精品解析：辽宁省葫芦岛市东北师范大学连山实验高中2023-2024学年高二下学期5月期中物理试题

东北师范大学连山实验高中2023-2024学年度下学期期中考试 高二物理试卷 注意事项： 1.本试卷分第1卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、班级填写在答题卡上。 2.回答第I卷时，选出每小题答案后，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，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。 3.回答第II卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 第Ⅰ卷 一、选择题（1-7题为单选题，每题4分，8-10题为多选题，每题6分，选不全得3分,共46分） 1. 关于分子动理论，下列说法正确的是（　　） A. 图甲“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，应先滴油酸酒精溶液，再撒痱子粉 B. 图乙为水中炭粒运动位置的连线图，连线表示炭粒做布朗运动的轨迹 C. 图丙为分子力与分子间距的关系图，分子间距从r0增大时，分子力先变小后变大 D. 图丁为大量气体分子热运动的速率分布图，曲线②对应的温度较高 2. 劲度系数为20N/cm的水平方向弹簧振子的振动图象如图所示，在图中A点对应的时刻（　　） A. 振子的速度方向为x轴正方向 B. 在0～4s内振子通过的路程为0.35cm，位移为0 C. 在0～4s内振子做了1.75次全振动 D. 振子所受的弹力大小为0.5N，方向指向x轴负方向 3. 如图甲所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，在传播方向上有P、Q两个质点，两质点置坐标分别为xP＝0.6m、xQ＝1.5m，某时刻简谐波刚好传到Q点，而此刻质点P恰好位于波峰，并且P、Q之间只有一个波谷。此后质点Q的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 该简谐波的传播速度为0.3m/s B. 该简谐波的波长为3.6m C. 经t＝6s，质点P沿传播方向运动了30cm D. 一观察者沿x轴靠近波源运动时，其观测到该波的频率将小于0.25Hz 4. 如图所示，两根粗细相同的玻璃管下端用橡皮管相连，左管内封有一段长30cm的气体，右管开口，左管水银面比右管内水银面高25cm，大气压强为75cmHg，现移动右侧玻璃管，使两侧管内水银面相平，此时气体柱的长度为（　　） A. 20cm B. 25cm C. 40cm D. 45cm 5. 如图，竖直圆筒是固定不动的，粗筒横截面积是细筒的3倍，细筒足够长，粗筒中A、B两轻质活塞间封有气体，气柱长L＝19 cm，活塞A上方的水银深H＝10 cm，两活塞与筒壁间的摩擦不计，用外力向上托住活塞B，使之处于平衡状态，水银面与粗筒上端相平．现使活塞B缓慢上移，直至水银的一半被推入细筒中，若大气压强p0=75 cmHg，则此时气柱的长为（ ） A. 16 cm B. 17 cm C. 18 cm D. 19 cm 6. 如图甲所示，在竖直放置的圆柱形容器内用横截面积的质量不计且光滑的活塞密封一定质量的气体，活塞上静止一质量为m的重物。图乙是密闭气体从状态A变化到状态B的图像，密闭气体在A点的压强，从状态A变化到状态B的过程中吸收热量。已知外界大气压强，下列说法正确的是（ ） A. 重物质量 B. 气体在状态B时的体积为 C. 从状态A变化到状态B的过程，气体对外界做功 D. 从状态A变化到状态B的过程，气体的内能增加 7. 如图甲所示为小勇同学收集的一个“足球”玻璃球，他学了光的折射后想用激光对该球进行研究，某次实验过程中他将激光水平向右照射且过球心所在的竖直截面，其正视图如乙所示，是沿水平方向的直径。当光束从点射入时恰能从右侧射出且射出点为，已知点到竖直距离，玻璃球的半径为，且球内的“足球”是不透光体，不考虑反射光的情况下，下列说法正确的是（　　） A. 点的出射光相对点入射光方向偏折了 B. 该“足球”的直径为玻璃球直径的 C. 继续增加则光将会在右侧发生全反射 D. 用频率更小的激光入射时，光在玻璃球中的传播时间将变短 8. 如图所示为两列沿同一绳传播的虚线表示甲波，实线表示乙波简谐横波在某时刻的波形图，M为绳上处的质点，则下列说法中正确的是（　　） A. 图示时刻质点M的速度为零 B. M点是振动加强点 C. 甲波的传播速度比乙波的传播速度大 D. 由图示时刻开始，甲波再经周期，质点M将位于波峰 9. “回热式热机”的热循环过程可等效为如图所示a→b→c→d→a的曲线，理想气体在a→b、c→d为等温过程，b→c、d→a为等容过程，则（　　） A. a状态气体温度比c状态低 B. a状态下单位时间与器壁单位面积碰撞的气体分子数比b状态多 C. b→c、d→a两过程气体吸、放热绝对值相等 D. 整个循环过程，气体对外放出热量 10. 如图所示，足够深的导热容器用质量为m、横截面积为S的导热活塞封闭一定质量的理想气体，活塞下方设有两个卡口，初态时活塞与卡口间的作用力大小为，活塞离汽缸底部的高度为h，环境温度T₀之后环境温度逐渐升高至某一温度T，活塞离汽缸底部的距离变为。不计活塞与容器间的摩擦，重力加速度为g，大气压p。保持不变且。整个过程中，关于气体的图像及说法正确的是（　　） A. 图甲为此过程的V-T图像，其中 B. 图乙为此过程的p-T图像，其中 C. 图丙为此过程的p-V图像，此过程中气体对外做功为 D. 图丙为此过程的p-V图像，封闭气体在两个阶段升高相同温度时，吸收的热量相等 第II卷 二、非选择题（11题10分,12题10分,13题8分,14题11分,15题15分,共计54分） 11. 在用“单摆测量重力加速度”的实验中： （1）下面叙述正确的是______（选填选项前的字母） A.1m和30cm长度不同的同种细线，选用30cm的细线做摆线； B.直径为1.8cm的塑料球和铁球，选用铁球做摆球； C.如图甲、乙，摆线上端的两种悬挂方式，选甲方式悬挂； D.当单摆经过平衡位置时开始计时，50次经过平衡位置后停止计时，用此时间除以50作为单摆振动的周期 （2）若用游标卡尺测得小球的直径______mm （3）若测出单摆的周期、摆线长，则当地的重力加速度______ （用测出的物理量表示）； （4）某同学用一个铁锁代替小球做实验。只改变摆线的长度l，测量了摆线长度分别为和时单摆的周期和，则可得重力加速度______（用测出的物理量表示）；该同学测量了多组实验数据做出了图像，该图像对应下面的______图。 A. B. C. D. 12. 现用如图甲所示双缝干涉实验装置来测量光的波长。 （1）在组装仪器时单缝和双缝应该相互平行放置。 （2）某次测量时，手轮上的示数如图乙，其示数为___________mm。 （3）为减小误差，该实验并未直接测量相邻亮条纹间的距离Δx，而是先测量n个条纹的间距再求出Δx。下列实验采用了类似方法的有___________ A.《探究两个互成角度的力的合成规律》的实验中合力的测量 B.《用单摆测重力加速度》实验中单摆周期的测量 C.《探究弹簧弹力与形变量的关系》实验中弹簧形变量的测量 （4）若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，测得第1条亮条纹中心到第5条亮条纹中心之间的距离为x，则单色光的波长___________。 （5）若改用频率较大的单色光照射，得到的干涉条纹间距将___________（填“变大”“不变”或“变小”）；将单缝远离双缝，干涉条纹宽度___________（填“变大”“变小”或“不变”）。 13. 如图甲所示，是一列简谐横波在均匀介质中传播时t=0时刻的波动图像，此时波恰好传播到处。其中位于的质点A的振动图像如图乙所示，求： （1）此简谐横波的传播速度； （2）在0～20s时间内，位于处的质点B运动的路程。 14. 如图，某透明介质的截面为直角三角形ABC，其中，AC边长为L，一束单色光从AC面上距A为的D点垂直于AC面射入，恰好在AB面发生全反射。已知光速为。则： (1)求出该介质的折射率n； (2)画出该光束从射入该介质到穿出该介质的光路并求出相应的偏转角； (3)求出该光束从射入该介质到第一次穿出该介质经历的时间t。 15. 如图所示，一水平放置的薄壁导热汽缸，由截面积不同的两个圆筒连接而成，质量均为m=1.0kg的活塞A、B用一长度为3L=30cm，质量不计的刚性轻细杆连接成整体，它们可以在筒内无摩擦地左右滑动且不漏气。活塞A、B的面积分别为SA=100cm2和SB=50cm2，汽缸内A和B之间封闭有一定质量的理想气体，A的左边及B的右边都是大气，大气的温度恒定为280K、大气压强始终保持为p0=1.0×105Pa，当汽缸内气体的温度为T1=500K时，活塞处于图示位置平衡。求： （1）此时汽缸内理想气体的压强多大? （2）当汽缸内气体的温度从T1=500K缓慢降至T2=400K时，活塞A、B向哪边移动?移动的位移多大? （3）缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时，缸内封闭气体的压强。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 东北师范大学连山实验高中2023-2024学年度下学期期中考试 高二物理试卷 注意事项： 1.本试卷分第1卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、班级填写在答题卡上。 2.回答第I卷时，选出每小题答案后，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，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。 3.回答第II卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 第Ⅰ卷 一、选择题（1-7题为单选题，每题4分，8-10题为多选题，每题6分，选不全得3分,共46分） 1. 关于分子动理论，下列说法正确的是（　　） A. 图甲“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，应先滴油酸酒精溶液，再撒痱子粉 B. 图乙为水中炭粒运动位置的连线图，连线表示炭粒做布朗运动的轨迹 C. 图丙为分子力与分子间距的关系图，分子间距从r0增大时，分子力先变小后变大 D. 图丁为大量气体分子热运动的速率分布图，曲线②对应的温度较高 【答案】D 【解析】 【详解】A．“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，应先撒痱子粉，再滴油酸酒精溶液，否则很难形成单分子油膜，故A错误； B．图中的折线是炭粒在不同时刻的位置的连线，并不是固体小颗粒的运动轨迹，也不是分子的运动轨迹，由图可以看出小炭粒在不停地做无规则运动，故B错误； C．根据分子力与分子间距的关系图，可知分子间距从r0增大时，分子力表现为引力，分子力先变大后变小，故C错误； D．由图可知，②中速率大分子占据的比例较大，则说明②对应的平均动能较大，故②对应的温度较高，即 故D正确。 故选D。 2. 劲度系数为20N/cm的水平方向弹簧振子的振动图象如图所示，在图中A点对应的时刻（　　） A. 振子的速度方向为x轴正方向 B. 在0～4s内振子通过的路程为0.35cm，位移为0 C. 在0～4s内振子做了1.75次全振动 D. 振子所受的弹力大小为0.5N，方向指向x轴负方向 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】A．在A点的后一个时刻，位置坐标变大，故振子的速度方向为x轴正方向，故A正确； B．由图可知，周期为2s，振幅为0.5cm，所以在0～4s内振子通过的路程为4cm，位移为0，故B错误； C．因为周期为2s，所以完成了2次全振动，故C错误； D．根据胡克定律 所以 方向指向x轴负方向，故D错误； 故选A。 3. 如图甲所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，在传播方向上有P、Q两个质点，两质点置坐标分别为xP＝0.6m、xQ＝1.5m，某时刻简谐波刚好传到Q点，而此刻质点P恰好位于波峰，并且P、Q之间只有一个波谷。此后质点Q的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 该简谐波的传播速度为0.3m/s B. 该简谐波的波长为3.6m C. 经t＝6s，质点P沿传播方向运动了30cm D. 一观察者沿x轴靠近波源运动时，其观测到该波的频率将小于0.25Hz 【答案】A 【解析】 【详解】AB．某时刻简谐波刚好传到Q点，而此刻质点P恰好位于波峰，并且P、Q之间只有一个波谷,可知 得 由乙图可知 该简谐波的传播速度为 A正确；B错误； C．质点P不会沿波的传播方向运动，只在其平衡位置附近往复运动。C错误； D．波源的频率 一观察者沿x轴靠近波源运动时，其观测到该波的频率将大于0.25Hz。D错误。 故选A。 4. 如图所示，两根粗细相同的玻璃管下端用橡皮管相连，左管内封有一段长30cm的气体，右管开口，左管水银面比右管内水银面高25cm，大气压强为75cmHg，现移动右侧玻璃管，使两侧管内水银面相平，此时气体柱的长度为（　　） A. 20cm B. 25cm C. 40cm D. 45cm 【答案】A 【解析】 【详解】设玻璃管横截面积为，初态，气体的压强为 体积 当两侧管内水银面相平时，设气体柱长度为，则气体体积为 压强 由玻意耳定律可得 联立解得 故A正确，BCD错误。 故选A。 5. 如图，竖直圆筒是固定不动的，粗筒横截面积是细筒的3倍，细筒足够长，粗筒中A、B两轻质活塞间封有气体，气柱长L＝19 cm，活塞A上方的水银深H＝10 cm，两活塞与筒壁间的摩擦不计，用外力向上托住活塞B，使之处于平衡状态，水银面与粗筒上端相平．现使活塞B缓慢上移，直至水银的一半被推入细筒中，若大气压强p0=75 cmHg，则此时气柱的长为（ ） A. 16 cm B. 17 cm C. 18 cm D. 19 cm 【答案】B 【解析】 【详解】使活塞B缓慢上移，当水银的一半被推入细筒中时，粗铜内的水银柱高5cm，因粗筒横截面积是细筒的3倍，所以进入细桶内的水银柱高为15cm，水银柱的总高度为H′=20cm，所以此时气体的压强为P2=P0+ρgH′=95cmHg，根据玻意耳定律：，可得：，解得此时气柱的长为：，故B正确，ACD错误． 点睛：解答该题的关键是分析水银柱高度的变化，要熟练的掌握被封闭气体的压强大小的计算方法及玻意耳定律的应用． 6. 如图甲所示，在竖直放置的圆柱形容器内用横截面积的质量不计且光滑的活塞密封一定质量的气体，活塞上静止一质量为m的重物。图乙是密闭气体从状态A变化到状态B的图像，密闭气体在A点的压强，从状态A变化到状态B的过程中吸收热量。已知外界大气压强，下列说法正确的是（ ） A. 重物质量 B. 气体在状态B时的体积为 C. 从状态A变化到状态B的过程，气体对外界做功 D. 从状态A变化到状态B的过程，气体的内能增加 【答案】D 【解析】 【详解】A．在A状态，根据题意 解得 故A错误； B．根据图像可知 所以气体做等压变化 解得 故B错误； C．从状态A变化到状态B的过程，气体对外界做功 故C错误； D．根据热力学第一定律 故D正确。 故选D。 7. 如图甲所示为小勇同学收集的一个“足球”玻璃球，他学了光的折射后想用激光对该球进行研究，某次实验过程中他将激光水平向右照射且过球心所在的竖直截面，其正视图如乙所示，是沿水平方向的直径。当光束从点射入时恰能从右侧射出且射出点为，已知点到竖直距离，玻璃球的半径为，且球内的“足球”是不透光体，不考虑反射光的情况下，下列说法正确的是（　　） A. 点的出射光相对点入射光方向偏折了 B. 该“足球”的直径为玻璃球直径的 C. 继续增加则光将会在右侧发生全反射 D. 用频率更小的激光入射时，光在玻璃球中的传播时间将变短 【答案】D 【解析】 【详解】A．从C点入射的光线，进入玻璃球后光线如图所示，设入射角为i，折射角为r，法线与直径AB夹角为θ，则根据几何关系 ， 而 可知 ， 进入玻璃时，光线沿顺时针偏转了30o，根据光的折射定律，从B点射出时，光线沿顺时针又偏转了30o，因此从点的出射光相对点入射光方向偏折了60o，故A错误； B．根据几何关系，足球的直径 故B错误； C．由于光线从C点射入玻璃中的折射角等于从B点出射时的入射角，离开玻璃球的折射角等于射入玻璃球时的入射角，因此光线不会发生全反射，故C错误； D．如果用频率更小的激光入射时，进入玻璃的折射角增大，从而在玻璃内传播的距离减小，而频率更小时，光在玻璃中的传播速度增大，从而光在玻璃球中的传播时间将变短，故D正确。 故选D。 8. 如图所示为两列沿同一绳传播的虚线表示甲波，实线表示乙波简谐横波在某时刻的波形图，M为绳上处的质点，则下列说法中正确的是（　　） A. 图示时刻质点M的速度为零 B. M点是振动加强点 C. 甲波的传播速度比乙波的传播速度大 D. 由图示时刻开始，甲波再经周期，质点M将位于波峰 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．根据波形平移法可知，甲波和乙波在M点单独引起的振动方向均向下，由波的叠加原理可知，图示时刻质点M的速度不为零，M点是振动加强点，B正确，A错误； C．两列波在同种介质中传播，则波速相等，C错误； D．由图示时刻开始，再经周期，M质点将位于波峰，D正确。 故选BD。 9. “回热式热机”的热循环过程可等效为如图所示a→b→c→d→a的曲线，理想气体在a→b、c→d为等温过程，b→c、d→a为等容过程，则（　　） A. a状态气体温度比c状态低 B. a状态下单位时间与器壁单位面积碰撞的气体分子数比b状态多 C. b→c、d→a两过程气体吸、放热绝对值相等 D. 整个循环过程，气体对外放出热量 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】A．由于 而从b到c的过程中，发生等容变化，因此 可得 因此a状态气体温度比c状态高，故A错误； B．由图可知 而 根据压强的微观解释，可知a状态下单位时间与器壁单位面积碰撞的气体分子数比b状态多，故B正确； C．b→c、d→a两个过程都发生等容变化，根据热力学第一定律 吸收或放出的热量都用来改变气体的内能，由于内能的变化量相同，因此气体吸、放热热量的绝对值相等，故C正确； D．在图像中，图像与横轴围成的面积等于气体做的功，可知整个循环过程，气体对外做功，而内能没变，因此吸收热量，故D错误。 故选BC。 10. 如图所示，足够深的导热容器用质量为m、横截面积为S的导热活塞封闭一定质量的理想气体，活塞下方设有两个卡口，初态时活塞与卡口间的作用力大小为，活塞离汽缸底部的高度为h，环境温度T₀之后环境温度逐渐升高至某一温度T，活塞离汽缸底部的距离变为。不计活塞与容器间的摩擦，重力加速度为g，大气压p。保持不变且。整个过程中，关于气体的图像及说法正确的是（　　） A. 图甲为此过程的V-T图像，其中 B. 图乙为此过程的p-T图像，其中 C. 图丙为此过程的p-V图像，此过程中气体对外做功为 D. 图丙为此过程的p-V图像，封闭气体在两个阶段升高相同温度时，吸收的热量相等 【答案】BC 【解析】 【详解】A．初始时刻，对活塞受力分析有 解得 当活塞对卡口刚好没有作用力时，对活塞受力分析有 解得 从初始时刻到活塞与卡口刚好没有作用力的过程中，气体的体积不变，由查理定律有 解得 从活塞与卡口没有相互作用到活塞与汽缸底部距离为h过程中，封闭气体的压强不变，由盖一吕萨克定律有 解得 所以整个过程中气体的V—T图、p-T图、p-V图分别如甲、乙、丙所示 故A错误，B正确； C．在气体做等压变化时，气体对外做功，有 故C正确； D．封闭气体在两个阶段升高相同温度，气体内能的增加量相等，第一个阶段与外界没有功的交换，吸收的热量全部增加内能，第二个阶段温度升高时还要对外做功，所以吸收的热量一部分对外做功，一部分增加内能，因此温度升高相同温度第二个阶段吸收热量要多些，故D错误。 故选BC。 第II卷 二、非选择题（11题10分,12题10分,13题8分,14题11分,15题15分,共计54分） 11. 在用“单摆测量重力加速度”的实验中： （1）下面叙述正确的是______（选填选项前的字母） A.1m和30cm长度不同的同种细线，选用30cm的细线做摆线； B.直径为1.8cm的塑料球和铁球，选用铁球做摆球； C.如图甲、乙，摆线上端的两种悬挂方式，选甲方式悬挂； D.当单摆经过平衡位置时开始计时，50次经过平衡位置后停止计时，用此时间除以50作为单摆振动的周期 （2）若用游标卡尺测得小球的直径______mm （3）若测出单摆的周期、摆线长，则当地的重力加速度______ （用测出的物理量表示）； （4）某同学用一个铁锁代替小球做实验。只改变摆线的长度l，测量了摆线长度分别为和时单摆的周期和，则可得重力加速度______（用测出的物理量表示）；该同学测量了多组实验数据做出了图像，该图像对应下面的______图。 A. B. C. D. 【答案】 ①. B ②. 19.90 ③. ④. ⑤. B 【解析】 【详解】（1）[1]A．用单摆测量重力加速度，为了使得单摆运动近似为简谐运动，摆线应适当长一些，即1m和30cm长度不同的同种细线，选用1m的细线做摆线，故A错误； B．为了减小实验中空气阻力引起的误差，实验中应选择质量大，体积小的球体，即直径为1.8cm的塑料球和铁球，选用铁球做摆球。故B正确； C．图甲中摆线缠绕在水平杆上，摆动过程中，摆线的长度不断发生变化，实验误差较大，图乙中，摆线用铁夹子夹住，摆长不变，可知如图甲、乙，摆线上端的两种悬挂方式，选乙方式悬挂，故C错误； D．单摆在平衡位置，即最低点速度最大，便于确定，因此在单摆经过平衡位置时开始计时，若50次经过平衡位置后停止计时，因此每经过平衡位置一次经历时间为半个周期，则用此时间除以25作为单摆振动的周期，故D错误。 故选B。 （2）[2]根据游标卡尺的读数规律，该读数为 （3）[3]由于摆线长，则摆长为 根据 解得 （4）[4]摆长为摆线长与铁锁重心到摆线与铁锁节点间距x0之和，则有 ， 根据周期公式有 ， 解得 [5]根据上述有 解得 可知，是一条纵轴截距为正值，斜率也为正值的倾斜直线，即第二个图像符合要求。 故选B。 12. 现用如图甲所示双缝干涉实验装置来测量光的波长。 （1）在组装仪器时单缝和双缝应该相互平行放置。 （2）某次测量时，手轮上的示数如图乙，其示数为___________mm。 （3）为减小误差，该实验并未直接测量相邻亮条纹间的距离Δx，而是先测量n个条纹的间距再求出Δx。下列实验采用了类似方法的有___________ A.《探究两个互成角度的力的合成规律》的实验中合力的测量 B.《用单摆测重力加速度》实验中单摆周期的测量 C.《探究弹簧弹力与形变量的关系》实验中弹簧形变量的测量 （4）若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，测得第1条亮条纹中心到第5条亮条纹中心之间的距离为x，则单色光的波长___________。 （5）若改用频率较大的单色光照射，得到的干涉条纹间距将___________（填“变大”“不变”或“变小”）；将单缝远离双缝，干涉条纹宽度___________（填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 ①. 0.820 ②. B ③. ④. 变小 ⑤. 不变 【解析】 【详解】（2）[1]螺旋测微器的精确值为，由图乙可知，其示数为 （3）[2]先测量n个条纹的间距再求出，采用的是放大测量取平均值。 A．《探究两个互成角度的力的合成规律》的实验中合力的测量，属于等效替代法，故A错误； B．《用单摆测重力加速度》实验中单摆周期的测量，属于放大测量取平均值，故B正确； C．《探究弹簧弹力与形变量的关系》实验中弹簧形变量的测量，属于多次测量取平均值，故C错误。 故选B。 （4）[3]测得第1条亮条纹中心到第5条亮条纹中心之间的距离为x，则相邻亮条纹间距为 根据 可得单色光的波长 （5）[4] [5]根据 若改用频率较大的单色光照射，则波长变小，得到的干涉条纹间距将变小；将单缝远离双缝，式中、、均不变，则干涉条纹宽度不变。 13. 如图甲所示，是一列简谐横波在均匀介质中传播时t=0时刻的波动图像，此时波恰好传播到处。其中位于的质点A的振动图像如图乙所示，求： （1）此简谐横波的传播速度； （2）在0～20s时间内，位于处的质点B运动的路程。 【答案】（1）10m/s，沿x轴正向传播；（2）18.2m 【解析】 【详解】（1）由图甲可知，此波的波长为，由图乙可知，此波的周期，根据波速公式 可解得 又因为在时刻，质点A的振动方向沿y轴的正方向，根据波的传播方向和质点的振动方向的关系可知此波沿x轴正向传播； （2）由图可知，此波从0时刻起传播到B点所需的时间为： 20s内质点B振动的时间 质点B全振动次数 为的整数倍，所以在0～20��内质点B运动的路程为： 14. 如图，某透明介质的截面为直角三角形ABC，其中，AC边长为L，一束单色光从AC面上距A为的D点垂直于AC面射入，恰好在AB面发生全反射。已知光速为。则： (1)求出该介质的折射率n； (2)画出该光束从射入该介质到穿出该介质的光路并求出相应的偏转角； (3)求出该光束从射入该介质到第一次穿出该介质经历的时间t。 【答案】(1)2；(2) ；；(3) 【解析】 【详解】(1)由于光线垂直于AC面射入，故光线在AB面上的入射角为，由题意知，光线恰好在AB面上发生全反射，所以入射角等于临界角，则全反射临界角 由全反射条件可求得 (2)如图所示光路图， 原光线垂直于AC面射入，即DF方向（EO方向） 光线在BC面出射时与BC面垂直，即EG方向，所以偏转角为。 (3)由图可知 则 故光在介质中的传播距离为 光在介质中的传播速度 光在介质中的传播时间 15. 如图所示，一水平放置的薄壁导热汽缸，由截面积不同的两个圆筒连接而成，质量均为m=1.0kg的活塞A、B用一长度为3L=30cm，质量不计的刚性轻细杆连接成整体，它们可以在筒内无摩擦地左右滑动且不漏气。活塞A、B的面积分别为SA=100cm2和SB=50cm2，汽缸内A和B之间封闭有一定质量的理想气体，A的左边及B的右边都是大气，大气的温度恒定为280K、大气压强始终保持为p0=1.0×105Pa，当汽缸内气体的温度为T1=500K时，活塞处于图示位置平衡。求： （1）此时汽缸内理想气体的压强多大? （2）当汽缸内气体的温度从T1=500K缓慢降至T2=400K时，活塞A、B向哪边移动?移动的位移多大? （3）缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时，缸内封闭气体的压强。 【答案】（1）1.0×105Pa；（2）向右移动；10cm；（3）0.93×105Pa 【解析】 【详解】（1）设被封闭的理想气体压强为p，轻细杆对A和对B的弹力为F，对活塞A，有 对活塞B，有 联立解得 （2）当汽缸内气体的温度缓慢下降时，活塞处于平衡状态，缸内气体压强不变，气体等压降温，体积减小，所以活塞A、B一起向右移动，设活塞A、B一起向右移动的距离为x，对理想气体有 由盖-吕萨克定律得 解得 表明活塞A未碰两筒的连接处，故活塞A、B一起向右移动了10cm； （3）当汽缸内气体的温度缓慢下降时，活塞处于平衡状态，缸内气体压强不变，气体等压降温，体积减小，所以活塞A、B一起向右移动，设活塞A、B一起向右移动的距离为x′，对理想气体有 由盖-吕萨克定律得 解得 表明活塞A运动到两筒的连接处，故活塞A、B一起向右移动了2L，根据理想气体状态方程可得 代入数据解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $