福建福州市福清第一中学2024-2025学年高二第二学期物理校本测试6（6.19）

福清一中2024-2025学年高二第二学期物理校本测试6 一、单项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。） 1.在透明吸管内，手指和液体之间密封一定质量的气体，如图所示，由于手的接触，密封气体温 度高于外界气体。则() A.密封气体压强高于外界气体压强 B.图中液体与吸管内壁之间是不浸润的 C.密封气体分子数密度等于外界气体分子数密度 D.密封气体分子平均动能高于外界气体分子平均动能 2.甲、乙、丙、丁四幅图分别是回旋加速器、磁流体发电机、泊松亮斑、重核裂变的结构示意图，下列正确的是( A.图甲中增大交变电压场的电压 可增大粒子的最大动能 B.图乙中磁流体发电机产生的电 等离子体 泊松亮斑 交变电压 动势大小与等离子体的浓度无关 乙 丙 C.图丙中的泊松亮斑支持了光的波动说，它是菲涅尔通过实验观察到的 D.图丁所示的核反应属于重核裂变，钡141的平均核子质量、比结合能都比铀235的小 3.宝石折光仪是用来测量宝石折射率的仪器，基本原理如图2，把待测宝石紧密贴放在半球棱镜上，标准光源发出 黄光，射向半球棱镜球心。通过棱镜射向被测宝石的光，当入射角 盖子 眼晴 小于全反射临界角的光线会折射进宝石，观测目镜上表现为暗域： 待测宝石 暗域 当入射角大于临界角的光线全反射回棱镜，观测目镜上表现为亮域。 反射光线 亮域 一聚集透镜 亮暗域的分界线相当于该临界角的位置，目镜下安装有一个标尺， 光源 半球棱镜 ~反光镜 刻有与此临界角相对应的折射率值。下列说法正确的是() 外壳 标尺 A.棱镜对黄光的折射率大于宝石对黄光的折射率 图2 B.换用白光光源，测量宝石折射率的准确度会更高 C.换用红光光源，其明暗域分界线在标尺上的位置会在原黄光明暗域分界线位置的下方 D.把宝石的另一个侧面与棱镜接触，测得宝石的折射率与之前不同，说明宝石是非晶体 4.如图所示，光滑斜面体OAB固定在水平桌面上，斜面OA和OB的倾角分别为a=53°、B=37°。质量相同的物块a 和b(均可视为质点)从顶端O处分别由斜面OA和OB从静止滑下，s37°=0.6，co$37=0.8,下列说法正确的是() A.a和b下滑过程，所用时间之比为t。:t,=4:3 B.a和b下滑过程，重力的冲量大小之比为I。:I。=3:4 C.α和b下滑到底端时，重力的瞬时功率大小之比为P:=1:1 D.a和b下滑到底端时，动能大小之比为E。:E。=3:4 试卷第1页，共2 二、多项选择题（本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有多项符合题目要求。） 5.下列说法正确的是( RA A.图甲表示声源远离观察者时， 为 外套 观察者接收到的声音频率增大 B.图乙光导纤维利用光的全反射现象传递信息时外套的折射率比内芯的小 C.图丙检验工件平整度的操作中，通过干涉条纹可推断出P为凸处、Q为凹处 D.图丁为光照射到不透明圆盘上，在圆盘后得到的衍射图样 6.装有一定量细沙的两端封闭的玻璃管竖直漂浮在水中，水面范围足够大，如图甲所示。把玻璃管向 下缓慢按压4cm后放手，忽略水的粘滞阻力，玻璃管的运动可以视 个x/cm 为竖直方向的简谐运动，测得振动周期为0.6$。以竖直向上为正方 向，从某时刻开始计时，其振动图像如图乙所示，其中A为振幅。 对于玻璃管，下列说法正确的是() A.振动频率与按压的深度有关 B.振动过程中玻璃管的振幅为8cm C.t时刻的横坐标为0.25 D.在~t时间内，玻璃管的位移减小，加速度减小，速度增大 7.“波字最早用于描述水纹起伏之状。图甲为一列 可看成简谐横波的水波在0.5s时的波形图，P、Q s 10 6cm x/cm 0. 是介质中的两个质点，图乙为质点P的振动图像。下 列说法正确的是() 甲 乙 A.水波的波速为0.6m/s B.从图甲开始计时质点Q先于质点P振动到波谷 C.1.0s时，质点Q的位移为-2 D.质点P的平衡位置坐标为xp=8cIn 8.如图所示为氢原子能级的示意图，己知可见光光子的能量范围为 EleV 0 -0.54 1.613.10eV,根据玻尔理论，下列说法正确的是() 085 -1.5i A.能量为12.5eV的电子撞击处于基态的氢原子，可以使氢原子跃迁到=3 -3.4 的能级 B.氢原子从=2能级跃迁到4能级，能量增大 -13.6 C.氢原子从=5能级跃迁到=3能级放出的光子是可见光光子 D.处于3能级的大量氢原子，向低能级跃迁时，辐射可见光的频率有3种 三、填空题（本大题5小题，共30分，每空2分。） 9.铀核(U)经过次α衰变和次B衰变变成铅核(Pb),关于该过程，铀核(U) 的比结合能比铅核(Pb)的比结合能（填“大”、小”、“相等）。 页 l0.原子从α能级状态跃迁到b能级状态时发射波长为的光子；原子从b能级状态跃迁到c能级状态时吸收波长 为2的光子，己知2>12。原子从α能级状态跃迁到c能级状态时 (填吸收或辐射)波长为 的光子。 11.如图所示，振子从平衡位置O点开始向右运动，在MM'间做简谐运动，到P点时速率第一次等于'，经过t时 间通过路程后，速率第二次等于”，又经过6时间通过路程后，速率第三次等于”，M OP M 则该振子的振动周期T=，振幅A=。 12.“用油膜法估测分子的大小”的实验中，将1mL的油酸溶于酒精，制成1000L的油酸酒精溶液，用注射器测得 1L上述溶液为80滴，把一滴该溶液滴入盛水的撒有痱子粉的浅盘中，将玻璃板放在浅盘上，将油膜的轮廓用彩笔 描绘，平放在坐标纸上，计算出油膜的面积。已知坐标纸中正方形方格边长为1c。根据以上信息，回答下列问题： (1)1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V是」 L；若数出油膜轮廓对应的方格数为150格，由此估算出分 子的直径为 m。(结果均保留1位有效数字) (2)在实验中将油酸分子看成是球形的，所采用的方法是() A.等效替代法 B.理想模型法 C.控制变量法 D.极限思维法 (3)为了尽可能准确地估测出油膜分子的大小，下列措施可行的是( ) A.油酸浓度适当大一些 B.爽身粉层在水面上适当厚一些 C.轮廓范围内的完整正方形个数即代表油膜铺开的面积 D.油酸扩散并待其收缩稳定后再绘出轮廓图 (4)小张同学利用上述方法测量出了油酸的直径为d,己知油酸的密度为，摩尔质量为M,则阿伏加德罗常数可用上 述字母表示为4= 13.小李同学猜测碰撞中的不变量是速度与质量的乘积之和，并采用了如下的实验装置来验证猜想。 A.用天平称量出两个小球的质量分别为、m2。己知m>m2,将一斜 槽固定在桌边，使槽的末端点的切线是水平的： B.在白纸上记下铅垂线所指的位置O。先不放上被碰小球m2,让入射小 球（半径相同）从斜槽上某一高处滚下，重复10次。用尽可能小的圆 把所有的小球落点圈在里面。圆心Q就是小球落点的平均位置： W C.再把被碰小球m2放在斜槽前端边缘处，让入射小球m从原来的高度滚下，与被碰小球碰撞。重复实验10次。用 同样的方法标出碰撞后入射小球的落点的平均位置P和被碰小球的落点的平均位置R: D.线段OR的长度是被碰小球飞出的水平距离；OP是碰撞后入射小球飞行的水平距离；OQ是不发生碰撞时入射 小球飞行的水平距离。把得到的数据填入表格中。 (1)下列说法中正确的是 A.斜槽末端的切线必须水平 B.斜槽轨道必须光滑 C.同一组实验可以不从同一高度释放D.实验中不需要测量时间，也不需要测量桌面高度 试卷第2页，共 (2)不考虑小球半径，若所得数据满足表达式 (用题中所给的符号和字母表示)则 能说明在实验误差允许范围内，碰撞中的不变量是速度与质量的乘积之和。 (3)小王同学在小李同学的实验装置基础上进行了如下改进，将一个斜面一端搭在斜槽末端，另一端置 于地面C。重复上述实验，用同样的方法标出不发生碰撞时入射小球落点的平均位置E,碰撞后入射小 球的落点的平均位置D和被碰小球的落点的平均位置F,用刻度尺测量线段ND、NE、NF的长度。若 所得数据满足 (用题中所给的符号和字母表示)则同样可以说明在实验误差允许 范围内，碰撞中的不变量是速度与质量的乘积之和。 四、计算题（本大题共3小题，共30分。其中第14题8分，第15题10分，第16题12分。） 14.某探究小组设计了一个气缸如图甲，开口向上并竖直放置，其上端装有固定卡环，气缸导热性能 良好且内壁光滑。质量m=0.8kg,横截面积S=2.5×104m的活塞将一定 质量气体（可视为理想气体）封闭在气缸内。现缓慢升高环境温度，气体 从状态A变化到状态C的V-T图像如图乙所示，已知大气压强 T,3004007水 P。=1.0×10Pa,重力加速度g=10m/s2。求：(1)状态C时气体的压强： (2)气体从A到C的过程中气体内能增加了72J,则这一过程中气体吸收的热量是多少？ 15.两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别x=-0.2m和x=1.2m处，两列波的波 速均为0.4m/s,波源的振幅均为2cm。图为t=0时刻两列波的图像，此刻平衡位置在x=0.2m和x=0.8n 的P、Q两质点刚开始振动。质点M的平衡位置处 于x=0.5m处。 M 0.2-0.100.1g.20.30.40.50.60.70.80.91.01.11.2m (1)经过多长时间质点M第一次到达波峰？ (2)质点M第一次到达波峰时，质点M运动的路程s及在该时刻的位移y为多少？ (3)经过足够长的时间后，两波源之间（不包含两波源）振动加强的质点有几个？ 16.足够长的传送带固定在竖直平面内，半径R=0.5m,圆心角6=53°的圆弧轨道与平台平滑连接， 平台与顺时针匀速转动的水平传送带平滑连接，工件A从圆弧顶点无初速度下滑，在平台与B碰成一 整体，B随后滑上传送带，己知a=4kg,=1kg,A、B可视为质点，AB与传送带间的动摩擦因 数恒定，在传送带上运动的过程中，因摩擦生热Q=2.5J,忽略轨道及平台的摩擦，g=10m/s2 (1)A滑到圆弧最低点时受的支持力： (2)A与B整个碰撞过程中损失的机械能： B (3)传送带的速度大小。 2页 《2025年6月19日高中物理作业》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 8 答案 D B B BD CD BC AB 1.D 【详解】AC.设液柱的质量为m,横截面积为S,外界大气压强为P,对液柱分析，密封 气体压强卫=以一学。因此密封气体压强低于外界气体压强，且吸管内部压强不变。由 pV=RT可知，密封气体温度升高，体积就会变大，分子数密度就会减小，因此密封气体 分子数密度小于外界气体分子数密度。故A、C错误； B.由图可知，液体在吸管内呈下凹状，液体与吸管内壁是浸润的。故B错误： D.温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子平均动能越大。因此密封气体分子平均动 能高于外界气体分子平均动能。故D正确。 故选D。 2.B 【详解】A.图甲中粒子达到最大动能时gB=m- m- R 可知增大交变电压场的电压，粒子的最大动能不变，选项A错误； B.图乙中磁流体发电机当稳定时满足行9=B 可得E=Bh, 可知产生的电动势大小与等离子体的浓度无关，选项B正确： C.图丙中的泊松亮斑支持了光的波动说，而菲涅尔通过实验观察到的是圆孔衍射得到的图 样，选项C错误： D.图丁所示的核反应属于重核裂变，该核反应的过程中释放大量的能量，存在质量亏损而 质量数不变，生成物的平均核子质量更小；因生成物更加稳定，比结合能更大，则钡141 的平均核子质量比铀235小、比结合能都比铀235的大，选项D错误。 故选B。 3.A 【详解】A.根据题意可知，黄光从半球棱镜射入宝石能够发生全反射，即半球棱镜相对于 宝石是光密介质，可知，棱镜对黄光的折射率大于宝石对黄光的折射率，故A正确： B.换用白光光源，由于白光是由七种单色光复合而成，不同种单色光的折射率不相同，当 答案第1页，共8页 入射角一定时，有些能够发生全反射，有些不能够发生全反射，则观测目镜上各种单色光显 现的亮暗区域不相同，测量宝石折射率的准确度会更低，故B错误； C.红光的折射率小于黄光的折射率，则红光对应的临界角大于黄光的临界角，可知，换用 红光光源，其明暗域分界线在标尺上的位置会在原黄光明暗域分界线位置的上方，故C错 误： D.把宝石的另一个侧面与棱镜接触，测得宝石的折射率与之前不同，即宝石具有各向异性， 说明宝石是单晶体，故D错误。 故选A。 4.B 【详解】A.设斜面的高度为h,则一 h 1 h 1 ma28sina-发，smpi8smB-月 所以t。t。=3:4 故A错误： B.下滑过程中重力的冲量大小为I=gt 所以1a:,=t。:=3:4 故B正确： C.下滑到底端时，重力的瞬时功率大小为？=g。sina=g·8sina·t。·sina, B=g·gsinB.·sinF 所以A:B=4:3 故C错误； D.根据动能定理可得E,=gh 所以Ea:E=1:1 故D错误。 故选B。 5.BD 【详解】A.图甲表示声源远离观察者时，根据多普勒效应可知观察者接收到的声音频率减 小，故A错误： B.图乙光导纤维利用光的全反射现象传递信息时外套的折射率比内芯的小，故B正确； 答案第2页，共8页 C.图丙检验工件平整度的操作中，明条纹处空气膜的厚度相同，从弯曲的条纹可知，P处 检查平面左边处的空气膜厚度与后面的空气膜厚度相同，则P为凹处，同理可知Q为凸处， 故C错误； D.图丁的衍射图像中，在阴影部分的中间是一个亮圆斑，这是圆盘衍射的图样，故D正确。 故选BD。 6.CD 【详解】A.由于玻璃管做简谐运动，与弹簧振子的振动相似，结合简谐运动的特点可知， 其振动频率与振幅无关，故A错误； B.由题意可知振幅为4cm,故B错误； C.由图乙可知从0到5，所用时间为7+27=025s (1 64 故C正确： D.由图乙可知，在t一t时间内，位移减小，加速度减小，玻璃管向着平衡位置加速运动， 所以速度增大，故D正确： 故选CD。 7.BC 【详解】A.由图甲可知波长为1=0.12m,由图乙可得周期为T=1.2s,则水波的波速为 y=2=01mS,故A错误： B.图乙为质点P的振动图像，可知在t=0.5s其振动方向向下，在图甲中由同侧法可知波沿 x轴负向传播，故由图甲可得质点P往平衡位置振动，Q在平衡位置向波谷振动，则从图甲 开始计时质点Q先于质点P振动到波谷，故B正确： C.从图示的甲图到t=1.0s波形向左移动x=vAt=0.1×0.5m=5cm 根据对称性可知，此时Q点到平衡位置的距离与P点到平衡位置的距离相等，所以Q点的 位移为，故C正确： D.由图甲可得波的函数图像为y=Asin(2江 x+) 取x=0时，y=A, 2可可得A卡石 即波函数为y=Asin( 2+写 2π 61 则当yp=2 时，解得xp=4cm 答案第3页，共8页 故D错误。 故选BC。 8.AB 【详解】A.=1和3间的能级差为12.09eV,由于用电子撞击基态的氢原子，部分电子 动能被吸收，则用能量为12.5V的电子撞击处于基态的氢原子，可以使氢原子跃迁到=3 的能级，故A正确； B.氢原子从=2能级跃迁到4能级，由低能级跃迁到高能级，要吸收能量，总能量增大， 故B正确； C.氢原子从=5能级跃迁到3能级，氢原子辐射出的光子的能量为 E=-0.54eV-(-1.51eV)=0.97eV 则该光子能量不在可见光光子的能量范围内，故C错误： D.处于=3能级的大量氢原子向低能级跃迁，辐射光的频率有C=3种，其中可见光频率 为1种，故D错误。 故选AB。 9. 7 4小 【详解】[1][2]设经过次c衰变和n次B衰变，根据发应前后质量数守恒和电荷数守恒可知 235=4m+207 92=2l-n+82 解得 =7,n=4 [3]比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，所以铀核的比结合能比铅 核的比结合能小。 10. 吸收 43 月-2 【分析】明确原子能级跃迁过程中产生或吸收光子能量与光子波长、频率之间关系。原子从 高能级向基态跃迁放出能量，反之吸收能量。比较能级高低能级间能量关系列式求解。 【详解】原子从α能级状态跃迁到b能级状态时发射波长为的光子；原子从b能级状态跃 迁到c能级状态时吸收波长为2的光子，己知A>入2；故bc能级之间能量等于ac能级与 b能级之间能量之和，即有 答案第4页，共8页 hc hchc 故从α能级状态跃迁到c能级状态时将要吸收光子的波长为 22 =1-1 11. 2(1+t) +2 2 【详解】振子速率第二次等于ⅴ时，恰好回到P点，速率第三次等于ⅴ时，第一次到达关于 O对称的点，经历的时间恰为半个周期，通过的路程为2倍振幅，可得 T=2(4+),A=1+9 2 12.(1) 1×105 8×1010 (2)B (3D (4) 6M mpd 【详解】(1)[1]一滴油酸酒精溶液中含有的纯油酸的体积为 v=,1×1ml=1.25x10ml≈1x10-ml 100080 [2]油膜的面积为S=150x1cm2=0.015m 则分子的直径d=”-125x10 5-0.015 -m≈8x10-10m (2)在实验中将油酸分子看成是球形的，所采用的方法是理想模型法。 故选B。 (3)A.油酸浓度越大，油酸的分子数越多，越不容易形成单分子膜，不利用实验准确度， 故A错误； B.爽身粉层在水面上越厚，不容易使油酸分子扩散形成单分子膜，故B错误： C.轮廓范围内的超过半个的完整正方形个数才更接近代表油膜铺开的面积，故C错误： D.油酸扩散并待其收缩稳定后再绘出轮廓图，此时油膜铺开的更接近单分子膜，实验更准 确，故D正确。 故选D。 (4)油酸分子的体积为=4 32 6 油酸的摩尔质量M=pN6=石pNπd 答案第5页，共8页 6M 可得阿伏加德罗常数为N= ipd 13.(1)AD (2)%·O2=·OP+%2·OR (3)VWE=·VWD+m,·WF 【详解】(1)A.本实验要通过平抛运动验证动量守恒定律，所以轨道末端必须水平，以保 证小球做平抛运动，故A正确； B.斜槽不光滑，只要从同一高度释放，每次摩擦力做的负功相同，小球到达轨道末端速度 依然相同，所以轨道不需要光滑，故B错误； C.为了保证两次入射小球到达轨道末端具有相同的速度，同一组实验入射小球需从同一位 置由静止释放，故C错误： D.小球离开轨道后做平抛运动，小球的运动时间相等，水平位移与初速度成正比，实验中 不需要测量时间，也不需要测量桌面的高度，故D正确。 故选AD。 2)根据平抛运动规律，竖直方向，有九-，发 水平方向，有x=,t 解得=h 小球均从相同高度平抛，且要验证的表达式为=h?+2 代入数据得·O2=%·OP+·OR (3)碰撞前，小球1落在图中E处，设其水平初速度为vo,小球1和小球2发生碰撞后， 小球1的落点在D处。设其水平初速度为，小球2的落点是图中F处，设其水平初速度 为，设斜面BC与水平面的倾角为“，由平抛运动规律，竖直方向Lsm“=28 水平方向，有Lcosa=vt 解得= NEg cos a NDg cos'a NFg cos'a 1h三 2sina 2sina ，y=2sinw 可见速度正比于沿斜面的距离，所以只要验证·√NE=·√WD+,·WF。 14.(1)1.76×10Pa 答案第6页，共8页 (2)98.4J ig 【详解】(1)在A状态气体压强为P4=乃+ 气体由B状态变化到C状态，气体发生等容变化，则有 又PA=Ps 联立解得pc=1.76×10Pa (2)气体从A状态到B状态为等压过程，外界对气体做功为W=-p4(V。-VA) 根据热力学第一定律△U=Q+W 联立解得2=98.4J 15.(1)1.5s (2)12cm;4cm (3)7个 【详解】(1)M第一次到达波峰的时间1=△=01+05§=1,5s v0.4 （2)质点M与两波源的距离相等，两波源的波峰同时到达M故M点为振动加强点，振 幅为A'=2A=4cm 可知质点M第一次到达波峰时，M点的位移为4cm: 由图可知波长=0.4m 则周期T=2=1s 1 P点的振动传播到M点的时间t=△_0502=3 v0.4 起振方向为从平衡位置向下。 M从开始振动到第一次到达波峰经历的时间M=t-4'=3§=3x 44 质点M第一次到达波峰时，质点M运动的路程s=2×3A=12cm (3)两波源间振动最强的点到两波源的距离应该等于半波长的偶数倍，即 l.2-x)-(x+0.2=2n2 (-0.2n<x<1.2m)(=0,1,2..) 解得x=-0.1m,2=0.1m,53=0.3m,x4=0.5m,=0.7m,=0.9m,=1.1m 共7个振动加强点。 16.(1)72N,方向竖直向上： 答案第7页，共8页 (2)1.6J (3)0.6m/s或2.6m/s 【详解】(1)A从开始到滑到圆弧最低点间，根据机械能守恒8(R-Rcos53)= 解得=2m/s 在最低点根据牛顿第二定律F,-la8=ma R 解得=72N,方向竖直向上： (2)根据题意AB碰后成一整体，根据动量守恒ma=(a+阳)v共 解得v共1.6m/s 放A与B整个碰箍过程中损失的机械能为△2-%-o侧，十%少2=16 ,21 (3)第一种情况，当传送带速度v小于V共时，AB滑上传送带后先减速后匀速运动，设AB 与传送带间的动摩擦因数为L,对AB根据牛顿第二定律u(a+妇)g=(ms+妇)a 设经过时间t后AB与传送带共速，可得v='共-体 该段时间内AB运动的位移为5=+生( 2 传送带运动的位移为x2= 故可得2=u(ms+)g(-) 联立解得v=0.6m/s,另一解大于v共舍去： 第二种情况，当传送带速度v大于'共时，AB滑上传送带后先加速后匀速运动，设经过时间 t后AB与传送带共速，同理可得v=V共+t 该段时间内AB运动的位移为= +V生 2 传送带运动的位移为x)'=吨 故可得=(+)g(x'-x) 解得v=2.6m/s,另一解小于v共舍去。 答案第8页，共8页