内容正文:
郑州外国语学校2025-2026学年高二下期中试卷
物理
(75分钟100分)
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 关于热学中的一些基本概念,下列说法正确的是( )
A. 0℃的水变成0℃的冰时,体积增大,分子势能减小
B. 悬浮微粒越大,在某一瞬间撞击它的液体分子数就越多,布朗运动越明显
C. 在使两个分子间的距离由很远()减小到很难再靠近的过程中,分子间作用力先减小后增大,分子势能不断增大
D. 内能是物体中所有分子热运动所具有的动能的总和
【答案】A
【解析】
【详解】A.0℃的水变成0℃的冰时,体积增大,并且放热,内能减小,因温度不变,分子平均动能不变,则分子势能减小,故A正确;
B.悬浮微粒越大,在某一瞬间撞击它的液体分子数就越多,受力越趋于平衡,布朗运动越不明显,故B错误;
C.将一个分子从无穷远处()无限靠近另外一个分子,分子力先增加后减小再增加,分子力先表现为引力,做正功,后表现为斥力做负功,分子势能先减小后增大,故C错误;
D.内能是物体中所有分子热运动所具有的动能和分子势能的总和,故D错误。
故选A。
2. 以下说法中正确的是( )
A. β衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时所产生的
B. 若使放射物质的温度升高,其半衰期将减小
C. 汤姆生通过对阴极射线的研究发现了电子,从而证明了原子核可再分
D. 衰变为 的过程中,要经过8次α衰变和10次衰变
【答案】A
【解析】
【详解】β衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时所产生的,故A正确;放射性物质的半衰期与温度无关,故B错误;汤姆生通过对阴极射线的研究发现了电子,从而证明了原子可再分,故C错误;衰变为的过程中,质量数少32,由于1次α衰变,电荷数少2,质量数少4,1次β衰变,质量数不变,电荷数多1,则经过8次α衰变,6次β衰变,故D错误.所以A正确,BCD错误.
3. 如图所示,某种红酒瓶内的气体体积为V,压强为6p0。拉压一次与红酒塞相连的活塞式开瓶器,可以把体积为,压强为p0的空气打进红酒瓶中,设打气过程气体温度不变,当红酒瓶内的气体压强为8p0时活塞弹出,则用开瓶器开瓶时需要打气的次数为( )
A. 4 B. 6 C. 8 D. 10
【答案】B
【解析】
【详解】根据题意,设需打入压强为p0的气体n次,由玻意耳定律有
解得
故选B。
4. 利用光电管研究光电效应的实验电路图如图所示。若用A光照射阴极K表面的某种金属,发生光电效应时光电子的最大初动能为Ek;若用频率为A光频率3倍的B光照射该金属,发生光电效应时光电子的最大初动能为3.4Ek。下列说法正确的是( )
A. 若将图中的滑片P向左移动少许,仍用A光照射该金属,则回路中可能不再有光电流产生
B. 该金属材料的逸出功为0.4Ek
C. 该实验证明了光具有波动性
D. 该金属材料的极限频率为B光频率的
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,光电管间加的电压为正向电压,因此只要能发生光电效应,回路中就有电流产生,故A错误;
B.分别用AB光照射阴极K,可知
由于
联立解得
故B错误;
C.该实验证明光具有粒子性,故C错误;
D.该金属的极限频率为
B光频率为
该金属材料的极限频率为B光频率的,故D正确。
故选D。
5. 如图甲所示,在一台已调平的气垫导轨上放置了质量分别为和两个滑块、。气垫导轨两端安装了速度传感器并连接电脑进行数据处理。某次操作过程中记录下速度随时间变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 两滑块发生的碰撞是非弹性碰撞 B. 两滑块碰撞过程中动量不守恒
C. 两滑块的质量之比 D. 碰撞过程中两滑块所受冲量相同
【答案】A
【解析】
【详解】B.两滑块碰撞过程中所受合外力为0,系统动量守恒,B错误;
D.碰撞过程中两滑块所受冲量大小相等,方向相反,冲量不同,D错误;
C.由题图可知碰撞前,碰撞后
根据动量守恒关系
解得,C错误;
A.,设,则
碰撞前的机械能
碰撞后的机械能
因,碰撞过程中动能有损失,所以这是一个非弹性碰撞,A正确。
故选A。
6. 消防水龙头的喷嘴每秒钟内流出的水量,已知喷嘴的横截面积,水的密度 ,消防员将喷嘴方向调整为与水平面夹角,水柱在最高处正好到达着火位置,设水在最高点与着火物撞击后速度变为零,忽略空气阻力,g取,cos53°=0.6,则水在最高点对着火物的冲击力为( )
A. 72N B. 96N C. 120N D. 144N
【答案】A
【解析】
【详解】 计算单位时间喷出的水的质量。
根据流量公式,得喷嘴出水初速度
斜抛运动到最高点时,竖直速度减为0,水平速度
取方向为正方向,撞击后水速度为0,因撞击时间极短忽略重力冲量,着火物对水的作用力,对时间内撞击的水应用动量定理
解得。
根据牛顿第三定律,水对着火物的冲击力大小等于72N
故选A。
7. 如图所示,一竖直放置的型玻璃管,各段粗细均匀,上端均开口。内部左右两侧有水银,水银柱竖直高度均为,底部水平管内封闭一段长的气柱,气柱紧贴左侧竖直管。已知管导热良好,周围环境温度不变,大气压强为。现在右侧管中再缓慢加入长的水银柱,稳定后,下列判断正确的是( )
A. 两侧水银面最上端仍然齐平
B. 气柱的长度变小,压强不变
C. 两侧水银面最上端高度差为
D. 左侧再加入长的水银柱,则气柱能够全部回到U形管底部
【答案】C
【解析】
【详解】ABC.依题意可知,向右侧管中缓慢加入10cm长的水银柱,稳定后,由于左侧管中水银柱长度不变,则封闭气体的压强不变,又温度不变,所以封闭气柱长度不变;若右侧管中水银刚好进入左侧管中,由于空气柱长度为4cm,则可知此时,右侧管中水银柱高度为16cm,则封闭气体压强为
显然,右侧管中有水银进入左侧管中,最终封闭气体压强为,所以右侧管中水银有3cm进入左侧管中,此时左侧水银柱加空气柱总长度为
右侧侧水银柱总长度为
所以,稳定后两侧水银面最上端高度差为
故AB错误,C正确;
D.若左侧再加入3cm长的水银柱,稳定后,由于封闭气体温度不变,根据玻意耳定律有
则
气柱长度将变短,所以可知气柱将不能到达左侧竖直管最低端,不能全部回到U形管底部,故D错误。
故选C。
二、多项选择题:本题共4小题,每小题6分,共24分。在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求。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,一束复色光以入射角i(0°<i<90°)从空气射入由内芯和外套组成的光导纤维后分成了a、b两束单色光,下列说法正确的是( )
A. a光的频率小于b光的频率
B. 内芯的折射率大于外套的折射率
C. 在光导纤维内,a光的传播速度大于b光的传播速度
D. a光的波长小于b光的波长
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由图可知b光的折射角大,根据
可知光导纤维对b光的折射率小,则b光的频率小,故A错误;
C.光导纤维对b光的折射率小,根据公式
可知,在内芯中单色光a的传播速度比b小,故C错误;
D.根据
可知折射率越大的光,频率越大,波长越短,则a光的波长小于b光的波长,故D正确;
B.发生全反射的必要条件是:光必须从光密介质射入光疏介质,即从折射率大的介质射入折射率小的介质,所以当内芯的折射率比外套的大时,光在内芯与外套的界面上才能发生全反射,故B正确。
故选BD。
9. 如图甲是氢原子的能级结构,图乙是研究光电效应的实验装置,大量处于n=4激发态的氢原子跃迁时,发出频率不同的大量光子,照射K极,其中3条光电流I随电压U变化的图线如图丙所示。下列说法正确的是( )
A. 大量氢原子从n=4能级向低能级跃迁时最多能辐射出4种不同频率的光
B. 若调节滑动变阻器滑片能使光电流为零,则可判断图乙中电源右侧为负极
C. b光的光子能量小于a光的光子能量
D. 氢原子从n=4能级向低能级跃迁时电子动能增大
【答案】BD
【解析】
【详解】A.大量氢原子从n=4能级向低能级跃迁时最多能辐射出
所以可辐射6种不同频率的光,故A错误;
B.若调节滑动变阻器滑片能使光电流为零,则光电管所加电压为反向电压,A端电势低,则可判断图乙中电源右侧为负极,故B正确;
C.从图丙可看出,b光的遏止电压大于a光,由
知b光光子的能量大于a光光子的能量,故C错误;
D.氢原子从n=4能级向低能级跃迁时轨道半径r减小,根据洛伦兹力提供向心力,有
可得电子的动能为
由此可知轨道半径r减小,电子动能增大,故D正确。
故选BD。
10. 如图所示为一定质量的理想气体由A→B→C→A变化过程的图像V−T。其中CA部分的延长线过坐标原点,BC部分与横轴平行,理想气体的内能与热力学温度成正比,下列说法正确的是( )
A. B→C过程,气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的平均次数增大
B. 气体在状态A下分子的平均动能大于C状态下分子的平均动能
C. 气体在状态A下的压强小于气体在状态B下的压强
D. 气体在CA过程放出的热量大于在AB和BC过程吸收的总热量
【答案】AD
【解析】
【详解】A.B→C过程,气体发生等容升温,故气体分子数密度不变,但分子的平均速率增大,故气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的平均次数增大,故A正确;
B.气体从状态A到状态 C,温度升高,而温度是分子的平均动能大小的标志,故气体在状态A下分子的平均动能小于状态C下分子的平均动能,故B错误;
C.由
解得
图中A和O连线的斜率比B和O连线的斜率小,因此气体在状态A下的压强大于状态B下的压强,故C正确;
D.因从这一个循环,气体的内能没变,由图作出对应图,可知,气体在CA过程中外界对气体做的功大于在AB和BC过程气体对外界做的功,气体在CA过程放出的热量大于在AB和BC过程吸收的总热量,故D正确。
故选AD。
11. 在xOy平面内,y轴左右两侧分别存在不同的均匀介质Ⅰ和Ⅱ,两波源S1和S2分别位于x1=−8 m和x2=12 m处,t=0时刻两波源开始振动,振幅均为5 cm,分别向右和向左传播;t=1 s时完整的波形图如图所示,下列说法正确的是( )
A. 波源S1发出的波先传播到x=0处
B. 波源S1发出的波进入介质后波速为6 m/s
C. 波源S1发出的波从t=1 s起经1.5 s传播到x=3 m处
D. 0-3 s内,x=3 m处的质点经过的路程为40 cm
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.经内两列波都传播了一个波长,可得两列波的周期相同
由图可知两列波的波长分别为,
根据波的传播速度与周期波长关系
波在左右两种介质的传播速度分别为
故由
两列波再经1s同时传播到处,故A错误;
B.波速度由介质决定,波源发出的波进入介质Ⅱ后波速为,故B正确;
C.由选项B,波源发出的波再经,在介质Ⅱ中传播的距离
即波源,经传播到处,再经介质Ⅱ中向右传播到处,故C正确;
D.从x=12m向左传到x=3m,所需时间
而由C选项知向右从x=-8m传到x=3m, 需时长为2.5s,故在1.5s2.5s时间内, 先引起x=3m的质点振动了一个周期,通过的路程是
由图像知两个波源质点的起振方向都是向下的,t=2.5s,两列波都使x=3m的质点从平衡位置开始向下振动,再经
使x=3m的质点先到达波谷再回到平衡位置,叠加的合路程为
所以内,处的质点经过的路程为,故D正确。
故选BCD。
三、实验题(本题共7空,每空2分,共14分)
12. 小明在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中,将双缝干涉实验器材按要求安装在光具座上,装置的一部分如图甲所示。
(1)M、N、P、O四个光学元件依次为______________;(请将答案涂在答题卡上)
A. 凸透镜、滤光片、双缝、单缝
B. 凸透镜、单缝、双缝、滤光片
C. 凸透镜、滤光片、单缝、双缝
(2)在某次实验中,已知双缝间的距离为0.3 mm,以某单色光做实验,在离双缝1.2 m远的屏上,用测量头测量条纹间的宽度:先将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐,将该亮纹定义为第1条亮纹,此时手轮上的示数如图乙所示;然后同方向转动手轮,使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐,此时手轮上的示数如图丙所示,丙的读数为__________mm。根据以上实验,测得的这种光的波长为__________m(结果保留2位有效数字)。
【答案】(1)C (2) ①. 15.240 ②.
【解析】
【小问1详解】
M、N、P、O四个光学元件依次为凸透镜、滤光片、单缝、双缝
利用滤光片得到单色光,利用单缝得到线光源,让光具备相干性
故选C。
【小问2详解】
[1] 图乙 的读数为
丙的读数为
[2]由
解得
13. 某同学用如图甲所示实验装置探究一定质量的气体发生等温变化时压强与体积的关系。将注射器活塞移动到某一位置,接上软管和压强传感器,记录此时注射器内被封闭气体的压强p和体积V;推动活塞压缩气体,记录多组气体的压强和体积。
(1)关于该实验下列说法正确的是______________。(请将答案涂在答题卡上)
A. 为保证封闭气体的气密性,应在活塞与注射器壁间涂上润滑油
B. 推拉活塞时,动作要快,以免气体进入或漏出
C. 为方便推拉活塞,应用手握注射器再推拉活塞
D. 注射器旁的刻度尺只要刻度分布均匀即可,可以不标注单位
(2)在相同温度环境下,该同学均按正确的实验操作和数据处理的方法完成了两次实验,并在相同坐标标度的情况下面画出了压强与体积的关系图线,如图乙所示。对于两组的图线并不相同的结果,他们请教了老师,老师的解释是由于他们选取的气体质量不同。若①、②两次研究对象的质量分别是m1和m2,则由图可知m1__________m2(选填“大于”或“小于”)。
(3)该同学用此装置测量一小石子的密度。他先用天平测出其质量为m,再将其装入注射器内,重复上述实验操作,记录注射器上的体积刻度和压强传感器读数p,根据实验测量数据,作出如图丙所示的图像,则石子密度为__________。(用题及图中相关物理量的字母符号表示)
(4)由于软管内气体的存在,求出石子的密度比真实值__________(填“偏大”“偏小”或“相等”)。
【答案】(1)AD (2)大于
(3)
(4)偏大
【解析】
【小问1详解】
A.为保证封闭气体的气密性,应在活塞与注射器壁间涂上润滑油,故A正确;
B.实验中为了使气体能够做等温变化,改变气体体积应缓慢推拉活塞,故B错误;
C.推拉柱塞时不可用手握住注射器,会使气体温度变高,故C错误;
D.由于等温变化时
注射器旁的刻度尺如果刻度分布均匀,可以用气体的长度来间接表示体积,可以不标注单位,故D正确。
故选AD。
【小问2详解】
由
因温度相同,①图线的值大,故
【小问3详解】
设石子的体积为,由理想气体方程得
化简得
根据题意,图线与纵轴交点坐标表示的是石子装入注射器内,注射器测量出来的体积,故为石子的体积
则石子密度为
【小问4详解】
由于软管内气体的存在,注射器测出气体的真实体积偏小,测量的也偏小,由密度
得石子的密度比真实值偏大。
四、解答题(共3题,共34分)
14. 如图所示,实线是一列正弦波在时的波形图,虚线是的波形图中,振幅为。设该波的周期大于。
(1)如果波是向左传播的,求波的速度和周期;
(2)如果波是向右传播的,写出平衡位置在处质点的振动方程。
【答案】(1),
(2)
【解析】
【小问1详解】
如果波是向左传播的,从图看出,波长
虚线所示的波形相当于实线所示的波形向左移动(个波长)
由此可求出波速的大小,即
波的周期为,即
【小问2详解】
如果波是向右传播的,虚线所示的波形相当于实线所示的波形向右移动(个波长)
由此可以求出波速的大小,故
则处质点的振动方程为
15. 如图,为一个由同种透明玻璃材料制成的柱形光学元件截面图,其横截面由圆和一个直角三角形ABC构成,该玻璃材料的折射率,圆的半径为R,AD面上涂有黑色吸光材料,。一束平行单色光以的入射角射向AC界面,光在真空中传播速度为c。
(1)求圆弧BD上有光线射出部分的弧长l;
(2)求经圆弧BD一次反射后恰好经过D点的光在AC上的入射点距A点的距离d;
(3)对于能从圆弧BD上射出光线,求光在元件中传播的最长时间tm。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
截面内圆弧BD上恰好光线能射出时的光路如图甲,根据折射定律
根据全反射公式
又因为
解得
【小问2详解】
经圆弧BD一次反射后恰好经过D点的光路图如图乙,由几何关系可知
所以
【小问3详解】
作圆弧BD的切线且与AC平行,切点为M,当光线从M点射出时,光在元件中传播时间最长,此时的光路图如图丙。
设,光在元件中的传播速度为v,有几何关系可知
,,
解得
16. 如图所示,内壁光滑的绝热气缸固定在倾角的斜面上,顶部有小孔与大气相通,和是轻弹簧连接的两个横截面积均为的活塞,其中活塞为绝热活塞,活塞导热性能良好,两活塞和气缸封闭了两部分气体和。初始状态两活塞静止,弹簧处于原长,两活塞恰好将气缸内部空间三等分,气体和的温度等于外界温度。已知活塞的质量为,活塞的质量为,重力加速度为,弹簧的劲度系数,外界大气压强为。现让气缸底部的电阻丝缓慢加热气体,直到弹簧的长度变为,整个过程弹簧未超出弹性限度。
(1)求初始状态时,气体、的压强分别多大;
(2)求气体的最终温度;
(3)若在活塞刚好接触气缸顶部到弹簧的长度变为的过程中,气体向外释放的热量为,求从气缸底部的电阻丝缓慢加到弹簧的长度变为的整个过程气体对活塞做的功。
【答案】(1),
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
初始状态时,对活塞b,由平衡条件有
解得
对活塞a,由平衡态条件有
联立解得
【小问2详解】
分析可知最终活塞b达到气缸顶部,B气体做等温变化,对B气体,从初始状态到最终状态,根据玻意耳定律有
解得
最终状态对a活塞,由平衡条件有
联立解得
对A气体,从初始状态到最终状态,根据理想气体状态方程有
联立解得
【小问3详解】
活塞刚移动到接触气缸顶部的过程中,AB气体压强不变,气体A对外做功
活塞刚好接触气缸顶部到弹簧的长度变为的过程中,温度不变,则气体内能不变,根据能量守恒可知,该过程气体对活塞做的功转化为了弹簧弹性势能及Q和的重力势能,则有
代入题中数据,联立解得
故整个过程气体对活塞做的功
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
郑州外国语学校2025-2026学年高二下期中试卷
物理
(75分钟100分)
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 关于热学中的一些基本概念,下列说法正确的是( )
A. 0℃的水变成0℃的冰时,体积增大,分子势能减小
B. 悬浮微粒越大,在某一瞬间撞击它的液体分子数就越多,布朗运动越明显
C. 在使两个分子间的距离由很远()减小到很难再靠近的过程中,分子间作用力先减小后增大,分子势能不断增大
D. 内能是物体中所有分子热运动所具有的动能的总和
2. 以下说法中正确的是( )
A. β衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时所产生的
B. 若使放射物质的温度升高,其半衰期将减小
C. 汤姆生通过对阴极射线的研究发现了电子,从而证明了原子核可再分
D. 衰变为 的过程中,要经过8次α衰变和10次衰变
3. 如图所示,某种红酒瓶内的气体体积为V,压强为6p0。拉压一次与红酒塞相连的活塞式开瓶器,可以把体积为,压强为p0的空气打进红酒瓶中,设打气过程气体温度不变,当红酒瓶内的气体压强为8p0时活塞弹出,则用开瓶器开瓶时需要打气的次数为( )
A. 4 B. 6 C. 8 D. 10
4. 利用光电管研究光电效应的实验电路图如图所示。若用A光照射阴极K表面的某种金属,发生光电效应时光电子的最大初动能为Ek;若用频率为A光频率3倍的B光照射该金属,发生光电效应时光电子的最大初动能为3.4Ek。下列说法正确的是( )
A. 若将图中的滑片P向左移动少许,仍用A光照射该金属,则回路中可能不再有光电流产生
B. 该金属材料的逸出功为0.4Ek
C. 该实验证明了光具有波动性
D. 该金属材料的极限频率为B光频率的
5. 如图甲所示,在一台已调平的气垫导轨上放置了质量分别为和两个滑块、。气垫导轨两端安装了速度传感器并连接电脑进行数据处理。某次操作过程中记录下速度随时间变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 两滑块发生的碰撞是非弹性碰撞 B. 两滑块碰撞过程中动量不守恒
C. 两滑块的质量之比 D. 碰撞过程中两滑块所受冲量相同
6. 消防水龙头的喷嘴每秒钟内流出的水量,已知喷嘴的横截面积,水的密度 ,消防员将喷嘴方向调整为与水平面夹角,水柱在最高处正好到达着火位置,设水在最高点与着火物撞击后速度变为零,忽略空气阻力,g取,cos53°=0.6,则水在最高点对着火物的冲击力为( )
A. 72N B. 96N C. 120N D. 144N
7. 如图所示,一竖直放置的型玻璃管,各段粗细均匀,上端均开口。内部左右两侧有水银,水银柱竖直高度均为,底部水平管内封闭一段长的气柱,气柱紧贴左侧竖直管。已知管导热良好,周围环境温度不变,大气压强为。现在右侧管中再缓慢加入长的水银柱,稳定后,下列判断正确的是( )
A. 两侧水银面最上端仍然齐平
B. 气柱的长度变小,压强不变
C. 两侧水银面最上端高度差为
D. 左侧再加入长的水银柱,则气柱能够全部回到U形管底部
二、多项选择题:本题共4小题,每小题6分,共24分。在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求。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,一束复色光以入射角i(0°<i<90°)从空气射入由内芯和外套组成的光导纤维后分成了a、b两束单色光,下列说法正确的是( )
A. a光的频率小于b光的频率
B. 内芯的折射率大于外套的折射率
C. 在光导纤维内,a光的传播速度大于b光的传播速度
D. a光的波长小于b光的波长
9. 如图甲是氢原子的能级结构,图乙是研究光电效应的实验装置,大量处于n=4激发态的氢原子跃迁时,发出频率不同的大量光子,照射K极,其中3条光电流I随电压U变化的图线如图丙所示。下列说法正确的是( )
A. 大量氢原子从n=4能级向低能级跃迁时最多能辐射出4种不同频率的光
B. 若调节滑动变阻器滑片能使光电流为零,则可判断图乙中电源右侧为负极
C. b光的光子能量小于a光的光子能量
D. 氢原子从n=4能级向低能级跃迁时电子动能增大
10. 如图所示为一定质量的理想气体由A→B→C→A变化过程的图像V−T。其中CA部分的延长线过坐标原点,BC部分与横轴平行,理想气体的内能与热力学温度成正比,下列说法正确的是( )
A. B→C过程,气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的平均次数增大
B. 气体在状态A下分子的平均动能大于C状态下分子的平均动能
C. 气体在状态A下的压强小于气体在状态B下的压强
D. 气体在CA过程放出的热量大于在AB和BC过程吸收的总热量
11. 在xOy平面内,y轴左右两侧分别存在不同的均匀介质Ⅰ和Ⅱ,两波源S1和S2分别位于x1=−8 m和x2=12 m处,t=0时刻两波源开始振动,振幅均为5 cm,分别向右和向左传播;t=1 s时完整的波形图如图所示,下列说法正确的是( )
A. 波源S1发出的波先传播到x=0处
B. 波源S1发出的波进入介质后波速为6 m/s
C. 波源S1发出的波从t=1 s起经1.5 s传播到x=3 m处
D. 0-3 s内,x=3 m处的质点经过的路程为40 cm
三、实验题(本题共7空,每空2分,共14分)
12. 小明在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中,将双缝干涉实验器材按要求安装在光具座上,装置的一部分如图甲所示。
(1)M、N、P、O四个光学元件依次为______________;(请将答案涂在答题卡上)
A. 凸透镜、滤光片、双缝、单缝
B. 凸透镜、单缝、双缝、滤光片
C. 凸透镜、滤光片、单缝、双缝
(2)在某次实验中,已知双缝间的距离为0.3 mm,以某单色光做实验,在离双缝1.2 m远的屏上,用测量头测量条纹间的宽度:先将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐,将该亮纹定义为第1条亮纹,此时手轮上的示数如图乙所示;然后同方向转动手轮,使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐,此时手轮上的示数如图丙所示,丙的读数为__________mm。根据以上实验,测得的这种光的波长为__________m(结果保留2位有效数字)。
13. 某同学用如图甲所示实验装置探究一定质量的气体发生等温变化时压强与体积的关系。将注射器活塞移动到某一位置,接上软管和压强传感器,记录此时注射器内被封闭气体的压强p和体积V;推动活塞压缩气体,记录多组气体的压强和体积。
(1)关于该实验下列说法正确的是______________。(请将答案涂在答题卡上)
A. 为保证封闭气体的气密性,应在活塞与注射器壁间涂上润滑油
B. 推拉活塞时,动作要快,以免气体进入或漏出
C. 为方便推拉活塞,应用手握注射器再推拉活塞
D. 注射器旁的刻度尺只要刻度分布均匀即可,可以不标注单位
(2)在相同温度环境下,该同学均按正确的实验操作和数据处理的方法完成了两次实验,并在相同坐标标度的情况下面画出了压强与体积的关系图线,如图乙所示。对于两组的图线并不相同的结果,他们请教了老师,老师的解释是由于他们选取的气体质量不同。若①、②两次研究对象的质量分别是m1和m2,则由图可知m1__________m2(选填“大于”或“小于”)。
(3)该同学用此装置测量一小石子的密度。他先用天平测出其质量为m,再将其装入注射器内,重复上述实验操作,记录注射器上的体积刻度和压强传感器读数p,根据实验测量数据,作出如图丙所示的图像,则石子密度为__________。(用题及图中相关物理量的字母符号表示)
(4)由于软管内气体的存在,求出石子的密度比真实值__________(填“偏大”“偏小”或“相等”)。
四、解答题(共3题,共34分)
14. 如图所示,实线是一列正弦波在时的波形图,虚线是的波形图中,振幅为。设该波的周期大于。
(1)如果波是向左传播的,求波的速度和周期;
(2)如果波是向右传播的,写出平衡位置在处质点的振动方程。
15. 如图,为一个由同种透明玻璃材料制成的柱形光学元件截面图,其横截面由圆和一个直角三角形ABC构成,该玻璃材料的折射率,圆的半径为R,AD面上涂有黑色吸光材料,。一束平行单色光以的入射角射向AC界面,光在真空中传播速度为c。
(1)求圆弧BD上有光线射出部分的弧长l;
(2)求经圆弧BD一次反射后恰好经过D点的光在AC上的入射点距A点的距离d;
(3)对于能从圆弧BD上射出光线,求光在元件中传播的最长时间tm。
16. 如图所示,内壁光滑的绝热气缸固定在倾角的斜面上,顶部有小孔与大气相通,和是轻弹簧连接的两个横截面积均为的活塞,其中活塞为绝热活塞,活塞导热性能良好,两活塞和气缸封闭了两部分气体和。初始状态两活塞静止,弹簧处于原长,两活塞恰好将气缸内部空间三等分,气体和的温度等于外界温度。已知活塞的质量为,活塞的质量为,重力加速度为,弹簧的劲度系数,外界大气压强为。现让气缸底部的电阻丝缓慢加热气体,直到弹簧的长度变为,整个过程弹簧未超出弹性限度。
(1)求初始状态时,气体、的压强分别多大;
(2)求气体的最终温度;
(3)若在活塞刚好接触气缸顶部到弹簧的长度变为的过程中,气体向外释放的热量为,求从气缸底部的电阻丝缓慢加到弹簧的长度变为的整个过程气体对活塞做的功。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$