陕西渭南市临渭区2025-2026学年高二下学期期末物理试卷

**基本信息** 临渭区高二物理期末卷以6G技术、拔火罐、功夫茶等真实情境为载体，融合波动光学、热学、动量等核心知识，注重物理观念建构与科学思维考查。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选|7/28|6G电磁波频率、光的折射全反射、理想气体状态方程|以科技前沿（6G）、传统文化（拔火罐）创设情境，考查物理观念| |多选|3/18|动量定理（安全气囊）、远距离输电、机械波|结合社会热点（汽车安全），体现科学推理与模型建构| |实验题|2/16|双线摆测g、动量守恒验证|注重实验操作与数据处理，培养科学探究能力| |解答题|3/38|功夫茶热学计算、三棱镜光路分析、购物车碰撞|综合应用能量观念与科学论证，凸显真实问题解决能力|

2025~2026学年度第二学期期末高二物理试题一 第I卷（选择题共46分） 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.第六代移动通信技术(6G)使用的电磁波，部分处于太赫兹(THz)波段。1THz=102亚，单位THz 对应的物理量是（) A.能量B.功率C.波长D.频率 2.半圆形玻璃砖的横截面如图所示，O点为圆心，现将该玻璃砖放在真空环境中，一束由α、b两种不同 单色光组成的复色光沿玻璃砖的半径方向射入O点之后，、b光沿着不同路径分开传播。下列说法正确的 是() b A.a光的频率比b光的小 B.a光在该玻璃砖中的传播速度比b光的大 C.a光在该玻璃砖中发生全反射的临界角比b光的小 复色光 D.用同一装置做双缝干涉实验，α光的相邻干涉条纹间距比b光的大 3.“拔火罐”是一种传统的中医疗法，利用燃烧在罐内形成负压，使其吸附于皮肤表面。若罐内气体可视为 理想气体，且气体体积不变。在罐内气体温度逐渐下降的过程中，下列说法正确的是( A.罐内气体分子的平均动能减小 B.罐内气体的内能不变 C.罐内气体密度增大 D.罐内气体压强与外部大气压始终相等 4匝数为100的线圈通有如图所示的交变电流（图中曲线为余弦曲线的一部分），单匝线圈电阻r=0.022 则在0~10s内线圈产生的焦耳热为() A 0 4 -2 A.80J B.85J C.90J D.125J 5.在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，把1滴油酸酒精溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，画出 如图所示的油膜形状。己知该溶液浓度为刀，滴溶液的体积为V,油膜面积为S,则() A油酸分子宜轻为号 B.实验中，应先滴溶液后撒爽身粉 C.n滴该濬液所含纯油酸分了数为6 7> D.计算油膜面积时，将不足一格都当作一格计入面积，将导致所测分子直径偏大 6.元好问曲中有“骤雨过，珍珠乱糁，打遍新荷”。为估算池中睡莲叶面承受雨滴撞击产生的平均压力，小 齐在雨天将一底面积为0.01m的圆柱形水杯置于露台，测得1小时内杯中水上升了40m。查询得知，当 时雨滴竖直下落的速度约为9/s,雨水的密度为1×103kgm3。不计雨滴重力，假设雨滴撞击莲叶后无反弹， 据此估算相同面积的睡莲叶面受到的平均压力约为( A.0.36①N B.3.6①N C.1.0×10N D.1.0×10N 7.在2018年平昌冬奥会冰壶比赛中，某队员利用红壶去碰撞对方静止的蓝壶，如图ā所示，两壶发生对 心正碰，碰后运动员用冰壶刷擦蓝壶前进方向上的冰面来减小阻力，碰撞前后两壶的速度时间图像如图中 的实线所示，两冰壶质量相同，则 v(m's) A.两壶碰撞为弹性碰撞 红壶 1.2 1.0 B.碰后两壶相距的最远距离为1.1m 蓝壶 C.碰后红、蓝两壶的滑动摩擦力相同 O O 0.4 红壶 蓝壶 D.碰后蓝壶的加速度大小为0.10m/s2 红壶 0 图a 图b 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分.在每小题给出的四个选项中，有多 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.汽车安全性能是当今衡量汽车品质的重要指标。汽车碰撞试验是综合评价汽车安全性能最有效的方法。 汽车发生碰撞时，关于安全气囊对驾驶员的保护作用，下列说法正确的是() A.改变了驾驶员的惯性 B.减小了驾驶员的动量变化率 C.减小了驾驶员受到的冲力 D.减小了驾驶员的动量变化 w业女四 9.风力发电机的输出电压4随时间t的变化关系图像为正弦曲线，如图甲所示，该发电机的最大输出电流 为6.0x×10A,它与变压器之间导线的总电阻r=0.12。图乙所示为远距离输电的电路，当理想变压器的输 入功率为1.0×104kW时，经变压器后电压升至100kV,通过总电阻R=42的输电线输送到变电站。下列说 法正确的是() u/kV 2.5√2 0 力发 变电站 t/×10-2s 电机 -2.5W2 R 甲 乙 A.发电机输出的交流电的频率为100Hz B.发电机实际输出的电流为5.0x10A C.该变压器原、副线圈匝数之比为1：40 D.输电线上R消耗的功率为4OkW 10.一列简谐横波在0时刻的波形如图中实线所示，0.5s时刻的波形如图中虚线所示。下列说法正确的是 ( 个y/cm 20 6 x/m 20 A.该横波的周期可能为0.4s B.t=0时刻，平衡位置坐标为1m处的质点速度沿y轴正方向 C.若该横波沿x轴负方向传播，则横波的传播速度大小可能为6m/s D.若该横波沿x轴正方向传播，则横波的传播速度大小可能为25/s 第Ⅱ卷（非选择题共54分） 三、实验探究题：本大题共2小题，计16分 11.实验装置如图所示，两根长度均为L的细线系在小球的顶端，构成双线摆。请回答下列问题 (1)已知悬线长度为L,两悬点间距为d,则双线摆的等效摆线长度L= (用L、d表示)；用 双线摆代替单线摆测重力加速度的优点之一是 (2)小球在垂直横杆的竖直面内做小角度摆动，改变悬线长度L,结合小球的高度计算出摆长L,用秒表测 量对应的周期T,获得多组数据。 3)为了直观验证T与L0的关系并求重力加速度，应以T?为纵轴、L0为横轴作出T2-L图像，求出图线 的斜率为k,则当地的重力加速度8三 (用兀、k、L表示)。 (④)另一同学在实验后发现铁架台上方为空调出风口，即实验装置一直受只考虑该风力的影响，测得的重力 加速度值与实际值相比 （选填“偏大”“偏小”或“相等”)。 A B 小球 12.某实验小组采用气垫导轨和光电门验证碰撞中的动量守恒，装置如图甲所示，在滑块1和滑块2相碰 的端面上装有弹性碰撞架，两滑块上装有宽度均为d的挡光片，测得滑块1、2（包含挡光片与弹性碰撞架） 的质量分别为山和m2。 光电门1 光电门2 滑块2 30 25 20 15 甲 乙 (1)用螺旋测微器测量滑块上挡光片的宽度d，示数如图乙所示，则d= mm; (2)滑块1置于光电门1的左侧，滑块2静置于两光电门之间，给滑块1一个向右的初速度，滑块1与静止 的滑块2发生碰撞。与光电门1相连的计时器先后显示的两次挡光时间分别为△t,和△位，，与光电门2相连 的计时器显示的挡光时间为△，则验证两滑块碰撞过程中动量守恒的表达式为： (用、m2、△t、 △M2、△43表示)： (3)若滑块1和滑块2的碰撞为弹性碰撞，除了满足第(2)问中的表达式外，还需要满足的表达式为： (用、m2、△t、△t2、△3表示)。 四、解答题：本大题共3小题，计38分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算 步骤，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位 13.功夫茶讲究“烫杯热罐”，冲泡时需用热水淋烫茶具以激发茶香。如图甲所示为一款功夫茶专用陶瓷茶杯， 冲泡时先在杯中倒入半杯滚烫的茶汤，迅速盖上配套的陶瓷杯盖（避免茶香散失）。刚盖上杯盖瞬间，杯中 气体的压强为、温度为工，；静置片刻后，杯中气体温度升至某一温度时，此时杯盖刚好要被内部气体顶 起。己知大气压强恒为P。,杯盖质量为，杯盖边沿圆形截面的直径为d,杯盖与杯口接触光滑（无摩擦）， 且盖沿不漏气，不考虑茶汤蒸发对气体质量的影响，杯中气体可视为理想气体，重力加速度大小为g,求： 7 甲 乙 (1)杯盖刚好要被顶起时，杯中气体的压强： (2)杯盖刚好要被顶起时，杯中气体的温度。 14.如图所示，ABC为等腰直角三棱镜，直角边AB长为L,D为AB的中点，当入射光线平行于CB射向 AC边的E点时，折射光线刚好射向D点，当入射光线垂直AC边射向E点时，刚好在AB边发生全反射， 真空中的光速为c,求： A B (1)三棱镜对此光的折射率； (2)光从E点传播到D点所用的时间。 15.超市里用的购物车为顾客提供了购物方便，又便于收纳，收纳时一般采用完全非弹性碰撞的方式把购 物车收到一起，如图甲所示。某兴趣小组在超市对同款购物车（以下简称“车”）的碰撞进行了研究，分析时 将购物车简化为可视为质点的小物块，已知车的净质量为=15kg,g=10/s2 (1)首先测车与超市地面间的动摩擦因数：取一辆车停在水平地面上，现给它向前的水平初速度v2/s, 测得该车能沿直线滑行xo一2m,求车与超市地面间的动摩擦因数： (2)取编号为A、B的车，B车装上=15kg的货物后停在超市水平地面上，空车A的前端装上轻弹簧， 将A车停在B车的正后方且相距x=5.5m处。现给A车施加向前的水平推力F=75N,作用时间to=1s后撤 除。设A车与B车间的碰撞为弹性正碰（忽略相互作用时间），两车所在直线上没有其他车，求在A车运 动的全过程中A车与地面间产生的摩擦热。 临渭区2025-2026学年度第二学期期末教学质量调研 高二物理试题 一．单项选择题（共7小题，每小题4分，共28分） 1．第六代移动通信技术（6G）使用的电磁波，部分处于太赫兹（THz）波段。1THz＝1012Hz，单位THz对应的物理量是（　　） A．能量 B．功率 C．频率 D．波长 2．半圆形玻璃砖的横截面如图所示，O点为圆心，现将该玻璃砖放在真空环境中，一束由a、b两种不同单色光组成的复色光沿玻璃砖的半径方向射入O点之后，a、b光沿着不同路径分开传播。下列说法正确的是（　　） A．a光的频率比b光的小 B．a光在该玻璃砖中的传播速度比b光的大 C．a光在该玻璃砖中发生全反射的临界角比b光的小 D．用同一装置做双缝干涉实验，a光的相邻干涉条纹间距比b光的大 3．“拔火罐”是一种传统的中医疗法，利用燃烧在罐内形成负压，使其吸附于皮肤表面。若罐内气体可视为理想气体，且气体体积不变。在罐内气体温度逐渐下降的过程中，下列说法正确的是（　　） A．罐内气体分子的平均动能减小 B．罐内气体的内能不变 C．罐内气体密度增大 D．罐内气体压强与外部大气压始终相等 4．匝数为100匝的线圈通有如图所示的交变电流（图中曲线为余弦曲线的一部分），单匝线圈电阻r＝0.02Ω，则在0～10s内线圈产生的焦耳热为（　　） A．80J B．85J C．90J D．125J 5．在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，把1滴油酸酒精溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，画出如图所示的油膜形状。已知该溶液浓度为η，n滴溶液的体积为V，油膜面积为S，则（　　） A．油酸分子直径为 B．实验中，应先滴溶液后撒爽身粉 C．n滴该溶液所含纯油酸分子数为 D．计算油膜面积时，将不足一格都当作一格计入面积，将导致所测分子直径偏大 6．元好问曲中有“骤雨过，珍珠乱糁，打遍新荷”。为估算池中睡莲叶面承受雨滴撞击产生的平均压力，小齐在雨天将一底面积为0.01m2的圆柱形水杯置于露台，测得1小时内杯中水上升了40mm。查询得知，当时雨滴竖直下落的速度约为9m/s，雨水的密度为1×103kg/m3。不计雨滴重力，假设雨滴撞击莲叶后无反弹，据此估算相同面积的睡莲叶面受到的平均压力约为（　　） A．0.36N B．3.6N C．1.0×10﹣2N D．1.0×10﹣3N 7．在2018年平昌冬奥会冰壶比赛中，某队员利用红壶去碰撞对方静止的蓝壶，如图a所示，两壶发生对心正碰，碰后运动员用冰壶刷擦蓝壶前进方向上的冰面来减小阻力，碰撞前后两壶的v﹣t图象如图中的实线所示，两冰壶质量相同，则（　　） A．两壶碰撞为弹性碰撞 B．碰后两壶相距的最远距离为1.1m C．碰后红、蓝两壶的滑动摩擦力相同 D．碰后蓝壶的加速度大小为0.10m/s2 二．多选题（共3小题，每小题6分，共18分） （多选）8．汽车安全性能是当今衡量汽车品质的重要指标。汽车碰撞试验是综合评价汽车安全性能最有效的方法。汽车发生碰撞时，关于安全气囊对驾驶员的保护作用，下列说法正确的是（　　） A．改变了驾驶员的惯性 B．减小了驾驶员的动量变化率 C．减小了驾驶员受到的冲力 D．减小了驾驶员的动量变化 （多选）9．风力发电机的输出电压u随时间t的变化关系图像为正弦曲线，如图甲所示，该发电机的最大输出电流为6.0×103A，它与变压器之间导线的总电阻r＝0.1Ω。图乙所示为远距离输电的电路，当理想变压器的输入功率为1.0×104kW时，经变压器后电压升至100kV，通过总电阻R＝4Ω的输电线输送到变电站。下列说法正确的是（　　） A．发电机输出的交流电的频率为100Hz B．发电机实际输出的电流为5.0×103A C．该变压器原、副线圈匝数之比为1：40 D．输电线上R消耗的功率为40kW （多选）10．一列简谐横波在0时刻的波形如图中实线所示，0.5s时刻的波形如图中虚线所示。下列说法正确的是（　　） A．该横波的周期可能为0.4s B．t＝0时刻，平衡位置坐标为1m处的质点速度沿y轴正方向 C．若该横波沿x轴负方向传播，则横波的传播速度大小可能为6m/s D．若该横波沿x轴正方向传播，则横波的传播速度大小可能为25m/s 三．实验题（共2小题） 11．(8分，每空2分)某实验小组利用两根等长的轻细线将小物块P悬挂在铁架台的水平横杆上，制成一个双线摆，如图所示。 (1)已知悬线长度为L,两悬点间距为d,则双线摆的等效摆线长度L1= (用L、d表示);用双线摆代替单线摆测重力加速度的优点之一是 _。 (2)P在垂直横杆的竖直面内做小角度摆动,改变悬线长度L,结合小物块P的高度计算出摆长 L0，用秒表测量对应的周期T，获得多组数据。 (3)为了直观地验证T与摆长L0的关系并求重力加速度，应以T2为纵轴、L0为横轴作出T2-L0 图像，求出图线的斜率为k,则当地重力加速度的表达式为g= 。 (4)另一同学在实验后发现铁架台上方为空调出风口，即实验装置一直受到向下的风力作用，只考虑该风力的影响,测得的重力加速度值与实际值相比 (选填“偏大”“偏 小”或“相等”)。 12．某实验小组采用气垫导轨和光电门验证碰撞中的动量守恒，装置如图甲所示，在滑块1和滑块2相碰的端面上装有弹性碰撞架，两滑块上装有宽度均为d的挡光片，测得滑块1、2（包含挡光片与弹性碰撞架）的质量分别为m1和m2。 （1）用螺旋测微器测量滑块上挡光片的宽度d，示数如图乙所示，则d＝　 　 mm； （2）滑块1置于光电门1的左侧，滑块2静置于两光电门之间，给滑块1一个向右的初速度，滑块1与静止的滑块2发生碰撞。与光电门1相连的计时器先后显示的两次挡光时间分别为Δt1和Δt2，与光电门2相连的计时器显示的挡光时间为Δt3，则验证两滑块碰撞过程中动量守恒的表达式为：　 　 （用m1、m2、Δt1、Δt2、Δt3表示）； （3）若滑块1和滑块2的碰撞为弹性碰撞，除了满足第（2）问中的表达式外，还需要满足的表达式为：　 　 （用m1、m2、Δt1、Δt2、Δt3表示）。 四．解答题（共3小题） 13．功夫茶讲究“烫杯热罐”，冲泡时需用热水淋烫茶具以激发茶香。如图甲所示为一款功夫茶专用陶瓷茶杯，冲泡时先在杯中倒入半杯滚烫的茶汤，迅速盖上配套的陶瓷杯盖（避免茶香散失）。刚盖上杯盖瞬间，杯中气体的压强为p0、温度为T0；静置片刻后，杯中气体温度升至某一温度时，此时杯盖刚好要被内部气体顶起。已知大气压强恒为p0，杯盖质量为m，杯盖边沿圆形截面的直径为d，杯盖与杯口接触光滑（无摩擦），且盖沿不漏气，不考虑茶汤蒸发对气体质量的影响，杯中气体可视为理想气体，重力加速度大小为g，求： （1）杯盖刚好要被顶起时，杯中气体的压强； （2）杯盖刚好要被顶起时，杯中气体的温度。 14．如图所示，ABC为等腰直角三棱镜，直角边AB长为L，D为AB的中点，当入射光线平行于CB射向AC边的E点时，折射光线刚好射向D点，当入射光线垂直AC边射向E点时，刚好在AB边发生全反射，真空中的光速为c，求： （1）三棱镜对此光的折射率； （2）光从E点传播到D点所用的时间。 15．超市里用的购物车为顾客提供了购物方便，又便于收纳，收纳时一般采用完全非弹性碰撞的方式把购物车收到一起，如图甲所示。某兴趣小组在超市对同款购物车（以下简称“车”）的碰撞进行了研究，分析时将购物车简化为可视为质点的小物块，已知车的净质量为m＝15kg，g＝10m/s2。 （1）首先测车与超市地面间的动摩擦因数：取一辆车停在水平地面上，现给它向前的水平初速度v0＝2m/s，测得该车能沿直线滑行x0＝2m，求车与超市地面间的动摩擦因数μ； （2）取编号为A、B的车，B车装上m0＝15kg的货物后停在超市水平地面上，空车A的前端装上轻弹簧，将A车停在B车的正后方且相距x＝5.5m处。现给A车施加向前的水平推力F0＝75N，作用时间t0＝1s后撤除。设A车与B车间的碰撞为弹性正碰（忽略相互作用时间），两车所在直线上没有其他车，求在A车运动的全过程中A车与地面间产生的摩擦热； 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $L-1 2025~2026学年度第二学期期末教学质量调研 高二物理试题参考答案及评分标准 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.D2.C3.A4.B5.C6.D7.B 二、多项选择题（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，选对但不全的得3分，有选错的得0分) 8.BC9.BD 10.AC 三、实验题（共2小题，合计14分）】 1.(1),√B-车；避免小物块P做圆锥摆运动 a号 (4)偏大 12.(1)5.700或5.701或5.702 (2)%%=m2 △t1△t2△t3 (3)%=mm2 △t△t△ 四、解答题（共40分，解答应写出必要的文字说明、物理公式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数 值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。)》 13.(10分)答案：1p=A+器 (2)T=T 4mg 解析：(1)当杯盖刚好要被顶起时，根据力的平衡有poS+mg=pS (2分) 又5=m() (1分) 解得p=Po+4mg nd (2分) (2)设杯盖刚好要被顶起时杯中气体的温度为T, 由查理定律可得=卫 (2分) T。T 4mg 解得T=T1+ 0*040040040000*0*000**0***0*000*44*04者000000”00**+ (3分) 高二物理期末试题(L-1)-答案-1（共2页） 14.(12分)答案：(1)2 (2)3 3c 解析：(1)根据题意，折射光在AB边发生全反射的临界角为C=45°… (2分) 则三棱镜对光的折射率n=1=2. sin C (2分) (2)如图所示 D, B 当光平行于CB方向入射时，入射角01=45°，设折射角为02， 根据n=s血9可得4，=30° (2分) sin 02 由几何关系可知∠AED=60° 由正弦定理得，DE=AD sin45°sin60° 解得DE=L …心……… (2分) 根据n=。可得光在三棱镜中的传播速度=c=巨。 ……4……t…+… (2分) 之 所以光从E点传播到D点所用的时间为=DE_L 4… (2分) v 3c 15.(18分)(1)0.1；(2)90J; 【详解】(1)由功能关系，A车的动能全部转化成摩擦热，有2m=mg,则u 2gxo (2分) 代入数据得u=0.1 (2分) (2)A车运动时受摩擦力FA=umg=15N 由牛顿第二定律有F。一F=ma… (2分) 解得a=4m/s2…。 (1分) A在0时的速度U0=at=4m/S… (1分) g为三7a6=2.0me (1分) 设A与B车碰前瞬间的速度为，由动能定理有%mgx=号m-0 (1分) 得以=3m/…(们分)》 A与B车碰撞过程，根据动量守恒定律和能量守恒定律有mw4=mma'+(m+m)vB 1 t2（m+m)ug2 (3分) 解得U4'=-1m/8… (1分) 由功能关系，有Q=ung+分m,” (2分) 代入数据得Q=90J… (1分) 高二物理期末试题(L-1)-答案-2（共2页） 临渭区2025-2026学年度第二学期期末教学质量调研 高二物理试题 一．单项选择题（共7小题，每小题4分，共28分） 1．第六代移动通信技术（6G）使用的电磁波，部分处于太赫兹（THz）波段。1THz＝1012Hz，单位THz对应的物理量是（　　） A．能量 B．功率 C．频率 D．波长 【分析】根据各个物理量的单位分析。 【解答】解：能量的国际单位是焦耳，功率的国际单位是瓦特，频率的国际单位是赫兹，波长的国际单位是米，故C正确，ABD错误。 故选：C。 【点评】考查了常见物理量的单位，熟练记住常见物理量的单位。 2．半圆形玻璃砖的横截面如图所示，O点为圆心，现将该玻璃砖放在真空环境中，一束由a、b两种不同单色光组成的复色光沿玻璃砖的半径方向射入O点之后，a、b光沿着不同路径分开传播。下列说法正确的是（　　） A．a光的频率比b光的小 B．a光在该玻璃砖中的传播速度比b光的大 C．a光在该玻璃砖中发生全反射的临界角比b光的小 D．用同一装置做双缝干涉实验，a光的相邻干涉条纹间距比b光的大 【分析】由在相同入射角条件下，a光发生全反射，b光发生折射，则a光在该玻璃砖中发生全反射的临界角比b光的小；临界角与折射率的关系，传播速度与折射率的关系，频率与折射率的关系，双缝干涉条纹间距公式确定。 【解答】解：C．由题图可知，在相同入射角条件下，a光发生全反射，b光发生折射，则Ca＜Cb，故C正确； A．由可知，玻璃砖对a光的折射率大，即na＞nb 同种介质中，光的折射率越大频率越大，因此a光的频率比b光的大，故A错误； B．由和na＞nb可知，a光在玻璃砖中的传播速度比b光的小，故B错误； D．由于a光的频率比b光的大，即a光的波长比b光的短，用同一装置做双缝干涉实验，由可知，a光的相邻干涉条纹间距比b光的小，故D错误。 故选：C。 【点评】本题考查在相同入射角条件下，a光发生全反射，b光发生折射，则a光在该玻璃砖中发生全反射的临界角比b光的小；临界角与折射率的关系，传播速度与折射率的关系，频率与折射率的关系，双缝干涉条纹间距公式。 3．“拔火罐”是一种传统的中医疗法，利用燃烧在罐内形成负压，使其吸附于皮肤表面。若罐内气体可视为理想气体，且气体体积不变。在罐内气体温度逐渐下降的过程中，下列说法正确的是（　　） A．罐内气体分子的平均动能减小 B．罐内气体的内能不变 C．罐内气体密度增大 D．罐内气体压强与外部大气压始终相等 【分析】理想气体的内能只与温度有关，温度是分子平均动能的标志；由密度公式判断即可；由查理定律判断即可。 【解答】解：AB、由题意可知，罐内气体可视为理想气体，在罐内气体温度逐渐下降的过程中，罐内气体分子的平均动能减小，罐内气体的内能减小，故A正确，B错误； C、由题意可知，由于气体的质量和体积都不变，由可知罐内气体密度不变，故C错误； D、罐内气体体积不变，根据查理定律可知，由于温度降低，可知罐内气体压强减小，罐内气体压强与外部大气压不是始终相等，故D错误。 故选：A。 【点评】本题是对温度的微观含义、理想气体的内能及查理定律的考查，解题的关键是要知道温度是分子平均动能的标志，理想气体的内能只与温度有关。 4．匝数为100匝的线圈通有如图所示的交变电流（图中曲线为余弦曲线的一部分），单匝线圈电阻r＝0.02Ω，则在0～10s内线圈产生的焦耳热为（　　） A．80J B．85J C．90J D．125J 【分析】根据有效值的定义，结合图象可以求出电流的有效值，再利用焦耳定律求焦耳热。 【解答】解：根据有效值的定义方法可知： 解得： 总电阻为：r＝100×0.02Ω＝2Ω； 则10s内产生的焦耳热为：Q＝I2rt＝； 故选：B。 【点评】本题考查了交变电流有效值的计算。要注意明确该交流电中前二分之一周期为正弦交流电的四分之一周期，该时间内的有效值和最大值之间的关系仍然为：Im＝I。 5．在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，把1滴油酸酒精溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，画出如图所示的油膜形状。已知该溶液浓度为η，n滴溶液的体积为V，油膜面积为S，则（　　） A．油酸分子直径为 B．实验中，应先滴溶液后撒爽身粉 C．n滴该溶液所含纯油酸分子数为 D．计算油膜面积时，将不足一格都当作一格计入面积，将导致所测分子直径偏大 【分析】根据浓度和n滴溶液的体积计算出一滴纯油酸的体积，再根据体积公式计算出分子直径；根据实验步骤分析判断；先计算一个油酸分子体积，再计算分子数；根据实验误差分析判断。 【解答】解：A．一滴溶液中纯油酸的体积为 油酸分子直径为 故A错误； B．在水面上先撒上适量的爽身粉，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定，故B错误； C．一个油酸分子体积 n滴该溶液所含纯油酸分子数为 解得故C正确； D．计算油膜面积时，将不足一格都当作一格计入面积，将导致面积偏大，所根据可知测分子直径偏小，故D错误。故选：C。 【点评】本题要熟悉油膜法测分子直径的实验原理和实验步骤。 6．元好问曲中有“骤雨过，珍珠乱糁，打遍新荷”。为估算池中睡莲叶面承受雨滴撞击产生的平均压力，小齐在雨天将一底面积为0.01m2的圆柱形水杯置于露台，测得1小时内杯中水上升了40mm。查询得知，当时雨滴竖直下落的速度约为9m/s，雨水的密度为1×103kg/m3。不计雨滴重力，假设雨滴撞击莲叶后无反弹，据此估算相同面积的睡莲叶面受到的平均压力约为（　　） A．0.36N B．3.6N C．1.0×10﹣2N D．1.0×10﹣3N 【分析】确定单位时间内落在叶面上的雨水体积，进而得到雨水质量； 分析雨滴撞击后的动量变化，利用动量定理计算叶面对雨滴的作用力，根据牛顿第三定律得到雨滴对叶面的平均压力。 【解答】解：根据题意分析可知，设杯子横截面积为S，可得1 h内下落至杯中雨水的总质量为m＝ρhS以这部分雨水为研究对象，在其撞击荷叶过程中设莲叶对其弹力为F，选竖直向下为正方向，根据动量定理可得Ft＝mv，代入题中数据可求得F＝1.0×10−3 N，则根据牛顿第三定律可知，相同面积的睡莲叶面受到的平均压力约为1.0×10−3 N，故D正确，ABC错误； 故选：D。 【点评】本题的关键在于将“雨滴撞击叶面”的过程转化为“动量变化”问题，通过动量定理结合质量流量分析。需注意：单位换算；动量定理的矢量性；牛顿第三定律的应用。 7．在2018年平昌冬奥会冰壶比赛中，某队员利用红壶去碰撞对方静止的蓝壶，如图a所示，两壶发生对心正碰，碰后运动员用冰壶刷擦蓝壶前进方向上的冰面来减小阻力，碰撞前后两壶的v﹣t图象如图中的实线所示，两冰壶质量相同，则（　　） A．两壶碰撞为弹性碰撞 B．碰后两壶相距的最远距离为1.1m C．碰后红、蓝两壶的滑动摩擦力相同 D．碰后蓝壶的加速度大小为0.10m/s2 【分析】根据动量守恒定律求解碰后蓝壶的速度，分析碰撞前后总动能的关系，判断是否为弹性碰撞。根据图象求解碰前红壶的加速度，由此得到所以蓝壶静止的时刻，再根据速度图象与坐标轴围成的面积表示位移求解碰后两壶相距的最远距离；根据斜率表示加速度，分析碰后两壶的加速度关系，根据牛顿第二定律求解碰后红、蓝两壶所受摩擦力关系。 【解答】解：A、设碰后蓝壶的速度为v，碰前红壶的速度v0＝1.0m/s，碰后红壶的速度为v′0＝0.4m/s，取碰撞前红壶的速度方向为正方向，根据动量守恒定律可得：mv0＝mv′0+mv，解得：v＝0.6m/s。 碰撞前两壶的总动能为 Ek1＝＝．碰撞后前两壶的总动能为 Ek2＝mv′02+mv2＝0.26m＜Ek1，所以两壶碰撞为非弹性碰撞，故A错误。 B、根据碰前红壶的速度图象可知红壶的加速度大小为：a1＝＝m/s2＝0.2m/s2，所以蓝壶静止的时刻为：t＝＝s＝6s，速度图象与坐标轴围成的面积表示位移，则碰后两壶相距的最远距离为：S＝﹣＝1.1m，故B正确； C、根据v﹣t图象的斜率表示加速度，知碰后红壶的加速度比蓝壶的加速度，两壶质量相等，所以红壶的滑动摩擦力比蓝壶的滑动摩擦力大，故C错误。 D、碰后蓝壶的加速度大小为 a′＝＝＝0.12m/s2，故D错误； 故选：B。 【点评】本题主要考查了动量守恒定律，解答本题要掌握动量守恒定律的计算公式，能够根据图象获得信息，知道速度图象的面积和斜率的物理意义。 二．多选题（共3小题，每小题6分，共18分） （多选）8．汽车安全性能是当今衡量汽车品质的重要指标。汽车碰撞试验是综合评价汽车安全性能最有效的方法。汽车发生碰撞时，关于安全气囊对驾驶员的保护作用，下列说法正确的是（　　） A．改变了驾驶员的惯性 B．减小了驾驶员的动量变化率 C．减小了驾驶员受到的冲力 D．减小了驾驶员的动量变化 【分析】需先明确惯性的影响因素，再根据动量定理分析动量变化、动量变化率及冲力的变化。 【解答】解：A．惯性是物体的固有属性，其大小仅由物体的质量决定，与物体的运动状态、是否受力等因素无关。驾驶员的质量不变，因此惯性不变，故A错误； D．汽车发生碰撞过程中，驾驶员始末状态的速度一定，即驾驶员的动量变化一定，故D错误； BC．根据动量定理有可得 由于安全气囊对驾驶员的保护作用，作用时间变大，减小了驾驶员受到的冲力，结合上述可知，减小了驾驶员的动量变化率，故BC正确。 故选：BC。 【点评】本题考查惯性的概念及影响因素、动量定理、动量变化率及冲力的变化，属于概念理解性问题，有一定难度。 （多选）9．风力发电机的输出电压u随时间t的变化关系图像为正弦曲线，如图甲所示，该发电机的最大输出电流为6.0×103A，它与变压器之间导线的总电阻r＝0.1Ω。图乙所示为远距离输电的电路，当理想变压器的输入功率为1.0×104kW时，经变压器后电压升至100kV，通过总电阻R＝4Ω的输电线输送到变电站。下列说法正确的是（　　） A．发电机输出的交流电的频率为100Hz B．发电机实际输出的电流为5.0×103A C．该变压器原、副线圈匝数之比为1：40 D．输电线上R消耗的功率为40kW 【分析】A、从电压图像读出交变电流周期，利用周期和频率的倒数关系计算频率，校验选项数值正误； B、先由图像得到发电机输出电压有效值，结合变压器输入功率，根据功率与电压、电流的关系式算出原线圈实际工作电流，对比选项给出的电流大小； C、先用副侧输电电压与输入功率求出副线圈电流，再结合理想变压器原副线圈电压、电流和匝数的比例规律，计算匝数比值，注意原线圈电压不等于发电机电动势，不能直接用电动势算变压比； D、借助已经算出的副线圈输电电流，结合输电线电阻，由热功率计算公式算出线路损耗功率，核对选项功率数据。 【解答】解：A、由图甲可知，发电机的输出的交流电的周期为T＝2×10﹣2s所以，频率为，故A错误； B、由图可知，发电机的输出的交流电的电压的有效值为＝＝2.5kV 设发电机实际输出的电流为I1，变压器的输入电压为U1，则U0＝U1+I1r，P＝U1I1 解得I1＝5000A，故B正确； C、变压器的输出电流为 则该变压器原、副线圈匝数之比为，故C错误； D、输电线上R消耗的功率为＝1002×4kW＝40kW，故D正确。 故选：BD。 【点评】本题以风力发电远距离输电为实际情境，融合交变电流图像、有效值计算、理想变压器规律与输电损耗计算，四个选项分别从频率、原线圈电流、匝数比、线路损耗四个维度设题，考点排布全面，既考查识图基础能力，又辨析变压器电压易错点，能综合检验交变电流与远距离输电的知识掌握程度，是一道贴合能源热点的经典综合性选择题。 （多选）10．一列简谐横波在0时刻的波形如图中实线所示，0.5s时刻的波形如图中虚线所示。下列说法正确的是（　　） A．该横波的周期可能为0.4s B．t＝0时刻，平衡位置坐标为1m处的质点速度沿y轴正方向 C．若该横波沿x轴负方向传播，则横波的传播速度大小可能为6m/s D．若该横波沿x轴正方向传播，则横波的传播速度大小可能为25m/s 【分析】分析该简谐横波，需结合波形图与时间间隔推断波传播方向、周期及波速的可能值。已知波长可从波形图中直接读取，关键在于0.5秒内波形变化对应波传播距离与周期的关系。若波沿x轴正方向传播，波形平移距离与周期满足特定关系，由此可推得周期表达式并验证其可能取值；若波沿x轴负方向传播，则平移距离关系不同，进而得到波速表达式并检验其是否可能为给定值。同时，t＝0时刻某质点速度方向需根据波的传播方向与质点振动方向关系判断，由于传播方向未定，该质点速度方向无法唯一确定。 【解答】解：由图可知，该波波长λ＝4m。 A、若波沿x轴正方向传播，时间，解得：，当n＝1时T＝0.4s，故A正确； B、由于波的传播方向不确定，在t＝0时刻，平衡位置x＝1m处的质点振动方向可能向y轴正方向，也可能向y轴负方向，故B错误； C、若波沿x轴负方向传播，在Δt＝0.5s内传播距离，波速，解得：v＝8n+6m/s，当n＝0时v＝6m/s，故C正确； D、若波沿x轴正方向传播，传播距离，波速，解得：v＝8n+2m/s，代入数据可知波速不可能为25m/s，故D错误。 故选：AC。 【点评】本题是一道关于简谐横波传播的多选题，综合考查了波动图像分析、波传播方向与质点振动方向的关系、波速与周期多解性等核心知识点。题目难度中等偏上，计算量适中，但需要学生具备清晰的物理图景和严谨的逻辑推理能力。本题的典型特征在于波传播方向未定，导致时间与周期关系、传播距离与波速关系均存在周期性多解，这要求学生必须对波动的时空周期性有深刻理解，并能熟练运用通项公式进行分析和讨论。选项的设置巧妙地检验了学生能否全面考虑两种传播方向，并准确判断特定条件下物理量的可能性，避免了机械套用公式，有效锻炼了学生的分类讨论和综合分析能力。 三．实验题（共2小题，合计14分） 11．(8分，每空2分)某实验小组利用两根等长的轻细线将小物块P悬挂在铁架台的水平横杆上，制成一个双线摆，如图所示。 (1)已知悬线长度为L,两悬点间距为d,则双线摆的等效摆线长度L1= (用L、d表示);用双线摆代替单线摆测重力加速度的优点之一是 _。 (2)P在垂直横杆的竖直面内做小角度摆动,改变悬线长度L,结合小物块P的高度计算出摆长 L0，用秒表测量对应的周期T，获得多组数据。 (3)为了直观地验证T与摆长L0的关系并求重力加速度，应以T2为纵轴、L0为横轴作出T2-L0 图像，求出图线的斜率为k,则当地重力加速度的表达式为g= 。 (4)另一同学在实验后发现铁架台上方为空调出风口，即实验装置一直受到向下的风力作用，只考虑该风力的影响,测得的重力加速度值与实际值相比 (选填“偏大”“偏 小”或“相等”)。 【解答】（1）等效单摆的摆长是等效摆动悬点O到小物块的距离，如图所示，摆长为O点到小物块的距离L1 （小物块可看做质点，大小不计） 由勾股定理可得图中虚线长度为 故摆长为 普通单摆摆动时容易偏出竖直平面，形成圆锥摆带来误差，双线摆可以约束摆球，保证摆球始终在要求的竖直平面内摆动，避免圆锥摆误差，摆动更稳定。因此该双线摆的一个优点：可以比较稳定地控制摆球在同一竖直面内摆动（答案合理即可）。 (3)根据单摆周期公式可得由图示T2-L图象可知，图象的斜率则有 （4）利用等效重力加速度法：受到恒定向下的风力作用相当于小物块受到的重力变大，即重力加速度变大。测得的重力加速度为等效重力加速度，实际加速度为当地重力加速度。故偏大。 12．某实验小组采用气垫导轨和光电门验证碰撞中的动量守恒，装置如图甲所示，在滑块1和滑块2相碰的端面上装有弹性碰撞架，两滑块上装有宽度均为d的挡光片，测得滑块1、2（包含挡光片与弹性碰撞架）的质量分别为m1和m2。 （1）用螺旋测微器测量滑块上挡光片的宽度d，示数如图乙所示，则d＝　5.700　 mm； （2）滑块1置于光电门1的左侧，滑块2静置于两光电门之间，给滑块1一个向右的初速度，滑块1与静止的滑块2发生碰撞。与光电门1相连的计时器先后显示的两次挡光时间分别为Δt1和Δt2，与光电门2相连的计时器显示的挡光时间为Δt3，则验证两滑块碰撞过程中动量守恒的表达式为：　　 （用m1、m2、Δt1、Δt2、Δt3表示）； （3）若滑块1和滑块2的碰撞为弹性碰撞，除了满足第（2）问中的表达式外，还需要满足的表达式为：　　 （用m1、m2、Δt1、Δt2、Δt3表示）。 【分析】（1）螺旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度读数之和； （2）利用平均速度替代滑块通过光电门的速度，结合动量守恒定律推导表达式； （3）根据（2）中结论和机械能守恒定律推导表达式。 【解答】解：（1）根据螺旋测微器的读法可知，挡光片的宽度d＝5.5mm+20.0×0.01mm＝5.700mm （2）选取向右的方向为正方向，由题可知，碰撞前滑块1的速度为 碰撞后滑块1的速度为 碰撞后滑块2的速度为 若系统动量守恒，则有m1v0＝m1v1+m2v2 联立整理可得 （3）若为弹性碰撞，则有 结合上述结论整理可得 故答案为：（1）5.700；（2）；（3）。 【点评】本题关键掌握用气垫导轨和光电门验证碰撞中的动量守恒的实验原理和光电门的测速原理，利用平均速度、动量守恒定律和机械能守恒定律推导表达式的方法。 四．解答题（共3小题） 13．功夫茶讲究“烫杯热罐”，冲泡时需用热水淋烫茶具以激发茶香。如图甲所示为一款功夫茶专用陶瓷茶杯，冲泡时先在杯中倒入半杯滚烫的茶汤，迅速盖上配套的陶瓷杯盖（避免茶香散失）。刚盖上杯盖瞬间，杯中气体的压强为p0、温度为T0；静置片刻后，杯中气体温度升至某一温度时，此时杯盖刚好要被内部气体顶起。已知大气压强恒为p0，杯盖质量为m，杯盖边沿圆形截面的直径为d，杯盖与杯口接触光滑（无摩擦），且盖沿不漏气，不考虑茶汤蒸发对气体质量的影响，杯中气体可视为理想气体，重力加速度大小为g，求： （1）杯盖刚好要被顶起时，杯中气体的压强； （2）杯盖刚好要被顶起时，杯中气体的温度。 【分析】（1）对杯盖受力分析，利用平衡条件求解杯盖刚好被顶起时气体的压强； （2）杯内气体体积不变，根据查理定律列式求解气体温度。 【解答】解：（1）当杯盖刚好要被顶起时，根据力的平衡有p0S+mg＝pS 又 解得 （2）设杯盖刚好要被顶起时杯中气体的温度为T，由查理定律可得 解得 答：（1）杯盖刚好要被顶起时，杯中气体的压强是； （2）杯盖刚好要被顶起时，杯中气体的温度是。 【点评】本题以生活情境为背景，考查理想气体的等容变化规律，需结合受力分析与气体实验定律求解，考查物理建模与应用能力。 14．如图所示，ABC为等腰直角三棱镜，直角边AB长为L，D为AB的中点，当入射光线平行于CB射向AC边的E点时，折射光线刚好射向D点，当入射光线垂直AC边射向E点时，刚好在AB边发生全反射，真空中的光速为c，求： （1）三棱镜对此光的折射率； （2）光从E点传播到D点所用的时间。 【分析】（1）根据折射光在AB边发生全反射的临界角为45°分析求解； （2）根据几何关系，结合折射率与速度的关系，综合折射定律分析求解。 【解答】解：（1）入射光线垂直AC边射向E点时，刚好在AB边发生全反射，可知折射光在AB边发生全反射的临界角为45° 则三棱镜对光的折射率n＝ （2）画出光路如图所示 当光以平行于CB方向入射时，入射角i＝45° 设折射角为r，根据n＝ 解得r＝30° 根据几何关系∠AED＝60° 根据正弦定理有 解得DE＝ 光在三棱镜中传播速度为v＝ 则光从F点传播到E点所用时间为t＝＝ 答：（1）三棱镜对光的折射率为； （2）光从E点传播到D点所用的时间是。 【点评】本题考查了几何光学，熟练掌握折射定律是解决此类问题的关键。 15．超市里用的购物车为顾客提供了购物方便，又便于收纳，收纳时一般采用完全非弹性碰撞的方式把购物车收到一起，如图甲所示。某兴趣小组在超市对同款购物车（以下简称“车”）的碰撞进行了研究，分析时将购物车简化为可视为质点的小物块，已知车的净质量为m＝15kg，g＝10m/s2。 （1）首先测车与超市地面间的动摩擦因数：取一辆车停在水平地面上，现给它向前的水平初速度v0＝2m/s，测得该车能沿直线滑行x0＝2m，求车与超市地面间的动摩擦因数μ； （2）取编号为A、B的车，B车装上m0＝15kg的货物后停在超市水平地面上，空车A的前端装上轻弹簧，将A车停在B车的正后方且相距x＝5.5m处。现给A车施加向前的水平推力F0＝75N，作用时间t0＝1s后撤除。设A车与B车间的碰撞为弹性正碰（忽略相互作用时间），两车所在直线上没有其他车，求在A车运动的全过程中A车与地面间产生的摩擦热； 【分析】（1）根据功能关系求出动摩擦因数的大小； （2）对A车根据动力学规律和动量定理、动能定理求出A碰撞前的速度，根据弹性碰撞的两个守恒求出碰撞后A的速度，再由功能关系求出A与地面之间的总摩擦生热； 【解答】解：（1）由功能关系，A车的动能全部转成摩擦热： 变形整理得： 代入数据得：μ＝0.1 （2）A车运动时受摩擦力为：FfA＝μmg＝0.1×15×10N＝15N 由牛顿第二定律有：F0﹣FfA＝ma 代入数据解得：a＝4m/s2 A在t0＝1s时的速度：vA0＝at0＝4×1m/s＝4m/s t0＝1s内A的位移：x0＝a＝m＝2.0m 设A与B车碰前瞬间的速度为vA，由动能定理有： 代入数据得：vA＝3m/s A与B车碰撞过程，以碰撞前A车速度的方向为正，根据动量守恒定律和能量守恒定律有： mvA＝mv′A+（m+m0）vB 解二次方程得：v′A＝﹣1m/s 由功能关系，有： 代入数据得：Q＝90J 答：（1）车与超市地面间的动摩擦因数μ为0.1； （2）在A车运动的全过程中A车与地面间产生的摩擦热为90J； 【点评】本题是三大知识的综合，还涉及到数列等相关知识，难度很大，解答本题的关键是先弄清物理过程，算一步，“走”一步，适时应用动能定理、动量守恒定律、运动学公式、能量守恒定律等解决问题。 第1页（共1页） 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