精品解析：吉林省三区九校2023-2024学年高二下学期7月期末考试物理试题

2023~2024学年度下学期高二期末考试 物理试卷 全卷满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。 4.考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。 5.本卷主要考查内容：选择性必修第一册第四章，选择性必修第二册第四、五章，选择性必修第三册，一轮复习必修第一册第一~三章。 一、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. 2023年6月20日消息，科学家最近利用六方氮化硼二维层中的硼空位，首次完成了在纳米级排列量子传感器的精细任务，从而能够检测磁场中的极小变化，实现了高分辨率磁场成像。关于传感器，下列说法正确的是（ ） A. 激光传感器能将电学量按一定规律转换成非电学量 B. 电熨斗通过温度传感器实现温度的自动控制 C. 霍尔元件能够把电学量转换为磁学量，干簧管是一种能够感知电场的传感器 D. 传感器主要是通过感知电压的变化或感知电流的变化来传递信号 2. 根据海水中的盐分高低可将海水分成不同密度的区域，当潜艇从海水高密度区域驶入低密度区域，浮力顿减。称之为“掉深”。如图甲所示，我国南海舰队某潜艇在高密度海水区域沿水平方向缓慢航行。时，该潜艇“掉深”，随后采取措施自救脱险，在内潜艇竖直方向的图像如图乙所示（设竖直向下为正方向）。则（　　） A. 潜艇在时下沉到最低点 B. 潜艇在“掉深”和自救时的位移大小之比为 C. 潜艇竖直向下的最大位移为 D. 潜艇在“掉深”和自救时的加速度大小之比为 3. 燃气灶支架有很多种规格和款式。如图所示，这是a、b两款不同的燃气灶支架，它们都是在一个圆圈底座上等间距地分布有五个支架齿，每一款支架齿的简化示意图在对应的款式下方。如果将质量相同、尺寸不同的球面锅置于两款支架上，则锅的尺寸越大（ ） A. a款每个支架齿受到的压力越大 B. a款每个支架齿受到的压力越小 C. b款每个支架齿受到的压力越大 D. b款每个支架齿受到的压力越小 4. 2023年8月24日，日本政府不顾国际反对，一意孤行向海洋排放福岛核电站的核污水，其中含有的多种放射性元素会对人类环境造成重大破坏。核污水中的铯会发生β衰变，生成X核，同时释放γ射线。已知铯的半衰期为30年，下列说法中正确的是（　　） A. 10个铯经过30年后一定衰变5个 B. X核为核 C. 铯发生β衰变放出的电子来自核外电子 D. 铯的结合能小于X核的结合能 5. 下面课本中四幅插图相关的说法中正确的是（　　） A. 卢瑟福否定了汤姆孙枣糕式原子模型的依据是α粒子散射实验现象中，绝大多数α粒子穿过金箔后，仍沿原来的方向前进 B. 在康普顿效应中，散射的光子波长变短，光子的能量增大 C. 图丙为轧钢厂利用α射线的穿透能力来测量钢板的厚度的装置 D. 一个处于n=3能级的氢原子向基态跃迁，最多可辐射2种频率的光子，跃迁后电子的电势能减小，动能增大 6. 如图所示为一定质量的理想气体从状态依次经过状态、、后再回到状态的图像，其中，和图线为双曲线的一部分，为绝热过程。下列说法正确的是（　　） A. 过程中，气体可能向外界放出热量 B. 过程中，气体一定向外界放出热量 C. 和过程中，气体压强都增大的微观机制完全相同 D. 整个过程中气体从外界吸收热量 7. 将甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于r轴上，两分子间引力和斥力、分子间作用力、分子势能与距离r的关系图像如图所示（取无穷远处分子势能为零）。下列说法正确的是（　　） A. 甲图为分子间作用力与分子间距离的关系图像，从到分子间作用力先减小后增大 B. 乙图为分子势能与分子间距离的关系图像，从到分子势能先减小后增大 C. 丙图中实线为分子间引力，虚线为分子间斥力 D. 当分子间距离足够小时，只存在分子间斥力，当分子间距离足够大时，只存在分子间引力 二、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. 某实验小组在光的传播方向上分别放置单缝、双缝、小圆孔和小圆板后，得到如下四幅图样，下列有关说法正确的是（　　） A. 甲是单缝衍射图样 B. 乙是双缝干涉图样 C. 丙是小圆孔衍射图样 D. 丁是小圆板“泊松亮斑”衍射图样 9. 光伏电池是利用太阳光产生电能的装置，在太阳光照射下，光伏内的原子会受到光照射而产生电子，将其收集起来从而产生电能。现用如图甲所示的电路研究光伏电池的工作原理，用黄光照射光电管的阴极K，并根据电流表和电压表测得的示数，研究电流和电压的关系，如图乙所示，已知该光电管阴极K的逸出功为W0，电子电荷量大小为e，普朗克常量为h，则下列说法正确的是（　　） A. 光伏电池的发电原理可体现光的波动性 B. 测量Uc的大小时，滑片P应向a移动 C. 要使饱和光电流增大，可改用紫光照射 D. 黄光的频率为 10. 超强超短光脉冲产生方法曾获诺贝尔物理学奖，其中用到的一种脉冲激光展宽器截面如图所示。在空气中对称放置四个相同的直角三棱镜，顶角为θ，一细束脉冲激光垂直第一个棱镜左侧面入射，经过前两个棱镜后分为平行的光束，再经过后两个棱镜重新合成为一束，此时不同频率的光前后分开，完成脉冲展宽，已知相邻两棱镜斜面间的距离为d，脉冲激光中包含两种频率的光a、b，它们在棱镜中的折射率分别为和。下列说法正确的是（　　） A. B. 三棱镜顶角θ的最大正弦值为 C. 若θ=30o，两束光在第二个三棱镜上的入射点间的距离为 D. 若，两束光通过整个展宽器的过程中在空气中的路程差为 三、非选择题：本题共5小题，共54分 11. 某同学用如图甲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最右侧，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）为使实验结果尽量准确，下列操作正确的是_________（填字母）。 A. 要尽可能保持环境温度不变 B. 实验前要在活塞与注射器壁间涂适量的润滑油 C. 实验过程中要用手握紧注射器并快速推拉活塞 D. 实验过程中应缓慢地推动活塞 （2）分别在环境温度为时完成上述探究活动。下列各图最能正确且直观地反映实验过程中，气体压强p随体积V变化规律的是_________（填字母）。 A. B. C. D. （3）该同学用此装置测量一小石子的密度。他先用天平测出其质量为m，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p，根据实验测量数据，作出如图乙所示的图像，则石子密度为_________。（用题及图中相关物理量的字母符号表示） 12. 在“测定玻璃的折射率”的实验中，实验小组的主要实验操作如下： A.继续插第四个大头针4，使4恰好把1、2的像和3都挡住； B.将玻璃砖拿走，在白纸上作光路图，进行测量计算，得出折射率； C.在木板上铺一张白纸，把玻璃砖放在纸上，描出玻璃砖的边aa'、bb'，然后在玻璃砖的一侧插两个大头针1、2，用一只眼睛透过玻璃砖看这两个大头针，调整眼睛的位置，使2把1恰好挡住； D.在眼睛这一侧再插第三个大头针3，使3恰好把1、2的像都挡住； （1）请将上述实验操作按照正确步骤排序：_________ （2）实验小组内的两位学生在实验中： ①第一位学生为了避免笔尖触划玻璃砖的折射面，画出的aa'和bb'都比实际的折射面向外侧平移了一些（如图乙所示），以后的操作都正确无误，并仍以aa'和bb'为折射面画出了光路图，这样测出的折射率n的值将_________（填“偏大”“偏小”或“不变”）； ②第二位学生在纸上正确画出了玻璃砖的两个折射面aa'和bb'，在后面的实验中因不慎碰动了玻璃砖，使它向aa'方向平移了一点（如图丙所示），以后的操作都正确无误，并仍以aa'和bb'为折射面画出了光路图，这样测出的折射率n的值将_________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 （3）纠正错误后，实验小组得到如图丁所示的插针结果，则： ①请在图中画出光路图，并标明在入射面上的入射角和折射角_________； ②该玻璃砖的折射率n=_________。 13. 如图所示，在光滑水平面上有一垂直地面的弹性挡板P，A球初始位置离挡板的距离为L=2m，B球离挡板的距离为kL（k>1），A球以初速度v=1m/s开始向右运动，同时B球从静止开始以大小为的加速度向右运动，小球与P发生碰撞后原速率返回，不考虑多次碰撞.求： （1）若要保持两个小球相向相碰，k应满足的关系； （2）已知k=5，两小球相碰时B球的速度大小。 14. 1801年，托马斯•杨用双缝干涉实验研究了光波的性质。1834年，洛埃利用单面镜同样得到了杨氏干涉的结果（称洛埃镜实验）。洛埃镜实验的基本装置如图所示，S为单色光源。S发出的光直接照射在光屏上，同时S发出的光还通过平面镜反射在光屏上。从平面镜反射的光相当于S在平面镜中的虚像S'发出的，这样就形成了两个一样的相干光源。设光源S到平面镜的距离和到光屏的距离分别为a和l，平面镜左端到SS'的距离为b，平面镜的长度为c，光的波长为λ。 （1）用作图法标出光发生干涉的区域； （2）求光屏上出现干涉条纹区域的竖直长度； （3）写出相邻两条亮纹（或暗纹）间距离的表达式。 15. 图甲为山地车的气压避震装置，主要由活塞、汽缸和弹簧组成。某研究小组将其放在光滑斜面上进行研究，简化结构如图乙，带有活塞A的导热汽缸B放置在倾角为的光滑斜面上，活塞用另一端固定的轻弹簧拉住，轻弹簧平行于斜面，活塞与汽缸间密封一定质量的理想气体，初始状态活塞到汽缸底部的距离，汽缸底部到斜面底端挡板的距离，汽缸内气体的初始温度。已知汽缸质量，活塞的质量、横截面积，活塞能无摩擦滑动，重力加速度， 大气压。 （1）求初始状态下汽缸内气体压强； （2）对汽缸缓慢加热，汽缸内气体的温度从上升到，此时汽缸底部恰好接触到斜面底端的挡板。已知该封闭气体的内能U与温度T之间存在关系，若汽缸气密性良好，求该过程中气体吸收的热量Q； （3）为了检验该装置的气密性，实验小组将该装置固定在一平板车上加速下坡，如图丙所示，已知坡度，加速度，活塞到汽缸底部的距离，环境温度保持不变，通过计算分析汽缸的气密性是否良好，若不良好，求进气或漏气气体占原有气体的百分比？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023~2024学年度下学期高二期末考试 物理试卷 全卷满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。 4.考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。 5.本卷主要考查内容：选择性必修第一册第四章，选择性必修第二册第四、五章，选择性必修第三册，一轮复习必修第一册第一~三章。 一、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. 2023年6月20日消息，科学家最近利用六方氮化硼二维层中的硼空位，首次完成了在纳米级排列量子传感器的精细任务，从而能够检测磁场中的极小变化，实现了高分辨率磁场成像。关于传感器，下列说法正确的是（ ） A. 激光传感器能将电学量按一定规律转换成非电学量 B. 电熨斗通过温度传感器实现温度的自动控制 C. 霍尔元件能够把电学量转换为磁学量，干簧管是一种能够感知电场的传感器 D. 传感器主要是通过感知电压的变化或感知电流的变化来传递信号 【答案】B 【解析】 【详解】A．激光传感器能将光学量按一定规律转换成电学量，A错误； B．电熨斗通过温度传感器实现温度的自动控制，B正确； C．霍尔元件能够把磁学量转换为电学量，干簧管是一种能够感知磁场的传感器，C错误； D．传感器是通过非电学量转换成电学量来传递信号的，D错误。 故选B。 2. 根据海水中的盐分高低可将海水分成不同密度的区域，当潜艇从海水高密度区域驶入低密度区域，浮力顿减。称之为“掉深”。如图甲所示，我国南海舰队某潜艇在高密度海水区域沿水平方向缓慢航行。时，该潜艇“掉深”，随后采取措施自救脱险，在内潜艇竖直方向的图像如图乙所示（设竖直向下为正方向）。则（　　） A. 潜艇在时下沉到最低点 B. 潜艇在“掉深”和自救时的位移大小之比为 C. 潜艇竖直向下的最大位移为 D. 潜艇在“掉深”和自救时的加速度大小之比为 【答案】B 【解析】 【详解】AC．在内潜艇竖直方向的图像可知，在向下做匀加速直线运动，向下做匀减速直线运动，则潜艇在时下沉到最低点，潜艇竖直向下的最大位移为 故AC错误； B．潜艇在“掉深”时做加速运动，自救时做减速运动，位移大小为 则位移的比值为 故B正确； D．潜艇在“掉深”和自救时的加速度大小之比为 故D错误。 故选B。 3. 燃气灶支架有很多种规格和款式。如图所示，这是a、b两款不同的燃气灶支架，它们都是在一个圆圈底座上等间距地分布有五个支架齿，每一款支架齿的简化示意图在对应的款式下方。如果将质量相同、尺寸不同的球面锅置于两款支架上，则锅的尺寸越大（ ） A. a款每个支架齿受到的压力越大 B. a款每个支架齿受到的压力越小 C. b款每个支架齿受到的压力越大 D. b款每个支架齿受到的压力越小 【答案】B 【解析】 【详解】AB．a款支架对球面锅的支持力方向指向球面锅的球心，如下图 锅处于平衡状态 解得支架对球面锅的支持力 由图知，锅的尺寸越大，越小，则支架对球面锅的支持力越小。又由牛顿第三定律得，锅的尺寸越大，球面锅对支架的压力越小。 故A错误，B正确； CD．b款支架对球面锅的支持力方向垂直于接触面，如下图 锅处于平衡状态 解得支架对球面锅的支持力 由图知，不论锅的尺寸大小，不变，则支架对球面锅的支持力大小不变。又有牛顿第三定律得，锅的尺寸无论大小，球面锅对支架的压力不变。 故CD错误。 故选B。 4. 2023年8月24日，日本政府不顾国际反对，一意孤行向海洋排放福岛核电站的核污水，其中含有的多种放射性元素会对人类环境造成重大破坏。核污水中的铯会发生β衰变，生成X核，同时释放γ射线。已知铯的半衰期为30年，下列说法中正确的是（　　） A. 10个铯经过30年后一定衰变5个 B. X核为核 C. 铯发生β衰变放出的电子来自核外电子 D. 铯的结合能小于X核的结合能 【答案】D 【解析】 【详解】A．半衰期只适合于大量原子核的衰变，10个铯经过30年后不一定衰变5个，故A错误； B．根据衰变过程满足质量数和电荷数守恒可知，X核为核，故B错误； C．铯发生衰变放出的电子来自原子核内中子转化为质子和电子，故C错误； D．铯发生β衰变，生成X核，可知X核的比结合能大于铯的比结合能，而两个核的核子个数相差不多，则有X核的结合能大于铯的结合能，故D正确。 故选D。 5. 下面课本中四幅插图相关的说法中正确的是（　　） A. 卢瑟福否定了汤姆孙枣糕式原子模型的依据是α粒子散射实验现象中，绝大多数α粒子穿过金箔后，仍沿原来的方向前进 B. 在康普顿效应中，散射的光子波长变短，光子的能量增大 C. 图丙为轧钢厂利用α射线的穿透能力来测量钢板的厚度的装置 D. 一个处于n=3能级的氢原子向基态跃迁，最多可辐射2种频率的光子，跃迁后电子的电势能减小，动能增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．卢瑟福否定了汤姆孙枣糕式原子模型的依据是α粒子散射实验现象中，少数α粒子穿过金箔后，发生了大角度偏转，故A错误； B．根据在康普顿效应中，散射的光子波长变长，光子的能量减小，故B错误； C．图丙为轧钢厂利用射线的穿透能力来测量钢板的厚度的装置，故C错误； D．一个处于n=3能级的氢原子向基态跃迁，最多可辐射2种频率的光子，跃迁过程由于库仑力做正功，则电子的电势能减小，根据 解得 跃迁后，电子轨道半径减小，则电子的动能增大，故D正确。 故选D。 6. 如图所示为一定质量的理想气体从状态依次经过状态、、后再回到状态的图像，其中，和图线为双曲线的一部分，为绝热过程。下列说法正确的是（　　） A. 过程中，气体可能向外界放出热量 B. 过程中，气体一定向外界放出热量 C. 和过程中，气体压强都增大的微观机制完全相同 D. 整个过程中气体从外界吸收热量 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据题意可知，过程中，气体温度不变，气体内能不变，由图像可知，气体体积变大，外界对气体做负功，根据热力学第一定律可知，气体从外界吸热，故A错误； B．由题意可知，过程气体温度不变，则有 为绝热过程，气体体积减小，外界对气体做正功，根据热力学第一定律可知，气体内能增大，温度升高，则有 则过程中，气体温度降低，气体内能减小，气体体积变大，外界对气体做负功，所以无法确定气体向外界放出热量还是从外界吸收热量，故B错误； C．过程气体温度不变，气体分子平均动能不变，气体体积减小，气体分子的数密度增大，所以气体压强增大；过程气体体积减小，气体分子的数密度增大，且气体温度升高，气体分子平均动能增大，所以气体压强增大；可知和过程中，气体压强都增大的微观机制并不完全相同，故C错误； D．根据图像的面积意义可知，整个过程中，外界对气体做负功，而气体内能不变，根据热力学第一定律可知，气体从外界吸收热量，故D正确。 故选D。 7. 将甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于r轴上，两分子间引力和斥力、分子间作用力、分子势能与距离r的关系图像如图所示（取无穷远处分子势能为零）。下列说法正确的是（　　） A. 甲图为分子间作用力与分子间距离的关系图像，从到分子间作用力先减小后增大 B. 乙图为分子势能与分子间距离的关系图像，从到分子势能先减小后增大 C. 丙图中实线为分子间引力，虚线为分子间斥力 D. 当分子间距离足够小时，只存在分子间斥力，当分子间距离足够大时，只存在分子间引力 【答案】B 【解析】 【详解】A．甲图为分子间作用力与分子间距离的关系图像，从到分子间作用力先增大后减小，故A错误； B．乙图为分子势能与分子间距离的关系图像，从到分子势能先减小后增大，故B正确； C．分子间斥力和引力都随距离增大而减小，但斥力减小得更快，所以丙图中实线为分子间斥力，虚线为分子间引力，故C错误； D．分子间总是同时存在斥力和引力，故D错误。 故选B。 二、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. 某实验小组在光的传播方向上分别放置单缝、双缝、小圆孔和小圆板后，得到如下四幅图样，下列有关说法正确的是（　　） A. 甲是单缝衍射图样 B. 乙是双缝干涉图样 C. 丙是小圆孔衍射图样 D. 丁是小圆板“泊松亮斑”衍射图样 【答案】CD 【解析】 【详解】AB．衍射与干涉图样的区别是：前者是中间亮条纹明且宽大，越向两侧宽度越小，后者明暗条纹宽度相等，则甲是双缝干涉图样，乙是单缝衍射图样，故AB错误； CD．单色光照射小圆孔做衍射的实验时，中央较大的区域内是亮的，周围是明暗相间的圆环，条纹间距也不等，亮度向外逐渐变暗；而泊松亮斑的中间是一个比较小的亮点，亮度向外逐渐变亮，可知丙是小圆孔衍射图样，丁是小圆板“泊松亮斑”衍射图样，故CD正确。 故选CD。 9. 光伏电池是利用太阳光产生电能的装置，在太阳光照射下，光伏内的原子会受到光照射而产生电子，将其收集起来从而产生电能。现用如图甲所示的电路研究光伏电池的工作原理，用黄光照射光电管的阴极K，并根据电流表和电压表测得的示数，研究电流和电压的关系，如图乙所示，已知该光电管阴极K的逸出功为W0，电子电荷量大小为e，普朗克常量为h，则下列说法正确的是（　　） A. 光伏电池的发电原理可体现光的波动性 B. 测量Uc的大小时，滑片P应向a移动 C. 要使饱和光电流增大，可改用紫光照射 D. 黄光的频率为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．光伏电池的发电原理可体现光的粒子性，故A错误； B．Uc是遏止电压，测量遏止电压时，A、K两极上所加电压为减速电压，即K极电势比A极高，可知，滑片P应向a移动，故B正确； C．饱和电流与光照强度成正比，由单位时间内逸出的光电子数目决定，若强度相同，改用紫光照射，由于紫光光子能量大于黄光光子的能量，则紫光照射时，单位时间逸出的光电子数目少一些，饱和电流减小，故C错误； D．根据 解得 故D正确。 故选BD。 10. 超强超短光脉冲产生方法曾获诺贝尔物理学奖，其中用到的一种脉冲激光展宽器截面如图所示。在空气中对称放置四个相同的直角三棱镜，顶角为θ，一细束脉冲激光垂直第一个棱镜左侧面入射，经过前两个棱镜后分为平行的光束，再经过后两个棱镜重新合成为一束，此时不同频率的光前后分开，完成脉冲展宽，已知相邻两棱镜斜面间的距离为d，脉冲激光中包含两种频率的光a、b，它们在棱镜中的折射率分别为和。下列说法正确的是（　　） A. B. 三棱镜顶角θ的最大正弦值为 C. 若θ=30o，两束光在第二个三棱镜上的入射点间的距离为 D. 若，两束光通过整个展宽器的过程中在空气中的路程差为 【答案】AC 【解析】 【详解】A. 光线经过第一个棱镜后b光的偏折程度较大，可知棱镜对b的折射率较大，即 选项A正确； B. a光折射率较小，则临界角较大，则要使的光线在斜棱上不会发生全反射，则 选项B错误； C. 若θ=30o，则ab两束光在第一个棱镜斜棱上的折射角分别为 两束光在第二个三棱镜上的入射点间的距离为 带入数据可知 选项C正确； D. 若，两束光通过整个展宽器的过程中在空气中的路程差为 选项D错误。 故选AC。 三、非选择题：本题共5小题，共54分 11. 某同学用如图甲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最右侧，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）为使实验结果尽量准确，下列操作正确的是_________（填字母）。 A. 要尽可能保持环境温度不变 B. 实验前要在活塞与注射器壁间涂适量的润滑油 C. 实验过程中要用手握紧注射器并快速推拉活塞 D. 实验过程中应缓慢地推动活塞 （2）分别在环境温度为时完成上述探究活动。下列各图最能正确且直观地反映实验过程中，气体压强p随体积V变化规律的是_________（填字母）。 A. B. C. D. （3）该同学用此装置测量一小石子的密度。他先用天平测出其质量为m，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p，根据实验测量数据，作出如图乙所示的图像，则石子密度为_________。（用题及图中相关物理量的字母符号表示） 【答案】（1）ABD （2）C （3） 【解析】 【小问1详解】 A．要尽可能保持环境温度不变，以保证封闭气体的温度不变，可以减小实验误差。故A正确； B．实验前要在活塞与注射器壁间涂适量的润滑油，可以保证封闭气体的体积不变，从而减小实验误差。故B正确； C．实验过程中要用手握紧注射器并快速推拉活塞，会使封闭气体的温度发生变化，不利于减小实验误差。故C错误； D．实验过程中应缓慢地推动活塞，可以保证气体温度最大限度保持不变，减小实验误差。故D正确。 故选ABD。 【小问2详解】 AB．根据 可得 可知p-V图像为双曲线的一支，做出的图线不直观。故AB错误； CD．同理，可得 可知图像为正比关系，图线为过原点的一条倾斜直线，图线的斜率与热力学温度成正比，当T1<T2时，表示T1的图线斜率较小。能直观地反映实验过程中气体压强p随体积V变化规律。故C正确；D错误。 故选C。 【小问3详解】 依题意，可得 整理，可得 结合乙图，可得 石子密度为 12. 在“测定玻璃的折射率”的实验中，实验小组的主要实验操作如下： A.继续插第四个大头针4，使4恰好把1、2的像和3都挡住； B.将玻璃砖拿走，在白纸上作光路图，进行测量计算，得出折射率； C.在木板上铺一张白纸，把玻璃砖放在纸上，描出玻璃砖的边aa'、bb'，然后在玻璃砖的一侧插两个大头针1、2，用一只眼睛透过玻璃砖看这两个大头针，调整眼睛的位置，使2把1恰好挡住； D.在眼睛这一侧再插第三个大头针3，使3恰好把1、2的像都挡住； （1）请将上述实验操作按照正确步骤排序：_________ （2）实验小组内的两位学生在实验中： ①第一位学生为了避免笔尖触划玻璃砖的折射面，画出的aa'和bb'都比实际的折射面向外侧平移了一些（如图乙所示），以后的操作都正确无误，并仍以aa'和bb'为折射面画出了光路图，这样测出的折射率n的值将_________（填“偏大”“偏小”或“不变”）； ②第二位学生在纸上正确画出了玻璃砖的两个折射面aa'和bb'，在后面的实验中因不慎碰动了玻璃砖，使它向aa'方向平移了一点（如图丙所示），以后的操作都正确无误，并仍以aa'和bb'为折射面画出了光路图，这样测出的折射率n的值将_________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 （3）纠正错误后，实验小组得到如图丁所示的插针结果，则： ①请在图中画出光路图，并标明在入射面上的入射角和折射角_________； ②该玻璃砖的折射率n=_________。 【答案】（1）CDAB （2） ①. 偏小 ②. 不变 （3） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 “测定玻璃的折射率”的实验步骤为在木板上铺一张白纸，把玻璃砖放在纸上，描出玻璃砖的边aa'、bb'，然后在玻璃砖的一侧插两个大头针1、2，用一只眼睛透过玻璃砖看这两个大头针，调整眼睛的位置，使2把1恰好挡住；在眼睛这一侧再插第三个大头针3，使3恰好把1、2的像都挡住；继续插第四个大头针4，使4恰好把1、2的像和3都挡住；将玻璃砖拿走，在白纸上作光路图，进行测量计算，得出折射率。 故正确步骤排序为CDAB。 【小问2详解】 [1]若画出的aa'和bb'都比实际的折射面向外侧平移了一些，作出光路图，由图可知折射角偏大，大于实际值，根据折射定律 可知这样测出的折射率n的值将偏小。 [2]若玻璃砖向aa'方向平移了一点，作出光路图，由图可知折射角不变，等于真实值，根据折射定律可知，这样测出的折射率n的值将不变。 【小问3详解】 [1]光路图如图所示 [2]根据折射定律，该玻璃砖的折射率为 13. 如图所示，在光滑水平面上有一垂直地面的弹性挡板P，A球初始位置离挡板的距离为L=2m，B球离挡板的距离为kL（k>1），A球以初速度v=1m/s开始向右运动，同时B球从静止开始以大小为的加速度向右运动，小球与P发生碰撞后原速率返回，不考虑多次碰撞.求： （1）若要保持两个小球相向相碰，k应满足的关系； （2）已知k=5，两小球相碰时B球的速度大小。 【答案】（1）；（同样得分）；（2）6m/s 【解析】 【详解】（1）A球运动到挡板P的时间为 B球运动到挡板P的时间满足 解得 要使两个小球相向相碰，则B球运动到挡板P的时间要大于A球运动到挡板P的时间，即 解得 （2）设从运动开始到A球与B球相碰时，A球与挡板P之间的距离为x，则整个过程中A球运动的路程为 A球与B球相碰所用的时间为 B球的位移为 A球和B球满足 联立解得 对B球而言有 解得 14. 1801年，托马斯•杨用双缝干涉实验研究了光波的性质。1834年，洛埃利用单面镜同样得到了杨氏干涉的结果（称洛埃镜实验）。洛埃镜实验的基本装置如图所示，S为单色光源。S发出的光直接照射在光屏上，同时S发出的光还通过平面镜反射在光屏上。从平面镜反射的光相当于S在平面镜中的虚像S'发出的，这样就形成了两个一样的相干光源。设光源S到平面镜的距离和到光屏的距离分别为a和l，平面镜左端到SS'的距离为b，平面镜的长度为c，光的波长为λ。 （1）用作图法标出光发生干涉的区域； （2）求光屏上出现干涉条纹区域的竖直长度； （3）写出相邻两条亮纹（或暗纹）间距离的表达式。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）根据作图法可得下图 其中阴影部分为发生干涉的区域； （2）由几何关系可得 联立可得 （3）光源直接发出的光和被平面镜反射的光实际上是同一列光，故是相干光，该干涉现象可以看作双缝干涉，所以之间的距离为d，则 而光源S到光屏的距离看以看作双孔屏到像屏距离L，则 根据双缝干涉的相邻条纹之间的距离公式 可得 15. 图甲为山地车的气压避震装置，主要由活塞、汽缸和弹簧组成。某研究小组将其放在光滑斜面上进行研究，简化结构如图乙，带有活塞A的导热汽缸B放置在倾角为的光滑斜面上，活塞用另一端固定的轻弹簧拉住，轻弹簧平行于斜面，活塞与汽缸间密封一定质量的理想气体，初始状态活塞到汽缸底部的距离，汽缸底部到斜面底端挡板的距离，汽缸内气体的初始温度。已知汽缸质量，活塞的质量、横截面积，活塞能无摩擦滑动，重力加速度， 大气压。 （1）求初始状态下汽缸内气体压强； （2）对汽缸缓慢加热，汽缸内气体的温度从上升到，此时汽缸底部恰好接触到斜面底端的挡板。已知该封闭气体的内能U与温度T之间存在关系，若汽缸气密性良好，求该过程中气体吸收的热量Q； （3）为了检验该装置的气密性，实验小组将该装置固定在一平板车上加速下坡，如图丙所示，已知坡度，加速度，活塞到汽缸底部的距离，环境温度保持不变，通过计算分析汽缸的气密性是否良好，若不良好，求进气或漏气气体占原有气体的百分比？ 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）对汽缸受力分析可知 代入数据可得 （2）汽缸内气体的温度从上升到，汽缸底部恰好接触到斜面底端的挡板的过程中，可以看成等压变化，根据盖-吕萨克定律可知 其中 ， 解得 所以气体内能的变化 气体对外界所做的功 根据热力学第一定律 代入数据 （3）对汽缸受力分析，由牛顿第二定律 解得 ， 气体体积、温度不变，压强变大，所以是进气； 由等温变化过程，根据玻意耳定律 进气气体占原体积的百分比为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $