江西省吉安市吉州区部分学校2022-2023学年高二（下）期末联考物理试卷（含解析）
文档属性
| 名称 | 江西省吉安市吉州区部分学校2022-2023学年高二（下）期末联考物理试卷（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 937.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-08-09 08:20:20 | ||
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文档简介
2022-2023学年江西省吉安市吉州区部分学校高二（下）期末联考物理试卷
一、单选题（本大题共7小题，共28.0分）
1. 下列说法符合历史事实的是
A. 伽利略的“冲淡”重力实验，证明了自由落体运动是匀加速直线运动
B. 牛顿开创了以实验检验、猜想和假设的科学方法
C. 牛顿第一定律是实验定律
D. 爱因斯坦先提出，物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质的观点
2. 以下关于分子动理论的说法中正确的是
A. 物体的温度升高时，物体内所有分子的动能都变大了
B. 花粉颗粒在液体中的布朗运动，是由于花粉颗粒内部分子无规则热运动引起的
C. 的水凝结为的冰时，分子的平均动能不变，但物体的内能减少
D. 某气体的摩尔质量为，密度为，阿伏伽德罗常数为，则该气体的分子体积为
3. 关于近代物理内容的叙述正确的是
A. 射线与射线一样是电磁波，但穿透本领比射线强
B. 光电效应和康普顿效应深入揭示了光的粒子性，前者表明光子具有能量，后者表明光子既具有能量，也具有动量
C. 某原子核经过一次衰变和两次衰变后，核内中子数减少个
D. 氡的半衰期为天，个氡原子核经过天后就一定只剩下个氡原子核
4. 如图所示，“凸”形绝热汽缸被、两轻质绝热活塞分成、、三部分，、两活塞用轻杆连接，活塞稳定时、、三个部分内的气体温度均相同。现设法使中的气体温度缓慢升高，则在两活塞缓慢下降的过程中，下列说法正确的是
A. 中气体温度升高 B. 中气体压强增大
C. 中气体压强增大 D. 中气体所有分子的动能均增大
5. 两束同色细平行光相距为，从空气中互相平行地斜射到梯形玻璃砖的上表面，如图所示，当它们从玻璃砖的下表面垂直射出后，有
A. 两束光平行，距离为 B. 两束光平行，距离大于
C. 两束光平行，距离小于 D. 两束光不平行，两射出点的距离为
6. 如图是某液面高度测量仪内部的原理图，该仪器通过电容器电容的变化来检测容器内液面高低，容器中的导电液体和导电芯柱分别是电容器的两个电极，芯柱外面套有绝缘管作为电介质，电容器的这两个电极分别用导线与一个线圈的两端相连，组成振荡电路。容器内的导电液体与大地相连，若某时刻线圈内的磁场方向向右，且正在减弱，则该时刻
A. 磁场能正向电场能转化
B. 电容器两极板间电压正在减小
C. 导电芯的电势低于导电液的电势
D. 若容器内液面升高，则振荡电路的频率变大
7. 半径为的半圆柱形介质截面如图所示，为圆心，为直径，是半圆上的一点，垂直于。相互平行的同种单色光和，从不同位置进入介质，光线沿直线射向点，在点恰好发生全反射，光线从点射向介质，入射角为，光经介质折射后，与的反射光交于点，则到的垂直距离为
A. B. C. D.
二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）
8. 以下实验中，说法正确的是
A. 在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，干涉图样橙光比绿光的条纹间距大
B. 在“用单摆测量重力加速度”实验中，未记录小球的半径，利用实验数据作出图像，利用斜率计算重力加速度，其结果偏小
C. 在“测量平行玻璃砖的折射率”实验中，误将玻璃砖的宽度画宽了，其他操作均正确，则测得的折射率将偏小
D. “用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，滴入油酸酒精溶液后，需尽快描下油膜轮廓，测出油膜面积
9. 如图所示，某人以拉力将物体沿斜面拉下，拉力大小等于摩擦力大小，则下列说法中正确的是
A. 物体做匀速运动 B. 合外力对物体做正功
C. 物体的机械能不变 D. 物体的机械能增大
10. 如图所示，实线表示在竖直平面内的电场线，电场线与水平方向成角，水平方向的匀强磁场与电场正交，有一带电液滴沿斜向上的虚线做直线运动，与水平方向成角，且，则下列说法中正确的是
A. 液滴一定做匀速直线运动 B. 液滴有可能做匀减速直线运动
C. 电场线方向一定斜向上 D. 液滴的电势能可能增大
11. 一细束红光和一细束紫光分别以相同入射角由空气射入水中，如图标出了这两种光的折射光线和，、分别表示和的折射角，以下说法正确的是
A. 紫光与红光在水中波速与之比
B. 若光束从水中射向空气，则光束的临界角比光束的临界角大
C. 为红光折射光线，为紫光折射光线
D. 为紫光折射光线，为红光折射光线
三、实验题（本大题共1小题，共11.0分）
12. 在“用油膜法估测分子大小”的实验中
本实验中做了三点理想化假设，将油酸分子视为球形；________________；__________________；
需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液，稀释的目的是____________________；
某同学进行了如下操作：
在浅盘内盛一定量的水，滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定；
在量筒中滴入一滴油酸酒精溶液，测出它的体积；
在浅盘上覆盖透明玻璃，油膜稳定后描出油膜形状，再用方格纸测量油膜面积；
取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液；
用一滴油酸酒精溶液的体积除以油膜面积，得到油酸分子直径。
A.上述步骤中有错误或疏漏的是：__________________________；
B.上述步骤的正确顺序是：_________________；均填写序号
配制好浓度为的油酸酒精溶液单位体积溶液中含有纯油酸的体积，上述溶液用注射器刚好滴滴；形成油酸薄膜，下图为油膜稳定后的形状，每个正方形小方格的边长为。下列有关该实验说法正确的有( )
A.油膜的面积为
B.一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为
C.油酸分子的直径约为
D.油酸未完全散开，会使计算结果比实际值偏小
四、计算题（本大题共4小题，共45.0分）
13. 用如图甲所示的装置研究“温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系”实验，操作步骤如下：
将压强传感器调零；
在活塞上均匀涂抹润滑油，把活塞移至注射器适当刻度处；
逐一连接注射器、压强传感器、数据采集器、计算机；
推动活塞，记录多组注射器内气体的体积，以及相应的压强传感器示数。
请改正以上步骤中的不妥之处：_________；
实验操作中，活塞上均匀涂抹润滑油，主要目的是为了_________；推动活塞时要缓慢，原因是______；
图乙给出的是一次标准、正确实验操作得到的图像，小明在操作过程中，误将手一直握住注射器的筒壁，猜想小明实验可能得到的图像，并在图中用虚线画出______；
小明注意操作细节后重新实验，作出图像，如图乙所示，能否根据绘制的图线直接得到气体压强和体积的关系？如果能，请说明是什么关系；如果不能，请简单说明处理方法。________。
14. 某种透明材料制成的半球壳的最大截面如图所示，该截面的外径是内径的两倍，且内径为，一单色光从截面的顶点以的入射角射入球壳内，其折射光线恰好与内球面相切，切点为图中未画出。光在真空中传播的速度为，求：
透明材料对该光的折射率；
该光从点传播到点所用的时间。
15. 如图所示，左端封闭右端开口、内径相同的形细玻璃管竖直放置，左管中封闭有长的空气柱，两管水银面相平，水银柱足够长，已知大气压强，初始时封闭气体的热力学温度。现将下端阀门打开，缓慢流出部分水银，然后关闭阀门，左管水银面下降的高度。
求右管水银面下降的高度；
关闭阀门后，若缓慢改变左管内封闭气体的温度，使左管的水银面回到最初高度，求此时左管内气体的热力学温度；
关闭阀门后，若将右端封闭，保持右管内封闭气体的温度不变的同时，对左管缓慢加热，使左管和右管的水银面再次相平，求此时左管内气体的热力学温度。
16. 如图所示，长度为的直轨道粗糙，为中点，半径为的圆弧轨道光滑，质量均为且可视为质点的物块、物块与直轨道间的动摩擦因数均为，在位置给物块向右的初速度，物块将与静止在位置的物块发生碰撞，碰撞后两者粘成一个整体，已知碰撞后物块能到达圆弧轨道的最高点，求：
碰撞刚结束时两物块整体的速度；
物块整体从点飞出后落地点距点的距离。
答案和解析
1.【答案】
【解析】解：、由于当时条件的限制，伽利略采用了斜面实验，“冲淡”了重力的作用，便于测量运动时间，并证明了自由落体运动是匀加速直线运动，故A正确。
B、伽利略开创了以实验检验、猜想和假设的科学方法，故B错误。
C、牛顿第一定律是逻辑思维的产物，不是实验定律，故C错误。
D、牛顿先提出，物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质的观点，故D错误。
故选：。
本题是物理学史问题，可根据伽利略、牛顿、爱因斯坦等人的物理学成就进行解答。
本题考查物理学史，要在学习物理主干知识的同时，要注意学习物理学史，记牢著名科学家的物理学贡献。
2.【答案】
【解析】A.温度是衡量分子平均动能的标志，物体的温度升高时，物体内所有分子的平均动能变大，但并不是所有分子的动能都变大了，故A错误；
B.花粉颗粒在液体中的布朗运动，是由于液体分子的无规则运动，从而碰撞花粉颗粒，使花粉颗粒受力不平衡而引起的，并不是由于花粉颗粒内部分子无规则热运动引起的，故B错误；
C.温度是衡量分子平均动能的标志，因此 的水凝结为 的冰时，分子的平均动能不变，但在凝结过程中要向外放热，故而物体的内能减少，故C正确；
D.该式表示的是气体的分子所占空间的体积，并不是气体分子的体积，气体分子的体积要远小于其所占空间的体积，故D错误。
故选C。
3.【答案】
【解析】解：、射线的实质是电子流，射线的实质是电磁波，射线的穿透本领比较强，故A错误；
B、光电效应和康普顿效应都揭示了光的粒子性，前者表明光子具有能量，后者表明光子除了具有能量外，还具有动量。故B正确。
C、经过一次衰变，电荷数少，质量数少，经过两次衰变，质量数不变，电荷数多，则整个过程中电荷数不变，质量数少，所以中子数少故C错误。
D、半衰期是大量的放射性元素衰变的统计规律，对大量的原子核适用，对少量的原子核不适用。故D错误。
故选：。
射线的实质是电子流，射线的实质是电磁波；半衰期具有统计规律，对大量的原子核适用；根据电荷数守恒、质量数守恒确定衰变和衰变的次数；衰变的电子来自原子核中的中子转化为质子时产生的；光电效应和康普顿效应都揭示了光的粒子性。
解决本题的关键知道衰变的实质，知道在衰变的过程中电荷数守恒、质量数守恒，同时注意半衰期的适用条件。
4.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查查理定律和热力学第一定律，解题关键是对活塞做好受力分析，根据平衡条件分析气体的压强即可。
以中气体为研究对象分析中气体的温度和压强，结合活塞和连杆受力分析可得中气体体积和压强的变化，再对活塞和连杆整体受力分析，根据平衡条件分析中气体的压强中气体温度升高，可知分子的平均动能。
【解答】
以中气体为研究对象，体积不变根据，可知中气体温度升高，压强增大；以活塞和连杆整体为研究对象，受到向上和向下气体的压力和，因为 ，则有 可知活塞和连杆合力向下，竖直向下运动，中气体体积增大，压强减小，对外做功，根据 ，气缸绝热 ，内能减小，温度降低；中气体体积变小，压强增大，C正确，AB错误；
D.中气体温度升高，分子的平均动能增大，D错误。
5.【答案】
【解析】解：光路图如图所示：，
根据光路图可知，两束光从玻璃砖的下表面垂直射出后，依然平行，
设两束光线的入射角为，两入射点距离为，根据几何关系有，
设两束光的折射角为，则，
根据几何关系有，则，故ACD错误，B正确。
故选：。
作出光路图，以此分析两束出射光是否平行，根据折射定律以及几何知识分析两出射点和两入射点之间的距离的大小关系。
解决该题需要能正确作出光路图，能根据几何知识求解两出射点之间的距离的表达式，熟记折射定律的表达式。
6.【答案】
【解析】
【分析】
本题考察电容器和震荡电路，熟悉两个公式、即可解决．
导电液体看作电容器的一个极板，导体芯柱是电容器的另一个极板，芯柱外面套有绝缘管作为电容器内的电介质，电容器两个极板分别与一个线圈的两端相连组成振荡电路，根据和即可分析振荡电路的频率的变化．
【解答】
A.该时刻磁场能减小，电场能增加，A正确；
B.该时刻电容器充电，根据 可知，电容器两极板间电压正在增大，错误；
C.根据安培定则可知，导电芯集聚正电荷，故导电芯的电势高于导电液的电势，C错误；
D.若容器内液面升高，电容器的正对面积增大，根据 可知，电容器的电容增大，根据振荡电路的周期公式 可知，振荡电路的周期增大，频率减小，D错误。
7.【答案】
【解析】解：依题意，光线沿直线射向点，在点恰好发生全反射，则：，
光线从点射向介质，入射角为，光经介质折射后，
由以上两式解之得，
过点向做垂线，垂足为，则为等腰直角三角形，设到的距离为，则，，
在中，，解之得，，
故选：．
依题意知，光线沿直线射向点，在点恰好发生全反射，且入射角为，可求得折射率为，从而可求光线进入玻璃内的折射角，然后利用几何关系知识求解．
知道全反射的条件：入射角大于等于临界角，熟练应用几何关系是解决此题的关键．
8.【答案】
【解析】A.橙光比绿光的波长更长，由双缝干涉条纹间距公式 可知，在相同条件下，波长越长，条纹间距越大，因此干涉图样橙光比绿光的条纹间距大，A正确；
B.由单摆的周期公式 ，化简可得
可得 图像斜率
由此可知，实验中是否记录小球的半径对 图像的斜率没有影响，因此利用实验数据作出 图像，利用图像斜率 求得加速度值不变，B错误；
C.在“测量平行玻璃砖的折射率”实验中，误将玻璃砖的宽度画宽了，作出实际的光路图如图所示，可知折射角的测量值将偏大，入射角不变，其他操作均正确，因此由折射定律可得
则测得的折射率将偏小，C正确；
D.“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，滴入油酸酒精溶液后，需待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，描下油膜轮廓，测出油膜面积，D错误。
故选AC。
9.【答案】
【解析】物体受力分析如下图所示
A.对物体受力分析，受重力、拉力、摩擦力和支持力，拉力与摩擦力平衡，故物体加速下滑，故A错误；
B.合力沿着斜面向下，和位移方向同向，做正功，故B正确；
拉力和摩擦力平衡，所做功之和为零，支持力不做功，故总功等于重力做的功，故机械能总量保持不变，故C正确，D错误。
故选BC。
10.【答案】
【解析】解：、带电液滴受竖直向下的重力、沿电场线方向的电场力、垂直于速度方向的洛伦兹力，由于，这三个力的合力不可能沿带电液滴的速度方向，因此这三个力的合力一定为零，带电液滴做匀速直线运动，不可能做匀变速直线运动，故A正确B错误；
C、当带电液滴带正电，且电场线方向斜向上时，带电液滴受竖直向下的重力、沿电场线向上的电场力、垂直于速度方向斜向左上方的洛伦兹力作用，这三个力的合力可能为零，带电液滴沿虚线做匀速直线运动，如果带电液滴带负电、或电场线方向斜向下时，带电液滴所受合力不为零，不可能沿直线运动，故C正确；
D、带电液滴做匀速直线运动，重力做负功，洛伦兹力不做功，所以电场力一定做正功，电势能减小，故D错误；
故选：。
带电液滴做直线运动，要么合力为零做匀速直线运动，要么所受合力与速度方向在同一直线上，做匀变速直线运动；对带电液滴进行受力分析，然后答题。
知道液滴沿直线运动的条件是合力为零或所受合力方向与速度方向在同一直线上、对带电液滴正确受力分析，同时掌握电场力和洛伦兹力的特点是正确解题的关键。
11.【答案】
【解析】
【分析】
根据光线的偏折程度可以得出折射率的大小，根据折射定律结合折射率公式分析与之比，根据分析临界角。
熟练应用相关公式是解题的关键。
【解答】
因为光的偏折程度大，则光的折射率大，所以光为紫光，光为红光。
根据折射定律得，，则光在介质中的速度，，
解得，故AD正确，C错误；
B.因为光的折射率大，根据得，知光的临界角小，光的临界角大。故B正确。
故选ABD。
12.【答案】油膜看成单分子层 油酸分子是紧挨在一起的不考虑油酸分子间间隙 使油酸在浅盘的水面上容易形成一块单分子层油膜
【解析】解：本实验中做了三点理想化假设，将油酸分子视为球形；油膜看成单分子层；油酸分子是紧挨在一起的不考虑油酸分子间间隙。
需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液，稀释的目的是使油酸在浅盘的水面上容易形成一块单分子层油膜；
在浅盘内盛一定量的水，向浅盘中的水面均匀地撒入石膏粉或痱子粉后才可以滴入油酸溶液；
把酒精油酸溶液一滴一滴滴入量筒中，当体积达到时记下滴入的滴数，算出每滴液滴中油酸的体积；
用一滴油酸的体积除以油膜面积，得到油酸分子直径。故上述步骤中有错误或疏漏的是；
B.改正后正确的顺序为：。
、格数为，则油膜的面积为，故A错误；
B、一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为，故B正确；
C、油酸分子的直径约为，故C错误；
D、油酸未完全散开，测出的油膜面积偏小，则计算结果偏大，故D错误。
故答案为：油膜看成单分子层，油酸分子是紧挨在一起的不考虑油酸分子间间隙；
使油酸在浅盘的水面上容易形成一块单分子层油膜；
；
。
用油膜法估测分子直径实验原理是：让一定体积的纯油酸滴在水面上形成单分子油膜，估算出油膜面积，从而求出分子直径。根据实验原理和方法回答；
油酸以单分子呈球型分布在水面上，且一个挨一个，从而可以由体积与面积相除求出油膜的厚度，利用估测分子直径的原理，根据实验步骤和注意事项回答。
本实验关键要掌握实验的原理和方法，属于记忆性知识点。在求油膜面积时，不到半个格的舍去，半格或超过半个格的算一个格，方格数乘以每格的面积是整个油膜的面积。
13.【答案】步骤压强传感器不需要调零，需要校准 保证封闭气体的质量不变 保持封闭气体的温度不变 作图像，如果图像是过原点的倾斜直线，则可以判断温度不变时，一定质量的气体压强与体积成反比
【解析】解：步骤压强传感器不需要调零，需要校准。
实验操作中，活塞上均匀涂抹润滑油，主要目的是为了增强气密性，从而保证封闭气体的质量不变。推动活塞时要缓慢，原因是使封闭气体能够与外界充分地发生热交换，从而保持封闭气体的温度不变。
小明在操作过程中，误将手一直握住注射器的筒壁，封闭气体的温度会逐渐升高，值会逐渐增大，实际作出的图像会随的减小而逐渐向上偏离标准图线，如图所示
由于作出的图像具体是何种曲线不能直观判断，进而不能直接得到气体压强和体积的关系，此时应作图像，如果图像是过原点的倾斜直线，则可以判断温度不变时，一定质量的气体压强与体积成反比。
故答案为：步骤压强传感器不需要调零，需要校准保证封闭气体的质量不变；保持封闭气体的温度不变见解析作图像，如果图像是过原点的倾斜直线，则可以判断温度不变时，一定质量的气体压强与体积成反比
均匀涂抹润滑油，主要目的是为了增强气密性，推动活塞时要缓慢，原因是使封闭气体能够与外界充分地发生热交换，小明在操作过程中，误将手一直握住注射器的筒壁，封闭气体的温度会逐渐升高，应作图像，如果图像是过原点的倾斜直线，则可以判断温度不变时，一定质量的气体压强与体积成反比。
本题考查热学，学生需寻能够熟练的进行数形结合综合解题。
14.【答案】解：当入射角为时，设折射角为，透明材料对该光的折射率为，为直角三角形，则，由折射定律可得，解得，；
由几何关系可知，，光在该材料中的传播速度；故该光从点传播到点所用的时间。
答：透明材料对该光的折射率为；
该光从点传播到点所用的时间为。
【解析】根据几何知识求解折射角，根据折射定律求解折射率；
根据求出光在材料中的速度，再由几何关系确定长度，由速度公式即可求出光由点传播到点的时间。
本题考查折射定律的应用，解题的关键是作出光路图，注意几何关系的应用即可正确求解。
15.【答案】解：对左管气体分析可知，，；
根据等温变化：，解得，
即此时左右两侧液面的高度差为
已知左侧液面下降，由此可知右侧液面下降；
当对左侧气体升温后，左侧液面回到初位置时，
根据几何关系可知，左右两侧液面高度差为
即此时左侧气体压强为
根据左侧气体做等容变化，即，可知，
关闭阀门后，将右端封闭，对右管气体
，；
当左右两侧液面向平时，
根据等温变化，解得
即此时左侧气体压强也为，对左侧气体，
，解得
答：右管水银面下降的高度为；
此时左管内气体的热力学温度为；
此时左管内气体的热力学温度为。
【解析】对左侧气体根据等温变化列方程可求解；
根据几何关系集合左侧气体做等容变化可列方程求解；
首先根据右侧气体做等温变化求得右侧气体压强，再根据左侧气体应用一定质量的理想气体状态方程，列方程求解。
该题考查学生对一定质量的理想气体做等温、等容变化的考查，变化过程较多时该题的难点，在求解过程中，要把每个变化过程分清，找到对应的变化根据不同的状态方程求解。
16.【答案】解：设碰撞前瞬间物块的速度为，物块从点运动到点的过程中，由动能定理得
设碰撞刚结束时，两物块整体的速度为，两物块碰撞过程中满足动量守恒
；
解得
设物块整体到达点时的速度为，物块整体从运动到的过程，由动能定理得
从点平抛，竖直方向满足
设水平方向位移为，则
解得
【解析】由动能定理得两物块碰撞后的速度；两物块碰撞过程中满足动量守恒，由动量守恒求解碰撞刚结束时两物块整体的速度；
由动能定理求解物块到点的速度；由平抛运动规律求解物块整体从点飞出后落地点距点的距离。
本题考查动量守恒定律、动能定理及平抛运动的应用，要正确选择研究过程。
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一、单选题（本大题共7小题，共28.0分）
1. 下列说法符合历史事实的是
A. 伽利略的“冲淡”重力实验，证明了自由落体运动是匀加速直线运动
B. 牛顿开创了以实验检验、猜想和假设的科学方法
C. 牛顿第一定律是实验定律
D. 爱因斯坦先提出，物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质的观点
2. 以下关于分子动理论的说法中正确的是
A. 物体的温度升高时，物体内所有分子的动能都变大了
B. 花粉颗粒在液体中的布朗运动，是由于花粉颗粒内部分子无规则热运动引起的
C. 的水凝结为的冰时，分子的平均动能不变，但物体的内能减少
D. 某气体的摩尔质量为，密度为，阿伏伽德罗常数为，则该气体的分子体积为
3. 关于近代物理内容的叙述正确的是
A. 射线与射线一样是电磁波，但穿透本领比射线强
B. 光电效应和康普顿效应深入揭示了光的粒子性，前者表明光子具有能量，后者表明光子既具有能量，也具有动量
C. 某原子核经过一次衰变和两次衰变后，核内中子数减少个
D. 氡的半衰期为天，个氡原子核经过天后就一定只剩下个氡原子核
4. 如图所示，“凸”形绝热汽缸被、两轻质绝热活塞分成、、三部分，、两活塞用轻杆连接，活塞稳定时、、三个部分内的气体温度均相同。现设法使中的气体温度缓慢升高，则在两活塞缓慢下降的过程中，下列说法正确的是
A. 中气体温度升高 B. 中气体压强增大
C. 中气体压强增大 D. 中气体所有分子的动能均增大
5. 两束同色细平行光相距为，从空气中互相平行地斜射到梯形玻璃砖的上表面，如图所示，当它们从玻璃砖的下表面垂直射出后，有
A. 两束光平行，距离为 B. 两束光平行，距离大于
C. 两束光平行，距离小于 D. 两束光不平行，两射出点的距离为
6. 如图是某液面高度测量仪内部的原理图，该仪器通过电容器电容的变化来检测容器内液面高低，容器中的导电液体和导电芯柱分别是电容器的两个电极，芯柱外面套有绝缘管作为电介质，电容器的这两个电极分别用导线与一个线圈的两端相连，组成振荡电路。容器内的导电液体与大地相连，若某时刻线圈内的磁场方向向右，且正在减弱，则该时刻
A. 磁场能正向电场能转化
B. 电容器两极板间电压正在减小
C. 导电芯的电势低于导电液的电势
D. 若容器内液面升高，则振荡电路的频率变大
7. 半径为的半圆柱形介质截面如图所示，为圆心，为直径，是半圆上的一点，垂直于。相互平行的同种单色光和，从不同位置进入介质，光线沿直线射向点，在点恰好发生全反射，光线从点射向介质，入射角为，光经介质折射后，与的反射光交于点，则到的垂直距离为
A. B. C. D.
二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）
8. 以下实验中，说法正确的是
A. 在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，干涉图样橙光比绿光的条纹间距大
B. 在“用单摆测量重力加速度”实验中，未记录小球的半径，利用实验数据作出图像，利用斜率计算重力加速度，其结果偏小
C. 在“测量平行玻璃砖的折射率”实验中，误将玻璃砖的宽度画宽了，其他操作均正确，则测得的折射率将偏小
D. “用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，滴入油酸酒精溶液后，需尽快描下油膜轮廓，测出油膜面积
9. 如图所示，某人以拉力将物体沿斜面拉下，拉力大小等于摩擦力大小，则下列说法中正确的是
A. 物体做匀速运动 B. 合外力对物体做正功
C. 物体的机械能不变 D. 物体的机械能增大
10. 如图所示，实线表示在竖直平面内的电场线，电场线与水平方向成角，水平方向的匀强磁场与电场正交，有一带电液滴沿斜向上的虚线做直线运动，与水平方向成角，且，则下列说法中正确的是
A. 液滴一定做匀速直线运动 B. 液滴有可能做匀减速直线运动
C. 电场线方向一定斜向上 D. 液滴的电势能可能增大
11. 一细束红光和一细束紫光分别以相同入射角由空气射入水中，如图标出了这两种光的折射光线和，、分别表示和的折射角，以下说法正确的是
A. 紫光与红光在水中波速与之比
B. 若光束从水中射向空气，则光束的临界角比光束的临界角大
C. 为红光折射光线，为紫光折射光线
D. 为紫光折射光线，为红光折射光线
三、实验题（本大题共1小题，共11.0分）
12. 在“用油膜法估测分子大小”的实验中
本实验中做了三点理想化假设，将油酸分子视为球形；________________；__________________；
需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液，稀释的目的是____________________；
某同学进行了如下操作：
在浅盘内盛一定量的水，滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定；
在量筒中滴入一滴油酸酒精溶液，测出它的体积；
在浅盘上覆盖透明玻璃，油膜稳定后描出油膜形状，再用方格纸测量油膜面积；
取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液；
用一滴油酸酒精溶液的体积除以油膜面积，得到油酸分子直径。
A.上述步骤中有错误或疏漏的是：__________________________；
B.上述步骤的正确顺序是：_________________；均填写序号
配制好浓度为的油酸酒精溶液单位体积溶液中含有纯油酸的体积，上述溶液用注射器刚好滴滴；形成油酸薄膜，下图为油膜稳定后的形状，每个正方形小方格的边长为。下列有关该实验说法正确的有( )
A.油膜的面积为
B.一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为
C.油酸分子的直径约为
D.油酸未完全散开，会使计算结果比实际值偏小
四、计算题（本大题共4小题，共45.0分）
13. 用如图甲所示的装置研究“温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系”实验，操作步骤如下：
将压强传感器调零；
在活塞上均匀涂抹润滑油，把活塞移至注射器适当刻度处；
逐一连接注射器、压强传感器、数据采集器、计算机；
推动活塞，记录多组注射器内气体的体积，以及相应的压强传感器示数。
请改正以上步骤中的不妥之处：_________；
实验操作中，活塞上均匀涂抹润滑油，主要目的是为了_________；推动活塞时要缓慢，原因是______；
图乙给出的是一次标准、正确实验操作得到的图像，小明在操作过程中，误将手一直握住注射器的筒壁，猜想小明实验可能得到的图像，并在图中用虚线画出______；
小明注意操作细节后重新实验，作出图像，如图乙所示，能否根据绘制的图线直接得到气体压强和体积的关系？如果能，请说明是什么关系；如果不能，请简单说明处理方法。________。
14. 某种透明材料制成的半球壳的最大截面如图所示，该截面的外径是内径的两倍，且内径为，一单色光从截面的顶点以的入射角射入球壳内，其折射光线恰好与内球面相切，切点为图中未画出。光在真空中传播的速度为，求：
透明材料对该光的折射率；
该光从点传播到点所用的时间。
15. 如图所示，左端封闭右端开口、内径相同的形细玻璃管竖直放置，左管中封闭有长的空气柱，两管水银面相平，水银柱足够长，已知大气压强，初始时封闭气体的热力学温度。现将下端阀门打开，缓慢流出部分水银，然后关闭阀门，左管水银面下降的高度。
求右管水银面下降的高度；
关闭阀门后，若缓慢改变左管内封闭气体的温度，使左管的水银面回到最初高度，求此时左管内气体的热力学温度；
关闭阀门后，若将右端封闭，保持右管内封闭气体的温度不变的同时，对左管缓慢加热，使左管和右管的水银面再次相平，求此时左管内气体的热力学温度。
16. 如图所示，长度为的直轨道粗糙，为中点，半径为的圆弧轨道光滑，质量均为且可视为质点的物块、物块与直轨道间的动摩擦因数均为，在位置给物块向右的初速度，物块将与静止在位置的物块发生碰撞，碰撞后两者粘成一个整体，已知碰撞后物块能到达圆弧轨道的最高点，求：
碰撞刚结束时两物块整体的速度；
物块整体从点飞出后落地点距点的距离。
答案和解析
1.【答案】
【解析】解：、由于当时条件的限制，伽利略采用了斜面实验，“冲淡”了重力的作用，便于测量运动时间，并证明了自由落体运动是匀加速直线运动，故A正确。
B、伽利略开创了以实验检验、猜想和假设的科学方法，故B错误。
C、牛顿第一定律是逻辑思维的产物，不是实验定律，故C错误。
D、牛顿先提出，物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质的观点，故D错误。
故选：。
本题是物理学史问题，可根据伽利略、牛顿、爱因斯坦等人的物理学成就进行解答。
本题考查物理学史，要在学习物理主干知识的同时，要注意学习物理学史，记牢著名科学家的物理学贡献。
2.【答案】
【解析】A.温度是衡量分子平均动能的标志，物体的温度升高时，物体内所有分子的平均动能变大，但并不是所有分子的动能都变大了，故A错误；
B.花粉颗粒在液体中的布朗运动，是由于液体分子的无规则运动，从而碰撞花粉颗粒，使花粉颗粒受力不平衡而引起的，并不是由于花粉颗粒内部分子无规则热运动引起的，故B错误；
C.温度是衡量分子平均动能的标志，因此 的水凝结为 的冰时，分子的平均动能不变，但在凝结过程中要向外放热，故而物体的内能减少，故C正确；
D.该式表示的是气体的分子所占空间的体积，并不是气体分子的体积，气体分子的体积要远小于其所占空间的体积，故D错误。
故选C。
3.【答案】
【解析】解：、射线的实质是电子流，射线的实质是电磁波，射线的穿透本领比较强，故A错误；
B、光电效应和康普顿效应都揭示了光的粒子性，前者表明光子具有能量，后者表明光子除了具有能量外，还具有动量。故B正确。
C、经过一次衰变，电荷数少，质量数少，经过两次衰变，质量数不变，电荷数多，则整个过程中电荷数不变，质量数少，所以中子数少故C错误。
D、半衰期是大量的放射性元素衰变的统计规律，对大量的原子核适用，对少量的原子核不适用。故D错误。
故选：。
射线的实质是电子流，射线的实质是电磁波；半衰期具有统计规律，对大量的原子核适用；根据电荷数守恒、质量数守恒确定衰变和衰变的次数；衰变的电子来自原子核中的中子转化为质子时产生的；光电效应和康普顿效应都揭示了光的粒子性。
解决本题的关键知道衰变的实质，知道在衰变的过程中电荷数守恒、质量数守恒，同时注意半衰期的适用条件。
4.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查查理定律和热力学第一定律，解题关键是对活塞做好受力分析，根据平衡条件分析气体的压强即可。
以中气体为研究对象分析中气体的温度和压强，结合活塞和连杆受力分析可得中气体体积和压强的变化，再对活塞和连杆整体受力分析，根据平衡条件分析中气体的压强中气体温度升高，可知分子的平均动能。
【解答】
以中气体为研究对象，体积不变根据，可知中气体温度升高，压强增大；以活塞和连杆整体为研究对象，受到向上和向下气体的压力和，因为 ，则有 可知活塞和连杆合力向下，竖直向下运动，中气体体积增大，压强减小，对外做功，根据 ，气缸绝热 ，内能减小，温度降低；中气体体积变小，压强增大，C正确，AB错误；
D.中气体温度升高，分子的平均动能增大，D错误。
5.【答案】
【解析】解：光路图如图所示：，
根据光路图可知，两束光从玻璃砖的下表面垂直射出后，依然平行，
设两束光线的入射角为，两入射点距离为，根据几何关系有，
设两束光的折射角为，则，
根据几何关系有，则，故ACD错误，B正确。
故选：。
作出光路图，以此分析两束出射光是否平行，根据折射定律以及几何知识分析两出射点和两入射点之间的距离的大小关系。
解决该题需要能正确作出光路图，能根据几何知识求解两出射点之间的距离的表达式，熟记折射定律的表达式。
6.【答案】
【解析】
【分析】
本题考察电容器和震荡电路，熟悉两个公式、即可解决．
导电液体看作电容器的一个极板，导体芯柱是电容器的另一个极板，芯柱外面套有绝缘管作为电容器内的电介质，电容器两个极板分别与一个线圈的两端相连组成振荡电路，根据和即可分析振荡电路的频率的变化．
【解答】
A.该时刻磁场能减小，电场能增加，A正确；
B.该时刻电容器充电，根据 可知，电容器两极板间电压正在增大，错误；
C.根据安培定则可知，导电芯集聚正电荷，故导电芯的电势高于导电液的电势，C错误；
D.若容器内液面升高，电容器的正对面积增大，根据 可知，电容器的电容增大，根据振荡电路的周期公式 可知，振荡电路的周期增大，频率减小，D错误。
7.【答案】
【解析】解：依题意，光线沿直线射向点，在点恰好发生全反射，则：，
光线从点射向介质，入射角为，光经介质折射后，
由以上两式解之得，
过点向做垂线，垂足为，则为等腰直角三角形，设到的距离为，则，，
在中，，解之得，，
故选：．
依题意知，光线沿直线射向点，在点恰好发生全反射，且入射角为，可求得折射率为，从而可求光线进入玻璃内的折射角，然后利用几何关系知识求解．
知道全反射的条件：入射角大于等于临界角，熟练应用几何关系是解决此题的关键．
8.【答案】
【解析】A.橙光比绿光的波长更长，由双缝干涉条纹间距公式 可知，在相同条件下，波长越长，条纹间距越大，因此干涉图样橙光比绿光的条纹间距大，A正确；
B.由单摆的周期公式 ，化简可得
可得 图像斜率
由此可知，实验中是否记录小球的半径对 图像的斜率没有影响，因此利用实验数据作出 图像，利用图像斜率 求得加速度值不变，B错误；
C.在“测量平行玻璃砖的折射率”实验中，误将玻璃砖的宽度画宽了，作出实际的光路图如图所示，可知折射角的测量值将偏大，入射角不变，其他操作均正确，因此由折射定律可得
则测得的折射率将偏小，C正确；
D.“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，滴入油酸酒精溶液后，需待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，描下油膜轮廓，测出油膜面积，D错误。
故选AC。
9.【答案】
【解析】物体受力分析如下图所示
A.对物体受力分析，受重力、拉力、摩擦力和支持力，拉力与摩擦力平衡，故物体加速下滑，故A错误；
B.合力沿着斜面向下，和位移方向同向，做正功，故B正确；
拉力和摩擦力平衡，所做功之和为零，支持力不做功，故总功等于重力做的功，故机械能总量保持不变，故C正确，D错误。
故选BC。
10.【答案】
【解析】解：、带电液滴受竖直向下的重力、沿电场线方向的电场力、垂直于速度方向的洛伦兹力，由于，这三个力的合力不可能沿带电液滴的速度方向，因此这三个力的合力一定为零，带电液滴做匀速直线运动，不可能做匀变速直线运动，故A正确B错误；
C、当带电液滴带正电，且电场线方向斜向上时，带电液滴受竖直向下的重力、沿电场线向上的电场力、垂直于速度方向斜向左上方的洛伦兹力作用，这三个力的合力可能为零，带电液滴沿虚线做匀速直线运动，如果带电液滴带负电、或电场线方向斜向下时，带电液滴所受合力不为零，不可能沿直线运动，故C正确；
D、带电液滴做匀速直线运动，重力做负功，洛伦兹力不做功，所以电场力一定做正功，电势能减小，故D错误；
故选：。
带电液滴做直线运动，要么合力为零做匀速直线运动，要么所受合力与速度方向在同一直线上，做匀变速直线运动；对带电液滴进行受力分析，然后答题。
知道液滴沿直线运动的条件是合力为零或所受合力方向与速度方向在同一直线上、对带电液滴正确受力分析，同时掌握电场力和洛伦兹力的特点是正确解题的关键。
11.【答案】
【解析】
【分析】
根据光线的偏折程度可以得出折射率的大小，根据折射定律结合折射率公式分析与之比，根据分析临界角。
熟练应用相关公式是解题的关键。
【解答】
因为光的偏折程度大，则光的折射率大，所以光为紫光，光为红光。
根据折射定律得，，则光在介质中的速度，，
解得，故AD正确，C错误；
B.因为光的折射率大，根据得，知光的临界角小，光的临界角大。故B正确。
故选ABD。
12.【答案】油膜看成单分子层 油酸分子是紧挨在一起的不考虑油酸分子间间隙 使油酸在浅盘的水面上容易形成一块单分子层油膜
【解析】解：本实验中做了三点理想化假设，将油酸分子视为球形；油膜看成单分子层；油酸分子是紧挨在一起的不考虑油酸分子间间隙。
需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液，稀释的目的是使油酸在浅盘的水面上容易形成一块单分子层油膜；
在浅盘内盛一定量的水，向浅盘中的水面均匀地撒入石膏粉或痱子粉后才可以滴入油酸溶液；
把酒精油酸溶液一滴一滴滴入量筒中，当体积达到时记下滴入的滴数，算出每滴液滴中油酸的体积；
用一滴油酸的体积除以油膜面积，得到油酸分子直径。故上述步骤中有错误或疏漏的是；
B.改正后正确的顺序为：。
、格数为，则油膜的面积为，故A错误；
B、一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为，故B正确；
C、油酸分子的直径约为，故C错误；
D、油酸未完全散开，测出的油膜面积偏小，则计算结果偏大，故D错误。
故答案为：油膜看成单分子层，油酸分子是紧挨在一起的不考虑油酸分子间间隙；
使油酸在浅盘的水面上容易形成一块单分子层油膜；
；
。
用油膜法估测分子直径实验原理是：让一定体积的纯油酸滴在水面上形成单分子油膜，估算出油膜面积，从而求出分子直径。根据实验原理和方法回答；
油酸以单分子呈球型分布在水面上，且一个挨一个，从而可以由体积与面积相除求出油膜的厚度，利用估测分子直径的原理，根据实验步骤和注意事项回答。
本实验关键要掌握实验的原理和方法，属于记忆性知识点。在求油膜面积时，不到半个格的舍去，半格或超过半个格的算一个格，方格数乘以每格的面积是整个油膜的面积。
13.【答案】步骤压强传感器不需要调零，需要校准 保证封闭气体的质量不变 保持封闭气体的温度不变 作图像，如果图像是过原点的倾斜直线，则可以判断温度不变时，一定质量的气体压强与体积成反比
【解析】解：步骤压强传感器不需要调零，需要校准。
实验操作中，活塞上均匀涂抹润滑油，主要目的是为了增强气密性，从而保证封闭气体的质量不变。推动活塞时要缓慢，原因是使封闭气体能够与外界充分地发生热交换，从而保持封闭气体的温度不变。
小明在操作过程中，误将手一直握住注射器的筒壁，封闭气体的温度会逐渐升高，值会逐渐增大，实际作出的图像会随的减小而逐渐向上偏离标准图线，如图所示
由于作出的图像具体是何种曲线不能直观判断，进而不能直接得到气体压强和体积的关系，此时应作图像，如果图像是过原点的倾斜直线，则可以判断温度不变时，一定质量的气体压强与体积成反比。
故答案为：步骤压强传感器不需要调零，需要校准保证封闭气体的质量不变；保持封闭气体的温度不变见解析作图像，如果图像是过原点的倾斜直线，则可以判断温度不变时，一定质量的气体压强与体积成反比
均匀涂抹润滑油，主要目的是为了增强气密性，推动活塞时要缓慢，原因是使封闭气体能够与外界充分地发生热交换，小明在操作过程中，误将手一直握住注射器的筒壁，封闭气体的温度会逐渐升高，应作图像，如果图像是过原点的倾斜直线，则可以判断温度不变时，一定质量的气体压强与体积成反比。
本题考查热学，学生需寻能够熟练的进行数形结合综合解题。
14.【答案】解：当入射角为时，设折射角为，透明材料对该光的折射率为，为直角三角形，则，由折射定律可得，解得，；
由几何关系可知，，光在该材料中的传播速度；故该光从点传播到点所用的时间。
答：透明材料对该光的折射率为；
该光从点传播到点所用的时间为。
【解析】根据几何知识求解折射角，根据折射定律求解折射率；
根据求出光在材料中的速度，再由几何关系确定长度，由速度公式即可求出光由点传播到点的时间。
本题考查折射定律的应用，解题的关键是作出光路图，注意几何关系的应用即可正确求解。
15.【答案】解：对左管气体分析可知，，；
根据等温变化：，解得，
即此时左右两侧液面的高度差为
已知左侧液面下降，由此可知右侧液面下降；
当对左侧气体升温后，左侧液面回到初位置时，
根据几何关系可知，左右两侧液面高度差为
即此时左侧气体压强为
根据左侧气体做等容变化，即，可知，
关闭阀门后，将右端封闭，对右管气体
，；
当左右两侧液面向平时，
根据等温变化，解得
即此时左侧气体压强也为，对左侧气体，
，解得
答：右管水银面下降的高度为；
此时左管内气体的热力学温度为；
此时左管内气体的热力学温度为。
【解析】对左侧气体根据等温变化列方程可求解；
根据几何关系集合左侧气体做等容变化可列方程求解；
首先根据右侧气体做等温变化求得右侧气体压强，再根据左侧气体应用一定质量的理想气体状态方程，列方程求解。
该题考查学生对一定质量的理想气体做等温、等容变化的考查，变化过程较多时该题的难点，在求解过程中，要把每个变化过程分清，找到对应的变化根据不同的状态方程求解。
16.【答案】解：设碰撞前瞬间物块的速度为，物块从点运动到点的过程中，由动能定理得
设碰撞刚结束时，两物块整体的速度为，两物块碰撞过程中满足动量守恒
；
解得
设物块整体到达点时的速度为，物块整体从运动到的过程，由动能定理得
从点平抛，竖直方向满足
设水平方向位移为，则
解得
【解析】由动能定理得两物块碰撞后的速度；两物块碰撞过程中满足动量守恒，由动量守恒求解碰撞刚结束时两物块整体的速度；
由动能定理求解物块到点的速度；由平抛运动规律求解物块整体从点飞出后落地点距点的距离。
本题考查动量守恒定律、动能定理及平抛运动的应用，要正确选择研究过程。
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