内容正文:
东北师范大学连山实验高中2025—2026学年度下学期
2023级期初考试(物理)
一、选择题:本题共10小题,共60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6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. 用图示实验装置演示光的偏振现象,白炽灯O发出的光通过两个透振方向平行的偏振片P、Q照到光屏上,通过偏振片前后的光束分别用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示,下列说法正确的是( )
A. 白炽灯发出的光是纵波
B. 偏振片Q起到检偏的作用
C. 光束Ⅱ中光振动方向与透振方向垂直
D. 将偏振片Q以光传播方向为轴转过45°,光束Ⅲ完全消失
2. 下列说法正确的是( )
A. 中X为电子,核反应类型为β衰变
B. 中Y为中子,核反应类型为人工核转变
C. ,其中K为10个中子,核反应类型为重核裂变
D. ,其中Z为氢核,核反应类型为轻核聚变
3. 分子力随分子间距离的变化如图所示。将两分子从相距处释放,仅考虑这两个分子间的作用,下列说法正确的是( )
A. 从到分子间引力、斥力都在增加
B. 从到分子力的大小先减小后增大
C. 从到分子势能先减小后增大
D. 从到分子动能先减小后增大
4. 若已知大气压强为p0,如图所示各装置均处于静止状态,图中液体密度均为ρ,重力加速度为g,则( )
A. 图甲中被封闭气体的压强为
B. 图乙中被封闭气体的压强为
C. 图丙中被封闭气体的压强为
D. 图丁中被封闭气体的压强为
5. 某研究小组用图甲所示光电效应实验的电路图,来研究两个光电管a、b用同一种光照射情况下的光电流与电压的关系,测得两光电管a、b两极间所加电压U与光电流I的关系如图乙所示。则有关这两个光电管的说法正确的是( )
A. a的饱和光电流大,所以照射光电管a的光子能量大
B. 照射光电管b时产生光电子的最大初动能大
C. 照射两光电管时光电管b产生光电子需要的时间较长
D. 光电管a阴极所用金属的极限频率小
6. 通过如图甲所示的装置可研究光的干涉和衍射现象。从光源发出的光经过一缝板,在缝板后有一装有感光元件的光屏,通过信号转换,可在电脑上看到屏上的光强分布情况。图乙分别显示出A光和B光通过同一缝板得到的光强分布情况。下列有关A、B两种色光的说法正确的有( )
A. 光通过的可能是缝板上的单缝
B. A光的波长比B光的波长小
C. A光在玻璃中的传播速度小于B光在玻璃中的传播速度
D. A光比B光更容易发生明显的衍射现象
7. 如图所示,圆心为O、半径为R的半圆形玻璃砖置于水平桌面上,光线从P点垂直界面入射后,恰好在玻璃砖圆形表面发生全反射;当入射角时,光线从玻璃砖圆形表面出射后恰好与入射光平行。已知真空中的光速为c,则( )
A. 玻璃砖的折射率为1.5
B. 之间的距离为
C. 光在玻璃砖内的传播速度为
D. 光从玻璃到空气的临界角为30°
8. 浙江大学制备出了一种超轻气凝胶——它刷新了目前世界上最轻材料的纪录,弹性和吸油能力令人惊喜。这种被称为“全碳气凝胶”的固态材料密度仅是空气密度的。设气凝胶的密度为ρ(单位为kg/m3),摩尔质量为M(单位为kg/mol),阿伏加德罗常数为NA,则下列说法正确的是( )
A. a千克气凝胶所含分子数为n=NA
B. 气凝胶的摩尔体积为Vmol=
C. 每个气凝胶分子的体积为V0=
D. 每个气凝胶分子的直径为d=
9. 一定质量的理想气体的状态变化过程的p-V图象如图所示,其中A是初状态,B、C是中间状态,A→B是等温变化,如将上述变化过程改用P-T图象和V-T图象表示,则下列各图象中正确的是( )
A. B.
C. D.
10. 氢原子能级图如图所示,若大量氢原子处于,2,3,4的能级状态,已知普朗克常量,某锑铯化合物的逸出功为2.0eV,则( )
A. 这些氢原子跃迁过程中最多可发出3种频率的光
B. 这些氢原子跃迁过程中产生光子的最小频率为
C. 这些氢原子跃迁过程中有4种频率的光照射该锑铯化合物可使其电子逸出
D. 一个动能为12.5eV的电子碰撞一个基态氢原子不能使其跃迁到激发态
二、非选择题
11. 在“用双缝干涉测光波长”的实验中,
(1)如图1所示,将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐,将该亮纹定为第1条亮纹,此时手轮上的示数x1=2.320 mm,然后同方向转动测量头,使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐,记下此时图2中手轮上的示数x6=___________mm;
(2)已知双缝间距d为2.0×10-4 m,测得双缝到屏的距离l为0.700m,由计算式λ=___________,可得所测红光波长为___________m。(结果保留两位有效数字)
12. 某同学通过图甲所示的实验装置,利用玻意耳定律来测定一颗形状不规则的石子的体积。
实验步骤:
①将石块装进注射器,插入活塞,再将注射器通过软管与传感器连接;
②移动活塞,通过活塞所在的刻度读取了多组气体体积,同时记录对应的传感器数据;
③建立直角坐标系。
(1)在实验操作中,下列说法正确的是:__________;
A. 图甲中,传感器为压强传感器
B. 在步骤①中,将注射器与传感器连接前,应把注射器活塞移至注射器最右端位置
C. 操作中,不可用手握住注射器封闭气体部分,是为了保持封闭气体的温度不变
D. 若实验过程中不慎将活塞拔出针筒,应立即将活塞插入注射器继续实验
(2)为了在坐标系中获得直线图像,若取轴为,则轴为__________(选填“”或“”);
(3)选择合适的坐标后,该同学通过描点作图,得到图像如图乙所示,若不考虑传感器和注射器连接处的软管容积带来的误差,则石块的体积为____________;若考虑该误差影响,测得软管容积为,则石块的体积为___________。
13. 如图所示,两条距离为D的平行光线,以入射角θ从空气射入平静水面,反射光线与折射光线垂直,求:
(1)水的折射率n;
(2)两条折射光线之间的距离d。
14. 在驻波声场作用下,水中小气泡周围液体的压强会发生周期性变化,使小气泡周期性膨胀和收缩,气泡内气体可视为质量不变的理想气体,其膨胀和收缩过程可简化为如图所示的图像,气泡内气体先从压强为、体积为、温度为的状态等温膨胀到体积为、压强为的状态,然后从状态绝热收缩到体积为、压强为、温度为的状态到过程中外界对气体做功为.已知和.求:
(1)的表达式;
(2)的表达式;
(3)到过程,气泡内气体的内能变化了多少?
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东北师范大学连山实验高中2025—2026学年度下学期
2023级期初考试(物理)
一、选择题:本题共10小题,共60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6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. 用图示实验装置演示光的偏振现象,白炽灯O发出的光通过两个透振方向平行的偏振片P、Q照到光屏上,通过偏振片前后的光束分别用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示,下列说法正确的是( )
A. 白炽灯发出的光是纵波
B. 偏振片Q起到检偏的作用
C. 光束Ⅱ中光振动方向与透振方向垂直
D. 将偏振片Q以光传播方向为轴转过45°,光束Ⅲ完全消失
【答案】B
【解析】
【详解】A.白炽灯的光通过两个透振方向平行的偏振片P、Q照到光屏上,不能说明白炽灯的光是纵波,A错误;
B.当白炽灯光经偏振片P后就成为偏振光,又经与P平行的偏振片Q照到光屏上,所以偏振片Q起到检偏的作用,B正确;
C.光束Ⅱ中的光是经偏振片P透射来的,所以光束Ⅱ中光振动方向与透振方向平行,C错误;
D.将偏振片P以光传播方向为轴转过45°,光束Ⅲ将会减弱,但不会完全消失,D错误;
故选B。
2. 下列说法正确的是( )
A. 中X为电子,核反应类型为β衰变
B. 中Y为中子,核反应类型为人工核转变
C. ,其中K为10个中子,核反应类型为重核裂变
D. ,其中Z为氢核,核反应类型为轻核聚变
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据核反应过程质量数和核电荷数守恒得
即X为粒子,核反应类型为衰变,故A错误;
B.根据核反应过程质量数和核电荷数守恒得
所以Y为中子,核反应类型为轻核聚变,故B错误;
C.根据核反应过程质量数和核电荷数守恒得
所以K为10个中子,核反应类型为重核裂变,故C正确;
D.根据核反应过程质量数和核电荷数守恒得
所以Z为氢核,是人工核反应,不是轻核聚变,故D错误。
故选C。
3. 分子力随分子间距离的变化如图所示。将两分子从相距处释放,仅考虑这两个分子间的作用,下列说法正确的是( )
A. 从到分子间引力、斥力都在增加
B. 从到分子力的大小先减小后增大
C. 从到分子势能先减小后增大
D. 从到分子动能先减小后增大
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据分子力的变化规律,从到分子间距离减小,分子间引力、斥力都在增大,故A正确;
B.由图可知:从到分子力的大小先增大后减小再反向增大,故B错误;
C. 从到分子力表现为引力,分子力做正功,分子势能减小,故C错误;
D. 从到分子力先表现为引力,后表现为斥力,分子力先做正功后做负功,分子势能先减小后增大,则分子动能先增大后减小,故D错误;
故选A。
4. 若已知大气压强为p0,如图所示各装置均处于静止状态,图中液体密度均为ρ,重力加速度为g,则( )
A. 图甲中被封闭气体的压强为
B. 图乙中被封闭气体的压强为
C. 图丙中被封闭气体的压强为
D. 图丁中被封闭气体的压强为
【答案】D
【解析】
【详解】A.在题图甲中,以高为h的液柱为研究对象,由二力平衡知
所以,故A错误;
B.在题图乙中,以B液面为研究对象,由平衡条件得F上=F下,即
所以,故B错误;
C.在题图丙中,以B液面为研究对象,有
所以,故C错误;
D.在题图丁中,以液面A为研究对象,由二力平衡得
所以,故D正确。
故选D。
5. 某研究小组用图甲所示光电效应实验的电路图,来研究两个光电管a、b用同一种光照射情况下的光电流与电压的关系,测得两光电管a、b两极间所加电压U与光电流I的关系如图乙所示。则有关这两个光电管的说法正确的是( )
A. a的饱和光电流大,所以照射光电管a的光子能量大
B. 照射光电管b时产生光电子的最大初动能大
C. 照射两光电管时光电管b产生光电子需要的时间较长
D. 光电管a阴极所用金属的极限频率小
【答案】B
【解析】
【详解】A.照射两个光电管所用的是同一种光,光子能量相同,A错误;
B.根据动能定理
可知,最大初动能与遏止电压成正比,根据图像可知
所以照射光电管b时产生光电子的最大初动能大,B正确;
C.发生光电效应的过程是瞬时的,C错误;
D.a对应的遏止电压小,说明对应的最大初动能小,根据光电效应方程
可知光电管a阴极所用金属的极限频率大,D错误。
故选B。
6. 通过如图甲所示的装置可研究光的干涉和衍射现象。从光源发出的光经过一缝板,在缝板后有一装有感光元件的光屏,通过信号转换,可在电脑上看到屏上的光强分布情况。图乙分别显示出A光和B光通过同一缝板得到的光强分布情况。下列有关A、B两种色光的说法正确的有( )
A. 光通过的可能是缝板上的单缝
B. A光的波长比B光的波长小
C. A光在玻璃中的传播速度小于B光在玻璃中的传播速度
D. A光比B光更容易发生明显的衍射现象
【答案】D
【解析】
【详解】A.从光的强度分布可以看出,光屏上的光是等间距、等亮度的,所以是光通过双缝产生的干涉现象,即光通过的可能是缝板上的双缝,故A错误;
B.由题图乙可看出,A光相邻条纹间距大于B光相邻条纹间距,根据
可知,A光的波长大于B光的波长,故B错误;
C.结合上述可知,A光的波长大于B光的波长,根据
可知,A光的频率小于B光的频率,频率越小,同一种介质对光的折射率越小,则玻璃对A光的折射率小于对B光的折射率,根据
可知,A光在玻璃中的传播速度大于B光在玻璃中的传播速度,故C错误;
D.由于A光的波长大于B光的波长,则A光比B光更容易发生明显的衍射现象,故D正确。
故选D。
7. 如图所示,圆心为O、半径为R的半圆形玻璃砖置于水平桌面上,光线从P点垂直界面入射后,恰好在玻璃砖圆形表面发生全反射;当入射角时,光线从玻璃砖圆形表面出射后恰好与入射光平行。已知真空中的光速为c,则( )
A. 玻璃砖的折射率为1.5
B. 之间的距离为
C. 光在玻璃砖内的传播速度为
D. 光从玻璃到空气的临界角为30°
【答案】C
【解析】
【详解】AB.作出两种情况下的光路图,如图所示
设,在A处发生全反射故有
由于出射光平行可知,在B处射出,故
由于
联立可得,,故AB错误;
C.由
可得,故C正确;
D.由于
所以临界角不为30°,故D错误。
故选C。
8. 浙江大学制备出了一种超轻气凝胶——它刷新了目前世界上最轻材料的纪录,弹性和吸油能力令人惊喜。这种被称为“全碳气凝胶”的固态材料密度仅是空气密度的。设气凝胶的密度为ρ(单位为kg/m3),摩尔质量为M(单位为kg/mol),阿伏加德罗常数为NA,则下列说法正确的是( )
A. a千克气凝胶所含分子数为n=NA
B. 气凝胶的摩尔体积为Vmol=
C. 每个气凝胶分子的体积为V0=
D. 每个气凝胶分子的直径为d=
【答案】AB
【解析】
【详解】A.a千克气凝胶的物质的量为
分子数等于物质的量乘以阿伏加德罗常数,即,故A正确;
B.摩尔体积是1mol物质的体积,由密度定义,1mol气凝胶质量为M,因此摩尔体积,故B正确;
CD.是每个气凝胶分子平均占据的空间,气凝胶为多孔结构,存在大量空隙,分子本身的体积远小于该值,每个分子平均占据空间
解得
分子的直径远小于值,故CD错误。
故选AB。
9. 一定质量的理想气体的状态变化过程的p-V图象如图所示,其中A是初状态,B、C是中间状态,A→B是等温变化,如将上述变化过程改用P-T图象和V-T图象表示,则下列各图象中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.A到B等温变化,膨胀体积变大,根据玻意耳定律压强p变小;B到C是等容变化,在p-T图象上为过原点的直线;C到A是等压变化,体积减小,根据盖-吕萨克定律知温度降低,故A正确,B错误;
CD.A到B是等温变化,体积变大;B到C是等容变化,压强变大,根据查理定律,温度升高;C到A是等压变化,体积变小,在V-T图象中为过原点的一条倾斜的直线,故C正确,D错误.
故选AC。
10. 氢原子能级图如图所示,若大量氢原子处于,2,3,4的能级状态,已知普朗克常量,某锑铯化合物的逸出功为2.0eV,则( )
A. 这些氢原子跃迁过程中最多可发出3种频率的光
B. 这些氢原子跃迁过程中产生光子的最小频率为
C. 这些氢原子跃迁过程中有4种频率的光照射该锑铯化合物可使其电子逸出
D. 一个动能为12.5eV的电子碰撞一个基态氢原子不能使其跃迁到激发态
【答案】BC
【解析】
【详解】A.这些氢原子跃迁过程中最多可发出种频率的光,故A错误;
B.氢原子从能级跃迁到能级发出的光子的能量最小为
这些氢原子跃迁过程中产生光子的最小频率为
故B正确;
C.某锑铯化合物的逸出功为2.0eV,则这些氢原子跃迁过程中有4种频率的光照射该锑铯化合物可使其电子逸出,分别是从能级跃迁到能级发出的光子,从能级跃迁到能级发出的光子,从能级跃迁到能级发出的光子,从能级跃迁到能级发出的光子,故C正确;
D.一个基态氢原子跃迁到激发态所需的最小能量为
一个动能为12.5eV的电子(大于10.2eV)碰撞一个基态氢原子能使其跃迁到激发态,故D错误。
故选BC。
二、非选择题
11. 在“用双缝干涉测光波长”的实验中,
(1)如图1所示,将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐,将该亮纹定为第1条亮纹,此时手轮上的示数x1=2.320 mm,然后同方向转动测量头,使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐,记下此时图2中手轮上的示数x6=___________mm;
(2)已知双缝间距d为2.0×10-4 m,测得双缝到屏的距离l为0.700m,由计算式λ=___________,可得所测红光波长为___________m。(结果保留两位有效数字)
【答案】 ①. 13.870 ②. ③. 6.6×10-7
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]此时图2中手轮上的示数
x6=13.5mm+37.0×0.01mm=13.870mm
(2)[2][3]由
整理可得
代入数据可得6.6×10-7m。
12. 某同学通过图甲所示的实验装置,利用玻意耳定律来测定一颗形状不规则的石子的体积。
实验步骤:
①将石块装进注射器,插入活塞,再将注射器通过软管与传感器连接;
②移动活塞,通过活塞所在的刻度读取了多组气体体积,同时记录对应的传感器数据;
③建立直角坐标系。
(1)在实验操作中,下列说法正确的是:__________;
A. 图甲中,传感器为压强传感器
B. 在步骤①中,将注射器与传感器连接前,应把注射器活塞移至注射器最右端位置
C. 操作中,不可用手握住注射器封闭气体部分,是为了保持封闭气体的温度不变
D. 若实验过程中不慎将活塞拔出针筒,应立即将活塞插入注射器继续实验
(2)为了在坐标系中获得直线图像,若取轴为,则轴为__________(选填“”或“”);
(3)选择合适的坐标后,该同学通过描点作图,得到图像如图乙所示,若不考虑传感器和注射器连接处的软管容积带来的误差,则石块的体积为____________;若考虑该误差影响,测得软管容积为,则石块的体积为___________。
【答案】 ①. AC ②. ③. ④.
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]A.该气体发生等温变化,从注射器的刻度上读出体积,因此传感器为压强传感器,A正确;
B.在步骤①中,将注射器与传感器连接前,应把使注射器封住一定量的气体,因此不必将活塞移至注射器最右端,B错误;
C.操作中,不可用手握住注射器封闭气体部分,是为了保持封闭气体的温度不变,C正确;
D.若实验过程中不慎将活塞拔出针筒,气体的量发生变化,因此以上数据全部作废,应从新做实验,D错误。
故选AC。
(2)[2]做出图像为一条直线,根据玻意耳定律
因此x轴应为
(3)[3]设石子体积为V1,对一定量的气体,根据玻意耳定律可得
整理得
因此可得
[4] 软管容积为不能忽略,则表达式为
整理得
可知
故
13. 如图所示,两条距离为D的平行光线,以入射角θ从空气射入平静水面,反射光线与折射光线垂直,求:
(1)水的折射率n;
(2)两条折射光线之间的距离d。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)设折射角为,根据几何关系可得
根据折射定律可得
联立可得
(2)如图所示
根据几何关系可得
14. 在驻波声场作用下,水中小气泡周围液体的压强会发生周期性变化,使小气泡周期性膨胀和收缩,气泡内气体可视为质量不变的理想气体,其膨胀和收缩过程可简化为如图所示的图像,气泡内气体先从压强为、体积为、温度为的状态等温膨胀到体积为、压强为的状态,然后从状态绝热收缩到体积为、压强为、温度为的状态到过程中外界对气体做功为.已知和.求:
(1)的表达式;
(2)的表达式;
(3)到过程,气泡内气体的内能变化了多少?
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)由题可知,根据玻意耳定律可得
解得
(2)根据理想气体状态方程可知
解得
(3)根据热力学第一定律可知
其中,故气体内能增加
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