内容正文:
绝密★启用前
高二物理
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、班级和考号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B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。
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.下列有关固体和液体的说法正确的是
A.液晶属于液体 B.水会浸润玻璃
C.只有单晶体有固定的熔点 D.所有晶体均具有各向异性
2.根据你所学的知识,判断下列说法正确的是
A.甲图中,在利用插针法测量玻璃折射率的实验中,所选玻璃的两个光滑表面必须平行
B.乙图中,利用油膜法测量分子直径时,配制好的油酸酒精溶液需静置一段时间后再实验
C.丙图中,探究气体等温变化规律的实验过程中,不能为了操作方便而用手握住注射器管
D.丁图中,观察水波的干涉图样时,两列频率相同的水波相遇后,振动加强点始终处于波峰位置
3.下列有关分子动理论的说法正确的是
A.图甲是海绵放入水杯中吸水的过程,海绵吸水表明分子间存在间隙
B.图乙中的折线反映了液体分子永不停息的无规则运动,液体分子的运动被称为布朗运动
C.图丙是同一气体在不同温度下的分子速率分布图,图线③对应的分子平均动能最大
D.图丁是分子间作用力f和分子势能Ep随分子间距离r变化的关系图,图线②表示分子力f随分子间距离r变化的关系图线
4.医用彩色B超利用超声波的多普勒效应测量人体血液的流向与流速。在彩色多普勒超声图像中,红色代表朝向探头的血流,蓝色代表背离探头的血流。当超声波探头固定于皮肤表面时,在彩色多普勒超声图像中,显示红色时与显示蓝色时相比
A.接收波的频率更小 B.接收波的波长更短
C.接收波的波速更小 D.接收波的波速更大
5.一个质量为0.3 kg、以10 m/s的速度水平飞来的小球与竖直墙壁发生碰撞,并以15 m/s的速度沿与原方向相反的方向弹回,小球与墙壁相接触的时间为0.1 s,墙壁对小球平均作用力的大小为
A.75 N B.70 N C.45 N D.15 N
6.Hα谱线是氢原子光谱巴耳末系中波长最长的谱线。如图甲为巴耳末系的氢原子能级图,氢原子发出Hα谱线时的能量恰好能使铯金属板发生光电效应。现改变入射光的能量hν,利用图乙所示的电路测量对应的遏止电压Uc,绘制Uc-hν的图像,下列图像正确的是
A. B.
C. D.
7.中国科学院上海光学精密机械研究所研制出高纯度、超大尺寸无气泡的石英玻璃,解决了光刻机照明系统、天文望远镜等领域的多项难题。如图为某高透明均匀介质的玻璃砖截面图,其可以看成两部分:AOB部分是半径为R的四分之一圆,OBC部分是∠C=60°的直角三角形,该介质的折射率为。现有一束平行单色光从BC界面射入玻璃砖,已知入射角θ=45°,不考虑光的多次反射,则圆弧AB上有光射出的长度为
A. B. C. D.
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,有两个或两个以上选项符合题目要求。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.在恒星演化过程中,内部会持续发生氢核聚变反应,为恒星提供能量。其中一种反应为两个氘核聚变成氦核,其核反应方程为,根据如图所示的比结合能与质量数的关系,可得
A.核比核更稳定
B.核的结合能约为28 MeV
C.该核反应释放的能量约为24 MeV
D.核子的平均质量小于核子的平均质量
9.如图所示,有一竖直绝热汽缸,其绝热活塞的质量m=5 kg,横截面积S=0.1 m2。当活塞处于静止状态时,封闭气体的高度H=0.5 m。在活塞上轻置一个质量M=15 kg的物块,当活塞重新达到平衡状态时封闭气体的高度h=0.4 m。已知大气压强p0=1.0×105 Pa,重力加速度g取10 m/s2,可认为物块的下降过程是缓慢的,气体视为理想气体。关于上述过程,下列说法正确的是
A.内部气体的温度降低
B.内部气体的内能增加了1020 J
C.单位时间碰撞单位面积器壁的气体分子数不变
D.放置物块后稳定时内部气体的压强比放置物块前气体的压强大1500 Pa
10.如图所示,由细线连接的质量相等的A、B两个小球,悬挂在轻质弹簧下端,弹簧的上端固定于天花板。现在A球上施加一个外力,使弹簧恢复至原长后,突然撤去外力并计时,经过时间t,两个小球运动至最低点,此时立刻剪断细线。已知重力加速度为g,简谐运动的周期为(m是做简谐运动物体的质量,k是弹簧的劲度系数),忽略一切阻力。下列说法正确的是
A.小球A第一次从最低点上升到弹簧原长位置时的时间为t
B.剪断细线前,小球A由释放位置到最低点运动的距离为
C.剪断细线的瞬间,小球A的加速度大小为3g
D.小球A第一次上升到最高点时,小球B的速度为
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11.(1)(4分)用图甲实验装置验证动量守恒定律。主要步骤为:
a.将斜槽固定在水平桌面上,使槽的末端水平;
b.让质量为m1的入射球多次从斜槽上S位置静止释放,记录其平均落地点位置;
c.把质量为m2的被碰球静置于槽的末端,再将入射球从斜槽上S位置静止释放,与被碰球相碰,并多次重复,记录两小球的平均落地点位置;
d.记录小球抛出点在地面上的垂直投影点O,测出碰撞前后两小球的平均落地点的位置M、P、N与O的距离分别为x1、x2、x3,如图乙。
①关于该实验,下列说法正确的有_________;(双选)
A.斜槽轨道不一定光滑
B.斜槽末端不一定水平
C.入射球和被碰球的半径必须相同
D.实验中必须测量出小球抛出点的离地高度H
②若两球碰撞时的动量守恒,应满足的关系式为_________。(用题中所给物理量的符号表示)
(2)(4分)某物理兴趣小组利用如图所示的双缝干涉实验装置,进行光的波长测定实验,根据实验操作步骤回答下列问题。
①实验时,要想减少从目镜中观察到的条纹个数,需将屏向_________(选填“靠近”或“远离”)双缝的方向移动。
②小组同学调整好实验装置后,分别用红色、绿色滤光片,对干涉条纹进行测量,并记录第1条和第6条亮纹中心位置对应的游标尺读数,如下表所示:
单色光类别
x1/mm
x6/mm
单色光1
10.60
21.14
单色光2
8.44
18.08
根据表中数据,判断单色光1为_________(选填“红光”或“绿光”)。
12.(8分)某学习小组设计了如图甲所示的实验装置,利用单摆测量当地的重力加速度。
(1)关于单摆装置的选择,下列最合理的是_________。
A. B.
C. D.
(2)测量摆长时,先用毫米刻度尺测得摆球悬挂后的摆线长度(从悬点到摆球最上端)为L,再用游标卡尺测量摆球直径d,其读数如图乙所示,则d=_________cm。
(3)多次改变摆线长度,在小摆角条件下测得不同摆长l对应的小球摆动周期T,作出l-T2图像如图丙。根据图线斜率可计算重力加速度g=_________m/s2(保留3位有效数字,π2取9.87)。
(4)若误将摆线长度当作摆长,仍采用上述图像法处理数据,得到的重力加速度值将_________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
13.(8分)如图是一列简谐横波在t=0时刻的波形图,其中质点P的坐标为(0,0.1 m),质点Q的坐标为(5 m,-0.1 m),已知质点P的振动方程为。
(1)判断简谐波的传播方向并求出波速的大小。
(2)写出质点Q的振动方程。(初相位在0~2π之间)
14.(14分)学习完气体定律后,我们尝试还原初中学习过的“覆杯实验”。现用一根长h=1 m、内部横截面积S=10-3 m2、导热良好且两端开口的玻璃管演示覆杯实验。首先用一块轻质硬纸板盖住玻璃管的下端(硬纸板与玻璃管紧密接触),将玻璃管装满水,然后用另一块轻质硬纸板覆盖玻璃管(如图甲),下方硬纸板未掉落。忽略水与玻璃管的摩擦力、水的表面张力和粘滞力,环境温度和大气压p0=1×105 Pa保持不变,已知水的密度ρ水=1.0×103 kg/m3,g=10 m/s2。
(1)求装满水时下方硬纸板受到玻璃管的弹力大小。
(2)去掉上方的硬纸板,将玻璃管中的水倒掉一半,然后覆盖一块韧性较好的轻质橡胶垫,用手挤压橡胶垫排出管内部分空气,待橡胶垫恢复部分形状后,玻璃管内剩余气体体积为原气体体积的,此时下方的硬纸板恰能保持静止状态(如图乙)。求排出空气的质量与排气前玻璃管内空气质量的比值。
15.(16分)如图所示,半径R=1.6 m的四分之一光滑圆弧轨道固定在水平地面上,最低点切线水平,紧邻轨道左侧放置着一个下表面光滑、上表面粗糙的木板A,在木板A的左侧放置一小物块C。从圆弧轨道正上方R=1.6 m处静止释放小滑块B,经圆弧最低点滑上A,A与B共速后,再与C发生弹性碰撞。在以后的运动过程中,小滑块B始终在木板A上,且A与C的每次碰撞均为弹性碰撞。已知mA=3 kg,mB=1 kg,mC=3 kg,B与A间、C与地面间的动摩擦因数均为μ=0.1,重力加速度g=10 m/s2。求:
(1)B经过圆弧轨道最低点时受到的支持力大小FN。
(2)A、C第一次碰撞前,A、B系统损失的机械能ΔE。
(3)A、C第三次碰撞前C运动的总位移x。
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高二物理参考答案及解析
E09B
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
C
C
B
A
A
C
BC
BD
BCD
11.(1)①AC(2分,少选得1分,错选不得分) ②m1x2=m1x1+m2x3(2分)
(2)①远离(2分) ②红光(2分)
12.(1)C(2分)(2)2.150(2分)(3)9.87(2分)(4)不变(2分)
13.(1)向x轴负方向传播(或向左传播) 6 m/s (2)
【解析】(1)由P点的振动方程可知,P点在t=0时刻向上运动,故该简谐波沿x轴负方向传播(或向左传播) (1分)
质点的振动周期等于波的传播周期,由振动方程可得 (1分)
由简谐波的图像可知,,解得波长 (1分)
波速为 (2分)
(2)点此时位置在的位置且向上运动,初相位为,圆频率为 (1分)
由此可得振动方程为 (2分)
14.(1) (2)
【解析】(1)对下方的硬纸板进行受力分析如图所示,则 (2分)
(2分)
代入数据得: (2分)
(2)设此时空气的压强为,对硬纸板受力分析可知, (1分)
(1分)
解得
设排出气体的体积为,原来气体的体积为
根据玻意耳定律可得: (2分)
则排出气体的质量与原有气体质量的比值 (2分)
解得: (1分)
15.(1)50 N (2)24 J (3)
【解析】(1)由机械能守恒可得 (1分)
在最低点时,由向心力公式得 (1分)
代入数据解得 (1分)
(2)由(1)可知 (1分)
由动量守恒定律得 (1分)
解得A与B共同的速度 (1分)
由能量守恒可知A、B系统损失的机械能 (1分)
解得 (1分)
(3)A、C第一次碰撞,由动量守恒定律得 (1分)
由机械能守恒可知 (1分)
解方程得,
此后 (1分)
解得
A、C第二次碰前,C在地面上运动,加速度为
减速到零时有 (1分)
对木板A,有
解得
加速到有 (1分)
可得,
可知A、C第二次碰前C已停止,且每次A、C再次碰撞前,C的速度都为零。A、C第二次碰后根据速度交换可得
设A、C第二次碰撞后C运动的位移为,则 (1分)
解得 (1分)
则第三次碰撞前C运动的总位移为 (1分)
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