精品解析：辽宁鞍山市重点高中2025-2026学年高二下学期5月期中物理试题

2027届高二下学期期中考试物理试题 第Ⅰ卷（选择题，共46分） 一、选择题（本题共10小题，共46分。其中1-7题为单选题，每小题只有一个选项符合要求，每小题4分；8-10题为多选题，每小题有多个选项符合要求，每题6分。少选得3分，多选错选不得分） 1. 关于分子动理论，下列说法正确的是（　　） A. 图甲中，状态①的氧气分子的平均动能比状态②的氧气分子的平均动能小 B. 图乙中，分子之间的作用力只有斥力，分子之间的作用力只有引力 C. 由图乙可知，当分子间的距离从逐渐减小为时，分子势能不断减小 D. 图丙中分子间作用力与分子间距离的关系图中，阴影部分面积表示分子势能差值，与零势能点的选取有关 2. 如图所示，热水倒入茶托上的玻璃盖碗后盖上杯盖，在水面和杯盖间就封闭了一部分空气（可视为理想气体）。下列说法正确的是（　　） A. 玻璃盖碗在物理性质上表现为各向异性 B. 水温越高，每个水分子运动的速率越大 C. 温度降低，气体分子对玻璃盖碗内壁单位时间内的碰撞个数增多 D. 水滴落在干净的茶托上会自然摊开，这说明水能浸润茶托 3. 现阶段我国在光学和量子通信领域处于世界领先水平，下列有关说法正确的是（　　） A. 图1中，用自然光照射透振方向（箭头所示）互相垂直的前后两个竖直放置的偏振片，光屏依然发亮 B. 图2海平面下层空气为光疏介质，上层空气为光密介质 C. 图3所示点为亮条纹（不考虑半波损失），若将该装置放入水中，点亮条纹可能变为暗条纹 D. 图4是双缝干涉示意图，若只增大两个狭缝、间的距离，相邻亮条纹间距离 将变大 4. 2016年4月11日，辽宁鞍山岫岩县发生3.7级地震，震源深度10公里。关于机械振动和波，下列说法正确的是（　　） A. 波的周期与波源的周期相同 B. 做简谐运动的物体所受回复力一定是物体所受的合外力 C. 做受迫振动的物体，外力的频率越大，则物体做受迫振动的振幅也越大 D. 在连续均匀的海浪冲击下，停在海面的小船上下振动是共振现象 5. 将压瘪的乒乓球（未漏气）浸泡在热水中，一段时间后乒乓球便恢复原状，乒乓球内部气体（视为理想气体）经历了由的变化过程，气体体积 与热力学温度的关系图像如下图所示，设、、三种状态下的压强分别为、、，则（　　） A. B. C. D. 6. 如图甲所示，一列简谐横波沿轴传播，时刻和时刻的部分波形图分别如图甲中的实线和虚线所示。已知波源的振动周期大于，时刻质点 偏离平衡位置的位移，平衡位置在处的质点振动的加速度随时间变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 该波沿轴负方向传播 B. 该波的波长为 C. 该波的传播速度大小为 D. 内，质点运动的路程为 7. 一端封闭粗细均匀的足够长导热性能良好的细玻璃管内，封闭着一定质量的理想气体。如图所示。已知水银柱的长度 ，玻璃管开口斜向上，在倾角 的光滑斜面上以一定的初速度上滑，稳定时被封闭的空气柱长为，大气压强始终为，取重力加速度大小，不计水银与试管壁间的摩擦力，不考虑温度的变化。下列说法正确的是（　　） A. 被封闭气体的压强 B. 若用沿斜面向上的外力使玻璃管以的加速度沿斜面加速上滑，则稳定时封闭气体的长度 C. 若细玻璃管开口竖直向下静止放置，由于环境温度变化，封闭气体的长度，则现在的温度与原来温度之比为 D. 若细玻璃管开口向上竖直放置且静止不动，则封闭气体的长度 8. 如图所示，甲、乙、丙、丁四幅图是不同的单色光通过同一双缝或单缝观测装置形成的图样。下列说法正确的是（　　） A. 甲、乙是光的干涉图样 B. 丙、丁是光的干涉图样 C. 形成甲图样的光比形成乙图样的光更容易发生明显的衍射现象 D. 形成丙图样的光在真空中传播的速度比形成丁图样的光在真空中传播的速度大 9. 如图所示，可视为质点的a、b两物块，质量均为m，由劲度系数为k的轻质弹簧连接，置于倾角为30°的固定光滑斜面上，物块a由不可伸长的足够长的细线悬挂于斜面顶端O点，系统处于静止状态。现将物块b沿斜面向下缓慢下拉l后由静止释放。重力加速度大小为g，忽略空气阻力，弹簧始终在弹性限度内。释放物块b后（　　） A. 物块a不可能运动 B. 物块b释放瞬间，其加速度大小为 C. 当时，物块b做简谐运动 D. 若物块a能运动，则当a、b共速时弹簧弹性势能最大 10. 均匀介质中同一直线上存在两个波源，从时刻沿相同方向起振、振幅、周期均相同，两波源间一质点的振动图像如图所示， 和 时质点振动情况发生变化，已知波在介质中的传播速度 。则（　　） A. 两波源间的距离为 B. 该质点为振动加强点 C. 两波源间（包括两波源）有6个振动减弱点 D. 该质点在 时间内通过的路程为（ ） 第Ⅱ卷（非选择题，共54分） 二、实验题 11. 某同学用三角尺、毫米刻度尺和激光笔测矩形玻璃砖的折射率，实验过程如下： ①如图甲所示，在水平放置的白纸上画出一条直线，让玻璃砖的上边界与重合； ②让激光从玻璃砖下边界某位置射入玻璃砖，记录此时激光在下边界入射位置O和出射光线与的交点P； ③保持激光笔不动，移走玻璃砖，记录激光与的交点Q； ④过O点作的垂线，垂足为。 请回答下面问题： （1）用刻度尺测出长度a，如图乙所示，则___________cm； （2）再用刻度尺测出长度b、长度c，该玻璃砖的折射率可以表示为___________（用a、b、c表示）； （3）完成①后，不小心将玻璃砖向下平移了一小段距离，测得的折射率___________（选填"偏大""偏小"或"不变"）。 12. 图（a）是某兴趣小组基于手机磁力传感器，利用Phyphox应用软件完成单摆测量重力加速度的示意图，手机中的磁力传感器能够实时测量并记录外部磁场的磁感应强度大小。在磁性小球摆动过程中，当磁性小球摆动到最右端时，记录的磁感应强度最大。实验时通过磁力传感器记录磁感应强度发生的周期性变化，间接测得小球运动的周期。部分实验操作如下： （1）保证细线与竖直方向的夹角小于 并释放小球，打开Phyphox应用软件采集数据，图（b）为实验过程中磁感应强度随时间周期性变化的图像。则小球运动的周期为______（用、表示）。 （2）某次实验当中，由于操作不当，小球不在同一竖直面内运动，而是在一个水平面内做圆周运动，测量周期后，仍用单摆的周期公式求出重力加速度，则重力加速度的测量值______实际值（填“小于”、“大于”或“等于”）。 （3）为避免此类不当操作的再次出现，决定采用杆线摆测量重力加速度。如图（c）所示，杆线摆可以绕着悬挂轴来回摆动，直径为 的摆球其运动轨迹被约束在一个倾斜平面内，这相当于单摆在斜面上来回摆动。如图（d）所示，在铁架台上装一根铅垂线，在铁架台的立柱跟铅垂线平行的情况下把杆线摆装在立柱上，调节细线的长度，使摆杆与立柱垂直，保持摆杆长度不变。如图（e）所示，把铁架台底座一侧垫高，立柱倾斜，测出静止时摆杆与铅垂线的夹角为，并测量该倾角下单摆的周期。改变铁架台的倾斜程度，测出多组夹角和单摆周期，若作出的图像是一条过原点的直线，其斜率为，则可以求得重力加速度为______（结果用、、 表示）。 三、解答题 13. 如图所示，一粗糙竖直管道竖直固定在水平地面上，下端与外界连通，质量为的物块叠放在质量为 的物块上，在管道中运动时所受摩擦力大小恒为，管道中心的地面上竖直固定劲度系数为的轻弹簧。同时将、从弹簧上端高度为处静止释放，重力加速度大小为，简谐运动的周期（为振子质量，为回复力系数），不计空气阻力，弹簧始终在弹性限度内。求、第一次向下运动的过程中： （1）B刚与弹簧接触时，的速度大小； （2）A、B从速度最大到减速为零的时间。 14. 某手机防窥膜的结构如图所示，在透明介质中等距排列有相互平行的吸光屏障。屏障的高度与防窥膜厚度均为，相邻屏障的间距为、透明介质的折射率为。光线从手机屏幕两屏障间的中点向四周发出，经过屏障之间的间隙，从防窥膜上表面射出，其最大折射角称为防窥膜的可视角度，可视角度越小，防窥效果越好。 （1）证明：最大可视角满足关系式； （2）当时，求可视角度； （3）实际上，手机屏幕上的发光点可位于两屏障之间的任意位置。设发光点距离左屏障的距离为。为使所有发光点的最大出射角均不超过，且，求防窥膜厚度至少应为多少（用表示）。 15. 某种肺活量测试的规则为：一次尽力吸气并快速尽力呼出后，呼出气体的温度视为人体内的热力学温度，气体在一个大气压强下的体积作为肺活量测试的结果。物理兴趣小组的同学用如图所示的装置进行测试，两导热良好的气缸、之间由细管相连，气缸的底面积为S，高度为，内部充满密度为的液体，气缸的底面积为2S，高为2H。气缸顶部的小孔和与气缸连接的软管均与大气连通。测试时，甲同学通过软管向气缸中吹气，然后立即关闭气缸顶部的阀门，经过一段时间稳定后，气缸中的液体恰好全部流入气缸。已知，，环境温度 ，，，，取重力加速度，细管的体积、软管的体积以及呼出气体中水蒸气的影响均忽略不计，呼出的气体可视为理想气体。 （1）求甲同学的肺活量； （2）由于气缸高度的限制，乙同学测试前先将气缸上方的小孔封闭，重复甲同学操作，稳定后气缸中的液体也恰好全部流入气缸中，则乙同学肺活量是甲同学肺活量的多少倍？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2027届高二下学期期中考试物理试题 第Ⅰ卷（选择题，共46分） 一、选择题（本题共10小题，共46分。其中1-7题为单选题，每小题只有一个选项符合要求，每小题4分；8-10题为多选题，每小题有多个选项符合要求，每题6分。少选得3分，多选错选不得分） 1. 关于分子动理论，下列说法正确的是（　　） A. 图甲中，状态①的氧气分子的平均动能比状态②的氧气分子的平均动能小 B. 图乙中，分子之间的作用力只有斥力，分子之间的作用力只有引力 C. 由图乙可知，当分子间的距离从逐渐减小为时，分子势能不断减小 D. 图丙中分子间作用力与分子间距离的关系图中，阴影部分面积表示分子势能差值，与零势能点的选取有关 【答案】C 【解析】 【详解】A．图甲中，状态①的图像“腰粗”，速率较大的分子占据的比例较大，则对应的温度较高，则氧气分子的平均动能比状态②的氧气分子的平均动能大，A错误； B．图乙中，分子之间的作用力表现为斥力，但并非只有斥力；分子之间的作用力表现为引力，但并非只有引力，B错误； C．由图乙可知，当分子间的距离从逐渐减小为时，分子力表现为引力，分子力一直做正功，则分子势能不断减小，C正确； D．图丙中分子间作用力与分子间距离的关系图中，根据，可知阴影部分面积表示分子势能差值，与零势能点的选取无关，D错误。 故选C。 2. 如图所示，热水倒入茶托上的玻璃盖碗后盖上杯盖，在水面和杯盖间就封闭了一部分空气（可视为理想气体）。下列说法正确的是（　　） A. 玻璃盖碗在物理性质上表现为各向异性 B. 水温越高，每个水分子运动的速率越大 C. 温度降低，气体分子对玻璃盖碗内壁单位时间内的碰撞个数增多 D. 水滴落在干净的茶托上会自然摊开，这说明水能浸润茶托 【答案】D 【解析】 【详解】A．玻璃属于典型的非晶体，其内部原子排列无序，没有固定的熔点，因此玻璃盖碗是非晶体，所以玻璃盖碗在物理性质上表现为各向同性，故A错误。 B．温度是分子平均动能的标志，水温越高，水分子的平均运动速率越大，但分子运动具有无规则性，并非每个水分子的运动速率都增大，故B错误。 C．温度降低，气体分子平均动能减小，且体积不变（密闭），分子数密度不变，单位时间内碰撞器壁单位面积的次数减少，故C错误。 D．浸润现象是指液体与固体接触时，液体附着在固体表面的现象。水滴在茶托上自然摊开，说明水能够附着在茶托表面，即水能浸润茶托，故D正确。 故选D。 3. 现阶段我国在光学和量子通信领域处于世界领先水平，下列有关说法正确的是（　　） A. 图1中，用自然光照射透振方向（箭头所示）互相垂直的前后两个竖直放置的偏振片，光屏依然发亮 B. 图2海平面下层空气为光疏介质，上层空气为光密介质 C. 图3所示 点为亮条纹（不考虑半波损失），若将该装置放入水中， 点亮条纹可能变为暗条纹 D. 图4是双缝干涉示意图，若只增大两个狭缝、间的距离，相邻亮条纹间距离 将变大 【答案】C 【解析】 【详解】A．图1中，根据光的偏振原理可知，用自然光照射透振方向（箭头所示）互相垂直的前后两个竖直放置的偏振片，光屏不会发亮，A错误； B．图2中任取一界面，在界面上方的光线的折射角大于界面下方的入射角，根据光的折射定律可知，海平面下层空气为光密介质，上层空气为光疏介质，B错误； C．图3所示 点为亮条纹，则该位置对应的空气膜的厚度满足（n=1、2、3…..）若将该装置放入水中，则光在水中的波长减小，则P点对应的“水膜”的厚度可能满足（n＇=1、2、3…..），即 点亮条纹可能变为暗条纹，C正确； D．图4是双缝干涉示意图，根据 ，若只增大两个狭缝、间的距离，相邻亮条纹间距离 将变小，D错误。 故选C。 4. 2016年4月11日，辽宁鞍山岫岩县发生3.7级地震，震源深度10公里。关于机械振动和波，下列说法正确的是（　　） A. 波的周期与波源的周期相同 B. 做简谐运动的物体所受回复力一定是物体所受的合外力 C. 做受迫振动的物体，外力的频率越大，则物体做受迫振动的振幅也越大 D. 在连续均匀的海浪冲击下，停在海面的小船上下振动是共振现象 【答案】A 【解析】 【详解】A．波是波源的振动形式在介质中的传播，波的周期与波源的振动周期完全相同，故A正确； B．简谐运动的回复力是使物体回到平衡位置的力，不一定是合外力，例如单摆做简谐运动的回复力是重力沿轨迹切线方向的分力，故B错误； C．受迫振动的物体，只有当驱动力频率等于物体固有频率时振幅最大（共振现象），驱动力频率偏离固有频率越大，振幅越小，并非外力频率越大振幅越大，故C错误； D．海浪冲击下小船上下振动属于受迫振动，只有当海浪频率等于小船固有频率时才会发生共振，题干未说明二者频率相等，不属于共振现象，故D错误。 故选A。 5. 将压瘪的乒乓球（未漏气）浸泡在热水中，一段时间后乒乓球便恢复原状，乒乓球内部气体（视为理想气体）经历了由的变化过程，气体体积 与热力学温度的关系图像如下图所示，设 、 、三种状态下的压强分别为、、，则（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】对状态、，由图可知，， 由理想气体状态方程有 代入解得  所以 ​ 由图可知，从状态到状态 是等容变化，根据查理定律 有 可知温度升高压强增大，由图可知 因此  综上可得压强关系为  故选D。 6. 如图甲所示，一列简谐横波沿轴传播，时刻和时刻的部分波形图分别如图甲中的实线和虚线所示。已知波源的振动周期大于，时刻质点偏离平衡位置的位移，平衡位置在处的质点 振动的加速度 随时间变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 该波沿轴负方向传播 B. 该波的波长为 C. 该波的传播速度大小为 D. 内，质点 运动的路程为 【答案】C 【解析】 【详解】A．从图像之后质点 加速度为负并且增大，则位移为正并且增大，即向轴的正方向振动，故波沿轴正方向传播，故A错误； B．时刻质点的位移，可知质点 到原点 的水平距离 解得，故B错误； C．从到，波传播的距离为，则波速为，故C正确； D．由得， 所以质点 在内运动的路程，故D错误。 故选C。 7. 一端封闭粗细均匀的足够长导热性能良好的细玻璃管内，封闭着一定质量的理想气体。如图所示。已知水银柱的长度 ，玻璃管开口斜向上，在倾角 的光滑斜面上以一定的初速度上滑，稳定时被封闭的空气柱长为，大气压强始终为，取重力加速度大小，不计水银与试管壁间的摩擦力，不考虑温度的变化。下列说法正确的是（　　） A. 被封闭气体的压强 B. 若用沿斜面向上的外力使玻璃管以的加速度沿斜面加速上滑，则稳定时封闭气体的长度 C. 若细玻璃管开口竖直向下静止放置，由于环境温度变化，封闭气体的长度，则现在的温度与原来温度之比为 D. 若细玻璃管开口向上竖直放置且静止不动，则封闭气体的长度 【答案】B 【解析】 【详解】A．玻璃管在光滑斜面上运动时加速度为a1，对整体由牛顿第二定律有m总gsinθ=m总a1，解得a1=5m/s2 对水银柱，根据牛顿第二定律有p0S+mgsinθ-p1S=ma1，其中m=ρSh 联立解得封闭气体的压强p1=p0=75cmHg，故A错误； B．若用沿斜面向上的外力使玻璃管以的加速度沿斜面加速上滑，对水银柱，根据牛顿第二定律有p2S-p0S-mgsinθ=ma2，其中m=ρSh 联立解得稳定时封闭气体压强p2=78cmHg 封闭气体做等温变化，则有p1LS=p2L2S 联立解得L2=38.46cm，故B正确。 C．若细玻璃管开口竖直向下静止放置，封闭气体的长度L=40cm，由查理定律有 联立解得，故C错误； D．若细玻璃管开口向上竖直放置且静止不动，根据玻意耳定律有p1LS=（p0+ρgh）L1S 解得L1=37.5cm，故D错误。 故选B。 8. 如图所示，甲、乙、丙、丁四幅图是不同的单色光通过同一双缝或单缝观测装置形成的图样。下列说法正确的是（　　） A. 甲、乙是光的干涉图样 B. 丙、丁是光的干涉图样 C. 形成甲图样的光比形成乙图样的光更容易发生明显的衍射现象 D. 形成丙图样的光在真空中传播的速度比形成丁图样的光在真空中传播的速度大 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．甲乙条纹间距均平行等距，为双缝干涉图样；丙丁条纹中间宽、两边窄，为单缝衍射图像，故A正确，B错误； C．甲条纹间距比乙的大，根据可知，甲光波长更大，因此形成甲图样的光比形成乙图样的光更容易发生明显的衍射现象，故C正确； D．所有光在真空中的传播速度均为光速，与波长无关，故D错误。 故选AC。 9. 如图所示，可视为质点的a、b两物块，质量均为m，由劲度系数为k的轻质弹簧连接，置于倾角为30°的固定光滑斜面上，物块a由不可伸长的足够长的细线悬挂于斜面顶端O点，系统处于静止状态。现将物块b沿斜面向下缓慢下拉l后由静止释放。重力加速度大小为g，忽略空气阻力，弹簧始终在弹性限度内。释放物块b后（　　） A. 物块a不可能运动 B. 物块b释放瞬间，其加速度大小为 C. 当时，物块b做简谐运动 D. 若物块a能运动，则当a、b共速时弹簧弹性势能最大 【答案】BC 【解析】 【详解】AD．若物块b运动到最高点时弹簧对物块a沿斜面向上的弹力大于，物块a就会运动，且物块b刚释放时弹簧弹性势能最大，故AD错误； B．物块b释放瞬间，物块b所受合力大小为，根据牛顿第二定律有 解得，故B正确； C．若物块b做简谐运动，则必须保证物块a不动，设物块b运动到最高点时弹簧对物块a沿斜面向上的弹力大小为F，则必须满足 根据简谐运动的对称性可知，对于物块b有 解得，故C正确。 故选BC。 10. 均匀介质中同一直线上存在两个波源，从时刻沿相同方向起振、振幅、周期均相同，两波源间一质点的振动图像如图所示， 和 时质点振动情况发生变化，已知波在介质中的传播速度 。则（　　） A. 两波源间的距离为 B. 该质点为振动加强点 C. 两波源间（包括两波源）有6个振动减弱点 D. 该质点在 时间内通过的路程为（ ） 【答案】CD 【解析】 【详解】A．由题图可知， 时第一列波的振动传至该质点， 时第二列波的振动传至该质点，则两波源间的距离 ，故A错误； BC．由题图可知 解得周期T=2s 则波长 由于两列波起振方向相同，振幅、周期均相同，则两波源间振动加强点到两波源的距离差应满足 两波源到该质点的路程差 可知该质点不是振动加强点；两波源间振动减弱点到两波源的距离差应满足 又因为 解得 即两波源间有6个振动减弱点（包括两波源），故B错误，C正确； D．0~1.25s内，该质点未振动，通过的路程为0；1.25s~3.75s内，仅一列波作用，振动时间 此时间内质点通过的路程 ；3.75s~5s内，两列波叠加，该质点的振幅为 ，振动时间 ，则此时间内质点通过的路程 所以该质点在0~5.5s时间内通过的路程为 ，故D正确。 故选CD。 第Ⅱ卷（非选择题，共54分） 二、实验题 11. 某同学用三角尺、毫米刻度尺和激光笔测矩形玻璃砖的折射率，实验过程如下： ①如图甲所示，在水平放置的白纸上画出一条直线，让玻璃砖的上边界与重合； ②让激光从玻璃砖下边界某位置射入玻璃砖，记录此时激光在下边界入射位置O和出射光线与的交点P； ③保持激光笔不动，移走玻璃砖，记录激光与的交点Q； ④过O点作的垂线，垂足为。 请回答下面问题： （1）用刻度尺测出长度a，如图乙所示，则___________cm； （2）再用刻度尺测出长度b、长度c，该玻璃砖的折射率可以表示为___________（用a、b、c表示）； （3）完成①后，不小心将玻璃砖向下平移了一小段距离，测得的折射率___________（选填"偏大""偏小"或"不变"）。 【答案】（1） （2） （3）偏小 【解析】 【小问1详解】 根据毫米刻度尺的读数规则，要估读到分度值的下一位，图中刻度尺的分度值是，所以。 【小问2详解】 设入射角为 ，折射角为。由几何关系可知 根据折射定律 可得 【小问3详解】 完成①后，玻璃砖向下平移一小段距离，入射角不变，折射角增大，根据 可知测得的折射率偏小。 12. 图（a）是某兴趣小组基于手机磁力传感器，利用Phyphox应用软件完成单摆测量重力加速度的示意图，手机中的磁力传感器能够实时测量并记录外部磁场的磁感应强度大小。在磁性小球摆动过程中，当磁性小球摆动到最右端时，记录的磁感应强度最大。实验时通过磁力传感器记录磁感应强度发生的周期性变化，间接测得小球运动的周期。部分实验操作如下： （1）保证细线与竖直方向的夹角小于 并释放小球，打开Phyphox应用软件采集数据，图（b）为实验过程中磁感应强度随时间周期性变化的图像。则小球运动的周期为______（用、表示）。 （2）某次实验当中，由于操作不当，小球不在同一竖直面内运动，而是在一个水平面内做圆周运动，测量周期后，仍用单摆的周期公式求出重力加速度，则重力加速度的测量值______实际值（填“小于”、“大于”或“等于”）。 （3）为避免此类不当操作的再次出现，决定采用杆线摆测量重力加速度。如图（c）所示，杆线摆可以绕着悬挂轴来回摆动，直径为 的摆球其运动轨迹被约束在一个倾斜平面内，这相当于单摆在斜面上来回摆动。如图（d）所示，在铁架台上装一根铅垂线，在铁架台的立柱跟铅垂线平行的情况下把杆线摆装在立柱上，调节细线的长度，使摆杆与立柱垂直，保持摆杆长度不变。如图（e）所示，把铁架台底座一侧垫高，立柱倾斜，测出静止时摆杆与铅垂线的夹角为，并测量该倾角下单摆的周期。改变铁架台的倾斜程度，测出多组夹角和单摆周期，若作出的图像是一条过原点的直线，其斜率为，则可以求得重力加速度为______（结果用、、 表示）。 【答案】（1） （2）大于 （3） 【解析】 【小问1详解】 由图b可知小球运动的周期 【小问2详解】 由单摆周期公式得，小球在水平面内做圆周运动，设绳与竖直方向的夹角为，由合力提供向心力得 解得 若把当作单摆周期算，重力加速度的测量值偏大。 【小问3详解】 将重力分解为沿杆和垂直杆，可知，等效重力 等效重力加速度的大小 根据单摆周期公式有 则 解得 三、解答题 13. 如图所示，一粗糙竖直管道竖直固定在水平地面上，下端与外界连通，质量为的物块叠放在质量为 的物块上，在管道中运动时所受摩擦力大小恒为，管道中心的地面上竖直固定劲度系数为的轻弹簧。同时将、从弹簧上端高度为处静止释放，重力加速度大小为，简谐运动的周期（为振子质量，为回复力系数），不计空气阻力，弹簧始终在弹性限度内。求、第一次向下运动的过程中： （1）B刚与弹簧接触时，的速度大小； （2）A、B从速度最大到减速为零的时间。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由动能定理，有 其中 ，联立解得 【小问2详解】 设A、B速度最大时弹簧压缩量为，有 设A、B从处再下降 时，则有 则A、B向下运动的过程可看成简谐运动的一部分，则A、B从速度最大到减速为零的时间 14. 某手机防窥膜的结构如图所示，在透明介质中等距排列有相互平行的吸光屏障。屏障的高度与防窥膜厚度均为，相邻屏障的间距为、透明介质的折射率为。光线从手机屏幕两屏障间的中点 向四周发出，经过屏障之间的间隙，从防窥膜上表面射出，其最大折射角称为防窥膜的可视角度，可视角度越小，防窥效果越好。 （1）证明：最大可视角满足关系式； （2）当时，求可视角度； （3）实际上，手机屏幕上的发光点可位于两屏障之间的任意位置。设发光点距离左屏障的距离为。为使所有发光点的最大出射角均不超过，且，求防窥膜厚度至少应为多少（用表示）。 【答案】（1）见解析 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 光路如图所示 由折射定律得 又 联立方程解得 所以关系式成立 【小问2详解】 当时，代入第（1）问关系式得 可得 【小问3详解】 根据题意，当光线从或处发出且从右屏障边界或左屏障边界出射时，有最大出射角，由折射定律得 把，代入上式解得 15. 某种肺活量测试的规则为：一次尽力吸气并快速尽力呼出后，呼出气体的温度视为人体内的热力学温度，气体在一个大气压强下的体积作为肺活量测试的结果。物理兴趣小组的同学用如图所示的装置进行测试，两导热良好的气缸、之间由细管相连，气缸的底面积为S，高度为，内部充满密度为的液体，气缸的底面积为2S，高为2H。气缸顶部的小孔和与气缸连接的软管均与大气连通。测试时，甲同学通过软管向气缸中吹气，然后立即关闭气缸顶部的阀门，经过一段时间稳定后，气缸中的液体恰好全部流入气缸。已知，，环境温度 ，，，，取重力加速度，细管的体积、软管的体积以及呼出气体中水蒸气的影响均忽略不计，呼出的气体可视为理想气体。 （1）求甲同学的肺活量； （2）由于气缸高度的限制，乙同学测试前先将气缸上方的小孔封闭，重复甲同学操作，稳定后气缸中的液体也恰好全部流入气缸中，则乙同学肺活量是甲同学肺活量的多少倍？ 【答案】（1） （2）1.97 【解析】 【小问1详解】 稳定时，气缸中中气体压强 气体状态满足 解得 代入数据可知 【小问2详解】 设乙同学的肺活量为，B中气体发生等温变化 解得 中气体有 解得 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $