广东广州市2025-2026学年高二下学期物理期末考前冲刺模拟卷

**基本信息** 广东省广州市2025-2026学年高二物理期末冲刺模拟卷，以α同位素量产、排球垫球等真实情境为载体，覆盖波动、电磁学、近代物理等核心知识，通过实验探究与综合问题考查物理观念和科学思维。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题（单选）|7题/28分|超声波特性、单摆周期、交流发电机等|结合海豚回声定位情境，考查基础概念辨析| |选择题（多选）|3题/18分|LC振荡、光的折射、远距离输电|涉及电路动态分析，注重科学推理| |非选择题|5题/54分|双缝干涉实验、动量定理、气体实验定律等|实验题考查游标卡尺读数，综合题融合弹性绳与简谐运动，体现模型建构|

广东省广州市2025-2026学年下学期高二物理期末考前冲刺模拟卷 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 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，将本试卷和答题卡一并交回。 第一部分（选择题 共46分） 一、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，只有一项是符合题目要求的。 1．海豚具有一种回声定位的特殊本领，下列说法中正确的是（　　） A．不同海豚发出不同频率的超声波在相遇时可能产生稳定的干涉 B．海豚发出的超声波从海水传播到空气中后，其波长会变长 C．海豚产生高频的超声波目的是便于精准定位微小的猎物 D．海豚接收到回声的频率变低时，能判断出正在靠近它的猎物 2．如图所示，甲、乙、丙、丁四个小球用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上，从左至右摆长依次增加，小球静止在纸面所示竖直平面内。将四个小球垂直纸面向外拉起一小角度，由静止同时释放。释放后小球都做简谐运动。当小球甲完成2个周期的振动时，小球丙恰好到达与小球甲同侧最高点，同时小球乙、丁恰好到达另一侧最高点。则（   ） A．小球甲第一次回到释放位置时，小球丙加速度为零 B．小球丁第一次回到平衡位置时，小球乙动能为零 C．小球甲、乙的振动周期之比为 D．小球丙、丁的摆长之比为 3．图1为交流发电机的示意图。线圈ABCD绕OO′匀速转动。线圈中产生的正弦式交变电流如图2所示。下列说法正确的是（　　） A．电流的表达式（A） B．线圈的转速为10r/s C．若线圈的转速变为原来的2倍，电流的表达式（A） D．若线圈的转速变为原来的2倍，线圈中电流的有效值约为2.26A 4．关于下列四幅图的说法正确的是（    ） A．图甲是卢瑟福粒子散射实验，这个实验说明了原子具有核式结构 B．图乙是光电效应实验，此时张开的验电器带负电，锌板带正电 C．图丙是放射源放出三种射线在磁场中的运动轨迹，其中3为射线 D．图丁是核反应堆示意图，其中大量原子核发生的是可控的聚变反应 5．如图所示，在光滑的水平面上，小明站在平板车上用锤子敲打平板车。初始时，人、车、锤都静止。下列说法正确的是（     ） A．人、车和锤组成的系统动量守恒 B．人、车和锤组成的系统水平方向动量守恒 C．当人挥动锤子，敲打车之前，车保持静止 D．停止敲打车，人、车和锤组成的系统将水平向右匀速运动 6．中国科学院高能物理研究所依托中国散裂中子源，首次实现医用级α同位素居里级量产，将加速我国自主化α核药从实验室走向临床应用，目前主流的医用α同位素包括镭-223、锕-225、铅-212（铋-212），均可认为只释放α射线。以下说法正确的是（    ） A．核反应是α衰变 B．α核药在运输过程中需用铅盒密封以防放射性污染 C．镭-223的α衰变方程为 D．将核药低温冷藏保存可以延长其中放射性元素的半衰期 7．对爱因斯坦光电效应的验证如图所示，甲是研究光电效应规律的实验装置图，用绿光照射阴极，实验测得电流与电势差满足图乙所示规律，电子电荷量为，关于该实验说法正确的是（　　） A．光电子的最大初动能为0.84eV B．滑动变阻器滑片从图示位置向右滑动，电流计示数一定增大 C．如果仅增加该绿光的照射强度，遏止电压保持不变 D．如果改用蓝光照射阴极，可能不会发生光电效应 二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分．在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得6分，部分选对的得部分分，有选错的得0分． 8．如图所示，L为电感线圈，C为电容器，R为定值电阻，线圈及导线电阻均不计。先闭合开关S，稳定后，再将其断开，并规定此时t=0。当t1=0.03s时，LC回路中电容器左极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值。则当t2=0.13s时，下列判断正确的是（　　） A．电容器中的电场能最大 B．线圈中的磁场能最大 C．电容器充电完毕 D．电容器放电完毕 9．如图所示，由复合光、组成的光束，射向半圆形玻璃砖的圆心，发生折射后，射向右侧的竖直墙壁，是法线。下列说法正确的是（　　） A．单色光的频率小于单色光的频率 B．分别用单色光、做双缝干涉实验，光的条纹间距大于光的条纹间距 C．单色光通过玻璃的时间大于单色光通过玻璃的时间 D．当玻璃砖绕圆心顺时针转动时，在墙壁上最先消失的是光 10．近年来，湖南省远距离高压输电网络已从“能源末端”向“区域电力交换枢纽”转变，为全省经济社会发展提供了可靠电力保障。如图为某同学研究远距离输电的电路，a、b端接入电压有效值为的交流电源，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，且两变压器的匝数比。已知R1、的阻值均为，R3的阻值为，电阻R1、消耗的功率相同，电表均为理想交流电表，下列说法正确的是（　　） A．升压变压器的匝数比 B．电压表的示数为12 V C．交流电源输出功率为72 W D．若R3断路，则输出功率将减小 第二部分（非选择题 共54分） 三、非选择题：本题共5小题，共54分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。 11．（8分）实验小组用双缝干涉测某激光的波长，实验装置如图1所示。已知双缝的间距，光源到双缝的距离，双缝到白板的距离，则 (1)如图2所示的干涉图样，用游标卡尺测量第1和第6亮条纹之间的距离，则图示游标卡尺的读数为______mm，通过计算求得该激光的波长______nm。 (2)关于该实验，下列说法正确的是 。（单选） A．若增大双缝间距，所得干涉条纹间距将变宽 B．若减小光源到双缝距离，所得干涉条纹间距将变窄 C．若将绿色光源改为红色光源，所得干涉条纹间距将变宽 D．在光源前放一细玻璃棒，可使点光源变为线光源，但会导致所得波长偏小 12．（10分）某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率，作出的光路图如图甲所示。 (1)在插大头针时 。 A．只需挡住的像 B．只需挡住的像 C．需要挡住，同时挡住、的像中的任意一个 D．需要挡住，同时挡住、的像 (2)下列措施能够提高实验准确度的是 。 A．减小和之间的距离 B．减小、连线与玻璃砖分界面法线的夹角 C．选用宽度较大的玻璃砖 D．用入射界面与出射界面平行的玻璃砖 (3)该同学在插针时不小心插得偏右了一点，则折射率的测量值______（选填“偏大”“偏小”“不变”）。 (4)另一同学操作正确，根据实验记录在白纸上画出光线的径迹，过入射光线上A点作法线的平行线交折射光线的反向延长线于B点，再过B点作法线的垂线，垂足为C点，如图乙所示，其中OB：OA：：2：，则玻璃的折射率______。 13．（12分）某同学练习排球垫球时，排球每次都在同一位置与手臂接触、分离，排球每次竖直上升后又落回原位置。已知排球质量，每次垫球时排球与手臂接触时间为，重力加速度g取，不计空气阻力，求： (1)排球离开手臂后在空中的飞行时间； (2)排球每次与手臂作用过程的动量变化量大小； (3)排球与手臂平均作用力的大小。 14．（12分）如图所示，在竖直放置的导热性良好的圆柱形容器内，用横截面积为、质量为的活塞密封一定质量的理想气体，活塞能无摩擦地滑动。将整个装置置于大气压恒为的空气中，活塞与容器底的距离为，现若将装置迅速倒置，发现活塞缓慢移动，稳定后，请分析： (1)相比倒置前，器壁单位面积所受气体分子的平均作用力________（选填“变大”“变小”或“不变”），气体分子的数密度________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 (2)求倒置稳定后活塞与容器底的距离。 (3)若在倒置状态下，降低外界温度，活塞缓慢回到原来的位置，该过程外界对气体做多少功？气体对外吸收热量还是放出热量？ 15．（12分）如图所示，在竖直平面内一轻质弹性绳的一端固定于点，另一端经光滑孔钉连接质量的小球，该球穿过与水平成角的直杆。点、在同一水平线上，间距为弹性绳原长，是直杆上一点，垂直于杆。现将小球拉至与等高的点由静止释放，小球沿杆运动到最低点（未标记）。已知小球与杆间的动摩擦因数，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹性绳受到的拉力与伸长量的关系始终遵循胡克定律，其劲度系数为，简谐运动的周期，其中为振子质量，为回复力与离开平衡位置的位移成正比的比例系数，速度是位移对时间的一阶导数，重力加速度取，间距。（结果可用根式表示） (1)求小球在点时弹性绳的弹力大小和小球运动过程中摩擦力大小； (2)求小球从点第一次到点的时间； (3)小球释放后到达点，以此时为计时起点，以沿杆向上为正方向，写出小球第一次向上运动过程中速度随时间变化的关系式，并写出时间的取值范围。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 广东省广州市2025-2026学年下学期高二物理期末考前冲刺模拟卷 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 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，将本试卷和答题卡一并交回。 第一部分（选择题 共46分） 一、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，只有一项是符合题目要求的。 1．海豚具有一种回声定位的特殊本领，下列说法中正确的是（　　） A．不同海豚发出不同频率的超声波在相遇时可能产生稳定的干涉 B．海豚发出的超声波从海水传播到空气中后，其波长会变长 C．海豚产生高频的超声波目的是便于精准定位微小的猎物 D．海豚接收到回声的频率变低时，能判断出正在靠近它的猎物 【答案】C 【详解】A．产生稳定干涉的条件是两列波频率相同、相位差恒定、振动方向相同。不同海豚发出不同频率的超声波，不满足频率相同这一条件，所以不可能产生稳定的干涉，故A 错误； B．超声波从海水传播到空气中，波速v变小，频率f不变（因为频率由波源决定）。根据波长公式 可知波速变小，频率不变，波长会变短，故B 错误； C．高频的超声波波长短，遇到微小猎物时，更容易发生反射，从而便于海豚精准定位微小的猎物，故C正确； D．根据多普勒效应，当波源与观察者相互靠近时，接收到的频率会变高；当波源与观察者相互远离时，接收到的频率会变低。海豚接收到回声的频率变低时，说明猎物正在远离它，而不是靠近它，故D 错误。 故选C。 2．如图所示，甲、乙、丙、丁四个小球用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上，从左至右摆长依次增加，小球静止在纸面所示竖直平面内。将四个小球垂直纸面向外拉起一小角度，由静止同时释放。释放后小球都做简谐运动。当小球甲完成2个周期的振动时，小球丙恰好到达与小球甲同侧最高点，同时小球乙、丁恰好到达另一侧最高点。则（   ） A．小球甲第一次回到释放位置时，小球丙加速度为零 B．小球丁第一次回到平衡位置时，小球乙动能为零 C．小球甲、乙的振动周期之比为 D．小球丙、丁的摆长之比为 【答案】C 【详解】根据单摆周期公式 可知 CD．设甲的周期为，根据题意可得 可得，， 可得， 根据单摆周期公式 结合 可得小球丙、丁的摆长之比 故C正确，D错误； A．小球甲第一次回到释放位置时，即经过（）时间，小球丙到达另一侧最高点，此时速度为零，位移最大，根据可知此时加速度最大，故A错误； B．根据上述分析可得 小球丁第一次回到平衡位置时，小球乙振动的时间为（即）可知此时小球乙经过平衡位置，此时速度最大，动能最大，故B错误。 故选C。 3．图1为交流发电机的示意图。线圈ABCD绕OO′匀速转动。线圈中产生的正弦式交变电流如图2所示。下列说法正确的是（　　） A．电流的表达式（A） B．线圈的转速为10r/s C．若线圈的转速变为原来的2倍，电流的表达式（A） D．若线圈的转速变为原来的2倍，线圈中电流的有效值约为2.26A 【答案】C 【详解】A．由图2可知，电流的表达式为正弦形式，且， 故电流的表达式为，故A错误； B．线圈的转速为，故B错误； CD．根据， 可知，若线圈的转速变为原来的2倍，和均变为原来的2倍，电流的表达式为 根据可知，线圈中电流的有效值为，故C正确，D错误。 故选C。 4．关于下列四幅图的说法正确的是（    ） A．图甲是卢瑟福粒子散射实验，这个实验说明了原子具有核式结构 B．图乙是光电效应实验，此时张开的验电器带负电，锌板带正电 C．图丙是放射源放出三种射线在磁场中的运动轨迹，其中3为射线 D．图丁是核反应堆示意图，其中大量原子核发生的是可控的聚变反应 【答案】A 【详解】A．图甲是卢瑟福粒子散射实验，这个实验说明了原子具有核式结构，故A正确； B．图乙是光电效应实验，张开的验电器指针和锌板都带正电，故B错误； C．图丙是放射源放出三种射线在磁场中的运动轨迹，由左手定则可知3粒子带正电，为射线，故C错误； D．图丁是核反应堆示意图，它是利用重核裂变反应释放能量，是可控的重核裂变反应，故D错误。 故选A。 5．如图所示，在光滑的水平面上，小明站在平板车上用锤子敲打平板车。初始时，人、车、锤都静止。下列说法正确的是（     ） A．人、车和锤组成的系统动量守恒 B．人、车和锤组成的系统水平方向动量守恒 C．当人挥动锤子，敲打车之前，车保持静止 D．停止敲打车，人、车和锤组成的系统将水平向右匀速运动 【答案】B 【详解】AB．人、车和锤组成的系统竖直方向的合力不等于零，该方向系统的动量不守恒，所以系统的动量不守恒，但系统水平方向不受外力，水平方向动量守恒，故A错误，B正确； CD．初始时，人、车、锤都静止，水平方向动量为零，所以水平方向动量时刻为零，当人挥动锤子，敲打车之前，小车与锤的运动方向相反，不能保持静止；停止敲打小车，人、车和锤组成的系统将保持静止，故CD错误。 故选B。 6．中国科学院高能物理研究所依托中国散裂中子源，首次实现医用级α同位素居里级量产，将加速我国自主化α核药从实验室走向临床应用，目前主流的医用α同位素包括镭-223、锕-225、铅-212（铋-212），均可认为只释放α射线。以下说法正确的是（    ） A．核反应是α衰变 B．α核药在运输过程中需用铅盒密封以防放射性污染 C．镭-223的α衰变方程为 D．将核药低温冷藏保存可以延长其中放射性元素的半衰期 【答案】C 【详解】A．α衰变是重核自发释放α粒子的核反应，反应物只有单一原子核，该反应是轻核聚变反应，不属于α衰变，故A错误； B．α射线穿透能力极弱，一张普通纸张即可阻挡，无需用铅盒密封（铅盒主要用于屏蔽穿透能力极强的γ射线），故B错误； C．α衰变满足质量数守恒、电荷数守恒，镭-223衰变释放α粒子（）后，新核质量数为，电荷数为，对应86号元素氡-219，衰变方程书写正确，故C正确； D．半衰期由原子核内部自身结构决定，与外界温度、压强、化学状态等均无关，低温冷藏不会改变放射性元素的半衰期，故D错误。 故选C。 7．对爱因斯坦光电效应的验证如图所示，甲是研究光电效应规律的实验装置图，用绿光照射阴极，实验测得电流与电势差满足图乙所示规律，电子电荷量为，关于该实验说法正确的是（　　） A．光电子的最大初动能为0.84eV B．滑动变阻器滑片从图示位置向右滑动，电流计示数一定增大 C．如果仅增加该绿光的照射强度，遏止电压保持不变 D．如果改用蓝光照射阴极，可能不会发生光电效应 【答案】C 【详解】A．根据动能定理 故A错误； B．由甲图可知，滑动变阻器滑片从图示位置向右滑动，光电管AK两极间电压增大，向左的场强增大，光电子受到向右的电场力增大，若未达到饱和光电流，则电流计示数会增大，若已达到饱和光电流，则电流计示数不会增大，故B错误； C．如果仅增加该绿光的照射强度，入射光的频率不变，根据爱因斯坦光电效应方程可知，光电子的最大初动能不变，根据动能定理可知，遏止电压保持不变，故C正确； D．如果改用蓝光照射阴极K，入射光的频率增大，则一定会发生光电效应，故D错误。 故选C。 二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分．在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得6分，部分选对的得部分分，有选错的得0分． 8．如图所示，L为电感线圈，C为电容器，R为定值电阻，线圈及导线电阻均不计。先闭合开关S，稳定后，再将其断开，并规定此时t=0。当t1=0.03s时，LC回路中电容器左极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值。则当t2=0.13s时，下列判断正确的是（　　） A．电容器中的电场能最大 B．线圈中的磁场能最大 C．电容器充电完毕 D．电容器放电完毕 【答案】AC 【详解】AB．LC回路中，在一个周期内，电容器充电两次，放电两次，线圈及导线电阻均不计，先闭合开关S，稳定后，线圈两端没有电压，电容器不带电，线圈具有磁场能，在t=0时刻，断开开关S，线圈产生自感电动势，对电容器充电，使右极板带正电，后开始放电，再充电。当t1=0.03s时，电容器左极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值，此时所经时间应是，则有，可得T=0.04s，此时再经，电容器又放电，完成一次全振荡。则当时，对电容器第7次充电，使电容器右极板带正电，且电荷量最大，由LC振荡回路的充放电规律可知，电容器带电荷量最大时，电容器中的电场能最大，线圈中的磁场能最小，故A正确，B错误； CD．在时间内，电流沿LC回路逆时针方向对电容器充电，使电容器右极板带正电，在t2=0.13s时刻，充电完毕，故C正确，D错误。 故选AC。 9．如图所示，由复合光、组成的光束，射向半圆形玻璃砖的圆心，发生折射后，射向右侧的竖直墙壁，是法线。下列说法正确的是（　　） A．单色光的频率小于单色光的频率 B．分别用单色光、做双缝干涉实验，光的条纹间距大于光的条纹间距 C．单色光通过玻璃的时间大于单色光通过玻璃的时间 D．当玻璃砖绕圆心顺时针转动时，在墙壁上最先消失的是光 【答案】CD 【详解】A．同一介质中，折射率随频率增大而增大。由折射定律，可得 光路图中、两光，入射角相同，折射角，故折射率 因此频率，故A错误； B．双缝干涉条纹间距公式，频率与波长关系 由频率，故波长 因此，故B错误； C．光在玻璃中的路程均为半径，速度 时间 由可得，故C正确； D．全反射临界角公式 由可得，即更容易发生全反射。 故转动时先达到临界角而消失，故D正确。 故选CD。 10．近年来，湖南省远距离高压输电网络已从“能源末端”向“区域电力交换枢纽”转变，为全省经济社会发展提供了可靠电力保障。如图为某同学研究远距离输电的电路，a、b端接入电压有效值为的交流电源，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，且两变压器的匝数比。已知R1、的阻值均为，R3的阻值为，电阻R1、消耗的功率相同，电表均为理想交流电表，下列说法正确的是（　　） A．升压变压器的匝数比 B．电压表的示数为12 V C．交流电源输出功率为72 W D．若R3断路，则输出功率将减小 【答案】BD 【详解】A．已知的阻值相等，消耗的功率相同，可知电流相同，设为I2，因R3的阻值为，则R3的电流为2I2，则降压变压器T2的次级电流为3I2，由匝数和电流关系可知 则，故A错误； B．变压器T1的初级电流 由于变压器T1原线圈的输入功率等于R1、R2、R3的总功率，而R1、R2的阻值相等，消耗的功率相同，令副线圈两端电压为U4，则有 解得，即电压表示数12V，故B正确； C．电流表的示数为I2，等于通过R2的电流，则有 变压器T1的初级电流 交流电源输出功率为，故C错误； D．若R3断路，则T2次级电阻变大，相当于电网用电设备减少，总功率减少，则输出功率将减小，故D正确。 故选BD。 第二部分（非选择题 共54分） 三、非选择题：本题共5小题，共54分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。 11．（8分）实验小组用双缝干涉测某激光的波长，实验装置如图1所示。已知双缝的间距，光源到双缝的距离，双缝到白板的距离，则 (1)如图2所示的干涉图样，用游标卡尺测量第1和第6亮条纹之间的距离，则图示游标卡尺的读数为______mm，通过计算求得该激光的波长______nm。 (2)关于该实验，下列说法正确的是 。（单选） A．若增大双缝间距，所得干涉条纹间距将变宽 B．若减小光源到双缝距离，所得干涉条纹间距将变窄 C．若将绿色光源改为红色光源，所得干涉条纹间距将变宽 D．在光源前放一细玻璃棒，可使点光源变为线光源，但会导致所得波长偏小 【答案】(1) 25.9 518 (2)C 【详解】（1）[1]图2可知该游标卡尺精度为0.1mm，则读数 根据 其中， 代入题中数据，联立解得 （2）A．根据可知，若增大双缝间距，所得干涉条纹间距将变窄，故A错误； B．根据可知，若减小光源到双缝距离，所得干涉条纹间距不变，故B错误； C．若将绿色光源改为红色光源，则波长变长，根据可知，所得干涉条纹间距将变宽，故C正确； D．玻璃棒只改变光路，不改变光的波长，故D错误。 故选C。 12．（10分）某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率，作出的光路图如图甲所示。 (1)在插大头针时 。 A．只需挡住的像 B．只需挡住的像 C．需要挡住，同时挡住、的像中的任意一个 D．需要挡住，同时挡住、的像 (2)下列措施能够提高实验准确度的是 。 A．减小和之间的距离 B．减小、连线与玻璃砖分界面法线的夹角 C．选用宽度较大的玻璃砖 D．用入射界面与出射界面平行的玻璃砖 (3)该同学在插针时不小心插得偏右了一点，则折射率的测量值______（选填“偏大”“偏小”“不变”）。 (4)另一同学操作正确，根据实验记录在白纸上画出光线的径迹，过入射光线上A点作法线的平行线交折射光线的反向延长线于B点，再过B点作法线的垂线，垂足为C点，如图乙所示，其中OB：OA：：2：，则玻璃的折射率______。 【答案】(1)D (2)C (3)偏大 (4)1.5 【详解】（1）在插大头针时，需要挡住，同时挡住、的像。 故选D。 （2）A．为减小作图误差，和之间的距离应适当增大，故A错误； B．、连线与玻璃砖分界面法线的夹角适当增大，折射现象更明显，误差较小，故B错误； C．光在宽度较大的玻璃砖中的传播路程较长，入射点与出射点之间的距离较大，角度测量越准确，误差越小，故C正确； D．玻璃砖无需平行，故D错误。 故选C。 （3）针插得偏右一点会导致出射光线在玻璃砖上的出射点左移，从而导致折射角的测量值偏小，根据可知折射率的测量值偏大 （4）由几何知识得， 则玻璃的折射率 13．（12分）某同学练习排球垫球时，排球每次都在同一位置与手臂接触、分离，排球每次竖直上升后又落回原位置。已知排球质量，每次垫球时排球与手臂接触时间为，重力加速度g取，不计空气阻力，求： (1)排球离开手臂后在空中的飞行时间； (2)排球每次与手臂作用过程的动量变化量大小； (3)排球与手臂平均作用力的大小。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）排球离开手臂后，从最高点自由下落，得 由竖直上抛运动的对称性可知 得 （2）排球与手臂接触、分离的速度大小都相同 以竖直向上为正方向 得 （3）以竖直向上为正方向，在排球与手臂作用过程中 得 14．（12分）如图所示，在竖直放置的导热性良好的圆柱形容器内，用横截面积为、质量为的活塞密封一定质量的理想气体，活塞能无摩擦地滑动。将整个装置置于大气压恒为的空气中，活塞与容器底的距离为，现若将装置迅速倒置，发现活塞缓慢移动，稳定后，请分析： (1)相比倒置前，器壁单位面积所受气体分子的平均作用力________（选填“变大”“变小”或“不变”），气体分子的数密度________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 (2)求倒置稳定后活塞与容器底的距离。 (3)若在倒置状态下，降低外界温度，活塞缓慢回到原来的位置，该过程外界对气体做多少功？气体对外吸收热量还是放出热量？ 【答案】(1) 变小 变小 (2) (3)，气体对外放出热量 【详解】（1）[1]倒置前后，稳定时活塞均受力平衡。倒置之前活塞受到向下的大气压力和重力，与向上的内部气体压力相互平衡；倒置之后活塞受到向上的大气压力，和向下的重力与内部气体压力相互平衡。因此倒置之后内部气体压力更小，器壁单位面积所受的分子作用力变小。 [2]倒置前后由于内部气体质量不变，因此气体分子数不变。倒置后相对于倒置之前气体体积变大，因此气体的数密度变小。 （2）根据之前的分析可知气体初态：    倒置稳定后：     由题可知理想气体发生等温变化，有：     得： （3）对封闭的理想气体，由于温度降低，内能减小，即 活塞缓慢移动过程中大气压强保持不变，外界对气体做得功     可知外界对气体做正功，则必有，即气体对外放出热量 15．（12分）如图所示，在竖直平面内一轻质弹性绳的一端固定于点，另一端经光滑孔钉连接质量的小球，该球穿过与水平成角的直杆。点、在同一水平线上，间距为弹性绳原长，是直杆上一点，垂直于杆。现将小球拉至与等高的点由静止释放，小球沿杆运动到最低点（未标记）。已知小球与杆间的动摩擦因数，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹性绳受到的拉力与伸长量的关系始终遵循胡克定律，其劲度系数为，简谐运动的周期，其中为振子质量，为回复力与离开平衡位置的位移成正比的比例系数，速度是位移对时间的一阶导数，重力加速度取，间距。（结果可用根式表示） (1)求小球在点时弹性绳的弹力大小和小球运动过程中摩擦力大小； (2)求小球从点第一次到点的时间； (3)小球释放后到达点，以此时为计时起点，以沿杆向上为正方向，写出小球第一次向上运动过程中速度随时间变化的关系式，并写出时间的取值范围。 【答案】(1)，5 N (2) (3)或，其中 【详解】（1）小球在点时弹性绳的弹力大小为 （2）小球从点下滑至点过程中，设连接小球的弹力绳与斜面的夹角为，则小球受到的摩擦力为 可知小球受到的摩擦力保持不变；当小球运动到点时，弹力绳弹力与斜面垂直，此时沿斜面方向有 可知点为平衡位置；小球在点上方时，弹力绳弹力沿斜面方向的分力指向点，设小球所处位置离点距离为，此时连接小球的弹力绳与斜面的夹角为，则弹力绳弹力沿斜面方向的分力为 同理可知小球在点下方时，弹力绳弹力沿斜面方向的分力指向点，弹力绳弹力沿斜面方向的分力仍为，所以小球从点下滑至点做简谐运动，且回复力与位移成正比的比例系数等于弹簧的劲度系数，小球从点到点时间 （3）根据对称性可知 小球运动到最低点后反向沿斜面向上运动，仍做简谐运动，设新的平衡位置离点距离为，根据平衡条件可得 解得 可知点与新的平衡位置的距离为 所以小球第一次向上运动的振幅为 周期，角频率 位移随时间关系式为 速度等于位移对时间的倒数，为或 其中，即 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $