精品解析：新疆乌鲁木齐市101中学2024-2025学年高二下学期期末考试物理试题

101中学2024-2025年第二学期期末考试卷 一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。1-8题单项选择；9-12题多项选择，全部选对的得4分，选对但不选全的得2分，有选错的得0分不选、多选、错选均不得分） 1. 氦是一种惰性气体，具有较低的沸点和良好的热传导性能。它被广泛应用于制冷和冷却中。若以表示氦的摩尔质量，表示在标准状态下氦蒸气的摩尔体积，表示在标准状态下氦蒸气的密度，表示阿伏加德罗常数，分别表示每个氦分子的质量和体积，则下列表达式正确的是（　　） A. B. C. D. 2. x轴上有两波源分别位于和处，两波源t=0时刻同时产生的简谐横波M、N分别沿x轴正方向和x轴负方向传播，振幅均为，如图所示为时的波形图，此时和处的P、Q两质点刚开始振动，则下列说法正确的是（　　） A. 时，质点P的振动方向向上，质点Q的振动方向向下 B. 4~6s内，质点P运动的路程为2cm C. 时，处的质点位移为1cm D. 时，之间的质点位移均为0 3. 下列说法正确的是（　　） A. 甲图中细管材料制作防水衣的防水效果比好 B. 图乙中，洁净的玻璃板接触水面，要使玻璃板离开水面，拉力必须大于玻璃板受到的重力，其原因是玻璃板受到大气压力作用 C. 图丙中，戳破棉线左侧的肥皂膜，棉线会向右弯曲 D. 丁图的绝热容器中，为真空，内封闭一定量的气体，抽掉隔板，容器内气体平均分子动能减小 4. 如图为一单摆的共振曲线，下列说法正确的是（　　） A. 该单摆的固有周期为 B. 该单摆的摆长约为 C. 将该单摆从地球搬到月球上，共振曲线振幅最大值所对应横坐标将减小 D. 若摆长增大，共振曲线振幅最大值所对应的横坐标将增大 5. 在匀强磁场中，一个原来静止的原子核，由于衰变放射出某种粒子，结果得到一张两个相切圆1和2的径迹照片如图所示，已知两个相切圆半径分别，则下列说法正确的是（　　） A. 原子核发生衰变 B. 径迹1是衰变后粒子的径迹 C. 若衰变方程是，则衰变后新核和射出的粒子的动能之比为117：2 D. 若衰变方程是，则 6. 图甲为一列简谐横波在时的波形图，P是平衡位置在处的质点，Q是平衡位置在处的质点，图乙为质点Q的振动图像。下列说法正确的是（ ） A. 这列波沿x轴正方向传播 B. 这列波的传播速度为 C. 时，质点P的位移为 D. 再过，Q通过的路程为50cm 7. 据报道，国外某核电站排放的“核污水”中含有大量的氚以及碘-129、碳-14、锶-90等几十种放射性元素。已知氚的半衰期约为12年，其反应方程为则（　　） A. 该反应是核裂变反应 B. 粒子X是氚原子的核外电子 C. 的比结合能比的比结合能小 D. 20个氚核经过24年后还剩余5个 8. 关于以下现象及其应用下列说法不正确的是（　　） A. 图甲是干涉型消声器结构示意图，波长为λ的同一声波通过上下两通道后相遇的路程差应该为的奇数倍 B. 图乙中若只减小屏到挡板的距离，则相邻亮条纹间距离将减小 C. 图丙所示，利用光的干涉检查平整度，用单色光从上面照射，空气膜的上下两个表面反射的两列光波发生干涉，图中条纹弯曲说明此处是凹下的 D. 图丁中的M、N是偏振片，P是光屏。当M固定不动缓慢转动N时，光屏P上的光亮度将一明一暗交替变化，此现象表明光波是纵波 9. 如图所示，有一质量为2m的光滑斜面体静止地放在光滑的水平地面上，斜面倾角为，斜面长2L，将质量为m的滑块（视为质点）从斜面体顶端由静止释放，滑块沿斜面下滑的过程中，滑块的加速度大小为，斜面体的加速度大小为，下列说法正确的是（　　） A. B. 滑块和斜面组成的系统动量守恒 C. 滑块从顶端滑至斜面底端的过程中，斜面的位移大小为 D. 滑块对斜面体的作用力方向与地面对斜面体的作用力方向相反 10. 下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是（　　） A. 图甲：普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一 B. 图乙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，但原子发射光子的频率是连续的 C. 图丙为康普顿效应的示意图，入射光子与静止的电子发生碰撞，碰后散射光的波长变长 D. 在两种固体薄片上涂上蜡，用烧热的针接触固体背面上的一点，蜡熔化的范围如图丁所示，则a一定是非晶体，b一定是晶体 11. 如图所示，一轻质弹簧下端系一质量为的书写式激光笔，组成一弹簧振子，并将其悬挂于教室内一体机白板的前方。使弹簧振子沿竖直方向上下自由振动，白板以速率v水平向左匀速运动，激光笔在白板上留下书写印迹，图中相邻竖直虚线的间隔均为（未标出），印迹上两点的纵坐标为和。不计一切阻力，则（ ） A. 该弹簧振子的振动周期为 B. 在激光笔留下段印迹的过程中，弹簧对它做功为 C. 在激光笔留下段印迹的过程中，弹簧对它的冲量为0 D. 在激光笔留下段印迹的过程中，振动系统的重力势能和弹性势能之和先减小后增大 12. 氢原子从高能级向低能级跃迁时，会产生四种频率的可见光，其光谱如图甲所示。氢原子从能级6跃迁到能级2产生可见光Ⅰ，从能级3跃迁到能级2产生可见光Ⅱ，用同一单缝研究这两种光的衍射现象，得到如图乙和图丙所示的衍射条纹，用这两种光分别照射如图丁所示的实验装置，都能产生光电效应。下列说法正确的是（　　） A. 图甲中的对应的是Ⅱ B. 图乙中的衍射条纹对应的是Ⅰ C. Ⅰ的光子动量小于Ⅱ的光子动量 D. 调节P，微安表示数为零时Ⅰ对应电压表示数比Ⅱ的大 二。实验题（本题共2小题，每空2分，共14分） 13. 某科学兴趣小组同学用如图所示的装置验证“动量守恒定律”。实验步骤如下： ①用细绳将大小相同、质量分别为和的小球和悬挂在天花板上； ②在A、B两球之间放入少量炸药，引爆炸药，两球反方向摆起，用量角器记录两细绳偏离竖直方向的最大夹角分别为； 试回答下列问题： （1）若两球爆炸过程动量守恒，应满足的表达式为_____（用、、、表示）。 （2）另一小组同学用该实验装置想探究两小球间的碰撞是否是弹性碰撞，实验步骤如下： ①小球竖直静止，将小球拉起一定角度，由静止释放； ②小球和小球发生正碰之后，小球被弹回，用量角器测出悬挂小球的细绳能摆起的与竖直方向的最大夹角； ③多次改变初始的值，使得悬挂小球的细绳摆起的最大角度发生变化，记录多组、值，以为纵轴，为横轴，绘制图像； ④该小组实验中需保证两小球的质量满足：_____（选填“>”、“<”或“=”）。 14. 随着科技发展，智能手机不仅为我们的生活带来了便利，也可以利用它的摄像头和内部传感器协助我们完成物理实验。某同学在“用单摆测量重力加速度”的实验中，利用了智能手机磁传感器和一个磁性小球进行了如下实验： （1）将摆线上端固定在铁架台上，下端系在小球上，做成图1所示单摆。在测量单摆的摆长时，先用毫米刻度尺测得摆球悬挂后的摆线长（从悬点到摆球的最上端），再用螺旋测微器测得摆球的直径为（读数如图2所示）。从图2可知，摆球的直径为__________。 （2）将智能手机磁传感器置于磁性小球平衡位置正下方，打开智能手机的磁传感器，准备测量磁感应强度的变化。将磁性小球由平衡位置拉开一个小角度，由静止释放，手机软件记录磁感应强度的变化曲线如图3所示。由图3可知，单摆的周期为___________。 （3）经测量得到6组不同的摆长和对应的周期，画出图线，然后在图线上选取、两个点，坐标如图4所示。则当地重力加速度的表达式__________。图4中图像不过原点的原因是___________。 A.计算摆长时用是摆线长度而未计入小球半径 B.计算摆长时用的是摆线长度加上小球直径 （4）另一同学只通过一次实验测量出重力加速度，但由于操作失误，致使摆球不在同一竖直平面内运动，而是在一个水平面内做圆周运动，如图5所示，这时如果测出摆球做这种运动的周期，仍用单摆的周期公式求出重力加速度，则求出的重力加速度与重力加速度的实际值相比___________（填“偏大”、“偏小”、“不变”）。 三。计算题（本题共4小题，共38分） 15. 世界上最早发明瓷器的国家是中国。现代瓷器通常在气窑内烧制，如图所示，气窑是对陶瓷泥坯进行升温烧结的一种设备。某次烧制前，封闭在窑内的气体压强为，温度为室温17℃，为避免窑内气压过高，窑上装有一个单向排气阀，当窑内气压达到时，单向排气阀开始排气。开始排气后，气窑内气体压强维持不变，窑内气体温度逐渐升高，最后的烧制温度恒定为1317℃。求： （1）单向排气阀开始排气时窑内气体温度为多少摄氏度； （2）本次烧制排出的气体与原有气体的质量比。 16. 一个水平放置的圆柱形罐体内装了一半的某种透明液体，液体上方是空气，其截面如图所示，该截面的半径为R。一激光器从罐体底部P点沿着罐体的内壁顺时针向上移动，它所发出的光束始终指向圆心O点。当激光器移到Q点时，光束与竖直方向成角，此时观察到进入空气中的光束与竖直方向成角。已知光在空气中的传播速度为c，求： （1）液体的折射率； （2）激光从Q点传到O点的时间； （3）继续移动激光器恰好观察不到从液体表面射向空气的折射光束，此时液体中的光束与竖直方向的夹角。 17. 如图甲所示是研究光电效应饱和电流和遏止电压的实验电路，A、K为光电管的两极，调节滑动变阻器触头P可使光电管两极获得正向或反向电压。现用光子能量的光持续照射光电管的极板K。移动滑动变阻器触头P，获得多组电压表、电流表读数，作出电流与电压关系的图线如图乙所示。求： （1）光电管K极材料的逸出功； （2）当滑片滑至靠近a端，此时电压表示数为2V，则到达A极板的光电子的动能为多少？ 18. 某游戏装置如图所示，倾斜轨道下端固定一弹射装置，上端与一段圆弧管道平滑连接，高处水平光滑平台上一木板紧靠管道出口，且与管道内壁平齐，平台左端地面上有一卡扣装置Q，木板经过时瞬间被卡住，停止运动。游戏时，滑块P每次都在A点弹射离开，通过调节弹射装置可以为滑块从A点弹出提供不同的初动能，滑块最终能停留在木板上则游戏挑战成功。已知斜轨道倾角，AB距离，圆管道半径，且比圆管口径大得多。木板质量，滑块与木板间摩擦因数，其余均光滑，滑块P质量，可看作质点，水平平台足够长，取。 （1）若滑块弹射后恰好能到点，求在点时对轨道压力的大小； （2）假设木板足够长，某次滑块从A点弹出速度为，求木板能够获得的最大速度； （3）假设木板的长度，若要游戏成功，求滑块从A点弹射的初动能范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 101中学2024-2025年第二学期期末考试卷 一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。1-8题单项选择；9-12题多项选择，全部选对的得4分，选对但不选全的得2分，有选错的得0分不选、多选、错选均不得分） 1. 氦是一种惰性气体，具有较低的沸点和良好的热传导性能。它被广泛应用于制冷和冷却中。若以表示氦的摩尔质量，表示在标准状态下氦蒸气的摩尔体积，表示在标准状态下氦蒸气的密度，表示阿伏加德罗常数，分别表示每个氦分子的质量和体积，则下列表达式正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】D．氦气体中分子之间的距离远大于分子直径，每个分子的体积远小于每个气体分子平均所占的空间。则每个氦分子的体积 D错误； ABC．一摩尔的任何物质包含的分子数都是阿伏加德罗常数，氦的摩尔质量 则 ，， C正确，AB错误。 故选C。 2. x轴上有两波源分别位于和处，两波源t=0时刻同时产生的简谐横波M、N分别沿x轴正方向和x轴负方向传播，振幅均为，如图所示为时的波形图，此时和处的P、Q两质点刚开始振动，则下列说法正确的是（　　） A. 时，质点P的振动方向向上，质点Q的振动方向向下 B. 4~6s内，质点P运动的路程为2cm C. 时，处的质点位移为1cm D. 时，之间的质点位移均为0 【答案】D 【解析】 【详解】A．时，质点P的振动方向向下，质点Q的振动方向向上，A错误； B．机械波的波长为 机械波的波速为 机械波的周期为 机械波的振幅为 4~6s内，质点P运动的路程为，B错误； C．从到的时间差为 经过一个周期，波传播的距离等于一个波长。两列波的波谷在处相遇，所以处的质点位移为-1cm，C错误； D．从到的时间差为 从到的时间内，机械波传播的距离为 时，两列波在之间的区域重叠，并且M波的波谷与N波的波峰在处的相遇，处的质点的位移等于0。因为两列波的振动方向相反，所以在之间的重叠区域的所有质点位移均为0，D正确。 故选D。 3. 下列说法正确的是（　　） A. 甲图中细管材料制作防水衣的防水效果比好 B. 图乙中，洁净的玻璃板接触水面，要使玻璃板离开水面，拉力必须大于玻璃板受到的重力，其原因是玻璃板受到大气压力作用 C. 图丙中，戳破棉线左侧的肥皂膜，棉线会向右弯曲 D. 丁图的绝热容器中，为真空，内封闭一定量的气体，抽掉隔板，容器内气体平均分子动能减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．甲图是毛细现象，材料E中液体在细管内上升，说明E对液体是浸润的；材料F中液体在细管内下降，说明F对液体是不浸润的，故细管材料F制作防水衣的防水效果比E好，故A错误； B．图乙中，洁净玻璃板接触水面，拉力大于重力是因为水分子和玻璃分子间存在引力（附着力 ），不是大气压力，故B错误； C．图丙中，戳破棉线左侧肥皂膜，右侧肥皂膜分子间存在引力，会拉着棉线向右弯曲，故C正确； D．丁图绝热容器中，N为真空，M内气体抽掉隔板K，气体膨胀不对外做功（W=0），绝热过程（Q = 0），根据热力学第一定律 可知内能不变，温度不变，分子平均动能不变，故D错误。 故选C。 4. 如图为一单摆的共振曲线，下列说法正确的是（　　） A. 该单摆的固有周期为 B. 该单摆的摆长约为 C. 将该单摆从地球搬到月球上，共振曲线振幅最大值所对应的横坐标将减小 D. 若摆长增大，共振曲线振幅最大值所对应的横坐标将增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，单摆的固有频率为，则固有周期为，A错误； B．由单摆周期公式有 解得，B错误； C．将该单摆从地球搬到月球上，减小，变大，固有频率减小，共振曲线振幅最大值所对应的横坐标将减小，C正确； D．若摆长增大，变大，固有频率减小，共振曲线振幅最大值所对应的横坐标将减小，D错误。 故选C。 5. 在匀强磁场中，一个原来静止的原子核，由于衰变放射出某种粒子，结果得到一张两个相切圆1和2的径迹照片如图所示，已知两个相切圆半径分别，则下列说法正确的是（　　） A. 原子核发生衰变 B. 径迹1是衰变后粒子的径迹 C. 若衰变方程是，则衰变后新核和射出的粒子的动能之比为117：2 D. 若衰变方程是，则 【答案】D 【解析】 【详解】A．原子核衰变过程系统动量守恒，由动量守恒定律可知，衰变生成两粒子的动量方向相反，粒子速度方向相反，由左手定则可知，若生成的两粒子电性相反，则在磁场中的轨迹为内切圆，若电性相同则在磁场中的轨迹为外切圆，所以该原子核发生α衰变，故A错误； B．粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得 解得 由于p、B相同，则粒子电荷量q越大，轨道半径越小，由于新核的电荷量大，所以新核的轨道半径较小，所以径迹1为新核的运动轨迹，故B错误； C．由动能与动量的关系有 动量大小相等，所以动能之比等于质量的反比，即衰变后新核和射出的粒子的动能之比为4∶234=2∶117 故C错误； D．由B项分析知 由于p、B相同，故衰变后新核和射出的粒子的半径之比与电荷量成反比，且径迹1为新核的运动轨迹所以 故D正确。 故选D。 6. 图甲为一列简谐横波在时的波形图，P是平衡位置在处的质点，Q是平衡位置在处的质点，图乙为质点Q的振动图像。下列说法正确的是（ ） A. 这列波沿x轴正方向传播 B. 这列波的传播速度为 C. 时，质点P的位移为 D. 再过，Q通过的路程为50cm 【答案】D 【解析】 【详解】A．由乙图可以读出Q点在0.1s时的向y轴负方向振动，结合甲图，即可判断波的传播方向为沿x轴负方向，故A错误； B．由甲图可知波长为 由乙图可知周期为 结合即可知波速为 故B错误； C．由时间与波速，即可知t=0.125s时，振动形式传播的距离为 结合波形图和传播方向，即可知P点0.125s时的位移，与0.1s时x=1m处的位移相同，即P点位移为10cm。故C错误； D．由 可知Q点通过的路程为 故D正确。 故选D。 7. 据报道，国外某核电站排放的“核污水”中含有大量的氚以及碘-129、碳-14、锶-90等几十种放射性元素。已知氚的半衰期约为12年，其反应方程为则（　　） A. 该反应核裂变反应 B. 粒子X是氚原子的核外电子 C. 的比结合能比的比结合能小 D. 20个氚核经过24年后还剩余5个 【答案】C 【解析】 【详解】AC．由反应方程知发生β衰变反应，由于释放能量，生成物原子核更稳定，氚核的比结合能小于氦核的比结合能，则氦核的结合能大于氚核的结合能，故A错误，C正确； B．X粒子是一个核内中子转变为质子并释放的一个电子，故B错误； D．半衰期是大量原子发生衰变的速度的统计规律，对少数的放射性原子发生衰变的速度没有意义，故D错误。 故选C。 8. 关于以下现象及其应用下列说法不正确的是（　　） A. 图甲是干涉型消声器的结构示意图，波长为λ的同一声波通过上下两通道后相遇的路程差应该为的奇数倍 B. 图乙中若只减小屏到挡板的距离，则相邻亮条纹间距离将减小 C. 图丙所示，利用光的干涉检查平整度，用单色光从上面照射，空气膜的上下两个表面反射的两列光波发生干涉，图中条纹弯曲说明此处是凹下的 D. 图丁中的M、N是偏振片，P是光屏。当M固定不动缓慢转动N时，光屏P上的光亮度将一明一暗交替变化，此现象表明光波是纵波 【答案】D 【解析】 【详解】A．图甲是干涉型消声器的结构示意图，波长为λ的同一声波通过上下两通道后相遇的路程差应该为的奇数倍，A正确，不符合题意； B．根据，图乙中若只减小屏到挡板的距离，则相邻亮条纹间距离将减小，B正确，不符合题意； C．同一条亮条纹或者暗条纹所对应的空气膜的厚度相同。弯曲处的空气膜厚度与右侧较厚的空气膜厚度相同，说明此处是凹下的，C正确，不符合题意； D．图丁中的M、N是偏振片，P是光屏。当M固定不动缓慢转动N时，光屏P上的光亮度将一明一暗交替变化，此现象表明光波是横波，D错误，符合题意。 故选D。 9. 如图所示，有一质量为2m的光滑斜面体静止地放在光滑的水平地面上，斜面倾角为，斜面长2L，将质量为m的滑块（视为质点）从斜面体顶端由静止释放，滑块沿斜面下滑的过程中，滑块的加速度大小为，斜面体的加速度大小为，下列说法正确的是（　　） A. B. 滑块和斜面组成的系统动量守恒 C. 滑块从顶端滑至斜面底端的过程中，斜面的位移大小为 D. 滑块对斜面体的作用力方向与地面对斜面体的作用力方向相反 【答案】C 【解析】 【详解】AB．由题意可知，滑块沿斜面下滑的过程中，滑块和斜面体组成的系统水平方向合外力为零，竖直方向合外力不为零，因此系统水平方向动量守恒，竖直方向动量不守恒，总动量不守恒。设某一时刻，滑块水平速度为，斜面体速度为，则有 解得 任一时刻水平速度都保持上述关系，且经历时间相同，故 又因为滑块有竖直方向的加速度，即 可见，故A、B错误； C．由于系统水平方向动量守恒，有 两者经历相同时间，设滑块从顶端滑至斜面底端的过程中，走过的水平位移大小为，斜面体走过的水平位移大小为，所以 又有 联立解得 故C正确； D．滑块对斜面体的作用力方向垂直斜面向下，地面对斜面体的作用力方向竖直向上，故D错误。 故选C。 10. 下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是（　　） A. 图甲：普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一 B. 图乙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，但原子发射光子的频率是连续的 C. 图丙为康普顿效应的示意图，入射光子与静止的电子发生碰撞，碰后散射光的波长变长 D. 在两种固体薄片上涂上蜡，用烧热的针接触固体背面上的一点，蜡熔化的范围如图丁所示，则a一定是非晶体，b一定是晶体 【答案】AC 【解析】 【详解】A．图甲：普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一，A正确； B．图乙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，原子发射光子的频率也是分立的，B错误； C．图丙为康普顿效应的示意图，入射光子与静止的电子发生碰撞，碰后光子的能量减小，根据，散射光的波长变长，C正确； D．在两种固体薄片上涂上蜡，用烧热的针接触固体背面上的一点，蜡熔化的范围如图丁所示，则a可能是非晶体，也可能是多晶体，b一定是单晶体，D错误。 故选AC。 11. 如图所示，一轻质弹簧下端系一质量为的书写式激光笔，组成一弹簧振子，并将其悬挂于教室内一体机白板的前方。使弹簧振子沿竖直方向上下自由振动，白板以速率v水平向左匀速运动，激光笔在白板上留下书写印迹，图中相邻竖直虚线的间隔均为（未标出），印迹上两点的纵坐标为和。不计一切阻力，则（ ） A. 该弹簧振子的振动周期为 B. 在激光笔留下段印迹的过程中，弹簧对它做功为 C. 在激光笔留下段印迹的过程中，弹簧对它的冲量为0 D. 在激光笔留下段印迹的过程中，振动系统的重力势能和弹性势能之和先减小后增大 【答案】BD 【解析】 【详解】A．图中相邻竖直虚线的间隔均为，则该弹簧振子的振动周期为 故A错误； B．由于P、Q两位置弹簧振子的速度均为0，从P到Q根据动能定理得 解得 故B正确； C．由于P、Q两位置弹簧振子的速度均为0，则P到Q的过程中，根据动量定理得 解得 故C错误； D．振动系统从P到Q，重力势能、弹性势能和动能之和不变，由于动能先增大后减小，则重力势能和弹性势能之和先减小后增大。故D正确。 故选BD。 12. 氢原子从高能级向低能级跃迁时，会产生四种频率的可见光，其光谱如图甲所示。氢原子从能级6跃迁到能级2产生可见光Ⅰ，从能级3跃迁到能级2产生可见光Ⅱ，用同一单缝研究这两种光的衍射现象，得到如图乙和图丙所示的衍射条纹，用这两种光分别照射如图丁所示的实验装置，都能产生光电效应。下列说法正确的是（　　） A. 图甲中的对应的是Ⅱ B. 图乙中的衍射条纹对应的是Ⅰ C. Ⅰ的光子动量小于Ⅱ的光子动量 D. 调节P，微安表示数为零时Ⅰ对应的电压表示数比Ⅱ的大 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由题意可知，氢原子从能级6跃迁到能级2产生可见光Ⅰ，从能级3跃迁到能级2产生可见光Ⅱ，故可见光Ⅰ的能量大于可见光Ⅱ，可见光Ⅰ的频率大于可见光Ⅱ，故可见光Ⅰ是紫光，可见光Ⅱ是红光，图1中的对应的是Ⅱ，故A正确； B．图乙中的中央衍射条纹更宽，入射光的频率小，波长大，故乙中的衍射条纹对应的是Ⅱ，故B错误； C．根据 可知Ⅰ的光子动量大于Ⅱ的光子动量，故C错误； D．根据爱因斯坦光电效应方程 可得 可知发生光电效应时I对应的遏制电压大，则P向a移动，电流表示数为零时Ⅰ对应的电压表示数比Ⅱ的大，故D正确。 故选AD。 二。实验题（本题共2小题，每空2分，共14分） 13. 某科学兴趣小组同学用如图所示的装置验证“动量守恒定律”。实验步骤如下： ①用细绳将大小相同、质量分别为和的小球和悬挂在天花板上； ②在A、B两球之间放入少量炸药，引爆炸药，两球反方向摆起，用量角器记录两细绳偏离竖直方向的最大夹角分别为； 试回答下列问题： （1）若两球爆炸过程动量守恒，应满足的表达式为_____（用、、、表示）。 （2）另一小组同学用该实验装置想探究两小球间的碰撞是否是弹性碰撞，实验步骤如下： ①小球竖直静止，将小球拉起一定角度，由静止释放； ②小球和小球发生正碰之后，小球被弹回，用量角器测出悬挂小球的细绳能摆起的与竖直方向的最大夹角； ③多次改变初始的值，使得悬挂小球的细绳摆起的最大角度发生变化，记录多组、值，以为纵轴，为横轴，绘制图像； ④该小组实验中需保证两小球的质量满足：_____（选填“>”、“<”或“=”）。 【答案】（1） （2）< 【解析】 【小问1详解】 火药爆炸时若动量守恒则 火药爆炸后根据机械能守恒可知， 联立解得 【小问2详解】 ④小球A和小球B发生正碰之后，小球A被弹回，则A的质量小于B的质量，A才会反弹。 14. 随着科技发展，智能手机不仅为我们的生活带来了便利，也可以利用它的摄像头和内部传感器协助我们完成物理实验。某同学在“用单摆测量重力加速度”的实验中，利用了智能手机磁传感器和一个磁性小球进行了如下实验： （1）将摆线上端固定在铁架台上，下端系在小球上，做成图1所示的单摆。在测量单摆的摆长时，先用毫米刻度尺测得摆球悬挂后的摆线长（从悬点到摆球的最上端），再用螺旋测微器测得摆球的直径为（读数如图2所示）。从图2可知，摆球的直径为__________。 （2）将智能手机磁传感器置于磁性小球平衡位置正下方，打开智能手机的磁传感器，准备测量磁感应强度的变化。将磁性小球由平衡位置拉开一个小角度，由静止释放，手机软件记录磁感应强度的变化曲线如图3所示。由图3可知，单摆的周期为___________。 （3）经测量得到6组不同的摆长和对应的周期，画出图线，然后在图线上选取、两个点，坐标如图4所示。则当地重力加速度的表达式__________。图4中图像不过原点的原因是___________。 A.计算摆长时用的是摆线长度而未计入小球半径 B.计算摆长时用的是摆线长度加上小球直径 （4）另一同学只通过一次实验测量出重力加速度，但由于操作失误，致使摆球不在同一竖直平面内运动，而是在一个水平面内做圆周运动，如图5所示，这时如果测出摆球做这种运动周期，仍用单摆的周期公式求出重力加速度，则求出的重力加速度与重力加速度的实际值相比___________（填“偏大”、“偏小”、“不变”）。 【答案】（1）5.980 （2） （3） ①. ②. A （4）偏大 【解析】 【小问1详解】 [1]由图2可知，摆球的直径为 【小问2详解】 [1]实验中，磁性小球经过最低点时测得的磁感应强度最大，根据图3有 解得周期为 【小问3详解】 [1]根据 解得 结合图像，可得 解得 [2]结合上述可知，考虑磁性小球的半径时 图像过会过原点，其中 同理，若没有考虑磁性小球的半径时 故图4中图像不过原点的原因是没有考虑磁性小球的半径，故选A。 【小问4详解】 [1]以表示摆线长，表示摆线与竖直方向的夹角，表示摆球的质量，表示摆线对摆球的拉力，表示摆球圆锥摆运动的周期，如图 由牛顿第二定律得 在竖直方向，由平衡条件得 解得 单摆的周期公式 单摆运动的等效摆长小于单摆摆长，则单摆周期的测量值偏小，根据单摆周期公式求出的重力加速度偏大，即重力加速度的测量值大于真实值。 三。计算题（本题共4小题，共38分） 15. 世界上最早发明瓷器的国家是中国。现代瓷器通常在气窑内烧制，如图所示，气窑是对陶瓷泥坯进行升温烧结的一种设备。某次烧制前，封闭在窑内的气体压强为，温度为室温17℃，为避免窑内气压过高，窑上装有一个单向排气阀，当窑内气压达到时，单向排气阀开始排气。开始排气后，气窑内气体压强维持不变，窑内气体温度逐渐升高，最后的烧制温度恒定为1317℃。求： （1）单向排气阀开始排气时窑内气体温度为多少摄氏度； （2）本次烧制排出的气体与原有气体的质量比。 【答案】（1）307℃ （2） 【解析】 【小问1详解】 以封闭在气窑内的气体为研究对象，排气前体积不变，则有 初态：， 末态：， 由查理定律可得 代入数据解得 即 ℃ 【小问2详解】 开始排气后，气窑内气体压强维持不变，则有 设排出压强的气体体积为，排出气体质量为，由盖－吕萨克定律可得 得 由于气体的密度不变，则有 代入数据解得 16. 一个水平放置的圆柱形罐体内装了一半的某种透明液体，液体上方是空气，其截面如图所示，该截面的半径为R。一激光器从罐体底部P点沿着罐体的内壁顺时针向上移动，它所发出的光束始终指向圆心O点。当激光器移到Q点时，光束与竖直方向成角，此时观察到进入空气中的光束与竖直方向成角。已知光在空气中的传播速度为c，求： （1）液体的折射率； （2）激光从Q点传到O点的时间； （3）继续移动激光器恰好观察不到从液体表面射向空气的折射光束，此时液体中的光束与竖直方向的夹角。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）由折射定律可得 解得 （2）根据光在该液体中的传播速度与折射率的关系式有 则激光从Q点传到O点的时间 解得 （3）此时液体中的光束与竖直方向的夹角为临界角，由全反射临界角公式可得 解得 17. 如图甲所示是研究光电效应饱和电流和遏止电压的实验电路，A、K为光电管的两极，调节滑动变阻器触头P可使光电管两极获得正向或反向电压。现用光子能量的光持续照射光电管的极板K。移动滑动变阻器触头P，获得多组电压表、电流表读数，作出电流与电压关系的图线如图乙所示。求： （1）光电管K极材料的逸出功； （2）当滑片滑至靠近a端，此时电压表示数为2V，则到达A极板的光电子的动能为多少？ 【答案】（1）5.4eV （2） 【解析】 【小问1详解】 根据光电效应方程 根据动能定理得 解得， 【小问2详解】 当滑片滑至靠近a端，光电管内电场强度向右，光电子所受电场力向左，光电子做减速运动。 到达A极板光电子的最大动能为 解得 到达A极板的光电子的动能为 18. 某游戏装置如图所示，倾斜轨道下端固定一弹射装置，上端与一段圆弧管道平滑连接，高处水平光滑平台上一木板紧靠管道出口，且与管道内壁平齐，平台左端地面上有一卡扣装置Q，木板经过时瞬间被卡住，停止运动。游戏时，滑块P每次都在A点弹射离开，通过调节弹射装置可以为滑块从A点弹出提供不同的初动能，滑块最终能停留在木板上则游戏挑战成功。已知斜轨道倾角，AB距离，圆管道半径，且比圆管口径大得多。木板质量，滑块与木板间摩擦因数，其余均光滑，滑块P质量，可看作质点，水平平台足够长，取。 （1）若滑块弹射后恰好能到点，求在点时对轨道压力的大小； （2）假设木板足够长，某次滑块从A点弹出速度为，求木板能够获得的最大速度； （3）假设木板的长度，若要游戏成功，求滑块从A点弹射的初动能范围。 【答案】（1）1N；（2）；（3）1.5J~ 2.0J 【解析】 【详解】（1）若滑块弹射后恰好能到点，由于滑块在D点最小速度为0，则有 由牛顿第三定律可得 （2）从过程，根据动能定理有 解得 当木板与滑块共速时，其速度最大，根据动量守恒定律有 解得 （3）①滑块能到木板上，则有 根据动能定理有 解得 ②滑块恰好不从木板左端滑出，则滑块滑上木板，两者达到共同速度过程有 ， 木板被卡住后，对滑块，根据动能定理有 其中 解得 滑块弹出过程，根据动能定理有 解得 结合上述，滑块初动能范围为 解得，初动能范围为1.5J~2.0J。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $