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【物理】甘肃省酒泉市2023-2024学年高二下学期7月期末试题（解析版）
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这是一份【物理】甘肃省酒泉市2023-2024学年高二下学期7月期末试题（解析版），共14页。试卷主要包含了选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题（本题共10小题，共43分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
1. 关于晶体和非晶体，下列说法正确的是（ ）
A. 单晶体有固定的熔点，多晶体和非晶体没有固定的熔点
B. 晶体的分子（或原子，离子）排列是有规则的
C. 晶体的物理性质是各向异性的
D. 非晶体的物理性质是各向同性的
【答案】BD
【解析】A．单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，故A错误；
B．晶体的分子（或原子，离子）排列是有规则的，故B正确；
CD．单晶体具有各向异性，而多晶体和非晶体具有各向同性，故C错误，D正确。
故选BD。
2. 关于分子间相互作用力，下列说法正确的是（ ）
A. 当分子间的距离时，分子间的作用力可以忽略不计
B. 当分子间的距离时，分子力为零，说明此时分子间既不存在引力，也不存在斥力
C. 当分子间的距离时，随着距离的减小，分子间的引力和斥力都增大，但斥力比引力增大得快，故分子力表现为斥力
D. 当分子间的距离时，随着距离的增大，分子间的引力和斥力都增大，但引力比斥力增大得快，故分子力表现为引力
【答案】AC
【解析】AB．当分子间的距离时，分子力为零，此时分子间引力与斥力大小相等，合力为零，分子间的作用力可以忽略不计，但并不是分子间无引力和斥力，故A正确、B错误；
C．当分子间的距离时，随着距离的减小，分子间的引力和斥力都增大，但斥力比引力增大得快，故分子力表现为斥力，故C正确；
D．当分子间的距离时，随着距离的增大，分子间的引力和斥力都减小，但斥力比引力减小得快，故分子力表现为引力，故D错误。
故选AC。
3. 如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B．L形导线通以恒定电流I，放置在磁场中．已知ab边长为2l，与磁场方向垂直，bc边长为l，与磁场方向平行．该导线受到的安培力为（ ）
A 0B. BIlC. 2BIlD.
【答案】C
【解析】因bc段与磁场方向平行，则不受安培力；ab段与磁场方向垂直，则受安培力为
Fab=BI∙2l=2BIl
则该导线受到的安培力为2BIl。
4. 主动降噪耳机能收集周围环境中的噪声信号，并产生相应的抵消声波。如图所示是某一噪声信号传到耳膜的振动图像，声音在空气中的传播速度为340m/s。要想取得最好的降噪效果，关于抵消声波，下列说法错误的是（ ）
A. 抵消声波的振幅为A
B. 抵消声波的频率为50Hz
C. 抵消声波的波长为6.8m
D. 在耳膜中产生的振动与图中所示的振动相位相同
【答案】D
【解析】主动降噪耳机是根据波的干涉条件，抵消声波与噪声的振幅、频率相同，相位相反，叠加后才能相互抵消来实现降噪的。
A．抵消声波与噪声的振幅相同，也为A，故A正确，不满足题意要求；
B．抵消声波与噪声的频率相同，由图可知
故B正确，不满足题意要求；
C．抵消声波与噪声的波速、频率相同，则波长也相同，为
故C正确，不满足题意要求；
D．抵消声波在耳膜中产生的振动与图中所示的振动相位相反，故D错误，满足题意要求。
故选D。
5. 在“探究气体等温变化的规律”的实验中，实验装置如图所示。利用注射器选取一段空气柱为研究对象。下列改变空气柱体积的操作正确的是（ ）
A. 把柱塞快速地向下压
B. 把柱塞缓慢地向上拉
C. 在橡胶套处接另一注射器，快速推动该注射器柱塞
D. 在橡胶套处接另一注射器，缓慢推动该注射器柱塞
【答案】B
【解析】因为该实验是要探究气体等温变化的规律；实验中要缓慢推动或拉动活塞，目的是尽可能保证封闭气体在状态变化过程中的温度不变；为了方便读取封闭气体的体积不需要在橡胶套处接另一注射器。
故选B。
6. 被誉为“救命神器”的自动体外除颤仪（AED），是一种用于抢救心脏骤停患者的便携式医疗设备，其结构如图所示。低压直流电经高压直流发生器后向储能电容器C充电，除颤治疗时，开关拨到2，利用电极将脉冲电流作用于心脏，使患者心脏恢复正常跳动。若无其他条件变化，下列说法正确的是（ ）
A. 放电过程中，脉冲电流大小不变
B. 放电脉冲电流的振荡周期与电容C成正比
C. 放电脉冲电流的振荡周期与自感系数L成正比
D. 脉冲电流作用于不同人体时，电流大小不同
【答案】D
【解析】A．放电过程中，电流大小逐渐减小，放电结束，电流为零，故A错误；
BC．根据振荡周期，可知当自感系数不变时，振荡周期与成正比，当电容不变时，振荡周期与成正比，故BC均错误；
D．脉冲电流作用于不同人体时，不同人体的电阻不同，电流大小不同，故D正确。
7. 风能是一种清洁无公害可再生能源，风力发电非常环保，且风能蕴量巨大。如图所示为某风力发电厂向一学校供电的线路图，已知发电厂的输出功率为8kW，输出电压为400V，用户端电压为220V，输电线总电阻R=20Ω，升压变压器原，副线圈匝数比n1：n2=1∶10，变压器均为理想变压器，下列说法正确的是（ ）
A. 输电线上损耗的功率为40W
B. 用户端的电流为36A
C. 降压变压器的匝数比n3：n4=22∶1
D. 若用户端的用电器变多，则输电线上损失的功率会减小
【答案】B
【解析】A．升压变压器原线圈的电流为
输电线电流为
输电线上损耗的功率为
A错误；
B．用户端的电流为
解得
B正确；
C．降压变压器的匝数比为
C错误；
D．若用户端的用电器变多，降压变压器副线圈的电流增大，降压变压器原线圈电流增大，输电线电流增大，则输电线上损失的功率增大，D错误。
故选B。
8. 关于分子热运动，下列说法正确的是（ ）
A. 夏天自行车容易“爆胎”，是车胎内气体分子间斥力急剧增大造成的
B. 当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大
C. 清晨阳光透过窗户射入房间，观察到空中飞舞的灰尘在做布朗运动
D. 扩散现象是由分子无规则运动产生的，在气体、液体和固体中都能发生
【答案】D
【解析】A．车胎内气体温度升高，体积不变，气体压强变大，故A错误；
B．当分子力表现为引力时， 随着距离增大，分子力做负功，分子势能增大，故B正确；
C．布朗运动是悬浮微粒的运动，肉眼看不见，灰尘飞舞是空气对流引起的，故C错误；
D．扩散现象是由分子无规则运动产生的，在气体、液体和固体中都能发生，故D正确。
故选BD。
9. 如图所示，一定质量的理想气体从状态A开始，沿图示路径先后到达状态B和C后回到状态A，其中BA的延长线通过坐标原点，BC和AC分别与T轴和V轴平行。下列说法正确的是（ ）
A. 从A到B，气体压强不变
B. 从B到C，气体压强增大
C. 从A到B，气体分子的平均动能增加
D. 从C到A，气体分子的平均动能增加
【答案】AC
【解析】A．根据
可知，从A到B，气体压强不变，故A正确；
B．根据
可知，从B到C，体积不变，温度降低，则气体压强减小，故B错误；
C．从A到B，温度升高，则气体分子平均动能增加，故C正确；
D．从C到A，温度不变，则气体分子的平均动能不变，故D错误。
10. 如图所示，矩形薄片霍尔元件处于与薄片垂直、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。当元件通有大小为I，方向如图所示的电流时，在M、N间出现霍尔电压UH。已知薄片内的导电粒子是电荷量为e的自由电子，薄片的厚度为d，M、N间距离为L1，P、Q间距离为L2，则下列说法正确的是（ ）
A. 形成电流的电子定向移动方向为P→Q
B. M表面电势低于N表面电势
C. 自由电子定向移动的速度大小为
D. 元件内单位体积内自由电于数为
【答案】BC
【解析】A．电子定向移动方向与电流方向相反，应为，故A错误；
B．由左手定则知，电子向M表面偏转，M表面电势低于N表面电势，故B正确；
C．稳定时，洛仑兹力与电场力平衡，有
解得
故C正确；
D．根据电流微观表达式
联立解得
故D错误。
故选BC。
二、实验题（本题共2小题，共16分）
11. 某同学用“单摆测当地重力加速度大小”的实验装置如图甲所示。让摆球在竖直平面内摆动，用力传感器得到细线对摆球的拉力大小F随时间t变化的图像如图乙所示。
（1）关于实验操作，下列说法正确的是_________。
A. 摆球尽量选择质量大、体积小的球
B. 摆球尽量选择质量小，体积大的球
C. 摆线要选择适当细些，长些、弹性好的细线
D. 为了使单摆做简谐运动，摆角应不大于5°
（2）由图乙可知，该单摆的周期___________。（用图乙中字母表示）
（3）若摆球的质量为m，则当地重力加速度大小__________。（用题中所给物理量符号表示）
【答案】（1）AD （2） （3）
【解析】（1）AB．摆球尽量选择质量大些、体积小些，可以减小空气阻力引起的误差，故A正确，B错误；
C．摆线要选择适当细些、伸缩性小些的，并且尽可能长一些，可减小摆长的测量误差，故C错误；
D．为了使单摆做简谐运动，摆角应不大于5°，故D正确。
故选AD。
（2）因为一个周期内摆线的拉力出现两次最大值，两次最小值，由图像可得该单摆的运动周期为。
（3）设单摆的最大摆角为θ，在最高点时
在最低点时，对摆球受力分析
从最高点到最低点由动能定理得：
由以上三式联立得
12. （1）在用油膜法估测分子大小的实验中，选用下列器材：浅盘（直径为30~40cm）、注射器（或滴管）、_________、按一定比例稀释好的油酸溶液、坐标纸、玻璃板、水彩笔（或钢笔）. 请将还需要的一种实验器材补填在横线上.
（2）在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：
a．用注射器将事先配好油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定．
b．将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小．
c．往浅盘里倒入约2 cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上．
d．将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上．
上述步骤中，正确的操作顺序是__________．（填写步骤前面的字母）
（3）在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，所用油酸酒精溶液的浓度为每mL溶液中有纯油酸mL，用注射器测得1mL上述溶液为75滴．把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用笔在玻璃板上描述油酸膜的形状，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状如图所示,坐标中正方形方格的边长为1cm，则：
①油酸膜的面积是_____________cm2．
②按以上实验数据估测出油酸分子的直径为___________________m． （②问结果均保留一位有效数字）
（4）(多选)某学生在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时，计算结果偏大，可能是由于 （ ）
A．油酸未完全散开
B．油酸溶液浓度低于实际值
C．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格
D．求每滴体积时，1 mL的溶液的滴数多记了10滴
【答案】（1）痱子粉 （2）c、a、d、b （3）114 7×10-10 （4）AC
【解析】（1）在本实验中，要用量筒量取酒精和油酸，从而配制酒精油酸溶液，先在水槽中洒上痱子粉，再将用酒精稀释过的油酸用滴管滴到水面上，将玻璃板盖在水槽上，在玻璃板上铺上坐标纸，用彩笔画出油膜的边界，则用数格子的方法得出形成的面积； 则可根据体积公式求得分子直径，故实验中还需要：痱子粉．
（2）“油膜法估测油酸分子大小”实验步骤为：配制酒精油酸溶液（教师完成，记下配制比例）→测定一滴酒精油酸溶液的体积→准备浅水盘（c）→形成油膜（a）→描绘油膜边缘（d）→测量油膜面积、计算分子直径（b），即正确的顺序是c、a、d、b．
（3）①由图可知，面积超过正方形一半的正方形的个数为114个，故油膜的面积S=114×1cm2=114cm2，纯油酸的体积是：mL，则油酸分子的直径：m；
（4）计算油酸分子直径的公式是，V是纯油酸的体积，S是油膜的面积．
A、油酸未完全散开，S偏小，故得到的分子直径d将偏大，A正确；计算时利用的是纯油酸的体积，如果油酸溶液浓度低于实际值，则油酸的实际体积偏小，则直径将偏小，B错误；计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，S将偏小，故得到的分子直径将偏大，C正确；求每滴体积时，lmL的溶液的滴数误多记了10滴，由可知，纯油酸的体积将偏小，则计算得到的分子直径将偏小，D错误．
三、计算题（本题共3小题，共41分。作答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13. 如图所示，一光学器材的横截面为一直角梯形，其中AB平行于DE，∠E=30°。一平行于底边DE的单色光从AE边的中点M射入该光学器材，恰好从BD边的中点Q（图中未画出）射出该光学器材。已知，光在真空中的传播速度大小为c=3×108m/s，求：
（1）该光学器材的折射率；
（2）该单色光在该光学器材中传播时间。（不考虑多次反射）
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）根据题意画出对应的光路图如图所示
根据几何关系可得
，
，
则
在中，由正弦定理可得
解得
根据折射定律可得该光学器材的折射率为
（2）该单色光在该光学器材中的传播速度为
该单色光在该光学器材中的传播时间为
联立解得
14. 如图所示，平行导轨宽度，固定在水平面内，左端A、C间接有电阻，金属棒DE的质量、电阻、垂直导轨放置，金属棒与导轨间的动摩擦因数，匀强磁场的方向垂直导轨平面向上，磁感应强度大小为。时刻起，一水平向右、大小随时间的变化规律为的力作用在金属棒DE上。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计导轨电阻，重力加速度g取10m/s2，求：
（1）金属棒刚开始滑动的时刻；
（2）时，若金属棒的位移大小为，则此时金属棒的速度大小。
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）当拉力等于最大静摩擦力时，金属棒刚开始滑动，则
解得
（2）根据
动量定理可得
根据的图像可知， 时间段内
解得
15. 霍尔推进器某局部区域可抽象成如图所示的模型。xOy平面内存在竖直向下的匀强电场和垂直坐标平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。质量为m，电荷量为e的电子从О点沿x轴正方向水平入射，入射速度为时，电子沿x轴做直线运动；入射速度小于时，电子的运动轨迹如图中的虚线所示，且在最高点与在最低点所受的合力大小相等。不计电子重力及电子间相互作用。
（1）求电场强度的大小E；
（2）若电子入射速度为，求运动到速度为时位置的纵坐标y；
（3）若电子入射速度在的范围内均匀分布，求能到达纵坐标位置的电子数N占总电子数N0的百分比。
【答案】（1）v0B；（2）；（3）87.5%
【解析】（1）由题知，入射速度为v0时，电子沿x轴做直线运动则有
Ee=ev0B
解得
E=v0B
（2）电子在竖直向下的匀强电场和垂直坐标平面向里的匀强磁场的复合场中，由于洛伦兹力不做功，且由于电子入射速度为，则电子受到的电场力大于洛伦兹力，则电子向上偏转，根据动能定理有
解得
（3）若电子以v入射时，设电子能达到的最高点位置的纵坐标为y，则根据动能定理有
由于电子在最高点与在最低点所受的合力大小相等，则在最高点有
F合=evmB－eE
在最低点有
F合=eE－evB
联立有
，
要让电子达纵坐标位置，即
y≥y2
解得
则若电子入射速度在0
一、选择题（本题共10小题，共43分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
1. 关于晶体和非晶体，下列说法正确的是（ ）
A. 单晶体有固定的熔点，多晶体和非晶体没有固定的熔点
B. 晶体的分子（或原子，离子）排列是有规则的
C. 晶体的物理性质是各向异性的
D. 非晶体的物理性质是各向同性的
【答案】BD
【解析】A．单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，故A错误；
B．晶体的分子（或原子，离子）排列是有规则的，故B正确；
CD．单晶体具有各向异性，而多晶体和非晶体具有各向同性，故C错误，D正确。
故选BD。
2. 关于分子间相互作用力，下列说法正确的是（ ）
A. 当分子间的距离时，分子间的作用力可以忽略不计
B. 当分子间的距离时，分子力为零，说明此时分子间既不存在引力，也不存在斥力
C. 当分子间的距离时，随着距离的减小，分子间的引力和斥力都增大，但斥力比引力增大得快，故分子力表现为斥力
D. 当分子间的距离时，随着距离的增大，分子间的引力和斥力都增大，但引力比斥力增大得快，故分子力表现为引力
【答案】AC
【解析】AB．当分子间的距离时，分子力为零，此时分子间引力与斥力大小相等，合力为零，分子间的作用力可以忽略不计，但并不是分子间无引力和斥力，故A正确、B错误；
C．当分子间的距离时，随着距离的减小，分子间的引力和斥力都增大，但斥力比引力增大得快，故分子力表现为斥力，故C正确；
D．当分子间的距离时，随着距离的增大，分子间的引力和斥力都减小，但斥力比引力减小得快，故分子力表现为引力，故D错误。
故选AC。
3. 如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B．L形导线通以恒定电流I，放置在磁场中．已知ab边长为2l，与磁场方向垂直，bc边长为l，与磁场方向平行．该导线受到的安培力为（ ）
A 0B. BIlC. 2BIlD.
【答案】C
【解析】因bc段与磁场方向平行，则不受安培力；ab段与磁场方向垂直，则受安培力为
Fab=BI∙2l=2BIl
则该导线受到的安培力为2BIl。
4. 主动降噪耳机能收集周围环境中的噪声信号，并产生相应的抵消声波。如图所示是某一噪声信号传到耳膜的振动图像，声音在空气中的传播速度为340m/s。要想取得最好的降噪效果，关于抵消声波，下列说法错误的是（ ）
A. 抵消声波的振幅为A
B. 抵消声波的频率为50Hz
C. 抵消声波的波长为6.8m
D. 在耳膜中产生的振动与图中所示的振动相位相同
【答案】D
【解析】主动降噪耳机是根据波的干涉条件，抵消声波与噪声的振幅、频率相同，相位相反，叠加后才能相互抵消来实现降噪的。
A．抵消声波与噪声的振幅相同，也为A，故A正确，不满足题意要求；
B．抵消声波与噪声的频率相同，由图可知
故B正确，不满足题意要求；
C．抵消声波与噪声的波速、频率相同，则波长也相同，为
故C正确，不满足题意要求；
D．抵消声波在耳膜中产生的振动与图中所示的振动相位相反，故D错误，满足题意要求。
故选D。
5. 在“探究气体等温变化的规律”的实验中，实验装置如图所示。利用注射器选取一段空气柱为研究对象。下列改变空气柱体积的操作正确的是（ ）
A. 把柱塞快速地向下压
B. 把柱塞缓慢地向上拉
C. 在橡胶套处接另一注射器，快速推动该注射器柱塞
D. 在橡胶套处接另一注射器，缓慢推动该注射器柱塞
【答案】B
【解析】因为该实验是要探究气体等温变化的规律；实验中要缓慢推动或拉动活塞，目的是尽可能保证封闭气体在状态变化过程中的温度不变；为了方便读取封闭气体的体积不需要在橡胶套处接另一注射器。
故选B。
6. 被誉为“救命神器”的自动体外除颤仪（AED），是一种用于抢救心脏骤停患者的便携式医疗设备，其结构如图所示。低压直流电经高压直流发生器后向储能电容器C充电，除颤治疗时，开关拨到2，利用电极将脉冲电流作用于心脏，使患者心脏恢复正常跳动。若无其他条件变化，下列说法正确的是（ ）
A. 放电过程中，脉冲电流大小不变
B. 放电脉冲电流的振荡周期与电容C成正比
C. 放电脉冲电流的振荡周期与自感系数L成正比
D. 脉冲电流作用于不同人体时，电流大小不同
【答案】D
【解析】A．放电过程中，电流大小逐渐减小，放电结束，电流为零，故A错误；
BC．根据振荡周期，可知当自感系数不变时，振荡周期与成正比，当电容不变时，振荡周期与成正比，故BC均错误；
D．脉冲电流作用于不同人体时，不同人体的电阻不同，电流大小不同，故D正确。
7. 风能是一种清洁无公害可再生能源，风力发电非常环保，且风能蕴量巨大。如图所示为某风力发电厂向一学校供电的线路图，已知发电厂的输出功率为8kW，输出电压为400V，用户端电压为220V，输电线总电阻R=20Ω，升压变压器原，副线圈匝数比n1：n2=1∶10，变压器均为理想变压器，下列说法正确的是（ ）
A. 输电线上损耗的功率为40W
B. 用户端的电流为36A
C. 降压变压器的匝数比n3：n4=22∶1
D. 若用户端的用电器变多，则输电线上损失的功率会减小
【答案】B
【解析】A．升压变压器原线圈的电流为
输电线电流为
输电线上损耗的功率为
A错误；
B．用户端的电流为
解得
B正确；
C．降压变压器的匝数比为
C错误；
D．若用户端的用电器变多，降压变压器副线圈的电流增大，降压变压器原线圈电流增大，输电线电流增大，则输电线上损失的功率增大，D错误。
故选B。
8. 关于分子热运动，下列说法正确的是（ ）
A. 夏天自行车容易“爆胎”，是车胎内气体分子间斥力急剧增大造成的
B. 当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大
C. 清晨阳光透过窗户射入房间，观察到空中飞舞的灰尘在做布朗运动
D. 扩散现象是由分子无规则运动产生的，在气体、液体和固体中都能发生
【答案】D
【解析】A．车胎内气体温度升高，体积不变，气体压强变大，故A错误；
B．当分子力表现为引力时， 随着距离增大，分子力做负功，分子势能增大，故B正确；
C．布朗运动是悬浮微粒的运动，肉眼看不见，灰尘飞舞是空气对流引起的，故C错误；
D．扩散现象是由分子无规则运动产生的，在气体、液体和固体中都能发生，故D正确。
故选BD。
9. 如图所示，一定质量的理想气体从状态A开始，沿图示路径先后到达状态B和C后回到状态A，其中BA的延长线通过坐标原点，BC和AC分别与T轴和V轴平行。下列说法正确的是（ ）
A. 从A到B，气体压强不变
B. 从B到C，气体压强增大
C. 从A到B，气体分子的平均动能增加
D. 从C到A，气体分子的平均动能增加
【答案】AC
【解析】A．根据
可知，从A到B，气体压强不变，故A正确；
B．根据
可知，从B到C，体积不变，温度降低，则气体压强减小，故B错误；
C．从A到B，温度升高，则气体分子平均动能增加，故C正确；
D．从C到A，温度不变，则气体分子的平均动能不变，故D错误。
10. 如图所示，矩形薄片霍尔元件处于与薄片垂直、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。当元件通有大小为I，方向如图所示的电流时，在M、N间出现霍尔电压UH。已知薄片内的导电粒子是电荷量为e的自由电子，薄片的厚度为d，M、N间距离为L1，P、Q间距离为L2，则下列说法正确的是（ ）
A. 形成电流的电子定向移动方向为P→Q
B. M表面电势低于N表面电势
C. 自由电子定向移动的速度大小为
D. 元件内单位体积内自由电于数为
【答案】BC
【解析】A．电子定向移动方向与电流方向相反，应为，故A错误；
B．由左手定则知，电子向M表面偏转，M表面电势低于N表面电势，故B正确；
C．稳定时，洛仑兹力与电场力平衡，有
解得
故C正确；
D．根据电流微观表达式
联立解得
故D错误。
故选BC。
二、实验题（本题共2小题，共16分）
11. 某同学用“单摆测当地重力加速度大小”的实验装置如图甲所示。让摆球在竖直平面内摆动，用力传感器得到细线对摆球的拉力大小F随时间t变化的图像如图乙所示。
（1）关于实验操作，下列说法正确的是_________。
A. 摆球尽量选择质量大、体积小的球
B. 摆球尽量选择质量小，体积大的球
C. 摆线要选择适当细些，长些、弹性好的细线
D. 为了使单摆做简谐运动，摆角应不大于5°
（2）由图乙可知，该单摆的周期___________。（用图乙中字母表示）
（3）若摆球的质量为m，则当地重力加速度大小__________。（用题中所给物理量符号表示）
【答案】（1）AD （2） （3）
【解析】（1）AB．摆球尽量选择质量大些、体积小些，可以减小空气阻力引起的误差，故A正确，B错误；
C．摆线要选择适当细些、伸缩性小些的，并且尽可能长一些，可减小摆长的测量误差，故C错误；
D．为了使单摆做简谐运动，摆角应不大于5°，故D正确。
故选AD。
（2）因为一个周期内摆线的拉力出现两次最大值，两次最小值，由图像可得该单摆的运动周期为。
（3）设单摆的最大摆角为θ，在最高点时
在最低点时，对摆球受力分析
从最高点到最低点由动能定理得：
由以上三式联立得
12. （1）在用油膜法估测分子大小的实验中，选用下列器材：浅盘（直径为30~40cm）、注射器（或滴管）、_________、按一定比例稀释好的油酸溶液、坐标纸、玻璃板、水彩笔（或钢笔）. 请将还需要的一种实验器材补填在横线上.
（2）在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：
a．用注射器将事先配好油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定．
b．将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小．
c．往浅盘里倒入约2 cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上．
d．将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上．
上述步骤中，正确的操作顺序是__________．（填写步骤前面的字母）
（3）在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，所用油酸酒精溶液的浓度为每mL溶液中有纯油酸mL，用注射器测得1mL上述溶液为75滴．把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用笔在玻璃板上描述油酸膜的形状，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状如图所示,坐标中正方形方格的边长为1cm，则：
①油酸膜的面积是_____________cm2．
②按以上实验数据估测出油酸分子的直径为___________________m． （②问结果均保留一位有效数字）
（4）(多选)某学生在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时，计算结果偏大，可能是由于 （ ）
A．油酸未完全散开
B．油酸溶液浓度低于实际值
C．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格
D．求每滴体积时，1 mL的溶液的滴数多记了10滴
【答案】（1）痱子粉 （2）c、a、d、b （3）114 7×10-10 （4）AC
【解析】（1）在本实验中，要用量筒量取酒精和油酸，从而配制酒精油酸溶液，先在水槽中洒上痱子粉，再将用酒精稀释过的油酸用滴管滴到水面上，将玻璃板盖在水槽上，在玻璃板上铺上坐标纸，用彩笔画出油膜的边界，则用数格子的方法得出形成的面积； 则可根据体积公式求得分子直径，故实验中还需要：痱子粉．
（2）“油膜法估测油酸分子大小”实验步骤为：配制酒精油酸溶液（教师完成，记下配制比例）→测定一滴酒精油酸溶液的体积→准备浅水盘（c）→形成油膜（a）→描绘油膜边缘（d）→测量油膜面积、计算分子直径（b），即正确的顺序是c、a、d、b．
（3）①由图可知，面积超过正方形一半的正方形的个数为114个，故油膜的面积S=114×1cm2=114cm2，纯油酸的体积是：mL，则油酸分子的直径：m；
（4）计算油酸分子直径的公式是，V是纯油酸的体积，S是油膜的面积．
A、油酸未完全散开，S偏小，故得到的分子直径d将偏大，A正确；计算时利用的是纯油酸的体积，如果油酸溶液浓度低于实际值，则油酸的实际体积偏小，则直径将偏小，B错误；计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，S将偏小，故得到的分子直径将偏大，C正确；求每滴体积时，lmL的溶液的滴数误多记了10滴，由可知，纯油酸的体积将偏小，则计算得到的分子直径将偏小，D错误．
三、计算题（本题共3小题，共41分。作答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13. 如图所示，一光学器材的横截面为一直角梯形，其中AB平行于DE，∠E=30°。一平行于底边DE的单色光从AE边的中点M射入该光学器材，恰好从BD边的中点Q（图中未画出）射出该光学器材。已知，光在真空中的传播速度大小为c=3×108m/s，求：
（1）该光学器材的折射率；
（2）该单色光在该光学器材中传播时间。（不考虑多次反射）
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）根据题意画出对应的光路图如图所示
根据几何关系可得
，
，
则
在中，由正弦定理可得
解得
根据折射定律可得该光学器材的折射率为
（2）该单色光在该光学器材中的传播速度为
该单色光在该光学器材中的传播时间为
联立解得
14. 如图所示，平行导轨宽度，固定在水平面内，左端A、C间接有电阻，金属棒DE的质量、电阻、垂直导轨放置，金属棒与导轨间的动摩擦因数，匀强磁场的方向垂直导轨平面向上，磁感应强度大小为。时刻起，一水平向右、大小随时间的变化规律为的力作用在金属棒DE上。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计导轨电阻，重力加速度g取10m/s2，求：
（1）金属棒刚开始滑动的时刻；
（2）时，若金属棒的位移大小为，则此时金属棒的速度大小。
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）当拉力等于最大静摩擦力时，金属棒刚开始滑动，则
解得
（2）根据
动量定理可得
根据的图像可知， 时间段内
解得
15. 霍尔推进器某局部区域可抽象成如图所示的模型。xOy平面内存在竖直向下的匀强电场和垂直坐标平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。质量为m，电荷量为e的电子从О点沿x轴正方向水平入射，入射速度为时，电子沿x轴做直线运动；入射速度小于时，电子的运动轨迹如图中的虚线所示，且在最高点与在最低点所受的合力大小相等。不计电子重力及电子间相互作用。
（1）求电场强度的大小E；
（2）若电子入射速度为，求运动到速度为时位置的纵坐标y；
（3）若电子入射速度在的范围内均匀分布，求能到达纵坐标位置的电子数N占总电子数N0的百分比。
【答案】（1）v0B；（2）；（3）87.5%
【解析】（1）由题知，入射速度为v0时，电子沿x轴做直线运动则有
Ee=ev0B
解得
E=v0B
（2）电子在竖直向下的匀强电场和垂直坐标平面向里的匀强磁场的复合场中，由于洛伦兹力不做功，且由于电子入射速度为，则电子受到的电场力大于洛伦兹力，则电子向上偏转，根据动能定理有
解得
（3）若电子以v入射时，设电子能达到的最高点位置的纵坐标为y，则根据动能定理有
由于电子在最高点与在最低点所受的合力大小相等，则在最高点有
F合=evmB－eE
在最低点有
F合=eE－evB
联立有
，
要让电子达纵坐标位置，即
y≥y2
解得
则若电子入射速度在0
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