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贵州省遵义市2023-2024学年高二下学期6月月考物理试题（解析版）
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这是一份贵州省遵义市2023-2024学年高二下学期6月月考物理试题（解析版），共15页。试卷主要包含了本试卷主要考试内容等内容，欢迎下载使用。
本试卷满分100分，考试用时75分钟。
注意事项：
1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
4．本试卷主要考试内容：人教版选择性必修第一、二、三册。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 下列说法正确的是（ ）
A. 扩散现象是外界作用引起的
B. 布朗运动是液体分子的运动
C. 温度越高，分子热运动的平均动能越大
D. 悬浮微粒越大，布朗运动越明显
【答案】C
【解析】A．扩散现象是构成物质的分子的无规则运动引起的，并不是外界作用引起的，故A错误；
B．布朗运动是悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动，间接反映了液体分子的无规则运动，并不是液体分子的运动，故B错误；
C．温度越高，分子无规则运动越剧烈，分子热运动的平均动能越大，故C正确；
D．悬浮微粒越小，布朗运动越明显，故D错误。
故选C。
2. 理想变压器原、副线圈的电压之比为，则原、副线圈的匝数比为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】根据理想变压器电压比等于匝数比可得，原、副线圈的匝数比为
故选A。
3. 固体可分为晶体和非晶体，下列说法正确的是（ ）
A. 非晶体没有规则的外形B. 玻璃是晶体
C. 晶体没有确定的熔点D. 晶体都显示各向异性
【答案】A
【解析】A．非晶体没有规则的外形，故A正确；
B．玻璃是非晶体，故B错误；
C．晶体有确定的熔点，故C错误；
D．多晶体为各向同性，故D错误。
故选A。
4. 如图甲所示，水中的一些气泡特别明亮，如一颗颗晶莹的珍珠，以下实验或现象的原理和图甲现象形成原理相同的是（ ）
A. 图乙中，用偏振眼镜看3D电影，感受到立体的影像
B. 图丙中，阳光下的肥皂薄膜呈现彩色
C. 图丁中，白光通过三棱镜，出现色散现象
D. 图戊中，利用光纤导光
【答案】D
【解析】A．水中的一些气泡特别明亮，这是因为光线在气泡的表面发生了全反射。图乙中，用偏振眼镜看3D电影，感受到立体的影像是因为光的偏振现象，故A错误；
B．图丙中，阳光下的肥皂薄膜呈现彩色是因为光的干涉现象，故B错误；
C．图丁中，白光通过三棱镜，出现色散现象是因为光发生了折射，故C错误；
D．图戊中，光纤导光利用了光的全反射，故D正确。
故选D。
5. 人类第一次实现原子核的人工转变方程为，X的中子数和质量数分别为（ ）
A. 9和18B. 9和17C. 8和16D. 8和17
【答案】B
【解析】根据题意，由质量数守恒和质子数守恒可知，X的原子序数为
质量数为
X的中子数为
故选B。
6. 一定质量的理想气体从状态a开始，第一次经等温变化到状态b；第二次先经等压变化到状态c，再经等容变化到状态b。则（ ）
A. 过程，气体向外界放热
B. 过程，气体内能增大
C. 热量可以自发地从低温物体传到高温物体
D. 气体在状态c时比在状态b时单位时间内撞击在单位面积上的分子数少
【答案】B
【解析】A．过程，等温变化，温度不变，则内能不变，体积增大，则气体对外界做功，则 根据热力学第一定律可知
气体向外界吸热，故A错误；
B．过程，根据
可知，压强不变，体积增大，则温度升高，故气体内能增大，故B正确；
C．热力学第二定律的克劳修斯表述为：热量不能自发地从低温物体转移到高温物体，即不可能把热量从低温物体传向高温物体而不引起其它变化，故C错误；
D．过程，气体的体积相等，压强减小温度减小，分子的平均动能变小，分子撞击容器壁的动量变化量变小。由气体压强的微观解释可知，在状态c时比在状态b时单位时间内撞击在单位面积上的分子数多，故D错误。
7. 原子核的比结合能曲线如图所示，根据该曲线，下列判断中不正确的是（ ）
A. 核的结合能约为128MeV
B. 核比核更稳定
C. 两个核结合成核时吸收能量
D. 核中核子的平均结合能比核中的小
【答案】C
【解析】A．核的比结合能约为
核的结合能约为
故A正确；
B．比结合能越大，原子核越稳定，由图像可知，核比核比结合能大，所以核比核更稳定，故B正确；
C．两个比结合能小的核结合成比结合能大的核时，会释放能量，故C错误；
D．由图像可知，核中核子的平均结合能比核中的小，故D正确。
选错误的，故选C。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，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。
8. 如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力F与两分子间距离r的关系如图中曲线所示，表现为斥力，表现为引力，a、b、c、d为x轴上四个特定的位置。现把乙分子从a处由静止释放，则（ ）
A. 乙分子从a到c做减速运动，由c到d做加速运动
B. 乙分子运动过程中，分子到达b处时加速度最大
C. 乙分子从a到c的过程中，两分子的分子势能一直减小
D. 乙分子运动过程中，存在分子力增大，分子势能也增加的阶段
【答案】CD
【解析】A．根据题意可知，乙分子从a到c过程表现为引力，从c到d过程表现为斥力，则乙分子从a到c做加速运动，由c到d做减速运动，故A错误；
B．乙分子运动过程中，从a到c过程表现为引力，在b处引力最大，从c到d过程表现为斥力，在d处斥力最大，由于b处的引力与d处的斥力大小关系不确定，根据牛顿第二定律可知，加速度最大位置也不能够确定，故B错误；
C．乙分子从a到c的过程中，分子力表现为引力，分子力做正功，两分子的分子势能一直减小，故C正确；
D．乙分子运动过程中，从c到d过程表现为斥力，分子力增大，分子力做负功，分子势能增大，故D正确。
9. 在磁感应强度为B的匀强磁场中，一个静止的放射性原子核发生了一次衰变。新核与放出的粒子在与磁场垂直的平面内做圆周运动，图为衰变后新核和该粒子的轨迹，且原子核衰变时其能量都以该粒子和新核的动能形式释放。m、q分别表示该粒子的质量和电荷量，r表示该粒子的轨迹半径，质量亏损忽略不计，下列说法正确的是（ ）
A. 图中的衰变方程为
B. 衰变后新核的速度大小为
C. 该粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流，该环形电流大小为
D. 衰变时释放的核能为
【答案】AD
【解析】A．由动量守恒可知，衰变后粒子与新核运动方向相反，由图可知，轨迹圆外切，所以粒子和新核的电性相同，即衰变为衰变，根据质量数与电荷数守恒可知
故A正确；
B．生成新核Y和粒子动量大小相等，方向相反，而且由洛伦兹力提供向心力，则有
解得
由于Z>4，可知
可知粒子的轨道半径大一些，故轨迹2为粒子的轨迹，根据
上述有
衰变后新核Y的质量为
由于
解得
故B错误；
C．粒子在磁场中受洛伦兹力作用做匀速圆周运动，设其速率为，则有
根据电流强度定义式有
结合上述解得
故C错误；
D．原子核衰变时其能量都以粒子和新核的动能形式释放，则释放的核能为
结合上述解得
故D正确。
故选AD。
10. 直角坐标系xOy的y轴为两种均匀介质Ⅰ、Ⅱ的分界线，位于处的一波源发出的两列机械波a、b同时分别在介质Ⅰ、Ⅱ中传播，某时刻的波形图如图所示，此时刻b波恰好传到处，下列说法正确的是（ ）
A. 波源的起振方向沿y轴正方向
B. 处的质点P在这段时间内的路程为30cm
C. 两列波的周期相同
D. 此时刻a波传到处
【答案】BC
【解析】A．因此时刻b波恰好传到处，此时该质点的振动方向沿y轴负向，可知波源的起振方向沿y轴负方向，故A错误；
B．处质点P在这段时间内的路程为
故B正确；
C．两列波由同一振源发出，则频率相等，即
故二者周期相等，故C正确；
D．两列波的波长关系
周期相同，则波速关系
根据
可知
即此时刻a波传到处，故D错误。
故选BC。
三、非选择题：共57分。
11. 某实验小组在做“用单摆测定重力加速度”实验。
（1）除长约1m的细线、带铁夹的铁架台、有小孔的小球、游标卡尺外，下列器材中，还需要（ ）
A. 秒表B. 螺旋测微器
C. 天平D. 弹簧测力计
（2）为了提高实验的准确度，在实验中可改变几次摆长l并测出相应的周期T，从而得出几组对应的l和T的数值，以l为横坐标、为纵坐标作出图像如图所示，但同学们不小心每次都把小球直径当作半径来计算摆长，由此得到的图像应该是图中的________（填“①”“②”或“③”），由图像可得当地重力加速度大小________。
【答案】（1）A （2）①
【解析】（1）在实验中，需要测量单摆的周期，所以需要秒表。
（2）[1][2]由单摆周期
可知
则图像斜率
则重力加速度大小
但同学们不小心每次都把小球直径当作半径来计算摆长
则有
由此得到的图像是题图中的①，由于图像的斜率不变，计算得到的g值不变，由图像可得
当地重力加速度大小
12. 在做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验时，具体操作如下：
Ⅰ．取油酸1.00mL注入250mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到250mL的刻度为止，摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸酒精溶液。
Ⅱ．用滴管吸取制得的溶液并将其逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量筒中的溶液达到1.00mL为止，恰好共滴了50滴。
Ⅲ．在浅盘内注入蒸馏水，待水面稳定后将爽身粉均匀地撒在水面上，静置后用滴管吸取油酸酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，待酒精挥发后，油酸在水面上散开形成一层油膜。
Ⅳ．待油膜稳定后，测得此油膜的面积为，这层油膜的厚度即可视为油酸分子的直径。
（1）下列不是该实验中的理想化假设的是（ ）
A. 将油酸分子看成球形
B. 将油膜看成单层分子油膜
C. 不考虑各油酸分子间的间隙
D. 不考虑各油酸分子间的相互作用力
（2）1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积是________mL。（结果保留两位有效数字）
（3）油酸分子的直径是________m。（结果保留两位有效数字）
（4）某学生在做该实验时，发现计算的直径偏小，可能的原因是（ ）
A. 爽身粉撒得过多
B. 在滴入量筒之前，配制的溶液在空气中搁置了较长时间
C. 计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格
D. 计算每滴油酸酒精溶液的体积时，1mL溶液的滴数少数了几滴
【答案】（1）D （2） （3） （4）B
【解析】（1）“用油膜法估测油酸分子的大小”实验时，我们的实验依据为：油膜是呈单分子层分布的；把油酸分子看作球形；分子之间空隙不计，故ABC为理想化假设，不考虑各油酸分子间的相互作用力不是该实验中的理想化假设。
故选D。
（2）1滴酒精油酸溶液中纯油酸的体积是
（3）油酸分子直径是
（4）A．水面上痱子粉撒得较多，油膜没有充分展开，则测量的面积S偏小，导致结果计算偏大，故A错误；
B．滴入量筒之前，配制的溶液在空气中搁置了较长时间，酒精挥发使溶液的浓度变大，则会导致计算结果偏小，故B正确；
C．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格，则测量的面积S偏小，会导致计算结果偏大，故C错误；
D．计算每滴体积时，lmL的溶液的滴数少记了几滴，则计算得到的每滴油滴的体积偏大，会导致计算结果偏大，故D错误。
13. 如图所示，真空玻璃管两端的圆形金属电极K、A之间的距离为d，用频率为的光照射电极K，从电极K逸出的光电子可向各个方向运动，如图所示，电源接的是反向电压，当电压表示数为时电流表刚好没有示数。已知电子的质量为m，电荷量为e，普朗克常量为h。
（1）求金属电极K的逸出功；
（2）当电源提供正向电压且电压表的示数为时，为使从电极K中心逸出的光电子都能到达电极A，求A板半径的最小值r（K、A之间的电场可看作匀强电场）。
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）根据动能定理有
根据光电效应方程有
解得
（2）假设光电子从K极板出来后，最大初动能的速度是平行K极板时，如果此种情况光电子都能达到A极板上，则所有的光电子都能达到A极板上，有
解得
14. 农村地区有一种全自动无塔供水器，工作原理是由水泵将水通过止回阀压入供水器使供水器内密闭气体受到压缩，压力逐渐增大。当压力达到上限时，电接点压力表通过控制柜使水泵自动停止。当供水器内水位下降，气压减小到下限位置时，电接点压力表通过控制柜使水泵重新启动。如此反复，使设备不停供水。当供水器内气体不足时，补气阀可自动补气。已知水泵工作压强范围为，供水器容积为，第一次注水前供水器内气体压强等于外界大气压强。供水器内气体可视为理想气体，忽略温度变化。
（1）求水泵停止注水时供水器内气体的体积；
（2）为了降低水泵的启动频率，达到省电节能的目的，可适度调高水泵工作压强的上限。欲使水泵停止注水时，水的体积达到供水器容积的，水泵工作压强的上限应调到多少？
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）因为塔内封闭气体做等温变化，由玻意耳定律得
其中
，，
代入数据解得，水泵停止注水时塔内气体的体积为
（2）对塔内气体，由玻意耳定律得
由题意得
代入数据解得，水泵工作压强的上限应调到
15. 如图所示，有两条间距为、足够长的平行导轨固定在水平面上，每条导轨中间都有一段不导电的塑料把导轨分为左、右两部分、其余导轨部分均为可导电金属。左侧的电容器电容为，右侧的电阻阻值为。两根金属棒、的质量分别为和，金属棒的电阻为，的电阻忽略不计，初始时刻两金属棒静止放在塑料材料上。金属棒都与导轨垂直。整个装置放在竖直向下的磁感应强度为的匀强磁场中。某时刻给金属棒一个大小为、方向向右的初速度，使得金属棒与发生弹性碰撞。运动过程中所有摩擦力不计，金属棒与导轨接触良好。求：
（1）碰后金属棒与各自的速度大小；
（2）碰后金属棒在金属导轨上运动的位移大小和金属棒运动过程中电阻上产生的焦耳热；
（3）金属棒最终速度大小。
【答案】（1），；（2），；（3）
【解析】（1）对金属棒的碰撞过程用动量守恒定律和机械能守恒定律有
代入数据可求得
（2）对碰后金属棒在金属导轨上运动的过程，由动量定理有
综上可得
由能量守恒定律可知，金属棒及右侧电阻上产生的焦耳热
电阻上产生的焦耳热
（3）电容器电荷量
最终电容器两端电压
对棒应用动量定理有
解得金属棒ab最终的速度大小
本试卷满分100分，考试用时75分钟。
注意事项：
1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
4．本试卷主要考试内容：人教版选择性必修第一、二、三册。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 下列说法正确的是（ ）
A. 扩散现象是外界作用引起的
B. 布朗运动是液体分子的运动
C. 温度越高，分子热运动的平均动能越大
D. 悬浮微粒越大，布朗运动越明显
【答案】C
【解析】A．扩散现象是构成物质的分子的无规则运动引起的，并不是外界作用引起的，故A错误；
B．布朗运动是悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动，间接反映了液体分子的无规则运动，并不是液体分子的运动，故B错误；
C．温度越高，分子无规则运动越剧烈，分子热运动的平均动能越大，故C正确；
D．悬浮微粒越小，布朗运动越明显，故D错误。
故选C。
2. 理想变压器原、副线圈的电压之比为，则原、副线圈的匝数比为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】根据理想变压器电压比等于匝数比可得，原、副线圈的匝数比为
故选A。
3. 固体可分为晶体和非晶体，下列说法正确的是（ ）
A. 非晶体没有规则的外形B. 玻璃是晶体
C. 晶体没有确定的熔点D. 晶体都显示各向异性
【答案】A
【解析】A．非晶体没有规则的外形，故A正确；
B．玻璃是非晶体，故B错误；
C．晶体有确定的熔点，故C错误；
D．多晶体为各向同性，故D错误。
故选A。
4. 如图甲所示，水中的一些气泡特别明亮，如一颗颗晶莹的珍珠，以下实验或现象的原理和图甲现象形成原理相同的是（ ）
A. 图乙中，用偏振眼镜看3D电影，感受到立体的影像
B. 图丙中，阳光下的肥皂薄膜呈现彩色
C. 图丁中，白光通过三棱镜，出现色散现象
D. 图戊中，利用光纤导光
【答案】D
【解析】A．水中的一些气泡特别明亮，这是因为光线在气泡的表面发生了全反射。图乙中，用偏振眼镜看3D电影，感受到立体的影像是因为光的偏振现象，故A错误；
B．图丙中，阳光下的肥皂薄膜呈现彩色是因为光的干涉现象，故B错误；
C．图丁中，白光通过三棱镜，出现色散现象是因为光发生了折射，故C错误；
D．图戊中，光纤导光利用了光的全反射，故D正确。
故选D。
5. 人类第一次实现原子核的人工转变方程为，X的中子数和质量数分别为（ ）
A. 9和18B. 9和17C. 8和16D. 8和17
【答案】B
【解析】根据题意，由质量数守恒和质子数守恒可知，X的原子序数为
质量数为
X的中子数为
故选B。
6. 一定质量的理想气体从状态a开始，第一次经等温变化到状态b；第二次先经等压变化到状态c，再经等容变化到状态b。则（ ）
A. 过程，气体向外界放热
B. 过程，气体内能增大
C. 热量可以自发地从低温物体传到高温物体
D. 气体在状态c时比在状态b时单位时间内撞击在单位面积上的分子数少
【答案】B
【解析】A．过程，等温变化，温度不变，则内能不变，体积增大，则气体对外界做功，则 根据热力学第一定律可知
气体向外界吸热，故A错误；
B．过程，根据
可知，压强不变，体积增大，则温度升高，故气体内能增大，故B正确；
C．热力学第二定律的克劳修斯表述为：热量不能自发地从低温物体转移到高温物体，即不可能把热量从低温物体传向高温物体而不引起其它变化，故C错误；
D．过程，气体的体积相等，压强减小温度减小，分子的平均动能变小，分子撞击容器壁的动量变化量变小。由气体压强的微观解释可知，在状态c时比在状态b时单位时间内撞击在单位面积上的分子数多，故D错误。
7. 原子核的比结合能曲线如图所示，根据该曲线，下列判断中不正确的是（ ）
A. 核的结合能约为128MeV
B. 核比核更稳定
C. 两个核结合成核时吸收能量
D. 核中核子的平均结合能比核中的小
【答案】C
【解析】A．核的比结合能约为
核的结合能约为
故A正确；
B．比结合能越大，原子核越稳定，由图像可知，核比核比结合能大，所以核比核更稳定，故B正确；
C．两个比结合能小的核结合成比结合能大的核时，会释放能量，故C错误；
D．由图像可知，核中核子的平均结合能比核中的小，故D正确。
选错误的，故选C。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，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。
8. 如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力F与两分子间距离r的关系如图中曲线所示，表现为斥力，表现为引力，a、b、c、d为x轴上四个特定的位置。现把乙分子从a处由静止释放，则（ ）
A. 乙分子从a到c做减速运动，由c到d做加速运动
B. 乙分子运动过程中，分子到达b处时加速度最大
C. 乙分子从a到c的过程中，两分子的分子势能一直减小
D. 乙分子运动过程中，存在分子力增大，分子势能也增加的阶段
【答案】CD
【解析】A．根据题意可知，乙分子从a到c过程表现为引力，从c到d过程表现为斥力，则乙分子从a到c做加速运动，由c到d做减速运动，故A错误；
B．乙分子运动过程中，从a到c过程表现为引力，在b处引力最大，从c到d过程表现为斥力，在d处斥力最大，由于b处的引力与d处的斥力大小关系不确定，根据牛顿第二定律可知，加速度最大位置也不能够确定，故B错误；
C．乙分子从a到c的过程中，分子力表现为引力，分子力做正功，两分子的分子势能一直减小，故C正确；
D．乙分子运动过程中，从c到d过程表现为斥力，分子力增大，分子力做负功，分子势能增大，故D正确。
9. 在磁感应强度为B的匀强磁场中，一个静止的放射性原子核发生了一次衰变。新核与放出的粒子在与磁场垂直的平面内做圆周运动，图为衰变后新核和该粒子的轨迹，且原子核衰变时其能量都以该粒子和新核的动能形式释放。m、q分别表示该粒子的质量和电荷量，r表示该粒子的轨迹半径，质量亏损忽略不计，下列说法正确的是（ ）
A. 图中的衰变方程为
B. 衰变后新核的速度大小为
C. 该粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流，该环形电流大小为
D. 衰变时释放的核能为
【答案】AD
【解析】A．由动量守恒可知，衰变后粒子与新核运动方向相反，由图可知，轨迹圆外切，所以粒子和新核的电性相同，即衰变为衰变，根据质量数与电荷数守恒可知
故A正确；
B．生成新核Y和粒子动量大小相等，方向相反，而且由洛伦兹力提供向心力，则有
解得
由于Z>4，可知
可知粒子的轨道半径大一些，故轨迹2为粒子的轨迹，根据
上述有
衰变后新核Y的质量为
由于
解得
故B错误；
C．粒子在磁场中受洛伦兹力作用做匀速圆周运动，设其速率为，则有
根据电流强度定义式有
结合上述解得
故C错误；
D．原子核衰变时其能量都以粒子和新核的动能形式释放，则释放的核能为
结合上述解得
故D正确。
故选AD。
10. 直角坐标系xOy的y轴为两种均匀介质Ⅰ、Ⅱ的分界线，位于处的一波源发出的两列机械波a、b同时分别在介质Ⅰ、Ⅱ中传播，某时刻的波形图如图所示，此时刻b波恰好传到处，下列说法正确的是（ ）
A. 波源的起振方向沿y轴正方向
B. 处的质点P在这段时间内的路程为30cm
C. 两列波的周期相同
D. 此时刻a波传到处
【答案】BC
【解析】A．因此时刻b波恰好传到处，此时该质点的振动方向沿y轴负向，可知波源的起振方向沿y轴负方向，故A错误；
B．处质点P在这段时间内的路程为
故B正确；
C．两列波由同一振源发出，则频率相等，即
故二者周期相等，故C正确；
D．两列波的波长关系
周期相同，则波速关系
根据
可知
即此时刻a波传到处，故D错误。
故选BC。
三、非选择题：共57分。
11. 某实验小组在做“用单摆测定重力加速度”实验。
（1）除长约1m的细线、带铁夹的铁架台、有小孔的小球、游标卡尺外，下列器材中，还需要（ ）
A. 秒表B. 螺旋测微器
C. 天平D. 弹簧测力计
（2）为了提高实验的准确度，在实验中可改变几次摆长l并测出相应的周期T，从而得出几组对应的l和T的数值，以l为横坐标、为纵坐标作出图像如图所示，但同学们不小心每次都把小球直径当作半径来计算摆长，由此得到的图像应该是图中的________（填“①”“②”或“③”），由图像可得当地重力加速度大小________。
【答案】（1）A （2）①
【解析】（1）在实验中，需要测量单摆的周期，所以需要秒表。
（2）[1][2]由单摆周期
可知
则图像斜率
则重力加速度大小
但同学们不小心每次都把小球直径当作半径来计算摆长
则有
由此得到的图像是题图中的①，由于图像的斜率不变，计算得到的g值不变，由图像可得
当地重力加速度大小
12. 在做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验时，具体操作如下：
Ⅰ．取油酸1.00mL注入250mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到250mL的刻度为止，摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸酒精溶液。
Ⅱ．用滴管吸取制得的溶液并将其逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量筒中的溶液达到1.00mL为止，恰好共滴了50滴。
Ⅲ．在浅盘内注入蒸馏水，待水面稳定后将爽身粉均匀地撒在水面上，静置后用滴管吸取油酸酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，待酒精挥发后，油酸在水面上散开形成一层油膜。
Ⅳ．待油膜稳定后，测得此油膜的面积为，这层油膜的厚度即可视为油酸分子的直径。
（1）下列不是该实验中的理想化假设的是（ ）
A. 将油酸分子看成球形
B. 将油膜看成单层分子油膜
C. 不考虑各油酸分子间的间隙
D. 不考虑各油酸分子间的相互作用力
（2）1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积是________mL。（结果保留两位有效数字）
（3）油酸分子的直径是________m。（结果保留两位有效数字）
（4）某学生在做该实验时，发现计算的直径偏小，可能的原因是（ ）
A. 爽身粉撒得过多
B. 在滴入量筒之前，配制的溶液在空气中搁置了较长时间
C. 计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格
D. 计算每滴油酸酒精溶液的体积时，1mL溶液的滴数少数了几滴
【答案】（1）D （2） （3） （4）B
【解析】（1）“用油膜法估测油酸分子的大小”实验时，我们的实验依据为：油膜是呈单分子层分布的；把油酸分子看作球形；分子之间空隙不计，故ABC为理想化假设，不考虑各油酸分子间的相互作用力不是该实验中的理想化假设。
故选D。
（2）1滴酒精油酸溶液中纯油酸的体积是
（3）油酸分子直径是
（4）A．水面上痱子粉撒得较多，油膜没有充分展开，则测量的面积S偏小，导致结果计算偏大，故A错误；
B．滴入量筒之前，配制的溶液在空气中搁置了较长时间，酒精挥发使溶液的浓度变大，则会导致计算结果偏小，故B正确；
C．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格，则测量的面积S偏小，会导致计算结果偏大，故C错误；
D．计算每滴体积时，lmL的溶液的滴数少记了几滴，则计算得到的每滴油滴的体积偏大，会导致计算结果偏大，故D错误。
13. 如图所示，真空玻璃管两端的圆形金属电极K、A之间的距离为d，用频率为的光照射电极K，从电极K逸出的光电子可向各个方向运动，如图所示，电源接的是反向电压，当电压表示数为时电流表刚好没有示数。已知电子的质量为m，电荷量为e，普朗克常量为h。
（1）求金属电极K的逸出功；
（2）当电源提供正向电压且电压表的示数为时，为使从电极K中心逸出的光电子都能到达电极A，求A板半径的最小值r（K、A之间的电场可看作匀强电场）。
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）根据动能定理有
根据光电效应方程有
解得
（2）假设光电子从K极板出来后，最大初动能的速度是平行K极板时，如果此种情况光电子都能达到A极板上，则所有的光电子都能达到A极板上，有
解得
14. 农村地区有一种全自动无塔供水器，工作原理是由水泵将水通过止回阀压入供水器使供水器内密闭气体受到压缩，压力逐渐增大。当压力达到上限时，电接点压力表通过控制柜使水泵自动停止。当供水器内水位下降，气压减小到下限位置时，电接点压力表通过控制柜使水泵重新启动。如此反复，使设备不停供水。当供水器内气体不足时，补气阀可自动补气。已知水泵工作压强范围为，供水器容积为，第一次注水前供水器内气体压强等于外界大气压强。供水器内气体可视为理想气体，忽略温度变化。
（1）求水泵停止注水时供水器内气体的体积；
（2）为了降低水泵的启动频率，达到省电节能的目的，可适度调高水泵工作压强的上限。欲使水泵停止注水时，水的体积达到供水器容积的，水泵工作压强的上限应调到多少？
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）因为塔内封闭气体做等温变化，由玻意耳定律得
其中
，，
代入数据解得，水泵停止注水时塔内气体的体积为
（2）对塔内气体，由玻意耳定律得
由题意得
代入数据解得，水泵工作压强的上限应调到
15. 如图所示，有两条间距为、足够长的平行导轨固定在水平面上，每条导轨中间都有一段不导电的塑料把导轨分为左、右两部分、其余导轨部分均为可导电金属。左侧的电容器电容为，右侧的电阻阻值为。两根金属棒、的质量分别为和，金属棒的电阻为，的电阻忽略不计，初始时刻两金属棒静止放在塑料材料上。金属棒都与导轨垂直。整个装置放在竖直向下的磁感应强度为的匀强磁场中。某时刻给金属棒一个大小为、方向向右的初速度，使得金属棒与发生弹性碰撞。运动过程中所有摩擦力不计，金属棒与导轨接触良好。求：
（1）碰后金属棒与各自的速度大小；
（2）碰后金属棒在金属导轨上运动的位移大小和金属棒运动过程中电阻上产生的焦耳热；
（3）金属棒最终速度大小。
【答案】（1），；（2），；（3）
【解析】（1）对金属棒的碰撞过程用动量守恒定律和机械能守恒定律有
代入数据可求得
（2）对碰后金属棒在金属导轨上运动的过程，由动量定理有
综上可得
由能量守恒定律可知，金属棒及右侧电阻上产生的焦耳热
电阻上产生的焦耳热
（3）电容器电荷量
最终电容器两端电压
对棒应用动量定理有
解得金属棒ab最终的速度大小
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