内容正文:
青岛十九中2024-2025学年度第二学期期中检测
高二物理试题
说明:
1.本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷。满分100分。答题时间90分钟。
2.请将第Ⅰ卷题目的答案选出后用2B铅笔涂在答题纸对应题目上;第Ⅱ卷用黑色签字笔将正确答案写在答题纸对应位置上,答在试卷上作废。
第Ⅰ卷(选择题,共40分)
一、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. 关于热现象,下列说法正确的是( )
A. 水中的花粉颗粒做布朗运动,是花粉分子无规则热运动的体现
B. 打满气的橡胶气球难以被压缩,是因为气体分子间存在斥力
C. 容器中封闭有一定质量的理想气体,温度升高时,每个分子对器壁的撞击力都会增大
D. 分子间的斥力和引力总是同时存在的,两分子间距离增大时,分子引力做负功,分子斥力做正功
【答案】D
【解析】
【详解】A.水中的花粉颗粒做布朗运动,是由于受到水分子的不平衡撞击而发生的,故反映了水分子的永不停息的无规则热运动,A错误;
B.气体分子间的距离很大,分子间的作用力几乎可以忽略不计,打满气的橡胶气球难以被压缩,是因为气球内外的压强差较大的缘故,B错误;
C.如果保持气体体积不变,气体温度升高时,气体分子的平均动能增大,但不是每个气体分子动能都会增大,因此不是每个分子对器壁的撞击力都会增大,C错误;
D.分子间的斥力和引力总是同时存在的,随着两分子间距离增大时,分子引力做负功,分子斥力做正功,D正确。
故选D。
2. 在甲、乙、丙三块固体薄片上涂上蜡,用烧热的针尖接触其背面一点,蜡熔化的范围分别如图甲、乙、丙所示。而三块固体在熔化过程中温度随加热时间变化的关系如图丁所示,则下列说法中正确的是( )
A. 甲一定是非晶体 B. 乙可能是多晶体
C. 丙一定是单晶体 D. 甲可能具有与液晶相似的光学各向异性
【答案】C
【解析】
【详解】A.甲图为导热各向同性,丁图可以得知甲为晶体,所以甲为多晶体,故A错误;
B.由丁图可以得知乙为非晶体,故B错误;
C.丙图为导热各向异性,丁图可以得知丙为晶体,所以丙为单晶体,故C正确;
D.多晶体由许多小晶粒杂乱无章的排列组成,而液晶分子有特殊的取向有序性,所以多晶体不具有和液晶相似的光学各向异性,故D错误。
故选C。
3. 如图所示是氢原子的能级图,一个处于能级上的氢原子发生能级跃迁时,下列说法正确的是( )
A. 该氢原子可能发出巴耳末系的光谱线
B. 该氢原子可能发出3种不同频率的光
C. 向低能级跃迁时,电子的动能和电势能都减小
D. 要使n=3能级上的氢原子发生电离,入射光的能量只能为
【答案】A
【解析】
【详解】AB.一个处于能级上的氢原子发生能级跃迁时,可能发出2种不同频率的光,或只发出1种频率的光,巴尔末系是由高能态向n=2的能级跃迁时发出的,若跃迁到2能级,则发出巴耳末系的光谱线,故A正确,B错误;
C.根据波尔理论,氢原子向低能级跃迁时,电子动能增加;电势能减小,故C错误;
D.要使该氢原子发生电离,入射光的能量最少为1.51eV,故D错误。
故选A。
4. 甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于r轴上,甲、乙两分子间作用力与分子间距离的关系图像如图中曲线所示,,分子间作用力表现为斥力;,分子间作用力表现为引力.a、b、c、d为r轴上四个特定的位置,现把乙分子从a处由静止释放,则( )
A. 乙分子从a运动到b的过程中,分子间作用力表现为斥力
B. 乙分子从a运动到c的过程中,两分子间的作用力先减小后增大
C. 乙分子从a运动到c的过程中,一直加速
D. 乙分子从a运动到b的过程中加速,从b运动到c的过程中减速
【答案】C
【解析】
【详解】A.乙分子从运动到的过程中,由题图可知,,分子间作用力表现为引力,故A错误;
BCD.乙分子从运动到的过程中,由题图可知,两分子间的作用力先增大后减小,且一直表现为引力,则乙分子一直做加速运动,故BD错误,C正确。
故选C。
5. 如图所示为一透明薄膜的横截面,现用平行单色光照射该透明薄膜,形成的明暗相间的条纹图像正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由薄膜干涉知识可知,薄膜厚度随距离减小的越来越快,自左向右条纹间距越来越小。
故选B。
6. 如图所示为电冰箱工作原理示意图,压缩机工作时,强迫制冷剂在冰箱内外的管道中不断循环。在蒸发器中制冷剂汽化吸收箱体内的热量,经过冷凝器时制冷剂液化,放出热量到箱体外。下列说法正确的是( )
A. 热量可以自发地从冰箱内传到冰箱外
B. 在封闭的房间里打开冰箱一段时间后,房间温度会降低
C. 电冰箱的工作原理不违反热力学第一定律
D. 电冰箱的工作原理违反热力学第二定律
【答案】C
【解析】
【详解】A.由热力学第二定律可知,热量不能自发地从低温物体传到高温物体,除非有外界的影响或帮助.电冰箱把热量从低温的内部传到高温的外部,需要压缩机的帮助并消耗电能,故A错误;
B.电冰箱工作时消耗电能,房间的总热量会增加,房间温度会升高,故B错误;
CD.电冰箱的工作原理不违反热力学第一定律和第二定律,故C正确,D错误。
故选C。
7. 菲涅耳双面镜干涉实验装置如图所示,将两块平面镜M1、M2边缘对齐并处于同一平面内,然后绕O点各转过微小角度,图中D为遮光板。用位于两平面镜夹角平分线上的单色光源S照射,在光屏上出现了干涉条纹,光屏与角平分线垂直。下列说法正确的是( )
A. 仅增大S到O点的距离,屏上相邻两条亮条纹间距增大
B. 仅换用频率更小的光源,屏上相邻两条亮条纹间距减小
C. 仅减小转过的角度,屏上相邻两条亮条纹间距增大
D. 光屏上有光照射到的区域都会出现明暗相间的干涉条纹
【答案】C
【解析】
【详解】A.光源S在两平面镜中的像可以等效为杨氏双缝干涉实验中的双缝,令光源S到光屏的间距为,两虚像之间的间距为,S到O点的距离为,根据几何关系有
、连线到到光屏间距为
对比双缝干涉公式,则屏上相邻两条亮条纹间距
若仅增大S到O点的距离,可知,屏上相邻两条亮条纹间距减小,故A错误;
B.仅换用频率更小的光源,根据
可知,波长增大,结合上述可知屏上相邻两条亮条纹间距变大,故B错误;
C.根据题意可知,为一个微小的角,即仍然为锐角,若仅减小转过的角度,结合上述可知,屏上相邻两条亮条纹间距增大,故C正确;
D.根据图示可知,在经过两平面镜反射后的光在光屏上重叠区域才能够出现明暗相间的干涉条纹,该区域比光屏上有光照射到的区域要小,在重叠区域之外有光照射的区域可以等效为只有一个虚像光源发出的光到达,在该区域不能够出现明暗相间的干涉条纹,故D错误。
故选C。
8. 如图所示,质量为2m的物块P静置于劲度系数为k的轻弹簧上,质量为m的物块Q从P上方的高度处由静止落下,Q与P发生碰撞,碰后立即结为一体。已知两物块碰后经时间速度第一次变为零,弹性势能的表达式为(k为弹簧的劲度系数、x为弹簧的形变量),不计一切阻力,弹簧始终在弹性限度内,重力加速度为g,则从两物块碰撞到第一次速度最大所需的时间为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据速度位移关系式可知,Q与P碰前速度
碰撞过程根据动量守恒,以的方向为正方向
从碰后到最低点,以最低点为重力势能的0点,根据能量守恒
解得
整体做简谐运动,简谐运动平衡位置为压缩处,根据题意有两物块碰后位置为压缩处,最低点在压缩处,最高点位置为压缩处。经时间速度第一次变为零,结合简谐运动规律可知对应的角度为120°,而从碰后到平衡位置,即最大速度处,对应简谐运动角度为30°,所以从两物块碰撞到第一次速度最大所需的时间为。
故选B。
二、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6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
9. 下列关于教材中的四幅插图说法正确的是( )
A. 图甲是显微镜下三颗小炭粒的运动位置连线图,连线表示小炭粒的运动轨迹
B. 图乙是某材料制作的细管竖直插入水中的情景,证明水不浸润该材料
C. 图丙是是理想气体分子速率的分布规律,气体在状态下的分子平均动能大于状态下的分子平均动能
D. 图丁中一只水黾能停在水面上,是浮力作用的结果
【答案】BC
【解析】
【详解】A.每隔一段时间把观察到的炭粒的位置记录下来,然后用直线把这些位置依次连接成折线,所以布朗运动图像反映每隔一段时间固体微粒的位置,而不是运动轨迹,故A错误;
B.管内的页面低于管外液面,液体不浸润管壁,即水与该材料属于不浸润,故B正确;
C.由图丙可知气体在状态下速率大的分子占比较大,即气体在状态下温度较高,气体在状态下的分子平均动能大于状态下的分子平均动能,故C正确;
D.水有表面张力,所以水黾能停在水面上,故D错误。
故选BC。
10. 我国太阳能发电的发展现状非常积极,取得了显著进展。截至2024年底,全国太阳能发电装机容量约为8.9亿千瓦。太阳能电池的核心部分是型和型半导体的交界区域——结。型半导体中导电的粒子为空穴(可视为正电荷),而型半导体中导电的粒子为电子。某太阳能电池的结至少需要吸收能量为的光子才能产生一对自由电子和空穴,电子—空穴对会向电池板表面迅速扩散,形成一个与光照强度有关的电动势,工作原理如图所示。光照强度越大,太阳能电池单位时间内释放出的电子、空穴越多,设光速为,普朗克常量为,则( )
A. 太阳能电池内部电流方向由型区域流向型区域
B. 增大光照强度,上、下电极间的电压保持恒定
C. 能量为的光子照射PN结,产生的电子和空穴的最大初动能为零
D. 该太阳能电池发生光电效应的极限频率为
【答案】AC
【解析】
【详解】A.电子向区流动,空穴(正电荷)向区流动,电流方向相同,由到,故A正确;
B.光照强度增大,光电流增大,电阻不变,电压升高,故B错误。
C.恰好等于逸出功大小,所以最大初动能为零,故C正确。
D.根据公式
解得
故D错误。
故选AC。
11. 一定质量的理想气体经历如图所示的循环过程,a→b过程是等温过程,b→c过程中气体与外界无热量交换,c→d过程是等温过程,d→a过程中气体与外界无热量交换。下列说法正确的是( )
A. a→b过程,气体吸收热量,内能不变
B. b→c过程,气体对外做功,温度不变
C. c→d→a过程,气体放出的热量小于外界对气体做的功
D. a→b过程,气体从外界吸收的热量小于c→d过程放出的热量
【答案】AC
【解析】
【详解】A.a→b过程,温度不变,内能不变,体积增大,气体对外界做功,故吸收热量,故A正确;
B.b→c过程,气体对外做功,且,则内能减小,温度降低,故B错误;
C.c→d过程,温度不变,内能不变,体积减小,外界对气体做功等于气体放出的热量,d→a过程绝热,外界对气体做功,内能增大,故c→d→a过程,气体放出的热量小于外界对气体做的功,故C正确;
D.由前分析知,a→b过程,气体从外界吸收的热量等于该过程气体对外界做的功,c→d过程放出的热量等于该过程外界对气体做的功,由图像知,a→b过程气体对外界做的功大于c→d过程外界对气体做的功,则a→b过程,气体从外界吸收的热量大于c→d过程放出的热量,故D错误。
故选AC。
12. 如图甲所示,t=0时刻,位于x=1m处的波源S从平衡位置开始向下运动,形成一列向左传播的简谐横波。t=5s时,该波传播到原点O,区间内某质点A在0~5s的振动图像如图乙所示,y轴处放置一个竖直反射面,该波传播到y轴即被反射,反射前后波发生了π大小的相位突变,反射后两列波相遇发生干涉。x=0.2m处为振动减弱点。下列说法正确的是( )
A. 该波波长
B. A点的平衡位置坐标为
C. 在区间内共有5个振动加强点
D. 当该波传播到原点时,波源经过平衡位置向下运动
【答案】BC
【解析】
【详解】A.根据题意可知,波速为
由图可知,周期为2s,所以
故A错误;
B.由图可知,质点A经过2s开始振动,即该质点平衡位置距离波源为0.4m,则A点的平衡位置坐标为
故B正确;
C.由于波传播到y轴即被反射,反射前后波发生了π大小的相位突变,即两列发生干涉的波振动步调相同,若振动加强,需满足
解得n=-2,-1,0,1,2
即在区间内共有5个振动加强点,故C正确;
D.当该波传播到原点时,需要5s,即2.5T,所以波源经过平衡位置向上运动,故D错误。
故选BC。
第Ⅱ卷(非选择题,共60分)
三、实验题(本题共2小题,13题6分,14题8分,共14分)
13. 某兴趣小组在科技活动中用如图甲所示装置测当地的重力加速度。用细线拴一个磁性小球并悬挂,手机放在悬点O正下方桌面上,打开手机中测量磁感应强度的智能软件。(地磁场对磁性小球的运动影响很小,可忽略不计)
(1)用螺旋测微器测量磁性小球的直径如图乙所示,__________mm。
(2)用毫米刻度尺测量摆线长度,则摆长,然后使磁性小球在竖直面内做小角度摆动,手机的智能软件记录接收到的磁感应强度随时间变化的图像如图丙所示,则小球摆动的周期__________。
(3)多次改变摆线长度,重复实验,得到多组摆长l及小球摆动的周期T,作出图像如图丁所示,根据图丁可得重力加速度的测量值为__________。(,计算结果保留3位有效数字)
【答案】(1)6.700
(2)
(3)9.86
【解析】
【小问1详解】
螺旋测微器的精确度为0.01mm,读数为6.5mm+20.0mm=6.700mm
【小问2详解】
由图像可知,从磁场最强再到最强间隔半个周期为t0,则铁块摆动的周期。
【小问3详解】
根据单摆周期公式
可得
故该图像的斜率为
解得重力加速度的测量值为
14. 用如图所示装置完成“探究气体等温变化的规律”实验。
(1)关于实验下列说法正确的是________;
A. 实验时需要用手扶住注射器外壁,以防止注射器在实验过程中晃动
B. 在活塞上涂上润滑油,保持良好的封闭性
C. 实验时缓慢地向上拉或向下压柱塞,是为了尽量减小注射器与柱塞间的摩擦
D. 封闭一定质量的气体时,先要摘除橡胶套,拉动柱塞使之移到适当位置后,再用橡胶套封闭注射器的注射孔
(2)封闭气体的压强缓慢增大时,封闭气体________(填“从外界吸热”或“向外界放热”);
(3)某实验小组进行了两次正确的操作,并由记录的数据作出了图像,如图1、2图线所示。若两次实验气体的质量一定,则气体温度________(填“>”、“<”或“=”);若两次实验气体的温度不变,则气体质量________(填“>”、“<”或“=”)。
【答案】(1)BD (2)向外界放热
(3) ①. ②.
【解析】
小问1详解】
A.从实验要求可知,实验前将注射器固定好就可以防止实验过程中注射器晃动,用手扶住注射器外壁会导致封闭气体的温度升高,故A错误;
B.在活塞上适量涂上润滑油,可减少摩擦并保证密封性,防止漏气,故B正确;
C.实验时缓慢地向上拉或向下压柱塞,是为了防止动作过快导致封闭气体的温度升高,故C错误;
D.封闭一定质量的气体时,先要摘除橡胶套,拉动柱塞使之移到适当位置后,再用橡胶套封闭注射器的注射孔,故D正确。
故选BD。
【小问2详解】
若封闭气体压强缓慢增大,则外界对气体做功使气体的体积减小,,为了保证气体温度保持不变,则,根据热力学第一定律可知
故封闭气体向外界放热。
【小问3详解】
[1]若两次实验气体的质量一定,根据理想气体状态方程可知可得
故图像的斜率为
由于
所以
[2]两次实验气体的温度不变,气体分子对器壁的平均撞击力相同,由图可知在气体体积相同时,
说明第一次实验时气体的分子数密度更大些,所以气体的分子数更多些,所以
四、计算题(本题共4小题,15题8分,16题10分,17题14分,18题14分,共46分)
15. 如图所示,粗细均匀的U形管竖直放置,左端封闭,右端开口,左端用水银封闭着长L=18cm的理想气体,当温度为27℃时,两管水银面的高度差Δh=4cm,设外界大气压为75cmHg,为了使左、右两管中的水银面相平,
(1)若对封闭气体缓慢加热,温度需升高到多少℃;
(2)若温度保持27℃不变,向右管缓慢注入水银最后左、右两管的水银面相平且稳定时,气柱的长度是多少.
【答案】(1)352K;(2)17.04cm
【解析】
【分析】
【详解】(1)由题意,p1=71cmHg,V1=18cm·S, T1=300K,p2=75cmHg,V2=20cm·S;根据理想气体状态方程
代入数据得
T2=352K,t2=79℃
(2)由题意可得p3=71cmHg,T3=T1=300K,根据玻意耳定律
p1V1=p3V3
解得
L3=17.04cm
16. 如图为圆柱体光导纤维(可简化为长玻璃丝)的示意图,玻璃丝的长度为。光垂直入射到玻璃丝的端面AB,已知玻璃丝对光的折射率为,光在真空中的传播速度为。
(1)求光在玻璃丝中传播的时间;
(2)若光以任意角度入射到玻璃丝的端面AB的圆心,光均能从另一个端面射出而不会从侧壁泄露出来,求玻璃丝折射率应满足的大小范围。
【答案】(1)
(2)n≥
【解析】
【小问1详解】
光垂直入射到玻璃丝的端面AB,光在其中的传播速度
传播时间为
【小问2详解】
设光束在玻璃丝端面的入射角为i,折射角为r,折射光线射到侧面时的入射角为i′,如图所示。
由折射定律得
由几何关系得
r+i′=90°
则
sinr=cosi′
光在玻璃丝中的临界角
要使光线不会从侧壁“泄漏”出来,必须满足
i′≥C
则有
联立得
要保证从端面入射的任何光线都能发生全反射,应使i=90°,代入上式解得
n≥
即光导纤维所用材料的折射率至少应为。
17. 密封饭盒是运送外卖的必备餐具。某企业欲对其生产的密封饭盒同时进行高温消毒及密封性能的检测,在环境温度时盖上盒盖,然后将饭盒移至高温消毒箱内足够长时间,已知大气压强恒为,消毒箱内温度恒为,忽略饭盒容积的变化,视封闭气体为理想气体。
(1)若饭盒密封良好,求此时盒内封闭气体压强的理论值;
(2)若测得盒内封闭气体的实际压强,求溢出气体的质量与原有气体的质量之比。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)若饭盒密封良好,据查理定律有
带入数据解得
(2)设饭盒容积为,饭盒内原有气体在压强、温度时的体积为,则有
解得
则此条件下溢出气体的体积
故两者的质量之比
代入数据求得
18. 如图所示,无弹性的轻绳一端悬挂于点,另一端拴接一可视为质点的小球,小球静止悬挂在点的正下方,其右侧有一放在光滑水平面上的木板C,在木板上从左向右依次放有A、B两个可视为质点的滑块。开始时该装置均处于静止状态,现把小球拉到与等高位置由静止释放(轻绳刚好绷紧),小球摆到最低点时恰好与A发生弹性正撞,碰撞时间极短,最终滑块A、B均未从木板C上滑下,且滑块A、B也未发生碰撞。已知小球的质量为,绳长为,滑块A的质量为,滑块B的质量为,木板C的质量为,两滑块与木板C之间的动摩擦因数均为,重力加速度为,求:
(1)小球与滑块A相碰后瞬间,滑块A的速度大小;
(2)整个过程中,系统因摩擦而产生的热量;
(3)从滑块A开始运动到滑块A与木板C恰好保持相对静止时所用的时间;
(4)开始时,滑块A、B之间的最小距离。
【答案】(1)4m/s
(2)12J (3)
(4)
【解析】
【小问1详解】
小球从开始到最低点的过程中,由动能定理得
小球与A发生弹性碰撞,由动量守恒定律和能量守恒定律得
,
解得滑块A的速度为
小问2详解】
三者最终共速时,由动量守恒定律得
由能量守恒定律得
解得
【小问3详解】
在木块A开始运动到与木板C刚要保持相对静止的过程中,经分析,A、B两者加速度相同,知A、C先达到共同速度,对A由动量定理得
对C由动量定理得
联立解得
【小问4详解】
此时木块A与木板C之间的相对位移为
从开始到三者共速的过程中,由能量守恒定律得
木块A、B之间的距离
解得
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青岛十九中2024-2025学年度第二学期期中检测
高二物理试题
说明:
1.本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷。满分100分。答题时间90分钟。
2.请将第Ⅰ卷题目的答案选出后用2B铅笔涂在答题纸对应题目上;第Ⅱ卷用黑色签字笔将正确答案写在答题纸对应位置上,答在试卷上作废。
第Ⅰ卷(选择题,共40分)
一、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. 关于热现象,下列说法正确的是( )
A. 水中的花粉颗粒做布朗运动,是花粉分子无规则热运动的体现
B. 打满气的橡胶气球难以被压缩,是因为气体分子间存在斥力
C. 容器中封闭有一定质量理想气体,温度升高时,每个分子对器壁的撞击力都会增大
D. 分子间的斥力和引力总是同时存在的,两分子间距离增大时,分子引力做负功,分子斥力做正功
2. 在甲、乙、丙三块固体薄片上涂上蜡,用烧热的针尖接触其背面一点,蜡熔化的范围分别如图甲、乙、丙所示。而三块固体在熔化过程中温度随加热时间变化的关系如图丁所示,则下列说法中正确的是( )
A. 甲一定是非晶体 B. 乙可能是多晶体
C. 丙一定是单晶体 D. 甲可能具有与液晶相似的光学各向异性
3. 如图所示是氢原子的能级图,一个处于能级上的氢原子发生能级跃迁时,下列说法正确的是( )
A. 该氢原子可能发出巴耳末系的光谱线
B. 该氢原子可能发出3种不同频率的光
C. 向低能级跃迁时,电子的动能和电势能都减小
D. 要使n=3能级上氢原子发生电离,入射光的能量只能为
4. 甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于r轴上,甲、乙两分子间作用力与分子间距离的关系图像如图中曲线所示,,分子间作用力表现为斥力;,分子间作用力表现为引力.a、b、c、d为r轴上四个特定的位置,现把乙分子从a处由静止释放,则( )
A. 乙分子从a运动到b的过程中,分子间作用力表现为斥力
B. 乙分子从a运动到c的过程中,两分子间的作用力先减小后增大
C. 乙分子从a运动到c的过程中,一直加速
D. 乙分子从a运动到b的过程中加速,从b运动到c的过程中减速
5. 如图所示为一透明薄膜的横截面,现用平行单色光照射该透明薄膜,形成的明暗相间的条纹图像正确的是( )
A B.
C. D.
6. 如图所示为电冰箱的工作原理示意图,压缩机工作时,强迫制冷剂在冰箱内外的管道中不断循环。在蒸发器中制冷剂汽化吸收箱体内的热量,经过冷凝器时制冷剂液化,放出热量到箱体外。下列说法正确的是( )
A. 热量可以自发地从冰箱内传到冰箱外
B. 在封闭的房间里打开冰箱一段时间后,房间温度会降低
C. 电冰箱工作原理不违反热力学第一定律
D. 电冰箱的工作原理违反热力学第二定律
7. 菲涅耳双面镜干涉实验装置如图所示,将两块平面镜M1、M2边缘对齐并处于同一平面内,然后绕O点各转过微小角度,图中D为遮光板。用位于两平面镜夹角平分线上的单色光源S照射,在光屏上出现了干涉条纹,光屏与角平分线垂直。下列说法正确的是( )
A. 仅增大S到O点的距离,屏上相邻两条亮条纹间距增大
B. 仅换用频率更小的光源,屏上相邻两条亮条纹间距减小
C. 仅减小转过的角度,屏上相邻两条亮条纹间距增大
D. 光屏上有光照射到的区域都会出现明暗相间的干涉条纹
8. 如图所示,质量为2m的物块P静置于劲度系数为k的轻弹簧上,质量为m的物块Q从P上方的高度处由静止落下,Q与P发生碰撞,碰后立即结为一体。已知两物块碰后经时间速度第一次变为零,弹性势能的表达式为(k为弹簧的劲度系数、x为弹簧的形变量),不计一切阻力,弹簧始终在弹性限度内,重力加速度为g,则从两物块碰撞到第一次速度最大所需的时间为( )
A. B. C. D.
二、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6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
9. 下列关于教材中的四幅插图说法正确的是( )
A. 图甲是显微镜下三颗小炭粒的运动位置连线图,连线表示小炭粒的运动轨迹
B. 图乙是某材料制作的细管竖直插入水中的情景,证明水不浸润该材料
C. 图丙是是理想气体分子速率的分布规律,气体在状态下的分子平均动能大于状态下的分子平均动能
D. 图丁中一只水黾能停在水面上,是浮力作用的结果
10. 我国太阳能发电的发展现状非常积极,取得了显著进展。截至2024年底,全国太阳能发电装机容量约为8.9亿千瓦。太阳能电池的核心部分是型和型半导体的交界区域——结。型半导体中导电的粒子为空穴(可视为正电荷),而型半导体中导电的粒子为电子。某太阳能电池的结至少需要吸收能量为的光子才能产生一对自由电子和空穴,电子—空穴对会向电池板表面迅速扩散,形成一个与光照强度有关的电动势,工作原理如图所示。光照强度越大,太阳能电池单位时间内释放出的电子、空穴越多,设光速为,普朗克常量为,则( )
A. 太阳能电池内部电流方向由型区域流向型区域
B. 增大光照强度,上、下电极间的电压保持恒定
C. 能量为的光子照射PN结,产生的电子和空穴的最大初动能为零
D. 该太阳能电池发生光电效应的极限频率为
11. 一定质量的理想气体经历如图所示的循环过程,a→b过程是等温过程,b→c过程中气体与外界无热量交换,c→d过程是等温过程,d→a过程中气体与外界无热量交换。下列说法正确的是( )
A. a→b过程,气体吸收热量,内能不变
B. b→c过程,气体对外做功,温度不变
C. c→d→a过程,气体放出的热量小于外界对气体做的功
D. a→b过程,气体从外界吸收热量小于c→d过程放出的热量
12. 如图甲所示,t=0时刻,位于x=1m处的波源S从平衡位置开始向下运动,形成一列向左传播的简谐横波。t=5s时,该波传播到原点O,区间内某质点A在0~5s的振动图像如图乙所示,y轴处放置一个竖直反射面,该波传播到y轴即被反射,反射前后波发生了π大小的相位突变,反射后两列波相遇发生干涉。x=0.2m处为振动减弱点。下列说法正确的是( )
A. 该波波长
B. A点的平衡位置坐标为
C. 在区间内共有5个振动加强点
D. 当该波传播到原点时,波源经过平衡位置向下运动
第Ⅱ卷(非选择题,共60分)
三、实验题(本题共2小题,13题6分,14题8分,共14分)
13. 某兴趣小组在科技活动中用如图甲所示装置测当地的重力加速度。用细线拴一个磁性小球并悬挂,手机放在悬点O正下方桌面上,打开手机中测量磁感应强度的智能软件。(地磁场对磁性小球的运动影响很小,可忽略不计)
(1)用螺旋测微器测量磁性小球的直径如图乙所示,__________mm。
(2)用毫米刻度尺测量摆线长度,则摆长,然后使磁性小球在竖直面内做小角度摆动,手机的智能软件记录接收到的磁感应强度随时间变化的图像如图丙所示,则小球摆动的周期__________。
(3)多次改变摆线长度,重复实验,得到多组摆长l及小球摆动的周期T,作出图像如图丁所示,根据图丁可得重力加速度的测量值为__________。(,计算结果保留3位有效数字)
14. 用如图所示装置完成“探究气体等温变化的规律”实验。
(1)关于实验下列说法正确的是________;
A. 实验时需要用手扶住注射器外壁,以防止注射器在实验过程中晃动
B. 在活塞上涂上润滑油,保持良好的封闭性
C. 实验时缓慢地向上拉或向下压柱塞,是为了尽量减小注射器与柱塞间的摩擦
D. 封闭一定质量的气体时,先要摘除橡胶套,拉动柱塞使之移到适当位置后,再用橡胶套封闭注射器的注射孔
(2)封闭气体的压强缓慢增大时,封闭气体________(填“从外界吸热”或“向外界放热”);
(3)某实验小组进行了两次正确的操作,并由记录的数据作出了图像,如图1、2图线所示。若两次实验气体的质量一定,则气体温度________(填“>”、“<”或“=”);若两次实验气体的温度不变,则气体质量________(填“>”、“<”或“=”)。
四、计算题(本题共4小题,15题8分,16题10分,17题14分,18题14分,共46分)
15. 如图所示,粗细均匀的U形管竖直放置,左端封闭,右端开口,左端用水银封闭着长L=18cm的理想气体,当温度为27℃时,两管水银面的高度差Δh=4cm,设外界大气压为75cmHg,为了使左、右两管中的水银面相平,
(1)若对封闭气体缓慢加热,温度需升高到多少℃;
(2)若温度保持27℃不变,向右管缓慢注入水银最后左、右两管的水银面相平且稳定时,气柱的长度是多少.
16. 如图为圆柱体光导纤维(可简化为长玻璃丝)的示意图,玻璃丝的长度为。光垂直入射到玻璃丝的端面AB,已知玻璃丝对光的折射率为,光在真空中的传播速度为。
(1)求光在玻璃丝中传播的时间;
(2)若光以任意角度入射到玻璃丝的端面AB的圆心,光均能从另一个端面射出而不会从侧壁泄露出来,求玻璃丝折射率应满足的大小范围。
17. 密封饭盒是运送外卖的必备餐具。某企业欲对其生产的密封饭盒同时进行高温消毒及密封性能的检测,在环境温度时盖上盒盖,然后将饭盒移至高温消毒箱内足够长时间,已知大气压强恒为,消毒箱内温度恒为,忽略饭盒容积的变化,视封闭气体为理想气体。
(1)若饭盒密封良好,求此时盒内封闭气体压强的理论值;
(2)若测得盒内封闭气体的实际压强,求溢出气体的质量与原有气体的质量之比。
18. 如图所示,无弹性的轻绳一端悬挂于点,另一端拴接一可视为质点的小球,小球静止悬挂在点的正下方,其右侧有一放在光滑水平面上的木板C,在木板上从左向右依次放有A、B两个可视为质点的滑块。开始时该装置均处于静止状态,现把小球拉到与等高位置由静止释放(轻绳刚好绷紧),小球摆到最低点时恰好与A发生弹性正撞,碰撞时间极短,最终滑块A、B均未从木板C上滑下,且滑块A、B也未发生碰撞。已知小球的质量为,绳长为,滑块A的质量为,滑块B的质量为,木板C的质量为,两滑块与木板C之间的动摩擦因数均为,重力加速度为,求:
(1)小球与滑块A相碰后瞬间,滑块A的速度大小;
(2)整个过程中,系统因摩擦而产生的热量;
(3)从滑块A开始运动到滑块A与木板C恰好保持相对静止时所用的时间;
(4)开始时,滑块A、B之间的最小距离。
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