期末考试模拟测试01-2024-2025学年高二物理下学期期末考点大串讲(鲁科版)
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内容正文:
高二下学期期末考试模拟试题01
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
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。
4.试题范围:选择性必修三全册+必选择性必修一第2至5章(鲁科版)
1、 单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.利用所学知识判断下列图片及相应描述正确的是( )
A.太空授课失重环境下的“液桥”现象(图a)说明表面张力方向与液体表面垂直
B.铌包头矿是富含的硅酸盐矿物(图b),由微观结构可知该物质有固定的熔点
C.悬浮在液体中的微粒越大(图c),单位时间内受到液体分子撞击次数越多,布朗运动越明显
D.“饮水小鸭”(图d)“喝”完一口水后,直立起来,直立一会儿,又会慢慢俯下身去,再“喝”一口,如此循环往复,小鸭不需要外界提供能量,也能够持续工作下去
【答案】B
【详解】A.表面张力的方向实际上是沿着液体表面的切线方向,而不是垂直于液体表面,A错误;
B.硅酸盐矿物通常具有固定的熔点,因为它们是晶体结构,晶体物质有固定熔点,B正确;
C.布朗运动的明显程度与微粒的大小和温度有关,微粒越小,温度越高,布朗运动越明显,C错误;
D.“饮水小鸭”实际上是通过蒸发和冷凝的物理过程来工作的,虽然看似不需要外界能量,但实际上它依赖于环境中的温度变化和水的蒸发,D错误。
故选B。
2.中国的全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)首次实现了1亿摄氏度条件下1000秒的等离子体运行。该装置内部发生的核反应方程为,此反应会释放核能,伴随光子放出。下列说法正确的是( )
A.该核反应方程中的X是质子
B.的比结合能小于的比结合能
C.核聚变反应所释放的光子可能来源于氢原子能级跃迁
D.该反应需要原子核具有足够的动能以克服库仑斥力才能发生
【答案】D
【详解】A.根据质量数守恒和核电荷数守恒得
该核反应方程为,故A错误;
B.核反应中生成物比反应物更加稳定,所以的比结合能大于的比结合能,故B错误;
C.原子能级跃迁仅涉及电子在原子轨道间的跃迁,释放低能光子(如可见光、紫外线),与核反应无直接关联。核聚变反应释放的光子主要来源于核反应本身,而非氢原子能级跃迁。故C错误;
D.要使核聚变发生,原子核必须首先接近到约以内,强核力才能主导结合过程。原子核带正电,根据库仑定律,它们之间的斥力随距离减小而急剧增大,这要求原子核需要足够的动能才能克服库仑斥力作用。因此,核聚变反应需要原子核具有足够的动能以克服库仑斥力才能有效发生,故D正确;
故选D。
3.图为氢原子的能级图。大量氢原子处于n=4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2.29eV的金属钠,则( )
A.用0.80eV的光子照射n=4能级的氢原子,可使氢原子电离
B.n=4跃迁到n=1放出的光子波长最长
C.有4种频率的光子能使金属钠产生光电效应
D.逸出光电子的最大初动能为12.75eV
【答案】C
【详解】A.由能级图可知,n=4能级的氢原子电离需要的能量至少为0.85eV,故用0.80eV的光子照射n=4能级的氢原子,不可使氢原子电离,故A错误;
B.n=4跃迁到n=1放出的光子能量最大,根据
可知放出的光子波长最短,故B错误;
C.由能级图可知,
可知有4种频率的光子能使金属钠产生光电效应,故C正确;
D.n=4跃迁到n=1放出的光子能量最大,则有
根据光电效应方程可得逸出光电子的最大初动能为
故D错误。
故选C。
4.两小朋友分别画了一条小鱼,妹妹画的小鱼如图甲所示,哥哥画的小鱼如图乙所示,都画出了小鱼在水中吐泡泡的神韵。若气泡内气体可视为理想气体,忽略温度变化,从物理视角分析,则( )
A.图甲中画的气泡合理,图乙中画的气泡不合理
B.小鱼吐的气泡上升时,泡内气体从外界吸热
C.小鱼吐的气泡上升时,泡内气体压强增大
D.小鱼吐的气泡上升时,液体对气泡做正功
【答案】B
【详解】AC.根据液体压强公式(为大气压强,ρ为液体密度,h为深度)
气泡在上升过程中深度h减小,气泡内压强p减小。由玻意耳定律
可知压强减小则体积增大,所以气泡应该越往上越大,图乙合理,图甲不合理,故AC错误;
BD.气泡上升过程中,体积增大,气体对外界做功(即液体对气泡做负功),即 。因为忽略温度变化,内能不变() ,根据热力学第一定律
可得,这表明泡内气体从外界吸热,故B正确,D错误。
故选B。
5.一定质量的理想气体的状态变化过程已表示在如图所示的图上,气体先由a状态沿双曲线变化到b状态,再沿与横轴平行的直线变化至c状态,a、c两点位于平行于纵轴的直线上。以下说法中正确的是( )
A.由a状态至b状态为温度升高
B.由b状态至c状态放出热量
C.由c状态至a状态气体对外界做功,同时吸收热量
D.c状态下气体分子单位时间与器壁单位面积碰撞次数小于b状态
【答案】B
【详解】A.因为a→b变化图线为双曲线的一支,为等温线,所以是等温变化,故A错误;
B.根据理想气体状态方程
从b到c为等压变化,体积减小,所以温度降低,又因为外界对气体做功,根据热力学第一定律
可知,此过程放出热量,故B正确;
C.c→a过程体积不变,没有做功,根据理想气体状态方程可知,压强增大温度升高,结合热力学第一定律可知,从外界吸收热量,故C错误;
D.据气体压强的微观解释,气体压强由分子平均撞击力大小与单位时间内与器壁单位面积碰撞次数决定,c状态温度低于b状态,热运动减弱,分子平均撞击力减小,而压强又相同,所以c状态下气体分子单位时间与器壁单位面积碰撞次数大于b状态,故D错误。
故选B。
6.如图甲所示,弹簧振子以O点为平衡位置,在光滑水平面上的A、B两点之间做简谐运动。取水平向右为正方向,振子的位移x随时间t的变化如图乙所示,则( )
A.在t=0.2s时,振子的加速度为零
B.在t=0.4s时,弹簧的弹性势能最小
C.在t=0.6s时,振子位于B点
D.0.3~0.5s时间内,振子的路程为5cm
【答案】B
【详解】A.由图乙可知,在t=0.2s时,振子位移正向最大,根据知回复力负向最大,所以振子的加速度为负向最大,A错误;
B.在t=0.4s时,振子位移为零,处于平衡位置处,弹簧的弹性势能最小,B正确;
C.在t=0.6s时,振子位移负向最大,位于A点,C错误;
D.由图乙可知,振子的周期T=0.8s,在t=0.3s时,振子正在向平衡位置处运动,在0.3~0.5s时间(即)内,振子的路程大于一个振幅,即大于5cm,D错误。
故选B。
7.研究绳波的产生和传播时,取一条较长的软绳,用手握住一端拉平后上下抖动,绳上形成简谐波。一次演示时,位于坐标原点处的波源完成两次振幅相同、频率不同的全振动后停止振动。如图为时的波形,此时波恰好传到处的质点P。当时,质点P第一次出现在波谷位置。Q是平衡位置位于处的质点,则( )
A.波源的起振方向向上
B.第一次振动和第二次振动的频率之比为
C.之后,Q向下振动时,P也一定向下振动
D.从到时间内,质点Q通过的路程为30cm
【答案】B
【详解】A.如图为时的波形,此时波恰好传到处的质点P,根据波形平移法可知,质点P的起振方向向下,则波源的起振方向向下,故A错误;
B.第一次振动和第二次振动对应的波长之比为
根据
可得第一次振动和第二次振动的频率之比为
故B正确;
C.因为对应第二次振动,P、Q之间的距离为半个波长,所以对应第二次振动,P、Q的振动方向相反,故C错误;
D.当时,质点P第一次出现在波谷位置,可知对应第一次振动的周期满足
可得周期为则第二次振动的周期为则从到时间内,质点Q振动的时间为该段时间内质点Q通过的路程为故D错误。故选B。
8.“灯光秀”是现在很多旅游景区的一个重要观赏项目,深受游客喜爱。现有一单色线光源做成的矩形灯,长、宽分别为和,置于水面下方深处。若水对该单色光的折射率为,则该光源能从水面出射的光的区域形状用下面四个图中阴影部分表示,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】光由水面进入空气的入射角大于临界角时将会在水面发生全反射,对应的临界角满足,
解得
所以线状光源从水面透光的宽度为,外侧四个边角为半径为的四分之一圆,内侧边界则为的矩形。
故选B。
2、 多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9.如图所示,a、b两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播,时,两列波均传播到坐标原点O,波上A、B两个质点恰好在平衡位置,两列波传播的速度为2m/s,则下列说法正确的是( )
A.时,O点的位移为
B.时,A、B的振动方向相反
C.两列波完全叠加后,在和间有4个振动减弱点
D.时,A正在平衡位置向y轴负方向运动
【答案】AC
【详解】A.两列波的周期,则从至内,两列波在O点振动引起的位移均为,故时,O点的位移为,A正确;
B.根据同侧原理,时,A、B均沿y轴正向运动,B错误;
C.两列波完全叠加后,根据波的叠加原理可知,在和间有,,,4个振动减弱点,C正确;
D.时,两列波刚好在和间完全叠加,此时每个质点均在平衡位置,两列波在A点引起的振动均沿y轴正方向运动,D错误。
故选AC。
10.光的干涉现象在技术中有重要应用,例如:在磨制各种镜面或其他精密的光学平面时,可以用干涉法检查平面的平整程度。如图所示,在被测平面上放一个透明的样板,在样板的一端垫一个薄片,使样板的标准平面与被测平面之间形成一个楔形空气薄层。用单色光从上面照射,从样板上方向下观测时可以看到干涉条纹。如果被测表面是平整的,干涉条纹就是一组平行的直线(如图甲),则( )
A.若要使条纹变疏,可以将薄片向右移动
B.如果干涉条纹如图乙所示发生弯曲,表明被测表面对应位置向上凸
C.将样板平行上移,条纹向着劈尖移动
D.用黄光照射形成的干涉条纹间距比用绿光照射时小
【答案】BC
【详解】A.相邻亮条纹之间空气膜的厚度差等于半个波长,当薄片向右移动少许时,空气膜的劈角变大,空气膜厚度差等于半个波长的位置距离变小,所以相邻亮条纹间距变小,条纹变密,故A错误;
B.空气薄层干涉是等厚干涉,即明条纹处空气膜的厚度相同,从弯曲的条纹可知,检查平面左边处的空气膜厚度与后面的空气膜厚度相同,弯曲处是凸的,故B正确;
C.根据条纹的位置与空气膜的厚度是对应的,当样板平行上移时,同一厚度的空气膜向劈尖移动,故条纹向着劈尖移动,故C正确;
D.条纹间距与光的波长成正比,由于黄光波长长,故黄光条纹间距大,绿光的条纹间距小,故D错误。
故选BC。
11.如图所示,镅是一种半衰期长达年的放射性金属,通过衰变释放射线而被用于烟雾探测器,其衰变方程为,在该烟雾探测器中装有大约微克的镅,其释放的射线可以使腔内空气电离,从而在探测腔内加有低压的电极间形成微小电流。一旦烟雾进入探测器,就会阻挡部分射线而使电流减小引发警报。下列说法中正确的是( )
A.是粒子,有很强的贯穿本领
B.镅衰变过程要放出能量,故的比结合能比的小
C.微克的镅经过年剩余的质量为微克
D.是光子,不具有能量
【答案】BC
【详解】A.是粒子,有很强的电离本领,故A错误;
B.比结合能越大,说明核子越稳定。镅衰变过程质量亏损,要放出能量,故比稳定,所以 的比结合能比的小,故B正确;
C.根据
所以微克的镅经过年剩余的质量为微克,故C正确;
D.是光子,具有能量,故D错误。
故选BC。
12.如图所示为研究光电效应的实验装置,光电管阴极K接在滑动变阻器的中点O处,初始时滑动变阻器滑片P也位于滑动变阻器的中点处。现用频率的光照射光电管,此时电流表的示数为;闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P,使电流表的示数恰好为0,此时电压表的示数为。若改用频率的光照射光电管,调节滑动变阻器滑片P,使电流表的示数恰好为0,此时电压表的示数为。电压表和电流表均为理想电表,已知电子的电荷量为。下列说法正确的是( )
A.用频率的入射光照射光电管时,单位时间内从阴极K激发出的光电子数为
B.为了使电流表的示数为0,实验中滑动变阻器的滑片P应向a端移动
C.若,则
D.该光电管中金属材料的截止频率为
【答案】BD
【详解】A.用频率的入射光照射光电管时,从阴极K逸出的光电子并不一定都能到达阳极K,则单位时间内从阴极K激发出的光电子数不一定为,选项A错误;
B.为了使电流表的示数为0,应该给光电管加反向电压,即实验中滑动变阻器的滑片P应向a端移动,选项B正确;
C.根据若,则,选项C错误;
D.根据,该光电管中金属材料的截止频率为选项D正确。故选BD。
3、 非选择题:本题共6小题,共60分。
13.在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中,有下列实验步骤:
①用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下量筒内每增加一定体积时的滴数,由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积;
②往边长约为的浅盘里倒入约深的水,待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上;
③用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待油膜形状稳定;
④将玻璃板放在浅盘上,然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上;
⑤将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上,计算出油膜的面积,根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小。
完成下列填空:
(1)本实验的理想化假设是________。
A.考虑了各油酸分子间的间隙
B.将油膜看成单分子层油膜
C.将油酸分子看成球形
(2)实验中,体积为的所用油酸酒精溶液中纯油酸的体积为,用注射器和量筒测得滴上述溶液的体积为,把一滴该溶液滴入盛水的撒有痱子粉的浅盘中,待水面稳定后,得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示,图中每个小正方形的边长为,则油酸薄膜的面积 ;可求得油酸分子的直径为 (用、、、、表示)。
(3)某同学实验中最终得到的油酸分子直径数据偏小,可能是因为________。
A.计算油膜面积时,舍去了所有不足一格的方格
B.水面上痱子粉撒得太多,油膜没有充分展开
C.用注射器和量筒测体积溶液滴数时多记录了几滴
【答案】(1)BC
(2)
(3)C
【详解】(1)“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中的理想化假设是将油膜看成单分子层油膜、将油酸分子看成球形,不考虑各油酸分子间的间隙。
故选BC。
(2)[1][2]根据数格子的办法,多于半格算一格,少于半格舍去,油膜的总格数为71格,则油膜总面积为
由于所用油酸酒精溶液每体积溶液中有纯油酸体积,则溶液的浓度为
用注射器和量筒测得体积为的上述溶液有滴,则一滴溶液中纯油酸的体积为
油酸分子直径为
联立解得
(3)A.计算油膜面积时,舍去了所有不足一格的方格,导致油膜面积测量值偏小,根据
可知油酸分子直径测量值偏大,故A错误;
B.水面上痱子粉撒得太多,油膜没有充分展开,导致油膜面积测量值偏小,根据
可知油酸分子直径测量值偏大,故B错误;
C.用注射器和量筒测体积溶液滴数时多记录了几滴,导致油酸体积测量值偏小,根据
可知油酸分子直径测量值偏小,故C正确。
故选C。
14.晓宇在验证玻意耳定律时,利用如图所示的装置进行了验证。晓宇将注射器的下端用胶塞塞住,沿竖直方向固定在铁架台上,柱塞上端与压力表相接,现用柱塞将一定质量的气体封闭在注射器中,已知注射器密封性以及导热性能良好。现用外力缓慢地向下压柱塞,同时记录封闭气体的压强以及封闭气体的体积,通过所学知识回答下列问题:
(1)下列对该实验的理解正确的是________(填字母)。
A.柱塞与注射器筒壁间的摩擦力大小会影响到实验结果的准确性
B.处理实验数据时,、必须用国际单位制
C.实验时,不能用手握注射器
(2)实验时,如果快速地向下压柱塞,则气体的温度应 (填“升高”、“不变”或“降低”);如果密封性不好,操作时有气体泄漏,则的乘积 (填“增大”、“不变”或“减小”);
(3)晓宇在实验时,在操作正常的情况下,由于天气的影响,使得环境的温度骤然下降,则下列图像正确的是________(填字母)。
A. B.
C. D.
【答案】(1)C
(2) 升高 减小
(3)C
【详解】(1)A.柱塞与注射器筒壁间的摩擦力大小并不影响压强以及体积的测量,对实验结果无影响,A错误;
B.气体的压强和体积没必要必须用国际单位,只要单位相同即可,B错误;
C.实验时,不能用手握住注射器简上的空气柱部分,以防止气体温度发生变化,C正确;
故选C。
(2)[1][2]实验过程中气体压缩太快,温度升高后热量不能快速释放,气体温度会升高;根据理想气体状态方程
可得
其中与质量有关,故漏气会使减小。
(3)根据可知,某小组在一次实验过程中,环境温度突然降低,则图像的斜率将减小。
故选C。
15.原子弹和核反应堆都利用了原子核裂变产生的能量。前者可以给人类带来灾难,后者却能用来发电为人类造福。用一个中子轰击,可发生裂变反应生成和,并释放出几个中子,已知每个中子的质量,的质量,的质量,的质量,质量亏损1u相当于释放931MeV的能量,光速,铀的摩尔质量为235g/mol。
(1)请写出上述裂变中的核反应方程;
(2)若某原子弹中有60kg的,其中有1.2%发生裂变,真实的裂变情况有很多种,假设发生的都是上述裂变反应,已知阿伏伽德罗常量,求这颗原子弹释放的能量。(结果保留2位有效数字)
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)由质量数和电荷数守恒可得该核反应方程为
(2)一个发生裂变反应质量损失
可以求出释放能量为
这颗原子弹中发生裂变的铀235的质量约为
铀235的摩尔质量为,所以
代入数据得
16.如图所示,一半径为R的玻璃半球,O点是半球的球心,虚线过球心O与半球截面垂直的直线。有一束单色光平行于从A点射入玻璃,从B点射出玻璃后交于C点,已知,光线BC与夹角为30°,光在真空中的传播速度为c。不考虑被半球的内表面反射后的光线,求:(结果保留根号)
(1)玻璃的折射率和光在玻璃中的传播速度;
(2)若不改变光的入射方向,仅将入射点A向左平移,移到点(图中未画出)时,在圆弧面上刚好没有光线射出,则向左平移距离是多少?
【答案】(1),
(2)
【详解】(1)作出过点的法线,如图所示
根据几何关系有
解得
由几何关系,得
由折射定律,得玻璃的折射率
光在玻璃中的传播速度
(2)当移到时,在圆弧面恰好发生全反射,有
又由几何关系可知
联立解得
移动距离
17.如图所示为一个体积为V的简易潜艇模型,储水舱的体积为,当储水舱排空后(里面全部为空气,压强为,没有海水),潜艇静止在海面上有浸没在海水中。当地大气压强为,海水密度为,重力加速度大小为g,假设各深度处海水温度相同,当潜艇用空气压缩泵缓慢排出储水舱上方的部分气体时,可以吸入一定量的海水,使潜艇恰好全部浸没在海水里并处于静止状态,此时储水舱内气体的压强为,求:
(1)潜艇的质量M;
(2)潜艇通过空气压缩泵排出的气体质量与原储水舱中气体质量的比值。
【答案】(1);(2)
【详解】(1)根据题意,对潜艇受力分析,由平衡条件有
解得
(2)设潜艇吸入海水的体积,储水舱中剩余气体的体积,由平衡条件有
解得
则储水舱中剩余气体的体积
设排出气体的体积为,则有
解得
则潜艇通过空气压缩泵排出的气体质量与原储水舱中气体质量的比值
18.如图所示,在锅炉外壁紧贴着导热性能良好且右壁开孔与大气相通的气缸,气缸右壁内侧装有压力传感器,用于监控锅炉外壁的温度、锅炉未工作时,活塞与锅炉外壁距离为0.3m、与传感器距离为0.2m,活塞左侧封闭温度为300K、压强为105Pa的空气,此时压力传感器的示数为0。已知大气压强为105Pa,活塞横截面积为10-2m2,不计活塞与气缸壁的摩擦,锅炉工作时温度缓慢升高。
(1)当锅炉的温度为T1时,活塞刚好接触压力传感器,求T1;
(2)锅炉外壁温度T从300K逐渐增大,求压力传感器示数F与T的关系式;
(3)活塞从气缸图示位置移动到最右侧刚接触到压力传感器的过程中,气体吸收了300J的热量,求该过程中气体内能变化多少?
【答案】(1)500K
(2)当T≤500K时,F=0,当T>500K时,
(3)增加了100J
【详解】(1)当锅炉的温度为升高时,气体做等圧变化,根据盖吕萨克定律可得
代入数据解得
(2)由以上分析可知,当温度小于等于500K时,压力传感器示数
当温度大于500K时,气体体积不变,根据查理定律可得
解得
活塞对压力传感器的作用力为
(3)根据热力学第一定律,
解得
即气体内能增加了100J。
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高二下学期期末考试模拟试题01
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
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。
4.试题范围:选择性必修三全册+必选择性必修一第2至5章(鲁科版)
1、 单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.利用所学知识判断下列图片及相应描述正确的是( )
A.太空授课失重环境下的“液桥”现象(图a)说明表面张力方向与液体表面垂直
B.铌包头矿是富含的硅酸盐矿物(图b),由微观结构可知该物质有固定的熔点
C.悬浮在液体中的微粒越大(图c),单位时间内受到液体分子撞击次数越多,布朗运动越明显
D.“饮水小鸭”(图d)“喝”完一口水后,直立起来,直立一会儿,又会慢慢俯下身去,再“喝”一口,如此循环往复,小鸭不需要外界提供能量,也能够持续工作下去
2.中国的全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)首次实现了1亿摄氏度条件下1000秒的等离子体运行。该装置内部发生的核反应方程为,此反应会释放核能,伴随光子放出。下列说法正确的是( )
A.该核反应方程中的X是质子
B.的比结合能小于的比结合能
C.核聚变反应所释放的光子可能来源于氢原子能级跃迁
D.该反应需要原子核具有足够的动能以克服库仑斥力才能发生
3.图为氢原子的能级图。大量氢原子处于n=4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2.29eV的金属钠,则( )
A.用0.80eV的光子照射n=4能级的氢原子,可使氢原子电离
B.n=4跃迁到n=1放出的光子波长最长
C.有4种频率的光子能使金属钠产生光电效应
D.逸出光电子的最大初动能为12.75eV
4.两小朋友分别画了一条小鱼,妹妹画的小鱼如图甲所示,哥哥画的小鱼如图乙所示,都画出了小鱼在水中吐泡泡的神韵。若气泡内气体可视为理想气体,忽略温度变化,从物理视角分析,则( )
A.图甲中画的气泡合理,图乙中画的气泡不合理
B.小鱼吐的气泡上升时,泡内气体从外界吸热
C.小鱼吐的气泡上升时,泡内气体压强增大
D.小鱼吐的气泡上升时,液体对气泡做正功
5.一定质量的理想气体的状态变化过程已表示在如图所示的图上,气体先由a状态沿双曲线变化到b状态,再沿与横轴平行的直线变化至c状态,a、c两点位于平行于纵轴的直线上。以下说法中正确的是( )
A.由a状态至b状态为温度升高
B.由b状态至c状态放出热量
C.由c状态至a状态气体对外界做功,同时吸收热量
D.c状态下气体分子单位时间与器壁单位面积碰撞次数小于b状态
6.如图甲所示,弹簧振子以O点为平衡位置,在光滑水平面上的A、B两点之间做简谐运动。取水平向右为正方向,振子的位移x随时间t的变化如图乙所示,则( )
A.在t=0.2s时,振子的加速度为零
B.在t=0.4s时,弹簧的弹性势能最小
C.在t=0.6s时,振子位于B点
D.0.3~0.5s时间内,振子的路程为5cm
7.研究绳波的产生和传播时,取一条较长的软绳,用手握住一端拉平后上下抖动,绳上形成简谐波。一次演示时,位于坐标原点处的波源完成两次振幅相同、频率不同的全振动后停止振动。如图为时的波形,此时波恰好传到处的质点P。当时,质点P第一次出现在波谷位置。Q是平衡位置位于处的质点,则( )
A.波源的起振方向向上
B.第一次振动和第二次振动的频率之比为
C.之后,Q向下振动时,P也一定向下振动
D.从到时间内,质点Q通过的路程为30cm
8.“灯光秀”是现在很多旅游景区的一个重要观赏项目,深受游客喜爱。现有一单色线光源做成的矩形灯,长、宽分别为和,置于水面下方深处。若水对该单色光的折射率为,则该光源能从水面出射的光的区域形状用下面四个图中阴影部分表示,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
2、 多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9.如图所示,a、b两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播,时,两列波均传播到坐标原点O,波上A、B两个质点恰好在平衡位置,两列波传播的速度为2m/s,则下列说法正确的是( )
A.时,O点的位移为
B.时,A、B的振动方向相反
C.两列波完全叠加后,在和间有4个振动减弱点
D.时,A正在平衡位置向y轴负方向运动
10.光的干涉现象在技术中有重要应用,例如:在磨制各种镜面或其他精密的光学平面时,可以用干涉法检查平面的平整程度。如图所示,在被测平面上放一个透明的样板,在样板的一端垫一个薄片,使样板的标准平面与被测平面之间形成一个楔形空气薄层。用单色光从上面照射,从样板上方向下观测时可以看到干涉条纹。如果被测表面是平整的,干涉条纹就是一组平行的直线(如图甲),则( )
A.若要使条纹变疏,可以将薄片向右移动
B.如果干涉条纹如图乙所示发生弯曲,表明被测表面对应位置向上凸
C.将样板平行上移,条纹向着劈尖移动
D.用黄光照射形成的干涉条纹间距比用绿光照射时小
11.如图所示,镅是一种半衰期长达年的放射性金属,通过衰变释放射线而被用于烟雾探测器,其衰变方程为,在该烟雾探测器中装有大约微克的镅,其释放的射线可以使腔内空气电离,从而在探测腔内加有低压的电极间形成微小电流。一旦烟雾进入探测器,就会阻挡部分射线而使电流减小引发警报。下列说法中正确的是( )
A.是粒子,有很强的贯穿本领
B.镅衰变过程要放出能量,故的比结合能比的小
C.微克的镅经过年剩余的质量为微克
D.是光子,不具有能量
12.如图所示为研究光电效应的实验装置,光电管阴极K接在滑动变阻器的中点O处,初始时滑动变阻器滑片P也位于滑动变阻器的中点处。现用频率的光照射光电管,此时电流表的示数为;闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P,使电流表的示数恰好为0,此时电压表的示数为。若改用频率的光照射光电管,调节滑动变阻器滑片P,使电流表的示数恰好为0,此时电压表的示数为。电压表和电流表均为理想电表,已知电子的电荷量为。下列说法正确的是( )
A.用频率的入射光照射光电管时,单位时间内从阴极K激发出的光电子数为
B.为了使电流表的示数为0,实验中滑动变阻器的滑片P应向a端移动
C.若,则
D.该光电管中金属材料的截止频率为
3、 非选择题:本题共6小题,共60分。
13.在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中,有下列实验步骤:
①用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下量筒内每增加一定体积时的滴数,由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积;
②往边长约为的浅盘里倒入约深的水,待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上;
③用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待油膜形状稳定;
④将玻璃板放在浅盘上,然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上;
⑤将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上,计算出油膜的面积,根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小。
完成下列填空:
(1)本实验的理想化假设是________。
A.考虑了各油酸分子间的间隙
B.将油膜看成单分子层油膜
C.将油酸分子看成球形
(2)实验中,体积为的所用油酸酒精溶液中纯油酸的体积为,用注射器和量筒测得滴上述溶液的体积为,把一滴该溶液滴入盛水的撒有痱子粉的浅盘中,待水面稳定后,得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示,图中每个小正方形的边长为,则油酸薄膜的面积 ;可求得油酸分子的直径为 (用、、、、表示)。
(3)某同学实验中最终得到的油酸分子直径数据偏小,可能是因为________。
A.计算油膜面积时,舍去了所有不足一格的方格
B.水面上痱子粉撒得太多,油膜没有充分展开
C.用注射器和量筒测体积溶液滴数时多记录了几滴
14.晓宇在验证玻意耳定律时,利用如图所示的装置进行了验证。晓宇将注射器的下端用胶塞塞住,沿竖直方向固定在铁架台上,柱塞上端与压力表相接,现用柱塞将一定质量的气体封闭在注射器中,已知注射器密封性以及导热性能良好。现用外力缓慢地向下压柱塞,同时记录封闭气体的压强以及封闭气体的体积,通过所学知识回答下列问题:
(1)下列对该实验的理解正确的是________(填字母)。
A.柱塞与注射器筒壁间的摩擦力大小会影响到实验结果的准确性
B.处理实验数据时,、必须用国际单位制
C.实验时,不能用手握注射器
(2)实验时,如果快速地向下压柱塞,则气体的温度应 (填“升高”、“不变”或“降低”);如果密封性不好,操作时有气体泄漏,则的乘积 (填“增大”、“不变”或“减小”);
(3)晓宇在实验时,在操作正常的情况下,由于天气的影响,使得环境的温度骤然下降,则下列图像正确的是________(填字母)。
A. B.
C. D.
15.原子弹和核反应堆都利用了原子核裂变产生的能量。前者可以给人类带来灾难,后者却能用来发电为人类造福。用一个中子轰击,可发生裂变反应生成和,并释放出几个中子,已知每个中子的质量,的质量,的质量,的质量,质量亏损1u相当于释放931MeV的能量,光速,铀的摩尔质量为235g/mol。
(1)请写出上述裂变中的核反应方程;
(2)若某原子弹中有60kg的,其中有1.2%发生裂变,真实的裂变情况有很多种,假设发生的都是上述裂变反应,已知阿伏伽德罗常量,求这颗原子弹释放的能量。(结果保留2位有效数字)
16.如图所示,一半径为R的玻璃半球,O点是半球的球心,虚线过球心O与半球截面垂直的直线。有一束单色光平行于从A点射入玻璃,从B点射出玻璃后交于C点,已知,光线BC与夹角为30°,光在真空中的传播速度为c。不考虑被半球的内表面反射后的光线,求:(结果保留根号)
(1)玻璃的折射率和光在玻璃中的传播速度;
(2)若不改变光的入射方向,仅将入射点A向左平移,移到点(图中未画出)时,在圆弧面上刚好没有光线射出,则向左平移距离是多少?
17.如图所示为一个体积为V的简易潜艇模型,储水舱的体积为,当储水舱排空后(里面全部为空气,压强为,没有海水),潜艇静止在海面上有浸没在海水中。当地大气压强为,海水密度为,重力加速度大小为g,假设各深度处海水温度相同,当潜艇用空气压缩泵缓慢排出储水舱上方的部分气体时,可以吸入一定量的海水,使潜艇恰好全部浸没在海水里并处于静止状态,此时储水舱内气体的压强为,求:
(1)潜艇的质量M;
(2)潜艇通过空气压缩泵排出的气体质量与原储水舱中气体质量的比值。
18.如图所示,在锅炉外壁紧贴着导热性能良好且右壁开孔与大气相通的气缸,气缸右壁内侧装有压力传感器,用于监控锅炉外壁的温度、锅炉未工作时,活塞与锅炉外壁距离为0.3m、与传感器距离为0.2m,活塞左侧封闭温度为300K、压强为105Pa的空气,此时压力传感器的示数为0。已知大气压强为105Pa,活塞横截面积为10-2m2,不计活塞与气缸壁的摩擦,锅炉工作时温度缓慢升高。
(1)当锅炉的温度为T1时,活塞刚好接触压力传感器,求T1;
(2)锅炉外壁温度T从300K逐渐增大,求压力传感器示数F与T的关系式;
(3)活塞从气缸图示位置移动到最右侧刚接触到压力传感器的过程中,气体吸收了300J的热量,求该过程中气体内能变化多少?
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