云南省临沧市民族中学2022-2023高二下学期期末理综物理试题

云南省临沧市民族中学2022-2023学年高二下学期期末理综物理试题
一、单选题
1.质量为3kg的物块,重力约30N,从5m高处下落,2s后静止在海绵上,如下图所示,上述涉及了质量、长度、时间的单位及其他信息,下列说法正确的是(  )
A.力学的三个基本单位是N、m、s
B.kg、m/s、N是国际单位的导出单位
C.海绵比物块形变更明显,物块对海绵的力大于海绵对物块的力
D.在国际单位制中,力的单位是根据牛顿第二定律定义的
2.卫星电话信号需要通过地球同步卫星传送,已知地球半径为r,无线电信号传播速度为c,月球绕地球运动的轨道半径为60r,运行周期为27天,在地面上用卫星电话通话,从一方发出信号至对方接收到信号所需最短时间为(  )
A. B. C. D.
3.我校组织篮球赛,比赛中一同学将篮球从地面上方点以速度斜向上抛出,恰好垂直击中篮板上点,如图所示。若该同学后撤到与等高的点投篮,还要求垂直击中篮板上点,不计空气阻力,运动员做法可行的是(  )
A.增大抛出速度,同时增大抛射角
B.减小抛出速度,同时增大抛射角
C.减小抛射角,同时增大抛射速度
D.减小抛射角,同时减小抛射速度
4.如图a为一列简谐横波在t = 2s时的波形图,图b为媒质中平衡位置在x = 2.5m处的质点的振动图像,P是平衡位置为x =1.5m的质点。下列说法正确的是(  )
A.波速为0.4m/s
B.波的传播方向向左
C.0~2s时间内,P运动的路程为8cm
D.t = 1s时,P正位于正向最大位移处
5.(2020·东莞模拟)如图所示电路中,变压器为理想变压器,电压表和电流表均为理想电表,a、b接在电压有效值不变的交流电源两端,R0为定值电阻,R为滑动变阻器.现将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一位置,观察到电流表A1的示数增大了0.2A,电流表A2的示数增大了0.8A,则下列说法中正确的是(  )
A.该变压器起升压作用 B.电压表V2示数增大
C.电压表V3示数减小 D.变阻器滑片是沿d→c的方向滑动
二、多选题
6.(2021高二下·大名期中)下列说法正确的是(  )
A.核燃料总是利用比结合能小的核
B. 是天然放射性元素,常温下它的半衰期约为45亿年,升高温度后半衰期会缩短
C.核爆炸的能量来自于原子核反应中的质量亏损,遵循规律
D.一个氘核 与一个氚核 聚变生成一个氦核 的同时,放出一个质子
7.如图所示为粗细均匀的带电绝缘半圆环,环上电荷分布均匀,此时圆心O点的电场强度大小为E1,电势为φ1,若将环水平对称轴下方截去,则剩下的四分之一圆环上电荷在O点产生的场强大小E2,电势为φ2,则下列关系正确的是(  )
A. B. C. D.
8.如图所示,三角形OCA存在磁场,C点坐标为(4L,3L),M点为OC的中点,质量为m、带电量为-q的粒子从C点以沿y轴负方向射入磁场中,速度大小为,不计粒子所受重力,粒子运动轨迹与磁场区域相切时认为粒子能再次进入磁场,则(  )
A.粒子能到达M点,三角形OCA中磁感应强度大小
B.粒子能到达M点,三角形OCA中磁感应强度大小
C.粒子不会到达x轴下方,三角形OCA中磁感应强度可能为
D.粒子不会到达x轴下方,三角形OCA中磁感应强度可能为
三、实验题
9.(2021高二下·大名期中)
(1)在“用油膜法估测分子大小”的实验中,已知实验室中使用的油酸酒精溶液的浓度为A,N滴溶液的总体积为V。在浅盘中的水面上均匀地撒上痱子粉,将一滴上述油酸酒精溶液滴在水面上,待油膜稳定后,在带有边长为a的正方形小格的玻璃板上描出油膜的轮廓,如图所示。测得油膜占有的正方形小格个数为X。
①用以上字母表示一滴油酸酒精溶液中的纯油酸的体积为   。
②油酸分子直径约为   。
(2)用“油膜法”来估测分子的大小,是通过一些科学的近似处理,这些处理有:_______(填正确答案编号)
A.油酸分子看成球形 B.油膜视为单分子油膜
C.忽略酒精体积 D.分子之间没有空隙
10.某同学用下列器材测电源的电动势与内阻。
A.待测电源(电动势E约6V,内阻约4Ω)
B.电流表A(量程1.0A,内阻约1.5Ω)
C.电阻箱R(0~999.9Ω)
D.定值电阻R1=10Ω
E.定值电阻R2=20Ω
F.开关、导线若干
(1)该同学先将器材连接成图甲所示的电路测量电流表内阻RA,闭合开关S1,反复调节电阻箱阻值,当R=2.4Ω时,发现闭合和打开开关S2时电流表指针指示值相同,则电流表的内阻RA=   Ω,若忽略偶然误差,从理论上分析,实验测得的电流表内阻值   (填“大于”小于”或“等于”)真实值。
(2)该同学利用测得的电流表内阻,又将部分器材连接成图乙所示的电路测电源的电动势与内阻.将电阻箱阻值调到最大,闭合开关S;多次调节电阻箱,记下电流表的示数I和电阻箱相应阻值R;将测量数据在坐标系中描点如图丙如示,则电源的电动势E=   V,内阻r=   Ω(结果保留两位有效数字)。
四、解答题
11.如图所示,ABC为直角三棱镜,∠A=30°,∠B=90°,AC长为L,一束单色光从AC面上的D点斜射入棱镜,入射光线与AB边平行,折射光线传播到AB面上的E点后经AB面反射到BC面上的F点,且EF与AC平行,DE=EF,光在真空中的传播速度为c,求:
(1)棱镜对光的折射率;
(2)光沿DEF传播所用的时间。
12.如图所示,平行长直金属导轨水平放置,间距为L,导轨右端接有阻值为R的电阻,导体棒垂直放置在导轨上,且接触良好,导体棒及导轨的电阻均不计,导轨间正方形区域内有方向竖直向下的匀强磁场,磁感应强度的大小为B,连线与导轨垂直,长度也为L。棒以速度v从导轨左端开始向右运动并匀速穿越磁场,从棒到达a点进入磁场开始计时,写出棒通过正方形区域时所受到的安培力大小与时间t的关系式。
13.如图所示为某种游戏装置的示意图,水平导轨MN和PQ分别与水平传送带左侧和右侧理想连接,竖直圆形轨道与PQ相切于Q,已知传送带长L=4.0m,且沿顺时针方向以恒定速率v=3.0m/s匀速转动,质量为m的滑块C静止置于水平导轨MN上,另一质量也为m的滑块A以初速度v0沿AC连线方向向C运动且与C发生弹性正碰,若C距离N足够远,滑块C以速度vC=2.0m/s滑上传送带,并恰好停在Q点,已知滑块C与传送带及PQ之间的动摩擦因数均为μ=0.20,装置其余部分均可视为光滑,重力加速度g取10m/s2,求(结果可带根号):
(1)P、Q的距离;
(2)v0的大小;
(3)已知竖直圆轨道半径为0.55m,若要使C进入但不脱离竖直圆轨道,求v0的范围。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】力学单位制
【解析】【解答】A、力学的三个基本单位是kg,m,s,A错误。
B、kg是基本单位,不是导出单位,B错误。
C、由牛顿第三定律可知,物块对海绵的作用力等于海绵对物块的作用力,C错误。
D、在国际单位制中,力的单位是由牛顿第二定律定义的,D正确。
故答案为:D
【分析】根据单位制和牛顿第二定律的表达式分析求解。
2.【答案】B
【知识点】卫星问题
【解析】【解答】根据万有引力提供向心力,解得,已知月球和同步卫星的周期之比为27:1,则月球与同步卫星的半径之比为9:1,因为月球环绕地球的轨道半径为60r,故同步卫星的轨道半径为,高度为,故在地面上用卫星电话通话,从一方发出信号到对方接收到喜好所需的最短时间为,B正确。
故答案为:B
【分析】根据题意画出同步卫星和月球的环绕示意图,由万有引力提供向心力计算同步卫星的环绕高度进而计算信号的传播时间。
3.【答案】C
【知识点】平抛运动;斜抛运动
【解析】【解答】篮球垂直击中篮板上A点,其逆过程是平抛运动,当水平速度增大时,水平位移增大,抛出后落地时速度越大,与水平方向夹角越小,若水平方向位移越小,则落地速度变小,与水平方向的夹角 变大,若该运动员后撤到C点投篮,还要求垂直击中A点,只有增大抛射速度,同时减小抛射角,才能仍垂直打在A点,故C正确。
故答案为:C
【分析】根据投篮的逆过程为平抛运动,由平抛运动水平方向为匀速直线运动,竖直方向为匀加速直线运动 分析求解。
4.【答案】C
【知识点】机械波及其形成和传播;横波的图象
【解析】【解答】A、由波动图像和振动图像可知,A错误。
B、根据同侧法可知,此列波的传播方向向右,B错误。
C、由图可知此列波的周期为4s,振幅为4cm,则0-2s的时间内,P点的路程为8cm,C正确。
D、t=1s时,P点位于平衡位置处,D错误。
故答案为:C
【分析】根据波动图像和振动图像计算波传播的速度,再由振动的图像判断P点的位置。
5.【答案】C
【知识点】变压器原理;电路动态分析
【解析】【解答】A.由公式


该变压器起降压作用,A不符合题意;
B.由于a、b接在电压有效值不变的交流电源两端,则电压表V1示数不变,由理相变压器原公式
可知,电压表V2示数不变,B不符合题意;
C.电压表V3的示数
由于U2不变,I2增大,则U3减小,C符合题意;
D.由
且U2不变,I2增大,R应减小,则滑片应沿 方向滑动,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】滑动变阻器的划片滑动的过程中,接入电路中的电阻改变,结合欧姆定律求解电流、电压的变化,利用公式分析电容电荷量的变化。
6.【答案】A,C
【知识点】原子核的组成
【解析】【解答】A.根据比结合越大,越稳定,核燃料总是利用比结合能小的核,A符合题意;
B.半衰期由原子核本身决定,与外界环境无关,不会随温度的改变而改变,B不符合题意;
C.核爆炸的能量来自于原子核的质量亏损,遵循规律
C符合题意;
D.氘核和氚核聚变成一个氦核的同时放出一个中子,D不符合题意。
故答案为:AC。
【分析】利用比结合能比较小的核的不稳定性作为核燃料;外界条件对半衰期没有影响;利用质量数和电荷数守恒可以判别核反应释放出的粒子。
7.【答案】B,C
【知识点】电场强度;电势
【解析】【解答】AB、O点的电场强度由上半圆环和下半圆环在O点产生的电场强度叠加而成,由几何关系可知 ,A错误,B正确;
BC、O电的电势同样由上半圆环和下半圆环在O点产生的电势叠加而成,但电势遵循算术叠加原则,故 ,C正确,D错误。
故答案为:BC
【分析】根据电场强度的决定式以及电势的决定式以及电场强度和电势的叠加原则,分析求解。
8.【答案】A,D
【知识点】带电粒子在有界磁场中的运动
【解析】【解答】AB、若粒子能够到达M点,则,得,根据几何关系 可知,解得,,A正确,B错误。
CD、粒子速度一定的情况下,磁场强度越小,轨迹半径越大,当运动轨迹恰好与x轴相切时,恰好进入I区域,此时粒子运动半径,粒子在磁场中运动,洛伦兹力提供向心力,已知,解得,若粒子不会到达x轴下方,则,故C错误,D正确。
故答案为:AD
【分析】对粒子进行分析,粒子在洛伦兹力的作用下在磁场中做圆周运动,根据牛顿第二定律和几何关系分析求解。
9.【答案】(1);
(2)A;B;D
【知识点】用油膜法估测油酸分子的大小
【解析】【解答】(1)①一滴油酸酒精溶液中的纯油酸的体积为
②根据 ,
解得
(2)用“油膜法”来估测分子的大小,油膜视为单分子油膜,分子之间没有空隙,油酸分子看成球形,则油膜的厚度表示分子的直径,所以ABD符合题意;C不符合题意;
故答案为:ABD。
【分析】(1)利用油酸酒精溶液的浓度可以求出纯油酸的体积大小;利用油酸的体积和表面积可以求出分子直径的大小;
(2)由于酒精遇水挥发所以没有忽略酒精的体积大小;利用油膜法测量分子直径的大小是把油酸分子当作球形;油膜作为单分子油膜,分子间忽略间隙。
10.【答案】(1)1.2;等于
(2)5.6;3.9
【知识点】电池电动势和内阻的测量
【解析】【解答】(1)闭合和打开开关s2时电流表的示数相同,即s2闭合的情况下,没有电流通过开关s2,则有,可得,从理论上分析没有系统误差, 实验测得的电流表内阻值 等于真实值。
(2)由闭合电路欧姆定律可知,I与R的关系为,得,将图丙中的点连成一条直线,可得,故;,故
【分析】(1)根据欧姆定律和串并联电路中电压,电流和电阻之间的关系分析求解。
(2)根据闭合电路欧姆定律列出电流电阻与电源电动势之间的关系,整理成图中横纵坐标的形式,分析求解。
11.【答案】(1)解:光路图如图所示
,又在面上的入射光线与平行,因此光在面上的入射角由于与平行,因此光线在面上的入射角
根据几何关系,光线在面上的折射角
因此棱镜对光的折射率
(2)解:由几何关系可知
设长为,则
解得
光在棱镜中传播速度
光沿传播所用的时间
【知识点】光的反射;光的折射及折射定律
【解析】【分析】(1)根据光路图由几何关系找出入射角与折射角,根据光的折射定律列方程求解。
(2)根据光路图计算光的传播路程,再由光在介质中的传播速度与折射率之间的关系进而计算传播时间。
12.【答案】解:abd区域棒切割磁感线产生的感应电动势大小E=2Bvtv
根据欧姆定律得棒通过三角形abd区域电流i与时间t的关系式
受到的安培力大小
在bcd区域棒切割磁感线产生的感应电动势大小
在bcd区域电流i与时间t的关系式
受到的安培力大小
【知识点】导体切割磁感线时的感应电动势;电磁感应中的能量类问题
【解析】【分析】对abd区域进行分析,根据法拉第电磁感应定律计算导体棒切割磁感线时感应电动势与时间之间的关系,再由闭合电路欧姆定律计算电流大小,进而由安培力表达式推出安培力与时间之间的关系;同理对bcd区域内进行分析得到此阶段安培力与时间的关系式。
13.【答案】(1)解:设C滑上传送带后一直加速,据位移速度公式可得
解得
所以C在传送带上一定先加速后匀速,滑上的速度,又因为恰好停在点,则有
解得
(2)解:与B弹性正碰,由动量守恒可得
由动能守恒可得
解得,
(3)解:要使C不脱离轨道,有两种情况,一是最多恰能到达圆心等高处,二是至少能到达最高处,若恰能到达圆心等高处,则得

解得
结合(2)中结论,所以这种情况下,的初速度范围是
若恰能到达最高点,则易得
同理可得的初速度范围是
所以要使C既能到达竖直圆轨道又不脱离竖直圆轨道,v0的范围为或
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用;碰撞模型;动量与能量的其他综合应用
【解析】【分析】(1)根据运动学公式计算C滑上传送带以后的运动情况,再根据恰好停在点,由动能定理计算求解。
(2)与B弹性正碰 ,根据动量守恒定律和能量守恒定律列方程求解。
(3)对C物体进行分析,若是C不脱离竖直轨道,则恰好到达圆心等高处或恰好通过最高点,根据动能定理和牛顿第二定律列方程求解。
云南省临沧市民族中学2022-2023学年高二下学期期末理综物理试题
一、单选题
1.质量为3kg的物块,重力约30N,从5m高处下落,2s后静止在海绵上,如下图所示,上述涉及了质量、长度、时间的单位及其他信息,下列说法正确的是(  )
A.力学的三个基本单位是N、m、s
B.kg、m/s、N是国际单位的导出单位
C.海绵比物块形变更明显,物块对海绵的力大于海绵对物块的力
D.在国际单位制中,力的单位是根据牛顿第二定律定义的
【答案】D
【知识点】力学单位制
【解析】【解答】A、力学的三个基本单位是kg,m,s,A错误。
B、kg是基本单位,不是导出单位,B错误。
C、由牛顿第三定律可知,物块对海绵的作用力等于海绵对物块的作用力,C错误。
D、在国际单位制中,力的单位是由牛顿第二定律定义的,D正确。
故答案为:D
【分析】根据单位制和牛顿第二定律的表达式分析求解。
2.卫星电话信号需要通过地球同步卫星传送,已知地球半径为r,无线电信号传播速度为c,月球绕地球运动的轨道半径为60r,运行周期为27天,在地面上用卫星电话通话,从一方发出信号至对方接收到信号所需最短时间为(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】卫星问题
【解析】【解答】根据万有引力提供向心力,解得,已知月球和同步卫星的周期之比为27:1,则月球与同步卫星的半径之比为9:1,因为月球环绕地球的轨道半径为60r,故同步卫星的轨道半径为,高度为,故在地面上用卫星电话通话,从一方发出信号到对方接收到喜好所需的最短时间为,B正确。
故答案为:B
【分析】根据题意画出同步卫星和月球的环绕示意图,由万有引力提供向心力计算同步卫星的环绕高度进而计算信号的传播时间。
3.我校组织篮球赛,比赛中一同学将篮球从地面上方点以速度斜向上抛出,恰好垂直击中篮板上点,如图所示。若该同学后撤到与等高的点投篮,还要求垂直击中篮板上点,不计空气阻力,运动员做法可行的是(  )
A.增大抛出速度,同时增大抛射角
B.减小抛出速度,同时增大抛射角
C.减小抛射角,同时增大抛射速度
D.减小抛射角,同时减小抛射速度
【答案】C
【知识点】平抛运动;斜抛运动
【解析】【解答】篮球垂直击中篮板上A点,其逆过程是平抛运动,当水平速度增大时,水平位移增大,抛出后落地时速度越大,与水平方向夹角越小,若水平方向位移越小,则落地速度变小,与水平方向的夹角 变大,若该运动员后撤到C点投篮,还要求垂直击中A点,只有增大抛射速度,同时减小抛射角,才能仍垂直打在A点,故C正确。
故答案为:C
【分析】根据投篮的逆过程为平抛运动,由平抛运动水平方向为匀速直线运动,竖直方向为匀加速直线运动 分析求解。
4.如图a为一列简谐横波在t = 2s时的波形图,图b为媒质中平衡位置在x = 2.5m处的质点的振动图像,P是平衡位置为x =1.5m的质点。下列说法正确的是(  )
A.波速为0.4m/s
B.波的传播方向向左
C.0~2s时间内,P运动的路程为8cm
D.t = 1s时,P正位于正向最大位移处
【答案】C
【知识点】机械波及其形成和传播;横波的图象
【解析】【解答】A、由波动图像和振动图像可知,A错误。
B、根据同侧法可知,此列波的传播方向向右,B错误。
C、由图可知此列波的周期为4s,振幅为4cm,则0-2s的时间内,P点的路程为8cm,C正确。
D、t=1s时,P点位于平衡位置处,D错误。
故答案为:C
【分析】根据波动图像和振动图像计算波传播的速度,再由振动的图像判断P点的位置。
5.(2020·东莞模拟)如图所示电路中,变压器为理想变压器,电压表和电流表均为理想电表,a、b接在电压有效值不变的交流电源两端,R0为定值电阻,R为滑动变阻器.现将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一位置,观察到电流表A1的示数增大了0.2A,电流表A2的示数增大了0.8A,则下列说法中正确的是(  )
A.该变压器起升压作用 B.电压表V2示数增大
C.电压表V3示数减小 D.变阻器滑片是沿d→c的方向滑动
【答案】C
【知识点】变压器原理;电路动态分析
【解析】【解答】A.由公式


该变压器起降压作用,A不符合题意;
B.由于a、b接在电压有效值不变的交流电源两端,则电压表V1示数不变,由理相变压器原公式
可知,电压表V2示数不变,B不符合题意;
C.电压表V3的示数
由于U2不变,I2增大,则U3减小,C符合题意;
D.由
且U2不变,I2增大,R应减小,则滑片应沿 方向滑动,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】滑动变阻器的划片滑动的过程中,接入电路中的电阻改变,结合欧姆定律求解电流、电压的变化,利用公式分析电容电荷量的变化。
二、多选题
6.(2021高二下·大名期中)下列说法正确的是(  )
A.核燃料总是利用比结合能小的核
B. 是天然放射性元素,常温下它的半衰期约为45亿年,升高温度后半衰期会缩短
C.核爆炸的能量来自于原子核反应中的质量亏损,遵循规律
D.一个氘核 与一个氚核 聚变生成一个氦核 的同时,放出一个质子
【答案】A,C
【知识点】原子核的组成
【解析】【解答】A.根据比结合越大,越稳定,核燃料总是利用比结合能小的核,A符合题意;
B.半衰期由原子核本身决定,与外界环境无关,不会随温度的改变而改变,B不符合题意;
C.核爆炸的能量来自于原子核的质量亏损,遵循规律
C符合题意;
D.氘核和氚核聚变成一个氦核的同时放出一个中子,D不符合题意。
故答案为:AC。
【分析】利用比结合能比较小的核的不稳定性作为核燃料;外界条件对半衰期没有影响;利用质量数和电荷数守恒可以判别核反应释放出的粒子。
7.如图所示为粗细均匀的带电绝缘半圆环,环上电荷分布均匀,此时圆心O点的电场强度大小为E1,电势为φ1,若将环水平对称轴下方截去,则剩下的四分之一圆环上电荷在O点产生的场强大小E2,电势为φ2,则下列关系正确的是(  )
A. B. C. D.
【答案】B,C
【知识点】电场强度;电势
【解析】【解答】AB、O点的电场强度由上半圆环和下半圆环在O点产生的电场强度叠加而成,由几何关系可知 ,A错误,B正确;
BC、O电的电势同样由上半圆环和下半圆环在O点产生的电势叠加而成,但电势遵循算术叠加原则,故 ,C正确,D错误。
故答案为:BC
【分析】根据电场强度的决定式以及电势的决定式以及电场强度和电势的叠加原则,分析求解。
8.如图所示,三角形OCA存在磁场,C点坐标为(4L,3L),M点为OC的中点,质量为m、带电量为-q的粒子从C点以沿y轴负方向射入磁场中,速度大小为,不计粒子所受重力,粒子运动轨迹与磁场区域相切时认为粒子能再次进入磁场,则(  )
A.粒子能到达M点,三角形OCA中磁感应强度大小
B.粒子能到达M点,三角形OCA中磁感应强度大小
C.粒子不会到达x轴下方,三角形OCA中磁感应强度可能为
D.粒子不会到达x轴下方,三角形OCA中磁感应强度可能为
【答案】A,D
【知识点】带电粒子在有界磁场中的运动
【解析】【解答】AB、若粒子能够到达M点,则,得,根据几何关系 可知,解得,,A正确,B错误。
CD、粒子速度一定的情况下,磁场强度越小,轨迹半径越大,当运动轨迹恰好与x轴相切时,恰好进入I区域,此时粒子运动半径,粒子在磁场中运动,洛伦兹力提供向心力,已知,解得,若粒子不会到达x轴下方,则,故C错误,D正确。
故答案为:AD
【分析】对粒子进行分析,粒子在洛伦兹力的作用下在磁场中做圆周运动,根据牛顿第二定律和几何关系分析求解。
三、实验题
9.(2021高二下·大名期中)
(1)在“用油膜法估测分子大小”的实验中,已知实验室中使用的油酸酒精溶液的浓度为A,N滴溶液的总体积为V。在浅盘中的水面上均匀地撒上痱子粉,将一滴上述油酸酒精溶液滴在水面上,待油膜稳定后,在带有边长为a的正方形小格的玻璃板上描出油膜的轮廓,如图所示。测得油膜占有的正方形小格个数为X。
①用以上字母表示一滴油酸酒精溶液中的纯油酸的体积为   。
②油酸分子直径约为   。
(2)用“油膜法”来估测分子的大小,是通过一些科学的近似处理,这些处理有:_______(填正确答案编号)
A.油酸分子看成球形 B.油膜视为单分子油膜
C.忽略酒精体积 D.分子之间没有空隙
【答案】(1);
(2)A;B;D
【知识点】用油膜法估测油酸分子的大小
【解析】【解答】(1)①一滴油酸酒精溶液中的纯油酸的体积为
②根据 ,
解得
(2)用“油膜法”来估测分子的大小,油膜视为单分子油膜,分子之间没有空隙,油酸分子看成球形,则油膜的厚度表示分子的直径,所以ABD符合题意;C不符合题意;
故答案为:ABD。
【分析】(1)利用油酸酒精溶液的浓度可以求出纯油酸的体积大小;利用油酸的体积和表面积可以求出分子直径的大小;
(2)由于酒精遇水挥发所以没有忽略酒精的体积大小;利用油膜法测量分子直径的大小是把油酸分子当作球形;油膜作为单分子油膜,分子间忽略间隙。
10.某同学用下列器材测电源的电动势与内阻。
A.待测电源(电动势E约6V,内阻约4Ω)
B.电流表A(量程1.0A,内阻约1.5Ω)
C.电阻箱R(0~999.9Ω)
D.定值电阻R1=10Ω
E.定值电阻R2=20Ω
F.开关、导线若干
(1)该同学先将器材连接成图甲所示的电路测量电流表内阻RA,闭合开关S1,反复调节电阻箱阻值,当R=2.4Ω时,发现闭合和打开开关S2时电流表指针指示值相同,则电流表的内阻RA=   Ω,若忽略偶然误差,从理论上分析,实验测得的电流表内阻值   (填“大于”小于”或“等于”)真实值。
(2)该同学利用测得的电流表内阻,又将部分器材连接成图乙所示的电路测电源的电动势与内阻.将电阻箱阻值调到最大,闭合开关S;多次调节电阻箱,记下电流表的示数I和电阻箱相应阻值R;将测量数据在坐标系中描点如图丙如示,则电源的电动势E=   V,内阻r=   Ω(结果保留两位有效数字)。
【答案】(1)1.2;等于
(2)5.6;3.9
【知识点】电池电动势和内阻的测量
【解析】【解答】(1)闭合和打开开关s2时电流表的示数相同,即s2闭合的情况下,没有电流通过开关s2,则有,可得,从理论上分析没有系统误差, 实验测得的电流表内阻值 等于真实值。
(2)由闭合电路欧姆定律可知,I与R的关系为,得,将图丙中的点连成一条直线,可得,故;,故
【分析】(1)根据欧姆定律和串并联电路中电压,电流和电阻之间的关系分析求解。
(2)根据闭合电路欧姆定律列出电流电阻与电源电动势之间的关系,整理成图中横纵坐标的形式,分析求解。
四、解答题
11.如图所示,ABC为直角三棱镜,∠A=30°,∠B=90°,AC长为L,一束单色光从AC面上的D点斜射入棱镜,入射光线与AB边平行,折射光线传播到AB面上的E点后经AB面反射到BC面上的F点,且EF与AC平行,DE=EF,光在真空中的传播速度为c,求:
(1)棱镜对光的折射率;
(2)光沿DEF传播所用的时间。
【答案】(1)解:光路图如图所示
,又在面上的入射光线与平行,因此光在面上的入射角由于与平行,因此光线在面上的入射角
根据几何关系,光线在面上的折射角
因此棱镜对光的折射率
(2)解:由几何关系可知
设长为,则
解得
光在棱镜中传播速度
光沿传播所用的时间
【知识点】光的反射;光的折射及折射定律
【解析】【分析】(1)根据光路图由几何关系找出入射角与折射角,根据光的折射定律列方程求解。
(2)根据光路图计算光的传播路程,再由光在介质中的传播速度与折射率之间的关系进而计算传播时间。
12.如图所示,平行长直金属导轨水平放置,间距为L,导轨右端接有阻值为R的电阻,导体棒垂直放置在导轨上,且接触良好,导体棒及导轨的电阻均不计,导轨间正方形区域内有方向竖直向下的匀强磁场,磁感应强度的大小为B,连线与导轨垂直,长度也为L。棒以速度v从导轨左端开始向右运动并匀速穿越磁场,从棒到达a点进入磁场开始计时,写出棒通过正方形区域时所受到的安培力大小与时间t的关系式。
【答案】解:abd区域棒切割磁感线产生的感应电动势大小E=2Bvtv
根据欧姆定律得棒通过三角形abd区域电流i与时间t的关系式
受到的安培力大小
在bcd区域棒切割磁感线产生的感应电动势大小
在bcd区域电流i与时间t的关系式
受到的安培力大小
【知识点】导体切割磁感线时的感应电动势;电磁感应中的能量类问题
【解析】【分析】对abd区域进行分析,根据法拉第电磁感应定律计算导体棒切割磁感线时感应电动势与时间之间的关系,再由闭合电路欧姆定律计算电流大小,进而由安培力表达式推出安培力与时间之间的关系;同理对bcd区域内进行分析得到此阶段安培力与时间的关系式。
13.如图所示为某种游戏装置的示意图,水平导轨MN和PQ分别与水平传送带左侧和右侧理想连接,竖直圆形轨道与PQ相切于Q,已知传送带长L=4.0m,且沿顺时针方向以恒定速率v=3.0m/s匀速转动,质量为m的滑块C静止置于水平导轨MN上,另一质量也为m的滑块A以初速度v0沿AC连线方向向C运动且与C发生弹性正碰,若C距离N足够远,滑块C以速度vC=2.0m/s滑上传送带,并恰好停在Q点,已知滑块C与传送带及PQ之间的动摩擦因数均为μ=0.20,装置其余部分均可视为光滑,重力加速度g取10m/s2,求(结果可带根号):
(1)P、Q的距离;
(2)v0的大小;
(3)已知竖直圆轨道半径为0.55m,若要使C进入但不脱离竖直圆轨道,求v0的范围。
【答案】(1)解:设C滑上传送带后一直加速,据位移速度公式可得
解得
所以C在传送带上一定先加速后匀速,滑上的速度,又因为恰好停在点,则有
解得
(2)解:与B弹性正碰,由动量守恒可得
由动能守恒可得
解得,
(3)解:要使C不脱离轨道,有两种情况,一是最多恰能到达圆心等高处,二是至少能到达最高处,若恰能到达圆心等高处,则得

解得
结合(2)中结论,所以这种情况下,的初速度范围是
若恰能到达最高点,则易得
同理可得的初速度范围是
所以要使C既能到达竖直圆轨道又不脱离竖直圆轨道,v0的范围为或
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用;碰撞模型;动量与能量的其他综合应用
【解析】【分析】(1)根据运动学公式计算C滑上传送带以后的运动情况,再根据恰好停在点,由动能定理计算求解。
(2)与B弹性正碰 ,根据动量守恒定律和能量守恒定律列方程求解。
(3)对C物体进行分析,若是C不脱离竖直轨道,则恰好到达圆心等高处或恰好通过最高点,根据动能定理和牛顿第二定律列方程求解。

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