酒精浓度表，则酒精气体浓度为0的刻度线应刻在电压刻度线为 V处；刚好醉驾时应刻在电压刻度线为 V处；该酒精浓度表刻度 （选填“均匀”或“不均匀”）。
【答案】（1）酒驾
（2）2.4；3.2；不均匀
【知识点】闭合电路的欧姆定律；生活中常见的传感器
【解析】【解答】（1）由图可知，当时，该血液中酒精含量约为50mg/m3，达到酒驾标准；故答案为：酒驾
（2）当浓度为0时，，则电压表示数为，刚好达到醉驾时酒精含量为80mg/m3，，此时，由，结合图像中酒精浓度与阻值关系，可判断电压表示数与浓度不成线性关系，该酒精浓度表刻度不均匀。故答案为：2.4，3.2，不均匀。
【分析】根据图像可判断对应阻值的酒精浓度，根据闭合电路欧姆定律可判断不同酒精浓度下电阻的阻值。
（1）由图可知，当时，该血液中酒精含量约为50mg/m3，即达到酒驾；
（2）[1]当浓度为0时，，则电压表示数为
[2]刚好醉驾时酒精含量为80mg/m3，，此时
[3]根据
结合图像中酒精浓度与阻值关系，可判断电压表示数与浓度不成线性关系，该酒精浓度表刻度不均匀。
13．（2024高二下·江岸期末）气钉枪是一种广泛应用于建筑、装修等领域的气动工具，工作时以高压气体为动力，如图甲所示是气钉枪和与之配套的气罐、气泵。图乙是气钉枪发射装置示意图，汽缸通过细管与气罐相连。射钉时打开开关，气罐向汽缸内压入高压气体推动活塞运动，活塞上的撞针将钉子打入物体，同时切断气源，然后阀门自动打开放气，复位弹簧将活塞拉回原位置。气钉枪配套气罐的容积汽缸有效容积V=25mL，气钉枪正常使用时气罐内压强范围为，为大气压强，当气罐内气体压强低于时气泵会自动启动充气，压强达到时停止充气。假设所有过程气体温度不变，已知气罐内气体初始压强为
（1）充气结束后用气钉枪射出 100颗钉子后，通过具体计算判断气泵是否会自动启动充气；
（2）使用过程中，当气罐内气体压强降为4p0，此时气罐内空气质量m0，气泵启动充气，充气过程停止使用气钉枪，当充气结束时，气泵向气罐内泵入的空气质量为，求
【答案】解：（1）由题，气体为等温变化，设发射第一个钉子有
解得
发射第二个钉子有
解得
发射第三个钉子有
解得
由此类推，则发第100个钉子后，有
故答案为：不会。
（2）充气之前，气罐内气体的压强为4p0，充气后气罐内气体的压强为6.5p0，充气过程可视为等温变化，所以有
解得
又由
解得
解得
，故答案为：
【知识点】气体的等温变化及玻意耳定律
【解析】【分析】对题目情景进行分析，可判断过程为等温变化，根据理想气体状态方程可列相关表达式对题目进行分析判断。
14．（2024高二下·江岸期末）在芯片制造过程中，离子注入是其中一道重要的工序。为了准确地注入离子，需要在一个有限空间中用电磁场对离子的运动轨迹进行调控，如图所示，在空间直角坐标系内的长方体区域，，。粒子源在y轴上区域内沿x轴正方向连续均匀辐射出带正电粒子。已知粒子的比荷，初速度大小为，，，不计粒子的重力和粒子间的相互作用。
（1）仅在长方体区域内加沿z轴正方向的匀强电场，所有的粒子从边射出电场，求电场强度的大小；
（2）仅在长方体区域内加沿y轴正方向的匀强磁场，所有的粒子都经过面射出磁场，求磁感应强度大小的范围；
（3）在长方体区域内加沿z轴正方向的匀强电场、匀强磁场，已知磁感应强度，电场强度，求面射出的粒子数占粒子源射出粒子总数的百分比。
【答案】解：（1）由题可知带电粒子在电场中做类平抛运动，对运动分解，沿轴正方向做匀速直线运动
沿轴正方向做匀加速直线运动
由牛顿第二定律
解得电场强度大小为
，故答案为：
（2）所有的粒子都从面射出磁场，临界状态分别从、边射出，分别设粒子在磁场中偏转半径为和，如图所示
由几何关系
洛伦兹力提供向心力
解得磁感应强度的范围
，故答案为：
（3）粒子沿轴正方向做匀加速直线运动，在轴方向做匀速圆周运动。轴方向，从出发到面射出的运动时间为，则
轴方向，洛伦兹力提供向心力
运动周期
粒子的偏转角为
则有
，故答案为：
【知识点】带电粒子在电场中的偏转；带电粒子在有界磁场中的运动；带电粒子在电场与磁场混合场中的运动
【解析】【分析】对粒子的运动性质进行分析，针对各过程的运动进行分解，利用各个方向上运动的性质结合相关公式可对场强，运动时间，角度等进行计算。
15．（2024高二下·江岸期末）如图所示，足够长的光滑水平长直金属导轨放在磁感应强度大小为 B=0.4T的匀强磁场中，导轨平面位于水平面内，匀强磁场的方向与轨道面垂直，轨道宽将一质量为m电阻为的导体棒MN垂直静置于导轨上。当开关S与a接通时，电源可使得回路电流强度恒为I=2A，电流方向可根据需要进行改变；开关S与b接通时，所接定值电阻的阻值开关S与c接通时，所接电容器的电容C=15F（耐压值足够大）；开关S与d接通时，所接电感线圈的自感系数L=5H（不计直流电阻）。若开关S的切换与电流的换向均可在瞬间完成，不计导轨的电阻，导体棒在运动过程中始终与导轨接触良好。
（1）若开关S始终接a，导体棒向左运动，求导体棒在运动过程中的加速度大小；
（2）若开关S先接a，当导体棒向左运动到速度为时：
①立即与b接通，求此时棒MN两端的电势差及此后全过程中电阻R上产生的焦耳热Q；
②立即与c接通，求此后电容器所带电荷量的最大值；
（3）若不计导体棒MN的电阻，给其一个水平向右的初速度，使其始终在导轨上运动，此过程中回路中的电流满足表达式i=sinωt（A）。已知自感电动势的大小为求导体棒向右运动的最大位移。
【答案】解：（1）由题，若开关始终接a，则棒向左做匀变速运动，设加速度为a，
则有
解得
（2）①产生的感应电动势为
根据闭合电路欧姆定律，有
此时棒两端电势差的绝对值为
由左手定则，电源外部M点电势比N点电势低， 解得
对棒应用能量守恒
导体棒与电阻R串联
解得
②可知棒先做减速运动，当棒的感应电动势等于电容器两端电压时，电容器带电量最大，设此时电容器带电量为q，板间电压为U，此后棒做匀速直线运动，设运动的速度为v，则有
从开始减速到开始匀速过程，设该过程中棒中平均电流为所用时间为则有
根据动量定理
联立解得
（3）棒MN运动后和电感线圈L构成闭合回路，棒MN产生的感应电动势与电感线圈L产生的自感电动势始终大小相等。设在时间内，棒MN的速度为v，电流的变化为有
解得
对上式两边求和有
且由题意可知，初始时回路电流大小为零，回复力为零，即初始位置为平衡位置。
则棒做简谐运动的振幅就是最大位移，代入数据得
【知识点】动量定理；电磁感应中的能量类问题
【解析】【分析】对导体棒进行受力分析，结合运动情况对感应电流，感应电动势进行判断，结合牛顿运动定律与闭合电路欧姆定律对运动过程中安培力，电流的变化进行分析，可结合动量定理对电荷量，位移等进行求解。
1 / 1湖北省武汉市江岸区2023-2024学年高二下学期7月期末考试物理试题
一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1．（2024高二下·江岸期末）如图所示为课本中关于近代物理的四幅插图，下列说法正确的是（ ）
A．图甲是黑体辐射的实验规律，爱因斯坦在研究黑体辐射时提出了能量子概念，成功解释了光电效应现象
B．图乙是α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型并估测原子核半径的数量级是
C．图丙是射线测厚装置，轧钢厂利用α射线的穿透能力来测量钢板的厚度
D．图丁是核反应堆示意图，镉棒插入深一些可减小链式反应的速度
2．（2024高二下·江岸期末）如图所示为LC振荡电路，某一时刻线圈中磁感应强度正在逐渐增强，且方向向上，下列说法正确的是（ ）
A．此时线圈中的磁场均匀变化，在空间产生了均匀变化的电场
B．此时振荡电路中的电流正在减小，a 点电势比b点低
C．如果用该电路来接收电磁波，则当电路的固有频率与所接收电磁波的频率相同时，会出现电谐振
D．如果在线圈中插入铁芯，则可使电路的振荡周期变小
3．（2024高二下·江岸期末）科学技术是第一生产力，现代科技发展与物理学息息相关，下列关于磁场与现代科技的说法正确的是（ ）
A．图甲是磁流体发电机的结构示意图，由图可以判断出 A 板是发电机的正极，若只增大磁感应强度，则可以增大电路中的电流
B．图乙是霍尔效应板的结构示意图，若导体中的载流子为电子，则稳定时一定有
C．图丙是电磁流量计的示意图，在B、d一定时，流量Q反比于
D．图丁是回旋加速器的示意图，若只增大加速电压U，则可使粒子获得的最大动能增大
4．（2024高二下·江岸期末）固定半圆形光滑凹槽ABC 的直径AC水平，O 为圆心，B 为最低点，通电直导体棒a静置于B点，电流方向垂直于纸面向里，截面图如图所示。现在纸面内施加与OB方向平行的匀强磁场，并缓慢改变导体棒a中电流的大小，使导体棒a沿凹槽ABC内壁向A点缓慢移动，在移动过程中导体棒a始终与纸面垂直。下列说法正确的是（ ）
A．磁场方向平行于OB 向上
B．导体棒a能缓慢上移到A点并保持静止
C．在导体棒a缓慢上移过程中，导体棒a中电流逐渐增大
D．在导体棒a缓慢上移过程中，导体棒a 对凹槽ABC的压力逐渐变小
5．（2024高二下·江岸期末）氢原子的能级图如图1所示，氢原子从能级n=6跃迁到能级n=2产生可见光Ⅰ，从能级n=3跃迁到能级n=2产生可见光Ⅱ、用两种光分别照射如图2所示的实验装置，都能产生光电效应。下列说法正确的是（ ）
A．可见光Ⅱ的动量大于可见光Ⅰ的动量
B．两种光分别照射阴极K产生的光电子到达阳极A的动能之差一定为1.13eV
C．欲使微安表示数变为0，滑片P应向b端移动
D．滑片P向b端移动过程中，微安表示数可能先增大后不变
6．（2024高二下·江岸期末）如图为某一型号电吹风的电路图，a、b、c、d为四个固定触点。可动的扇形金属触片P可同时接触两个触点。触片P处于不同位置时，电吹风可处于停机、吹热风和吹冷风三种工作状态。表格内数据为该电吹风规格。设吹热风状态时电热丝电阻恒定不变，理想变压器原、副线圈的匝数分别记为n1和n2。下列说法正确的是（ ）
热风时输入功率 480W
冷风时输入功率 80W
小风扇额定电压 40V
正常工作时小风扇输出功率 64W
A．触片P位于ab时，电吹风属于吹冷风状态
B．电热丝在工作状态时电阻大小为120Ω
C．小风扇的内阻为4Ω
D．理想变压器原、副线圈的匝数比
7．（2024高二下·江岸期末）如图所示，在直角坐标系xOy的第一象限中有一等腰直角三角形OAC区域，其内部存在垂直纸面向里的匀强磁场，它的OC边在x轴上且长为L。边长也为L的正方形导线框的一条边也在x轴上，时刻，该线框恰好位于图中所示位置，此后线框在外力F的作用下沿x轴正方向以恒定的速度v通过磁场区域。规定逆时针方向为导线框中电流的正方向，则线框通过磁场区域的过程中，线框中的感应电流i、穿过线框平面的磁通量Ф、通过线框横截面的电荷量q、外力F随线框的位移x变化的图像中错误的是（图中曲线是抛物线的一部分）（ ）
A． B．
C． D．
8．（2024高二下·江岸期末）如图为一定质量的理想气体经历a→b→c过程的压强p随摄氏温度t变化的图像，其中ab平行于轴，cb的延长线过坐标原点。下列判断正确的是（ ）
A．a→b过程，有些气体分子的运动速率会增加
B．a→b过程，单位时间撞击单位面积器壁的分子数减少
C．b→c 过程，气体可能从外界吸收热量
D．b→c 过程，单位体积内气体分子数不变
9．（2024高二下·江岸期末）面积均为S的两个电阻相同的线圈，分别放在如图甲、乙所示的磁场中，甲图中是磁感应强度为的匀强磁场，线圈在磁场中以周期T绕轴匀速转动，乙图中磁场变化规律为从图示位置开始计时，则（ ）
A．两线圈的磁通量变化规律相同
B．甲线圈中感应电动势达到最大值时，乙线圈中感应电动势达到最小值
C．经任意相同的时间t，两线圈产生的热量总相等
D．在时间，通过两线圈横截面的电荷量相同
10．（2024高二下·江岸期末）在磁感应强度为B的匀强磁场中，一个静止的放射性原子核（）发生α衰变放出了一个α粒子。放射出的α粒子（）及生成的新核Y在与磁场垂直的平面内做圆周运动。α粒子的运动轨道半径为R，质量为m，电荷量为q。下面说法正确的是（ ）
A．衰变后产生的α粒子与新核Y在磁场中运动的轨迹（箭头表示运动方向）正确的是图丙
B．衰变后经过时间新核Y可能与α粒子再次相遇
C．α粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流，环形电流大小为
D．若衰变过程中释放的核能都转化为α粒子和新核的动能，则衰变过程中的质量亏损为
二、非选择题：本题共5小题，共60分。
11．（2024高二下·江岸期末）关于“油膜法估测分子直径”的实验，回答以下问题：
（1）此实验中使用到的研究方法是___________。
A．等效替代法 B．微元求和法 C．理想模型法 D．控制变量法
（2）现将体积为V1的纯油酸与酒精混合，配置成体积为 V2的酒精油酸溶液，用滴管从量筒中取体积为 V0的该种溶液，让其自由滴出，全部滴完共 N0滴。把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中，正确描绘出油膜的形状如图所示，在坐标纸上数出油膜占 N1个小方格。已知坐标纸上每个小方格面积为S，根据以上数据可估算出油酸分子直径为d= 。
（3）某同学在该实验中，计算出的分子直径明显偏大，可能由于___________。
A．油膜面积不稳定，油酸未完全散开
B．计算纯油酸的体积时，忘记了将油酸酒精溶液的体积乘上溶液的浓度
C．计算油膜面积时，将所有不足一格的方格全部数上了
D．求每滴油酸酒精溶液的体积时，1mL 的溶液滴数多计了1滴
（4）若阿伏加德罗常数为 NA，油酸的摩尔质量为 M，油酸的密度为ρ，则下列说法正确的是___________。
A．质量为m 的油酸所含有分子数为
B．体积为V的油酸所含分子数为
C．1个油酸分子的质量为
D．油酸分子的直径约为
12．（2024高二下·江岸期末）我国《道路交通安全法》规定驾驶员的血液酒精含量达到20mg/m3（含 20mg/m3）属于酒驾，达到80mg/m3（含80mg/m3）属于醉驾。只要酒驾就属于违法行为，可能被处以行政拘留或者罚款，如果醉驾，就要追究刑事责任。半导体型呼气酒精测试仪采用氧化锡半导体作为传感器。如图甲所示是该测试仪的原理图，图中电源电动势为4.8V，内阻可忽略不计；电压表V的量程为5V，内阻很大；定值电阻R1的阻值为 60Ω；实验测得酒精气体传感器R2的电阻值随酒精气体浓度变化的关系曲线如图乙所示。（计算结果均保留2位有效数字）。
（1）当时，该血液中酒精含量属于 （选填“酒驾”或“醉驾”）。
（2）按图甲所示电路图把电压表改装成酒精浓度表，则酒精气体浓度为0的刻度线应刻在电压刻度线为 V处；刚好醉驾时应刻在电压刻度线为 V处；该酒精浓度表刻度 （选填“均匀”或“不均匀”）。
13．（2024高二下·江岸期末）气钉枪是一种广泛应用于建筑、装修等领域的气动工具，工作时以高压气体为动力，如图甲所示是气钉枪和与之配套的气罐、气泵。图乙是气钉枪发射装置示意图，汽缸通过细管与气罐相连。射钉时打开开关，气罐向汽缸内压入高压气体推动活塞运动，活塞上的撞针将钉子打入物体，同时切断气源，然后阀门自动打开放气，复位弹簧将活塞拉回原位置。气钉枪配套气罐的容积汽缸有效容积V=25mL，气钉枪正常使用时气罐内压强范围为，为大气压强，当气罐内气体压强低于时气泵会自动启动充气，压强达到时停止充气。假设所有过程气体温度不变，已知气罐内气体初始压强为
（1）充气结束后用气钉枪射出 100颗钉子后，通过具体计算判断气泵是否会自动启动充气；
（2）使用过程中，当气罐内气体压强降为4p0，此时气罐内空气质量m0，气泵启动充气，充气过程停止使用气钉枪，当充气结束时，气泵向气罐内泵入的空气质量为，求
14．（2024高二下·江岸期末）在芯片制造过程中，离子注入是其中一道重要的工序。为了准确地注入离子，需要在一个有限空间中用电磁场对离子的运动轨迹进行调控，如图所示，在空间直角坐标系内的长方体区域，，。粒子源在y轴上区域内沿x轴正方向连续均匀辐射出带正电粒子。已知粒子的比荷，初速度大小为，，，不计粒子的重力和粒子间的相互作用。
（1）仅在长方体区域内加沿z轴正方向的匀强电场，所有的粒子从边射出电场，求电场强度的大小；
（2）仅在长方体区域内加沿y轴正方向的匀强磁场，所有的粒子都经过面射出磁场，求磁感应强度大小的范围；
（3）在长方体区域内加沿z轴正方向的匀强电场、匀强磁场，已知磁感应强度，电场强度，求面射出的粒子数占粒子源射出粒子总数的百分比。
15．（2024高二下·江岸期末）如图所示，足够长的光滑水平长直金属导轨放在磁感应强度大小为 B=0.4T的匀强磁场中，导轨平面位于水平面内，匀强磁场的方向与轨道面垂直，轨道宽将一质量为m电阻为的导体棒MN垂直静置于导轨上。当开关S与a接通时，电源可使得回路电流强度恒为I=2A，电流方向可根据需要进行改变；开关S与b接通时，所接定值电阻的阻值开关S与c接通时，所接电容器的电容C=15F（耐压值足够大）；开关S与d接通时，所接电感线圈的自感系数L=5H（不计直流电阻）。若开关S的切换与电流的换向均可在瞬间完成，不计导轨的电阻，导体棒在运动过程中始终与导轨接触良好。
（1）若开关S始终接a，导体棒向左运动，求导体棒在运动过程中的加速度大小；
（2）若开关S先接a，当导体棒向左运动到速度为时：
①立即与b接通，求此时棒MN两端的电势差及此后全过程中电阻R上产生的焦耳热Q；
②立即与c接通，求此后电容器所带电荷量的最大值；
（3）若不计导体棒MN的电阻，给其一个水平向右的初速度，使其始终在导轨上运动，此过程中回路中的电流满足表达式i=sinωt（A）。已知自感电动势的大小为求导体棒向右运动的最大位移。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】黑体、黑体辐射及其实验规律；α粒子的散射；α、β、γ射线及特点；核裂变
【解析】【解答】A．图甲表示的为黑体辐射的实验规律，普朗克在研究黑体辐射时提出了能量子概念，成功解释了黑体辐射强度随波长分布的规律，解决了“紫外灾难”问题，A不符合题意；
B．图乙为α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子核式结构模型，估测原子核半径的数量级是，B不符合题意；
C．图丙为射线测厚装置，可利用射线的穿透能力来测量钢板的厚度，C不符合题意；
D．图丁为核反应堆示意图，镉棒插入深一些，目的是吸收更多的中子，从而可减小链式反应的速度，D符合题意。
故答案为D。
【分析】对相关物理学史的内容进行识记可对各选项进行判断。
2．【答案】C
【知识点】受迫振动和共振；电磁波的周期、频率与波速；电磁振荡
【解析】【解答】A．此时线圈中的磁场并不是均匀变化的，而且均匀变化的磁场在空间产生稳定的电场，A不符合题意；
B．此时振荡电路中的电流变大，a点电势低于b点电势，B不符合题意；
C．若用该电路来接收电磁波，则当电路的固有频率与所接收电磁波的频率相同时，会出现电谐振，C符合题意；
D．若在线圈中插入铁芯，则可使电路的磁场变化幅度增强，振荡周期保持不变，D不符合题意。
故答案为C。
【分析】根据LC震荡电路的电流，能量等相关物理量变化特点对相应的选项可进行判断。
3．【答案】B
【知识点】质谱仪和回旋加速器；电磁流量计；磁流体发电机；霍尔元件
【解析】【解答】A．图甲是磁流体发电机，结合左右手定则，可以判断出A板是发电机的负极，极板电压与磁场强度与等离子体速度有关，稳定时，等离子体所受洛伦兹力与电场力平衡，
若只增大磁感应强度，等离子体速度与极板间距不变，则可以增大电路中的电流，A不符合题意；
B．图乙是霍尔原件示意图，若导体中的载流子为电子，根据左手定则判断，电子向N侧偏转，则稳定时一定有N侧电势比M侧电势小，B符合题意；
C．图丙是电磁流量计的示意图，稳定时，带电液体受到的洛伦兹力与电场力平衡
在B、d一定时，流量Q正比于，C不符合题意；
D．图丁是回旋加速器，粒子获得的最大动能与磁场B和D形盒的半径有关，洛伦兹力提供向心力
与加速电压无关，D不符合题意。
故答案为B。
【分析】根据磁场与电场的综合应用，针对各种原件利用左手定则右手定则对受到的力进行判断，根据受力平衡等条件可列表达式求出相应物理量的大小。
4．【答案】C
【知识点】共点力的平衡；左手定则—磁场对通电导线的作用；安培力的计算
【解析】【解答】A．由左手定则判断，磁场方向平行于OB向下，A不符合题意；
B．由题导体棒受力平衡，在A点时受水平向左的安培力，重力和指向O的支持力，三力无法平衡，所以导体棒a不能能缓慢上移到A点并保持静止，B不符合题意；
C．在导体棒a缓慢上移过程中，安培力增大，磁场为匀强磁场，所以导体棒a中电流逐渐增大，C符合题意；
D．在导体棒a缓慢上移过程中，导体棒a重力保持不变，安培力变大，根据三力平衡的矢量三角形判断，对凹槽ABC的压力逐渐变大，D不符合题意。
故答案为C。
【分析】根据左手定则可判定力的方向；根据受力平衡可分析出相关力的变化大小与方向。
5．【答案】D
【知识点】玻尔理论与氢原子的能级跃迁；光电效应
【解析】【解答】A．由题可见光Ⅱ的动量比可见光Ⅰ的动量大，A不符合题意；
B．两种光分别照射阴极K产生的光电子具有最大初动能到达阳极A的动能之差为1.13eV，不是所有光电子都满足这种情况，B不符合题意；
C．滑片P向b端移动，光电管的正向电压增大，光电子的最大初动能变大，不会使微安表示数变为0，C不符合题意；
D．滑片P向b端移动过程中，光电子到达阳极A的数量变多，光电流增大，当所有光电子都能到达阳极A时，光电流达到饱和，此后光电流不会增大，微安表示数可能先增大后不变，D符合题意。
故答案为D。
【分析】根据光电效应的原理以及发生光电效应过程中相关量的改变情况可对选项进行判断。
6．【答案】C
【知识点】焦耳定律；变压器原理
【解析】【解答】A．当触片P位于ab时，电热丝正常工作，电吹风吹热风，A不符合题意；
B．电热丝的功率为
根据公式
可得
B不符合题意；
C．小风扇的电热功率为
电流为
所以电阻为
C符合题意；
D．理想变压器原、副线圈的匝数比
D不符合题意。
故答案为C。
【分析】根据电路图与铭牌信息可得出滑片位于不同位置时电吹风的工作状态；根据功率公式可求电阻大小，根据题目信息可分析变压器匝数关系。
7．【答案】B
【知识点】电磁感应中的电路类问题；电磁感应中的磁变类问题
【解析】【解答】A．线框前进过程中，切割磁感线长度随着导线框的移动而增大，与水平位移成正比，同理导线框前进过程中，其实际切割长度一直在增大，其感应电流随位移呈线性关系增大，A正确；
B．根据
在这之前（），磁通量关于位移的表达式为
在这之后（），磁通量关于位移的表达式为
B错误；
C．通过线框横截面的电荷量
故C图像符合，C正确；
D．穿过磁场过程中线框受到的安培力一直向左，在内，其大小
在内，其大小
D正确。
选错误的，故选B。
【分析】根据法拉第电磁感应定律以及电流定义式可得通过线框横截面的电荷量与穿过线框的磁通量成正比。
8．【答案】A,C
【知识点】理想气体与理想气体的状态方程；气体压强的微观解释；气体热现象的微观意义
【解析】【解答】A．a→b过程，压强不变，温度降低，温度是表示气体分子运动的平均动能，有些气体分子的运动速率会增加，A符合题意；
B．a→b过程，压强不变，温度降低，气体分子的运动平均速率降低，单个气体分子对器壁的作用力变小，压强不变，单位时间撞击单位面积器壁的分子数增加，B不符合题意；
CD．b→c过程，根据理想气体状态方程：
由图像可知，压强与热力学温度的比值在变大，所以体积变小，外界对气体做了功，单位体积内分子数增加，压强增加，温度升高，气体也可能从外界吸收热量，C符合题意，D不符合题意。
故答案为AC。
【分析】根据图像可判断各过程中相关物理量的变化情况，根据温度影响气体分子平均速率的条件可对选项进行判断，结合图像与理想气体状态方程可判断吸放热情况。
9．【答案】B,D
【知识点】交变电流的峰值、有效值、平均值与瞬时值
【解析】【解答】A．图甲线圈磁通量为
图乙中线圈磁通量为
A不符合题意；
B．有题可知，甲线圈中感应电动势达到最大值时，乙线圈中感应电动势达到最小值，B符合题意；
C．经任意相同的时间t，两线圈的有效电流可能不同，所以产生的热量可能不相等，C不符合题意；
D．在时间，由公式
可得，磁通量的变化量相同，电阻相同，所以通过两线圈横截面的电荷量也相同，D符合题意。
故答案为BD。
【分析】根据图像与题干信息可判断两图中磁通量大小；根据热量公式与电荷量公式可分析两线圈产生的热量与电荷量情况。
10．【答案】B,C,D
【知识点】质量亏损与质能方程；通电导线及通电线圈周围的磁场；带电粒子在匀强磁场中的运动；α、β、γ射线及特点
【解析】【解答】A．衰变后产生的α粒子与新核Y均为正电荷，且在轨迹相切处的速度反向，所以在磁场中运动的轨迹（箭头表示运动方向）正确的为图丁，A不符合题意；
B．根据核反应方程
可判断新核Y的质量为
电荷量为
运用圆周运动求各自的周期为
当为2的整数倍时，两核可能再次相遇。B符合题意；
C．α粒子的圆周运动可以等效为环形电流，环形电流大小为
C符合题意；
D．根据能量守恒
结合圆周运动以及两核的相互关系，整理得
由质能方程
解得
D符合题意。
故答案为BCD。
【分析】根据粒子衰变后的电性可判断运动方向；根据核反应方程可求出新核的质量与电荷量，进一步得到周期，结合周期对相遇时间进行判断；根据电流的定义式与质能方程可判断电流大小与能量亏损情况。
11．【答案】（1）C
（2）
（3）A；B
（4）B；C
【知识点】用油膜法估测油酸分子的大小
【解析】【解答】（1）该实验将油酸分子可视为球形形状，油膜为单分子油膜，油膜的厚度为分子直径，所以实验中使用到的研究方法是理想模型法，C符合题意，ABD不符合题意。故答案为：C.
（2）油酸酒精溶液的浓度为
一滴油酸酒精溶液的体积为
油膜的体积也就是一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积，则
解得
，故答案为：
（3）A．油膜面积不稳定，油酸未完全散开会使油膜的面积偏小，导致计算出的油酸分子直径偏大，A符合题意；
B．计算纯油酸的体积时，忘记了将油酸酒精溶液的体积乘上溶液的浓度会导致代入计算时油酸的体积变大，所以计算出的油酸直径偏大，B符合题意；
C．计算油膜面积时，将所有不足一格的方格全部数上了，这样会使计算出的油膜面积偏大，导致计算出的油酸分子直径偏小，C不符合题意；
D．计算每滴油酸酒精溶液的体积时，1mL 的溶液滴数多计了1滴，这样一滴油酸酒精溶液的体积偏小，计算出的纯油酸体积也会偏小，那么计算出的油酸分子直径偏小，D不符合题意。
故答案为AB。
（4）A．质量为m的油酸所含有分子数为
，A不符合题意；
B．体积为V的油酸所含分子数为
，B符合题意；
C．油酸的摩尔质量为 M ，所以1个油酸分子的质量为，C符合题意；
D．设油酸分子的直径为d，则
解得
D不符合题意。
故答案为BC。
【分析】根据油膜法估测分子直径的实验原理与要求可判断本实验采用的研究方法；注意配制油酸溶液过程中的要求，根据配制要求判断相关失误造成的影响。
（1）该实验将油酸分子视为球形形状，油膜为单分子油膜，即油膜的厚度为分子直径，所以实验中使用到的研究方法是理想模型法，故C正确，ABD错误。
（2）油酸酒精溶液的浓度为
一滴油酸酒精溶液的体积为
油膜的体积也就是一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积，则
解得
（3）A．油膜面积不稳定，油酸未完全散开会导致油膜的面积偏小，计算出的油酸分子直径偏大，A符合题意；
B．计算纯油酸的体积时，忘记了将油酸酒精溶液的体积乘上溶液的浓度会导致代入计算时油酸的体积变大，所以计算出的油酸直径偏大，B符合题意；
C．计算油膜面积时，将所有不足一格的方格全部数上了，这样会使计算出的油膜面积偏大，计算出的油酸分子直径偏小，C不符合题意；
D．求每滴油酸酒精溶液的体积时，1mL 的溶液滴数多计了1滴，这样一滴油酸酒精溶液的体积偏小，计算出的纯油酸体积也会偏小，那么计算出的油酸分子直径偏小，D不符合题意。
故选AB。
（4）A．质量为m的油酸所含有分子数为
A错误；
B．体积为V的油酸所含分子数为
B正确；
C．油酸的摩尔质量为 M ，所以1个油酸分子的质量为，C正确；
D．设油酸分子的直径为d，则
解得
D错误。
故选BC。
12．【答案】（1）酒驾
（2）2.4；3.2；不均匀
【知识点】闭合电路的欧姆定律；生活中常见的传感器
【解析】【解答】（1）由图可知，当时，该血液中酒精含量约为50mg/m3，达到酒驾标准；故答案为：酒驾
（2）当浓度为0时，，则电压表示数为，刚好达到醉驾时酒精含量为80mg/m3，，此时，由，结合图像中酒精浓度与阻值关系，可判断电压表示数与浓度不成线性关系，该酒精浓度表刻度不均匀。故答案为：2.4，3.2，不均匀。
【分析】根据图像可判断对应阻值的酒精浓度，根据闭合电路欧姆定律可判断不同酒精浓度下电阻的阻值。
（1）由图可知，当时，该血液中酒精含量约为50mg/m3，即达到酒驾；
（2）[1]当浓度为0时，，则电压表示数为
[2]刚好醉驾时酒精含量为80mg/m3，，此时
[3]根据
结合图像中酒精浓度与阻值关系，可判断电压表示数与浓度不成线性关系，该酒精浓度表刻度不均匀。
13．【答案】解：（1）由题，气体为等温变化，设发射第一个钉子有
解得
发射第二个钉子有
解得
发射第三个钉子有
解得
由此类推，则发第100个钉子后，有
故答案为：不会。
（2）充气之前，气罐内气体的压强为4p0，充气后气罐内气体的压强为6.5p0，充气过程可视为等温变化，所以有
解得
又由
解得
解得
，故答案为：
【知识点】气体的等温变化及玻意耳定律
【解析】【分析】对题目情景进行分析，可判断过程为等温变化，根据理想气体状态方程可列相关表达式对题目进行分析判断。
14．【答案】解：（1）由题可知带电粒子在电场中做类平抛运动，对运动分解，沿轴正方向做匀速直线运动
沿轴正方向做匀加速直线运动
由牛顿第二定律
解得电场强度大小为
，故答案为：
（2）所有的粒子都从面射出磁场，临界状态分别从、边射出，分别设粒子在磁场中偏转半径为和，如图所示
由几何关系
洛伦兹力提供向心力
解得磁感应强度的范围
，故答案为：
（3）粒子沿轴正方向做匀加速直线运动，在轴方向做匀速圆周运动。轴方向，从出发到面射出的运动时间为，则
轴方向，洛伦兹力提供向心力
运动周期
粒子的偏转角为
则有
，故答案为：
【知识点】带电粒子在电场中的偏转；带电粒子在有界磁场中的运动；带电粒子在电场与磁场混合场中的运动
【解析】【分析】对粒子的运动性质进行分析，针对各过程的运动进行分解，利用各个方向上运动的性质结合相关公式可对场强，运动时间，角度等进行计算。
15．【答案】解：（1）由题，若开关始终接a，则棒向左做匀变速运动，设加速度为a，
则有
解得
（2）①产生的感应电动势为
根据闭合电路欧姆定律，有
此时棒两端电势差的绝对值为
由左手定则，电源外部M点电势比N点电势低， 解得
对棒应用能量守恒
导体棒与电阻R串联
解得
②可知棒先做减速运动，当棒的感应电动势等于电容器两端电压时，电容器带电量最大，设此时电容器带电量为q，板间电压为U，此后棒做匀速直线运动，设运动的速度为v，则有
从开始减速到开始匀速过程，设该过程中棒中平均电流为所用时间为则有
根据动量定理
联立解得
（3）棒MN运动后和电感线圈L构成闭合回路，棒MN产生的感应电动势与电感线圈L产生的自感电动势始终大小相等。设在时间内，棒MN的速度为v，电流的变化为有
解得
对上式两边求和有
且由题意可知，初始时回路电流大小为零，回复力为零，即初始位置为平衡位置。
则棒做简谐运动的振幅就是最大位移，代入数据得
【知识点】动量定理；电磁感应中的能量类问题
【解析】【分析】对导体棒进行受力分析，结合运动情况对感应电流，感应电动势进行判断，结合牛顿运动定律与闭合电路欧姆定律对运动过程中安培力，电流的变化进行分析，可结合动量定理对电荷量，位移等进行求解。
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