精品解析：北京市昌平区2023-2024学年高二下学期期末物理试题

昌平区2023—2024学年第二学期高二年级期末质量抽测 物　理　试　卷 本试卷共8页，共100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将答题卡收回。 第一部分 本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1. 阳光下的肥皂膜呈现彩色条纹，这种现象属于光的（　　） A. 折射现象 B. 全反射现象 C. 衍射现象 D. 干涉现象 2. 玻璃瓶密封一部分空气后放入冰箱一段时间。与放入冰箱前相比，瓶内的气体（　　） A. 压强变大 B. 分子对玻璃瓶内壁的平均作用力变大 C. 所有分子的运动速率都变小 D. 分子平均动能变小 3. 关于电磁波和声波，下列说法正确的是（　　） A. 电磁波和声波都可以在真空中传播 B. 电磁波可在真空中传播，而声波的传播需要介质 C. 从空气进入水中，电磁波和声波的传播速度都变小 D. 电磁波不能产生干涉和衍射现象 4. 下图表是在20℃时，波长为589.3nm的光在几种介质中的折射率，根据表中数据结合所学知识，下列判断正确的是（　　） 表：几种介质的折射率（） 介质 折射率 介质 折射率 金刚石 2.42 玻璃 氯化钠 154 水 1.33 二硫化碳 1.63 水晶 1.55 酒精 1.36 空气 1.00028 A. 这种光在玻璃中的速度大于在水中的速度 B. 水晶对不同颜色的光的折射率都是1.55 C. 这种波长的光从玻璃射入水中可能发生全反射 D. 这种波长的光从水射入空气比从水晶射入空气更容易发生全反射 5. 如图所示，一理想变压器原、副线圈匝数之比为100：1，其原线圈两端接入正弦式交变电压u，u=311sin100πt V，副线圈通过交流电流表与变阻器R相连。若不考虑交流电压表和交流电流表内阻的影响，则下列说法正确的是（　　） A. 交流电压表的示数为3.11V B. 滑动变阻器的滑片向下滑动，交流电压表的示数减小 C. 滑动变阻器的滑片向下滑动，交流电流表的示数增大 D. 滑动变阻器的滑片向下滑动，变压器的输入功率减小 6. 如图所示，L 是自感系数很大、电阻很小的线圈，P、Q是两个相同的小灯泡。开始时，开关S处于闭合状态，P灯微亮，Q灯正常发光。断开开关（　　） A. P 闪亮后再熄灭，且通过P中的电流反向 B. Q闪亮后再熄灭，且通过Q中电流方向不变 C. P比 Q先熄灭 D. P与Q 同时熄灭 7. 分子势能Ep随分子间距离r变化的图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A r＜r2时，r越小分子势能越大 B. r＞r2时，r越大分子势能越小 C. r = r1时分子间作用力表现为引力 D. r =r2时分子间作用力表现为斥力 8. 如图所示，一定质量的理想气体从状态a经过等容、等温、等压三个过程，先后达到状态 b、c，再回到状态a。下列说法正确的是（　　） A. 在过程a→b中气体对外做功 B. 在过程a→b中气体的内能减少 C. 在过程b→c中气体从外界吸热 D. 在过程c→a中气体的温度升高 9. 一列简谐横波在t = 0时的波形图如图所示。介质中x = 2 m处的质点P沿y轴方向做简谐运动的方程为。下列说法正确的是（　　） A. 这列波的振幅为20 cm B. 这列波波速为10 m/s C. 这列波沿x轴负方向传播 D. t = 0.2 s时P点位于波峰 10. 图1是小型交流发电机的示意图。两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，线圈绕垂直于磁场的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动。从图1所示位置开始计时，回路中的交变电流随时间变化的图像如图2所示。下列说法正确的是（　　） A. t = 0.01 s时，穿过线圈的磁通量最大 B. t = 0.02 s时，线圈平面与磁场方向平行 C. 线圈转动的角速度为40π rad/s D. 电流表的示数为10 A 11. 在某次短道速滑接力比赛中，“接棒”的运动员甲提前在滑道内侧加速，然后滑入赛道，此时队友乙刚好也在同一位置，两人速度几乎相等，此时乙猛推甲，使甲获得更大的速度向前冲出，如图所示，完成接力过程。忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用。在乙推甲的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 甲对乙做功的大小等于乙对甲做功的大小 B. 甲对乙的冲量大小等于乙对甲的冲量大小 C. 甲、乙两人组成的系统总动量增加 D. 甲、乙两人组成的系统机械能守恒 12. 惠更斯发现“单摆做简谐运动的周期T与重力加速度的二次方根成反比”。为了通过实验验证这一结论，某同学创设了“重力加速度”可以人为调节的实验环境：如图所示，在水平地面上固定一倾角θ可调的光滑斜面，把摆线固定于斜面上的O点，使摆线平行于斜面。拉开摆球至A点，静止释放后，摆球在ABC之间做简谐运动，摆角为α。下列说法正确的是（　　） A. 多次改变α角的大小，即可获得不同的等效重力加速度 B. 多次改变斜面的倾角θ，只要得出就可以验证该结论成立 C. 多次改变斜面的倾角θ，只要得出就可以验证该结论成立 D. 在摆角很小的情况下，改变α角，可改变单摆的振动周期 13. 某同学拍摄了台球碰撞的频闪照片如图所示，在水平桌面上，台球1向右运动，与静止的台球2发生碰撞。已知两个台球的质量相等，他测量了台球碰撞前后相邻两次闪光时间内台球运动的距离AB、CD、EF，其中EF与AB连线的夹角为α，CD与AB连线的夹角为β。下列说法中不正确的是（　　） A. 若满足，说明两球碰撞前、后机械能守恒 B. 若满足，说明两球碰撞前、后动量守恒 C. 若满足和，说明两球碰撞前、后动量守恒 D. 若满足，说明是弹性碰撞 14. 二氧化碳对波长较长的电磁辐射（如红外线）有较强的吸收作用，而对波长较短的电磁辐射（如可见光）的吸收作用较弱。阳光中多种波长的电磁辐射透过大气照到地球表面，使地面升温，而地面的热辐射是波长较长的电磁辐射，它不容易透过大气中的二氧化碳，于是大气温度上升。大气中二氧化碳的作用像暖房的玻璃一样：太阳的热辐射容易进来，地面的热辐射却不易出去。这种效应叫“温室效应”。二氧化碳是一种重要的“温室气体”。温室效应使得大气的温度不致太低，昼夜温差不致太大，各种生物能够繁衍生息。然而，近年来由于人类的活动，大气中的二氧化碳含量增加，温室效应加剧，这是全球变暖的重要原因。根据上述观点及你所掌握的其它信息，判断下列说法正确的是（　　） A. 红外线具有明显的热效应是因为其频率大于可见光的频率 B. 温室效应是指二氧化碳对可见光吸收较弱，大量的可见光照射到地面，导致地球温度升高 C. 在地球形成的早期，火山活动频繁，排出大量的二氧化碳，温室效应显著，当时地球的气温很高 D. 由于现代工业大量燃烧煤炭、石油等燃料，燃烧过程放出大量热，导致地球温度升高，气候变暖。 第二部分 本部分共6题，共58分。 15. 物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验操作、数据分析等。 （1）在做“用油膜法估测分子大小”的实验中，通过测算得到1滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为V，将1滴这种溶液滴在浅盘中的水面上，形成面积为S的单分子油膜。用以上字母表示油酸分子直径的大小d = __________。 （2）用图11所示的装置探究气体的等温变化规律。下列哪些操作是必需的__________。 A. 调节空气柱长度时应缓慢地移动活塞 B. 测量空气柱的直径 C. 读取压力表示数 D. 读取空气柱的长度 （3）某同学用插针法测定玻璃砖的折射率，作出的光路图如图12所示。光线与玻璃砖表面和分别交于O点和点，过O点作一单位圆，分别与入射光线和折射光线相交于M点和P点，过M点和P点分别向法线做垂线，垂足为N点和Q点。测得MN = R，PQ = r。则该玻璃砖的折射率n = __________。 16. 甲、乙两同学利用单摆测定当地重力加速度。 （1）甲同学用10分度的游标卡尺测量摆球的直径，如图13所示，他测量的读数应该是__________ cm。接着他正确测量了摆线长，加上摆球半径，得到了摆长l。 （2）以下是实验过程中的一些做法，其中正确的是__________。 A. 摆线要选择细些、伸缩量小些、并且尽可能长一些的细线 B. 摆球要选择质量大些、体积小些的钢球 C. 为了方便观察和测量，摆球拉离平衡位置的角度尽量大些 （3）为了测定该单摆的振动周期T，下列做法中正确的是__________。 A. 将摆球拉离平衡位置一个小角度，从静止释放开始计时，小球第一次回到释放点停止计时，以这段时间作为周期。 B. 将摆球拉离平衡位置一个小角度，从静止释放开始计时，小球第30次回到释放点停止计时，以这段时间除以30作为周期。 C. 将摆球拉离平衡位置一个小角度，从静止释放摆球，当小球某次通过最低点时开始计时，并数为0，以后小球每次经过最低点时，他依次数为1、2、3……，数到60时停止计时，以这段时间除以30作为周期。 （4）他根据正确方法测出了摆长l和周期T，计算当地的重力加速度的表达式为g = __________。 （5）乙同学没有测量摆球直径，只正确测得了摆线长为l，和对应的单摆振动周期为T。然后通过改变摆线的长度，共测得6组l和对应的周期T，计算出T2，作出l－T2图线，在图线上选取A、B两点，读出与这两点对应的坐标，如图14所示。乙同学计算重力加速度的表达式为g = __________。 （6）乙同学没有测量摆球直径、通过作l－T2图线测得重力加速度的做法对测量结果__________（选填“有”或“无”）影响。 17. 利用冲击摆可以粗略测量子弹的速度。如图所示，质量为M = 2 kg的沙袋用结实的轻绳悬挂在天花板上的O点，O点到沙袋重心的距离为L = 1.5 m。质量为m = 10g的子弹以水平速度射向沙袋中心，射穿后子弹的速度减小为v1 = 100m/s。子弹射穿沙袋后沙袋上摆的最大高度h = 0.1125 m。子弹射穿沙袋的时间极短，重力加速度g取10 m/s2，空气阻力可以忽略。求： （1）子弹射穿沙袋后瞬间沙袋的速度大小v； （2）子弹射穿沙袋后瞬间轻绳对沙袋的拉力大小F； （3）子弹射入沙袋前的速度大小。 18. 某学习小组模拟的风力发电机发电简易模型如图所示。风轮机叶片通过升速齿轮箱带动发电机线圈在磁感应强度大小B=0.1T的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OO´以角速度匀速转动，其中矩形线圈匝数为N =100匝，面积为0.2m2，线圈总电阻r =2Ω，小灯泡电阻R=8Ω，电流表为理想表。求： （1）从图所示位置开始计时，线圈中产生的电动势的瞬时值表达式； （2）交流电流表的示数I； （3）线圈从图示位置转过90°的过程中，线圈中产生的平均电动势。 19. 同一个物理问题，常常可以从宏观和微观两个角度进行研究。 （1）如图所示，正方体密闭容器中有大量气体分子，当这些运动的分子与器壁发生碰撞时，就会产生作用力，从而产生压强。设密闭容器中每个分子质量为m，单位体积内分子数量为n。为简化问题，我们假定：分子大小及分子间相互作用力可忽略，且分子与器壁各面碰撞的机会均等（正方体每个面有1/6的几率），分子运动速率均为v，与器壁碰撞前后瞬间，分子速度方向都与器壁垂直，且速率不变，利用所学力学知识，求： a、求一个分子与器壁碰撞一次受到的冲量大小I； b、推导气体分子对器壁的压强p；（注意：解题过程中需要用到但题目没有给出的物理量，要在解题时做必要的说明） （2）我们知道，“温度是分子热运动的平均动能的标志”，小鑫查询资料得到理想气体的热力学温度T与分子热运动的平均动能成正比，即，式中为比例常数。根据上述信息结合（1）问的结论，推导：一定质量的理想气体，在体积一定时，压强与温度成正比。 20. 等效法是物理学常用的科学思想方法。 （1）可以用不变量等效替代变化量。已知某电流i随时间t变化的关系如图18所示，求其电流的有效值I。 （2）可以把复杂的结构等效为简单的结构。如图19，理想变压器原、副线圈匝数分别为n1、n2，原线圈接有电压有效值恒定的交流电，副线圈负载为阻值R的电阻。现将变压器与负载等效为一定值电阻，保证电源的输出功率不变，请证明：。 （3）可以建构等效物理过程以便于解决问题。如图20所示，空间存在水平方向的匀强电场，用长为l的轻质绝缘细线将一质量为m的带电小球悬挂于O点，小球可视为质点。小球静止于B点，此时细线与竖直方向的夹角为θ。现将小球拉离B点一个小角度后由静止释放，小球将在B点附近做周期性振动。重力加速度为g，不计空气阻力。求小球的振动周期T。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 昌平区2023—2024学年第二学期高二年级期末质量抽测 物　理　试　卷 本试卷共8页，共100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将答题卡收回。 第一部分 本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1. 阳光下的肥皂膜呈现彩色条纹，这种现象属于光的（　　） A. 折射现象 B. 全反射现象 C. 衍射现象 D. 干涉现象 【答案】D 【解析】 【详解】阳光下的肥皂膜呈现彩色条纹，这种现象属于光的薄膜干涉现象。 故选D。 2. 玻璃瓶密封一部分空气后放入冰箱一段时间。与放入冰箱前相比，瓶内的气体（　　） A. 压强变大 B. 分子对玻璃瓶内壁的平均作用力变大 C. 所有分子的运动速率都变小 D. 分子的平均动能变小 【答案】D 【解析】 【详解】A．放入冰箱一段时间后温度降低，根据查理定律（等容过程），压强减小，故A错误； B．压强减小，说明分子对瓶壁单位面积的平均作用力减小，故B错误； C．温度降低使分子平均速率减小，但仍有部分分子速率较大，故C错误； D．温度是分子平均动能的标志，温度降低，平均动能减小，故D正确。 故选D。 3. 关于电磁波和声波，下列说法正确的是（　　） A. 电磁波和声波都可以真空中传播 B. 电磁波可在真空中传播，而声波传播需要介质 C. 从空气进入水中，电磁波和声波的传播速度都变小 D. 电磁波不能产生干涉和衍射现象 【答案】B 【解析】 【详解】A．电磁波可在真空中传播，但声波需要介质，不能在真空中传播，故A错误； B．电磁波在真空中传播无需介质，声波必须依赖介质传播，故B正确； C．电磁波从空气进入水中速度减小，但声波从空气进入水中速度增大，故C错误； D．电磁波具有波动性，能产生干涉和衍射现象，故D错误。 故选B。 4. 下图表是在20℃时，波长为589.3nm的光在几种介质中的折射率，根据表中数据结合所学知识，下列判断正确的是（　　） 表：几种介质的折射率（） 介质 折射率 介质 折射率 金刚石 2.42 玻璃 氯化钠 1.54 水 1.33 二硫化碳 1.63 水晶 1.55 酒精 1.36 空气 100028 A. 这种光在玻璃中的速度大于在水中的速度 B. 水晶对不同颜色的光的折射率都是1.55 C. 这种波长的光从玻璃射入水中可能发生全反射 D. 这种波长的光从水射入空气比从水晶射入空气更容易发生全反射 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．由表可知，这种光对玻璃的折射率比水的大，由分析可知，这种光在玻璃中的速度小于在水中的速度，故A错误； B．水晶对不同颜色的光的折射率不同，故B错误； C．由于这种光对玻璃的折射率比水的大，所以这种光对玻璃的折射率比水的大，故C正确； D．这种光对水的折射率比水晶的小，根据分析知，水的临界角比水晶的大，则这种波长的光从水晶射入空气比从水射入空气更容易发生全反射，故D错误； 故选C。 5. 如图所示，一理想变压器原、副线圈匝数之比为100：1，其原线圈两端接入正弦式交变电压u，u=311sin100πt V，副线圈通过交流电流表与变阻器R相连。若不考虑交流电压表和交流电流表内阻的影响，则下列说法正确的是（　　） A. 交流电压表的示数为3.11V B. 滑动变阻器的滑片向下滑动，交流电压表的示数减小 C. 滑动变阻器的滑片向下滑动，交流电流表的示数增大 D. 滑动变阻器的滑片向下滑动，变压器的输入功率减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．交流电的电压有效值为 根据 可得 因此 故A错误； B．由于原线圈的电压保持不变，匝数比不变，无论滑动变阻器阻值如何变化，副线圈两端的电压也保持不变，故B错误； C．当滑动变阻器的滑片向下滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值减小，由于副线圈两端的电压不变，因此副线圈电流增大，电流表的示数增大，故C正确； D．根据 结合C选项分析可知当滑动变阻器的滑片向下滑动时，滑动变阻器消耗的功率增大，因此变压器的输入功率增大，故D错误。 故选C。 6. 如图所示，L 是自感系数很大、电阻很小的线圈，P、Q是两个相同的小灯泡。开始时，开关S处于闭合状态，P灯微亮，Q灯正常发光。断开开关（　　） A. P 闪亮后再熄灭，且通过P中的电流反向 B. Q闪亮后再熄灭，且通过Q中的电流方向不变 C. P比 Q先熄灭 D. P与Q 同时熄灭 【答案】A 【解析】 【详解】A．开始时，开关S闭合时，由于L的电阻很小，Q灯正常发光，P灯微亮，断开开关前通过Q灯的电流远大于通过P灯的电流，断开开关时，Q所在电路未闭合，立即熄灭，由于自感，L中产生感应电动势，与P组成闭合回路，故P灯闪亮后再熄灭。断开开关前，通过P灯电流方向从左向右，断开开关后，通过P灯电流方向从右向左，通过P中的电流反向，故A正确； B C D．断开开关，Q灯立即熄灭，P 闪亮后再熄灭，P比 Q后熄灭，故BC D错误。 故选A 7. 分子势能Ep随分子间距离r变化的图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A. r＜r2时，r越小分子势能越大 B. r＞r2时，r越大分子势能越小 C. r = r1时分子间作用力表现为引力 D. r =r2时分子间作用力表现为斥力 【答案】A 【解析】 【详解】A．分子势能为标量，由图可知在时分子势能最小，故r＜r2时，r越小分子势能越大，故A正确； B．分子势能为标量，由图可知在时分子势能最小，故r＞r2时，r越大分子势能越大，故B错误； CD．分子势能为标量，由图可知在时分子势能最小，则为平衡位置，分子力为零，由图可知在r = r1时处分子间表现为斥力，故CD错误。 故选A。 8. 如图所示，一定质量的理想气体从状态a经过等容、等温、等压三个过程，先后达到状态 b、c，再回到状态a。下列说法正确的是（　　） A. 在过程a→b中气体对外做功 B. 在过程a→b中气体的内能减少 C. 在过程b→c中气体从外界吸热 D. 在过程c→a中气体的温度升高 【答案】C 【解析】 【详解】A．在过程a→b中气体体积不变，不对外做功,选项A错误； B．在过程a→b中由查理定律可知，气体的温度升高，内能增加，选项B错误； C．在过程b→c中气体温度不变，内能不变 体积变大，对外做功 根据热力学第一 定律 则 即气体从外界吸热，选项C正确； D．在过程c→a中气体的压强不变，体积减小，温度降低，选项D错误。 故选C。 9. 一列简谐横波在t = 0时的波形图如图所示。介质中x = 2 m处的质点P沿y轴方向做简谐运动的方程为。下列说法正确的是（　　） A. 这列波的振幅为20 cm B. 这列波的波速为10 m/s C. 这列波沿x轴负方向传播 D. t = 0.2 s时P点位于波峰 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据波形图可知振幅为10cm，故A错误； B．根据波形图可知波长为4m，根据 可知角速度为 则周期为 故波速为，故B正确； C．时根据质点P的振动表达式可知其振动方向沿轴正方向，根据同侧法可知波沿着轴正方向传播，故C错误； D．t = 0.2 s时时质点P的位移为 则质点P位于平衡位置，故D错误。 故选B。 10. 图1是小型交流发电机的示意图。两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，线圈绕垂直于磁场的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动。从图1所示位置开始计时，回路中的交变电流随时间变化的图像如图2所示。下列说法正确的是（　　） A. t = 0.01 s时，穿过线圈的磁通量最大 B. t = 0.02 s时，线圈平面与磁场方向平行 C. 线圈转动的角速度为40π rad/s D. 电流表的示数为10 A 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图2可知，t = 0.01 s时，感应电流最大，则此时穿过线圈的磁通量为0，故A错误； B．由图2可知，t = 0.02 s时，感应电流为0，则此时穿过线圈的磁通量最大，线圈平面与磁场方向垂直，故B错误； C．由图2可知，周期为T = 0.04 s，线圈转动的角速度为，故C错误； D．电流表测的是有效值，则电流表的示数为，故D正确。 故选D。 11. 在某次短道速滑接力比赛中，“接棒”的运动员甲提前在滑道内侧加速，然后滑入赛道，此时队友乙刚好也在同一位置，两人速度几乎相等，此时乙猛推甲，使甲获得更大的速度向前冲出，如图所示，完成接力过程。忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用。在乙推甲的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 甲对乙做功的大小等于乙对甲做功的大小 B. 甲对乙的冲量大小等于乙对甲的冲量大小 C. 甲、乙两人组成的系统总动量增加 D. 甲、乙两人组成的系统机械能守恒 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据功定义 可知乙猛推甲的过程中，相互作用力是大小相等，方向相反，但是甲、乙运动的位移大小不清楚，故无法判断那一个做的功更大，故A错误； B．根据牛顿第三定律，甲对乙的作用力大小等于乙对甲的作用力大小，根据，可知甲对乙的冲量大小等于乙对甲的冲量大小，反向相反，故B正确； C．在乙推甲过程中，忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，则两人组成的系统所受的合力为0，系统动量守恒，故C错误； D．在乙推甲的过程中，要消耗人体内的化学能转化为甲的动能，根据能量守恒，甲、乙两人组成的系统机械能增加，故D错误。 故选B。 12. 惠更斯发现“单摆做简谐运动的周期T与重力加速度的二次方根成反比”。为了通过实验验证这一结论，某同学创设了“重力加速度”可以人为调节的实验环境：如图所示，在水平地面上固定一倾角θ可调的光滑斜面，把摆线固定于斜面上的O点，使摆线平行于斜面。拉开摆球至A点，静止释放后，摆球在ABC之间做简谐运动，摆角为α。下列说法正确的是（　　） A. 多次改变α角的大小，即可获得不同的等效重力加速度 B. 多次改变斜面的倾角θ，只要得出就可以验证该结论成立 C. 多次改变斜面的倾角θ，只要得出就可以验证该结论成立 D. 在摆角很小的情况下，改变α角，可改变单摆的振动周期 【答案】C 【解析】 【详解】A．对小球进行受力分析可知，小球的重力垂直于斜面的分力始终与斜面的支持力平衡，令等效重力加速度为，则有 解得 可知，多次改变角的大小，即可获得不同的等效重力加速度，故A错误； BC．根据单摆的周期公式可得 可知，多次改变斜面倾角，只要得出，就可以验证该结论成立，故B错误，C正确； D．根据可知，在摆角很小的情况下，改变α角，单摆的振动周期不变，故D错误。 故选C。 13. 某同学拍摄了台球碰撞的频闪照片如图所示，在水平桌面上，台球1向右运动，与静止的台球2发生碰撞。已知两个台球的质量相等，他测量了台球碰撞前后相邻两次闪光时间内台球运动的距离AB、CD、EF，其中EF与AB连线的夹角为α，CD与AB连线的夹角为β。下列说法中不正确的是（　　） A. 若满足，说明两球碰撞前、后机械能守恒 B. 若满足，说明两球碰撞前、后动量守恒 C. 若满足和，说明两球碰撞前、后动量守恒 D. 若满足，说明是弹性碰撞 【答案】B 【解析】 【详解】BC．若两球碰撞前、后动量守恒，则有， 整理可得，，故B错误，符合题意；C正确，不符合题意； AD．两球碰撞前、后若是弹性碰撞，则有 整理可得 结合，， 可得 化简可得 根据数学知识可得 解得，故AD正确，不符合题意。 本题选错误的，故选B。 14. 二氧化碳对波长较长的电磁辐射（如红外线）有较强的吸收作用，而对波长较短的电磁辐射（如可见光）的吸收作用较弱。阳光中多种波长的电磁辐射透过大气照到地球表面，使地面升温，而地面的热辐射是波长较长的电磁辐射，它不容易透过大气中的二氧化碳，于是大气温度上升。大气中二氧化碳的作用像暖房的玻璃一样：太阳的热辐射容易进来，地面的热辐射却不易出去。这种效应叫“温室效应”。二氧化碳是一种重要的“温室气体”。温室效应使得大气的温度不致太低，昼夜温差不致太大，各种生物能够繁衍生息。然而，近年来由于人类的活动，大气中的二氧化碳含量增加，温室效应加剧，这是全球变暖的重要原因。根据上述观点及你所掌握的其它信息，判断下列说法正确的是（　　） A. 红外线具有明显的热效应是因为其频率大于可见光的频率 B. 温室效应是指二氧化碳对可见光吸收较弱，大量的可见光照射到地面，导致地球温度升高 C. 在地球形成的早期，火山活动频繁，排出大量的二氧化碳，温室效应显著，当时地球的气温很高 D. 由于现代工业大量燃烧煤炭、石油等燃料，燃烧过程放出大量热，导致地球温度升高，气候变暖。 【答案】C 【解析】 【详解】A．红外线频率低于可见光，光子能量由公式可知，频率越低能量越小。热效应显著是因物体辐射和吸收的主要是红外线，而非频率高低，故A错误； B．温室效应的核心是地面发出的红外辐射被CO₂阻挡，而非可见光直接导致升温。可见光加热地面后，热量以红外形式被滞留，故B错误； C．早期地球火山活动释放大量CO₂，增强温室效应，减少热量散失，维持较高气温，符合科学事实，故C正确； D．燃烧放热对全球升温贡献极小，气候变暖主因是CO₂增加加剧温室效应，而非燃烧直接产热，故D错误。 故选C。 第二部分 本部分共6题，共58分。 15. 物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验操作、数据分析等。 （1）在做“用油膜法估测分子大小”的实验中，通过测算得到1滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为V，将1滴这种溶液滴在浅盘中的水面上，形成面积为S的单分子油膜。用以上字母表示油酸分子直径的大小d = __________。 （2）用图11所示的装置探究气体的等温变化规律。下列哪些操作是必需的__________。 A. 调节空气柱长度时应缓慢地移动活塞 B. 测量空气柱的直径 C. 读取压力表示数 D. 读取空气柱的长度 （3）某同学用插针法测定玻璃砖的折射率，作出的光路图如图12所示。光线与玻璃砖表面和分别交于O点和点，过O点作一单位圆，分别与入射光线和折射光线相交于M点和P点，过M点和P点分别向法线做垂线，垂足为N点和Q点。测得MN = R，PQ = r。则该玻璃砖的折射率n = __________。 【答案】（1） （2）ACD （3） 【解析】 【小问1详解】 根据实验原理可知，油酸分子直径的大小 【小问2详解】 A．为防止气体的温度变化，调节空气柱长度时柱塞应缓慢地向下压或向上拉，故A正确； BD．由于空气柱的横截面积S不变，该实验气体的体积为 其中S为空气柱的横截面积，所以用L代替V， 只需要读取空气柱的长度，不需要测量空气柱的直径， 故B错误，D正确； C．读取压力表示数，以确定气体的压强，故C正确。 故选ACD。 【小问3详解】 根据折射率定义 其中 因为 联立可得 16. 甲、乙两同学利用单摆测定当地重力加速度。 （1）甲同学用10分度的游标卡尺测量摆球的直径，如图13所示，他测量的读数应该是__________ cm。接着他正确测量了摆线长，加上摆球半径，得到了摆长l。 （2）以下是实验过程中的一些做法，其中正确的是__________。 A. 摆线要选择细些、伸缩量小些、并且尽可能长一些的细线 B. 摆球要选择质量大些、体积小些的钢球 C. 为了方便观察和测量，摆球拉离平衡位置的角度尽量大些 （3）为了测定该单摆的振动周期T，下列做法中正确的是__________。 A. 将摆球拉离平衡位置一个小角度，从静止释放开始计时，小球第一次回到释放点停止计时，以这段时间作为周期。 B. 将摆球拉离平衡位置一个小角度，从静止释放开始计时，小球第30次回到释放点停止计时，以这段时间除以30作为周期。 C. 将摆球拉离平衡位置一个小角度，从静止释放摆球，当小球某次通过最低点时开始计时，并数为0，以后小球每次经过最低点时，他依次数为1、2、3……，数到60时停止计时，以这段时间除以30作为周期。 （4）他根据正确方法测出了摆长l和周期T，计算当地的重力加速度的表达式为g = __________。 （5）乙同学没有测量摆球直径，只正确测得了摆线长为l，和对应的单摆振动周期为T。然后通过改变摆线的长度，共测得6组l和对应的周期T，计算出T2，作出l－T2图线，在图线上选取A、B两点，读出与这两点对应的坐标，如图14所示。乙同学计算重力加速度的表达式为g = __________。 （6）乙同学没有测量摆球直径、通过作l－T2图线测得重力加速度的做法对测量结果__________（选填“有”或“无”）影响。 【答案】（1） （2）AB （3）C （4） （5） （6）无 【解析】 【小问1详解】 10分度的游标卡尺的精确度为0.1mm，测量的读数 【小问2详解】 A．摆线要选择细些的、长度不可改变、并且尽量长一些的，A正确； B．摆球尽量选择质量大些、体积小些的，以减小阻力的影响，B正确； C．为了使摆球做简谐运动，则摆角不应该大于5°，C错误； 故选AB。 【小问3详解】 AB．测量单摆的运动周期，为减小误差，计时应当小球通过最低点时开始计时，且应计单摆多个周期，而不是一个，故AB错误； C．当小球某次通过最低点时开始计时，并同时数0，根据 可知数到60时停止计时，以这段时间除以30作为单摆的运动周期，故C正确。 故选C。 【小问4详解】 根据单摆周期公式 解得重力加速度 【小问5详解】 根据T＝2π 解得L＝T2 由图像可知 解得g＝ 【小问6详解】 由g＝可知乙同学没有测量摆球直径、通过作l－T2图线测得重力加速度的做法对测量结果无影响。 17. 利用冲击摆可以粗略测量子弹的速度。如图所示，质量为M = 2 kg的沙袋用结实的轻绳悬挂在天花板上的O点，O点到沙袋重心的距离为L = 1.5 m。质量为m = 10g的子弹以水平速度射向沙袋中心，射穿后子弹的速度减小为v1 = 100m/s。子弹射穿沙袋后沙袋上摆的最大高度h = 0.1125 m。子弹射穿沙袋的时间极短，重力加速度g取10 m/s2，空气阻力可以忽略。求： （1）子弹射穿沙袋后瞬间沙袋的速度大小v； （2）子弹射穿沙袋后瞬间轻绳对沙袋的拉力大小F； （3）子弹射入沙袋前的速度大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 对沙袋，由动能定理有 代入题中数据，解得 【小问2详解】 子弹射穿沙袋后瞬间，对沙袋，由牛顿第二定律有 联立解得 【小问3详解】 规定向右为正方向，对M、m，由动量守恒有 联立解得 18. 某学习小组模拟的风力发电机发电简易模型如图所示。风轮机叶片通过升速齿轮箱带动发电机线圈在磁感应强度大小B=0.1T的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OO´以角速度匀速转动，其中矩形线圈匝数为N =100匝，面积为0.2m2，线圈总电阻r =2Ω，小灯泡电阻R=8Ω，电流表为理想表。求： （1）从图所示位置开始计时，线圈中产生的电动势的瞬时值表达式； （2）交流电流表的示数I； （3）线圈从图示位置转过90°的过程中，线圈中产生的平均电动势。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 电动势最大值为 图示位置为中性面，则从图所示位置开始计时，线圈中产生的电动势的瞬时值表达式为 【小问2详解】 电动势有效值为 根据闭合电路欧姆定律有 可得交流电流表的示数为 【小问3详解】 线圈从图示位置转过90°的过程中，磁通量的变化量大小为 经历时间 感应电动势的平均值 解得 19. 同一个物理问题，常常可以从宏观和微观两个角度进行研究。 （1）如图所示，正方体密闭容器中有大量气体分子，当这些运动的分子与器壁发生碰撞时，就会产生作用力，从而产生压强。设密闭容器中每个分子质量为m，单位体积内分子数量为n。为简化问题，我们假定：分子大小及分子间相互作用力可忽略，且分子与器壁各面碰撞的机会均等（正方体每个面有1/6的几率），分子运动速率均为v，与器壁碰撞前后瞬间，分子速度方向都与器壁垂直，且速率不变，利用所学力学知识，求： a、求一个分子与器壁碰撞一次受到的冲量大小I； b、推导气体分子对器壁的压强p；（注意：解题过程中需要用到但题目没有给出的物理量，要在解题时做必要的说明） （2）我们知道，“温度是分子热运动的平均动能的标志”，小鑫查询资料得到理想气体的热力学温度T与分子热运动的平均动能成正比，即，式中为比例常数。根据上述信息结合（1）问的结论，推导：一定质量的理想气体，在体积一定时，压强与温度成正比。 【答案】（1）a．2mv；b．；（2）见解析 【解析】 【详解】（1）a．一个粒子每与器壁碰撞一次给器壁的冲量是 I=2mv b．在时间内能达到面积为S容器壁上的粒子所占据的体积为 由于粒子有均等的概率与容器各面相碰，即可能达到目标区域的粒子数为 根据动量定理得 则得面积为S的器壁受到的粒子的压力为 气体分子对器壁的压强为 （2）粒子的平均动能为 联立，可得 根据题中信息 可得 即一定质量的理想气体，在体积一定时，压强与温度成正比。 20. 等效法是物理学常用的科学思想方法。 （1）可以用不变量等效替代变化量。已知某电流i随时间t变化的关系如图18所示，求其电流的有效值I。 （2）可以把复杂的结构等效为简单的结构。如图19，理想变压器原、副线圈匝数分别为n1、n2，原线圈接有电压有效值恒定的交流电，副线圈负载为阻值R的电阻。现将变压器与负载等效为一定值电阻，保证电源的输出功率不变，请证明：。 （3）可以建构等效物理过程以便于解决问题。如图20所示，空间存在水平方向的匀强电场，用长为l的轻质绝缘细线将一质量为m的带电小球悬挂于O点，小球可视为质点。小球静止于B点，此时细线与竖直方向的夹角为θ。现将小球拉离B点一个小角度后由静止释放，小球将在B点附近做周期性振动。重力加速度为g，不计空气阻力。求小球的振动周期T。 【答案】（1）5A （2）见解析 （3） 【解析】 【小问1详解】 结合题图，根据电流有效值定义有 解得 【小问2详解】 设原、副线圈电流分别为，根据能量守恒有 因为 联立可得 【小问3详解】 题意可知静止时，小球受到绳子拉力、电场力、重力为平衡，将电场力、重力合成一个力F，即等效重力，由平行四边形定则可知 则等效重力加速度 现将小球拉离B点一个小角度后由静止释放，可知小球做单摆运动，故小球的振动周期 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$