内容正文:
青岛十九中2023-2024学年度第二学期期中模块检测
高二物理试题
说明:1.本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷。满分100分。答题时间90分钟。
2.请将第Ⅰ卷题目的答案选出后用2B铅笔涂在答题纸对应题目的代号上;第Ⅱ卷用黑色签字笔将正确答案写在答题纸对应的位置上,答在试卷上作废。
第Ⅰ卷(选择题,共40分)
一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。)
1. 2023年8月,日本不顾多个国家的反对,公然将含有大量放射性物质的核废水排放到太平洋中,其中有一种放射性物质是碳14,它的半衰期大约为5730年,其衰变方程为;则下列说法正确的是( )
A. 衰变方程中X为粒子
B. 衰变产生的X粒子电离本领比光子强
C. 碳14半衰期很长,所以短期内不会对人类造成影响
D. 如果有100个碳14,经过2865年将有25个原子核发生衰变
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据质量数和电荷数守恒,衰变方程为可知衰变方程中X为电子,故A错误;
B.衰变产生的X粒子电离本领比光子强,故B正确;
C. 碳14半衰期很长,短期内会对人类造成影响,故C错误;
D.半衰期是大量原子核衰变的统计规律,对少量原子核衰变不适用,故D错误。
故选B。
2. 如图甲所示,O点为单摆固定悬点,在其正下方的P点有一个钉子,现将小球拉开一定的角度后开始运动,小球在摆动过程中的偏角不超过。从某时刻开始计时,绳中的拉力大小F随时间t变化的关系如图乙所示,重力加速度g取,忽略一切阻力。下列说法正确的是( )
A. 时小球位于B点 B. 时小球位于C点
C. OA之间的距离为1.5m D. OP之间的距离为1.2m
【答案】D
【解析】
【详解】AB.由图像可知,内应该对应着摆球在CB之间的摆动;内应该对应着摆球在BA之间的摆动,因时摆线拉力最小,可知小球位于C点,时小球位于A点,选项AB错误;
C.摆球在AB之间摆动的周期为
T1=0.8πs
根据
可得
L1=1.6m
即OA之间的距离为1.6m,选项C错误;
D.摆球在BC之间摆动的周期为
T2=0.4πs
根据
可得
L2=0.4m
即PB之间的距离为0.4m,OP之间的距离为1.2m,选项D正确。
故选D
3. 如图所示,A球距地面高为H=2m,其正下方地面上有一B球,在A球开始自由下落的同时B球以v0=4m/s的速度竖直上抛。g取10m/s2。下列判断正确的是( )
A. 0.4s末两球相遇 B. 两球在B上升阶段相遇
C. 两球在B下降阶段相遇 D. 两球无法在空中相遇
【答案】C
【解析】
【详解】AD.B球相对于A做匀速直线运动,则有
可知,两球在0.5s末相遇,故AD错误;
BC.B球做竖直上抛运动,上升过程经历时间
所以两球在B下降阶段相遇,故B错误,C正确。
故选C。
4. 如图所示,一汽车做匀加速直线运动,在经过一路段AC时,所用的时间t=30s。测出通过AB段的平均速度为6m/s,通过BC段的平均速度为15m/s,则汽车的加速度为( )
A. 0.2m/s2 B. 0.6m/s2 C. 0.5m/s2 D. 0.35m/s2
【答案】B
【解析】
【详解】通过AB段的平均速度为6m/s,则通过AB的中间时刻的速度为v1=6m/s;通过BC段的平均速度为15m/s,则通过BC的中间时刻的速度为v2=15m/s;则汽车的加速度为
故选B。
5. 如图,隔板在绝热汽缸中封闭一定质量理想气体,隔板和绝热活塞间是真空。迅速抽掉隔板后气体会扩散至整个汽缸,待气体稳定后向左缓慢推动活塞至隔板原位置,整个系统密封性良好,下列说法正确的是( )
A. 扩散过程中,气体对外界做功,温度降低
B. 扩散过程中,气体分子的平均速率减小导致气体压强减小
C. 推动活塞过程中,活塞对气体做功,气体温度升高
D. 抽掉隔板前和活塞到达隔板原位置后,气体内能相等
【答案】C
【解析】
【详解】AB.抽开隔板时,气体体积变大,但是右方是真空,气体不对外做功,又没有热传递,则根据
U=Q+W
可知,气体内能不变,温度不变,气体分子的平均速率不变,压强减小,故AB错误;
CD.气体被压缩的过程中,外界对气体做功,根据
U=Q+W
可知,气体内能增大,气体分子的平均动能变大,温度升高,故D错误,C正确。
故选C。
6. 如图所示为一定质量的理想气体的压强随体积变化的图像,其中AB段为双曲线,则下列说法正确的是( )
A. 过程①中气体分子的平均动能不变
B. 过程②中单位时间内气体分子对容器壁的碰撞次数增多
C. 过程②中气体分子的平均动能减小
D. 过程③中单位时间内气体分子对容器壁的碰撞次数增多
【答案】D
【解析】
【详解】根据理想气体状态方程
可得
故可知图像的斜率
对于一定质量的理想气体而言,斜率定性的反映温度的高低。
A.图像在过程①的每点与坐标原点连线的斜率逐渐减小,表示理想气体的温度逐渐降低,则过程①中气体分子的平均动能减小,A错误;
B.图像在过程②中压强不变,体积增大,根据理想气体状态方程可知温度升高,分子的平均动能增大,由理想气体压强的微观意义,气体压强与气体分子单位时间内对容器壁的碰撞次数N、气体分子平均动能有关,在压强p不变,增大的条件下,可得单位时间内气体分子对容器壁的碰撞次数减少,B错误;
C.图像在过程②的每点与坐标原点连线的斜率逐渐增大,表示理想气体的温度逐渐升高,则过程②中气体分子的平均动能增大,C错误;
D.图像在过程③中压强增大,温度不变,分子的平均动能不变,由理想气体压强的微观意义,气体压强与气体分子单位时间内对容器壁的碰撞次数N、气体分子平均动能有关,在压强p增大,温度不变的条件下,可得单位时间内气体分子对容器壁的碰撞次数增多,D正确。
故选D。
7. 某兴趣小组对劈尖干涉条纹进行研究时将两平板玻璃叠放,在右端夹入一薄片,如图所示。当波长为λ的可见光从玻璃板正上方入射后可观察到明暗相间的条纹,a、b两点均为暗条纹中心位置,a、b间共有n条亮纹,则a、b两处空气劈的厚度差为( )
A. B. C. nλ D.
【答案】A
【解析】
【详解】由于从空气膜上下表面分别反射的两列光形成干涉,所以光程差为
(d为空气劈的厚度)
当时出现暗条纹,则此时
则
那么相邻的两条暗条纹满足
所以
所以厚度差为
由于a、b间共有n条亮纹,则a、b两处空气劈的厚度差为
故选A。
8. 如图所示,分别用1、2两种材料作K极进行光电效应探究,其截止频率,保持入射光不变,则光电子到达A极时动能的最大值随电压U变化关系的图像是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】光电管所加电压为正向电压,则根据爱因斯坦光电效应方程可知光电子到达A极时动能的最大值
可知图像的斜率相同,均为e;截止频率越大,则图像在纵轴上的截距越小,因,则图像C正确,ABD错误。
故选C。
二、多项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有多个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)
9. 如图甲所示,在平面内的均匀介质中两波源、分别位于x轴上、处,两波源均从时刻开始沿y轴方向做简谐运动,波源的振动图像如图乙所示,波源的振动方程是,质点P位于x轴上处,在时,质点P开始振动。下列说法正确的是( )
A. 这两列波的波长为
B. 这两列波的周期相同,都是
C. 两列波刚开始相遇的时刻,质点P的位移
D. 从开始经,处的质点通过的路程
【答案】BCD
【解析】
【详解】AB.波源离质点P较近,波源先传播至质点P,两列波在同一均匀介质中传播,波速相等,波速为
波源的周期为2s,波源的周期为
这两列波的波长为
故A错误,B正确;
C.两列波刚开始相遇的时刻,有
解得
两列波刚开始相遇的时刻,波源未传播至质点P,波源已传播至质点P,质点P振动时间为
此时质点P处于波峰位置,质点P的位移为
故C正确;
D.波源、传播至处的质点的时间为
解得
由于波源、起振方向相反,处的质点到波源、的波程差为零,则处的质点为振动减弱点,振幅为
时,处的质点振动时间为
从开始经5.5s,处的质点通过的路程为
故D正确。
故选BCD。
10. 某同学通过传感器测得的甲、乙两物体的运动图像如图所示,横轴为时间,纵轴忘记标记。已知甲曲线两部分均为抛物线,且与分别为开口向上和开口向下的抛物线的顶点。下列说法正确的是( )
A. 若图像为位移—时间图像,0~1s乙物体平均速度大于甲物体平均速度
B. 若图像为位移—时间图像,甲物体0~1s和1~2s加速度大小相等
C. 若图像为速度—时间图像,且两物体在同一直线上运动,不可能在时刻相遇
D. 若图像为速度—时间图像,0~2s乙物体平均速度为甲物体平均速度的两倍
【答案】BD
【解析】
【详解】A.若图像为位移—时间图像,0~1s内甲、乙的位移相等,则乙物体平均速度等于甲物体平均速度,故A错误;
B.若图像为位移—时间图像,甲物体0~1s和1~2s时间相同,位移大小相同,初始速度均为0,所以加速度大小相等,故B正确;
C.若图像为速度—时间图像,且两物体在同一直线上运动,由图像可知,在内,甲运动的距离小于乙运动是距离,但两个物体出发点可能不同,所以有可能在时刻相遇,故C错误;
D.若图像为速度—时间图像,根据图像与横轴围成的面积表示物体的位移,由于以0~2s内乙与横轴围成的面积是甲与横轴围成的面积的两倍,所以0~2s乙物体平均速度为甲物体平均速度的两倍,故D正确。
故选BD。
11. 有一块厚度为h,半径为R的圆饼状玻璃砖,折射率为,现经过圆心截取二分之一,如图所示,使截面ABCD水平放置,一束单色光与该面成角入射,恰好覆盖截面。已知光在真空中传播速度为c,不考虑玻璃砖内的反射光,以下说法正确的是( )
A. 从弧面射出的光线在玻璃砖内传播的最长时间为
B. 从弧面射出的光线在玻璃砖内传播的最长时间为
C. 弧面ABCD上有光线射出的面积
D. 弧面ABCD上有光线射出的面积
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.在截面入射点在Q处射入玻璃柱体的光线在玻璃砖传播的距离最长
根据折射定律有
得
.
又
,,
故A正确,B错误;
CD.设折射光线在半圆界面刚好发生全反射
根据临界角公式
可得
与水平方向的夹角为
与竖直方向的夹角为15°,有光透出的部分为圆弧对应圆心角为
则面上有光透出部分的面积为
可得
故C正确,D错误
故选AC。
12. 如图所示,竖直轻弹簧两端连接质量均为m的两个小物块A、B,置于水平地面上且处于静止状态,现将质量也为m的小物块C从A的正上方h处由静止释放,物块C与A碰后粘在一起继续向下运动。已知在以后的运动过程中,当A向上运动到最高点时,B刚好要离开地面。重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 此弹簧的劲度系数为
B. 此弹簧的劲度系数为
C. 物块A运动过程中的最高点距离其初始位置为
D. 物块A运动过程中的最低点距离其初始位置为
【答案】AD
【解析】
【详解】C.对物块C,根据动能定理有
可得碰前C的速度为
C、A碰撞,根据动量守恒定律有
可得,碰撞后C、A一起向下运动的速度为
碰撞前,对A分析,根据平衡条件有
当A向上运动到最高点时,对B分析,根据平衡条件有
则碰撞后瞬间与A向上运动到最高点瞬间,弹簧弹力大小相等,弹簧的弹性势能相同,根据能量守恒定律有
可得,物块运动过程中的最高点距离其初始位置的距离为
故C错误;
AB.由上述分析可知
则弹簧的劲度系数为
故A正确,B错误;
D.碰撞后C、A一起做简谐运动,根据对称性可知,最高点的合力等于最低点的合力,则有
解得最低点时弹簧的压缩量为
则物块A运动过程中的最低点距离其初始位置的距离为
故D正确。
故选AD。
第Ⅱ卷(非选择题,共60分)
三、非选择题:本题共6小题,共60分。
13. 某同学为了测量固体药物的体积,设计了如图甲所示的测量装置(装置密封性良好)。
要测量步骤如下:
①把待测药物放进注射器内;
②把注射器活塞推至适当位置,然后将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机连接;
③移动活塞,记录注射器的刻度值V,以及气体压强值p;
④重复上述步骤③,多次测量;
⑤根据记录的数据,作出图像,并利用图像计算药物体积。
(1)在操作步骤③中,______(选填“缓慢”“快速”或“以任意速度”)移动活塞。
(2)在操作步骤⑤中,为了得到直线图像,纵坐标是V,则横坐标应该选用______(选填“p”“”或“”)。
(3)选择合适的坐标后,该同学通过描点作图,得到的直线图像如图乙所示,其延长线分别交横、纵坐标于a、b,则待测药物的体积为______(用题目中已知量表示)。
(4)由于压强传感器和注射器连接处软管存在一定容积,由此造成的测量值比真实值______(选填“偏大”“偏小”或“相同”)。
【答案】(1)缓慢 (2)
(3)b (4)偏小
【解析】
【小问1详解】
在操作步骤③中,为了保证气体温度不变,应缓慢移动活塞。
【小问2详解】
设固体药物的体积为,以气体为对象,根据玻意耳定律可得
整理可得
为了得到直线图像,纵坐标是V,则横坐标应该选用。
【小问3详解】
根据
结合图乙图像可知,待测药物的体积为
【小问4详解】
由于压强传感器和注射器连接处软管存在一定容积,设该容积为,以气体为对象,根据玻意耳定律可得
整理可得
结合图乙可知
可知造成的测量值比真实值偏小。
14. 同学们利用图示装置测量某种单色光的波长。实验时,接通电源使光源(灯泡)正常发光,调整仪器从目镜中可以观察到干涉条纹。
(1)若想增加从目镜中观察到的条纹个数,下列操作可行的是________。
A.将单缝向双缝靠近
B.将屏向靠近双缝的方向移动
C.将屏向远离双缝的方向移动
D.使用间距更小的双缝
(2)若双缝的间距为d,屏与双缝间的距离为。测得第一条亮纹中央到第n条亮纹中央间距离为x,则单色光的波长=________。
(3)若只将滤光片去掉,下列说法正确的是_________。
A.屏上出现彩色衍射条纹,中央是紫色亮纹
B.屏上出现彩色衍射条纹,中央是白色亮纹
C.屏上出现彩色干涉条纹,中央是红色亮纹
D.屏上出现彩色干涉条纹,中央是白色亮纹
(4)随着学习的不断深入,同学们对光的本性有了更为丰富的认识。现在我们知道光线具有波动性,又具有拉子性。光电效应现象是证明光具有粒子性的重要证据。在研究光电效应的实验中,得到如图所示的光电流与电压的关系,对此图像的下列说法中,正确的是________。
A.图线①所对应的照射光频率高于图线②对应的
B.图线①所对应的照射光频率高于图线③对应的
C.图线①所对应的照射光强度大于图线③对应的
D.若图线①对应的照射光是绿光,图线②对应的可能是红光
【答案】 ①. B ②. ③. D ④. C
【解析】
【详解】(1)[1]增加从目镜中观察到的条纹个数,则条纹的宽度减小,根据相邻亮条纹间的距离为
则为了减小相邻亮条纹(暗条纹)间的宽度,可增大双缝间距离或减小双缝到屏的距离。
故选B。
(2)[2]第1条暗条纹到第n条暗条纹之间的距离为x,则两个相邻明纹(或暗纹)间的距离为
则单色光的波长为
(3)[3]如果没有插滤光片,各种颜色的光都会发生干涉,在光屏的中央出现白色条纹,两边是彩色条纹。
故选D。
(4)[4]AB.研究光电效应时,当加上反向电压可测出动能最大的光电子减速到零刚好到达极板,有
则有反向遏止电压越大,对应的入射光的频率越高,由图像可知
图线①所对应照射光频率低于图线②对应的,图线①所对应的照射光频率等于图线③对应的,故AB错误;
C.光电管加正向电压时,光电子做加速运动,能够到达极板的光电子越多,光电流越大,当光电效应的光电子全部导电,得到饱和光电流,有
图线①和图线①的所对应的入射光的频率相同,而图线①的饱和光电流较大,则单位时间产生的光电子较多,即所对应的照射光强度较大,故C正确;
D.因,若图线①对应的照射光是绿光,图线②对应的不可能是红光,故D错误。
故选C。
15. 由某种新型材料做成的某个光学元件,其中一个截面是半径为R的半圆形,PQ为半圆的直径,O为该柱形截面的圆心,如图所示。一激光器发出的光以与直径PQ成45°角的方向射入元件内,入射点沿PQ由下向上移动,当移动到B点时,光线恰好从元件的中点E射出,继续上移到位置D(图中未标出)时光线恰好不能从圆弧面射出(不考虑经半圆柱内表面反射后射出的光)。已知该新型材料的折射率,光在真空中的传播速度为c。求:
(1)由B点射入的光线在元件内传播的时间;
(2)D点与O的距离。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)由题意知,入射角,设对应折射光线BE的折射角为r,如图所示
根据折射定律有
解得
光线BE在元件内传播的速度为
传播的距离为
光线从B点传播到E所用的时间
(2)当光线由D点入射时,到达圆弧面的入射角恰好等于临界角C,则
由正弦定理得
解得
16. 图甲为气压式升降椅,它通过活塞上下运动来控制椅子的升降,图乙为其核心部件模型简图,圆筒形导热汽缸开口向上竖直放置在水平地面上,活塞(连同细连杆)与椅面的总质量,活塞的横截面积,汽缸内封闭一定质量的理想气体,活塞与汽缸之间无摩擦且不漏气,活塞上放有一质量的物块,气柱高度.已知大气压强,重力加速度大小。求:
(1)若拿掉物块活塞上升到如图虚线所示位置,求此时气柱的高度;
(2)拿掉物块后,如果缓慢降低环境温度,使活塞从虚线位置下降6cm,此过程中气体放出热量24J,求气体内能的变化量。
【答案】(1)1.3m;(2)14.4J
【解析】
【详解】(1)拿掉活塞上的物块,气体做等温变化,初态:,汽缸内封闭气体的压强为
代入数据解得
末态有
由气体状态方程得
整理得
(2)在降温过程中,气体做等压变化,外界对气体作功为
由热力学第一定律
可得
17. 智能手机通过星闪连接进行数据交换,已经配对过的两手机,当距离小于某一值时,会自动连接;一旦超过该值时,星闪信号便会立即中断,无法正常通讯。如右图所示,甲、乙两位同学在两个平行的直跑道进行测试,跑道间距离d=5m。已知星闪设备在13m以内时能够实现通信。t=0时刻,甲、乙两人刚好位于图示位置,此时甲同学的速度为9m/s,乙同学的速度为2m/s。从该时刻起甲同学以2m/s2的加速度做匀减速直线运动直至停下,乙同学保持原有速度做匀速直线运动。(忽略信号传递时间),从计时起,求:
(1)甲、乙两人并排前在前进方向上的最大距离是多少?
(2)甲、乙两人能利用星闪通信的时间是多少?
【答案】(1)12.25m
(2)15.125s
【解析】
【小问1详解】
假设经过,两人速度相等,此时相距最远,有
解得
此时两人在前进方向上追上前的最大距离为
【小问2详解】
根据几何知识可知,当甲在乙前方且直线距离为13m时,由勾股定理可推断二者位移关系有
据运动学公式有,
解得或
当时,二者直线距离小于13m;当时,二者直线距离大于13m。
时,甲车的速度为,之后,甲、乙两人的距离先减小后增大,且甲能够继续行驶的距离为
根据几何关系可知,从开始到乙运动至甲前方12m的过程中,二者直线距离小于13m,这段过程经历的时间为
则甲、乙两人能利用星闪通信的时间为
18. 如图,足够长的光滑水平桌面上静止着质量为3m的滑块,滑块右上角边缘AB为半径为R的光滑圆弧,圆弧最低点的切线沿水平方向。在桌子右侧有固定在水平地面上的管形轨道,轨道左端CD段为圆弧,对应的圆心角为60°,CD段圆弧和轨道上其余各竖直圆的半径均为R,小物体在轨道内运动时可以依次经过C、D、E、F、E、G、H、G、Ⅰ、L、I……。某时刻一质量为m的小物体自A点由静止释放,经过一段时间后恰好由C点沿着圆弧CD的切线无碰撞地进入管形轨道。已知轨道CD段和右侧各竖直圆内壁均光滑,轨道的内径相比R忽略不计,小物体与管形轨道各水平部分的动摩擦因数均为0.3,水平部分,重力加速度为g,不计空气阻力,小物体运动过程没有与桌面发生碰撞。
(1)求小物体离开滑块时的速度大小;
(2)求小物体开始释放时的位置距D点的水平距离;
(3)求小物体停止运动时的位置距D点的距离。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)根据水平方向动量守恒和机械能守恒
,
解得
(2)根据水平方向动量守恒可知
且有
可得
小物体做平抛运动有
解得
平抛水平位移
小物体开始释放时的位置距D点的水平距离
(3)小物块在C点的速度
设恰能到达第n个圆周的最高点,则有
解得
不能越过第二个圆周,则
解得
小物体停止运动时的位置距D点的距离
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青岛十九中2023-2024学年度第二学期期中模块检测
高二物理试题
说明:1.本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷。满分100分。答题时间90分钟。
2.请将第Ⅰ卷题目的答案选出后用2B铅笔涂在答题纸对应题目的代号上;第Ⅱ卷用黑色签字笔将正确答案写在答题纸对应的位置上,答在试卷上作废。
第Ⅰ卷(选择题,共40分)
一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。)
1. 2023年8月,日本不顾多个国家的反对,公然将含有大量放射性物质的核废水排放到太平洋中,其中有一种放射性物质是碳14,它的半衰期大约为5730年,其衰变方程为;则下列说法正确的是( )
A. 衰变方程中X为粒子
B. 衰变产生的X粒子电离本领比光子强
C. 碳14半衰期很长,所以短期内不会对人类造成影响
D. 如果有100个碳14,经过2865年将有25个原子核发生衰变
2. 如图甲所示,O点为单摆的固定悬点,在其正下方的P点有一个钉子,现将小球拉开一定的角度后开始运动,小球在摆动过程中的偏角不超过。从某时刻开始计时,绳中的拉力大小F随时间t变化的关系如图乙所示,重力加速度g取,忽略一切阻力。下列说法正确的是( )
A. 时小球位于B点 B. 时小球位于C点
C. OA之间的距离为1.5m D. OP之间的距离为1.2m
3. 如图所示,A球距地面高为H=2m,其正下方地面上有一B球,在A球开始自由下落的同时B球以v0=4m/s的速度竖直上抛。g取10m/s2。下列判断正确的是( )
A. 0.4s末两球相遇 B. 两球在B上升阶段相遇
C. 两球在B下降阶段相遇 D. 两球无法在空中相遇
4. 如图所示,一汽车做匀加速直线运动,在经过一路段AC时,所用的时间t=30s。测出通过AB段的平均速度为6m/s,通过BC段的平均速度为15m/s,则汽车的加速度为( )
A. 0.2m/s2 B. 0.6m/s2 C. 0.5m/s2 D. 0.35m/s2
5. 如图,隔板在绝热汽缸中封闭一定质量理想气体,隔板和绝热活塞间是真空。迅速抽掉隔板后气体会扩散至整个汽缸,待气体稳定后向左缓慢推动活塞至隔板原位置,整个系统密封性良好,下列说法正确的是( )
A. 扩散过程中,气体对外界做功,温度降低
B. 扩散过程中,气体分子的平均速率减小导致气体压强减小
C. 推动活塞过程中,活塞对气体做功,气体温度升高
D. 抽掉隔板前和活塞到达隔板原位置后,气体内能相等
6. 如图所示为一定质量的理想气体的压强随体积变化的图像,其中AB段为双曲线,则下列说法正确的是( )
A. 过程①中气体分子的平均动能不变
B. 过程②中单位时间内气体分子对容器壁碰撞次数增多
C. 过程②中气体分子的平均动能减小
D. 过程③中单位时间内气体分子对容器壁的碰撞次数增多
7. 某兴趣小组对劈尖干涉条纹进行研究时将两平板玻璃叠放,在右端夹入一薄片,如图所示。当波长为λ的可见光从玻璃板正上方入射后可观察到明暗相间的条纹,a、b两点均为暗条纹中心位置,a、b间共有n条亮纹,则a、b两处空气劈的厚度差为( )
A. B. C. nλ D.
8. 如图所示,分别用1、2两种材料作K极进行光电效应探究,其截止频率,保持入射光不变,则光电子到达A极时动能的最大值随电压U变化关系的图像是( )
A. B. C. D.
二、多项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有多个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)
9. 如图甲所示,在平面内的均匀介质中两波源、分别位于x轴上、处,两波源均从时刻开始沿y轴方向做简谐运动,波源的振动图像如图乙所示,波源的振动方程是,质点P位于x轴上处,在时,质点P开始振动。下列说法正确的是( )
A. 这两列波的波长为
B. 这两列波的周期相同,都是
C. 两列波刚开始相遇时刻,质点P的位移
D. 从开始经,处的质点通过的路程
10. 某同学通过传感器测得的甲、乙两物体的运动图像如图所示,横轴为时间,纵轴忘记标记。已知甲曲线两部分均为抛物线,且与分别为开口向上和开口向下的抛物线的顶点。下列说法正确的是( )
A. 若图像为位移—时间图像,0~1s乙物体平均速度大于甲物体平均速度
B. 若图像为位移—时间图像,甲物体0~1s和1~2s加速度大小相等
C. 若图像为速度—时间图像,且两物体在同一直线上运动,不可能在时刻相遇
D. 若图像为速度—时间图像,0~2s乙物体平均速度为甲物体平均速度的两倍
11. 有一块厚度为h,半径为R的圆饼状玻璃砖,折射率为,现经过圆心截取二分之一,如图所示,使截面ABCD水平放置,一束单色光与该面成角入射,恰好覆盖截面。已知光在真空中传播速度为c,不考虑玻璃砖内的反射光,以下说法正确的是( )
A. 从弧面射出的光线在玻璃砖内传播的最长时间为
B. 从弧面射出的光线在玻璃砖内传播的最长时间为
C. 弧面ABCD上有光线射出的面积
D. 弧面ABCD上有光线射出的面积
12. 如图所示,竖直轻弹簧两端连接质量均为m的两个小物块A、B,置于水平地面上且处于静止状态,现将质量也为m的小物块C从A的正上方h处由静止释放,物块C与A碰后粘在一起继续向下运动。已知在以后的运动过程中,当A向上运动到最高点时,B刚好要离开地面。重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 此弹簧的劲度系数为
B. 此弹簧劲度系数为
C. 物块A运动过程中的最高点距离其初始位置为
D. 物块A运动过程中的最低点距离其初始位置为
第Ⅱ卷(非选择题,共60分)
三、非选择题:本题共6小题,共60分。
13. 某同学为了测量固体药物的体积,设计了如图甲所示的测量装置(装置密封性良好)。
要测量步骤如下:
①把待测药物放进注射器内;
②把注射器活塞推至适当位置,然后将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机连接;
③移动活塞,记录注射器的刻度值V,以及气体压强值p;
④重复上述步骤③,多次测量;
⑤根据记录的数据,作出图像,并利用图像计算药物体积。
(1)在操作步骤③中,______(选填“缓慢”“快速”或“以任意速度”)移动活塞。
(2)在操作步骤⑤中,为了得到直线图像,纵坐标是V,则横坐标应该选用______(选填“p”“”或“”)。
(3)选择合适的坐标后,该同学通过描点作图,得到的直线图像如图乙所示,其延长线分别交横、纵坐标于a、b,则待测药物的体积为______(用题目中已知量表示)。
(4)由于压强传感器和注射器连接处软管存在一定容积,由此造成的测量值比真实值______(选填“偏大”“偏小”或“相同”)。
14. 同学们利用图示装置测量某种单色光的波长。实验时,接通电源使光源(灯泡)正常发光,调整仪器从目镜中可以观察到干涉条纹。
(1)若想增加从目镜中观察到的条纹个数,下列操作可行的是________。
A.将单缝向双缝靠近
B.将屏向靠近双缝的方向移动
C.将屏向远离双缝的方向移动
D.使用间距更小的双缝
(2)若双缝的间距为d,屏与双缝间的距离为。测得第一条亮纹中央到第n条亮纹中央间距离为x,则单色光的波长=________。
(3)若只将滤光片去掉,下列说法正确的是_________。
A.屏上出现彩色衍射条纹,中央是紫色亮纹
B.屏上出现彩色衍射条纹,中央是白色亮纹
C.屏上出现彩色干涉条纹,中央是红色亮纹
D.屏上出现彩色干涉条纹,中央是白色亮纹
(4)随着学习的不断深入,同学们对光的本性有了更为丰富的认识。现在我们知道光线具有波动性,又具有拉子性。光电效应现象是证明光具有粒子性的重要证据。在研究光电效应的实验中,得到如图所示的光电流与电压的关系,对此图像的下列说法中,正确的是________。
A.图线①所对应的照射光频率高于图线②对应的
B.图线①所对应的照射光频率高于图线③对应的
C.图线①所对应的照射光强度大于图线③对应的
D.若图线①对应的照射光是绿光,图线②对应的可能是红光
15. 由某种新型材料做成的某个光学元件,其中一个截面是半径为R的半圆形,PQ为半圆的直径,O为该柱形截面的圆心,如图所示。一激光器发出的光以与直径PQ成45°角的方向射入元件内,入射点沿PQ由下向上移动,当移动到B点时,光线恰好从元件的中点E射出,继续上移到位置D(图中未标出)时光线恰好不能从圆弧面射出(不考虑经半圆柱内表面反射后射出的光)。已知该新型材料的折射率,光在真空中的传播速度为c。求:
(1)由B点射入的光线在元件内传播的时间;
(2)D点与O的距离。
16. 图甲为气压式升降椅,它通过活塞上下运动来控制椅子的升降,图乙为其核心部件模型简图,圆筒形导热汽缸开口向上竖直放置在水平地面上,活塞(连同细连杆)与椅面的总质量,活塞的横截面积,汽缸内封闭一定质量的理想气体,活塞与汽缸之间无摩擦且不漏气,活塞上放有一质量的物块,气柱高度.已知大气压强,重力加速度大小。求:
(1)若拿掉物块活塞上升到如图虚线所示位置,求此时气柱的高度;
(2)拿掉物块后,如果缓慢降低环境温度,使活塞从虚线位置下降6cm,此过程中气体放出热量24J,求气体内能变化量。
17. 智能手机通过星闪连接进行数据交换,已经配对过的两手机,当距离小于某一值时,会自动连接;一旦超过该值时,星闪信号便会立即中断,无法正常通讯。如右图所示,甲、乙两位同学在两个平行的直跑道进行测试,跑道间距离d=5m。已知星闪设备在13m以内时能够实现通信。t=0时刻,甲、乙两人刚好位于图示位置,此时甲同学的速度为9m/s,乙同学的速度为2m/s。从该时刻起甲同学以2m/s2的加速度做匀减速直线运动直至停下,乙同学保持原有速度做匀速直线运动。(忽略信号传递时间),从计时起,求:
(1)甲、乙两人并排前在前进方向上的最大距离是多少?
(2)甲、乙两人能利用星闪通信的时间是多少?
18. 如图,足够长的光滑水平桌面上静止着质量为3m的滑块,滑块右上角边缘AB为半径为R的光滑圆弧,圆弧最低点的切线沿水平方向。在桌子右侧有固定在水平地面上的管形轨道,轨道左端CD段为圆弧,对应的圆心角为60°,CD段圆弧和轨道上其余各竖直圆的半径均为R,小物体在轨道内运动时可以依次经过C、D、E、F、E、G、H、G、Ⅰ、L、I……。某时刻一质量为m的小物体自A点由静止释放,经过一段时间后恰好由C点沿着圆弧CD的切线无碰撞地进入管形轨道。已知轨道CD段和右侧各竖直圆内壁均光滑,轨道的内径相比R忽略不计,小物体与管形轨道各水平部分的动摩擦因数均为0.3,水平部分,重力加速度为g,不计空气阻力,小物体运动过程没有与桌面发生碰撞。
(1)求小物体离开滑块时的速度大小;
(2)求小物体开始释放时位置距D点的水平距离;
(3)求小物体停止运动时的位置距D点的距离。
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