精品解析：安徽2025-2026学年高二下学期7月期末物理试题

高二7月物理 注意事项： 1．答题前，务必将自己的个人信息填写在答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32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. 量子技术是基于量子力学原理，通过量子叠加、量子纠缠等特性实现信息处理、传输和精密测量的前沿科技体系。以下量子力学相关的物理学史和理论阐述正确的是（　　） A. 玻尔的原子能级模型可以描述大多数原子的结构 B. 维恩和瑞利为了解释黑体辐射现象，共同提出了能量子假说 C. 康普顿研究石墨对X射线的散射时，发现散射后有波长大于原波长的射线 D. 德布罗意的“物质波”假说认为运动的宏观物体也具有波动性，且它的波动性容易被观察到 2. 关于原子核的α、β衰变，下列说法正确的是（　　） A. 原子核发生α衰变后，新核的电荷数增大 B. 原子核发生β衰变后，新核的质量数增大 C. 衰变产生的α射线穿透能力弱，在空气中只能前进几厘米 D. 发生β衰变的衰变方程为 3. 轻质彩带上质点M沿竖直方向做简谐运动，在彩带上形成的波传到质点N时的波形如图所示，则（　　） A. 该波为纵波 B. 质点M起振方向竖直向下 C. 图示时刻，质点A的加速度方向竖直向下 D. M、N两质点振动步调完全一致 4. 随着消费者对环保、节能和智能化出行的需求日益增长，电动汽车逐渐成为市场的主流选择。图1为某电动汽车充电站，主要由变压器、开关柜、充电桩、雨棚等设施组成，图2为充电设备的简化工作原理图，其中理想变压器原线圈输入电压为10 kV，输出电压为380 V，每个充电桩正常工作时的输入电流为200 A，设原、副线圈匝数分别为n1、n2。则（　　） A. 原、副线圈匝数比n1∶n2=500∶19 B. 变压器输出电压的最大值为380 V C. 变压器原、副线圈中电流的频率不同 D. 若5台充电桩同时正常工作，变压器输入功率为200 kW 5. 如图所示，直角三角形ABC是三棱镜的横截面，∠C=75°，三棱镜放在平面镜上，AB边紧贴镜面。在纸面内，一束光线入射到镜面上的O点，入射角为θ。已知三棱镜的折射率为，若光线从BC边折射后直接到达AC边，并在AC边刚好发生全反射，则sinθ为（　　） A. B. C. D. 6. 如图所示为研究光电效应的实验装置图，O为滑动变阻器ab的中点。单刀双掷开关S接1，用蓝光照射光电管，当滑片P位于O点时，电流表的示数刚好为0，此时电压表的示数为U。已知电子的电荷量大小为e，普朗克常量为h，下列说法正确的是（　　） A. 其他条件不变，增大光强，电压表的示数增大 B. 其他条件不变，将滑片P向左滑动，电流表的示数不为0 C. 其他条件不变，将入射光换为紫光，电流表的示数仍为0 D. 其他条件不变，使开关S接2，电流表的示数仍为0 7. 如图所示，绝缘水平面上相距一定距离放置两带电物块P、Q（均视为质点），两物块带异种电荷，P的质量大于Q的质量，两物块与桌面间的动摩擦因数相同。现由静止同时释放两物块，两物块在库仑力的作用下相互靠近，则在它们相互接近过程中的任一时刻（　　） A. P的加速度比Q的加速度大 B. P的速度比Q的速度大 C. P的动量大小与Q的动量大小相等 D. P的动能比Q的动能小 8. 一定质量的理想气体从状态a开始，经历一次循环回到初状态a，其热力学温度T随体积V变化的图像如图所示，其中ab的反向延长线过原点O，bc垂直于横轴，ca垂直于纵轴。已知气体在状态a的压强为p0，下列说法正确的是（　　） A. 气体在状态b的压强为 B. 从b到c过程中气体对外做功 C. 从c到a过程中气体放出的热量小于 D. 一次循环内气体吸收的热量小于 二、多项选择题：本题共2小题，每小题5分，共10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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 9. 下列说法正确的是（　　） A. 图1所示时刻线圈的自感电动势正在减小 B. 图2中真空冶炼炉利用热传导的热量使金属熔化 C. 图3中条形磁铁靠近干簧管时，可以让电路导通 D. 图4中如果流过霍尔元件的电流I大小不变，则元件N、M面的电势差U与磁场的磁感应强度大小B成正比 10. 如图所示，半径为R的圆形区域内有磁感应强度大小为B、垂直圆面向里的匀强磁场，a、b、c、d是圆上四个等分点。在a点沿ab方向以速度v发射一个比荷为k的带正电粒子。不计粒子重力，下列说法正确的是（　　） A. 若，粒子一定从b、c两点间的劣弧射出 B. 若，粒子一定从c、d两点间的劣弧射出 C. 若粒子从c点射出，则粒子在磁场中运动的时间为 D. 若v足够大，粒子可能从a、b两点间的劣弧射出 三、非选择题：本题共5小题，共58分。 11. 图1为双缝干涉实验装置示意图，双缝之间的距离d=0.20 mm，双缝到屏间的距离L=700 mm。 （1）实验中，转动测量头的手轮，当分划板中心刻线与某条亮条纹中心对齐时，将该亮条纹记为第1条亮条纹，此时手轮上的示数如图2所示，该示数为___________mm。 （2）同方向转动测量头的手轮，使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐，此时手轮上的示数如图3所示，由此可求得相邻亮条纹的间距=___________mm（保留2位有效数字）。 （3）测得光的波长 =___________nm。 12. 在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，实验步骤如下： ①用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积； ②往浅盘里倒入一定深度的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上； ③用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴1滴在水面上，待油膜形状稳定； ④将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上； ⑤将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子的直径。 完成下列问题： （1）本实验中采用了理想模型法的是（　　）（填选项序号）。 A. 把油酸分子简化为球形 B. 计算油膜面积时，将不足半格的舍去，超过半格的视为1格 C. 认为油酸分子紧密排列，油酸在水面上形成单分子油膜 （2）实验获得的油膜形状如图所示，正方形小格的边长为2 cm，则油膜的面积S约为___________m2（保留3位有效数字）。 （3）实验中所用油酸酒精溶液的浓度为0.1%，每50滴这种溶液的总体积为1mL，则所测得的油酸分子直径d约为___________m（保留1位有效数字）。 （4）若实验测得的分子直径偏小，原因可能是（　　）（填选项序号）。 A. 撒痱子粉过厚，油膜未充分展开 B. 用量筒测出1 mL溶液的滴数时，多数了滴数 （5）利用油膜法还可以粗测阿伏伽德罗常数NA。已知油酸的密度为，摩尔质量为M，油酸分子的直径为d，则阿伏伽德罗常数为NA=___________（用、M、d表示）。 13. 一列沿x轴正方向传播的简谐横波，其波源的平衡位置在坐标原点，波源在0~3 s内的振动图像如图1所示。已知波的振幅为5 cm，波长为1 m。 （1）求波传播速度的大小； （2）求波源在3 s内通过的路程； （3）在图2中画出t=2 s时刻完整的波形图，并标出关键坐标。 14. 如图所示为某品牌生产的双层玻璃保温杯，将热水倒入杯中时，热量会迅速传递给玻璃内壁，而玻璃内壁又将热量传递给空气层。由于空气层的隔热作用，热量散失较慢，从而对杯内水起到保温效果。已知温度为时，空气层的气体压强为2.8×103 Pa，大气压强为1.0×105 Pa。 （1）若某次向杯中倒入热水，空气层的气体温度升至，求此时空气层的气体压强； （2）若不小心导致保温杯外层出现裂隙，环境温度为，静置足够长时间，求空气层中增加的空气质量与原有空气质量的比值。 15. 如图所示，水平面上平行绝缘光滑轨道的间距为L，以轨道上O点为坐标原点，沿轨道向右为x轴正方向建立坐标系。轨道之间存在区域Ⅰ、Ⅱ，区域左右边界线与轨道垂直，区域Ⅰ（-2L≤x<-L）内充满竖直向下的匀强磁场；区域Ⅱ（x≥0）内充满竖直向上的磁场，磁感应强度大小随位置x的变化关系为B2=kx（k为常量）。现将质量为m、边长为L、总电阻为R的匀质正方形闭合刚性金属框efnm放置在轨道上，ef边与轨道垂直，mn边与区域Ⅰ左边界的距离也为L，金属框在水平向右的恒力F作用下由静止开始运动，并恰好匀速通过区域Ⅰ。已知轨道足够长且不可移动，不考虑磁场边缘效应和自感。 （1）若L=0.1 m，m=0.1 kg，F=2 N，求金属框刚运动到区域Ⅰ左边界时的速率v1； （2）在（1）的条件下，若R=0.25 Ω，求区域Ⅰ的磁感应强度大小B1； （3）若ef边刚进入区域Ⅱ时金属框的速率为v2，此时撤去水平拉力F，求金属框停止时端点f的坐标xf（用L、m、v2、k、R表示）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二7月物理 注意事项： 1．答题前，务必将自己的个人信息填写在答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32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. 量子技术是基于量子力学原理，通过量子叠加、量子纠缠等特性实现信息处理、传输和精密测量的前沿科技体系。以下量子力学相关的物理学史和理论阐述正确的是（　　） A. 玻尔的原子能级模型可以描述大多数原子的结构 B. 维恩和瑞利为了解释黑体辐射现象，共同提出了能量子假说 C. 康普顿研究石墨对X射线的散射时，发现散射后有波长大于原波长的射线 D. 德布罗意的“物质波”假说认为运动的宏观物体也具有波动性，且它的波动性容易被观察到 【答案】C 【解析】 【详解】A．玻尔的原子能级模型主要适用于氢原子、类氢离子等少数简单体系，不能描述大多数复杂原子的结构，故A错误； B．普朗克为解释黑体辐射规律提出了能量子假说，维恩和瑞利分别给出了黑体辐射的相关规律，并非共同提出能量子假说，故B错误； C．康普顿研究石墨对射线的散射时，发现散射光中存在波长大于入射波长的成分；光子与电子碰撞后部分能量传递给电子，由可知光子能量降低时波长变长，故C正确； D．德布罗意物质波公式为，宏观物体动量通常很大，对应物质波波长极短，波动性很难被观察到，故D错误。 故选C。 2. 关于原子核的α、β衰变，下列说法正确的是（　　） A. 原子核发生α衰变后，新核的电荷数增大 B. 原子核发生β衰变后，新核的质量数增大 C. 衰变产生的α射线穿透能力弱，在空气中只能前进几厘米 D. 发生β衰变的衰变方程为 【答案】C 【解析】 【详解】A．α衰变放出氦核，新核电荷数比原核减少2，A错误； B．β衰变放出电子，电子质量数为0，衰变过程质量数守恒，新核质量数与原核相等，B错误； C．α射线是高速氦核流，电离能力强但穿透能力极弱，在空气中仅能传播几厘米，一张纸即可将其挡住，C正确； D．β衰变的本质是原子核内的中子转化为质子和电子，放出电子，满足质量数、电荷数守恒，的β衰变方程为，D错误。 故选C。 3. 轻质彩带上质点M沿竖直方向做简谐运动，在彩带上形成的波传到质点N时的波形如图所示，则（　　） A. 该波为纵波 B. 质点M起振方向竖直向下 C. 图示时刻，质点A的加速度方向竖直向下 D. M、N两质点振动步调完全一致 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可知，该波上质点的振动方向与波动传播方向垂直，是横波，故A错误； B．根据同侧法可知，质点N开始振动的方向向下，则质点M开始振动时向下运动，故B正确； C．波上各质点做简谐运动，加速度的方向指向平衡位置，所以质点A的加速度方向竖直向上，故C错误； D．M、N两质点平衡位置的距离为，则两质点振动步调相反，故D错误。 故选B。 4. 随着消费者对环保、节能和智能化出行的需求日益增长，电动汽车逐渐成为市场的主流选择。图1为某电动汽车充电站，主要由变压器、开关柜、充电桩、雨棚等设施组成，图2为充电设备的简化工作原理图，其中理想变压器原线圈输入电压为10 kV，输出电压为380 V，每个充电桩正常工作时的输入电流为200 A，设原、副线圈匝数分别为n1、n2。则（　　） A. 原、副线圈匝数比n1∶n2=500∶19 B. 变压器输出电压的最大值为380 V C. 变压器原、副线圈中电流的频率不同 D. 若5台充电桩同时正常工作，变压器输入功率为200 kW 【答案】A 【解析】 【详解】A．理想变压器满足，代入、 得 即，故A正确； B．交流电压的为有效值，其最大值，故B错误； C．理想变压器只改变交变电流的电压和电流大小，不改变频率，原、副线圈中电流的频率相同，故C错误； D．若台充电桩同时正常工作，变压器输出总功率 理想变压器输入功率等于输出功率，不是，故D错误。 故选A。 5. 如图所示，直角三角形ABC是三棱镜的横截面，∠C=75°，三棱镜放在平面镜上，AB边紧贴镜面。在纸面内，一束光线入射到镜面上的O点，入射角为θ。已知三棱镜的折射率为，若光线从BC边折射后直接到达AC边，并在AC边刚好发生全反射，则sinθ为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】由题意知 则临界角 因光线在AC边刚好发生全反射，则光线在AC边的入射角为。光路图如图所示 根据角度关系可知，，， 由 得 则 由反射角与入射角相等得 则 故选D。 6. 如图所示为研究光电效应的实验装置图，O为滑动变阻器ab的中点。单刀双掷开关S接1，用蓝光照射光电管，当滑片P位于O点时，电流表的示数刚好为0，此时电压表的示数为U。已知电子的电荷量大小为e，普朗克常量为h，下列说法正确的是（　　） A. 其他条件不变，增大光强，电压表的示数增大 B. 其他条件不变，将滑片P向左滑动，电流表的示数不为0 C. 其他条件不变，将入射光换为紫光，电流表的示数仍为0 D. 其他条件不变，使开关S接2，电流表的示数仍为0 【答案】B 【解析】 【详解】A．电流表示数为零是因为施加了反向遏止电压U，光电子从阴极以最大初动能运动，刚好无法到达阳极。增大光强只增加光电子数量，不改变最大初动能，在同样反向电压下，电流为零，故其他条件不变，增大光强，电压表的示数不变。A错误； B．其他条件不变，将滑片P向左滑动，反向电压减小，根据 可得光电子可以到达阳极，电流表的示数不为0，故B正确； C．其他条件不变，将入射光换为紫光，入射光频率增大，根据光电效应方程 可知光电子初动能增大，根据 可得光电子可以到达阳极，电流表的示数不为0，故C错误； D．其他条件不变，使开关S接2，根据 可知光电子到达阳极时动能增大，电流表的示数不为0，故D错误。 故选B。 7. 如图所示，绝缘水平面上相距一定距离放置两带电物块P、Q（均视为质点），两物块带异种电荷，P的质量大于Q的质量，两物块与桌面间的动摩擦因数相同。现由静止同时释放两物块，两物块在库仑力的作用下相互靠近，则在它们相互接近过程中的任一时刻（　　） A. P的加速度比Q的加速度大 B. P的速度比Q的速度大 C. P的动量大小与Q的动量大小相等 D. P的动能比Q的动能小 【答案】D 【解析】 【详解】AB．设任一时刻两物块间的库仑力大小为，动摩擦因数为，则 及 因，所以；两物块由静止同时释放，任一时刻有，故A错误，B错误。 C．从释放到任一时刻的相同时间内，设库仑力对任一物块的冲量大小为，两物块所受库仑力冲量大小相等，摩擦力冲量大小分别为和 由冲量定理可得 和 因，所以，故C错误； D．由可知，结合、 有，故D正确。 故选D。 8. 一定质量的理想气体从状态a开始，经历一次循环回到初状态a，其热力学温度T随体积V变化的图像如图所示，其中ab的反向延长线过原点O，bc垂直于横轴，ca垂直于纵轴。已知气体在状态a的压强为p0，下列说法正确的是（　　） A. 气体在状态b的压强为 B. 从b到c过程中气体对外做功 C. 从c到a过程中气体放出的热量小于 D. 一次循环内气体吸收的热量小于 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据，由图可知，气体由状态a到状态b为等压变化，即气体在状态b的压强为，故A错误； B．气体从b到c过程中，气体的体积不变，则气体对外不做功，故B错误； C．气体从b到c过程中，气体的体积不变，根据可知 由题意画出图线，如图所示 根据图线与坐标轴所围面积表示做功可知，从c到a过程中外界对气体做功为 又因为从c到a过程中气体温度不变，气体内能不变，即，根据热力学第一定律可得 所以，气体放出的热量，故C正确； D．根据热力学第一定律可得 即一次循环内气体内能不变，吸收的热量等于一次循环内气体对外界做功，即图像中三角形的面积，即 即一次循环内气体吸收的热量大于，故D错误。 故选C。 二、多项选择题：本题共2小题，每小题5分，共10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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 9. 下列说法正确的是（　　） A. 图1所示时刻线圈的自感电动势正在减小 B. 图2中真空冶炼炉利用热传导的热量使金属熔化 C. 图3中条形磁铁靠近干簧管时，可以让电路导通 D. 图4中如果流过霍尔元件的电流I大小不变，则元件N、M面的电势差U与磁场的磁感应强度大小B成正比 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．图1所示时刻电容器正在放电，电容器上的电荷量正在减小，电流正在增大，但电流变化率在减小，故自感电动势在减小，故A正确； B．真空冶炼炉利用涡流通过金属产生的热量使金属熔化，故B错误； C．条形磁铁竖直向下靠近干簧管时，干簧管内的两个铁磁性簧片被磁化，靠近端产生异名磁极相互吸引，使电路导通，故C正确； D．达到稳定状态时，根据平衡条件，有 其中（h为霍尔元件的厚度，d为宽度） 解得 即如果流过霍尔元件的电流大小不变，则元件N、M面的电势差U与磁场的磁感应强度成正比，故D正确。 故选ACD。 10. 如图所示，半径为R的圆形区域内有磁感应强度大小为B、垂直圆面向里的匀强磁场，a、b、c、d是圆上四个等分点。在a点沿ab方向以速度v发射一个比荷为k的带正电粒子。不计粒子重力，下列说法正确的是（　　） A. 若，粒子一定从b、c两点间的劣弧射出 B. 若，粒子一定从c、d两点间的劣弧射出 C. 若粒子从c点射出，则粒子在磁场中运动的时间为 D. 若v足够大，粒子可能从a、b两点间的劣弧射出 【答案】BC 【解析】 【详解】A．设粒子恰好从点射出，粒子的轨迹半径为，如图所示 根据几何知识，有 根据洛伦兹力提供向心力，有，其中 得，则粒子从b、c两点间的劣弧射出，有，即，A错误； B．设粒子恰好从点射出，粒子的轨迹半径为，如图所示 根据几何知识，有 根据洛伦兹力提供向心力，有 得，则粒子从c、d两点间的劣弧射出，有，即，B正确； C．若粒子从c点射出，粒子的轨迹对应的圆心角为，所用时间为 根据线速度定义式，有 得，C正确； D．依题意，速度沿ab方向，根据前面分析，足够大时，足够大，出射点从点向点移动，无限靠近点，但始终在两点间的劣弧上，不可能从间射出，D错误。 故选BC。 三、非选择题：本题共5小题，共58分。 11. 图1为双缝干涉实验装置示意图，双缝之间的距离d=0.20 mm，双缝到屏间的距离L=700 mm。 （1）实验中，转动测量头的手轮，当分划板中心刻线与某条亮条纹中心对齐时，将该亮条纹记为第1条亮条纹，此时手轮上的示数如图2所示，该示数为___________mm。 （2）同方向转动测量头的手轮，使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐，此时手轮上的示数如图3所示，由此可求得相邻亮条纹的间距=___________mm（保留2位有效数字）。 （3）测得光的波长 =___________nm。 【答案】（1）5.778##5.779##5.780##5.781##5.782 （2）2.1 （3）600 【解析】 【小问1详解】 [1] 螺旋测微器读数等于固定刻度读数与可动刻度读数之和。由图2可知固定刻度读数为，可动刻度读数为，所以测量头示数为 【小问2详解】 [2] 由图3可知第6条亮条纹对应的示数约为 第1条和第6条亮条纹间共有5个条纹间距，因此 保留2位有效数字得 【小问3详解】 [3] 双缝干涉相邻亮条纹间距满足，解得 代入、、 得 12. 在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，实验步骤如下： ①用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积； ②往浅盘里倒入一定深度的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上； ③用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴1滴在水面上，待油膜形状稳定； ④将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上； ⑤将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子的直径。 完成下列问题： （1）本实验中采用了理想模型法的是（　　）（填选项序号）。 A. 把油酸分子简化为球形 B. 计算油膜面积时，将不足半格的舍去，超过半格的视为1格 C. 认为油酸分子紧密排列，油酸在水面上形成单分子油膜 （2）实验获得的油膜形状如图所示，正方形小格的边长为2 cm，则油膜的面积S约为___________m2（保留3位有效数字）。 （3）实验中所用油酸酒精溶液的浓度为0.1%，每50滴这种溶液的总体积为1mL，则所测得的油酸分子直径d约为___________m（保留1位有效数字）。 （4）若实验测得的分子直径偏小，原因可能是（　　）（填选项序号）。 A. 撒痱子粉过厚，油膜未充分展开 B. 用量筒测出1 mL溶液的滴数时，多数了滴数 （5）利用油膜法还可以粗测阿伏伽德罗常数NA。已知油酸的密度为，摩尔质量为M，油酸分子的直径为d，则阿伏伽德罗常数为NA=___________（用、M、d表示）。 【答案】（1）AC （2）5.20×10-2（±0.12×10-2） （3）4×10-10 （4）B （5） 【解析】 【小问1详解】 本实验中采用了理想模型法的是：把油酸分子简化为球形，且认为油酸分子紧密排列，油酸在水面上形成单分子油膜，故选AC。 【小问2详解】 油膜的面积为 【小问3详解】 一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积 可知所测得的油酸分子直径 【小问4详解】 根据 A．撒痱子粉过厚，油膜未充分展开，则S偏小，测得的分子直径d偏大，A错误； B．用量筒测出1 mL溶液的滴数时，多数了滴数，则测得的V偏小，则测得的分子直径d偏小，B正确。 故选B。 【小问5详解】 阿伏伽德罗常数为 13. 一列沿x轴正方向传播的简谐横波，其波源的平衡位置在坐标原点，波源在0~3 s内的振动图像如图1所示。已知波的振幅为5 cm，波长为1 m。 （1）求波传播速度的大小； （2）求波源在3 s内通过的路程； （3）在图2中画出t=2 s时刻完整的波形图，并标出关键坐标。 【答案】（1）0.5 m/s （2）0.30 m （3） 【解析】 【小问1详解】 由图1可知波源振动周期为 根据，其中波长，可得波传播速度的大小 【小问2详解】 波的振幅为，波源在0~3 s内通过的路程为 【小问3详解】 由图1可知在t=0时波源的起振方向向下，由于波速为0.5 m/s，根据 可知该波在t=2 s时刚好传到位置为1 m的质点，且波源刚好回到平衡位置，又该波沿正方向传播，可绘制出t=2 s时刻的波形图如图所示 14. 如图所示为某品牌生产的双层玻璃保温杯，将热水倒入杯中时，热量会迅速传递给玻璃内壁，而玻璃内壁又将热量传递给空气层。由于空气层的隔热作用，热量散失较慢，从而对杯内水起到保温效果。已知温度为时，空气层的气体压强为2.8×103 Pa，大气压强为1.0×105 Pa。 （1）若某次向杯中倒入热水，空气层的气体温度升至，求此时空气层的气体压强； （2）若不小心导致保温杯外层出现裂隙，环境温度为，静置足够长时间，求空气层中增加的空气质量与原有空气质量的比值。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由题意空气层的气体发生等容变化 根据理想气体状态方程可知 由题知T1=280 K，T2=350 K 解得 【小问2详解】 若当保温杯外层出现裂缝后，静置足够长时间，则空气层压强和大气压强相等，设空气层体积为V，由玻意耳定律，有 解得 增加空气的体积为 所以增加的空气质量与原有空气质量之比为 15. 如图所示，水平面上平行绝缘光滑轨道的间距为L，以轨道上O点为坐标原点，沿轨道向右为x轴正方向建立坐标系。轨道之间存在区域Ⅰ、Ⅱ，区域左右边界线与轨道垂直，区域Ⅰ（-2L≤x<-L）内充满竖直向下的匀强磁场；区域Ⅱ（x≥0）内充满竖直向上的磁场，磁感应强度大小随位置x的变化关系为B2=kx（k为常量）。现将质量为m、边长为L、总电阻为R的匀质正方形闭合刚性金属框efnm放置在轨道上，ef边与轨道垂直，mn边与区域Ⅰ左边界的距离也为L，金属框在水平向右的恒力F作用下由静止开始运动，并恰好匀速通过区域Ⅰ。已知轨道足够长且不可移动，不考虑磁场边缘效应和自感。 （1）若L=0.1 m，m=0.1 kg，F=2 N，求金属框刚运动到区域Ⅰ左边界时的速率v1； （2）在（1）的条件下，若R=0.25 Ω，求区域Ⅰ的磁感应强度大小B1； （3）若ef边刚进入区域Ⅱ时金属框的速率为v2，此时撤去水平拉力F，求金属框停止时端点f的坐标xf（用L、m、v2、k、R表示）。 【答案】（1） （2）B15 T （3） 【解析】 【小问1详解】 金属框运动到区域Ⅰ左边界的过程由动能定理得 代入数据得 【小问2详解】 金属框mn边刚到区域I时，根据法拉第电磁感应定律得 金属框做匀速运动，即合力为零， 有 代入数据得B1=5 T 【小问3详解】 设金属框在区域Ⅱ内速度为v时，左右两边在x轴上所处的位置分别为、，由右手定则可判断，左右两边切割磁感线产生的电动势方向相反，线框中电动势为 由法拉第电磁感应定律得 由欧姆定律得 由左手定则可判断，金属框左右两边所受安培力方向相反，因此线框所受安培力大小为 由动量定理得 即 可得端点f的坐标为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $