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1、第 1页（共 22页）2022-2023 学学年年江江苏苏省省南南京京市市六六校校联联合合体体高高二二（下下）期期中中物物理理试试卷卷一一、单单选选题题（每每个个题题只只有有一一个个选选项项正正确确，每每题题 4 分分，共共 40 分分）1（4 分）关于下列几幅图的说法正确的是()A图甲中水黾静止在水面上，说明液体表面层分子间表现为斥力B图乙中布朗运动产生原因的示意图。说明微粒越大，液体分子沿各方向撞击它的数量越多，布朗运动越明显C图丙中石蜡在固体片上熔化成椭圆形，说明该固体是单晶体D图丁中的毛细现象是符合实际情况的2（4 分）新冠病毒会引起体温升高、肺炎等症状，人们往往通过红外测温技术和X射
2、线透视技术来检测病情。下列说法正确的是()A红外测温技术利用了红外线的荧光效应BX射线可以透视身体是因为它有较强的穿透能力C红外线的频率比X射线的频率要大D无论是红外线还是X射线，它们的传播均需要介质，在介质中的传播速度等于光速3（4 分）扩大核能应用是减少碳排放的必要手段，我国目前拥有的 22 座核电站均采用核裂变的链式反应获取能量，下列说法正确的是()A重核裂变释放出大量能量，产生了质量亏损，核子数要减少B反应堆中镉棒插入深一些将会减慢核反应速度C核裂变比核聚变效率更高，更清洁安全D裂变反应后生成的新核的比结合能小于反应前原子核的比结合能4（4 分）关于原子物理，下列说法正确的是()A普朗
3、克提出了原子核外电子轨道量子化，并成功解释了氢原子光谱B衰变所释放的电子是原子核外的电子电离形成的第 2页（共 22页）C衰变方程2382349492PuXY中，23894Pu发生的是衰变，射线具有极强的穿透能力D电子和质子从静止经过相同的加速电压加速后，质子的德布罗意波波长比电子的小5（4 分）关于分子动理论，下列说法正确的是()A图甲为扩散现象，表明分子间有间隙和分子在做永不停息的无规则运动B图乙为水中炭粒运动位置的连线图，连线表示炭粒做布朗运动的实际轨迹C图丙为分子力与分子间距关系图，分子间距从0r增大时，分子力先变小后变大D图丁为大量气体分子热运动的速率分布图，曲线对应的温度较低6（4
4、 分）下列说法正确的是()A图甲为氡 222 的衰变规律，若原来有 1000 个氡 222，经过一个半衰期，一定还剩余500 个B某黑体在不同温度下的辐射强度与波长的关系如图乙所示，则热力学温度12TTC同一光电管的光电流与电压之间的关系曲线如图丙所示，则入射光的频率关系为乙甲丙D图丁为康普顿效应的示意图，入射光子与静止的电子发生碰撞，碰后散射光的波长变短7（4 分）一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后又回到状态A，其中CDA为等温过程。该循环过程如图所示，下列说法正确的是()?第 3页（共 22页）AAB过程中，气体对外做的功等于从外界吸收的热量B状态A气体分子平均动能大于状态
5、C的气体分子平均动能CBC过程中，单位时间单位面积气体撞击器壁的分子数减少D气体状态变化的全过程中，气体对外做的功小于该图像ABCDA围成的面积8（4 分）用图示装置探究气体等温变化的规律。实验室提供容积为5mL和20mL的两种注射器。用该装置测得多组压强p和体积V，作出图像甲，发现图像向下弯曲；为减少实验误差，改用软管连通注射器和压强传感器，作出图像乙，发现图像不过原点。下列对于实验的分析和改进措施正确的是()?A甲图图线弯曲是因为快速推动柱塞B甲图图线弯曲的是因为没有把注射器固定在竖直平面内C乙图应该选用容积较大的注射器进行实验D乙图应该用很长的软管做实验9（4 分）我国是全球唯一掌握超特
6、高压直流输电技术的国家。下图是特高压直流输电系统的模拟图（只显示了变压与传输部分），则以下说法正确的是()A题中描述的“特高压直流输电”，说明变压器可以直接对直流电进行变压作用B变压器在升压过程中频率随着电压的增大而升高C在上图中，用户接入电路的用电器越多，流过4n的电流越大，由匝数比等于电流的第 4页（共 22页）反比可知，流过电阻r的电流变小D在输电功率一定条件下，输电电压提高十倍，线路损耗功率将降低为原来的1%10（4 分）如图所示，固定在水平面上的半径为r的金属圆环内存在方向竖直向上，磁感应强度大小为B的匀强磁场。长为l的金属棒，一端与圆环接触良好，另一端固定在竖直导电转轴OO上，随轴
7、以角速度匀速转动。在圆环的A点和电刷间接有阻值为R的电阻和电容为C、极板间距为d的平行板电容器，有一带电微粒在电容器极板间处于静止状态，已知重力加速度为g，不计其它电阻和摩擦，下列说法正确的是()A流过电阻R的电流方向向下B电容器所带的电荷量为22CBlC电阻消耗的电功率为2424B rRD微粒的电荷量与质量之比为2gdBr二二、实实验验题题（每每空空 3 分分，共共 15 分分）11（15 分）在“用油膜法估测分子大小”的实验中，所用的油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸0.5mL，用注射器测得1mL上述溶液有 80 滴，把 1 滴该溶液滴入盛水的撒有痱子粉的浅盘中，待水面稳定后
8、，得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图甲所示，图中正方形格的边长为1cm，则可求得：第 5页（共 22页）（1）本实验体现的物理思想方法为。A控制变量法B理想化模型C极限思想法D整体法与隔离法（2）油酸分子的直径是m。（结果保留两位有效数字）（3）某次实验时，滴下油酸溶液后，痱子粉迅速散开形成如图乙所示的“锯齿”边沿图案，出现该图样的可能原因是。A盆中装的水量太多B盆太小，导致油酸无法形成单分子层C痱子粉撒得太多，且厚度不均匀（4）某次实验时，该小组四个同学都发生了一个操作错误，导致最后所测分子直径偏大的是。A甲同学在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器取一溶液滴在水面
9、上，这个拿错的注射器的针管比原来的粗B乙同学用注射器测得 80 滴油酸酒精的溶液为1mL，不小心错记录为 81 滴C丙同学计算油膜面积时，把凡是半格左右的油膜都算成了一格D丁同学在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值小了（5）利用单分子油膜法可以粗测分子大小和阿伏伽德罗常数。如果已知体积为V的一滴油在水面上散开形成的单分子油膜的面积为S，这种油的密度为，摩尔质量为M，则阿伏伽德罗常数的表达式为。三三、解解答答题题（本本题题共共 4 小小题题，共共 45 分分）第 6页（共 22页）12（8 分）用图甲所示装置测定光电效应中某金属的截止电压CU与入射光频
10、率的关系，测量结果如图乙所示，已知图中05UV，元电荷为e，氢原子基态能量为113.6EeV，能级满足公式12nEEn，求：（1）由乙图求逸出功0W；（2）用氢原子从2n 的能级直接跃迁至基态时发出的光照射此金属时，电子的最大初动能kmE。13（8 分）如图所示，高为L，横截面积为S的导热汽缸内有一不规则物体，厚度不计的轻质活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞正好在汽缸的顶部。再在活塞上放置质量为m的物体后，活塞缓慢下移，并静止在与缸底的间距为0.8L的高度。已知外界大气压强02mgpS，忽略缸内气体温度的变化，不计活塞和汽缸的摩擦，重力加速度为g。求：（1）不规则物体的体积0V；（2）该过程中
11、缸内气体向外界放出的热量Q。14（14 分）某种超导磁悬浮列车是利用超导体的抗磁作用使列车车体向上浮起，同时通过周期性地变换磁极方向而获得推进动力。其推进原理可以简化为如图所示的电磁驱动模型：在水平面上相距2dm的两根平行直导轨间，有竖直方向等距离分布、方向相反的匀强磁场1B和2B，且121BBT，每个磁场分布区间的长都是a，相间排列，所有这些磁场都以第 7页（共 22页）速度020/vm s向右匀速平动。这时跨在两导轨间的长为a、宽为2dm的金属框MNQP（固定在列车底部、绝缘并悬浮在导轨正上方）在磁场力作用下也将会向右运动。设金属框的总电阻为1R ，在题设条件下，假设金属框运动过程中所受到
12、的阻力恒为80fN，求：（1）金属框刚启动瞬间金属框产生的电流大小I；（2）当金属框向右运动的速度为5/vm s时，金属框中的安培力大小F；（3）金属框能达到的最大速度mv及此后金属框中每秒钟产生的焦耳热Q。15（15 分）如图所示，在半径大小未知的圆形与边长为2L的等边三角形框架DEF之间有磁感应强度大小为B的匀强磁场，其方向垂直纸面向里，已知等边三角形中心与圆心重合。在三角形DEF内放置平行板电容器MN，两板间距为d，N板紧靠EF边，N板及EF中点S处均开有小孔，在两板间靠近M板处有一质量为m、电荷量为(0)q q 的带电粒子由静止释放，粒子经过S处的速度大小为qBLvm，方向垂直于EF边
13、并指向磁场。若粒子每次与三角形框架的碰撞均为弹性碰撞且垂直，粒子在碰撞过程中质量、电荷量均不变，不计带电粒子的重力，平行板电容器MN产生的电场仅限于两板间，求：（1）MN间匀强电场的场强大小；（2）若从S点发射出的粒子能再次垂直返回到S点，磁场圆形区域的半径最小值R；（3）若粒子经过S处的速度大小可变且能再次垂直返回到S点，圆形磁场区域的半径足够大，求从S点出发到第一次垂直返回到S点所对应的速度应该满足的条件及全程所用时间。第 8页（共 22页）2022-2023 学学年年江江苏苏省省南南京京市市六六校校联联合合体体高高二二（下下）期期中中物物理理试试卷卷参参考考答答案案与与试试题题解解析析一
14、一、单单选选题题（每每个个题题只只有有一一个个选选项项正正确确，每每题题 4 分分，共共 40 分分）1（4 分）关于下列几幅图的说法正确的是()A图甲中水黾静止在水面上，说明液体表面层分子间表现为斥力B图乙中布朗运动产生原因的示意图。说明微粒越大，液体分子沿各方向撞击它的数量越多，布朗运动越明显C图丙中石蜡在固体片上熔化成椭圆形，说明该固体是单晶体D图丁中的毛细现象是符合实际情况的【解答】解：A图甲中水黾静止在水面上，是由于液体表面张力的原因，说明液体表面层分子间表现为引力，故A错误；B图乙中布朗运动产生原因的示意图。说明微粒越大，液体分子沿各方向撞击它的数量越多，受力越均匀，悬浮颗粒受力就
15、越趋向于平衡，布朗运动越不明显，故B错误；C图丙中石蜡在固体片上熔化成椭圆形，显然石蜡受热不均匀，石蜡是非晶体，传热性各向同性，因此一定是固体传热各向异性，说明该固体是单晶体，故C正确；D毛细现象与管道的材质有关，浸润，则管内液面上升；不浸润，则液面下降。但是不论哪种，都是当管道越细小时，液体分子间的相互作用力更加明显，从而导致管道内产生更大的张力，使得毛细现象更为明显，图丁中的毛细现象不符合实际情况，故D错误。故选：C。2（4 分）新冠病毒会引起体温升高、肺炎等症状，人们往往通过红外测温技术和X射线透视技术来检测病情。下列说法正确的是()A红外测温技术利用了红外线的荧光效应BX射线可以透视身
16、体是因为它有较强的穿透能力第 9页（共 22页）C红外线的频率比X射线的频率要大D无论是红外线还是X射线，它们的传播均需要介质，在介质中的传播速度等于光速【解答】解：A红外测温技术利用了红外线的热效应，故A错误；BX射线可以透视身体是因为它有较强的穿透能力，故B正确；C红外线的波长比X射线的波长要大，根据cf知红外线的频率比X射线的频率小，故C错误；D无论是红外线还是X射线都属于电磁波，而电磁波的传播不需要介质，在真空传播的速度等于光速，在介质中的传播速度小于光速，故D错误。故选：B。3（4 分）扩大核能应用是减少碳排放的必要手段，我国目前拥有的 22 座核电站均采用核裂变的链式反应获取能量，
17、下列说法正确的是()A重核裂变释放出大量能量，产生了质量亏损，核子数要减少B反应堆中镉棒插入深一些将会减慢核反应速度C核裂变比核聚变效率更高，更清洁安全D裂变反应后生成的新核的比结合能小于反应前原子核的比结合能【解答】解：A核反应过程中仍满足电荷数守恒和质量数守恒，即核子数不变，故A错误；B铀 235 吸收慢中子后才可能发生裂变，而镉棒可以吸收慢中子，因此反应堆中将镉棒插入深一些将会减慢核反应速度，故B正确；C核裂变比核聚变效率低，而且核裂变产生的核废料放射性极强，核聚变原料好获取，产物无污染，不具有放射性，核聚变更清洁安全，故C错误；D裂变反应释放大量的能量，产生的新核更稳定，因此其比结合能
18、比反应前原子核的比结合能大，故D错误。故选：B。4（4 分）关于原子物理，下列说法正确的是()A普朗克提出了原子核外电子轨道量子化，并成功解释了氢原子光谱B衰变所释放的电子是原子核外的电子电离形成的C衰变方程2382349492PuXY中，23894Pu发生的是衰变，射线具有极强的穿透能力第 10页（共 22页）D电子和质子从静止经过相同的加速电压加速后，质子的德布罗意波波长比电子的小【解答】解：A玻尔提出了原子核外电子轨道量子化，并成功解释了氢原子光谱，故A错误；B衰变所释放的电子是原子核内的中子转化为质子的同时，释放一个电子而来的，故B错误；C根据质量数守恒和电荷数守恒，可知其中Y质量数为
19、：2382344A，电荷数：94922z，Y为42He，即该衰变为衰变，而射线具有极强的电离能力，穿透能力很弱，故C错误；D根据动能定理可知电子和质子从静止经过相同的加速电压加速后二者具有相同的动能，设为kE，质子的动量设为Hp，电子的动量设为ep，由动量与动能之间的数量关系有2kpmE由于质子的质量大于电子的质量，则可知Hepp由德布罗意波波长与动量之间的关系hp可知，质子的波长要小于电子的波长，故D正确。故选：D。5（4 分）关于分子动理论，下列说法正确的是()A图甲为扩散现象，表明分子间有间隙和分子在做永不停息的无规则运动B图乙为水中炭粒运动位置的连线图，连线表示炭粒做布朗运动的实际轨迹
20、C图丙为分子力与分子间距关系图，分子间距从0r增大时，分子力先变小后变大D图丁为大量气体分子热运动的速率分布图，曲线对应的温度较低【解答】解：A图甲为扩散现象，表明分子间有间隙和分子在做永不停息的无规则运动，故A正确；B图乙为水中炭粒运动位置的连线图，连线不表示炭粒做布朗运动的实际轨迹，也不是第 11页（共 22页）分子的运动轨迹，故B错误；C图丙为分子力与分子间距关系图，分子间距从0r增大时，分子力整体表现为引力，且先变大后变小，引力为负值只是说明方向与正方向相反，并不表示力的大小，故C错误；D图丁为大量气体分子热运动的速率分布图，温度越高分子热运动越剧烈，分子运动剧烈是指速率大的分子所占的
21、比例大，因此可知，曲线对应的温度较高，故D错误。故选：A。6（4 分）下列说法正确的是()A图甲为氡 222 的衰变规律，若原来有 1000 个氡 222，经过一个半衰期，一定还剩余500 个B某黑体在不同温度下的辐射强度与波长的关系如图乙所示，则热力学温度12TTC同一光电管的光电流与电压之间的关系曲线如图丙所示，则入射光的频率关系为乙甲丙D图丁为康普顿效应的示意图，入射光子与静止的电子发生碰撞，碰后散射光的波长变短【解答】解：A半衰期是统计学规律，只有对大量的原子的研究才有意义，故A错误；B温度越高，黑体辐射的强度越强，且黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，因此由图乙可知，热力学温度
22、12TT，故B正确；C由爱因斯坦的光电效应方程即光电子的最大初动能与遏止电压之间的关系有0ckeUEhW即：0ceUhW根据图丙可得：cccUUU乙丙甲因此可知：乙甲丙，故C错误；第 12页（共 22页）D图丁为康普顿效应的示意图，入射光子与静止的电子发生碰撞，碰撞后有一部分能量转移给了电子，而由光子能量Eh，可知碰撞后光子的频率减小了，根据hp可知其波长变长，故D错误。故选：B。7（4 分）一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后又回到状态A，其中CDA为等温过程。该循环过程如图所示，下列说法正确的是()?AAB过程中，气体对外做的功等于从外界吸收的热量B状态A气体分子平均动能大于
23、状态C的气体分子平均动能CBC过程中，单位时间单位面积气体撞击器壁的分子数减少D气体状态变化的全过程中，气体对外做的功小于该图像ABCDA围成的面积【解答】解：A、AB过程中是等压变化，体积增大、气体对外界做功，温度升高，内能增大，根据热力学第一定律可得气体吸收热量大于气体对外做的功，故A错误；B、状态A和状态C的温度相等，温度是分子平均动能的标志，所以气体分子平均动能相同，故B错误；C、BC过程中是等容变化，压强减小，所以单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数减少，故C正确；D、根据WpV可知，气体状态变化的全过程中气体对外做的功等于该图象围成的面积，故D错误。故选：C。8（4 分）用图示装置探
24、究气体等温变化的规律。实验室提供容积为5mL和20mL的两种注射器。用该装置测得多组压强p和体积V，作出图像甲，发现图像向下弯曲；为减少实验误差，改用软管连通注射器和压强传感器，作出图像乙，发现图像不过原点。下列对于实验的分析和改进措施正确的是()第 13页（共 22页）?A甲图图线弯曲是因为快速推动柱塞B甲图图线弯曲的是因为没有把注射器固定在竖直平面内C乙图应该选用容积较大的注射器进行实验D乙图应该用很长的软管做实验【解答】解：A根据理想气体状态方程有：pVnRT，由图甲可知，p与V的乘积变小，可能的原因是漏气或者是温度降低，若是快速推动活塞，气体的温度会升高，则p与V的乘积会增大，直线会向
25、上弯曲，故A错误；B由于测量的是气体压强与体积之间的关系，与重力无关，且压强是由压力表测的，因此注射器放置情况不影响实验，故B错误；CD 考虑软管中的气体，根据理想气体状态方程有：0()p VVnRT，可得：01VnRTVp，乙图不过原点的原因是由于软管中存在一部分气体，计算时没有把这部分气体加进去，导致所做图线不过原点，因此应该采用大体积的注射器，从而使软管的那一部分气体可以被忽略，而若用很长的软管做实验，则软管中气体占比会更大，影响也更大，故C正确，D错误。故选：C。9（4 分）我国是全球唯一掌握超特高压直流输电技术的国家。下图是特高压直流输电系统的模拟图（只显示了变压与传输部分），则以下
26、说法正确的是()A题中描述的“特高压直流输电”，说明变压器可以直接对直流电进行变压作用B变压器在升压过程中频率随着电压的增大而升高C在上图中，用户接入电路的用电器越多，流过4n的电流越大，由匝数比等于电流的反比可知，流过电阻r的电流变小第 14页（共 22页）D在输电功率一定条件下，输电电压提高十倍，线路损耗功率将降低为原来的1%【解答】解：A、变压器的工作原理是互感，因此变压器的工作电压为交流电，题中描述的“特高压直流输电”，根本不能产生互感现象，变压器无法工作，故A错误；B、变压器在升压过程中不改变交流电的频率，故B错误；C根据3 344n In I可得4433n IIn可知，用户接入电路
27、的用电器越多，流过4n的电流越大，则流过电阻r的电流亦变大，故C错误；D根据PUI，2PI r可得22P rPU可知，在输电功率一定条件下，输电电压提高十倍，线路损耗功率将降低为原来的1%，故D正确。故选：D。10（4 分）如图所示，固定在水平面上的半径为r的金属圆环内存在方向竖直向上，磁感应强度大小为B的匀强磁场。长为l的金属棒，一端与圆环接触良好，另一端固定在竖直导电转轴OO上，随轴以角速度匀速转动。在圆环的A点和电刷间接有阻值为R的电阻和电容为C、极板间距为d的平行板电容器，有一带电微粒在电容器极板间处于静止状态，已知重力加速度为g，不计其它电阻和摩擦，下列说法正确的是()A流过电阻R的
28、电流方向向下B电容器所带的电荷量为22CBl第 15页（共 22页）C电阻消耗的电功率为2424B rRD微粒的电荷量与质量之比为2gdBr【解答】解：A、根据右手定则可知，流过电阻R的电流方向向上，故A错误；B、金属棒在回路部分产生的感应电动势为20122rEBrvBrBr。金属棒电阻不计，则电容器的电压等于感应电动势，则电容器所带的电荷量为212QCECBr，故B错误；C、电阻消耗的电功率为2EPR，结合上述解得2424B rPR，故C正确；D、电容器内电场的电场强度为EEd电对微粒，由平衡条件有qEmg电联立解得：22qgdmBr，故D错误。故选：C。二二、实实验验题题（每每空空 3 分
29、分，共共 15 分分）11（15 分）在“用油膜法估测分子大小”的实验中，所用的油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸0.5mL，用注射器测得1mL上述溶液有 80 滴，把 1 滴该溶液滴入盛水的撒有痱子粉的浅盘中，待水面稳定后，得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图甲所示，图中正方形格的边长为1cm，则可求得：（1）本实验体现的物理思想方法为B。A控制变量法B理想化模型C极限思想法D整体法与隔离法（2）油酸分子的直径是m。（结果保留两位有效数字）第 16页（共 22页）（3）某次实验时，滴下油酸溶液后，痱子粉迅速散开形成如图乙所示的“锯齿”边沿图案，出现该图样的可能原因是。A盆中装的水量
30、太多B盆太小，导致油酸无法形成单分子层C痱子粉撒得太多，且厚度不均匀（4）某次实验时，该小组四个同学都发生了一个操作错误，导致最后所测分子直径偏大的是。A甲同学在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器取一溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针管比原来的粗B乙同学用注射器测得 80 滴油酸酒精的溶液为1mL，不小心错记录为 81 滴C丙同学计算油膜面积时，把凡是半格左右的油膜都算成了一格D丁同学在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值小了（5）利用单分子油膜法可以粗测分子大小和阿伏伽德罗常数。如果已知体积为V的一滴油在水面上散开形成
31、的单分子油膜的面积为S，这种油的密度为，摩尔质量为M，则阿伏伽德罗常数的表达式为。【解答】解：（1）本实验中，需要将在水面上形成的油膜看成单分子油膜，并将油酸分子理想化为紧密排列的球体，从而所计算的油膜的厚度即为油酸分子的直径，因此，本实验体现的物理思想方法为理想化模型。故B正确，ACD错误。故选：B。（2）根据题已知条件可得油酸的体积浓度为400.55 101000VV则一滴该油酸酒精溶液中油酸的体积为46123015 106.25 106.25 1080VmLmLm 对形成的油膜面积进行估算，不足半格的舍去，大于等于半格的记为一格，估算可得油膜面积为423271 1 107.1 10Smm
32、 则油膜分子的直径为第 17页（共 22页）1210036.25 108.8 107.1 10VdmmS（3）装水太多和盆太小都不会导致油膜形成如图乙所示的“锯齿”边沿图案，只有痱子粉撒得太多，且厚度不均匀，油膜在水面散开的过程中各处所受阻力差别很大才能形成图示形状。故C正确，AB错误。故选：C。（4）A拿错的注射器的针管比原来的粗，则滴出的一滴酒精油酸溶液的体积将偏大，即所含油酸的体积偏大，而计算过程中所用体积的竖直比实际小，因此测量得到的油酸分子的直径将偏小，故A错误；B乙同学用注射器测得 80 滴油酸酒精的溶液为1mL，不小心错记录为 81 滴，则所得一滴酒精油酸溶液的体积将偏小，从而使
33、油酸的体积偏小，最终导致所测分子直径偏小，故B错误；C丙同学计算油膜面积时，把凡是半格左右的油膜都算成了一格，则油膜面积偏大，从而导致所测油酸分子直径偏小，故C错误；D不小心把酒精倒多了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值小了，则计算得到油酸的体积将偏大，从而导致所测油酸分子直径偏大，故D正确。故选：D。（5）球状分子的体积136Vd 而根据已知条件可得VdS分子的质量m V阿伏伽德罗常数为AMNm联立以上各式解得336AMSNV故答案为：（1）B；（2）108.8 10；（3）C；（4）D；（5）336MSV。三三、解解答答题题（本本题题共共 4 小小题题，共共 45 分分）第 18页（
34、共 22页）12（8 分）用图甲所示装置测定光电效应中某金属的截止电压CU与入射光频率的关系，测量结果如图乙所示，已知图中05UV，元电荷为e，氢原子基态能量为113.6EeV，能级满足公式12nEEn，求：（1）由乙图求逸出功0W；（2）用氢原子从2n 的能级直接跃迁至基态时发出的光照射此金属时，电子的最大初动能kmE。【解答】解：（1）由爱因斯坦光电效应方程可得0CeUhW解得0CWhUee 由方程和图像可知00WUe 故005()WU eeV（2）氢原子从2n 的能级直接跃迁至基态时有21EEh又112224EEE 而电子的最大初动能0kmEhW代入数值解得5.2()kmEeV答：（1）
35、金属逸出功为5eV；（2）用氢原子从2n 的能级直接跃迁至基态时发出的光照射此金属时，电子的最大初动能为5.2eV。13（8 分）如图所示，高为L，横截面积为S的导热汽缸内有一不规则物体，厚度不计的轻质活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞正好在汽缸的顶部。再在活塞上放置质量为m的第 19页（共 22页）物体后，活塞缓慢下移，并静止在与缸底的间距为0.8L的高度。已知外界大气压强02mgpS，忽略缸内气体温度的变化，不计活塞和汽缸的摩擦，重力加速度为g。求：（1）不规则物体的体积0V；（2）该过程中缸内气体向外界放出的热量Q。【解答】解：（1）放置重物后，缸内气体的压强10mgppS该过程属于等温
36、变化，根据玻意耳定律有：10()(0.8)p LSVpLSV解得0.4VLS（2）外界对气体做功10.2Wp SL根据热力学第一定律有：UWQ解得0.6QmgL答：（1）不规则物体的体积为0.4LS；（2）缸内气体向外界放出的热量为0.6mgL。14（14 分）某种超导磁悬浮列车是利用超导体的抗磁作用使列车车体向上浮起，同时通过周期性地变换磁极方向而获得推进动力。其推进原理可以简化为如图所示的电磁驱动模型：在水平面上相距2dm的两根平行直导轨间，有竖直方向等距离分布、方向相反的匀强磁场1B和2B，且121BBT，每个磁场分布区间的长都是a，相间排列，所有这些磁场都以速度020/vm s向右匀速
37、平动。这时跨在两导轨间的长为a、宽为2dm的金属框MNQP（固定在列车底部、绝缘并悬浮在导轨正上方）在磁场力作用下也将会向右运动。设金属框的总电阻为1R ，在题设条件下，假设金属框运动过程中所受到的阻力恒为80fN，求：（1）金属框刚启动瞬间金属框产生的电流大小I；（2）当金属框向右运动的速度为5/vm s时，金属框中的安培力大小F；第 20页（共 22页）（3）金属框能达到的最大速度mv及此后金属框中每秒钟产生的焦耳热Q。【解答】解：设12BBB（1）金属框中的电动势为022 1 22080EBdvVV 故金属框中的电流为80801EIAAR（2）当金属框向右运动的速度为5/vm s时0()
38、vv时，产生的电动势为102()EBd vv感应电流为11EIR金属框受到的安培力为12FBI d联立得2204()B dvvFR代入数据解得：240FN（3）金属框匀速运动时速度最大，此时安培力等于阻力，即22BI df感应电流为022()mBd vvIR联立得：0224mRfvvB d代入数据解得：15/mvm s，220IA由焦耳定律得222201 1400QI RtJJ 答：（1）金属框刚启动瞬间金属框产生的电流大小I为80A；（2）金属框中的安培力大小F为240N；（3）金属框能达到的最大速度mv为15/m s，此后金属框中每秒钟产生的焦耳热Q为400J。15（15 分）如图所示，在
39、半径大小未知的圆形与边长为2L的等边三角形框架DEF之间有磁感应强度大小为B的匀强磁场，其方向垂直纸面向里，已知等边三角形中心与圆心重合。在三角形DEF内放置平行板电容器MN，两板间距为d，N板紧靠EF边，N板及EF中点S处均开有小孔，在两板间靠近M板处有一质量为m、电荷量为(0)q q 的带电粒子由第 21页（共 22页）静止释放，粒子经过S处的速度大小为qBLvm，方向垂直于EF边并指向磁场。若粒子每次与三角形框架的碰撞均为弹性碰撞且垂直，粒子在碰撞过程中质量、电荷量均不变，不计带电粒子的重力，平行板电容器MN产生的电场仅限于两板间，求：（1）MN间匀强电场的场强大小；（2）若从S点发射出
40、的粒子能再次垂直返回到S点，磁场圆形区域的半径最小值R；（3）若粒子经过S处的速度大小可变且能再次垂直返回到S点，圆形磁场区域的半径足够大，求从S点出发到第一次垂直返回到S点所对应的速度应该满足的条件及全程所用时间。【解答】解：（1）带电粒子在匀强电场中做匀加速运动，由动能定理得212Eqdmv解得222B qLEdm（2）粒子的磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，根据动力学关系2mvBqvr几何关系mvrBq代入qBLvm得rL粒子运动轨迹如图粒子运动轨迹与磁场圆内切时磁场圆半径最小，由几何关系得2 32 333minLLRrL（3）粒子速度大小可变，即圆周运动的半径r可变，要能返回到
41、S点，则轨道如图所示，半径应该满足2r nrL第 22页（共 22页）即(0,1,2.)21Lrnn由2mvBqvr知Bqrvm(0,1,2.)(21)BqrBqLvnmnm故粒子第一次返回的时间为5323(026nTtTn、1、2)而2 mTBq故(65)(0,1,2.)nmtnBq(1,2,3)21Lrnn(1,2,3.)(21)BqrBqLvnmnm5(1)233(126TTtnn、2、3)故(61)(1,2,3)nmtnBq答：（1）MN间匀强电场的场强大小为222B qLmd；（2）若从S点发射出的粒子能再次垂直返回到S点，磁场圆形区域的半径最小值为2 33LL；（3）见解析。声明：试题解析著作权属菁优网所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2024/4/2 10:26:56；用户：jsdfck；邮箱：；学号：12727709