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海南省儋州市第二中学2023-2024学年高二下学期期中考试物理试题（原卷版+解析版）
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这是一份海南省儋州市第二中学2023-2024学年高二下学期期中考试物理试题（原卷版+解析版），文件包含海南省儋州市第二中学2023-2024学年高二下学期期中考试物理试题原卷版docx、海南省儋州市第二中学2023-2024学年高二下学期期中考试物理试题解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共27页， 欢迎下载使用。
一、单选题（每小题3分，共24分）
1. 下列说法正确的是（ ）
A. 布朗运动就是液体分子的无规则运动
B. 当分子间的距离rC. 扩散现象可以作为物质分子永不停息地做无规则运动的证据
D. 甲比乙温度高，则甲的所有分子都会比乙的所有分子速率大
【答案】C
【解析】
【详解】A．布朗运动就是液体或气体中悬浮颗粒的无规则运动，选项A错误；
B．当分子间的距离rC．扩散现象是分子永不停息做无规则运动的结果，是分子永不停息的做无规则运动的证据，C正确；
D．甲温度比乙温度高，则甲物体分子平均动能比乙物体分子平均动能大，而甲物体分子平均速率不一定比乙物体分子平均速率大，且甲的所有分子也不会比乙的所有分子速率大，D错误。
故选C。
2. 如图所示是用显微镜观察到的三颗炭粒运动时的位置连线，下列说法中不正确的是（ ）
A. 炭粒越小，温度越高，无规则运动越明显
B. 每段线段对应的是这段时间内炭粒运动的位移
C. 炭粒的运动是由于液体分子撞击的不平衡造成的
D. 炭粒的运动其实就是分子的热运动
【答案】D
【解析】
【详解】ACD．布朗运动是悬浮颗粒的无规则运动，是液体分子撞击的不平衡造成的，反映了液体分子的无规则运动，布朗运动剧烈程度与温度和颗粒大小有关，温度越高，颗粒越小，布朗运动越剧烈，故AC正确，D错误；
B．图像是每隔一定时间固体颗粒的位置连线，对应的是颗粒的在这段时间内炭粒运动的位移，故B正确。
本题选不正确的，故选D。
3. 有关气体分子的运动特点说法中，正确的是（ ）
A. 气体分子单位时间内与单位面积器壁发生碰撞的次数，与单位体积内气体的分子数和气体温度都有关
B. 一定质量的理想气体压强不变时，气体分子单位时间内对器壁单位面积的平均碰撞次数随着温度升高而增加
C. 单位时间内气体分子对容器壁单位面积上碰撞次数减少，气体的压强一定减小
D. 从微观角度看气体压强只与分子平均动能有关
【答案】A
【解析】
【详解】A．根据气体压强的微观意义，可知气体分子单位时间内与单位面积器壁发生碰撞的次数，与单位体积内气体的分子数和气体温度都有关，故A正确；
B．一定质量的理想气体压强不变时，温度升高时，气体平均分子动能增大，气体分子对器壁的平均撞击力增大，则气体分子单位时间内对器壁单位面积的平均碰撞次数随着温度升高而减小，故B错误；
C．气体的压强与单位时间内气体分子对容器壁单位面积上碰撞次数以及分子对器壁的平均撞击力有关，若温度升高，气体平均分子动能增大，气体分子对器壁的平均撞击力增大，单位时间内气体分子对容器壁单位面积上碰撞次数减少，气体的压强不一定减小，故C错误；
D．气体压强决定于气体分子的密度（单位体积内的分子数)和分子的平均动能，故D错误。
故选A。
4. 设甲分子在坐标原点O处不动，乙分子位于r轴上，甲、乙两分子间作用力与分子间距离关系如图中曲线所示，F＞0表现为斥力，F＜0表现为引力。a、b、c为r轴上三个特定的位置，现把乙分子从a处由静止释放（设无穷远处分子势能为零），则（ ）
A. 乙分子从a到c，分子力先减小后增大
B. 乙分子运动到c点时，动能最大
C. 乙分子从a到c，分子力先做正功后做负功
D. 乙分子运动到c点时，分子力和分子势能都是零
【答案】B
【解析】
【详解】A．由图可知，乙分子从a到c，分子力先增大后减小，故A错误；
B．从a到c，分子间作用力为引力，引力做正功，动能一直增加，当两分子间距离小于c时，表现为斥力，斥力做负功，所以乙分子运动到c点时，动能最大，故B正确；
C．乙分子从a到c，分子力一直做正功，故C错误；
D．乙分子运动到c点时，分子力为零，但由于分子力一直做正功，所以分子势能应小于零，故D错误。
故选B。
5. 某气体的摩尔质量为M，分子质量为m，若1摩尔该气体的体积为Vm，密度为ρ，则该气体单位体积分子数的表达式正确的是（阿伏伽德罗常数为NA）（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】用阿伏加德罗常数除以1摩尔该气体的体积为等于单位体积的分子数，其中
，
则可解得该气体单位体积分子数的表达式有
，，
故选C。
6. 如图所示，金属棒ab、金属导轨和螺线管组成闭合回路，金属棒ab在匀强磁场B中沿导轨向右运动，则（ ）
A. ab棒不受安培力作用
B. ab棒a端的电势比b端低
C. ab棒中感应电流的方向由b到a
D. 螺线管产生的磁场，A端为N极
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．金属棒ab沿导轨向右运动时，所受安培力方向向左，以“阻碍”其运动，故A错误；
B．根据右手定则可知，流过金属棒ab的感应电流的方向是从b流向a，ab棒相当于电路中的电源，在电源内部，电流是从负极（低电势）流向正极（高电势），即a端电势更高，故B错误；
CD．流过螺线管的电流方向是从A端到达B端，根据右手螺旋定则可知，螺线管的A端为S极，故C正确，D错误。
故选C。
7. 密闭的容器中一定质量的理想气体经过一系列过程，如图所示。下列说法中正确的是（ ）
A. a→b过程中，气体分子的平均动能增大
B. b→c过程中，气体压强不变，体积增大
C. c→a过程中，单位体积分子数增大
D. c→a过程中，器壁在单位面积上、单位时间内所受气体分子碰撞的次数增多
【答案】D
【解析】
【详解】A．a→b过程中，温度不变，所以气体分子的平均动能不变，A错误；
B．b→c过程中，气体压强不变，温度减低，根据
可知，体积减小，B错误；
CD．c→a过程中，根据
可知，气体体积不变，而气体的总数不变，所以单位体积分子数不变，由于压强变大，温度升高，分子热运动剧烈，器壁在单位面积上、单位时间内所受气体分子碰撞的次数增多，C错误，D正确。
故选D。
8. 如图所示，一粗细均匀的U型玻璃管开口向上竖直放置，左、右两管都封有一定质量的理想气体A、B，水银面a、b间的高度差为h1，水银柱cd的长度为h2，且h2 = h1，a面与c面恰处于同一高度。已知大气压强为p0，水银的密度，重力加速度为g）。
A. 气体A的压强是：p0
B. 气体A的压强是：
C. 气体B的压强是：
D. 气体B的压强是：
【答案】A
【解析】
【详解】CD．分析水银柱cd，可得
故CD错误；
AB．依题意，玻璃管左侧与液面b等高液面处的压强也为，根据平衡条件有
又
解得
故A正确，B错误。
故选A。
二、多选题（每小题4分，共20分；其中选对但选不全得2分，选错不得分）
9. 如图甲所示，10匝的线圈内有一垂直纸面向里的磁场，线圈的磁通量在按图乙所示规律变化，下列说法正确的是（ ）
A. 电压表读数为10V
B. 电压表读数为15V
C. 电压表“＋”接线柱接A端
D. 电压表“＋”接线柱接B端
【答案】AC
【解析】
【详解】AB．由法拉第电磁感应定律得
故A正确，B错误；
CD．由图像可知，线圈内磁通量垂直纸面向里增大，根据楞次定律可知，感应电流磁场垂直纸面向外，即感应电流为逆时针，又因为线圈相当于电源，所以A端是正极，B端是负极，故电压表“＋”接线柱接A端，故C正确，D错误。
故选AC。
10. 如图所示，纸面内的金属圆环中通有电流，圆环圆心为、半径为，，为圆环上两点，且垂直于，磁感应强度大小为的匀强磁场垂直于纸面向里，则（ ）
A. 整个圆环受到的安培力大小为
B. 整个圆环受到的安培力大小为0
C. 圆弧受到的安培力大小为
D. 圆弧受到的安培力大小为
【答案】BD
【解析】
【分析】本题易错之处是对通电圆环受力大小的判断。
【详解】AB．根据左手定则可知，整个圆环关于圆心对称的两部分受到的安培力等大反向，受到的合力为0，B正确，A错误；
CD．圆弧受到的安培力大小等于直线段受到的安培力大小，为，D正确，C错误。
故选BD。
11. 如图甲所示为一台小型发电机的示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势随时间变化的正弦规律图像如图乙所示，发电机线圈电阻为4Ω，外接灯泡的电阻为8Ω。则（ ）
A. 电压表的示数为6V
B. 瞬时电动势的表达式为
C. 在时，穿过线圈的磁通量最小
D. 发电机的输出功率为2W
【答案】BD
【解析】
【详解】A．由图乙可知，电动势有效值为
电压表测的是有效值，则示数为
故A错误；
B．由图乙可知，电动势的最大值为，周期为，则瞬时电动势的表达式为
故B正确；
C．在时，电动势为0，此时穿过线圈的磁通量最大，故C错误；
D．灯泡消耗的功率为
故发电机的输出功率为，故D正确。
故选BD。
12. 如图所示，一小水电站，输出的电功率为P=25kW，输出电压，经理想升压变压器升压后远距离输送，升压变压器的匝数比，输电线总电阻为，最后经理想降压变压器降为220V向用户供电。下列说法正确的是（ ）
A. 输电线上的电流为10AB. 用户得到的电功率为20kW
C. 输电线上损失的电压为500VD. 变压器的匝数比
【答案】AD
【解析】
【详解】A．设理想升压变压器的输出电压为，则
解得
对于理想升压变压器输入输出功率相等，则
解得输电线上的电流为
A正确；
B．输电线损失的电功率为
两变压器均为理想变压器，因此用户得到的电功率为
B错误；
C．输电线上损失的电压为
C错误；
D．降压变压器的输入电压为
用户端电压为，则降压变压器的匝数比为
D正确。
故选AD。
13. 如图所示的理想变压器电路中，两交流电表均为理想电表，副线圈有一滑动触头P可上下移动以调节副线圈的匝数，滑动变阻器R3的滑动触头Q可调节接入电路的电阻值，现在原线圈两端加一交流电压u，则下列说法正确的是（ ）
A. 仅将P向下移动，电压表的示数减小，电流表的示数减小
B. 仅将P向上移动，原线圈的输入功率增大
C. 仅将Q向下移动，电压表示数不变，电流表的示数增大
D. 仅将Q向上移动，原线圈的输入功率增大
【答案】AB
【解析】
【详解】A．仅将P向下移动，则副线圈的匝数减小，由变压器的工作原理
可知副线圈的输出电压减小，输出电流减小，两电表的示数均减小，A正确；
B．仅将P向上移动，由
可知副线圈的输出电压增大，则输出电流增大，由
可知输入电流增大，变压器的输入功率增大，B正确；
C．仅将Q向下移动，滑动变阻器接入电路的电阻值减小，总电阻减小，由于输出电压不变，则总电流增大，定值电阻R1两端的电压增大，电压表的示数减小，流过定值电阻R2的电流减小，所以流过电流表的示数增大，C错误；
D．仅将Q向上移动，滑动变阻器接入电路的电阻值增大，总电阻增大，可推断知输出电流减小，则输出功率减小，原线圈的输入功率减小，D错误。
故选AB。
三、实验题（每空2分，共22分）
14. 在“油膜法估测分子大小”的实验中，将的纯油酸配制成的油酸酒精溶液，用注射器测得溶液为80滴，再滴入1滴这样的溶液到准备好的浅盘中，描出的油膜轮廓如图所示，每格边长是，根据以上信息，回答下列问题：
（1）1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为________；
（2）油酸分子的直径约为________m；（此小题保留一位有效数字）
（3）甲、乙、丙三位同学分别在三个实验小组做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验，但都发生了操作错误。其中会导致所测的分子直径d偏小的是_______。
A．甲同学在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒少了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值大一些
B．乙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把溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针管比原来的细，每滴油酸酒精溶液的体积比原来的小
C．丙在计算油膜面积时，把凡是不足一格的油膜都不计，导致计算的面积比实际面积小一些
【答案】（1）2.5×10-6
（2）7×10-10 （3）A
【解析】
【小问1详解】
根据题意可知一滴溶液中含纯油的体积为
【小问2详解】
由图示油膜可知，油膜所占坐标纸的格数约140个，油膜的面积为
则酸分子的直径约为
【小问3详解】
根据
A．甲同学在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒少了一点，导致油酸浓度比计算值大了一些，算出的一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积比实际值小，导致所测的分子直径d偏小，故A正确；
B．乙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把溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针管比原来的细，每滴油酸酒精溶液的体积比原来的小，则一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积变小，对应的油膜面积变小，但体积还是按原来的细的算的，导致所测的分子直径d偏大，故B错误；
C．丙在计算油膜面积时，把凡是不足一格的油膜都不计，则计算的油膜面积比实际面积小一些，导致所测的分子直径d偏大，故C错误。
故选A。
15. 实验小组测量某圆柱体材料的电阻率，圆柱体的长度为。
（1）用螺旋测微器测量该圆柱体的直径，示数如图1所示，________；
（2）用欧姆表对圆柱体的电阻进行粗测，选择“”挡，发现指针偏转角度过大，应该换用______挡（选填“”或“”），并重新进行欧姆调零，指针指在如图2位置，阻值为______；
（3）为精确测量该圆柱体电阻的大小，实验小组设计了如图3所示的实验电路图，实验室提供了如下器材：
A.电源（电动势为，内阻不计）
B.电流表A1（量程为，内阻约为）
C.电流表A2（量程为，内阻为）
D.定值电阻（阻值为）
E.滑动变阻器（最大阻值为）
F.滑动变阻器（最大阻值为）
请回答下列问题：
a.实验中，乙表应选______（选填“B”或“C”），滑动变阻器应选______（选填“E”或“F”），根据图3所示电路，闭合开关，调节滑动变阻器，记录A1的示数和A2的示数，电阻______（用题中的字母符号表示）；
b.和的函数图像如图4所示，根据数据可算得______结果保留2位有效数字）；
c.通过计算，该圆柱体材料电阻率约为______结果保留1位有效数字；
【答案】（1）3.373##3.372##3.374
（2） ①. ②. 9.0
（3） ①. C ②. E ③. ④. 9.1 ⑤.
【解析】
【小问1详解】
螺旋测微器读数为
【小问2详解】
[1]用欧姆表对圆柱体的电阻进行粗测，选择“”挡，发现指针偏转角度过大，说明电阻偏小，倍率选择过大，则应该换用“”挡；
[2]如图2所示的阻值为
【小问3详解】
[1][2]由于该实验中没有电压表，所以需要用电流表改装，已知电流表A2内阻已知所以，乙表应选C，滑动变阻器采用分压式接法，故选择小阻值的，故选E。
[3]由欧姆定律可知
解得未知电阻的阻值为
[4]根据
化简可得
斜率为
解得
[5]根据电阻定律
化简得
代入数据解得该圆柱体的电阻率为
四、解答题（16题10分，17题12分，18题12分，共34分）
16. 如图所示，圆柱形汽缸的缸口有卡环（厚度不计），卡环到缸底的距离为d，缸内通过厚度不计、质量、面积的活塞，封闭了一定质量的理想气体。开始时活塞到缸底的距离为，外界大气压强，气体初始温度，g取。
（1）缓慢升高气体温度，要使活塞到达汽缸口卡环处，求气体温度的最小值；
（2）保持气体温度为不变，现在活塞的中心施加一竖直向下的缓慢增大的力F，要使活塞回到开始时的位置，求F的大小。
【答案】（1）600K；（2）1100N
【解析】
【详解】（1）当活塞恰好能到达汽缸口卡环处时，气体温度最小。气体经过等压变化，根据盖—吕萨克定律有
解得
（2）活塞回到开始时的位置的过程中，气体经历等温变化，根据玻意耳定律有
根据平衡条件可知
解得
17. 水平放置的两根平行金属导轨和，相距，导轨两端、和、两点分别连接电阻和，组成矩形线框，如图所示，放在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为，一根电阻值为的金属棒在外力作用下以的速度向右匀速运动，如果电阻，，导轨和的电阻不计，导体与导轨接触良好。求：
（1）流过导体棒的电流大小
（2）导体棒两端的电势差；
（3）3s内流过电阻上的电荷量。
【答案】（1）2A；（2）4V；（3）4C
【解析】
【详解】（1）导体棒运动产生的感应电动势为
回路的总电阻
则总电流，即PQ中的电流
（2）导体棒两端的电势差
（3）3s内流过电阻上的电荷量
18. 如图所示，正方形区域abcd内（含边界）有垂直纸面向里的匀强磁场，连线与ad边平行，大量带正电的粒子从O点沿与ab边成角方向以不同的初速度v射入磁场，已知带电粒子的质量为m，电荷量为q，磁场的磁感应强度大小为B，，不计粒子重力和粒子间的相互作用。
（1）求恰好从点射出磁场的粒子的速度大小；
（2）要使粒子从ad边离开磁场，求初速度v的取值范围。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）从点射出磁场的粒子的运动轨迹如图
根据几何关系可知运动半径为
根据洛伦兹力提供向心力有
解得
（2）当粒子轨迹与ad边相切时，如图所示：
设此时初速度为，轨道半径为，由几何关系可得
又
解得
假设粒子运动轨迹能与cd边相切，如图所示：
设此时初速度为，轨道半径为，由几何关系可得
解得
又
可知粒子轨迹无法与cd边相切；
从d点射出时速度最大，如图
根据几何关系可知
解得
根据洛伦兹力提供向心力有
解得
综上可得
一、单选题（每小题3分，共24分）
1. 下列说法正确的是（ ）
A. 布朗运动就是液体分子的无规则运动
B. 当分子间的距离r
D. 甲比乙温度高，则甲的所有分子都会比乙的所有分子速率大
【答案】C
【解析】
【详解】A．布朗运动就是液体或气体中悬浮颗粒的无规则运动，选项A错误；
B．当分子间的距离r
D．甲温度比乙温度高，则甲物体分子平均动能比乙物体分子平均动能大，而甲物体分子平均速率不一定比乙物体分子平均速率大，且甲的所有分子也不会比乙的所有分子速率大，D错误。
故选C。
2. 如图所示是用显微镜观察到的三颗炭粒运动时的位置连线，下列说法中不正确的是（ ）
A. 炭粒越小，温度越高，无规则运动越明显
B. 每段线段对应的是这段时间内炭粒运动的位移
C. 炭粒的运动是由于液体分子撞击的不平衡造成的
D. 炭粒的运动其实就是分子的热运动
【答案】D
【解析】
【详解】ACD．布朗运动是悬浮颗粒的无规则运动，是液体分子撞击的不平衡造成的，反映了液体分子的无规则运动，布朗运动剧烈程度与温度和颗粒大小有关，温度越高，颗粒越小，布朗运动越剧烈，故AC正确，D错误；
B．图像是每隔一定时间固体颗粒的位置连线，对应的是颗粒的在这段时间内炭粒运动的位移，故B正确。
本题选不正确的，故选D。
3. 有关气体分子的运动特点说法中，正确的是（ ）
A. 气体分子单位时间内与单位面积器壁发生碰撞的次数，与单位体积内气体的分子数和气体温度都有关
B. 一定质量的理想气体压强不变时，气体分子单位时间内对器壁单位面积的平均碰撞次数随着温度升高而增加
C. 单位时间内气体分子对容器壁单位面积上碰撞次数减少，气体的压强一定减小
D. 从微观角度看气体压强只与分子平均动能有关
【答案】A
【解析】
【详解】A．根据气体压强的微观意义，可知气体分子单位时间内与单位面积器壁发生碰撞的次数，与单位体积内气体的分子数和气体温度都有关，故A正确；
B．一定质量的理想气体压强不变时，温度升高时，气体平均分子动能增大，气体分子对器壁的平均撞击力增大，则气体分子单位时间内对器壁单位面积的平均碰撞次数随着温度升高而减小，故B错误；
C．气体的压强与单位时间内气体分子对容器壁单位面积上碰撞次数以及分子对器壁的平均撞击力有关，若温度升高，气体平均分子动能增大，气体分子对器壁的平均撞击力增大，单位时间内气体分子对容器壁单位面积上碰撞次数减少，气体的压强不一定减小，故C错误；
D．气体压强决定于气体分子的密度（单位体积内的分子数)和分子的平均动能，故D错误。
故选A。
4. 设甲分子在坐标原点O处不动，乙分子位于r轴上，甲、乙两分子间作用力与分子间距离关系如图中曲线所示，F＞0表现为斥力，F＜0表现为引力。a、b、c为r轴上三个特定的位置，现把乙分子从a处由静止释放（设无穷远处分子势能为零），则（ ）
A. 乙分子从a到c，分子力先减小后增大
B. 乙分子运动到c点时，动能最大
C. 乙分子从a到c，分子力先做正功后做负功
D. 乙分子运动到c点时，分子力和分子势能都是零
【答案】B
【解析】
【详解】A．由图可知，乙分子从a到c，分子力先增大后减小，故A错误；
B．从a到c，分子间作用力为引力，引力做正功，动能一直增加，当两分子间距离小于c时，表现为斥力，斥力做负功，所以乙分子运动到c点时，动能最大，故B正确；
C．乙分子从a到c，分子力一直做正功，故C错误；
D．乙分子运动到c点时，分子力为零，但由于分子力一直做正功，所以分子势能应小于零，故D错误。
故选B。
5. 某气体的摩尔质量为M，分子质量为m，若1摩尔该气体的体积为Vm，密度为ρ，则该气体单位体积分子数的表达式正确的是（阿伏伽德罗常数为NA）（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】用阿伏加德罗常数除以1摩尔该气体的体积为等于单位体积的分子数，其中
，
则可解得该气体单位体积分子数的表达式有
，，
故选C。
6. 如图所示，金属棒ab、金属导轨和螺线管组成闭合回路，金属棒ab在匀强磁场B中沿导轨向右运动，则（ ）
A. ab棒不受安培力作用
B. ab棒a端的电势比b端低
C. ab棒中感应电流的方向由b到a
D. 螺线管产生的磁场，A端为N极
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．金属棒ab沿导轨向右运动时，所受安培力方向向左，以“阻碍”其运动，故A错误；
B．根据右手定则可知，流过金属棒ab的感应电流的方向是从b流向a，ab棒相当于电路中的电源，在电源内部，电流是从负极（低电势）流向正极（高电势），即a端电势更高，故B错误；
CD．流过螺线管的电流方向是从A端到达B端，根据右手螺旋定则可知，螺线管的A端为S极，故C正确，D错误。
故选C。
7. 密闭的容器中一定质量的理想气体经过一系列过程，如图所示。下列说法中正确的是（ ）
A. a→b过程中，气体分子的平均动能增大
B. b→c过程中，气体压强不变，体积增大
C. c→a过程中，单位体积分子数增大
D. c→a过程中，器壁在单位面积上、单位时间内所受气体分子碰撞的次数增多
【答案】D
【解析】
【详解】A．a→b过程中，温度不变，所以气体分子的平均动能不变，A错误；
B．b→c过程中，气体压强不变，温度减低，根据
可知，体积减小，B错误；
CD．c→a过程中，根据
可知，气体体积不变，而气体的总数不变，所以单位体积分子数不变，由于压强变大，温度升高，分子热运动剧烈，器壁在单位面积上、单位时间内所受气体分子碰撞的次数增多，C错误，D正确。
故选D。
8. 如图所示，一粗细均匀的U型玻璃管开口向上竖直放置，左、右两管都封有一定质量的理想气体A、B，水银面a、b间的高度差为h1，水银柱cd的长度为h2，且h2 = h1，a面与c面恰处于同一高度。已知大气压强为p0，水银的密度，重力加速度为g）。
A. 气体A的压强是：p0
B. 气体A的压强是：
C. 气体B的压强是：
D. 气体B的压强是：
【答案】A
【解析】
【详解】CD．分析水银柱cd，可得
故CD错误；
AB．依题意，玻璃管左侧与液面b等高液面处的压强也为，根据平衡条件有
又
解得
故A正确，B错误。
故选A。
二、多选题（每小题4分，共20分；其中选对但选不全得2分，选错不得分）
9. 如图甲所示，10匝的线圈内有一垂直纸面向里的磁场，线圈的磁通量在按图乙所示规律变化，下列说法正确的是（ ）
A. 电压表读数为10V
B. 电压表读数为15V
C. 电压表“＋”接线柱接A端
D. 电压表“＋”接线柱接B端
【答案】AC
【解析】
【详解】AB．由法拉第电磁感应定律得
故A正确，B错误；
CD．由图像可知，线圈内磁通量垂直纸面向里增大，根据楞次定律可知，感应电流磁场垂直纸面向外，即感应电流为逆时针，又因为线圈相当于电源，所以A端是正极，B端是负极，故电压表“＋”接线柱接A端，故C正确，D错误。
故选AC。
10. 如图所示，纸面内的金属圆环中通有电流，圆环圆心为、半径为，，为圆环上两点，且垂直于，磁感应强度大小为的匀强磁场垂直于纸面向里，则（ ）
A. 整个圆环受到的安培力大小为
B. 整个圆环受到的安培力大小为0
C. 圆弧受到的安培力大小为
D. 圆弧受到的安培力大小为
【答案】BD
【解析】
【分析】本题易错之处是对通电圆环受力大小的判断。
【详解】AB．根据左手定则可知，整个圆环关于圆心对称的两部分受到的安培力等大反向，受到的合力为0，B正确，A错误；
CD．圆弧受到的安培力大小等于直线段受到的安培力大小，为，D正确，C错误。
故选BD。
11. 如图甲所示为一台小型发电机的示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势随时间变化的正弦规律图像如图乙所示，发电机线圈电阻为4Ω，外接灯泡的电阻为8Ω。则（ ）
A. 电压表的示数为6V
B. 瞬时电动势的表达式为
C. 在时，穿过线圈的磁通量最小
D. 发电机的输出功率为2W
【答案】BD
【解析】
【详解】A．由图乙可知，电动势有效值为
电压表测的是有效值，则示数为
故A错误；
B．由图乙可知，电动势的最大值为，周期为，则瞬时电动势的表达式为
故B正确；
C．在时，电动势为0，此时穿过线圈的磁通量最大，故C错误；
D．灯泡消耗的功率为
故发电机的输出功率为，故D正确。
故选BD。
12. 如图所示，一小水电站，输出的电功率为P=25kW，输出电压，经理想升压变压器升压后远距离输送，升压变压器的匝数比，输电线总电阻为，最后经理想降压变压器降为220V向用户供电。下列说法正确的是（ ）
A. 输电线上的电流为10AB. 用户得到的电功率为20kW
C. 输电线上损失的电压为500VD. 变压器的匝数比
【答案】AD
【解析】
【详解】A．设理想升压变压器的输出电压为，则
解得
对于理想升压变压器输入输出功率相等，则
解得输电线上的电流为
A正确；
B．输电线损失的电功率为
两变压器均为理想变压器，因此用户得到的电功率为
B错误；
C．输电线上损失的电压为
C错误；
D．降压变压器的输入电压为
用户端电压为，则降压变压器的匝数比为
D正确。
故选AD。
13. 如图所示的理想变压器电路中，两交流电表均为理想电表，副线圈有一滑动触头P可上下移动以调节副线圈的匝数，滑动变阻器R3的滑动触头Q可调节接入电路的电阻值，现在原线圈两端加一交流电压u，则下列说法正确的是（ ）
A. 仅将P向下移动，电压表的示数减小，电流表的示数减小
B. 仅将P向上移动，原线圈的输入功率增大
C. 仅将Q向下移动，电压表示数不变，电流表的示数增大
D. 仅将Q向上移动，原线圈的输入功率增大
【答案】AB
【解析】
【详解】A．仅将P向下移动，则副线圈的匝数减小，由变压器的工作原理
可知副线圈的输出电压减小，输出电流减小，两电表的示数均减小，A正确；
B．仅将P向上移动，由
可知副线圈的输出电压增大，则输出电流增大，由
可知输入电流增大，变压器的输入功率增大，B正确；
C．仅将Q向下移动，滑动变阻器接入电路的电阻值减小，总电阻减小，由于输出电压不变，则总电流增大，定值电阻R1两端的电压增大，电压表的示数减小，流过定值电阻R2的电流减小，所以流过电流表的示数增大，C错误；
D．仅将Q向上移动，滑动变阻器接入电路的电阻值增大，总电阻增大，可推断知输出电流减小，则输出功率减小，原线圈的输入功率减小，D错误。
故选AB。
三、实验题（每空2分，共22分）
14. 在“油膜法估测分子大小”的实验中，将的纯油酸配制成的油酸酒精溶液，用注射器测得溶液为80滴，再滴入1滴这样的溶液到准备好的浅盘中，描出的油膜轮廓如图所示，每格边长是，根据以上信息，回答下列问题：
（1）1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为________；
（2）油酸分子的直径约为________m；（此小题保留一位有效数字）
（3）甲、乙、丙三位同学分别在三个实验小组做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验，但都发生了操作错误。其中会导致所测的分子直径d偏小的是_______。
A．甲同学在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒少了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值大一些
B．乙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把溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针管比原来的细，每滴油酸酒精溶液的体积比原来的小
C．丙在计算油膜面积时，把凡是不足一格的油膜都不计，导致计算的面积比实际面积小一些
【答案】（1）2.5×10-6
（2）7×10-10 （3）A
【解析】
【小问1详解】
根据题意可知一滴溶液中含纯油的体积为
【小问2详解】
由图示油膜可知，油膜所占坐标纸的格数约140个，油膜的面积为
则酸分子的直径约为
【小问3详解】
根据
A．甲同学在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒少了一点，导致油酸浓度比计算值大了一些，算出的一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积比实际值小，导致所测的分子直径d偏小，故A正确；
B．乙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把溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针管比原来的细，每滴油酸酒精溶液的体积比原来的小，则一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积变小，对应的油膜面积变小，但体积还是按原来的细的算的，导致所测的分子直径d偏大，故B错误；
C．丙在计算油膜面积时，把凡是不足一格的油膜都不计，则计算的油膜面积比实际面积小一些，导致所测的分子直径d偏大，故C错误。
故选A。
15. 实验小组测量某圆柱体材料的电阻率，圆柱体的长度为。
（1）用螺旋测微器测量该圆柱体的直径，示数如图1所示，________；
（2）用欧姆表对圆柱体的电阻进行粗测，选择“”挡，发现指针偏转角度过大，应该换用______挡（选填“”或“”），并重新进行欧姆调零，指针指在如图2位置，阻值为______；
（3）为精确测量该圆柱体电阻的大小，实验小组设计了如图3所示的实验电路图，实验室提供了如下器材：
A.电源（电动势为，内阻不计）
B.电流表A1（量程为，内阻约为）
C.电流表A2（量程为，内阻为）
D.定值电阻（阻值为）
E.滑动变阻器（最大阻值为）
F.滑动变阻器（最大阻值为）
请回答下列问题：
a.实验中，乙表应选______（选填“B”或“C”），滑动变阻器应选______（选填“E”或“F”），根据图3所示电路，闭合开关，调节滑动变阻器，记录A1的示数和A2的示数，电阻______（用题中的字母符号表示）；
b.和的函数图像如图4所示，根据数据可算得______结果保留2位有效数字）；
c.通过计算，该圆柱体材料电阻率约为______结果保留1位有效数字；
【答案】（1）3.373##3.372##3.374
（2） ①. ②. 9.0
（3） ①. C ②. E ③. ④. 9.1 ⑤.
【解析】
【小问1详解】
螺旋测微器读数为
【小问2详解】
[1]用欧姆表对圆柱体的电阻进行粗测，选择“”挡，发现指针偏转角度过大，说明电阻偏小，倍率选择过大，则应该换用“”挡；
[2]如图2所示的阻值为
【小问3详解】
[1][2]由于该实验中没有电压表，所以需要用电流表改装，已知电流表A2内阻已知所以，乙表应选C，滑动变阻器采用分压式接法，故选择小阻值的，故选E。
[3]由欧姆定律可知
解得未知电阻的阻值为
[4]根据
化简可得
斜率为
解得
[5]根据电阻定律
化简得
代入数据解得该圆柱体的电阻率为
四、解答题（16题10分，17题12分，18题12分，共34分）
16. 如图所示，圆柱形汽缸的缸口有卡环（厚度不计），卡环到缸底的距离为d，缸内通过厚度不计、质量、面积的活塞，封闭了一定质量的理想气体。开始时活塞到缸底的距离为，外界大气压强，气体初始温度，g取。
（1）缓慢升高气体温度，要使活塞到达汽缸口卡环处，求气体温度的最小值；
（2）保持气体温度为不变，现在活塞的中心施加一竖直向下的缓慢增大的力F，要使活塞回到开始时的位置，求F的大小。
【答案】（1）600K；（2）1100N
【解析】
【详解】（1）当活塞恰好能到达汽缸口卡环处时，气体温度最小。气体经过等压变化，根据盖—吕萨克定律有
解得
（2）活塞回到开始时的位置的过程中，气体经历等温变化，根据玻意耳定律有
根据平衡条件可知
解得
17. 水平放置的两根平行金属导轨和，相距，导轨两端、和、两点分别连接电阻和，组成矩形线框，如图所示，放在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为，一根电阻值为的金属棒在外力作用下以的速度向右匀速运动，如果电阻，，导轨和的电阻不计，导体与导轨接触良好。求：
（1）流过导体棒的电流大小
（2）导体棒两端的电势差；
（3）3s内流过电阻上的电荷量。
【答案】（1）2A；（2）4V；（3）4C
【解析】
【详解】（1）导体棒运动产生的感应电动势为
回路的总电阻
则总电流，即PQ中的电流
（2）导体棒两端的电势差
（3）3s内流过电阻上的电荷量
18. 如图所示，正方形区域abcd内（含边界）有垂直纸面向里的匀强磁场，连线与ad边平行，大量带正电的粒子从O点沿与ab边成角方向以不同的初速度v射入磁场，已知带电粒子的质量为m，电荷量为q，磁场的磁感应强度大小为B，，不计粒子重力和粒子间的相互作用。
（1）求恰好从点射出磁场的粒子的速度大小；
（2）要使粒子从ad边离开磁场，求初速度v的取值范围。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）从点射出磁场的粒子的运动轨迹如图
根据几何关系可知运动半径为
根据洛伦兹力提供向心力有
解得
（2）当粒子轨迹与ad边相切时，如图所示：
设此时初速度为，轨道半径为，由几何关系可得
又
解得
假设粒子运动轨迹能与cd边相切，如图所示：
设此时初速度为，轨道半径为，由几何关系可得
解得
又
可知粒子轨迹无法与cd边相切；
从d点射出时速度最大，如图
根据几何关系可知
解得
根据洛伦兹力提供向心力有
解得
综上可得
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