精品解析：辽宁葫芦岛市第一高级中学2025-2026学年高二下学期期末物理试卷

2025~2026学年度第二学期期末限时训练 高二物理 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．作答时，将答案写在答题卡上，写在试题卷上无效。 3．作图可先用铅笔画出，确定后必须用黑色签字笔描黑。 4．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，有选错或不答的得0分。 1. 2026年5月24日，搭载“神舟二十三号”载人飞船的运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射，宇航员在火箭发射的过程中要经受超重与失重的考验，下列说法正确的是（ ） A. 宇航员处于超重是因为其重力变大了 B. 宇航员处于失重是因为其重力变小了 C. 火箭加速上升时，宇航员自身重力大于座椅对其的支持力 D. 火箭加速上升时，宇航员自身重力小于座椅对其的支持力 2. 图甲中用大量处于能级的氢原子辐射的光，照射光电管的K极，只有一种可见光发生了光电效应，图乙为氢原子的部分能级图。已知可见光光子能量范围为1.6-3.2 eV，下列说法正确的是（ ） A. 这些氢原子最多能辐射3种频率的可见光 B. 辐射光子中有4种频率能使该光电管发生光电效应 C. 光电管金属K的逸出功可能为3.40eV D. 若断开开关S，光电流一定会消失 3. 有的汽车前挡风玻璃是由两层玻璃和中间的PVB胶层构成的夹层玻璃，能提高安全性。PVB是一种树脂，可视为均匀透明介质，胶层里偶尔残留有微小的球形空气气泡，简化示意如图，一细光束垂直射入，穿过胶层到达气泡内部发生折射，分成两束单色光、，则（ ） A. 胶层对光的折射率比对光大 B. 光在胶层中的传播速度比光大 C. 光频率比对光大 D. 光从气泡中再射入胶层时可能发生全反射 4. 关于下列四幅图的描述，正确的是（ ） A. 甲图中链式反应，铀块的体积大小是链式反应能否进行的重要因素 B. 乙图中左侧液体对容器壁不浸润，右侧液体对容器壁浸润 C. 丙图中的射线测厚装置，是利用了射线的穿透能力 D. 丁图中电冰箱工作时能制冷，说明热量自发地从低温物体传到高温物体 5. 如图所示，一定质量的理想气体按照的顺序发生状态变化，其图像形成“8”字形循环，下列说法正确的是（ ） A. 在一次循环中，气体对外界做功 B. 在一次循环中，气体向外界放热 C. 在一次循环中，气体内能保持不变 D. 气体在的温度一定大于的温度 6. 将一根不可伸长的轻质细线穿过露营小灯的吊环，两端分别固定在左右两棵树上，在无风状态下小灯静止，不计吊环与细线间的摩擦。下列说法正确的是（ ） A. 仅将细线右端水平向左缓慢移动，则细线上的拉力大小不变 B. 仅将细线右端竖直向下缓慢移动，则细线上的拉力大小不变 C. 若小灯受到水平向右的风力作用而发生倾斜，再次稳定后，细线间夹角不变 D. 若小灯受到水平向右的风力作用而发生倾斜，再次稳定后，细线间夹角变大 7. 某科技园区两台无人配送小车沿平直路线同向巡航，时刻，乙车在甲车前方处。从该时刻开始，两车接到调度指令，同时调整巡航速度，此后两车运动的图像如图所示，下列说法正确的是（ ） A. 前3 s内甲车和乙车加速度大小之比1∶2 B. t=3 s时，两车恰好相遇 C. t=3 s时，两车间距最小，间距为20.5 m D. 从计时起甲、乙两车相遇1次 8. “中国聚变工程实验堆（CFETR）”依托氘氚核聚变研发新一代清洁能源，反应方程为，若、、的比结合能分别为、、，下列说法正确的是（ ） A. X为质子 B. 的比结合能比的大 C. 反应过程中释放的能量为 D. 的平均核子质量比的小 9. 科技馆中有一装置叫“倒流的水滴”，在较暗处有一个持续均匀滴水的水龙头，在特殊频闪灯的照射下，可观察到水滴呈现出倒流、静止或下落的状态。若调节频闪灯的闪光频率（闪光时间小于人眼的反应时间）恰好等于水滴滴落的频率，由于视觉暂留可看到水滴似乎不再下落，处于静止状态水滴所处位置坐标如图所示。水滴的运动可看作自由落体运动。下列说法正确的是（ ） A. 若此时频闪灯的频率为10 Hz，可估算出当地的重力加速度为 B. 水滴从C到D的距离为43.2 cm C. 水滴在AC段和BD段的平均速度之比为1∶2 D. 若增大频闪灯的闪光频率，可看到水滴倒流的现象 10. 如图所示，铁制斜面的倾角为，由磁性材料制成的物块C与斜面间的动摩擦因数，细线与斜面平行，与水平方向成角，光滑小滑轮P被细线固定在天花板上。已知，各细线和滑轮P的质量均可忽略，整个装置处于静止状态，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度，则下列说法正确的是（ ） A. 物块B的质量为2 kg B. 细线上的拉力大小为10 N C. 磁性物块C与铁质斜面间的吸引力大小至少为30 N D. 若物块C无磁性，为了保持整个装置仍静止，现用水平向左的力推物块C，则的取值范围是 二、非选择题：本题共5小题，共54分 11. 某组同学在实验室用油膜法测油酸分子直径，已知配制的油酸酒精溶液每含有纯油酸，用注射器吸取配制好的油酸酒精溶液，一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入滴时，测得体积恰好是。 （1）往水面滴入油酸酒精溶液后形成了如图甲所示的油膜形状，下列说法正确的是___________ A. 该形状是由撒的痱子粉太少引起的 B. 该形状是由向水面滴入溶液时离液面高度太高引起的 C. 按图示油膜面积进行计算，测得油酸分子直径偏大 D. 该实验使用的研究方法是理想化模型法 （2）重新操作，得到如图乙所示油膜形状。一个小方格的边长为1 cm。 ①计算轮廓面积时，轮廓内的方格大于半个的算一个，小于半个的舍去。图中油膜轮廓中大约有个小方格，则油膜面积约为_________。 ②油酸分子直径的大小约为__________。（此结果保留一位有效数字） 12. 某同学设计了如图所示的实验装置来探究小车运动的加速度与合力的关系，小车质量一定，前端固定一根轻杆连接一质量为的光滑定滑轮，并通过细线与装有细砂的砂桶相连，细砂和砂桶总质量为，小车尾端与穿过打点计时器的纸带连接（不计纸带和打点计时器的摩擦） （1）下列说法正确的是_________ A. 实验时要保证砂和砂桶总质量远小于小车质量 B. 应先释放小车后接通电源 C. 实验需要调整细线与长木板平行 （2）实验时保持长木板水平，改变砂和砂桶质量，记录实验过程中传感器示数和对应的小车加速度，描绘出的图像如图所示，则小车的质量为____________（用、、、表示）。 （3）该同学将实验步骤进行改进，重新操作。实验时，将小车静置长木板上，缓慢向小桶中添加细砂，直至小车恰好由静止开始运动，记录此时传感器示数为；随后，将小车放回初始位置并按住不动，继续向小桶中添加一定量细砂，记录此时传感器示数，再释放小车使其加速，待运动稳定后，记录传感器示数，可判断出此操作下____________（选填“”、“”或“”）；多次改变小桶中添加的细砂质量，重复实验，描绘小车加速度和外力的关系图像，下列图像中正确的是____________。 A. B. C. D. 13. 如图所示为半圆柱形玻璃砖的横截面，半径为，玻璃砖折射率为，为直径，一束激光沿方向由真空从面射入玻璃砖，入射角为，光在真空中速度为。求： （1）激光在第一次照射到圆弧上的入射角； （2）激光在玻璃砖中从入射到第一次射出的传播时间； 14. 如图（a）所示，两个活塞将A、B两部分理想气体密封在导热气缸内，初始时气缸水平放置且两部分气体体积均为。现将气缸缓慢转动到与水平方向成角的位置，达到末状态，如图（b）所示。已知大气压强为，重力加速度为，两活塞横截面积均为，质量均为，不计活塞与气缸间的摩擦及气体重力，环境温度保持不变。 （1）求末状态时，A、B两部分气体的体积之比； （2）查阅资料知：如图（c），反比例函数图像上a、b间的曲线与x轴所围成的面积为，其中为自然对数。求气缸旋转的过程中，A部分气体向外界放出的热量。 15. 如图所示，长度为质量的木板静止在光滑水平面上，质量为的物块以初速度滑上木板的左端，物块与木板之间的动摩擦因数为，在物块滑上木板的同时，给木板施加一个水平向右的恒力，将物块视为质点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度。 （1）若物块在时恰好到达木板右端且与木板共速，求恒力的大小和木板长度； （2）的大小满足什么条件可使物块从木板左端滑落； （3）施加的恒力大小不同，物块相对木板的路程不同，求与的关系式。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025~2026学年度第二学期期末限时训练 高二物理 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．作答时，将答案写在答题卡上，写在试题卷上无效。 3．作图可先用铅笔画出，确定后必须用黑色签字笔描黑。 4．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，有选错或不答的得0分。 1. 2026年5月24日，搭载“神舟二十三号”载人飞船的运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射，宇航员在火箭发射的过程中要经受超重与失重的考验，下列说法正确的是（ ） A. 宇航员处于超重是因为其重力变大了 B. 宇航员处于失重是因为其重力变小了 C. 火箭加速上升时，宇航员自身重力大于座椅对其的支持力 D. 火箭加速上升时，宇航员自身重力小于座椅对其的支持力 【答案】D 【解析】 【详解】A．超重现象是指物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力大于物体所受重力的现象，在此过程中宇航员真实的重力保持不变，并没有变大，故A错误； B．失重现象是指物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力小于物体所受重力的现象，在此过程中宇航员真实的重力保持不变，并没有变小，故B错误； C．火箭加速上升时，宇航员具有竖直向上的加速度，设宇航员的质量为，加速度大小为，座椅对宇航员的支持力大小为，根据牛顿第二定律有 解得 可知，即宇航员自身重力小于座椅对其的支持力，故C错误； D．由对C选项的分析可知，火箭加速上升时具有竖直向上的加速度，宇航员自身重力小于座椅对其的支持力，处于超重状态，故D正确。 故选D。 2. 图甲中用大量处于能级的氢原子辐射的光，照射光电管的K极，只有一种可见光发生了光电效应，图乙为氢原子的部分能级图。已知可见光光子能量范围为1.6-3.2 eV，下列说法正确的是（ ） A. 这些氢原子最多能辐射3种频率的可见光 B. 辐射光子中有4种频率能使该光电管发生光电效应 C. 光电管金属K的逸出功可能为3.40eV D. 若断开开关S，光电流一定会消失 【答案】B 【解析】 【详解】A．大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时，最多可辐射6种频率的光子，根据玻尔理论有 分别代入能级数据解得6种光子的能量分别为，，，，， 已知可见光光子能量范围为，则辐射光子中只有能量为和的2种光为可见光，即这些氢原子最多能辐射2种频率的可见光，故A错误； B．由题意可知，2种可见光中只有一种发生了光电效应，则发生光电效应的必定为能量较大的光子，此时金属的逸出功满足1.89eV<W0<2.55eV，在辐射的6种频率的光子中，能量大于金属逸出功的光子有、、、这4种，即有4种频率的光能使该光电管发生光电效应，故B正确； C．由对B选项的分析可知，光电管金属的逸出功一定小于，不可能为，故C错误； D．若断开开关S，光电子具有初动能，仍有可能到达阳极形成光电流，因此光电流不一定消失，故D错误。 故选B。 3. 有的汽车前挡风玻璃是由两层玻璃和中间的PVB胶层构成的夹层玻璃，能提高安全性。PVB是一种树脂，可视为均匀透明介质，胶层里偶尔残留有微小的球形空气气泡，简化示意如图，一细光束垂直射入，穿过胶层到达气泡内部发生折射，分成两束单色光、，则（ ） A. 胶层对光的折射率比对光大 B. 光在胶层中的传播速度比光大 C. 光频率比对光大 D. 光从气泡中再射入胶层时可能发生全反射 【答案】B 【解析】 【详解】A．光线由胶层垂直射入并穿过胶层进入气泡内部，是从光密介质进入光疏介质，由题图可知，光线经过气泡边界折射后，光线的偏折程度大于光线的偏折程度，根据折射定律可知，胶层对光的折射率大于对光的折射率，即，故A错误； B．根据光在介质中的传播速度与折射率的关系有，由于，可知光在胶层中的传播速度比光大，故B正确； C．根据折射率与频率的关系可知，介质对光的折射率越大，该光的频率越高，由于胶层对光的折射率大于对光的折射率，则光频率比光小，故C错误； D．光从气泡中再射入胶层时，光是由光疏介质进入光密介质，而发生全反射的条件之一是光必须从光密介质进入光疏介质，因此不可能发生全反射，故D错误。 故选B。 4. 关于下列四幅图的描述，正确的是（ ） A. 甲图中链式反应，铀块的体积大小是链式反应能否进行的重要因素 B. 乙图中左侧液体对容器壁不浸润，右侧液体对容器壁浸润 C. 丙图中的射线测厚装置，是利用了射线的穿透能力 D. 丁图中电冰箱工作时能制冷，说明热量自发地从低温物体传到高温物体 【答案】A 【解析】 【详解】A．甲图发生链式反应需要铀块的体积大于等于临界体积，可知铀块的体积大小是链式反应能否进行的重要因素，故A正确； B．乙图中左侧容器中液面呈凹月面，说明左侧液体对容器壁浸润，右侧容器中液面呈凸月面，说明右侧液体对容器壁不浸润，故B错误； C．射线的穿透能力极弱，不能用于射线测厚装置，该装置利用的是穿透能力较强的射线或射线，故C错误； D．根据热力学第二定律可知，热量不能自发地从低温物体传到高温物体，电冰箱能制冷是因为消耗了电能做功，该过程不是自发进行的，故D错误。 故选A。 5. 如图所示，一定质量的理想气体按照的顺序发生状态变化，其图像形成“8”字形循环，下列说法正确的是（ ） A. 在一次循环中，气体对外界做功 B. 在一次循环中，气体向外界放热 C. 在一次循环中，气体内能保持不变 D. 气体在的温度一定大于的温度 【答案】A 【解析】 【详解】A．在图像中，气体在一个循环中对外做功等于循环图线所围的有向面积。小循环为逆时针方向，气体对外做功为负；大循环为顺时针方向，气体对外做功为正，且大循环面积大于小循环面积，有 故气体在一次循环中对外做功，A正确； B．气体完成一个循环后回到初始状态，内能变化量为 根据热力学第一定律有 解得 气体在一次循环中从外界吸热，而不是向外界放热，故B错误； C．理想气体的内能只由温度决定，循环过程中气体的状态不断改变，温度和内能均会发生变化；只有在循环过程中温度相等时的两态内能的变化量才为零，故C错误； D．理想气体温度满足 由图只能判断、，不能比较与的大小，因此不能确定一定大于，故D错误。 故选A。 6. 将一根不可伸长的轻质细线穿过露营小灯的吊环，两端分别固定在左右两棵树上，在无风状态下小灯静止，不计吊环与细线间的摩擦。下列说法正确的是（ ） A. 仅将细线右端水平向左缓慢移动，则细线上的拉力大小不变 B. 仅将细线右端竖直向下缓慢移动，则细线上的拉力大小不变 C. 若小灯受到水平向右的风力作用而发生倾斜，再次稳定后，细线间夹角不变 D. 若小灯受到水平向右的风力作用而发生倾斜，再次稳定后，细线间夹角变大 【答案】B 【解析】 【详解】A．设细线两悬点的水平距离为，细线总长度为，小灯静止时细线与竖直方向的夹角为，由于不计摩擦，吊环在细线上可自由滑动，则吊环两侧细线的拉力大小相等，均为，两侧细线与竖直方向的夹角也相等，根据几何关系有 解得 小灯竖直方向受到重力和两细线拉力作用，根据平衡条件有 解得 仅将细线右端水平向左缓慢移动时，水平距离减小，细线总长不变，则减小，减小，增大，导致拉力减小，故A错误； B．仅将细线右端竖直向下缓慢移动时，水平距离不变，细线总长不变，则不变，不变，不变，导致拉力不变，故B正确； C．小灯受到水平向右的风力作用发生倾斜，可将重力和风力等效为一个新的恒力，由于吊环两侧细线的拉力始终相等，其合力方向必沿两细线夹角的角平分线方向，平衡时该角平分线与等效恒力等大反向，细线悬挂小灯的模型可等效为焦点在两悬点上的椭圆，细线总长为椭圆的长轴长度，两悬点间距离为焦距，当无风时悬点连线水平，小灯处于短轴顶点处，此时细线间夹角最大，当受风力偏移后，小灯偏离短轴顶点，根据椭圆几何性质可知此时两细线间夹角变小，故C错误； D．由对C选项的分析可知，细线间夹角变小，故D错误。 故选B。 7. 某科技园区两台无人配送小车沿平直路线同向巡航，时刻，乙车在甲车前方处。从该时刻开始，两车接到调度指令，同时调整巡航速度，此后两车运动的图像如图所示，下列说法正确的是（ ） A. 前3 s内甲车和乙车加速度大小之比1∶2 B. t=3 s时，两车恰好相遇 C. t=3 s时，两车间距最小，间距为20.5 m D. 从计时起甲、乙两车相遇1次 【答案】C 【解析】 【详解】A．在前内，甲车速度由减小到，乙车速度由减小到，两车的加速度分别为， 加速度大小之比为 故A错误； B．前内，甲、乙两车的位移分别等于图像下的面积，有， 甲车在前内比乙车多行驶，初始间距为，因此两车尚未相遇，故B错误； C．在时，两车速度相等，均为。在此之前甲车速度大于乙车速度，两车间距逐渐减小；在此之后乙车速度大于甲车速度，两车间距逐渐增大，因此时两车间距最小。最小间距为 故C正确； D．后，乙车以做匀速直线运动，甲车速度由继续减小，乙车速度始终大于甲车速度，两车间距不断增大，不会相遇，故D错误。 故选C。 8. “中国聚变工程实验堆（CFETR）”依托氘氚核聚变研发新一代清洁能源，反应方程为，若、、的比结合能分别为、、，下列说法正确的是（ ） A. X为质子 B. 的比结合能比的大 C. 反应过程中释放的能量为 D. 的平均核子质量比的小 【答案】CD 【解析】 【详解】A．由质量数守恒和电荷数守恒知，的质量数为，电荷数为，所以，即为中子，故A错误； B．的比结合能大于的比结合能，即，故B错误； C．反应前氘核和氚核的总结合能为，反应后氦核的总结合能为，自由中子无结合能，所以反应释放的能量为，故C正确； D．的比结合能大于的比结合能，原子核的比结合能越大，核子的平均质量越小，故D正确。 故选CD。 9. 科技馆中有一装置叫“倒流的水滴”，在较暗处有一个持续均匀滴水的水龙头，在特殊频闪灯的照射下，可观察到水滴呈现出倒流、静止或下落的状态。若调节频闪灯的闪光频率（闪光时间小于人眼的反应时间）恰好等于水滴滴落的频率，由于视觉暂留可看到水滴似乎不再下落，处于静止状态水滴所处位置坐标如图所示。水滴的运动可看作自由落体运动。下列说法正确的是（ ） A. 若此时频闪灯的频率为10 Hz，可估算出当地的重力加速度为 B. 水滴从C到D的距离为43.2 cm C. 水滴在AC段和BD段的平均速度之比为1∶2 D. 若增大频闪灯的闪光频率，可看到水滴倒流的现象 【答案】CD 【解析】 【详解】A．相邻两次闪光的时间间隔为，由图可知水滴从到下落的距离为 当频闪灯频率为时， 根据自由落体运动规律有 解得,故A错误； B．、、、分别对应水滴下落后第、、、个相等时间间隔末的位置，因此有 到的距离为，故B错误； C．到和到经历的时间均为，平均速度大小分别为， 解得，故C正确； D．频闪灯频率等于水滴滴落频率时，连续两次闪光所看到的水滴位置相同，水滴呈静止状态。若增大频闪灯频率，相邻两次闪光的时间间隔小于水滴滴落的时间间隔，闪光时刻相对于滴水时刻的相位逐渐提前，水滴像会逐渐上移，因此可看到水滴倒流现象，故D正确。 故选CD。 10. 如图所示，铁制斜面的倾角为，由磁性材料制成的物块C与斜面间的动摩擦因数，细线与斜面平行，与水平方向成角，光滑小滑轮P被细线固定在天花板上。已知，各细线和滑轮P的质量均可忽略，整个装置处于静止状态，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度，则下列说法正确的是（ ） A. 物块B的质量为2 kg B. 细线上的拉力大小为10 N C. 磁性物块C与铁质斜面间的吸引力大小至少为30 N D. 若物块C无磁性，为了保持整个装置仍静止，现用水平向左的力推物块C，则的取值范围是 【答案】AD 【解析】 【详解】A．对结点O'进行受力分析，由于细线O'C与斜面平行，斜面倾角为，则细线O'C与水平方向成角，已知细线O'P与水平方向成角，设细线O'C的拉力大小为，细线O'P的拉力大小为，根据同一根细线拉力相等有 代入数据解得 根据正交分解与平衡条件分别有， 联立解得和，故A正确； B．对滑轮进行受力分析，细线O'P和连接物块的细线对滑轮的拉力大小均为，连接物块的细线竖直向下，细线O'P与竖直方向的夹角为，则两条细线的夹角为，根据力的合成与平衡条件有 解得，故B错误； C．对物块进行受力分析，沿斜面方向受重力分力、细线O'C向下的拉力以及沿斜面向上的静摩擦力，假设磁性物块与铁质斜面间的吸引力大小为，根据平衡条件有 垂直斜面方向根据平衡条件有 为了保持物块静止，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，需满足 联立解得 即磁性物块与铁质斜面间的吸引力大小至少为，故C错误； D．若物块无磁性，用水平向左的力推物块，对物块受力分析，垂直斜面方向根据平衡条件有 沿斜面方向假设静摩擦力f'沿斜面向上，根据平衡条件有 为了保持整个装置静止，需满足 联立解得，故D正确。 故选AD。 二、非选择题：本题共5小题，共54分 11. 某组同学在实验室用油膜法测油酸分子直径，已知配制的油酸酒精溶液每含有纯油酸，用注射器吸取配制好的油酸酒精溶液，一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入滴时，测得体积恰好是。 （1）往水面滴入油酸酒精溶液后形成了如图甲所示的油膜形状，下列说法正确的是___________ A. 该形状是由撒的痱子粉太少引起的 B. 该形状是由向水面滴入溶液时离液面高度太高引起的 C. 按图示油膜面积进行计算，测得油酸分子直径偏大 D. 该实验使用的研究方法是理想化模型法 （2）重新操作，得到如图乙所示油膜形状。一个小方格的边长为1 cm。 ①计算轮廓面积时，轮廓内的方格大于半个的算一个，小于半个的舍去。图中油膜轮廓中大约有个小方格，则油膜面积约为_________。 ②油酸分子直径的大小约为__________。（此结果保留一位有效数字） 【答案】（1）CD （2） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 A．油膜没有完全展开形成图甲的形状，是因为水面上的痱子粉撒得太多，导致油膜扩散受阻，故A错误； B．若滴入溶液时离液面高度太高，液滴会击穿痱子粉层甚至没入水中，不会形成多角形，故B错误； C．按图甲所示油膜计算，由于油膜未完全散开，得到的油膜面积偏小，根据公式可知，计算测得的油酸分子直径偏大，故C正确； D．该实验中把油酸分子视为单分子层，且将分子视为紧密排列的球形，这种研究方法是理想化模型法，故D正确。 故选CD。 【小问2详解】 [1]一个小方格的面积为 图中油膜轮廓中大约有120个小方格，则油膜面积约为 代入数据解得 [2]一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为 解得 油酸分子的直径为 代入数据解得 12. 某同学设计了如图所示的实验装置来探究小车运动的加速度与合力的关系，小车质量一定，前端固定一根轻杆连接一质量为的光滑定滑轮，并通过细线与装有细砂的砂桶相连，细砂和砂桶总质量为，小车尾端与穿过打点计时器的纸带连接（不计纸带和打点计时器的摩擦） （1）下列说法正确的是_________ A. 实验时要保证砂和砂桶总质量远小于小车质量 B. 应先释放小车后接通电源 C. 实验需要调整细线与长木板平行 （2）实验时保持长木板水平，改变砂和砂桶质量，记录实验过程中传感器示数和对应的小车加速度，描绘出的图像如图所示，则小车的质量为____________（用、、、表示）。 （3）该同学将实验步骤进行改进，重新操作。实验时，将小车静置长木板上，缓慢向小桶中添加细砂，直至小车恰好由静止开始运动，记录此时传感器示数为；随后，将小车放回初始位置并按住不动，继续向小桶中添加一定量细砂，记录此时传感器示数，再释放小车使其加速，待运动稳定后，记录传感器示数，可判断出此操作下____________（选填“”、“”或“”）；多次改变小桶中添加的细砂质量，重复实验，描绘小车加速度和外力的关系图像，下列图像中正确的是____________。 A. B. C. D. 【答案】（1）C （2） （3） ①. > ②. B 【解析】 【小问1详解】 A．本实验中力传感器可以直接测量绳子拉力，不需要用砂桶重力近似代替合力，因此不需要满足砂和砂桶总质量远小于小车质量，故A错误； B．打点计时器实验操作要求先接通电源，待打点稳定后再释放小车，故B错误； C．调整细线与长木板平行，才能保证小车受到的合力方向与运动方向一致，且合力大小恒定，故C正确。 故选C。 【小问2详解】 对小车和定滑轮整体，设摩擦力为，根据牛顿第二定律有 可得 由图像可知图像斜率 解得 【小问3详解】 [1]按住小车时，砂桶静止，绳子的拉力 则传感器示数 ​释放小车后，砂桶向下加速运动，由牛顿第二定律有 可得 则传感器示数 可得 [2]小车恰好由静止开始运动时，拉力等于最大静摩擦力，即 对加速运动的小车，由牛顿第二定律有 可得 可知与成正比，因此图像过原点。 故选B。 13. 如图所示为半圆柱形玻璃砖的横截面，半径为，玻璃砖折射率为，为直径，一束激光沿方向由真空从面射入玻璃砖，入射角为，光在真空中速度为。求： （1）激光在第一次照射到圆弧上的入射角； （2）激光在玻璃砖中从入射到第一次射出的传播时间； 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 光路如图， 激光射入玻璃砖时的入射角 由折射定律， 得 几何关系可得第一次射到圆弧上时入射角 【小问2详解】 由临界角公式有 得 ，能发生全反射 光束最终由点出射，路程 光在玻璃砖中的传播速度 光在玻璃砖中的传播时间 得 14. 如图（a）所示，两个活塞将A、B两部分理想气体密封在导热气缸内，初始时气缸水平放置且两部分气体体积均为。现将气缸缓慢转动到与水平方向成角的位置，达到末状态，如图（b）所示。已知大气压强为，重力加速度为，两活塞横截面积均为，质量均为，不计活塞与气缸间的摩擦及气体重力，环境温度保持不变。 （1）求末状态时，A、B两部分气体的体积之比； （2）查阅资料知：如图（c），反比例函数图像上a、b间的曲线与x轴所围成的面积为，其中为自然对数。求气缸旋转的过程中，A部分气体向外界放出的热量。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 初始时气缸水平放置，、两部分气体的压强均等于大气压强。 气缸缓慢转动到与水平方向成角后，对封闭部分气体的活塞进行受力分析，根据平衡条件有 代入解得 对封闭部分气体的活塞进行受力分析，根据平衡条件有 解得 气缸转动过程中，环境温度保持不变，、两部分气体均发生等温变化，根据玻意耳定律分别有， 解得， 所以末状态时、两部分气体的体积之比为 【小问2详解】 气缸缓慢转动的过程中，部分气体做等温变化，由玻意耳定律可得其压强与体积满足关系为 外界对部分气体做正功，其大小等于图像曲线下方与横轴围成的面积，结合题给资料可知 解得 由于部分气体温度保持不变，其内能变化量，根据热力学第一定律有 解得 所以气缸旋转的过程中，部分气体向外界放出的热量为 15. 如图所示，长度为质量的木板静止在光滑水平面上，质量为的物块以初速度滑上木板的左端，物块与木板之间的动摩擦因数为，在物块滑上木板的同时，给木板施加一个水平向右的恒力，将物块视为质点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度。 （1）若物块在时恰好到达木板右端且与木板共速，求恒力的大小和木板长度； （2）的大小满足什么条件可使物块从木板左端滑落； （3）施加的恒力大小不同，物块相对木板的路程不同，求与的关系式。 【答案】（1）， （2），物块会从木板左端滑落 （3）时，；时，；时， 【解析】 【小问1详解】 物块刚滑上木板做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律有 解得 物块与木板在时共速，设此时速度为，木板的加速度为，根据运动学公式分别有， 联立解得 对木板，根据牛顿第二定律有 解得 物块与木板在共速前的相对位移等于木板长度，根据运动学公式有 解得 【小问2详解】 物块与木板共速后，若保持相对静止不发生滑动，此时物块与木板具有共同的加速度，对物块需要满足的条件为 对整体，根据牛顿第二定律有 联立解得 若要使物块从木板左端滑落，则需满足 【小问3详解】 当时，物块从木板右端滑出，相对路程等于板长，可得 解得 当时，物块与木板共速后相对静止，设经过时间二者达到共同速度，木板的加速度为，根据牛顿第二定律和运动学公式分别有， ， 此过程中物块相对木板的路程为 联立解得 当时，物块与木板共速后，物块相对木板向左返回，最终从左端滑出。物块相对木板向右运动的最大相对位移为 由于物块最终从左端滑出，其总相对路程为 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $