精品解析：福建省莆田市莆田第一中学2023-2024学年高二下学期期中考试物理试题

莆田一中2023-2024学年度下学期第一学段考试试卷 高二　物理选择性必修一和选择性必修三第一章--第三章 考试时间：75分钟；满分：100分； 注意事项： 1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上 第I卷（选择题） 一、单项选择题(本题共4小题，每小题4分，共16分。在每题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。) 1. 下列有关热现象的说法正确的是（　　） A. 花粉微粒越大，悬浮在水中的花粉布朗运动越显著 B. 叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用 C. 所有固体都有固定的形状、固定的熔点和沸点 D. 烧水过程中，随水温的升高，每个水分子热运动的速率都将增大 2. 如图所示，一个弹簧振子在竖直方向做简谐振动。以其平衡位置为坐标原点，竖直向上为正方向建立坐标轴，振子的位移x随时间t的变化如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 在0到2s内弹簧振子做了2次全振动 B. 在1s～2s内振子的动量变化量为零 C. 在0～1s内弹簧振子的动能先减小后增大 D. 第2s末，弹簧振子的弹性势能为零 3. 下列说法正确的是（　　） A. 由图甲可知，状态①的温度比状态②的温度低 B. 由图乙可知，气体由状态A变化到B的过程中，气体分子平均动能一直增大 C. 由图丙可知，当分子间的距离时，分子间的作用力随分子间距离的增大先减小后增大 D. 由图丁可知，在r由变到的过程中分子力做正功 4. 如图所示，在光滑的水平面上，有两个质量都是m的小车A和B，两车之间用轻质弹簧相连，它们以共同的速度向右运动，另有一质量为的粘性物体，从高处自由落下，正好落在A车上，并与之粘合在一起，求这以后的运动过程中，弹簧获得的最大弹性势能为（　　） A. B. C. D. 二、双项选择题（本题共4小题，每小题6分，共24分。在每小题给出的选项中有两项符合要求，全部选对得6分，选对但不全得3分，有错选得0分。） 5. 一定质量的理想气体从状态a开始，经历三个过程，先后到达状态b和c，最后回到原状态a，其p­T图像如图所示。下列判断正确的是（　　） A. 从状态b到状态c的过程中，气体的内能增加 B. 从状态a到状态b的过程中，气体一定吸热 C. 从状态c到状态a的过程中，气体的体积不变 D. a、b和c三个状态中，状态a时分子的平均动能一定最大 6. 图甲为一简谐横波在时的波形图，是平衡位置在处的质点，是平衡位置在处的质点，图乙为质点的振动图像。下列说法正确的是（ ） A. 这列波沿轴正方向传播 B. 时，质点的加速度沿轴正方向 C. 时，质点位于波峰位置 D. 在到时间内，质点通过的路程等于 7. 如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABC复色光从空气射向AB边的中点D，入射方向与边AB的夹角为θ= 30°，经三棱镜折射后分为a、b两束单色光，单色光a偏折到BC边的中点E，单色光b偏折到F点，则下列说法正确的是（ ） A. 该棱镜中对单色光a的折射率为 B. 在棱镜中传播，a光的传播速度较大 C. a光的频率一定大于b光的频率 D. 分别通过同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹间距大 8. 如图所示，在水平面上有两条足够长平行光滑金属导轨MN、PQ，导轨间距为d，匀强磁场垂直于导轨所在的平面向下，磁感应强度大小为B．两根金属杆间隔一定的距离摆放在导轨上，且与导轨垂直，已知两金属杆质量均为m，电阻均为R，两杆与导轨接触良好，导轨电阻不计，现将杆1以初速度v0向右滑向杆2，在运动过程中两杆始终不碰撞，则( 　　) A. 杆1、杆2最终均以速度0.5v0做匀速运动 B. 杆1、杆2在开始的一段时间内会产生交变电流 C. 杆1上总共产生热量 D. 杆1相对于杆2靠近的距离为 第II卷（非选择题） 三、填空题（本题共3小题，共10分。请把答案写在答题卡的指定的答题位置处。） 9. 如图，一定质量的理想气体从a出发，经过等容过程ab到达状态b，再经过等温过程bc到达状态c，最后经等压过程ca回到状态a。在过程ab中气体_______________（选填“吸收”或“放出”）热量；在过程ca中，单位时间内碰撞器壁单位面积的分子数________________。（选填“增加”或“减少”） 10. 现有一个容积为400L的医用氧气罐，内部气体可视为理想气体，压强为15MPa，为了使用方便，用一批相同规格的小型氧气瓶（瓶内视为真空）进行分装，发现恰好能装满40个小氧气瓶，分装完成后原医用氧气罐及每个小氧气瓶内气体的压强均为3MPa，不考虑分装过程中温度的变化，则每个小氧气瓶的容积为______L。 11. 如图所示，两端开口的弯管，左管插入水银槽中，右管有一段高为h的水银柱，中间封闭有一段空气，则弯管左管内、外水银面的高度差为____；若环境温度升高，则右管内的水银柱沿管壁____（选填“上升”或“下降”）。 四、实验题（本题共2小题，共14分。请把答案写在答题卡的指定的答题位置处。） 12. 在做“用油膜法估测油酸分子大小”实验时，具体操作如下： Ⅰ.取油酸1.00mL注入2500mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到2500mL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，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，测得此油膜面积为，这种粗测方法是将每个分子视为球形，让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜是由单层油酸分子组成，这层油膜的厚度即可视为油酸分子的直径。 （1）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） （2）油酸分子直径______m。（结果保留两位有效数字） （3）某学生在做该实验时，发现计算的直径偏大，可能的原因是（多选）______。 A. 爽身粉撒得过多 B. 计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格 C. 计算每滴油酸酒精溶液的体积时，1mL的溶液的滴数多记了几滴 D. 在滴入量筒之前，配制的溶液在空气中搁置了较长时间 13. 在“用双缝干涉测单色光的波长”的实验中 （1）如图甲所示是用双缝干涉测光波波长的实验设备示意图，图中①是光源，②是滤光片，③是单缝，④是双缝，⑤是光屏．下列操作能增大光屏上相邻两条亮纹之间距离的是_____ A．增大③和④之间的距离 B．增大④和⑤之间的距离 C．将绿色滤光片改成红色滤光片 D．增大双缝之间的距离 （2）下列说法正确的是_____． A．如果将灯泡换成激光光源，去掉单缝，该实验照样可以完成 B．若测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不平行，不能通过“拨杆”的拨动把干涉条纹调成与分划板中心刻线平行 C．去掉滤光片，不可能观察到干涉图样 D．毛玻璃屏上的干涉条纹与双缝垂直 （3）转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准第1条亮纹，读出手轮的读数如图乙所示，x1＝0.045mm．继续转动手轮，使分划板中心刻线对准第10条亮纹，读出手轮的读数如图丙所示．则相邻两亮条纹的间距是_____mm．（取三位有效数字） （4）如果已经量得双缝的间距是0.30mm、双缝和光屏之间的距离是900mm，则待测光的波长是_____m．（取三位有效数字） 五、解答题（本题共3小题，共36分，其中第14题10分，第15题12分，第16题14分。请把解答写在指定的答题位置处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，答案中必须明确写出数值和单位。） 14. 如图所示，半圆形透明柱体，其横截面的半径为R，圆心为O，AB为水平直径，现有一单色细光束从C点以与竖直方向成α的角度射入，光束折射后恰好能到达S点。已知，。 （1）求该柱体的折射率n； （2）若用该单色光垂直照射整个AB面，求光进入透明柱体后在半圆弧ASB上有光直接折射射出的弧长与ASB弧长的比值k。（不考虑半圆形透明柱体内反射光） 15. 如图所示，开口向右水平固定汽缸内用活塞封闭有一定质量的理想气体，汽缸长度，缸内横截面积为50，活塞通过绕过固定小滑轮的细线与一个总质量为的沙桶相连，沙桶距地面足够高。活塞与汽缸无摩擦且不漏气，缸内气体温度为300K，活塞刚好位于汽缸正中间处，整个装置静止。现使缸内气体缓慢升温，活塞缓慢向右移动8cm时，停止加热。已知大气压恒为，重力加速度为，求： （1）此时缸内气体温度； （2）停止加热后，减少沙桶中沙子，经过较长时间后，缸内气体温度已经恢复至300K。活塞停在距离汽缸底部10cm处，求沙桶中减少的沙子质量。 16. 如图，MP为一水平面，其中MN段光滑且足够长，NP段粗糙。MN上静置有一个光滑且足够高的斜面体C，P端右侧竖直平面内固定一光滑的圆弧轨道PQ，圆弧轨道与水平面相切于P点。两小球A、B压缩一轻质弹簧静置于水平面MN上，释放后，小球A、B瞬间与弹簧分离，一段时间后A通过N点，之后从圆形轨道末端Q点竖直飞出，飞出后离Q点的最大高度为L，B滑上斜面体C后，在斜面体C上升的最大高度为。已知A、B两球的质量均为m，NP段的长度和圆弧的半径均为L，A球与NP间的动摩擦因数μ=0.5，重力加速度为g，A、B分离后立刻撤去弹簧，A球始终未与斜面体C发生接触。 （1）求小球A第一次通过P点时对圆形轨道的压力大小； （2）求斜面体C的质量。 （3）试判断A、B球能否再次相遇。 ‍‍ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 莆田一中2023-2024学年度下学期第一学段考试试卷 高二　物理选择性必修一和选择性必修三第一章--第三章 考试时间：75分钟；满分：100分； 注意事项： 1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上 第I卷（选择题） 一、单项选择题(本题共4小题，每小题4分，共16分。在每题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。) 1. 下列有关热现象的说法正确的是（　　） A. 花粉微粒越大，悬浮在水中的花粉布朗运动越显著 B. 叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用 C. 所有固体都有固定的形状、固定的熔点和沸点 D. 烧水过程中，随水温的升高，每个水分子热运动的速率都将增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．花粉微粒越小，悬浮在水中的花粉布朗运动越显著。故A错误； B．叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用。故B正确； C．所有晶体都有固定的熔点和沸点，单晶体具有固定的形状，多晶体没有具体的形状。故C错误； D．烧水过程中，随水温的升高，分子的平均速率增大。故D错误。 故选B。 2. 如图所示，一个弹簧振子在竖直方向做简谐振动。以其平衡位置为坐标原点，竖直向上为正方向建立坐标轴，振子的位移x随时间t的变化如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 在0到2s内弹簧振子做了2次全振动 B. 在1s～2s内振子的动量变化量为零 C. 在0～1s内弹簧振子的动能先减小后增大 D. 第2s末，弹簧振子的弹性势能为零 【答案】C 【解析】 【详解】A．由振动的图像可知，振子的周期为2s，则在0到2s内弹簧振子做了1次全振动，故A错误； B．设振子1s末时的速度为，则2s末时的速度为，1s～2s内，振子的动量变化量为 故B错误； C．在0～0.5s内弹簧振子从平衡位置向正向位移最大处运动，在0.5～1s内弹簧振子从正向位移最大处向平衡位置运动，弹簧振子处于平衡位置，速度最大，弹簧振子处于位移最大处，速度最小，故在0～1s内弹簧振子的动能先减小后增大，故C正确； D．第2s末，弹簧振子处于平衡位置，此时弹簧弹力和重力平衡，弹簧处于伸长状态，弹性势能不为零，故D错误。 故选C。 3. 下列说法正确的是（　　） A. 由图甲可知，状态①的温度比状态②的温度低 B. 由图乙可知，气体由状态A变化到B的过程中，气体分子平均动能一直增大 C. 由图丙可知，当分子间的距离时，分子间的作用力随分子间距离的增大先减小后增大 D. 由图丁可知，在r由变到的过程中分子力做正功 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图甲可知，①中速率大分子占据比例较大，说明状态①对应的温度较高，故A错误； B．一定质量的理想气体由状态A变化到B的过程中，由图乙可知，状态A与状态B的相等，则状态A与状态B的温度相同，由图线的特点可知，增大，温度升高，气体由状态A到状态B温度先升高再降低到原来温度，气体分子平均动能先增大后减小，故B错误； C．由图丙可知，当分子间的距离时，分子间的作用力随分子间距离的增大先增大后减小，故C错误； D．由图丁可知，在r由变到的过程中，分子势能一直减小，则分子力做正功，故D正确。 故选D。 4. 如图所示，在光滑的水平面上，有两个质量都是m的小车A和B，两车之间用轻质弹簧相连，它们以共同的速度向右运动，另有一质量为的粘性物体，从高处自由落下，正好落在A车上，并与之粘合在一起，求这以后的运动过程中，弹簧获得的最大弹性势能为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】粘性物体和A相互作用，水平方向动量守恒，取向右为正方向，由动量守恒定律有 得 以后三个物体一起相互作用，动量守恒，当B车与A车速度相等时，弹簧的弹性势能最大。根据动量守恒定律得 由机械能守恒定律得：弹簧的最大弹性势能 故选C。 二、双项选择题（本题共4小题，每小题6分，共24分。在每小题给出的选项中有两项符合要求，全部选对得6分，选对但不全得3分，有错选得0分。） 5. 一定质量的理想气体从状态a开始，经历三个过程，先后到达状态b和c，最后回到原状态a，其p­T图像如图所示。下列判断正确的是（　　） A. 从状态b到状态c的过程中，气体的内能增加 B. 从状态a到状态b的过程中，气体一定吸热 C. 从状态c到状态a的过程中，气体的体积不变 D. a、b和c三个状态中，状态a时分子的平均动能一定最大 【答案】BC 【解析】 【详解】A．从状态b到状态c的过程中，气体的温度不变，则内能不变。故A错误； B．从状态a到状态b的过程中，气体压强不变，温度升高，内能增加，体积变大，气体对外做功，则根据 则气体吸热。故B正确； C．根据 可知，从状态c到状态a的过程中，气体的体积不变。故C正确； D．a、b和c三个状态中，状态a时温度最低，可知该状态下分子的平均动能一定最小。故D错误。 故选BC。 6. 图甲为一简谐横波在时的波形图，是平衡位置在处的质点，是平衡位置在处的质点，图乙为质点的振动图像。下列说法正确的是（ ） A. 这列波沿轴正方向传播 B. 时，质点的加速度沿轴正方向 C. 时，质点位于波峰位置 D. 在到时间内，质点通过的路程等于 【答案】AC 【解析】 【详解】A．甲图是0.1s时的波形图，图乙是质点Q的振动图像，可知质点Q在0.1s时的振动方向向下，利用同侧法可以知道这列波沿x轴正方向传播，故A正确； B．由乙图可知，周期 则 由于这列波沿轴正方向传播，由图甲可知再过，质点P在x轴上方，向y轴正方向运动，所以时，质点的加速度沿轴负方向，故B错误； C．由甲图可知，波长 则波速 由 波形向右平移 则质点位于波峰位置，故C正确； D．由 处于波峰、波谷或平衡位置的质点，通过的路程等于 由于P点不在波峰、波谷或平衡位置，所以此过程中质点P通过的路程 故D错误。 故选AC。 7. 如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABC的复色光从空气射向AB边的中点D，入射方向与边AB的夹角为θ= 30°，经三棱镜折射后分为a、b两束单色光，单色光a偏折到BC边的中点E，单色光b偏折到F点，则下列说法正确的是（ ） A. 该棱镜中对单色光a的折射率为 B. 在棱镜中传播，a光的传播速度较大 C. a光的频率一定大于b光的频率 D. 分别通过同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹间距大 【答案】AC 【解析】 【详解】A．设到E点的a光线的入射角为i=60°，折射角为r=30°，则折射率 选项A正确； B．在棱镜中传播，b光的折射率较小，由 可知，a光传播速度较大，选项B错误； C．a光的折射率大于b光，则a光的频率一定大于b光的频率，选项C正确； D．a光的频率大于b光的频率，则a光的波长小于b光的波长，根据可知，分别通过同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹间距小，选项D错误。 故选AC。 8. 如图所示，在水平面上有两条足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ，导轨间距为d，匀强磁场垂直于导轨所在的平面向下，磁感应强度大小为B．两根金属杆间隔一定的距离摆放在导轨上，且与导轨垂直，已知两金属杆质量均为m，电阻均为R，两杆与导轨接触良好，导轨电阻不计，现将杆1以初速度v0向右滑向杆2，在运动过程中两杆始终不碰撞，则( 　　) A. 杆1、杆2最终均以速度0.5v0做匀速运动 B. 杆1、杆2在开始的一段时间内会产生交变电流 C. 杆1上总共产生的热量 D. 杆1相对于杆2靠近的距离为 【答案】AD 【解析】 【详解】对杆1、杆2系统受合外力为零，则动量守恒，则： ，解得最终速度v=0.5v0，选项A正确；杆1、杆2在开始的一段时间内，两杆间距逐渐减小，回路面积减小，故磁通量减小，将产生顺时针方向的电流，由于方向不变，所以不是交变电流，选项B错误；整个回路产生的热量 ，则杆1上总共产生热量为，选项C错误；根据动量定理；；联立解得，选项D正确；故选AD. 第II卷（非选择题） 三、填空题（本题共3小题，共10分。请把答案写在答题卡的指定的答题位置处。） 9. 如图，一定质量的理想气体从a出发，经过等容过程ab到达状态b，再经过等温过程bc到达状态c，最后经等压过程ca回到状态a。在过程ab中气体_______________（选填“吸收”或“放出”）热量；在过程ca中，单位时间内碰撞器壁单位面积的分子数________________。（选填“增加”或“减少”） 【答案】 ①. 吸收 ②. 增加 【解析】 【分析】 【详解】[1]从a到b气体体积不变，外界对气体做功为零；压强增大，根据，气体的温度升高，内能增加，根据热力学第一定律，气体从外界吸收热量； [2]在过程ca中气体的体积减小，则气体分子的密度增大，单位时间内碰撞器壁单位面积的分子数增加。 10. 现有一个容积为400L的医用氧气罐，内部气体可视为理想气体，压强为15MPa，为了使用方便，用一批相同规格的小型氧气瓶（瓶内视为真空）进行分装，发现恰好能装满40个小氧气瓶，分装完成后原医用氧气罐及每个小氧气瓶内气体的压强均为3MPa，不考虑分装过程中温度的变化，则每个小氧气瓶的容积为______L。 【答案】40 【解析】 【详解】由玻意耳定律，可得 解得 11. 如图所示，两端开口的弯管，左管插入水银槽中，右管有一段高为h的水银柱，中间封闭有一段空气，则弯管左管内、外水银面的高度差为____；若环境温度升高，则右管内的水银柱沿管壁____（选填“上升”或“下降”）。 【答案】 ①. h ②. 上升 【解析】 【详解】[1]被封闭气体的压强按右边计算为 按左边计算也为 故左管内、外水银面高度差为h； [2]压强不变，温度升高，体积增大，右管中水银柱沿管壁上升。 四、实验题（本题共2小题，共14分。请把答案写在答题卡的指定的答题位置处。） 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2500mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到2500mL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，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，测得此油膜面积为，这种粗测方法是将每个分子视为球形，让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜是由单层油酸分子组成，这层油膜的厚度即可视为油酸分子的直径。 （1）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） （2）油酸分子直径是______m。（结果保留两位有效数字） （3）某学生在做该实验时，发现计算的直径偏大，可能的原因是（多选）______。 A. 爽身粉撒得过多 B. 计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格 C. 计算每滴油酸酒精溶液的体积时，1mL的溶液的滴数多记了几滴 D. 在滴入量筒之前，配制的溶液在空气中搁置了较长时间 【答案】（1） （2） （3）AB 【解析】 【小问1详解】 一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为 【小问2详解】 油酸分子直径 【小问3详解】 A．水面上爽身粉撒得过多，油膜没有充分展开，则测量的面积S偏小，导致计算结果偏大，A正确； B．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，B正确； C．计算每滴油酸酒精溶液的体积时，1mL的溶液的滴数多记了几滴，则计算得到的每滴油酸酒精溶液的体积偏小，会导致计算结果偏小，C错误； D．滴入量筒之前，配制的溶液在空气中搁置了较长时间，酒精挥发使溶液中油酸的浓度变大，形成的油膜面积变大，则会导致计算结果偏小，D错误。 故选AB。 13. 在“用双缝干涉测单色光的波长”的实验中 （1）如图甲所示是用双缝干涉测光波波长的实验设备示意图，图中①是光源，②是滤光片，③是单缝，④是双缝，⑤是光屏．下列操作能增大光屏上相邻两条亮纹之间距离的是_____ A．增大③和④之间的距离 B．增大④和⑤之间的距离 C．将绿色滤光片改成红色滤光片 D．增大双缝之间的距离 （2）下列说法正确的是_____． A．如果将灯泡换成激光光源，去掉单缝，该实验照样可以完成 B．若测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不平行，不能通过“拨杆”的拨动把干涉条纹调成与分划板中心刻线平行 C．去掉滤光片，不可能观察到干涉图样 D．毛玻璃屏上的干涉条纹与双缝垂直 （3）转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准第1条亮纹，读出手轮的读数如图乙所示，x1＝0.045mm．继续转动手轮，使分划板中心刻线对准第10条亮纹，读出手轮的读数如图丙所示．则相邻两亮条纹的间距是_____mm．（取三位有效数字） （4）如果已经量得双缝的间距是0.30mm、双缝和光屏之间的距离是900mm，则待测光的波长是_____m．（取三位有效数字） 【答案】 ①. BC ②. AB ③. 1.61 ④. 【解析】 【详解】（1）双缝干涉条纹间距公式：： AB.增大双缝到屏的距离L，可以增大条纹间距，A错误B正确 C.将绿色滤光片改成红色滤光片增大了波长，可以增大条纹间距，C正确 D.增大双缝之间的距离d，减小了条纹间距，D错误 （2）A.将灯泡换成激光光源，激光是相干光源，单色性好，所以可以去掉单缝，A正确 B.若测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不平行，说明双缝是倾斜的，双缝平行于干涉条纹，应当调节双缝装置，B正确 C.去掉滤光片，能够观察到干涉图样，只不过是各色光重叠产生的彩色条纹，C错误 D.干涉条纹与双缝是平行的，D错误 （3）图丙的读数，主尺刻度为：14.5mm，分尺刻度为：，所以读数为：14.534mm，所以条纹间距： （4）根据，可得：，代入数据解得： 五、解答题（本题共3小题，共36分，其中第14题10分，第15题12分，第16题14分。请把解答写在指定的答题位置处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，答案中必须明确写出数值和单位。） 14. 如图所示，半圆形透明柱体，其横截面的半径为R，圆心为O，AB为水平直径，现有一单色细光束从C点以与竖直方向成α的角度射入，光束折射后恰好能到达S点。已知，。 （1）求该柱体的折射率n； （2）若用该单色光垂直照射整个AB面，求光进入透明柱体后在半圆弧ASB上有光直接折射射出的弧长与ASB弧长的比值k。（不考虑半圆形透明柱体内反射光） 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）画出光线从C点射入的光路图如图： 根据几何关系，结合光的折射定律，有 （2）若用该单色光垂直照射整个AB面，设从F点射入的光线，折射后经过E点刚好发生全发射，如图： 根据几何关系和全反射条件有 联立解得 根据对称性，在半圆弧ASB上有光透出的弧长所对圆心角为60°，所以透光弧长与ASB的比值 15. 如图所示，开口向右水平固定汽缸内用活塞封闭有一定质量的理想气体，汽缸长度，缸内横截面积为50，活塞通过绕过固定小滑轮的细线与一个总质量为的沙桶相连，沙桶距地面足够高。活塞与汽缸无摩擦且不漏气，缸内气体温度为300K，活塞刚好位于汽缸正中间处，整个装置静止。现使缸内气体缓慢升温，活塞缓慢向右移动8cm时，停止加热。已知大气压恒为，重力加速度为，求： （1）此时缸内气体温度； （2）停止加热后，减少沙桶中沙子，经过较长时间后，缸内气体温度已经恢复至300K。活塞停在距离汽缸底部10cm处，求沙桶中减少的沙子质量。 【答案】（1）500K；（2）5kg 【解析】 【详解】（1）对缸内气体分析，气体升温过程中，为等压变化，初态气体体积,气体温度，末态气体体积，则有 代人数据解得 （2）对缸内气体分析，先升温后降温，当气体温度时，对活塞分析有 解得 当降温至时，汽缸内气体体积，设汽缸内气体压强为，则有 代入数据解得 对活塞分析 解得 因此减少沙子质量为 16. 如图，MP为一水平面，其中MN段光滑且足够长，NP段粗糙。MN上静置有一个光滑且足够高的斜面体C，P端右侧竖直平面内固定一光滑的圆弧轨道PQ，圆弧轨道与水平面相切于P点。两小球A、B压缩一轻质弹簧静置于水平面MN上，释放后，小球A、B瞬间与弹簧分离，一段时间后A通过N点，之后从圆形轨道末端Q点竖直飞出，飞出后离Q点的最大高度为L，B滑上斜面体C后，在斜面体C上升的最大高度为。已知A、B两球的质量均为m，NP段的长度和圆弧的半径均为L，A球与NP间的动摩擦因数μ=0.5，重力加速度为g，A、B分离后立刻撤去弹簧，A球始终未与斜面体C发生接触。 （1）求小球A第一次通过P点时对圆形轨道的压力大小； （2）求斜面体C的质量。 （3）试判断A、B球能否再次相遇。 ‍‍ 【答案】（1）；（2）；（3）两球不能再次相遇 【解析】 【分析】 【详解】(1)设小球A经过P点的速度为vP，从P点运动到最高点的过程中，由机械能守恒定律得 设A在P点受到圆形轨道的支持力为N，由牛顿第二定律得 联立解得 据牛顿第三定律可知，A对圆形轨道的压力大小为5mg。 (2)设刚分离时A的速度为v1，A从分离时到运动至P点的过程中，据动能定理可得 设刚分离时B的速度为v2，在A、B分离的过程中，据动量守恒定律可得 设斜面体C的质量为mC，B在C上达到最大高度时，B与C共速，设此时两者速度为v3，B从分离时到滑上C最高点的过程中，水平方向动量守恒，可得 据机械能守恒定律可得 联立解得 (3)设A下滑后向左通过PN后的速度为v4，在A从最高点下滑向左通过PN的过程中，据动能定理可得 解得 设B从C上滑回地面时B的速度为v5，C的速度为v6，从B球开始滑上C到再滑回地面的过程中，据动量守恒定律及机械能守恒定律分别可得 联立解得 由于，故两球不能再次相遇。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$