精品解析：广东省广州市越秀区2023-2024学年高二下学期期末物理试题

2023学年第二学期学业水平调研测试 高二年级物理试卷 本试卷共8页，15小题，满分100分。考试用时75分钟。 注意事项： 1.答卷前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名、考生号、试室号和座位号填写在答题卡上，并在答题卡相应位置上填涂考生号。 2.作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试卷上。 3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。 4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。 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. “破镜难圆”说明分子间存在斥力 B. 1克100℃的水与1克100℃的水蒸气的内能相等 C. 汽车鸣笛向我们驶来，我们会听到笛声音调变高 D. 在较暗的房间里，看到透过窗户的“阳光柱”里粉尘的运动是布朗运动 2. 装修材料中的板材和石材往往含有放射性元素，比如人工放射性核素铯，当其浓度超过了国家规定的浓度值就是不合格材料。已知人工放射性核素铯137的半衰期长达30年，其衰变方程为。下列说法正确的是（　　） A. 衰变方程中的X来自于铯原子的核外电子 B. 该反应产生的新核比铯的比结合能大 C. 通风晾晒，可加速板材中铯的衰变速度，降低其浓度 D. 衰变时放出的X的穿透性比射线弱，用一张薄纸就可以阻挡 3. 关于下列四幅图，说法正确的是（　　） A. 图甲中烧热的铁针垂直插入涂有石蜡的薄板，石蜡熔化区域呈圆形说明薄板是非晶体 B. 图乙是一定质量的气体分子在两种不同温度下的速率分布图，图线②对应的温度较高 C. 图丙是电磁振荡的示意图，线圈中的磁场方向向上且电流正在变大 D. 图丁是自然光通过偏振片，仅缓慢转动Q时，光屏上的光亮度变化，表明光是纵波 4. 如图为氢原子的能级图，大量氢原子处于的激发态上。下列说法正确的是（　　） A. 氢原子吸收1.6eV能量可以发生电离 B. 氢原子跃迁到低能级后，核外电子动能变小 C. 氢原子向低能级跃迁只能辐射2种不同频率的光子 D. 氢原子从能级跃迁到能级过程中，辐射光子的频率最高 5. 用双缝干涉实验测量黄光的波长，其实验装置如图甲，下列说法正确的是（　　） A. 仅减小双缝间距，光屏上的相邻亮条纹间距将变大 B. 仅将黄光换成红光，光屏上相邻两亮条纹的间距变小 C. 仅减小滤光片到单缝的距离，光屏上的相邻亮条纹间距将变小 D. 若乙图中的P点出现暗条纹，则和到P点的光程差为黄光波长的整数倍 6. 广州夏天蚊虫繁多，电蚊拍可利用高压电击网来击杀飞近的蚊虫。如图所示，将3V恒定电压通过转换器转变为正弦交变电压，再将其加在理想变压器的原线圈上，副线圈两端接电击网，电压峰值达到2700V时可击杀蚊虫，正常工作时（　　） A. 原线圈上电压表的示数为3V B. 电击网上的高频电压的频率为10000Hz C. 副线圈与原线圈匝数比需满足 D. 不用高频转换器电蚊拍也可以正常工作 7. 如图，向一个空的铝制饮料罐中插入一根透明吸管，接口用蜡密封，在吸管内引入一小段长度可以忽略的油柱，不计大气压强的变化，这就是一个简易的气温计。已知罐的容积是，吸管内部粗细均匀，横截面积为，吸管的有效长度为25cm，已知此装置能测量的最低温度为27，标准大气压为，以下说法正确的是（　　） A. 此温度计的刻度是不均匀的 B. 此温度计能够测量的最高温度为37 C. 温度每升高1，罐内气体对外做功1J D. 温度降低，罐壁单位面积上受到大量气体分子撞击平均作用力减小 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 我国已经在空间站上开展四次精彩的太空授课，“天宫课堂”的教师们曾经做过两个有趣实验：一个是微重力环境下液桥演示实验，在两个塑料板表面之间可形成大尺寸液桥，如图甲所示；另一个是微重力环境下液体显著的“毛细现象”演示，把三根粗细不同的塑料管，同时放入装满水的容器。下列说法正确的是（　　） A. 从甲图可推断水和塑料板是浸润的 B. 图甲液桥不会“垮塌”，是由于液体的表面张力 C. 图乙中的B点处最能反映液桥表面层中水分子势能 D. 在“毛细现象”演示中，如图丙，水在三个塑料管内均不断上升，直到管顶 9. 某款条形码扫描笔的工作原理如图所示，将扫描笔在条形码上匀速移动，发光二极管发出的光遇到黑色线条几乎全部被吸收；遇到白色线条被大量反射到光电管中的金属表面（截止频率），产生光电流。如果光电流大于某个值，会使信号处理系统导通，将条形码变成一个个脉冲电信号。下列说法正确的是（　　） A 若快速移动扫描笔，有可能不产生光电流 B. 条形码扫描笔的工作原理说明光是一种具有能量的粒子 C. 若发光二极管发出频率为的光，则光电子最大初动能为 D. 若发光二极管发出频率为光，则可以通过增加光强，使其正常识别条形码 10. 如图所示，某学生练习用头颠球。某一次足球由静止下落45cm被重新顶起，离开头部后竖直上升的最大高度仍为45cm。已知足球与头部的作用时间为0.1s，足球的质量为0.4kg，g取，不计空气阻力，取向下为正方向，下列说法正确的是（　　） A. 足球下落到与头部刚接触时速度为3m/s B. 头部对足球的平均作用力为足球重力的7倍 C. 足球与头部作用过程中足球动量变化量为 D. 足球从最高点下落至重新回到最高点的过程，重力的冲量为0 三、实验与探究（共17分，请把答案填写在答卷纸上相应位置） 11. 某实验小组利用单摆测量当地重力加速度的值。 （1）为了较准确地测量重力加速度的值，以下四种单摆组装方式，应选择______。（填序号） （2）如图甲所示为该同学在进行实验时用秒表记录的单摆50次全振动所用时间，由图可知该次实验中秒表读数______s； （3）实验中，测量不同摆长及对应的周期，用多组实验数据做出摆长与周期平方的图像如乙所示，则重力加速度的大小为______（取9.86，结果保留3位有效数字）。 （4）若测定g的数值比当地公认值大，造成的原因可能是______。 A. 直接将摆线的长度作为摆长L B. 误将49次全振动记为50次 C. 摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了 12. 某同学用如图所示实验装置探究一定质量的气体发生等温变化时压强与体积的关系。将注射器活塞移动到体积最大的位置，接上软管和压强传感器，记录此时注射器内被封闭气体的压强p和体积V；推动活塞压缩气体，记录多组气体的压强和体积。 （1）关于该实验下列说法正确的是（　　） A. 改变气体体积时应缓慢推拉活塞 B. 为方便推拉活塞，要用手握注射器再推拉活塞 C. 在活塞与注射器壁间涂上润滑油主要是为了减小摩擦 D. 注射器旁的刻度尺只要刻度分布均匀即可，可以不标注单位 （2）分别在环境温度为时完成上述探究活动。下列反映实验过程中气体压强p随体积V变化规律可能正确的是______。 A. B. C. D. （3）实验小组根据实验数据，做出的图像是一条过坐标原点的倾斜直线，可以得出结论：______； （4）该同学用此装置测量大米的密度。他取少许大米，先用天平测出其质量，再将其装入注射器内，重复上述实验操作，记录注射器上的体积刻度V和压强传感器读数，根据实验测量数据，作出图像可能是图中的______（选填“A”“ B” 或“ C”）。该同学未考虑软管中气体的体积，由此求出大米的密度比真实值______（选填“偏大” “ 偏小”或“相等”） 四、计算题（共37分。写出必要的文字说明，方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不给分。有数值计算的题，答案中应明确写出数值和单位） 13. 一列简谐波沿x轴正方向传播，波源位于坐标原点，时波源开始振动，时波恰好传到的c点，波形如图甲所示。 （1）求简谐波的传播速度； （2）求简谐波周期，并在图乙中画出处质点的振动图像（至少一个周期） （3）已知质点Q（未画出）的平衡位置坐标为（26m，0），求质点Q第一次处于波谷位置的时刻。 14. 道威棱镜是医用内窥镜重要组成部分（如图甲），它被广泛用于图形翻转。道威棱镜的横截面ABCD是底角为45°的等腰梯形，棱镜的折射率为。如图乙所示，现有一光源F发出一组平行于AD的光线，最后投射到光屏上，形成完整的像F'，已知真空中光速为c。 （1）求光线1从AB射入“道威棱镜”后的折射角； （2）通过计算判断光线1能否从BC边射出，并求出光线1在棱镜中的传播速度 （3）请在图乙中画出入射光线1、2到光屏的光路图及在光屏上所成的像F'。 15. 如图，一滑板的上表面由长度为L的粗糙水平部分AB和半径为R的四分之一光滑圆弧BC组成，滑板静止于光滑的水平地面上，物体P（可视为质点）置于滑板上面的A点，物体P与滑板水平部分的动摩擦因数为（已知，但具体大小未知），一根长度为L、不可伸长的轻细线，一端固定于点，另一端系一小球Q，小球Q位于最低点时与物体P处于同一高度并恰好接触。现将小球Q拉至与同一高度（细线处于水平拉直状态），然后由静止释放，小球Q向下摆动并与物体P发生弹性碰撞（碰撞时间极短）。已知小球Q的质量为m，物体P的质量为2m，滑板的质量为6m，，重力加速度为g，不计空气阻力。 （1）小球Q与物体P碰撞后瞬间，求物体P速度的大小； （2）若物体P恰不从C点滑出，求的值； （3）若要保证物体P既能到达圆弧BC，同时不会从C点滑出，求物体P在AB上滑行路程s与的关系。（结果均可用根式和分式表示） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023学年第二学期学业水平调研测试 高二年级物理试卷 本试卷共8页，15小题，满分100分。考试用时75分钟。 注意事项： 1.答卷前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名、考生号、试室号和座位号填写在答题卡上，并在答题卡相应位置上填涂考生号。 2.作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试卷上。 3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。 4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。 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. “破镜难圆”说明分子间存在斥力 B. 1克100℃的水与1克100℃的水蒸气的内能相等 C. 汽车鸣笛向我们驶来，我们会听到笛声音调变高 D. 在较暗的房间里，看到透过窗户的“阳光柱”里粉尘的运动是布朗运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．“破镜难圆”是因为分子间的距离过大，分子间的作用力几乎为零，不能说明分子间存在斥力，故A错误； B．1克100℃的水变为1克100℃的水蒸气，需要吸收热量，内能增大，所以前者的内能要小于后者，故B错误； C．汽车鸣笛向我们驶来，我们会听到笛声音调变高，这是多普勒效应现象，故C正确； D．布朗运动是指悬浮在气体或液体中的固体小颗粒所做的永不停息的无规则运动，肉眼是无法观察到的。在较暗的房间里，看到透过窗户的“阳光柱”里粉尘的运动不是布朗运动，故D错误。 故选C。 2. 装修材料中的板材和石材往往含有放射性元素，比如人工放射性核素铯，当其浓度超过了国家规定的浓度值就是不合格材料。已知人工放射性核素铯137的半衰期长达30年，其衰变方程为。下列说法正确的是（　　） A. 衰变方程中的X来自于铯原子的核外电子 B. 该反应产生新核比铯的比结合能大 C. 通风晾晒，可加速板材中铯的衰变速度，降低其浓度 D. 衰变时放出的X的穿透性比射线弱，用一张薄纸就可以阻挡 【答案】B 【解析】 【详解】A．衰变方程中的X质量数为零，电荷数为-1，为电子，它来自于原子核内的中子转化为质子时放出的电子，选项A错误； B．该反应生成物更加稳定，比结合能更大，即产生的新核比铯的比结合能大，选项B正确； C．外部因素不会影响半衰期，即通风晾晒，不可加速板材中铯的衰变速度，降低其浓度，选项C错误； D．衰变时放出的X为β射线，其穿透性比射线弱，它很容易穿透黑纸，也能穿透几毫米的铝板，但用一张薄纸不可以阻挡，选项D错误。 故选B。 3. 关于下列四幅图，说法正确的是（　　） A. 图甲中烧热的铁针垂直插入涂有石蜡的薄板，石蜡熔化区域呈圆形说明薄板是非晶体 B. 图乙是一定质量的气体分子在两种不同温度下的速率分布图，图线②对应的温度较高 C. 图丙是电磁振荡的示意图，线圈中的磁场方向向上且电流正在变大 D. 图丁是自然光通过偏振片，仅缓慢转动Q时，光屏上的光亮度变化，表明光是纵波 【答案】C 【解析】 【详解】A．烧热的铁针垂直插入涂有石蜡的薄板，出现石蜡圆形熔化区域说明薄板具有各向同性，多晶体和非晶体都具有各向同性，说明薄板可能是多晶体，也可能是非晶体，故A错误； B．乙图是某种气体分子速率正态分布的图线，可以看出温度越高，各速率区间的分子数占总分子数的百分比的最大值向速度大的迁移，可知图线②对应的温度较低，故B错误； C．图丙是电磁振荡的示意图，根据安培定则，线圈中的磁场方向向上，电容器正在放电，电流正在变大，故C正确； D．图丁是自然光通过偏振片，仅缓慢转动Q时，光屏上的光亮度变化，表明光是横波，故D错误。 故选C。 4. 如图为氢原子的能级图，大量氢原子处于的激发态上。下列说法正确的是（　　） A. 氢原子吸收1.6eV的能量可以发生电离 B. 氢原子跃迁到低能级后，核外电子动能变小 C. 氢原子向低能级跃迁只能辐射2种不同频率的光子 D. 氢原子从能级跃迁到能级过程中，辐射光子的频率最高 【答案】A 【解析】 【详解】A．大量处于的激发态上的氢原子，若吸收1.6eV>1.51eV的能量可以发生电离，故A正确； B．氢原子跃迁到低能级后，核外电子轨道半径减小，根据 可得动能 则动能变大，故B错误； C．大量处于的激发态上的氢原子，向低能级跃迁只能辐射种不同频率的光子，故C错误； D．氢原子从能级跃迁到能级过程中，能级差最大，则辐射光子的频率最高，故D错误。 故选A。 5. 用双缝干涉实验测量黄光的波长，其实验装置如图甲，下列说法正确的是（　　） A. 仅减小双缝间距，光屏上的相邻亮条纹间距将变大 B. 仅将黄光换成红光，光屏上相邻两亮条纹的间距变小 C. 仅减小滤光片到单缝的距离，光屏上的相邻亮条纹间距将变小 D. 若乙图中的P点出现暗条纹，则和到P点的光程差为黄光波长的整数倍 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据条纹间距表达式 可知，仅减小双缝间距，光屏上的相邻亮条纹间距将变大，选项A正确； B．红光波长大于黄光波长，根据 可知仅将黄光换成红光，光屏上相邻两亮条纹的间距变大，选项B错误； C．仅减小滤光片到单缝的距离，光屏上的相邻亮条纹间距将不变，选项C错误； D．若乙图中的P点出现暗条纹，则和到P点的光程差为黄光半波长的奇数倍，选项D错误。 故选A。 6. 广州夏天蚊虫繁多，电蚊拍可利用高压电击网来击杀飞近的蚊虫。如图所示，将3V恒定电压通过转换器转变为正弦交变电压，再将其加在理想变压器的原线圈上，副线圈两端接电击网，电压峰值达到2700V时可击杀蚊虫，正常工作时（　　） A. 原线圈上电压表示数为3V B. 电击网上的高频电压的频率为10000Hz C 副线圈与原线圈匝数比需满足 D. 不用高频转换器电蚊拍也可以正常工作 【答案】C 【解析】 【详解】A．原线圈上电压表的示数为 故A错误； B．电击网上的高频电压的频率为 故B错误； C．副线圈与原线圈匝数比需满足 故C正确； D．不用高频转换器把直流电转化为交流电，变压器就不能工作，不能把电压升到大于2700V，即电蚊拍不可以正常工作，故D错误。 故选C。 7. 如图，向一个空的铝制饮料罐中插入一根透明吸管，接口用蜡密封，在吸管内引入一小段长度可以忽略的油柱，不计大气压强的变化，这就是一个简易的气温计。已知罐的容积是，吸管内部粗细均匀，横截面积为，吸管的有效长度为25cm，已知此装置能测量的最低温度为27，标准大气压为，以下说法正确的是（　　） A. 此温度计的刻度是不均匀的 B. 此温度计能够测量的最高温度为37 C. 温度每升高1，罐内气体对外做功1J D. 温度降低，罐壁单位面积上受到大量气体分子撞击的平均作用力减小 【答案】B 【解析】 【详解】A．设罐的容积，根据盖—吕萨克定律可知，空气的体积和温度成正比，即 所以温度的变化量与距离的变化量成正比，则吸管上的温度刻度分布均匀，故A错误； B．根据 即 解得最高可测温度 故B正确； C．根据 可得 故C错误； D．温度降低，气体压强不变，罐壁单位面积上受到大量气体分子撞击的平均作用力不变，故D错误。 故选B。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 我国已经在空间站上开展四次精彩的太空授课，“天宫课堂”的教师们曾经做过两个有趣实验：一个是微重力环境下液桥演示实验，在两个塑料板表面之间可形成大尺寸液桥，如图甲所示；另一个是微重力环境下液体显著的“毛细现象”演示，把三根粗细不同的塑料管，同时放入装满水的容器。下列说法正确的是（　　） A. 从甲图可推断水和塑料板是浸润的 B. 图甲液桥不会“垮塌”，是由于液体的表面张力 C. 图乙中的B点处最能反映液桥表面层中水分子势能 D. 在“毛细现象”演示中，如图丙，水在三个塑料管内均不断上升，直到管顶 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．在图甲中，液桥的形成表明液体(水)和塑料板之间有良好的润湿性。如果液体和塑料板之间不浸润，液桥很难形成。故A正确； B．液桥的存在和稳定性主要是由于液体的表面张力。表面张力使得液体表面尽可能收缩，从而保持液桥的稳定形态，故B正确； C．图乙中的B点处为分子势能的最小值点，此时分子力引力和分子斥力平衡，分子间距离 液桥表面层中 分子间表现为引力，分子势能不是最小值，故C错误； D．微重力环境下在“毛细现象”演示中，如图丙，水在三个塑料管内均不断上升，直到管顶，故D正确。 故选ABD。 9. 某款条形码扫描笔的工作原理如图所示，将扫描笔在条形码上匀速移动，发光二极管发出的光遇到黑色线条几乎全部被吸收；遇到白色线条被大量反射到光电管中的金属表面（截止频率），产生光电流。如果光电流大于某个值，会使信号处理系统导通，将条形码变成一个个脉冲电信号。下列说法正确的是（　　） A. 若快速移动扫描笔，有可能不产生光电流 B. 条形码扫描笔的工作原理说明光是一种具有能量的粒子 C. 若发光二极管发出频率为的光，则光电子最大初动能为 D. 若发光二极管发出频率为的光，则可以通过增加光强，使其正常识别条形码 【答案】BC 【解析】 【详解】A．光照到光电管发生光电效应是瞬间的，即立刻产生光电子。若快速移动扫描笔，会使邻脉冲电信号的时间间隔变短，但不会影响光电流的产生，故A错误； B．条形码扫描笔的工作原理说明光是一种具有能量的粒子，故B正确； C．光电管中的金属表面的截止频率为，若发光二极管发出频率为的光，根据爱因斯坦光电效应方程，可得光电子最大初动能为 故C正确； D．若发光二极管发出频率为的光，小于光电管中的金属表面的截止频率，不能发生光电效应现象，通过增加光强，也不会产生光电子，所以不能正常识别条形码，故D错误。 故选BC 。 10. 如图所示，某学生练习用头颠球。某一次足球由静止下落45cm被重新顶起，离开头部后竖直上升的最大高度仍为45cm。已知足球与头部的作用时间为0.1s，足球的质量为0.4kg，g取，不计空气阻力，取向下为正方向，下列说法正确的是（　　） A. 足球下落到与头部刚接触时速度为3m/s B. 头部对足球的平均作用力为足球重力的7倍 C. 足球与头部作用过程中足球动量变化量为 D. 足球从最高点下落至重新回到最高点的过程，重力的冲量为0 【答案】AB 【解析】 【详解】A．根据自由落体运动的公式 解得足球下落到与头部刚接触时速度为 故A正确； B．离开头部后竖直上升的最大高度仍为45cm，则离开的速度 对足球列动量定理 解得 故B正确； C．足球与头部作用过程中足球动量变化量为 故C错误； D．足球从最高点下落至重新回到最高点的过程，重力的冲量为 故D错误。 故选AB。 三、实验与探究（共17分，请把答案填写在答卷纸上相应位置） 11. 某实验小组利用单摆测量当地重力加速度的值。 （1）为了较准确地测量重力加速度的值，以下四种单摆组装方式，应选择______。（填序号） （2）如图甲所示为该同学在进行实验时用秒表记录的单摆50次全振动所用时间，由图可知该次实验中秒表读数______s； （3）实验中，测量不同摆长及对应的周期，用多组实验数据做出摆长与周期平方的图像如乙所示，则重力加速度的大小为______（取9.86，结果保留3位有效数字）。 （4）若测定g的数值比当地公认值大，造成的原因可能是______。 A. 直接将摆线的长度作为摆长L B. 误将49次全振动记为50次 C. 摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了 【答案】（1）D （2）96.6 （3）9.86 （4）B 【解析】 【小问1详解】 为了减小阻力对实验的影响，应选用小钢球，在固定摆线时，应采用夹子夹紧防止摆动中摆线长发生变化。故选D。 【小问2详解】 小表盘已经过了0.5格，则读数为 【小问3详解】 根据 可得 从图像中可知斜率 解得 【小问4详解】 根据 可得 A．直接将摆线的长度作为摆长L，L测量值偏小，结果偏小，故A错误； B．由 误将49次全振动数为50次，使得T值偏小，导致g测量值偏大，故B正确； C．摆线上端悬点未固定，摆动过程中出现松动，L测量值偏小，导致g测量值偏小，故C错误。 故选B。 12. 某同学用如图所示实验装置探究一定质量的气体发生等温变化时压强与体积的关系。将注射器活塞移动到体积最大的位置，接上软管和压强传感器，记录此时注射器内被封闭气体的压强p和体积V；推动活塞压缩气体，记录多组气体的压强和体积。 （1）关于该实验下列说法正确的是（　　） A. 改变气体体积时应缓慢推拉活塞 B. 为方便推拉活塞，要用手握注射器再推拉活塞 C. 在活塞与注射器壁间涂上润滑油主要是为了减小摩擦 D. 注射器旁的刻度尺只要刻度分布均匀即可，可以不标注单位 （2）分别在环境温度为时完成上述探究活动。下列反映实验过程中气体压强p随体积V变化规律可能正确的是______。 A. B. C. D. （3）实验小组根据实验数据，做出的图像是一条过坐标原点的倾斜直线，可以得出结论：______； （4）该同学用此装置测量大米的密度。他取少许大米，先用天平测出其质量，再将其装入注射器内，重复上述实验操作，记录注射器上的体积刻度V和压强传感器读数，根据实验测量数据，作出图像可能是图中的______（选填“A”“ B” 或“ C”）。该同学未考虑软管中气体的体积，由此求出大米的密度比真实值______（选填“偏大” “ 偏小”或“相等”） 【答案】（1）AD （2）BD （3）一定质量的理想气体，温度不变时，气体的压强与气体的体积成反比 （4） ①. A ②. 偏大 【解析】 【小问1详解】 A．实验中为了使气体能够做等温变化，改变气体体积应缓慢推拉柱塞，故A正确； B．推拉柱塞时不可用手握住注射器，会使气体温度变高，故B错误； C．柱塞上涂油是为了防止漏气，并不是为了减小摩擦，故C错误； D．由于等温变化时 注射器旁的刻度尺如果刻度分布均匀，可以用气体的长度来间接表示体积，可以不标注单位，故D正确。 故选AD。 【小问2详解】 AB．对于一定质量的理想气体，当温度一定为定值，且温度越高，越大，A错误，B正确； CD．对于一定质量的理想气体，当温度一定与成正比，斜率即的乘积，故斜率越大温度越高，C错误，D正确。 故选BD。 【小问3详解】 做出的图像是一条过坐标原点的倾斜直线，一定质量的理想气体，温度不变时，气体的压强与气体的体积成反比 【小问4详解】 [1]设大米的体积为V0，由理想气体方程得 化简得 温度不变，图像应该是A图线， 故选A。 [2] 根据题意，图线与纵轴交点坐标表示的是大米装入注射器内，注射器测量出来的体积，因为大米整体呈现的是不规则形状，大米整体形状中间高两边低，如果以最高点读数误差比较大，且测量的偏小，由密度 得大米的密度比真实值偏大。 四、计算题（共37分。写出必要的文字说明，方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不给分。有数值计算的题，答案中应明确写出数值和单位） 13. 一列简谐波沿x轴正方向传播，波源位于坐标原点，时波源开始振动，时波恰好传到的c点，波形如图甲所示。 （1）求简谐波的传播速度； （2）求简谐波周期，并在图乙中画出处质点的振动图像（至少一个周期） （3）已知质点Q（未画出）的平衡位置坐标为（26m，0），求质点Q第一次处于波谷位置的时刻。 【答案】（1）；（2），图像见解析；（3） 【解析】 【详解】（1）时波恰好传到的c点，则波速为 （2）根据甲图可知波长为 则简谐波周期为 波沿沿x轴正方向传播，根据c点的起振向上，则的质点起振向上，振动周期为，振幅为10cm，则处质点的起振时间为 图像为 （3）根据波的平移可知Q点第一次出现波谷时只需要当前x=3m处的波谷的振动形式传递过去即 质点Q第一次处于波谷位置的时刻为 14. 道威棱镜是医用内窥镜重要组成部分（如图甲），它被广泛用于图形翻转。道威棱镜的横截面ABCD是底角为45°的等腰梯形，棱镜的折射率为。如图乙所示，现有一光源F发出一组平行于AD的光线，最后投射到光屏上，形成完整的像F'，已知真空中光速为c。 （1）求光线1从AB射入“道威棱镜”后的折射角； （2）通过计算判断光线1能否从BC边射出，并求出光线1在棱镜中的传播速度 （3）请在图乙中画出入射光线1、2到光屏的光路图及在光屏上所成的像F'。 【答案】（1）30°；（2）不能从BC边射出，2.1×108m/s；（3） 【解析】 【详解】（1）根据折射定律得 解得 （2）光线射到BC边的入射角为 临界角为 解得 因 在BC边发生全反射，不能从BC边射出； 光线1在棱镜中的传播速度为 （3）结合光可逆原理，光路图和像如图所示 15. 如图，一滑板的上表面由长度为L的粗糙水平部分AB和半径为R的四分之一光滑圆弧BC组成，滑板静止于光滑的水平地面上，物体P（可视为质点）置于滑板上面的A点，物体P与滑板水平部分的动摩擦因数为（已知，但具体大小未知），一根长度为L、不可伸长的轻细线，一端固定于点，另一端系一小球Q，小球Q位于最低点时与物体P处于同一高度并恰好接触。现将小球Q拉至与同一高度（细线处于水平拉直状态），然后由静止释放，小球Q向下摆动并与物体P发生弹性碰撞（碰撞时间极短）。已知小球Q的质量为m，物体P的质量为2m，滑板的质量为6m，，重力加速度为g，不计空气阻力。 （1）小球Q与物体P碰撞后瞬间，求物体P速度的大小； （2）若物体P恰不从C点滑出，求的值； （3）若要保证物体P既能到达圆弧BC，同时不会从C点滑出，求物体P在AB上滑行路程s与的关系。（结果均可用根式和分式表示） 【答案】（1）；（2）；（3），当时，，当时， 【解析】 【详解】（1）小球Q下摆过程，根据动能定理有 小球Q与物体P发生弹性碰撞过程有 解得 （2）若物体P恰不从C点滑出，即P运动到C点时与滑板的速度相等，则有 解得 （3）若要保证物体P既能到达圆弧BC，同时不会从C点滑出，则（2）中求出的动摩擦因数为最小值，即有 当P恰好能够运动到B点，此时的动摩擦因数为最大值，则有 解得 综合上述有 若物体P最终恰好运动至滑板上的A点与滑板保持相对静止，则有 解得 可知，当动摩擦因数小于时，P最终将从滑板的A点飞出，可知，当时有 当时，P最终在AB之间的某一位置与滑板保持相对静止，则有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$