精品解析：广东广州市华南师范大学附属中学2025-2026学年高二下学期期末考试物理试题

高二下学期期末考试试题 物理 本试卷分选择题和非选择题两部分，共6页，满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1.答卷前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名、考号填写在答题卷上。 2.选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卷上对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案；不能答在试卷上。 3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卷各题目指定区域内的相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。 4.考生必须保持答题卡的整洁，考试结束后，将答题卷收回。 第一部分选择题（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，只有一项是符合题目要求的） 1. 下面说法正确的是（ ） A. 分子间的引力总是随分子间距增大而增大 B. 油膜法测量分子直径实验中，为了避免酒精挥发带来影响，在滴完油酸之后要立即测量油膜的面积 C. 一定量100℃的水变成100℃的水蒸气，其分子之间的势能增加 D. 气体扩散的快慢与温度无关 2. 1909年，物理学家卢瑟福指导他的助手进行了粒子散射金箔的实验，图景如下，其中a、b、c是某条轨迹上的三个点，a、c到金原子核的距离相等，假定金原子核位置固定，下列说法正确的是（ ） A. 卢瑟福根据该实验的结果提出了能量量子化理论 B. 该实验中少数粒子发生了大角度偏折 C. 粒子在b点受到的库仑力沿该点轨迹切线方向 D. 粒子从a到c的过程中电势能先减小后增大 3. 涡流探伤是工业上常用的技术，该技术通过励磁线圈使构件中产生涡流，再借助探测线圈测定涡流的变化量从而获得构件缺陷的有关信息。则（ ） A. 能被探测的构件必须是导电材料 B. 工作时励磁线圈必须要与被测构件接触 C. 探测时构件中磁通量保持不变 D. 励磁线圈中应该通入恒定电流完成检测 4. 某同学利用图甲所示装置来测量重力加速度：一磁性小球通过不可伸长的轻细绳悬挂于O点，打开手机的磁传感器并放置于O点正下方，将磁性小球从平衡位置拉开一个小角度由静止释放，小球随即开始摆动，手机软件记录的磁感应强度变化曲线如图乙，忽略实验环境对磁性小球的影响。某时刻保持O点高度不变，增加细绳长度使摆长l变长，则重新记录的B-t图像可能为（ ） A. B. C. D. 5. 已知氢原子在A、B、C、D几个能级间跃迁时辐射的光的波长如表所示。下列判断正确的是（ ） 能级跃迁 D→A C→A B→A 光子波长 656nm 486nm 434nm A. B→A与D→A产生的光在同一双缝干涉装置中，相邻明条纹的间距之比为 B. 处于A能级的氢原子，可以吸收波长为500nm的光，跃迁到D能级 C. D→C跃迁过程会辐射出波长为的光 D. B→D产生的光能使某种材料发生光电效应，则C→A产生的光也一定能使这种材料发生光电效应 6. 某同学设计了一种利用海浪发电的装置，其原理图如图所示，海浪上下起伏驱动空气流动，进而推动涡轮机带动发电机发电。当海水下降时，阀门关闭，打开，空气进入气室。当海水上升时，关闭，海水推动活塞压缩空气（空气可视为理想气体，装置导热性能良好），气室内空气压强达到一定的值时阀门打开，活塞继续推动气室中的部分空气进入工作室推动涡轮机工作。假设全过程环境温度不变，下列说法正确的是（ ） A. 海水下降时，活塞对气室内气体做正功 B. 海水上升，未打开时，气室中的气体向外界放出热量 C. 海水上升，未打开时，气体被压缩，分子力表现为斥力，导致气体压强增大 D. 海水上升，未打开时，气体被压缩，压强增大，气体分子单次对器壁的平均撞击力增大 7. 主动降噪耳机的工作原理是基于声波的叠加相消原理。如图所示，某中学课外小组在直线上的M点放置一个做简谐运动的声源，其振动方程为，声音在空气中的传播速度为340m/s，实验者耳朵P距M点的距离为6.8m，在MP的中点N处放置一个降噪声源，让人耳处听不到声音，不考虑声波传播过程中的强度衰减，则降噪声源的振动方程为（　　） A. B. C. D. 二、多项选择题（共3小题，每小题6分，共18分。选对但不全的得3分，有选错得0分） 8. 光纤通信采用的光导纤维由内芯和外套组成，如图所示，一复色光以入射角射入光导纤维后分为、两束单色光，、两单色光在内芯和外套界面多次全反射后从光导纤维另一端射出，下列说法正确的是（ ） A. 内芯折射率大于外套的折射率 B. 光从左端进入光纤内芯后，其频率一定增加 C. 入射角由0°逐渐增大时，单色光全反射现象先消失 D. 在内芯中单色光的传播速度比快 9. 某电磁流量计的原理如图所示，内径为的圆管由非磁性材料制成，管中充满含有大量正、负离子的污水以恒定速率向右流动。管道上、下两侧各嵌入一与管道内壁平齐的金属电极、，并在垂直纸面向里的方向上施加一匀强磁场，磁感应强度大小为。当系统达到稳定状态时，与电极相连的理想电压表测得两极间的电压为。由此可以推算管中污水的流量——单位时间内流过管道横截面的污水体积。下列说法中正确的是（ ） A. 电极的电势低于电极的电势 B. 若仅增大污水中离子的浓度，则将增大 C. 污水的流量 D. 若保持不变，仅将圆管更换为内边长为的正方形管道，则电压表的示数将变小 10. 一小型交流发电机通过理想变压器向用户供电，其原理如图所示。理想变压器原、副线圈匝数比为3:1，定值电阻R1、R2、R3、R4的阻值相同。发电机线圈电阻和导线电阻均不计，线圈转速为n且开关S断开时，理想交流电流表A、理想交流电压表V的读数分别为I、U，下列判断正确的是（　　） A. 每个电阻的阻值 B. S断开时，电阻R1消耗的功率为6UI C. 保持S断开，仅将发电机线圈转速变为2n，电流表的示数变为2I D. 线圈转速不变，仅闭合S，发电机的输出功率增大 第二部分非选择题（54分） 三、实验题（共2小题，共16分） 11. 某同学用激光笔和透明长方体玻璃砖测量玻璃的折射率，实验过程如下： （1）将玻璃砖平放在水平桌面上的白纸上，用大头针在白纸上标记玻璃砖的边界。 （2）①激光笔发出的激光沿从玻璃砖上的点水平入射，到达面上的点后反射光线射到面的点。用大头针在白纸上标记点、点和点位置。 ②移走玻璃砖，在白纸上描绘玻璃砖的边界和激光的光路，作连线的延长线与面的边界交于点，如图所示。 ③用量角器测量入射角和折射角。 （3）利用所测量的物理量，写出玻璃砖折射率的表达式______； （4）若没有量角器，仅有一把刻度尺，现已经用刻度尺测得、的长度为、，则： ①还需要测量哪一个物理量即可计算出玻璃砖折射率？______；若该物理量用来表示，则玻璃砖折射率的表达式______； ②相对误差的计算式为。为了减小测量的相对误差，实验中激光在点入射时应适当使入射角______。（选填“增大”或“减小”） 12. 某同学设计了如图甲所示的电路图，用于研究热敏电阻。虚线所示位置为恒温器，可以提供实验所需的温度。表头G刻度清晰，但读数、量程、内阻等信息缺失。 （1）该同学的研究步骤如下： ①将恒温器调至温度T，将电阻箱R的阻值调到______（填“最大”或“最小”）； ②将拨到2，闭合，调节电阻箱使表头G满偏，记录电阻箱的示数为； ③保持闭合，将拨到1，调节电阻箱再次使表头G满偏，记录电阻箱的示数为，则热敏电阻的阻值大小为______； ④改变恒温器的温度，重复①～③步骤，得到不同温度下热敏电阻的阻值。 （2）若考虑到表头G有内阻，则热敏电阻的测量值与真实值相比，会______。（选填“偏大”、“偏小”或“不变”） （3）更换一个内阻为且正常读数的表头，将拨到2，调节电阻箱的阻值，记录对应的表头示数，得到如图乙所示的图像，则电源的电动势______，内阻______。 四、计算题（共3小题，共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。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. 《给阿嬷的情书》是近期热度很高的潮汕方言电影，其中浓郁的潮汕文化气息令观众印象深刻。影片中出现的“功夫茶”是潮汕地区盛行的一种饮茶方式，其用具俗称“三才碗”，由碗盖（天）、碗身（人）、碗托（地）三部分组成，寓意“天、地、人”和谐统一。茶艺师将沸水注入碗中，迅速盖上碗盖，碗盖与碗身之间气密性良好，待碗内封闭气体温度升高后，碗盖可能被顶起。设刚盖上盖碗时，密封气体初始温度，初始压强与环境压强相同，碗盖的质量，横截面积，重力加速度。 （1）求碗盖第一次恰好被顶起时，碗内气体的温度； （2）碗内气体的温度时，碗盖又被顶起，放完气后盖内气体压强恢复到，求此时封闭气体的质量与刚盖上碗盖时的质量之比。 14. 利用磁偏转系统可以分离核反应中产生的不同能量的高能粒子。如图所示，具有一定动能的氘原子核（）在S处撞击铝（）核发生核反应，产生的同位素核以及质子（）。产生的单个质子动能分别为、的高、低能质子束经狭缝沿水平方向射入右侧的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，左侧边界与垂直。质子在磁场中偏转后打在水平探测板上的、两点，打在点的质子速度方向与探测板垂直。探测板足够长，且到的距离为。不计质子重力及质子间相互作用，不考虑相对论效应。 （1）写出氘核撞击铝核的核反应方程； （2）、两点间的距离； （3）若在磁场区域内加入垂直板沿竖直方向的匀强电场（未画出），使低能的质子束恰好沿作直线运动，高能的质子束仍打到探测板上，求打到探测板上时高能质子的动能。 15. 如图甲所示，水平放置的平行轨道间距为，以轨道上点为原点，沿轨道向右为轴正方向建立坐标系。区域内充满不随时间变化的恒定磁场，方向垂直轨道平面竖直向上，磁感应强度与的关系如图乙所示（已知）。将质量为、边长为、电阻为的匀质正方形闭合金属框放置在轨道上，边在磁场外与磁场左边界距离为。一轻绝缘绳跨过轻质定滑轮，将金属框与质量也为的物块相连，滑轮左侧轻绳水平。将金属框由静止释放，恰好全部进入磁场瞬间的速度为。已知轨道绝缘、足够长且不可移动，忽略一切摩擦，磁场左边界（图中点虚线位置）与轴垂直，整个过程中金属框不发生形变，边始终保持与轨道垂直，重力加速度大小为，不计自感。 （1）金属框从释放到恰好全部进入磁场过程中，产生的焦耳热； （2）金属框从释放到恰好全部进入磁场经历的时间； （3）从金属框恰好全部进入磁场开始计时，为使金属框保持匀速运动，需对金属框施加水平向左的外力，求与时间的关系。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二下学期期末考试试题 物理 本试卷分选择题和非选择题两部分，共6页，满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1.答卷前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名、考号填写在答题卷上。 2.选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卷上对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案；不能答在试卷上。 3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卷各题目指定区域内的相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。 4.考生必须保持答题卡的整洁，考试结束后，将答题卷收回。 第一部分选择题（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，只有一项是符合题目要求的） 1. 下面说法正确的是（ ） A. 分子间的引力总是随分子间距增大而增大 B. 油膜法测量分子直径实验中，为了避免酒精挥发带来影响，在滴完油酸之后要立即测量油膜的面积 C. 一定量100℃的水变成100℃的水蒸气，其分子之间的势能增加 D. 气体扩散的快慢与温度无关 【答案】C 【解析】 【详解】A．分子间的引力和斥力均随分子间距增大而减小，仅斥力减小速率更快，故A错误； B．油膜法实验中，滴入油酸后需要等待酒精完全挥发、油膜形状稳定后再测量面积，立即测量会导致面积测量误差，故B错误； C．一定量100℃的水变成100℃的水蒸气，温度不变则分子平均动能不变，总分子动能不变；该过程吸热内能增大，由内能关系可知，分子间总势能增加，故C正确； D．温度越高分子无规则热运动越剧烈，气体扩散速率越快，扩散快慢与温度正相关，故D错误。 故选C。 2. 1909年，物理学家卢瑟福指导他的助手进行了粒子散射金箔的实验，图景如下，其中a、b、c是某条轨迹上的三个点，a、c到金原子核的距离相等，假定金原子核位置固定，下列说法正确的是（ ） A. 卢瑟福根据该实验的结果提出了能量量子化理论 B. 该实验中少数粒子发生了大角度偏折 C. 粒子在b点受到的库仑力沿该点轨迹切线方向 D. 粒子从a到c的过程中电势能先减小后增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．能量量子化是普朗克为解释黑体辐射提出的，玻尔将其用于氢原子模型。卢瑟福实验得出的是原子核式结构模型，与能量量子化无直接关系，A错误； B．这是实验的重要现象之一,“绝大多数穿过，少数偏折，极少数反弹”。题干中“少数α粒子发生大角度偏折”符合实验事实，B正确； C．α粒子带正电，金原子核也带正电，二者间为斥力，库仑力方向沿两电荷连线，背离金原子核。在b点（最接近原子核的点），库仑力方向指向轨迹的凹侧（即垂直于速度方向，提供向心力分量），不是轨迹切线方向，切线方向是速度方向，C错误； D．a、c到金原子核距离相等，电势φ相等，由，电势能相等。从a到b，靠近原子核，正电荷间斥力做负功，电势能增大。从b到c，远离原子核，斥力做正功，电势能减小。因此全过程先增大，后减小，D错误。 故选B。 3. 涡流探伤是工业上常用的技术，该技术通过励磁线圈使构件中产生涡流，再借助探测线圈测定涡流的变化量从而获得构件缺陷的有关信息。则（ ） A. 能被探测的构件必须是导电材料 B. 工作时励磁线圈必须要与被测构件接触 C. 探测时构件中磁通量保持不变 D. 励磁线圈中应该通入恒定电流完成检测 【答案】A 【解析】 【详解】A．构件中要产生涡流，所以能被探测的构件必须是导电材料，故A正确； B．涡流探伤利用电磁感应原理，变化的磁场可以隔空作用到构件上，励磁线圈不需要与被测构件接触，故B错误； C．为了使构件中产生涡流（感应电流），探测时构件中磁通量需要发生变化，故C错误； D．为了使构件中产生涡流（感应电流），构件中磁通量发生变化，励磁线圈中应该通入变化电流完成检测，故D错误。 故选A。 4. 某同学利用图甲所示装置来测量重力加速度：一磁性小球通过不可伸长的轻细绳悬挂于O点，打开手机的磁传感器并放置于O点正下方，将磁性小球从平衡位置拉开一个小角度由静止释放，小球随即开始摆动，手机软件记录的磁感应强度变化曲线如图乙，忽略实验环境对磁性小球的影响。某时刻保持O点高度不变，增加细绳长度使摆长l变长，则重新记录的B-t图像可能为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由乙图可知，摆长l未改变前，小球摆动的周期为，摆长l变长后，由可知，小球摆动的周期，同时由于摆长l变长，小球离手机的高度变小，则软件记录的磁感应强度的最大值变大。 故选C。 5. 已知氢原子在A、B、C、D几个能级间跃迁时辐射的光的波长如表所示。下列判断正确的是（ ） 能级跃迁 D→A C→A B→A 光子波长 656nm 486nm 434nm A. B→A与D→A产生的光在同一双缝干涉装置中，相邻明条纹的间距之比为 B. 处于A能级的氢原子，可以吸收波长为500nm的光，跃迁到D能级 C. D→C跃迁过程会辐射出波长为的光 D. B→D产生的光能使某种材料发生光电效应，则C→A产生的光也一定能使这种材料发生光电效应 【答案】D 【解析】 【详解】A．双缝干涉相邻亮条纹间距，同一装置下与成正比，故 不是，故A错误； B．能级跃迁吸收光子需满足光子能量等于能级差，对应波长为，波长的光子能量不等于该能级差，不能使氢原子从跃迁到，故B错误； C．因光子的波长小于光子的波长，光子能量更大，所以，为低能级向高能级跃迁，需要吸收光子，不能辐射光子，且能级差对应光子能量相减，不能直接用波长相减，故C错误； D．辐射光子能量为 辐射光子能量为 可知 若的光能使材料发生光电效应，则材料逸出功 所以的光也一定能使这种材料发生光电效应，故D正确。 故选D。 6. 某同学设计了一种利用海浪发电的装置，其原理图如图所示，海浪上下起伏驱动空气流动，进而推动涡轮机带动发电机发电。当海水下降时，阀门关闭，打开，空气进入气室。当海水上升时，关闭，海水推动活塞压缩空气（空气可视为理想气体，装置导热性能良好），气室内空气压强达到一定的值时阀门打开，活塞继续推动气室中的部分空气进入工作室推动涡轮机工作。假设全过程环境温度不变，下列说法正确的是（ ） A. 海水下降时，活塞对气室内气体做正功 B. 海水上升，未打开时，气室中的气体向外界放出热量 C. 海水上升，未打开时，气体被压缩，分子力表现为斥力，导致气体压强增大 D. 海水上升，未打开时，气体被压缩，压强增大，气体分子单次对器壁的平均撞击力增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．活塞对气室内的气体作用力向上，可知海水下降时，活塞对气室内气体做负功，A错误； B．海水上升，未打开时，活塞对气室内的气体做正功，因气室内气体温度不变，内能不变，根据热力学第一定律可知气室中的气体向外界放出热量，B正确； CD．海水上升，未打开时，气体被压缩，气体体积减小，气体数密度增加，则气体分子单位时间对单位面积器壁的碰撞次数增加，导致气体压强增大，因气体温度不变，分子平均速率不变，气体分子单次对器壁的平均撞击力不变，而因空气看做理想气体，则分子力表现为零，CD错误。 故选B。 7. 主动降噪耳机的工作原理是基于声波的叠加相消原理。如图所示，某中学课外小组在直线上的M点放置一个做简谐运动的声源，其振动方程为，声音在空气中的传播速度为340m/s，实验者耳朵P距M点的距离为6.8m，在MP的中点N处放置一个降噪声源，让人耳处听不到声音，不考虑声波传播过程中的强度衰减，则降噪声源的振动方程为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据质点振动方程可知，质点振动周期为 由波长公式可知，声波的波长为 P与M、N的距离之差，即波程差为 所以当波程差为半波长的偶数倍时，利用波的干涉原理可知两波源振动步调相反即可使P点振动减弱，则降噪声源的振动方程应为 故选A。 二、多项选择题（共3小题，每小题6分，共18分。选对但不全的得3分，有选错得0分） 8. 光纤通信采用的光导纤维由内芯和外套组成，如图所示，一复色光以入射角射入光导纤维后分为、两束单色光，、两单色光在内芯和外套界面多次全反射后从光导纤维另一端射出，下列说法正确的是（ ） A. 内芯折射率大于外套的折射率 B. 光从左端进入光纤内芯后，其频率一定增加 C. 入射角由0°逐渐增大时，单色光全反射现象先消失 D. 在内芯中单色光的传播速度比快 【答案】AD 【解析】 【详解】A．发生全反射的条件之一是光从光密介质射向光疏介质，则内芯折射率大于外套的折射率，A正确； B．光的频率由光源决定，光从左端进入光纤内芯后，频率不变，B错误； C．因光从左端入射时，b光偏折程度较大，则b光折射率较大，根据可知，b光临界角较小，入射角由0°逐渐增大时，单色光全反射现象后消失，C错误； D．根据，因b光折射率较大，可知在内芯中单色光的传播速度比快，D正确。 故选AD。 9. 某电磁流量计的原理如图所示，内径为的圆管由非磁性材料制成，管中充满含有大量正、负离子的污水以恒定速率向右流动。管道上、下两侧各嵌入一与管道内壁平齐的金属电极、，并在垂直纸面向里的方向上施加一匀强磁场，磁感应强度大小为。当系统达到稳定状态时，与电极相连的理想电压表测得两极间的电压为。由此可以推算管中污水的流量——单位时间内流过管道横截面的污水体积。下列说法中正确的是（ ） A. 电极的电势低于电极的电势 B. 若仅增大污水中离子的浓度，则将增大 C. 污水的流量 D. 若保持不变，仅将圆管更换为内边长为的正方形管道，则电压表的示数将变小 【答案】CD 【解析】 【详解】A．根据左手定则，在洛伦兹力作用下，正离子向管道M的一侧集中，而负离子向管道N的一侧集中，因此电极M的电势高于电极N的电势，故A错误； B．当正负离子受到的电场力与洛伦兹力平衡时，离子不再偏移，此时MN间有稳定的电势差，形成一个匀强电场，设MN两点间的电势差为U，对离子有 解得 可知U与污水中离子的浓度无关，故B错误； C．由B选项分析可知 污水的流量，故C正确； D．由C选项可知 若保持不变，仅将圆管更换为内边长为的正方形管道，则离子平衡时有 解得 污水的流量 解得 整理可得 因此电压表的示数将变小，故D正确。 故选CD。 10. 一小型交流发电机通过理想变压器向用户供电，其原理如图所示。理想变压器原、副线圈匝数比为3:1，定值电阻R1、R2、R3、R4的阻值相同。发电机线圈电阻和导线电阻均不计，线圈转速为n且开关S断开时，理想交流电流表A、理想交流电压表V的读数分别为I、U，下列判断正确的是（　　） A. 每个电阻的阻值 B. S断开时，电阻R1消耗的功率为6UI C. 保持S断开，仅将发电机线圈转速变为2n，电流表的示数变为2I D. 线圈转速不变，仅闭合S，发电机的输出功率增大 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．由于R3、R4的阻值相同，且串联，所以电压相等，则 根据原副线圈电流与匝数的关系可得 根据欧姆定律可得 联立解得每个电阻的阻值，故A正确； B．S断开时，电阻R1消耗的功率为，故B错误； C．发电机线圈产生的感应电动势最大值为 若发电机线圈的转速n变为原来的2倍，则感应电动势最大值变为原来的2倍，因为整个电路不变，所以所有电流值和电压值都变为原来的2倍，故C正确； D．将理想变压器和副线圈电路中的电阻等效为R等，则， 若线圈转速不变，仅闭合S，则副线圈回路总电阻R副减小，等效电阻大于R1且减小，根据电源的输出功率与外电路电阻的关系可知，电源的输出功率增大，故D正确。 故选ACD。 第二部分非选择题（54分） 三、实验题（共2小题，共16分） 11. 某同学用激光笔和透明长方体玻璃砖测量玻璃的折射率，实验过程如下： （1）将玻璃砖平放在水平桌面上的白纸上，用大头针在白纸上标记玻璃砖的边界。 （2）①激光笔发出的激光沿从玻璃砖上的点水平入射，到达面上的点后反射光线射到面的点。用大头针在白纸上标记点、点和点位置。 ②移走玻璃砖，在白纸上描绘玻璃砖的边界和激光的光路，作连线的延长线与面的边界交于点，如图所示。 ③用量角器测量入射角和折射角。 （3）利用所测量的物理量，写出玻璃砖折射率的表达式______； （4）若没有量角器，仅有一把刻度尺，现已经用刻度尺测得、的长度为、，则： ①还需要测量哪一个物理量即可计算出玻璃砖折射率？______；若该物理量用来表示，则玻璃砖折射率的表达式______； ②相对误差的计算式为。为了减小测量的相对误差，实验中激光在点入射时应适当使入射角______。（选填“增大”或“减小”） 【答案】 ①. ②. 的长度 ③. ④. 减小 【解析】 【详解】（3）[1]根据折射定律可得玻璃砖折射率的表达式 （4）①[2][3]如图所示 设长度为，；由几何关系可得， 则玻璃砖折射率的表达式为 可知需要测量的长度即可计算出玻璃砖折射率。 ②[4]相对误差的计算式为 为了减小测量、和的相对误差，实验中和要尽量稍大一些，由光路图可知，实验中激光在点入射时应适当使入射角减小。 12. 某同学设计了如图甲所示的电路图，用于研究热敏电阻。虚线所示位置为恒温器，可以提供实验所需的温度。表头G刻度清晰，但读数、量程、内阻等信息缺失。 （1）该同学的研究步骤如下： ①将恒温器调至温度T，将电阻箱R的阻值调到______（填“最大”或“最小”）； ②将拨到2，闭合，调节电阻箱使表头G满偏，记录电阻箱的示数为； ③保持闭合，将拨到1，调节电阻箱再次使表头G满偏，记录电阻箱的示数为，则热敏电阻的阻值大小为______； ④改变恒温器的温度，重复①～③步骤，得到不同温度下热敏电阻的阻值。 （2）若考虑到表头G有内阻，则热敏电阻的测量值与真实值相比，会______。（选填“偏大”、“偏小”或“不变”） （3）更换一个内阻为且正常读数的表头，将拨到2，调节电阻箱的阻值，记录对应的表头示数，得到如图乙所示的图像，则电源的电动势______，内阻______。 【答案】（1） ①. 最大 ②. （2）不变 （3） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 [1]将恒温器调至温度T，将电阻箱R的阻值调到最大； [2]两次电流计都满偏，可知两次回路电阻相等，则热敏电阻的阻值大小为 【小问2详解】 若考虑到表头G有内阻，则两次满足 可得，则热敏电阻的测量值与真实值相比不变。 【小问3详解】 [1][2]由电路可知，可得 由图像可知， 解得， 四、计算题（共3小题，共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。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. 《给阿嬷的情书》是近期热度很高的潮汕方言电影，其中浓郁的潮汕文化气息令观众印象深刻。影片中出现的“功夫茶”是潮汕地区盛行的一种饮茶方式，其用具俗称“三才碗”，由碗盖（天）、碗身（人）、碗托（地）三部分组成，寓意“天、地、人”和谐统一。茶艺师将沸水注入碗中，迅速盖上碗盖，碗盖与碗身之间气密性良好，待碗内封闭气体温度升高后，碗盖可能被顶起。设刚盖上盖碗时，密封气体初始温度，初始压强与环境压强相同，碗盖的质量，横截面积，重力加速度。 （1）求碗盖第一次恰好被顶起时，碗内气体的温度； （2）碗内气体的温度时，碗盖又被顶起，放完气后盖内气体压强恢复到，求此时封闭气体的质量与刚盖上碗盖时的质量之比。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 碗盖第一次恰好被顶起时，碗盖受力平衡，有 解得 该过程可近似看作密封气体的等容升温过程，由查理定律有 解得 【小问2详解】 放完气后盖内气体压强恢复为，体积仍为，设刚盖上盖碗时封闭气体质量为，此时剩余封闭气体质量为 同种理想气体质量与物质的量成正比，由理想气体状态方程可知，在相同的情况下，气体质量与热力学温度成反比，所以 代入、 得 即 14. 利用磁偏转系统可以分离核反应中产生的不同能量的高能粒子。如图所示，具有一定动能的氘原子核（）在S处撞击铝（）核发生核反应，产生的同位素核以及质子（）。产生的单个质子动能分别为、的高、低能质子束经狭缝沿水平方向射入右侧的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，左侧边界与垂直。质子在磁场中偏转后打在水平探测板上的、两点，打在点的质子速度方向与探测板垂直。探测板足够长，且到的距离为。不计质子重力及质子间相互作用，不考虑相对论效应。 （1）写出氘核撞击铝核的核反应方程； （2）、两点间的距离； （3）若在磁场区域内加入垂直板沿竖直方向的匀强电场（未画出），使低能的质子束恰好沿作直线运动，高能的质子束仍打到探测板上，求打到探测板上时高能质子的动能。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 核反应方程为 【小问2详解】 打在点的质子速度垂直于探测板，表明其在磁场中运动了四分之一圆周，则轨道半径 根据洛伦兹力提供向心力可得 根据题意有 可得打在点的质子初速度 其在磁场中做匀速圆周运动的半径 由几何关系有 【小问3详解】 速度较小的质子束沿作直线运动，则有 打到上的质子，根据动能定理有 解得 15. 如图甲所示，水平放置的平行轨道间距为，以轨道上点为原点，沿轨道向右为轴正方向建立坐标系。区域内充满不随时间变化的恒定磁场，方向垂直轨道平面竖直向上，磁感应强度与的关系如图乙所示（已知）。将质量为、边长为、电阻为的匀质正方形闭合金属框放置在轨道上，边在磁场外与磁场左边界距离为。一轻绝缘绳跨过轻质定滑轮，将金属框与质量也为的物块相连，滑轮左侧轻绳水平。将金属框由静止释放，恰好全部进入磁场瞬间的速度为。已知轨道绝缘、足够长且不可移动，忽略一切摩擦，磁场左边界（图中点虚线位置）与轴垂直，整个过程中金属框不发生形变，边始终保持与轨道垂直，重力加速度大小为，不计自感。 （1）金属框从释放到恰好全部进入磁场过程中，产生的焦耳热； （2）金属框从释放到恰好全部进入磁场经历的时间； （3）从金属框恰好全部进入磁场开始计时，为使金属框保持匀速运动，需对金属框施加水平向左的外力，求与时间的关系。 【答案】（1） （2） （3）（）；（） 【解析】 【小问1详解】 从释放到金属框恰好全部进入磁场过程中，由能量守恒 得 【小问2详解】 金属框进入磁场过程中，金属框中的瞬时电动势 电流 受到的安培力向左，安培力的冲量 对金属框有 对物块 联立得 【小问3详解】 当边到达位置坐标为时，边的位置坐标为，由 可得边到达处时， Ⅰ：过程中，边处的磁场，边处的磁场为 该过程中，金属框产生的电动势 金属框受到的安培力水平向左，大小为 由平衡条件 联立得 Ⅱ：过程中，边处的磁场，边处的磁场为 金属框产生的电动势为定值 金属框受到的安培力大小恒定， 有恒定值 综上：（），（） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $