高二物理第14周限时训练
一、单选题
1．武汉病毒研究所内的实验室是我国防护等级最高的P4实验室，在该实验室中有一种污水流量计如图甲所示，其原理可以简化为如图乙所示模型：废液内含有大量正、负离子，从直径为d的圆柱形容器右侧流入，左侧流出，流量值Q等于单位时间通过横截面的液体的体积，空间有垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，下列说法正确的是（ ）
A．图乙中M点的电势高于N点的电势
B．正、负离子所受洛伦兹力方向相同
C．只需要测量两点电压就能够推算废液的流量
D．当污水中离子浓度降低，MN两点电压将减小
2．图甲是一定质量的某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线；图乙是两分子系统的势能Ep与两分子间距离r的关系曲线。下列说法正确的是（ ）
A．甲：任何温度下，气体分子的速率都呈“中间多、两头少”的分布
B．甲：气体在①状态下的内能小于②状态下的内能
C．乙：当r大于r1时，分子间的作用力表现为引力
D．乙：在r由r1变到r2的过程中分子力逐渐变大
3．某汽车的四冲程内燃机利用奥托循环进行工作，该循环由两个绝热过程和两个等容过程组成。如图所示为一定质量的理想气体所经历的奥托循环则该气体（ ）
A．在状态a和c时的内能可能相等
B．在一次循环过程中吸收的热量小于放出的热量
C．在a→b过程中增加的内能在数值上等于abefa所围的“面积”
D．b→c过程中增加的内能小于d→a过程中减少的内能
4．如图，是一种延时继电器的示意图，铁芯上有线圈A和B，线圈A跟电源连接，线圈B两端连在一起，构成闭合电路。在断开开关S时，弹簧K并不会立刻将衔铁D拉起而使触头C（连接工作电路）离开，而是过一小段时间后才执行这个动作。下列说中正确的是（ ）
A．断开开关S时，线圈B中产生逆时针的电流（俯视）
B．若仅去掉线圈B中的铁芯，继电器的延时效果不受影响
C．若仅改变线圈B的材料，继电器的延时效果不受影响
D．若线圈B两端未连接，断开开关S时，衔铁D立刻被拉起
二、多选题
5．自行车上装有车头灯发电机，发电机结构示意图如图甲，自行车车轮通过摩擦带动小轮转动，小轮再动旋转磁极转动产生的电动势e随时间t的变化如图乙所示。已知车轮和小轮的转动角速度分别是和，车轮半径，小轮半径（），车头灯两端电压与车轮转动角速度成正比，假设小轮与车轮间无相对滑动，线圈电阻不计，车头灯电阻为R且看作纯电阻，下列说法正确的是（ ）
A．时刻穿过线圈的磁通量变化率最小
B．小轮的角速度与车轮转动的角速度大小相等
C．车头灯的电功率与自行车前进速度的平方成反比
D．自行车前进时的速率为
6．如图甲，虚线框内存在垂直直面向里的匀强磁场，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示，一固定的金属线圈abcd有部分处于磁场中。则线圈中产生的电动势e、电流i、焦耳热Q、线框受到的安培力F与时间t的关系可能正确的是（ ）
B．
D．
三、实验题
7．油酸可以在水面扩展成单分子油膜。实验小组利用这一原理测定油酸的分子直径（将油酸分子视为球状模型）。
（1）实验步骤：
①向体积为的纯油酸中加入酒精，直到油酸酒精溶液总量为；
②用注射器吸取油酸酒精溶液，一滴一滴地滴入小量筒，当滴入n滴时体积为；
③往方口浅盘里倒入适当深度的水；
④往水面上均匀撒上薄薄的一层爽身粉，然后用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，等油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描出油酸薄膜的轮廓；
⑤将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板，放在画有边长为a的正方形小方格的坐标纸上；
⑥数出轮廓范围内小方格的总数为N。
（2）实验误差分析：
油膜未充分散开时描下轮廓，则所测分子直径 （填“偏大”或“偏小”）；
测量油酸溶液体积时，量筒读数造成的误差属于 （填“偶然误差”或“系统误差”）。
（3）原理：由上述实验步骤测得的数据（、、n、、a、N）可得油酸分子直径的表达式为 。
（4）估算：实验室的方形浅盘规格为，用注射器滴出的一滴油酸酒精溶液的体积约为0.02mL，油酸分子的直径按估算，为使实验尽可能精确，配制的油酸酒精溶液浓度应选 （填选项序号）。
A． B．
8．在“探究气体等温变化的规律“实验中，所用的实验装置如图所示，空气柱的长度l可以通过刻度尺读取，为了得到空气柱的体积还应测量柱塞的 。空气柱的压强可以从与注射器内空气柱相连的 读取。实验中要 地把柱塞向下压或向上拉来改变空气柱的长度，利用实验获得的数据做出的图像为一条 。
四、解答题
9．如图所示，水平固定的绝热汽缸内，用不导热的轻质活塞封闭着一定质量的理想气体。活塞横截面积为S，汽缸底部有电热丝，轻绳水平段的左端连接活塞，另一端跨过定滑轮后与质量为m的小桶相连.开始时小桶静止，外界大气压强为，活塞距离汽缸底部的距离为，不计一切摩擦阻力，重力加速度大小为g。
（1）若将电热丝通电缓慢加热气体，一段时间后，气体吸收的热量为Q，活塞缓慢向右移动的距离为，求该过程气体内能的增量；
（2）若在小桶内缓慢加入细沙，同时控制电热丝的加热功率，使汽缸内气体温度保持不变，当加入质量为2m的细沙时，求该过程活塞向右缓慢移动的距离。
高二物理第14周限时训练答题卡
姓名：___________总分：___________
1 2 3 4 5 6
（2）
（3） （4）
8．（1） （2） （3） （4）
9.（12分）
高二物理第14周限时训练参考答案
1．C
【详解】AB．根据左手定则，带正电荷的离子受到向下的洛伦兹力，带负电荷的离子受到向上的洛伦兹力，所以M点电势低于N点电势，A、B错误；
CD．废液流速稳定后，离子受力平衡，有，解得
MN两点电压与污水中离子浓度无关，废液流量，，解得
故只需要测量MN两点电压就能够推算废液的流量，C正确，D错误。故选C。
2．A
【详解】AB．图甲中，同一温度下，气体分子的速率都呈“中间多、两头少”的分布，①状态下速率大的分子占据的比例较大，则说明①对应的平均动能较大，即气体在①状态下的内能大于②状态下的内能，故A正确，B错误；
CD．图乙中，当r＝r2时，分子势能最小，此时分子力为0，则当r>r2时，分子间的作用力表现为引力，当r
3．C
【详解】A．从c到d压强减小，体积变大，绝热过程中Q=0，气体对外做功，则内能减小，则温度降低，即Td
B．在一次循环过程中气体内能不变，气体对外做功（对外做功的数值等于图形abcd包围的面积），则气体吸热，即吸收的热量大于放出的热量，选项B错误；
C．在a→b过程中体积减小，外界对气体做功，绝热Q=0，则气体内能增加，根据热力学第一定律，外界对气体做功数值等于abefa所围的“面积”，则增加的内能在数值上等于abefa所围的“面积”，选项C正确；
D．因为在一次循环过程中吸收的热量大于放出的热量，则b→c过程中增加的内能大于d→a过程中减少的内能，故D错误。
故选C。
4．D
【详解】延时电磁继电器的工作原理是断开开关S的时候，线圈A中的电流变为0，产生的磁场也为0，则穿过线圈B的磁通量发生变化，如果B是闭合线圈则有感应电流，产生感应磁场，起到延时释放D的效果。
A．开关闭合且电路稳定时，根据安培定则可知A线圈产生的磁场方向向下，当断开开关S时，根据楞次定律可知线圈B中的磁场向下减小，则线圈B中会产生顺时针方向的感应电流（俯视）。故A错误；
BC．继电器的延时效果受到B中感应电流感生的感应磁场的大小的影响，若仅仅去掉线圈B中的铁芯会减弱感应磁场的大小，从而延时效果减弱。若仅改变线圈B中的材料，则根据电阻定律可知会改变线圈B的电阻，从而影响B线圈中的电流和感应磁场，使延时效果受到影响，若改为绝缘的则没有感应电流更会影响效果。故BC错误；
D．根据分析可知若B不是闭合线圈，则不会产生感应电流，从而不会产生感应磁场，起不到延时释放D的作用，则衔铁D会被立刻拉起。故D正确。
故选D。
5．AD
【详解】A．由图乙可知，当时的瞬时感应电动势为零，根据法拉第电磁感应定律
可知，此时的线圈的磁通量变化率为零，故A正确；
B．因为摩擦小轮与车轮之间没有相对滑动，所以它们的线速度大小相等，即
又因为，所以
故B错误；
C．车头灯两端的电压U与车轮转动的角速度成正比，而车轮行进的速度
所以车头灯两端的电压U与自行车速度成正比，根据车头灯的电功率
所以车头灯的电功率与自行车速度的平方成正比，故C错误；
D．由图乙可知，线圈转动的角速度为
则小轮边缘的线速度为
因为，小轮与车轮间无相对滑动，所以自行车前进时的速率等于小轮边缘的线速度大小，故D正确。故选AD。
6．BD
【详解】A．令线圈处于磁场中的面积为S，根据法拉第电磁感应定律有
图像中，前半个周期与后半个周期内，磁感应强度的变化率均为一个定值，一负一正，表明电动势的方向相反，故A错误；
B．结合上述可知，前半个周期与后半个周期内，感应电动势的大小均一定，方向相反，根据欧姆定律可知，前半个周期与后半个周期内，感应电流的大小均一定，根据楞次定律接儿子，电流方向先沿顺时针，后沿逆时针，方向相反，故B正确；
C．结合上述可知，感应电流的大小一定，根据
可知，电热与时间成正比，故C错误；
D．结合上述可知，前半个周期与后半个周期内，感应电动势的大小均一定，方向相反，根据
可知，安培力大小与磁感应强度大小成正比，根据左手定则可知，在一个周期内安培力方向先向左后向右，再向左最后向右，故D正确。
故选BD。
7． 偏大 偶然误差 B
【详解】（2）[1]油膜未充分散开时描下轮廓，导致面积的测量值偏小，所以直径测量值偏大。
[2]读数误差为偶然误差。
（3）[3]根据
又，
可得
（4）[4]由题给数据计算轮廓面积，若选B，则
若选A，则
因方形浅盘的面积为，所以选B。
8． 直径（填“横截面积”也算对） 压力表 缓慢 过原点的倾斜直线
【详解】[1]除了空气柱的长度l之外，为了得到空气柱的体积还应测量柱塞的直径（或横截面积）。
[2]空气柱的压强可以从与注射器内空气柱相连的压力表读取。
[3]实验中为了使气体能够做等温变化，要缓慢地把柱塞向下压或向上拉来改变空气柱的长度。
[4]根据玻意耳定律
可知利用实验获得的数据做出的图像为一条过原点的倾斜直线。
9．（1）；（2）
【详解】（1）气体对外做功
又
根据热力学第一定律，该过程气体内能的增量为
解得
（2）气体温度不变，根据等温变化有
又
得
