模块六 机械振动与机械波、光学、热学、近代物理（综合训练）2027年高考物理一轮复习高效培优系列

模块六 机械振动与机械波、光学、热学、近代物理 （综合训练） （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 考试范围：选择性必修一 第2~4章、选择性必修三 第Ⅰ卷 一、选择题：本题共10小题，共46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4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．下列四个有关光现象的示意图分析正确的是（     ） A．图甲若只减小屏到挡板的距离L，则相邻亮条纹间距离将增大 B．图乙用如图所示的空气劈尖检查平面平整度时，利用了样板的上表面的反射光和被检查平面的上表面的反射光形成的干涉条纹 C．图丙光导纤维内芯的折射率比外套的更大 D．图丁中观看立体电影的眼镜镜片利用了光的干涉原理 【答案】C 【解析】A．双缝干涉相邻亮纹间距公式为，式中L为屏到挡板（双缝）距离，d为双缝间距，为单色光波长。 只减小屏到挡板的距离L，由，L减小则相邻亮条纹间距减小，故A错误。 B．空气劈尖检查平面平整度时，干涉光来自样板下表面与被检测平面上表面之间空气薄膜的两束反射光（样板下表面的反射光和被检测平面上表面的反射光），故B错误。 C．光导纤维依靠全反射传光，发生全反射的条件是光从光密介质射向光疏介质，即内芯折射率大于外套折射率，光才能在内芯与外套界面不断全反射向前传播，故C正确。 D．立体电影利用两台方向不同的偏振光放映，观看眼镜两镜片为正交偏振片，分别让左右眼获得对应画面，原理是光的偏振，而非干涉，故D错误。故选C。 2．如图甲所示，一弹簧振子在、两点之间做简谐运动，振子的平衡位置为点。取向右为正方向，其位移与时间的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是（     ） A．振子的振动周期是0.25 s，振幅是2 cm B．振子简谐运动的位移一时间表达式为（cm） C．0~2 s的过程中，振子的位移一直在减小 D．乙图的振动图像以振子在点时为计时起点 【答案】D 【解析】A．图乙为振子的位移—时间图像，纵坐标表示相对平衡位置的位移。由最大位移的绝对值可知，振幅为；相邻两个正向最大位移分别出现在和，两者的时间间隔为一个周期，因此周期为，故A错误； B．将代入该选项给出的位移表达式，得到初始位移为 而图乙中初始位移为，二者不符，故B错误； C．在内，振子由右侧最大位移处运动到平衡位置，位移大小由减小到零；在内，振子继续向左运动到左侧最大位移处，位移大小由零增大到。位移的正负表示方向，按位移大小比较，其先减小后增大，故C错误； D．计时起点时，振子的位移为，即处于正向最大位移处。题设取向右为正方向，图甲中点位于平衡位置的右侧，是右侧最大位移处，所以计时从振子位于点时开始，故D正确。故选D。 3．一列简谐横波沿x轴方向传播，时的波形图如图甲所示（部分），M、Q、P三个质点的平衡位置分别在x轴的2 m、3.5 m、4 m处，图乙为质点M的振动图像。下列说法正确的是（     ） A．波沿x轴正方向传播 B．时M、Q两质点的速度相同 C．从开始计时，质点Q经过0.75 s第一次回到平衡位置 D．从开始计时，再经7 s，质点P的路程为2.8 m 【答案】B 【解析】由图甲可读出波长、振幅，由图乙可读出周期，故波速 A．由图乙知时质点M正经过平衡位置向方向运动；图甲中M位于处的平衡位置，若波沿方向传播，由波形微平移法可知M应向方向运动，与图乙矛盾，故波沿轴负方向传播，故A错误； B．波沿方向传播，则x较大的质点相位超前，Q与M相距，Q相位超前 由图乙知时M向上过平衡位置，故M的振动方程为 Q的振动方程为 其中 当时，M的相位为，处于位移为正、向方向运动的状态；Q的相位为，位移 也向方向运动。两质点位移大小相等，由知速度大小相等，且方向均沿，故该时刻M、Q速度相同，故B正确； C．波沿方向传播，波形整体向左平移，Q第一次回到平衡位置即其右侧最近的零点（处）的振动状态传到处，所需时间，故C错误； D．因为，质点每半个周期通过的路程恒为，故P的路程，故D错误。 故选B。 4．陶瓷艺术成型或艺术设计、施釉装饰之后，需经过一系列高温烧制的检验，所谓“匣器调色，与书家不同，器上诸色，必出火而后定”（朱琰《陶说》）。如图所示是烧制瓷器所用窑炉的简图，上方有一只能向上打开的单向阀门，阀门横截面积为S，当阀门受到大于等于2.5p0S的净压力时，阀门打开，已知大气压强恒为p0，绝对零度取 －273 ℃， T＝t＋273 K。某次模拟烧制过程，初始时窑内温度为27 ℃，窑内气体体积为V0，压强为p0，窑内气体可看成理想气体，阀门打开后，窑内气体压强不变，则（     ） A．窑内温度为727 ℃时阀门打开 B．阀门打开时，窑内气压可能为2.6p0S C．窑内温度为427 ℃时，窑内气压为2.0p0 D．窑内温度为987 ℃时，窑内剩余气体质量为初始时的 【答案】D 【解析】AB．外界大气对阀门的作用力恒为p0S，阀门恰好打开时，设窑内气体压强为p，则有pS－p0S＝2.5p0S 解得p＝3.5p0 阀门打开前，窑内气体发生等容变化，根据查理定律可得＝ 解得T＝1050 K 即t＝777 ℃，故AB错误； C．同理，窑内温度为427 ℃时，查理定律则有＝ 解得此时窑内气压为p1＝p0，故C错误； D．窑内温度为987 ℃时，阀门处于打开状态，选窑炉内原有气体为研究对象，根据＝ 解得V＝1.2V0 窑内气体的剩余质量为初始时气体质量的＝，故D正确。故选D。 5．在汽缸中，用活塞封闭一定质量的理想气体，经历的一系列变化，图像如图所示，其中曲线是双曲线的一部分，、分别平行于横轴和纵轴，则关于此气体下列表述正确的是（     ） A．过程中，气体对外界做功，内能减小 B．过程中，单位时间碰撞活塞的气体分子数变多 C．过程中，气体放出热量 D．整个循环过程中，气体吸收的热量等于放出的热量 【答案】B 【解析】A．一定质量理想气体，状态方程。ab为双曲线的一部分，即，为等温过程，理想气体内能只由温度决定，温度不变则内能不变；体积增大气体对外做功，但内能不减小，故A错误； B．为等压压缩，温度降低使分子平均动能减小、平均每次撞击力减弱，而压强保持不变，必须依靠单位时间碰撞活塞的分子数增多来维持压强，故B正确； C．为等容过程，外界对气体不做功（），压强增大使温度升高、内能增大，由热力学第一定律得，气体应吸收热量，故C错误； D．整个循环回到初态，；由图可知循环沿逆时针方向进行，图线包围面积不为零，存在净功，因此气体吸收的总热量与放出的总热量不相等（差值等于循环净功），故D错误。 故选B。 6．图1为氢原子的能级图，入射光照射大量处于基态的氢原子，发出a、b、c三种不同频率的光，现用这三种光分别去照射图2的光电效应实验装置，只有a、b两种光能得到图3所示的电流与电压的关系曲线。已知电子电荷量e=-1.6×10-19C下列说法正确的是（　　） A．b光能使处于n=2能级的氢原子发生电离 B．滑片P向a端移动时，电流表示数变大 C．a光照射下，遏止电压Uc=12.09V D．入射光的光子能量为12.75eV 【答案】A 【解析】D．入射光照射大量处于基态的氢原子，发出三种不同频率的光，可知基态氢原子跃迁到能级，这样有跃迁到、跃迁到、跃迁到三种不同频率的光，可知入射光的光子能量，故D错误； AC．用这三种光分别去照射图2的光电效应实验装置，只有 两种光发生光电效应，可知 两种光为跃迁到、跃迁到发出的光，根据图3可知 根据 可知，可知光的能量为12.09eV，光的能量为 可得b光能使处于n=2能级的氢原子发生电离。 根据光电效应方程有， 从而解得a光照射下，遏止电压，故A正确，C错误； B．图2中滑片P向端移动过程中，部分的电阻变大，K端的电势变高，K端的电势高于A端的电势，电压反向，可知电流表示数变小，故B错误。 故选A。 7．目前，我国已建成2 MWt液态燃料钍基熔盐实验堆。该反应堆采用熔盐状态的钍232作为燃料，在热中子堆中把钍232转化为另外一种核燃料铀233，然后把铀233分离出来返回堆中循环使用。反应堆工作原理如图所示，钍232（）吸收一个中子后会变成钍233，钍233不稳定，会通过核反应成为镤233（），将再次通过核反应成为铀233（），成为新的铀燃料。下列说法正确的是（　　） A．比多2个中子 B．钍233的比结合能大于铀233的比结合能 C．变成的核反应方程式为 D．铀233的裂变方程可能为 【答案】C 【解析】A．比多2个质子，少1个中子，故A错误； B．钍233到铀233的过程会释放能量，即生成物更稳定，故钍233的比结合能小于铀233的比结合能，故B错误； C．变成的核反应方程式为，故C正确； D．方程不满足质量数守恒，故D错误。 故选C。 8．（多选）关于分子动理论，下列说法正确的是（     ） A．在显微镜下追踪悬浮于水中的小炭粒的运动，图甲中的折线不是小炭粒的运动轨迹 B．图乙为氧气分子在不同温度下的速率分布规律，任意一个分子在时的速率一定比时的速率大 C．分子力与分子势能随分子间距变化规律相似，当图像与轴的交点为时，图丙表示分子力与分子间距离的关系 D．图丁为模拟气体压强产生机理的实验，仅增加豆粒数量，可模拟温度降低对气体压强的影响 【答案】AC 【解析】A．图甲中的各点是每隔一定时间记录的小炭粒位置，相邻位置间的折线只是为显示小炭粒运动的无规则性而连接的，不是小炭粒的实际运动轨迹，故A正确； B．升温后气体分子的平均动能增大，速率分布曲线整体向速率较大的方向移动，但不同温度下的速率分布有重叠，且单个分子的速度不断变化，不能断定任意一个分子在时的速度一定比在时大，故B错误； C．在时分子引力与斥力平衡，分子力为零；当时斥力占优势，当时引力占优势且随增大趋近于零，图丙符合分子力随分子间距离的变化规律，故C正确； D．豆粒撞击秤盘模拟气体分子碰撞器壁产生压强，仅增加豆粒数量会使单位时间内的撞击次数增多，对应气体分子数密度增大，压强增大；温度降低应通过减小豆粒撞击速度等方式模拟，故D错误。 故选AC。 9．（多选）两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于和处，两列波的波速均为，波源振幅均为。如图所示，t=0时刻，平衡位置在的质点P，的质点Q刚开始振动，质点M平衡位置在处。下列说法正确的是（     ） A．两列波经过0.75s相遇 B．两列波相遇后，质点P始终是振动加强点 C．t=1.5s时，质点M运动的路程为12cm，且处在负向最大位移处 D．若仅右波源起振方向反向，t=2s时质点Q在平衡位置向上振动 【答案】AD 【解析】A．由图得，两列波最前面的点间距为，则相遇时间，故A正确； B．由图分析可得，两列波的波源到P点的波程差为 两列波的半波长为，则 即波程差等于半波长的奇数倍，且两列波的起振方向相同，所以P点始终为振动减弱点，故B错误； C．由题分析得，两列波传播到M点的时间为 则质点M的振动时间为 由图可得，质点M与两个波源的距离相等，所以M点为振动加强点，振幅为 由得，两列波源的振动周期为 则质点M的路程为 质点M从平衡位置开始向下振动，经过了个周期，处在正向位移最大处，故C错误； D．质点Q的振动可视为左右两个波源的振动的矢量叠加。则当时，右波已传到质点Q且质点Q随右波振动了2个周期，由题分析可得，此时质点Q在右波的单独作用下回到平衡位置且向上振动；左波传播到Q点的时间为 则当时，左波已传到质点Q且质点Q随左波振动了个周期，同理可得，此时质点Q在左波的单独作用下回到平衡位置且向上振动；两个振动进行矢量叠加后，质点Q在平衡位置向上振动，故D正确。 故选AD。 10．（多选）如图所示，在匀强磁场中原来静止的原子核，由于衰变放射出某种粒子，结果得到一张两个相切圆1和2的径迹照片，已知两个相切圆半径分别为、。下列说法正确的是（    ） A．若衰变方程是，则轨迹也为外切圆 B．若原子核发生的是衰变，1与2的径迹均是顺时针方向 C．若衰变方程是，则 D．若衰变方程是，则衰变后新核和射出粒子的动能之比为 【答案】ABC 【解析】据动量守恒定律，故又有带电粒子在匀强磁场中的运动公式，故粒子做圆周半径只与电荷量有关，故硅核为小圆，正电子为大圆： A．若衰变方程是，对于硅核洛伦兹力指向圆心，故在切点的速度方向只能竖直向下，故正电子在切点的速度方向为竖直向上，依据左手定则基于此分析，正电子的洛伦兹力指向圆心，符合题意，故A说法正确； B．若原子核发生的是衰变，大圆对应粒子，因洛伦兹力需指向圆心，在切点处，粒子速度方向竖直向下为顺时针方向，剩下原子核的速度依据动量守恒定律其速度方向为竖直向上，但对于小圆来说，则为顺时针方向，故B正确； C．若衰变方程是，故，故C正确； D．若衰变方程是，，故动能之比，故D错误。 故选 ABC。 第Ⅱ卷 二、实验题：本题共2小题，共16分。 11．（8分）在“用插针法测量玻璃的折射率”的实验中， （1）某次实验情形如图甲所示，绘制光学面2所在位置时，正确的方法是 。 A．直接用铅笔沿玻璃砖光学面2画出界面直线 B．用刻度尺紧靠玻璃砖光学面2，移去玻璃砖，用铅笔沿刻度尺画出界面直线 （2）如图乙所示，在正确地完成实验操作后，某同学在纸上以O点为圆心作圆，并作辅助线。测量CM长度的情景如图丙所示，则__________cm；测得DN长度；本次实验测得玻璃的折射率__________（结果保留三位有效数字）。 （3）若其他操作正确，仅在插入大头针时不慎将其插在图乙中的“×”处，则测得玻璃的折射率将_________（选填“偏大”、“不变”或“偏小”）。 【答案】（1）B （2）3.00 1.50 （3）偏小 【解析】（1）直接沿玻璃砖光学面画线，会刮花玻璃砖的光学表面，影响后续实验精度，是错误操作；正确操作是先标记界面的两个点，移开玻璃砖后再用刻度尺连线。 故选B。 （2）刻度尺的分度值为1mm，读数需估读到0.1mm，由图丙可得d1=3.00cm 根据几何关系，设所作圆的半径为R，入射角i满足 折射角r满足 由折射定律 可得 （3）若P4插在图中“×”处，连接P3、P4得到的出射光线会比真实出射光线更偏下，反向延长得到的玻璃内的折射光线，对应的折射角测量值会比真实值偏大。根据，入射角i测量准确，折射角r的正弦值偏大，因此测得的折射率偏小。 12．（8分）（1）在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，下列说法或操作不正确的是（     ） A．在量筒中只滴入一滴油酸酒精溶液，测出它的体积 B．将油膜看作单分子层薄膜，忽略油酸分子间的间隙 C．将一滴溶液滴入浅盘后，应立即在玻璃板上描出薄膜的形状 （2）经计算一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为其形成的油膜如图所示，每个正方形面积为，油膜面积为________，可估测出油酸分子的直径为________m。（计算结果均保留两位有效数字） （3）该同学做完实验后，发现自己所测的分子直径d明显偏大，出现这种情况的原因不可能是（     ） A．滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算 B．计算油膜面积时，将不完整的方格作为完整方格处理 C．水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开 D．油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化 【答案】（1）AC （2）40 （3）BD 【解析】（1）A．一滴油酸酒精溶液体积极小，直接在量筒中测量误差极大，实验正确操作是用量筒测出N滴溶液的总体积，再计算单滴溶液的体积，故A错误； B．油膜法的实验理想化假设就是将油膜视为单分子层、忽略分子间隙，把油酸分子简化为紧密排列的小球，故B正确； C．滴入溶液后需要等待酒精充分挥发、油膜完全稳定后再描轮廓，立即描形会导致面积测量误差大，故C错误。 本题选说法错误的，故选AC。 （2）[1]油膜面积计数规则：超过半格算1格、不足半格舍去。数得总格数约为40格，每格面积，因此油膜面积为 [2]根据分子直径公式 代入纯油酸体积、，解得 （3）A．分子直径公式为，d偏大的原因是纯油酸体积测量偏大，或油膜面积测量偏小。把油酸酒精溶液整体体积当作纯油酸体积，代入的远大于真实纯油酸体积，会导致计算出的d偏大，故A正确； B．将不完整方格计为完整方格，会使测得的油膜面积偏大，会导致计算出的d偏小，故B错误； C．痱子粉过多油膜未充分展开，真实油膜面积偏小，测得的偏小，会导致计算出的d偏大，故C正确； D．溶液久置酒精挥发，实际油酸浓度比标注值更高，同体积溶液中真实纯油酸体积更大，但计算时仍用原标注的低浓度换算，代入的远小于真实纯油酸体积，会导致计算出的d偏小，故D错误。 本题选不可能的，故选BD。 三、计算题：本题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13．（12分）一列沿轴正方向传播的简谐横波在时刻的波动图像如图甲所示，质点的振动图像如图乙所示，质点和质点的平衡位置坐标分别为、。求： （1）该波的传播速度； （2）从时刻开始，经多长时间质点第一次到达波峰； （3）质点的振动方程。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】（1）由图甲可知该机械波的波长 由图乙可知该机械波的周期 故该波的传播速度 解得 （2）时刻位于处的波峰传播到处的时间，即为质点第一次到达波峰的时间，有 解得 （3）由图乙知点的振动方程 由图甲、两点相位差 波沿轴正方向传播，故点的振动方程 14．（12分）如图所示，是一直角梯形棱镜的横截面，位于截面所在平面内的一束光线由点垂直边射入。已知棱镜的折射率，，，。求 （1）求通过界面时反射角是多大，并判断是否发生全反射？ （2）光线第一次射出棱镜时，出射光线的方向。 （3）第一次的出射点距的距离。 【答案】（1），发生全反射 （2）方向与边夹角 （3） 【解析】（1）棱镜的折射率，故全反射临界角满足 解得 光线由点垂直边射入，光路如图所示 由图可知反射角等于；入射光线与界面的夹角，因此会发生全反射。 （2）由几何关系可知光线在边和边的入射角均为，因此光线均发生全反射，设光线在边的入射角为，折射角为，由几何关系得，小于临界角，因此光线第一次射出棱镜是在边，由折射定律得 代入数据解得 解得 出射光线与边的夹角 （3）设光线与边、边和边的交点分别为、、，由几何关系得 故有， 即第一次的出射点距为 15．（14分）如图甲所示为某气压型弹跳杆，其核心部分可简化为如图乙所示，竖直倒立圆柱形气缸导热性良好，连杆一端与水平地面接触，另一端与面积为的活塞连接，不计活塞质量、气缸质量及活塞与气缸间的摩擦。没有站人时活塞位于距缸底为的处，气缸内被活塞密封一定质量的理想气体。当某同学站上弹跳杆踏板最终稳定后（人静止在气缸顶端）活塞位于距离缸底 的处。已知大气压强为，外界温度为，重力加速度为，气缸始终保持竖直。 （1）求该同学的质量； （2）若该同学仍然站在踏板上，为使活塞回到位置，缓慢升高密封气体的温度，若此过程中气体内能增加了，求该过程中缸内气体从外界吸收的热量； （3）若使用一段时间后，气缸内漏出部分气体，该弹跳杆上站一个质量为的人后稳定时活塞也位于处，求漏出气体的质量与原来气缸中气体质量的比值。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】（1）以被密封气体为研究对象，活塞从位置A到位置B，气体发生等温变化，设汽缸的横截面积为S，由于汽缸不计质量，气体初态压强，由玻意耳定律可知，则 由平衡条件得 解得 （2）活塞从位置B回到位置A的过程，外界对气体做功 热力学第一定律表达式 （3）设弹跳杆上站一个质量为的人后稳定时汽缸内气体压强为，没站人时剩余气体在压强为时活塞到汽缸底的距离为。由平衡条件得 解得 由玻意耳定律有 解得 故漏出气体的质量与原来汽缸中气体质量的比值为 1 / 17 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 模块六 机械振动与机械波、光学、热学、近代物理 （综合训练） 参考答案 一、选择题：本题共10小题，共46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4分；第8~10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 C D B D B A C AC AD ABC 二、实验题：本题共2小题，每空2分，共16分。 11．（1）B （2）3.00 1.50 （3）偏小 12．（1）AC （2）40 （3）BD 三、计算题：本题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13．（12分）（1）由图甲可知该机械波的波长 由图乙可知该机械波的周期 故该波的传播速度 解得 （2）时刻位于处的波峰传播到处的时间，即为质点第一次到达波峰的时间，有 解得 （3）由图乙知点的振动方程 由图甲、两点相位差 波沿轴正方向传播，故点的振动方程 14．（12分）（1）棱镜的折射率，故全反射临界角满足 解得 光线由点垂直边射入，光路如图所示 由图可知反射角等于；入射光线与界面的夹角，因此会发生全反射。 （2）由几何关系可知光线在边和边的入射角均为，因此光线均发生全反射，设光线在边的入射角为，折射角为，由几何关系得，小于临界角，因此光线第一次射出棱镜是在边，由折射定律得 代入数据解得 解得 出射光线与边的夹角 （3）设光线与边、边和边的交点分别为、、，由几何关系得 故有， 即第一次的出射点距为 15．（14分）（1）以被密封气体为研究对象，活塞从位置A到位置B，气体发生等温变化，设汽缸的横截面积为S，由于汽缸不计质量，气体初态压强，由玻意耳定律可知，则 由平衡条件得 解得 （2）活塞从位置B回到位置A的过程，外界对气体做功 热力学第一定律表达式 （3）设弹跳杆上站一个质量为的人后稳定时汽缸内气体压强为，没站人时剩余气体在压强为时活塞到汽缸底的距离为。由平衡条件得 解得 由玻意耳定律有 解得 故漏出气体的质量与原来汽缸中气体质量的比值为 答案第2页，共2页 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 模块六 机械振动与机械波、光学、热学、近代物理 （综合训练） （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 考试范围：选择性必修一 第2~4章、选择性必修三 第Ⅰ卷 一、选择题：本题共10小题，共46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4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．下列四个有关光现象的示意图分析正确的是（     ） A．图甲若只减小屏到挡板的距离L，则相邻亮条纹间距离将增大 B．图乙用如图所示的空气劈尖检查平面平整度时，利用了样板的上表面的反射光和被检查平面的上表面的反射光形成的干涉条纹 C．图丙光导纤维内芯的折射率比外套的更大 D．图丁中观看立体电影的眼镜镜片利用了光的干涉原理 2．如图甲所示，一弹簧振子在、两点之间做简谐运动，振子的平衡位置为点。取向右为正方向，其位移与时间的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是（     ） A．振子的振动周期是0.25 s，振幅是2 cm B．振子简谐运动的位移一时间表达式为（cm） C．0~2 s的过程中，振子的位移一直在减小 D．乙图的振动图像以振子在点时为计时起点 3．一列简谐横波沿x轴方向传播，时的波形图如图甲所示（部分），M、Q、P三个质点的平衡位置分别在x轴的2 m、3.5 m、4 m处，图乙为质点M的振动图像。下列说法正确的是（     ） A．波沿x轴正方向传播 B．时M、Q两质点的速度相同 C．从开始计时，质点Q经过0.75 s第一次回到平衡位置 D．从开始计时，再经7 s，质点P的路程为2.8 m 4．陶瓷艺术成型或艺术设计、施釉装饰之后，需经过一系列高温烧制的检验，所谓“匣器调色，与书家不同，器上诸色，必出火而后定”（朱琰《陶说》）。如图所示是烧制瓷器所用窑炉的简图，上方有一只能向上打开的单向阀门，阀门横截面积为S，当阀门受到大于等于2.5p0S的净压力时，阀门打开，已知大气压强恒为p0，绝对零度取 －273 ℃， T＝t＋273 K。某次模拟烧制过程，初始时窑内温度为27 ℃，窑内气体体积为V0，压强为p0，窑内气体可看成理想气体，阀门打开后，窑内气体压强不变，则（     ） A．窑内温度为727 ℃时阀门打开 B．阀门打开时，窑内气压可能为2.6p0S C．窑内温度为427 ℃时，窑内气压为2.0p0 D．窑内温度为987 ℃时，窑内剩余气体质量为初始时的 5．在汽缸中，用活塞封闭一定质量的理想气体，经历的一系列变化，图像如图所示，其中曲线是双曲线的一部分，、分别平行于横轴和纵轴，则关于此气体下列表述正确的是（     ） A．过程中，气体对外界做功，内能减小 B．过程中，单位时间碰撞活塞的气体分子数变多 C．过程中，气体放出热量 D．整个循环过程中，气体吸收的热量等于放出的热量 6．图1为氢原子的能级图，入射光照射大量处于基态的氢原子，发出a、b、c三种不同频率的光，现用这三种光分别去照射图2的光电效应实验装置，只有a、b两种光能得到图3所示的电流与电压的关系曲线。已知电子电荷量e=-1.6×10-19C下列说法正确的是（　　） A．b光能使处于n=2能级的氢原子发生电离 B．滑片P向a端移动时，电流表示数变大 C．a光照射下，遏止电压Uc=12.09V D．入射光的光子能量为12.75eV 7．目前，我国已建成2 MWt液态燃料钍基熔盐实验堆。该反应堆采用熔盐状态的钍232作为燃料，在热中子堆中把钍232转化为另外一种核燃料铀233，然后把铀233分离出来返回堆中循环使用。反应堆工作原理如图所示，钍232（）吸收一个中子后会变成钍233，钍233不稳定，会通过核反应成为镤233（），将再次通过核反应成为铀233（），成为新的铀燃料。下列说法正确的是（　　） A．比多2个中子 B．钍233的比结合能大于铀233的比结合能 C．变成的核反应方程式为 D．铀233的裂变方程可能为 8．（多选）关于分子动理论，下列说法正确的是（     ） A．在显微镜下追踪悬浮于水中的小炭粒的运动，图甲中的折线不是小炭粒的运动轨迹 B．图乙为氧气分子在不同温度下的速率分布规律，任意一个分子在时的速率一定比时的速率大 C．分子力与分子势能随分子间距变化规律相似，当图像与轴的交点为时，图丙表示分子力与分子间距离的关系 D．图丁为模拟气体压强产生机理的实验，仅增加豆粒数量，可模拟温度降低对气体压强的影响 9．（多选）两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于和处，两列波的波速均为，波源振幅均为。如图所示，t=0时刻，平衡位置在的质点P，的质点Q刚开始振动，质点M平衡位置在处。下列说法正确的是（     ） A．两列波经过0.75s相遇 B．两列波相遇后，质点P始终是振动加强点 C．t=1.5s时，质点M运动的路程为12cm，且处在负向最大位移处 D．若仅右波源起振方向反向，t=2s时质点Q在平衡位置向上振动 10．（多选）如图所示，在匀强磁场中原来静止的原子核，由于衰变放射出某种粒子，结果得到一张两个相切圆1和2的径迹照片，已知两个相切圆半径分别为、。下列说法正确的是（    ） A．若衰变方程是，则轨迹也为外切圆 B．若原子核发生的是衰变，1与2的径迹均是顺时针方向 C．若衰变方程是，则 D．若衰变方程是，则衰变后新核和射出粒子的动能之比为 第Ⅱ卷 二、实验题：本题共2小题，共16分。 11．（8分）在“用插针法测量玻璃的折射率”的实验中， （1）某次实验情形如图甲所示，绘制光学面2所在位置时，正确的方法是 。 A．直接用铅笔沿玻璃砖光学面2画出界面直线 B．用刻度尺紧靠玻璃砖光学面2，移去玻璃砖，用铅笔沿刻度尺画出界面直线 （2）如图乙所示，在正确地完成实验操作后，某同学在纸上以O点为圆心作圆，并作辅助线。测量CM长度的情景如图丙所示，则__________cm；测得DN长度；本次实验测得玻璃的折射率__________（结果保留三位有效数字）。 （3）若其他操作正确，仅在插入大头针时不慎将其插在图乙中的“×”处，则测得玻璃的折射率将_________（选填“偏大”、“不变”或“偏小”）。 12．（8分）（1）在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，下列说法或操作不正确的是（     ） A．在量筒中只滴入一滴油酸酒精溶液，测出它的体积 B．将油膜看作单分子层薄膜，忽略油酸分子间的间隙 C．将一滴溶液滴入浅盘后，应立即在玻璃板上描出薄膜的形状 （2）经计算一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为其形成的油膜如图所示，每个正方形面积为，油膜面积为________，可估测出油酸分子的直径为________m。（计算结果均保留两位有效数字） （3）该同学做完实验后，发现自己所测的分子直径d明显偏大，出现这种情况的原因不可能是（     ） A．滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算 B．计算油膜面积时，将不完整的方格作为完整方格处理 C．水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开 D．油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化 三、计算题：本题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13．（12分）一列沿轴正方向传播的简谐横波在时刻的波动图像如图甲所示，质点的振动图像如图乙所示，质点和质点的平衡位置坐标分别为、。求： （1）该波的传播速度； （2）从时刻开始，经多长时间质点第一次到达波峰； （3）质点的振动方程。 14．（12分）如图所示，是一直角梯形棱镜的横截面，位于截面所在平面内的一束光线由点垂直边射入。已知棱镜的折射率，，，。求 （1）求通过界面时反射角是多大，并判断是否发生全反射？ （2）光线第一次射出棱镜时，出射光线的方向。 （3）第一次的出射点距的距离。 15．（14分）如图甲所示为某气压型弹跳杆，其核心部分可简化为如图乙所示，竖直倒立圆柱形气缸导热性良好，连杆一端与水平地面接触，另一端与面积为的活塞连接，不计活塞质量、气缸质量及活塞与气缸间的摩擦。没有站人时活塞位于距缸底为的处，气缸内被活塞密封一定质量的理想气体。当某同学站上弹跳杆踏板最终稳定后（人静止在气缸顶端）活塞位于距离缸底 的处。已知大气压强为，外界温度为，重力加速度为，气缸始终保持竖直。 （1）求该同学的质量； （2）若该同学仍然站在踏板上，为使活塞回到位置，缓慢升高密封气体的温度，若此过程中气体内能增加了，求该过程中缸内气体从外界吸收的热量； （3）若使用一段时间后，气缸内漏出部分气体，该弹跳杆上站一个质量为的人后稳定时活塞也位于处，求漏出气体的质量与原来气缸中气体质量的比值。 1 / 17 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $