精品解析:河南郑州市部分学校2025-2026学年高二下学期期末考试物理试题(C卷)
2026-09-13
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内容正文:
普通高中2025—2026学年(下)高二年级期末考试
物理(C卷)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、班级、考场号、座位号、考生号填写在答题卡上。
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.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
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. 下列说法正确的是( )
A. 光的偏振现象说明光是一种横波
B. 肥皂膜上呈现的彩色条纹是光的衍射现象
C. 通过单缝观察日光灯灯管,看到的彩色条纹是光的干涉现象
D. 用单色光照射一不透光小圆盘,在圆盘阴影中心出现一个亮斑,这是光的干涉现象
【答案】A
【解析】
【详解】A.光的偏振现象说明光是一种横波,故A正确;
B.肥皂膜上的彩色条纹是光在肥皂膜的前后表面反射后发生薄膜干涉产生的,属于光的干涉现象,故B错误;
C.通过单缝观察日光灯管时,光发生单缝衍射,在视网膜上形成彩色衍射条纹,属于光的衍射现象,故C错误;
D.用单色光照射不透光小圆盘,在圆盘阴影中心出现的亮斑是著名的“泊松亮斑”,这是光的衍射现象,故D错误。
故选A。
2. 某种气体在和下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化如图中两条曲线所示,下列说法正确的是( )
A. 同一温度下,所有气体分子的速率均相同
B. 温度升高后,所有气体分子的速率都会增大
C. 在同一温度下,气体分子的速率分布呈现为“中间多、两头少”的特点
D. 图中虚线对应气体温度比实线对应气体温度高
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图像可知,同一温度下,气体分子的速率服从某一特定分布,并不全部相同,故A错误;
B.温度升高时,气体分子的平均动能增大,平均速率增大,但并非每个分子的速率都增大,个别分子的速率可能减小,故B错误;
C.在同一温度下,大多数气体分子的速率处于中间区域,速率很大和很小的分子数占比较少,符合“中间多、两头少”的分布规律,故C正确;
D.温度越高,分子的最概然速率(分布曲线峰值对应的速率)越大,图中实线的峰值对应速率更大,说明实线对应温度更高,故D错误。
故选C。
3. 如图为某原子的能级结构图,在原子能级跃迁中,可辐射如图所示的4种光子,其波长分别记为、、、。关于这4种光子波长的大小关系,下列选项正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据玻尔理论,原子从高能级跃迁到低能级时,辐射光子的能量满足,光子能量大的波长小,光子能量小的波长大,所以按照波长排序自大到小,依次为、、、
则有
故选D。
4. 某同学用激光笔测量某种透明液体的折射率,实验装置如图所示。长方体透明容器置于水平面上,容器内盛有待测液体,液面到容器底部的距离h=4.0cm,在液面上方固定与液面垂直的光屏,一束激光从容器底部O点发出,射向液面上的A点,经液面折射后照射到光屏上的P点,P点到液面的距离H=3.0cm,A、P在同一竖直面内。测得P点到A点的水平距离x1=4.0cm,O点到A点的水平距离x2=3.0cm。则该液体的折射率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】光路如图所示
由几何关系可得,在液体中,入射角为θ,则
在空气中,折射角为i,则
根据折射定律可得
故选B。
5. 如图所示,、为两个振动情况完全相同的波源,产生的波的波长都为,它们在同种均匀介质中产生干涉现象,在空间中共形成了5个振动加强的区域,则、之间的距离可能是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】因为、产生的波在空间共形成5个振动加强的区域,所以两波源之间的距离一定在2个波长到3个波长之间。
故选C。
6. 如图,一定质量的理想气体从状态经过等容过程到达状态,再经过等温过程到达状态。关于该气体在和两个变化过程,下列说法正确的是( )
A. 过程中,气体对外界做功,气体内能增加
B. 过程中,外界对气体做功,气体内能减少
C. 过程中,外界对气体做功,气体内能不变
D. 过程中,气体对外界做功,气体内能减少
【答案】C
【解析】
【详解】A B.过程为等容变化,气体体积不变,所以气体对外不做功;对于一定质量的理想气体,其内能仅与温度有关,过程气体温度升高,内能增大,故A、B错误;
CD.过程为等温变化,气体温度不变,内能不变;过程气体体积减小,外界对气体做功,故C正确,D错误。
故选C。
7. 已知金属钠的逸出功为,普朗克常量,电子电荷量。用频率为的单色光照射钠金属板,则逸出光电子的最大初动能约为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据爱因斯坦光电效应方程
入射光子能量为
钠的逸出功
代入光电效应方程,则
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。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 在桥梁安全检测中,检测人员利用激振器在桥面产生横波,通过测量横波在不同材质桥段中的传播速度差异,判断桥梁内部是否存在损伤。如图,实验研究中选择两种不同材质桥段的连接处为坐标原点,以沿桥面方向为轴建立坐标系。在坐标原点安装周期、振幅的激振器。时激振器从平衡位置开始沿轴正方向振动,同时在两侧桥面上产生简谐横波。时,波在桥段Ⅰ中恰好传播到处;桥段Ⅱ中的波速为。已知机械波的波速由介质决定。则下列说法正确的是( )
A. 桥段Ⅰ中的波速为
B. 桥段Ⅰ和桥段Ⅱ中两列波的波长之比为
C. 时,处质点的振动方向沿轴正方向
D. 在内,处质点运动的路程为
【答案】AD
【解析】
【详解】A.时,波在桥段Ⅰ中传播到处,则桥段Ⅰ中的波速
故A正确;
B.两列波由同一振源产生,周期相同,根据
波长之比等于波速之比,
故B错误;
C.波传播到处所需时间
即时,该质点已振动的时间
质点从平衡位置沿轴正方向起振,经过后恰好回到平衡位置,此时速度方向沿轴负方向
故C错误;
D.波传播到所需时间,该质点在内的振动时间为
一个周期内质点运动的路程为
则内运动路程为
故D正确。
故选AD。
9. 如图所示,直角三角形是一三棱镜的横截面,,,,棱镜材料的折射率。一束单色光从边上的点射入棱镜,入射角为。光线经边折射后到达边,在边发生反射,随后从边上的点射出。下列说法正确的是( )
A. 光线在边发生折射时,折射角为
B. 该棱镜材料的全反射临界角为
C. 光线在边发生了全反射
D. 光线从边点射出时,折射角为
【答案】AC
【解析】
【详解】A.根据折射定律,其中
解得,,故A正确;
BC.由全反射临界角
可知,由几何关系可知,光线在AC边Q点发生反射时的入射角为,则光线在AC边Q点发生了全反射,故B错误,C正确;
D.根据几何关系,光线在BC边M点发生折射时入射角为,则
解得折射角,故D错误。
故选AC。
10. 如图所示,在光滑水平面上静置一均匀木块,一颗子弹(可视为质点)沿水平方向射入木块并嵌入其中,最终与木块保持相对静止一起运动。若使子弹与木块的总质量保持不变,仅改变二者的质量分配,考虑以下两种情况:情况甲:子弹质量是木块质量的2倍;情况乙:木块质量是子弹质量的2倍。假设两种情况下子弹的初动量大小相等,子弹在木块中受到的阻力恒定。不计空气阻力。下列判断正确的有( )
A. 子弹射入木块前的初动能,情况乙大于情况甲
B. 子弹射入木块过程中系统损失的机械能,两种情况相同
C. 子弹射入木块过程中系统损失的机械能,情况乙大于情况甲
D. 子弹嵌入木块后木块获得的动能,情况甲大于情况乙
【答案】AC
【解析】
【详解】A.设子弹质量为,木块质量为,总质量
保持不变,子弹初动量大小为。情况甲:
则
情况乙:,
两种情况下子弹初动量相等,故情况甲子弹初速度
情况乙子弹初速度
情况甲子弹初动能
情况乙子弹初动能
所以情况乙的初动能大于情况甲,故A正确;
BC.两种情况下子弹嵌入后系统的共同速度相同:
系统损失的机械能等于初动能减去末动能。情况甲:
情况乙:
比较得
所以情况乙损失的机械能更大,B错误,C正确;
D.子弹嵌入后木块与子弹一起运动,木块速度为共同速度。情况甲木块获得的动能
情况乙:
故情况乙中木块获得的动能更大,故D错误。
故选AC。
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 某同学探究弹簧振子振动周期与质量的关系,实验装置如图甲所示,轻质弹簧上端连接力传感器,力传感器固定在铁架台上,弹簧下端挂有钩码,并与计算机相连,通过计算机软件可获得传感器受到的弹力随时间变化的图像。
(1)测出钩码的质量和弹簧的劲度系数。
(2)悬挂钩码,钩码处于静止状态后,竖直向下拉动钩码,释放钩码并开始记录力传感器受到的弹力大小随时间变化的曲线,如图乙所示。根据图像可知,钩码做简谐运动的周期____________(用“”表示),振幅____________(用“”和“”表示)。
(3)多次更换弹簧和钩码重复上述步骤,实验测得数据如下表所示。分析数据可知,弹簧劲度系数一定时,在误差范围内弹簧振子振动周期的平方()与质量()的关系是____________(填“线性的”或“非线性的”)。
0.010
100
0.063
0.0039
0.020
100
0.089
0.0079
0.040
100
0.126
0.0158
0.010
200
0.044
0.0020
0.020
200
0.063
0.0039
0.040
200
0.089
0.0079
(4)结合(3)中实验数据,弹簧振子振动周期的表达式可能是____________(填正确答案标号)。
A. B. C. D.
【答案】 ①. ②. ③. 线性的 ④. A
【解析】
【详解】[1]根据图乙可知,在时间内弹簧振子完成了10次全振动,因此振动周期。
[2]由图像可知,弹簧弹力的最大值为,最小值为0(弹簧处于原长状态)。弹簧的最大伸长量,最小伸长量为0,根据简谐运动的对称性,振幅。
[3]分析表中数据可知,当弹簧劲度系数一定时(如),随着质量的增大,周期的平方等比例增大;同理,当时也有相同规律。这说明在一定时,与成正比,即与的关系是线性的。
[4]由第[3]空分析可知,,即。进一步分析表中数据可知,当质量相同,弹簧劲度系数加倍时,减半,说明与成反比。综合以上分析可得。再结合量纲分析,的量纲为时间,即写成等式需要添加比例系数,对应四个选项则有弹簧振子的周期公式可能为。
故选A。
12.
(1)在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中,下列是实验操作的部分步骤,请按正确顺序排列:③____________(填序号)。
①将玻璃板盖在浅盘上,用彩笔将油膜形状描绘在玻璃板上
②向浅盘中注入约2cm深的水,将爽身粉均匀撒在水面上
③用注射器吸取配好的油酸酒精溶液,逐滴滴入量筒中,记录1mL溶液的滴数
④将描绘有油膜形状的玻璃板放在坐标纸上,计算油膜面积,并估算分子直径
⑤用注射器向水面上滴入1滴油酸酒精溶液,待油膜形状稳定
(2)实验中某同学得到的油膜形状如图甲所示,其呈不规则的放射状。下列说法正确的是____________。
A. 该油膜形状可能由爽身粉撒得太多,导致油酸扩散不均匀造成的
B. 按该油膜面积进行计算,测得的油酸分子直径比真实值偏小
(3)实验中使用1mL纯油酸配制500mL油酸酒精溶液,用注射器测得50滴溶液为1mL。用注射器向水面滴入1滴该油酸酒精溶液,其他的实验操作均正确,得到坐标纸上的油膜轮廓,如图乙所示。已知坐标纸每个小方格的边长为2.0cm。由图可以估算出油膜的面积约为____________cm2,由此估算出油酸分子的直径约为____________m(保留两位有效数字)。查阅资料可知油酸分子的直径约为,请写出一条上述实验中产生误差的可能原因:________________________________。
【答案】(1)②⑤①④
(2)A (3) ①. 268(240~280均可给分) ②. 均可给分) ③. ①油膜未充分展开(或爽身粉撒得过多导致油膜未完全散开),使面积偏小,导致测量值偏大。②数方格时存在主观误差。③油酸酒精溶液浓度偏小,计算时仍按原浓度导致体积计算偏大,直径偏大。④油膜并非严格的单分子层,局部可能有多层堆积,使测量值偏大
【解析】
【小问1详解】
②向浅盘中注入约2cm深的水,将爽身粉均匀撒在水面上
⑤用注射器向水面上滴入1滴油酸酒精溶液,待油膜形状稳定
①将玻璃板盖在浅盘上,用彩笔将油膜形状描绘在玻璃板上
④将描绘有油膜形状的玻璃板放在坐标纸上,计算油膜面积,并估算分子直径
【小问2详解】
A.爽身粉撒太多,阻碍油酸向外扩散,会造成油膜扩散不均匀,出现这种放射状。故A正确;
B.油膜没有完全展开,使油膜面积S偏小,根据
可知,测得的油酸分子直径比真实值偏大。故B错误。
故选A。
【小问3详解】
[1]油膜面积:小方格边长2.0cm,单个方格面积。数方格:超过半格算一格,不足半格舍去,大约67格,则油酸面积
[2]一滴油酸的体积
油酸分子的直径
[3]①油膜未充分展开(或爽身粉撒得过多导致油膜未完全散开),使面积S偏小,导致测量值偏大。
②数方格时存在主观误差。
③油酸酒精溶液浓度偏小,计算时仍按原浓度导致体积计算偏大,直径偏大。
④油膜并非严格的单分子层,局部可能有多层堆积,使测量值偏大。
13. 钚的放射性同位素静止时衰变为铀核并释放出粒子X,已知、和粒子X的质量分别为、和,1u相当于931.5MeV的能量。
(1)请判断粒子X为什么原子核,再写出的衰变方程;
(2)请计算单个原子发生该核反应时释放的核能。
【答案】(1),
(2)5.2164MeV
【解析】
【分析】
【小问1详解】
由质量数守恒,粒子的质量数为
由电荷数守恒,粒子的电荷数为
粒子质量数为4,电荷数为2,因此粒子粒子,即氦核
的衰变方程为
【小问2详解】
质量亏损是指反应前后体系静止质量之差
根据爱因斯坦质能方程,核反应释放的能量
代入数据,计算得
【点睛】
14. 如图甲所示为某气压式缓冲装置的简化模型:竖直放置的圆柱形密闭容器内部高度为H,容器上端装有限位卡环(可阻止活塞滑出容器)。用一轻质活塞将一定质量的理想气体封闭在容器内。初始时活塞离容器底部的距离为,气体温度,外界大气压强。不考虑活塞与容器壁间的摩擦和大气压强的变化。摄氏温度t与热力学温度T的关系是。现通过加热装置对容器内气体缓慢均匀加热。
(1)求气体温度升高到时,活塞离容器底部的距离;
(2)求气体温度升高到时,容器内气体的压强;
(3)在图乙中画出气体从升高到全过程的压强p与热力学温度T的关系图像。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
设气体温度升高到时,活塞恰好移动到卡环处。此过程中气体做等压变化,设容器横截面积为。由盖-吕萨克定律得
其中,,,解得,即
因为,所以温度升高到前,气体始终处于等压变化阶段。设此时活塞离底部的高度为,由盖-吕萨克定律得
其中,,解得
【小问2详解】
气体温度高于后,活塞被限位卡环阻挡,气体体积不再变化,发生等容变化。由查理定律得
其中,解得
【小问3详解】
气体从升高到全过程的关系图线如图所示。
全过程中三个关键状态为:
状态A:,
临界状态C:,
状态:,
图线分为两段:①A→C段:水平线段,压强恒为,温度从升至(等压过程);②C→段:倾斜线段,过原点的直线上的一段,温度从升至,压强从升至(等容过程,)
15. 如图1所示为某弹珠游戏装置的轨道示意图,倾角为的斜轨道AB和水平直轨道BC通过一小段光滑圆弧平滑连接,起点A距水平轨道的高度,BC长,端点C距地面高度也为。质量的弹珠甲在斜轨道AB上运动时受到的摩擦阻力与所受轨道的弹力成正比,比例系数,在水平轨道BC上运动时受到的阻力与运动速率成正比,比例系数为(未知),阻力方向始终与运动方向相反。弹珠甲从轨道起点A无初速度滑下,与在水平轨道末端静止的另一质量为的弹珠乙发生弹性碰撞,碰撞后,弹珠甲反弹运动后停下,弹珠乙从水平轨道端点C飞出,落到地面上。已知重力加速度,不考虑其他阻力,忽略碰撞过程中的能量损失以及弹珠的体积,忽略倾斜轨道与水平轨道连接圆弧的长度和弹珠在该段的能量损失。
(1)求弹珠甲从A到B过程所受重力的冲量大小;
(2)求阻力比例系数和弹珠乙从C点飞出到落地时的水平位移大小;
(3)由于场地限制,水平轨道的起始点B与终点C的距离无法调整。为减小弹珠甲到达C点时的速度,某同学将水平直轨道调整为水平曲轨道,如图2所示,轨道由四段圆心角为的相同圆弧平滑连接组成,弹珠甲沿切线方向进入轨道,离开C点时速度仍沿BC方向。求弹珠甲从A点无初速滑下,运动至C点时的速度大小。
【答案】(1)
(2),
(3)
【解析】
【小问1详解】
重力为恒力,冲量大小
弹珠甲沿斜轨道运动时有
解得
解得
重力的冲量
【小问2详解】
从A到B有
解得
水平轨道上阻力
从B到C由动量定理:
其中
整理得:
碰撞后甲反弹向左运动后停下,有
解得
取水平向右为正方向,碰撞前后动量守恒:
机械能守恒:
整理得
解得
并可得
弹珠乙水平位移:
【小问3详解】
四段圆弧,每段圆心角,设圆弧半径为。
由几何关系:
解得
总弧长:
切向仅受阻力
从B到C沿切线方向根据动量定理
其中
整理得
即
解得
代入数据得
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普通高中2025—2026学年(下)高二年级期末考试
物理(C卷)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、班级、考场号、座位号、考生号填写在答题卡上。
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.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
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. 下列说法正确的是( )
A. 光的偏振现象说明光是一种横波
B. 肥皂膜上呈现的彩色条纹是光的衍射现象
C. 通过单缝观察日光灯灯管,看到的彩色条纹是光的干涉现象
D. 用单色光照射一不透光小圆盘,在圆盘阴影中心出现一个亮斑,这是光的干涉现象
2. 某种气体在和下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化如图中两条曲线所示,下列说法正确的是( )
A. 同一温度下,所有气体分子的速率均相同
B. 温度升高后,所有气体分子的速率都会增大
C. 在同一温度下,气体分子的速率分布呈现为“中间多、两头少”的特点
D. 图中虚线对应气体温度比实线对应气体温度高
3. 如图为某原子的能级结构图,在原子能级跃迁中,可辐射如图所示的4种光子,其波长分别记为、、、。关于这4种光子波长的大小关系,下列选项正确的是( )
A. B.
C. D.
4. 某同学用激光笔测量某种透明液体的折射率,实验装置如图所示。长方体透明容器置于水平面上,容器内盛有待测液体,液面到容器底部的距离h=4.0cm,在液面上方固定与液面垂直的光屏,一束激光从容器底部O点发出,射向液面上的A点,经液面折射后照射到光屏上的P点,P点到液面的距离H=3.0cm,A、P在同一竖直面内。测得P点到A点的水平距离x1=4.0cm,O点到A点的水平距离x2=3.0cm。则该液体的折射率为( )
A. B. C. D.
5. 如图所示,、为两个振动情况完全相同的波源,产生的波的波长都为,它们在同种均匀介质中产生干涉现象,在空间中共形成了5个振动加强的区域,则、之间的距离可能是( )
A. B. C. D.
6. 如图,一定质量的理想气体从状态经过等容过程到达状态,再经过等温过程到达状态。关于该气体在和两个变化过程,下列说法正确的是( )
A. 过程中,气体对外界做功,气体内能增加
B. 过程中,外界对气体做功,气体内能减少
C. 过程中,外界对气体做功,气体内能不变
D. 过程中,气体对外界做功,气体内能减少
7. 已知金属钠的逸出功为,普朗克常量,电子电荷量。用频率为的单色光照射钠金属板,则逸出光电子的最大初动能约为( )
A. B. C. D.
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。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 在桥梁安全检测中,检测人员利用激振器在桥面产生横波,通过测量横波在不同材质桥段中的传播速度差异,判断桥梁内部是否存在损伤。如图,实验研究中选择两种不同材质桥段的连接处为坐标原点,以沿桥面方向为轴建立坐标系。在坐标原点安装周期、振幅的激振器。时激振器从平衡位置开始沿轴正方向振动,同时在两侧桥面上产生简谐横波。时,波在桥段Ⅰ中恰好传播到处;桥段Ⅱ中的波速为。已知机械波的波速由介质决定。则下列说法正确的是( )
A. 桥段Ⅰ中的波速为
B. 桥段Ⅰ和桥段Ⅱ中两列波的波长之比为
C. 时,处质点的振动方向沿轴正方向
D. 在内,处质点运动的路程为
9. 如图所示,直角三角形是一三棱镜的横截面,,,,棱镜材料的折射率。一束单色光从边上的点射入棱镜,入射角为。光线经边折射后到达边,在边发生反射,随后从边上的点射出。下列说法正确的是( )
A. 光线在边发生折射时,折射角为
B. 该棱镜材料的全反射临界角为
C. 光线在边发生了全反射
D. 光线从边点射出时,折射角为
10. 如图所示,在光滑水平面上静置一均匀木块,一颗子弹(可视为质点)沿水平方向射入木块并嵌入其中,最终与木块保持相对静止一起运动。若使子弹与木块的总质量保持不变,仅改变二者的质量分配,考虑以下两种情况:情况甲:子弹质量是木块质量的2倍;情况乙:木块质量是子弹质量的2倍。假设两种情况下子弹的初动量大小相等,子弹在木块中受到的阻力恒定。不计空气阻力。下列判断正确的有( )
A. 子弹射入木块前的初动能,情况乙大于情况甲
B. 子弹射入木块过程中系统损失的机械能,两种情况相同
C. 子弹射入木块过程中系统损失的机械能,情况乙大于情况甲
D. 子弹嵌入木块后木块获得的动能,情况甲大于情况乙
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 某同学探究弹簧振子振动周期与质量的关系,实验装置如图甲所示,轻质弹簧上端连接力传感器,力传感器固定在铁架台上,弹簧下端挂有钩码,并与计算机相连,通过计算机软件可获得传感器受到的弹力随时间变化的图像。
(1)测出钩码的质量和弹簧的劲度系数。
(2)悬挂钩码,钩码处于静止状态后,竖直向下拉动钩码,释放钩码并开始记录力传感器受到的弹力大小随时间变化的曲线,如图乙所示。根据图像可知,钩码做简谐运动的周期____________(用“”表示),振幅____________(用“”和“”表示)。
(3)多次更换弹簧和钩码重复上述步骤,实验测得数据如下表所示。分析数据可知,弹簧劲度系数一定时,在误差范围内弹簧振子振动周期的平方()与质量()的关系是____________(填“线性的”或“非线性的”)。
0.010
100
0.063
0.0039
0.020
100
0.089
0.0079
0.040
100
0.126
0.0158
0.010
200
0.044
0.0020
0.020
200
0.063
0.0039
0.040
200
0.089
0.0079
(4)结合(3)中实验数据,弹簧振子振动周期的表达式可能是____________(填正确答案标号)。
A. B. C. D.
12.
(1)在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中,下列是实验操作的部分步骤,请按正确顺序排列:③____________(填序号)。
①将玻璃板盖在浅盘上,用彩笔将油膜形状描绘在玻璃板上
②向浅盘中注入约2cm深的水,将爽身粉均匀撒在水面上
③用注射器吸取配好的油酸酒精溶液,逐滴滴入量筒中,记录1mL溶液的滴数
④将描绘有油膜形状的玻璃板放在坐标纸上,计算油膜面积,并估算分子直径
⑤用注射器向水面上滴入1滴油酸酒精溶液,待油膜形状稳定
(2)实验中某同学得到的油膜形状如图甲所示,其呈不规则的放射状。下列说法正确的是____________。
A. 该油膜形状可能由爽身粉撒得太多,导致油酸扩散不均匀造成的
B. 按该油膜面积进行计算,测得的油酸分子直径比真实值偏小
(3)实验中使用1mL纯油酸配制500mL油酸酒精溶液,用注射器测得50滴溶液为1mL。用注射器向水面滴入1滴该油酸酒精溶液,其他的实验操作均正确,得到坐标纸上的油膜轮廓,如图乙所示。已知坐标纸每个小方格的边长为2.0cm。由图可以估算出油膜的面积约为____________cm2,由此估算出油酸分子的直径约为____________m(保留两位有效数字)。查阅资料可知油酸分子的直径约为,请写出一条上述实验中产生误差的可能原因:________________________________。
13. 钚的放射性同位素静止时衰变为铀核并释放出粒子X,已知、和粒子X的质量分别为、和,1u相当于931.5MeV的能量。
(1)请判断粒子X为什么原子核,再写出的衰变方程;
(2)请计算单个原子发生该核反应时释放的核能。
14. 如图甲所示为某气压式缓冲装置的简化模型:竖直放置的圆柱形密闭容器内部高度为H,容器上端装有限位卡环(可阻止活塞滑出容器)。用一轻质活塞将一定质量的理想气体封闭在容器内。初始时活塞离容器底部的距离为,气体温度,外界大气压强。不考虑活塞与容器壁间的摩擦和大气压强的变化。摄氏温度t与热力学温度T的关系是。现通过加热装置对容器内气体缓慢均匀加热。
(1)求气体温度升高到时,活塞离容器底部的距离;
(2)求气体温度升高到时,容器内气体的压强;
(3)在图乙中画出气体从升高到全过程的压强p与热力学温度T的关系图像。
15. 如图1所示为某弹珠游戏装置的轨道示意图,倾角为的斜轨道AB和水平直轨道BC通过一小段光滑圆弧平滑连接,起点A距水平轨道的高度,BC长,端点C距地面高度也为。质量的弹珠甲在斜轨道AB上运动时受到的摩擦阻力与所受轨道的弹力成正比,比例系数,在水平轨道BC上运动时受到的阻力与运动速率成正比,比例系数为(未知),阻力方向始终与运动方向相反。弹珠甲从轨道起点A无初速度滑下,与在水平轨道末端静止的另一质量为的弹珠乙发生弹性碰撞,碰撞后,弹珠甲反弹运动后停下,弹珠乙从水平轨道端点C飞出,落到地面上。已知重力加速度,不考虑其他阻力,忽略碰撞过程中的能量损失以及弹珠的体积,忽略倾斜轨道与水平轨道连接圆弧的长度和弹珠在该段的能量损失。
(1)求弹珠甲从A到B过程所受重力的冲量大小;
(2)求阻力比例系数和弹珠乙从C点飞出到落地时的水平位移大小;
(3)由于场地限制,水平轨道的起始点B与终点C的距离无法调整。为减小弹珠甲到达C点时的速度,某同学将水平直轨道调整为水平曲轨道,如图2所示,轨道由四段圆心角为的相同圆弧平滑连接组成,弹珠甲沿切线方向进入轨道,离开C点时速度仍沿BC方向。求弹珠甲从A点无初速滑下,运动至C点时的速度大小。
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