精品解析：河南三门峡市陕州中学2025-2026学年下学期高二质量检测（期末）物理试卷

2025－2026学年下期高二质量检测 物理 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．选择题答案使用2B铅笔填涂，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号；非选择题答案使用0.5毫米的黑色中性（签字）笔或碳素笔书写，字体工整、笔迹清楚。 3．请按照题号在各题的答题区域（黑色线框）内作答，超出答题区域书写的答案无效。 4．保持卡面清洁，不折叠，不破损。 5．本试卷分试题卷和答题卷两部分，满分100分，考试时间75分钟。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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. 下列有关光学原理，说法正确的是（　　） A. 彩虹形成原因是光的色散 B. 立体电影与全息照相的光学原理一致 C. 照相机增透膜的厚度最小值是该光在真空中波长的 D. 双缝干涉观测到的暗条纹，是因为该点到双缝的光程差是波长的奇数倍 2. 关于以下几幅图中现象的分析，下列说法正确的是（　　） A. 甲图中水黾停在水面上，受到的浮力与重力平衡 B. 乙图中液晶显示器利用了液晶光学性质具有各向同性的特点 C. 丙图中将棉线圈中肥皂膜刺破后扩成一个圆孔，是棉线张力作用的结果 D. 丁图中不同液体在毛细管中的液面高于或低于管外液面都是毛细现象 3. 静止的核衰变为铀核和X粒子，产生热能并放出频率为ν的γ光子。已知：、和X粒子的质量分别为mPu、mU和mX，普朗克常数为h，光速为c。下列说法正确的是（　　） A. X粒子是 B. 的比结合能比的大 C. 核衰变放出的核能为 D. 若γ光子照射到某金属并发生光电效应，则光电子的最大初动能为hν 4. 粗细均匀的“U”型细玻璃管竖直放置，左侧管开口，右侧管封闭，两侧均有水银柱，水平部分封闭有一段空气柱，各部分长度如图所示（图中数据单位均为cm）。 现从左管口缓慢倒入水银，恰好使右侧水平部分的水银全部进入右侧竖直管中。已知大气压强，环境温度不变，左管足够长。 则左管中需要倒入水银柱的长度为（　　） A. 30cm B. 27cm C. 24cm D. 21cm 5. 关于下列四幅图所涉及物理知识的分析，下列说法正确的是（　　） A. 甲图中，将两平板玻璃中间的纸片再加上一张后，条纹间距变宽 B. 乙图中，荡秋千的小女孩运动到最低点处回复力最大 C. 丙图中救护车鸣笛靠近观察者时，观察者听到的鸣笛音调变低 D. 丁图中，观看立体电影时佩戴的眼镜利用了光的偏振原理 6. 下列四幅图分别对应四种有关分子动理论的说法， 正确的是（　　） A. 任意一个分子在100时的速率一定比0时要大 B. 微粒的运动就是物质分子的无规则热运动，即布朗运动 C. 当两个相邻的分子间距离为r0时，它们之间的势能达到最小值 D. 实验中要尽可能保证每颗玻璃球与电子秤碰撞时的速率相等 7. 如图1所示，一单摆悬挂在O点，在O点正下方P点有一个钉子，将小球（可视为质点）拉到A点后静止释放，小球在竖直平面内做简谐运动，摆球的振动图像如图2所示。已知摆球摆角始终不超过5°，重力加速度g取10m/s2，不计一切阻力和能量损失，下列说法中正确的是（　　） A. 该单摆的周期为 B. 时小球动能最大 C. D. 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示，甲图是铀核裂变，铀核在被中子轰击后分裂成钡和氪，同时释放中子，产生的中子能使核裂变反应连续的进行，称为链式反应，乙图是反应堆中放射性元素氡的质量和初始时质量比值与时间之间的关系图像，丙图是原子核的比结合能与质量数之间的关系图像，丁图为α粒子散射图景，下列判断正确的是（　　） A. 甲图，铀核裂变反应方程为 B. 乙图，每过3.8天反应堆的质量就减少一半 C. 丙图，原子核结合能低于 D. 丁图，其中有少数α粒子发生大角度偏转，是因为α粒子受到原子核的库仑斥力 9. 1824年，法国工程师卡诺提出了一个理想热力学循环，即卡诺循环。已知卡诺循环由两个等温过程和两个绝热过程组成，密闭容器内封闭一定质量的理想气体，能在a、b、c、d四个状态间转化，其p-V图像如图所示。已知a→b和c→d为等温过程，b→c和d→a为绝热过程，下列说法正确的是（　　） A. a→b过程的温度T₁高于c→d过程的温度T₂ B. 状态a单位时间撞击单位面积容器壁的气体分子数少于状态b C. a→b过程气体吸收的热量高于c→d过程气体放出的热量 D. a→b过程气体吸收的热量低于c→d过程气体放出的热量 10. 氢原子能级图如甲图所示，一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁过程中发出的光中，仅有a、b两种光能使乙图所示的光电管阴极K产生光电效应。用a、b两种光分别照射光电管阴极K，测得光电流I随电压U变化的图像如丙图所示。下列说法中正确的是（　　） A. a光的频率大于b光 B. 处于n=4能级的氢原子向基态跃迁时发出b光 C. 在水中传播时，a光的传播速度小于b光的传播速度 D. 处于基态的氢原子可以吸收能量为10.20eV的光子发生跃迁 三、实验题：本题共2小题，共14分。 11. 某同学在用油膜法估测油酸分子直径大小的实验中，进行了如下操作： A. 将配好的油酸酒精溶液一滴滴地滴入量筒中，记下50滴溶液的体积为2mL B. 向浅盘中倒入适量的水，并向水面均匀地撒入痱子粉 C. 将1mL纯油酸加入酒精中，得到2×103mL的油酸酒精溶液 D. 把玻璃板放在坐标纸上，计算出薄膜的面积 E. 把一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待水面稳定后将玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描出油膜的轮廓 F. 按照得到的数据，估算出油酸分子的直径 （1）上述操作正确的顺序是______ （填步骤前的字母）； （2）将描出油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图所示，已知坐标纸中正方形小方格的边长为2cm， 则本次实验测得的油酸分子直径大小约为______ m （结果保留两位有效数字）； （3）若实验时痱子粉撒得太厚，会导致所测的分子直径______ （选填“偏大”或“偏小”）； （4）若已知纯油酸的密度为ρ，摩尔质量为M，在测出油酸分子直径d 后，还可以继续测出阿伏加德罗常数N=______（用题中给出的物理量符号表示）。 12. 低折射率玻璃因其具有良好的透光性，被广泛应用于反射镜、透镜当中。某实验小组想利用“插针法”测量某种低折射率长方形玻璃砖的折射率。其主要实验步骤如下： ①在白纸上画出一条直线 作为界面，过直线 上的一点 做出法线 ，并画出 作为入射光线，再把玻璃砖放到白纸上，让玻璃砖的上界面和直线 对齐，并画出玻璃砖的下界面 ； ②在表示入射光线的 上插上大头针 ； ③在玻璃砖的另一侧先后插上大头针 和 ，位置如图甲所示。 ④撤去玻璃砖和大头针，正确完成光路图。 （1）在步骤③中，插大头针 时，需要挡住___________； （2）如图甲所示， 、 的连线与直线 交于 点， 延长线与直线 交于 点， 与直线 交于 点。由于该玻璃砖的折射率很小，在实际测量中 、 两点离得很近。为了减小实验误差，该同学在直线 的___________（选填“上方”或者“下方”）再画一条平行线 ，找到射线 和 与直线 的交点 与 ，再进行相应测量，计算出折射率； （3）修正后如图乙所示， 为 与直线 的交点，测得 ， ， ， 该玻璃砖的折射率可以表示为 ___________（结果用 表示）。 四、解答题：本题共3小题，共40分。 13. 如图所示，实线为一列沿x轴方向传播的简谐波在t=0时刻的波形图，经过∆t=0.5s后，其波形图如图中虚线所示。 （1）若平衡位置在x=2m处的质点P在t=0时刻向y轴负方向运动，判断波的传播方向，并求出波速； （2）若从t=0时刻起，平衡位置在x=4.5m处的质点M比平衡位置在x=5.5m处的质点N先回到平衡位置，求出周期。 14. 柱状透明介质的横截面是半径为的半圆面，如图甲所示。截面内一细束单色光从圆心射入介质时，与直线边界的夹角为，反射光线垂直于折射光线。单色光在真空中的速度为，不考虑光线在介质内的反射。 （1）求单色光在介质中的折射率； （2）求单色光在介质中的传播时间； （3）若为截面直边上一点，如图乙所示。从点向截面内各方向发射这种单色细光束，光线均能从弧形边射出，则P、O两点的距离不能超过多少。 15. 某物理探究小组设计了一个报警装置，其原理如图所示。在竖直放置的圆柱形容器内用横截面积、质量的活塞密封一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动。开始时气体处于温度、活塞与容器底的距离的状态。环境温度升高时容器内气体被加热，活塞缓慢上升恰好到达容器内的卡口处，此时气体达到状态。活塞保持不动，气体被继续加热至温度的状态时触动报警器。从状态到状态的过程中，气体内能增加了，大气压强，重力加速度取，求： （1）气体在状态时的压强； （2）气体由状态到状态的过程中，从外界吸收的热量； （3）达到状态后，由于意外导致容器开始缓慢漏气，漏气过程中容器内温度视为不变，求活塞与卡口刚要分离时，漏出的气体与容器内剩余气体的质量之比。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025－2026学年下期高二质量检测 物理 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．选择题答案使用2B铅笔填涂，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号；非选择题答案使用0.5毫米的黑色中性（签字）笔或碳素笔书写，字体工整、笔迹清楚。 3．请按照题号在各题的答题区域（黑色线框）内作答，超出答题区域书写的答案无效。 4．保持卡面清洁，不折叠，不破损。 5．本试卷分试题卷和答题卷两部分，满分100分，考试时间75分钟。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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. 下列有关光学原理，说法正确的是（　　） A. 彩虹形成原因是光的色散 B. 立体电影与全息照相的光学原理一致 C. 照相机增透膜的厚度最小值是该光在真空中波长的 D. 双缝干涉观测到的暗条纹，是因为该点到双缝的光程差是波长的奇数倍 【答案】A 【解析】 【详解】A．彩虹形成是由于太阳光进入水滴后发生折射，不同波长光折射率不同，折射角不同从而分解为单色光，这种现象称为色散，A正确； B．立体电影通常利用偏振光或双目视差创造立体效果，而全息照相基于干涉和衍射原理记录光波相位和振幅信息，两者原理不同，B错误； C．增透膜利用薄膜干涉原理，厚度最小值应满足 （其中 为光在真空中的波长， 为膜折射率），选项未考虑折射率 ，C错误； D．双缝干涉中，暗条纹出现在光程差 （半波长的奇数倍）时，而“波长的奇数倍” 对应亮条纹，D错误。 故选A。 2. 关于以下几幅图中现象的分析，下列说法正确的是（　　） A. 甲图中水黾停在水面上，受到的浮力与重力平衡 B. 乙图中液晶显示器利用了液晶光学性质具有各向同性的特点 C. 丙图中将棉线圈中肥皂膜刺破后扩成一个圆孔，是棉线张力作用的结果 D. 丁图中不同液体在毛细管中的液面高于或低于管外液面都是毛细现象 【答案】D 【解析】 【详解】A．甲图中水黾停在水面上，受到的表面张力与重力平衡，故A错误； B．乙图中液晶显示器利用了液晶光学性质具有各向异性的特点，故B错误； C．丙图中将棉线圈中肥皂膜刺破后扩成一个圆孔，是液面的表面张力作用的结果，故C错误； D．丁图中不同液体在毛细管中由于浸润或不浸润导致的液面高于或低于管外液面都是毛细现象，故D正确。 故选D。 3. 静止的核衰变为铀核和X粒子，产生热能并放出频率为ν的γ光子。已知：、和X粒子的质量分别为mPu、mU和mX，普朗克常数为h，光速为c。下列说法正确的是（　　） A. X粒子是 B. 的比结合能比的大 C. 核衰变放出的核能为 D. 若γ光子照射到某金属并发生光电效应，则光电子的最大初动能为hν 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，X粒子质量数为4，电荷数为2，X粒子是，故A错误； B．核反应的生成的新核更稳定，比结合能更大，所以的比结合能比的大，故B正确； C．反应释放的总能量为，故C错误； D．若γ光子照射到某金属并发生光电效应，根据光电效应方程可知，光电子的最大初动能小于hν，故D错误。 故选B。 4. 粗细均匀的“U”型细玻璃管竖直放置，左侧管开口，右侧管封闭，两侧均有水银柱，水平部分封闭有一段空气柱，各部分长度如图所示（图中数据单位均为cm）。 现从左管口缓慢倒入水银，恰好使右侧水平部分的水银全部进入右侧竖直管中。已知大气压强，环境温度不变，左管足够长。 则左管中需要倒入水银柱的长度为（　　） A. 30cm B. 27cm C. 24cm D. 21cm 【答案】B 【解析】 【详解】对右管中的气体，初态为 ， 末态体积 由玻意耳定律得 解得 对水平管中的气体，初态压强 ， 末态压强 根据玻意耳定律得 解得 水平管中的长度变为9cm，此时原来左侧19cm水银柱已有11cm进入到水平管中，所以左侧管中倒入水银柱的长度应该是 故选B。 5. 关于下列四幅图所涉及物理知识的分析，下列说法正确的是（　　） A. 甲图中，将两平板玻璃中间的纸片再加上一张后，条纹间距变宽 B. 乙图中，荡秋千的小女孩运动到最低点处回复力最大 C. 丙图中救护车鸣笛靠近观察者时，观察者听到的鸣笛音调变低 D. 丁图中，观看立体电影时佩戴的眼镜利用了光的偏振原理 【答案】D 【解析】 【详解】A．甲图是空气劈尖干涉，条纹间距公式为 可知，加一张纸片后，劈尖倾角θ变大，条纹间距变窄，故A错误； B．荡秋千的回复力由重力沿圆弧切线方向的分力提供，在最低点时，切线方向分力为零，回复力为零，故B错误； C．丙图中救护车鸣笛靠近观察者时，根据多普勒效应可知，观察者接收到的频率变大，则听到的鸣笛音调变高，故C错误； D．丁图中观看立体电影的眼镜利用了光的偏振原理，左右眼看到不同偏振方向的图像，从而产生立体感，故D正确。 故选D。 6. 下列四幅图分别对应四种有关分子动理论的说法， 正确的是（　　） A. 任意一个分子在100时的速率一定比0时要大 B. 微粒的运动就是物质分子的无规则热运动，即布朗运动 C. 当两个相邻的分子间距离为r0时，它们之间的势能达到最小值 D. 实验中要尽可能保证每颗玻璃球与电子秤碰撞时的速率相等 【答案】C 【解析】 【详解】A．100时分子的平均速率比0时大，但100°C时有的分子速率比0°C时要小，故A错误； B．图中显示的是布朗运动，是悬浮微粒的无规则运动，不是物质分子的无规则热运动，故B错误； C．当两个相邻的分子间距离为r0时，分子力为零，此时无论分子间距离增大还是减小，分子力均做负功，分子势能均增大，所以此时它们之间的势能达到最小值，故C正确； D．图中模拟气体压强的产生，分子的速度不是完全相等的，所以也不要求小球的速率一定相等，故D错误。 故选C。 7. 如图1所示，一单摆悬挂在O点，在O点正下方P点有一个钉子，将小球（可视为质点）拉到A点后静止释放，小球在竖直平面内做简谐运动，摆球的振动图像如图2所示。已知摆球摆角始终不超过5°，重力加速度g取10m/s2，不计一切阻力和能量损失，下列说法中正确的是（　　） A. 该单摆的周期为 B. 时小球动能最大 C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图像可知，该单摆的周期为，故A错误； B．由图可知，t=0.2πs时小球到达最高点，此时速度为零，动能为零，故B错误； CD．根据单摆周期公式可得， 解得， 所以，故C错误，D正确。 故选D。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示，甲图是铀核裂变，铀核在被中子轰击后分裂成钡和氪，同时释放中子，产生的中子能使核裂变反应连续的进行，称为链式反应，乙图是反应堆中放射性元素氡的质量和初始时质量比值与时间之间的关系图像，丙图是原子核的比结合能与质量数之间的关系图像，丁图为α粒子散射图景，下列判断正确的是（　　） A. 甲图，铀核裂变反应方程为 B. 乙图，每过3.8天反应堆的质量就减少一半 C. 丙图，原子核结合能低于 D. 丁图，其中有少数α粒子发生大角度偏转，是因为α粒子受到原子核的库仑斥力 【答案】CD 【解析】 【详解】A．甲图，铀核裂变反应方程为 故A错误； B．乙图，每过3.8天反应堆中氡的质量减少一半，不是反应堆的质量减少一半，故B错误； C．丙图，原子核比结合能高于，原子核结合能低于，故C正确； D．丁图，其中有少数α粒子发生大角度偏转，是因为α粒子受到原子核的库仑斥力，故D正确。 故选CD。 9. 1824年，法国工程师卡诺提出了一个理想热力学循环，即卡诺循环。已知卡诺循环由两个等温过程和两个绝热过程组成，密闭容器内封闭一定质量的理想气体，能在a、b、c、d四个状态间转化，其p-V图像如图所示。已知a→b和c→d为等温过程，b→c和d→a为绝热过程，下列说法正确的是（　　） A. a→b过程的温度T₁高于c→d过程的温度T₂ B. 状态a单位时间撞击单位面积容器壁的气体分子数少于状态b C. a→b过程气体吸收的热量高于c→d过程气体放出的热量 D. a→b过程气体吸收的热量低于c→d过程气体放出的热量 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据理想气体状态方程，取同一个体积V，则压强大温度高，则，故A正确； B．温度恒定时，单位时间撞击单位面积容器壁的气体分子数正比于单位体积内的分子数，过程为等温膨胀过程，单位体积内的分子数减小，故状态单位时间撞击单位面积容器壁的气体分子数多于状态，故B错误； CD．经过整个循环过程，气体内能不变，对外做功，而过程和过程绝热，根据热力学第一定律，过程气体吸收的热量与过程气体放出的热量之差等于气体对外做的功，则根据p-V图线与坐标轴围成的区域的面积表示气体对外做功，可知过程气体吸收的热量高于过程气体放出的热量，故C正确，D错误。 故选AC。 10. 氢原子能级图如甲图所示，一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁过程中发出的光中，仅有a、b两种光能使乙图所示的光电管阴极K产生光电效应。用a、b两种光分别照射光电管阴极K，测得光电流I随电压U变化的图像如丙图所示。下列说法中正确的是（　　） A. a光的频率大于b光 B. 处于n=4能级的氢原子向基态跃迁时发出b光 C. 在水中传播时，a光的传播速度小于b光的传播速度 D. 处于基态的氢原子可以吸收能量为10.20eV的光子发生跃迁 【答案】BD 【解析】 【详解】A． 根据光电效应方程 ，遏止电压的绝对值越大，光的频率越大 由丙图可知，光遏止电压绝对值更大，因此 ​，A错误； B．一群处于能级的氢原子向低能级跃迁时，的能级差最大 ，辐射光子能量最大、频率最高，结合​，可知光是该跃迁发出的，B正确； C．因b光频率大于α光，则在同种介质中b光的折射率大于α光，因此水对光的折射率，根据 可得​，即光在水中的传播速度大于光，C错误； D．基态氢原子能量，吸收 光子后，总能量为 恰好等于能级的能量，满足氢原子跃迁的条件，因此可以发生跃迁，D正确。 故选BD。 三、实验题：本题共2小题，共14分。 11. 某同学在用油膜法估测油酸分子直径大小的实验中，进行了如下操作： A. 将配好的油酸酒精溶液一滴滴地滴入量筒中，记下50滴溶液的体积为2mL B. 向浅盘中倒入适量的水，并向水面均匀地撒入痱子粉 C. 将1mL纯油酸加入酒精中，得到2×103mL的油酸酒精溶液 D. 把玻璃板放在坐标纸上，计算出薄膜的面积 E. 把一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待水面稳定后将玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描出油膜的轮廓 F. 按照得到的数据，估算出油酸分子的直径 （1）上述操作正确的顺序是______ （填步骤前的字母）； （2）将描出油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图所示，已知坐标纸中正方形小方格的边长为2cm， 则本次实验测得的油酸分子直径大小约为______ m （结果保留两位有效数字）； （3）若实验时痱子粉撒得太厚，会导致所测的分子直径______ （选填“偏大”或“偏小”）； （4）若已知纯油酸的密度为ρ，摩尔质量为M，在测出油酸分子直径d 后，还可以继续测出阿伏加德罗常数N=______（用题中给出的物理量符号表示）。 【答案】（1）CABEDF （2） （3）偏大 （4） 【解析】 【小问1详解】 用油膜法估测油酸分子直径大小的实验中，操作正确的顺序是：将1mL纯油酸加入酒精中，得到2×103mL的油酸酒精溶液；将配好的油酸酒精溶液一滴滴地滴入量筒中，记下50滴溶液的体积为2m；向浅盘中倒入适量的水，并向水面均匀地撒入痱子粉；把一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待水面稳定后将玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描出油膜的轮廓；把玻璃板放在坐标纸上，计算出薄膜的面积；按照得到的数据，估算出油酸分子的直径。故操作正确的顺序是CABEDF。 【小问2详解】 图中油膜中大约有个小方格，则油膜面积为 一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为 则本次实验测得的油酸分子直径大小约为 【小问3详解】 若实验时痱子粉撒得太厚，则油膜面积测量值比单层分子油膜面积真实值偏小，根据 可知会导致所测的分子直径偏大。 【小问4详解】 纯油酸的摩尔体积为 一个油酸分子的体积为 则阿伏加德罗常数为 12. 低折射率玻璃因其具有良好的透光性，被广泛应用于反射镜、透镜当中。某实验小组想利用“插针法”测量某种低折射率长方形玻璃砖的折射率。其主要实验步骤如下： ①在白纸上画出一条直线 作为界面，过直线 上的一点 做出法线 ，并画出 作为入射光线，再把玻璃砖放到白纸上，让玻璃砖的上界面和直线 对齐，并画出玻璃砖的下界面 ； ②在表示入射光线的 上插上大头针 ； ③在玻璃砖的另一侧先后插上大头针 和 ，位置如图甲所示。 ④撤去玻璃砖和大头针，正确完成光路图。 （1）在步骤③中，插大头针 时，需要挡住___________； （2）如图甲所示， 、 的连线与直线 交于 点， 延长线与直线 交于 点， 与直线 交于 点。由于该玻璃砖的折射率很小，在实际测量中 、 两点离得很近。为了减小实验误差，该同学在直线 的___________（选填“上方”或者“下方”）再画一条平行线 ，找到射线 和 与直线 的交点 与 ，再进行相应测量，计算出折射率； （3）修正后如图乙所示， 为 与直线 的交点，测得 ， ， ， 该玻璃砖的折射率可以表示为 ___________（结果用 表示）。 【答案】（1）的像 （2）下方 （3） 【解析】 【小问1详解】 在插大头针时，需要挡住的像，确保在出射光线上。 【小问2详解】 由于该玻璃砖的折射率很小，实际测量中 、 两点离得很近。为了减小实验误差，应在直线b的下方再画一条平行线 c，找到射线OE和 OF 与直线 c 的交点 与 ，再进行相应测量。 【小问3详解】 入射角的正弦值 折射角的正弦值 代入折射定律公式 四、解答题：本题共3小题，共40分。 13. 如图所示，实线为一列沿x轴方向传播的简谐波在t=0时刻的波形图，经过∆t=0.5s后，其波形图如图中虚线所示。 （1）若平衡位置在x=2m处的质点P在t=0时刻向y轴负方向运动，判断波的传播方向，并求出波速； （2）若从t=0时刻起，平衡位置在x=4.5m处的质点M比平衡位置在x=5.5m处的质点N先回到平衡位置，求出周期。 【答案】（1）（n=0，1，2……） （2）（n=0，1，2……） 【解析】 【小问1详解】 质点P在t=0时刻向y轴负方向运动，根据“上下坡”法可知，波的传播方向沿x轴负方向，波沿x轴负方向传播的距离满足（n=0，1，2……） 由公式波速 解得（n=0，1，2……） 【小问2详解】 由于质点M比质点N先回到平衡位置，则波沿x轴正方向传播，且传播的距离满足（n=0，1，2……） 由公式波速 解得（n=0，1，2……） 根据周期公式 解得（n=0，1，2……） 14. 柱状透明介质的横截面是半径为的半圆面，如图甲所示。截面内一细束单色光从圆心射入介质时，与直线边界的夹角为，反射光线垂直于折射光线。单色光在真空中的速度为，不考虑光线在介质内的反射。 （1）求单色光在介质中的折射率； （2）求单色光在介质中的传播时间； （3）若为截面直边上一点，如图乙所示。从点向截面内各方向发射这种单色细光束，光线均能从弧形边射出，则P、O两点的距离不能超过多少。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由题意可得，光路图如图所示 由几何关系可知，入射角为折射角为 折射率为 【小问2详解】 单色光在介质中的光速为 路程为，所以，单色光在介质中的传播时间 联立解得 【小问3详解】 从P点到截面内任意方向的一条光线的光路图如图所示 根据正弦定理 可知，当最大时，最大，即当入射光线与垂直时，入射角最大，即若此时未发生全反射，从P点向截面内各方向发射的光线均能从弧形边射出，根据几何关系 且 解得 15. 某物理探究小组设计了一个报警装置，其原理如图所示。在竖直放置的圆柱形容器内用横截面积、质量的活塞密封一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动。开始时气体处于温度、活塞与容器底的距离的状态。环境温度升高时容器内气体被加热，活塞缓慢上升恰好到达容器内的卡口处，此时气体达到状态。活塞保持不动，气体被继续加热至温度的状态时触动报警器。从状态到状态的过程中，气体内能增加了，大气压强，重力加速度取，求： （1）气体在状态时的压强； （2）气体由状态到状态的过程中，从外界吸收的热量； （3）达到状态后，由于意外导致容器开始缓慢漏气，漏气过程中容器内温度视为不变，求活塞与卡口刚要分离时，漏出的气体与容器内剩余气体的质量之比。 【答案】（1） （2）170J （3） 【解析】 【小问1详解】 气体在状态时，有 解得 气体由状态到状态过程中，气体的压强不变 由盖吕萨克定律有 解得 气体由状态到状态过程中，气体的体积不变，由查理定律有 解得 【小问2详解】 气体从状态到状态的过程中，气体对外做的功为 由热力学第一定律有 解得 【小问3详解】 活塞与卡口刚要分离时气体压强为 由（1）知 根据 解得 漏出的气体与容器内剩余气体的质量之比 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $