精品解析：辽宁省重点中学协作校2024-2025学年高二下学期期末考试物理试题

2024-2025学年度下学期期末考试高二试题 物理 考试时间：90分钟 满分：100分 第Ⅰ卷（选择题，共44分） 一、选择题（本题共12小题，共44分。其中1-8题为单选题，每小题只有一个选项符合要求，每小题3分；9-12题为多选题，每小题有多个选项符合要求，每题5分，少选得2分，多选错选不得分） 1. 下列说法正确的是（　　） A. 卢瑟福通过α粒子散射实验证明了原子核内部具有复杂结构 B. 贝克勒尔发现了天然放射现象，说明原子核还有内部结构 C. 汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，并提出了原子的核式结构模型 D. 放射性元素衰变速度可以用加热的方式提高 2. 我国新开辟的北极航道，将我国至欧洲的航程缩短近3500公里，降低15%-30%燃油成本，打破对传统咽喉要道的依赖，被称作“冰上丝绸之路”。有一种破冰方式：坚固的破冰船滑上冰层借助自身重力破冰。在船头相对冰层向上滑动时，船头对冰层的作用力方向，可能是（　　） A. a B. b C. c D. d 3. 图甲是一个气球，图乙是微粒做布朗运动的位置连线图，图丙是静止在水面上的硬币，图丁是弹簧测力计向上拉一块贴在水面的玻璃，下列说法正确的是（　　） A. 甲图中，气球之所以能够膨胀是因为其内的空气分子之间作用力表现为斥力 B. 乙图中，微粒越大，单位时间内受到液体分子撞击次数越多，布朗运动越明显 C. 丙图中，硬币能浮在水面上，主要是因为水的表面张力 D. 丁图中，贴于水面上的玻璃很难被拉起是因为大气压力的缘故 4. 对比学习可以帮助同学们抓住规律的要点。对比教材中两组相似的曲线，图甲为某气体在0℃和100℃温度下单位速率区间的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化规律；图乙为在T1、T2两种温度下黑体的辐射强度与其辐射电磁波波长的关系。下列说法正确的是（　　） A. 图甲中虚线对应100℃时情形 B. 由图甲可知，温度升高后每个速率区间的分子数占总分子数的百分比都变大了 C. 由图乙可知，温度升高后各种波长的辐射强度都增加了 D. 由图乙可知，温度升高后黑体辐射强度的极大值向波长较长的方向移动 5. 我国航空母舰福建舰上有帮助飞机起飞的电磁弹射系统。已知无风的情况下某型号战斗机在跑道上靠自身发动机加速时产生的加速度为5，战斗机起飞速度为50m/s，航空母舰正在以20m/s的速度匀速前进，弹射系统能使战机具有相对甲板沿前进方向20m/s的初速度，则此次起飞战机脱离弹射系统后还需要相对甲板滑行的距离为（　　） A. 50m B. 90m C. 210m D. 250m 6. 2025年第九届亚洲冬季运动会在哈尔滨举行，开幕式上的“冰灯启梦”表演蔚为壮观。某学习小组设计制作了一个正方体“冰灯”，中心O处有一单色点光源。已知冰对该单色光的折射率约为，只考虑第一次到达表面的光线。则其中一个面的透光区域形状应为（　　） A B. C. D. 7. 如图是氢原子的能级图，对于一群处于量子数n＝3的氢原子（　　） A. 用光子能量0.1eV的光束照射这群氢原子，只要时间足够长就能够使其电离 B. 这群氢原子自发地向高能级跃迁，最多能够发出3种不同频率的光子 C. 这群氢原子从n＝3能级跃迁到n＝1能级发出的光波长最长 D. 若用电子轰击这群氢原子，使其发光种类增加7种，则电子的动能至少为0.97eV 8. 如图所示，高考倒计时牌通过一根不可伸长的轻绳悬挂在光滑钉子上。开始如图1所示AB处于水平状态，使用一段时间后出现了图2的倾斜状态，小明同学就把绳子中间打了一个结，从而避免了倾斜的出现。若图1中AO段绳子的拉力为T1，图2中AO段绳子的拉力为T2，图3中A到节点段绳子的拉力为T3，则三个拉力的大小关系正确的是（　　） A. T1＞T2＞T3 B. T3＞T1＞T2 C. T1＜T2＜T3 D. T1＝T2＜T3 9. 超市收款通常用条形码扫描仪器。某款条形码扫描探头工作原理图如图所示：打开扫描探头，发光二极管发出红光，将探头对准条形码，红光遇到条形码的黑色线条时，光几乎全部被吸收；遇到白色空隙时光被大量反射到探头上，光电管发生光电效应产生光电流。通过信号处理系统，条形码就被转换成了脉冲电信号。下列说法正确的是（　　） A. 光电效应证明光具有粒子性 B. 若仅将发光二极管换为发绿光，则不能发生光电效应 C. 若仅增加红光发光强度，则光电子的最大初动能变大 D. 若仅调换发光二极管发出微弱蓝光，则光电子的最大初动能变大 10. 一列简谐横波在某均匀介质中沿直线传播，沿波的传播方向上依次有P、Q两个质点，其平衡位置相距9m，如图甲所示是质点P的振动图像，如图乙所示是质点Q的振动图像，t＝0时刻质点P和质点Q间有两个波峰。下列说法正确的是（　　） A. 该简谐横波的周期为3s B. 该波的波长是4m C. 该波的传播速度为2m/s D. 质点P位于波峰时，质点Q一定处于波谷 11. 智能无人驾驶汽车用激光雷达获取信息，结合智能计算机处理数据并进行自动控制，技术越来越先进。图1是在遇到障碍物时驾驶员人工操作模式的v-t图像，图2是智能自动控制模式的v2-x图像，都是从发现危险开始记录数据，下列说法正确的是（　　） A. 人工操作模式从发现障碍物到停止的位移大小是30m B. 人工操作模式匀减速过程的加速度大小为10 C. 智能自动控制模式从发现障碍物到停止的时间是2.2s D. 智能自动控制模式匀减速过程的加速度大小为20 12. 如图所示，斜劈放在水平面上，其斜面ABCD为长方形，与水平面间的夹角，AB：AD＝4：3。一质量m＝1kg的小物块受到平面ABCD内与对角线AC垂直的恒力F作用，恰好能沿斜面的对角线AC做匀速直线运动，此过程斜劈保持静止，重力加速度为，则（　　） A. 小物块与斜面间的动摩擦因数为0.75 B. 小物块与斜面间的动摩擦因数为0.45 C. 恒力F的大小为4.8N D. 斜劈对水平地面摩擦力为2.88N 第Ⅱ卷（非选择题，共56分） 二、实验题（本题共2小题，共14分） 13. 利用气垫导轨研究匀变速直线运动，实验装置示意图如图所示。 （1）实验步骤： ①将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于1m，将导轨调至水平； ②用游标卡尺测量挡光条的宽度为l； ③将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2； ④从数字计时器（图中未画出）上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间和，以及先后经过两个光电门的时间间隔t。 （2）①若将挡光条经过光电门的平均速度视为瞬时速度，则滑块做匀加速运动的加速度a＝______；（用直接测量出的物理量的字母表示） ②小明同学通过查阅说明书得知，两个光电门之间的时间t为挡光条前沿先后经过两光电门中心的时间间隔，那么按照上面加速度表达式算出的数值应该比其真实值______（选填“略大”或“略小”） ③为了减小上述系统误差，下列操作可行的是______ a.多次测量求平均值 b.适当减小挡光条的宽度 c.适当减小两个光电门之间的距离 14. （1）在“利用双缝干涉测光的波长”的实验中，双缝间距d，双缝到光屏间的距离l。用某种单色光照射双缝得到的干涉条纹如图所示，分划板的刻线在图中A、B位置时，游标卡尺的读数分别为。则该单色光的波长的表达式＝______（用字母、d、l表示）。图2游标卡尺B位置读数为＝______cm。 （2）如图3所示，若分划板刻线与条纹不平行，其他操作都正常则波长的测量值______真实值（选填“＞”或“＜”）。 （3）为了使测量更准确，调节下列哪一项能使分划板刻线与条纹平行？______。 A. 仅旋转单缝 B. 仅旋转双缝 C. 仅旋转测量头 三、计算题（本题共3小题，共42分，第15题12分，第16题14分，第17题16分） 15. 2025年5月1日，中国紧凑型聚变能实验装置（BEST）综合研究设施园区正式启动，该装置将在第一代中国人造太阳（EAST）基础之上首次演示聚变能发电。同年1月20日，EAST首次实现1亿摄氏度1066秒稳态长脉冲高约束模式等离子体运行。在真空室内加入氘（）和氚（）进行核聚变反应生成的同时放出一个中子（）。 （1）写出该核聚变反应的方程式； （2）若已知平均核子质量为、平均核子质量为、平均核子质量为、中子（）质量为，真空中光速为c，求一个氘（）和一个氚（）进行核聚变反应释放的核能E； （3）若已知氘（）的比结合能为，氚（）的比结合能为，一个氘（）和一个氚（）进行核聚变反应释放的核能E，求的比结合能（用字母和和E表示）。 16. 玩具气枪的核心动力来源于气体的压缩与释放。当密闭空间内的空气被压缩时，内部压强增大，撤除外力后压缩气体迅速膨胀，推动弹丸高速射出。某研究小组想研究气枪子弹的速度变化及功能转化。实验时把枪管水平固定，枪管一端封闭，另一端与外界大气连通，枪管中空部分粗细均匀，横截面积为，其简化结构如题图1所示。通过传感器测量，绘制出子弹速度v与封闭气柱长度x的函数关系曲线，如题图2所示。子弹刚开始运动时，封闭气柱长度为，此时封闭气体温度为，压强为。当子弹速度最大时，封闭气柱长度为。塑料子弹质量为m＝2g，子弹与枪管间气密性良好，不计摩擦，外界大气压恒为。 （1）子弹速度达到最大时，封闭气体的温度为多少？ （2）子弹从开始运动到获得最大速度的过程中，子弹克服外界大气做的功为多少？ （3）已知枪管内封闭气体内能U与热力学温度T满足（，式中，则 ①若忽略封闭气体与外界热交换，求子弹的最大速度； ②实际情况封闭气体和外界会有热交换，实验测得，判断子弹从开始运动到获得最大速度的过程中，封闭气体是吸热还是放热？吸（或放）热为多少？ 17. 《中华人民共和国道路交通安全法》规定，当道路中央为白色或黄色虚线时，允许车辆在确保安全的情况下短暂借道超车，但需及时返回原车道。汽车借反向车道超车有很大的危险，考验驾驶员的综合判断能力。如图所示，图中B车正以的速度匀速行驶，A车正以的速度借道超越同向行驶的B车，此时A、B两车相距L＝10m。此时A车司机发现前方不远处有一辆汽车C以速度迎面驶来，不考虑变道过程中车速的变化和位移的侧向变化，已知A车长度为，B车长度为。 （1）若A车车尾行至B车车头前相距d＝10m处为安全超车完毕，则A车与C车距离x至少为多少才能安全超车？ （2）若A车司机感觉与汽车C距离太小不得不放弃超车，于是立即驶回到与B车后方的正常行驶车道。则A车驶回正常车道后至少以多大的加速度刹车才能避免与B车相撞？ （3）若按照第（2）问A车立即驶回正常车道后，如果急刹车恐怕有翻车的危险，但加速度太小又会与B车相碰，于是以大小为的加速度刹车的同时鸣笛及远光闪烁发出信号提醒B车司机加速，B车司机经过的反应时间后，立即以恒定的加速度加速行驶。则至少多大才能避免事故发生？（该问结果用分数表示） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年度下学期期末考试高二试题 物理 考试时间：90分钟 满分：100分 第Ⅰ卷（选择题，共44分） 一、选择题（本题共12小题，共44分。其中1-8题为单选题，每小题只有一个选项符合要求，每小题3分；9-12题为多选题，每小题有多个选项符合要求，每题5分，少选得2分，多选错选不得分） 1. 下列说法正确的是（　　） A. 卢瑟福通过α粒子散射实验证明了原子核内部具有复杂结构 B. 贝克勒尔发现了天然放射现象，说明原子核还有内部结构 C. 汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，并提出了原子的核式结构模型 D. 放射性元素的衰变速度可以用加热的方式提高 【答案】B 【解析】 【详解】A．卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子中心存在一个微小的原子核，但未直接证明原子核内部结构的复杂性，A错误； B．贝克勒尔发现了天然放射现象，说明原子核还有内部结构，B正确； C．汤姆孙通过阴极射线实验发现电子，核式结构模型由卢瑟福提出，C错误； D．加热不能改变放射性元素的半衰期，D错误。 故选B。 2. 我国新开辟的北极航道，将我国至欧洲的航程缩短近3500公里，降低15%-30%燃油成本，打破对传统咽喉要道的依赖，被称作“冰上丝绸之路”。有一种破冰方式：坚固的破冰船滑上冰层借助自身重力破冰。在船头相对冰层向上滑动时，船头对冰层的作用力方向，可能是（　　） A. a B. b C. c D. d 【答案】B 【解析】 【详解】冰层受到船头压力垂直于冰面向下，摩擦力沿着冰面向上，根据平行四边形定则可知，这两个力的合力方向可能是b。 故选B。 3. 图甲是一个气球，图乙是微粒做布朗运动的位置连线图，图丙是静止在水面上的硬币，图丁是弹簧测力计向上拉一块贴在水面的玻璃，下列说法正确的是（　　） A. 甲图中，气球之所以能够膨胀是因为其内的空气分子之间作用力表现为斥力 B. 乙图中，微粒越大，单位时间内受到液体分子撞击次数越多，布朗运动越明显 C. 丙图中，硬币能浮在水面上，主要是因为水的表面张力 D. 丁图中，贴于水面上的玻璃很难被拉起是因为大气压力的缘故 【答案】C 【解析】 【详解】A．甲图中，气球之所以能够膨胀是因为其内的空气压强增大，与分子斥力无关，故A错误； B．乙图中，微粒越大，单位时间内受到液体分子撞击次数越多，布朗运动越不明显，故B错误； C．丙图中，硬币能浮在水面上，主要是因为水的表面张力，故C正确； D．丁图中，贴于水面上的玻璃很难被拉起是因为分子引力的缘故，故D错误。 故选C。 4. 对比学习可以帮助同学们抓住规律的要点。对比教材中两组相似的曲线，图甲为某气体在0℃和100℃温度下单位速率区间的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化规律；图乙为在T1、T2两种温度下黑体的辐射强度与其辐射电磁波波长的关系。下列说法正确的是（　　） A. 图甲中虚线对应100℃时的情形 B. 由图甲可知，温度升高后每个速率区间的分子数占总分子数的百分比都变大了 C. 由图乙可知，温度升高后各种波长的辐射强度都增加了 D. 由图乙可知，温度升高后黑体辐射强度的极大值向波长较长的方向移动 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据麦克斯韦速率分布图像可知，温度升高时，分子速率分布会向速率较大的方向偏移，则图甲中虚线对应0℃时的情形，故A错误； B．温度升高后，分子速率分布向速率较大的方向偏移，只是在速率较大区间分子数占分子数的百分比增大，而在速率较小区间分子数占总分子数的百分比减小，并不是每个速率区间的分子数占总分子数的百分比都变大，故B错误； CD．根据黑体辐射的实验规律，温度升高时，黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，同时各种波长的辐射强度都增加了，故C正确，D错误。 故选C 5. 我国航空母舰福建舰上有帮助飞机起飞的电磁弹射系统。已知无风的情况下某型号战斗机在跑道上靠自身发动机加速时产生的加速度为5，战斗机起飞速度为50m/s，航空母舰正在以20m/s的速度匀速前进，弹射系统能使战机具有相对甲板沿前进方向20m/s的初速度，则此次起飞战机脱离弹射系统后还需要相对甲板滑行的距离为（　　） A. 50m B. 90m C. 210m D. 250m 【答案】A 【解析】 【详解】飞机的起飞速度50m/s是相对于空气的速度。由于航母以20m/s匀速前进，战机相对于甲板的速度需满足 因此，战机相对甲板的末速度应为 弹射系统提供初速度，加速度，末速度 根据公式 代入数据 故选A。 6. 2025年第九届亚洲冬季运动会在哈尔滨举行，开幕式上的“冰灯启梦”表演蔚为壮观。某学习小组设计制作了一个正方体“冰灯”，中心O处有一单色点光源。已知冰对该单色光的折射率约为，只考虑第一次到达表面的光线。则其中一个面的透光区域形状应为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】已知冰对该单色光的折射率约为，可知单色光从冰射出空气发生全反射的临界角满足 则有 研究中心O处单色点光源射到底部的出射情景，设正方体的边长为，如图所示 根据几何关系可得 解得 由于 如图所示 可知图中圆形与正方形叠加区域有光线射出。 故选B。 7. 如图是氢原子的能级图，对于一群处于量子数n＝3的氢原子（　　） A. 用光子能量0.1eV的光束照射这群氢原子，只要时间足够长就能够使其电离 B. 这群氢原子自发地向高能级跃迁，最多能够发出3种不同频率的光子 C. 这群氢原子从n＝3能级跃迁到n＝1能级发出的光波长最长 D. 若用电子轰击这群氢原子，使其发光种类增加7种，则电子的动能至少为0.97eV 【答案】D 【解析】 【详解】A．要想使处于量子数n＝3的氢原子电离，需要用光子能量至少为1.51eV，故A错误； B．这群氢原子不能自发地向高能级跃迁，而是吸收了能量之后才可能跃迁，故B错误； C．这群氢原子从n＝3能级跃迁到n＝1能级，发出的光子的能量最大，频率最大，光波长最短，故C错误； D．根据题意可知大量氢原子由高能级向低能级跃迁发出光子种类10，则有 即大量氢原子从n＝5能级向低能级跃迁恰好发出10种频率的光，所以氢原子从n＝3能级跃迁到n＝5能级吸收的能量至少为，故D正确。 故选D。 8. 如图所示，高考倒计时牌通过一根不可伸长的轻绳悬挂在光滑钉子上。开始如图1所示AB处于水平状态，使用一段时间后出现了图2的倾斜状态，小明同学就把绳子中间打了一个结，从而避免了倾斜的出现。若图1中AO段绳子的拉力为T1，图2中AO段绳子的拉力为T2，图3中A到节点段绳子的拉力为T3，则三个拉力的大小关系正确的是（　　） A. T1＞T2＞T3 B. T3＞T1＞T2 C. T1＜T2＜T3 D. T1＝T2＜T3 【答案】B 【解析】 【详解】因钉子光滑可知，图1和图2两边绳子的拉力相等，两边细绳与竖直方向夹角相等，但是图1中两边细绳间夹角较大，设两边细绳与竖直方向夹角为θ，则由平衡可知 因θ1＞θ2可知T1＞T2； 对图1和图3比较，图3中细绳与竖直方向夹角比图1大，可知T3＞T1 即T3＞T1＞T2。 故选B。 9. 超市收款通常用条形码扫描仪器。某款条形码扫描探头工作原理图如图所示：打开扫描探头，发光二极管发出红光，将探头对准条形码，红光遇到条形码的黑色线条时，光几乎全部被吸收；遇到白色空隙时光被大量反射到探头上，光电管发生光电效应产生光电流。通过信号处理系统，条形码就被转换成了脉冲电信号。下列说法正确的是（　　） A. 光电效应证明光具有粒子性 B. 若仅将发光二极管换为发绿光，则不能发生光电效应 C. 若仅增加红光发光强度，则光电子的最大初动能变大 D. 若仅调换发光二极管发出微弱蓝光，则光电子的最大初动能变大 【答案】AD 【解析】 【详解】A．光电效应证明光具有粒子性，故A正确； B．仅将发光二极管换为发绿光，频率变高，一定能发生光电效应，故B错误； CD．根据爱因斯坦光电效应方程，若仅增加红光发光强度，发光频率不变，最大初动能不变，若仅调换发光二极管发出微弱蓝光，发光频率增加，最大初动能变大，故C错误，D正确。 故选AD。 10. 一列简谐横波在某均匀介质中沿直线传播，沿波的传播方向上依次有P、Q两个质点，其平衡位置相距9m，如图甲所示是质点P的振动图像，如图乙所示是质点Q的振动图像，t＝0时刻质点P和质点Q间有两个波峰。下列说法正确的是（　　） A. 该简谐横波的周期为3s B. 该波的波长是4m C. 该波的传播速度为2m/s D. 质点P位于波峰时，质点Q一定处于波谷 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由图可知，该简谐横波的周期为，故A错误； B．波的传播方向由P传到Q，t＝0时刻质点P在平衡位置向上振动，质点Q在波谷，且质点P和质点Q间有两个波峰，则 可得，故B正确； C．该波的传播速度为，故C正确； D．由振动图像可知，质点P位于波峰时，质点Q一定处于平衡位置，故D错误。 故选BC。 11. 智能无人驾驶汽车用激光雷达获取信息，结合智能计算机处理数据并进行自动控制，技术越来越先进。图1是在遇到障碍物时驾驶员人工操作模式的v-t图像，图2是智能自动控制模式的v2-x图像，都是从发现危险开始记录数据，下列说法正确的是（　　） A. 人工操作模式从发现障碍物到停止的位移大小是30m B. 人工操作模式匀减速过程的加速度大小为10 C. 智能自动控制模式从发现障碍物到停止的时间是2.2s D. 智能自动控制模式匀减速过程的加速度大小为20 【答案】ABC 【解析】 【详解】AB．v-t图像与坐标轴围成的面积表示位移，故人工操作模式从发现障碍物到停止的位移大小为30m。根据，减速时间为2s，初速度，故匀减速过程的加速度大小为10，故AB正确； CD．根据v2-x图像可知，初速度为， 从发现障碍物到开始减速的位移为4m，即反应时间为。 根据，可知图像斜率为，解得加速度大小为， 即减速时间， 故从发现障碍物到停止的时间是2.2s，故C正确，D错误。 故选ABC。 12. 如图所示，斜劈放在水平面上，其斜面ABCD为长方形，与水平面间的夹角，AB：AD＝4：3。一质量m＝1kg的小物块受到平面ABCD内与对角线AC垂直的恒力F作用，恰好能沿斜面的对角线AC做匀速直线运动，此过程斜劈保持静止，重力加速度为，则（　　） A. 小物块与斜面间的动摩擦因数为0.75 B. 小物块与斜面间的动摩擦因数为0.45 C. 恒力F的大小为4.8N D. 斜劈对水平地面的摩擦力为2.88N 【答案】BC 【解析】 【详解】C．物块受到的摩擦力方向与相对运动方向相反，即沿CA方向，重力的分力沿斜面向下，在ABCD平面上进行受力分析，如图所示 则由平衡可知 又AB：AD＝4：3，得， 解得，，故C正确； AB．物块对斜劈的压力大小等于重力垂直于斜面的分力，得，故A错误，B正确； D．对斜劈、物块整体，受到重力、地面的支持力和摩擦力、F作用，摩擦力与F水平方向的分力平衡，F水平方向的分力在平行于AB方向分量为， 在垂直于AB方向还有分量，则F水平方向的分力大于2.88N，所以受到地面的摩擦力也大于2.88N，根据牛顿第三定律知斜劈对水平地面的摩擦力大于2.88N，故D错误。 故选BC 第Ⅱ卷（非选择题，共56分） 二、实验题（本题共2小题，共14分） 13. 利用气垫导轨研究匀变速直线运动，实验装置示意图如图所示。 （1）实验步骤： ①将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于1m，将导轨调至水平； ②用游标卡尺测量挡光条的宽度为l； ③将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2； ④从数字计时器（图中未画出）上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间和，以及先后经过两个光电门的时间间隔t。 （2）①若将挡光条经过光电门的平均速度视为瞬时速度，则滑块做匀加速运动的加速度a＝______；（用直接测量出的物理量的字母表示） ②小明同学通过查阅说明书得知，两个光电门之间的时间t为挡光条前沿先后经过两光电门中心的时间间隔，那么按照上面加速度表达式算出的数值应该比其真实值______（选填“略大”或“略小”） ③为了减小上述系统误差，下列操作可行的是______ a.多次测量求平均值 b.适当减小挡光条的宽度 c.适当减小两个光电门之间的距离 【答案】 ①. ②. 略小 ③. b 【解析】 【详解】[1]若将挡光片经过光电门的平均速度视为瞬时速度，则挡光条通过光电门1时的速度为，挡光条通过光电门2时的速度为，解得加速度 [2]如图所示，是挡光条通过光电门1的平均速度，也就是通过光电门1中间时刻的瞬时速度，同理，是挡光条通过光电门2中间时刻的瞬时速度，因为，可判断出 根据，时间测量略大，故加速度测量略小。 [3]a．多次测量求平均值只能减小偶然误差，故a错误； b．可以通过适当减小挡光片的宽度来减小系统误差，故b正确； c．减小两个光电门之间的距离，时间测量的偶然误差会增大，故c错误。 故选b。 14. （1）在“利用双缝干涉测光的波长”的实验中，双缝间距d，双缝到光屏间的距离l。用某种单色光照射双缝得到的干涉条纹如图所示，分划板的刻线在图中A、B位置时，游标卡尺的读数分别为。则该单色光的波长的表达式＝______（用字母、d、l表示）。图2游标卡尺B位置读数为＝______cm。 （2）如图3所示，若分划板刻线与条纹不平行，其他操作都正常则波长的测量值______真实值（选填“＞”或“＜”）。 （3）为了使测量更准确，调节下列哪一项能使分划板刻线与条纹平行？______。 A. 仅旋转单缝 B. 仅旋转双缝 C. 仅旋转测量头 【答案】（1） ①. ②. 1.55 （2） （3）C 【解析】 【小问1详解】 [1]根据题意，结合图1可得，条纹间距为 又有 可得该单色光的波长的表达式 [2]图2游标卡尺B位置读数为 【小问2详解】 如图3所示，若分划板刻线与条纹不平行，条纹间距测量值偏大，若其他操作都正常则波长的测量值大于真实值。 【小问3详解】 为了使测量更准确，旋转测量头能使分划板刻线与条纹平行。 故选C。 三、计算题（本题共3小题，共42分，第15题12分，第16题14分，第17题16分） 15. 2025年5月1日，中国紧凑型聚变能实验装置（BEST）综合研究设施园区正式启动，该装置将在第一代中国人造太阳（EAST）基础之上首次演示聚变能发电。同年1月20日，EAST首次实现1亿摄氏度1066秒稳态长脉冲高约束模式等离子体运行。在真空室内加入氘（）和氚（）进行核聚变反应生成同时放出一个中子（）。 （1）写出该核聚变反应的方程式； （2）若已知平均核子质量为、平均核子质量为、平均核子质量为、中子（）质量为，真空中光速为c，求一个氘（）和一个氚（）进行核聚变反应释放的核能E； （3）若已知氘（）的比结合能为，氚（）的比结合能为，一个氘（）和一个氚（）进行核聚变反应释放的核能E，求的比结合能（用字母和和E表示）。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 该聚变反应的方程式为 【小问2详解】 该反应过程质量亏损 结合爱因斯坦质能方程 可得该反应释放的核能为 【小问3详解】 该反应放出的核能等于生成物和反应物结合能之差，即 可得核的比结合能 16. 玩具气枪的核心动力来源于气体的压缩与释放。当密闭空间内的空气被压缩时，内部压强增大，撤除外力后压缩气体迅速膨胀，推动弹丸高速射出。某研究小组想研究气枪子弹的速度变化及功能转化。实验时把枪管水平固定，枪管一端封闭，另一端与外界大气连通，枪管中空部分粗细均匀，横截面积为，其简化结构如题图1所示。通过传感器测量，绘制出子弹速度v与封闭气柱长度x的函数关系曲线，如题图2所示。子弹刚开始运动时，封闭气柱长度为，此时封闭气体温度为，压强为。当子弹速度最大时，封闭气柱长度为。塑料子弹质量为m＝2g，子弹与枪管间气密性良好，不计摩擦，外界大气压恒为。 （1）子弹速度达到最大时，封闭气体的温度为多少？ （2）子弹从开始运动到获得最大速度的过程中，子弹克服外界大气做的功为多少？ （3）已知枪管内封闭气体内能U与热力学温度T满足（，式中，则 ①若忽略封闭气体与外界热交换，求子弹的最大速度； ②实际情况封闭气体和外界会有热交换，实验测得，判断子弹从开始运动到获得最大速度的过程中，封闭气体是吸热还是放热？吸（或放）热为多少？ 【答案】（1）225K （2）2J （3）①20m/s；②吸热，0.084J 【解析】 【小问1详解】 当子弹速度达到最大时，封闭气体压强与外界大气压强相等，则有 解得 【小问2详解】 此过程子弹克服外界大气做的功，又 解得 【小问3详解】 ①对封闭气体，若忽略封闭气体与外界热交换，则有Q＝0 根据，得 根据热力学第一定律，解得 对子弹，由动能定理得，解得 ②对子弹，由动能定理得，解得 对封闭气体，由①得，解得Q＝＋0.084J 即封闭气体吸收热量为0.084J。 17. 《中华人民共和国道路交通安全法》规定，当道路中央为白色或黄色虚线时，允许车辆在确保安全的情况下短暂借道超车，但需及时返回原车道。汽车借反向车道超车有很大的危险，考验驾驶员的综合判断能力。如图所示，图中B车正以的速度匀速行驶，A车正以的速度借道超越同向行驶的B车，此时A、B两车相距L＝10m。此时A车司机发现前方不远处有一辆汽车C以速度迎面驶来，不考虑变道过程中车速的变化和位移的侧向变化，已知A车长度为，B车长度为。 （1）若A车车尾行至B车车头前相距d＝10m处为安全超车完毕，则A车与C车的距离x至少为多少才能安全超车？ （2）若A车司机感觉与汽车C距离太小不得不放弃超车，于是立即驶回到与B车后方的正常行驶车道。则A车驶回正常车道后至少以多大的加速度刹车才能避免与B车相撞？ （3）若按照第（2）问A车立即驶回正常车道后，如果急刹车恐怕有翻车的危险，但加速度太小又会与B车相碰，于是以大小为的加速度刹车的同时鸣笛及远光闪烁发出信号提醒B车司机加速，B车司机经过的反应时间后，立即以恒定的加速度加速行驶。则至少多大才能避免事故发生？（该问结果用分数表示） 【答案】（1）160m （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设A车经时间t后恰好可以超车，由运动学知识可知 代入数据解得t＝3.2s 此时A车前进的距离为，解得m C车前进的距离为，解得m 即要想安全完成超车，A车与汽车C的距离至少为，解得 【小问2详解】 A车减速到与B车速度相同时，若恰好未与B车相撞，则之后A车将不会与B车相撞， 设经过的时间为，则A车位移为 B车位移为，位移关系 联立解得 A车与B车不相撞，刹车时的最小加速度为 解得，即A车至少以加速度刹车，才能避免与B车相撞。 【小问3详解】 设B车以的加速度做匀加速直线运动恰好能避免事故发生， 从A车开始减速经过两车速度相等，有 位移关系 A车的位移为 B车的位移为 联立解得， 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $