精品解析：北京市通州区2024-2025学年高二下学期7月期末质量检测物理试卷

通州区2024—2025学年第二学期高二年级期末质量检测 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，请将答题卡交回。 第一部分 本题共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. 如图OBCD为半圆柱体玻璃的横截面，OD为直径，一束由单色光a和单色光b组成的复色光沿AO方向从真空射入玻璃，单色光a从B点射出、单色光b从C点射出。则下列说法中正确的是（　　） A. 若a光为紫光，b光可能为绿光 B. 在真空中，单色光a比单色光b传播速度更小 C. 单色光a相较单色光b频率更小 D. 单色光a从真空射入玻璃，波长变长 2. 分析下列物理现象： ①“闻其声而不见其人”； ②雷声轰鸣不绝； ③耳机主动降噪功能能够起到消除噪声的作用； ④当正在鸣笛火车向着我们急驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高。 这些物理现象分别属于波的（　　） A. 折射、干涉、衍射、多普勒效应 B 衍射、多普勒效应、反射、干涉 C. 折射、衍射、干涉、多普勒效应 D. 衍射、反射、干涉、多普勒效应 3. 下列说法正确的是（　　） A. 制作茶叶蛋时，酱油的色素分子进入到蛋清内是由于外力作用 B. 布朗运动反映了固体分子永不停息地做无规则运动 C. 一定质量的理想气体体积不变，气体分子的平均动能越大，气体的压强就越大 D. 密闭容器内50℃的水蒸发变成了50℃的水蒸气，它的内能不变 4. 如图所示，某同学利用单摆装置来测定当地的重力加速度，下列说法正确的是（　　） A. 小球应该选用质量小体积小的塑料球 B. 应在小球摆到最高点时开始计时 C. 在小偏角下，不同高度释放，小球的摆动周期不同 D. 若将n次全振动误记为n−1次，重力加速度的测量值将偏小 5. 如图弹簧振子的平衡位置为O点，在B、C两点之间做简谐运动，下列说法正确的是（　　） A. 小球在B点速度最大 B. 小球在O点动能最大 C. 小球在O点回复力最大 D. 小球C点弹性势能最小 6. 如图是某绳波形成过程示意图。质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动质点2，3，4，……各个质点依次振动。已知相邻编号的质点间距离为1cm，t=0时，质点1开始向上运动；t=0.2s时，质点1到达上方最大位移处，质点5开始向上运动。下列说法正确的是（　　） A. 这列波的波长为4cm B. 这列波传播的速度为0.25m/s C. t=0.4s时，质点9开始振动 D. t=0.8s时，质点17向下运动 7. 某公园灯光喷泉的水池下有一点光源，能同时发出红色、绿色两种可见光，人在水面上方向下看，水面Ⅰ区域和Ⅱ区域被照亮，如图所示。下列情况中可能正确的是（　　） A. Ⅰ区域是包含红光和绿光的复色光，Ⅱ区域是红光 B. Ⅰ区域是包含红光和绿光的复色光，Ⅱ区域是绿光 C. Ⅰ区域是绿光，Ⅱ区域是红光 D. Ⅰ区域是红光，Ⅱ区域是绿光 8. 下列四幅图所涉及的物理知识，说法正确的是（　　） A. 图甲中酱油与左边材料浸润，与右边材料不浸润，因此可选用左边材料作为酱油瓶的瓶口制作材料 B. 图乙中水黾可以静止在水面上，是浮力和重力平衡的结果 C. 图丙中石蜡在云母片上熔化成椭圆形，说明石蜡具有各向异性特点，是单晶体 D. 图丁中天然石英本身是晶体，将其熔化以后再凝固的水晶（即石英玻璃）变为非晶体 9. 在用插针法“测量玻璃的折射率”实验中，小明画好玻璃砖边界aa'、bb'后，将玻璃砖放回，在纸上画出的界面与玻璃砖位置的关系分别如图乙中①、②所示，其中①中用的是矩形玻璃砖，②中用的是梯形玻璃砖。其它操作均正确，且均以aa'、bb'为界面画光路图。下列说法中正确的是（　　） A. 图甲中测得的玻璃砖折射率n为 B. ①所测得玻璃砖折射率相较准确值偏小 C. ①实验时入射角不能太大，否则光线会在玻璃砖下表面发生全反射 D. 该实验只能测量两面平行的玻璃砖的折射率，因此②无法准确测得玻璃砖的折射率 10. 一定质量的理想气体状态变化的过程如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 整个过程中，气体在状态a时压强最大 B. 从状态a到状态b，压强先增大后减小 C. 状态d时单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数比b状态少 D. 气体从状态c到状态d的过程中，外界对气体做功，气体分子的平均动能减小 11. 如图用隔板将一绝热汽缸分成两部分，隔板左侧充有一定质量的理想气体，隔板右侧与绝热活塞之间是真空。现将隔板抽开，气体会自发扩散至整个汽缸。待气体达到稳定后，缓慢推压活塞，将气体压回到原来的体积。假设整个系统不漏气。下列说法正确的是（　　） A. 在自发扩散过程中，气体对外界做功 B. 在自发扩散过程中，气体对汽缸壁的压强不变 C. 气体在被压缩的过程中，内能保持不变 D. 气体在被压缩的过程中，气体分子的平均动能变大 12. “西电东送”是实现经济跨地区可持续快速发展的重要保证，它将西部丰富的能源转化为电能输送到电力供应紧张的东部地区。为了减少远距离输电线路中电阻损耗的能量，需要采用高压输电。某发电厂原来用11kV的交变电压输电，后来改用升压变压器将电压升到330kV输电，输送的电功率都是P。若输电线路的电阻为R，下列说法中正确的是（　　） A. 提高电压后用户端获得的电压增大为原来的30倍 B. 根据公式，提高电压后输电线上的电流增大为原来的30倍 C. 根据公式，提高电压后输电线上的功率损失增大为原来的900倍 D. 根据公式，提高电压后输电线上的功率损失减少为原来的 13. 质量为m的物体由静止开始下落，下落过程中所受空气阻力的大小与速率成正比，比例系数为k。下降高度h后物体速度大小为v。已知重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 下落过程中物体的加速度逐渐增大 B. 下落过程中阻力对物体的冲量大小为kh C. 下落时间为 D. 下落过程中阻力对物体做功 14. 光纤在生产生活中有着广泛应用。如图所示光纤由纤芯和包层两部分组成，折射率分别为n1和n2。光在光纤中传导依据全反射原理。光学上把具有一定特性的光波叫做光的一种模式，根据可以传输的光波模式数量的不同把光纤分为单模光纤和多模光纤。工程上用V参数来标定光纤模式，其中，a为纤芯半径，λ为入射光波长。当V≤2.405时，光纤仅支持单模传输，反之则支持多模传输。下列说法正确的是（　　） A. 包层是光密介质 B. 只能通过调整纤芯和包层材料实现传输模式的调整 C. 可以通过增大光纤粗细实现多模传输 D. 当入射光波长减小，多模光纤有可能实现单模传输 第二部分 本部分共6题，共58分 15. 某同学用如图1所示装置探究气体等温变化的规律。 （1）在实验中，下列哪些操作不是必需的________。 A. 读取刻度尺上显示的空气柱长度 B. 读取压力表上显示的压强值 C. 测出封闭气体的质量 （2）实验装置用铁架台固定，而不是用手握住玻璃管（或注射器），并且在实验中要缓慢推动活塞，这些要求的目的是____________。 （3）为了探究气体在不同温度时发生等温变化是否遵循相同的规律，该同学进行了两次实验，得到的p-V图像如图2所示，由图可知两次实验气体的温度大小关系为T1________（选填“＜”“＝”或“＞”）T2。 （4）该同学用传感器进行该实验，实验装置如图3所示。先在注射器内壁上涂一些润滑油，然后把活塞移至注射器中间位置，注射器通过塑料管与气体压强传感器连接；缓慢移动活塞，记录注射器的刻度值V、以及由计算机显示的对应的气体压强值p。借鉴教科书中“探究加速度与质量关系”的数据处理方法，根据实验获取的数据得到V与的线性函数图像，如图4所示，请结合图像说明V0的意义________________。 16. 某同学在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，所用的实验装置如图甲所示。 （1）图甲2处固定的元件是______。 A. 单缝 B. 双缝 C. 滤光片 （2）该同学通过测量头的目镜观察单色光的干涉图样时，发现里面的亮条纹与分划板竖线未对齐，如图乙所示。若要使两者对齐，该同学应如何调节______。 A. 仅旋转遮光筒 B. 仅旋转单缝 C. 仅旋转双缝 D. 仅旋转测量头 （3）调整好实验器材后，如图丙所示，实验中该同学先后使分划板中心刻线对准图中C、D位置时，手轮的读数分别记为、（），双缝间距为，毛玻璃屏与双缝间的距离为，则入射的单色光的波长的表达式为______。（用题中涉及的物理量符号表示） （4）另一同学以白光为光源，在屏幕上观察到了彩色干涉条纹。若在双缝中的一缝前放一红色滤光片（只能透过红光），另一缝前放一绿色滤光片（只能透过绿光），下列说法正确的______。 A. 只有红色和绿色的双缝干涉条纹，其他颜色的双缝干涉条纹消失 B. 红色和绿色的双缝干涉条纹消失，其他颜色的干涉条纹依然存在 C. 任何颜色的双缝干涉条纹都不存在，但屏上仍有光亮 D. 屏上无任何光亮 （5）1801年，托马斯·杨用双缝干涉实验研究了光波的性质。1834年，洛埃利用单面镜同样得到了杨氏干涉的结果（称洛埃镜实验）。洛埃镜实验的基本装置如图丁所示，为单色光源，为一平面镜。发出的光直接照在光屏上，同时发出的光还通过平面镜反射在光屏上。从平面镜反射的光相当于在平面镜中的虚像发出的，这样就形成了两个一样的相干光源。设光源到平面镜的垂直距离和到光屏的垂直距离分别为和，光的波长为。写出相邻两条亮纹（或暗纹）间距的表达式______。 17. 如图1所示为一列简谐横波在某时刻的波形，从该时刻开始计时，波上质点A的振动图像如图2所示。求 （1）该波的波速大小和波的传播方向； （2）经过0.2s，质点A通过的路程； （3）在图3中画出0.2s后的波形图。 18. 细线下吊着一个质量为m1的静止沙袋，沙袋到细线上端悬挂点和地面的距离均为l。一颗质量为m的小球在极短的时间内水平射入沙袋并穿出，随后沙袋开始摆动，小球落地。已知沙袋摆动时摆线的最大偏角是θ，此时沙袋在地面的投影恰好就是小球的落地点，重力加速度为g，不计空气阻力和沙袋大小。求： （1）小球穿出沙袋时的速度大小v； （2）小球射入沙袋前的速度v0。 19. 近代科学实验和理论分析表明，微观粒子之间的相互作用同样遵循动量守恒定律，可以通过分析微观粒子间相互作用过程中的动量和能量得到粒子属性。某次实验中用初速度大小为的中子与静止的氢原子核正碰，测出碰撞后氢原子核的速度是，已知氢原子核的质量是。 （1）上述碰撞是弹性碰撞。求中子的质量； （2）另一次实验中，中子以相同初速度与静止的氢原子核碰撞之后，氢原子核和中子的速度方向与碰撞前中子入射速度方向夹角分别为和，如图所示。求碰撞后氢原子核的速度大小。 20. 在热学领域的探索中，揭示气体性质与分子微观行为的规律是关键环节。从剖析气体压强的微观起源，到探寻温度与分子动能的本质关联，都离不开对微观机制的深入研究。通过构建简化模型与严谨的理论推导，能有效助力我们理解这些核心知识。从微观角度看，气体对容器的压强是大量气体分子对容器壁的频繁撞击引起的。如图所示正方体密闭容器中有大量运动的气体分子，分子质量为，单位体积内分子数为。气体分子运动速率均为，在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。假设器壁各面碰撞的机会均等。 （1）通过计算写出气体分子对容器壁的压强表达式； （2）①某同学阅读人教版教科书《选择性必修第三册》第一章，看到了“物体的温度是它的分子热运动的平均动能的标志”这句话，查阅资料他发现温度与分子平均动能之间有如下关系：，其中为常量，为分子热运动的平均动能。通过进一步研究得知：一定质量的理想气体，其压强与热力学温度的关系为，式中为单位体积内气体的分子数，为常数。理想气体的分子可视为质点，分子间除了相互碰撞外，无相互作用力。请根据上述信息证明，并求出； ②有人说：“在高速列车的速度由小变大的过程中，列车上所有物体的动能都在增大，组成这些物体的分子的平均动能也在增大。既然温度是分子平均动能的标志，因此，在这个过程中列车上物体的温度是在升高的，只是升高得并不大，我们感觉不到而已。”你觉得这个说法对吗？为什么？‍ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 通州区2024—2025学年第二学期高二年级期末质量检测 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，请将答题卡交回。 第一部分 本题共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. 如图OBCD为半圆柱体玻璃的横截面，OD为直径，一束由单色光a和单色光b组成的复色光沿AO方向从真空射入玻璃，单色光a从B点射出、单色光b从C点射出。则下列说法中正确的是（　　） A. 若a光为紫光，b光可能为绿光 B. 在真空中，单色光a比单色光b传播速度更小 C. 单色光a相较单色光b频率更小 D. 单色光a从真空射入玻璃，波长变长 【答案】A 【解析】 【详解】AC．由题图可知，复色光射入玻璃后，a光的偏折程度较大，则玻璃对a光的折射率较大，单色光a相较单色光b频率更大，若a光为紫光，b光可能为绿光，故A正确，C错误； B．在真空中，单色光a与单色光b传播速度相等，均为光速c，故B错误； D．单色光a从真空射入玻璃，频率不变，波速变小，根据可知，波长变短，故D错误。 故选A。 2. 分析下列物理现象： ①“闻其声而不见其人”； ②雷声轰鸣不绝； ③耳机主动降噪功能能够起到消除噪声的作用； ④当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高。 这些物理现象分别属于波的（　　） A. 折射、干涉、衍射、多普勒效应 B. 衍射、多普勒效应、反射、干涉 C. 折射、衍射、干涉、多普勒效应 D. 衍射、反射、干涉、多普勒效应 【答案】D 【解析】 【详解】①“闻其声而不见其人”是由于声波的波长较长，容易发生衍射，绕过障碍物传播，而光波波长较短，衍射不明显，故①对应衍射。 ②雷声轰鸣不绝是因声波在云层、地面等界面多次反射，导致声音持续，故②对应反射。 ③主动降噪耳机通过产生与噪声相位相反的声波，利用干涉中的相消叠加消除噪声，故③对应干涉。 ④火车驶近时音调变高是波源靠近导致接收频率升高的多普勒效应，故④对应多普勒效应。 综合可知D选项符合题意。 故选D。 3. 下列说法正确的是（　　） A. 制作茶叶蛋时，酱油的色素分子进入到蛋清内是由于外力作用 B. 布朗运动反映了固体分子永不停息地做无规则运动 C. 一定质量的理想气体体积不变，气体分子的平均动能越大，气体的压强就越大 D. 密闭容器内50℃的水蒸发变成了50℃的水蒸气，它的内能不变 【答案】C 【解析】 【详解】A．酱油色素进入蛋清是扩散现象，由分子热运动引起，无需外力，故A错误； B．布朗运动反映液体或气体分子的无规则运动，而非固体分子，故B错误； C．气体分子平均动能增大，说明气体温度T升高，由于其质量与体积V均不变，由理想气体状态方程可知，气体的压强p增大，故C正确； D．由于水蒸发为水蒸气过程需要吸收热量，由热力学第一定律有ΔU=W+Q，在密闭容器内不考虑外界做功，因W=0，Q>0，则其内能增加，故D错误。 故选C。 4. 如图所示，某同学利用单摆装置来测定当地的重力加速度，下列说法正确的是（　　） A. 小球应该选用质量小体积小的塑料球 B. 应在小球摆到最高点时开始计时 C. 在小偏角下，不同高度释放，小球的摆动周期不同 D. 若将n次全振动误记为n−1次，重力加速度的测量值将偏小 【答案】D 【解析】 【详解】A．单摆实验中，小球应选质量大、体积小的（减小空气阻力影响），塑料球质量小，空气阻力影响大，故A错误； B．小球在最高点速度为0，计时误差大，应在小球通过最低点时计时（速度最大，计时误差小），故B错误； C．小偏角（θ<5°）下，单摆周期，与振幅（释放高度）无关，故C错误； D．由、，若将n次全振动误记为n−1次，n值减小，重力加速度的测量值将偏小，故D正确。 故选D。 5. 如图弹簧振子的平衡位置为O点，在B、C两点之间做简谐运动，下列说法正确的是（　　） A. 小球在B点速度最大 B. 小球在O点动能最大 C. 小球在O点回复力最大 D. 小球在C点弹性势能最小 【答案】B 【解析】 【详解】AB．小球在平衡位置O点的速度最大，动能最大，在B、C两点的速度为0，故A错误，B正确； C．小球在平衡位置O点的回复力为0，在B、C两点的回复力最大，故C错误； D．小球在O点的弹性势能最小，在B、C两点的弹性势能最大，故D错误。 故选B。 6. 如图是某绳波形成过程示意图。质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动质点2，3，4，……各个质点依次振动。已知相邻编号的质点间距离为1cm，t=0时，质点1开始向上运动；t=0.2s时，质点1到达上方最大位移处，质点5开始向上运动。下列说法正确的是（　　） A. 这列波的波长为4cm B. 这列波传播的速度为0.25m/s C. t=0.4s时，质点9开始振动 D. t=0.8s时，质点17向下运动 【答案】C 【解析】 【详解】AB．时，质点1到达上方最大位移处，质点5开始向上运动，则振动周期 相邻编号的质点间距离为，则波长为 这列波传播的速度为，故AB错误； C．波从质点5传播到质点9需要的时间为 则时，质点9开始振动，故C正确； D．波从质点5传播到质点17需要的时间为 则时，质点17开始振动，根据波形平移法可知，向上运动，故D错误。 故选C。 7. 某公园灯光喷泉的水池下有一点光源，能同时发出红色、绿色两种可见光，人在水面上方向下看，水面Ⅰ区域和Ⅱ区域被照亮，如图所示。下列情况中可能正确的是（　　） A. Ⅰ区域是包含红光和绿光的复色光，Ⅱ区域是红光 B. Ⅰ区域是包含红光和绿光的复色光，Ⅱ区域是绿光 C. Ⅰ区域是绿光，Ⅱ区域是红光 D. Ⅰ区域是红光，Ⅱ区域是绿光 【答案】A 【解析】 【详解】根据全反射临界角公式，由于红色的频率小于绿光的频率，水对红色的折射率小于对绿光的折射率，所以红光从水中射出空气发生全反射的临界角较大；故Ⅰ区域是包含红光和绿光的复色光，Ⅱ区域是红光。 故选A。 8. 下列四幅图所涉及的物理知识，说法正确的是（　　） A. 图甲中的酱油与左边材料浸润，与右边材料不浸润，因此可选用左边材料作为酱油瓶的瓶口制作材料 B. 图乙中水黾可以静止在水面上，是浮力和重力平衡的结果 C. 图丙中石蜡在云母片上熔化成椭圆形，说明石蜡具有各向异性特点，是单晶体 D. 图丁中天然石英本身是晶体，将其熔化以后再凝固的水晶（即石英玻璃）变为非晶体 【答案】D 【解析】 【详解】A．图甲中的酱油与左边材料浸润，与右边材料不浸润，因此可选用右边材料作为酱油瓶的瓶口制作材料，故A错误； B．图乙中水黾可以静止在水面上，是因为液体表面张力使液面形成一层膜，水黾受到膜的支持力等于重力平衡，故B错误； C．图丙中石蜡在云母片上熔化成椭圆形，说明云母片具有各向异性特点，是单晶体，故C错误； D．图丁中天然石英本身是晶体，将其熔化以后再凝固的水晶（即石英玻璃）变为非晶体，故D正确。 故选D。 9. 在用插针法“测量玻璃的折射率”实验中，小明画好玻璃砖边界aa'、bb'后，将玻璃砖放回，在纸上画出的界面与玻璃砖位置的关系分别如图乙中①、②所示，其中①中用的是矩形玻璃砖，②中用的是梯形玻璃砖。其它操作均正确，且均以aa'、bb'为界面画光路图。下列说法中正确的是（　　） A. 图甲中测得的玻璃砖折射率n为 B. ①所测得玻璃砖折射率相较准确值偏小 C. ①实验时入射角不能太大，否则光线会在玻璃砖下表面发生全反射 D. 该实验只能测量两面平行的玻璃砖的折射率，因此②无法准确测得玻璃砖的折射率 【答案】B 【解析】 【详解】A．图甲中测得的玻璃砖折射率为，故A错误； B．图①测定折射率时，作出的折射光线如下图中虚线所示 实线表示实际光线，可见折射角测量值偏大，由折射定律可知，所测得玻璃砖折射率相较准确值偏小，故B正确； C．①实验时，由于玻璃砖上下界面平行，则光线在下表面的入射角等于上表面的折射角，无论光线在上表面的入射角多大，光线在玻璃砖下表面一定不会发生全反射，故C错误； D．②中用的是梯形玻璃砖，同样可以测出光线在界面的入射角和折射角，所以②可以准确测得玻璃砖的折射率，故D错误。 故选B。 10. 一定质量的理想气体状态变化的过程如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 整个过程中，气体在状态a时压强最大 B. 从状态a到状态b，压强先增大后减小 C. 状态d时单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数比b状态少 D. 气体从状态c到状态d的过程中，外界对气体做功，气体分子的平均动能减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据理想气体状态方程 可得 可知图像上点与原点连线的斜率表示，即图像上点与原点连线的斜率越小，气体压强越大，可知气体在状态a时压强不是最大，故A错误； B．从状态a到状态b，图像上点与原点连线的斜率逐渐减小，则压强逐渐增大，故B错误； C．状态d和状态b的温度相同，分子的平均动能相等；状态d的体积大于状态b的体积，则状态d的分子数密度小于状态b的分子数密度，根据压强微观意义可知，状态d时单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数比b状态少，故C正确； D．气体从状态c到状态d的过程中，气体体积增大，气体对外界做功；气体温度降低，气体分子的平均动能减小，故D错误。 故选C。 11. 如图用隔板将一绝热汽缸分成两部分，隔板左侧充有一定质量的理想气体，隔板右侧与绝热活塞之间是真空。现将隔板抽开，气体会自发扩散至整个汽缸。待气体达到稳定后，缓慢推压活塞，将气体压回到原来的体积。假设整个系统不漏气。下列说法正确的是（　　） A. 在自发扩散过程中，气体对外界做功 B. 在自发扩散过程中，气体对汽缸壁的压强不变 C. 气体在被压缩的过程中，内能保持不变 D. 气体在被压缩的过程中，气体分子的平均动能变大 【答案】D 【解析】 【详解】AB．抽开隔板时，在自发扩散过程中，气体对外界不做功，没有热传递，根据热力学第一定律可知气体内能不变，则气体温度不变，根据pV=C，由于气体体积增大，所以气体对汽缸壁的压强减小，故AB错误； CD．气体在被压缩的过程中，外界对气体做功，没有热传递，根据热力学第一定律可知气体内能增大，则气体温度升高，气体分子的平均动能变大，故C错误，D正确。 故选D。 12. “西电东送”是实现经济跨地区可持续快速发展的重要保证，它将西部丰富的能源转化为电能输送到电力供应紧张的东部地区。为了减少远距离输电线路中电阻损耗的能量，需要采用高压输电。某发电厂原来用11kV的交变电压输电，后来改用升压变压器将电压升到330kV输电，输送的电功率都是P。若输电线路的电阻为R，下列说法中正确的是（　　） A. 提高电压后用户端获得的电压增大为原来的30倍 B. 根据公式，提高电压后输电线上的电流增大为原来的30倍 C. 根据公式，提高电压后输电线上的功率损失增大为原来的900倍 D. 根据公式，提高电压后输电线上的功率损失减少为原来的 【答案】D 【解析】 【详解】AB．输电电压减去线路损失电压（）为降压器输入端电压，输电线电流 若输送电压提高到30倍，可知电流减小为原来的，线路损失电压也减小为原来的，根据用户电压（为降压器原、副线圈匝数） 可知用户端电压并非原来的30倍，故AB错误； CD．根据功率损失公式 当变为30倍，减少为，故C错误，D正确。 故选D。 13. 质量为m的物体由静止开始下落，下落过程中所受空气阻力的大小与速率成正比，比例系数为k。下降高度h后物体速度大小为v。已知重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 下落过程中物体的加速度逐渐增大 B. 下落过程中阻力对物体的冲量大小为kh C. 下落时间为 D. 下落过程中阻力对物体做功 【答案】B 【解析】 【详解】A．物体下落时受到重力G和空气阻力F的作用，对其列牛顿第二定律方程有 又因为所受空气阻力的大小与速率成正比，即 代入上式解得加速度为 初始时v=0，加速度为g，随着速度v的增大，空气阻力kv增大，加速度逐渐减小，故A错误； B．阻力F=kv是变力，阻力的冲量为，故B正确； C．对物体下落过程列动量定理方程有，即 解得物体下落时间为，故C错误； D．对物体下落过程列动能定理方程有 解得阻力对物体做功为，故D错误。 故选B。 14. 光纤在生产生活中有着广泛的应用。如图所示光纤由纤芯和包层两部分组成，折射率分别为n1和n2。光在光纤中传导依据全反射原理。光学上把具有一定特性的光波叫做光的一种模式，根据可以传输的光波模式数量的不同把光纤分为单模光纤和多模光纤。工程上用V参数来标定光纤模式，其中，a为纤芯半径，λ为入射光波长。当V≤2.405时，光纤仅支持单模传输，反之则支持多模传输。下列说法正确的是（　　） A. 包层是光密介质 B. 只能通过调整纤芯和包层材料实现传输模式的调整 C. 可以通过增大光纤粗细实现多模传输 D. 当入射光波长减小，多模光纤有可能实现单模传输 【答案】C 【解析】 【详解】A．光从光密介质射入光疏介质才可能发生全反射，所以纤芯是光密介质，包层是光疏介质，故A错误； B．根据可知，通过调整纤芯和包层材料和纤芯半径均可实现传输模式的调整，故B错误； C．当V≤2.405时，光纤仅支持单模传输，反之则支持多模传输根据可知，可以通过增大光纤粗细，增大V，实现多模传输，故C正确； D．当入射光波长减小，根据可知，V增大，多模光纤不可能实现单模传输，故D错误。 故选C。 第二部分 本部分共6题，共58分 15. 某同学用如图1所示装置探究气体等温变化的规律。 （1）在实验中，下列哪些操作不是必需的________。 A. 读取刻度尺上显示的空气柱长度 B. 读取压力表上显示的压强值 C. 测出封闭气体的质量 （2）实验装置用铁架台固定，而不是用手握住玻璃管（或注射器），并且在实验中要缓慢推动活塞，这些要求的目的是____________。 （3）为了探究气体在不同温度时发生等温变化是否遵循相同规律，该同学进行了两次实验，得到的p-V图像如图2所示，由图可知两次实验气体的温度大小关系为T1________（选填“＜”“＝”或“＞”）T2。 （4）该同学用传感器进行该实验，实验装置如图3所示。先在注射器内壁上涂一些润滑油，然后把活塞移至注射器中间位置，注射器通过塑料管与气体压强传感器连接；缓慢移动活塞，记录注射器的刻度值V、以及由计算机显示的对应的气体压强值p。借鉴教科书中“探究加速度与质量关系”的数据处理方法，根据实验获取的数据得到V与的线性函数图像，如图4所示，请结合图像说明V0的意义________________。 【答案】（1）C （2）保持气体温度不变 （3）< （4）软管内气体体积 【解析】 【小问1详解】 A．由于注射器的直径均匀恒 定，根据 可知体积和空气柱长度成正比，所以需读取刻度尺上显示的空气柱长度，故该操作需要，故A错误； B．为了得知气压的变化情况，需要读取压力表上显示的气压值，故该操作需要，故B错误； C．该实验需要保证气体质量不变即可，无需测出封闭气体质量，故该操作不需要，故C正确。 故选C。 【小问2详解】 用手握住玻璃管（或注射器）会使气体温度因手的温度改变，缓慢推动活塞且用铁架台固定，能让气体有足够时间与外界进行热交换，保持温度不变，满足等温变化条件，即保持气体温度不变。 【小问3详解】 由图像可知同一体积下所对应的压强更大，根据可得的温度更高，即。 【小问4详解】 设软管内气体体积为，根据 整理得 结合图像有 说明V0的表示的软管内气体体积。 16. 某同学在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，所用的实验装置如图甲所示。 （1）图甲2处固定的元件是______。 A. 单缝 B. 双缝 C. 滤光片 （2）该同学通过测量头的目镜观察单色光的干涉图样时，发现里面的亮条纹与分划板竖线未对齐，如图乙所示。若要使两者对齐，该同学应如何调节______。 A. 仅旋转遮光筒 B. 仅旋转单缝 C. 仅旋转双缝 D. 仅旋转测量头 （3）调整好实验器材后，如图丙所示，实验中该同学先后使分划板中心刻线对准图中C、D位置时，手轮的读数分别记为、（），双缝间距为，毛玻璃屏与双缝间的距离为，则入射的单色光的波长的表达式为______。（用题中涉及的物理量符号表示） （4）另一同学以白光为光源，在屏幕上观察到了彩色干涉条纹。若在双缝中的一缝前放一红色滤光片（只能透过红光），另一缝前放一绿色滤光片（只能透过绿光），下列说法正确的______。 A. 只有红色和绿色的双缝干涉条纹，其他颜色的双缝干涉条纹消失 B. 红色和绿色的双缝干涉条纹消失，其他颜色的干涉条纹依然存在 C. 任何颜色的双缝干涉条纹都不存在，但屏上仍有光亮 D. 屏上无任何光亮 （5）1801年，托马斯·杨用双缝干涉实验研究了光波的性质。1834年，洛埃利用单面镜同样得到了杨氏干涉的结果（称洛埃镜实验）。洛埃镜实验的基本装置如图丁所示，为单色光源，为一平面镜。发出的光直接照在光屏上，同时发出的光还通过平面镜反射在光屏上。从平面镜反射的光相当于在平面镜中的虚像发出的，这样就形成了两个一样的相干光源。设光源到平面镜的垂直距离和到光屏的垂直距离分别为和，光的波长为。写出相邻两条亮纹（或暗纹）间距的表达式______。 【答案】（1）A （2）D （3） （4）C （5） 【解析】 【小问1详解】 图甲1处是滤光片，2处固定的元件是单缝，3是双缝。 故选A。 【小问2详解】 要得到清晰干涉图样需要单缝与双缝平行，所以应调节测量头使干涉条纹与分划板中心刻线在同一方向上，即D选项符合题意。 故选D。 【小问3详解】 相邻亮条纹之间的距离 根据双缝干涉条纹间距公式 单色光的波长 【小问4详解】 在双缝中的一缝前放一红色滤光片（只能透过红光），另一缝前放一绿色滤光片（只能透过绿光），由于绿光和红光的频率不同，则不能发生干涉，但屏仍有光亮。 故选C。 【小问5详解】 从光源直接发出光和被平面镜反射的光实际上是同一列光，故是相干光，该干涉现象可以看作双缝干涉，所以之间的距离为d，而光源S到光屏的距离看以看作双孔屏到像屏距离l，等效双缝间距 根据相邻条纹间距公式 解得相邻两条亮纹（或暗纹）间距为 17. 如图1所示为一列简谐横波在某时刻的波形，从该时刻开始计时，波上质点A的振动图像如图2所示。求 （1）该波波速大小和波的传播方向； （2）经过0.2s，质点A通过的路程； （3）在图3中画出0.2s后的波形图。 【答案】（1）波速大小1.0m/s，波沿x轴正方向传播。 （2）20cm （3） 【解析】 【小问1详解】 图1、图2可知波长、周期分别为0.4m、0.4s，则波速 图2可知此时质点A的振动方向向下，根据同侧法可知，该波沿x轴正方向传播。 【小问2详解】 图1可知波的振幅A为10cm，一个周期内质点运动路程为4A，经过，则质点A通过的路程为 【小问3详解】 经过，所以质点的振动情况与t=0时相反，所以波形图如图所示 18. 细线下吊着一个质量为m1的静止沙袋，沙袋到细线上端悬挂点和地面的距离均为l。一颗质量为m的小球在极短的时间内水平射入沙袋并穿出，随后沙袋开始摆动，小球落地。已知沙袋摆动时摆线的最大偏角是θ，此时沙袋在地面的投影恰好就是小球的落地点，重力加速度为g，不计空气阻力和沙袋大小。求： （1）小球穿出沙袋时的速度大小v； （2）小球射入沙袋前速度v0。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 对子弹，根据平抛规律有 联立解得 【小问2详解】 对沙袋，机械能守恒有 解得子弹穿出沙袋时沙袋速度 规定v0方向为正方向，由动量守恒有 联立解得 19. 近代科学实验和理论分析表明，微观粒子之间的相互作用同样遵循动量守恒定律，可以通过分析微观粒子间相互作用过程中的动量和能量得到粒子属性。某次实验中用初速度大小为的中子与静止的氢原子核正碰，测出碰撞后氢原子核的速度是，已知氢原子核的质量是。 （1）上述碰撞是弹性碰撞。求中子的质量； （2）另一次实验中，中子以相同初速度与静止的氢原子核碰撞之后，氢原子核和中子的速度方向与碰撞前中子入射速度方向夹角分别为和，如图所示。求碰撞后氢原子核的速度大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 弹性碰撞过程系统动量守恒，机械能守恒，以中子的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得 由机械能守恒定律得 联立解得 【小问2详解】 碰撞过程系统动量守恒，以碰撞前中子的初速度方向为正方向，在初速度方向上，由动量守恒定律得 在垂直于中子初速度方向，由动量守恒定律 解得 20. 在热学领域的探索中，揭示气体性质与分子微观行为的规律是关键环节。从剖析气体压强的微观起源，到探寻温度与分子动能的本质关联，都离不开对微观机制的深入研究。通过构建简化模型与严谨的理论推导，能有效助力我们理解这些核心知识。从微观角度看，气体对容器的压强是大量气体分子对容器壁的频繁撞击引起的。如图所示正方体密闭容器中有大量运动的气体分子，分子质量为，单位体积内分子数为。气体分子运动速率均为，在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。假设器壁各面碰撞的机会均等。 （1）通过计算写出气体分子对容器壁的压强表达式； （2）①某同学阅读人教版教科书《选择性必修第三册》第一章，看到了“物体的温度是它的分子热运动的平均动能的标志”这句话，查阅资料他发现温度与分子平均动能之间有如下关系：，其中为常量，为分子热运动的平均动能。通过进一步研究得知：一定质量的理想气体，其压强与热力学温度的关系为，式中为单位体积内气体的分子数，为常数。理想气体的分子可视为质点，分子间除了相互碰撞外，无相互作用力。请根据上述信息证明，并求出； ②有人说：“在高速列车的速度由小变大的过程中，列车上所有物体的动能都在增大，组成这些物体的分子的平均动能也在增大。既然温度是分子平均动能的标志，因此，在这个过程中列车上物体的温度是在升高的，只是升高得并不大，我们感觉不到而已。”你觉得这个说法对吗？为什么？‍ 【答案】（1） （2）①证明见解析， ②这种说法不对，因为高速列车的速度由小变大的过程，物体的动能增大，则机械能增大，但机械能的增加对物体内能没有贡献，所以列车的速度大但列车上物体分子平均动能不一定会增大,温度不一定升高。 【解析】 【小问1详解】 以碰撞前气体分子的速度方向为正方向，根据题意可知碰撞后的速度为－v，由动量定理得 一个气体分子碰撞过程中对器壁的冲量 在时间内能打到面积为S的器壁表面上的气体分子数为 由动量定理得 则面积为S的器壁受到的气体分子的擅击力为 所以气体分子对器壁的压强 【小问2详解】 ①由压强p与热力学温度T的关系可得 即 其中 ②这种说法不对，因为高速列车的速度由小变大的过程，物体的动能增大，则机械能增大，但机械能的增加对物体内能没有贡献，所以列车的速度大但列车上物体分子平均动能不一定会增大,温度不一定升高。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $