内容正文:
高二物理
★满分100分,考试时间75分钟。★
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色字迹的签字笔或钢笔将自己的姓名、准考证号分别填写在试卷和答题卡
规定的位置上。
2.答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡对应题目的答案涂黑,如需改动,用橡皮擦
干净后,再涂其它答案。非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题卡上相应
的区域内,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、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要
求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全
的得3分,有选错的得0分。
1.一个单摆在地面上做受迫振动,其共振曲线(振幅A与驱动力频率f的关
104/cm
系)如图所示,则
A.此单摆的固有周期为0.5s
B.单摆做受迫振动的频率等于驱动力的频率
04
0.250.50.75fHz
C.若仅增大摆球的质量,单摆的固有频率增大
D.若仅减小单摆的摆长,共振曲线的峰将向左侧移动
2.2026年5月27日,我国在文昌航天发射场使用长征七号改运载火箭,成功将通信技术试验卫星
二十四号发射升空。该卫星主要用于开展多频段、高速率卫星通信技术验证。关于电磁波,下列
说法正确的是
A.电磁波的频率越高,波长越小
B.电磁波能在磁场中偏转
C.随时间变化的磁场在周围空间一定产生随时间变化的电场
D.振荡电路只需有足够高的振荡频率就可以有效发射电磁波
3.下列关于分子动理论的说法正确的是
A,扩散现象只能发生在气体与液体间,固体间不会发生扩散现象
B.用打气筒给轮胎打气时感到费力,这说明气体分子间存在很大的斥力
C.布朗运动可发生在液体或气体中,间接反映了液体或气体分子的无规则运动
D.分子势能的大小是由温度和分子间的相对位置共同决定的
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4.下列关于固体和液体的说法正确的是
A.液晶具有液体的流动性,同时在所有物理性质上都具有晶体的各向异性
B.单晶体有固定的熔点,多晶体和非晶体没有固定的熔点
C.通常金属在各个方向的物理性质都相同,所以金属是非晶体
D.往玻璃水杯中加水,水可以高过杯口而不溢出,是由于存在表面张力
5.放射治疗中常用钴一60作为放射源,其衰变产生的激发态镍一60跃迁时释放的Y射线可用于照
射病变组织。钴一60的衰变方程为Co→Ni+X,其半衰期约为5年。下列说法中正确的是
A.经过两个半衰期,钴一60原子核全部发生衰变
B.该核反应满足质量守恒,释放出能量
C.该核反应产生的粒子X为电子
D.Y射线的电离作用很强,穿透能力较弱
6.如图是双缝干涉实验装置的示意图,S为单缝,S1、S2为双缝,P为光屏。用红光从左边照射单
缝S时,可在光屏P上观察到干涉条纹。下列说法正确的是
A.将屏沿纸面向上移动,干涉条纹也会随着向上移动
B.减小双缝间的距离,干涉条纹会变得更稀疏
C.将红光换为绿光,干涉条纹会变得更稀疏
D.将红光换为白光,在屏上将观察不到干涉条纹
7.用a、b两种光分别照射光电管阴极K,电路连接如图甲所
示,测得光电流I随电压U变化的图像如图乙所示。下列
说法中正确的是
6
A.若要测量遏止电压,则电源的左端为负极
P
B.a光的饱和光电流比b光大,说明a光的光子能量比b
电源。
Ue Ue2O
光高
甲
乙
C.用a光照射该金属发出的光电子的初动能均等于eUc2
D.若a光为绿光,则b光可能为紫光
8.在光学镜头表面常镀有一层光学薄膜,可以减小反射光强度,增大透射光的强度。下列现象包含
的原理与其相同的是
内芯
↓↓↓↓
、外套
A.光导纤维
B.用单色光检查工件表面的平整度
C.泊松亮斑
D.全息投影
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9.如图所示为氢原子的能级示意图。下列说法正确的是
n
EleV
A.一群处于=3能级的氢原子向低能级跃迁时最多能辐射出3种不同
频率的光
3
-1.51
2
-3.4
B.氢原子从n=3能级跃迁到n=1能级,需要吸收能量为12.09eV的
光子
-13.6
C.从高能级向低能级跃迁时,能级差越大,辐射出的光子的波长越小
D.氢原子外层电子在=3能级上绕核运动时,不停地向外辐射电磁波
10.如图所示,理想变压器原线圈通过定值电阻R1接有输出电压有效值恒为220V的交流电源,开
关S接b时,原、副线圈的匝数比为5:1,b为中心抽头,定值电阻R1=102,R2=62,电流表
和电压表均为理想交流电表,量程足够大。现将开关S接b,当滑动变阻器接入电路的阻值为
122时,电阻R1的发热功率为40W,下列判断正确的是
A.此时电流表的示数为10A
B.保持开关S接b,仅将滑动变阻器滑片向上移动,电压表示数一定变大
C.保持开关S接b,仅将滑动变阻器滑片向上移动,变压器输出功率一定变大
D.保持滑片位置不变,仅将开关S改接到a,流过电阻R:的电流为转A
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11.(6分)用插针法测玻璃的折射率,实验原理图如图甲所示。
(1)下列说法正确的是
A.手不要触碰玻璃砖的光学表面
B.若没有直尺,可以沿着玻璃砖边缘画线以确定玻璃砖位置
C.实验过程中玻璃砖在纸面上的位置可以上下移动
甲
D.在确认大头针P4位置时,只需要使P4挡住P?即可
(2)在该实验中,光线是由空气射入玻璃砖,根据测得的人射角0和折射角o.6s血8
02的正弦值画出的图像如图乙所示,从图像可知实验所用玻璃砖的折0.4
0.2---
射率等于
sin
00.20.40.60.8
(3)实验中,入射角01和折射角02的测量误差属于
(填“偶然误
乙
差”或“系统误差”)。若实验中作图得到的光从玻璃砖射出的位置O比实际位置偏左,则实
验中利用图甲中入射角日1和折射角02计算得到的玻璃砖折射率的测量值与实际值相比
(填“偏大”“相等”或“偏小”)。
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12.(8分)某实验小组用图甲所示实验装置进行“探究气体等温变化的规律”实验。
i01.5
0.5
2.03
-压力表
P个
①
②
柱塞
2
E2
0
E0
空气柱
E、
橡胶套
V
甲
乙
丙
(1)实验中在柱塞上涂抹润滑油的目的主要有两点,分别是
和
(2)如图乙所示,实验小组同学从状态A缓慢上拉柱塞,使其到达状态B(气体的体积为V1)。
若此时突然提升柱塞,使气体的体积快速达到V2,则此时V2可能对应图乙中的状态
(填“C”“D”或“E”),该状态下封闭气体的内能
(填“大于”“小于”或“等
于”)状态B时的内能。(图中A、B、D为同一等温线上的点)
(3)另外一次实验中,实验小组同学从某状态开始缓慢下压柱塞,记录相应的数据,用图像法处
理数据时绘制了如图丙所示的p图像,发现当气体压强增大到一定值后,实验数据措绘的
图线偏离过原点的直线。若该偏离是由于实验过程中,注射器中气体出现漏气现象导致的,
则描绘的图线可能如图丙的曲线
(填“①”或“②”)所示。
13.(10分)利用横波可以测试黑土的分层结构、土质特性、寒区冻融等特点。如图甲所示,某次检
测中,有一列简谐横波波源在O点,从t=0开始沿x轴传播,依次经过融土、冻土两段介质,经
0.08s传播到x=20处的质点P。波源的振动图像如图乙所示。已知该简谐横波在融土和
冻土中的传播速度大小分别为200m/s和400m/s。求:
0.125t/s
0
甲
(1)OP间融土段的长度以及该波在融土段中的波长;
(2)t=0.1425s时质点P的振动方向以及0~0.1425s时间内质点P运动的总路程。
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14.(14分)如图所示,两块由不同材料制成的半径均为R的1圆形玻璃砖拼接在一起,AB为直径,
0为圆心,E,F是直径AB上的两个点,0E=R,OF-
2R。一束单色光垂直A0边射人左
侧玻璃砖,入射点缓慢左移,从E点射入的单色光恰好不能从圆弧AD上射出。已知该单色光
在左、右两玻璃砖中的波长之比为,光在真空中的速度为C
(1)求左、右两玻璃砖对该单色光的折射率n1、n2;
D
(2)若该单色光从F点垂直AO边射入左侧玻璃砖,求其在两块玻璃砖中传
播时间之和的最小值。
AFE O
B
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15.(16分)如图所示,容积为3V的导热汽缸A内用一活塞封闭一定质量的气体,活塞上方与大气
连通,大气压强恒为,活塞的横截面积为S,质量为0(g为重力加速度),汽缸A通过类压
阀与另一容积为V的导热汽缸B连接。当B中气体压强减去A中气体压强大于△p=0P。
时差压阀打开,B中气体缓慢进入A中;当该差值小于或等于△力一OP,时差压阀关闭。开始
时环境温度为300K,A内气体体积为3Y,当环境温度缦慢升高至400K时,差压阀恰好要打
开。A、B内的气体为同种气体,可看作理想气体,差压阀与连接管内的气体体积不计,忽略活
塞与汽缸间的摩擦,活塞的体积不计,活塞的密封性良好。
(1)求开始时汽缸B内气体的压强;
(2)若上述升温过程中,A内气体与外界交换的热量数值为Q,求此过程中气
B
体内能的变化量;
(3)当温度升高至400K时,保持环境温度不变,在活塞上方施加一竖直向上
差压阀
的外力F,使活塞缓慢上移,求活塞恰好移至汽缸顶端开口处时外力F的大小。
高二物理第6页(共6页)】高二物理
参考答案及解析
参考答案及解析
高二物理*
1.B【解析】由共振曲线知此单摆的固有频率为
的运动,是液体或气体分子对微粒的撞击不平衡导
05国有周期为1=子=2公,放A错识
致的,间接反映了液体或气体分子的无规则热运动,
故C正确。分子势能的大小是由分子间的相对位置
单摆做受迫振动的频率等于驱动力的频率,B正确。
决定的,与温度无关,故D错误。
单摆的振动周期与摆球质量无关,若仅增大摆球的
质量,单摆的固有频率不变,C错误。若仅减小单
4.D【解析】液晶属于特殊的中间态物质,既具有
液体的流动性,同时在光学特性上具有晶体的各向
摆的摆长,根据单摆周期公式T=2π
单摆的
异性特征,故A错误。单晶体和多晶体都属于晶体,
晶体均有固定的熔点,故B错误。常见的金属都属
固有周期减小,固有频率增大,则共振曲线的峰将
于多晶体,多晶体整体表现为各向同性,但其有固
向右移动,D错误。
定的熔点,故C错误。往玻璃水杯中加水,水可以
2.A【解析】电磁波的频率越高,波长越小,A正
高过杯口而不溢出,是由于存在表面张力,故D
确。电磁波不带电,不能在磁场中偏转,B错误。
正确。
根据麦克斯韦电磁场理论,随时间均匀变化的磁场
5.C【解析】根据衰变规律,经过n个半衰期后剩
会产生恒定的电场,只有随时间非均匀变化的磁场
才会产生变化的电场,故C错误。有效发射电磁波
1
余未衰变的原子核数为N=N,
,经过2个半衰
2
需要同时满足两个条件:足够高的振荡频率、开放
的振荡电路(使电磁场分散到尽可能大的空间),
期后剩余}的钴一60原子核未发生衰变,故A错误。
仅频率足够高无法实现有效发射,故D错误。
衰变反应质量数守恒,但质量有亏损,释放能量,
3.C【解析】扩散现象是分子无规则热运动的宏观
故B错误。X的质量数为60-60=0,电荷数为
体现,固体分子同样在永不停息地做无规则热运动,
27-28=-1,即X为e(电子),故C正确。1射
固体之间也可发生扩散现象(如铅块与金块长时间
线的电离作用很弱,穿透能力很强,故D错误。
紧挨后互相渗入),故A错误。用打气筒给轮胎打
6.B【解析】光的传播与双缝位置有关,将屏沿纸
气时感到费力,是存在气体压强,不能说明分子间
面向上移动,双缝之后的光传播不发生变化,干涉
存在斥力,气体分子间距很大,作用力很小,故B
条纹不会随着向上移动,故A错误。根据公式
错误。布朗运动是悬浮在液体或气体中的固体微粒
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高二物理
参考答案及解析
△=青2,减小双缝间的距离,干涉条纹间的间距
时,辐射出光子的能量△E=E3-E1=12.09eV,而
变大,变得更稀疏,故B正确。根据公式△x=号入,
不是“吸收光子”,故B错误。从高能级向低能级
跃迁时,能级差越大,辐射出的光子的能量越高,
将红光换为绿光,光的波长减小,所以干涉条纹间
频率越高,波长越小,故C正确。氢原子外层电子
距变小,变得更密集,故C错误。将红光换为白光,
在特定能级上绕核运动时,处于定态,不会向外辐
在屏上将出现彩色干涉条纹,故D错误。
射电磁波,故D错误。
7.D【解析】若要测量遏止电压,则光电管两端要
加反向电压,阴极K要与电源正极相连,电源左端
10.ABD【解析】对电阻R1根据焦耳定律有P=I,R,
为正极,A错误。由图乙可知,α光的饱和光电流
解得I1=2A,根据理想变压器电流与匝数的关系
比b大,这仅能说明α光照射时单位时间内产生的
光电子比b光多。根据爱因斯坦光电效应方程有
可得
I,
2,解得12=10A,即此时电流表的示
Es=hy-W,Es=eU。,结合U1>Ue2可知
数为10A,A正确。副线圈电路是电阻R2与滑动变
hva<hv,,即a光的光子能量比b光低,B错误。
阻器的并联电路,设并联电阻为R并,电压表测量副
用α光照射该金属发出的光电子的最大初动能等于
线圈的电压,电流表测量副线圈回路干路中的电流,
eUc2,C错误。a光的光子能量比b光低,则a光的
可将整个电路等效为如图所示的电路,将副线圈回
频率比b光低,若a光为绿光,则b光可能为紫光,
2
路等效为R等=
R并的等效电阻。保持开关S
D正确。
8.BD【解析】在光学镜头表面常镀有一层光学薄
接b,仅将滑动变阻器滑片向上移动,滑动变阻器
膜,可以减小反射光强度,增大透射光的强度,这
接入电路的阻值增大,R等增大,流过回路的电流减
是利用了光的干涉。光导纤维的内芯折射率要大于
小,则R,两端的电压也减小,而交流电源的输出电
外套的折射率,因此光在内芯与外套界面上不断发
压有效值不变,则变压器的输入电压增大,根据理
生全反射,和光的干涉无关,A错误。用单色光检
想变压器的电压之比等于匝数之比可得副线圈的输
查工件表面的平整度,利用了薄膜干涉,B正确。
出电压增大,则电压表示数变大,B正确。对于等
光照射到不透明的小圆盘上时,圆盘边缘会发生衍
效电路,当R等=R时等效电阻的功率(即变压器
射现象,在圆盘阴影的中心出现亮斑,形成泊松亮
的输出功率)达到最大,等效电阻阻值与R1相差越
斑,C错误。全息投影是光的干涉现象,D正确。
大,等效电阻的功率越小。当滑动变阻器接入电路
9.AC【解析】一群处于n=3激发态的氢原子,辐
的阻值为122时,R等=1002>R,滑动变阻器滑
射光的种类数为C=3种(对应3→2、3→1、
2→1),故A正确。从n=3能级跃迁到n=1能级
片向上移动,R等变得更大,等效电阻的功率(即变
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高二物理
参考答案及解析
压器的输出功率)变得更小,C错误。保持滑片位
12.(1)封闭气体,防止漏气(1分)减小摩擦
置不变,仅将开关s改接到a,此时的等效电阻
(1分)
2.5
(2)E(2分)
小于(2分)
R并=252,流过电阻R1的电流
(3)②(2分)
U
20V一=44A,D正确。
【解析】(1)在柱塞上涂抹润滑油的主要目的是封
1=R+102+2597
闭气体,防止漏气,同时也有减小摩擦的作用。
(2)突然快速提升柱塞至V,,气体体积瞬间增大,
R
气体对外做功,而该过程极短,来不及从外界吸热,
R等
导致气体内能减小,温度降低。由pV=RT,若体
积V相同,温度T越低,压强P越低,因此可能
对应图乙中的状态E。
11.(1)A(1分)
(3)等温变化应满足pV=RT=C(常数),因
(2)1.5(2分)
此对于p-}图像,图像是一条过原点的直线,斜
(3)偶然误差(1分)偏大(2分)
率k=RT,当漏气时封闭气体的质量减小,即物
【解析】(1)手拿光学元器件时切忌用手触摸“工
质的量减小,斜率k随之逐渐减小,图线会向下弯
作面,以防脏污甚至腐蚀光学面造成永久的损坏,
曲并逐渐平缓,因此描绘的图线可能如图丙的曲线
进而影响测量结果,故A正确。不允许沿着玻璃砖
②所示。
边缘画线,容易对玻璃砖光学面造成损坏,B错误。
13.(1)12m25m
实验过程中玻璃砖在纸面上的位置不能上下移动,
(2)沿y轴正方向24
故C错误。在确认大头针位置时,需要使挡住
乃和?、乃的像,故D错误。
【解析】(1)设融土段的长度为x1,则有
(2)根据折射率定义公式有1=s血8
可得
sin 0
1+x-1=tp(1分)
VI V2
sin&,=sn8,可得玻璃砖的折射率为
将x=20m、tp=0.08s、y=200m/s和
10.6
n=
k0.4
=1.5。
v2=400m/s代入解得x1=12m(1分)
(3)角度的测量误差属于偶然误差。若实验中作图
根据图乙可知该简谐横波的周期为T=0.125s
得到的光从玻璃砖射出的位置O'比实际位置偏左,
(1分)
sin e
则折射角82的测量值偏小,根据n=
sin
可知折射
波在融土段中的波长=yT(1分)
率的测量值偏大。
解得2=25m(1分)
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参考答案及解析
(2)波经0.08s传播到质点P,则在仁0.1425s时质
设单色光的周期为T,单色光在左、右两玻璃砖中
点
p
已经
振
动
了
的波长分别为乃=yT,23=T(1分)
1
△t=0.1425s-0.08s=0.0625s=1T(1分)
根据题意可知
3-6
由波源的振动图像可知,波源起振方向沿y轴负方
24
向,则=0.1425s时质点P第一次回到平衡位置,振
可解得n2=
61分)
动方向沿y轴正方向(2分)
0~0.1425s时间内质点P运动的总路程s=2A(2
(2)设单色光从右侧玻璃砖射入空气的临界角为
分)
.1
C,则sinC2=(1分)
n
14.(1)2
√6
2
单色光从F点垂直射入左侧玻璃砖,由几何知识可
(2)
(42+3R
知其在圆弧AD上P点的入射角=45°(1分)
2c
由于a>C,故单色光在P点发生全反射(1分)
【解析】(1)光从E点入射,恰好能在圆弧上发生
光路图如图乙所示,
全反射,可知此时的入射角恰好等于临界角C,光
路图如图甲所示,
G
A FE
B
B
乙
单色光垂直穿过分界面OD后射到圆弧上Q点,由
甲
有sinC,=
OE
(1分)
几何知识可知Q点的入射角阝=45°(1分)
R
1
根据sin阝<sinC2,可知阝<C,即单色光可以
而siC1=上(1分)
21
从9点射出(1分)
解得C1=30°,n=2(1分)
此时对应的传播时间即为单色光在玻璃砖中传播时
单色光在左、右两玻璃砖中的传播速度分别为
间之和的最小值,有1=知+赵+迎(1分)
y=,=1分)
,
n.
第4页,共6页
高二物理
参考答案及解析
由几何知识易知1p=1w=0=
2R1分)
(2)设升温至400K时A中气体的体积为V41,升
(4W2+5R1分)
温过程由盖一吕萨克定律有
组-'2分)
解得t=
T。T
2c
4代入解得广1=V(1分)
3
将VA0=
15.(1)
10h
升温过程,A中气体体积变大,对外做功,有
(2)增加了9-40%2
W=-P4n(VAI-VA0)(1分)
(3)
1
205
气体温度升高,则内能增大,则A中气体要从外界
【解析】(1)开始时,设汽缸A内的气体压强为P40,
吸收热量,根据热力学第一定律,气体内能变化量
△U=Q+W(1分)
以活塞为研究对象有P4如S=8+PS(1分)
海4U=g1分
将购=
代入可得P知10西1分)
11
10g
(3)活塞缓慢上移过程,A中气体压强减小,B中
升温过程中,活塞受力状态不变,则汽缸A中的气
气体缓慢进入A中,两汽缸内气体压强差始终不变。
体压强不变,即气体做等压变化
设活塞恰好移至汽缸顶端开口处时汽缸A内气体压
汽缸B中气体做等容变化,升温至400K时差压阀
强为P4,对两汽缸中的气体整体有
恰好要打开,则此时B内气体压强P1=P40+△P,
P40VA1+Ps1V=P42×3V+(P42+△pV(2分)
设开始时汽缸B内气体的压强为P,根据查理定
解得P2三0P,1分】
律有=型(2分)
To T
以活塞为研究对象有F+P42S=8+PS(1分)
9
可解得P0
10P%1分)
解得P=
20PnS(1分)
第5页,共6页
高二物理
参考答案及解析
物理细目表
题号
题型
分值
考查主要内容及知识点
难度
单选题
4
单摆、共振
易
2
单选题
电磁振荡与电磁波谱
易
3
单选题
分子动理论
易
单选题
4
固体和液体的性质
易
5
单选题
4
核反应方程、衰变
易
6
单选题
4
光的双缝干涉
中
单选题
光电效应
中
8
多选题
6
波动光学
易
9
多选题
6
玻尔的原子模型
易
10
多选题
6
变压器电路
难
11
实验题
6
测玻璃的折射率
易
12
实验题
8
探究气体等温变化时压强与体积的关系
易
13
计算题
10
机械振动与机械波
易
14
计算题
14
折射与全反射的综合应用
中
15
计算题
16
理想气体实验定律的应用、热力学第一定律
中
第6页,共6页高二物理
满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色字迹的签字笔或钢笔将自己的姓名、准考证号分别填写在试卷和答题卡规定的位置上。
2.答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡对应题目的答案涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再涂其它答案。非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题卡上相应的区域内,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、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1 . 一个单摆在地面上做受迫振动,其共振曲线(振幅 A 与驱动力频率 f 的关系)如图所示,则
A . 此单摆的固有周期为 0.5 s
B . 单摆做受迫振动的频率等于驱动力的频率
C . 若仅增大摆球的质量,单摆的固有频率增大
D . 若仅减小单摆的摆长,共振曲线的峰将向左侧移动
1.B【解析】由共振曲线知此单摆的固有频率为 0.5Hz,固有周期为,故A错误。单摆做受迫振动的频率等于驱动力的频率,B正确。单摆的振动周期与摆球质量无关,若仅增大摆球的质量,单摆的固有频率不变,C错误。若仅减小单摆的摆长,根据单摆周期公式,单摆的固有周期减小,固有频率增大,则共振曲线的峰将向右移动,D错误。
2 . 2026年5月27日,我国在文昌航天发射场使用长征七号改运载火箭,成功将通信技术试验卫星二十四号发射升空。该卫星主要用于开展多频段、高速率卫星通信技术验证。关于电磁波,下列说法正确的是
A . 电磁波的频率越高,波长越小
B . 电磁波能在磁场中偏转
C . 随时间变化的磁场在周围空间一定产生随时间变化的电场
D . 振荡电路只需有足够高的振荡频率就可以有效发射电磁波
2.A【解析】电磁波的频率越高,波长越小,A正确。电磁波不带电,不能在磁场中偏转,B错误。根据麦克斯韦电磁场理论,随时间均匀变化的磁场会产生恒定的电场,只有随时间非均匀变化的磁场才会产生变化的电场,故C错误。有效发射电磁波需要同时满足两个条件:足够高的振荡频率、开放的振荡电路(使电磁场分散到尽可能大的空间),仅频率足够高无法实现有效发射,故D错误。
3 . 下列关于分子动理论的说法正确的是
A . 扩散现象只能发生在气体与液体间,固体间不会发生扩散现象
B . 用打气筒给轮胎打气时感到费力,这说明气体分子间存在很大的斥力
C . 布朗运动可发生在液体或气体中,间接反映了液体或气体分子的无规则运动
D . 分子势能的大小是由温度和分子间的相对位置共同决定的
3.C【解析】扩散现象是分子无规则热运动的宏观体现,固体分子同样在永不停息地做无规则热运动,固体之间也可发生扩散现象(如铅块与金块长时间紧挨后互相渗入),故A错误。用打气筒给轮胎打气时感到费力,是存在气体压强,不能说明分子间存在斥力,气体分子间距很大,作用力很小,故B错误。布朗运动是悬浮在液体或气体中的固体微粒的运动,是液体或气体分子对微粒的撞击不平衡导致的,间接反映了液体或气体分子的无规则热运动,故C正确。分子势能的大小是由分子间的相对位置决定的,与温度无关,故D错误。
4 . 下列关于固体和液体的说法正确的是
A . 液晶具有液体的流动性,同时在所有物理性质上都具有晶体的
各向异性
B . 单晶体有固定的熔点,多晶体和非晶体没有固定的熔点
C . 通常金属在各个方向的物理性质都相同,所以金属是非晶体D . 往玻璃水杯中加水,水可以高过杯口而不溢出,是由于存在表
面张力
4.D【解析】液晶属于特殊的中间态物质,既具有液体的流动性,同时在光学特性上具有晶体的各向异性特征,故A错误。单晶体和多晶体都属于晶体,晶体均有固定的熔点,故B错误。常见的金属都属于多晶体,多晶体整体表现为各向同性,但其有固定的熔点,故C错误。往玻璃水杯中加水,水可以高过杯口而不溢出,是由于存在表面张力,故D正确。
5 . 放射治疗中常用钴-60作为放射源,其衰变产生的激发态镍-60跃迁时释放的 γ 射线可用于照射病变组织。钴-60的衰变方程为 → + X ,其半衰期约为5年。下列说法中正确的是
A . 经过两个半衰期,钴-60原子核全部发生衰变
B . 该核反应满足质量守恒,释放出能量
C . 该核反应产生的粒子 X 为电子
D . γ 射线的电离作用很强,穿透能力较弱
5.C【解析】根据衰变规律,经过n个半衰期后剩余未衰变的原子核数为,经过2个半衰期后剩余的钴-60原子核未发生衰变,故A错误。衰变反应质量数守恒,但质量有亏损,释放能量,故B错误。X的质量数为 60-60 = 0,电荷数为 27-28 = -1,即X为(电子),故C正确。γ射线的电离作用很弱,穿透能力很强,故D错误。
6 . 如图是双缝干涉实验装置的示意图,S 为单缝,S1、S2 为双缝,P 为光屏。用红光从左边照射单缝 S 时,可在光屏 P 上观察到干涉条纹。下列说法正确的是
A . 将屏沿纸面向上移动,干涉条纹也会随着向上移动
B . 减小双缝间的距离,干涉条纹会变得更稀疏
C . 将红光换为绿光,干涉条纹会变得更稀疏
D . 将红光换为白光,在屏上将观察不到干涉条纹
6.B【解析】光的传播与双缝位置有关,将屏沿纸面向上移动,双缝之后的光传播不发生变化,干涉条纹不会随着向上移动,故A错误。根据公式,减小双缝间的距离,干涉条纹间的间距变大,变得更稀疏,故B正确。根据公式,将红光换为绿光,光的波长减小,所以干涉条纹间距变小,变得更密集,故C错误。将红光换为白光,在屏上将出现彩色干涉条纹,故D错误。
7 . 用 a、b 两种光分别照射光电管阴极 K ,电路连接如图甲所示,测得光电流 I 随电压 U 变化的图像如图乙所示。下列说法中正确的是
A . 若要测量遏止电压,则电源的左端为负极
B . a 光的饱和光电流比 b 光大,说明 a 光的光子能量比 b 光高
C . 用 a 光照射该金属发出的光电子的初动能均等于 eUc2
D . 若 a 光为绿光,则b光可能为紫光
7. D【解析】若要测量遏止电压,则光电管两端要加反向电压,阴极K要与电源正极相连,电源左端为正极,A错误。由图乙可知,a光的饱和光电流比b大,这仅能说明a光照射时单位时间内产生的光电子比b光多。根据爱因斯坦光电效应方程有,,结合可知,即a光的光子能量比b光低,B错误。用a光照射该金属发出的光电子的最大初动能等于,C错误。a光的光子能量比b光低,则a光的频率比b光低,若a光为绿光,则b光可能为紫光,D正确。
8 . 在光学镜头表面常镀有一层光学薄膜,可以减小反射光强度,增大透射光的强度。下列现象包含的原理与其相同的是
A . 光导纤维 B . 用单色光检查工件表面的平整度
C . 泊松亮斑 D . 全息投影
8.BD【解析】在光学镜头表面常镀有一层光学薄膜,可以减小反射光强度,增大透射光的强度,这是利用了光的干涉。光导纤维的内芯折射率要大于外套的折射率,因此光在内芯与外套界面上不断发生全反射,和光的干涉无关,A错误。用单色光检查工件表面的平整度,利用了薄膜干涉,B正确。光照射到不透明的小圆盘上时,圆盘边缘会发生衍射现象,在圆盘阴影的中心出现亮斑,形成泊松亮斑,C错误。常见的光的干涉现象还有全息投影、肥皂泡上的彩色油膜等,D正确。
9 . 如图所示为氢原子的能级示意图。下列说法正确的是
A . 一群处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁时最多能辐射出3种不同频率的光
B . 氢原子从n=3能级跃迁到n=1能级,需要吸收能量为12.09 eV 的光子
C . 从高能级向低能级跃迁时,能级差越大,辐射出的光子的波长越小
D . 氢原子外层电子在n=3能级上绕核运动时,不停地向外辐射电磁波
9.AC【解析】一群处于激发态的氢原子,辐射光的种类数为种(对应3→2、3→1、2→1),故A正确。从能级跃迁到能级时,辐射出光子的能量,而不是“吸收光子”,故B错误。从高能级向低能级跃迁时,能级差越大,辐射出的光子的能量越高,频率越高,波长越小,故C正确。氢原子外层电子在特定能级上绕核运动时,处于定态,不会向外辐射电磁波,故D错误。
10. 如图所示,理想变压器原线圈通过定值电阻 R1 接有输出电压有效值恒为 220 V 的交流电源,开关 S 接b时,原、副线圈的匝数比为 5 ∶1,b为中心抽头,定值电阻 R1=10 Ω ,R2 =6 Ω ,电流表和电压表均为理想交流电表,量程足够大。现将开关 S 接b,当滑动变阻器接入电路的阻值为 12 Ω 时,电阻 R1 的发热功率为 40 W,下列判断正确的是
A . 此时电流表的示数为10 A
B . 保持开关 S 接b,仅将滑动
变阻器滑片向上移动,电压表示数一定变大
C . 保持开关 S 接b,仅将滑动变阻器滑片向上移动,变压器输出功率一定变大
D . 保持滑片位置不变,仅将开关 S 改接到a,流过电阻R1的电流为 A
10. ABD【解析】对电阻R1根据焦耳定律有,解得,根据理想变压器电流与匝数的关系可得,解得,即此时电流表的示数为10A,A正确。副线圈电路是电阻与滑动变阻器的并联电路,设并联电阻为,电压表测量副线圈的电压,电流表测量副线圈回路干路中的电流,可将整个电路等效为如图所示的电路,将副线圈回路等效为的等效电阻。保持开关S接b,仅将滑动变阻器滑片向
上移动,滑动变阻器接入电路的阻值增大,
增大,流过回路的电流减小,则两端的电压
也减小,而交流电源的输出电压有效值不变,
则变压器的输入电压增大,根据理想变压器的
电压之比等于匝数之比可得副线圈的输出电压增大,则电压表示数变大,B正确。
对于等效电路,当时等效电阻的功率(即变压器的输出功率)达到最大,等效电阻阻值与相差越大,等效电阻的功率越小。当滑动变阻器接入电路的阻值为12时,,滑动变阻器滑片向上移动,变得更大,等效电阻的功率(即变压器的输出功率)变得更小,C错误。保持滑片位置不变,仅将开关S改接到a,此时的等效电阻,流过电阻的电流,D正确。
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11 . (6分)用插针法测玻璃的折射率,实验原理图如图甲所示。
(1)下列说法正确的是 。
A . 手不要触碰玻璃砖的光学表面
B . 若没有直尺,可以沿着玻璃砖边缘画线以确定玻璃砖位置
C . 实验过程中玻璃砖在纸面上的位置可以上下移动
D . 在确认大头针P4位置时,只需要使P4挡住P3即可
(2)在该实验中,光线是由空气射入玻璃砖,根据测得的入射角θ1和折射角θ2的正弦值画出的图像如图乙所示,从图像可知实验所用玻璃砖的折射率等于 。
(3)实验中,入射角θ1和折射角θ2的测量误差属于 (填“偶然误差”或“系统误差”)。若实验中作图得到的光从玻璃砖射出的位置O′比实际位置偏左,则实验中利用图甲中入射角θ1和折射角θ2计算得到的玻璃砖折射率的测量值与实际值相比 (填“偏大”“相等”或“偏小”)。
11.(1)A(1分)
(2)1.5(2分)
(3)偶然误差(1分) 偏大(2分)
【解析】(1)手拿光学元器件时切忌用手触摸“工作面”,以防脏污甚至腐蚀光学面造成永久的损坏,进而影响测量结果,故A正确。不允许沿着玻璃砖边缘画线,容易对玻璃砖光学面造成损坏,B错误。实验过程中玻璃砖在纸面上的位置不能上下移动,故C错误。在确认大头针位置时,需要使挡住和、的像,故D错误。
(2)根据折射率定义公式有,可得,可得玻璃砖的折射率为。
(3)角度的测量误差属于偶然误差。若实验中作图得到的光从玻璃砖射出的位置O'比实际位置偏左,则折射角的测量值偏小,根据可知折射率的测量值偏大。
12 . (8分)某实验小组用图甲所示实验装置进行“探究气体等温变化的规律”实验。
(1)实验中在柱塞上涂抹润滑油的目的主要有两点,分别是 和 。
(2)如图乙所示,实验小组同学从状态A缓慢上拉柱塞,使其到达状态B(气体的体积为V1)。若此时突然提升柱塞,使气体的体积快速达到V2,则此时V2可能对应图乙中的状态 (填“C”“D”或“E”),该状态下封闭气体的内能 (填“大于”“小于”或“等于”)状态B时的内能。(图中A、B、D为同一等温线上的点)
(3)另外一次实验中,实验小组同学从某状态开始缓慢下压柱塞,记录相应的数据,用图像法处理数据时绘制了如图丙所示的 p - 图像,发现当气体压强增大到一定值后,实验数据描绘的图线偏离过原点的直线。若该偏离是由于实验过程中,注射器中气体出现漏气现象导致的,则描绘的图线可能如图丙的曲线 (填“①”或“②”)所示。
12.(1)封闭气体,防止漏气(1分) 减小摩擦(1分)
(2)E(2分) 小于(2分)
(3)②(2分)
【解析】(1)在柱塞上涂抹润滑油的主要目的是封闭气体,防止漏气,同时也有减小摩擦的作用。
(2)突然快速提升柱塞至V2,气体体积瞬间增大,气体对外做功,而该过程极短,来不及从外界吸热,导致气体内能减小,温度降低。由,若体积相同,温度越低,压强越低,因此V2 可能对应图乙中的状态E。
(3)等温变化应满足(常数),因此对于 p - 图像,图像是一条过原点的直线,斜率,当漏气时封闭气体的质量减小,即物质的量减小,斜率随之逐渐减小,图线会向下弯曲并逐渐平缓,因此描绘的图线可能如图丙的曲线②所示。
13 . (10分)利用横波可以测试黑土的分层结构、土质特性、寒区冻融等特点。如图甲所示,某次检测中,有一列简谐横波波源在O点,从 t=0开始沿x轴传播,依次经过融土、冻土两段介质,经0.08 s 传播到 x=20 m 处的质点 P。波源的振动图像如图乙所示。已知该简谐横波在融土和冻土中的传播速度大小分别为 200 m/s 和 400 m/s 。求:
(1)OP间融土段的长度以及该波在融土段中的波长;
(2)t=0.142 5 s 时质点P的振动方向以及 0~0.142 5 s 时间内质点P运动的总路程。
13. (1)12 m 25 m (2)沿 y 轴正方向 2A
【解析】(1)设融土段的长度为,则有(1分)
将、、和代入解得(1分)
根据图乙可知该简谐横波的周期为(1分)
波在融土段中的波长 (1分)
解得 (1分)
(2)波经0.08s传播到质点P,则在t=0.1425时质点P已经振动了(1分)
由波源的振动图像可知,波源起振方向沿y轴负方向,则 t=0.1425s时质点P第一次回到平衡位置,振动方向沿y轴正方向(2分)
0~0.1425s 时间内质点P运动的总路程 s = 2A(2分)
14 . (14分)如图所示,两块由不同材料制成的半径均为 R 的 圆形玻璃砖拼接在一起,AB为直径,O为圆心,E、F是直径AB上的两个点,OE = R,OF = R。一束单色光垂直AO边射入左侧玻璃砖,入射点缓慢左移,从E点射入的单色光恰好不能从圆弧AD上射出。已知该单色光在左、右两玻璃砖中的波长之比为 ,光在真空中的速度为c。
(1)求左、右两玻璃砖对该单色光的折
射率 n1、n2;
(2)若该单色光从F点垂直AO边射入左
侧玻璃砖,求其在两块玻璃砖中传播时
间之和的最小值。
14. (1)2 (2)
【解析】(1)光从E点入射,恰好能在圆弧上发生全反射,可知此时的入射角恰好等于临界角,光路图如图所示,
有 (1分)
而 (1分)
解得 ,(1分)
单色光在左、右两玻璃砖中的传播速度
分别为 ,(1分)
设单色光的周期为T,单色光在左、右两玻璃砖中的波长分别为,(1分)
根据题意可知 ,可解得 (1分)
(2)设单色光在右侧玻璃砖的临界角为,则 (1分)
单色光从F点垂直射入左侧玻璃砖,由几何知识可知其在圆弧AD上P点的入射角 (1分)
由于 ,故单色光在P点发生全反射(1分)
光路图如图所示,
单色光垂直穿过分界面OD后射到圆弧上Q点,
由几何知识可知Q点的入射角 (1分)
根据,可知 ,即单色光可以从Q点射出(1分)
此时对应的传播时间即为单色光在玻璃砖中传播时间之和的最小值,有 (1分)
由几何知识易知 (1分)
解得(1分)
15 . (16分)如图所示,容积为 3V 的导热汽缸A内用一活塞封闭一定质量的气体,活塞上方与大气连通,大气压强恒为p0,活塞的横截面积为S,质量为(g为重力加速度),汽缸A通过差压阀与另一容积为V的导热汽缸B连接。当B中气体压强减去A中气体压强大于 Δp=时差压阀打开,B中气体缓慢进入A中;当该差值小于或等于 Δp=时差压阀关闭。开始时环境温度为300 K ,A
内气体体积为,当环境温度缓慢升高至 400 K 时,差压阀恰好要打开。A、B 内的气体为同种气体,可看作理想气体,差压阀与连接管内的气体体积不计,忽略活塞与汽缸间的摩擦,活塞的体积不计,活塞的密封性良好。
(1)求开始时汽缸B内气体的压强;
(2)若上述升温过程中,A内气体与外界交换的热量数值为Q,求此过程中气体内能的变化量;
(3)当温度升高至 400 K 时,保持环境温度不变,在活塞上方施加一竖直向上的外力F,使活塞缓慢上移,求活塞恰好移至汽缸顶端开口处时外力F的大小。
15. (1) (2)增加了 (3)
【解析】(1)开始时,设汽缸 A 内的气体压强为 ,以活塞为研究对象有 (1分)
将代入可得 (1分)
升温过程中,活塞受力状态不变,则汽缸 A 中的气体压强不变,即气体做等压变化
汽缸 B 中气体做等容变化,升温至 400 K 时差压阀恰好要打开,则此时 B 内气体压强,设开始时汽缸 B 内气体的压强为 ,根据查理定律有 (2分)
可解得 (1分)
(2)设升温至 400 K 时 A 中气体的体积为 ,
升温过程由盖-吕萨克定律有
(2分)
将 代入解得 (1分)
升温过程,A 中气体体积变大,对外做功,有
(1分)
气体温度升高,则内能增大,则 A 中气体要从外界吸收热量,根据热力学第一定律,气体内能变化量
(1分)
解得 (1分)
(3)活塞缓慢上移过程,A中气体压强减小,B 中气体缓慢进入 A中,两汽缸内气体压强差始终不变。设活塞恰好移至汽缸顶端开口处时汽缸 A 内气体压强为 ,对两汽缸中的气体整体有
(2分)
解得 (1分)
以活塞为研究对象有
(1分)
解得 (1分)
$