精品解析：重庆八中2025-2026学年高二下学期半期考试物理试题

重庆八中2025—2026学年度（下）半期考试高二年级 物理试题 （试卷满分：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，只有一项符合题目要求。 1. 某气体在、两种不同温度下的分子速率分布图像如图甲所示，纵坐标表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比，横坐标v表示分子的速率。黑体辐射实验规律如图乙所示，图中画出了、两种不同温度下黑体辐射的强度与波长的关系，则（　　） A. B. C. D. 2. 如图为α粒子散射的实验装置示意图，实验发现有少数α粒子发生了大角度偏转，说明（　　） A. α粒子跟电子发生了碰撞 B. 原子的质量均匀分布 C. 原子内的正电荷均匀分布 D. 占原子质量绝大部分的带正电的物质集中在很小的空间范围内 3. 市面上有一种“自热火锅”，结构如图所示，其原理是向食材层、加热层中加水，利用加热层中发热包遇水反应释放热量为食材加热。在加热过程中（　　） A. 能闻到食材的香味是因为气体分子的布朗运动 B. 食材层内每个气体分子热运动的速率均会增大 C. 食材层内每个气体分子对侧壁碰撞的作用力均会减小 D. 若在食材加热沸腾时将透气孔堵住，则食材层内气体压强增大 4. 某同学从圆柱形玻璃砖上截下图甲所示部分柱体平放在平板玻璃上，其横截面如图乙所示，1、2分别为玻璃柱体的上、下表面，3、4分别为平板玻璃的上、下表面。现用单色光垂直照射玻璃柱体的上表面，则（　　） A. 干涉图样是单色光在2界面和3界面的反射光叠加后形成的 B. 干涉图样是单色光在1界面和2界面的反射光叠加后形成的 C. 从上向下，能看到干涉图样是左右不对称的 D. 若干涉图样在某个位置向中间弯曲，表明平板玻璃上表面在该位置有小凸起 5. 如图为氢原子的4条谱线、、和分别对应氢原子从n=3、4、5、6能级向n=2能级的跃迁。表1为不同颜色可见光光子能量范围，表2为几种金属的逸出功。则（　　） 表1 光的颜色 红 橙 黄 光子能量（eV） 1.78~1.99 1.99~2.07 2.07~2.15 光的颜色 绿 蓝 紫 光子能量（eV） 2.15~2.53 2.53~2.78 2.78~3.11 表2 金属 钨 钙 钠 钾 铷 4.54 3.20 2.29 2.25 2.13 A. 照射同一双缝干涉装置，的条纹间距比的窄 B. 照射同一金属板发生光电效应逸出光电子的动能，一定比的大 C. 一群处于n=6能级的氢原子只能辐射出3种颜色的可见光光子 D. 无论光的强度多大，用绿光照射金属钾，都不能发生光电效应 6. 高铁运行中供给动力车厢线路的结构原理如图所示。地面的牵引变电所的理想变压器把电压降到，通过受电弓和铁轨输入给动力车厢内的理想变压器，再将降到后，为动力系统提供电能。两个理想变压器两端的匝数、电压和电流如图所示，输电线路电阻的阻值为r，则（　　） A. B. C. D. 输入动力系统的功率为 7. 如图所示，一群处于第4能级的氢原子发光，将这些光分别照射到图甲电路阴极K的金属上，只能测得3条电流随电压变化的图像（如图乙）。氢原子能级图如图丙所示，电子电量。则（　　） A. 加反向电压时，将滑片P向右滑动，可减小光电子的最大初动能 B. c光为氢原子从第4能级跃迁到第1能级发出的光子 C. b光照射金属时的遏止电压为5.43 V D. 只有a光照射金属时，调节光电管两端电压，达到饱和光电流，每秒钟照射到阴极K的光子总能量 二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。 8. 拔火罐是一种以导热性良好的罐为工具，利用燃火等方法加热火罐中的空气，再将火罐吸附于体表的中医疗法。火罐“吸”在体表后，可以将火罐内气体看作理想气体，不考虑封闭气体质量变化。则火罐“吸”到皮肤上的短时间内（不计罐内气体体积变化），封闭气体（　　） A. 温度降低 B. 压强减小 C. 吸收热量 D. 内能增大 9. 如图所示为某同步加速器简化示意图，在以正六边形顶点为圆心、R为半径的六个圆形区域内，存在磁感应强度相同且大小可调的匀强磁场，初始时磁感应强度为，P、Q间有恒定加速电压。将质量为m、电荷量为-q的粒子从P板无初速度释放，其沿顺时针方向在加速器内循环加速。不计粒子重力和相对论效应，则（　　） A. 圆形区域内磁场方向垂直纸面向外 B. 带电粒子经第一次回到P点 C. 带电粒子在磁场中运动的轨迹半径为 D. 带电粒子第n次加速后进入磁场时，磁感应强度为 10. 反射式光纤位移传感器通过检测反射光信号的强度变化来测量物体位移，如图所示为某双光纤结构的原理图，发射光纤和接收光纤均为直径为d的竖直圆柱状玻璃丝，下端面均与被测物体表面平行，两光纤的距离D=4d。激光在光纤内发生全反射，从光纤下端面射出时与竖直方向夹角为α，出射光线经被测物体反射后，射向接收光纤。当被测物体上下发生微小位移时，利用接收到的激光强度变化，可以测量该位移。若光纤的折射率为n，不考虑光线在被测物体表面的多次反射，出射光线的能量均匀分布，被测物体不吸收光的能量。则（　　） A. 的最大值为 B. 若被测物体与光纤下端面间距为，激光可以从各个角度入射，则出射光线能照到被测物体的区域面积为 C. 若α为最大值，当接收到光强度为出射光强度的一半时，被测物体与光纤下端面间距 D. 若α为最大值，从刚接收到反射光至接收到的反射光最强过程中，被测物体的位移为 三、实验题：本题共2小题，第11题6分，第12题9分，共15分。 11. 某同学利用如图所示装置验证玻意耳定律，先将一定质量的空气封闭在导热性能良好的注射器内，注射器与压强传感器相连。现用外力缓慢地压注射器的活塞，同时记录封闭气体的体积V，压强传感器测出封闭气体的压强p，通过所学知识回答下列问题： （1）关于该实验，下列说法正确的是________；（填选项前的字母） A. 实验时可用手握住注射器，再推拉活塞 B. 实验时注射器是否水平不影响压强的测量 C. 若实验中不慎将活塞拔出，迅速套上后可继续实验 （2）实验时，如果快速地压活塞，则气体的温度应______（填“升高”“不变”或“降低”）； （3）在实验时，在操作正常的情况下，由于天气的影响，使得环境的温度骤然上升，则下列图像正确的是________（填选项字母）。 A. B. C. D. 12. 某小组利用平面镜进行双缝干涉实验。基本装置如图甲所示，S为单色光源，M为平面镜，S光源直接发出的光和经过平面镜M反射的光形成一对相干光。光源S到光屏的垂直距离为L，到平面镜的垂直距离为a，在光屏上形成如图乙所示干涉条纹。 （1）已知光屏上第一条亮条纹读数为，第七条亮条纹如图丙所示读数记为=_____________mm，该单色光的波长λ=_____________（用a，L，和表示）。 （2）如图甲，某同学做实验时，平面镜意外沿纸面向下平移了一小段。与未发生平移时相比，干涉条纹间距将_____________（选填“变大”、“变小”或“不变”） （3）若改用激光器进行双缝干涉实验，在激光器和双缝之间加入一个与光束垂直放置的偏振片，测得的干涉条纹间距与不加偏振片相比_____________（选填“变大”、“变小”或“不变”） （4）如图甲，若光源在水平面上的投影离平面镜左端距离为b，平面镜宽为c，则光屏上出现干涉条纹区域的竖直长度为_____________（用L、a、b和c表示） 四、计算题：本大题共3小题，共计42分，第13题10分，第14题14分，第15题18分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后结果不能得分。 13. 重庆的湖广会馆是全国最大清代会馆建筑群，如图（a），为保护传统木质建筑，可采用超声横波法进行无损检测。在某次检测中，有一列简谐横波在木材中沿x轴传播，t=0时刻的波形图如图（b）所示，位于x轴上的质点P的振动图像如图（c）所示。求： （1）波在木材中的传播方向及速度； （2）在时间内，质点P运动的路程。 14. 为检验航天服的“气密性”，给真空状态的航天服充入体积为（未知）、压强为的氧气，使航天服内部压强。然后把航天服放入检测室，将检测室抽成真空密封，经过10小时通过压强传感器测出检测室内的压强。已知航天服的容积为，检测室放入航天服后检测室剩余空腔的体积为，整个过程温度不变。求： （1）给真空状态的航天服充入氧气的体积； （2）经10小时后，航天服内气体的压强； （3）经10小时后，若漏出气体的质量小于原有质量的1%，航天服的“气密性”合格，通过计算判断该航天服“气密性”是否合格。 15. 如图，两根足够长的平行金属导轨MN、PQ，电阻忽略不计，固定在倾角的斜面上，间距为，整个空间分布着磁感应强度大小为、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场。将两根金属棒a、b放置在导轨上，其中b用绝缘轻绳绕过定滑轮和物块c连接，滑轮左侧绳索与导轨平行，右侧绳索竖直。已知a、b棒的长度均为L，电阻均为，a、b的质量分别为 ， 。金属棒a、b始终与导轨垂直且接触良好，金属棒a、b与导轨间的动摩擦因数均为μ（大小可调），其他摩擦不计。初始时在外力作用下b、c间绳索恰好伸直，且a、b、c均静止；外力撤去后静止释放物块c，a、b均在导轨上运动且不会撞到滑轮，c在竖直方向运动不会撞到地面和滑轮。重力加速度g取。 （1）若，释放物块c后，a、b棒均保持静止，则c的最大质量为多大？ （2）若，将c的质量调整为（1）问中的，初始时从绳子伸直将c竖直向上提升h=0.8 m，再由静止释放c，当绳子绷紧后b、c共速，求在之后的运动中b与导轨因摩擦所产生的热量Q； （3）若μ=0且，同时释放a、b与c后： ①若最终a、b匀速运动，求二者匀速运动的速度大小；若最终a、b做匀加速运动，求最终二者的加速度大小； ②求初始状态到a棒的位移为d=3 m的过程中流过a棒的电荷量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 重庆八中2025—2026学年度（下）半期考试高二年级 物理试题 （试卷满分：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，只有一项符合题目要求。 1. 某气体在、两种不同温度下的分子速率分布图像如图甲所示，纵坐标表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比，横坐标v表示分子的速率。黑体辐射实验规律如图乙所示，图中画出了、两种不同温度下黑体辐射的强度与波长的关系，则（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】AB．根据分子速率分布规律：温度越高，分子平均速率越大，速率分布曲线的峰值（最概然速率）向速率更大的方向移动，且曲线更平缓。 甲图中，​的峰值对应速率更小，峰值对应速率更大，因此，故A、B错误； CD．根据黑体辐射实验规律：温度越高，黑体辐射强度整体增大，且辐射强度的峰值向波长更短的方向（左）移动。 乙图中，的峰值对应波长更短，且整体辐射强度更大，因此 ​，故C正确，D错误。 故选 C。 2. 如图为α粒子散射的实验装置示意图，实验发现有少数α粒子发生了大角度偏转，说明（　　） A. α粒子跟电子发生了碰撞 B. 原子的质量均匀分布 C. 原子内的正电荷均匀分布 D. 占原子质量绝大部分的带正电的物质集中在很小的空间范围内 【答案】D 【解析】 【详解】A．α粒子质量远大于电子，电子对α粒子运动几乎没有影响，大角度偏转不是碰撞电子导致的，A错误； BC．如果原子的质量、正电荷均匀分布，α粒子受到的库仑斥力很小，不可能发生大角度偏转，BC错误； D．只有原子的全部正电荷、几乎全部质量都集中在很小的原子核（极小空间）中时，少数靠近原子核的α粒子才会受到很大的库仑斥力，发生大角度偏转，D正确。 故选D 。 3. 市面上有一种“自热火锅”，结构如图所示，其原理是向食材层、加热层中加水，利用加热层中发热包遇水反应释放热量为食材加热。在加热过程中（　　） A. 能闻到食材的香味是因为气体分子的布朗运动 B. 食材层内每个气体分子热运动的速率均会增大 C. 食材层内每个气体分子对侧壁碰撞的作用力均会减小 D. 若在食材加热沸腾时将透气孔堵住，则食材层内气体压强增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．能闻到食材的香味是因为气体分子的扩散。故A错误； BC．在加热过程中，食材层内气体温度升高，气体分子热运动的平均速率会增大。根据动量定理 可知气体分子对侧壁碰撞的平均作用力均会增加。故BC错误； D．若在食材加热沸腾时将透气孔堵住，根据 可知当体积不变，温度升高时，食材层内气体压强增大。故D正确。 故选D。 4. 某同学从圆柱形玻璃砖上截下图甲所示部分柱体平放在平板玻璃上，其横截面如图乙所示，1、2分别为玻璃柱体的上、下表面，3、4分别为平板玻璃的上、下表面。现用单色光垂直照射玻璃柱体的上表面，则（　　） A. 干涉图样是单色光在2界面和3界面的反射光叠加后形成的 B. 干涉图样是单色光在1界面和2界面的反射光叠加后形成的 C. 从上向下，能看到干涉图样是左右不对称的 D. 若干涉图样在某个位置向中间弯曲，表明平板玻璃上表面在该位置有小凸起 【答案】A 【解析】 【详解】AB．该实验是玻璃柱下表面2和平板玻璃上表面3之间的空气薄膜干涉，发生干涉的两束反射光，是经2界面（空气膜上表面）和3界面（空气膜下表面）反射的光叠加形成的，因此A正确，B错误； C．玻璃柱的下表面2是圆柱面，空气膜的厚度从中间向左右对称递增，同一级干涉条纹对应相同的空气膜厚度，因此干涉图样关于中间左右对称，C错误； D．同一级干涉条纹对应相同的空气膜厚度，本题中空气膜厚度越靠近中间越小： 若平板玻璃上表面某位置有小凸起，该位置的空气膜厚度比同位置（同一水平处）正常厚度更小，原来厚度较小的条纹本应更靠近中间，因此相同厚度的条纹会向外侧（远离中间）弯曲；若条纹向中间弯曲，说明该位置是凹陷。因此D错误。 故选A 。 5. 如图为氢原子的4条谱线、、和分别对应氢原子从n=3、4、5、6能级向n=2能级的跃迁。表1为不同颜色可见光光子能量范围，表2为几种金属的逸出功。则（　　） 表1 光的颜色 红 橙 黄 光子能量（eV） 1.78~1.99 1.99~2.07 2.07~2.15 光的颜色 绿 蓝 紫 光子能量（eV） 2.15~2.53 2.53~2.78 2.78~3.11 表2 金属 钨 钙 钠 钾 铷 4.54 3.20 2.29 2.25 2.13 A. 照射同一双缝干涉装置，的条纹间距比的窄 B. 照射同一金属板发生光电效应逸出光电子的动能，一定比的大 C. 一群处于n=6能级的氢原子只能辐射出3种颜色的可见光光子 D. 无论光的强度多大，用绿光照射金属钾，都不能发生光电效应 【答案】C 【解析】 【详解】A．从n=4能级向n=2能级的跃迁释放的光子能量小于从n=6能级向n=2能级的跃迁释放的光子能量，根据光子能量可知，波长大于波长，根据可知，照射同一双缝干涉装置，的条纹间距比的宽，故A错误； B．由于的能量比的大，根据爱因斯坦光电效应方程可知，照射同一金属板发生光电效应逸出光电子的最大初动能，一定比的大，但光电子的动能处于0到最大值之间，故产生的光电子动能不一定比的大，故B错误；  C．从n=3、4、5、6能级向n=2能级的跃迁，辐射光子的能量分别为1.89eV，2.55eV，2.86eV，3.02eV，因此一群处于n=6能级的氢原子能辐射出红光，蓝光和紫光3种颜色的可见光光子，故C正确； D．由表2可知，金属钾的逸出功为 2.25eV。绿光中能量大于 2.25eV 的光子（如 2.3eV）照射金属钾时，光子能量大于逸出功，能发生光电效应，故D错误。 故选C。 6. 高铁运行中供给动力车厢线路的结构原理如图所示。地面的牵引变电所的理想变压器把电压降到，通过受电弓和铁轨输入给动力车厢内的理想变压器，再将降到后，为动力系统提供电能。两个理想变压器两端的匝数、电压和电流如图所示，输电线路电阻的阻值为r，则（　　） A. B. C. D. 输入动力系统的功率为 【答案】B 【解析】 【详解】A．输电线路电阻两端的电压为，电流为，根据欧姆定律有，故A错误； B．对右侧变压器有 即  对左侧变压器有  即  表达式 ，故B正确； C．根据变压器电流与匝数关系有 ， 又因为串联电路  联立解得 ，故C错误； D．输入动力系统的功率等于右侧变压器的输入功率，即 而  这是输电线路电阻消耗的功率，故D错误。 故选B。 7. 如图所示，一群处于第4能级的氢原子发光，将这些光分别照射到图甲电路阴极K的金属上，只能测得3条电流随电压变化的图像（如图乙）。氢原子能级图如图丙所示，电子电量。则（　　） A. 加反向电压时，将滑片P向右滑动，可减小光电子的最大初动能 B. c光为氢原子从第4能级跃迁到第1能级发出的光子 C. b光照射金属时的遏止电压为5.43 V D. 只有a光照射金属时，调节光电管两端电压，达到饱和光电流，每秒钟照射到阴极K的光子总能量 【答案】D 【解析】 【详解】A．光电子的最大初动能仅由入射光的频率决定，与外加反向电压无关，滑片移动只改变外加电压，不能改变光电子的最大初动能，A错误； B．跃迁发出的光子能量最大，对应遏止电压绝对值最大，应为光，不是光，B错误； C．光是跃迁的光子，能量 遏止电压 ，根据 可​得逸出功 光是跃迁的光子，能量 因此遏止电压 ，C错误； D．饱和光电流 ，每秒产生光电子的电荷量 光电子数 饱和光电流下一个光子打出一个光电子，因此光子数也为 总能量 ，D正确。 故选 D。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。 8. 拔火罐是一种以导热性良好的罐为工具，利用燃火等方法加热火罐中的空气，再将火罐吸附于体表的中医疗法。火罐“吸”在体表后，可以将火罐内气体看作理想气体，不考虑封闭气体质量变化。则火罐“吸”到皮肤上的短时间内（不计罐内气体体积变化），封闭气体（　　） A. 温度降低 B. 压强减小 C. 吸收热量 D. 内能增大 【答案】AB 【解析】 【详解】A．火罐导热性良好，罐内气体原本经加热温度高于人体体表温度，吸附后短时间内罐内气体向外散热，温度降低，A正确； B．由题意可知，不计气体体积变化，对一定质量理想气体，由理想气体状态方程 可知不变，降低，则压强减小，B正确； CD．气体体积不变，因此气体不做功，即 理想气体内能仅与温度有关，温度降低则内能减小，则 根据热力学第一定律 可知，故气体放出热量，CD错误。 故选AB。 9. 如图所示为某同步加速器简化示意图，在以正六边形顶点为圆心、R为半径的六个圆形区域内，存在磁感应强度相同且大小可调的匀强磁场，初始时磁感应强度为，P、Q间有恒定加速电压。将质量为m、电荷量为-q的粒子从P板无初速度释放，其沿顺时针方向在加速器内循环加速。不计粒子重力和相对论效应，则（　　） A. 圆形区域内磁场方向垂直纸面向外 B. 带电粒子经第一次回到P点 C. 带电粒子在磁场中运动的轨迹半径为 D. 带电粒子第n次加速后进入磁场时，磁感应强度为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．带电粒子从Q飞入磁场，在磁场中做逆时针的圆周运动，根据左手定则可知，圆形区域内磁场方向垂直纸面向里，故A错误； BC．带电粒子在磁场中做圆周运动的轨迹，如图 粒子做圆周运动的半径为r，粒子经过6次偏转回到起点，由此可知粒子在每一个圆周运动中速度的改变角 由几何关系得 解得 粒子在每个圆形磁场中做圆周运动的时间 所以粒子在磁场中总共运动的时间为一个周期（即），又因为粒子在磁场外做匀速直线运动，所以粒子第一次回到P点需要的时间大于，故B错误，C正确； D．由牛顿第二定律可得 解得 粒子第n次加速之后，由动能定理可得 那么粒子经过n次加速之后，由动能定理得 解得 由题意可得，粒子在磁场中做圆周运动的半径不变，即 所以带电粒子第n次加速后进入磁场时，磁感应强度为，故D正确。 故选CD。 10. 反射式光纤位移传感器通过检测反射光信号的强度变化来测量物体位移，如图所示为某双光纤结构的原理图，发射光纤和接收光纤均为直径为d的竖直圆柱状玻璃丝，下端面均与被测物体表面平行，两光纤的距离D=4d。激光在光纤内发生全反射，从光纤下端面射出时与竖直方向夹角为α，出射光线经被测物体反射后，射向接收光纤。当被测物体上下发生微小位移时，利用接收到的激光强度变化，可以测量该位移。若光纤的折射率为n，不考虑光线在被测物体表面的多次反射，出射光线的能量均匀分布，被测物体不吸收光的能量。则（　　） A. 的最大值为 B. 若被测物体与光纤下端面间距为，激光可以从各个角度入射，则出射光线能照到被测物体的区域面积为 C. 若α为最大值，当接收到光强度为出射光强度的一半时，被测物体与光纤下端面间距 D. 若α为最大值，从刚接收到反射光至接收到的反射光最强过程中，被测物体的位移为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．光线图如图所示 可知在A点的入射角β越小，反射角β越小，在B点的入射角越大，α越大。当β小于全反射临界角C时，在A点不能发生全反射，射出光纤端面的光的强度急剧减小，达不到设计要求，所以β不能小于临界角C。所以当β=C时，在A点恰好发生全反射，光线在B点射出时强度最大，α最大。在A点根据全反射公式 在B点根据折射定律 根据直角三角形角度关系可得 解得，A正确； B．出射光线照到被测物体的区域是个圆，设光线照到被测物体上的位置到B点的水平距离为，则α越大，越大，即当α角最大时，最大，出射光线照到被测物体的圆面积最大，由几何关系可知，圆的半径为 因为 所以 则圆的最大半径为Δ 圆的最大面积为，B错误； C．当时，出射光线经过被测物体反射后照射到接收光纤下端面的最远距离为 反射光线最远照射到接收光纤下端面的圆心处，被测物体上圆的半径为 所以当时，接收光纤下端面接收到光强度小于出射光强度的一半，如下图所示，C错误； D．接收光纤刚接收到反射光时，接收光纤的端面到被测物体之间的距离，则 解得 接收光纤接收到反射光最强时，接收光纤的端面到被测物体之间的距离，则 解得 故被测物体的位移为，D正确。 故选AD。 三、实验题：本题共2小题，第11题6分，第12题9分，共15分。 11. 某同学利用如图所示装置验证玻意耳定律，先将一定质量的空气封闭在导热性能良好的注射器内，注射器与压强传感器相连。现用外力缓慢地压注射器的活塞，同时记录封闭气体的体积V，压强传感器测出封闭气体的压强p，通过所学知识回答下列问题： （1）关于该实验，下列说法正确的是________；（填选项前的字母） A. 实验时可用手握住注射器，再推拉活塞 B. 实验时注射器是否水平不影响压强的测量 C. 若实验中不慎将活塞拔出，迅速套上后可继续实验 （2）实验时，如果快速地压活塞，则气体的温度应______（填“升高”“不变”或“降低”）； （3）在实验时，在操作正常的情况下，由于天气的影响，使得环境的温度骤然上升，则下列图像正确的是________（填选项字母）。 A. B. C. D. 【答案】（1）B （2）升高 （3）D 【解析】 【小问1详解】 A．实验时用手握住注射器，会引起封闭气体温度变化，故A错误； B．气体的气压不随注射器位置改变而改变，所以实验时不需要保持注射器水平，故B正确： C．若实验中不慎将活塞拔出，会导致漏气，则必须废除之前获得的数据，重新实验，故C错误。 故选B。 【小问2详解】 实验过程中气体压缩太快，温度升高后热量不能快速释放，气体温度会升高。 【小问3详解】 根据可知，某小组在一次实验过程中，环境温度突然升高，则图像的斜率将增大。 故选D。 12. 某小组利用平面镜进行双缝干涉实验。基本装置如图甲所示，S为单色光源，M为平面镜，S光源直接发出的光和经过平面镜M反射的光形成一对相干光。光源S到光屏的垂直距离为L，到平面镜的垂直距离为a，在光屏上形成如图乙所示干涉条纹。 （1）已知光屏上第一条亮条纹读数为，第七条亮条纹如图丙所示读数记为=_____________mm，该单色光的波长λ=_____________（用a，L，和表示）。 （2）如图甲，某同学做实验时，平面镜意外沿纸面向下平移了一小段。与未发生平移时相比，干涉条纹间距将_____________（选填“变大”、“变小”或“不变”） （3）若改用激光器进行双缝干涉实验，在激光器和双缝之间加入一个与光束垂直放置的偏振片，测得的干涉条纹间距与不加偏振片相比_____________（选填“变大”、“变小”或“不变”） （4）如图甲，若光源在水平面上的投影离平面镜左端距离为b，平面镜宽为c，则光屏上出现干涉条纹区域的竖直长度为_____________（用L、a、b和c表示） 【答案】（1） ①. 13.870 ②. （2）变小 （3）不变 （4） 【解析】 【小问1详解】 [1]由图丙可知 [2]相邻亮条纹中心间距为 由题意可知，等效的双缝间距为，又因为 联立解得 【小问2详解】 光源S到平面镜中虚像的间距看成双缝的间距d，平面镜意外沿纸面向下平移了一小段，则d变大，根据可知，干涉条纹间距将变小。 【小问3详解】 激光器和双缝之间加入一个与光束垂直放置的偏振片，不影响光的波长，则测得的干涉条纹间距与不加偏振片相比不变。 【小问4详解】 画出光路图 根据几何关系，打到最上面的点A到P点距离设为，则 打到最下面的点B到P点距离设为，则 出现干涉条纹区域的竖直长度为 四、计算题：本大题共3小题，共计42分，第13题10分，第14题14分，第15题18分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后结果不能得分。 13. 重庆的湖广会馆是全国最大清代会馆建筑群，如图（a），为保护传统木质建筑，可采用超声横波法进行无损检测。在某次检测中，有一列简谐横波在木材中沿x轴传播，t=0时刻的波形图如图（b）所示，位于x轴上的质点P的振动图像如图（c）所示。求： （1）波在木材中的传播方向及速度； （2）在时间内，质点P运动的路程。 【答案】（1）轴负方向， （2） 【解析】 【小问1详解】 由图（c）可知，时刻，质点沿轴负方向振动，结合图（b），根据同侧法可知波沿轴负方向传播。从图（b）可得波长 从图（c）可得周期 根据 解得 【小问2详解】 由图可知，振幅 质点一个周期内运动路程为，质点总的 因此总路程 14. 为检验航天服的“气密性”，给真空状态的航天服充入体积为（未知）、压强为的氧气，使航天服内部压强。然后把航天服放入检测室，将检测室抽成真空密封，经过10小时通过压强传感器测出检测室内的压强。已知航天服的容积为，检测室放入航天服后检测室剩余空腔的体积为，整个过程温度不变。求： （1）给真空状态的航天服充入氧气的体积； （2）经10小时后，航天服内气体的压强； （3）经10小时后，若漏出气体的质量小于原有质量的1%，航天服的“气密性”合格，通过计算判断该航天服“气密性”是否合格。 【答案】（1） （2） （3）见解析 【解析】 【小问1详解】 充气过程温度不变，对充入的氧气，根据玻意耳定律有 解得 【小问2详解】 漏气后，气体分为航天服内、检测室内两部分，总气体温度不变，根据玻意耳定律有 解得 【小问3详解】 同温下，理想气体的质量比等于物质的量比，根据可知，漏出去的质量占比为 联立解得 故气密性合格。 15. 如图，两根足够长的平行金属导轨MN、PQ，电阻忽略不计，固定在倾角的斜面上，间距为，整个空间分布着磁感应强度大小为、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场。将两根金属棒a、b放置在导轨上，其中b用绝缘轻绳绕过定滑轮和物块c连接，滑轮左侧绳索与导轨平行，右侧绳索竖直。已知a、b棒的长度均为L，电阻均为，a、b的质量分别为 ， 。金属棒a、b始终与导轨垂直且接触良好，金属棒a、b与导轨间的动摩擦因数均为μ（大小可调），其他摩擦不计。初始时在外力作用下b、c间绳索恰好伸直，且a、b、c均静止；外力撤去后静止释放物块c，a、b均在导轨上运动且不会撞到滑轮，c在竖直方向运动不会撞到地面和滑轮。重力加速度g取。 （1）若，释放物块c后，a、b棒均保持静止，则c的最大质量为多大？ （2）若，将c的质量调整为（1）问中的，初始时从绳子伸直将c竖直向上提升h=0.8 m，再由静止释放c，当绳子绷紧后b、c共速，求在之后的运动中b与导轨因摩擦所产生的热量Q； （3）若μ=0且，同时释放a、b与c后： ①若最终a、b匀速运动，求二者匀速运动的速度大小；若最终a、b做匀加速运动，求最终二者的加速度大小； ②求初始状态到a棒的位移为d=3 m的过程中流过a棒的电荷量。 【答案】（1） （2）Q=1.6J （3）①，；②2.7C 【解析】 【小问1详解】 a、b棒均保持静止，无感应电流，且，故a可以静止在轨道上，对b、c系统要保持静止，根据平衡条件有 解得 【小问2详解】 c下落过程，根据机械能守恒有 绳绷紧后，对b、c系统，沿绳方向，根据动量守恒有 当b、c共速度后静止，b、c做减速运动，对b、c系统，在沿绳方向，根据动量定理有 解得 设b向上运动x后停止，根据，，， 可得 产生热量 联立并代入数据可得Q=1.6J 【小问3详解】 ①设某一时刻的电流为，当a向下运动时，根据牛顿第二定律有 解得 对b、c整体，根据牛顿第二定律有 解得 对ab棒和导轨组成的回路，根据闭合电路欧姆定律有 因为两棒的初速度为零，则有 代入数据可得 即棒a、b均做加速度减小的加速运动，最终做匀速运动，即 解得a最终匀速的速度大小为 又 解得b最终匀速的速度大小为 ②由上可知，a、b的位移关系 其中，代入解得 根据 其中 联立可得电路中电荷量的大小为q=2.7C。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $