内容正文:
2025-2026学年第二学期期中考试高二物理试题
一、单选题
1.下列说法正确的是()
A.光的偏振现象说明光是一种纵波
B.雨后天空中出现的彩虹属于光的干涉
C.光导纤维内芯的折射率比外套的折射率大D.水面上的油膜呈现彩色花纹属于光的衍射现象
2.如图所示,半球形玻璃砖过球心O的截面为MPN,PO垂直底面MN。由红、
59
蓝两种单色光组成的一束细光束从P点以45°角入射,折射光线分为a、b两束
光。下列说法正确的是()
A.a光为蓝色
B.a光在玻璃中传播的速度大于b光
C.a光在玻璃中折射率大于b光
D.a、b两束光在底面有可能会发生全反射
Ma b O
3.夏天天气炎热,给自行车轮胎快速打气后,轮胎外壁明显变热,下列说法正确的是()
A.轮胎变热主要是因为外界气温高,气体从外界吸热
B.轮胎变热主要是因为打气筒活塞与筒壁的摩擦生热
C.打气时外界对气体做功,胎内气体内能增大,温度升高
D.打气时气体体积被压缩,分子平均动能减小
4.冬季寒潮来袭,小华将热水倒入水瓶后,立即用瓶塞密封瓶口,瓶内封闭了一定质量的空气(视为理想
气体)。水瓶容积不变,随着瓶内水温逐渐降低,封闭空气的温度从热力学温度T。降至,,其压强随热力学
温度(p-T)的变化图像为过坐标原点的倾斜直线(如图所示)。关于α→b的过程,下列说法正确的是()
◆p/Pa
A.封闭空气的内能增加,且空气对外界做负功
B.封闭空气向外界放出的热量等于其内能的减少量
C.封闭空气向外界放出的热量大于其内能的减少量
D.瓶内空气分子数密度不变,每个分子撞击器壁的作用力均减小
b
T/K
5.关于以下各图中所示的热学相关知识,描述正确的是()
,各速率区间的分子数
液体
占总分子数的百分比
P
分子
8
6
布朗
0
微粒
B
分子
两分子系统的势能0气体分子速率分布速率d2468”
两分子间距离r的关系
甲
丙
入
A.图甲中,布朗微粒越大,单位时间内受到液体分子撞击次数越多,布朗运动越明显
B.图乙中,在r由变到3的过程中分子力做正功
C.图丙中,曲线1(虚线)对应的分子平均动能比曲线2(实线)对应的分子平均动能大
D.图丁中,一定质量的理想气体完成AB→C→A一个循环中其温度始终不变
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6.对于以下光学现象的说法中正确的是()
图时
单色光S
挡板
屏
单缝衍射产生的图样检验光学元件表面的平整度
分
乙
丙
A.图甲是双缝干涉示意图,若只增大挡板上两个狭缝S、S,间的距离d,两相邻亮条纹间距离△x将增
大
B.图乙是单缝衍射实验现象,若只在狭缝宽度不同情况下,上图对应狭缝较窄
C.图丙是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样,弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此
处是凹陷的
D.图丁中的P、Q是偏振片,当P固定不动,缓慢转动2时,只有当P、Q的透振方向完全相同时光
屏上才是明亮的,当P、Q的透振方向不完全相同时光屏上都是黑暗的
7.如图(a)所示的H。、H。、H,、H。是氢原子从高能级向=2能级跃迁时产生的谱线,属于巴尔末系,
如图(b)所示为氢原子部分能级图。下列说法正确的是()
EleV
00
410.29
54
-0.54
-0.85
A/nm
434.17486.27
656.47
-1.51
2
-3.40
H。H
H
-13.6
图(a)
图b)
A.H。的光子动量大于H。的光子动量
B.H。是由n=4能级向n=2能级跃迁产生的
C.H。对应的光子可以使氢原子从基态跃迁到激发态
D.H,的光子照射处于=3状态的氢原子,可以使氢原子电离
8.在磁感应强度为B的匀强磁场中,一个静止的放射性原子核(x)发生了一次衰变。放射出的α粒
子(H)在与磁场垂直的平面内做圆周运动,其轨道半径为R。以m、q分别表示o粒子的质量和电荷
量,生成的新核用Y表示。下面说法不正确的是()
丙
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A,发生衰变后产生的α粒子与新核Y在磁场中运动的轨迹正确的是图丙
B.新核Y在磁场中做圆周运动的半径为RY=
2
23R
C.α粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流,且电流大小为I=Bg
2πm
D.若衰变过程中释放的核能都转化为c粒子和新核的动能,则衰变过程中的质量亏损为△=
A(gBR)
2m(A-4)c2
9.在火星上太阳能电池板发电能力有限,因此科学家用放射性材料一PO,作为发电能源为火星车供电。
PuO,中Pu元素是8Pu,其发生a衰变,半衰期为87.7年。关于Pu元素的衰变,下列说法正确的是()
A.Pu元素的衰变方程为P1→5U+号He
B.经过87.7年,1000个Pu原子一定剩余500个
C.U核的比结合能大于Pu核的比结合能
D.升高环境温度可以使Pu的半衰期减小
10.无人机在空中悬停时,操控其释放的柔性光纤缆线,缆线在气流作用下发生振动,形成一列自左向右
(或自右向左)传播的机械波,某时刻缆线的形状如图所示,P为缆线上的一个质点,则下列说法正确的是
()
A.若波向左传播,质点P此时刻的振动方向竖直向下
B.光纤缆线的材质变化会改变该机械波的传播频率
C.若增大无人机释放缆线的振动幅度,波的传播速度会随之增大
D.缆线上各质点的振动周期与无人机操控缆线振动的周期相同
11.艺术体操带操是一项极具观赏性和艺术性的运动项目,它要求运动员手持彩带,在音乐的伴奏下完成
各种优美、流畅的动作。如果某段时间里彩带波形可视为简谐波,如图甲所示为运动员彩带表演过程中二0
时刻的波形图,P是平衡位置x=4m处的质点,图乙为质点P的振动图像,则()
◆y/cm
Ay/cm
A.该简谐波的传播速度为0.5m/s
20
20
B.该简谐波沿x轴负方向传播
C.x=3m处的质点在t=5s时位于平衡位置
6 x/m
0
2 t/s
D.质点P在0~5s时间内运动的路程为200cm
-20
-20-
甲
乙
12.如图,轻质弹簧竖直放置,下端固定在水平地面上。一小球从弹簧正上方某高度处由静止自
由下落,从小球与弹簧上端接触时开始计时,并以此位置为坐标原点,竖直向下为正方向,建立
坐标轴。忽略空气阻力,从小球接触弹簧到第一次竖直运动至最低点的过程中,下列反映小球的
加速度4弹簧弹力对小球做功W、速度~所受合外力F的变化图像,可能正确的是(已知弹簧始
终在弹性限度内)()
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13.在某光学实验室中,研究小组正在进行一项关于“金属光电效应”的实验,旨在探索不同频率光对金属表
面逸出光电子的影响。实验装置如图甲所示,他们使用频率V不同的单色激光照射同一块金属阴极K,测得
相应的遏止电压Uo,并绘制了如图乙所示的U。-v图像。己知电子电荷量为,,、Uo均为已知量,则下
列说法正确的是()
光
HK
P
电源
甲
乙
A.电源左侧应为负极
B.当入射光的频率y=2y.时,逸出光电子的最大初动能为eU0
C,普朗克常量h=-
evo
D.增大入射光的强度,金属的逸出功会减小
14.1899年,苏联物理学家列别捷夫首先从实验上证实了“光射到物体表面上时会产生压力”,和大量气体
分子与器壁的频繁碰撞类似,将产生持续均匀的压力,这种压力会对物体表面产生压强,这就是“光压”。某
同学设计了如图所示的探测器,利用太阳光的“光压”为探测器提供动力,以使太阳光对太阳帆的压力超过太
阳对探测器的引力,将太阳系中的探测器送到太阳系以外。假设质量为的探测器正朝远离太阳的方向运
动,帆面的面积为S,且始终与太阳光垂直,探测器到太阳中心的距离为,不考虑行星对探测器的引力。
己知:单位时间内从太阳单位面积辐射的电磁波的总能量与太阳绝对温度的四次方成正比,即乃=σT4,其
中T为太阳表面的温度,。为常量。引力常量为G,太阳的质量为M,太阳的半径为R,光子的动量p身
光速为c。下列说法正确的是()
太阳帆
A.常量o的单位为kg:8
K4
探测器
B.t时间内探测器在r处太阳帆受到太阳辐射的能量4πRtS
C.若照射到太阳帆上的光一半被太阳帆吸收一半被反射,探测器太阳帆的
面积S至少为
D.若照射到太阳帆上的光全部被太阳帆吸收,探测器在r处太阳帆受到的太阳光对光帆的压力2RP
cr2
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二、实验题
15.某同学利用如图甲所示的装置探究气体等温变化的规律。
气压计
b
柱塞
空气柱
0橡胶套
甲
乙
丙
(1)实验时,为判断气体压强与体积的关系,
(填“需要或不需要”)测出空气柱的横截面积。
(2)下列实验操作中正确的是
A.密封气体前,在活塞上均匀涂抹润滑油
B.推拉活塞时,用手握住注射器气体部分
C.实验时缓慢移动活塞
D.实验中应快速推拉柱塞,以免气体进入或漏出注射器
(③)为了能最直观地判断气体压强D与气体体积V的函数关系,作出P-图像。某同学在实验操作过程中,
不小心用手握住了注射器的空气柱部分,那么该同学可能得到的卫图像是图丙中的
(④在不同温度环境下,另一位同学重复了上述实验,实验操作和数据处理均正确,环境温度分别为T、工,
且>。在如图所示的四幅图中,可能正确反映相关物理量之间关系的是
(选填选项前下的字母)。
B
0
16.如图所示,某同学在“测量玻璃的折射率”实验中,先在白纸上画一条直线PP,画出一直线AO代表入
射光线,让玻璃砖的一个面与直线PP重合,再画出玻璃砖另一个面所在的直线',然后画出过O点的
法线。
A
P
B
B
M
P
(1)在AO上P、P2位置竖直插两个大头针,眼睛在另一侧透过玻璃砖看两个大头针,使P挡住,插上大
头针P,让P3挡住P、P2的像,然后再插上大头针P4挡住
(2)连接P3、P4并延长与MM交于O点,连接OO。为了便于计算折射率,以O为圆心适当的半径画圆,
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过B、C两点分别向法线作垂线BB'和CC",并用刻度尺测出BB和CC"的长度分别为d,和d,折射率
n=
(用d、d,表示).
(3)在确定玻璃砖边界线时,下列哪些错误会导致折射率的测量值偏小
(两直线间距与玻璃砖宽度相同,玻璃砖下移)
P
(两直线间距宽于玻璃砖宽度)
P
P
D
.M'
(两直线间距窄于玻璃砖宽度)
p
17.利用如图甲所示的双缝干涉实验仪测量光的波长。
光源滤镜遮光片单缝双缝
遮光筒
测量头
y月镜
毛玻璃
乙
(1)关于本实验中单缝的操作,下列说法正确的是
(填正确选项的字母)。
A.单缝必须调节到与双缝平行
B.每一次实验中,单缝到双缝的距离必须相等
C.去掉单缝后,也可以在光屏上观察到清晰的亮暗相间的条纹
(2)将红色滤光片换用蓝色滤光片重新做实验,其他条件不变,则观察到光屏上的条纹数会
(填“增
多”或“减少”)。
(3)若将光源改为激光,实验时用不到的元件有
(填正确选项的字母)。
A.滤光片
B.单缝
C.双缝
(4)用双缝干涉测量光的波长”实验中,将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上,若测量头中观察到的图
样如图乙所示,则在此情况下,波长的测量值
真实值(填“大于“小于”或“等于)。
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18.了解地球表面重力加速度的分布,对地球物理学、航空航天技术及大地测量等领域都有十分重要的意
义。某实验小组的同学做“用单摆测重力加速度的实验:
③
◆L/cm
②
①
100.00
4.00T22
甲
乙
丙
(1)以下是实验过程中的一些做法,其中正确的有()
A.摆线要选择细些、伸缩性尽量小些、适当长一些的
B.为了使摆的周期大一些,以方便测量,开始拉开摆球时,应使摆角大一些
C.为保证摆球摆动时摆长不变,应用夹子夹住摆线上端
D.拉开摆球,在释放摆球的同时开始计时,当摆球回到开始位置时停止计时,此时间间隔△t即为单摆
周期T
(2)实验中,测量不同摆长及对应的周期,用多组实验数据做出摆长与周期平方的图像如图乙所示,则重力
加速度的大小为
m/s2(π2取9.86,结果保留三位有效数字)。
(3)另一名同学不小心,每次都把小球直径当作半径来计算摆长,由此得到的L-P图像是图丙中的
(选填①②”或“③”),该同学测得的重力加速度与真实值相比
(选填“偏大“偏小”或“不变)。
三、解答题
19.研究天然放射现象时,把某放射源放入用铅做成的容器中,射线从容器的小孔竖直射出,成为细细的
一束。若在射线经过的空间施加磁感应强度大小为B、垂直纸面向里的匀强磁场,如图所示,发现射线会分
成三束,分别为c射线、B射线和y射线。研究发现:α射线是氦原子核,阝射线是电子流,Y射线是高能电磁
波。已知光速大小为c,假定粒子的速度大小为0.1c、β粒子的速度大小为0.99c。不计重力和粒子间的相
互作用。
②
1
X
③
X
(1)写出图中的①、②、③三束射线分别对应的射线种类。
(2)再施加一沿水平方向的匀强电场。
ā.若①、②两束射线重合,求匀强电场的电场强度大小E及方向。
b.请判断①、②、③三束射线是否可以重合。若可以,计算出匀强电场的电场强度大小':若不可以,请
说明理由。
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20.玻尔建立的氢原子模型,仍然把电子的运动视为经典力学描述下的轨道运动。他认为,氢原子中的电
子在库仑力的作用下,绕原子核做匀速圆周运动。已知氢原子的能量等于电子绕原子核运动的动能、电子
与原子核系统的电势能的总和。已知电子质量为m,电荷量为,静电力常量为k。氢原子处于基态时电子
的轨道半径为5,电势能为B,=-kg(取无穷远处电势能为零),普朗克常量为,。
(1)氢原子处于基态时电子的动能:
(2)氢原子处于基态时的总能量:
(3)至少要用频率多大的电磁波照射氢原子可使处于基态的氢原子电离。
21.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,单位体积内分子数量为。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,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1
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T=axEk,式中α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。
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22.图1中K、A是密封在真空管中的两电极,电极K受到紫外线照射时能够发射电子。K、A间的电压大
小可调,电源的正、负极亦可对调(当电极A的电势高于电极K的电势时,电压为正)。保持光强不变,
改变电源的正、负极,以及移动变阻器的滑片,可得图2所示电流表示数I与电压表示数U之间的关系,
当电压分别为-U.和U时,对应光电流的大小分别为0和I1,光电流的最大值为I2。已知电子电荷量值为。
(1)根据U。来求光电子的最大初动能Es:
(2)当光电流为最大值I,时,求单位时间内由电极K发出的光电子数:
(3)某同学做了如下的尝试,还是用紫外线照射电极K,但光强变大,试着在图2中大致画出这种情况下
I与U之间的关系曲线:
(4)一种经典模型,计算光电效应中电子获得逸出金属表面所需能量的时间△的方法如下:
一功率P=0.16W的紫外光源(可看作点光源)向四周均匀辐射能量,距离光源r=1m处放置一小块钾。假
设:钾原子为球状且紧密排列,紫外光的能量连续且平稳地被这块钾正对光源的表面的原子全部吸收,并
且每个原子吸收的能量全部给钾的最外层电子,使之逸出成为光电子。已知钾的逸出功W=2.3V、其原子
半径R=0.1×10-m,1eV=1.6x1019J。
根据上述信息,计算的大小(结果保留三位有效数字)。并将计算结果与光电效应中“电子几乎是瞬时(约
10s)逸出金属表面的实验结果作比较,判断上述经典模型是否合理。
窗口
光束
直流电源
-U O
图1
图2
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23.将一力传感器连接到计算机上就可以测量快速变化的力,图甲中O点为单摆的悬点,现将小球(可视
为质点)拉到A点,此时细线处于张紧状态,释放摆球,则摆球在竖直平面内的ABC之间来回摆动,其中
B点为运动中最低位置。∠AOB=∠COB=a,a小于10°且是未知量,图乙表示由计算机得到的细线对摆球
的拉力大小F随时间t变化的曲线,且图中=0时刻为摆球从A点开始运动的时刻,据力学规律和题中信
息(g取10m/s2),求:
O
个FN
0.402
0.399
B
00.15π0.3π0.45π0.6πts
甲
乙
(1)单摆的周期与摆长:
(2)摆球质量及摆动过程中最大速度的大小:(可用根式表示)
(3)改变单摆的摆角(小于5°)进行多次测量,记录对应的最大拉力F,和最小拉力F2根据所测数据作出的
F1一F,图像为一条直线,其斜率为k、纵轴截距为b,已知重力加速度为g,写出摆球质量的表达式。(用k、
b、g表示)
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《期中》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
B
C
B
B
B
D
A
C
D
题号
11
12
13
14
答案
D
A
B
C
1.C
【详解】A.光的偏振现象说明光是横波,因为只有横波才有偏振现象,故A错误;
B.彩虹的形成是由于光的色散,而非衍射,故B错误;
C.光导纤维利用全反射传输光信号,要求内芯折射率大于外套,故C正确;
D.油膜彩色花纹是薄膜干涉的结果,与光的衍射无关,故D错误。
故选C。
2.B
【详解】AC.根据折射定律,由题图可知,入射角相同,光的折射角大于光的折射角,则玻璃对光的折射率小于对光的折射率,光的频率小于光的频率,所以光为红色,光为蓝色,故AC错误;
B.根据,由于玻璃对光的折射率小于对光的折射率,所以光在玻璃中传播的速度大于光在玻璃中传播的速度,故B正确;
D.由图中几何关系可知,两束光在底面的入射角均等于在点的折射角,则两束光在底面的入射角一定小于全反射临界角,所以两束光在底面不可能会发生全反射,故D错误。
故选B。
3.C
【详解】A.快速打气过程时间极短,气体与外界的热交换可忽略,轮胎变热不是气体从外界吸热导致,故A错误;
B.活塞与筒壁摩擦生热主要使打气筒筒壁升温,不是轮胎变热的原因,故B错误;
C.打气时外界对胎内气体做功,快速过程热传递可忽略,根据热力学第一定律,气体内能增大,而理想气体内能仅与温度有关,可知气体温度升高,导致轮胎外壁变热,故C正确;
D.温度是分子平均动能的标志,气体温度升高,分子平均动能增大,故D错误。
故选C。
4.B
【详解】A.理想气体的内能仅由温度决定,过程中,封闭空气温度从热力学温度降至,因此内能减少,又因水瓶容积不变,空气对外界不做功,故A错误;
BC.根据热力学第一定律,等容过程中,温度降低,内能减少,故,可得,即空气向外界放热,且放出的热量大小等于内能的减少量,故B正确,C错误;
D.水瓶容积不变,封闭空气的质量和体积均未改变,因此单位体积内的分子数保持不变,过程中温度降低,分子平均动能减小,并非每个分子的动能都减小,故D错误。
故选B。
5.B
【详解】A..图甲中,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A错误;
B.图乙中,在r由变到的过程中,分子势能减小,则分子力做正功,故B正确;
C.图丙中,曲线2对应的分子速率大的分子数占总分子数的百分比大一些,可知
则曲线1对应的分子平均动能比曲线2对应的分子平均动能小,故C错误;
D.图丁中,完成A→B→C→A一个循环,温度先升高,后降低,再升高,故D错误。
故选B。
6.B
【详解】A.根据双缝干涉相邻两亮条纹的间距与双缝间距离d及光的波长的关系式
可知只增大挡板上两个狭缝、间的距离d,两相邻亮条纹间距将减小,故A错误;
B.根据发生明显衍射现象的条件可知,狭缝越窄,衍射现象越明显,因此若这是在狭缝宽度不同的情况下,上图对应狭缝较窄,故B正确;
C.由图可知,条纹向空气薄膜较厚处发生弯曲,说明弯曲处的光程差变短,空气薄膜间距变小,则被检测的平面在此处是凸起的,故C错误;
D.缓慢转动Q时,当P、Q的透振方向完全相同时光屏上最明亮,然后会逐渐变暗,当P、Q的透振方向垂直时最暗,故D错误。
故选B。
7.D
【详解】A.由光子动量可知,的光子动量小于的光子动量,故A错误;
B.的波长长,频率小,根据光子能量公式可知,的能量最小,是由能级向能级跃迁产生的,故B错误;
C.氢原子从基态跃迁到激发态至少需要能量
对应的光子能量
由于小于,不能使氢原子从基态跃迁到激发态,故C错误;
D.光子是氢原子由能级向能级跃迁时产生的,其能量,可以使氢原子电离,故D正确。
故选D。
8.A
【详解】A.由动量守恒可知,衰变后α粒子与新核Y运动方向相反,所以轨迹圆应外切,由洛伦兹力提供向心力
可得圆周运动的半径
可知,α粒子半径大,由左手定则可知两粒子圆周运动方向相同,丁图正确,故A错误;
B.由
可知
则,故B正确;
C.圆周运动周期
环形电流,故C正确;
D.对α粒子,由洛伦兹力提供向心力
可得
由质量关系可知,衰变后新核Y质量为
由衰变过程动量守恒可得Mv′-mv=0
解得
系统增加的能量为
由质能方程得ΔE=Δmc2
联立得Δm=,故D正确。
本题选不正确的,故选A。
9.C
【详解】A.Pu元素的衰变方程为
A错误;
B.半衰期是大量原子核衰变的统计规律,对少量原子核的衰变不适用,B错误;
C.衰变过程中释放能量,生成的U核更稳定,比结合能更大,C正确;
D.半衰期与物理、化学状态无关,Pu核的半衰期不受环境温度的影响,D错误。
选C。
10.D
【详解】A.若波向左传播,根据波形平移法可知,质点P此时刻的振动方向竖直向上,故A错误;
B.光纤缆线的材质变化会改变该机械波的传播速度,但不会改变该机械波的传播频率,故B错误;
C.机械波的传播速度由介质决定,若增大无人机释放缆线的振动幅度,波的传播速度不会改变,故C错误;
D.机械波上各质点的振动周期与波源振动周期相同,所以缆线上各质点的振动周期与无人机操控缆线振动的周期相同,故D正确。
故选D。
11.D
【详解】A.由甲图可知,该波的波长,由乙图可知,该波的周期为,故该波的波速,故A错误;
B.由乙图可知,时刻P点向下振动,根据“上、下坡”法可知,该波沿x正方向传播,故B错误;
C.由甲图可知,时,处的质点位于波谷,经过半个周期,其应位于波峰,故处的质点在时位于波峰,故C错误;
D.由乙图可知,质点的振幅为,质点P经过,通过的路程应为,故D正确。
故选D。
12.A
【详解】A.设弹簧劲度系数为k,根据牛顿第二定律
化简得,A正确;
B.整个运动过程重力势能和动能转化为弹性势能,弹力始终做负功,B错误;
C.整个运动过程,为简谐运动的半周期,任意时间段加速度不为定值,C错误;
D.由牛顿第二定律可知,合外力,合外力方向先向下后向上,即先正后负,D错误
故选 A。
13.B
【详解】光电效应方程:
遏止电压与最大初动能的关系:
联立得:,这是图像的函数式,斜率为,截距为。
A.要测量遏止电压,需要给光电管加反向电压(即阴极K接高电势,阳极A接低电势),使光电子减速。因此电源右侧应为负极,左侧为正极,A错误。
B.当入射光的频率时,逸出光电子的最大初动能为
由图像可知,截止频率为,因此逸出功
当时,;当时,,代入得:
,因此
当时,最大初动能,B正确。
C.由,可得,C错误。
D.金属的逸出功由金属本身的性质决定,与入射光的频率、强度均无关,D错误。
故选B。
14.C
【详解】A.P0是单位时间从太阳单位面积辐射的电磁波的能量,所以单位为,则
则常量的单位为
故A错误;
B.t时间内探测器在r处太阳帆受到太阳辐射的能量
故B错误;
C.辐射到太阳帆的光子的总数
一半光子被吸收,一半反射,则有
其中
联立可得
;
D.若照射到太阳帆上的光全部被太阳帆吸收,则有
可得探测器在r处太阳帆受到的太阳光对光帆的压力
15.(1)不需要
(2)AC
(3)a
(4)BC
【详解】(1)实验时,为判断气体压强与体积的关系,可以用气柱的长度代替体积,不需要测出空气柱的横截面积。
(2)A.密封气体前,在活塞上均匀涂抹润滑油,以增加活塞的气密性,A正确;
B.推拉活塞时,不能用手握住注射器气体部分,以防止气体温度升高,B错误;
CD.实验时缓慢移动活塞,防止气体温度变化,C正确,D错误。
故选AC。
(3)同学在实验操作过程中,不小心用手握住了注射器的空气柱部分,则气体的温度会升高,根据,则图像的斜率将变大,那么该同学可能得到的图像是图丙中的a。
(4)AB.由于实验操作和数据处理均正确,同体积情况下,则温度高对应压强大,pV乘积较大的是对应的T1图线,距离原点较远,故B正确,A错误;
CD.根据,温度越高,对应的C值越大,则斜率越大,因T1较大,故C正确,D错误。
故选BC。
16.(1)和、的像
(2)
(3)B
17.(1)A
(2)增多
(3)A
(4)大于
【详解】(1)实验中,单缝和双缝必须平行,而每次实验中单缝到双缝的距离不一定要相等;没有单缝就没有相干光源,则无法在光屏上观测到清晰的干涉条纹。故选A。
(2)蓝色光的波长比红色光波长更短,则相邻亮条纹中心的间距会变小,光屏上的条纹数会增多。
(3)为了获取单色的线光源,光源后面应放置滤光片;激光本身是单色光,不需要放置滤光片。
(4)此情形将造成条纹间距的测量值偏大,根据双缝干涉的条纹间距公式可知波长的测量值将偏大。
【点睛】
18.(1)AC
(2)9.86
(3) ③ 不变
【详解】(1)A.为了减小实验误差和摆线对实验的影响,摆线选择细些、伸缩性尽量小些、适当长一些的,故A正确;
B.可以通过适当增加摆长来增大单摆的周期,但摆角不能过大,不能超过5°,故B错误;
C.为保证摆球摆动时摆长不变,应用夹子夹住摆线上端,故C正确;
D.在摆球摆动至平衡位置时开始计时,且记录摆球摆动若干次全振动的总时间,再计算单摆的周期,以减小实验误差,故D错误。
故选AC。
(2)根据单摆周期公式
可得
从图像中可知斜率
解得
(3)[1]根据单摆的周期公式可得
所以
即L-T2图像纵轴截距为正,图像为③;
[2]图像斜率仍为,对重力加速度的测量无影响。
19.(1)①、②、③三束射线分别对应的是,α射线、γ射线、β射线
(2)a.,方向为水平向右;b.无法重合,理由见解析
【详解】(1)根据左手定则可知①、②、③三束射线分别对应的是,α射线、γ射线、β射线。
(2)a.设α粒子的电荷量为,①、②两束射线重合,有
可得
电场的方向为水平向右
b.不可以。
设电子电量为e,若使③射线与②射线重合,需施加的电场强度为,有
可得
因为,所以①、②、③三束射线无法重合。
20.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)根据题意,设氢原子处于基态时电子绕原子核做圆周运动的速率为,由牛顿第二定律有
又有
联立可得氢原子处于基态时电子的动能为
(2)氢原子的总能量为
(3)要使氢原子电离,照射光的光子能量应能使电子从基态跳跃到无限远处,则有
即
解得
21.(1)a.2mv;b.;(2)见解析
【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。
22.(1);(2);(3) ;(4)544s,不合理
【详解】(1)当电压大小为时,对应光电流的大小为0,对电子从A到K运动过程中,由动能定理有
解得
(2)依题意,知光电流的最大值为,可得单位时间内由电极K发出的光电子数为
解得
(3)由于光强变大,则饱和电流增大,I与U之间的关系曲线如图:
(4)该点光源均匀地向四周辐射能量,在离光源r处,单位时间、单位面积的能量为
在时间内,正对光源的1个钾原子的投影面积内接受的能量为
如果电子要从表面层中逸出,则其吸收的能量至少等于钾的逸出功,即
联立解得
可见,,说明该经典模型不合理。
23.(1)0.6π s,0.9 m
(2)0.04 kg;
(3)
【详解】(1)摆球在一个周期内两次经过最低点,由图可知该单摆的周期
由单摆的周期公式
解得
(2)在最低点B有拉力F1 = 0.402 N,根据牛顿第二定律可得
同理,在最高点A
从A到B,由机械能守恒定律得
联立三式并代入数据解得
(3)根据(2)分析整理可得
则F1 − F2图像的纵轴截距
解得
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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