期末预测卷03
一．选择题（共8小题）
1．在长通电螺线管中通入变化的电流（电流的方向周期性变化），如图所示，并沿着其中心轴线的方向射入一速度为的电子，则此电子在螺线管内部空间运动的情况是
A．匀速直线运动 B．来回往复运动 C．变速直线运动 D．曲线运动
2．如图，在水平光滑桌面上，固定两条平行绝缘直导线，通以相同电流，导线之间放置两个相同的圆形小线圈。当两侧导线中电流同样增大时，忽略不计两小线圈之间作用力，则
A．两小线圈中感应电流都沿顺时针方向
B．两小线圈中感应电流都沿逆时针方向
C．两小线圈会相互靠近
D．两小线圈会相互远离
3．下列说法正确的是
A．扩散现象说明物质分子在做永不停息的无规则运动
B．物体自由下落时速度增大，所以物体分子的平均动能也增大
C．气体扩散现象表明气体分子间存在斥力
D．压缩密封在汽缸中一定质量的理想气体，随着不断地压缩，难度越来越大，这是因为分子间距离越小时分子间斥力越大
4．如图甲所示，用三个光源、、发出的光照射光电管阴极发生光电效应，测得电流随电压变化的图像如图乙所示，下列说法中正确的是
A．、发出的光频率相同
B．、发出的光光强相同
C．发出的光的频率比的小
D．随着电压的增大，电流一定增大
5．日本将核废水排放到大海中，会对太平洋造成长时间的核污染。废水中含有铯、锶、氚等多种放射性物质，其中铯137原子核具有较强的放射性，会发生衰变并释放能量，其半衰期长达30年。若铯137原子核的衰变方程为：，下列说法正确的是
A．铯137衰变时，衰变产物中的为中子
B．铯137衰变时，衰变产物中的为质子
C．虽然未衰变的铯137数量逐渐减少，但其半衰期并不改变
D．排入太平洋后，废水中的铯137经过60年只衰变了四分之一
6．铀裂变的产物是多样的，其中一种裂变的核反应方程是，方程中的、分别是
A．53，89 B．56，86 C．53，86 D．56，89
7．2023年4月12日，中国“人造太阳”一全超导托卡马克核聚变实验装置成功实现稳态高约束模式等离子体运行403秒，创造了新的世界纪录，其内部发生的核反应方程为，则
A．该反应为衰变
B．为中子
C．为质子
D．的结合能比的结合能小
8．图甲示意我国建造的第一台回旋加速器，该加速器存放于中国原子能科学研究院，其工作原理如图乙所示，下列说法正确的是
A．由于粒子速度被逐渐加大，则它在形盒中的运动周期越来越小
B．由于粒子速度被逐渐加大，极板所加的交流电周期要相应减小
C．粒子从加速器出来的最大速度与形盒的半径大小及磁场磁感应强度有关
D．粒子增加的动能来源于磁场
二．多选题（共4小题）
9．如图所示，在内壁光滑、水平放置的玻璃圆管内，有一直径略小于环口径的带正电的小球，小球以速率沿逆时针方向匀速转动。若在此空间突然加上方向竖直向上、磁感应强度随时间成正比例增加的变化磁场，设运动过程中小球所带电荷量不变，则
A．小球对玻璃圆管的压力不断增大
B．洛伦兹力对小球一直不做功
C．小球受到的洛伦兹力不断增大
D．小球先沿逆时针方向做减速运动，过一段时间后，沿顺时针方向做加速运动
10．如图所示，从有界匀强磁场的边界上点以相同的速率射出三个相同粒子，、，粒子射出的方向与边界垂直，粒子偏转后在边界上的点，另外两个粒子打在边界的中点处，不计粒子所受的重力和粒子间的相互作用力，下列说法正确的是
A．粒子一定带正电
B．粒子与射出的方向间的夹角等于粒子与射出的方向间的夹角
C．两粒子，在磁场中运动的平均速度相同
D．三个粒子做圆周运动的圆心与点的连线构成一个菱形
11．如图甲所示，在、间存在一匀强磁场，时，一粗细均匀的正方形金属线框在水平向右的外力作用下紧贴从静止开始做匀加速运动，外力随时间变化的图线如图乙所示，已知磁场磁感应强度，线框质量，线框与水平面间的滑动摩擦系数为，重力加速度取，以下说法正确的有
A．时，电势差 B．线框加速度
C．线框穿过磁场的时间 D．、间距离
12．如图甲所示为远距离输电示意图，变压器均为理想变压器。升压变压器原线圈匝数为150匝，副线圈匝数为1500匝，其输入电压如图乙所示，远距离输电线的总电阻为。降压变压器右侧电路中为一定值电阻，为滑动变阻器，电压表为理想电压表，升压变压器的输入功率为。则
A．降压变压器副线圈输出的交流电频率为
B．远距离输电线路损耗功率为
C．当滑片向端滑动时，电压表的示数变大
D．当滑片向端滑动时，输电线上的电流变大
三．实验题（共2小题）
13．如图所示是“研究电磁感应现象”的实验装置。
（1）如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后，将线圈迅速插入线圈中，电流计指针将 偏转；（填“向左”、“向右”或“不”
（2）连好电路后，并将线圈插入线圈中后，若要使灵敏电流计的指针向左偏转，可采取的操作是 ；
．插入铁芯
．拔出线圈
．变阻器的滑片向左滑动
．断开电键瞬间
（3）为指针零刻度在中央的灵敏电流表，连接在直流电路中时的偏转情况如图（1）中所示，即电流从电流表的左接线柱进时，指针也从中央向左偏。今把它与一线圈串联进行电磁感应实验，则图（2）中的条形磁铁的运动方向是向 （填“上”、“下” ；图（4）中的条形磁铁下端为 极（填“”、“ ” 。
14．在“用油膜法估测分子大小”的实验中
（1）本实验中做了三点理想化假设，①将油酸分子视为球形；② ；③ 。
（2）需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液，稀释的目的是
（3）某同学进行了如下操作：
①在浅盘内盛一定量的水，滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定；
②在量筒中滴入一滴油酸酒精溶液，测出它的体积；
③在浅盘上覆盖透明玻璃，油膜稳定后描出油膜形状，再用方格纸测量油膜面积；
④取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液；
⑤用一滴油酸酒精溶液的体积除以油膜面积，得到油酸分子直径。
．上述步骤中有错误或疏漏的是： ；
．上述步骤的正确顺序是： 。（均填写序号）
（4）配制好浓度为的油酸酒精溶液（单位体积溶液中含有纯油酸的体积），上述溶液用注射器刚好滴75滴；形成油酸薄膜，如图为油膜稳定后的形状，每个正方形小方格的边长为。下列有关该实验
说法正确的有 。
．油膜的面积为
．一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为
．油酸分子的直径约为
．油酸未完全散开，会使计算结果比实际值偏小
四．解答题（共3小题）
15．如图，平面直角坐标系位于竖直面内，其第象限中存在着正交的匀强电场和匀强磁场，电场强度的方向沿轴负方向（竖直向下），场强大小为，匀强磁场的方向垂直坐标平面向里。一带电的微粒以速度从轴上点射入第象限，速度方向与轴正方向成，微粒在第象限中做匀速圆周运动，偏转后垂直轴进入第象限。已知点与轴的距离为，重力加速度为。
求：
（1）带电微粒的比荷；
（2）磁感应强度的大小。
16．如图所示，水平放置的固定汽缸和中分别用活塞封闭一定质量的理想气体，其活塞面积之比为。两活塞之间用刚性细杆相连，可沿水平方向无摩擦滑动，两个汽缸始终不漏气。初始时，、中气体的体积分别为、，温度皆为。中气体压强，是汽缸外的恒定大气压强，现对缓慢降温，在保持中气体温度不变的情况下使中气体的压强达到。求：
（1）降温前汽缸中的气体压强；
（2）降温后汽缸中的气体温度。
17．如图所示，导体棒的质量、电阻、长度，导体棒横放在直角金属框架上且与导轨、垂直。金属框架放在绝缘水平面上，其质量、其与水平面间的动摩擦因数，框架上相互平行的导轨、相距为。框架只有部分具有电阻，该部分电阻。整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度。垂直于棒施加的水平向右的恒力，棒从静止开始无摩擦地运动，始终与导轨保持良好接触；当棒运动到某处时，框架开始运动。以上过程流过棒的电荷量为。设框架与水平面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取。求：
（1）框架开始运动时，棒中电流的大小和棒的加速度大小；
（2）此过程棒的运动距离和回路中产生的热量。
HYPERLINK "()
" ()
期末预测卷03
一．选择题（共8小题）
1．在长通电螺线管中通入变化的电流（电流的方向周期性变化），如图所示，并沿着其中心轴线的方向射入一速度为的电子，则此电子在螺线管内部空间运动的情况是
A．匀速直线运动 B．来回往复运动 C．变速直线运动 D．曲线运动
【答案】
【解答】解：由于长通电螺线管中产生的磁场方向平行于螺线管的中心轴线，与电子的运动方向平行，则电子在磁场中不受洛伦兹力，电子重力又不计，则电子做匀速直线运动。
故选：。
2．如图，在水平光滑桌面上，固定两条平行绝缘直导线，通以相同电流，导线之间放置两个相同的圆形小线圈。当两侧导线中电流同样增大时，忽略不计两小线圈之间作用力，则
A．两小线圈中感应电流都沿顺时针方向
B．两小线圈中感应电流都沿逆时针方向
C．两小线圈会相互靠近
D．两小线圈会相互远离
【答案】
【解答】解：、根据安培定则可知，左侧圆形小线圈向下的磁通量变大，右侧圆形小线圈向上的磁通量变大，根据楞次定律，左侧圆形小线圈感应电流沿逆时针方向，右侧圆形小线圈感成电流沿顺时针方向，故错误；
，根据左手定则可知，左侧圆形小线圈受到向右的安培力，右侧圆形小线圈受到向左的安培力，所以两小线圈会相互靠近，故正确，错误。
故选：。
3．下列说法正确的是
A．扩散现象说明物质分子在做永不停息的无规则运动
B．物体自由下落时速度增大，所以物体分子的平均动能也增大
C．气体扩散现象表明气体分子间存在斥力
D．压缩密封在汽缸中一定质量的理想气体，随着不断地压缩，难度越来越大，这是因为分子间距离越小时分子间斥力越大
【答案】
【解答】解：、扩散现象与布朗运动都是分子无规则热运动的宏观表现，故正确；
、物体自由下落时速度增大，是宏观物体是速度增大，而物体分子的平均动能增大反映的是微观分子运动的激烈程度变大，两者没有必然的联系，故错误；
、气体扩散现象是由于气体分子永不停息地做无规则运动，而不是由于斥力，故错误；
、理想气体分子间无相互作用力，压缩封闭在气缸中一定质量的理想气体，难度越来越大，这是因为气体压强增大了，容器的内外之间的压强差增大了，故错误。
故选：。
4．如图甲所示，用三个光源、、发出的光照射光电管阴极发生光电效应，测得电流随电压变化的图像如图乙所示，下列说法中正确的是
A．、发出的光频率相同
B．、发出的光光强相同
C．发出的光的频率比的小
D．随着电压的增大，电流一定增大
【答案】
【解答】解：．根据爱因斯坦光电效应方程
可知，入射光的频率越高，对应的遏止电压越大，由图可知：光、光的遏止电压相等，所以、发出的光频率相同，故正确；
．同种频率的光，光强越大，饱和电流越大，光和光的频率相同，光对应的饱和电流大于光对应的饱和电流，所以光的光强大于光的光强，故错误；
．由项分析可知，光的遏止电压大于光的遏止电压，则光的能量大于光的能量，说明发出的光的频率比的大，故错误；
．随着电压的增大，电流达到饱和电流值后不再增大，故错误。
故选：。
5．日本将核废水排放到大海中，会对太平洋造成长时间的核污染。废水中含有铯、锶、氚等多种放射性物质，其中铯137原子核具有较强的放射性，会发生衰变并释放能量，其半衰期长达30年。若铯137原子核的衰变方程为：，下列说法正确的是
A．铯137衰变时，衰变产物中的为中子
B．铯137衰变时，衰变产物中的为质子
C．虽然未衰变的铯137数量逐渐减少，但其半衰期并不改变
D．排入太平洋后，废水中的铯137经过60年只衰变了四分之一
【答案】
【解答】解：．由电荷数守恒和质量数守恒可知，铯137衰变时，衰变产物中的的电荷数为，质量数为，即为电子。故错误；
．半衰期是原子核发生半数衰变所需的时间，与原子核自身有关，与外界因素无关，故正确；
．废水中的铯137经过60年即两个半衰期，根据剩余的质量与开始时质量的关系：，可知衰变了四分之三，故错误。
故选：。
6．铀裂变的产物是多样的，其中一种裂变的核反应方程是，方程中的、分别是
A．53，89 B．56，86 C．53，86 D．56，89
【答案】
【解答】解：根据核反应过程中，电荷数守恒得：，质量数守恒得：；故正确，错误。
故选：。
7．2023年4月12日，中国“人造太阳”一全超导托卡马克核聚变实验装置成功实现稳态高约束模式等离子体运行403秒，创造了新的世界纪录，其内部发生的核反应方程为，则
A．该反应为衰变
B．为中子
C．为质子
D．的结合能比的结合能小
【答案】
【解答】解：根据反应过程满足质量数和电荷数守恒可知，为中子；
该反应是质量较小的核合并为质量较大的核，所以该反应为核聚变；
原子序数越大的原子核的结合能越大，则的结合能比的结合能大。故错误，正确。
故选：。
8．图甲示意我国建造的第一台回旋加速器，该加速器存放于中国原子能科学研究院，其工作原理如图乙所示，下列说法正确的是
A．由于粒子速度被逐渐加大，则它在形盒中的运动周期越来越小
B．由于粒子速度被逐渐加大，极板所加的交流电周期要相应减小
C．粒子从加速器出来的最大速度与形盒的半径大小及磁场磁感应强度有关
D．粒子增加的动能来源于磁场
【答案】
【解答】解：．粒子在磁场中运动的周期
与粒子速度无关，故粒子在形盒中的运动周期不变，所加交流电的周期也相应保持不变，故错误；
．粒子由形盒中飞出时，有
整理解得
与形盒的半径大小及磁场磁感应强度均有关，故正确；
．洛伦力总与粒子的运动方向垂直，故洛伦兹力不对粒子做功，其只改变粒子方向，所以粒子增加的动能来源于加速电场，故错误。
故选：。
二．多选题（共4小题）
9．如图所示，在内壁光滑、水平放置的玻璃圆管内，有一直径略小于环口径的带正电的小球，小球以速率沿逆时针方向匀速转动。若在此空间突然加上方向竖直向上、磁感应强度随时间成正比例增加的变化磁场，设运动过程中小球所带电荷量不变，则
A．小球对玻璃圆管的压力不断增大
B．洛伦兹力对小球一直不做功
C．小球受到的洛伦兹力不断增大
D．小球先沿逆时针方向做减速运动，过一段时间后，沿顺时针方向做加速运动
【答案】
【解答】解：磁感应强度方向竖直向上，磁感应强度随时间成正比增加，由楞次定律可知，变化的磁场产生的感生电场沿顺时针方向，小球带正电，则小球所受电场力沿顺时针方向，与小球的运动方向相反，小球做减速运动，当小球速度减小到零后，小球反向做加速运动，速度不断增加，所以小球的速度先减小后增大，向心力先减小后增大，小球所受的支持力沿水平方向上的分力提供向心力，支持力沿水平方向上的分力先减小后增大，小球所受的支持力沿竖直方向上的分力不变，由力的合成可知，玻璃圆环对小球的支持力先减小后增大，由牛顿第三定律知，小球对玻璃圆环的压力先减小后增大，由于小球的速度先减小后增大，由洛伦兹力公式可知，小球受到的磁场力先减小后增大，故错误，正确；
磁场力方向与小球的速度方向始终垂直，洛伦兹力对小球一直不做功，故正确。
故选：。
10．如图所示，从有界匀强磁场的边界上点以相同的速率射出三个相同粒子，、，粒子射出的方向与边界垂直，粒子偏转后在边界上的点，另外两个粒子打在边界的中点处，不计粒子所受的重力和粒子间的相互作用力，下列说法正确的是
A．粒子一定带正电
B．粒子与射出的方向间的夹角等于粒子与射出的方向间的夹角
C．两粒子，在磁场中运动的平均速度相同
D．三个粒子做圆周运动的圆心与点的连线构成一个菱形
【答案】
【解答】解：、如右图，粒子往右偏转，根据左手定则，粒子带负电，故错误；
、由几何知识得，粒子，均从点射出，所以弧的对称弧与粒子的轨迹半径相等，故，粒子与，粒子的射出的方向间的夹角相等，故正确；
、，粒子位移相等，时间不等，故两粒子，在磁场中运动的平均速度不相同，故错误；
、相同粒子在同一磁场中运动的轨迹半径相等，故连接三个粒子做圆周运动的圆心与点的连线构成一个菱形，故正确；
故选：。
11．如图甲所示，在、间存在一匀强磁场，时，一粗细均匀的正方形金属线框在水平向右的外力作用下紧贴从静止开始做匀加速运动，外力随时间变化的图线如图乙所示，已知磁场磁感应强度，线框质量，线框与水平面间的滑动摩擦系数为，重力加速度取，以下说法正确的有
A．时，电势差 B．线框加速度
C．线框穿过磁场的时间 D．、间距离
【答案】
【解答】解：、线框完全进入磁场时，力的大小为，根据牛顿你第二定律：，解得线框的加速度：，故正确；
、时，时间为，此时线框完全进入磁场，线框中的电流为零，当边和边都在磁场中切割磁感线，此时线框的速度为
线框的边长为：。边产生的电动势为：，根据右手定则可知，点电势大于点电势，则电势差：，故错误；
、从进入磁场到开始离开磁场运动的时间为，磁场的宽度：，故错误；
、根据匀变速直线运动的位移—时间公式，所以解得线框穿过磁场的时间：，故正确。
故选：。
12．如图甲所示为远距离输电示意图，变压器均为理想变压器。升压变压器原线圈匝数为150匝，副线圈匝数为1500匝，其输入电压如图乙所示，远距离输电线的总电阻为。降压变压器右侧电路中为一定值电阻，为滑动变阻器，电压表为理想电压表，升压变压器的输入功率为。则
A．降压变压器副线圈输出的交流电频率为
B．远距离输电线路损耗功率为
C．当滑片向端滑动时，电压表的示数变大
D．当滑片向端滑动时，输电线上的电流变大
【答案】
【解答】解：、由题图乙知交流电的周期为，所以频率为，故正确；
、由题图乙知升压变压器输入端电压有效值为，根据电压与匝数成正比知副线圈电压为，所以输电线中的电流为：
输电线损失的电压为：△
输电线路损耗功率为：△△，故错误；
、当滑片向端滑动时其阻值减小，副线圈两端电压不变，副线圈中电流增大，定值电阻的分压增大，所以电压表的示数变小，故错误；
、由以上分析知副线圈电流增大，根据电流与匝数成反比知输电线上的电流变大，故正确。
故选：。
三．实验题（共2小题）
13．如图所示是“研究电磁感应现象”的实验装置。
（1）如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后，将线圈迅速插入线圈中，电流计指针将 向右 偏转；（填“向左”、“向右”或“不”
（2）连好电路后，并将线圈插入线圈中后，若要使灵敏电流计的指针向左偏转，可采取的操作是 ；
．插入铁芯
．拔出线圈
．变阻器的滑片向左滑动
．断开电键瞬间
（3）为指针零刻度在中央的灵敏电流表，连接在直流电路中时的偏转情况如图（1）中所示，即电流从电流表的左接线柱进时，指针也从中央向左偏。今把它与一线圈串联进行电磁感应实验，则图（2）中的条形磁铁的运动方向是向 （填“上”、“下” ；图（4）中的条形磁铁下端为 极（填“”、“ ” 。
【答案】（1）向右；（2）；（3）下；。
【解答】解：（1）已知闭合开关瞬间，线圈中的磁通量增加，产生的感应电流使灵敏电流计的指针向右偏转，可知磁通量增加时，灵敏电流计的指针向右偏转；当开关闭合后，将线圈迅速插入线圈中时，线圈中的磁通量增加，所以产生的感应电流也应使灵敏电流计的指针向右偏转；
（2）要使灵敏电流计的指针向左偏转，根据楞次定律知，磁通量应减小。
．插入铁芯时，线圈中的磁通量增加，指针向右偏转，故错误；
．拔出线圈时，线圈中的磁通量减小，指针向左偏转，故正确；
．变阻器的滑片向左滑动时，电流增大，线圈中的磁通量增大，指针向右偏转，故错误；
．断开电键瞬间，电流减小，线圈中的磁通量减小，指针向左偏转，故正确。
故选：。
（3）图（2）中指针向左偏，可以知道感应电流的方向是顺时针（俯视），感应电流的磁场方向向下，条形磁铁的磁场方向向上，由楞次定律可知，磁通量增加，条形磁铁向下插入；
图（4）中可以知道指针向右偏，则感应电流的方向逆时针（俯视），由安培定则可知，感应电流的磁场方向向上，条形磁铁向上拔出，即磁通量减小，由楞次定律可知，条形磁铁的磁场方向应该向上，所以条形磁铁上端为极，下端为极。
故答案为：（1）向右；（2）；（3）下；。
14．在“用油膜法估测分子大小”的实验中
（1）本实验中做了三点理想化假设，①将油酸分子视为球形；② 油膜看成单分子层 ；③ 。
（2）需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液，稀释的目的是
（3）某同学进行了如下操作：
①在浅盘内盛一定量的水，滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定；
②在量筒中滴入一滴油酸酒精溶液，测出它的体积；
③在浅盘上覆盖透明玻璃，油膜稳定后描出油膜形状，再用方格纸测量油膜面积；
④取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液；
⑤用一滴油酸酒精溶液的体积除以油膜面积，得到油酸分子直径。
．上述步骤中有错误或疏漏的是： ；
．上述步骤的正确顺序是： 。（均填写序号）
（4）配制好浓度为的油酸酒精溶液（单位体积溶液中含有纯油酸的体积），上述溶液用注射器刚好滴75滴；形成油酸薄膜，如图为油膜稳定后的形状，每个正方形小方格的边长为。下列有关该实验
说法正确的有 。
．油膜的面积为
．一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为
．油酸分子的直径约为
．油酸未完全散开，会使计算结果比实际值偏小
【解答】解：（1）本实验中做了三点理想化假设，①将油酸分子视为球形；②油膜看成单分子层；③油酸分子是紧挨在一起的（不考虑油酸分子间间隙）。
（2）需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液，稀释的目的是使油酸在浅盘的水面上容易形成一块单分子层油膜；
（3）．①在浅盘内盛一定量的水，向浅盘中的水面均匀地撒入石膏粉（或痱子粉）后才可以滴入油酸溶液；
②把酒精油酸溶液一滴一滴滴入量筒中，当体积达到时记下滴入的滴数，算出每滴液滴中油酸的体积；
⑤用一滴油酸的体积除以油膜面积，得到油酸分子直径。故上述步骤中有错误或疏漏的是①②⑤；
．改正后正确的顺序为：④②①③⑤。
（4）、格数为100，则油膜的面积为，故错误；
、一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为，故正确；
、油酸分子的直径约为，故错误；
、油酸未完全散开，测出的油膜面积偏小，则计算结果偏大，故错误。
故答案为：（1）油膜看成单分子层，油酸分子是紧挨在一起的（不考虑油酸分子间间隙）；
（2）使油酸在浅盘的水面上容易形成一块单分子层油膜；
（3）．①②⑤．④②①③⑤；
（4）。
四．解答题（共3小题）
15．如图，平面直角坐标系位于竖直面内，其第象限中存在着正交的匀强电场和匀强磁场，电场强度的方向沿轴负方向（竖直向下），场强大小为，匀强磁场的方向垂直坐标平面向里。一带电的微粒以速度从轴上点射入第象限，速度方向与轴正方向成，微粒在第象限中做匀速圆周运动，偏转后垂直轴进入第象限。已知点与轴的距离为，重力加速度为。
求：
（1）带电微粒的比荷；
（2）磁感应强度的大小。
【答案】（1）带电微粒的比荷为；
（2）磁感应强度的大小为。
【解答】解：（1）由于带电粒子在复合场中做匀速圆周运动，则
解得：
（2）由几何关系得：
代入数据得：
带电粒子第象限做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力得：
解得：
解得：。
答：（1）带电微粒的比荷为；
（2）磁感应强度的大小为。
16．如图所示，水平放置的固定汽缸和中分别用活塞封闭一定质量的理想气体，其活塞面积之比为。两活塞之间用刚性细杆相连，可沿水平方向无摩擦滑动，两个汽缸始终不漏气。初始时，、中气体的体积分别为、，温度皆为。中气体压强，是汽缸外的恒定大气压强，现对缓慢降温，在保持中气体温度不变的情况下使中气体的压强达到。求：
（1）降温前汽缸中的气体压强；
（2）降温后汽缸中的气体温度。
【答案】（1）降温前汽缸中的气体压强为；
（2）降温后汽缸中的气体温度为。
【解答】解：（1）降温前对两活塞和细杆整体为研究对象，水平方向上受力平衡，则有：
已知：，，即
解得：
（2）降温后中气体的压强为，再次对两活塞和细杆整体由平衡条件得：
解得：
以内气体为研究对象，其做等温变化，由玻意耳定律得：
解得：
可得中气体体积增大了，则中气体体积减小了，可得降温后中气体的体积为：
以内气体为研究对象，根据理想气体状态方程可得：
已知：，
解得：
答：（1）降温前汽缸中的气体压强为；
（2）降温后汽缸中的气体温度为。
17．如图所示，导体棒的质量、电阻、长度，导体棒横放在直角金属框架上且与导轨、垂直。金属框架放在绝缘水平面上，其质量、其与水平面间的动摩擦因数，框架上相互平行的导轨、相距为。框架只有部分具有电阻，该部分电阻。整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度。垂直于棒施加的水平向右的恒力，棒从静止开始无摩擦地运动，始终与导轨保持良好接触；当棒运动到某处时，框架开始运动。以上过程流过棒的电荷量为。设框架与水平面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取。求：
（1）框架开始运动时，棒中电流的大小和棒的加速度大小；
（2）此过程棒的运动距离和回路中产生的热量。
【答案】（1）框架开始运动时，棒中电流的大小为，棒的加速度大小为；
（2）此过程棒的运动距离为，回路中产生的热量为。
【解答】解：（1）设框架开始运动时，棒中的电流为，棒加速度的大小为。以框架为研究对象，有：
解得：
以棒为研究对象，有：
解得：
（2）设从棒开始运动到框架开始运动所经历的时间为，此过程中回路中的平均感应电动势为，平均感应电流为。于是有：
根据闭合电路欧姆定律，有：
再根据：
联立解得：
设框架刚开始运动时棒的速度大小为，于是有：
再结合能量守恒有：
可以解得：
答：（1）框架开始运动时，棒中电流的大小为，棒的加速度大小为；
（2）此过程棒的运动距离为，回路中产生的热量为。
B．物体自由下落时速度增大，所以物体分子的平均动能也增大
C．气体扩散现象表明气体分子间存在斥力
D．压缩密封在汽缸中一定质量的理想气体，随着不断地压缩，难度越来越大，这是因为分子间距离越小时分子间斥力越大
【答案】
【解答】解：、扩散现象与布朗运动都是分子无规则热运动的宏观表现，故正确；
、物体自由下落时速度增大，是宏观物体是速度增大，而物体分子的平均动能增大反映的是微观分子运动的激烈程度变大，两者没有必然的联系，故错误；
、气体扩散现象是由于气体分子永不停息地做无规则运动，而不是由于斥力，故错误；
、理想气体分子间无相互作用力，压缩封闭在气缸中一定质量的理想气体，难度越来越大，这是因为气体压强增大了，容器的内外之间的压强差增大了，故错误。
故选：。
4．如图甲所示，用三个光源、、发出的光照射光电管阴极发生光电效应，测得电流随电压变化的图像如图乙所示，下列说法中正确的是
A．、发出的光频率相同
B．、发出的光光强相同
C．发出的光的频率比的小
D．随着电压的增大，电流一定增大
【答案】
【解答】解：．根据爱因斯坦光电效应方程
可知，入射光的频率越高，对应的遏止电压越大，由图可知：光、光的遏止电压相等，所以、发出的光频率相同，故正确；
．同种频率的光，光强越大，饱和电流越大，光和光的频率相同，光对应的饱和电流大于光对应的饱和电流，所以光的光强大于光的光强，故错误；
．由项分析可知，光的遏止电压大于光的遏止电压，则光的能量大于光的能量，说明发出的光的频率比的大，故错误；
．随着电压的增大，电流达到饱和电流值后不再增大，故错误。
故选：。
5．日本将核废水排放到大海中，会对太平洋造成长时间的核污染。废水中含有铯、锶、氚等多种放射性物质，其中铯137原子核具有较强的放射性，会发生衰变并释放能量，其半衰期长达30年。若铯137原子核的衰变方程为：，下列说法正确的是
A．铯137衰变时，衰变产物中的为中子
B．铯137衰变时，衰变产物中的为质子
C．虽然未衰变的铯137数量逐渐减少，但其半衰期并不改变
D．排入太平洋后，废水中的铯137经过60年只衰变了四分之一
【答案】
【解答】解：．由电荷数守恒和质量数守恒可知，铯137衰变时，衰变产物中的的电荷数为，质量数为，即为电子。故错误；
．半衰期是原子核发生半数衰变所需的时间，与原子核自身有关，与外界因素无关，故正确；
．废水中的铯137经过60年即两个半衰期，根据剩余的质量与开始时质量的关系：，可知衰变了四分之三，故错误。
故选：。
6．铀裂变的产物是多样的，其中一种裂变的核反应方程是，方程中的、分别是
A．53，89 B．56，86 C．53，86 D．56，89
【答案】
【解答】解：根据核反应过程中，电荷数守恒得：，质量数守恒得：；故正确，错误。
故选：。
7．2023年4月12日，中国“人造太阳”一全超导托卡马克核聚变实验装置成功实现稳态高约束模式等离子体运行403秒，创造了新的世界纪录，其内部发生的核反应方程为，则
A．该反应为衰变
B．为中子
C．为质子
D．的结合能比的结合能小
【答案】
【解答】解：根据反应过程满足质量数和电荷数守恒可知，为中子；
该反应是质量较小的核合并为质量较大的核，所以该反应为核聚变；
原子序数越大的原子核的结合能越大，则的结合能比的结合能大。故错误，正确。
故选：。
8．图甲示意我国建造的第一台回旋加速器，该加速器存放于中国原子能科学研究院，其工作原理如图乙所示，下列说法正确的是
A．由于粒子速度被逐渐加大，则它在形盒中的运动周期越来越小
B．由于粒子速度被逐渐加大，极板所加的交流电周期要相应减小
C．粒子从加速器出来的最大速度与形盒的半径大小及磁场磁感应强度有关
D．粒子增加的动能来源于磁场
【答案】
【解答】解：．粒子在磁场中运动的周期
与粒子速度无关，故粒子在形盒中的运动周期不变，所加交流电的周期也相应保持不变，故错误；
．粒子由形盒中飞出时，有
整理解得
与形盒的半径大小及磁场磁感应强度均有关，故正确；
．洛伦力总与粒子的运动方向垂直，故洛伦兹力不对粒子做功，其只改变粒子方向，所以粒子增加的动能来源于加速电场，故错误。
故选：。
二．多选题（共4小题）
9．如图所示，在内壁光滑、水平放置的玻璃圆管内，有一直径略小于环口径的带正电的小球，小球以速率沿逆时针方向匀速转动。若在此空间突然加上方向竖直向上、磁感应强度随时间成正比例增加的变化磁场，设运动过程中小球所带电荷量不变，则
A．小球对玻璃圆管的压力不断增大
B．洛伦兹力对小球一直不做功
C．小球受到的洛伦兹力不断增大
D．小球先沿逆时针方向做减速运动，过一段时间后，沿顺时针方向做加速运动
【答案】
【解答】解：磁感应强度方向竖直向上，磁感应强度随时间成正比增加，由楞次定律可知，变化的磁场产生的感生电场沿顺时针方向，小球带正电，则小球所受电场力沿顺时针方向，与小球的运动方向相反，小球做减速运动，当小球速度减小到零后，小球反向做加速运动，速度不断增加，所以小球的速度先减小后增大，向心力先减小后增大，小球所受的支持力沿水平方向上的分力提供向心力，支持力沿水平方向上的分力先减小后增大，小球所受的支持力沿竖直方向上的分力不变，由力的合成可知，玻璃圆环对小球的支持力先减小后增大，由牛顿第三定律知，小球对玻璃圆环的压力先减小后增大，由于小球的速度先减小后增大，由洛伦兹力公式可知，小球受到的磁场力先减小后增大，故错误，正确；
磁场力方向与小球的速度方向始终垂直，洛伦兹力对小球一直不做功，故正确。
故选：。
10．如图所示，从有界匀强磁场的边界上点以相同的速率射出三个相同粒子，、，粒子射出的方向与边界垂直，粒子偏转后在边界上的点，另外两个粒子打在边界的中点处，不计粒子所受的重力和粒子间的相互作用力，下列说法正确的是
A．粒子一定带正电
B．粒子与射出的方向间的夹角等于粒子与射出的方向间的夹角
C．两粒子，在磁场中运动的平均速度相同
D．三个粒子做圆周运动的圆心与点的连线构成一个菱形
【答案】
【解答】解：、如右图，粒子往右偏转，根据左手定则，粒子带负电，故错误；
、由几何知识得，粒子，均从点射出，所以弧的对称弧与粒子的轨迹半径相等，故，粒子与，粒子的射出的方向间的夹角相等，故正确；
、，粒子位移相等，时间不等，故两粒子，在磁场中运动的平均速度不相同，故错误；
、相同粒子在同一磁场中运动的轨迹半径相等，故连接三个粒子做圆周运动的圆心与点的连线构成一个菱形，故正确；
故选：。
11．如图甲所示，在、间存在一匀强磁场，时，一粗细均匀的正方形金属线框在水平向右的外力作用下紧贴从静止开始做匀加速运动，外力随时间变化的图线如图乙所示，已知磁场磁感应强度，线框质量，线框与水平面间的滑动摩擦系数为，重力加速度取，以下说法正确的有
A．时，电势差 B．线框加速度
C．线框穿过磁场的时间 D．、间距离
【答案】
【解答】解：、线框完全进入磁场时，力的大小为，根据牛顿你第二定律：，解得线框的加速度：，故正确；
、时，时间为，此时线框完全进入磁场，线框中的电流为零，当边和边都在磁场中切割磁感线，此时线框的速度为
线框的边长为：。边产生的电动势为：，根据右手定则可知，点电势大于点电势，则电势差：，故错误；
、从进入磁场到开始离开磁场运动的时间为，磁场的宽度：，故错误；
、根据匀变速直线运动的位移—时间公式，所以解得线框穿过磁场的时间：，故正确。
故选：。
12．如图甲所示为远距离输电示意图，变压器均为理想变压器。升压变压器原线圈匝数为150匝，副线圈匝数为1500匝，其输入电压如图乙所示，远距离输电线的总电阻为。降压变压器右侧电路中为一定值电阻，为滑动变阻器，电压表为理想电压表，升压变压器的输入功率为。则
A．降压变压器副线圈输出的交流电频率为
B．远距离输电线路损耗功率为
C．当滑片向端滑动时，电压表的示数变大
D．当滑片向端滑动时，输电线上的电流变大
【答案】
【解答】解：、由题图乙知交流电的周期为，所以频率为，故正确；
、由题图乙知升压变压器输入端电压有效值为，根据电压与匝数成正比知副线圈电压为，所以输电线中的电流为：
输电线损失的电压为：△
输电线路损耗功率为：△△，故错误；
、当滑片向端滑动时其阻值减小，副线圈两端电压不变，副线圈中电流增大，定值电阻的分压增大，所以电压表的示数变小，故错误；
、由以上分析知副线圈电流增大，根据电流与匝数成反比知输电线上的电流变大，故正确。
故选：。
三．实验题（共2小题）
13．如图所示是“研究电磁感应现象”的实验装置。
（1）如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后，将线圈迅速插入线圈中，电流计指针将 向右 偏转；（填“向左”、“向右”或“不”
（2）连好电路后，并将线圈插入线圈中后，若要使灵敏电流计的指针向左偏转，可采取的操作是 ；
．插入铁芯
．拔出线圈
．变阻器的滑片向左滑动
．断开电键瞬间
（3）为指针零刻度在中央的灵敏电流表，连接在直流电路中时的偏转情况如图（1）中所示，即电流从电流表的左接线柱进时，指针也从中央向左偏。今把它与一线圈串联进行电磁感应实验，则图（2）中的条形磁铁的运动方向是向 （填“上”、“下” ；图（4）中的条形磁铁下端为 极（填“”、“ ” 。
【答案】（1）向右；（2）；（3）下；。
【解答】解：（1）已知闭合开关瞬间，线圈中的磁通量增加，产生的感应电流使灵敏电流计的指针向右偏转，可知磁通量增加时，灵敏电流计的指针向右偏转；当开关闭合后，将线圈迅速插入线圈中时，线圈中的磁通量增加，所以产生的感应电流也应使灵敏电流计的指针向右偏转；
（2）要使灵敏电流计的指针向左偏转，根据楞次定律知，磁通量应减小。
．插入铁芯时，线圈中的磁通量增加，指针向右偏转，故错误；
．拔出线圈时，线圈中的磁通量减小，指针向左偏转，故正确；
．变阻器的滑片向左滑动时，电流增大，线圈中的磁通量增大，指针向右偏转，故错误；
．断开电键瞬间，电流减小，线圈中的磁通量减小，指针向左偏转，故正确。
故选：。
（3）图（2）中指针向左偏，可以知道感应电流的方向是顺时针（俯视），感应电流的磁场方向向下，条形磁铁的磁场方向向上，由楞次定律可知，磁通量增加，条形磁铁向下插入；
图（4）中可以知道指针向右偏，则感应电流的方向逆时针（俯视），由安培定则可知，感应电流的磁场方向向上，条形磁铁向上拔出，即磁通量减小，由楞次定律可知，条形磁铁的磁场方向应该向上，所以条形磁铁上端为极，下端为极。
故答案为：（1）向右；（2）；（3）下；。
14．在“用油膜法估测分子大小”的实验中
（1）本实验中做了三点理想化假设，①将油酸分子视为球形；② 油膜看成单分子层 ；③ 。
（2）需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液，稀释的目的是
（3）某同学进行了如下操作：
①在浅盘内盛一定量的水，滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定；
②在量筒中滴入一滴油酸酒精溶液，测出它的体积；
③在浅盘上覆盖透明玻璃，油膜稳定后描出油膜形状，再用方格纸测量油膜面积；
④取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液；
⑤用一滴油酸酒精溶液的体积除以油膜面积，得到油酸分子直径。
．上述步骤中有错误或疏漏的是： ；
．上述步骤的正确顺序是： 。（均填写序号）
（4）配制好浓度为的油酸酒精溶液（单位体积溶液中含有纯油酸的体积），上述溶液用注射器刚好滴75滴；形成油酸薄膜，如图为油膜稳定后的形状，每个正方形小方格的边长为。下列有关该实验
说法正确的有 。
．油膜的面积为
．一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为
．油酸分子的直径约为
．油酸未完全散开，会使计算结果比实际值偏小
【解答】解：（1）本实验中做了三点理想化假设，①将油酸分子视为球形；②油膜看成单分子层；③油酸分子是紧挨在一起的（不考虑油酸分子间间隙）。
（2）需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液，稀释的目的是使油酸在浅盘的水面上容易形成一块单分子层油膜；
（3）．①在浅盘内盛一定量的水，向浅盘中的水面均匀地撒入石膏粉（或痱子粉）后才可以滴入油酸溶液；
②把酒精油酸溶液一滴一滴滴入量筒中，当体积达到时记下滴入的滴数，算出每滴液滴中油酸的体积；
⑤用一滴油酸的体积除以油膜面积，得到油酸分子直径。故上述步骤中有错误或疏漏的是①②⑤；
．改正后正确的顺序为：④②①③⑤。
（4）、格数为100，则油膜的面积为，故错误；
、一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为，故正确；
、油酸分子的直径约为，故错误；
、油酸未完全散开，测出的油膜面积偏小，则计算结果偏大，故错误。
故答案为：（1）油膜看成单分子层，油酸分子是紧挨在一起的（不考虑油酸分子间间隙）；
（2）使油酸在浅盘的水面上容易形成一块单分子层油膜；
（3）．①②⑤．④②①③⑤；
（4）。
四．解答题（共3小题）
15．如图，平面直角坐标系位于竖直面内，其第象限中存在着正交的匀强电场和匀强磁场，电场强度的方向沿轴负方向（竖直向下），场强大小为，匀强磁场的方向垂直坐标平面向里。一带电的微粒以速度从轴上点射入第象限，速度方向与轴正方向成，微粒在第象限中做匀速圆周运动，偏转后垂直轴进入第象限。已知点与轴的距离为，重力加速度为。
求：
（1）带电微粒的比荷；
（2）磁感应强度的大小。
【答案】（1）带电微粒的比荷为；
（2）磁感应强度的大小为。
【解答】解：（1）由于带电粒子在复合场中做匀速圆周运动，则
解得：
（2）由几何关系得：
代入数据得：
带电粒子第象限做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力得：
解得：
解得：。
答：（1）带电微粒的比荷为；
（2）磁感应强度的大小为。
16．如图所示，水平放置的固定汽缸和中分别用活塞封闭一定质量的理想气体，其活塞面积之比为。两活塞之间用刚性细杆相连，可沿水平方向无摩擦滑动，两个汽缸始终不漏气。初始时，、中气体的体积分别为、，温度皆为。中气体压强，是汽缸外的恒定大气压强，现对缓慢降温，在保持中气体温度不变的情况下使中气体的压强达到。求：
（1）降温前汽缸中的气体压强；
（2）降温后汽缸中的气体温度。
【答案】（1）降温前汽缸中的气体压强为；
（2）降温后汽缸中的气体温度为。
【解答】解：（1）降温前对两活塞和细杆整体为研究对象，水平方向上受力平衡，则有：
已知：，，即
解得：
（2）降温后中气体的压强为，再次对两活塞和细杆整体由平衡条件得：
解得：
以内气体为研究对象，其做等温变化，由玻意耳定律得：
解得：
可得中气体体积增大了，则中气体体积减小了，可得降温后中气体的体积为：
以内气体为研究对象，根据理想气体状态方程可得：
已知：，
解得：
答：（1）降温前汽缸中的气体压强为；
（2）降温后汽缸中的气体温度为。
17．如图所示，导体棒的质量、电阻、长度，导体棒横放在直角金属框架上且与导轨、垂直。金属框架放在绝缘水平面上，其质量、其与水平面间的动摩擦因数，框架上相互平行的导轨、相距为。框架只有部分具有电阻，该部分电阻。整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度。垂直于棒施加的水平向右的恒力，棒从静止开始无摩擦地运动，始终与导轨保持良好接触；当棒运动到某处时，框架开始运动。以上过程流过棒的电荷量为。设框架与水平面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取。求：
（1）框架开始运动时，棒中电流的大小和棒的加速度大小；
（2）此过程棒的运动距离和回路中产生的热量。
【答案】（1）框架开始运动时，棒中电流的大小为，棒的加速度大小为；
（2）此过程棒的运动距离为，回路中产生的热量为。
【解答】解：（1）设框架开始运动时，棒中的电流为，棒加速度的大小为。以框架为研究对象，有：
解得：
以棒为研究对象，有：
解得：
（2）设从棒开始运动到框架开始运动所经历的时间为，此过程中回路中的平均感应电动势为，平均感应电流为。于是有：
根据闭合电路欧姆定律，有：
再根据：
联立解得：
设框架刚开始运动时棒的速度大小为，于是有：
再结合能量守恒有：
可以解得：
答：（1）框架开始运动时，棒中电流的大小为，棒的加速度大小为；
（2）此过程棒的运动距离为，回路中产生的热量为。
HYPERLINK "()
" ()
