精品解析：北京市昌平区2025-2026学年高二下学期期末考试物理试卷（第二组）

昌平区2025—2026学年第二学期高二年级期末质量抽测 物理（第二组） 本试卷共8页，共100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将答题卡交回。 第一部分 本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1. 关于电磁波与机械波，下列说法正确的是（ ） A. 都是横波 B. 都能在真空中传播 C. 都具有恒定的波速 D. 都能传输能量 2. 关于内能与机械能，下列说法正确的是（ ） A. 物体的机械能大，内能也一定大 B. 物体的机械能可能为零，但内能不可能为零 C. 物体的机械能改变时，内能也一定改变 D. 机械能和内能本质不同，不可以相互转化 3. 关于布朗运动，下列说法正确的是（ ） A. 布朗运动是组成固体微粒的分子无规则运动的反映 B. 布朗运动的剧烈程度与温度的高低无关 C. 悬浮的固体微粒越小，布朗运动越显著 D. 从缝隙中射入一缕阳光，从阳光中看到的尘埃的运动就是布朗运动 4. 如图所示，一束可见光射向半圆形玻璃砖的圆心O，经折射后分为两束单色光a和b，下列判断正确的是（ ） A. a光的频率大于b光的频率 B. 在玻璃中，a光的速度等于b光的速度 C. 玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率 D. 在真空中，a光的波长大于b光的波长 5. 如图所示，烧瓶通过橡胶塞连接一根玻璃管，向玻璃管中注入一段水柱，使烧瓶内封闭一定质量的气体。用手捂住烧瓶，会观察到水柱缓慢向左移动。将瓶内的气体视为理想气体，在这一过程中，（ ） A. 气体的体积增大，压强减小 B. 气体的温度升高，每个气体分子的动能都增大 C. 气体分子的数密度减小，压强减小 D. 气体的压强不变，内能增大 6. 如图所示，线圈ABCD沿逆时针方向（垂直于纸面向里看）在匀强磁场中绕垂直磁感线的轴匀速转动，t=0时刻线圈平面与磁场平行。已知线圈的匝数为N，面积为S，角速度为，匀强磁场的磁感应强度大小为B。下列说法正确的是（ ） A. t=0时，通过线圈的磁通量为0，感应电动势为0 B. t=0时，感应电流方向为 C. t=0时，通过线圈的磁通量的变化率最大 D. 从图示位置开始计时，电动势瞬时值表达式为 7. 某弹簧振子沿x轴的简谐运动图像如图所示，下列描述正确的是（　　） A. t=1s时，振子的速度为零，加速度为负的最大值 B. t=2s时，振子的速度为负，加速度为正的最大值 C. t=3s时，振子的速度为负的最大值，加速度为零 D. t=4s时，振子的速度为正，加速度为负的最大值 8. 某LC振荡电路中电容器两端的电压u随时间t变化关系的图像如图所示，下列说法正确的是（ ） A. 在时刻，电容器中的电场能最小 B. 在时刻，电路中的电流最大 C. 从至，电容器极板上电荷量对时间的变化率不断增大 D. 从至，电容器极板上电荷量不断增大 9. 如图所示，两列水波发生稳定的干涉，实线表示波峰，虚线表示波谷，实线与虚线间的距离等于半个波长，波源的振动周期为T。t=0时刻，波峰与波峰相遇于M点，波峰与波谷相遇于N点。下列说法正确的是（ ） A. 经过，M点的振动减弱 B. 经过，N点的振动加强 C. 经过，M点振动的位移为零 D. N点振动的位移始终为零 10. 理想变压器的原线圈通过a或b与频率为f、电压为u的交流电源连接，副线圈接有三个支路，如图所示。当光照增强时，光敏电阻的阻值会明显减小。当S接a时，三个灯泡均发光。若（ ） A. 电容C增大，灯泡变亮 B. 频率f增大，灯泡变亮 C. 上光照增强，灯泡变暗 D. 上光照不变，S接到b时，灯泡变暗 11. 单摆在小角度范围内摆动，摆球在t=0时刻从最高点由静止释放，摆动过程中单摆的能量随时间变化的图线如图中①②③所示。下列说法正确的是（ ） A. 图线①表示机械能，其大小与振幅无关 B. 图线②和③分别表示重力势能和动能 C. 单摆的周期为 D. 在时间内，小球受到的回复力增大 12. 如图所示，左端固定一轻弹簧的物块Q静止在光滑水平地面上，物块P以速度向右运动并撞上弹簧，下列说法正确的是（ ） A. 弹簧被压缩至最短时，P、Q的动量一定相等 B. 弹簧被压缩至最短时，Q的动量达到最大值 C. P与弹簧分离后仍向右运动时，P的质量一定大于Q的质量 D. P与弹簧分离后向左运动时，P的动量可能大于Q的动量 13. 一艘远离其它星体的宇宙飞船以恒定的速率v航行，进入一个具有宇宙尘埃的区域。设该区域内单位体积有n颗尘埃，每颗尘埃的质量为m，尘埃碰到飞船前是静止的，碰到飞船后黏附其上。已知飞船垂直于飞行方向的横截面积为S。在忽略其他阻力的情况下，飞船为保持匀速航行，发动机需提供牵引力的大小为（ ） A. B. C. D. 14. 单反照相机为了增加透射光而减少反射光，在镜头表面镀了一层特定厚度的薄膜（称为增透膜）。照相机底片对绿光比较敏感，根据光的干涉原理，从薄膜前表面反射的绿光P和从薄膜后表面反射的绿光Q相互叠加，导致两束反射绿光相互干涉而减弱，使镜头对绿光的反射降至最低，从而提高镜头的透光率和画质。已知入射光在空气中的波长为，空气的折射率为（可认为空气近似为真空）、增透膜的折射率为、相机镜头的折射率为，其中。下列说法正确的是（ ） A. 若入射光I垂直射向镜头，增透膜的厚度d应为（、1、2、3……） B. 若入射光I垂直射向镜头，增透膜的厚度d应为（、1、2、3……） C. 若增透膜为蓝紫色（红光和紫光混合后呈现的颜色），说明红光和紫光的透射光较强 D. 光从空气依次进入、介质，波速变小，波长变长 第二部分 本部分共6题，共58分。 15. 在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，已知配好的油酸酒精溶液中纯油酸体积占溶液总体积的百分比为K，测得N滴油酸酒精溶液的体积为V，取1滴这样的油酸酒精溶液滴入盛水的浅盘里，稳定后在水面上形成的单分子油膜面积为S，则油酸分子的直径d=________。 16. 某实验小组用图所示的实验装置“探究气体等温变化的规律”。在实验过程中，需要注意的事项有（ ） A. 保持空气柱内气体的质量不变 B. 空气柱的体积变化不要太快 C. 保持空气柱内的压强不变 17. “用双缝干涉测量光的波长”的实验装置如图所示，其中A为红色滤光片。 （1）B、C处放置的光学元件依次为________。 A. 双缝 单缝 B. 单缝 双缝 （2）某同学调试好后能观察到清晰的干涉条纹，若他对实验装置调整后，在像屏上仍能观察到清晰的干涉条纹，且条纹数目有所增加。以下可以实现这个效果的是________。 A. 仅将单缝向左移动少许 B. 减小双缝间的距离 C. 互换单缝与双缝位置 D. 将红色滤光片换成绿色滤光片 18. 某同学利用图1所示装置测量重力加速度。摆线上端固定在O点，下端悬挂一小钢球，通过光电门传感器采集摆动周期。 （1）关于本实验，下列说法不正确的是________。 A. 需要用天平测量小钢球的质量 B. 应在小钢球自然下垂时测量摆线长度 C. 应无初速度、小摆角释放小钢球 D. 应保证小钢球在同一竖直平面内摆动 （2）组装好装置，用毫米刻度尺测量摆线长度l，用螺旋测微器测量小钢球直径d。螺旋测微器示数如图2所示，小钢球直径d=________mm，记摆长。 （3）多次改变摆线长度l并测得不同摆长对应小钢球的摆动周期T，并作出图像，如图3所示。根据图线斜率可计算重力加速度g=________（保留3位有效数字，取9.87）。 （4）该同学发现上述处理数据时将摆线长度误认为摆长，他修正后，作出图像，得到的重力加速度值与原来相比（不考虑偶然误差）________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 （5）如果物体所受的力具有的形式，物体就做简谐运动。设摆球的质量为m，摆长为L，重力加速度为g，单摆做简谐运动时，其k值为________。 19. 李白在邯郸观舞时赞道“粉色艳日彩，舞袖拂花枝”。舞袖的波形可看成一列沿x轴传播的简谐横波。时的波形图如图所示。介质中处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为。求： （1）波长、振幅A和波的传播方向； （2）波速v； （3）从时刻开始，经过，质点P运动的路程s。 20. “东风夜放花千树，更吹落、星如雨。”出自宋代辛弃疾《青玉案・元夕》，描述了烟花绽放后如流星雨般洒落人间的壮丽场面。烟花弹的燃放过程可简化为以下模型：发射烟花弹时，在发射装置中的黑火药瞬间燃烧产生大量高压气体，快速推动烟花弹向高空飞出，如图所示。当烟花弹在空中上升到最高点时爆炸成A、B两块。假设某次烟花燃放过程中，火药点燃后，经过t=0.01 s烟花弹被发射出去，当烟花弹上升到h=45 m时达到最高点且发生了爆炸，炸成质量为、的A、B两块。爆炸释放的能量E=270 J，且有转化为A、B两块的动能。发射装置的长度相比烟花上升的高度可以被忽略，爆炸时间极短，不计空气阻力和烟花弹中火药质量，g取。求： （1）烟花弹离开发射装置瞬间的速度大小； （2）在发射装置中烟花弹所受高压气体的平均冲击力大小F； （3）烟花弹在空中爆炸后的瞬间，A、B两块的速度大小和。 21. 如图1所示为模拟远距离输电的实验示意图。小型发电机中矩形线圈abcd的匝数n=20匝，线圈绕轴匀速转动，线圈中磁通量随时间的变化规律如图2所示。发电机发出的交变电流经理想升压变压器、输电线和理想降压变压器输送到用户端。发电机的输出功率，输电线电阻，降压变压器副线圈匝数匝，用户端额定电压，用户消耗的功率。除电阻R外，其它导线及线圈电阻不计。求： （1）电压表的示数； （2）升压变压器原、副线圈的匝数比； （3）降压变压器原线圈的匝数。 22. （1）理想气体的状态方程可表示为，式中C是与压强p、体积V、温度T无关的常量，它与气体的质量、种类有关。一定量的理想气体经历了变化过程，其图像如图1所示。则气体在状态C的内能_______（选填“>”“<”或“=”）气体在状态A的内能；在上述过程中，气体需_______（选填“吸热”或“放热”），它与外界交换的热量的绝对值为_______。 （2）容器中气体在宏观上对器壁的压强，是大量气体分子对器壁不断碰撞的结果。在图2所示的正方体容器中贮有一定量的理想气体，单位体积内的分子数为n，每个分子的质量为m。为简化研究问题，我们假定：分子大小可以忽略；分子的速率相等，均为v；与容器壁碰撞机会均等；与器壁碰撞前后瞬间，粒子速度方向都与器壁垂直，且与容器壁发生完全弹性碰撞。请利用所学力学知识，导出气体压强p与n、m和v间的关系。 （3）分子的平均动能可表示为。请结合理想气体的状态方程、分子平均动能和第（2）问的结果，论证说明：“温度是分子热运动的平均动能的标志”。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 昌平区2025—2026学年第二学期高二年级期末质量抽测 物理（第二组） 本试卷共8页，共100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将答题卡交回。 第一部分 本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1. 关于电磁波与机械波，下列说法正确的是（ ） A. 都是横波 B. 都能在真空中传播 C. 都具有恒定的波速 D. 都能传输能量 【答案】D 【解析】 【详解】A．机械波包含横波和纵波两类（如声波是纵波），仅电磁波全部为横波，二者不都是横波，故A错误； B．机械波的传播需要介质，无法在真空中传播，仅电磁波可在真空中传播，故B错误； C．波速由传播介质决定，同一列波在不同介质中波速不同，二者均无恒定波速，故C错误； D．传递能量是波的共性，电磁波和机械波都能传输能量，故D正确。 故选D。 2. 关于内能与机械能，下列说法正确的是（ ） A. 物体的机械能大，内能也一定大 B. 物体的机械能可能为零，但内能不可能为零 C. 物体的机械能改变时，内能也一定改变 D. 机械能和内能本质不同，不可以相互转化 【答案】B 【解析】 【详解】A．机械能由物体的宏观运动状态、相对位置等因素决定，内能由物体内分子热运动的动能和分子势能决定，二者大小没有必然关系，故A错误； B．机械能与参考系、重力势能零点、物体的速度等选择有关，可以为零；分子不停地做无规则热运动，分子动能不可能为零，所以物体的内能不可能为零，故B正确； C．机械能改变时，若物体的温度、体积、物质的量等因素不变，内能可以不变，故C错误； D．机械能和内能本质不同，但可以相互转化，如摩擦生热、热机做功，故D错误。 故选B。 3. 关于布朗运动，下列说法正确的是（ ） A. 布朗运动是组成固体微粒的分子无规则运动的反映 B. 布朗运动的剧烈程度与温度的高低无关 C. 悬浮的固体微粒越小，布朗运动越显著 D. 从缝隙中射入一缕阳光，从阳光中看到的尘埃的运动就是布朗运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．布朗运动是悬浮在液体或气体中的固体小颗粒的无规则运动，它反映的是液体或气体分子的无规则运动，并非组成固体微粒的分子的运动，故A错误； B．温度越高，液体或气体分子无规则运动越剧烈，对固体颗粒的撞击作用越强，布朗运动越剧烈，因此布朗运动的剧烈程度与温度有关，故B错误； C．悬浮固体微粒越小，同一时刻撞击微粒的流体分子数越少，各方向的撞击越容易出现不平衡，布朗运动就越显著，故C正确； D．布朗运动的微粒尺寸为微米级，肉眼不可见，阳光中看到的尘埃尺寸远大于布朗运动的微粒尺度，其运动主要由空气流动、重力等宏观作用导致，不属于布朗运动，故D错误。 故选C。 4. 如图所示，一束可见光射向半圆形玻璃砖的圆心O，经折射后分为两束单色光a和b，下列判断正确的是（ ） A. a光的频率大于b光的频率 B. 在玻璃中，a光的速度等于b光的速度 C. 玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率 D. 在真空中，a光的波长大于b光的波长 【答案】A 【解析】 【详解】AC．由题图可知a光在玻璃砖中的偏折程度较大，a光的折射率大于b光的折射率， a光的频率大于b光的频率，A正确，C错误； B．由，a光的折射率大于b光的折射率，在玻璃中，a光的速度小于b光的速度，B错误； D．由可知，a光的频率大于b光的频率，a光的波长小于b光的波长，D错误。 故选A。 5. 如图所示，烧瓶通过橡胶塞连接一根玻璃管，向玻璃管中注入一段水柱，使烧瓶内封闭一定质量的气体。用手捂住烧瓶，会观察到水柱缓慢向左移动。将瓶内的气体视为理想气体，在这一过程中，（ ） A. 气体的体积增大，压强减小 B. 气体的温度升高，每个气体分子的动能都增大 C. 气体分子的数密度减小，压强减小 D. 气体的压强不变，内能增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．烧瓶内封闭一定质量的气体，水柱缓慢移动时始终受力平衡，瓶内气体压强等于大气压，因此整个过程中瓶内气体压强保持不变，故A错误； B．手捂住烧瓶时，气体吸热温度升高，根据理想气体状态方程，不变、升高，因此气体体积增大，对应题中水柱向左移动的现象。温度升高仅说明气体分子的平均动能增大，并非每个气体分子的动能都增大，故B错误； C．气体体积增大，分子总数不变，因此分子数密度减小，但压强不变，故C错误； D．过程中压强不变，理想气体内能仅由温度决定，温度升高，因此内能增大，故D正确。 故选D。 6. 如图所示，线圈ABCD沿逆时针方向（垂直于纸面向里看）在匀强磁场中绕垂直磁感线的轴匀速转动，t=0时刻线圈平面与磁场平行。已知线圈的匝数为N，面积为S，角速度为，匀强磁场的磁感应强度大小为B。下列说法正确的是（ ） A. t=0时，通过线圈的磁通量为0，感应电动势为0 B. t=0时，感应电流方向为 C. t=0时，通过线圈的磁通量的变化率最大 D. 从图示位置开始计时，电动势瞬时值表达式为 【答案】C 【解析】 【详解】AC．线圈平面与磁场平行，穿过线圈的磁通量为0，但磁通量变化率最大，感应电动势最大，故A错误，C正确； B．向下切割磁场，根据右手定则可得，感应电流从；向上切割磁场，根据右手定则可得，感应电流从，两者方向一致，叠加后感应电流方向为，故B错误； D．从图示位置开始计时，电动势瞬时值表达式为，故D错误。 故选C。 7. 某弹簧振子沿x轴的简谐运动图像如图所示，下列描述正确的是（　　） A. t=1s时，振子的速度为零，加速度为负的最大值 B. t=2s时，振子的速度为负，加速度为正的最大值 C. t=3s时，振子的速度为负的最大值，加速度为零 D. t=4s时，振子的速度为正，加速度为负的最大值 【答案】A 【解析】 【详解】AC．由题图可知，t=1s和t=3s时振子在最大位移处，速度为零，加速度分别为负向最大值、正向最大值，故A正确，B错误； BD．由题图可知，t=2s和t=4s时振子在平衡位置，加速度为零，而速度分别为负向最大值和正向最大值，故BD错误。 故选A。 8. 某LC振荡电路中电容器两端的电压u随时间t变化关系的图像如图所示，下列说法正确的是（ ） A. 在时刻，电容器中的电场能最小 B. 在时刻，电路中的电流最大 C. 从至，电容器极板上电荷量对时间的变化率不断增大 D. 从至，电容器极板上电荷量不断增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．在时刻，电容器两端电压最大，此时电容器中的电场能最大，故A错误； B．在时刻，电容器两端电压，此时电场能为零，根据能量守恒定律，磁场能最大，电路中的电流最大，故B正确； C．电容器极板上电荷量，电荷量对时间的变化率，即对应图像切线斜率的大小（代表电流大小）。从至，图像切线斜率的绝对值逐渐减小，说明电荷量对时间的变化率不断减小，故C错误； D．从至，电容器两端电压的绝对值逐渐减小，根据可知，电容器极板上电荷量不断减小，故D错误。 故选B。 9. 如图所示，两列水波发生稳定的干涉，实线表示波峰，虚线表示波谷，实线与虚线间的距离等于半个波长，波源的振动周期为T。t=0时刻，波峰与波峰相遇于M点，波峰与波谷相遇于N点。下列说法正确的是（ ） A. 经过，M点的振动减弱 B. 经过，N点的振动加强 C. 经过，M点振动的位移为零 D. N点振动的位移始终为零 【答案】C 【解析】 【详解】AB．两列水波发生稳定的干涉，M点为振动加强点，N点为振动减弱点，其振动强弱不随时间变化，AB错误； C．此时M点位于最大位移处，经， M点振动的位移为零，C正确； D．N点为振动减弱点，其振动幅度相比加强点较小，其位移没有始终为零，D错误。 故选C。 10. 理想变压器的原线圈通过a或b与频率为f、电压为u的交流电源连接，副线圈接有三个支路，如图所示。当光照增强时，光敏电阻的阻值会明显减小。当S接a时，三个灯泡均发光。若（ ） A. 电容C增大，灯泡变亮 B. 频率f增大，灯泡变亮 C. 上光照增强，灯泡变暗 D. 上光照不变，S接到b时，灯泡变暗 【答案】A 【解析】 【详解】A．电容增大，容抗减小，支路对交流电的阻碍减小，副线圈两端电压不变，因此该支路电流增大，变亮，故A正确； B．频率增大，感抗增大，支路对交流电的阻碍增大，不变，支路电流减小，灯泡变暗，故B错误； C．光照增强，​阻值减小，支路总电阻减小，不变，支路电流增大，灯泡变亮，故C错误； D．接到后，原线圈匝数减小，原线圈电压不变，由 可​​得副线圈电压增大，支路电压增大，电流增大，灯泡变亮，故D错误。 故选 A。 11. 单摆在小角度范围内摆动，摆球在t=0时刻从最高点由静止释放，摆动过程中单摆的能量随时间变化的图线如图中①②③所示。下列说法正确的是（ ） A. 图线①表示机械能，其大小与振幅无关 B. 图线②和③分别表示重力势能和动能 C. 单摆的周期为 D. 在时间内，小球受到的回复力增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．单摆做理想小角度摆动时，机械能守恒，因此图线①确实表示机械能，但机械能的大小与振幅相关：振幅越大，最大重力势能越大，总机械能越大，因此“机械能大小与振幅无关”错误。故A错误； B．时刻摆球在最高点，动能为，重力势能最大。由图可知，时图线②，图线③最大，因此②是动能，③是重力势能，二者对应关系颠倒，故B错误； C．时刻摆球第一次回到最低点（动能最大、势能最小），时刻摆球第一次回到最高点，对应的时间间隔为个周期。因此，得单摆周期，故C错误； D．单摆回复力大小满足（是偏离平衡位置的位移），是摆球从最低点（）向最高点（​）运动，过程中位移大小一直增大，，因此回复力一直增大，故D正确。 故选 D。 12. 如图所示，左端固定一轻弹簧的物块Q静止在光滑水平地面上，物块P以速度向右运动并撞上弹簧，下列说法正确的是（ ） A. 弹簧被压缩至最短时，P、Q的动量一定相等 B. 弹簧被压缩至最短时，Q的动量达到最大值 C. P与弹簧分离后仍向右运动时，P的质量一定大于Q的质量 D. P与弹簧分离后向左运动时，P的动量可能大于Q的动量 【答案】C 【解析】 【详解】AB．弹簧被压缩至最短时，两物体共速，由于不知道两物体的质量关系，无法比较动量大小，因此时弹簧对Q有向右的弹力，则Q仍要加速，此时Q的动量不是最大，AB错误； CD．弹性碰撞下有动量守恒，能量守恒，解得，若P与弹簧分离后仍向右运动时，与同向，则；反之P与弹簧分离后向左运动时，与反向，，C正确，D错误。 故选C。 13. 一艘远离其它星体的宇宙飞船以恒定的速率v航行，进入一个具有宇宙尘埃的区域。设该区域内单位体积有n颗尘埃，每颗尘埃的质量为m，尘埃碰到飞船前是静止的，碰到飞船后黏附其上。已知飞船垂直于飞行方向的横截面积为S。在忽略其他阻力的情况下，飞船为保持匀速航行，发动机需提供牵引力的大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】取时间内与飞船碰撞的尘埃为研究对象：该时间内飞船扫过的体积为，对应尘埃总质量 尘埃初始静止动量为，碰撞后随飞船以速度运动，动量变化量 根据动量定理，飞船对尘埃的作用力满足 解得 根据牛顿第三定律，尘埃对飞船的阻力大小等于，飞船匀速航行时牵引力与阻力平衡，故牵引力大小为 故选A。 14. 单反照相机为了增加透射光而减少反射光，在镜头表面镀了一层特定厚度的薄膜（称为增透膜）。照相机底片对绿光比较敏感，根据光的干涉原理，从薄膜前表面反射的绿光P和从薄膜后表面反射的绿光Q相互叠加，导致两束反射绿光相互干涉而减弱，使镜头对绿光的反射降至最低，从而提高镜头的透光率和画质。已知入射光在空气中的波长为，空气的折射率为（可认为空气近似为真空）、增透膜的折射率为、相机镜头的折射率为，其中。下列说法正确的是（ ） A. 若入射光I垂直射向镜头，增透膜的厚度d应为（、1、2、3……） B. 若入射光I垂直射向镜头，增透膜的厚度d应为（、1、2、3……） C. 若增透膜为蓝紫色（红光和紫光混合后呈现的颜色），说明红光和紫光的透射光较强 D. 光从空气依次进入、介质，波速变小，波长变长 【答案】B 【解析】 【详解】AB．增透膜两个表面的反射光因发生干涉而相互抵消，则光程差要等于半波长的奇数倍，入射光在增透膜中的波长为，满足 （、1、2、3……），，解得（、1、2、3……），A错误，B正确； C．根据能量守恒，反射光弱则透射光强，反射光强则透射光弱。膜呈蓝紫色说明红光和紫光反射较强，透射相对较弱，C错误； D．由，可知，折射率增大，波速减小，波长减小，D错误。 故选B。 第二部分 本部分共6题，共58分。 15. 在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，已知配好的油酸酒精溶液中纯油酸体积占溶液总体积的百分比为K，测得N滴油酸酒精溶液的体积为V，取1滴这样的油酸酒精溶液滴入盛水的浅盘里，稳定后在水面上形成的单分子油膜面积为S，则油酸分子的直径d=________。 【答案】 【解析】 【详解】1滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为 则油酸分子的直径为 16. 某实验小组用图所示的实验装置“探究气体等温变化的规律”。在实验过程中，需要注意的事项有（ ） A. 保持空气柱内气体的质量不变 B. 空气柱的体积变化不要太快 C. 保持空气柱内的压强不变 【答案】AB 【解析】 【详解】AB．研究对象为橡胶套和柱塞间封闭的一段空气柱，控制变量包括让空气柱的质量不变，以及让空气柱的体积变化不要太快以保证空气柱的温度不发生明显变化，故AB正确； C．当体积变化时，气体压强也随之发生改变，故C错误。 故选AB。 17. “用双缝干涉测量光的波长”的实验装置如图所示，其中A为红色滤光片。 （1）B、C处放置的光学元件依次为________。 A. 双缝 单缝 B. 单缝 双缝 （2）某同学调试好后能观察到清晰的干涉条纹，若他对实验装置调整后，在像屏上仍能观察到清晰的干涉条纹，且条纹数目有所增加。以下可以实现这个效果的是________。 A. 仅将单缝向左移动少许 B. 减小双缝间的距离 C. 互换单缝与双缝位置 D. 将红色滤光片换成绿色滤光片 【答案】（1）B （2）D 【解析】 【小问1详解】 “用双缝干涉测量光的波长”实验中，光学元件的顺序为：光源→凸透镜→滤光片→单缝→双缝→像屏，目的是先得到线光源，再通过双缝得到相干光源，因此B是单缝、C是双缝。 故选B。 【小问2详解】 A．双缝干涉的相邻条纹间距公式为 ​，屏的观察范围固定，条纹数目增加说明相邻条纹间距减小。单缝左移不改变，条纹数目不变，故A错误； B．减小双缝间距，由公式得增大，条纹数目减少，故B错误； C．互换单缝与双缝位置，无法获得相干光源，不能得到稳定干涉条纹，故C错误； D．绿光波长比红光短，减小，由公式得减小，屏上条纹数目增加，故D正确。 故选D。 18. 某同学利用图1所示装置测量重力加速度。摆线上端固定在O点，下端悬挂一小钢球，通过光电门传感器采集摆动周期。 （1）关于本实验，下列说法不正确的是________。 A. 需要用天平测量小钢球的质量 B. 应在小钢球自然下垂时测量摆线长度 C. 应无初速度、小摆角释放小钢球 D. 应保证小钢球在同一竖直平面内摆动 （2）组装好装置，用毫米刻度尺测量摆线长度l，用螺旋测微器测量小钢球直径d。螺旋测微器示数如图2所示，小钢球直径d=________mm，记摆长。 （3）多次改变摆线长度l并测得不同摆长对应小钢球的摆动周期T，并作出图像，如图3所示。根据图线斜率可计算重力加速度g=________（保留3位有效数字，取9.87）。 （4）该同学发现上述处理数据时将摆线长度误认为摆长，他修正后，作出图像，得到的重力加速度值与原来相比（不考虑偶然误差）________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 （5）如果物体所受的力具有的形式，物体就做简谐运动。设摆球的质量为m，摆长为L，重力加速度为g，单摆做简谐运动时，其k值为________。 【答案】（1）A （2）20.034##20.035##20.036 （3）9.87 （4）不变 （5） 【解析】 【小问1详解】 A．实验原理为与质量无关，因此不需要测量小钢球的质量，故A错误； B．测量摆线长度时，要保证绳子处于伸直状态，故B正确； CD．应无初速度、小摆角释放小钢球目的是保证摆球在竖直平面内运动，不形成圆锥摆，且单摆只有在摆角很小的情况下才可视为简谐运动，故CD正确。 本题选不正确的，故选A。 【小问2详解】 ，故均正确。 【小问3详解】 由得，则图像斜率 由图像得 解得 【小问4详解】 仍用上述图像处理数据，图线斜率不变，仍为，故得到的重力加速度值不变。 【小问5详解】 设单摆小角度摆动，偏离平衡位置的弧位移为x，摆角很小，则有 回复力为重力切向分力： 即 19. 李白在邯郸观舞时赞道“粉色艳日彩，舞袖拂花枝”。舞袖的波形可看成一列沿x轴传播的简谐横波。时的波形图如图所示。介质中处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为。求： （1）波长、振幅A和波的传播方向； （2）波速v； （3）从时刻开始，经过，质点P运动的路程s。 【答案】（1），，沿x轴正方向传播 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由题图可知，波长为，振幅为； 由处的质点P做简谐运动的表达式，可知时质点P向上振动，根据波形平移法可知，波沿x轴正方向传播。 【小问2详解】 由表达式，可知周期为 则波速为 【小问3详解】 由于，则从时刻开始，经过，质点P运动的路程为 20. “东风夜放花千树，更吹落、星如雨。”出自宋代辛弃疾《青玉案・元夕》，描述了烟花绽放后如流星雨般洒落人间的壮丽场面。烟花弹的燃放过程可简化为以下模型：发射烟花弹时，在发射装置中的黑火药瞬间燃烧产生大量高压气体，快速推动烟花弹向高空飞出，如图所示。当烟花弹在空中上升到最高点时爆炸成A、B两块。假设某次烟花燃放过程中，火药点燃后，经过t=0.01 s烟花弹被发射出去，当烟花弹上升到h=45 m时达到最高点且发生了爆炸，炸成质量为、的A、B两块。爆炸释放的能量E=270 J，且有转化为A、B两块的动能。发射装置的长度相比烟花上升的高度可以被忽略，爆炸时间极短，不计空气阻力和烟花弹中火药质量，g取。求： （1）烟花弹离开发射装置瞬间的速度大小； （2）在发射装置中烟花弹所受高压气体的平均冲击力大小F； （3）烟花弹在空中爆炸后的瞬间，A、B两块的速度大小和。 【答案】（1） （2） （3）， 【解析】 【分析】 【小问1详解】 竖直上抛运动，最高点速度为 0，由运动学公式： 代入数据解得 【小问2详解】 烟花总质量： 对发射过程用动量定理，取向上为正： 解得 【小问3详解】 爆炸转化的动能： 则有 爆炸过程系统满足动量守恒 解得， 21. 如图1所示为模拟远距离输电的实验示意图。小型发电机中矩形线圈abcd的匝数n=20匝，线圈绕轴匀速转动，线圈中磁通量随时间的变化规律如图2所示。发电机发出的交变电流经理想升压变压器、输电线和理想降压变压器输送到用户端。发电机的输出功率，输电线电阻，降压变压器副线圈匝数匝，用户端额定电压，用户消耗的功率。除电阻R外，其它导线及线圈电阻不计。求： （1）电压表的示数； （2）升压变压器原、副线圈的匝数比； （3）降压变压器原线圈的匝数。 【答案】（1） （2） （3） 匝 【解析】 【小问1详解】 由图可得，磁通量最大值 交变周期 角速度 发电机产生的感应电动势的最大值 由于线圈电阻不计，发电机的输出电压等于感应电动势。电压表测量的是电压的有效值​，所以 【小问2详解】 根据能量守恒，输电线上的功率损耗​为发电机的输出功率与用户消耗的功率之差，即 设输电线中的电流为，则输电线上的功率损耗 解得输电电流 对于理想升压变压器，其输出功率等于发电机的输出功率，即 又因为，所以升压变压器副线圈的电压 根据理想变压器的电压与匝数关系可得 解得升压变压器原、副线圈的匝数比为 【小问3详解】 输电线上的电压降为 降压变压器原线圈的输入电压​等于升压变压器副线圈电压减去输电线上损失的电压，即 根据理想变压器的电压与匝数关系可得 解得降压变压器原线圈的匝数 匝 22. （1）理想气体的状态方程可表示为，式中C是与压强p、体积V、温度T无关的常量，它与气体的质量、种类有关。一定量的理想气体经历了变化过程，其图像如图1所示。则气体在状态C的内能_______（选填“>”“<”或“=”）气体在状态A的内能；在上述过程中，气体需_______（选填“吸热”或“放热”），它与外界交换的热量的绝对值为_______。 （2）容器中气体在宏观上对器壁的压强，是大量气体分子对器壁不断碰撞的结果。在图2所示的正方体容器中贮有一定量的理想气体，单位体积内的分子数为n，每个分子的质量为m。为简化研究问题，我们假定：分子大小可以忽略；分子的速率相等，均为v；与容器壁碰撞机会均等；与器壁碰撞前后瞬间，粒子速度方向都与器壁垂直，且与容器壁发生完全弹性碰撞。请利用所学力学知识，导出气体压强p与n、m和v间的关系。 （3）分子的平均动能可表示为。请结合理想气体的状态方程、分子平均动能和第（2）问的结果，论证说明：“温度是分子热运动的平均动能的标志”。 【答案】（1） ①. ②. 放热 ③. （2） （3）见解析 【解析】 【22题详解】 [1]根据理想气体状态方程可得 状态：​ 状态： 因此​， 理想气体的内能仅与温度有关，故 [2][3]过程分析：为等压压缩，外界对气体做功​ 为等容变化，做功为，总功（外界对气体做功，为正） 由热力学第一定律可得， 解得​，负号说明气体放热，交换热量的绝对值为 【23题详解】 设正方体容器的边长为，则其一个壁面的面积为 根据题意，单位体积内的分子数为，每个分子的质量为，速率大小均为 我们考虑一个沿垂直于壁面方向运动的分子。碰撞前，该分子的动量为 由于与器壁发生完全弹性碰撞，碰撞后其速度大小不变，方向相反，所以碰撞后的动量为 根据动量定理，器壁对该分子的冲量为 根据牛顿第三定律，分子对器壁的冲量大小相等，方向相反，即 在时间内，能够撞击到面积为的壁面的分子，必须位于距离该壁面的范围之内。 因此，我们考虑一个底面积为，高为的柱体空间，其体积为 该柱体空间内的总分子数为 题目假定“与容器壁碰撞机会均等”，在三维空间中，我们可以认为有的分子是朝向该特定壁面运动，所以，在时间内，撞击该壁面的分子数 在时间内，所有分子对壁面产生的总冲量 根据动量定理可得 解得 压强是作用在单位面积上的力，即 化简得到最终关系式 【24题详解】 已知分子平均动能，即 代入第（2）问结果得 对理想气体，由理想气体状态方程可推得 即（为单位体积分子数，为分子总数，为阿伏伽德罗常量，为常数） 联立得 整理得 由此可见，对确定的理想气体，分子热运动的平均动能仅与热力学温度成正比，温度越高，分子平均动能越大，因此温度是分子热运动平均动能的标志。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $