山西晋中市左权中学校2025-2026学年高二下学期期中考试物理试题
2026-07-31
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 山西省 |
| 地区(市) | 晋中市 |
| 地区(区县) | 左权县 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.83 MB |
| 发布时间 | 2026-07-31 |
| 更新时间 | 2026-07-31 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-31 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59037907.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
结合新冠消毒、钓鱼鱼漂等生活与社会情境,覆盖热学、光学、机械振动与波等模块,通过实验操作、图像分析考查科学探究与模型建构能力。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|10/46|分子动理论(第1题)、简谐运动(第2题)、光的折射(第7题)|以新冠消毒情境考分子运动,体现科学态度;鱼漂运动模型考查运动观念|
|实验题|2/16|油膜法估测分子大小(11题)、双缝干涉测波长(12题)|注重实验步骤排序与误差分析,强化科学探究能力|
|计算题|3/38|气体定律(13题)、光传播时间(14题)、波动图像(15题)|综合气体状态方程与几何光学,结合振动图像推理波速,突出科学思维|
内容正文:
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此卷只装订不密封
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… 学校:______________姓名:_____________班级:_______________考号:______________________
2025-2026学年山西省左权中学校高二下期中考物理试卷
(考试时间:75分钟,分值:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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.测试范围:选必一后3章+选必三前2章,人教版2019。
第Ⅰ卷
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,1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分,8~10题有多项符合题目要求,全部选对得6分,选对但不全的得3分,有选错或不答得0分。)
1. 新型冠状病毒在世界范围内的肆虐,给我们的生命财产造成了重大损失。为了减少病毒传播,人们使用乙醇喷雾消毒液和免洗洗手液,两者的主要成分都是酒精,则下列说法正确的是( )
A.使用免洗洗手液洗手后,手部很快就干爽了,是由于液体分子扩散到了空气中
B.在房间内喷洒乙醇消毒液后,会闻到淡淡的酒味,与分子运动无关
C.在房间内喷洒乙醇消毒液后,会闻到淡淡的酒味,这是酒精分子做布朗运动的结果
D.使用免洗洗手液洗手后,洗手液中的酒精由液体变为同温度的气体的过程中,分子间距不变
2.如图所示,在钓鱼时,当鱼漂扔入水中后某一段时间内的运动可视作简谐运动,若已知该简谐运动的周期为2s,振幅为2cm,则鱼漂在0.5s时间内通过的最大路程为( )
A.1cm B.2cm C. D.
3. 氧气分子在0℃和100℃下的速率分布如图所示,纵轴表示对应速率下的氧气分子数目ΔN占氧气分子总数N的百分比,如图,由图线信息可得( )
A.温度升高使得每一个氧气分子的速率都增大
B.同一温度下,速率大的氧气分子所占比例大
C.温度升高使得速率较小的氧气分子所占比例变小
D.100℃时图像与横轴围成的面积大于0℃时的面积
4. 如图所示,活塞的质量为m,缸套的质量为M,通过弹簧吊在天花板上,汽缸内封有一定质量的气体,缸套和活塞间无摩擦,活塞面积为S,则(大气压强为p0)( )
A.封闭气体的压强
B.封闭气体的压强
C.封闭气体的压强
D.封闭气体的压强
5. 关于下列四幅图所涉及的光学知识中,说法错误的是( )
A.图甲检查工件的平整度利用光的干涉现象
B.图乙医用内窥镜利用光的全反射现象
C.图丙在坦克内壁上开孔安装玻璃利用光的折射现象扩大视野
D.图丁泊松亮斑是由于光的偏振现象产生的
6. 如图所示,玻璃管中都灌有水银,且水银柱都处在平衡状态,大气压相当于76cm高的水银柱产生的压强。下面对封闭气体的压强说法正确的是( )
A.图①中 B.图②中
C.图③中 D.图④中
7. 从物理学角度看,彩虹是太阳光经过雨滴的两次折射和一次反射形成的。如图是彩虹成因的简化示意图,其中a、b是两种不同频率的单色光,则两种色光( )
A.雨滴对a光的折射率小于b光
B.以相同的入射角从水中射入空气,在空气中只能看到一种光时,一定是b光
C.用同一装置做双缝干涉实验,a光干涉条纹间距较大
D.在雨滴中传播时,a光的传播速度大于b光
8. 一定质量的理想气体经历如图所示的一系列过程,ab、bc、cd和da这四段过程在p﹣T图像中都是直线段,ab和dc的延长线通过坐标原点O,bc垂直于ab,ad平行于纵轴。由图可以判断( )
A.ab过程中气体体积不断减小
B.bc过程中气体体积不断减小
C.cd过程中气体体积不断增大
D.da过程中气体体积不断增大
9.如图所示,两列频率相同、相向传播的机械横波。某时刻分别传到了坐标为的点,和的点,已知两列波的传播速度均为,则下列说法正确的是( )
A.该机械横波的振动频率为
B.经过,质点沿轴正方向移动了
C.两列波叠加稳定后,之间(不包括)共有2个振动减弱点
D.两列波叠加达到稳定后,点的振幅为零
10. 如图,S为单色光图,S发出的光一部分直接照在光屏上,一部分通过平面镜反射到光屏上,从平面镜反射的光相当于S在平面镜中的虚像发出的,由此形成了两个相干光源,设光源S到平面镜和到光屏的距离分别为a和,a≪,镜面与光屏垂直,单色光波长为λ,下列说法正确的是( )
A.光屏上相邻两条亮条纹的中心间距为
B.光屏上相邻两条暗条纹的中心间距为
C.若将整套装置完全浸入折射率为n的蔗糖溶液中,此时单色光的波长变为nλ
D.若将整套装置完全浸入某种透明溶液中,光屏上相邻两条亮条纹的中心间距为Δx,则该液体的折射率为
第Ⅱ卷
2、 实验题:(本题共2小题,共16分,11题8分,12题8分)
11.(8分)在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中,有下列实验步骤:
①往浅盘里倒入一定深度的水,待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上;
②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待油膜形状稳定;
③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上,计算出油膜的面积,根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小;
④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下量筒内每增加一定体积时的滴数,由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积;
⑤将玻璃板放在浅盘上,然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上。
完成下列问题:
(1)上述步骤中,正确的顺序是________。(填写步骤前面的序号)
(2)已知实验室中使用的油酸酒精溶液每104mL溶液中含有2mL油酸,又用滴管测得每50滴这种溶液的总体积为1mL,将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上,在玻璃板上描出油膜的边界线,再把玻璃板放在画有边长为1cm的正方形小格的纸上(如图)。
①一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸体积为________mL;
②油酸分子直径的大小d=________m。(结果均保留一位有效数字)
(3)某学生在“用油膜法估测分子的大小”实验中,计算结果明显偏大,可能是由于______。
A.油酸未完全散开
B.计算油膜面积时,将所有不足1格的方格记作1格
C.计算油膜面积时,舍去了所有不足1格的方格
D.在计算一滴溶液的体积时,少算了滴数
12.(8分)“用双缝干涉测量光的波长”的实验装置示意图如图甲所示。
(1)实验中若仅忘记放置双缝,则通过目镜看到的图样应为___________(填“乙”或“丙”)图。
(2)两位同学均利用红光做双缝干涉实验,得到的干涉图样分别如图1、2所示,则他们在实验中___________(填选项标号)。
A.放置的单缝与双缝间的距离可能不同
B.使用的光源的光照强度可能不同
C.放置的光源到双缝的距离可能不同
D.放置的双缝到毛玻璃屏的距离可能不同
(3)已知双缝间的距离为d=0.20mm,双缝到毛玻璃屏的距离为l=75.0cm,当分划板中心刻线对齐如图3所示的第1条亮条纹的中心时,手轮上的读数为0.3mm,当分划板中心刻线对齐第5条亮条纹中心时,手轮上的示数如图4所示,则读数为___________mm;由以上已知数据和测量数据可知,该红光的波长为___________mm(结果保留两位有效数字)。
三、计算题(本题共3小题,共38分。要求解答应写出原始公式、必要的文字说明和相关方程以及重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的,答案中必须明确写出数值和单位。)
13. (9分) 甲、乙两个储气罐储存有同种气体(可视为理想气体)。甲罐的容积为V,罐中气体的压强为p;乙罐的容积为2V,罐中气体的压强为p.现通过连接两罐的细管把甲罐中的部分气体调配到乙罐中去,两罐中气体温度相同且在调配过程中保持不变,调配后两罐中气体的压强相等。求调配后
(ⅰ)两罐中气体的压强;
(ⅱ)甲罐中气体的质量与甲罐中原有气体的质量之比。
14.
(13分)导光管采光系统是一套采集天然光并经管道传输到室内的采光系统,如图为过系统中心轴线的截面图。上面部分是收集阳光的半径为的某种均匀透明材料的采光半球,为球心,下面部分是内侧涂有反光涂层的高度为的空心导光管,直径为两部分的分界线,导光管与垂直。平行单色光在该竖直平面内从采光装置上方以与竖直方向成角射入圆面。已知采光半球对该单色光的折射率为,空气中的光速为,求:
(1)直径上有光照射的长度;
(2)从点入射的光在采光系统中传播的时间。
15. (16分)一列简谐横波沿X轴正方向传播,沿传播方向上P、Q两点的振动图象如图甲、乙所示,已知P、Q两点平衡位置的坐标分别为xP=2m、xQ=4m。问:
(i)若该波的波长大于2m,则波速是多大?
(ii)若该波的波长小于2m,则波长是多少?
试题 第7页(共8页) 试题 第8页(共8页)
试题 第1页(共8页) 试题 第2页(共8页)
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2025-2026学年山西省左权中学校高二(下)期中考物理试卷答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
A
D
C
C
D
D
B
BD
AC
AD
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.新型冠状病毒在世界范围内的肆虐,给我们的生命财产造成了重大损失。为了减少病毒传播,人们使用乙醇喷雾消毒液和免洗洗手液,两者的主要成分都是酒精,则下列说法正确的是( )
A.使用免洗洗手液洗手后,手部很快就干爽了,是由于液体分子扩散到了空气中
B.在房间内喷洒乙醇消毒液后,会闻到淡淡的酒味,与分子运动无关
C.在房间内喷洒乙醇消毒液后,会闻到淡淡的酒味,这是酒精分子做布朗运动的结果
D.使用免洗洗手液洗手后,洗手液中的酒精由液体变为同温度的气体的过程中,分子间距不变
【分析】在房间内喷洒乙醇消毒液后,会闻到淡淡的酒味,这是由于酒精分子的扩散运动的结果,证明了酒精分子在不停地运动;手部很快就干爽了,是由于液体蒸发的缘故,这是扩散现象;酒精由液态变为同温度的气体过程中,分子间的距离会变大。
【解答】解:A、因为一切物质的分子都在不停地做无规则运动,所以使用免洗洗手液时,手部很快就干爽了,这是扩散现象,故A正确;
BC、在房间内喷洒乙醇消毒液后,会闻到淡淡的酒味,这是由于酒精分子的扩散运动的结果,证明了酒精分子在不停地做无规则运动,故BC错误;
D、洗手液中的酒精由液态变为同温度的气体的过程中,温度不变分子平均动能不变,体积变大,所以分子之间的距离变大,故D错误。
故选:A。
【点评】本题考查了布朗运动、扩散现象、物体内能等知识点。这种题型知识点广,多以基础为主,只要平时多加积累,难度不大。
2.如图所示,在钓鱼时,当鱼漂扔入水中后某一段时间内的运动可视作简谐运动,若已知该简谐运动的周期为2s,振幅为2cm,则鱼漂在0.5s时间内通过的最大路程为( )
A.1cm B.2cm C. D.
【分析】根据振动方程即可求出某段时间的位移。
【解答】解:振动的时间,由于鱼漂在平衡位置附近的振动速度最大,可知在平衡位置之前到平衡位置之后的时间内路程最大,最大路程为,故ABC错误,D正确。
故选:D。
【点评】该题考查振动方程的应用,结合简谐振动的对称性分析即可。
3. 氧气分子在0℃和100℃下的速率分布如图所示,纵轴表示对应速率下的氧气分子数目ΔN占氧气分子总数N的百分比,如图,由图线信息可得( )
A.温度升高使得每一个氧气分子的速率都增大
B.同一温度下,速率大的氧气分子所占比例大
C.温度升高使得速率较小的氧气分子所占比例变小
D.100℃时图像与横轴围成的面积大于0℃时的面积
【分析】温度是分子平均动能的标志,温度升高分子的平均动能增加,不同温度下相同速率的分子所占比例不同。
【解答】解:A、图中100℃的曲线较0℃的曲线峰值右移,所以温度升高使得氧气分子的平均速率增大,故A错误;
B、根据曲线的单峰性可知,在同一温度下,中等速率大小的氧气分子所占的比例大,故B错误;
C、100℃的曲线在速率较小处相比0℃的曲线相同速率处来得低,所以温度升高使得速率较小的氧气分子所占的比例变小,故C正确;
D、由题图可知,在100℃与0℃两种不同情况下各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系图线与横轴所围面积都应该等于1,即相等,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了分子运动速率的统计分布规律,记住图象的特点。
4. 如图所示,活塞的质量为m,缸套的质量为M,通过弹簧吊在天花板上,汽缸内封有一定质量的气体,缸套和活塞间无摩擦,活塞面积为S,则(大气压强为p0)( )
A.封闭气体的压强
B.封闭气体的压强
C.封闭气体的压强
D.封闭气体的压强
【分析】以气缸底为研究对象受力分析,根据平衡条件确定封闭气体的压强。
【解答】解:以缸底为研究对象,根据平衡条件有:Mg+pS=p0S,
所以p=p0﹣。
故C正确,ABD错误;
故选:C。
【点评】本题考查气体压强的计算,要注意在求解压强时,一般分析活塞或气缸等,根据平衡关系进行分析求解即可。
5. 关于下列四幅图所涉及的光学知识中,说法错误的是( )
A.图甲检查工件的平整度利用光的干涉现象
B.图乙医用内窥镜利用光的全反射现象
C.图丙在坦克内壁上开孔安装玻璃利用光的折射现象扩大视野
D.图丁泊松亮斑是由于光的偏振现象产生的
【分析】利用光的干涉现象可以检查工件的平整度;医用内窥镜利用了光在光导纤维中的全反射现象;在坦克内壁上开孔安装玻璃,利用了光的折射现象,会扩大视野;泊松亮斑是由于光的衍射现象产生的。
【解答】解:A.图甲可以利用光的干涉现象可以检查工件的平整度,故A正确;
B.图乙医用内窥镜利用了光在光导纤维中的全反射现象,故B正确;
C.图丙在坦克内壁上开孔安装玻璃,由于光的折射作用,可以使视野扩大,故C正确;
D.图丁泊松亮斑是由于光的衍射现象产生的,故D错误。
故选:D。
【点评】本题考查光的衍射、干涉、折射、全反射现象的应用,需要学生在全面掌握的基础上能正确区分。
6. 如图所示,玻璃管中都灌有水银,且水银柱都处在平衡状态,大气压相当于76cm高的水银柱产生的压强。下面对封闭气体的压强说法正确的是( )
A.图①中 B.图②中
C.图③中 D.图④中
【答案】D
【详解】A.图①中,玻璃管倒置在水银槽中,管内水银面高于槽内水银面 ,根据平衡条件
已知,解得,故A错误;
B.图②中根据连通器原理
解得,故B错误;
C.图③中水银柱长,倾角,垂直高度
则,故C错误;
D.图④中
, 故D正确。
故选D。
7. 从物理学角度看,彩虹是太阳光经过雨滴的两次折射和一次反射形成的。如图是彩虹成因的简化示意图,其中a、b是两种不同频率的单色光,则两种色光( )
A.雨滴对a光的折射率小于b光
B.以相同的入射角从水中射入空气,在空气中只能看到一种光时,一定是b光
C.用同一装置做双缝干涉实验,a光干涉条纹间距较大
D.在雨滴中传播时,a光的传播速度大于b光
【答案】B
【详解】A.由图知复色光从空气进入雨滴时,雨滴对a光的偏折程度大,故雨滴对a光的折射率大于b光,即,故A错误;
B.因,
以相同的入射角从水中射入空气时,a光先发生全反射,故在空气中只能看到一种光时,一定是b光,故B正确。
C.是因为
又
由
用同一装置做双缝干涉实验,a光干涉条纹间距较小,故C错误;
由
在雨滴中传播时,a光的传播速度小于b光,故D错误;
故选B。
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。全都选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
8. 一定质量的理想气体经历如图所示的一系列过程,ab、bc、cd和da这四段过程在p﹣T图像中都是直线段,ab和dc的延长线通过坐标原点O,bc垂直于ab,ad平行于纵轴。由图可以判断( )
A.ab过程中气体体积不断减小
B.bc过程中气体体积不断减小
C.cd过程中气体体积不断增大
D.da过程中气体体积不断增大
【分析】根据一定质量的理想气体的状态方程pV=CT,结合图像的斜率变化分析出气体体积的变化。
【解答】解:根据一定质量的理想气体的状态方程pV=CT可得:
,由此可知,气体的体积与图像上各点到原点连线的斜率成反比,由此可知,ab和cd过程中气体体积不变,bc过程中气体体积不断减小,da过程中气体体积不断增大,故BD正确,AC错误;
故选:BD。
【点评】本题主要考查了一定质量的理想气体的状态方程,理解图像的物理意义即可完成分析,难度不大。
9.如图所示,两列频率相同、相向传播的机械横波。某时刻分别传到了坐标为的点,和的点,已知两列波的传播速度均为,则下列说法正确的是( )
A.该机械横波的振动频率为
B.经过,质点沿轴正方向移动了
C.两列波叠加稳定后,之间(不包括)共有2个振动减弱点
D.两列波叠加达到稳定后,点的振幅为零
【答案】AC
【详解】A.波长为,根据可得振动周期为,可得振动频率为,故A正确;
B.质点只能在自己平衡位置附近振动,但不随波迁移,故B错误;
C.设距离P点x处为减弱点,则(n=0,1,2,3,4……)
因x<0.6cm,则将n=0代入可知、,即两列波叠加稳定后,之间(不包括)共有2个振动减弱点,故C正确;
D.两列波到达点时,振动方向相同,可知点为振动加强点,可知点的振幅不为零,故D错误。
故选AC。
10.
如图,S为单色光图,S发出的光一部分直接照在光屏上,一部分通过平面镜反射到光屏上,从平面镜反射的光相当于S在平面镜中的虚像发出的,由此形成了两个相干光源,设光源S到平面镜和到光屏的距离分别为a和,a≪,镜面与光屏垂直,单色光波长为λ,下列说法正确的是( )
A.光屏上相邻两条亮条纹的中心间距为
B.光屏上相邻两条暗条纹的中心间距为
C.若将整套装置完全浸入折射率为n的蔗糖溶液中,此时单色光的波长变为nλ
D.若将整套装置完全浸入某种透明溶液中,光屏上相邻两条亮条纹的中心间距为Δx,则该液体的折射率为
【分析】AB.本实验的原理相当于双缝干涉,根据双缝干涉条纹间距公式求解作答;
C.根据折射率公式求解光进入蔗糖溶液的传播速度,光从空气中进入蔗糖溶液,光的频率不变,根据波长、频率和波速的关系求波长;
D.根据折射率公式求解光进入某种透明溶液的传播速度,根据波长、频率和波速的关系求波长;根据双缝干涉条纹间距公式求折射率。
【解答】解:AB.光源直接发出的光和被平面镜反射的光实际上是同一列光,故是相干光,该干涉现象可以看作双缝干涉,双缝SS'之间的距离为d,则d=2a,而光源S到光屏的距离看以看作双孔屏到像屏距离;
根据双缝干涉的相邻条纹之间的距离公式,,故A正确,B错误;
C.光从空气进入蔗糖溶液,根据折射率公式,光的传播速度
光从空气中进入蔗糖溶液,光的频率不变,根据波长、频率和波速的关系
光在蔗糖溶液中的波长,故C错误;
D.单色光的频率
单色光在某种透明介质中的传播速度
光在某种透明介质中的波长
根据双缝公式条纹间距公式
解得该透明溶液的折射率,故D正确。
故选:AD。
【点评】考查干涉条纹的间距公式应用,要理解该实验的原理,掌握波长、波速和频率的关系,知道光从一种介质进入另一种介质,光的频率不变。
三、实验题(本题共2小题,共16分,11题8分,12题8分)
11.(8分)在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中,有下列实验步骤:
①往浅盘里倒入一定深度的水,待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上;
②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待油膜形状稳定;
③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上,计算出油膜的面积,根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小;
④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下量筒内每增加一定体积时的滴数,由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积;
⑤将玻璃板放在浅盘上,然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上。
完成下列问题:
(1)上述步骤中,正确的顺序是________。(填写步骤前面的序号)
(2)已知实验室中使用的油酸酒精溶液每104mL溶液中含有2mL油酸,又用滴管测得每50滴这种溶液的总体积为1mL,将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上,在玻璃板上描出油膜的边界线,再把玻璃板放在画有边长为1cm的正方形小格的纸上(如图)。
①一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸体积为________mL;
②油酸分子直径的大小d=________m。(结果均保留一位有效数字)
(3)某学生在“用油膜法估测分子的大小”实验中,计算结果明显偏大,可能是由于______。
A.油酸未完全散开
B.计算油膜面积时,将所有不足1格的方格记作1格
C.计算油膜面积时,舍去了所有不足1格的方格
D.在计算一滴溶液的体积时,少算了滴数
(1)④①②⑤③或①④②⑤③;(2) 4×10−6;6×10−10或7×10−10;(3)ACD
12.(8分)“用双缝干涉测量光的波长”的实验装置示意图如图甲所示。
(1)实验中若仅忘记放置双缝,则通过目镜看到的图样应为___________(填“乙”或“丙”)图。
(2)两位同学均利用红光做双缝干涉实验,得到的干涉图样分别如图1、2所示,则他们在实验中___________(填选项标号)。
A.放置的单缝与双缝间的距离可能不同
B.使用的光源的光照强度可能不同
C.放置的光源到双缝的距离可能不同
D.放置的双缝到毛玻璃屏的距离可能不同
(3)已知双缝间的距离为d=0.20mm,双缝到毛玻璃屏的距离为l=75.0cm,当分划板中心刻线对齐如图3所示的第1条亮条纹的中心时,手轮上的读数为0.3mm,当分划板中心刻线对齐第5条亮条纹中心时,手轮上的示数如图4所示,则读数为___________mm;由以上已知数据和测量数据可知,该红光的波长为___________mm(结果保留两位有效数字)。
【答案】(1)丙
(2)D
(3) 9.6 6.2×10−4
【详解】(1)忘记放置双缝,则发生的是光通过单缝后的衍射现象,则通过目镜看到的是衍射图样,应为图丙。
(2)两位同学均利用红光做双缝干涉实验,两次的条纹间距不同,根据
可知双缝到毛玻璃屏的距离或双缝间距可能不同。
故选D。
(3)[1]手轮上的整毫米数为9mm,第6条刻度线与主尺上的刻度线对齐,故手轮上的读数为
[2]第1条亮条纹与第5条亮条纹共有4个条纹间距,则相邻亮纹的中心距离为
根据可知,可得波长为
四、计算题(本题共3小题,共38分。要求解答应写出原始公式、必要的文字说明和相关方程以及重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的,答案中必须明确写出数值和单位。)
13.(9分)甲、乙两个储气罐储存有同种气体(可视为理想气体)。甲罐的容积为V,罐中气体的压强为p;乙罐的容积为2V,罐中气体的压强为p.现通过连接两罐的细管把甲罐中的部分气体调配到乙罐中去,两罐中气体温度相同且在调配过程中保持不变,调配后两罐中气体的压强相等。求调配后
(ⅰ)两罐中气体的压强;
(ⅱ)甲罐中气体的质量与甲罐中原有气体的质量之比。
【分析】(ⅰ)根据玻意耳定律可得两罐中气体的压强;
(ii)根据玻意耳定律和密度定律求得甲罐中气体的质量与甲罐中原有气体的质量之比。
【解答】解:(i)对两罐中的甲、乙气体,气体发生等温变化,根据玻意耳定律有:
pV+=p′•3V (3分)
解得甲乙中气体最终压强为:p′= (1分)
(ⅱ)若调配后将甲气体再等温压缩到气体原来的压强为p,根据玻意耳定律得:p′V=pV ′ (1分)
计算可得: (2分)
由密度定律解得质量之比等于:== (2分)
答:(ⅰ)两罐中气体的压强为;
(ⅱ)甲罐中气体的质量与甲罐中原有气体的质量之比为。
【点评】本题考查的是玻意耳定律和密度定律,本题的难点是在求解甲罐中气体的质量与甲罐中原有气体的质量之比时,调配后将甲气体再等温压缩到气体原来的压强求解。
14.(13分)导光管采光系统是一套采集天然光并经管道传输到室内的采光系统,如图为过系统中心轴线的截面图。上面部分是收集阳光的半径为的某种均匀透明材料的采光半球,为球心,下面部分是内侧涂有反光涂层的高度为的空心导光管,直径为两部分的分界线,导光管与垂直。平行单色光在该竖直平面内从采光装置上方以与竖直方向成角射入圆面。已知采光半球对该单色光的折射率为,空气中的光速为,求:
(1)直径上有光照射的长度;
(2)从点入射的光在采光系统中传播的时间。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)从C点射入的光线,根据折射定律有 (2分)
得 (1分)
则直径上有光照射的长度 (2分)
(2)由几何知识可得,从点入射的光在采光半球中运动的路程 (1分)
速度 (1分)
在采光球中运动时间 (1分)
光线进入导光管有 (1分)
可得 (1分)
由几何知识得,光线在导光管中运动的路程 (1分)
时间 (1分)
得 (1分)
15.(16分)一列简谐横波沿X轴正方向传播,沿传播方向上P、Q两点的振动图象如图甲、乙所示,已知P、Q两点平衡位置的坐标分别为xP=2m、xQ=4m。问:
(i)若该波的波长大于2m,则波速是多大?
(ii)若该波的波长小于2m,则波长是多少?
【分析】根据两质点的振动图象,找出两质点间的最简单的波形,利用去整留零的方法结合由两质点间的平衡位置距离得到波长的通式,由振动图象得出周期,由即可得出波速的通式,即可正确解答本题。
【解答】解:由P、Q两点的振动图象得周期
T=2s() (1分)
Q点的振动方程
yQ=Asin(ωt+ϕ) (1分)
当t=0 时,
yQ=
则 yQ=5sin(πt+)m (2分)
P点的振动方程:yP=5sinπt(m) (2分)
波从P传到Q点用时为Δt
πΔt+=2nπ (n=1,2,3,……) (2分)
(i)若该波的波长大于2m,Δt<T,则n=1
Δt=s (1分)
V=m/s (1分)
(ii)若该波的波长小于2m,Δt<T,n=2,3,4……
Δt′=(2n﹣)s (n=2,3,4…) (2分)
v′=m/s(n=2,3,4…) (2分)
λ=v′T=m(n=2,3,4…) (2分)
答:(i)若该波的波长大于2m,则波速是;
(ii)若该波的波长小于2m,则波长是m(n=2,3,4…)。
【点评】对于此类问题,一般常用的方法先分析波的传播方向与质点的振动方向得出两质点间最简单的波形,从而利用去留零的方法求出波长或周期的通式,结合波动规律进行分析即可。
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