北京市海淀区2022-2023学年高三下学期查漏补缺物理试题（四）（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE12023年海淀区高三年级物理科查漏补缺题套卷四1.关于液体的表面张力，下列说法中正确的是()A.液体表面张力是液体各部分之间的相互吸引力B.液体表面层分子的分布比内部稀疏，分子力表现为零C.不论是水还是水银，表面张力都会使表面收缩D.表面张力的方向与液面相垂直〖答案〗C〖解析〗A．液体表面张力就是液体表面各部分之间相互吸引的力，故A错误；B．液体的表层分子要比内部稀疏些，分子间的距离较内部分子间距离大，表层分子间表现为引力，故B错误；C．液体的表面张力总使液面具有收缩的趋势，故C正确；D．液体表面张力的方向总是与液面相切，总是跟液面分界线相垂直，故D错误。故选C。2.如图所示，一单摆在做简谐运动，下列说法正确的是A.单摆的幅度越大，振动周期越大B.摆球质量越大，振动周期越大C.若将摆线变短，振动周期将变大D.若将单摆拿到月球上去，振动周期将变大〖答案〗D〖解析〗单摆的与幅度和质量无关，AB错误；摆线变短，则L减小，故周期减小，C错误；若将单摆拿到月球上去，重力加速度g减小，故T增大，D正确．3.一个单摆在地面上做受迫振动，其共振曲线（振幅A与驱动力频率f的关系）如图所示，则（）A.此单摆的固有周期约为0.5s B.此单摆的摆长约为1mC.若摆长增大，单摆的固有频率增大 D.若摆长增大，共振曲线的峰将向右移动〖答案〗B〖解析〗A．由共振曲线可知，此单摆的固有频率约为所以，固有周期约为故A错误；B．根据单摆周期公式得故B正确；CD．根据单摆周期公式得，若摆长增大，则单摆的固有周期增大，所以固有频率减小，共振曲线的峰将向左移动，故CD错误。故选B。4.如图所示是一波源O做匀速直线运动时在均匀介质中产生球面波的情况，则（）A.该波源正在移向a点B.该波源正在移向b点C.在a处观察，波的频率变低D.在b处观察，波的频率变高〖答案〗A〖解析〗AB．观察者静止，波源匀速移动，观察者接收到的频率大于波源频率，音调变高，所以波源正在移向a点，A正确，B错误；CD．无论在什么地点观察，波源的频率均不变，CD错误。故选A。5.华裔科学家高锟获得2009年诺贝尔物理奖，他被誉为“光纤通讯之父”．光纤通讯中信号传播的主要载体是光导纤维，它的结构如图所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播．下列关于光导纤维的说法中正确的是（）A.内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射B.内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射C.波长越短的光在光纤中传播的速度越大D.频率越大的光在光纤中传播的速度越大〖答案〗A〖解析〗AB．当内芯的折射率比外套的大时，光传播时在内芯与外套的界面上才能发生全反射．故A正确，B错误；C．波长越短的光，介质对它的折射率n越大，根据公式，光在光纤中传播的速度越小．故C错误；D．频率越大的光，介质对它的折射率n越大，根据公式，光在光纤中传播的速度越小．故D错误。故选A6.某同学在“探究感应电流产生的条件”的实验中，将直流电源、滑动变阻器、线圈A（有铁芯）、线圈B、灵敏电流计及开关按图连接成电路．在实验中，该同学发现开关闭合的瞬间，灵敏电流计的指针向右偏．由此可以判断，在保持开关闭合的状态下，下列说法正确的是（）A.当线圈A拔出时，灵敏电流计的指针向右偏B.当线圈A中的铁芯拔出时，灵敏电流计的指针向左偏C.当滑动变阻器的滑片匀速滑动时，灵敏电流计的指针不偏转D.当滑动变阻器的滑片向N端滑动时，灵敏电流计的指针向左偏〖答案〗B〖解析〗当线圈A拔出，或线圈A中的铁芯拔出时，均导致磁通量减小，因此电流计指针向左偏，故A错误，B正确；当滑动变阻器的滑片匀速滑动时，穿过线圈的磁通量发生变化，线圈产生感应电流，电流计指针都要发生偏转，故C错误；当滑动变阻器的滑片向N端滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，则电路电流增大，穿过线圈的磁通量增大，因此灵敏电流计的指针向右偏，故D错误．所以B正确，ACD错误．7.某同学用图所示装置探究影响感应电流方向的因素，将磁体从线圈中向上匀速抽出时，观察到灵敏电流计指针向右偏转。关于该实验，下列说法正确的是（）A.必须保证磁体匀速运动，灵敏电流计指针才会向右偏转B.若将磁体向上加速抽出，灵敏电流计指针会向左偏转C.将磁体的N、S极对调，并将其向上抽出，灵敏电流计指针仍向右偏转D.将磁体的N、S极对调，并将其向下插入，灵敏电流计指针仍向右偏转〖答案〗D〖解析〗AB．如图磁体只要向上抽出，穿过线圈的磁通量就会减小，感应电流的磁场方向向上，就能观察到灵敏电流计指针向右偏转，故AB错误；C．将磁体的N、S极对调，并将其向上抽出，穿过线圈的磁通量减小，产生的感应电流磁场向下，所以灵敏电流计指针向左偏转，故C错误；D．将磁体的N、S极对调，并将其向下插入，磁通量增大，产生的感应电流磁场向上，所以灵敏电流计指针仍向右偏转，故D正确。故选D。8.我国领先全球的特高压输电技术将为国家“碳中和”做出独特的贡献。白鹤滩水电站是世界第二大水电站，共安装16台我国自主研制的全球单机容量最大功率百万千瓦水轮发电机组。2021年6月28日白鹤滩水电站首批初装机容量1600万千瓦正式并网发电，在传输电能总功率不变情况下，从原先高压输电升级为特高压输电。则下列说法正确的是（）A.若输电线不变，则输电线上损失的电压变为原先的B.若输电线不变，则输电线上损失功率变为原先的C.如果损失功率不变，相同材料、传输到相同地方所需导线横截面积是原先的D.如果损失功率不变，相同材料、相同粗细的输电线传输距离是原先的9倍〖答案〗B〖解析〗AB．在输电功率不变的情况下，输电电压150kV高压输电升级为1350kV，输电电压变为原来的9倍，由电功率公式可知输电电流变为原来的，则输电线不变的情况下，由欧姆定律公式可知输电线上损失的电压变为原先的；由电功率公式可知，输电线上损失的功率变为原来的，故A错误，B正确；CD．如果损失的功率不变，由电功率公式可知输电线的电阻变为原来的81倍，由电阻定律可知相同材料、传输到相同地方所需导线横截面积是原先的，相同材料、粗细的输电线传输距离是原先的81倍，故C、D错误。故选B。9.某学习小组用如下电路研究小电动机的电流与电压关系。通过调节滑动变阻器R接入电路的阻值，测量得到下表记录的信息。若认为小电动机的电阻是不变的，则（）序号电压电流电动机工作状态11.250.50卡住未转动22.000.20稳定转动33.50.30稳定转动A.小电动机的电阻大约为B.当小电动机的电压为时，其发热功率为C.当小电动机的电压为时，其电功率为D.当小电动机的电压为时，其对外做功的功率为〖答案〗B〖解析〗A．将电压表当作理想电压表，当小电动机的电压为时，电动机卡住未转动，电功率等于内阻发热功率将第一组数据代入可解得故A错误；B．当小电动机的电压为时，电流是0.50A，由P=I2r得其发热功率为，故B正确；C．当小电动机的电压为时，其电功率故C错误；D．当小电动机的电压为时，其对外做功的功率故D错误。故选B。10.如图所示，在一沿南北方向水平放置的直导线正下方有一小磁针。在导线中通有某一方向电流，小磁针静止时N极指向西偏北方向，由此可推断（）A.此时导线中的电流方向为由北向南B.若导线中通有相反方向的电流，小磁针静止时N极将指向东偏南方向C.若将小磁针放置到导线正上方，小磁针静止时N极仍指向西偏北方向D.若将导线中的电流增大，小磁针N极将略向西偏转〖答案〗D〖解析〗A．导线没有通电流前，小磁针静止时N极指向北方，通电后小磁针静止时N极指向西偏北方向，说明通电导线在小磁针处产生的磁场方向向西，根据安培定则可判断，通电导线的电流方向由南向北，故A错误；B．由A选项知，通电导线的电流方向由南向北，若导线中通有相反方向的电流时，通电导线在小磁针处产生的磁场方向向东，则小磁针静止时N极将指向东偏北方向，故B错误；C．此时通电导线的电流方向由南向北，若将小磁针放置到导线正上方，通电导线在小磁针处产生的磁场方向向东，则小磁针静止时N极指向东偏北方向，故C错误；D．若将导线中的电流增大，则通电导线产生的磁场会增强，会使小磁针受到向西的磁场力变大，则小磁针N极将略向西偏转，故D正确。故选D。11.磁单极子是物理学家设想的一种仅带有单一磁极（N极或S极）的粒子，它们的磁感线分布类似于点电荷的电场线分布，目前科学家还没有证实磁单极子的存在。若自然界中存在磁单极子，以其为球心画出两个球面1和2，如图所示，a点位于球面1上，b点位于球面2上，则下列说法正确的是（）A.a点比b点的磁感应强度大B.a点比b点的磁感应强度小C.球面1比球面2的磁通量大D.球面1比球面2的磁通量小〖答案〗A〖解析〗AB．由于的磁感线分布类似于点电荷的电场线分布，磁感线越密集的地方，磁感应强度越大，A正确，B错误；CD．由于磁感线都是向外的，中间没有断开，穿过两个面的磁感线的条数相等，因此两个面的磁通量相等，CD错误。故选A。12.如图甲所示是磁电式电表内部结构示意图，蹄形磁铁的两极间有一个固定的圆柱形铁芯，铁芯外面套有一个可以绕轴转动的铝框，在铝框上绕有铜线圈。电表指针固定铁芯在线圈上，可与线圈一起转动，线圈的两端分别接在两个螺旋弹簧上，被测电流经过这两个弹簧流入线圈。蹄形磁铁与铁芯间的磁场可看作是均匀辐射分布的，如图乙所示，无论线圈转到什么位置，线圈平面总与线圈所在磁场甲的方向平行。关于磁电式电表，下列说法不正确的是（）A.磁电式电表的原理是通电线圈在磁场中因受安培力而转动B.改变线圈中电流的方向，指针会反向偏转C.增加线圈的匝数可以提高电表的灵敏度D.用塑料框代替铝框，在使用电表时可以使指针更迅速稳定在示数位置上〖答案〗D〖解析〗A．磁电式电流表的内部，在蹄形磁铁的两极间有一个可以绕轴转动的线圈，蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向分布，当电流通过线圈时，线圈在安培力的作用下转动，故A正确，不符合题意；B．改变线圈中电流的方向，线圈受力方向相反，指针会反向偏转，故B正确，不符合题意；C．线圈匝数越多，受到的安培力合力越大，越容易转动，可以提高电流表的灵敏度；故C正确，不符合题意；D．用铝框做骨架，当线圈在磁场中转动时，导致铝框的磁通量变化，从而产生感应电流，出现安培阻力，使其很快停止摆动。而塑料做骨架达不到此作用，故D错误，符合题意。故选D。13.一种可测速的跑步机测速原理如图所示，该跑步机底面固定有间距为L、长度为d的平行金属电极。电极间充满磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，且两电极连接有电压表和电阻R。绝缘橡胶带上镀有间距为d的平行细金属条，磁场中始终仅有一根金属条，且与电极接触良好，不计金属条的电阻，若橡胶带匀速运动时，电压表读数为U，由此可知（）A.橡胶带匀速运动的速率为B.电阻R中的电流方向由N到MC.电阻R消耗的电功率为D.一根金属条每次经过磁场区域克服安培力做的功为〖答案〗A〖解析〗A．根据题意可得解得故A正确；B．根据右手定则可判断，电阻R中的电流方向由M到N，故B错误；C．R两端的电压为U，则可知电阻R消耗的电功率为故C错误；D．金属棒匀速运动，产生的感应电流为恒定值，由闭合电路的欧姆定律可得设金属条所受安培力大小为F，则有则可知一根金属条每次经过磁场区域克服安培力做的功为联立以上各式可得故D错误。故选A14.麦克斯韦在前人研究基础上，创造性地建立了经典电磁场理论，进一步揭示了电现象与磁现象之间的联系。他大胆地假设：变化的电场就像导线中的电流一样，会在空间产生磁场，即变化的电场产生磁场。以平行板电容器为例：圆形平行板电容器在充、放电的过程中，板间电场发生变化，产生的磁场相当于一连接两板的板间直导线通以充、放电电流时所产生的磁场。如图所示，若某时刻连接电容器的导线具有向上的电流，则下列说法中正确的是（）A.电容器正在充电B.两平行板间的电场强度E在减小C.该变化电场产生顺时针方向（俯视）的磁场D.两极板间电场最强时，板间电场产生的磁场达到最大值〖答案〗A〖解析〗A．电容器内电场强方向向上，下极板带正电，根据电流的方向，正电荷正在流向下极板，因此电容器处于充电过程，A正确；B．电容器的带电量越来越多，内部电场强度越来越大，B错误；C．该变化电场产生磁场方向等效成向上的电流产生磁场的方向，根据右手螺旋定则可知，电场产生的磁场逆时针方向（俯视），C错误；D．当两极板间电场最强时，电容器充电完毕，回路的电流最小，因此产生的磁场最小，D错误。故选A。15.某同学利用压力传感器设计水库水位预警系统。如图所示，电路中的和，其中一个是定值电阻，另一个是压力传感器（可等效为可变电阻）。水位越高，对压力传感器的压力越大，压力传感器的电阻值越小。当a、b两端的电压大于时，控制开关自动开启低水位预警；当a、b两端的电压小于（、为定值）时，控制开关自动开启高水位预警。下列说法正确的是（）A.B.为压力传感器C.若定值电阻的阻值越大，开启高水位预警时的水位越低D.若定值电阻的阻值越大，开启低水位预警时的水位越高〖答案〗C〖解析〗AB．题意可知水位越高，对压力传感器的压力越大，压力传感器的电阻值越小。控制开关自动开启低水位预警，此时水位较低，压力传感器的电阻值较大，由于a、b两端此时的电压大于，根据串联电路电压分部特点可知，为压力传感器，故高水位时压力传感器的电阻值越小，压力传感器两端电压变小，，AB错误；CD．根据闭合电路欧姆定律可知，a、b两端的电压为若定值电阻的阻值越大，当开启低水位预警时a、b两端的电压大于时，压力传感器阻值需要越大，则水位越低；当a、b两端的电压小于时开启高水位预警时，压压力传感器阻值需要越大，则水位越低。C正确，D错误。故选C。16.研究小组用摄像机拍摄人甩手动作研究指尖上的水滴被甩掉的过程，如图所示是由每秒25帧的频闪照片合成的图片，记录了手臂各部位在不同时刻的位置信息。以下面的简化模型分析甩手运动；将人的上肢简化由上臂、前臂和手掌组成，认为在甩手过程中，上臂可以绕肩关节转动，前臂可以绕肘关节转动，手掌可以绕腕关节转动。图中的A、B、C是甩手动作最后3帧照片指尖的位置，M、N是最后1帧照片的肘关节和腕关节的位置。已知图中任意两点间的实际距离都可以通过照片上的距离根据比例尺折算测得，在分析甩掉水滴的原理时，下列各项分析中最不合理的一项是（）A.近似认为指尖在A、B间运动时绕M点转动，在B、C间运动时绕N点转动B.将指尖在A、B间运动的平均速度近似认为是指尖经过B点时的瞬时速度C.近似认为指尖在B、C间运动的加速度等于指尖经过B点时的向心加速度D.如果该人的上臂、前臂和手掌始终保持在一条直线上“甩手”，在相同的指尖速度下，水滴将比较不容易被甩出〖答案〗C〖解析〗A．根据图中信息，接近C的最后时刻，手掌以腕关节N为圆心做圆周运动，在甩手过程中A、B间运动时，上臂以肩关节为转动轴转动，肘关节M以肩关节为圆心做圆周运动，腕关节N及指尖以肘关节M为圆心做圆周运动，故A合理；B．指尖在A、B、C间运动时速度先增大后减小，由于不知指尖减速位置A、B间的平均速度或B、C间的平均速度都可近似认为是指尖经过B点时的瞬时速度，故B合理；C．指尖在B、C间运动的加速度等于向心加速度和切向加速度的矢量和，因此不等于指尖经过B点时的向心加速度，故C最不合理；D．该人的上臂、前臂和手掌始终保持在一条直线上“甩手”，在相同的指尖速度下，半径大，根据公式向心加速度小，水滴将比较不容易被甩出，D合理。故选C。17.如图装置可以测量气垫导轨上的滑块加速度，已知遮光条的宽度为，某次实验中，数字计时器测量遮光条依次通过两个光电门所用的时间分别为和，并测得遮光条从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为，某同学计算滑块加速度的方法为，则（）A.为了保证滑块做匀加速运动，应当将气垫导轨调节到绝对水平B.为了保证滑块做匀加速运动，槽码的质量应当远小于滑块质量C.因为和并不是遮光条开始遮住两个光电门时的速度，所以该同学的计算结果相比真实值会有很大的相对误差D.从减小实验误差的角度来说，两个光电门的距离应尽量远一些〖答案〗D〖解析〗AB．考查学生对实验原理的理解,本实验只需要保证“外力恒定”情况下做匀加速直线运动即可，不需要测量外力，故A、B错误；C．和为遮光条经过光电门的平均速度，也是中间时刻瞬时速度。因此加速度加速度表达式相对误差所以该同学的计算结果相比真实值相对误差不大，C错误；D．两个光电门的距离越远，通过光电门的时间越大，根据C选项计算可知，相对误差减小。D正确。故选D。18.场致发射显微镜的构造如图所示：一根尖端直径约为的针，位于真空玻璃球泡的中心，球的内表面涂有荧光材料导电膜，在膜与针之间加上如图所示的高电压，使针尖附近的电场强度高达，电子就被从针尖表面拉出并加速到达涂层，引起荧光材料发光.这样，在荧光屏上就看到了针尖的某种像(针尖表面的发射率图象)，如分辨率足够高，还可以分辨出针尖端个别原子的位置.但由于电子波的衍射，会使像模糊影响分辨率.将电极方向互换，并在玻璃泡中充进氦气，则有氦离子产生并打到荧光屏上，可使分辨率提高.以下判断正确的是（）A.氦原子变成氦离子是在导电膜附近发生的B.电子从针尖到导电膜做匀加速运动C.电子或氦离子的撞击使荧光材料的原子跃迁到了激发态D.分辨率提高是因为氦离子的德布罗意波长比电子的长〖答案〗C〖解析〗当无规则运动的氦原子与针尖上的钨原子碰撞时，由于氦原子失去电子成为正离子，故A错误；由图可知，该电场是非匀强电场，故电子做的不是匀加速运动，故B错误；当电子或氦离子以很大的速度撞击荧光材料时，电子或氦离子把一部分动能转移给了荧光材料的原子，从而从使其跃迁到了激发态，故C正确；在电场加速，根据动能定理有：，根据动能与动量的关系有:,根据德布罗意波长，联立得：，变换电极前后，两极的电压不变，而氦离子的质量、电量都大于电子的质量、电量，故氦离子的德布罗意波长比电子的小，故D错误；故选C.19.某同学用如图甲所示的装置来探究弹簧弹力F和长度L的关系，把弹簧上端固定在铁架台的横杆上，记录弹簧自由下垂时下端所到达的刻度位置。然后，在弹簧下端悬挂不同质量的钩码，记录每一次悬挂钩码的质量和弹簧下端的刻度位置，实验中弹簧始终未超过弹簧的弹性限度。通过分析数据得出实验结论。（1）实验时认为可以用钩码所受重力的大小来代替弹簧弹力的大小，这样做的依据是___________；（2）以弹簧受到的弹力F为纵轴、弹簧的长度L为横轴建立直角坐标系，依据实验数据作出图像，如图乙所示。由图像可知，弹簧自由下垂时的长度___________，弹簧的劲度系数___________；（结果均保留三位有效数字）（3）实验中未考虑弹簧自身受到的重力，这对弹簧劲度系数的测量结果___________。（填“有影响”或“无影响”）〖答案〗（1）根据平衡条件，钩码静止时所受重力的大小等于弹簧弹力的大小（2）10.040.0（3）无影响〖解析〗（1）[1]实验时认为可以用钩码所受重力的大小来代替弹簧弹力的大小，这样做的依据是根据平衡条件，钩码静止时所受重力的大小等于弹簧弹力的大小。（2）[2][3]根据胡克定律有所以图像的横截距表示L0，斜率表示劲度系数，即（3）[4]根据前面分析可知，弹簧自重体现在图像会出现横截距，但对图像的斜率无影响，所以对弹簧劲度系数的测量结果无影响。20.在用单摆测量重力加速度的实验中，用多组实验数据做出周期（T）的平方和摆长（L）的T2-L图线，可以求出重力加速度g。已知三位同学做出的T2-L图线的示意图如图中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都过原点，图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线b，下列分析正确的是（）A.图线c对应的g值小于图线b对应的g值B.出现图线c的原因可能是误将51次全振动记为50次C.出现图线a的原因可能是误将悬点到小球上端的距离记为摆长LD.出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长L〖答案〗C〖解析〗A．由单摆周期公式整理得图线的斜率图线c的斜率比图线b的斜率小，故图线c对应的g值大于图线b对应的g值，A错误；B．若误将51次全振动记为50次，导致周期偏大，测得重力加速度偏小，B错误；CD．图线a与图线b对比可知，相同的周期，摆长整体偏小相同的量，故原因可能是误将悬点到小球上端的距离记为摆长L，漏加小球的半径，C正确，D错误。故选C。21.在探究变压器的两个线圈的电压关系时，某同学自己绕制了两个线圈套在可拆变压器的铁芯上，如图所示．线圈a作为原线圈连接到学生电源的交流输出端，线圈b接小灯泡．他所用的线圈电阻忽略不计．当闭合学生电源的开关时，他发现电源过载（电流过大，超过学生电源允许的最大值）．如果仅从解决电源过载问题的角度考虑，下列采取的措施中，最可能有效的是A.增大电源电压B.适当增加原线圈a的匝数C.换一个电阻更小的灯泡D.将线圈a改接在学生电源直流输出端〖答案〗B〖解析〗A．若增大电源电压，则次级b的电压变大，则次级电流增大，导致初级a电流变大，故电源更加过载，选项A错误；B．适当增加原线圈a的匝数，则根据变压器电压和匝数关系可知，次级线圈b电压减小，次级电流减小，故初级电流减小，这时可使电源不过载，选项B正确；C．换一个电阻更小的灯泡，则次级电阻减小，电流变大，则初级电流变大，电源更加过载，选项C错误；D．将线圈a改接在学生电源直流输出端，则变压器次级将无电压，灯泡不亮，则不是最有效的方法，选项D错误；故选B。22.用油膜法估测油酸分子的大小利用“油膜法估测分子直径”实验体现了通过对宏观量的测量来实现对微观量的间接测量的方法。（1）甲同学配置好油酸酒精溶液，并测出一滴油酸酒精溶液中所含纯油酸的体积为V，之后又进行了下列操作，其中错误的一项是______；其余正确操作的合理顺序是______。A.将一滴纯油酸滴到水面上，让它在水面上自由地扩展为油酸膜B.将一滴油酸酒精溶液滴到水面上，让它在水面上自由地扩展为油酸膜C.向浅水盘中倒入约深的水，将痱子粉均匀地撒在水面上D.将面有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上计算出油酸膜的面积S。再根据估算出油酸分子的直径E.将玻璃板盖到浅水盘上，用彩笔将油酸膜的轮廓画在玻璃板上（2）乙同学在做“用油膜法估测分子的大小”实验时，将的油酸溶于酒精中制成的油酸酒精溶液。用注射器取适量溶液滴入量筒，测得每滴入75滴，量筒内的溶液增加。用注射器把1滴这样的溶液滴入表面撒有痱子粉的浅水盘中，把玻璃板盖在浅盘上并描出油酸膜边缘轮廓，如图所示。已知玻璃板上正方形小方格的边长为，则油酸膜的面积约为______（保留两位有效数字）。由以上数据，可估算出油酸分子的直径约为______m（保留两位有效数字）。（3）丙同学做完实验后，发现自己所测的分子直径d明显偏大。出现这种情况的原因可能是______。A.将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算B.油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化C.水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开D.计算油膜面积时，将不完整的方格作为完整方格处理（4）在用油膜法估测分子大小的实验中，已知纯油酸的摩尔质量为M，密度为，一滴油酸溶液中含纯油酸的质量为m，一滴油酸溶液滴在水面上扩散后形成的纯油酸油膜最大面积为S，阿伏加德罗常数为。以上各量均采用国际单位制，对于油酸分子的直径和分子数量有如下判断：①油酸分子直径②油酸分子直径③一滴油酸溶液中所含油酸分子数④一滴油酸溶液中所含油酸分子数以上判断正确的是（）A.①和③B.①和④C.②和④D.②和③〖答案〗（1）ACBED（2）（）（）（3）AC（4）C〖解析〗（1）[1]为了使得油膜形成单分子油膜层，实验时，需要将油进行稀释，不能直接将一滴纯油酸滴到水面上，让它在水面上自由地扩展为油酸膜，A错误，符合题意。故选A。[2]实验时，先向浅水盘中倒入约深的水，将痱子粉均匀地撒在水面上，再将一滴油酸酒精溶液滴到水面上，让它在水面上自由地扩展为油酸膜，随后将玻璃板盖到浅水盘上，用彩笔将油酸膜的轮廓画在玻璃板上，最后将面有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上计算出油酸膜的面积S。再根据估算出油酸分子的直径。即正确操作的合理顺序是CBED。（2）[3]利用数格子的方法，油酸膜的面积约为[4]1滴这样的溶液中的纯油酸体积为则估算出油酸分子的直径约为（3）[5]A．由于若将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算，体积偏大，则所测的分子直径d明显偏大，A正确；B．若油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度变大，实验数据处理仍然按照挥发前的浓度计算，即算出的纯油酸体积偏小，则所测的分子直径d明显偏小，B错误；C．水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开，即算出的油膜层面积偏小，根据可知所测的分子直径d明显偏大，C正确；D．计算油膜面积时，将不完整的方格作为完整方格处理，则算出的油膜层面积偏大，所测的分子直径d明显偏小，D错误。故选AC。（4）[6]由于一滴油酸溶液中含纯油酸的质量为m，则该纯油酸的体积为根据解得则①错误，②正确。一滴纯油酸的物质的量为一滴油酸溶液中所含油酸分子数解得③错误，④正确。故选C。23.现有两组同学在做“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验。（1）甲组同学利用如图1所示的装置，打点计时器使用的交流电的频率为。①他们用小木块将长木板无滑轮的一端垫高，目的是平衡摩擦力。具体操作是：把木板垫高后，装有纸带的小车放在木板上，在___________（选填“挂”或“不挂”）小吊盘并且计时器___________（选填“打点”或“不打点”）的情况下，轻推一下小车，若小车拖着纸带做匀速运动，表明已经消除了摩擦力的影响。②实验中平衡了摩擦力后，要求小吊盘和重物的总质量m比小车质量M小得多。请分析说明这个要求的理由。___________③图是某次实验得到的纸带，两计数点间有四个点未画出，部分实验数据如图所示，则小车的加速度___________。④甲、乙、丙三同学用同一装置做实验，为方便对比，三个同学画图时横、纵轴坐标的标度都是一样的，各自得到了图线如图所示。a、甲、乙两位同学所得图像的斜率不同说明两位同学使用器材中的___________是不同的（请填选项前字母）。A.桶和砂的质量B.小车质量C.长木板的倾角b、丙同学所得图像没有过原点的原因可能是（）A.长木板的倾角过大B.小吊盘和重物的总质量m未满足远小于小车质量MC.没有进行平衡摩擦力（2）乙组同学的实验平面很光滑，摩擦力可以忽略不计。他们通过测量质量相同的两辆小车在相同时间内通过的位移来比较它们的加速度，进而探究加速度与力的关系，实验装置如图所示。将轨道分上下双层排列，两小车尾部的刹车线由后面的刹车系统同时控制，能使小车同时立即停下来。通过改变槽码盘中的槽码来改变拉力的大小。①通过比较两小车的位移来比较两小车的加速度大小，你认为___________（选填“可行”或“不可行”），请说明理由。___________实验次数小车拉力位移1甲0.122.3乙0.243.52甲0.229.0乙0.343.03甲0.341.0乙0455.4②已知两小车质量均为，实验数据如表中所示。分析表中数据，你能得到结论是：___________。③本实验方案中，___________（选填“需要”或“不需要”）槽码盘和槽码m远小于小车质量M。④一位同学通过比较实验中的数据，发现当乙车的拉力由增加到时，位移减小了，力增大时加速度是不可能减小的，从而判定第一、二组实验数据至少有一组是有问题的，你___________（选填“同意”或“不同意”）他的观点，请说明理由：___________。〖答案〗（1）不挂打点见〖解析〗0.51BA（2）可行因为，所以当小车质量不变时，在实验误差范围内，小车的加速度与拉力成正比需要不同意不同实验中小车的运行时间可能不同，所以不能通过位移直接比较加速度，不同组实验间没有可比性〖解析〗（1）[1][2]平衡摩擦力的具体步骤为：把木板垫高后，把装有纸带的小车放在木板上，在不挂小桶并且计时器打点的情况下，轻推一下小车，观察纸带上的点是否均匀判断小车是否拖着纸带做匀速运动，从而判断是否消除了摩擦力的影响。[3]设拉力为，小车运动的加速度为。对桶和砂，有对小车，有联立得小车受到细绳的拉力等于小车受到的合力，即可见，只有桶和砂的总质量比小车质量小得多时，才能认为桶和砂所受的重力等于使小车做匀加速直线运动的合力。[4]相邻两计数点之间还有四个点未画出，故相邻两个计数点之间的时间间隔为根据逐差法可得小车的加速度为[5]根据可得即图像的斜率等于小车质量的倒数，则从图中可知甲乙斜率不同，则小车质量不同，故B正确，故选B。[6]丙同学所得图像中，F=0时，小车已经有了加速度。A．长木板倾角过大，即平衡摩擦力过度，导致还未施加拉力，小车就已经有了加速度，故A正确；B．小吊盘和重物的总质量m未满足远小于小车质量M并不会导致小车未受拉力的情况下具备加速度，故B错误；C．未平衡摩擦力会导致有一定的拉力时，才产生加速度，产生的图线应该与横正坐标轴相交，故C错误。故选A。（2）[7][8]小车做初速度为零的匀加速直线运动，有控制时间t相同的情况下，位移x与小车加速度a成正比，我们可以通过比较两小车的位移来比较两小车的加速度大小。[9]根据表中的数据可知，当小车质量不变时，在实验误差范围内，小车的加速度与拉力成正比。[10]设拉力为，小车运动的加速度为。对槽码盘和槽码，有对小车，有联立得小车受到细绳拉力等于小车受到的合力，即可见，只有槽码盘和槽码的总质量比小车质量小得多时，才能认为槽码盘和槽码所受的重力等于使小车做匀加速直线运动的合力。[11][12]这个同学从第一、二组实验数据发现当乙车的拉力由0.2N增加到0.3N时，位移减小了0.5cm，从而判断“力增大时加速度是不可能减小的”，这位同学的观点是错误的，因为不同实验中小车的运行时间可能不同，所以不能通过位移直接比较加速度，不同组实验间没有可比性。24.加速器在核物理和粒子物理研究中发挥着巨大的作用，回旋加速器是其中的一种。图1为回旋加速器的工作原理图。和是两个中空的半圆金属盒，分别和一高频交流电源两极相连。两盒处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于盒面位于盒圆心附近的A处有一个粒子源，产生质量为m、电荷量为的带电粒子。不计粒子的初速度、重力和粒子通过两盒间的缝隙的时间，加速过程中不考虑相对论效应。（1）求所加交流电源的频率f。（2）若已知半圆金属盒的半径为R，请估算粒子离开加速器时获得的最大动能。（3）某同学在分析带电粒子运动轨迹时，画出了如图2所示的轨迹图，他认为相邻轨迹间距是相等的。请通过计算分析该轨迹是否合理，若不合理，请你画出合理的轨迹示意图。〖答案〗（1）；（2）；（3）〖答案〗见〖解析〗〖解析〗（1）根据回旋加速器中所加交流电源的周期与粒子做圆周运动周期应相等，据解得（2）根据解得（3）第n次加速获得的速度第n+1次加速获得的速度根据可知所以相邻轨迹间距会越来越小，故该轨迹不合理，合理的轨迹示意图如图25.在一个小池塘中有一个竖直向上的喷口，在水泵的工作下连续不断的竖直向上喷水，喷出的水又都会落回池塘。已知喷口面积为S，水喷出后相对喷口能达到的最大高度为H，水的密度为ρ，重力加速度为g。（1）求喷泉的流量Q（单位时间内喷出的体积）；（2）若将一块质量为m的平板放在向上的水流上，在水流的冲击下，木板可以在空中保持静止，假设所有水都会竖直向上冲击到木板，且冲击木板后瞬间水流的速度降为0，求木板的平衡位置距离喷口的高度h；（3）若水泵是设在池塘中的，水泵工作时将电能转化为机械能的效率为η。水塘向周围环境散热的功率为P=KΔT，其中ΔT为池塘里的水比周围环境的温度差，K为已知常量，若环境温度为T0，求工作足够长时间后池塘中水的温度T。〖答案〗（1）；（2）；（3）〖解析〗（1）喷泉的流量为水从喷口喷出后做竖直上抛运动，所以联立可得（2）水从喷口喷出后到达玩具底面时的速度大小为v，对于Δt时间内喷出的水，有设板对水的作用力大小为F，根据动量定理，有对静止的木板，有联立以上各式可得（3）在水泵工作时，有联立解得26.某电动汽车在刹车过程中，驱动电机在一定条件下会处于发电状态，将车辆的部分动能转化为电能为车载电池充电；同时，为保持刹车的平顺性，除电机的电磁制动外，车辆的液压摩擦制动装置也给车辆提供一部分制动力，该过程的工作原理可简化如图：两条间距为l的长直金属导轨AD、AʹDʹ平行固定在同一水平面内，垂直导轨平面存在磁感应强度为B的匀强磁场。长度为l、质量为m的光滑导体棒ab以大小为v0的初速度沿导轨向右减速滑行，运动过程中导体棒与导轨始终垂直且保持良好接触。为使导体棒能以大小为a的加速度做匀减速运动，导体棒始终受到沿导轨向左的液压摩擦制动力F。导轨左端AAʹ间串联一升压充电模块M与电键K，模块M可视为等效阻值可变的恒定功率负载。当高于或等于Us时电键K闭合，模块可自动调整其等效阻值，使模块输入功率恒为P，而当低于Us时电键K自动断开，充电模块停止工作。空气阻力、导体棒电阻与导轨电阻均可忽略不计。（1）为使充电模块工作，导体棒减速滑行的初速v0至少应为多大？（2）求导体棒以上述v0运动时，流过导体棒的电流I的大小方向；（3）求导体棒从上述v0减速到零的过程中，液压摩擦制动力F随时间t变化的关系，并画出相应的F–t图；（4）