(10分)一气象探测气球，在充有压强为1.00 atm(即76.0 cm Hg)、温度为27.0℃的氦气时，体积为3.50 m3。在上升至海拔6.50 km高空的过程中，气球内氦气的压强逐渐减小到此高度上的大气压36.0 cmHg，气球内部因启动一持续加热装置而维持其温度不变。此后停止加热，保持高度不变。已知在这一海拔高度气温为－48.0℃。求：
①氦气在停止加热前的体积；
②氦气在停止加热较长一段时间后的体积。
(8分)在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，油酸酒精溶液的浓度为每104 mL溶液中有纯油酸5 mL。用注射器测得1 mL上述溶液有液滴50滴。把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待稳定后，将玻璃板放在浅盘上描出油膜轮廓，再将玻璃板放在坐标纸上，其形状如图所示，坐标纸中正方形小方格的边长为1 cm。则：
①油膜的面积约为________(保留两位有效数字)。
②根据上述数据，估算出油酸分子的直径d＝________(保留一位有效数字)。
（6分）下列说法中正确的是 。
A．一定质量的理想气体在体积不变的情况下，压强p与摄氏温度t成正比
B．液体的表面张力是由于液体表面层分子间表现为相互吸引所致
C．控制液面上方饱和汽的体积不变，升高温度，则达到动态平衡后该饱和汽的质量增大，密度增大，压强不变
D．温度可以改变某些液晶的光学性质
(6分)下列说法中正确的是
A．分子运动的平均速度可能为零，瞬时速度不可能为零
B．液体与大气相接触，表面层内分子所受其他分子间的作用表现为相互吸引
C．气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数与单位体积内的分子数和温度有关
D．自然界进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，是不可逆的
(10分)如图所示，处于匀强磁场中的两根光滑足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1 m，导轨平面与水平面成θ＝37°角，上端连接阻值为R＝2 Ω的电阻．匀强磁场方向与导轨平面垂直，磁感应强度B＝0.4 T。质量m＝0.2 kg、电阻r＝1 Ω的金属棒ab，以初速度v0从导轨底端向上滑行，金属棒ab在安培力和一平行于导轨平面的外力F的共同作用下做匀变速直线运动，加速度大小为a＝3 m/s2、方向和初速度方向相反，在金属棒运动过程中，电阻R消耗的最大功率为1.28 W。设金属棒与导轨垂直并保持良好接触(g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)。求：
(1)金属棒产生的感应电动势的最大值；
(2)金属棒初速度v0的大小；
(3)当金属棒速度的大小为初速度一半时施加在金属棒上外力F的大小和方向。
（8分）如图所示，真空中有以O′为圆心，r为半径的圆柱形匀强磁场区域，圆的最下端与x轴相切于直角坐标原点O，圆的右端与平行于y轴的虚线MN相切，磁感应强度为B，方向垂直纸面向外，在虚线MN右侧x轴上方足够大的范围内有方向竖直向下、场强大小为E的匀强电场。现从坐标原点O向纸面不同方向发射速率相同的质子，质子在磁场中做匀速圆周运动的半径也为r，已知质子的电荷量为e，质量为m，不计质子的重力、质子对电磁场的影响及质子间的相互作用力。求：
（1）质子进入磁场时的速度大小
（2）沿y轴正方向射入磁场的质子到达x轴所需的时间。
