内容正文:
天河区2023学年第二学期期末考试
高二物理
满分为100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生必须用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名和考生号填写在答题卡相应的位置上。
2.选择题每小题选出答案后,用2B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,再选涂其它答案;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的相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔或涂改液。不按以上要求作答的答案无效。
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8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 物理知识在生活中有广泛的应用,下列说法正确的是( )
A. 如图甲,阳光下观察竖直放置的肥皂膜,看到彩色条纹是光的衍射产生的
B. 如图乙,光纤通信是一种现代通信手段,它是利用光的全反射原理来传递信息的
C. 如图丙,采用红灯图作为各种交通警示,原因是红光产生了多普勒效应
D. 如图丁,立体电影利用了光的干涉现象
【答案】B
【解析】
【详解】A.如图甲,阳光下观察竖直放置的肥皂膜,看到彩色条纹是光的干涉产生的,故A错误;
B.如图乙,光纤通信是一种现代通信手段,它是利用光的全反射原理来传递信息的,故B正确;
C.如图丙,采用红灯图作为各种交通警示,原因是红光波长较长,容易发生明显的衍射,故C错误;
D.如图丁,立体电影就利用了光的偏振现象,故D错误。
故选B。
2. 密闭容器内封闭一定质量的理想气体,经历的等压过程和的绝热过程,下列说法正确的是( )
A. 过程中,气体内能增加
B. 过程中,分子平均动能不变
C. 过程中,气体从外界吸收热量
D. 过程单位时间内对单位面积器壁碰撞的分子次数不变
【答案】C
【解析】
【详解】AB.的绝热过程,由于气体体积增大,气体对外界做功,由热力学第一定律可知,气体内能减小,则气体温度降低,分子平均动能减小,故AB错误;
CD.过程中,气体的压强不变,体积变大,由理想气体状态方程可知,气体温度升高,分子平均动能增大,由于压强不变,根据压强微观意义可知,单位时间内对单位面积器壁碰撞的分子次数变少;由于气体体积变大,气体对外界做功,气体温度升高,气体内能增大,由热力学第一定律可知,气体从外界吸收热量,故C正确,D错误。
故选C。
3. 如图所示为一款玩具“弹簧小人”,由头部、弹簧及底部组成,弹簧质量不计、开始弹簧小人静止于桌面上,现轻压头部后由静止释放,小人开始上下振动,头部上升至最高点时,底部不离开桌面,不计阻力,该过程可近似为简谐运动,下列判断中正确的是( )
A. 头部上升的时间比下降的时间短
B. 头部上升过程速度先变大再变小
C. 头部上升过程中所受合力越来越小
D. 头部处于平衡位置时弹簧弹性势能最小
【答案】B
【解析】
【详解】A.因头部上下振动可近似为简谐运动,可知头部上升的时间等于下降的时间,选项A错误;
B.根据简谐振动规律可知,头部上升过程速度先变大再变小,选项B正确;
C.头部上升过程中加速度先减小后增加,则所受合力先减小后增加,选项C错误;
D.头部处于平衡位置时,弹簧形变量不为零,且该位置弹簧形变量不是最小的,则此时弹簧弹性势能不是最小,选项D错误。
故选B。
4. 我国自主研发的“华龙一号”反应堆技术利用铀235发生核裂变释放的能量发电,典型的核反应方程为。光速取,若核反应的质量亏损为1g,释放的核能为,则k和的值分别为( )
A. 2, B. 3, C. 2, D. 3,
【答案】B
【解析】
【详解】根据核反应前后质量数守恒有
解得
根据爱因斯坦质能方程可知核反应过程中质量亏损1g,释放的能量为
故ACD错误,B正确;
故选B。
5. 行驶中的汽车如果发生剧烈碰撞,车内的安全气囊会被弹出并瞬间充满气体。若碰撞后汽车的速度在很短时间内减小为零,关于安全气囊在此过程中的作用,下列说法正确的是( )
A. 增加了司机单位面积的受力大小
B. 减少了碰撞前后司机动量的变化量
C. 将司机的动能全部转换成汽车的动能
D. 延长了司机的受力时间并增大了司机的受力面积
【答案】D
【解析】
【详解】A.因安全气囊充气后,受力面积增大,故减小了司机单位面积的受力大小,故A错误;
B.有无安全气囊司机初动量和末动量均相同,所以动量的改变量也相同,故B错误;
C.因有安全气囊的存在,司机和安全气囊接触后会有一部分动能转化为气体的内能,不能全部转化成汽车的动能,故C错误;
D.因为安全气囊充气后面积增大,司机的受力面积也增大,在司机挤压气囊作用过程中由于气囊的缓冲故增加了作用时间,故D正确。
故选D。
6. 压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小。某同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置,如图(a)。现将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上,中间放置一个绝缘重球。小车向右做直线运动过程中,电流表的示数如图(b)。下列说法正确的是( )
A. 在时间至内,小车做匀速直线运动
B. 在时间至t2内,小车做匀加速直线运动
C. 在时间至内,小车做匀速直线运动
D. 在时间至内,小车做匀加速直线运动
【答案】D
【解析】
【详解】AB.在时间至内,由图像知电流均匀增大,说明压敏电阻的阻值逐渐变小,可知压敏电阻所受的压力逐渐变大,由牛顿第三定律知,绝缘重球受到向右的弹力变大,重球的水平方向合外力变大,小车向右做加速度变大的加速直线运动,故AB错误;
CD.在时间至内,由图像知电流不变,压敏电阻阻值不变,可知其所受压力不变,由牛顿第三定律知绝缘重球受的向右的弹力不变,此过程电流最大,压敏电阻的阻值应该最小,弹力应该最大,重球的水平方向合外力最大且不变,小车向右做匀加速直线运动,故C错误,D正确。
故选D。
7. 如图所示,质量均为m的木块A和B,并排放在光滑水平面上,A上固定一竖直轻杆,轻杆上端的O点系一长为L的细线,细线另一端系一质量为m的球C。重力加速度为g。现将C球拉起使细线水平伸直,并由静止释放C球,下列说法正确的是( )
A. A、B两木块分离时,A、B的速度大小均为
B. A、B两木块分离时,C的速度大小为
C. C球由静止释放到最低点的过程中,A对B的弹力的冲量大小为
D. C球由静止释放到最低点的过程中,木块A移动的距离为
【答案】C
【解析】
【详解】AB.根据题意可知,球C下落到最低点时,AB将要分离,根据机械能守恒定律有
系统水平方向动量守恒,根据动量守恒定律有
联立解得
,
故AB错误;
C.C球由静止释放到最低点的过程中,选B为研究对象,由动量定理有
故C正确;
D.C球由静止释放到最低点的过程中,设C对地的水平位移大小为,AB对地的水平位移大小为,则有
,
解得
,
故D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。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4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
8. 某同学利用如图所示装置测量某种单色光波长。实验时,接通电源使光源正常发光,调整光路,使得从目镜中可以观察到干涉条纹。下列说法正确的是( )
A. A处为单缝、B处为双缝、滤光片在A和B之间
B. A处为单缝、B处为双缝、滤光片在凸透镜和A之间
C. 若将滤光片由绿色换成红色,光屏上相邻两条暗纹中心的距离增大
D. 若想增加从目镜中观察到的条纹个数,可以换用间距更小的双缝
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.为获取两个单色线光源,A处应为单缝、B处应为双缝,滤光片在凸透镜和A之间,故A错误,B正确;
C.若将滤光片由绿色换成红色,波长变长,根据相邻亮条纹间的距离为可知,光屏上相邻两条暗纹中心的距离增大,故C正确;
D.若想增加从目镜中观察到的条纹个数,则条纹间距将减小,根据相邻亮条纹间的距离为可知,应使用间距更大的双缝,而d减小,会使条纹间距变大,故D错误。
故选BC。
9. 大量氢原子处于的激发态,在向低能级跃迁时放出光子,用这些光子照射逸出功为的金属钠。下列说法正确的是( )
A. 逸出光电子的最大初动能为
B. 跃迁到放出的光子能量最大
C. 用的光子照射,氢原子跃迁到激发态
D. 有2种频率的光子能使金属钠产生光电效应
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.根据题意可知,跃迁到放出的光子能量最大,最大能量为
则逸出光电子的最大初动能为
故A错误,B正确;
C.用的光子照射,则有
可知,不能跃迁到激发态,故C错误;
D.跃迁到放出种频率的光子,能量为
可知,有2种频率的光子能使金属钠产生光电效应,故D正确。
故选BD。
10. 绽放激情和力量,升腾希望与梦想。如图甲,“龙狮舞水城”表演中绸带宛如水波荡漾,展现水城特色,舞动的绸带可简化为沿x轴方向传播的简谐横波,图乙为时的波形图,此时质点P在平衡位置,质点Q在波谷位置,图丙为质点P的振动图像,则( )
A. 该波沿x轴负方向传播
B. 内,质点Q沿x轴方向运动3m
C. 该波传播速度为3m/s
D. 时,质点P的加速度最大
【答案】AC
【解析】
【详解】A.从图并可看出时,质点P的振动方向沿轴负方向,根据“同侧法”由图乙可判断该波沿x轴负方向传播,故A正确;
B.质点只能在平衡位置附近振动,不能随波移动,故B错误;
C.由图乙可知波长为,由图丙可知,周期为,则该波传播速度为
故C正确;
D.从图乙可看出,时,质点P在平衡位置,加速度为0,故D错误。
故选AC。
11. 如图所示,质量M=4kg的木板静止在光滑水平面上,木板上表面粗糙且左端连有一轻弹簧,一质量为m=2kg的小铁块以水平速度从木板的右端沿板向左滑行,压缩弹簧后又被弹回,恰好能回到木板右端并与木板保持相对静止,在上述过程中( )
A. 弹簧具有的最大弹性势能为12J
B. 木板具有的最大速度为2m/s
C. 铁块具有的最小速度为2m/s
D. 两者摩擦产生的总热量为24J
【答案】AD
【解析】
【详解】A.根据题意可知,铁块和木板组成的系统动量守恒,设弹簧被压缩至最短时该系统的共同速度为,铁块相对木板向左运动时,相对木板的最大位移为,滑行过程中的摩擦力大小为,则在物块相对于木板向左运动,直至弹簧被压缩至最短的过程中,根据能量守恒有
而铁块最终到达木板最右端与木板共速,则铁块相对木板运动的整个过程中,根据能量守恒有
又弹簧被压缩至最短时与铁块运动到木板最右端时两者共速,根据动量守恒定律有
联立解得
,,
两者摩擦产生的总热量等于摩擦力与相对位移的乘积,可知
故AD正确;
B.铁块从滑上木板直至弹簧被压缩至最短的过程中,铁块对木板的摩擦力和弹簧的弹力均对木板做正功,木板的速度始终增大;而当弹簧开始恢复原长直至恢复原长的过程中,弹簧的弹力继续对木板做正功,摩擦力对木板做负功,但该过程中克服摩擦力做的功小于弹力做的功,当弹簧恢复原长时木板的速度达到最大值,之后铁块与木板继续发生相同滑动,之后摩擦力对木板始终做负功,木板的速度开始减小,直至铁块滑至木板最右端时两者共速,而由以上分析可知,共速时的速度大小为,因此可知,木板具有的最大速度大于2m/s,故B错误;
C.根据B中分析可知,铁块在压缩弹簧至最短的过程中,摩擦力与弹簧的弹力始终对铁块做负功,铁块的速度始终减小,直至弹簧被压缩至最短的瞬间两者达到共速,共速时的速度大小为2m/s,之后在弹簧恢复原长的过程中,弹簧对铁块做的负功大于摩擦力对铁块做正功,则在这个过程中,铁块的速度会减小,因此可知,铁块具有的最小速度小于2m/s,故C错误。
故选AD。
三、非选择题:共52分,考生根据要求作答。
12.
某同学用单摆周期公式测当地重力加速度的值,组装了几种实验装置。
(1)下列最合理装置是________。
A. B. C. D.
(2)用游标卡尺测量小球直径,示数如图甲所示,则摆球的直径________。周期公式中的l是单摆的摆长,其值等于摆线长与_______之和(用d表示)。
(3)实验中多次改变摆线长度,并测得对应的周期T,该同学误将摆线长度当成了摆长,作出图像如图乙,该图像的斜率为________(填“”“”或“”)。
【答案】(1)D (2) ①. ②.
(3)
【解析】
【小问1详解】
为了减小误差,小球应选取质量大体积小即密度大的铁球,还需要保证摆动过程中摆线的长度不变,应选用细丝线,且要保证摆动过程中摆点不发生移动固定,应采取铁夹夹住细丝线。故选D。
【小问2详解】
[1]由图甲可知,摆球的直径
[2]周期公式中的l是单摆的摆长,其值等于摆线长与小球半径,即。
【小问3详解】
根据题意,由单摆的周期公式可得
整理可得
则图像的斜率为。
13. 如图(a),光电门1、2固定气垫导轨上,滑块A静置于光电门1左侧,滑块B静置于光电门1、2之间,现用该装置验证A、B碰撞前后系统动量守恒。完成下列相关实验内容。
(1)实验原理
若气垫导轨水平,A、B质量分别为;A向右运动,遮光片通过光电门1的遮光时间为,A、B碰后粘在一起运动,遮光片通过光电门2的遮光时间为。当________(用表示)时,系统动量守恒得到验证。
(2)实验操作
①调节气垫导轨水平:接通气源,仅将A放置于光电门1的左侧,轻推A,若遮光片通过光电门1的遮光时间大于通过光电门2的遮光时间,则需要适当______(填“升高”“降低”)导轨左端,反复调节使气垫导轨水平;
②再将A、B如图(a)放置,轻推A,使A、B碰撞并粘在一起,记录值;
③重复步骤②,多次实验,记录多组数据;
(3)实验数据处理
把记录的数据在图(b)中描点连线,作出图线,其斜率k=______(保留两位有效数字);已知,若定义,本次实验___%(保留1位有效数字)。
【答案】(1)
(2)降低 (3) ①. 0.49 ②. 3
【解析】
【小问1详解】
设遮光片的宽度为,则A通过光电门1的速度为
A、B碰后粘在一起通过光电门2的速度为
若系统动量守恒,则有
联立可得,当满足
系统动量守恒得到验证。
【小问2详解】
轻推A,若遮光片通过光电门1的遮光时间大于通过光电门2的遮光时间,说明A做加速运动,则需要适当降低导轨左端,反复调节使气垫导轨水平。
【小问3详解】
[1]由图(b)中数据可得,图线的斜率为
[2]已知,则有
则有
14.
(1)一定质量的理想气体,从外界吸收热量500J,同时对外做功100J,则气体内能变化_______J。利用空调将热量从温度较低的室内传递到温度较高的室外环境,这个过程_____(填“是”或“不是”)自发过程。
(2)分子间的作用力跟分子间距离的关系如图,随着分子间距离由零开始逐渐增大,分子力大小的变化情况为________(填“A”“B”或“C”,其中A为“一直减小”,B为“一直增大”,C为“先减小后增大再减小”);当分子间距离为_______(填“”或“”)时,分子间的吸引力与排斥力大小相等。
(3)一枚在空中飞行的火箭质量为m,在某时刻的速度大小为v,方向水平,燃料即将耗尽。此时,火箭突然炸裂成两块,其中质量为的一块沿着与v相反的方向飞去,速度大小为。则炸裂后另一块的速度大小为_________。
【答案】(1) ①. ②. 不是
(2) ①. C ②.
(3)
【解析】
【小问1详解】
[1]根据题意,由热力学第一定律有
可得气体内能变化为
[2]空调将热量从温度低的室内传递到温度较高的室外,这个过程要消耗电能,不是自发的过程。
【小问2详解】
[1]由图可知,随着分子间距离由零开始逐渐增大,分子力大小的变化情况为先减小后增大再减小,即为C。
[2]由图可知,当分子间距离为时,分子力为0,即分子间的吸引力与排斥力大小相等。
【小问3详解】
以初速度方向为正方向,炸裂过程根据动量守恒可得
解得
15. 如图所示,常用碗的底部都有一个凹陷空间,当碗底沾有少量水放到平整桌面时,会把少量空气密封在碗底部凹陷处。此时往碗中倒入热水时,碗会被密封的气体顶离桌面发生侧向漂移。设室温,碗底气体初始压强与环境压强相同。试解答下列问题:
(1)请判断往碗中倒入热水后,碗底的气体内能和压强如何变化;
(2)若碗底凹陷处空气与桌面接触的面积为,碗和热水总质量为。则倒入热水后被密封的气体温度升到多高时,才能使碗恰好被顶离桌面?忽略碗底与桌面间水的粘滞力,重力加速度取。
【答案】(1)见解析;(2)33°C
【解析】
【详解】(1)往碗中倒入热水后,碗底的气体温度升高,内能增大,分子平均动能增大,体积不变,则压强变大。
(2)碗恰好被顶离桌面
解得
根据等容变化
其中,解得
16. 为提升公园水池观赏效果,工作人员在池底的P 点处安装了一盏彩灯(彩灯可视为点光源)。已知池深H=2m,P 点到水池右侧的水平距离为 当水池装满水时,距离池边x₂=2.4m的工作人员恰能看到彩灯,工作人员眼部离地的高度为h=1.8m。已知光在真空中的速度
(1)求水的折射率n;
(2)光在水中的速度v;
(3)如果想让彩灯的光也能从水池左侧的B 点射出水面,则 B 点与 P 点的水平距离L不能超过多少。(结果用根号表示)
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)光线在A点的折射角
入射角
则折射率
(2)光在水中的速度
(3)若光线恰好能在B点发生全反射,则
B 点与 P 点的水平距离
解得
17. 台球是深受大众喜爱的娱乐健身活动。如图,运动员采用“点杆”击球法(当球杆杆头水平接触母球的瞬间,迅速将杆抽回,母球离杆后与目标球发生对心正碰,视为弹性碰撞)击打母球,使得目标球被碰撞后经CD边反弹进入球洞A,这种进球方式被称为“翻袋”进球法。已知两球质量均为0.2kg,且可视为质点,球间距离为0.8m,目标球与CD挡壁间的虚线长度为0.2m,目标球被CD挡壁反弹后向球洞A运动方向与AC挡壁间夹角为30°,,球与桌面间阻力为球重力的,球与挡壁碰撞过程中损失的动能,g取。(结果可用根号表示)
(1)若某次击打后母球获得的初速度为1m/s,且杆头与母球的接触时间为0.1s,求母球受到杆头的平均冲击力大小;
(2)若另一次瞬间击打后母球获得速度,求目标球被碰撞后瞬间的速度大小;
(3)若能到达球洞上方且速率小于6m/s的球均可进洞,通过计算判断(2)问中的目标球能否进洞。
【答案】(1);(2);(3)见解析
【解析】
【详解】(1)杆头击打母球,对母球由动量定理可得
解得
(2)母球与目标球碰撞前,做匀减速直线运动,由动能定理可得
母球与目标球碰撞前后,根据动量守恒定理和机械能守恒定律有
联立解得目标球被碰撞后的速度大小为
(3)目标球前进到CD挡壁,做匀减速直线运动,由动能定理可得
解得
目标球与CD挡壁碰撞,根据题意有
即
目标球运动到A球洞过程,由动能定理可得
解得
则目标球能进洞。
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天河区2023学年第二学期期末考试
高二物理
满分为100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生必须用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名和考生号填写在答题卡相应的位置上。
2.选择题每小题选出答案后,用2B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,再选涂其它答案;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的相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔或涂改液。不按以上要求作答的答案无效。
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8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 物理知识在生活中有广泛的应用,下列说法正确的是( )
A. 如图甲,阳光下观察竖直放置的肥皂膜,看到彩色条纹是光的衍射产生的
B. 如图乙,光纤通信是一种现代通信手段,它是利用光全反射原理来传递信息的
C. 如图丙,采用红灯图作为各种交通警示,原因是红光产生了多普勒效应
D. 如图丁,立体电影利用了光的干涉现象
2. 密闭容器内封闭一定质量的理想气体,经历的等压过程和的绝热过程,下列说法正确的是( )
A 过程中,气体内能增加
B. 过程中,分子平均动能不变
C. 过程中,气体从外界吸收热量
D. 过程单位时间内对单位面积器壁碰撞的分子次数不变
3. 如图所示为一款玩具“弹簧小人”,由头部、弹簧及底部组成,弹簧质量不计、开始弹簧小人静止于桌面上,现轻压头部后由静止释放,小人开始上下振动,头部上升至最高点时,底部不离开桌面,不计阻力,该过程可近似为简谐运动,下列判断中正确的是( )
A. 头部上升的时间比下降的时间短
B. 头部上升过程速度先变大再变小
C. 头部上升过程中所受合力越来越小
D. 头部处于平衡位置时弹簧弹性势能最小
4. 我国自主研发的“华龙一号”反应堆技术利用铀235发生核裂变释放的能量发电,典型的核反应方程为。光速取,若核反应的质量亏损为1g,释放的核能为,则k和的值分别为( )
A. 2, B. 3, C. 2, D. 3,
5. 行驶中的汽车如果发生剧烈碰撞,车内的安全气囊会被弹出并瞬间充满气体。若碰撞后汽车的速度在很短时间内减小为零,关于安全气囊在此过程中的作用,下列说法正确的是( )
A. 增加了司机单位面积的受力大小
B. 减少了碰撞前后司机动量的变化量
C. 将司机的动能全部转换成汽车的动能
D. 延长了司机的受力时间并增大了司机的受力面积
6. 压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小。某同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置,如图(a)。现将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上,中间放置一个绝缘重球。小车向右做直线运动过程中,电流表的示数如图(b)。下列说法正确的是( )
A. 在时间至内,小车做匀速直线运动
B. 在时间至t2内,小车做匀加速直线运动
C. 在时间至内,小车做匀速直线运动
D. 在时间至内,小车做匀加速直线运动
7. 如图所示,质量均为m的木块A和B,并排放在光滑水平面上,A上固定一竖直轻杆,轻杆上端的O点系一长为L的细线,细线另一端系一质量为m的球C。重力加速度为g。现将C球拉起使细线水平伸直,并由静止释放C球,下列说法正确的是( )
A. A、B两木块分离时,A、B的速度大小均为
B. A、B两木块分离时,C速度大小为
C. C球由静止释放到最低点的过程中,A对B的弹力的冲量大小为
D. C球由静止释放到最低点的过程中,木块A移动的距离为
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16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4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
8. 某同学利用如图所示装置测量某种单色光波长。实验时,接通电源使光源正常发光,调整光路,使得从目镜中可以观察到干涉条纹。下列说法正确的是( )
A. A处为单缝、B处为双缝、滤光片在A和B之间
B. A处为单缝、B处为双缝、滤光片在凸透镜和A之间
C. 若将滤光片由绿色换成红色,光屏上相邻两条暗纹中心的距离增大
D. 若想增加从目镜中观察到的条纹个数,可以换用间距更小的双缝
9. 大量氢原子处于的激发态,在向低能级跃迁时放出光子,用这些光子照射逸出功为的金属钠。下列说法正确的是( )
A. 逸出光电子的最大初动能为
B. 跃迁到放出光子能量最大
C. 用的光子照射,氢原子跃迁到激发态
D. 有2种频率的光子能使金属钠产生光电效应
10. 绽放激情和力量,升腾希望与梦想。如图甲,“龙狮舞水城”表演中绸带宛如水波荡漾,展现水城特色,舞动的绸带可简化为沿x轴方向传播的简谐横波,图乙为时的波形图,此时质点P在平衡位置,质点Q在波谷位置,图丙为质点P的振动图像,则( )
A. 该波沿x轴负方向传播
B. 内,质点Q沿x轴方向运动3m
C. 该波传播速度为3m/s
D. 时,质点P的加速度最大
11. 如图所示,质量M=4kg的木板静止在光滑水平面上,木板上表面粗糙且左端连有一轻弹簧,一质量为m=2kg的小铁块以水平速度从木板的右端沿板向左滑行,压缩弹簧后又被弹回,恰好能回到木板右端并与木板保持相对静止,在上述过程中( )
A. 弹簧具有的最大弹性势能为12J
B. 木板具有的最大速度为2m/s
C. 铁块具有的最小速度为2m/s
D. 两者摩擦产生的总热量为24J
三、非选择题:共52分,考生根据要求作答。
12.
某同学用单摆周期公式测当地重力加速度的值,组装了几种实验装置。
(1)下列最合理的装置是________。
A. B. C. D.
(2)用游标卡尺测量小球直径,示数如图甲所示,则摆球的直径________。周期公式中的l是单摆的摆长,其值等于摆线长与_______之和(用d表示)。
(3)实验中多次改变摆线长度,并测得对应的周期T,该同学误将摆线长度当成了摆长,作出图像如图乙,该图像的斜率为________(填“”“”或“”)。
13. 如图(a),光电门1、2固定在气垫导轨上,滑块A静置于光电门1左侧,滑块B静置于光电门1、2之间,现用该装置验证A、B碰撞前后系统动量守恒。完成下列相关实验内容。
(1)实验原理
若气垫导轨水平,A、B质量分别为;A向右运动,遮光片通过光电门1的遮光时间为,A、B碰后粘在一起运动,遮光片通过光电门2的遮光时间为。当________(用表示)时,系统动量守恒得到验证。
(2)实验操作
①调节气垫导轨水平:接通气源,仅将A放置于光电门1的左侧,轻推A,若遮光片通过光电门1的遮光时间大于通过光电门2的遮光时间,则需要适当______(填“升高”“降低”)导轨左端,反复调节使气垫导轨水平;
②再将A、B如图(a)放置,轻推A,使A、B碰撞并粘在一起,记录值;
③重复步骤②,多次实验,记录多组数据;
(3)实验数据处理
把记录的数据在图(b)中描点连线,作出图线,其斜率k=______(保留两位有效数字);已知,若定义,本次实验___%(保留1位有效数字)。
14.
(1)一定质量的理想气体,从外界吸收热量500J,同时对外做功100J,则气体内能变化_______J。利用空调将热量从温度较低的室内传递到温度较高的室外环境,这个过程_____(填“是”或“不是”)自发过程。
(2)分子间的作用力跟分子间距离的关系如图,随着分子间距离由零开始逐渐增大,分子力大小的变化情况为________(填“A”“B”或“C”,其中A为“一直减小”,B为“一直增大”,C为“先减小后增大再减小”);当分子间距离为_______(填“”或“”)时,分子间的吸引力与排斥力大小相等。
(3)一枚在空中飞行的火箭质量为m,在某时刻的速度大小为v,方向水平,燃料即将耗尽。此时,火箭突然炸裂成两块,其中质量为的一块沿着与v相反的方向飞去,速度大小为。则炸裂后另一块的速度大小为_________。
15. 如图所示,常用碗的底部都有一个凹陷空间,当碗底沾有少量水放到平整桌面时,会把少量空气密封在碗底部凹陷处。此时往碗中倒入热水时,碗会被密封的气体顶离桌面发生侧向漂移。设室温,碗底气体初始压强与环境压强相同。试解答下列问题:
(1)请判断往碗中倒入热水后,碗底的气体内能和压强如何变化;
(2)若碗底凹陷处空气与桌面接触的面积为,碗和热水总质量为。则倒入热水后被密封的气体温度升到多高时,才能使碗恰好被顶离桌面?忽略碗底与桌面间水的粘滞力,重力加速度取。
16. 为提升公园水池的观赏效果,工作人员在池底的P 点处安装了一盏彩灯(彩灯可视为点光源)。已知池深H=2m,P 点到水池右侧的水平距离为 当水池装满水时,距离池边x₂=2.4m的工作人员恰能看到彩灯,工作人员眼部离地的高度为h=1.8m。已知光在真空中的速度
(1)求水的折射率n;
(2)光在水中的速度v;
(3)如果想让彩灯的光也能从水池左侧的B 点射出水面,则 B 点与 P 点的水平距离L不能超过多少。(结果用根号表示)
17. 台球是深受大众喜爱的娱乐健身活动。如图,运动员采用“点杆”击球法(当球杆杆头水平接触母球的瞬间,迅速将杆抽回,母球离杆后与目标球发生对心正碰,视为弹性碰撞)击打母球,使得目标球被碰撞后经CD边反弹进入球洞A,这种进球方式被称为“翻袋”进球法。已知两球质量均为0.2kg,且可视为质点,球间距离为0.8m,目标球与CD挡壁间的虚线长度为0.2m,目标球被CD挡壁反弹后向球洞A运动方向与AC挡壁间夹角为30°,,球与桌面间阻力为球重力的,球与挡壁碰撞过程中损失的动能,g取。(结果可用根号表示)
(1)若某次击打后母球获得的初速度为1m/s,且杆头与母球的接触时间为0.1s,求母球受到杆头的平均冲击力大小;
(2)若另一次瞬间击打后母球获得速度,求目标球被碰撞后瞬间的速度大小;
(3)若能到达球洞上方且速率小于6m/s的球均可进洞,通过计算判断(2)问中的目标球能否进洞。
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