精品解析：辽宁省实验中学2025-2026学年高二下学期第一次月考物理试卷

辽宁省实验中学2025-2026学年度下学期第一次月考 高二物理试卷 考试时间：75分钟 试题满分：100分 一、选择题（第1-7题单选，每小题4分；第8-10题多选，每小题6分） 1. 关于光的现象及其应用下列说法正确的是 （　　） A. 图甲是白光的薄膜干涉现象，从图中可以看到，圆形肥皂膜从上向下一定是均匀变厚 B. 如图乙所示，照相机的镜头表面常常镀一层透光膜，膜的外表面和玻璃表面反射的光发生干涉使镜头看起来有颜色，膜的厚度为光在膜中波长的 C. 如图丙所示，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 2. 在一定的气象条件下，空气中的小水滴会变成六棱柱状的小冰晶，太阳光穿过小冰晶时发生折射，看上去在太阳的周围出现一个彩色圆圈，这就是日晕，如图甲所示。图乙是两单色光穿过六棱柱状冰晶某横截面的示意图，下列说法正确的是（　　） A. 若a光是黄光，则b光可能是红光 B. a光在冰晶中的传播速度大于b光的传播速度 C. b光比a光更容易发生明显的衍射现象 D. 用同一双缝干涉装置做实验，a光条纹间距小于b光条纹间距 3. 菲涅耳双面镜干涉实验装置如图所示，将两块平面镜M1、M2边缘对齐并处于同一平面内，然后绕O点各转过微小角度，图中D为遮光板。用位于两平面镜夹角平分线上的单色光源S照射，在光屏上出现了干涉条纹，光屏与角平分线垂直。下列说法正确的是（　　） A. 仅增大S到O点的距离，屏上相邻两条亮条纹间距增大 B. 仅换用频率更小的光源，屏上相邻两条亮条纹间距减小 C. 仅减小转过的角度，屏上相邻两条亮条纹间距增大 D. 光屏上有光照射到的区域都会出现明暗相间的干涉条纹 4. 某小组模仿彩虹现象。将激光光束沿图示方向，平行于直径射入匀质球形“雨滴”，入射角为，经两次折射和一次反射后离开“雨滴”，其中出射光线与直径成，为“雨滴”半径，为真空光速，均为锐角，则（　　） A. 出射光的光强可能强于入射光光强 B. 光束在“雨滴”内可能发生了全反射 C. 光束在“雨滴”中的折射率为 D. 光束在“雨滴”中经历的时间为 5. 下列说法正确的是（　　） A. 当分子间的作用力表现为引力时，随着分子间距增加，分子间作用力一定减小 B. 单晶硅中原子排列成空间点阵结构，因此其他物质分子不能扩散到单晶硅中 C. 液晶具有液体的流动性，其光学性质与某些晶体相似，具有各向异性 D. 要保存土壤里的水分，需要用磙子压紧土壤 6. 卡诺循环是只有两个热源的简单循环。一定质量的理想气体经历如图所示的卡诺循环过程，该循环由、两个等温过程和、两个绝热过程组成。下列说法正确的是（　　） A. 气体在状态的温度低于在状态的温度 B. 过程中单位时间内气体分子碰撞单位面积器壁的次数不变 C. 过程中气体从外界吸收的热量等于过程中放出的热量 D. 过程中气体对外做的功等于过程中外界对气体做的功 7. 如图所示，一玻璃管长L=100cm，内有一段水银柱h=20cm，封闭着长a=50cm的空气柱，此时温度t1=27℃，大气压恒为p0=76cmHg，对气体加热使水银柱缓慢上升直到水银柱全部缓慢溢出的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 当气体温度升高超过475K时，水银柱开始溢出 B. 在水银柱没有全部溢出前，气体温度最高不会超过484K C. 当气体温度升高到470K时，水银柱全部溢出 D. 为了保持水银柱溢出，必须要持续对气体加热 8. 某次篮球比赛前，篮球在器材室被打入温度为19℃的空气后，球内压强为1.46atm。比赛过程中，篮球内气体的温度升高为33℃。比赛中，篮球被打出场外刺出一小孔开始漏气，换下后置于馆内稳定后篮球内气体的温度为27℃，压强为p0=1.00atm。将空气看成理想气体，认为整个过程中篮球的容积不变，则下列分析正确的是（　　） A. 温度升高为33℃时球内气体的压强为1.53atm B. 温度升高为33℃时球内气体的压强为1.55atm C. 篮球漏出空气的质量与比赛前篮球内空气质量的比值 D. 篮球漏出空气的质量与比赛前篮球内空气质量的比值 9. 如图所示，一竖直放置的汽缸由两个粗细不同的圆柱形筒组成，汽缸中活塞Ⅰ和活塞Ⅱ之间封闭有一定量的理想气体，两活塞用一轻质弹簧连接，汽缸连接处有小卡销（未画出），活塞Ⅱ不能通过连接处。活塞Ⅰ、Ⅱ的质量分别为2m、m，横截面积分别为3S、2S，弹簧原长为，初始时系统处于平衡状态。此时弹簧的伸长量为，活塞Ⅰ、Ⅱ到汽缸连接处的距离相等，两活塞间气体的热力学温度为。现缓慢加热两活塞间的气体，使活塞Ⅱ刚好运动到汽缸连接处。已知活塞外大气压强恒为，忽略活塞与缸壁间的摩擦，汽缸无漏气，不计弹簧的体积，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（ ） A. 弹簧的劲度系数为 B. 初始状态两活塞间气体的压强为 C. 达到稳定后活塞间气体的热力学温度为 D. 达到稳定后弹簧的伸长量变为 10. 如图所示，一端封闭粗细均匀的玻璃管开口向下竖直插入水银槽中，一小段水银柱将管内封闭气体分割成两部分，上端气柱长为l1，下端气柱长为l2，且l1=l2。管内水银柱与水银槽面的高度差为h，管内气体温度保持不变，开口端始终在水银面下方，则下列说法正确的是（　　） A. 若将玻璃管竖直向上缓慢提起，则h变大 B. 若将玻璃管竖直向上缓慢提起，则l1的变化量大于l2的变化量 C. 若将玻璃管竖直向上缓慢提起，则l1的变化量小于l2的变化量 D. 若轻敲管壁使下端气体透过中间水银柱与上端气体混合，再次稳定后气柱总长度大于 二、填空题（每空2分，共10分） 11. 在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中 （1）以下说法正确的是________ A. 图示油膜形状是由于撒粉太少引起的 B. 按图示油膜面积进行计算，测得油酸分子直径偏大 C. 油酸酒精溶液放置长时间后使用，测得油酸分子直径偏大 （2）测得一滴油酸酒精溶液所含纯油酸的体积为V，根据画有油膜轮廓的玻璃板上的坐标方格，数出轮廓范围内正方形的个数，整格的为个，多于半格不足整格的数量为个，已知每格的面积为S，则油酸分子的直径为________。 12. 在“用插针法测玻璃砖折射率”的实验中，玻璃砖的AC边与BD边相互平行，AB边与CD边不平行，如图所示。 （1）以入射点O为圆心，以R=5 cm为半径画圆，与入射光线PO交于M点，与折射光线OO′的延长线交于F点，过M、F点分别向法线作垂线，量得MN=1.68 cm，FE=1.12 cm，则该玻璃砖的折射率________。 （2）下列操作可以减小实验误差的是（　　） A. 适当增大大头针P1、P2的间距 B. 选择玻璃砖相互平行的两边来测量 C. 选用尽可能细的笔画线 D. 使PO的入射角接近90° （3）某同学突发奇想用两块同样的玻璃直角三角形棱镜ABC来做实验，两者的AC面是平行放置的，插针P1、P2的连线垂直于AB面，若操作无误，则在图中右边的插针应该是（　　） A. P3、P6 B. P3、P8 C. P5、P6 D. P7、P8 三、计算题（写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不得分。13题12分，14题16分，15题16分，共44分） 13. 如图所示，玻璃砖的横截面由圆弧ABD和等腰直角三角形BPD组成，E为BP的中点。一平行光束垂直BP面射入。已知玻璃砖的折射率为n=1.6，不考虑AD面上的二次反射。求： （1）从E点射入的光，射出玻璃砖时折射角的正弦值； （2）从圆弧AD面上射出的光占入射光的百分比。 14. 如图所示，导热性能良好、内部粗细均匀的封闭薄玻璃管水平放置，其左端带有可充气的阀门。开始时玻璃管处于温度为T=240 K的环境中，内部左、右两端的空气柱及中间的水银柱的长度均为L0（未知），左、右两端的空气柱的压强均为p=80cmHg。现将玻璃管在竖直面内绕其左端逆时针缓慢旋转至竖直，玻璃管旋转至竖直时其上端空气柱的长度L=20 cm，整个过程中两端空气柱未流通。 （1）求玻璃管的长度； （2）分析此过程中，玻璃管内左、右两端的空气柱吸放热情况并比较吸放热绝对值大小； （3）玻璃管旋转至竖直后固定，然后对玻璃管加热至并通过阀门充入适量的空气，最终使两端空气柱的长度均恢复到L0，已知两空气柱的温度始终相同，求充气前、后玻璃管内空气总质量的比值。 15. 如图所示，“凸”形汽缸上、下部分高度均为h，上、下底面导热良好，其余部分绝热。上部分横截面积为S，下部分横截面积为2S。汽缸被总重力G=2p0S、中间用轻杆相连的a、b两绝热活塞（密封性良好）分成A、B、C三部分，活塞稳定时A、B、C三个部分内的气体温度均为T，A、C部分气体压强为p0，A、B部分高均为，C部分高为h。现保持A、B温度不变，使C中的气体温度缓慢变化至某温度，最终稳定后两活塞缓慢下降了，不计所有摩擦。求： （1）C温度变化前，B中气体的压强； （2）C中气体最终温度为多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 辽宁省实验中学2025-2026学年度下学期第一次月考 高二物理试卷 考试时间：75分钟 试题满分：100分 一、选择题（第1-7题单选，每小题4分；第8-10题多选，每小题6分） 1. 关于光的现象及其应用下列说法正确的是 （　　） A. 图甲是白光的薄膜干涉现象，从图中可以看到，圆形肥皂膜从上向下一定是均匀变厚 B. 如图乙所示，照相机的镜头表面常常镀一层透光膜，膜的外表面和玻璃表面反射的光发生干涉使镜头看起来有颜色，膜的厚度为光在膜中波长的 C. 如图丙所示，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】C 【解析】 【详解】A．从图甲中可以看到，从上向下干涉条纹越来越密，所以肥皂膜从上向下不断变厚，而且是变厚的越来越快，如果均匀变厚，则干涉条纹使等间距的，故A错误； B．如图乙所示，照相机的镜头表面常常镀一层透光膜，从薄膜前后两表面反射的光发生干涉使镜头看起来有颜色，膜的厚度为光在膜中波长的奇数倍，故B错误； C．如图丙所示，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，如果某处凹下去，则对应亮纹(或暗纹)提前出现，所以图中条纹弯曲说明此处是凹下的，故C正确； D．在丁图中，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，这表明光波是横波，因为只有横波才有偏振现象，纵波没有偏振现象，故D 错误。 故选C。 2. 在一定的气象条件下，空气中的小水滴会变成六棱柱状的小冰晶，太阳光穿过小冰晶时发生折射，看上去在太阳的周围出现一个彩色圆圈，这就是日晕，如图甲所示。图乙是两单色光穿过六棱柱状冰晶某横截面的示意图，下列说法正确的是（　　） A. 若a光是黄光，则b光可能是红光 B. a光在冰晶中的传播速度大于b光的传播速度 C. b光比a光更容易发生明显的衍射现象 D. 用同一双缝干涉装置做实验，a光条纹间距小于b光条纹间距 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图乙可知，光线进入冰晶后，b光的偏折程度大于a光的偏折程度，根据折射定律可知冰晶对b光的折射率大于对a光的折射率，即。可见光中红光的折射率最小，紫光的折射率最大。因为，所以b光的频率大于a光的频率。若a光是黄光，b光的频率应大于黄光，而红光的频率小于黄光，所以b光不可能是红光，故A错误； B．光在介质中的传播速度，因为，所以，即a光在冰晶中的传播速度大于b光的传播速度，故B正确； C．因为，所以b光的频率大于a光的频率，在真空中b光的波长小于a光的波长（）。波长越长，波动性越强，越容易发生明显的衍射现象，所以a光比b光更容易发生明显的衍射现象，故C错误； D．双缝干涉条纹间距公式为，因为，所以在同一双缝干涉装置中，a光的条纹间距大于b光的条纹间距，故D错误。 故选B。 3. 菲涅耳双面镜干涉实验装置如图所示，将两块平面镜M1、M2边缘对齐并处于同一平面内，然后绕O点各转过微小角度，图中D为遮光板。用位于两平面镜夹角平分线上的单色光源S照射，在光屏上出现了干涉条纹，光屏与角平分线垂直。下列说法正确的是（　　） A. 仅增大S到O点的距离，屏上相邻两条亮条纹间距增大 B. 仅换用频率更小的光源，屏上相邻两条亮条纹间距减小 C. 仅减小转过的角度，屏上相邻两条亮条纹间距增大 D. 光屏上有光照射到的区域都会出现明暗相间的干涉条纹 【答案】C 【解析】 【详解】A．光源S在两平面镜中的像可以等效为杨氏双缝干涉实验中的双缝，令光源S到光屏的间距为，两虚像之间的间距为，S到O点的距离为，根据几何关系有 、连线到到光屏间距为 对比双缝干涉公式，则屏上相邻两条亮条纹间距 若仅增大S到O点的距离，可知，屏上相邻两条亮条纹间距减小，故A错误； B．仅换用频率更小的光源，根据 可知，波长增大，结合上述可知屏上相邻两条亮条纹间距变大，故B错误； C．根据题意可知，为一个微小的角，即仍然为锐角，若仅减小转过的角度，结合上述可知，屏上相邻两条亮条纹间距增大，故C正确； D．根据图示可知，在经过两平面镜反射后的光在光屏上重叠区域才能够出现明暗相间的干涉条纹，该区域比光屏上有光照射到的区域要小，在重叠区域之外有光照射的区域可以等效为只有一个虚像光源发出的光到达，在该区域不能够出现明暗相间的干涉条纹，故D错误。 故选C。 4. 某小组模仿彩虹现象。将激光光束沿图示方向，平行于直径射入匀质球形“雨滴”，入射角为，经两次折射和一次反射后离开“雨滴”，其中出射光线与直径成，为“雨滴”半径，为真空光速，均为锐角，则（　　） A. 出射光的光强可能强于入射光光强 B. 光束在“雨滴”内可能发生了全反射 C. 光束在“雨滴”中的折射率为 D. 光束在“雨滴”中经历的时间为 【答案】C 【解析】 【详解】A．光在“雨滴”表面发生折射和反射时，能量会分配给反射光和折射光，且光在介质中传播会有吸收，根据能量守恒定律，出射光的光强一定小于入射光的光强，故A错误； B．根据题意画出完整光路图，如图所示 光从空气射入“雨滴”，入射角为 ，折射角为 r，由折射定律  可知 光在“雨滴”内表面发生反射时，入射角等于 。发生全反射的临界角 C 满足 因为 ，所以，则  即 r<C，所以在“雨滴”内不可能发生全反射，故B错误； C．如上图所示，由几何知识可知，， 故， 又因为 解得 光束在“雨滴”中的折射率为，故C正确； D．光束在“雨滴”中传播的路程 在“雨滴”中传播的速度为 则光束在“雨滴”中传播的时间 结合上述结论 解得，故D错误。 故选C。 5. 下列说法正确的是（　　） A. 当分子间的作用力表现为引力时，随着分子间距增加，分子间作用力一定减小 B. 单晶硅中原子排列成空间点阵结构，因此其他物质分子不能扩散到单晶硅中 C. 液晶具有液体的流动性，其光学性质与某些晶体相似，具有各向异性 D. 要保存土壤里的水分，需要用磙子压紧土壤 【答案】C 【解析】 【详解】A．当分子间距离时，分子间作用力表现为引力，因此随着分子间距离的增大，分子间作用力可能先增大后减小，故A错误； B．单晶硅中原子排列成空间点阵结构，但分子之间仍然存在间隙，其他物质分子能扩散到单晶硅中，故B错误； C．液晶是一种特殊的物质，液晶像液体一样具有流动性，其光学性质具有各向异性，故C正确； D．土壤里有很多毛细管，地下的水分可以沿着它们上升到地面，如果要保存地下的水分，就要把地面的土壤锄松，破坏这些土壤里的毛细管，故D错误。 故选C。 6. 卡诺循环是只有两个热源的简单循环。一定质量的理想气体经历如图所示的卡诺循环过程，该循环由、两个等温过程和、两个绝热过程组成。下列说法正确的是（　　） A. 气体在状态的温度低于在状态的温度 B. 过程中单位时间内气体分子碰撞单位面积器壁的次数不变 C. 过程中气体从外界吸收的热量等于过程中放出的热量 D. 过程中气体对外做的功等于过程中外界对气体做的功 【答案】D 【解析】 【详解】A．过程，气体的体积增大，故气体对外做功，由于该过程为绝热过程，没有热交换，则根据热力学第一定律有 即气体的内能减少，所以气体的温度降低，即气体在状态的温度高于在状态的温度，故A错误； B．是等温压缩过程，气体的温度不变，故分子的平均动能不变；由于此过程气体的体积减小，分子数密度增大，所以单位时间内气体分子碰撞单位面积器壁的次数会增加，故B错误； C．是等温膨胀过程，气体对外做功，吸收的热量等于对外做的功，即 是等温压缩过程，外界对气体做功，放出的热量等于外界对气体做的功，即 由于图像与坐标轴围成的面积表示气体对外界做的功（或外界对气体做的功），由题图可知 所以 即过程中气体从外界吸收的热量大于过程中放出的热量，故C错误； D．从气体的温度不变，所以气体的内能不变；从气体的温度降低，内能减小；从气体的温度不变，内能不变；从气体的温度升高内能增大，且此时回到初始状态与初始内能相同，所以过程气体内能的减少量等于过程气体内能的增加量，且这两个过程均绝热，故这两个过程做功数值大小相等，即过程气体对外界做的功等于过程外界对气体做的功，故D正确。 故选D。 7. 如图所示，一玻璃管长L=100cm，内有一段水银柱h=20cm，封闭着长a=50cm的空气柱，此时温度t1=27℃，大气压恒为p0=76cmHg，对气体加热使水银柱缓慢上升直到水银柱全部缓慢溢出的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 当气体温度升高超过475K时，水银柱开始溢出 B. 在水银柱没有全部溢出前，气体温度最高不会超过484K C. 当气体温度升高到470K时，水银柱全部溢出 D. 为了保持水银柱溢出，必须要持续对气体加热 【答案】B 【解析】 【详解】AB．设玻璃管的横截面积为S，由盖•吕萨克定律得 故 即在水银柱没有全部溢出前，气体温度最高不会超过484K，当气体温度升高超过480K时，水银柱开始溢出，故A错误，B正确； CD．假定管中还有x厘米高水银柱时，管内气压为（p0+x）cmHg，体积为（L-x）S，则 得 显然，x=12cm时，温度最高T=484K；所以当对气体加热使水银柱升到与管口平齐时，气体温度为480K，空气柱温度至少484k时，可使管中水银全部溢出，不需要持续对气体加热，故CD错误。 故选B。 8. 某次篮球比赛前，篮球在器材室被打入温度为19℃的空气后，球内压强为1.46atm。比赛过程中，篮球内气体的温度升高为33℃。比赛中，篮球被打出场外刺出一小孔开始漏气，换下后置于馆内稳定后篮球内气体的温度为27℃，压强为p0=1.00atm。将空气看成理想气体，认为整个过程中篮球的容积不变，则下列分析正确的是（　　） A. 温度升高为33℃时球内气体的压强为1.53atm B. 温度升高为33℃时球内气体的压强为1.55atm C. 篮球漏出空气的质量与比赛前篮球内空气质量的比值 D. 篮球漏出空气的质量与比赛前篮球内空气质量的比值 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．以漏气前篮球内的气体为研究对象，初状态状态参量为 ， 末状态时 气体发生等容变化，根据查理定律有 代入数值解得 故A正确，B错误； CD．换下后置于馆内稳定后篮球内气体的状态参量为 ， 设篮球的容积为V，根据理想气体状态方程可得 即有 代入数值解得 故C正确，D错误。 故选AC。 9. 如图所示，一竖直放置的汽缸由两个粗细不同的圆柱形筒组成，汽缸中活塞Ⅰ和活塞Ⅱ之间封闭有一定量的理想气体，两活塞用一轻质弹簧连接，汽缸连接处有小卡销（未画出），活塞Ⅱ不能通过连接处。活塞Ⅰ、Ⅱ的质量分别为2m、m，横截面积分别为3S、2S，弹簧原长为，初始时系统处于平衡状态。此时弹簧的伸长量为，活塞Ⅰ、Ⅱ到汽缸连接处的距离相等，两活塞间气体的热力学温度为。现缓慢加热两活塞间的气体，使活塞Ⅱ刚好运动到汽缸连接处。已知活塞外大气压强恒为，忽略活塞与缸壁间的摩擦，汽缸无漏气，不计弹簧的体积，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（ ） A. 弹簧的劲度系数为 B. 初始状态两活塞间气体的压强为 C. 达到稳定后活塞间气体的热力学温度为 D. 达到稳定后弹簧的伸长量变为 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．设初始状态封闭气体的压强为，对两活塞和弹簧的整体受力分析，由平衡条件有 解得 对活塞Ⅰ由平衡条件有 解得 弹簧的劲度系数为，故B错误，A正确； CD．缓慢加热两活塞间的气体使得活塞Ⅱ刚运动到汽缸连接处时，对两活塞和弹簧的整体由平衡条件可知，气体的压强不变，仍为 即封闭气体发生等压过程，初、末状态的体积分别为 ， 由气体的压强不变，则弹簧的弹力也不变，弹簧的伸长量不变，故有 由气体等压变化规律可得 解得 故D错误，C正确。 故选AC。 10. 如图所示，一端封闭粗细均匀的玻璃管开口向下竖直插入水银槽中，一小段水银柱将管内封闭气体分割成两部分，上端气柱长为l1，下端气柱长为l2，且l1=l2。管内水银柱与水银槽面的高度差为h，管内气体温度保持不变，开口端始终在水银面下方，则下列说法正确的是（　　） A. 若将玻璃管竖直向上缓慢提起，则h变大 B. 若将玻璃管竖直向上缓慢提起，则l1的变化量大于l2的变化量 C. 若将玻璃管竖直向上缓慢提起，则l1的变化量小于l2的变化量 D. 若轻敲管壁使下端气体透过中间水银柱与上端气体混合，再次稳定后气柱总长度大于 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．将玻璃管竖直向上缓慢提升时，假设l2的下端面水银没有上升，保持原高度，令大气压强为，则有 可知，若l2的下端面水银面保持原高度，则l2内气体的压强不变，由于温度恒定，则l2内气体体积不变，则只有l1中的体积增大，根据玻意耳定律可知，l1内气体的压强变小，由于l1内的气体压强始终等于 l2气体压强减去中间那段水银柱高度所产生的压强，所以假设不成立，中间那段水银柱将上升，l2中气体的体积也增大，根据玻意耳定律可知，压强也减小，则管内外水银柱高度差h变大，故A正确； BC．结合上述可知，管内上下两部分气体的压强均减小，体积均增大，由于 则有 可知，上下两部分气体的压强减小的绝对值相等，由于 即l1气体原来压强比l2小，根据玻意耳定律可知，对两部分气体有， 解得， 由于，， 则有 即l1的变化量大于l2的变化量，故B正确C错误； D．若轻敲管壁使下端气体透过中间水银柱与上端气体混合，根据玻意耳定律有 假设再次稳定后气柱总长度，即有 结合上述解得 忽略水槽内液面的变化，令混合后管内外水银高度差为，则有 可知 可知，假设不成立，混合后管内外水银高度差小于混合前管内两段水银的高度之和，则有，故D正确。 故选ABD。 二、填空题（每空2分，共10分） 11. 在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中 （1）以下说法正确的是________ A. 图示油膜形状是由于撒粉太少引起的 B. 按图示油膜面积进行计算，测得油酸分子直径偏大 C. 油酸酒精溶液放置长时间后使用，测得油酸分子直径偏大 （2）测得一滴油酸酒精溶液所含纯油酸的体积为V，根据画有油膜轮廓的玻璃板上的坐标方格，数出轮廓范围内正方形的个数，整格的为个，多于半格不足整格的数量为个，已知每格的面积为S，则油酸分子的直径为________。 【答案】（1）B （2） 【解析】 【小问1详解】 A．撒粉太少会导致油膜扩散时没有足够阻力，可能扩散得过大甚至溢出，或者边界模糊不清；而图中油膜呈现“尖刺”、“星芒”状，通常是撒粉太多或不均匀，导致油膜在局部被阻挡，无法均匀铺展，从而形成这种不规则形状，故A错误； B．按图示油膜面积计算时，测量的面积比实际油膜的面积会更小，根据 可知测得油酸分子直径偏大，故B正确； C．油酸酒精溶液放置长时间后使用，因为酒精的挥发，在溶液中的油酸浓度会偏大，油酸的体积会偏大，但实际计算时仍按原来的浓度计算，则计算所用的油酸体积偏小，根据 可知测得油酸分子直径偏小，故C错误。 故选B。 【小问2详解】 多于半格不足整格的按整格计算，故总的格子数为，则总面积为 则油酸分子直径为 12. 在“用插针法测玻璃砖折射率”的实验中，玻璃砖的AC边与BD边相互平行，AB边与CD边不平行，如图所示。 （1）以入射点O为圆心，以R=5 cm为半径画圆，与入射光线PO交于M点，与折射光线OO′的延长线交于F点，过M、F点分别向法线作垂线，量得MN=1.68 cm，FE=1.12 cm，则该玻璃砖的折射率________。 （2）下列操作可以减小实验误差的是（　　） A. 适当增大大头针P1、P2的间距 B. 选择玻璃砖相互平行的两边来测量 C. 选用尽可能细的笔画线 D. 使PO的入射角接近90° （3）某同学突发奇想用两块同样的玻璃直角三角形棱镜ABC来做实验，两者的AC面是平行放置的，插针P1、P2的连线垂直于AB面，若操作无误，则在图中右边的插针应该是（　　） A. P3、P6 B. P3、P8 C. P5、P6 D. P7、P8 【答案】（1）1.5 （2）AC （3）C 【解析】 【小问1详解】 根据折射定律有 由几何关系可知，入射角的正弦值 折射角的正弦值 代入数据得 【小问2详解】 A．大头针P1和P2之间的距离适当大些时，由距离误差引起的角度误差会减小，角度的测量误差会小些，故A正确； B．用插针法测定折射率时，玻璃砖上下表面不一定要平行，故B错误； C．为了准确作出入射光线和折射光线，应选用尽可能细的笔画线，故C正确； D．为了减小测量的相对误差，选择的入射角尽量大些，效果会更好，但不是接近90°，故D错误。 故选AC。 【小问3详解】 画出光路图如图所示 根据光路图可知，经过P1、P2的光线经左侧玻璃砖折射后向下偏折，然后射入右侧玻璃砖后平行射出，则图中右边的插针应是P5、P6。 故选C。 三、计算题（写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不得分。13题12分，14题16分，15题16分，共44分） 13. 如图所示，玻璃砖的横截面由圆弧ABD和等腰直角三角形BPD组成，E为BP的中点。一平行光束垂直BP面射入。已知玻璃砖的折射率为n=1.6，不考虑AD面上的二次反射。求： （1）从E点射入的光，射出玻璃砖时折射角的正弦值； （2）从圆弧AD面上射出的光占入射光的百分比。 【答案】（1）0.8 （2）62.5% 【解析】 【小问1详解】 设全反射的临界角C，则有 光垂直入射到BP面上，到PD面上的入射角为45°，因为 所以光在PD面上发生了全反射；设从E点射入的光在AD弧上的入射角和折射角分别为i 和r，由几何关系可知i=30°，根据折射定律有 解得射出玻璃砖时折射角的正弦值为 【小问2详解】 如图所示 设从M点射入的光，在PD面上的N点发生全反射，在圆弧面AD的入射角恰好等于临界角C，根据几何关系有 从BM上射入的光，入射到圆弧面上都发生全反射，从PM上入射的光都能从圆弧面上射出，故从圆弧AD面上射出的光占入射光的百分率为 解得 14. 如图所示，导热性能良好、内部粗细均匀的封闭薄玻璃管水平放置，其左端带有可充气的阀门。开始时玻璃管处于温度为T=240 K的环境中，内部左、右两端的空气柱及中间的水银柱的长度均为L0（未知），左、右两端的空气柱的压强均为p=80cmHg。现将玻璃管在竖直面内绕其左端逆时针缓慢旋转至竖直，玻璃管旋转至竖直时其上端空气柱的长度L=20 cm，整个过程中两端空气柱未流通。 （1）求玻璃管的长度； （2）分析此过程中，玻璃管内左、右两端的空气柱吸放热情况并比较吸放热绝对值大小； （3）玻璃管旋转至竖直后固定，然后对玻璃管加热至并通过阀门充入适量的空气，最终使两端空气柱的长度均恢复到L0，已知两空气柱的温度始终相同，求充气前、后玻璃管内空气总质量的比值。 【答案】（1）54 cm （2）见解析 （3） 【解析】 【小问1详解】 缓慢旋转至竖直过程中，以右端空气柱为研究对象，假设玻璃管的横截面积为S，空气柱长度为，根据等温方程 以左端空气柱为研究对象，空气柱长度为，有 且， 联立代入数据求得 玻璃管的长度 【小问2详解】 左端的空气柱体积减小，外界对它做功，向外界放热；右端的空气柱体积增大，它对外界做功，从外界吸热；在对外做功过程中，左端气体平均压强大，因此左端气体放热绝对值更大。 【小问3详解】 升温后，对右端（上端）空气柱整个过程 升温后左端（下端）空气柱的压强为 以原有左端（下端）空气柱为研究对象 求得 充气前、后玻璃管内空气总质量的比值为 求得 15. 如图所示，“凸”形汽缸上、下部分高度均为h，上、下底面导热良好，其余部分绝热。上部分横截面积为S，下部分横截面积为2S。汽缸被总重力G=2p0S、中间用轻杆相连的a、b两绝热活塞（密封性良好）分成A、B、C三部分，活塞稳定时A、B、C三个部分内的气体温度均为T，A、C部分气体压强为p0，A、B部分高均为，C部分高为h。现保持A、B温度不变，使C中的气体温度缓慢变化至某温度，最终稳定后两活塞缓慢下降了，不计所有摩擦。求： （1）C温度变化前，B中气体的压强； （2）C中气体最终温度为多少？ 【答案】（1）2p0；（2） 【解析】 【详解】（1）C温度变化前，对两活塞 解得 （2）A中气体，初状态 ，， 末状态 ， 由玻意耳定律有 解得 中气体，初状态 ，， 末状态 ， 由玻意耳定律有 解得 对中气体，初状态 ，， 末状态 对活塞有 解得 由理想气体状态方程有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $