精品解析:海南中学2025-2026学年度第二学期高二年级期中考试物理试题
2026-06-03
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 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) | 海南省 |
| 地区(市) | 海口市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.99 MB |
| 发布时间 | 2026-06-03 |
| 更新时间 | 2026-06-03 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-03 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58189737.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
海南中学2025—2026学年度第二学期高二年级期中考试
物理试题
(考试时间:90分钟)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷由考生自己保留,将答题卡交回。
一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分。在每个小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题意)
1. 下列说法正确的是( )
A. 扩散现象是由于布朗运动而产生的
B. 液体中悬浮微粒的布朗运动是液体分子对它的撞击作用不平衡所引起的
C. 气体温度升高时,速率较大的分子占总分子数的比例降低,扩散速度变慢
D. 物体温度升高,分子热运动加剧,所有分子的动能都会增大
2. 某电视节目上一男子表演“狮吼功”——用声音震碎玻璃杯。关于这一现象,下列说法中正确的是( )
A. 声音频率越低越容易震碎玻璃杯 B. 声音频率越高越容易震碎玻璃杯
C. 需要很大的音量才能震碎玻璃杯 D. 在适当的频率下无需很大的音量就能震碎玻璃杯
3. 分子a固定在x轴上的O点,分子b由较远处只在分子力的作用下沿x轴负方向运动,其分子势能随两分子距离的变化规律如图所示。下列说法中正确的是( )
A. 从较远处到处,分子b的速度先增大后减小
B. 从较远处到处,分子b的加速度先增大后减小
C. 分子b在处,两分子间的作用力最大
D. 分子b在处,两分子间的作用力为零
4. 如图甲所示,一粗细均匀的长细管开口向下竖直固定时,管内高度为的水银柱上方封闭气体的长度为,现将细管缓慢旋转至开口竖直向上,如图乙所示。已知大气压强恒为,水银的密度为,管内气体温度不变且可视为理想气体,重力加速度大小为,图乙中封闭气体的长度为( )
A. B. C. D.
5. 艺术体操表演中,运动员抖动彩带的一端,彩带随之波浪翻卷可简化为简谐波。如图甲所示为运动员表演过程中某时刻的波形图,此时刻记为t=0,M是平衡位置x=8m的质点,图乙为质点M的振动图像,则( )
A. 该简谐波沿x轴正方向传播
B. 该简谐波的传播速度为0.25m/s
C. 质点M在5s内通过的路程为200cm
D. 质点M在5s内在x轴方向上移动了20m
6. 如图甲,一单摆做小角度摆动,从某次摆球由左向右通过平衡位置开始计时,相对平衡位置的位移x随时间t变化的图像如图乙所示。不计空气阻力,对于这个单摆的振动过程,下列说法正确的是( )
A. 单摆振动的频率是2 Hz
B. 单摆的摆长约为1 m
C. 若仅将摆球质量变大,单摆周期变大
D. t=1s时摆球位于平衡位置O,加速度为零
7. 一束光照射到底面有涂层的平行玻璃砖上表面,经下表面反射从玻璃砖上表面射出,光线分为a、b两束,如图所示下列说法正确的是( )
A. 在玻璃中a光的传播速度大于b光的传播速度
B. 在真空中,遇到障碍物时b光更容易产生明显的衍射现象
C. 增大空气一侧的入射角,a光线先消失
D. 在真空中用同一装置进行双缝干涉实验,a光的条纹间距大于b光的条纹间距
8. 平静水面上建立轴,俯视图如图所示。分别位于和的两波源A、B起振方向相反,时刻同时从各自的平衡位置开始以5Hz的频率、4cm的振幅上下振动,在水面上形成两列简谐横波。图中虚线为时两列波恰好到达的位置,此时处的质点处于平衡位置且向上振动。下列说法正确的是( )
A. 两列波的传播速度为
B. x轴上在A、B之间振动加强点个数共10个
C. 时,处的质点向上振动
D. 时,处的质点通过的总路程为
二、多项选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分。在每个小题给出的四个选项中,有多个选项符合题意,全部选对的得4分,选对而不全的得2分,错选或不选的得0分)
9. 下列说法正确的是( )
A. 肥皂泡看上去五彩缤纷,是光的干涉现象
B. 彩虹看上去五彩缤纷,是光的衍射现象
C. 海市蜃楼与光的折射及全反射有关
D. 观看立体电影(3D电影)时,观众需戴上一副特殊的眼镜,这是利用了光的偏振现象
10. 一定质量的理想气体从状态开始,经历过程1到达状态,经历过程2到达状态,经历过程3到达状态,经历过程4回到状态。其体积与热力学温度的关系图像如图所示,且与轴平行,的延长线过原点,与轴平行。关于这四个过程,下列说法正确的是( )
A. 在过程1中,理想气体的压强不变
B. 在过程2中,理想气体内能不变,且压强在减小
C. 在过程3中,气体分子平均动能不变
D. 气体在a、b、c、d四个状态时,在状态时的压强最大
11. 某气体的摩尔质量为,标准状态下的摩尔体积为,阿伏加德罗常数为,下列说法中正确的是( )
A. 每个气体分子的质量为
B. 该气体在标准状态下的密度为
C. 每个气体分子在标准状态下的体积为
D. 该气体在标准状态下单位体积内的分子数为
12. 一束光在光导纤维中传播的示意图如图所示,光导纤维对该束光的折射率为n,该段光导纤维的长度为L,图中的光线刚好在光导纤维与空气的界面处发生全反射。已知空气对该束光的折射率为1,光在真空中传播的速度为c,下列说法正确的是( )
A. 光导纤维的折射率n>1
B. 光导纤维的折射率n<1
C. 光在光导纤维中传播的时间为
D. 光在光导纤维中传播的时间为
13. 如图,一光滑斜面固定在水平地面上,斜面倾角为,其底端固定一轻质弹簧,将质量为的物块从斜面顶端由静止释放,弹簧的劲度系数为,弹簧的最大压缩量为。已知,弹簧弹性势能为,其中是形变量,弹簧振子简谐运动的周期,则下列说法正确的是( )
A. 物块下滑的最大位移为 B. 速度最大时的弹簧压缩量为
C. 物块的最大动能为 D. 物块从与弹簧接触到速度第一次为零的时间为
三、实验题(每空2分,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处)
14. 在“测定玻璃的折射率”的实验中,小明在水平木板上放纸,按玻璃砖的宽度在白纸上画两条平行线,玻璃砖依线置于纸面上。如图所示,在玻璃砖的一侧垂直于纸面插入两枚大头针a、b,其连线与玻璃砖表面成一定角度。
(1)小明接下来完成的必要步骤有________
A. 插上大头针c,使c仅挡住b的像
B. 插上大头针c,使c挡住a和b的像
C. 插上大头针d,使d仅挡住c的像
D. 插上大头针d,使d挡住c和a、b的像
(2)能减小实验误差的操作有________
A. a、b及c、d之间的距离尽量靠近些
B. 将大头针竖直插入木板
C. 选择宽度较大的玻璃砖
D. 插针时尽量使入射角小一些
(3)小华同学在白纸上画平行线时,不小心将一条平行线的间距画得比玻璃砖宽度略大,如图所示,则测得的折射率________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
15. 可发出红、黄、绿三色光的多层警示灯,被广泛应用于数控机床、电子机械自动化生产线等工业领域。某同学想采用如图甲所示的实验装置测定三种色光的波长。
(1)已知双缝之间的距离为0.6 mm,双缝到屏的距离为1.5 m,绿光的干涉图样如图乙所示,分划板中心刻线在A位置时螺旋测微器的读数为1.128 mm,在B位置时读数如图丙所示,为________mm,则该绿光的波长为________nm(计算结果保留三位有效数字);
(2)在不改变其他条件的情况下,该同学又进行了几组实验,通过照相底片记录了干涉图样,分别测量了红光、黄光的波长(红光为625 nm、黄光为570 nm)。图(a)、(b)、(c)是实验中记录下的三种色光的干涉图样,但被不小心弄混了,经判断绿光产生的干涉图样是图________(选填a、b或c)。
16. (1)在用油膜法估测分子大小的实验中,用移液管量取0.25mL油酸,倒入标注250mL的容量瓶中,再加入酒精后得到250mL的溶液,然后用滴管吸取这种溶液,向小量筒中滴入100滴溶液,溶液的液面达到量筒中1mL的刻度,再用滴管取配好的油酸溶液,向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下2滴溶液,在液面上形成油酸薄膜,待油膜稳定后,放在带有正方形坐标格的玻璃板下观察油膜,如图甲所示,坐标格的每个小正方形大小为2cm×2cm,由图甲可以估算出油膜的面积是______cm2,由此估算出油酸分子的直径是______m(保留一位有效数字)。
(2)做“用油膜法估测分子的大小”实验时,三个同学都有一个操作错误,其中导致最后所测分子直径偏大的是______。
A.甲同学在配制油酸酒精溶液时,不小心把酒精倒多了一点,导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值小了
B.乙同学用注射器和量筒测得58滴油酸酒精溶液为1mL,不小心错记录为57滴
C.丙同学计算油膜面积时,把所有不足半格的油膜都算成了一格
四、计算题(本题共3小题,第16题10分,第17题12分,第18题16分,共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤)
17. 某发光二极管由一种透明材料封装而成,为研究其光学属性,某同学找来一个用这种材料制成的半圆柱体,其横截面是半径为的半圆,是半圆的圆心,为水平直径。单色光以入射角从A点射入半圆柱体,经折射后到达弧面上的点,如图所示。已知间的水平距离为,真空中的光速为,求∶
(1)该材料对单色光的折射率;
(2)单色光从A到的传播时间。
18. 一列简谐横波时刻的波形如图中实线所示,时刻的波形如图中虚线所示,已知。问:
(1)这列波的传播速度大小是多少?
(2)若波向右传播,且,波速是多大?
(3)若波速等于,则波向哪个方向传播?
19. 如图,上端开口的竖直汽缸由小、大两个同轴圆筒组成,两圆筒高均为。两圆筒中各有一个厚度不计的活塞,小活塞的横截面积为、质量为;大活塞的横截面积为、质量为。两活塞用长为的刚性杆连接,两活塞间充有氧气,大活塞下方充有氮气。小活塞的导热性能良好,汽缸及大活塞绝热,开始时,氮气和外界环境的温度均为,大活塞处于大圆筒的中间位置,且刚性杆上恰无弹力。重力加速度用表示,外界的大气压强恒为,氧气和氮气均可看作理想气体。
(1)开始时氮气的压强是多少?
(2)通过电阻丝(未画出)缓慢加热氮气,当大活塞刚上升时,氮气的温度是多少?
(3)当氮气的温度上升到时,压强多大?
(4)当大活塞刚上升时,设平均每个氮气分子对容器壁撞击力为,继续加热氮气,当氮气的温度上升到时,设平均每个氮气分子对容器壁撞击为,试分析比大还是小?
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海南中学2025—2026学年度第二学期高二年级期中考试
物理试题
(考试时间:90分钟)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷由考生自己保留,将答题卡交回。
一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分。在每个小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题意)
1. 下列说法正确的是( )
A. 扩散现象是由于布朗运动而产生的
B. 液体中悬浮微粒的布朗运动是液体分子对它的撞击作用不平衡所引起的
C. 气体温度升高时,速率较大的分子占总分子数的比例降低,扩散速度变慢
D. 物体温度升高,分子热运动加剧,所有分子的动能都会增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.扩散现象是分子无规则热运动的直接结果,布朗运动是悬浮微粒的运动,是分子热运动的反映,并非扩散现象的产生原因,故A错误;
B.液体中悬浮微粒的布朗运动,本质是液体分子从各个方向对微粒的撞击作用力不平衡导致的,故B正确;
C.气体温度升高时,分子速率分布向高速区偏移,速率较大的分子占总分子数的比例升高,扩散速度变快,故C错误;
D.温度是分子平均动能的标志,温度升高时分子平均动能增大属于统计规律,个别分子的动能可能减小,并非所有分子的动能都增大,故D错误。
故选B。
2. 某电视节目上一男子表演“狮吼功”——用声音震碎玻璃杯。关于这一现象,下列说法中正确的是( )
A. 声音频率越低越容易震碎玻璃杯 B. 声音频率越高越容易震碎玻璃杯
C. 需要很大的音量才能震碎玻璃杯 D. 在适当的频率下无需很大的音量就能震碎玻璃杯
【答案】D
【解析】
【详解】发生共振的条件是驱动力的频率等于物体的固有频率,用声音震碎玻璃杯是声音的频率与玻璃杯的固有频率相等,使玻璃杯发生共振,从而使玻璃杯碎裂,与音量的大小无关。
故选D。
3. 分子a固定在x轴上的O点,分子b由较远处只在分子力的作用下沿x轴负方向运动,其分子势能随两分子距离的变化规律如图所示。下列说法中正确的是( )
A. 从较远处到处,分子b的速度先增大后减小
B. 从较远处到处,分子b的加速度先增大后减小
C. 分子b在处,两分子间的作用力最大
D. 分子b在处,两分子间的作用力为零
【答案】A
【解析】
【详解】A.由图可知,分子b从较远处到处其分子势能先减小后增大,故分子b的分子动能先增大后减小,在处时分子b的分子势能最小,分子动能最大,所以此过程分子b的速度先增大后减小,故A正确;
BCD.由图可知,在处时分子b的分子势能最小,分子动能最大,即分子b的在处所受的分子间的作用力为零,所以在该过程中分子b所受分子间的作用力先增大后减小再增大,故分子b的加速度先增大后减小再增大,故BCD错误。
故选A。
4. 如图甲所示,一粗细均匀的长细管开口向下竖直固定时,管内高度为的水银柱上方封闭气体的长度为,现将细管缓慢旋转至开口竖直向上,如图乙所示。已知大气压强恒为,水银的密度为,管内气体温度不变且可视为理想气体,重力加速度大小为,图乙中封闭气体的长度为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】设细管的横截面积为,甲中封闭气体的压强为,乙中封闭气体的压强为,则长细管开口向下竖直固定时,有
长细管开口向上时
由玻意耳定律
联立解得乙中封闭气体的长度为
故选C。
5. 艺术体操表演中,运动员抖动彩带的一端,彩带随之波浪翻卷可简化为简谐波。如图甲所示为运动员表演过程中某时刻的波形图,此时刻记为t=0,M是平衡位置x=8m的质点,图乙为质点M的振动图像,则( )
A. 该简谐波沿x轴正方向传播
B. 该简谐波的传播速度为0.25m/s
C. 质点M在5s内通过的路程为200cm
D. 质点M在5s内在x轴方向上移动了20m
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图乙可知,t=0时刻,质点M向上振动,根据“上下坡”法可知结合图甲可知,波沿x轴负方向传播,故A错误;
B.由图可知
所以波的传播速度为
故B错误;
C.由于
所以质点M在5s内通过的路程为
故C正确;
D.质点只在平衡位置上下振动,并不会随波迁移,故D错误。
故选C。
6. 如图甲,一单摆做小角度摆动,从某次摆球由左向右通过平衡位置开始计时,相对平衡位置的位移x随时间t变化的图像如图乙所示。不计空气阻力,对于这个单摆的振动过程,下列说法正确的是( )
A. 单摆振动的频率是2 Hz
B. 单摆的摆长约为1 m
C. 若仅将摆球质量变大,单摆周期变大
D. t=1s时摆球位于平衡位置O,加速度为零
【答案】B
【解析】
【详解】A.由题图乙可知单摆的周期T=2s,所以频率是0.5 Hz,故A错误;
B.由单摆的周期公式
代入数据可得
L=1.0m
故B正确;
C.单摆周期与摆球质量无关,故C错误;
D.t=1s时摆球位于平衡位置O,加速度为向心加速度,不是零,故D错误。
故选B。
7. 一束光照射到底面有涂层的平行玻璃砖上表面,经下表面反射从玻璃砖上表面射出,光线分为a、b两束,如图所示下列说法正确的是( )
A. 在玻璃中a光的传播速度大于b光的传播速度
B. 在真空中,遇到障碍物时b光更容易产生明显的衍射现象
C. 增大空气一侧的入射角,a光线先消失
D. 在真空中用同一装置进行双缝干涉实验,a光的条纹间距大于b光的条纹间距
【答案】B
【解析】
【详解】A.光路图如图所示
在玻璃砖上表面折射时,a光的偏折程度较大,则a光的折射率较大,由知,在玻璃中a光的传播速度小于b光的传播速度,故A错误;
B.由于b光的偏折程度较小,故其折射率较小,所以其波长较长,波动性较强,遇到障碍物时b光更容易产生明显的衍射现象,故B正确;
C.两列光的折射后经反射再从玻璃进入空气折射,由几何关系可知第一次折射的折射角等于第二次折射的入射角,根据光路的可逆性可得两列光均不能发生全反射,故两列光不会消失,故C错误;
D.a光的折射率大,频率大,则波长小,根据,a光的条纹间距小于b光的条纹间距,故D错误。
故选B。
8. 平静水面上建立轴,俯视图如图所示。分别位于和的两波源A、B起振方向相反,时刻同时从各自的平衡位置开始以5Hz的频率、4cm的振幅上下振动,在水面上形成两列简谐横波。图中虚线为时两列波恰好到达的位置,此时处的质点处于平衡位置且向上振动。下列说法正确的是( )
A. 两列波的传播速度为
B. x轴上在A、B之间振动加强点个数共10个
C. 时,处的质点向上振动
D. 时,处的质点通过的总路程为
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据题意,由图可知,两列波在内传播的距离为,则两列波的传播速度为,故A错误;
B.由题意可知周期为
两列波的波长为
由于两列波的起振方向相反,根据波的叠加原理可知,振动加强点到两波源的波程差满足(为整数)
其中处有6个点,处有4个点,所以x轴上在A、B之间振动加强点个数共10个,故B正确;
C.由于此时处的质点处于平衡位置且向上振动,则B波的起振方向向上,A波起振方向向下,时,波的传播距离为
则时,两列波均已传到处,由于到两波源的波程差为
可知,此点为振动减弱点;则时,处的质点在平衡位置静止不动,故C错误;
D.当时,波的传播距离为
可知,两列波均已传到处,同理可知此点为振动减弱点,则此处质点只有在B传播到A未传播到时振动,其它时间在平衡位置静止不动;两波源振动传到此处质点的时间差为
可知此处质点振动的时间为,由于
则时,处的质点通过的总路程为,故D错误。
故选B。
二、多项选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分。在每个小题给出的四个选项中,有多个选项符合题意,全部选对的得4分,选对而不全的得2分,错选或不选的得0分)
9. 下列说法正确的是( )
A. 肥皂泡看上去五彩缤纷,是光的干涉现象
B. 彩虹看上去五彩缤纷,是光的衍射现象
C. 海市蜃楼与光的折射及全反射有关
D. 观看立体电影(3D电影)时,观众需戴上一副特殊的眼镜,这是利用了光的偏振现象
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.肥皂泡看上去五彩缤纷,是光的薄膜干涉现象,故A正确;
B.彩虹看上去五彩缤纷,是光的折射现象,故B错误;
C.海市蜃楼是近地面空气受热密度不均匀,折射率随高度变化,光在不均匀介质中传播时不断折射,最终发生全反射形成的,与光的折射和全反射有关,故C正确;
D.观看立体电影(3D电影)时,观众需戴上一副特殊的眼镜,这是利用了光的偏振现象,故D正确。
故选ACD。
10. 一定质量的理想气体从状态开始,经历过程1到达状态,经历过程2到达状态,经历过程3到达状态,经历过程4回到状态。其体积与热力学温度的关系图像如图所示,且与轴平行,的延长线过原点,与轴平行。关于这四个过程,下列说法正确的是( )
A. 在过程1中,理想气体的压强不变
B. 在过程2中,理想气体内能不变,且压强在减小
C. 在过程3中,气体分子平均动能不变
D. 气体在a、b、c、d四个状态时,在状态时的压强最大
【答案】AC
【解析】
【详解】A.根据,即,可知,由于过程1中的延长线经过坐标原点O,则过程1是等压变化,故A正确;
C.在过程3中,体积增大,气体对外做功,温度不变,气体分子平均动能不变,故C正确;
BD.由图可知,在过程2中温度升高,气体内能增大
根据
可知
坐标原点O与abcd上各点连线的斜率与压强成反比,如图
由图可知,O与c的连线的斜率最小,压强最大,即c状态压强最大,即在过程2中,压强在增大,故BD错误。
故选AC。
11. 某气体的摩尔质量为,标准状态下的摩尔体积为,阿伏加德罗常数为,下列说法中正确的是( )
A. 每个气体分子的质量为
B. 该气体在标准状态下的密度为
C. 每个气体分子在标准状态下的体积为
D. 该气体在标准状态下单位体积内的分子数为
【答案】AD
【解析】
【详解】A.摩尔质量是1mol气体分子的总质量,阿伏加德罗常数为1mol分子的总个数,因此单个气体分子的质量为,故A正确;
B.该气体在标准状况下的密度为,故B错误;
C.气体分子间存在很大间隙,是单个气体分子平均占据的空间体积,不是气体分子本身的体积,故C错误;
D.1mol气体在标准状况下体积为,总分子数为,因此单位体积内的分子数为,D正确。
故选AD。
12. 一束光在光导纤维中传播的示意图如图所示,光导纤维对该束光的折射率为n,该段光导纤维的长度为L,图中的光线刚好在光导纤维与空气的界面处发生全反射。已知空气对该束光的折射率为1,光在真空中传播的速度为c,下列说法正确的是( )
A. 光导纤维的折射率n>1
B. 光导纤维的折射率n<1
C. 光在光导纤维中传播的时间为
D. 光在光导纤维中传播的时间为
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.由于光发生全反射的条件之一是光由光密介质射入光疏介质,所以光导纤维的折射率比空气的折射率大,即n>1,故A正确,B错误;
CD.光线在界面处发生全反射的临界角C的正弦值为
光在光导纤维中的传播速度为
v在沿光导纤维方向的分量为
光在光导纤维中传播的时间为
故C正确,D错误。
故选AC。
13. 如图,一光滑斜面固定在水平地面上,斜面倾角为,其底端固定一轻质弹簧,将质量为的物块从斜面顶端由静止释放,弹簧的劲度系数为,弹簧的最大压缩量为。已知,弹簧弹性势能为,其中是形变量,弹簧振子简谐运动的周期,则下列说法正确的是( )
A. 物块下滑的最大位移为 B. 速度最大时的弹簧压缩量为
C. 物块的最大动能为 D. 物块从与弹簧接触到速度第一次为零的时间为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.物块下滑到最低点(速度为零)时位移最大,由动能定理,全过程重力做功等于弹簧弹性势能
代入最大压缩量, 解得最大位移, A错误;
B.根据题意可知,物块速度最大时,物块所受合力为0,则有
代入解得速度最大时的弹簧压缩量为 ,B正确;
C.最大动能出现在平衡位置(速度最大处),由动能定理
解得 , C错误;
D.物块开始压缩弹簧后,到分离前做简谐振动,物块合力为0的位置为平衡位置,则物块做简谐运动的振幅为
则物块开始压缩弹簧时,偏离平衡位置的距离为
从物块开始压缩弹簧到平衡位置所用时间为
则从开始接触到最短经历的时间为,D正确。
故选BD 。
三、实验题(每空2分,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处)
14. 在“测定玻璃的折射率”的实验中,小明在水平木板上放纸,按玻璃砖的宽度在白纸上画两条平行线,玻璃砖依线置于纸面上。如图所示,在玻璃砖的一侧垂直于纸面插入两枚大头针a、b,其连线与玻璃砖表面成一定角度。
(1)小明接下来完成的必要步骤有________
A. 插上大头针c,使c仅挡住b的像
B. 插上大头针c,使c挡住a和b的像
C. 插上大头针d,使d仅挡住c的像
D. 插上大头针d,使d挡住c和a、b的像
(2)能减小实验误差的操作有________
A. a、b及c、d之间的距离尽量靠近些
B. 将大头针竖直插入木板
C. 选择宽度较大的玻璃砖
D. 插针时尽量使入射角小一些
(3)小华同学在白纸上画平行线时,不小心将一条平行线的间距画得比玻璃砖宽度略大,如图所示,则测得的折射率________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)BD (2)BC
(3)偏小
【解析】
【小问1详解】
AB.光沿直线传播,两点确定一条直线,让挡住和的像,保证入射光线是唯一的且过、,A错误,B正确;
CD.同理使挡住和、的像,保证从玻璃板出来的光线是唯一的且过、,最后使四个点在同一条光线的传播路径上,C错误,D正确。
故选BD。
【小问2详解】
A.、及、之间的距离适当大些,这样可以减小测量的相对误差,A错误;
B.为了减小实验的误差,应将大头针竖直插入木板,B正确;
C.为了减小实验的误差,选择宽度较大的玻璃砖,C正确;
D.插针时使入射角大小要适当,D错误。
故选BC 。
【小问3详解】
将一条平行线的间距画得比玻璃砖宽度略大,导致现在的折射角大于真实的折射角,则测得的折射率偏小。
15. 可发出红、黄、绿三色光的多层警示灯,被广泛应用于数控机床、电子机械自动化生产线等工业领域。某同学想采用如图甲所示的实验装置测定三种色光的波长。
(1)已知双缝之间的距离为0.6 mm,双缝到屏的距离为1.5 m,绿光的干涉图样如图乙所示,分划板中心刻线在A位置时螺旋测微器的读数为1.128 mm,在B位置时读数如图丙所示,为________mm,则该绿光的波长为________nm(计算结果保留三位有效数字);
(2)在不改变其他条件的情况下,该同学又进行了几组实验,通过照相底片记录了干涉图样,分别测量了红光、黄光的波长(红光为625 nm、黄光为570 nm)。图(a)、(b)、(c)是实验中记录下的三种色光的干涉图样,但被不小心弄混了,经判断绿光产生的干涉图样是图________(选填a、b或c)。
【答案】(1) ①. 6.526##6.527##6.528 ②. 540
(2)c
【解析】
【小问1详解】
[1]由图丙可知,螺旋测微器的固定刻度读数为,可动刻度读数约为
则在位置时读数为(读数在范围内均正确)
[2]由图乙可知,到之间有4个条纹间距,则相邻亮条纹的间距为
根据双缝干涉条纹间距公式,解得该绿光的波长为
【小问2详解】
根据双缝干涉条纹间距公式可知,在双缝到屏的距离和双缝间距不变的情况下,光的波长越小,干涉条纹的间距越小,已知红光、黄光、绿光三种色光中绿光的波长最短,因此绿光干涉图样的条纹间距最小,因此图(c)的条纹间距最小,绿光产生的干涉图样是图(c)。
16. (1)在用油膜法估测分子大小的实验中,用移液管量取0.25mL油酸,倒入标注250mL的容量瓶中,再加入酒精后得到250mL的溶液,然后用滴管吸取这种溶液,向小量筒中滴入100滴溶液,溶液的液面达到量筒中1mL的刻度,再用滴管取配好的油酸溶液,向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下2滴溶液,在液面上形成油酸薄膜,待油膜稳定后,放在带有正方形坐标格的玻璃板下观察油膜,如图甲所示,坐标格的每个小正方形大小为2cm×2cm,由图甲可以估算出油膜的面积是______cm2,由此估算出油酸分子的直径是______m(保留一位有效数字)。
(2)做“用油膜法估测分子的大小”实验时,三个同学都有一个操作错误,其中导致最后所测分子直径偏大的是______。
A.甲同学在配制油酸酒精溶液时,不小心把酒精倒多了一点,导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值小了
B.乙同学用注射器和量筒测得58滴油酸酒精溶液为1mL,不小心错记录为57滴
C.丙同学计算油膜面积时,把所有不足半格的油膜都算成了一格
【答案】 ①. 256 ②. ③. AB##BA
【解析】
【详解】(1)[1][2]液面上纯油酸体积为
由图甲计算油膜面积,多于半格算一格,少于半格舍去。则油膜面积约为
油酸分子的直径为
(2)[3]A.甲同学在配制油酸酒精溶液时,不小心把酒精倒多了一点,导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值小了,则一滴油酸酒精溶液的实际浓度比计算值小,计算得一滴纯油酸的体积比实际值大,则算出的直径偏大,A正确;
B.乙同学用注射器和量筒测得58滴油酸酒精溶液为1mL,不小心错记录为57滴,则一滴油酸酒精溶液体积的计算值变大,算出的一滴油酸酒精溶液中纯油酸体积变大,则算出的直径偏大,B正确;
C.丙同学计算油膜面积时,把所有不足半格的油膜都算成了一格,则计算得油膜面积变大,直径变小,C错误。
故选AB。
四、计算题(本题共3小题,第16题10分,第17题12分,第18题16分,共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤)
17. 某发光二极管由一种透明材料封装而成,为研究其光学属性,某同学找来一个用这种材料制成的半圆柱体,其横截面是半径为的半圆,是半圆的圆心,为水平直径。单色光以入射角从A点射入半圆柱体,经折射后到达弧面上的点,如图所示。已知间的水平距离为,真空中的光速为,求∶
(1)该材料对单色光的折射率;
(2)单色光从A到的传播时间。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)设单色光a从A点射入半圆柱体的折射角为,做出辅助线,如图
由几何关系可知
根据折射率的公式可得
(2)根据
由图可知
单色光从A到的传播时间为
18. 一列简谐横波时刻的波形如图中实线所示,时刻的波形如图中虚线所示,已知。问:
(1)这列波的传播速度大小是多少?
(2)若波向右传播,且,波速是多大?
(3)若波速等于,则波向哪个方向传播?
【答案】(1)若波向右传播波速为;若波向左传播波速为
(2)
(3)波向右传播
【解析】
【小问1详解】
若波向右传播,传播距离
波速
若波向左传播,传播距离
波速
【小问2详解】
因波向右传播,且
则必有,故
【小问3详解】
因波速
所以
故波向右传播
19. 如图,上端开口的竖直汽缸由小、大两个同轴圆筒组成,两圆筒高均为。两圆筒中各有一个厚度不计的活塞,小活塞的横截面积为、质量为;大活塞的横截面积为、质量为。两活塞用长为的刚性杆连接,两活塞间充有氧气,大活塞下方充有氮气。小活塞的导热性能良好,汽缸及大活塞绝热,开始时,氮气和外界环境的温度均为,大活塞处于大圆筒的中间位置,且刚性杆上恰无弹力。重力加速度用表示,外界的大气压强恒为,氧气和氮气均可看作理想气体。
(1)开始时氮气的压强是多少?
(2)通过电阻丝(未画出)缓慢加热氮气,当大活塞刚上升时,氮气的温度是多少?
(3)当氮气的温度上升到时,压强多大?
(4)当大活塞刚上升时,设平均每个氮气分子对容器壁撞击力为,继续加热氮气,当氮气的温度上升到时,设平均每个氮气分子对容器壁撞击为,试分析比大还是小?
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)大
【解析】
【小问1详解】
对小活塞:
得氧气的压强为
对大活塞:
得氮气的压强为
【小问2详解】
对于氧气,温度不变,初状态,
末状态设压强为,体积为
根据玻意耳定律知
代入数据解得
此时杆出现弹力,处于拉伸状态,对上面的小活塞受力分析得
解得杆的弹力为
对于氮气分析初状态,,
加热后,
设温度为:,体积为
根据理想气体状态方程知
代入数据解得
【小问3详解】
由上有,说明在时,大活塞已经在顶部且与汽缸顶部有上下挤压力;根据理想气体状态方程知
(应用等容关系:也可以同样得分)
解得:
【小问4详解】
当大活塞刚上升后,氮气做等容变化,根据
可得,
可知温度为时的压强为温度为的3倍,但由于氮气气体分子的温度升高,平均速率变大,所以单位时间内撞击容器壁的次数变多,所以每一次的撞击力小于3倍,即大于。
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