精品解析：河南省南阳市2023-2024学年高二下学期期终质量评估物理试卷

2024年春期高中二年级期终质量评估 物理试题 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．选择题答案使用2B铅笔填涂，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号；非选择题答案使用0.5毫米的黑色中性（签字）笔或碳素笔书写，字体工整、笔迹清楚。 3．请按照题号在各题的答题区域（黑色线框）内作答，超出答题区域书写的答案无效。 4．保持卡面清洁，不折叠，不破损。 5．本试卷分试题卷和答题卷两部分，满分100分，考试时间75分钟。 第Ⅰ卷 选择题（共44分） 一、单选题（本题共6小题，每小题4分，共24分。每小题只有一个选项符合题意） 1. 如图所示，a、b是航天员在“天宫一号”实验舱做水球实验时水球中形成的气泡。a、b两气泡温度相同且a的体积大，气泡内的气体视为理想气体，则（　　） A. 该水球内的水分子之间只有引力 B. 水球呈球形是表面张力作用的结果 C. a内气体的分子平均动能比b的小 D. a、b两气泡的内能相等 2. 如图所示，图甲为氢原子的能级图，大量处于激发态的氢原子跃迁时，发出频率不同的大量光子，其中频率最高的光子照射到图乙电路中光电管阴极K上时，电路中电流随电压变化的图像如图丙所示。下列说法正确的是（ ） A. 光电子的最大初动能为12.75ev B. 光电管阴极K金属材料的逸出功为5.75ev C. 这些氢原子跃迁时共发出3种频率的光 D. 若调节滑动变阻器滑片能使光电流为零，则可判断图乙中电源右侧为正极 3. 如图甲为一列简谐横波在 时刻的波形图，P是平衡位置为 处的质点，Q是平衡位置为 处的质点，图乙为质点Q的振动图像，则（　　） A. 时，质点P的运动方向沿y轴正方向 B. 时，质点P的加速度比质点Q的加速度大 C. 从 到，该波沿x轴正方向传播了6m D. 从 到，质点P通过的路程为 4. 一定质量的理想气体从状态A开始，经历四个过程、B→C、、 回到原状态，其图像如图所示，其中DA段为双曲线的一支。下列说法正确的是（　　） A. 过程，气体从外界吸热 B. B→C过程，气体的内能增加 C. 过程，所有气体分子运动速率均变小 D. 过程，容器壁单位时间单位面积内受到气体分子撞击的次数减少 5. 如图甲所示，O点为单摆的固定悬点，将力传感器接在摆球与O点之间，可测出细线对摆球的拉力大小F。现将摆球拉到A点，释放摆球，摆球将在竖直面内的A、C之间来回摆动，其中B点为运动中的最低位置。图乙表示拉力大小F随时间t变化的曲线，时摆球从A点由静止开始运动，重力加速度g取。下列说法正确的是（　　） A. 摆球的质量为 B. 单摆的摆长为0.1m C. 摆球在时和时速度相同 D. 摆球运动过程中的最大速度为0.2m/s 6. 如图所示，和是两个振动频率相同，相位差为 ，振幅均为2cm的横波波源，两者位于同一直线上，相距12m，连线上有一质点A，与的距离为3m。时两波源同时起振且向上振动，产生的机械波在介质中传播的速度为2m/s。稳定后在、连线上除A点外还有5个振动加强点。下列说法正确的是（　　） A. 时，A处质点离平衡位置的距离是 B. 时，A处质点离平衡位置的距离是2cm C. 内，A质点的路程是14cm D. 内，A质点的加速度逐渐增大 二、多选题（本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中有多个选项符合题意，全部选对得5分，选对但不全得3分，有选错或不选得0分） 7. 核反应是 的一种裂变方式。下列说法正确的是（　　） A. 核反应过程中电荷数与质量都守恒 B. 的结合能大于的结合能 C. 的比结合能大于 的比结合能 D. 这个反应方程式表示的是 原子核的衰变 8. 如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力F与两分子间距离r的关系如图中曲线所示，为斥力，为引力，a、b、c、d为x轴上四个特定的位置。现把乙分子从a处由静止释放，在乙分子从a运动到d的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 从a到c做加速运动，从c到d做减速运动 B. 到达b处时加速度最大 C. 从a到c的过程中，分子势能先减少后增加 D. 从c到d的过程中，分子力和分子势能都增大 9. 一列沿x轴方向传播的简谐横波，振幅为2cm，波速为2m/s。如图所示，在波的传播方向上两质点a、b的平衡位置相距0.4m（小于一个波长），当质点a在波峰位置时，质点b在x轴下方与x轴相距1cm的位置。下列说法正确的是（　　） A. 从此时刻起经过0.4s，b点可能在波谷位置 B. 从此时刻起经过0.4s，b点可能在波峰位置 C. 从此时刻起经过0.5s，b点可能在平衡位置 D. 从此时刻起经过0.5s，b点可能在波谷位置 10. 如图所示，质量均为m的两物体A、B用劲度系数为k的轻质弹簧拴接，物体C叠放在物体B上，系统处于静止状态。现将C瞬间取走，余下系统做周期为T的运动。已知B到最高点时，物体A对地面的压力恰好为零，弹性势能的表达式为，其中x为弹簧的形变量，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 从物体C移走到B第一次到最高点用时 B. 物体B运动到最高点时的加速度大小为 C. 物体B的最大速度大小为 D. 物体B运动到最低点时，A对地面的压力大小为 第Ⅱ卷 非选择题（共56分） 三、填空题（本题共2小题，共14分。把答案填在答题卡上对应位置） 11. 如图甲所示，为“用双缝干涉测量光的波长”的实验装置。 （1）实验前，应调节光具座上放置的各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上，保证单缝和双缝平行。若从目镜中看到干涉条纹太密，要想减少从目镜中观察到的条纹数量下列做法可行的是______。 A. 仅换用间距更大的双缝 B. 仅将单缝向双缝靠近 C. 仅将紫色滤光片换成红色滤光片 D. 仅将屏向靠近双缝的方向移动 （2）转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准第1条亮纹，读出手轮的读数为1.030mm。继续转动手轮，使分划板中心刻线对准第10条亮纹如图乙所示，读出手轮的读数为______mm。已知双缝间的宽度，通过激光测距仪测量出双缝到投影屏间的距离 ，则该种色光的波长是______m（本空结果保留3位有效数字）。 12. 内陆盐矿中开采的氯化钠称为岩盐，岩盐的颗粒很大，我们能清楚地看出它的立方体形状。把大颗粒的岩盐敲碎后，小颗粒的岩盐仍然呈立方体形状。如图所示，是岩盐晶体的平面结构：实心点为氯离子，空心点为钠离子，如果把它们用直线连起来，将构成一系列大小相同的正方形。作分界线，使它平行于正方形的对角线；作分界线，使它平行与正方形的一边。在两线的左侧各取一个钠离子M和N，为了比较这两个钠离子所受分界线另一侧的离子对它作用力的大小，分别以M、N为圆心，作两个相同的扇形，不考虑扇形以外远处离子的作用。为使问题简化，设所有离子都是质点，而且它们之间的相互作用遵从“平方反比”规律。 （1）如果F表示两个相邻粒子之间引力的大小，M所受扇形范围内的正负离子对它作用力的合力是______力（选填“引”或“斥”），大小为______；N所受扇形范围内的正负离子对它作用力的合力是力______（选填“引”或“斥”），大小为______。 （2）根据计算结果解释：为什么敲碎的岩盐总是呈立方形状，而不会沿图中分界线断开？答：______。提示：实际晶体中的作用力要复杂得多，但这里的分析对理解自然现象还是有用的。 四、计算题（本题共3小题，共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 2022年10月19日下午，中国新一代“人造太阳”装置(HL-2M等离子体电流突破100万安培（1兆安)，创造了中国可控核聚变装置运行新纪录，标志着我国核聚变研发距离聚变点火迈进重要一步，跻身国际第一方阵,技术水平居国际前列。“人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发电。已知氘()核的质量为2.0136u，中子的质量为1.0087u，核的质量为3.0150u。两个速率相等的氘核对心碰撞聚变成并放出一个中子，已知质量亏损为lu时，释放的能量为931.5MeV，除了计算质量亏损外，核的质量可以认为是中子的3倍。 （1）写出该核反应方程。 （2）该核反应释放的核能为多少?(结果保留三位有效数字) （3）若两个氘核以相同的动能Ek=0.35MeV正碰而发生核聚变，同时释放出一对向相反方向运动的光子，每个光子的能量为0.5MeV，求生成的核的动能。(结果保留两位有效数字) 14. 半径为R的半球形玻璃砖ABC放在一水平桌面上，侧面图如图所示，AB边为直径，O点为球心，D为OB上的一点、P为CO延长线上的一点。当一束光线从C点沿CD传到D点时，其折射光线与反射光线恰好垂直；当该束光线改从桌面上的E点平行CO射向玻璃砖，通过玻璃砖从D点射出，其折射光线刚好经过P点。已知光在真空中的传播速度为c，OD间的距离为，PO间的距离为。求： （1）玻璃砖的折射率n； （2）E点到C点的距离L和光由E点经玻璃砖到达P点的时间t。 15. 如图所示，一个质量为的活塞在汽缸内封闭一定量的理想气体，活塞下方悬挂一个劲度系数为 的轻质弹簧，弹簧原长为 ，活塞体积可忽略不计，距汽缸底部 处连接有一右端开口的U形细管（管内气体的体积忽略不计），初始时，封闭气体温度为 ，活塞距离汽缸底部为 ，U形细管两边水银柱存在高度差。已知大气压强为 ，汽缸横截面积为，重力加速度为，不计活塞与汽缸内壁的摩擦。 （1）通过制冷装置缓慢降低气体温度，当温度为多少时两边水银面恰好相平； （2）从开始至两水银面恰好相平的过程中，若封闭气体向外界放出的热量为8J，求气体内能的变化量 。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024年春期高中二年级期终质量评估 物理试题 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．选择题答案使用2B铅笔填涂，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号；非选择题答案使用0.5毫米的黑色中性（签字）笔或碳素笔书写，字体工整、笔迹清楚。 3．请按照题号在各题的答题区域（黑色线框）内作答，超出答题区域书写的答案无效。 4．保持卡面清洁，不折叠，不破损。 5．本试卷分试题卷和答题卷两部分，满分100分，考试时间75分钟。 第Ⅰ卷 选择题（共44分） 一、单选题（本题共6小题，每小题4分，共24分。每小题只有一个选项符合题意） 1. 如图所示，a、b是航天员在“天宫一号”实验舱做水球实验时水球中形成的气泡。a、b两气泡温度相同且a的体积大，气泡内的气体视为理想气体，则（　　） A. 该水球内的水分子之间只有引力 B. 水球呈球形是表面张力作用的结果 C. a内气体的分子平均动能比b的小 D. a、b两气泡的内能相等 【答案】B 【解析】 【详解】A．分子之间同时存在引力和斥力，故A错误； B．液体表面张力是分子间相互作用的结果。就水来说，内部的水分子处于其他水分子的包围之中，各个方向分子的引力会相互抵消。但是表层水分子受到的内部水分子引力远大于外部空气分子的引力。所以，表面的水分子永远受到指向液体内部的力，总是趋向内部移动。这样，液体总是会力图缩小其表面积。而同样体积的物体，球体的表面积最小，所以水球呈球形是表面张力作用的结果，故B正确； CD．温度是分子平均动能的标志，a、b两气泡温度相同，则a内气体的分子平均动能与b的相等，内能是指所有分子的动能与势能之和，气体只考虑分子动能，但是由于气泡体积不同，所以分子数目不同，故内能不同，故CD错误。 故选B。 2. 如图所示，图甲为氢原子的能级图，大量处于激发态的氢原子跃迁时，发出频率不同的大量光子，其中频率最高的光子照射到图乙电路中光电管阴极K上时，电路中电流随电压变化的图像如图丙所示。下列说法正确的是（ ） A. 光电子的最大初动能为12.75ev B. 光电管阴极K金属材料的逸出功为5.75ev C. 这些氢原子跃迁时共发出3种频率的光 D. 若调节滑动变阻器滑片能使光电流为零，则可判断图乙中电源右侧为正极 【答案】B 【解析】 【详解】AB．大量处于激发态的氢原子跃迁时，发出的光子中，其中频率最高的光子，对应的能量为 由光电效应方程可得 由丙图可知截止电压为7V，代入数据可得光电子的最大初动能为 阴极K金属材料的逸出功为 故A错误，B正确； C．这些氢原子跃迁时发出频率不同的光子种类数为种，故C错误； D．若调节滑动变阻器滑片能使光电流为零，则电子受到的电场力应向左，场强应向右，则可判断图乙中电源左侧为正极，故D错误。 故选B。 3. 如图甲为一列简谐横波在 时刻的波形图，P是平衡位置为 处的质点，Q是平衡位置为 处的质点，图乙为质点Q的振动图像，则（　　） A. 时，质点P的运动方向沿y轴正方向 B. 时，质点P的加速度比质点Q的加速度大 C. 从 到，该波沿x轴正方向传播了6m D. 从 到，质点P通过的路程为 【答案】D 【解析】 【详解】C．由图甲可知，波长 由图乙可知，周期 且Q点在 时向下运动，根据“同侧”法判断波沿x轴负方向传播，则波速 从 到，该波沿x轴负方向传播了 故C错误； A．波沿x轴负方向传播，由图甲根据“同侧”法判断， 质点P运动方向沿y轴正方向，再经过 即，质点P正从正的最大位移向平衡位置运动，故 时，质点P的运动方向沿y轴负方向，故A错误； B． 时，质点Q已经到负的最大位移处，质点P正从正的最大位移向平衡位置运动，故质点Q偏离平衡位置的位移比质点P大，故质点Q比质点P大受到的回复力大，质点Q的加速度比质点P大，故B错误； D．从 到，根据 由正弦函数可知在 质点P的纵坐标为 同理t=0.25s时，质点P的纵坐标为 如图甲可知，振幅 从 到，质点P从处先运动到正的最大位移，又向下运动的负的最大位移，然后向上运动的处，故质点P的路程为 故D正确。 故选D。 4. 一定质量的理想气体从状态A开始，经历四个过程、B→C、、 回到原状态，其图像如图所示，其中DA段为双曲线的一支。下列说法正确的是（　　） A. 过程，气体从外界吸热 B. B→C过程，气体的内能增加 C. 过程，所有气体分子运动速率均变小 D. 过程，容器壁单位时间单位面积内受到气体分子撞击的次数减少 【答案】A 【解析】 【详解】A．过程，压强不变，体积变大，气体对外做功，温度升高，内能增加，则根据热力学第一定律可知气体从外界吸热，选项A正确； B．B→C过程，气体压强减小，体积不变，根据 则温度降低，可知气体的内能减小，选项B错误； C．过程，压强不变，体积减小，根据 则温度降低，气体分子平均速率减小，但不是所有气体分子运动速率均变小，选项C错误； D． 过程，气体温度不变，分子平均速率不变，体积减小，分子数密度变大，压强变大，则容器壁单位时间单位面积内受到气体分子撞击的次数增加，选项D错误。 故选A。 5. 如图甲所示，O点为单摆的固定悬点，将力传感器接在摆球与O点之间，可测出细线对摆球的拉力大小F。现将摆球拉到A点，释放摆球，摆球将在竖直面内的A、C之间来回摆动，其中B点为运动中的最低位置。图乙表示拉力大小F随时间t变化的曲线，时摆球从A点由静止开始运动，重力加速度g取。下列说法正确的是（　　） A. 摆球的质量为 B. 单摆的摆长为0.1m C. 摆球在时和时速度相同 D. 摆球运动过程中的最大速度为0.2m/s 【答案】A 【解析】 【详解】B．由图可知单摆的周期为，根据单摆周期公式 解得单摆的摆长为 故B错误； AD．在最高点 在最低点，根据牛顿第二定律 从最高点到最低点，由动能定理得 联立解得 ， 故A正确，D错误； C．摆球在时和时速度大小相同，方向不同，故C错误。 故选A。 6. 如图所示，和是两个振动频率相同，相位差为 ，振幅均为2cm的横波波源，两者位于同一直线上，相距12m，连线上有一质点A，与的距离为3m。时两波源同时起振且向上振动，产生的机械波在介质中传播的速度为2m/s。稳定后在、连线上除A点外还有5个振动加强点。下列说法正确的是（　　） A. 时，A处质点离平衡位置的距离是 B. 时，A处质点离平衡位置的距离是2cm C. 内，A质点的路程是14cm D. 内，A质点的加速度逐渐增大 【答案】B 【解析】 【详解】两波源频率相同，起振方向相反，S1、S2连线上有6个振动加强点，则连线中点左边右边各有3个加强点，A为振动加强点，可知 即 当n=1，λ=12m，不成立； 当n=2时，λ=4m，若波长为4m，则S1、S2连线上有6个振动加强点； 当n=3时，λ=2.4m，S1、S2连线上有10个振动加强点，不成立，由此可知波长为4m。因波速为2m/s，所以周期为 S1处波源产生的机械波传播到A处所需的时间为 S2为处波源产生的机械波传播到A处所需时间为 A．时，只有S1处波源产生的机械波传播到A处，质点A振动的时间为 故此时A质点在S1处引起振动的波峰位置，离平衡位置的距离为2cm，故A错误； B．时，两波源产生机械波都已传到A处，S1处波源引起质点A振动的时间为 S2处波源引起质点A振动的时间为 则此时质点A的位移为 即此时A处质点离平衡位置的距离是2cm，故B正确； C．内，只有S1处波源引起A质点振动，振动的时间为 该段时间内A质点通过的路程为 内，两波源共同引起A质点振动，振动的时间为 由于A质点为振动加强点，该段时间内A质点通过的路程为 故内，A质点的路程为，故C错误； D．根据以上分析可知，时，A质点处于波峰位置；所以在内，A质点从波峰位置向平衡位置运动，A质点受到的回复力逐渐减小，加速度逐渐减小，故D错误。 故选B。 二、多选题（本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中有多个选项符合题意，全部选对得5分，选对但不全得3分，有选错或不选得0分） 7. 核反应是 的一种裂变方式。下列说法正确的是（　　） A. 核反应过程中电荷数与质量都守恒 B. 的结合能大于的结合能 C. 的比结合能大于 的比结合能 D. 这个反应方程式表示的是 原子核的衰变 【答案】BC 【解析】 【详解】A．该核反应电荷数和质量数守恒，但此反应释放核能有质量亏损，故A错误； B． 经过裂变生成两个新核，且释放核能，所以 的结合能大于的结合能，故B正确； C．重核裂变生成物的原子核更稳定，比结合能变大，故的比结合能大于 的比结合能，故C正确； D．该核反应属于重核的裂变，不属于衰变，故D错误。 故选BC。 8. 如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力F与两分子间距离r的关系如图中曲线所示，为斥力，为引力，a、b、c、d为x轴上四个特定的位置。现把乙分子从a处由静止释放，在乙分子从a运动到d的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 从a到c做加速运动，从c到d做减速运动 B. 到达b处时加速度最大 C. 从a到c的过程中，分子势能先减少后增加 D. 从c到d的过程中，分子力和分子势能都增大 【答案】AD 【解析】 【详解】A．乙分子从a到c，分子力为引力，分子力做正功，做加速运动，由c到d分子力为斥力，做减速运动，故A正确； B．由题图可知，乙分子在运动过程中，分子到达b处时分子力不一定是最大的，故加速度不一定最大，故B错误； C．乙分子由a到c的过程中，分子力一直做正功，则两分子的分子势能一直减小，故C错误； D．乙分子从c到d的过程中，分子力为斥力，且分子力增大，势能也增加，故D正确。 故选AD。 9. 一列沿x轴方向传播的简谐横波，振幅为2cm，波速为2m/s。如图所示，在波的传播方向上两质点a、b的平衡位置相距0.4m（小于一个波长），当质点a在波峰位置时，质点b在x轴下方与x轴相距1cm的位置。下列说法正确的是（　　） A. 从此时刻起经过0.4s，b点可能在波谷位置 B. 从此时刻起经过0.4s，b点可能在波峰位置 C. 从此时刻起经过0.5s，b点可能在平衡位置 D. 从此时刻起经过0.5s，b点可能在波谷位置 【答案】BD 【解析】 【详解】第一种情况，如图所示 根据图像得 解得 再经0.4s，波移动的距离为 波向左传播时，波形向左移动0.8m，波峰在0.4m处，此时b点在波峰处； 波向右传播时，波形向右移动0.8m，波峰在0.8m处，此时b点在波谷与平衡位置之间； 再经0.5s，波移动的距离为 波向左传播时，波形向左移动1m，波峰在0.2m处，此时b点在波峰与平衡位置之间； 波向右传播时，波形向右移动1m，波峰在1m处，此时b点在波谷处； 第二种情况，如图所示 根据图像得 解得 再经0.4s，波移动的距离为 波向左传播时，波形向左移动0.2m，波峰在0.4m处，此时b点在波峰处； 波向右传播时，波形向右移动0.2m，波峰在0.2m处，此时b点在波谷与平衡位置之间； 再经0.5s，波向右移动的距离为 波向左传播时，波形向左移动0.4m，波峰在0.2m处，此时b点在波谷与平衡位置之间； 波向右传播时，波形向右移动0.4m，波峰在0.4m处，此时b点在波峰处； 波形向右移动0.4m，波峰在0.4m处，即b点在波峰处， 故选BD。 10. 如图所示，质量均为m的两物体A、B用劲度系数为k的轻质弹簧拴接，物体C叠放在物体B上，系统处于静止状态。现将C瞬间取走，余下系统做周期为T的运动。已知B到最高点时，物体A对地面的压力恰好为零，弹性势能的表达式为，其中x为弹簧的形变量，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 从物体C移走到B第一次到最高点用时 B. 物体B运动到最高点时的加速度大小为 C. 物体B的最大速度大小为 D. 物体B运动到最低点时，A对地面的压力大小为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．从物体C移走后B做周期为T的简谐振动，可知B第一次到最高点用时，故A正确； B．B物体在最高点受重力和弹簧弹力，由于物体A对地面的压力恰好为零，由平衡条件得 F弹=mg B物体在最高点的加速度为a，由牛顿第二定律可得 故B错误； C．物块B在平衡位置时速度最大，则 kx0=mg 此时弹簧被压缩 到达最高点时弹簧伸长 则在最高点和在平衡位置时弹簧弹性势能相等，则从速度最大位置到最高点由能量关系 解得最大速度 故C正确； D．由对称性可知当B在最低点时加速度为2g，方向向上，根据牛顿第二定律 A对地面的压力大小为 故D错误。 故选AC。 第Ⅱ卷 非选择题（共56分） 三、填空题（本题共2小题，共14分。把答案填在答题卡上对应位置） 11. 如图甲所示，为“用双缝干涉测量光的波长”的实验装置。 （1）实验前，应调节光具座上放置的各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上，保证单缝和双缝平行。若从目镜中看到干涉条纹太密，要想减少从目镜中观察到的条纹数量下列做法可行的是______。 A. 仅换用间距更大的双缝 B. 仅将单缝向双缝靠近 C. 仅将紫色滤光片换成红色滤光片 D. 仅将屏向靠近双缝的方向移动 （2）转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准第1条亮纹，读出手轮的读数为1.030mm。继续转动手轮，使分划板中心刻线对准第10条亮纹如图乙所示，读出手轮的读数为______mm。已知双缝间的宽度，通过激光测距仪测量出双缝到投影屏间的距离 ，则该种色光的波长是______m（本空结果保留3位有效数字）。 【答案】（1）C （2） ①. 14.529##14.530##14.531 ②. 6.00×10－7 【解析】 【小问1详解】 从目镜中看到干涉条纹太密，说明条纹间距太小，要想减少从目镜中观察到的条纹数量，应增大条纹间距，由双缝干涉条纹间距公式 A．仅换用间距更大的双缝，条纹间距会更小，A错误； B．仅将单缝向双缝靠近，不会改变条纹间距，B错误； C．仅将紫色滤光片换成红色滤光片，由于红光的波长大于紫光，所以条纹间距变大，故C正确； D．仅将屏向靠近双缝的方向移动，减小了双缝到屏的距离L，条纹间距变小，D错误。 故选C。 【小问2详解】 [1]由题图可知，螺旋测微器的精确度为0.01mm，则手轮读数为 14.5mm+3.0×0.01mm＝mm [2]相邻两亮条纹间距离为 1.500mm 由双缝干涉条纹间距公式 可得，该种色光的波长是 mm 12. 内陆盐矿中开采的氯化钠称为岩盐，岩盐的颗粒很大，我们能清楚地看出它的立方体形状。把大颗粒的岩盐敲碎后，小颗粒的岩盐仍然呈立方体形状。如图所示，是岩盐晶体的平面结构：实心点为氯离子，空心点为钠离子，如果把它们用直线连起来，将构成一系列大小相同的正方形。作分界线，使它平行于正方形的对角线；作分界线，使它平行与正方形的一边。在两线的左侧各取一个钠离子M和N，为了比较这两个钠离子所受分界线另一侧的离子对它作用力的大小，分别以M、N为圆心，作两个相同的扇形，不考虑扇形以外远处离子的作用。为使问题简化，设所有离子都是质点，而且它们之间的相互作用遵从“平方反比”规律。 （1）如果F表示两个相邻粒子之间引力的大小，M所受扇形范围内的正负离子对它作用力的合力是______力（选填“引”或“斥”），大小为______；N所受扇形范围内的正负离子对它作用力的合力是力______（选填“引”或“斥”），大小为______。 （2）根据计算结果解释：为什么敲碎的岩盐总是呈立方形状，而不会沿图中分界线断开？答：______。提示：实际晶体中的作用力要复杂得多，但这里的分析对理解自然现象还是有用的。 【答案】（1） ①. 引 ②. ##0.9F ③. 引 ④. ##0.3F （2）BB1方向引力小，AA1方向引力大 【解析】 【小问1详解】 [1][2]设每个正方形的边长为a，相距为的两个离子作用力为，则相邻离子之间引力为 M受三个离子对它的作用力的合力为 根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，可知M受到的扇形部分离子的作用力为引力； [3][4]N受力为 根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，可知N受到的扇形部分离子的作用力为引力； 【小问2详解】 由于BB1方向引力小，AA1方向引力大，所以在岩盐受到敲击时，在平行于正方形的方向上容易断裂，而不会沿图中AA1分界线断开。 四、计算题（本题共3小题，共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 2022年10月19日下午，中国新一代“人造太阳”装置(HL-2M等离子体电流突破100万安培（1兆安)，创造了中国可控核聚变装置运行新纪录，标志着我国核聚变研发距离聚变点火迈进重要一步，跻身国际第一方阵,技术水平居国际前列。“人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发电。已知氘()核的质量为2.0136u，中子的质量为1.0087u，核的质量为3.0150u。两个速率相等的氘核对心碰撞聚变成并放出一个中子，已知质量亏损为lu时，释放的能量为931.5MeV，除了计算质量亏损外，核的质量可以认为是中子的3倍。 （1）写出该核反应方程。 （2）该核反应释放的核能为多少?(结果保留三位有效数字) （3）若两个氘核以相同的动能Ek=0.35MeV正碰而发生核聚变，同时释放出一对向相反方向运动的光子，每个光子的能量为0.5MeV，求生成的核的动能。(结果保留两位有效数字) 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 核反应过程满足质量数和电荷数守恒，该核反应的反应方程式为 【小问2详解】 该核反应的质量亏损 该核反应释放的核能 【小问3详解】 两个氘核正碰而发生核聚变过程，满足动量守恒，设中子的质量为m，中子的速度大小为v1，核的质量为3m，核的速度大小为v2，一个光子能量 E0=0.5MeV 由于碰撞前的总动量为零，则有 根据能量守恒可得 联立解得生成的核的动能为 14. 半径为R的半球形玻璃砖ABC放在一水平桌面上，侧面图如图所示，AB边为直径，O点为球心，D为OB上的一点、P为CO延长线上的一点。当一束光线从C点沿CD传到D点时，其折射光线与反射光线恰好垂直；当该束光线改从桌面上的E点平行CO射向玻璃砖，通过玻璃砖从D点射出，其折射光线刚好经过P点。已知光在真空中的传播速度为c，OD间的距离为，PO间的距离为。求： （1）玻璃砖的折射率n； （2）E点到C点的距离L和光由E点经玻璃砖到达P点的时间t。 【答案】（1）；（2）， 【解析】 【详解】（1）根据题意画出其光路图如图所示 则 解得 因在D点折射光线与反射光线垂直，由几何关系有 由折射定律得 （2）光线改从桌面上的E点平行CO射向玻璃砖，其光路图如图所示 由几何关系得 解得 所以 则由折射定律，计算可得 由正弦定理得 解得 所以 三角形为等腰三角形 由几何关系得,， 由得光在玻璃砖传播速度 光由E点经玻璃砖到达P点的时间 15. 如图所示，一个质量为的活塞在汽缸内封闭一定量的理想气体，活塞下方悬挂一个劲度系数为 的轻质弹簧，弹簧原长为 ，活塞体积可忽略不计，距汽缸底部 处连接有一右端开口的U形细管（管内气体的体积忽略不计），初始时，封闭气体温度为 ，活塞距离汽缸底部为 ，U形细管两边水银柱存在高度差。已知大气压强为 ，汽缸横截面积为，重力加速度为，不计活塞与汽缸内壁的摩擦。 （1）通过制冷装置缓慢降低气体温度，当温度为多少时两边水银面恰好相平； （2）从开始至两水银面恰好相平的过程中，若封闭气体向外界放出的热量为8J，求气体内能的变化量 。 【答案】（1）210K；（2）-1.5J 【解析】 【详解】（1）初态时，对活塞受力分析，可求气体压强为 体积为 设两边水银面相平时，汽缸内气体的压强为 则弹簧下端一定与汽缸底接触，对活塞进行受力分析有 解得弹簧的压缩量为 根据 则有 设此时温度为，由理想气体状态方程有 联立解得 （2）从开始至弹簧恰与汽缸底接触，气体压强不变，外界压缩气体做功为 在之后弹簧被压缩2cm的过程中，外界大气对活塞做功为 活塞所受重力做功为 弹簧弹力对活塞做功为 设活塞克服封闭气体压力做功为W5，对活塞，弹簧触底后，根据动能定理，有 解得 压缩气体做的总功 且 由热力学第一定律 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $