精品解析：河北省保定市部分示范性高中2023-2024学年高二下学期5月期中考试物理试题

河北省高二年级下学期5月联考 物理 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本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. 1827年，英国植物学家布朗在显微镜下观察悬浮在液体里的花粉颗粒，发现花粉颗粒在做永不停息的无规则运动，后人把这种运动称为布朗运动。布朗运动是由于液体分子的无规则运动引起的。下列说法正确的是（　　） A. 花粉颗粒越大，布朗运动越明显 B. 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 C. 扩散现象和布朗运动的剧烈程度都与温度有关，因此扩散现象和布朗运动都是热运动 D. 液体温度升高，速率比较大的分子占分子总数的比例会增大 2. 如图所示，让白炽灯发出的光通过偏振片P和Q，以光的传播方向为轴旋转偏振片P和Q，可以看到透射光的强度会发生变化，这个实验说明（　　） A. 光能发生干涉现象 B. 光能发生衍射现象 C. 光是一种横波 D. 光是一种纵波 3. 当把干净的玻璃毛细管插入某种液体时，液面出现的情况如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 液体可能是水银 B. 玻璃管中液面呈现凹形液面，属于浸润现象 C. 附着层内的分子间的作用力表现为引力 D. 附着层内的分子间距离大于液体内部分子间的距离 4. 家庭装修中释放的甲醛和射线是白血病的重要诱因，其来源往往是不合格的瓷具、橱柜等，来自瓷具、橱柜等释放的氡气具有放射性，的衰变方程为，氡222的半衰期为天。下列说法正确的是（　　） A. 氡衰变为钋的过程为β衰变 B. 衰变过程中释放的γ射线和另一种射线，γ射线穿透能力最强，另一种射线电离本领最强 C. 800个氡核经过天后，还有200个未发生衰变 D. 给房屋通风或放置绿植，可以减小氡222的半衰期 5. 如图所示，两个水平固定的汽缸由管道连通。活塞a、b用钢性杆相连，可在汽缸内无摩擦地移动，缸内及管中封有一定质量的气体，整个系统处于平衡状态，大气压强不变。现令缸内气体的温度缓慢升高一点，则系统再次达到平衡状态时（　　） A. 缸内气体压强增大 B. 缸内气体压强减小 C. 活塞向左移动一些 D. 活塞向右移动一些 6. 用紫外光电管制作的火灾报警器的灵敏度非常高，其能够探测5 m远处的香烟头燃烧时火焰发出的紫外线，因此被称为“火焰发现者”，但它对太阳光（灯光）中的紫外线完全没有反应，因此在使用过程中不需要过滤任何太阳光（灯光）。已知光电管内部金属材料发生光电效应的极限频率为，太阳光（灯光）中紫外线的频率为，明火中紫外线的频率为，则（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，、是同一种介质中相距5m的两个振动情况完全一致的相干波源，它们振动的方向垂直于直角所在的平面，在介质中形成的机械波的波长为，，，则上振动加强点有（　　） A. 10个 B. 15个 C. 20个 D. 21个 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，有两个或两个以上选项符合题目要求。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. 有些元素的原子核有可能从很靠近它的核外电子中“俘获”一个电子形成一个新原子核，从离原子核最近的 K层电子中俘获电子，叫“ K俘获”。现有一个铍原子核发生了“K俘获”，生成一个新的原子核，并放出一个不带电的、质量接近于零的中微子，核反应方程为。关于铍原子核的“K俘获”的过程，下列说法正确的是（　　） A. 新原子核带负电 B. 新原子核比原来的铍原子核多一个中子 C. 新原子核比原来的铍原子核多一个质子 D. 新原子核的比结合能大于铍原子核的比结合能 9. 中国京剧的特技水袖舞包含了戏曲和舞蹈的成分，别具美感。某京剧演员舞动水袖形成的一列简谐横波在时刻的波形图如图甲所示，P、Q为该波沿传播方向上相距的两个质点，P点振动领先Q点，时刻Q质点正处于正向最大位移处（图中未画出），图乙为P质点的振动图像。下列说法正确的是（　　） A. P质点的振动方程为 B. 时刻，P质点所受合力沿y轴正方向 C. 该简谐横波的波长可能为 D. 该简谐横波的传播速度可能为 10. 氢原子的能级图如图甲所示，一群处于能级的氢原子向低能级跃迁发出的光照射图乙电路中的阴极K，其中只有a、b两种频率的光能使之发生光电效应。分别用这两种频率的光照射阴极K，测得图乙中电流表随电压表读数变化的图像如图丙所示。下列说法正确的是（　　） A. 一个处在能级上的氢原子跃迁到基态，最多能放出3种不同频率的光子 B. a光的频率大于b光的频率 C. 阴极K的逸出功为 D. a光光子的能量为 三、非选择题：共54分。 11. 赵同学正在做“用单摆测量重力加速度”的实验。 （1）该同学用实验室提供的螺旋测微器测量摆球的直径，螺旋测微器的示数如图甲所示，则摆球的直径为__________mm。 （2）赵同学单摆实验的装置示意图如图乙所示，其中角度盘需要固定在杆上的标准点O处，摆线在角度盘上所指的示数为摆角的大小。若将角度盘固定在O点下方，则摆线在角度盘上所指的示数为时，实际摆角__________填“大于”或“小于”。 （3）赵同学通过实验获得一组数据后，利用单摆周期公式测得的重力加速度数值大于当地的重力加速度的实际值，造成这一情况的原因可能是__________。 A. 单摆摆动时的摆角较小 B. 开始计时时，过早按下停表 C. 误将摆球59次全振动的时间记为了60次全振动的时间 D. 摆线上端未牢固固定，振动中出现松动，使摆线越摆越长 （4）赵同学多次改变单摆的摆长L并测得相应的周期T，他根据测量的数据作出了图像，得到的图形为过原点、斜率为k的直线，则当地的重力加速度大小__________用k表示。 12. “曙光”实验小组的同学们正在做“用油膜法估算油酸分子的大小”的实验，他们的部分操作如下： ①取油酸配成600mL油酸酒精溶液； ②用注射器取一些油酸酒精溶液，并将油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，直到体积为1 mL时一共滴入60滴； ③在浅盘内注入适量的水，将爽身粉均匀地撒在水面上，用注射器滴入一滴溶液； ④待油膜形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用笔在玻璃板上描出油膜的轮廓形状，其形状和尺寸如图所示，坐标系中正方形方格的边长为1cm。 （1）“将油酸分子看成球形”所采用的方法是______。 A. 控制变量法 B. 理想模型法 C. 极限思维法 D. 等效替代法 （2）油酸膜的面积是______。 （3）上述数据估算得到油酸分子的直径约为______m（保留一位有效数字）。 （4）若由于酒精的挥发，导致油酸酒精溶液的实际浓度发生变化，这会导致实验测得的油酸分子的直径______（填“偏大”“偏小”或“不受影响”）。 13. 某空气炸锅如图甲所示，其简化模型如图乙所示，该空气炸锅的内胆气密性良好，内胆内的气体可视为质量不变的理想气体，已知胆内初始气体压强，温度t1=27℃。现启动加热模式使气体温度升高到t2=147℃，此过程中气体吸收的热量，内胆的体积不变，求： （1）加热完成时内胆中的气体压强； （2）上述过程中内胆中的气体内能增加量。 14. 当薄膜两侧存在压强差时，空气会从高压一侧透向低压一侧。研究某种薄膜材料透气性能的装置示意图如图所示，固定的薄膜把密闭性非常好的渗透室分成体积相等的左、右两部分，左侧室有充气口，右侧室与一竖直放置的 U形玻璃管的左管上端相连通，U形玻璃管的右管上端开口，初始时左管和右管内水银面平齐，左侧室、右侧室和大气压强均为。现将右管上端口封闭，此时右管内封闭气柱的长度，然后通过充气口快速给左侧室充气，充气完成后经过较长时间，稳定时发现左管中水银面下降的高度，不考虑整个过程中温度的变化以及薄膜的形变，U形玻璃管的容积远远小于右侧室的容积。 （1）求稳定时右管中封闭空气的压强； （2）求稳定时右侧室中封闭空气的压强； （3）若稳定时左侧室内的压强与右侧室内的压强相等，求左侧室内未充气时的空气质量与稳定时空气质量的比值 k。 15. 半圆柱形玻璃砖的横截面如图所示，O为圆心，直径MN水平，一细束单色光Ⅰ沿半径方向从A处射入玻璃砖后，恰好在O点发生全反射。另一细束单色光Ⅱ平行于单色光Ⅰ从最高点B射入玻璃砖后，折射到MN上的D点，OD的长度为9d，B、D两点间的距离为25d，单色光Ⅰ和单色光Ⅱ的频率均为，光在真空中传播的速度为c。 （1）求玻璃砖对单色光ⅠⅡ的折射率； （2）求单色光Ⅱ通过玻璃砖所用的时间； （3）若单色光ⅠⅡ光子的能量为，求单色光在真空空气中时光子的动量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 河北省高二年级下学期5月联考 物理 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本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. 1827年，英国植物学家布朗在显微镜下观察悬浮在液体里的花粉颗粒，发现花粉颗粒在做永不停息的无规则运动，后人把这种运动称为布朗运动。布朗运动是由于液体分子的无规则运动引起的。下列说法正确的是（　　） A. 花粉颗粒越大，布朗运动越明显 B. 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 C. 扩散现象和布朗运动的剧烈程度都与温度有关，因此扩散现象和布朗运动都是热运动 D. 液体温度升高，速率比较大的分子占分子总数的比例会增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．布朗运动是悬浮在液体或气体中的固体小颗粒的无规则运动，颗粒越大，布朗运动越不明显，故A错误； B．在较暗的房间里，看到透过窗户的“阳光柱"里粉尘的运动是空气流动造成的，不是布朗运动，故B错误； C．扩散现象和布朗运动的剧烈程度都与温度有关，但布朗运动是固体小颗粒的运动，不是分子的运动，故C错误； D．液体温度升高，分子平均动能增大，则速率比较大的分子占分子总数的比例会增大，故D正确。 故选D。 2. 如图所示，让白炽灯发出的光通过偏振片P和Q，以光的传播方向为轴旋转偏振片P和Q，可以看到透射光的强度会发生变化，这个实验说明（　　） A. 光能发生干涉现象 B. 光能发生衍射现象 C. 光是一种横波 D. 光是一种纵波 【答案】C 【解析】 【详解】光的偏振现象说明光是一种横波。 故选C。 3. 当把干净的玻璃毛细管插入某种液体时，液面出现的情况如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 液体可能是水银 B. 玻璃管中液面呈现凹形液面，属于浸润现象 C. 附着层内的分子间的作用力表现为引力 D. 附着层内的分子间距离大于液体内部分子间的距离 【答案】B 【解析】 【详解】B．图中所示玻璃管中液面呈现凹形液面，根据浸润与不浸润的规律可知，图中现象属于浸润现象，故B正确； A．结合上述，液体与玻璃是浸润现象，由于玻璃与水银间是不浸润，可知，液体不可能是水银，故A错误； C．图中现象是浸润，可知，附着层内的分子间的作用力表现为斥力，故C错误； D．图中现象是浸润，可知，附着层内的分子间距离小于液体内部分子间的距离，表现为斥力，故D错误。 故选B。 4. 家庭装修中释放的甲醛和射线是白血病的重要诱因，其来源往往是不合格的瓷具、橱柜等，来自瓷具、橱柜等释放的氡气具有放射性，的衰变方程为，氡222的半衰期为天。下列说法正确的是（　　） A. 氡衰变为钋的过程为β衰变 B. 衰变过程中释放的γ射线和另一种射线，γ射线穿透能力最强，另一种射线电离本领最强 C. 800个氡核经过天后，还有200个未发生衰变 D. 给房屋通风或放置绿植，可以减小氡222的半衰期 【答案】B 【解析】 【详解】AB．根据质量数和电荷数守恒，的质量数 电荷数 可判断为α粒子，α射线电离性强，穿透能力最差；γ射线穿透能力最强，电离本领最弱，故 A错误，B正确； C．半衰期是一个统计规律，只针对大量原子核成立，对于具体少量个数的原子核不适用，故C错误； D．半衰期由原子核内部因素决定，与原子核所处的物理环境和化学状态无关，故 D错误。 故选B。 5. 如图所示，两个水平固定的汽缸由管道连通。活塞a、b用钢性杆相连，可在汽缸内无摩擦地移动，缸内及管中封有一定质量的气体，整个系统处于平衡状态，大气压强不变。现令缸内气体的温度缓慢升高一点，则系统再次达到平衡状态时（　　） A. 缸内气体压强增大 B. 缸内气体压强减小 C. 活塞向左移动一些 D. 活塞向右移动一些 【答案】C 【解析】 【详解】AB．因左、右汽缸中的气体的压强相等，则对两活塞及杆整体受力分析可知 可知缸内气体压强不变，AB错误； CD．若缸内气体的温度缓慢升高一点时，根据盖-吕萨克定律可知，气体体积变大，因右侧汽缸横截面积较大，则活塞向左移动一点， C正确，D错误。 故选C。 6. 用紫外光电管制作的火灾报警器的灵敏度非常高，其能够探测5 m远处的香烟头燃烧时火焰发出的紫外线，因此被称为“火焰发现者”，但它对太阳光（灯光）中的紫外线完全没有反应，因此在使用过程中不需要过滤任何太阳光（灯光）。已知光电管内部金属材料发生光电效应的极限频率为，太阳光（灯光）中紫外线的频率为，明火中紫外线的频率为，则（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】由题意可知，明火中紫外线的频率大于金属材料发生光电效应的极限频率，即，明火中紫外线照射光电管时能产生光电效应；太阳光（灯光）中紫外线的频率小于金属材料发生光电效应的极限频率，即，太阳光（灯光）中紫外线照射光电管时不能产生光电效应，因此、、的大小关系为。 故选D。 7. 如图所示，、是同一种介质中相距5m的两个振动情况完全一致的相干波源，它们振动的方向垂直于直角所在的平面，在介质中形成的机械波的波长为，，，则上振动加强点有（　　） A. 10个 B. 15个 C. 20个 D. 21个 【答案】A 【解析】 【详解】根据几何关系 则 在上存在波程差 ，，，，，，，，， 的点通过数学双曲线知识分析，共10个点，这10个点均为振动加强点。 故选A。 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，有两个或两个以上选项符合题目要求。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. 有些元素的原子核有可能从很靠近它的核外电子中“俘获”一个电子形成一个新原子核，从离原子核最近的 K层电子中俘获电子，叫“ K俘获”。现有一个铍原子核发生了“K俘获”，生成一个新的原子核，并放出一个不带电的、质量接近于零的中微子，核反应方程为。关于铍原子核的“K俘获”的过程，下列说法正确的是（　　） A. 新原子核带负电 B. 新原子核比原来的铍原子核多一个中子 C. 新原子核比原来的铍原子核多一个质子 D. 新原子核的比结合能大于铍原子核的比结合能 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据电荷数守恒得，新原子核的电荷数是3，则新原子核带正电，故A错误； BC．根据电荷数和质量数守恒得，新原子核的电荷数是3，质量数是7，新原子核与铍核相比，电荷数少一个而质量数相同，所以是质子数少一个，中子数多一个，故B正确，C错误； D．由于核反应过程中释放能量，有质量亏损，故新原子核的比结合能大于铍原子核的比结合能，故D正确。 故选BD。 9. 中国京剧的特技水袖舞包含了戏曲和舞蹈的成分，别具美感。某京剧演员舞动水袖形成的一列简谐横波在时刻的波形图如图甲所示，P、Q为该波沿传播方向上相距的两个质点，P点振动领先Q点，时刻Q质点正处于正向最大位移处（图中未画出），图乙为P质点的振动图像。下列说法正确的是（　　） A. P质点的振动方程为 B. 时刻，P质点所受合力沿y轴正方向 C. 该简谐横波的波长可能为 D. 该简谐横波的传播速度可能为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由图甲和图乙可知，P质点的振幅为，角频率为 时刻，，可得初相角，则有P质点的振动方程为 故A正确； B．时刻，P质点在平衡位置，所受合力是0，故B错误； C．时刻，Q质点在波峰，则有 当时，可得，故C正确； D．根据，其中 （n=0，1，2，⋯） 当时 当时 当时 因此该简谐横波的传播速度不可能是，故D错误。 故选AC。 10. 氢原子的能级图如图甲所示，一群处于能级的氢原子向低能级跃迁发出的光照射图乙电路中的阴极K，其中只有a、b两种频率的光能使之发生光电效应。分别用这两种频率的光照射阴极K，测得图乙中电流表随电压表读数变化的图像如图丙所示。下列说法正确的是（　　） A. 一个处在能级上的氢原子跃迁到基态，最多能放出3种不同频率的光子 B. a光的频率大于b光的频率 C. 阴极K的逸出功为 D. a光光子的能量为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．一个处在  能级上的氢原子跃迁到基态，最多能放出3种不同频率的光子，分别对应，，，故A正确； B．根据题意，只有a、b两种频率的光能使之发生光电效应，可知这两种光子是能量较大的，那么这两种光子是能级向能级跃迁和能级向能级跃迁产生的。图丙中的图线a所对应的遏止电压较小，则光电子最大初动能较小，根据 可知对应的光子频率、光子能量较小，原子跃迁对应的能级差较小，即图丙中的图线a所表示的光是氢原子从能级向能级跃迁产生的，故B错误； D．结合上述可知，图丙中的图线a所表示的光是氢原子从能级向能级跃迁产生的，能量为 故D正确； C．图线a所表示的光是氢原子从能级向能级跃迁产生的，根据 其中 结合上述解得 即阴极K的逸出功为，故C错误。 故选AD。 三、非选择题：共54分。 11. 赵同学正在做“用单摆测量重力加速度”的实验。 （1）该同学用实验室提供的螺旋测微器测量摆球的直径，螺旋测微器的示数如图甲所示，则摆球的直径为__________mm。 （2）赵同学单摆实验的装置示意图如图乙所示，其中角度盘需要固定在杆上的标准点O处，摆线在角度盘上所指的示数为摆角的大小。若将角度盘固定在O点下方，则摆线在角度盘上所指的示数为时，实际摆角__________填“大于”或“小于”。 （3）赵同学通过实验获得一组数据后，利用单摆周期公式测得的重力加速度数值大于当地的重力加速度的实际值，造成这一情况的原因可能是__________。 A. 单摆摆动时的摆角较小 B. 开始计时时，过早按下停表 C. 误将摆球59次全振动的时间记为了60次全振动的时间 D. 摆线上端未牢固固定，振动中出现松动，使摆线越摆越长 （4）赵同学多次改变单摆的摆长L并测得相应的周期T，他根据测量的数据作出了图像，得到的图形为过原点、斜率为k的直线，则当地的重力加速度大小__________用k表示。 【答案】（1） （2）小于 （3）C （4） 【解析】 【小问1详解】 由图甲可知，摆球的直径为 【小问2详解】 刻度线之间的弧长s是恒定值，根据弧长公式，若将角度盘固定在O点下方，相当于半径r变大，则变小，即实际摆角会小于。 【小问3详解】 A．单摆摆动时的摆角较小，不会造成误差，故A错误； B．开始计时时，过早按下停表，则周期的测量值偏大，根据单摆周期公式可得 则g的测量值偏小，故B错误； C．误将摆球59次全振动的时间记为了60次全振动的时间，则周期的测量值偏小，根据单摆周期公式可得 则g的测量值偏大，故C正确； D．摆线上端未牢固固定，振动中出现松动，使摆线越摆越长，则摆长的测量值偏小，根据单摆周期公式可得 则g的测量值偏小，故D错误。 故选C。 【小问4详解】 根据单摆周期公式得到 所以图像的斜率为 解得 12. “曙光”实验小组的同学们正在做“用油膜法估算油酸分子的大小”的实验，他们的部分操作如下： ①取油酸配成600mL油酸酒精溶液； ②用注射器取一些油酸酒精溶液，并将油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，直到体积为1 mL时一共滴入60滴； ③在浅盘内注入适量的水，将爽身粉均匀地撒在水面上，用注射器滴入一滴溶液； ④待油膜形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用笔在玻璃板上描出油膜的轮廓形状，其形状和尺寸如图所示，坐标系中正方形方格的边长为1cm。 （1）“将油酸分子看成球形”所采用的方法是______。 A. 控制变量法 B. 理想模型法 C. 极限思维法 D. 等效替代法 （2）油酸膜的面积是______。 （3）上述数据估算得到油酸分子的直径约为______m（保留一位有效数字）。 （4）若由于酒精的挥发，导致油酸酒精溶液的实际浓度发生变化，这会导致实验测得的油酸分子的直径______（填“偏大”“偏小”或“不受影响”）。 【答案】（1）B （2）116 （3） （4）偏小 【解析】 【小问1详解】 油酸分子是实际存在的，但直径很小，所以可把油酸分子看成球形，采用的是理想模型法。 故选B。 【小问2详解】 根据数格法，多出半格算一格，少于半格舍去，求出油膜的面积是 【小问3详解】 一滴油酸酒精溶液的体积为 一滴油酸酒精溶液中油酸的体积为 油酸分子的直径为 【小问4详解】 若由于酒精的挥发，油酸的浓度变大，使得油酸体积的测量值偏小，从而导致实验测得的油酸分子的直径偏小。 13. 某空气炸锅如图甲所示，其简化模型如图乙所示，该空气炸锅的内胆气密性良好，内胆内的气体可视为质量不变的理想气体，已知胆内初始气体压强，温度t1=27℃。现启动加热模式使气体温度升高到t2=147℃，此过程中气体吸收的热量，内胆的体积不变，求： （1）加热完成时内胆中的气体压强； （2）上述过程中内胆中的气体内能增加量。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）初始气体的热力学温度 加热完成时气体的热力学温度 气体发生等容变化，根据查理定律有 解得 （2）由于气体的体积不变，外界对气体做的功 根据热力学第一定律有 解得 14. 当薄膜两侧存在压强差时，空气会从高压一侧透向低压一侧。研究某种薄膜材料透气性能的装置示意图如图所示，固定的薄膜把密闭性非常好的渗透室分成体积相等的左、右两部分，左侧室有充气口，右侧室与一竖直放置的 U形玻璃管的左管上端相连通，U形玻璃管的右管上端开口，初始时左管和右管内水银面平齐，左侧室、右侧室和大气压强均为。现将右管上端口封闭，此时右管内封闭气柱的长度，然后通过充气口快速给左侧室充气，充气完成后经过较长时间，稳定时发现左管中水银面下降的高度，不考虑整个过程中温度的变化以及薄膜的形变，U形玻璃管的容积远远小于右侧室的容积。 （1）求稳定时右管中封闭空气的压强； （2）求稳定时右侧室中封闭空气的压强； （3）若稳定时左侧室内的压强与右侧室内的压强相等，求左侧室内未充气时的空气质量与稳定时空气质量的比值 k。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）以右管上端的空气为研究对象，设U形玻璃管截面积为S，稳定时右管内封闭气柱的长度 根据玻意耳定律有 解得 （2）稳定时右侧室中封闭空气的压强 解得 （3）设左侧室的容积为，充入的气体在题述温度下的压强时的体积为V， 根据玻意耳定律有 左侧室内未充气时的空气质量与稳定时空气质量的比值 解得 15. 半圆柱形玻璃砖的横截面如图所示，O为圆心，直径MN水平，一细束单色光Ⅰ沿半径方向从A处射入玻璃砖后，恰好在O点发生全反射。另一细束单色光Ⅱ平行于单色光Ⅰ从最高点B射入玻璃砖后，折射到MN上的D点，OD的长度为9d，B、D两点间的距离为25d，单色光Ⅰ和单色光Ⅱ的频率均为，光在真空中传播的速度为c。 （1）求玻璃砖对单色光ⅠⅡ的折射率； （2）求单色光Ⅱ通过玻璃砖所用的时间； （3）若单色光ⅠⅡ光子的能量为，求单色光在真空空气中时光子的动量。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）设单色光Ⅰ在分界面MN上发生全反射的临界角为C，则单色光Ⅱ射入玻璃砖的入射角，设光线Ⅱ从最高点B射入玻璃砖后的折射角为，根据几何关系可知 根据折射定律有 根据临界角与折射率的关系有，解得 （2）光在玻璃砖中的传播速度，光在玻璃砖中传播所用的时间 解得 （3）单色光ⅠⅡ光子的能量，单色光ⅠⅡ在真空中的波长 根据德布罗意公式可知，单色光在真空空气中时光子的动量 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $