北京市某重点校2025-2026学年高一下学期期中考试物理试题(1+3)
2026-05-15
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2份
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22页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 北京市 |
| 地区(市) | 北京市 |
| 地区(区县) | 海淀区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.06 MB |
| 发布时间 | 2026-05-15 |
| 更新时间 | 2026-05-15 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-15 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57885623.html |
| 价格 | 2.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2025-2026学年第二学期期中考试高一1+3物理试题
一、单选题(每题3分,共42分)
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的截面为垂直底面。由红、蓝两种单色光组成的一束细光束从点以角入射,折射光线分为、两束光。下列说法正确的是( )
A.光为蓝色
B.光在玻璃中传播的速度大于光
C.光在玻璃中折射率大于光
D.两束光在底面有可能会发生全反射
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降至,其压强随热力学温度的变化图像为过坐标原点的倾斜直线(如图所示)。关于的过程,下列说法正确的是( )
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
5.关于以下各图中所示的热学相关知识,描述正确的是( )
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,在由变到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一个循环中其温度始终不变
6.对于以下光学现象的说法中正确的是( )
A.图甲是双缝干涉示意图,若只增大挡板上两个狭缝、间的距离,两相邻亮条纹间距离将增大
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、是偏振片,当固定不动,缓慢转动时,只有当、的透振方向完全相同时光屏上才是明亮的,当、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、、、是氢原子从高能级向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( )
A.的光子动量大于的光子动量 B.是由能级向能级跃迁产生的
C.对应的光子可以使氢原子从基态跃迁到激发态
D.的光子照射处于状态的氢原子,可以使氢原子电离
8.一个处于匀强磁场中的静止放射性原子核,由于发生了衰变而生成a,b两粒子,在磁场中形成如图所示的两个圆形径迹,两圆半径之比为1:45,下列判断正确的是( )
A.原来静止的核,其原子序数为92 B.a粒子做顺时针运动
C.该原子核发生了β衰变 D.两粒子的运动周期相等
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——作为发电能源为火星车供电。中Pu元素是,其发生衰变,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 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t=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( )
A.该简谐波的传播速度为0.5m/s
B.该简谐波沿轴负方向传播
C.m处的质点在s时位于平衡位置
D.质点在s时间内运动的路程为200cm
12.利用霍尔元件可以进行微小位移的测量。如图所示,两块完全相同的磁体放置在空间坐标系x轴上,磁体中心轴线与x轴重合,两块磁体同极相对且关于坐标原点对称放置,磁体间形成一条缝隙。将一长方体霍尔元件放入缝隙中,其几何中心与坐标原点重合,各表面分别与x、y、z轴垂直,沿z轴正方向通入恒定电流I,霍尔电压(载流子在洛伦兹力作用下发生偏移,在上下两表面出现的电势差)UH=0。当该霍尔元件沿着x轴方向移动时,则有霍尔电压UH输出,且电压大小与偏离坐标原点的位移x大小成正比,从而能够实现微小位移的测量。已知该霍尔元件沿x轴方向的厚度为d,其载流子是电子,载流子浓度(单位体积内载流子的数量)为n。霍尔元件的灵敏度定义为。下列说法正确的是( )
A.若位移x<0,则上表面电势低于下表面电势
B.霍尔元件所在位置的磁感应强度大小与位移大小成反比
C.若将厚度d减半,在相同位置(非坐标原点)通入相同电流,则其霍尔电压UH减半
D.若载流子浓度n发生微小变化,且,灵敏度发生的变化为,则
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U0,并绘制了如图乙所示的图像。已知电子电荷量为e,、U0均为已知量,则下列说法正确的是( )
A.电源左侧应为负极
B.当入射光的频率时,逸出光电子的最大初动能为eU0
C.普朗克常量
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m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r,不考虑行星对探测器的引力。已知: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,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,光速为c。下列说法正确的是( )
A.常量的单位为
B.t时间内探测器在r处太阳帆受到太阳辐射的能量
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
二、实验题(每空1分,共16分)
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。
(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p与气体体积V的函数关系,作出图像。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图像是图丙中的______。
(5)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、,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)。
A.B.C. D.
16.利用如图甲所示的双缝干涉实验仪测量光的波长。
(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”)。
17.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,画出一直线代表入射光线,让玻璃砖的一个面与直线重合,再画出玻璃砖另一个面所在的直线,然后画出过点的法线。
(1)在上、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,使挡住,插上大头针,让挡住、的像,然后再插上大头针挡住___________。
(2)连接、并延长与交于点,连接。为了便于计算折射率,以为圆心适当的半径画圆,过、两点分别向法线作垂线和,并用刻度尺测出和的长度分别为和,折射率n=___________(用、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___________。
A.(玻璃砖下移)B.(两直线间距宽于玻璃砖宽度)
C.(两直线间距窄于玻璃砖宽度)
18.小明计划利用压敏电阻设计一个测力计,实验室可供选择的器材如下:
A.两节规格相同的干电池(电动势、内阻均未知);
B.电流表(量程为,内阻为);
C.电流表(量程为,内阻为),
D.电压表V(量程为,内阻为):
E.滑动变阻器(最大阻值,额定电流);
F.滑动变阻器(最大阻值,额定电流);
J.电阻箱;
H.压敏电阻,其阻值随所加压力大小变化的图像如图甲所示
I.开关S及导线若干。
(1)测量一节干电池的电动势和内阻,为使测量结果尽可能准确,本实验采用如图乙所示的电路,滑动变阻器应选___________(选填“”或“”)。
(2)根据实验中电压表和电流表的示数得到如图丙所示的图像,则该干电池的电动势___________,内阻___________。
(3)将压敏电阻设计成量程为的测力计,需将压敏电阻与上述两节干电池、电流表、电阻箱串联成如图丁所示的电路。闭合开关,调节电阻箱的阻值,使压敏电阻所受压力大小为时电流表指针满偏,此时电路中除压敏电阻外,其他元件的总阻值___________。保持电阻箱接入电路的阻值不变,使用该测力计时,通过电流表的电流随压力大小变化的关系式为___________A。
三、解答题(19题8分,20题6分,21题10分,22、23题各9分,共42分)
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α射线、β射线和γ射线。研究发现:α射线是氦原子核,β射线是电子流,γ射线是高能电磁波。已知光速大小为c,假定α粒子的速度大小为、β粒子的速度大小为。不计重力和粒子间的相互作用。
(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。
a.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。
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,电荷量为,静电力常量为。氢原子处于基态时电子的轨道半径为,电势能为(取无穷远处电势能为零),普朗克常量为h,。
(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.能量在转化的过程中往往与做功密切相关,电容器充电过程中的功能关系同样如此。电容器不仅可以储存电荷,也是重要的储能器件。对电容为的电容器(原来不带电)充电,如图1所示,已知电源的电动势为。
(1)请在图2中画出电容器两极间的电势差随电荷量的变化图像;请类比直线运动中由图像求位移的方法,计算电容器电压为时电容器储存的电能Ep。
(2)请结合电动势的定义,求电容器充电过程中电源内部非静电力所做的功W;并与充电过程中电容器增加的电能相比较,说明两者“相等”或“不相等”的原因。
(3)电容器的电能是储存在电场中的,也称电场能。若定义单位体积内的电场能量为电场能量密度ρ。某同学猜想ρ应当与该处的场强E场的平方成正比,即。已知平行板电容器的电容,S为两极板的正对面积,d为极板间距,k为常数,两极板间为真空,板间电场可视为匀强电场。不计电容器电场的边缘效应。请以电容器内储存的电场能为例论证该同学的猜想是否正确。
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,当电压分别为和时,对应光电流的大小分别为0和,光电流的最大值为。已知电子电荷量值为e。
(1)根据来求光电子的最大初动能;
(2)当光电流为最大值时,求单位时间内由电极K发出的光电子数n;
(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:
一功率的紫外光源(可看作点光源)向四周均匀辐射能量,距离光源处放置一小块钾。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、其原子半径m,。
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)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。
23.同一个物理问题,常常可以宏观和微观两个不同角度流行研究,找出其内在联系,从而更加深刻地理解其物理本质。
(1)如图所示,正方体密闭容器中有大量运动粒子,每个粒子质量为m,单位体积内粒子数量为恒量。为简化问题,我们假定:粒子大小可以忽略,粒子自由运动时彼此之间及粒子与器壁间没有作用力,其速率均为,且与器壁各面碰撞的机会均等,与器壁碰撞前后瞬间,粒子速度方向都与器壁垂直,且速率不变。利用所学力学知识。
a. 求一个粒子与器壁碰撞一次动量改变量的大小和方向;
b. 导出器壁单位面积所受的大量粒子的撞击压力与、和的关系。(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)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,理想气体分子朝各个方向运动的概率均等,气体分子的速率按特定规律分布,其平均动能对应的速率为v(称为方均根速率),其产生的压强p与(1)中粒子的对器壁的f有相似之处,根据分子动理论的相关知识,理想气体分子的平均动能与温度成正比。
a.写出(不必推导)理想气体压强p与气体密度,方均根速率v的关系式,并定性解释定质量理想气体等温压缩过程压强增大的原因;
b.北京的春天昼夜温差大,气温从早晨到中午缓慢升高,但大气压强几乎不变,爱思考的小袁同学假定:教室中的空气视为单一组分的理想气体,人员进出教室对教室容积影响很小忽略不计,教室中各处的气温是均匀的。在这样的假定下,小袁提出了一个问题,在气温缓慢上升的过程中,未密封的教室中的空气的内能如何变化呢?
参与讨论的三位同学对该问题分别有如下不同的观点;
小军:由于气温升高,教室里的空气的内能会升高。
小水:由于教室的气体会随着温度升高而溢出一部分,教室里的空气的内能会减小。
小莹:气温升高过程,空气分子的平均分子动能增加,但是空气分子总量减少,教室里的空气的内能可能增大、可能减小,无法确定结论,需结合实验给出结论。
针对小袁同学提出的问题,请给出你的观点(是否同意三位同学的观点或另外提出观点),并简要写出你的推理过程。
试题第1页,共2页
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《2025-2026学年第二学期期中考试高一1+3物理试题》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
D
B
D
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.由于两圆半径之比为1:45,由半径与电荷量成反比可知,a粒子的电荷量为2,新核的电荷量为90,则原来静止的原子核的电荷量为92,即原子序数为92,故A正确;
B.原子核衰变过程系统动量守恒,由动量守恒定律可知,放出的a粒子与新核的动量大小相等,粒子在磁场中做圆周运动,洛伦兹力提供向心力
解得
由此可知,半径与电荷量成反比,由于新核的电荷量较大,则大圆是a粒子的轨迹,根据左手定则可知,a粒子做逆时针运动,故B错误;
C.由图示可知,原子核衰变后放出的粒子与新核所受的洛伦兹力方向相反,而两者速度方向相反,则知两者的电性相同,新核带正电,则放出的必定是a粒子,发生了a衰变,故C错误;
D.粒子的运动周期
可知两粒子在磁场中运动的周期不相等 ,故D错误。
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.D
【详解】A.若位移x<0,则磁场方向向右,根据左手定则可知,电子受洛伦兹力方向向下,可知上表面电势高于下表面电势,A错误;
B.根据(a为上下表面的距离)
解得
而电压UH大小与偏离坐标原点的位移x大小成正比,即,则
则霍尔元件所在位置的磁感应强度大小B与位移大小x成正比,B错误;
C.根据,若将厚度d减半,在相同位置(非坐标原点)通入相同电流,则其霍尔电压UH加倍,C错误;
D.霍尔元件的灵敏度定义为
则
若载流子浓度n发生微小变化,且,灵敏度发生的变化为,则
可得
可得,D正确。
故选D。
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.D
【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
故C错误;
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
故D正确。
故选D。
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)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。
17.(1)和、的像
(2)
(3)B
【详解】(1)在上、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,使挡住,插上大头针,让挡住、的像,然后再插上大头针挡住和、的像。
(2)设圆的半径为R,则折射率
(3).B。
18.(1)E
(2) 1.5 0.8
(3) 950
【详解】(1)测量干电池电动势和内阻时,干电池内阻较小,选用小阻值滑动变阻器调节更方便,可获得明显的电流电压变化。
故选E。
(2)[1]根据闭合电路欧姆定律,得
图像的纵截距等于电动势,因此
[2]图像斜率的绝对值等于,斜率
已知,因此
(3)[1]由图甲可得压敏电阻阻值与压力的关系为
当时,
两节干电池总电动势
电流表满偏电流,根据闭合电路欧姆定律,得
代入得
[2]保持电阻箱阻值不变,总电阻为
因此电流
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),
(2),以电磁波的形式辐射出去
(3)见解析
【详解】(1)如图所示:
(标明极值,E、CE)
电容器电压为U时,对应的图线和横轴所围成的面积表示电容器所储存的电能,即。
(2)充电完成后,电压为,电容器上电荷量为
电源非静电力所做的功为
电容器增加的电能
可知,即与不相等,还有一部分以电磁波的形式辐射出去。
(3)设平行板电容器的电荷量为,两极板间的电压为,板间电场的场强为,则有,
根据匀强电场与电势差的关系,又
得,所以该同学的猜想正确。
22.(1);(2);(3) ;(4)920s,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)a.,与碰撞前粒子速度方向相反;b.;(2)a.,见详解;b.在气温缓慢上升的过程中,未密封的教室中的空气的内能不变,推理过程见详解
【详解】(1)a.根据题意可知,粒子与器壁碰撞前后瞬间,粒子速度方向都与器壁垂直,且速率不变,规定碰撞前粒子的速度方向为正方向,则一个粒子与器壁碰撞一次动量改变量
则动量改变量的大小为,方向与碰撞前粒子速度方向相反。
b.设正方体的边长为,经过时间,则能够打到正方体面上的粒子所占据的体积为
粒子在时间内打到正方体面上的粒子总数为
由于与器壁各面碰撞的机会均等,则打到每个面上的粒子数为
对打到一个面上的粒子,设打到一个面上的所有粒子的撞击压力为,根据动量定理有
解得
则单位面积所受的大量粒子的撞击压力
(2)a.根据题意可知,理想气体压强为
对于定质量理想气体,等温压缩过程中,体积减小,气体密度变大;温度不变,则分子的平均动能不变,方均根速率不变,则理想气体的压强增大。
b. 在气温缓慢上升的过程中,未密封的教室中的空气的内能不变。
设教室的容积为,教室内空气的质量为,则教室内气体的密度为
则教室内气体的压强为
由于大气压强几乎不变,则未封闭教室内气体压强与大气压强相等不变,教室的容积不变,则教室内气体的气体分子的动能之和不变,教室中的空气视为单一组分的理想气体,对于理想气体,气体分子间距离较大,不考虑气体分子的势能,则理想气体的内能等于气体分子的动能之和,故在气温缓慢上升的过程中,未密封的教室中的空气的内能不变。
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