精品解析：甘肃天水市秦安县第一中学2026-2027学年高三上学期8月学情诊断考试物理试题

秦安一中2027届高三学情诊断考试 物理 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 一、选择题（共43分，其中第1-7题为单项选择题，每小题4分，共28分，选对的得4分，选错或不答的得0分。第8-10题为多项选择题，每小题5分，共15分。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有错误选项的得0分） 1. 氘核发生聚变反应的方程为_________，氘核的比结合能为，氦核的比结合能为，则下列说法正确的是（ ） A. 横线处为中子 B. 比结合能越小，原子核越稳定 C. 把分解成核子时，需要吸收的能量 D. 该反应放出的能量 2. 下列四幅图所涉及的物理知识，说法正确的是（ ） A. 图甲中的酱油与左边材料浸润，与右边材料不浸润，因此可选用左边材料作为酱油瓶的瓶口制作材料 B. 图乙中水黾可以静止在水面上，是浮力和重力平衡的结果 C. 图丙中石蜡在云母片上熔化成椭圆形，说明云母片是多晶体 D. 图丁中天然石英本身是晶体，将其熔化以后再凝固的水晶（即石英玻璃）变为非晶体 3. 下列关于甲、乙、丙、丁四幅图中物理现象的描述。正确的是（ ） A. 图甲中，竖直放置的铁丝圈上附有肥皂膜，用黄色平行光照射面，在面右侧可观测到干涉条纹 B. 图乙是利用光的干涉来检查样板平整度，若将黄光照射变为蓝光，则条纹将变疏 C. 图丙中、是偏振片，当固定不动，以光的传播方向为轴，将在竖直面内转动，光屏上的光的亮度不变 D. 图丁中，泊松亮斑是光照射到小圆屏时发生衍射产生的 4. 下列说法正确的是（ ） A. 图甲是黑体辐射的实验规律，图中 B. 图乙是氧气分子运动速率分布曲线，图中 C. 图丙是水波多普勒效应演示图，单位时间内水槽左边接收完全波个数比右边少 D. 图丁是分子势能随分子间距r变化规律图像，间距为时分子势能最大 5. 爱因斯坦把普朗克的量子化概念进一步推广，成功地解释了光电效应现象，提出了光子说。在给出与光电效应有关的四个图像中，下列说法正确的是（ ） A. 图1中，如果先让锌板带负电，再用紫外线灯照射锌板，则验电器的张角一直变大 B. 根据图2可知，黄光越强，光电流越大，说明光子的能量与光强有关 C. 图3，若电子的电荷量用表示，、、普朗克常量已知，则该金属的截止频率为 D. 图4中，光电子的最大初动能与入射光频率成正比 6. 如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比，电阻，电流表和电压表均为理想电表。若原线圈输入如图乙所示的正弦交流电，则下列说法正确的是（ ） A. 电压表的示数为 B. 电流表的示数为 C. 电阻在内消耗的电能为 D. 输入电压的表达式 7. 如图甲所示，某均匀介质中，两波源、分别位于轴上和处且均沿轴方向持续振动，两波源的振动图像如图乙所示。两波源产生的简谐横波沿轴相向传播，波速均为。则下列说法正确的是（ ） A. 两波源振动的频率为 B. 两波源产生的简谐横波的波长为 C. 稳定时，处为振动加强点 D. 稳定时，处的振幅为 8. 如图所示为氢原子能级图，大量处在能级的氢原子向低能级跃迁时，下列说法中正确的是（ ） A. 最多可辐射出3种频率的光 B. 最多可辐射出6种频率的光 C. 氢原子辐射出能量，电子动能减少，电势能减少 D. 向能级跃迁时，辐射的光能使逸出功为的金属钾发生光电效应 9. 我国某新型航天器生命保障系统中，一定质量的理想气体经历从状态A到状态B再到状态C的变化过程，其p-T图像如图所示。已知该气体在状态A的体积为，该气体遵循方程pV=nRT（其中p为压强，V为体积，n为物质的量，R为普适气体常量，T为热力学温度），且其内能变化满足，则下列说法正确的是（　　） A. 气体在状态B的体积为2V0 B. 气体在状态C的体积为2V0 C. 从A到B的过程中，气体从外界吸收的热量为 D. 从B到C的过程中，气体从外界吸收的热量为 10. 2011年春季，日本福岛核电站爆炸导致了严重的核污染，污染的主要来源之一是核反应生成的放射性同位素 。某次检测发现福岛附近某淡水湖“铯137”的含量超标254（≈2⁸）倍。已知该种 Cs的同位素可以发生衰变生成 如图是反映 衰变特性的曲线，则下列说法正确的是（　　 ） A. 的衰变是β衰变 B. 衰变释放的β粒子来源于 原子的核外电子 C. 据图像，上述淡水湖中 的含量需约240年才能回落到正常标准 D. 据图像，若有4个 原子核，经过60年，将还剩下1个 二、实验题（每空2分，共18分） 11. 按要求完成下列填空： （1）在“测玻璃的折射率”实验中：光线是由空气射入玻璃砖，根据测得的入射角和折射角的正弦值画出的图像如图1，从图像可知玻璃砖的折射率等于___________；如果某同学将玻璃界面aa′和bb′的间距画得过宽了，如图2，其他操作正确，折射率的测量值将___________（填“偏大”“不变”或“偏小”）。 （2）在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，在测量相邻两条亮条纹的间距时，先将测量头的分划板中心刻线与某亮条纹中心对齐，将该条纹定为第1亮条纹，读数记为x1；然后转动手轮，使分划板中心刻线与第6亮条纹中心对齐，此时手轮上的示数如图3所示，读数记为x2，则x2=___________mm。若已知双缝间的距离为d，双缝到光屏间的距离为L，由此计算光的波长表达式为___________（用题中字母表示）。 12. 某同学做“用油膜法估测分子的直径”的实验。 （1）请选出需要的操作，并按正确操作的先后顺序排列起来：DB_________C（填写两个缺失的步骤对应的字母）。 A．B．C． D．E．F． （2）实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精的作用是_________。 A. 对油酸溶液起到稀释作用 B. 有助于测量一滴油酸的体积 C. 有助于油酸的颜色更透明便于识别 D. 可使油酸和爽身粉之间形成清晰的边界轮廓 （3）已知实验室中使用的油酸酒精溶液每溶液中含有1 mL油酸，又用滴管测得每50滴这种油酸酒精溶液的总体积为，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4所示共有62个小格。油酸分子的直径_________m。（结果保留1位有效数字） （4）在该实验中，若测出的分子直径结果明显偏大，则可能的原因有_________（多选）。 A. 水面上爽身粉撒得较多，油酸膜没有充分展开 B. 油酸酒精溶液配制的时间较长，酒精挥发较多 C. 计算油酸膜面积时，错将不足半格的方格作为完整方格处理 D. 求每滴油酸酒精溶液的体积时，1mL的溶液滴数少计了5滴 （5）某同学利用所学知识和查阅的数据估算油酸分子直径。他把油酸分子看成紧密排列的球体，查阅得知油酸的密度，油酸的摩尔质量，取阿伏加德罗常数为，则油酸分子的直径约为_________（用本问中字母表示）。 三、解答题（共39分，其中第13题12分，第14题12分，第15题15分） 13. 玻璃球中的气泡通常看起来都特别明亮，如图甲所示。若某玻璃球中心有一球形气泡，过球心的截面图可简化为如图乙所示，其中一细光束从玻璃球表面的A点射入玻璃球后照射到空气泡表面上P点，在P点反射后到达玻璃球表面的B点。细光束在P点的入射角，A、B两点的距离为d。已知该玻璃的折射率为，光在真空中的传播速度为c，不考虑多次反射。 （1）判断细光束在P点是否会发生全反射，并说明理由。 （2）求细光束从A点传播到B点的时间。 14. 如图所示，在竖直倒置的圆柱形容器内用质量为的薄活塞密封一部分理想气体，活塞能无摩擦的滑动，容器的横截面积为，将整个装置放在大气压恒为的空气中，开始时气体的温度为，活塞与容器底的距离为，当气体从外界吸收热量后，活塞缓慢下降后再次静止。已知容器导热良好，重力加速度为，求： （1）开始时，容器内气体的压强； （2）再次静止时，容器内气体的温度； （3）在此过程中，密闭气体内能的增加量。 15. 如图所示，固定于水平面内的光滑金属导轨由与x轴重合的直线导轨1和方程为的曲线导轨2组成，导轨处于垂直于纸面向外、磁感应强度大小的匀强磁场中。足够长、质量的导体棒初始时与y轴重合，0时刻导体棒在平行于x轴正方向的水平拉力作用下由静止开始做加速度大小的匀加速直线运动，运动时导体棒与y轴始终平行。已知导体棒的电阻率、横截面积，导体棒与导轨始终接触良好，导轨电阻不计。求： （1）导体棒运动至处时通过导体棒的电流； （2）内通过导体棒的电荷量q； （3）水平拉力对导体棒做的功W与导体棒的位移大小x间的关系式。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 秦安一中2027届高三学情诊断考试 物理 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 一、选择题（共43分，其中第1-7题为单项选择题，每小题4分，共28分，选对的得4分，选错或不答的得0分。第8-10题为多项选择题，每小题5分，共15分。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有错误选项的得0分） 1. 氘核发生聚变反应的方程为_________，氘核的比结合能为，氦核的比结合能为，则下列说法正确的是（ ） A. 横线处为中子 B. 比结合能越小，原子核越稳定 C. 把分解成核子时，需要吸收的能量 D. 该反应放出的能量 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据质量数守恒和电荷数守恒，核聚变反应的方程为，故A正确； B．比结合能是原子核稳定程度的标志，比结合能越大，原子核越稳定，故B错误； C．比结合能是原子核总结合能与核子数的比值，1个含2个核子，总结合能为，分解为核子时需要吸收的能量，故C错误； D．核反应释放的能量等于生成物总结合能减去反应物总结合能。反应前2个氘核总结合能为，反应后总结合能为，中子为自由核子、结合能为0，因此释放能量为，故D错误； 故选A。 2. 下列四幅图所涉及的物理知识，说法正确的是（ ） A. 图甲中的酱油与左边材料浸润，与右边材料不浸润，因此可选用左边材料作为酱油瓶的瓶口制作材料 B. 图乙中水黾可以静止在水面上，是浮力和重力平衡的结果 C. 图丙中石蜡在云母片上熔化成椭圆形，说明云母片是多晶体 D. 图丁中天然石英本身是晶体，将其熔化以后再凝固的水晶（即石英玻璃）变为非晶体 【答案】D 【解析】 【详解】A．酱油与左边材料浸润，会在材料表面铺展开；与右边材料不浸润，会收缩成液滴。酱油瓶瓶口应选用与酱油不浸润的右边材料，以减少酱油附着和沿瓶口流淌，故A错误。 B．水黾静止在水面上时，水面对水黾的表面张力的合力与其重力平衡，并非浮力与重力平衡，故B错误。 C．熔化的石蜡在云母片上呈椭圆形，说明云母片沿不同方向的导热性能不同，具有各向异性；多晶体通常表现为各向同性，故C错误。 D．天然石英具有规则的晶体结构，是晶体；熔化后再凝固形成的石英玻璃内部结构无长程有序性，是非晶体，故D正确。 故选D。 3. 下列关于甲、乙、丙、丁四幅图中物理现象的描述。正确的是（ ） A. 图甲中，竖直放置的铁丝圈上附有肥皂膜，用黄色平行光照射面，在面右侧可观测到干涉条纹 B. 图乙是利用光的干涉来检查样板平整度，若将黄光照射变为蓝光，则条纹将变疏 C. 图丙中、是偏振片，当固定不动，以光的传播方向为轴，将在竖直面内转动，光屏上的光的亮度不变 D. 图丁中，泊松亮斑是光照射到小圆屏时发生衍射产生的 【答案】D 【解析】 【详解】A．图甲是肥皂膜薄膜干涉，干涉条纹是肥皂膜前后表面的反射光叠加形成，需要在入射光一侧（侧）观察，无法在面右侧观测到干涉条纹，故A错误； B．检查平整度的薄膜干涉中，条纹间距满足（为劈尖夹角）。蓝光波长比黄光短，换用蓝光后减小，条纹间距变小，条纹会变密，故B错误； C．自然光透过偏振片后变为线偏振光，固定转动时，根据偏振规律，透过的光强会随的转动变化：当透振方向平行时光强最大，垂直时几乎无光，因此光屏亮度会发生变化，故C错误； D．泊松亮斑是光照射到不透明小圆屏时，光发生衍射，在圆屏阴影中心形成的亮斑，属于光的衍射现象，故D正确。 故选D。 4. 下列说法正确的是（ ） A. 图甲是黑体辐射的实验规律，图中 B. 图乙是氧气分子运动速率分布曲线，图中 C. 图丙是水波多普勒效应演示图，单位时间内水槽左边接收完全波个数比右边少 D. 图丁是分子势能随分子间距r变化规律图像，间距为时分子势能最大 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据黑体辐射实验规律可得，一定温度下黑体辐射强度随波长的分布有一个极大值，黑体热辐射强度的极大值随温度的升高向波长较小的方向移动，则，故A正确； B．温度越高，分子热运动越激烈，速率较大的分子所占的比例大，由图可知，T2对应曲线速率大的分子所占的比例比T1对应曲线速率大的分子所占的比例大，所以，故B错误； C．由图可知，左边波较密，即单位时间内水槽左边接收完全波个数比右边多，故C错误； D．由图可知，间距为r0时分子势能最小，故D错误。 故选A。 5. 爱因斯坦把普朗克的量子化概念进一步推广，成功地解释了光电效应现象，提出了光子说。在给出与光电效应有关的四个图像中，下列说法正确的是（ ） A. 图1中，如果先让锌板带负电，再用紫外线灯照射锌板，则验电器的张角一直变大 B. 根据图2可知，黄光越强，光电流越大，说明光子的能量与光强有关 C. 图3，若电子的电荷量用表示，、、普朗克常量已知，则该金属的截止频率为 D. 图4中，光电子的最大初动能与入射光频率成正比 【答案】C 【解析】 【详解】A．先让锌板带负电，再用紫外线灯照射锌板，由于光电效应电子从金属板上飞出，锌板负电荷减少，验电器的张角变小，如果紫外线灯继续照射锌板，就会使锌板带正电，验电器的张角又增大，故A错误； B．由光子的能量公式可知，光子的能量只与光的频率有关，与光的强度无关，故B错误； C．由光电效应方程可得 又有； 整理得 解得 故C正确； D．根据爱因斯坦光电效应方程有，光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大，故D错误。 故选C。 6. 如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比，电阻，电流表和电压表均为理想电表。若原线圈输入如图乙所示的正弦交流电，则下列说法正确的是（ ） A. 电压表的示数为 B. 电流表的示数为 C. 电阻在内消耗的电能为 D. 输入电压的表达式 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图乙可知原线圈电压的峰值为，原线圈电压的有效值为 由理想变压器的电压与匝数关系得 解得，电压表的示数为，故A错误； B．副线圈负载的功率为 理想变压器输入功率与输出功率相等，则电流表的示数为，故B正确； C．电阻在内消耗的电能为，故C错误； D．由图乙可知交变电流的周期为，角速度为 且时电压为零并沿正方向增大，所以输入电压的表达式为，故D错误。 故选B。 7. 如图甲所示，某均匀介质中，两波源、分别位于轴上和处且均沿轴方向持续振动，两波源的振动图像如图乙所示。两波源产生的简谐横波沿轴相向传播，波速均为。则下列说法正确的是（ ） A. 两波源振动的频率为 B. 两波源产生的简谐横波的波长为 C. 稳定时，处为振动加强点 D. 稳定时，处的振幅为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图乙可知，两波源的振动周期 ，频率 ，故A错误； B．根据波速公式  得波长 ，故B错误； C．对  处，两波源到该点的路程差  由图乙可知，两波源起振方向相反，初始相位差为 ，当路程差为整数倍波长时，总相位差为  该点为振动减弱点，故C错误； D．对  处，路程差  同理，该点为振动减弱点；减弱点振幅为两波振幅之差，，故D正确。 故选D。 8. 如图所示为氢原子能级图，大量处在能级的氢原子向低能级跃迁时，下列说法中正确的是（ ） A. 最多可辐射出3种频率的光 B. 最多可辐射出6种频率的光 C. 氢原子辐射出能量，电子动能减少，电势能减少 D. 向能级跃迁时，辐射的光能使逸出功为的金属钾发生光电效应 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．大量处在能级的氢原子向低能级跃迁时，最多可辐射出种频率的光，故A错误，B正确； C．氢原子辐射出一个光子后，要从高能级向低能级跃迁，轨道半径减小，能级减小， 由 电子动能 故动能增大，电子从低电势处运动到高电势处，故电势能减小，故C错误； D．处在能级的氢原子向能级跃迁时，辐射出的光子能量为 大于金属钾的逸出功，所以金属钾能发生光电效应，故D正确。 故选BD。 9. 我国某新型航天器生命保障系统中，一定质量的理想气体经历从状态A到状态B再到状态C的变化过程，其p-T图像如图所示。已知该气体在状态A的体积为，该气体遵循方程pV=nRT（其中p为压强，V为体积，n为物质的量，R为普适气体常量，T为热力学温度），且其内能变化满足，则下列说法正确的是（　　） A. 气体在状态B的体积为2V0 B. 气体在状态C的体积为2V0 C. 从A到B的过程中，气体从外界吸收的热量为 D. 从B到C的过程中，气体从外界吸收的热量为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据可知，从状态A到状态B为等容变化，则气体在状态B的体积为V0，A错误； B．从B到C为等压变化，则 可得气体在状态C的体积为VC=2V0，B正确； C．从A到B的过程中，气体温度升高，则内能增加 体积不变，则WAB=0，则根据热力学第一定律可知，气体从外界吸收的热量为，C正确； D．从B到C的过程中，气体对外做功，则 内能增加 气体从外界吸收的热量为，D错误。 故选BC。 10. 2011年春季，日本福岛核电站爆炸导致了严重的核污染，污染的主要来源之一是核反应生成的放射性同位素 。某次检测发现福岛附近某淡水湖“铯137”的含量超标254（≈2⁸）倍。已知该种 Cs的同位素可以发生衰变生成 如图是反映 衰变特性的曲线，则下列说法正确的是（　　 ） A. 的衰变是β衰变 B. 衰变释放的β粒子来源于 原子的核外电子 C. 据图像，上述淡水湖中 的含量需约240年才能回落到正常标准 D. 据图像，若有4个 原子核，经过60年，将还剩下1个 【答案】AC 【解析】 【详解】A．转变为发生的是β衰变，其衰变方程为，故A正确； B．衰变释放的β粒子来源于 原子核内的中子转化为质子时放出的电子，B错误； C．由图可知的半衰期为T=30年，根据半衰期公式，其中N0=28N，解得：t=8T=8×30年=240年，即上述淡水湖中的含量需约240年才能回落到正常标准，故C正确； D．半衰期是一种统计规律，对大量的原子核适用，对少数原子核不适用，故D错误。 故选AC。 二、实验题（每空2分，共18分） 11. 按要求完成下列填空： （1）在“测玻璃的折射率”实验中：光线是由空气射入玻璃砖，根据测得的入射角和折射角的正弦值画出的图像如图1，从图像可知玻璃砖的折射率等于___________；如果某同学将玻璃界面aa′和bb′的间距画得过宽了，如图2，其他操作正确，折射率的测量值将___________（填“偏大”“不变”或“偏小”）。 （2）在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，在测量相邻两条亮条纹的间距时，先将测量头的分划板中心刻线与某亮条纹中心对齐，将该条纹定为第1亮条纹，读数记为x1；然后转动手轮，使分划板中心刻线与第6亮条纹中心对齐，此时手轮上的示数如图3所示，读数记为x2，则x2=___________mm。若已知双缝间的距离为d，双缝到光屏间的距离为L，由此计算光的波长表达式为___________（用题中字母表示）。 【答案】（1） ①. 1.5 ②. 偏小 （2） ①. 9.150 ②. 【解析】 【小问1详解】 [1]从图像可知玻璃砖的折射率等于 [2]如果某同学将玻璃界面aa′和bb′的间距画得过宽了，如图2，其他操作正确，作出光路图如图所示 由图可知，折射角测量值偏大，根据折射定律可知，折射率的测量值将偏小。 【小问2详解】 [1]螺旋测微器的精确值为，由图3可知读数为 [2]由题意可知相邻亮条纹间距为 又 联立可得光的波长表达式为 12. 某同学做“用油膜法估测分子的直径”的实验。 （1）请选出需要的操作，并按正确操作的先后顺序排列起来：DB_________C（填写两个缺失的步骤对应的字母）。 A．B．C． D．E．F． （2）实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精的作用是_________。 A. 对油酸溶液起到稀释作用 B. 有助于测量一滴油酸的体积 C. 有助于油酸的颜色更透明便于识别 D. 可使油酸和爽身粉之间形成清晰的边界轮廓 （3）已知实验室中使用的油酸酒精溶液每溶液中含有1 mL油酸，又用滴管测得每50滴这种油酸酒精溶液的总体积为，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4所示共有62个小格。油酸分子的直径_________m。（结果保留1位有效数字） （4）在该实验中，若测出的分子直径结果明显偏大，则可能的原因有_________（多选）。 A. 水面上爽身粉撒得较多，油酸膜没有充分展开 B. 油酸酒精溶液配制的时间较长，酒精挥发较多 C. 计算油酸膜面积时，错将不足半格的方格作为完整方格处理 D. 求每滴油酸酒精溶液的体积时，1mL的溶液滴数少计了5滴 （5）某同学利用所学知识和查阅的数据估算油酸分子直径。他把油酸分子看成紧密排列的球体，查阅得知油酸的密度，油酸的摩尔质量，取阿伏加德罗常数为，则油酸分子的直径约为_________（用本问中字母表示）。 【答案】（1）FE （2）A （3）3×10-10 （4）AD （5） 【解析】 【小问1详解】 “油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：配制酒精油酸溶液（记下配制比例）→测定一滴酒精油酸溶液的体积→准备浅水盘→形成油膜→描绘油膜边缘→测量油膜面积→计算分子直径，因此操作先后顺序排列应是ADBFEC，故填FE 【小问2详解】 油酸溶于酒精，故酒精溶液的作用是对油酸溶液起到稀释作用，降低油酸表面张力，便于扩散，且控制油酸用量便于形成单分子层。 故选A。 【小问3详解】 通过数油膜在纸上的格数可知，共有62个小格，则油膜占有的面积为 一滴酒精油酸溶液中纯油酸的体积为 所以油酸分子的直径为 【小问4详解】 A．如果水面上爽身粉撒得较多，导致油膜没有充分展开，测得的油膜面积会偏小，则由可知，测出的分子直径结果偏大，故A正确； B．油酸酒精溶液配制时间较长，酒精挥发较多，则溶液浓度增大，计算代入的浓度小于真实值，所以得到的分子直径将偏小，故B错误； C．计算油酸膜面积时，错将不足半格的方格作为完整方格处理，测得油膜面积偏大，由可知，测出的分子直径结果偏小，故C错误； D．求每滴油酸酒精溶液的体积时，1mL的溶液滴数少计了5滴，则测得纯油酸的体积偏大，所以由可知，测出的分子直径结果偏大，故D正确。 故选AD。 【小问5详解】 把油酸分子看作一个个球体紧密排列，设一个分子的体积为，则有 又因为 联立解得油酸分子的直径约为 三、解答题（共39分，其中第13题12分，第14题12分，第15题15分） 13. 玻璃球中的气泡通常看起来都特别明亮，如图甲所示。若某玻璃球中心有一球形气泡，过球心的截面图可简化为如图乙所示，其中一细光束从玻璃球表面的A点射入玻璃球后照射到空气泡表面上P点，在P点反射后到达玻璃球表面的B点。细光束在P点的入射角，A、B两点的距离为d。已知该玻璃的折射率为，光在真空中的传播速度为c，不考虑多次反射。 （1）判断细光束在P点是否会发生全反射，并说明理由。 （2）求细光束从A点传播到B点的时间。 【答案】（1）发生全反射，因为细光束从光密介质射向空气光疏介质且入射角大于临界角 （2） 【解析】 【小问1详解】 玻璃是光密介质，气泡内是空气（光疏介质），满足“光密→光疏”，由题意n=1.5， 全反射临界角小于60°，所以细光束在P点发生全反射。 【小问2详解】 细光束在玻璃球中传播速度 细光束从A点传播到B点的路程 细光束从A点传播到B点的时间 则 14. 如图所示，在竖直倒置的圆柱形容器内用质量为的薄活塞密封一部分理想气体，活塞能无摩擦的滑动，容器的横截面积为，将整个装置放在大气压恒为的空气中，开始时气体的温度为，活塞与容器底的距离为，当气体从外界吸收热量后，活塞缓慢下降后再次静止。已知容器导热良好，重力加速度为，求： （1）开始时，容器内气体的压强； （2）再次静止时，容器内气体的温度； （3）在此过程中，密闭气体内能的增加量。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【分析】 【小问1详解】 开始时对活塞受力分析，得 解得 【小问2详解】 该过程为等压变化，由盖-吕萨克定律有 解得 【小问3详解】 密封气体等压膨胀，气体对外界做功，有 由热力学第一定律 解得 【点睛】 15. 如图所示，固定于水平面内的光滑金属导轨由与x轴重合的直线导轨1和方程为的曲线导轨2组成，导轨处于垂直于纸面向外、磁感应强度大小的匀强磁场中。足够长、质量的导体棒初始时与y轴重合，0时刻导体棒在平行于x轴正方向的水平拉力作用下由静止开始做加速度大小的匀加速直线运动，运动时导体棒与y轴始终平行。已知导体棒的电阻率、横截面积，导体棒与导轨始终接触良好，导轨电阻不计。求： （1）导体棒运动至处时通过导体棒的电流； （2）内通过导体棒的电荷量q； （3）水平拉力对导体棒做的功W与导体棒的位移大小x间的关系式。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 导体棒做初速度为0的匀加速直线运动，则有 此时导体棒切割磁场的有效长度 导体棒中的感应电动势 导体棒接入电路的电阻 通过导体棒的电流 解得 【小问2详解】 t时刻导体棒的速度大小 导体棒的位移大小 导体棒切割磁场的有效长度 导体棒中的感应电动势 导体棒接入电路的电阻 通过导体棒的电流 解得 即通过导体棒的电流随时间均匀增大，因此内通过导体棒的电荷量 其中， 解得 【小问3详解】 t时刻导体棒受到的安培力大小 其中， 由于导体棒的位移大小 则有 结合上述解得 对导体棒进行受力分析有 整理可得 即水平拉力随位移均匀增大导体棒从开始运动至位移大小为x的过程中水平拉力做的功 其中 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $