内容正文:
绥化市第二中学2025-2026学年度第二学期期末考试
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、回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡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,写在试卷上无效。
3、考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
第I卷(选择题)
一、单选题:本大题共7小题,共28分。
1. 如图所示,下列四种情景中,物体(球或轻杆)均处于静止状态,它与外界的接触面(接触点)均光滑,物体所受弹力示意图正确的是( )
A. B.
C. D.
2. 一物块可看作质点以一定的初速度从一光滑斜面底端一点上滑,最高可滑至C点,已知AB是BC的3倍,如图所示,已知物块从A至B所需时间为,则它从B经C再回到B,需要的时间是
A.
B.
C.
D.
3. 图甲为利用光电管研究光电效应的电路图,其中光电管阴极K的材料是钾,钾的逸出功为。图乙为实验中用某一频率的光照射光电管时,测量得到的光电管伏安特性曲线,当电压为时,光电流恰好为零。已知普朗克常量为h,光电子的电荷量为e。下列说法正确的是( )
A. 该实验的入射光频率为
B. 该实验的光电子获得的最大初动能为
C. 光电管两极间的正向电压越大,光电流越大
D. 当入射光的频率小于时,仍可以发生光电效应
4. 我国某量子通信实验室利用氢原子光谱进行光频标定。已知氢原子能级公式为(n为量子数),普朗克常量为h,真空中的光速为c。下列说法正确的是( )
A. 氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级时,辐射光子的波长为
B. 氢原子从n=2能级跃迁到基态时,辐射光子的能量为10.2eV
C. 一个氢原子从n=4能级跃迁到基态时,可能辐射出6种不同频率的光子
D. 用能量为12.10eV的光子照射基态氢原子,可使其跃迁到n=3能级
5. 周末,某同学在家里用透明电热水壶烧水。当用控温功能让水温稳定在时,他观察到壶底有一个小气泡缓缓上升,并且在上升过程中体积逐渐变大。若气泡与周围水之间始终保持热平衡,且将气泡内空气视为质量不变的理想气体。则该过程中,下列关于气泡内气体说法正确的是( )
A. 吸热 B. 放热 C. 内能变大 D. 内能减小
6. 如图,质量为M的倾角为37°的粗糙斜面体置于水平面上,质量为m的木块放置在斜面上,一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P点,另一端固定在木块上,弹簧中轴线与斜面垂直。斜面体与木块均处于静止状态。已知木块与斜面间的动摩擦因数为0.5,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,则( )
A. 弹簧一定处于拉伸状态
B. 木块一定受到四个力的作用
C. 斜面体可能受到水平面向左的摩擦力
D. 斜面体对水平面的压力大小一定等于Mg+mg
7. 如图甲所示为某均匀介质中的一条坐标轴,坐标轴中有两个波源、和一个质点,质点距波源较近,时刻,两波源同时垂直向上振动,两波源振动的频率相同,两列简谐横波在介质中的传播速度均为,时刻质点开始振动,其振动图像如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A. 波源的振幅为,波源的振幅为
B. 波源、到点的路程差为
C. 波源、之间有4个稳定的振动加强点
D. 若波源的起振方向变为垂直向下,则0~10 s内质点经过的路程为
二、多选题:本大题共3小题,共18分。
8. 我国自主研发成功的玲龙一号核反应堆正式亮相,是全球最小型的紧凑型核反应堆,可为航母提供强大的动力。关于核反应方程,Y为中子的计量系数,下列说法正确的是( )
A. 式中X是质子 B. 式中X是中子 C. 式中Y=2 D. 式中Y=3
9. PET(正电子发射型计算机断层显像)的基本原理是:将放射性同位素注入人体,参与人体的代谢过程。在人体内衰变放出正电子,与人体内负电子相遇而湮灭转化为一对光子,被探测器探测到,经计算机处理后产生清晰的图像。根据PET原理,下列说法正确的是( )
A. 衰变的方程式为
B. 正负电子湮灭的方程式:
C. PET中所选的放射性同位素的半衰期应较长
D. 将放射性同位素注入人体,的主要用途是作为示踪原子
10. 如图所示,物块与质量为的物块用劲度系数为的轻弹簧连接竖直放置处于静止状态,重力加速度为,将物块缓慢向下移的距离,由静止释放物块,当物块运动到最高点时,物块对地面的压力恰好为零,弹簧始终在弹性限度内,则下列说法正确的是( )
A. 物块A的质量等于
B. 物块A的动能最大时,弹簧的弹性势能最小
C. 当物块A运动到最高点时,物块A、B均处于失重状态
D. 物块A从最低点向上运动至最高点过程中,物块A的机械能先增大后减小
第II卷(非选择题)
三、实验题:本大题共2小题,共16分。
11. (1)某同学要进行探究匀变速直线运动实验,请在下面列出的实验器材中,选出本实验中不需要的器材填在横线上(填编号):___________
①打点计时器; ②天平; ③低压交流电源;
④低压直流电源; ⑤细绳和纸带;⑥钩码和小车;
⑦秒表; ⑧一端有滑轮的长木板; ⑨刻度尺。
(2)把纸带的下端固定在重物上,上端用手提着,纸带穿过打点计时器,接通电源后将纸带释放,重物便拉着纸带下落,纸带被打出一系列点,其中有一段如下图,纸带的哪端与重物相连?___________。(填左端或右端)
(3)A、B、C、D、E为纸带上所选的计数点,相邻计数点间时间间隔为0.1 s,则vB=___________m/s,a=___________m/s2 (结果保留2位有效数字)
(4)家庭低压交流电源的频率是50Hz,由于实验过程中电源不稳定,频率变为小于50 Hz,如果实验者在测定匀变速直线运动的加速度时不知道,这样计算出的加速度值与真实值相比___________。(填“偏大”、“偏小”或“不变”)
12.
(1)如图所示的四个图反映“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中的四个步骤,将它们按操作先后顺序排列应是________(用符号表示)。
(2)取油酸1.0 mL注入250 mL的容量瓶内,然后向瓶中加入酒精,直到液面到达250 mL的刻度线为止,得到油酸酒精混合溶液。用滴管吸取混合溶液逐滴滴入量筒,记录滴入的滴数直到量筒内溶液达到1.0 mL为止,恰好共滴了100滴。取一滴混合溶液滴在浅盘内的水面上(已撒爽身粉),数得油膜轮廓占面积为小格子120格(不足半格舍去,多于半格算1格)。则油酸分子的直径为________m(结果保留2位有效数字)。
(3)用油膜法测出油酸分子的直径后,要测定阿伏加德罗常数,还需要知道油酸的________。
A. 摩尔质量 B. 摩尔体积 C. 质量 D. 体积
四、计算题:本大题共3小题,共38分。
13. 一汽车在公路上行驶,司机从发现前方异常情况到紧急刹车,汽车仍将前进一段距离才能停下来,这段距离称为安全距离。通常情况下,人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1s(这段时间汽车仍保持原速)。若一辆汽车晴天的路面上以的速度行驶时,汽车刹车时加速度大小为,求:
(1)晴天汽车刹车后做匀减速运动的时间;
(2)汽车在晴天的路面上行驶时的安全距离;
(3)若雨天汽车刹车时加速度为晴天时的0.6倍,若要求安全距离不变,求汽车在雨天安全行驶的最大速度。
14. 一质量为M的汽缸,用活塞封闭一定质量的理想气体,当汽缸水平横放时,空气柱长为L0(如图甲所示),已知大气压强为p0,活塞的横截面积为S,它与汽缸之间无摩擦且不漏气,且气体温度保持不变,重力加速度为g。若将汽缸按图乙所示竖直放置,静止时,求:
(1)缸内气体的压强;
(2)气柱的长度。
15. 如图所示为一半径为的透明半圆柱的截面,AB为半圆的直径,O为半圆的圆心。现有一束激光垂直AB从距O点处射入半圆柱,已知半圆柱的折射率为,光在真空中的速度,不考虑光线在半圆柱内的多次反射。
(1)求激光射出半圆柱弧面时折射角的正弦值;
(2)若仅改变激光的入射点,当激光恰好在半圆柱弧面处发生全反射时,求激光从射入半圆柱到第一次发生全反射的时间。
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绥化市第二中学2025-2026学年度第二学期期末考试
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、回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡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,写在试卷上无效。
3、考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
第I卷(选择题)
一、单选题:本大题共7小题,共28分。
1. 如图所示,下列四种情景中,物体(球或轻杆)均处于静止状态,它与外界的接触面(接触点)均光滑,物体所受弹力示意图正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.图中如果存在F2,球将无法处于平衡状态,故A错误;
B.物体受到重力和杆给球的弹力两个力作用下处于平衡状态,所以杆给物体的作用力应该竖直向上,与重力大小相等,故B错误;
C.弹力的方向是垂直于接触面指向受力物体,杆与半球容器有两个接触点,左侧处为点与球面接触,所以弹力F1的方向过圆心与接触点,方向指向被支持的物体(杆);右侧是点与直杆接触,所以弹力F2方向垂直于杆的方向指向杆,故C正确;
D.物体只受到重力和拉力,才能保持平衡,如果斜面存在支持力,物体将无法保持平衡,故D错误。
故选C。
2. 一物块可看作质点以一定的初速度从一光滑斜面底端一点上滑,最高可滑至C点,已知AB是BC的3倍,如图所示,已知物块从A至B所需时间为,则它从B经C再回到B,需要的时间是
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
【详解】通过逆向思维,根据位移时间公式得,
,
从A到C和从B到C的时间之比2:1,因为A到B的时间为t0,则B到C的时间为t0,所以从B经C再回到B的时间为2t0,故选C
3. 图甲为利用光电管研究光电效应的电路图,其中光电管阴极K的材料是钾,钾的逸出功为。图乙为实验中用某一频率的光照射光电管时,测量得到的光电管伏安特性曲线,当电压为时,光电流恰好为零。已知普朗克常量为h,光电子的电荷量为e。下列说法正确的是( )
A. 该实验的入射光频率为
B. 该实验的光电子获得的最大初动能为
C. 光电管两极间的正向电压越大,光电流越大
D. 当入射光的频率小于时,仍可以发生光电效应
【答案】B
【解析】
【详解】AB.根据
可得该实验的入射光频率为
该实验的光电子获得的最大初动能为
选项A错误,B正确;
C.开始时光电管两极间的正向电压越大,光电流越大,但随着光电流增加,当达到饱和光电流时,随正向电压增加,光电流不再增大,选项C错误;
D.由公式
可得,极限频率为
则入射光的频率小于时,不可以发生光电效应,选项D错误。
故选B。
4. 我国某量子通信实验室利用氢原子光谱进行光频标定。已知氢原子能级公式为(n为量子数),普朗克常量为h,真空中的光速为c。下列说法正确的是( )
A. 氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级时,辐射光子的波长为
B. 氢原子从n=2能级跃迁到基态时,辐射光子的能量为10.2eV
C. 一个氢原子从n=4能级跃迁到基态时,可能辐射出6种不同频率的光子
D. 用能量为12.10eV的光子照射基态氢原子,可使其跃迁到n=3能级
【答案】B
【解析】
【详解】A. 氢原子从n=3跃迁到n=2时,辐射光子能量为ΔE = E₃ - E₂ = (-1.51eV) - (-3.4eV) = 1.89eV。波长公式应为,但选项A中分母为E₂ - E₃(负值),导致λ为负,显然错误。故A错误。
B.氢原子从n=2跃迁到基态(n=1)时,ΔE = E₂ - E₁ = (-3.4eV) - (-13.6eV) = 10.2eV,辐射光子能量为10.2eV,故B正确。
C. 单个氢原子从n=4跃迁到基态时,最多可能通过多次跃迁辐射3种光子(如4→3→2→1),而6种是所有可能的跃迁组合(需多个原子),与“一个氢原子”矛盾。故C错误。
D.基态氢原子跃迁到n=3需能量ΔE = E₃ - E₁ ≈12.09eV。题目中光子能量为12.10eV,略大于所需值,但光子能量需严格匹配才能被吸收,故无法跃迁。故D错误。
故选B。
5. 周末,某同学在家里用透明电热水壶烧水。当用控温功能让水温稳定在时,他观察到壶底有一个小气泡缓缓上升,并且在上升过程中体积逐渐变大。若气泡与周围水之间始终保持热平衡,且将气泡内空气视为质量不变的理想气体。则该过程中,下列关于气泡内气体说法正确的是( )
A. 吸热 B. 放热 C. 内能变大 D. 内能减小
【答案】A
【解析】
【详解】将气体视为理想气体,气泡上升过程温度不变,则气体内能不变(),上升过程中,气体体积变大,气体对外做功(W<0),根据可知,Q>0,即气体吸热,综上可知A选项符合题意。
故选A。
6. 如图,质量为M的倾角为37°的粗糙斜面体置于水平面上,质量为m的木块放置在斜面上,一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P点,另一端固定在木块上,弹簧中轴线与斜面垂直。斜面体与木块均处于静止状态。已知木块与斜面间的动摩擦因数为0.5,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,则( )
A. 弹簧一定处于拉伸状态
B. 木块一定受到四个力的作用
C. 斜面体可能受到水平面向左的摩擦力
D. 斜面体对水平面的压力大小一定等于Mg+mg
【答案】B
【解析】
【详解】A.弹簧弹力方向与斜面垂直,因此沿斜面方向只有重力的分力,方向沿斜面向下。
由平衡条件,静摩擦力,方向沿斜面向上。
木块静止要求(为斜面对木块的支持力),代入数据得
垂直斜面方向,重力的分力为,方向垂直斜面向下。
要满足,弹簧必须对木块施加额外的垂直斜面向下的弹力,因此弹簧一定处于压缩状态,故A错误;
B. 木块受重力、弹簧弹力、斜面支持力、静摩擦力,由于弹簧弹力一定不为零,因此木块一定受四个力,故B正确;
C.将视为整体,弹簧对整体的弹力方向垂直斜面向下(向左下),水平分量向左,则有向左的运动趋势,水平面一定给斜面体向右的摩擦力,不可能向左,故C错误;
D.将视为整体,竖直方向,弹簧弹力有向下的竖直分量,因此水平面的支持力
由牛顿第三定律,斜面体对水平面的压力大于,故D错误。
故选B。
7. 如图甲所示为某均匀介质中的一条坐标轴,坐标轴中有两个波源、和一个质点,质点距波源较近,时刻,两波源同时垂直向上振动,两波源振动的频率相同,两列简谐横波在介质中的传播速度均为,时刻质点开始振动,其振动图像如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A. 波源的振幅为,波源的振幅为
B. 波源、到点的路程差为
C. 波源、之间有4个稳定的振动加强点
D. 若波源的起振方向变为垂直向下,则0~10 s内质点经过的路程为
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图乙可知,t=4s 时质点 P 开始振动,此时只有波源 S2 的波传到 P 点,且 4∼6s 内 P 点振幅为 3m,故波源 S2 的振幅 A2=3m
t=6s 时波源 S1 的波传到 P 点,两列波叠加。6∼8s 内,S2 引起 P 点振动方向向下,S1 引起 P 点振动方向向上,叠加后振幅为 1m 且方向向下,说明 S2 的振动占主导,即 A2−A1=1m
解得 A1=2m,故A错误;
B.波速 v=2m/s,S2 的波传到 P 用时 t2=4s,距离 x2=vt2=8m
S1 的波传到 P 用时 t1=6s,距离 x1=vt1=12m
路程差,故B错误;
C.由图乙可知,半个周期 T2=2s,则周期为 T=4s
波长
S1、S2 间距 L=x1+x2=20m
两波源起振方向相同,振动加强点满足路程差 Δr=nλ=8n (n=0,1,2,…)
设加强点距 S1 为 r,则 |r−(20−r)|=8n
即 |2r−20|=8n
因 0<r<20,则 −20<2r−20<20,即 −20<8n<20
解得 −2.5<n<2.5。n 可取 −2,−1,0,1,2,共5个加强点,故C错误;
D.若 S1 起振方向变为向下,则 S1、S2 起振方向相反。 0∼4s内P 未振动,路程为0; 4∼6s内只有 S2 的波,P 点向上振动半个周期,路程 s1=2A2=6m
6∼8s内S2 引起 P 向下振动(第二半周),S1 引起 P 向下振动(起振向下,第一半周),两波同向叠加,振幅 A=A1+A2=5m
路程 s2=2A=10m
8∼10s内S2 引起 P 向上振动(第三半周),S1 引起 P 向上振动(起振向下,第二半周),两波同向叠加,振幅 A=5m,路程 s3=2A=10m
总路程 s=6+10+10=26m,故D正确。
故选D。
二、多选题:本大题共3小题,共18分。
8. 我国自主研发成功的玲龙一号核反应堆正式亮相,是全球最小型的紧凑型核反应堆,可为航母提供强大的动力。关于核反应方程,Y为中子的计量系数,下列说法正确的是( )
A. 式中X是质子 B. 式中X是中子 C. 式中Y=2 D. 式中Y=3
【答案】BD
【解析】
【详解】核反应过程中质量数和电荷数均守恒。
A.由电荷数守恒有
解得,而质子的电荷数为1,因此X不可能是质子,故A错误;
B.由且质量数为可知,为中子,故B正确;
CD.由质量数守恒有
解得,故C错误,D正确。
故选BD。
9. PET(正电子发射型计算机断层显像)的基本原理是:将放射性同位素注入人体,参与人体的代谢过程。在人体内衰变放出正电子,与人体内负电子相遇而湮灭转化为一对光子,被探测器探测到,经计算机处理后产生清晰的图像。根据PET原理,下列说法正确的是( )
A. 衰变的方程式为
B. 正负电子湮灭的方程式:
C. PET中所选的放射性同位素的半衰期应较长
D. 将放射性同位素注入人体,的主要用途是作为示踪原子
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由质量数守恒和电荷数守恒,可知的衰变的方程式是,故A正确;
B.正负电子湮灭的方程式,故B错误;
C.氧在人体内的代谢时间不长,因此PET中所选的放射性同位素的半衰期应较短,故C错误;
D.将注入人体后,它会参与代谢过程,通过其放射性信号被探测器捕捉,从而追踪生理活动,因此主要用途是示踪原子,故D正确。
故选AD。
10. 如图所示,物块与质量为的物块用劲度系数为的轻弹簧连接竖直放置处于静止状态,重力加速度为,将物块缓慢向下移的距离,由静止释放物块,当物块运动到最高点时,物块对地面的压力恰好为零,弹簧始终在弹性限度内,则下列说法正确的是( )
A. 物块A的质量等于
B. 物块A的动能最大时,弹簧的弹性势能最小
C. 当物块A运动到最高点时,物块A、B均处于失重状态
D. 物块A从最低点向上运动至最高点过程中,物块A的机械能先增大后减小
【答案】AD
【解析】
【详解】A.初始状态物块静止,弹簧压缩量
其中为的质量。物块做简谐运动的平衡位置就是初始静止位置。将向下移后释放,振幅
根据简谐运动对称性,最高点位于平衡位置上方处。此时弹簧伸长,对的拉力等于的重力,即弹簧伸长量
由几何关系知
即
解得,故A正确;
B.物块动能最大时处于平衡位置,此时弹簧压缩量,弹性势能不为零。弹簧弹性势能最小时弹簧处于原长,此时物块受力不平衡,动能不是最大,故B错误;
C.当物块运动到最高点时,的加速度向下,处于失重状态。物块对地面的压力为零,但仍静止,加速度为零,不处于失重状态,故C错误;
D.物块从最低点向上运动至最高点过程中,除重力外,弹簧弹力先向上后向下。从最低点到弹簧原长位置,弹力向上,做正功,物块机械能增大;从弹簧原长位置到最高点,弹力向下,做负功,物块的机械能减小。所以物块的机械能先增大后减小,故D正确。
故选AD。
第II卷(非选择题)
三、实验题:本大题共2小题,共16分。
11. (1)某同学要进行探究匀变速直线运动实验,请在下面列出的实验器材中,选出本实验中不需要的器材填在横线上(填编号):___________
①打点计时器; ②天平; ③低压交流电源;
④低压直流电源; ⑤细绳和纸带;⑥钩码和小车;
⑦秒表; ⑧一端有滑轮的长木板; ⑨刻度尺。
(2)把纸带的下端固定在重物上,上端用手提着,纸带穿过打点计时器,接通电源后将纸带释放,重物便拉着纸带下落,纸带被打出一系列点,其中有一段如下图,纸带的哪端与重物相连?___________。(填左端或右端)
(3)A、B、C、D、E为纸带上所选的计数点,相邻计数点间时间间隔为0.1 s,则vB=___________m/s,a=___________m/s2 (结果保留2位有效数字)
(4)家庭低压交流电源的频率是50Hz,由于实验过程中电源不稳定,频率变为小于50 Hz,如果实验者在测定匀变速直线运动的加速度时不知道,这样计算出的加速度值与真实值相比___________。(填“偏大”、“偏小”或“不变”)
【答案】 ①. ②④⑦##②⑦④##④②⑦##④⑦②##⑦②④##⑦④② ②. 左端 ③. 0.26 ④. 0.40 ⑤. 偏大
【解析】
【详解】(1)[1]该实验中需要:①打点计时器,用来给纸带打点;③低压交流电源,用来给电磁打点计时器供电;⑤细绳和纸带;⑥钩码和小车;⑧一端有滑轮的长木板;⑨刻度尺,用来对纸带进行测量;
不需要:②天平,因实验中不需要测量重物的质量;④低压直流电源,打点计时器要用低压交流电源供电,则不需要低压直流电源;⑦秒表,打点计时器本身就是计时仪器,则不需要秒表,故实验中不需要的器材为②④⑦。
(2)[2]重物做匀加速直线运动,故纸带的左端与重物相连。
(3)[3]由匀加速直线运动规律可得
[4]用逐差法求加速度
(4)[5]根据打点周期与电源频率的关系
所以
故当时,可得,所以计算出的加速度值与真实值相比偏大。
12.
(1)如图所示的四个图反映“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中的四个步骤,将它们按操作先后顺序排列应是________(用符号表示)。
(2)取油酸1.0 mL注入250 mL的容量瓶内,然后向瓶中加入酒精,直到液面到达250 mL的刻度线为止,得到油酸酒精混合溶液。用滴管吸取混合溶液逐滴滴入量筒,记录滴入的滴数直到量筒内溶液达到1.0 mL为止,恰好共滴了100滴。取一滴混合溶液滴在浅盘内的水面上(已撒爽身粉),数得油膜轮廓占面积为小格子120格(不足半格舍去,多于半格算1格)。则油酸分子的直径为________m(结果保留2位有效数字)。
(3)用油膜法测出油酸分子的直径后,要测定阿伏加德罗常数,还需要知道油酸的________。
A. 摩尔质量 B. 摩尔体积 C. 质量 D. 体积
【答案】(1)cadb
(2) (3)B
【解析】
【小问1详解】
根据“用油膜法估测油酸分子的大小”实验的操作规程可知,首先需要用量筒和滴管测出一滴油酸酒精溶液的体积,即c;然后往浅盘里倒入水并撒上痱子粉,即d;接着向水面滴加配制好的油酸酒精溶液,即a;最后用带有坐标方格的玻璃板画出油膜形状,即b。故正确的操作先后顺序排列应是cadb。
【小问2详解】
根据题意可知一滴混合溶液的体积为
一滴混合溶液中含有纯油酸的体积为
代入数据解得
根据题意可知油膜的面积为
解得
根据油酸分子直径公式有
代入数据解得
【小问3详解】
将油酸分子看成球体,根据球的体积公式可知单个油酸分子的体积为
根据阿伏加德罗常数的关系有
可知用油膜法测出油酸分子的直径后,要测定阿伏加德罗常数,还需要知道油酸的摩尔体积。
故选B。
四、计算题:本大题共3小题,共38分。
13. 一汽车在公路上行驶,司机从发现前方异常情况到紧急刹车,汽车仍将前进一段距离才能停下来,这段距离称为安全距离。通常情况下,人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1s(这段时间汽车仍保持原速)。若一辆汽车晴天的路面上以的速度行驶时,汽车刹车时加速度大小为,求:
(1)晴天汽车刹车后做匀减速运动的时间;
(2)汽车在晴天的路面上行驶时的安全距离;
(3)若雨天汽车刹车时加速度为晴天时的0.6倍,若要求安全距离不变,求汽车在雨天安全行驶的最大速度。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
晴天汽车刹车后做匀减速运动的时间
【小问2详解】
反应时间内汽车做匀速直线运动的位移为
刹车通过的位移大小为
汽车在晴天的路面上行驶时的安全距离
【小问3详解】
汽车做匀速直线运动的位移为
刹车后通过的位移大小为,则有
其中
且
解得或(舍去)
14. 一质量为M的汽缸,用活塞封闭一定质量的理想气体,当汽缸水平横放时,空气柱长为L0(如图甲所示),已知大气压强为p0,活塞的横截面积为S,它与汽缸之间无摩擦且不漏气,且气体温度保持不变,重力加速度为g。若将汽缸按图乙所示竖直放置,静止时,求:
(1)缸内气体的压强;
(2)气柱的长度。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)若将汽缸按图乙所示竖直放置,设缸内气体的压强为p1,根据平衡条件可得
解得
(2)当汽缸水平横放时,缸内气体的压强等于大气压强p0。设汽缸竖直放置时气柱的长度为L1,根据理想气体状态方程有
解得
15. 如图所示为一半径为的透明半圆柱的截面,AB为半圆的直径,O为半圆的圆心。现有一束激光垂直AB从距O点处射入半圆柱,已知半圆柱的折射率为,光在真空中的速度,不考虑光线在半圆柱内的多次反射。
(1)求激光射出半圆柱弧面时折射角的正弦值;
(2)若仅改变激光的入射点,当激光恰好在半圆柱弧面处发生全反射时,求激光从射入半圆柱到第一次发生全反射的时间。
【答案】(1)0.75
(2)
【解析】
【小问1详解】
由题意作出光路图,如图所示
入射点到的距离为,设此时入射角为,由几何关系有
从圆弧表面射出时折射角为,由折射定律有
可得
【小问2详解】
设入射点距离为时在弧面处发生全反射,此时入射角为,由几何关系有
又,解得
光在半圆柱内传播的距离
光在半圆柱内传播的速度
光在半圆柱内传播的时间
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