精品解析：海南省海口实验中学2025-2026学年高三上学期周测（二）物理试题（热、波、光、原子）

高三物理周测二 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 我国于2024年1月研发出全球首款民用核电池.该核电池利用半衰期约为100年的镍63来工作，其衰变方程为：Ni→Y+X，则（　　） A. X是电子 B. X是粒子 C. Y与Ni是同位素 D. Y的中子数为29 2. 下列说法正确的是（　　） A. 太阳光下的油膜呈彩色，是光的衍射现象 B. 激光信号在光导纤维中传输的过程是利用了光的干涉 C. 拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加一个偏振片可以削弱反射光的干扰 D. 若红光与紫光从水中垂直水面射向空中，在逐渐增大入射角的过程中，水面上红光比紫光先消失 3. 氢原子的能级示意图如图所示，现有大量的氢原子处于n=4的激发态，当向低能级跃迁时，会辐射出若干种不同频率的光，若用这些光照射逸出功为4.5 eV的钨时，下列说法中正确的是（　　） A. 氢原子能辐射4种不同频率的光子 B. 氢原子辐射的光子都能使钨发生光电效应 C. 氢原子辐射一个光子后，氢原子的核外电子的速率增大 D. 钨能吸收两个从n=4向n=2能级跃迁的光子而发生光电效应 4. 已知钚239某次裂变的核反应方程为，其中核的质量为，的质量为，核的质量为，核反应中释放的能量为E，光在真空中的速度为c，则下列说法正确的是（ ） A. X核的中子数为82 B. 核的比结合能大于核的比结合能 C. X核的质量为 D. 该核反应过程质量守恒 5. 静止在匀强磁场中的放射性元素的原子核衰变为原子核，并放出一个粒子，形成如图1、2所示的径迹，则下列说法中正确的是（　　） A. 磁场方向垂直纸面向外 B. 1是粒子的径迹，2是的径迹 C. 1、2的半径比为 D. 1、2的半径比为 6. 衰变的核反应方程为，其半衰期为5.27年。已知的质量分别为，下列说法正确的是（　　） A. 该核反应中释放的能量为 B. 该核反应中释放出的射线的穿透本领比射线强 C. 若有16个，经过5.27年后一定只剩下8个 D. 粒子是核外的电子电离形成的 7. 分子间作用力F与分子间距离r的关系如图所示，当分子间的距离从开始增大时，下列说法正确的是（　　） A. 分子间的作用力表现为斥力 B. 分子力先减小后增大 C. 分子势能减小 D. 分子势能增大 8. 如图所示一定质量理想气体的图像，从状态A沿曲线运动到B， AB两点连线经过坐标原点O，A状态到B状态过程，关于此过程下列说法正确的是（ ） A. 气体的体积一直增大 B. A状态气体的内能大于B状态气体的内能 C. A状态和B状态相比，A气体单位时间撞到单位面积气体分子数目小于B气体 D. 气体的体积一直减小 二、多项选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 为了理解绳波的传播特点，某同学拿着绳子左侧上下做简谐运动，某时刻绳波的图像如图所示，a、b为绳波中的两质点。关于该绳波，下列说法正确的是（　　） A. 该绳波为纵波 B. a质点的加速度正在增大 C. b质点振动速度正在增大 D. 若波源振动加快，则波长将减小 10. 如图1所示为一列沿x轴方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形，图2为平衡位置在x=6m处的质点的振动图像，下列说法正确的是（　　） A. 波速为150m/s B. 该波沿x轴正方向传播 C. 1s内波传播的距离为5cm D. 若遇到5m障碍物，该波能发生明显的衍射现象 11. 如图所示，导热性能良好的汽缸封闭一定质量的理想气体，活塞与汽缸壁的接触面光滑，活塞用弹簧悬挂。当周围环境温度不变而大气压缓慢变大之后，下列说法中正确的是（ ） A. 弹簧的长度不变 B. 封闭气体的体积不变 C. 缸体向上运动 D. 气体的内能增大 12. 关于固体、液体的相关说法正确的是（　　） A. 破镜不能够重圆是因为分子斥力的作用 B. 水变成冰后水分子并没有静止，仍在不停运动 C. 同质量0℃的水和冰，其内能相等 D. 液体浸润固体时，液体与固体的相互作用比液体分子之间的相互作用强 13. 关于分子热运动，下列说法正确的是（　　） A. 只要气体膨胀对外做功，分子的平均动能就减小 B. 在没有外界影响的情况下，密闭容器内的理想气体静置足够长时间后分子数密度保持不变 C. 对于一定质量的理想气体，只要温度升高其内能就一定增大 D. 两个相互接触的物体达到热平衡时，此时二者一定具有相同的内能 三、实验题：本题共2小题，共20分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。 14. 用如图所示实验装置探究一定质量气体等温变化的规律： （1）下述实验操作正确的是____。 A. 为保持气体温度不变，实验中应尽量缓慢推拉柱塞 B. 实验前应先测量出柱塞及压力表的总质量 C. 为方便推拉柱塞，应用手握紧注射器 D. 柱塞移至某位置时，应等待压力表的指针所指刻度稳定时再进行数据记录 （2）下列图像中，最能直观反映气体做等温变化的规律的是____。 A. B. C. D. 15. 在做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验时，某同学的操作步骤如下： ①取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液； ②在量筒中滴入一滴该溶液，测出它的体积； ③在蒸发皿内盛一定量的水，将爽身粉均匀撒在水面上，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开并稳定； ④在蒸发皿上覆盖透明玻璃，用彩笔在玻璃上描出油膜的轮廓，用透明坐标纸测量油膜的面积。 （1）上述步骤中有错误的是___________（填“①""②""③"或"④"）； （2）若油酸酒精溶液体积浓度为，一滴溶液的体积为，其形成的油膜面积约为，则油酸分子直径约为___________（结果保留两位有效数字）； （3）实验结果表明：测得油酸分子的直径明显偏大，可能的原因是___________。 A. 油酸还未完全散开 B. 所用油酸溶液中含有大量酒精 C. 计算油膜面积时，将所有不足一格的正方形都当成一格计算 D. 在用累积法计算一滴溶液的体积时，少数了液滴数 16. 某同学用图甲所示的装置研究单摆的规律，让摆球在竖直平面内做摆动，摆角小于5°。用力传感器得到细线对摆球拉力F的大小随时间t变化的图线如图乙所示。 （1）用游标卡尺测量小球的直径如图丙所示，其读数为______mm。 （2）某同学根据单摆周期公式计算当地重力加速度时，将细线长与小球直径之和作为摆长，则测得的重力加速度将______（选填“偏大”“偏小”或“无影响”）。 （3）由图乙可得该单摆的运动周期为______s（结果保留两位有效数字）。 （4）该同学测得当地重力加速度，结合图乙数据，可计算出摆球的质量为______kg（结果保留2位有效数字）。 （5）若测定了40次全振动的时间如图丁中秒表所示，秒表读数是________s。 四、计算题：本题共36分。平行班作答前4道，实验班和重点班作答6道。 17. 一列简谐横波沿x轴传播，图（a）是时刻的波形图；P是介质中位于处的质点，其振动图像如图（b）所示。求： （1）波的传播速度大小和方向； （2）质点P在0~7s时间内运动的路程； （3）从时刻开始计时，写出处的质点的振动方程。 18. 如图所示，实线和虚线分别是沿x轴方向传播的一列简谐横波在和时刻的波形图。求： （1）该波的波长、可能的周期T和可能的速度v； （2）若该波向x轴正方向传播，且周期最大时，则x=1m处的质点在t1到t2时间内的路程和t2时刻的位移。 19. 如图所示，一定质量理想气体被活塞封闭在竖直放置的绝热汽缸中，活塞的质量为m、底面积为S，质量也为m的圆柱体静置在活塞上，此时封闭气体的温度为T，活塞与缸底距离为2h。现接通电热丝加热气体，一段时间后活塞缓慢升高了h。已知外界大气压强为，重力加速度大小为g，忽略活塞与汽缸间的摩擦，求： （1）此时气体的温度； （2）若该过程气体内能的增加量为，则此过程气体吸收的热量。 20. 如图所示，一根一端封闭粗细均匀细玻璃管AB开口向上竖直放置，管内用高的水银柱封闭了一段长的空气柱。已知外界大气压强为，封闭气体的温度为℃，g取，则： （1）若玻璃管AB长度为，现对封闭气体缓慢加热，则温度升高到多少摄氏度时，水银刚好不溢出？ （2）若玻璃管AB足够长，缓慢转动玻璃管至管口向下后竖直固定，同时使封闭气体的温度缓慢降到℃，求此时试管内空气柱的长度。 21. 如图所示，直角三角形为棱镜的横截面，，，边长为L。一束单色光垂直边进入棱镜，恰好不能从边射出棱镜。已知光在真空中的传播速度为c。 （1）求此棱镜对该单色光的折射率n； （2）现在让此单色光从边中点D垂直边进入棱镜，画出光路图，并求此单色光在棱镜中的传播时间。 22. 如图，半径为R的半球形玻璃体置于水平桌面上，半球的上表面水平，球面与桌面相切于A点。一细束单色光经球心O从空气中摄入玻璃体内（入射面即纸面），入射角为，出射光线射在桌面上B点处。测得AB之间的距离为。现将入射光束在纸面内向左平移，平移到E点时，恰好在球面上D点发生全反射，（不考虑光线在玻璃体内的多次反射）求： （1）玻璃体的折射率n； （2）OE的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三物理周测二 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 我国于2024年1月研发出全球首款民用核电池.该核电池利用半衰期约为100年的镍63来工作，其衰变方程为：Ni→Y+X，则（　　） A. X是电子 B. X是粒子 C. Y与Ni是同位素 D. Y的中子数为29 【答案】A 【解析】 【详解】AB．根据电荷数守恒、质量数守恒知镍63的衰变方程是 故A正确，B错误； CD．同位素是质子数相同，中子数不同的同一元素的不同原子，Y的质子数是29，与Ni不是同位素，Y的中子数为 故CD错误。 故选A。 2. 下列说法正确的是（　　） A. 太阳光下的油膜呈彩色，是光的衍射现象 B. 激光信号在光导纤维中传输的过程是利用了光的干涉 C. 拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加一个偏振片可以削弱反射光的干扰 D. 若红光与紫光从水中垂直水面射向空中，在逐渐增大入射角的过程中，水面上红光比紫光先消失 【答案】C 【解析】 【详解】A．太阳光下的油膜呈彩色，是光的干涉现象，故A错误； B．激光信号在光导纤维中传输的过程是利用了光的全反射，故B错误； C．拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加一个偏振片可以削弱反射光的干扰，故C正确； D．光线发生全反射的临界角的正弦值与折射率的关系满足 水对红光的折射率比对紫光的折射率小，所以红光发生全反射的临界角比紫光发生全反射的临界角大，逐渐增大入射角的过程中，水面上红光比紫光后消失，故D错误。 故选C。 3. 氢原子的能级示意图如图所示，现有大量的氢原子处于n=4的激发态，当向低能级跃迁时，会辐射出若干种不同频率的光，若用这些光照射逸出功为4.5 eV的钨时，下列说法中正确的是（　　） A. 氢原子能辐射4种不同频率的光子 B. 氢原子辐射的光子都能使钨发生光电效应 C. 氢原子辐射一个光子后，氢原子的核外电子的速率增大 D. 钨能吸收两个从n=4向n=2能级跃迁的光子而发生光电效应 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．氢原子从n=4能级向低能级跃迁时能辐射6种不同频率的光子，选项A错误； B．从n=4到n=3跃迁辐射出的光子能量 E43=（1.51-0.85）eV=0.66 eV＜4.54 eV 故不能使钨发生光电效应，选项B错误； C．氢原子辐射一个光子后，能级降低，半径变小，动能变大，速率增大，选项C错误； D．金属发生光电效应时，不能同时吸收两个光子，选项D错误。 故选C。 4. 已知钚239某次裂变的核反应方程为，其中核的质量为，的质量为，核的质量为，核反应中释放的能量为E，光在真空中的速度为c，则下列说法正确的是（ ） A. X核的中子数为82 B. 核的比结合能大于核的比结合能 C. X核的质量为 D. 该核反应过程质量守恒 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据质量数和核电荷数守恒可得 故X核的中子数为 A错误； B．由于核裂变为核要释放能量，说明核比核更稳定，核的比结合能小于核的比结合能，B错误； C．设X核的质量为，则裂变后的亏损的质量为 根据质能方程 解得 C正确； D．裂变过程，质量有所亏损，D错误。 故选C。 5. 静止在匀强磁场中的放射性元素的原子核衰变为原子核，并放出一个粒子，形成如图1、2所示的径迹，则下列说法中正确的是（　　） A. 磁场方向垂直纸面向外 B. 1是粒子的径迹，2是的径迹 C. 1、2的半径比为 D. 1、2的半径比为 【答案】C 【解析】 【详解】衰变过程动量守恒，有 由 可得 可知，电荷量大的半径小，所以2是粒子的径迹，1是的径迹，根据左手定则可知磁场方向垂直纸面向里，1、2的半径比为 故选C。 6. 衰变的核反应方程为，其半衰期为5.27年。已知的质量分别为，下列说法正确的是（　　） A. 该核反应中释放的能量为 B. 该核反应中释放出的射线的穿透本领比射线强 C. 若有16个，经过5.27年后一定只剩下8个 D. 粒子是核外的电子电离形成的 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据质能方程可知核反应中释放的能量为，故A错误； B．根据三种射线的特点与穿透性，可知射线的穿透本领比射线强，故B正确； C．半衰期是对大量原子核的统计规律，对少数原子核没有意义，故C错误； D． 衰变的实质是原子核内的一个中子转化为一个质子和一个粒子，故D错误。 故选B。 7. 分子间作用力F与分子间距离r的关系如图所示，当分子间的距离从开始增大时，下列说法正确的是（　　） A. 分子间的作用力表现为斥力 B. 分子力先减小后增大 C. 分子势能减小 D. 分子势能增大 【答案】D 【解析】 【详解】AB．当分子间的距离从开始增大时，分子间的作用力表现为引力，由图可知分子力先增大后减小，选项AB错误； CD．当分子间的距离从开始增大时，分子力做负功，则分子势能增大，选项C错误，D正确。 故选D。 8. 如图所示一定质量理想气体的图像，从状态A沿曲线运动到B， AB两点连线经过坐标原点O，A状态到B状态过程，关于此过程下列说法正确的是（ ） A. 气体的体积一直增大 B. A状态气体的内能大于B状态气体的内能 C. A状态和B状态相比，A气体单位时间撞到单位面积气体分子数目小于B气体 D. 气体的体积一直减小 【答案】C 【解析】 【详解】AD．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为 由图像可知，A状态到B状态过程，气体的体积先变小后变大，故AD错误； B．A状态到B状态过程，气体温度升高，则气体内能增大，A状态气体的内能小于B状态气体的内能，故B错误； C．由图像可知，A状态和B状态相比，体积相等，A状态温度低于B状态温度，可知A状态气体分子平均动能小于B状态气体分子平均动能，则A状态气体单位时间撞到单位面积气体分子数目小于B状态气体单位时间撞到单位面积气体分子数目，故C正确。 故选C。 二、多项选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 为了理解绳波的传播特点，某同学拿着绳子左侧上下做简谐运动，某时刻绳波的图像如图所示，a、b为绳波中的两质点。关于该绳波，下列说法正确的是（　　） A. 该绳波为纵波 B. a质点的加速度正在增大 C. b质点振动速度正在增大 D. 若波源振动加快，则波长将减小 【答案】CD 【解析】 【详解】A．该绳波振源的振动方向与波的传播方向垂直，可知绳波为横波，选项A错误； B．根据“同侧法”可知，a质点正在向平衡位置振动，可知加速度正在减小，选项B错误； C．根据“同侧法”可知，b质点正在向平衡位置振动，则振动速度正在增大，选项C正确； D．若波源振动加快，则频率变大，周期减小，而波速不变，根据 则波长将减小，选项D正确。 故选CD。 10. 如图1所示为一列沿x轴方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形，图2为平衡位置在x=6m处的质点的振动图像，下列说法正确的是（　　） A. 波速为150m/s B. 该波沿x轴正方向传播 C. 1s内波传播的距离为5cm D. 若遇到5m障碍物，该波能发生明显的衍射现象 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．由题图2可知周期，由题图1可知波长，则 选项A正确； B．根据题图2，x=6m处的质点在t=0时刻向下振动，由同侧原理可知，该波沿x轴正方向传播，选项B正确； C．波在均匀介质中匀速传播，1s内波传播的距离 选项C错误； D．由题图1知，该列波波长为6m，而5m的障碍物尺寸比波长小，故该波能发生明显的衍射现象，选项D正确。 故选ABD。 11. 如图所示，导热性能良好的汽缸封闭一定质量的理想气体，活塞与汽缸壁的接触面光滑，活塞用弹簧悬挂。当周围环境温度不变而大气压缓慢变大之后，下列说法中正确的是（ ） A. 弹簧的长度不变 B. 封闭气体的体积不变 C. 缸体向上运动 D. 气体的内能增大 【答案】AC 【解析】 【详解】A．对整体受力分析可知 可知弹簧的长度不变，选项A正确； BC．对气缸受力分析可知 大气压缓慢变大，可知封闭气体的压强变大，根据可知气体的体积减小，缸体向上运动，选项B错误，C正确； D．气体的温度不变，则内能不变，选项D错误。 故选AC。 12. 关于固体、液体的相关说法正确的是（　　） A. 破镜不能够重圆是因为分子斥力的作用 B. 水变成冰后水分子并没有静止，仍在不停运动 C. 同质量0℃的水和冰，其内能相等 D. 液体浸润固体时，液体与固体的相互作用比液体分子之间的相互作用强 【答案】BD 【解析】 【详解】A．破镜不能够重圆是因为分子间距离太大，超过分子直径10倍，分子间作用力几乎为零，故A错误； B．水变成冰后水分子并没有静止，仍在永不停息做无规则运动，故B正确； C．同质量0℃的水和冰，水的内能大，故C错误； D．液体浸润固体时，液体与固体的相互作用比液体分子之间的相互作用强，故D正确。 故选BD。 13. 关于分子热运动，下列说法正确的是（　　） A. 只要气体膨胀对外做功，分子的平均动能就减小 B. 在没有外界影响的情况下，密闭容器内的理想气体静置足够长时间后分子数密度保持不变 C. 对于一定质量的理想气体，只要温度升高其内能就一定增大 D. 两个相互接触的物体达到热平衡时，此时二者一定具有相同的内能 【答案】BC 【解析】 【详解】A．温度是分子平均动能的标志，气体吸热对外做功，根据热力学第一定律，内能可能不变，温度可能不变，平均动能可能不变，故A错误； B．由于没有外界影响且容器密闭，气体的体积、温度和压强都不变，所以分子数密度不变，故B正确； C．理想气体内分子之间的相互作用可忽略不计，所以理想气体的内能仅仅与温度有关，对于一定质量的理想气体，只要温度升高其内能就一定增大，故C正确； D．两个相互接触的物体达到热平衡时，此时二者一定具有相同的温度，但内能不一定相同，故D错误。 故选BC。 三、实验题：本题共2小题，共20分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。 14. 用如图所示实验装置探究一定质量气体等温变化的规律： （1）下述实验操作正确的是____。 A. 为保持气体温度不变，实验中应尽量缓慢推拉柱塞 B. 实验前应先测量出柱塞及压力表的总质量 C. 为方便推拉柱塞，应用手握紧注射器 D. 柱塞移至某位置时，应等待压力表的指针所指刻度稳定时再进行数据记录 （2）下列图像中，最能直观反映气体做等温变化的规律的是____。 A. B. C. D. 【答案】（1）AD （2）D 【解析】 【小问1详解】 A．为保持气体温度不变，实验中应尽量缓慢推拉柱塞， 以防止柱塞移动太快，气体的温度产生变化，故A正确； B．因压强由压力表测得，不是由平衡条件计算出，所以实验前不需要利用天平测量出柱塞及压力表的总质量，故B错误； C．为了避免气体的温度发生变化，实验中，不能够手握紧注射器，故C错误； D．柱塞移至某位置时，应等待压力表的指针所指刻度稳定时再进行数据记录，故D正确。 故选AD。 【小问2详解】 A．气体温度不变，由玻意耳定律得，则，气体的压强跟气体的体积成反比。图象应是双曲线的一支，故A错误； B．图线是曲线，但不一定是双曲线的一支，不能直观反映气体的压强与体积成反比，故B错误； CD．应是过原点的直线，故C错误，D正确。 故选D。 15. 在做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验时，某同学的操作步骤如下： ①取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液； ②在量筒中滴入一滴该溶液，测出它的体积； ③在蒸发皿内盛一定量的水，将爽身粉均匀撒在水面上，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开并稳定； ④在蒸发皿上覆盖透明玻璃，用彩笔在玻璃上描出油膜的轮廓，用透明坐标纸测量油膜的面积。 （1）上述步骤中有错误的是___________（填“①""②""③"或"④"）； （2）若油酸酒精溶液体积浓度为，一滴溶液的体积为，其形成的油膜面积约为，则油酸分子直径约为___________（结果保留两位有效数字）； （3）实验结果表明：测得油酸分子的直径明显偏大，可能的原因是___________。 A. 油酸还未完全散开 B. 所用油酸溶液中含有大量酒精 C. 计算油膜面积时，将所有不足一格的正方形都当成一格计算 D. 在用累积法计算一滴溶液的体积时，少数了液滴数 【答案】（1）② （2） （3）AD 【解析】 【小问1详解】 应该用累积法测出一滴溶液的体积，比如测量100滴溶液的体积为，则一滴溶液体积为 ，故②步骤中有错误。 【小问2详解】 油酸分子直径约为； 【小问3详解】 A．油酸还未完全散开将会导致偏小，由油酸分子直径表达式，可知分子的直径偏大，故A正确； B．由于大量酒精分子没有挥发会导致S偏大，由油酸分子直径表达式，可知分子的直径d会偏小，故B错误； C．计算油膜面积时，将所有不足一格的正方形都当成一格计算将会导致油膜计算偏大，由油酸分子直径表达式，可知分子的直径会偏小，故C错误； D．由可知，少算了液滴数，偏小，偏大，由油酸分子直径表达式，将会导致分子的直径偏大，故D正确。 故选AD。 16. 某同学用图甲所示的装置研究单摆的规律，让摆球在竖直平面内做摆动，摆角小于5°。用力传感器得到细线对摆球拉力F的大小随时间t变化的图线如图乙所示。 （1）用游标卡尺测量小球的直径如图丙所示，其读数为______mm。 （2）某同学根据单摆周期公式计算当地重力加速度时，将细线长与小球直径之和作为摆长，则测得的重力加速度将______（选填“偏大”“偏小”或“无影响”）。 （3）由图乙可得该单摆的运动周期为______s（结果保留两位有效数字）。 （4）该同学测得当地重力加速度，结合图乙数据，可计算出摆球的质量为______kg（结果保留2位有效数字）。 （5）若测定了40次全振动的时间如图丁中秒表所示，秒表读数是________s。 【答案】（1）15.70 （2）偏大 （3）2.0 （4）0.46kg （5）135.2s 【解析】 【小问1详解】 该游标卡尺的精确度为0.05mm，所以其读数为 【小问2详解】 由单摆周期公式有 整理有 摆长应该为摆线长与小球半径之和，若将细线长与小球直径之和作为摆长，则摆长偏大，测得的重力加速度将偏大。 【小问3详解】 单摆在摆动过程中，摆球位于最高点时，细线弹力最小，根据图乙可知，连续两次细线弹力最小经历时间为半个周期，则有 解得 【小问4详解】 摆球在最低点有 摆球在最高点有 摆球由最高点到达最低点过程有 结合图乙解得 【小问5详解】 由图乙所示，秒表读数为 四、计算题：本题共36分。平行班作答前4道，实验班和重点班作答6道。 17. 一列简谐横波沿x轴传播，图（a）是时刻的波形图；P是介质中位于处的质点，其振动图像如图（b）所示。求： （1）波的传播速度大小和方向； （2）质点P在0~7s时间内运动的路程； （3）从时刻开始计时，写出处的质点的振动方程。 【答案】（1），向左传播 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由图a可知波长为4m，由图b可知波的周期为2s，则波速为 由图b可知时，质点P向下运动，根据同侧法可知，波向左传播。 【小问2详解】 根据图a可知时处的质点位于波谷处，由于 则质点P在0~7s时间内运动的路程 【小问3详解】 根据图a可知时处的质点位于波谷处，则从时刻开始计时， 处的质点的振动方程为 18. 如图所示，实线和虚线分别是沿x轴方向传播的一列简谐横波在和时刻的波形图。求： （1）该波的波长、可能的周期T和可能的速度v； （2）若该波向x轴正方向传播，且周期最大时，则x=1m处的质点在t1到t2时间内的路程和t2时刻的位移。 【答案】（1）见解析 （2）15cm； 【解析】 【小问1详解】 由题图可知波长为 若波沿x轴正方向传播，则有（，，） 可得周期为 （，，） 则波速为（，，） 若波沿x轴负方向传播，则有（，，） 可得周期为 （，，） 则波速为（，，） 【小问2详解】 若该波向x轴正方向传播，且周期最大时，则质点振动了个周期，则x=1m处的质点在t1到t2时间内的路程为 t2时刻的位移为 19. 如图所示，一定质量理想气体被活塞封闭在竖直放置的绝热汽缸中，活塞的质量为m、底面积为S，质量也为m的圆柱体静置在活塞上，此时封闭气体的温度为T，活塞与缸底距离为2h。现接通电热丝加热气体，一段时间后活塞缓慢升高了h。已知外界大气压强为，重力加速度大小为g，忽略活塞与汽缸间的摩擦，求： （1）此时气体的温度； （2）若该过程气体内能的增加量为，则此过程气体吸收的热量。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据题意可知，封闭气体做等压变化，则由盖-吕萨克定律有 解得 【小问2详解】 根据题意，对圆柱体和活塞整体受力分析有 解得 该过程气体对外界做功为 由热力学第一定律有 解得此过程气体吸收的热量 20. 如图所示，一根一端封闭粗细均匀细玻璃管AB开口向上竖直放置，管内用高的水银柱封闭了一段长的空气柱。已知外界大气压强为，封闭气体的温度为℃，g取，则： （1）若玻璃管AB长度为，现对封闭气体缓慢加热，则温度升高到多少摄氏度时，水银刚好不溢出？ （2）若玻璃管AB足够长，缓慢转动玻璃管至管口向下后竖直固定，同时使封闭气体的温度缓慢降到℃，求此时试管内空气柱的长度。 【答案】（1）67℃；（2）75cm 【解析】 【详解】（1）若对封闭气体缓慢加热，直到水银刚好不溢出，封闭气体发生等压变化，设玻璃管的横截面积为S，则初状态 末状态 封闭气体发生等压变化，则 解得 此时的温度为 （2）初始时刻，气体的压强为 玻璃管倒过来后的压强为 且 由理想气体状态方程得 解得 21. 如图所示，直角三角形为棱镜的横截面，，，边长为L。一束单色光垂直边进入棱镜，恰好不能从边射出棱镜。已知光在真空中的传播速度为c。 （1）求此棱镜对该单色光的折射率n； （2）现在让此单色光从边中点D垂直边进入棱镜，画出光路图，并求此单色光在棱镜中的传播时间。 【答案】（1）；（2）， 【解析】 【详解】（1）由题意知，若单色光垂直边射入棱镜后在面上发生全反射，由几何关系可知临界角，由 解得 （2）单色光垂直边从D点垂直射入棱镜，由几何知识可知，单色光在面上的入射角 即单色光在边上发生全反射，单色光在边上的入射角 发生全反射，最后反向光线传到边上时垂直边射出。单色光在棱镜中传播的光路图如图所示 根据几何知识可知 ，， 根据 可知光在介质中的传播速度 光在棱镜中传播时间 解得 22. 如图，半径为R的半球形玻璃体置于水平桌面上，半球的上表面水平，球面与桌面相切于A点。一细束单色光经球心O从空气中摄入玻璃体内（入射面即纸面），入射角为，出射光线射在桌面上B点处。测得AB之间的距离为。现将入射光束在纸面内向左平移，平移到E点时，恰好在球面上D点发生全反射，（不考虑光线在玻璃体内的多次反射）求： （1）玻璃体的折射率n； （2）OE的距离。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）当光线经球心入射时，光路图如图所示 根据折射定律 其中 解得 （2）平移到点，在点发生全反射，则 在内，有 联立得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $