精品解析：宁夏回族自治区银川一中2025-2026学年高二下学期期末考试物理试卷

银川一中2025/2026学年度（下）高二期末考试 物 理 试 卷 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. 下列说法中正确的是（　　） A. 图甲中，水波绕过挡板继续传播，是波的折射现象 B. 图乙中降噪耳机的降噪原理是声波的干涉 C. 图丙中，车从你身边疾驰而过，鸣笛的音调由高变低，是由声波反射引起的 D. 图丁可知驱动力的频率与物体的固有频率相差越小，受迫振动的振幅越小 2. 关于下列各图所对应现象的描述，正确的是（ ） A. 图甲中水黾可以停在水面，是因为受到水的浮力作用 B. 图乙中玻璃容器内水银滴呈椭球形，是因为水银分子之间的相互作用小于玻璃和水银间的相互作用 C. 图丙中插入水中的塑料笔芯内水面下降，说明水浸润塑料笔芯 D. 图丁中冬天农民用拖拉机锄松土壤，是为破坏土壤的毛细现象 3. 下列说法正确的是（ ） A. 由图甲可知，状态②的温度比状态①的温度低 B. 由图乙可知，气体由状态A变化到B的过程中，气体分子平均动能先减小后增大 C. 由图丙可知，当分子间的距离r增大时，分子间的作用力先减小后增大 D. 由图丁可知，在r由r1变到r2的过程中分子力做负功 4. 如图所示，向一个空的铝制饮料罐中插入一根透明吸管，接口用蜡密封，在吸管内吸入一小段油柱。已知吸管的横截面积为，封闭气体温度为、体积为，不计大气压的变化，当封闭气体温度变化时，油柱移动的距离为（　　） A. B. C. D. 5. 江门中微子实验室使用我国自主研发的光电倍增管成功捕捉中微子信号。光电倍增管基于光电效应工作，用不同频率的入射光照射阴极金属材料进行光电效应实验，测得遏止电压与入射光频率的关系如图所示。已知普朗克常量为，真空中光速为，电子的电荷量大小为，下列说法正确的是（ ） A. 图线斜率表示普朗克常量 B. 图像中 C. 用频率为的入射光实验且入射光足够强，有光电子从阴极逸出 D. 用频率为的入射光实验，入射光越强，逸出光电子的最大初动能越大 6. 如图，一定质量的理想气体从状态A经等容过程到达状态B，然后经等温过程到达状态C。已知质量一定的某种理想气体的内能只与温度有关，且随温度升高而增大。下列说法正确的是（ ） A. A→B过程为放热过程 B. B→C过程为放热过程 C. 状态A压强比状态B的大 D. 状态A内能比状态C的大 7. 如图所示，一半径较大的平凸透镜放置于一玻璃平板上，在两者间形成空气薄膜，用单色平行光垂直照射上表面时，从上向下会观察到明暗相间的同心环状条纹，称为牛顿环。在某次牛顿环的实验测量中，从中心开始依次测量第1条、第2条…第条（…）暗环对应的半径、…，并描点作图像，则该图像大致为（ ） A. B. C. D. 8. 航天实验室用如图所示的装置测量合金受热后的伸长量。用波长0.6μm的激光做实验。激光经透明薄板折射与反射后形成两束相干光，再分别经固定反射镜M1和与合金棒相连的反射镜M2反射，在接收屏上出现干涉条纹。合金棒右端固定，未受热时，屏上P处为明条纹；合金棒受热伸长使M2向左移动，观察到P处明暗交替，此后刚好共出现14次明条纹，则合金棒的伸长量为（ ） A. 2.1×10-6m B. 3.2×10-6m C. 4.2×10-6m D. 8.4×10-6m 二、多项选择题（每题有多个选项正确，每小题4分，共5题，共20分。少选得2分，错选不得分） 9. 下列说法正确的是（ ） A. 甲图中，随着温度的升高，黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动 B. 根据图乙可知，核的比结合能比核的比结合能小，故核更不稳定 C. 图丙为电子通过双缝发生干涉的实验，电子的速率越大，干涉条纹间距越大 D. 如图丁所示，康普顿在研究石墨对射线的散射时，发现在散射的射线中，除了与入射波长相同的成分外，还有波长小于的成分 10. 光在折射率为的光纤中传播路程，等效于光在真空中传播路程，称为光程。如图（a），两根同种光纤在A、B处被熔接为耦合点，形成上下两支路，上下支路A、B之间的光纤长度相同。波长为的光经过耦合点时的变化情况如图（b）所示，任意支路的光经过耦合点，与输入口同侧的输出口的光未额外增加光程，异侧输出口的光额外增加光程。现有波长为的光从1口入射，则上下支路的光（ ） A. 在3口干涉加强 B. 在3口干涉削弱 C. 在4口干涉加强 D. 在4口干涉削弱 11. 已知可见光的光子能量介于1.6 eV-3.1 eV。氢原子从高能级向能级跃迁时释放的光子形成的光谱线，称为巴尔末系谱线。图甲为氢原子的能级图，图乙为氢原子的光谱图（巴尔末系），是巴尔末系中波长最长的谱线。下列说法正确的是（ ） A. 是氢原子从能级向能级跃迁时产生的 B. 的光子能量为2.86 eV C. 一群处于能级的氢原子向低能级跃迁时最多可以辐射出10种光子 D. 一个处于能级的氢原子向低能级跃迁时最多可以辐射出1个光子 12. 1899年，俄国物理学家列别捷夫首先从实验上证实了“光射到物体表面上时会产生压力”。已知频率为的光子的动量为，式中h为普朗克常量，c为光速。光对物体单位面积的压力叫辐射压强或光压。某二氧化碳气体激光器发出的激光功率为，该光束垂直射到某平整元件上，其光束截面积为，该激光的波长为，光速，且，则（　　） A. 该激光器单位时间内发出的光子数可表示为 B. 该激光器单位时间内发出的光子数可表示为 C. 该光束可能产生的最大光压约为 D. 该光束可能产生的最大光压约为 13. 2026年5月全国艺术体操锦标赛中，15岁小将王淇首夺成年个人全能金牌，王淇进行带操比赛时彩带的运动可简化为一列沿轴方向传播的简谐横波，图甲是时的波形图，为该波传播方向上的质点，其振动图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ） A. 波沿轴负方向传播 B. 时原点处的质点与质点位移相同 C. 质点的平衡位置坐标为=2.0m D. 原点处质点的振动方程为 三、实验题（共16分） 14. 某同学测量一长方体玻璃砖对红光的折射率，装置示意图如图所示。实验步骤如下： ①在水平木板上固定一张白纸，白纸上放置光屏P，在白纸上画一条与光屏P平行的直线ad作为界线； ②把宽为L的玻璃砖放在白纸上，使它的一边跟ad重合，画出玻璃砖的另一边bc，在bc上取一点O，画一条线段AO； ③用激光笔发出平行于木板的红色细光束，沿图中AO方向从O点射入玻璃砖，光束从玻璃砖另一面射出后，射到光屏P上的S1处，记录S1的位置； ④保持入射光不变，撤去玻璃砖，激光射到屏上的S2处，记录S2的位置以及光束与ad的交点N； ⑤作出光束从O点到S1点的光路图，记录光束与ad边的交点M（图中未画出）； ⑥测出OM、ON的长度分别为d1、d2。 据此回答下列问题： （1）请在答题卡图中作出光线从O点到S1点的光路图；___________ （2）根据测量数据，可得该玻璃砖对红光的折射率n=___________（用L、d1、d2表示）； （3）该实验中，若改用绿色细光束做实验，其他条件不变，则未撤去玻璃砖时，光束射到光屏上的位置应在S1的___________（选填“左侧”或“右侧”）。 （4）该实验中，激光笔发出红色细光束对准O点，增大玻璃砖厚度，其他条件不变，则未撤去玻璃砖时，出射光线相对于入射光线的侧移量将___________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 15. “用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，将的油酸溶于酒精，制成的油酸酒精溶液，用注射器测得上述溶液为80滴，把一滴该溶液滴入盛水撒有痱子粉的浅盘中，待油酸形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的轮廓用彩笔描绘在玻璃板上，再将画有油酸膜轮廓的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积。已知坐标纸中正方形方格边长为1cm。根据以上信息，回答下列问题： （1）若数出油膜轮廓对应的方格数为150格，由此估算出分子的直径为________m。（结果保留1位有效数字） （2）为了尽可能准确地估测出油酸分子的大小，下列措施可行的是（　　） A. 油酸浓度大一些更好 B. 爽身粉层在水面上适当厚一些 C. 轮廓范围内的完整正方形个数即代表油膜铺开的面积 D. 油酸扩散并待其收缩形成稳定油膜后再绘出轮廓图 （3）利用上述方法测量出了油酸分子的直径为，已知油酸的密度为，摩尔质量为，则阿伏加德罗常数可用上述字母表示为________。 （4）甲、乙、丙三位同学分别在三个实验小组做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验，但都发生了操作错误。其中会导致所测的分子直径偏小的是（　　） A. 甲同学在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒少了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值大一些 B. 乙在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器把溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针管比原来的细，每滴油酸酒精溶液的体积比原来的小 C. 丙在计算油膜面积时，把凡是不足一格的油膜都不计，导致计算的面积比实际面积小一些 四、计算题（共32分） 16. 现有两个在一条直线上相向运动，发生对撞后得到和1个新粒子。已知的质量为2.0141u，的质量为3.0160u，新粒子的质量为1.0087u，核反应时质量亏损1u释放的核能约为931MeV。 （1）写出该核反应的方程； （2）求该核反应中释放的核能（以MeV为单位，保留两位有效数字）。 17. 如图所示，正面为矩形截面的玻璃砖内有个斑点S，从玻璃砖上表面F点到左侧AD边距为3cm，从上表面调整位置能观察到斑点的范围在AE之间，FE直线距离为cm，从A点观测到的斑点距离上表面为3cm。 （1）求斑点到上表面的实际距离； （2）求该玻璃砖的折射率。（计算结果全部保留根号） 18. 某种肺活量测试的规则为：一次尽力吸气并快速尽力呼出后，呼出气体的温度视为人体内的热力学温度，气体在一个大气压强下的体积作为肺活量测试的结果。物理兴趣小组的同学用如图所示的装置进行测试，两导热良好的气缸、之间由细管相连，气缸的底面积为S，高度为，内部充满密度为的液体，气缸的底面积为2S，高为2H。气缸顶部的小孔和与气缸连接的软管均与大气连通。测试时，甲同学通过软管向气缸中吹气，然后立即关闭气缸顶部的阀门，经过一段时间稳定后，气缸中的液体恰好全部流入气缸。已知，，环境温度，，，，取重力加速度，细管的体积、软管的体积以及呼出气体中水蒸气的影响均忽略不计，呼出的气体可视为理想气体。 （1）求甲同学的肺活量； （2）由于气缸高度的限制，乙同学测试前先将气缸上方的小孔封闭，重复甲同学操作，稳定后气缸中的液体也恰好全部流入气缸中，则乙同学肺活量是甲同学肺活量的多少倍？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 银川一中2025/2026学年度（下）高二期末考试 物 理 试 卷 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. 下列说法中正确的是（　　） A. 图甲中，水波绕过挡板继续传播，是波的折射现象 B. 图乙中降噪耳机的降噪原理是声波的干涉 C. 图丙中，车从你身边疾驰而过，鸣笛的音调由高变低，是由声波反射引起的 D. 图丁可知驱动力的频率与物体的固有频率相差越小，受迫振动的振幅越小 【答案】B 【解析】 【详解】A．波绕过挡板继续传播，是波的衍射现象，而非折射现象，故A错误； B．降噪耳机通过发出与环境声波相位相反的降噪声波，使两列声波发生相消干涉以减弱噪声，其原理是声波的干涉，故B正确； C．车辆疾驰而过时鸣笛音调由高变低，是多普勒效应，由声源与观察者的相对运动引起，并非声波反射导致，故C错误； D．由受迫振动的共振曲线可知，驱动力频率与物体固有频率相差越小，受迫振动的振幅越大，故D错误。 故选B。 2. 关于下列各图所对应现象的描述，正确的是（ ） A. 图甲中水黾可以停在水面，是因为受到水的浮力作用 B. 图乙中玻璃容器内水银滴呈椭球形，是因为水银分子之间的相互作用小于玻璃和水银间的相互作用 C. 图丙中插入水中的塑料笔芯内水面下降，说明水浸润塑料笔芯 D. 图丁中冬天农民用拖拉机锄松土壤，是为破坏土壤的毛细现象 【答案】D 【解析】 【详解】A．水黾停在水面上，主要靠水的表面张力，其腿部压在水面上形成凹坑，表面张力提供向上的支持力，故A错误； B．水银不浸润玻璃，水银分子间内聚力大于水银与玻璃分子间的附着力，因此在玻璃表面收缩成椭球形或球形，故B错误； C．在细管中，液体浸润管壁则液面上升，不浸润则液面下降，笔芯内水面下降说明水不浸润塑料笔芯，故C错误； D．锄松土壤的目的是切断土壤中的毛细管，减少毛细现象，从而减少地下水分向上蒸发，起到保墒作用，故D正确。 故选D。 3. 下列说法正确的是（ ） A. 由图甲可知，状态②的温度比状态①的温度低 B. 由图乙可知，气体由状态A变化到B的过程中，气体分子平均动能先减小后增大 C. 由图丙可知，当分子间的距离r增大时，分子间的作用力先减小后增大 D. 由图丁可知，在r由r1变到r2的过程中分子力做负功 【答案】A 【解析】 【详解】A．气体温度越高，分子平均动能越大，速率分布图像的峰值向速率较大一侧移动，且高速分子占比增大。图甲中状态①比状态②对应的分子速率整体偏大，所以状态①温度较高，状态②的温度比状态①的温度低，故A正确； B．一定质量的理想气体温度满足 状态，有 状态，有 而沿直线的中间状态大于，则气体分子的温度先增大后减小，所以气体分子平均动能先增大后减小，故B错误； C．图丙中纵轴表示分子力的正负。若讨论分子间作用力的大小，随增大，分子力大小先减小到，再增大后又逐渐减小到，不是只先减小后增大，故C错误； D．由图丁可知，由变到时，分子势能减小，分子力做功等于分子势能减少量，故分子力做正功，故D错误。 故选A。 4. 如图所示，向一个空的铝制饮料罐中插入一根透明吸管，接口用蜡密封，在吸管内吸入一小段油柱。已知吸管的横截面积为，封闭气体温度为、体积为，不计大气压的变化，当封闭气体温度变化时，油柱移动的距离为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】饮料罐中气体的压强与外界大气压是相同的，饮料罐中的气体做等压变化，根据 可得 解得 故选B。 5. 江门中微子实验室使用我国自主研发的光电倍增管成功捕捉中微子信号。光电倍增管基于光电效应工作，用不同频率的入射光照射阴极金属材料进行光电效应实验，测得遏止电压与入射光频率的关系如图所示。已知普朗克常量为，真空中光速为，电子的电荷量大小为，下列说法正确的是（ ） A. 图线斜率表示普朗克常量 B. 图像中 C. 用频率为的入射光实验且入射光足够强，有光电子从阴极逸出 D. 用频率为的入射光实验，入射光越强，逸出光电子的最大初动能越大 【答案】B 【解析】 【详解】A．由爱因斯坦光电效应方程有 整理得 所以图线斜率表示，不是普朗克常量，故A错误； B．图线经过和，由斜率关系有= 解得，故B正确； C．为极限频率，对应光电子最大初动能为零，入射光强只影响单位时间逸出光电子的数目，不能改变极限频率条件，不能据“入射光足够强”判断一定有光电子逸出，故C错误； D．频率为时，逸出光电子的最大初动能由入射光频率决定，光强增大只会使光电子数目增多，不会使最大初动能增大，故D错误。 故选B。 6. 如图，一定质量的理想气体从状态A经等容过程到达状态B，然后经等温过程到达状态C。已知质量一定的某种理想气体的内能只与温度有关，且随温度升高而增大。下列说法正确的是（ ） A. A→B过程为放热过程 B. B→C过程为放热过程 C. 状态A压强比状态B的大 D. 状态A内能比状态C的大 【答案】B 【解析】 【详解】A．由题图可知，A→B过程，气体的体积不变，则外界对气体不做功，即 由于温度升高，则气体的内能增大，即 则根据热力学第一定律可知， 即该过程吸热，故A错误； B．B→C过程，温度不变，则气体的内能不变，即 由于气体的体积减小，则外界对气体做正功，即 则根据热力学第一定律可知， 即该过程为放热过程，故B正确； C．A→B过程，气体的体积不变，则根据查理定律有 由于，所以 即状态A压强比状态B压强小，故C错误； D．由于状态A的温度低于状态C的温度，所以状态A的内能比状态C的小，故D错误。 故选B。 7. 如图所示，一半径较大的平凸透镜放置于一玻璃平板上，在两者间形成空气薄膜，用单色平行光垂直照射上表面时，从上向下会观察到明暗相间的同心环状条纹，称为牛顿环。在某次牛顿环的实验测量中，从中心开始依次测量第1条、第2条…第条（…）暗环对应的半径、…，并描点作图像，则该图像大致为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】设为空气薄膜的厚度，是光的波长，是光在空气薄膜下表面反射时有半波损失所致，则光程差为​ 出现暗环的光程差为 化简得第级暗环满足，即 设平凸透镜曲率半径为，由勾股定理，因很大、很小，忽略后得 解得 由函数的单调性可知，随增大，斜率逐渐减小，因此图像是向上凸、增长逐渐变平缓的曲线。 故选 B。 8. 航天实验室用如图所示的装置测量合金受热后的伸长量。用波长0.6μm的激光做实验。激光经透明薄板折射与反射后形成两束相干光，再分别经固定反射镜M1和与合金棒相连的反射镜M2反射，在接收屏上出现干涉条纹。合金棒右端固定，未受热时，屏上P处为明条纹；合金棒受热伸长使M2向左移动，观察到P处明暗交替，此后刚好共出现14次明条纹，则合金棒的伸长量为（ ） A. 2.1×10-6m B. 3.2×10-6m C. 4.2×10-6m D. 8.4×10-6m 【答案】C 【解析】 【详解】反射镜移动距离等于合金棒伸长量，设为。反射光在该臂中往返一次，光程差的变化量为，处每相邻两次明条纹对应光程差变化一个波长，初始为明条纹，此后又出现14次明条纹，故，解得，故C正确。 故选C。 二、多项选择题（每题有多个选项正确，每小题4分，共5题，共20分。少选得2分，错选不得分） 9. 下列说法正确的是（ ） A. 甲图中，随着温度的升高，黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动 B. 根据图乙可知，核的比结合能比核的比结合能小，故核更不稳定 C. 图丙为电子通过双缝发生干涉的实验，电子的速率越大，干涉条纹间距越大 D. 如图丁所示，康普顿在研究石墨对射线的散射时，发现在散射的射线中，除了与入射波长相同的成分外，还有波长小于的成分 【答案】AB 【解析】 【详解】A．甲图中，随着温度升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，故A正确； B．比结合能越大，原子核越稳定。根据图乙可知，核的比结合能比核的比结合能小，故核更不稳定，故B正确； C．电子的德布罗意波长 电子的速率越大，波长越小；根据双缝干涉条纹间距公式可知，干涉条纹间距越小，故C错误； D．康普顿散射中，光子与电子碰撞后损失能量，频率变小，波长变长。因此散射光中既有与原波长相同的成分，也有波长大于的成分，故D错误。 故选AB。 10. 光在折射率为的光纤中传播路程，等效于光在真空中传播路程，称为光程。如图（a），两根同种光纤在A、B处被熔接为耦合点，形成上下两支路，上下支路A、B之间的光纤长度相同。波长为的光经过耦合点时的变化情况如图（b）所示，任意支路的光经过耦合点，与输入口同侧的输出口的光未额外增加光程，异侧输出口的光额外增加光程。现有波长为的光从1口入射，则上下支路的光（ ） A. 在3口干涉加强 B. 在3口干涉削弱 C. 在4口干涉加强 D. 在4口干涉削弱 【答案】BC 【解析】 【详解】现有波长为的光从1口入射，经过耦合点A后，在上通道的光程为，下通道的光程为，经过耦合点B后，上通道的光到3口光程为，下通道的光到3口光程为，两光的光程差为，则在3口干涉削弱；经过耦合点B后，上通道的光到4口光程为，下通道的光到4口光程为，两光的光程差为零，则在4口干涉加强。 故选BC。 11. 已知可见光的光子能量介于1.6 eV-3.1 eV。氢原子从高能级向能级跃迁时释放的光子形成的光谱线，称为巴尔末系谱线。图甲为氢原子的能级图，图乙为氢原子的光谱图（巴尔末系），是巴尔末系中波长最长的谱线。下列说法正确的是（ ） A. 是氢原子从能级向能级跃迁时产生的 B. 的光子能量为2.86 eV C. 一群处于能级的氢原子向低能级跃迁时最多可以辐射出10种光子 D. 一个处于能级的氢原子向低能级跃迁时最多可以辐射出1个光子 【答案】AC 【解析】 【详解】A．氢原子从n=3能级向n=2能级跃迁时，释放的光子能量最小，根据可知，波长最长，故是氢原子从n=3能级向n=2能级跃迁时产生的，故A正确； B．光子波长最短、能量最大，因此它是氢原子从n=6能级向n=2能级跃迁时产生的，故光子能量为，故B错误； C．一群处于能级的氢原子向低能级跃迁时最多可以辐射出种光子，故C正确； D．一个处于能级的氢原子向低能级跃迁时最多可以辐射出个光子，故D错误。 故选AC。 12. 1899年，俄国物理学家列别捷夫首先从实验上证实了“光射到物体表面上时会产生压力”。已知频率为的光子的动量为，式中h为普朗克常量，c为光速。光对物体单位面积的压力叫辐射压强或光压。某二氧化碳气体激光器发出的激光功率为，该光束垂直射到某平整元件上，其光束截面积为，该激光的波长为，光速，且，则（　　） A. 该激光器单位时间内发出的光子数可表示为 B. 该激光器单位时间内发出的光子数可表示为 C. 该光束可能产生的最大光压约为 D. 该光束可能产生的最大光压约为 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．光子的能量为 设单位时间内该激光器发出的光子数为N，有 故A正确；B错误； CD．如果光束被完全反射，且反射光垂直于平面，则光子的动量改变量为最大，t时间内 根据动量定理，有 又 该光束产生的最大光压为 联立，可得 故C错误；D正确。 故选AD。 13. 2026年5月全国艺术体操锦标赛中，15岁小将王淇首夺成年个人全能金牌，王淇进行带操比赛时彩带的运动可简化为一列沿轴方向传播的简谐横波，图甲是时的波形图，为该波传播方向上的质点，其振动图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ） A. 波沿轴负方向传播 B. 时原点处的质点与质点位移相同 C. 质点的平衡位置坐标为=2.0m D. 原点处质点的振动方程为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由图乙可知，周期，振幅为，时，P点振动方向向上，结合图甲可知，波沿x轴正方向传播，A错误； B．由图甲可知，时，原点处的质点从平衡位置向下振动，即，偏离平衡位置位移为 时，质点P向上振动，再经到达平衡位置，则时偏离平衡位置位移，故B正确； C．P点经过回到平衡位置，说明平衡位置处质点的振动传到P，则质点的平衡位置坐标 由图甲可知波长，根据 解得，故C正确； D．设原点处质点的振动方程为 如图甲知时，原点处质点偏离平衡位置位移，且运动方向向下，根据圆频率 可得 故原点处质点的振动方程为，故D错误。 故选BC。 三、实验题（共16分） 14. 某同学测量一长方体玻璃砖对红光的折射率，装置示意图如图所示。实验步骤如下： ①在水平木板上固定一张白纸，白纸上放置光屏P，在白纸上画一条与光屏P平行的直线ad作为界线； ②把宽为L的玻璃砖放在白纸上，使它的一边跟ad重合，画出玻璃砖的另一边bc，在bc上取一点O，画一条线段AO； ③用激光笔发出平行于木板的红色细光束，沿图中AO方向从O点射入玻璃砖，光束从玻璃砖另一面射出后，射到光屏P上的S1处，记录S1的位置； ④保持入射光不变，撤去玻璃砖，激光射到屏上的S2处，记录S2的位置以及光束与ad的交点N； ⑤作出光束从O点到S1点的光路图，记录光束与ad边的交点M（图中未画出）； ⑥测出OM、ON的长度分别为d1、d2。 据此回答下列问题： （1）请在答题卡图中作出光线从O点到S1点的光路图；___________ （2）根据测量数据，可得该玻璃砖对红光的折射率n=___________（用L、d1、d2表示）； （3）该实验中，若改用绿色细光束做实验，其他条件不变，则未撤去玻璃砖时，光束射到光屏上的位置应在S1的___________（选填“左侧”或“右侧”）。 （4）该实验中，激光笔发出红色细光束对准O点，增大玻璃砖厚度，其他条件不变，则未撤去玻璃砖时，出射光线相对于入射光线的侧移量将___________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 【答案】（1） （2） （3）右侧 （4）增大 【解析】 【小问1详解】 作出光线从O点到S1点的光路图如图 【小问2详解】 光线在O点的入射角的正弦值 折射角正弦值 则折射率 【小问3详解】 因绿光的频率大于红光，则绿光的折射率大于红光，进入玻璃砖后偏折程度较大，射出玻璃砖时的侧移量较大，则未撤去玻璃砖时，光束射到光屏上的位置应在S1的右侧。 【小问4详解】 光线射出玻璃砖时的侧移量（其中i和r分别是光线射到下表面的入射角和折射角），可知增大玻璃砖的厚度，侧移距离也会增大。 15. “用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，将的油酸溶于酒精，制成的油酸酒精溶液，用注射器测得上述溶液为80滴，把一滴该溶液滴入盛水撒有痱子粉的浅盘中，待油酸形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的轮廓用彩笔描绘在玻璃板上，再将画有油酸膜轮廓的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积。已知坐标纸中正方形方格边长为1cm。根据以上信息，回答下列问题： （1）若数出油膜轮廓对应的方格数为150格，由此估算出分子的直径为________m。（结果保留1位有效数字） （2）为了尽可能准确地估测出油酸分子的大小，下列措施可行的是（　　） A. 油酸浓度大一些更好 B. 爽身粉层在水面上适当厚一些 C. 轮廓范围内的完整正方形个数即代表油膜铺开的面积 D. 油酸扩散并待其收缩形成稳定油膜后再绘出轮廓图 （3）利用上述方法测量出了油酸分子的直径为，已知油酸的密度为，摩尔质量为，则阿伏加德罗常数可用上述字母表示为________。 （4）甲、乙、丙三位同学分别在三个实验小组做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验，但都发生了操作错误。其中会导致所测的分子直径偏小的是（　　） A. 甲同学在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒少了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值大一些 B. 乙在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器把溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针管比原来的细，每滴油酸酒精溶液的体积比原来的小 C. 丙在计算油膜面积时，把凡是不足一格的油膜都不计，导致计算的面积比实际面积小一些 【答案】（1） （2）D （3） （4）A 【解析】 【小问1详解】 1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积是 油膜的面积为 则分子的直径为 【小问2详解】 A．油酸浓度越大，油酸的分子数越多，越不容易形成单分子膜，实验误差越大，故A错误； B．爽身粉层在水面上越厚，不容易使油酸分子扩散形成单分子膜，实验误差越大，故B错误； C．轮廓范围内的超过半个的完整正方形个数才更接近代表油膜铺开的面积，故C错误； D．油酸扩散并待其收缩稳定后再绘出轮廓图，此时油膜铺开的更接近单分子膜，实验更准确，故D正确。 故选D。 【小问3详解】 纯油酸的摩尔体积为 一个油酸分子的体积为 联立解得阿伏加德罗常数为 【小问4详解】 A．甲同学在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒少了一点，则代入计算的浓度偏小，算出的一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积偏小，根据可知，所测的分子直径d偏小，故A正确； B．乙同学在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器把溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针管比原来的细，实际滴入的每滴油酸酒精溶液的体积小一些，则代入计算的一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积偏大，根据可知，所测的分子直径d偏大，故B错误； C．丙在计算油膜面积时，把凡是不足一格的油膜都不计，则油膜面积测量值偏小，根据可知，所测的分子直径d偏大，故C错误。 故选A。 四、计算题（共32分） 16. 现有两个在一条直线上相向运动，发生对撞后得到和1个新粒子。已知的质量为2.0141u，的质量为3.0160u，新粒子的质量为1.0087u，核反应时质量亏损1u释放的核能约为931MeV。 （1）写出该核反应的方程； （2）求该核反应中释放的核能（以MeV为单位，保留两位有效数字）。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由核反应过程中的质量数和电荷数守恒可知 【小问2详解】 核反应过程中质量亏损，释放能量 17. 如图所示，正面为矩形截面的玻璃砖内有个斑点S，从玻璃砖上表面F点到左侧AD边距为3cm，从上表面调整位置能观察到斑点的范围在AE之间，FE直线距离为cm，从A点观测到的斑点距离上表面为3cm。 （1）求斑点到上表面的实际距离； （2）求该玻璃砖的折射率。（计算结果全部保留根号） 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 光路如图所示： 设斑点S到上表面的距离为H，设， 从A点观察由折射定律有 其中， 从E点观察恰好发生全反射有 其中 而 联立解得斑点到上表面的实际距离为 【小问2详解】 根据临界角与折射率的关系 由上一问的解析可知 解得 18. 某种肺活量测试的规则为：一次尽力吸气并快速尽力呼出后，呼出气体的温度视为人体内的热力学温度，气体在一个大气压强下的体积作为肺活量测试的结果。物理兴趣小组的同学用如图所示的装置进行测试，两导热良好的气缸、之间由细管相连，气缸的底面积为S，高度为，内部充满密度为的液体，气缸的底面积为2S，高为2H。气缸顶部的小孔和与气缸连接的软管均与大气连通。测试时，甲同学通过软管向气缸中吹气，然后立即关闭气缸顶部的阀门，经过一段时间稳定后，气缸中的液体恰好全部流入气缸。已知，，环境温度，，，，取重力加速度，细管的体积、软管的体积以及呼出气体中水蒸气的影响均忽略不计，呼出的气体可视为理想气体。 （1）求甲同学的肺活量； （2）由于气缸高度的限制，乙同学测试前先将气缸上方的小孔封闭，重复甲同学操作，稳定后气缸中的液体也恰好全部流入气缸中，则乙同学肺活量是甲同学肺活量的多少倍？ 【答案】（1） （2）1.97 【解析】 【小问1详解】 稳定时，气缸中中气体压强 气体状态满足 解得 代入数据可知 【小问2详解】 设乙同学的肺活量为，B中气体发生等温变化 解得 中气体有 解得 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $