精品解析：山东济南第二中学2025-2026学年高二下学期期中学情检测物理试题

高二下学期期中学情检测 物理试题 考试时长：90分钟，满分100分 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 氢原子的能级图如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 处于基态的氢原子是不稳定的 B. 一个氢原子处于第三激发态时，可能辐射出的光谱线条数为3条 C. 一群氢原子处于第三激发态时，可能辐射出的光谱线条数为3条 D. 用10eV的光子照射基态的氢原子，能使氢原子向高能级跃迁 2. 关于“用油膜法估测油酸分子的大小”实验，则（ ） A. 应先滴油酸酒精溶液，再撒痱子粉 B. 滴入油酸酒精溶液后，需立即描下油膜轮廓，测出油膜面积 C. 油酸酒精溶液久置，酒精会挥发，会导致分子直径的测量值偏大 D. 计算每滴溶液体积时，1mL溶液的滴数少计了10滴，会使分子直径测量值偏大 3. 分子之间有间隙，但是大量分子却能聚集在一起，说明分子之间存在着相互作用力。分子间作用力与分子间距离的关系如图所示，其中为平衡位置。下列说法正确的是（ ） A. 当分子间距离时，随着变大，分子间作用力先增大后减小 B. 当分子间距离时，随着变大，分子势能先减小后增大 C. 当分子间距离时，分子间仅存在斥力，不存在引力 D. 当分子间距离时，分子间引力和斥力同时存在，但引力比斥力变化快 4. 如图所示为双缝干涉装置示意图，双缝到光屏的距离为L，双缝的中垂线与光屏交于O点。某种单色光照射到双缝上，观察到光屏上O处为第0级亮纹的中心位置，A点为第2级亮条纹的中心位置，图中黑色表示亮条纹。现将光屏缓慢向左平移，该过程中A点由亮变暗的次数为（　　） A. 4次 B. 3次 C. 2次 D. 1次 5. 分子在不同温度（0℃和100℃）下的速率分布规律如图所示，横坐标表示速率，纵坐标表示某一速率区间内的分子数占总分子数的百分比，我们可获取的正确信息为（ ） A.图甲对应t=100℃，图乙对应t=0℃ B.随着温度的升高，每一个N2分子的速率都增大 C.同一温度下，N2分子的速率分布呈现出“中间多，两头少”的规律 D.随着温度的升高，N2分子中速率小的分子所占的比例几乎不变 6. 如图所示，一端封闭的玻璃管用一定量的水银封闭一定质量的理想气体，玻璃管沿竖直方向放置且管口朝下，假设玻璃管足够长，环境的温度始终保持不变。则下列说法正确的是（　　） A. 当玻璃管自由下落时，封闭气体的压强不变 B. 当玻璃管自由下落时，水银柱相对玻璃管位置向下移动 C. 如果将玻璃管沿逆时针方向转过一个小角度，封闭气体的压强减小 D. 如果将玻璃管沿顺时针方向转过一个小角度，水银柱相对玻璃管位置上移 7. 振源、间距，形成的机械波在均匀介质中的传播速度均为，两振源的振动方向垂直于纸面，其振动方程分别为 ，，振动足够长时间后，下列说法正确的是（ ） A. 加强点的位移始终为 B. 加强点的振动频率为 C. 以为圆心的圆周上除点之外，加强点的个数为个 D. 以为圆心的圆周上除点之外，减弱点的个数为个 8. 物体所受的合外力在满足时的运动称为简谐运动，为物体离开平衡位置的位移，为比例常数，其运动的周期为，为物体的质量。如图所示，竖直放置的劲度系数为的轻弹簧上端固定，下端连接质量为的小球。现用手托住小球，使轻弹簧处于原长状态，然后由静止释放小球，小球下落到最低点后，再上升到最高点，小球从开始释放到再次回到最高点的过程中所受的空气阻力大小恒为，方向与运动方向相反。重力加速度大小为，弹簧形变始终在弹性限度内，下列说法正确的是（　　） A. 下落过程中，小球速度最大时弹簧的形变量为 B. 下落过程中，弹簧具有的最大弹性势能为 C. 上升过程中，小球的运动时间为 D. 从开始释放到再次回到最高点的过程中，小球与弹簧组成的系统损失的机械能为 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 用粒子撞击金原子核发生散射，图中关于粒子的运动轨迹正确的是（ ） A. B. C. D. 10. 一个干瘪且不漏气的篮球，球内气体与室温同为、体积为、压强与大气压强同为。球内、外气体均可看作理想气体，现将篮球恢复到原状，球内体积为，下列操作可能的是（　　） A. 将篮球放入恒温热水中，水温约为，球内气体压强为 B. 将篮球放入恒温热水中，水温约为，球内气体压强为 C. 温度不变，给篮球充入体积的外界气体，球内气体压强为 D. 温度不变，给篮球充入体积的外界气体，球内气体压强为 11. 一列沿x轴传播的简谐横波如图所示，实线为时的波形图线，虚线为时的波形图线，则波的传播速度可能为（　　） A. B. C. D. 12. 如图所示，长方体玻璃砖长为4cm，宽为2cm，紧贴下表面中心O处有一点光源可发出单色光，玻璃砖对该光的折射率为，不考虑光在各个面上的反射，下列说法正确的是（　　） A. 若玻璃砖上表面各处均有光线射出，则该玻璃砖高度的最小值为 B. 若玻璃砖上表面各处均有光线射出，则该玻璃砖高度的最小值为 C. 若玻璃砖左侧表面各处均有光线射出，则该玻璃砖高度的最大值为1cm D. 若玻璃砖左侧表面各处均有光线射出，则该玻璃砖高度的最大值为4cm 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 某实验小组在学习完单摆的相关知识后，利用实验室物品测量本地重力加速度。实验步骤如下： ①利用游标卡尺测出质量分布均匀的小球直径如图甲所示； ②如图乙，在不可伸长的细线的一端打上一个比小球上的孔径稍大些的结，将细线穿过球上的小孔，把细线上端固定在铁架台上并记作O点； ③拉开较小角度后将小球由静止释放，并在小球第1次通过______开始计时，此时计数为1。当小球第N次经过此点时，读出所用时间为t； ④在O点正下方的细线上标记一点，保持点以下的细线长度不变，通过改变间细线长度L以改变摆长，重复步骤③，测量多组数据后，作出图丙所示图像。回答下列问题： （1）根据读数可得小球的直径______mm，步骤③中的横线处应填______； （2）单摆的周期______（用字母和表示）； （3）根据图丙求得重力加速度______（保留三位有效数字）； （4）图丙直线明显不过原点，其图像与横轴交点坐标的意义是______。 14. 某实验小组用如图甲所示的DIS装置探究气体等温变化的规律。用活塞在注射器内封闭一定质量的空气。压强传感器通过细管与注射器相连，测得的压强值在计算机屏幕上可以实时显示。气体的体积由注射器壁上的刻度读取。 （1）下列说法或操作正确的是_________（选填正确答案标号）。 A. 为了保证气体质量一定，需在注射器活塞上涂抹润滑油 B. 为了稳定操作，应用手握紧注射器筒的空气柱部分推拉活塞 C. 计算机做出图像若为曲线，即可说明、成反比关系 （2）实验时缓慢推动活塞，注射器内空气体积逐渐减小，若温度逐渐升高，则实验得到的图像应是_________，图像中的表示_________的体积。 A． B. （3）实验小组用此装置测量一粒大豆的体积。将大豆装入注射器内，保持温度不变，缓慢推动活塞，得到如图乙所示的图像，其纵轴截距为，则大豆的体积为__________（用图中的字母表示）。 15. 雨后彩虹的形成是由于空气中的小水珠对光的折射形成的，某兴趣小组的同学为了模拟彩虹的形成，他们取了一个半径为R=10cm的玻璃球当成小水珠，然后让不同频率的甲、乙两种光都从玻璃球面上的C点斜射入玻璃球内，结果甲光从玻璃球面上的A点射出，而乙光从玻璃球面上的E点射出，对于甲光来说，其入射点C、折射点A与球心O的连线构成了顶角为∠COA=120°的等腰三角形，对于乙光来说，测得其在C点的折射角为γ=45°。若该玻璃球对于甲光的折射率为n甲=，光在真空中的速度为c=3.0×108m/s。求： (1)两种光的入射角θ为多大以及玻璃球对乙光的折射率； (2)甲光在玻璃球中传播过程所用的时间t。 16. 如图所示，足够长的圆柱形汽缸竖直放置，其横截面积为，汽缸内有质量m=2kg的活塞，活塞与汽缸壁封闭良好，不计摩擦。开始时活塞被销子K固定于如图位置，离缸底，此时汽缸内被封团气体的压强为，温度为。外界大气压为，。 （1）现对密闭气体加热，当温度升到，其压强多大？ （2）若在此时拔去销子K，活塞开始向上运动，当它最后静止在某一位置时，汽缸内气体的温度降为，则这时活塞离缸底的距离为多少？ 17. 一列简谐横波沿x轴正负两个方向传播，时刻振源O开始振动，时x正半轴上形成的波形如图所示。M为平衡位置位于处的质点，N为平衡位置位于处的质点。 （1）在答题纸上画出时x负半轴上形成的波形； （2）求从时刻开始，质点M在2s内运动的路程； （3）求质点N第一次到达波谷的时刻。 18. 如图所示，足够大的光滑水平桌面上，劲度系数为k的轻弹簧一端固定在桌面左端，另一端与小球A拴接，当弹簧处于原长时，小球A位于P点。将小球A用细线跨过光滑的定滑轮连接小球B，桌面上方的细线与桌面平行，此时小球A静止于O点，A、B两小球质量均为M。现将小球A移至P点后由静止释放，当小球A向右运动至速度为零时剪断细线，此时小球B未接触地面。已知弹簧振子的振动周期（m为振子的质量，k为弹簧的劲度系数），弹簧的弹性势能（k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量），重力加速度为g，空气阻力不计，弹簧始终在弹性限度内。求 （1）小球A从P点由静止释放后瞬间的加速度大小a； （2）剪断细线前瞬间细线的张力大小F； （3）从剪断细线开始计时，小球A第一次返回O点所用的时间t。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二下学期期中学情检测 物理试题 考试时长：90分钟，满分100分 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 氢原子的能级图如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 处于基态的氢原子是不稳定的 B. 一个氢原子处于第三激发态时，可能辐射出的光谱线条数为3条 C. 一群氢原子处于第三激发态时，可能辐射出的光谱线条数为3条 D. 用10eV的光子照射基态的氢原子，能使氢原子向高能级跃迁 【答案】B 【解析】 【详解】A．原子能量越低越稳定，处于基态的氢原子是稳定的，故A错误； B．一个氢原子处于第三激发态时，最多可能辐射出4跃迁到3，3跃迁到2，2跃迁到1共3条光谱线，故B正确； C．一群氢原子处于第三激发态时，最多可能辐射出4跃迁到3，3跃迁到2，2跃迁到1，4跃迁到2，4跃迁到1，3跃迁到1共6条光谱线，故C错误； D．用10eV的光子照射基态的氢原子，没有达到基态跃迁到第一激发态所需的能量，所以不能使原子向高能级跃迁，故D错误。 故选B。 2. 关于“用油膜法估测油酸分子的大小”实验，则（ ） A. 应先滴油酸酒精溶液，再撒痱子粉 B. 滴入油酸酒精溶液后，需立即描下油膜轮廓，测出油膜面积 C. 油酸酒精溶液久置，酒精会挥发，会导致分子直径的测量值偏大 D. 计算每滴溶液体积时，1mL溶液的滴数少计了10滴，会使分子直径测量值偏大 【答案】D 【解析】 【详解】A．实验需先在水面均匀撒痱子粉，再滴油酸酒精溶液，才能清晰显示油膜边界，故A错误； B．滴入油酸酒精溶液后，油膜会先扩散再收缩，需等待形状稳定后再描轮廓测面积，立即测量会导致面积测量值偏小，故B错误； C．溶液久置后酒精挥发，实际浓度高于标注浓度，计算时仍按原浓度代入，会使得代入的纯油酸体积偏小，由可知测量值偏小，故C错误； D．1mL溶液的滴数少计，计算得到的每滴溶液体积偏大，进而算出的纯油酸体积偏大，由可知分子直径测量值偏大，故D正确。 故选D。 3. 分子之间有间隙，但是大量分子却能聚集在一起，说明分子之间存在着相互作用力。分子间作用力与分子间距离的关系如图所示，其中为平衡位置。下列说法正确的是（ ） A. 当分子间距离时，随着变大，分子间作用力先增大后减小 B. 当分子间距离时，随着变大，分子势能先减小后增大 C. 当分子间距离时，分子间仅存在斥力，不存在引力 D. 当分子间距离时，分子间引力和斥力同时存在，但引力比斥力变化快 【答案】A 【解析】 【详解】A．当时，分子间作用力表现为引力，由图像可知，随着增大，先向负方向增大后逐渐趋近于零，即分子间作用力的大小先增大后减小，故A正确； B．当时，分子间作用力表现为引力，分子间距离增大时，分子力方向与分子位移方向相反，分子力做负功，根据分子力做功与分子势能变化的关系有 因此分子势能增大，故B错误； C．分子间的引力和斥力同时存在，当时，斥力大于引力，分子间作用力表现为斥力，并非不存在引力，故C错误； D．当时，分子间的引力和斥力同时存在，随着减小，斥力比引力增大得更快，分子间作用力表现为斥力，故D错误。 故选A。 4. 如图所示为双缝干涉装置示意图，双缝到光屏的距离为L，双缝的中垂线与光屏交于O点。某种单色光照射到双缝上，观察到光屏上O处为第0级亮纹的中心位置，A点为第2级亮条纹的中心位置，图中黑色表示亮条纹。现将光屏缓慢向左平移，该过程中A点由亮变暗的次数为（　　） A. 4次 B. 3次 C. 2次 D. 1次 【答案】C 【解析】 【详解】根据干涉条纹间距公式有 令A到O的间距为h，则有 光屏缓慢向左平移，则有 解得 因原来OA之间有2条亮纹，现在变为4条亮纹，可知该过程中A点由亮变暗的次数为2次。 故选C。 5. 分子在不同温度（0℃和100℃）下的速率分布规律如图所示，横坐标表示速率，纵坐标表示某一速率区间内的分子数占总分子数的百分比，我们可获取的正确信息为（ ） A.图甲对应t=100℃，图乙对应t=0℃ B.随着温度的升高，每一个N2分子的速率都增大 C.同一温度下，N2分子的速率分布呈现出“中间多，两头少”的规律 D.随着温度的升高，N2分子中速率小的分子所占的比例几乎不变 【答案】C 【解析】 【详解】A．温度越高，分子的速率分布曲线越宽，峰值越低，且峰值向速率较大的方向移动。图中乙曲线相对甲曲线向右移动且分布更宽，因此图甲对应，图乙对应，故A错误； B．温度升高时，分子的平均动能增大，分子平均速率增大，但单个分子的运动不断发生变化，并非每一个分子的速率都增大，故B错误； C．同一温度下，大多数分子的速率分布在中等速率附近，速率很小或很大的分子所占比例均较小，因此速率分布呈现“中间多，两头少”的规律，故C正确； D．温度升高时，速率分布曲线向速率较大的方向移动，低速率分子所占比例减小，并非几乎不变，故D错误。 故选C。 6. 如图所示，一端封闭的玻璃管用一定量的水银封闭一定质量的理想气体，玻璃管沿竖直方向放置且管口朝下，假设玻璃管足够长，环境的温度始终保持不变。则下列说法正确的是（　　） A. 当玻璃管自由下落时，封闭气体的压强不变 B. 当玻璃管自由下落时，水银柱相对玻璃管位置向下移动 C. 如果将玻璃管沿逆时针方向转过一个小角度，封闭气体的压强减小 D. 如果将玻璃管沿顺时针方向转过一个小角度，水银柱相对玻璃管位置上移 【答案】D 【解析】 【详解】A．设水银柱的高度为，由图示可知，封闭气体的压强为 如果玻璃管自由下落时，玻璃管中的气体压强变大等于大气压，封闭气体的压强增大，A错误； B．气体温度不变，由理想气体状态方程可知气体体积变小，气柱长度变短，则水银柱相对玻璃管位置向上移动，B错误； CD．当玻璃管沿逆时针或顺时针方向转过一个小角度后，水银柱的高度差减小，则封闭气体的压强增大，封闭气体的体积减小，C错误，D正确。 故选D。 7. 振源、间距，形成的机械波在均匀介质中的传播速度均为，两振源的振动方向垂直于纸面，其振动方程分别为 ，，振动足够长时间后，下列说法正确的是（ ） A. 加强点的位移始终为 B. 加强点的振动频率为 C. 以为圆心的圆周上除点之外，加强点的个数为个 D. 以为圆心的圆周上除点之外，减弱点的个数为个 【答案】D 【解析】 【详解】A．由振动方程可知两振源的角频率均为，根据角频率与频率的关系有 解得 两振源振动同相，加强点处两列波的振幅相加，合振幅为 解得 是加强点的振幅，该点的位移随时间周期性变化，并非始终为，故A错误； B．波的干涉只改变各点的振幅，不改变振动频率，加强点的振动频率仍等于振源频率，即，故B错误； C．根据波长、波速与频率的关系有 解得 设圆周上一点为，令，则，两列波到达点的路程差为，同相波源的加强条件为 由可知，加强点对应、、、、，其中对应点，对应一个点，、、分别对应两个圆的两个交点，因此除点外加强点共有个，故C错误； D．同相波源的减弱条件为 结合，可得、、、，每个对应两个交点，因此减弱点共有个，故D正确。 故选D。 8. 物体所受的合外力在满足时的运动称为简谐运动，为物体离开平衡位置的位移，为比例常数，其运动的周期为，为物体的质量。如图所示，竖直放置的劲度系数为的轻弹簧上端固定，下端连接质量为的小球。现用手托住小球，使轻弹簧处于原长状态，然后由静止释放小球，小球下落到最低点后，再上升到最高点，小球从开始释放到再次回到最高点的过程中所受的空气阻力大小恒为，方向与运动方向相反。重力加速度大小为，弹簧形变始终在弹性限度内，下列说法正确的是（　　） A. 下落过程中，小球速度最大时弹簧的形变量为 B. 下落过程中，弹簧具有的最大弹性势能为 C. 上升过程中，小球的运动时间为 D. 从开始释放到再次回到最高点的过程中，小球与弹簧组成的系统损失的机械能为 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．下落过程中，小球速度最大时，加速度为0，则有 弹簧的形变量为，故A错误； B．下落过程，令相对于平衡位置的位移为x，则有 可知，下落过程，小球做简谐运动。由于小球静止释放时，轻弹簧处于原长状态，则振幅 则下落到最低点时弹簧的拉伸量为 则下落过程中，弹簧具有的最大弹性势能 解得，故B正确； C．上升过程中，小球处于平衡位置时有 弹簧的形变量为 上升过程，令相对于平衡位置的位移为x，则有 可知，上升过程，小球做简谐运动，运动周期为 则上升过程中，小球的运动时间为，故C正确； D．结合上述，小球上升过程的振幅 则从开始释放到再次回到最高点的过程中，小球与弹簧组成的系统损失的机械能 解得，故D正确。 故选BCD。 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 用粒子撞击金原子核发生散射，图中关于粒子的运动轨迹正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】CD 【解析】 【详解】AB.α粒子受金原子核的排斥力，方向沿两者的连线方向，运动轨迹弯向受力方向的一侧，A、B均错误； CD.离原子核越近，α粒子受到的斥力越大，偏转越大，C、D正确． 10. 一个干瘪且不漏气的篮球，球内气体与室温同为、体积为、压强与大气压强同为。球内、外气体均可看作理想气体，现将篮球恢复到原状，球内体积为，下列操作可能的是（　　） A. 将篮球放入恒温热水中，水温约为，球内气体压强为 B. 将篮球放入恒温热水中，水温约为，球内气体压强为 C. 温度不变，给篮球充入体积的外界气体，球内气体压强为 D. 温度不变，给篮球充入体积的外界气体，球内气体压强为 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．当篮球内气体压强不变，根据盖 - 吕萨克定律有 解得 故A正确，B错误； CD．温度不变时，设充入外界气体体积为，根据玻意耳定律 解得 故C正确，D错误。 故选AC。 11. 一列沿x轴传播的简谐横波如图所示，实线为时的波形图线，虚线为时的波形图线，则波的传播速度可能为（　　） A. B. C. D. 【答案】AD 【解析】 【详解】由波形图可知，波长 实线对应波的方程为 虚线对应波的方程为 由虚线上的点（0，-1）得 或 波如果向右传播，则时间内波传播的距离 波如果向左传播，则时间内波传播的距离 A．波如果向右传播，时， 故A正确； D．波如果向左传播，时 故D正确； B．若 则波内传播的距离 带入波向右或向左传播的距离公式，均无非负整数解。故B错误； C．若 则波内传播的距离 带入波向右或向左传播的距离公式，均无非负整数解。故C错误； 故选AD。 12. 如图所示，长方体玻璃砖长为4cm，宽为2cm，紧贴下表面中心O处有一点光源可发出单色光，玻璃砖对该光的折射率为，不考虑光在各个面上的反射，下列说法正确的是（　　） A. 若玻璃砖上表面各处均有光线射出，则该玻璃砖高度的最小值为 B. 若玻璃砖上表面各处均有光线射出，则该玻璃砖高度的最小值为 C. 若玻璃砖左侧表面各处均有光线射出，则该玻璃砖高度的最大值为1cm D. 若玻璃砖左侧表面各处均有光线射出，则该玻璃砖高度的最大值为4cm 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．若玻璃砖上表面各处均有光线射出，该玻璃砖高度取最小值时，点光源发出的光线恰好在上表面的四个顶点处发生全反射，可得 解得 故A错误；B正确； CD．若玻璃砖左侧表面各处均有光线射出，该玻璃砖高度取最大值时，点光源发出的光线恰好在左侧表面的四个顶点处发生全反射，可得 解得 故C正确；D错误。 故选BC。 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 某实验小组在学习完单摆的相关知识后，利用实验室物品测量本地重力加速度。实验步骤如下： ①利用游标卡尺测出质量分布均匀的小球直径如图甲所示； ②如图乙，在不可伸长的细线的一端打上一个比小球上的孔径稍大些的结，将细线穿过球上的小孔，把细线上端固定在铁架台上并记作O点； ③拉开较小角度后将小球由静止释放，并在小球第1次通过______开始计时，此时计数为1。当小球第N次经过此点时，读出所用时间为t； ④在O点正下方的细线上标记一点，保持点以下的细线长度不变，通过改变间细线长度L以改变摆长，重复步骤③，测量多组数据后，作出图丙所示图像。回答下列问题： （1）根据读数可得小球的直径______mm，步骤③中的横线处应填______； （2）单摆的周期______（用字母和表示）； （3）根据图丙求得重力加速度______（保留三位有效数字）； （4）图丙直线明显不过原点，其图像与横轴交点坐标的意义是______。 【答案】（1） ①. 11.70mm ②. 最低点（或平衡位置） （2） （3）9.64 （4）点距小球重心距离的负值 【解析】 【小问1详解】 [1]20分度游标卡尺精度值为，根据游标卡尺的读数规则可读出小球的直径为 [2]单摆经过最低点（或平衡位置）时速度最大，计时误差最小，因此步骤③中的横线处应填“最低点（或平衡位置）”。 【小问2详解】 单摆从第1次通过平衡位置开始计时，计数为1，到第N次通过平衡位置，时间t内完成全振动的个数为 由 解得单摆的周期 【小问3详解】 设点到小球重心的距离为，则单摆周期公式为 变形得 因此图像的斜率 根据图丙可得图像的斜率 所以重力加速度 【小问4详解】 由第3问可知，设点到小球重心的距离为时，图像的表达式为 当时，解得 所以图像与横轴交点坐标的意义是：点距小球重心距离的负值。 14. 某实验小组用如图甲所示的DIS装置探究气体等温变化的规律。用活塞在注射器内封闭一定质量的空气。压强传感器通过细管与注射器相连，测得的压强值在计算机屏幕上可以实时显示。气体的体积由注射器壁上的刻度读取。 （1）下列说法或操作正确的是_________（选填正确答案标号）。 A. 为了保证气体质量一定，需在注射器活塞上涂抹润滑油 B. 为了稳定操作，应用手握紧注射器筒的空气柱部分推拉活塞 C. 计算机做出图像若为曲线，即可说明、成反比关系 （2）实验时缓慢推动活塞，注射器内空气体积逐渐减小，若温度逐渐升高，则实验得到的图像应是_________，图像中的表示_________的体积。 A． B. （3）实验小组用此装置测量一粒大豆的体积。将大豆装入注射器内，保持温度不变，缓慢推动活塞，得到如图乙所示的图像，其纵轴截距为，则大豆的体积为__________（用图中的字母表示）。 【答案】（1）A （2） ①. B ②. 细管内气体 （3） 【解析】 【小问1详解】 A．实验中要保持气体质量不变，活塞上均匀涂抹润滑油目的是为了让气体密封良好，故A正确； B．实验中要保持气体温度不变，因此不能用手握住注射器，同时需要缓慢推拉活塞，故B错误； C．计算机做出图像若为曲线，不能直接证明、成反比关系，必须要证明和成正比，才可说明、成反比关系，故C错误。 故选A。 【小问2详解】 [1] 由理想气体状态方程，整理得  体积缩小过程，温度逐渐升高，斜率逐渐增大，对应图B； [2]设细管内气体的体积为，根据等温变化 ，整理得 根据数学知识可知，该点数值表示细管内气体的体积。 【小问3详解】 设大豆的体积，根据等温变化，整理得，即，故大豆的体积为 15. 雨后彩虹的形成是由于空气中的小水珠对光的折射形成的，某兴趣小组的同学为了模拟彩虹的形成，他们取了一个半径为R=10cm的玻璃球当成小水珠，然后让不同频率的甲、乙两种光都从玻璃球面上的C点斜射入玻璃球内，结果甲光从玻璃球面上的A点射出，而乙光从玻璃球面上的E点射出，对于甲光来说，其入射点C、折射点A与球心O的连线构成了顶角为∠COA=120°的等腰三角形，对于乙光来说，测得其在C点的折射角为γ=45°。若该玻璃球对于甲光的折射率为n甲=，光在真空中的速度为c=3.0×108m/s。求： (1)两种光的入射角θ为多大以及玻璃球对乙光的折射率； (2)甲光在玻璃球中传播过程所用的时间t。 【答案】(1)60°，；(2)1.0×10-9s 【解析】 【分析】 【详解】(1)设甲光束在玻璃球中折射角为α，由光的折射定律可得 由图知α=30°，所以 sinθ=n甲sinα= 故 θ=60° 所以玻璃球对乙光的折射率为 (2)甲光在玻璃球中传播的时间为 t= 由几何关系可得 x=2Rcosα=m 甲光在玻璃球中传播的速度为 v==m/s=×108m/s 解得 t=1.0×10-9s 16. 如图所示，足够长的圆柱形汽缸竖直放置，其横截面积为，汽缸内有质量m=2kg的活塞，活塞与汽缸壁封闭良好，不计摩擦。开始时活塞被销子K固定于如图位置，离缸底，此时汽缸内被封团气体的压强为，温度为。外界大气压为，。 （1）现对密闭气体加热，当温度升到，其压强多大？ （2）若在此时拔去销子K，活塞开始向上运动，当它最后静止在某一位置时，汽缸内气体的温度降为，则这时活塞离缸底的距离为多少？ 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）气体发生等容变化，由查理定律得 解得 （2）最后静止在某一位置时，封闭气体压强为 由理想气体状态方程得 解得 17. 一列简谐横波沿x轴正负两个方向传播，时刻振源O开始振动，时x正半轴上形成的波形如图所示。M为平衡位置位于处的质点，N为平衡位置位于处的质点。 （1）在答题纸上画出时x负半轴上形成的波形； （2）求从时刻开始，质点M在2s内运动的路程； （3）求质点N第一次到达波谷的时刻。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【分析】 【小问1详解】 依题意，点为振源，在正负半轴的波形对称，时负半轴上形成的波形如图所示 【小问2详解】 依题意，振动从振源传到处所用时间为，由，有 从题图可知，波长，由，有 设振动从振源传到点所用时间为，有 则质点振动的时间，即振动了 得质点运动的路程 【小问3详解】 设振动从振源传到点所用时间为，有 质点从平衡位置到第一次到达波谷的时间 得质点第一次到达波谷的时刻 【点睛】 18. 如图所示，足够大的光滑水平桌面上，劲度系数为k的轻弹簧一端固定在桌面左端，另一端与小球A拴接，当弹簧处于原长时，小球A位于P点。将小球A用细线跨过光滑的定滑轮连接小球B，桌面上方的细线与桌面平行，此时小球A静止于O点，A、B两小球质量均为M。现将小球A移至P点后由静止释放，当小球A向右运动至速度为零时剪断细线，此时小球B未接触地面。已知弹簧振子的振动周期（m为振子的质量，k为弹簧的劲度系数），弹簧的弹性势能（k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量），重力加速度为g，空气阻力不计，弹簧始终在弹性限度内。求 （1）小球A从P点由静止释放后瞬间的加速度大小a； （2）剪断细线前瞬间细线的张力大小F； （3）从剪断细线开始计时，小球A第一次返回O点所用的时间t。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）小球A从P点由静止释放后瞬间弹簧弹力为零，设细线拉力大小为，小球A的加速度大小为，对小球A，由牛顿第二定律得 对小球B由牛顿第二定律得 解得 （2）小球A静止于O点平衡时 A、B组成的简谐振动中，振幅为 由对称性，小球A向右运动至最远点时，对A有 对B有 解得 （3）细线断裂后A球单独做简谐振动，振幅变为 则A球单独做简谐振动的振动方程为 当小球A第一次返回O点时，有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $