12. 图甲为一彩球“温度计”，其密闭玻璃容器内装有一种特殊液体，随着温度升高，这种液体的密度会减小，液体中有5个挂有温度标牌的彩球，彩球体积（包括标牌）相等，其热胀冷缩可以忽略。当有彩球悬浮时，悬浮的彩球标牌上的温度值就是所测得的当前环境温度。图乙为这个温度计的示意图，编号为4的彩球标牌所标温度值为$22\ °\mathrm{C}$，相邻编号的彩球标牌上的温度值相差$2\ °\mathrm{C}$，下列说法正确的是（）。

A.彩球4在$22\ °\mathrm{C}$时所受浮力大于$18\ °\mathrm{C}$时所受浮力
B.当环境温度处于该温度计可测得的最低温度时，5个彩球均漂浮
C.若有2个彩球漂浮，3个彩球沉底，则环境温度$t$满足$22\ °\mathrm{C} ＜ t ＜ 24\ °\mathrm{C}$
D.要增大该温度计能测得的最高温度，可增加一个与彩球1体积相等、质量更小的彩球

12. D 【点拨】本题考查物体浮沉条件的应用。
【解析】由题意知,液体的温度升高时,液体密度变小,原来悬浮的小球因液体的温度升高而下沉,4号彩球标牌所标温度值为$22\ °\mathrm{C}$,则5号小球应标$20\ °\mathrm{C}$,3号小球应标$24\ °\mathrm{C}$;A.编号为4的彩球标牌所标温度值为$22\ °\mathrm{C}$,即温度为$22\ °\mathrm{C}$时,4号球悬浮,浮力等于自身的重力;$18\ °\mathrm{C}$低于$22\ °\mathrm{C}$,由题知,液体的温度降低时,液体密度变大(大于4号球的密度),则由浮沉条件可知,温度为$18\ °\mathrm{C}$时,4号球最终会漂浮,此时浮力仍等于自身的重力,所以4号球在$22\ °\mathrm{C}$时所受浮力等于$18\ °\mathrm{C}$时所受浮力,故A错误;B.由于液体的密度随着环境温度的降低而增大,所以当环境温度处于该温度计可测得的最低温度时,液体的密度等于密度最大的小球的密度(5号彩球),即5号彩球悬浮,其余四个小球漂浮,故B错误;C.若有2个彩球漂浮,3个彩球沉底,则3、4、5三个彩球沉底,4号彩球标示$22\ °\mathrm{C}$、3号彩球标示$24\ °\mathrm{C}$、2号球标示$26\ °\mathrm{C}$,表明当前环境温度在$24\ °\mathrm{C}$到$26\ °\mathrm{C}$之间,故C错误;D.当环境温度升高时,液体的密度减小,当前1号球标示温度最高,若想测量更高的温度,应增加一个密度更小的彩球,即可增加一个与彩球1体积相等、质量更小的彩球,故D正确。

【分析】
要解决本题，需结合两个关键条件：①特殊液体温度升高时密度减小；②彩球体积相等，相邻编号温度差2℃，4号彩球对应22℃。解题核心是利用物体浮沉条件（ρ物与ρ液的关系决定浮沉：ρ物＞ρ液下沉，ρ物=ρ液悬浮，ρ物＜ρ液漂浮），先确定各彩球对应的温度，再逐一分析选项。
【解析】
首先确定各彩球对应的温度：已知4号彩球标牌温度为22℃，相邻编号温度差2℃，结合“温度越高，液体密度越小，悬浮的彩球密度越小”，可得：3号对应24℃，5号对应20℃，2号对应26℃，1号对应28℃。
对各选项分析：
A选项：4号彩球在22℃时悬浮，浮力等于自身重力；当温度为18℃时，液体密度增大，4号彩球漂浮，漂浮时浮力也等于自身重力，因此两次浮力相等，A错误。
B选项：当环境温度为该温度计可测最低温度时，液体密度最大，此时密度最大的彩球（5号，对应20℃）悬浮，其余4个彩球漂浮，并非5个都漂浮，B错误。
C选项：若有2个彩球漂浮、3个沉底，说明沉底的是密度较大的3、4、5号，此时液体密度小于3号彩球的密度（对应24℃）、大于2号彩球的密度（对应26℃），因此环境温度t满足24℃＜t＜26℃，C错误。
D选项：要增大温度计能测得的最高温度，需在更高温度（液体密度更小）时，有彩球能悬浮，因此需要增加一个与1号彩球体积相等、质量更小的彩球（即密度更小的彩球），使其能在液体密度更小时悬浮，D正确。
【答案】
D
【知识点】
物体浮沉条件应用；密度与温度的关系
【点评】
本题结合温度对液体密度的影响，利用浮沉条件分析彩球的浮沉情况，需先明确各彩球对应的温度，再逐一推导，考查对浮沉条件的理解与应用能力。
【难度系数】
0.5

13. (7分)(1)用图1所示装置演示气体扩散现象,其中一瓶装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体,另一瓶装有空气。实验时,(选填“A”或“B”)瓶中应装二氧化氮气体,移走玻璃板一段时间后,最终会看到两个瓶中气体颜色相同,可知气体发生了扩散,扩散现象说明,若实验时温度分别为① $0°C$、② $4°C$、③ $20°C$,则在(选填“①”“②”或“③”)温度下气体扩散得更快。

甲
乙
(2)如图2甲所示,a、b所示装置都可以用来检验某物体是否带电,由图中现象可知,图a装置是依据的原理来检验物体是否带电的,图b装置工作原理与图a装置(选填“相同”或“不同”)。
(3)如图2乙所示,用毛皮摩擦橡胶棒,橡胶棒带负电,是因为橡胶棒在摩擦的过程中(选填“得到”或“失去”)电子;当手持一个带正电的带电棒靠近该橡胶棒时,橡胶棒靠近带电棒,此现象(选填“能”或“不能”)说明力的作用是相互的。

13. (1)B 分子在永不停息地做无规则运动 ③ (2)同种电荷相互排斥 不同 (3)得到 不能
【点拨】本题考查扩散现象、分子热运动的影响因素及验电器的构造和原理,属于基础知识点。
【解析】(1)二氧化氮的密度大于空气的密度,如果把二氧化氮气体放到上方,由于二氧化氮密度大,二氧化氮分子会下沉到下方的空气瓶子中,不能说明分子在不停地做无规则运动,所以要把密度小的空气瓶子放到上方,把二氧化氮气体瓶放在下方;因此B瓶中应装红棕色的二氧化氮气体;移走两个瓶子之间的玻璃板,二氧化氮气体分子会向空气中运动,所以下面瓶内的气体颜色会变淡,上面瓶内的气体颜色会变红,说明气体发生了扩散,扩散现象说明气体分子在永不停息地做无规则运动;分子无规则运动的速度与温度有关,而且温度越高,分子运动速度越快,所以实验温度在③$20\ °\mathrm{C}$时气体扩散得最快;
(2)验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,所以图a装置是依据同种电荷相互排斥的原理来检验物体是否带电的。图b是根据带电体能够吸引轻小物体的原理工作的,所以图b与图a的工作原理是不相同的;
(3)毛皮与橡胶棒摩擦,毛皮上的电子转移到了橡胶棒上,毛皮带正电,橡胶棒由于得到了电子而带负电;一个带正电的带电棒靠近该橡胶棒时,橡胶棒靠近带电棒,因无法判断带电棒是否受力,则该现象不能说明力的作用是相互的。

【分析】
本题分为三个小问，需结合分子动理论、电荷相关的基础知识点逐一分析：
1. 气体扩散实验：因二氧化氮密度比空气大，若放上方会受重力影响，无法说明分子扩散，故需将二氧化氮放下方B瓶；扩散现象本质是分子的无规则运动；分子热运动速度随温度升高而加快，温度越高扩散越快。
2. 验电器与带电体性质：图a是验电器，利用同种电荷相互排斥工作；图b是带电体吸引轻小物体，原理与验电器不同。
3. 摩擦起电与电荷相互作用：橡胶棒带负电是因为摩擦时得到电子；带正电的棒靠近橡胶棒，仅体现两者间的吸引力，无法说明力的作用是相互的（相互作用需两个物体都受力）。
【解析】
(1) 二氧化氮密度大于空气，若将其置于上方A瓶，重力会使它下沉，无法证明分子扩散，因此应将二氧化氮装在下方的B瓶中；移走玻璃板后，两种气体混合，说明气体分子在永不停息地做无规则运动；分子无规则运动的速度与温度有关，温度越高运动越快，故20℃时气体扩散最快，对应③。
(2) 图a是验电器，当带电体接触金属箔片时，两片金属箔带同种电荷，因相互排斥而张开，原理是同种电荷相互排斥；图b中是带电体吸引轻小的铝箔条，工作原理是带电体吸引轻小物体，与图a原理不同。
(3) 摩擦起电的实质是电子的转移，橡胶棒带负电，说明它在与毛皮摩擦时得到了电子；带正电的带电棒靠近带负电的橡胶棒，两者相互吸引，该现象仅体现了两者间的作用力，但无法说明力的作用是相互的（相互作用力需要两个物体同时受到力的作用，此处无法观察到带电棒的受力情况）。
【答案】
(1) B；分子在永不停息地做无规则运动；③ (2) 同种电荷相互排斥；不同 (3) 得到；不能
【知识点】
扩散现象；分子热运动；电荷间的相互作用
【点评】
本题考查的均为物理学科的基础知识点，涵盖分子动理论、电荷相关的核心概念，题目设计贴合教材实验，难度适中，适合巩固基础知识点的掌握。
【难度系数】
0.7

14. (6分)小明利用气球完成以下几个小实验,两端开口的塑料吸管下端套有扎紧的气球。
(1)从管中向气球装水,吸管中液面越高,气球形变量越大,说明液体压强与有关。
(2)如图甲所示,手握住管子突然向上运动时,气球会(选填“变大”或“变小”),产生该现象的原因是(选填“水”或“吸管”)具有惯性,此时手对管子竖直向上的力(选填“大于”“等于”或“小于”)管子、气球和水的总重力。

14. (1)液体深度 (2)变大 水 大于
【点拨】本题考查生活中的惯性现象,液体压强的特点及其应用,大气压的应用。
【解析】(1)因为吸管中液面越高,水的深度越大,气球形变量越大,说明液体压强随深度的增加而增大,所以液体压强与液体深度有关;
(2)当手握住管子突然向上运动时,管子与气球一起向上运动,而管中的水由于惯性,要保持原来的静止状态,水相对气球向下运动,所以气球会变大;由于整体向上做加速运动,所以手对管子竖直向上的力大于管子、气球和水的总重力。

【分析】
本题分为两小问，第(1)问需结合液体压强的影响因素分析：吸管中液面越高，水的深度越大，气球形变量越大，说明液体压强与深度有关；第(2)问需利用惯性和力与运动的关系分析：手突然向上运动时，水因惯性保持静止，导致气球变大；整体向上加速时，向上的力需大于总重力。
【解析】
(1) 液体内部压强的大小与液体的深度有关，在液体密度一定时，深度越大，压强越大。吸管中液面越高，水的深度越大，气球受到的压强越大，形变量越大，因此说明液体压强与液体深度有关。
(2) 当手握住管子突然向上运动时，管子和气球随手向上运动，而管内的水由于具有惯性，要保持原来的静止状态，水相对管子向下运动，使气球内的水量增加，所以气球会变大；此时管子、气球和水组成的整体向上做加速运动，根据力与运动的关系，合力方向向上，因此手对管子竖直向上的力大于管子、气球和水的总重力。
【答案】
(1)液体深度 (2)变大；水；大于
【知识点】
液体压强、惯性、力与运动的关系
【点评】
本题通过小实验考查物理知识的实际应用，将抽象概念与生活现象结合，帮助学生理解知识点，难度适中，需准确把握惯性和力与运动的关系。
【难度系数】
0.6