2023~2024学年第二学期高二年级期末学业诊断
物理试卷
（考试时间：下午4∶10——5∶40）
说明：本试卷为闭卷笔答，答题时间90分钟，满分100分。
一、单项选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分。请将正确选项前字母标号填入下表内相应位置。
1. 下列选项正确的是（ ）
A. 可利用激光亮度高的特点来进行精确测距
B. 激光与自然光相比，自然光更容易发生干涉现象
C. 观看立体电影时，观众戴的眼镜是一对透振方向互相平行的偏振片
D. 通过转动加装在相机镜头前的偏振滤光片，可使照片中水下和玻璃后的景象清晰
【答案】D
【解析】
【详解】A．可利用激光平行度高的特点来进行精确测距。故A错误；
B．激光与自然光相比相干性好，更容易发生干涉现象。故B错误；
C．观看立体电影时，观众戴的眼镜是一对透振方向互相垂直的偏振片。故C错误；
D．通过转动加装在相机镜头前的偏振滤光片，可使照片中水下和玻璃后的景象清晰。故D正确。
故选D。
2. 下列选项正确是（ ）
A. 液晶和晶体都有各向异性的特点
B. 水黾能停在水面上与液体的表面张力有关
C. 分子间的相互作用力随着分子间距离的增大，一定先减小后增大
D. 理想气体分子间距较大，分子力表现为引力，分子势能随分子间距的增大而增大
【答案】B
【解析】
【详解】A．多晶体的物理性质是各向同性，故A错误；
B．水黾能停在水面上与液体的表面张力有关，故B正确；
C．分子间的相互作用力随着分子间距离的增大，分子力可能先表现为斥力，后表现为引力，分子间的相互作用力可能先减小后增大再减小，故C错误；
D．理想气体分子间距较大，分子力忽略不计，分子势能忽略不计，故D错误。
故选B。
3. 体操彩带由短杆和一定长度的彩带组成。运动员周期性地上下抖动短杆，彩带上形成简谐波，某一时刻彩带的形状如图所示。彩带重力不计，下列选项正确的是（ ）
A. 图中彩带上的质点a正在向下运动 B. 彩带上的质点b向右移动，把能量传递给质点a
C. 短杆与彩带的接触点在竖直方向做匀速运动 D. 由于短杆在竖直方向振动，所以该简谐波为纵波
【答案】A
【解析】
【详解】A．图中波向右传播，根据“同侧法”可知，彩带上的质点a正在向下运动，选项A正确；
B．机械波传播过程中，质点只在自己平衡位置附近振动，而不随波迁移，选项B错误；
C．短杆与彩带的接触点在竖直方向做简谐振动，选项C错误；
D．由于短杆在竖直方向振动，波向右传播，波源振动方向与传播方向垂直，所以该简谐波为横波，选项D错误。
故选A。
4. 蟾蜍在池塘边平静的水面上鸣叫，某时形成如图所示的水波。若蟾蜍的鸣叫频率不变，下列选项正确的是（ ）
A. 岸边的人接收到鸣叫的声波是横波
B. 水波从浅水区传入深水区，频率变小
C. 水面上的落叶遇到水波后做受迫振动
D. 水波遇到大石头比遇到小石头更容易发生衍射现象
【答案】C
【解析】
【详解】A．声波是纵波，可知，岸边的人接收到鸣叫的是纵波，故A错误；
B．频率由波源决定，可知，水波从浅水区传入深水区，频率不变，故B错误；
C．水面上的落叶遇到水波后，落叶在声波的干扰之下发生振动，落叶做的是受迫振动，故C正确；
D．当波长与障碍物的尺寸相差不多时，能够发生明显衍射现象，可知，波长一定时，水波遇到大石头比遇到小石头更不容易发生衍射现象，故D错误。
故选C。
5. 关于衍射图样，下列选项正确的是（ ）
A. 甲图是白光的单缝衍射条纹
B. 乙图是单色光单缝衍射产生的图样
C. 丙图是法国科学家泊松在实验中首次观察到的泊松亮斑
D. 丁图是英国物理学家沃森和克里克做实验获得的一系列DNA纤维的电子射线衍射图样
【答案】BC
【解析】
【详解】A．白光的单缝衍射图样是彩色的直条纹，故A错误；
B．乙图是单色光单缝衍射产生的图样，是明暗相间的直条纹，中间是亮纹，选项B正确；
C．丙图是法国科学家泊松在实验中首次观察到的泊松亮斑，光线照射到圆板上，在圆板的后面出现一个亮斑，选项C正确。
D．丁图是英国物理学家沃森和克里克做实验获得的一系列DNA纤维的X射线衍射图样，选项D错误。
故选BC。
6. 固定在振动片上的金属丝周期性触动水面可形成水波。振动片在水面上沿x轴匀速移动时，拍得某时刻波的图样如图所示。下列选项正确的是（ ）
A. 波源向x轴负方向运动
B A位置处波速大于B位置处波速
C. A位置处波速小于B位置处波速
D. A位置处接收到的波的频率小于B位置处接收到的波的频率
【答案】A
【解析】
【详解】A．左边形成的波纹比较密，右边的稀疏，所以振动片是向左侧移动，故A正确；
BC．波速由介质决定，则A位置处波速等于B位置处波速，选项BC错误；
D．因波源向左移动，根据多普勒效应，A位置处接收到的波的频率大于B位置处接收到的波的频率，选项D错误。
故选A。
7. 如图所示为冰箱工作原理示意图。制冷剂在蒸发器中汽化吸收冰箱内的热量，经过冷凝器时液化，放出热量到冰箱外。下列选项正确的是（ ）
A. 热量可以自发地从冰箱内传到冰箱外
B. 冰箱的工作原理违背热力学第一定律
C. 冰箱的工作原理违背热力学第二定律
D. 冰箱的制冷系统能够不断地从冰箱内向冰箱外传递热量，但同时消耗了电能
【答案】D
【解析】
【详解】AD．根据热力学第二定律，热量不能自发地从低温物体传到高温物体，冰箱的制冷系统能够不断地从冰箱内向冰箱外传递热量，但同时消耗了电能。故A错误；D正确；
BC．电冰箱的工作原理不违背热力学第一定律和热力学第二定律，故BC 错误。
故选D。
8. 用图甲所示空气薄膜干涉装置来检查玻璃平面的平整程度。A为标准平板玻璃，B为被检查平板玻璃，在A、B右端夹入薄纸片，C为入射的红光，图乙是俯视图甲观察到的干涉条纹。下列选项正确的是（ ）
A. 当把C换为蓝光时，条纹间距变大
B. 图乙中条纹弯曲处对应着被检查平面处凸起
C 将薄纸片向右移动少许，从上往下可以观察到干涉条纹变稀疏
D. 图示条纹是由A的下表面反射光和A的上表面反射光发生干涉形成的
【答案】C
【解析】
【详解】A．当把C换为蓝光时，蓝光的波长小于红光，可知条纹间距变小，选项A错误；
B．图乙中弯曲的条纹对应的被检查平面右边的空气膜厚度与末弯处平面的空气膜厚度相同，可知，对应的位置是凹陷的，故B错误；
C．相邻亮条纹之间，空气膜的厚度差等于半个波长，将薄纸片向右移动少许，空气膜的劈角变小，空气膜厚度差等于半个波长的位置距离变大，所以相邻亮条纹间距应变大，观察到干涉条纹变稀疏，故C正确；
D．图示条纹是由A的下表面反射光和B的上表面反射光发生干涉形成的，选项D错误。
故选C。
9. 如图所示为一定质量理想气体的图像，由状态A经状态B、C再回到状态A。若由A到B为等温过程，下列选项正确的是（ ）
A. 气体在C状态的温度低于在B状态的温度
B. 气体从状态A到状态B的过程中，气体对外做功且气体内能减小
C. 气体从状态B到状态C的过程中，外界对气体做功且气体内能增加
D. 气体从状态C到状态A的过程中，气体中速率更大的分子所占百分比增大
【答案】C
【解析】
【详解】A．气体从状态C到状态A的过程中，压强不变，根据盖吕萨克定律有
由于
可知
由于A到B为等温过程，则有
可知，气体在C状态的温度高于在B状态的温度，故A错误；
D．结合上述可知，C状态的温度高于在A状态的温度，则气体从状态C到状态A的过程中，气体中速率更大的分子所占百分比减小，故D错误；
B．A到B为等温过程，温度不变，气体内能不变，体积增大，气体对外做功，故B错误；
C．结合上述可知，气体从状态B到状态C的过程中，温度升高，内能增大，体积减小，外界对气体做功，故C正确。
故选C。
10. 一束光线射到玻璃球过球心O的截面上，入射角为60°。光线的传播路径如图，出射光线恰好与AO平行，则该光线在玻璃中的折射率为（ ）
A. B. C. 2 D. 1.5
【答案】A
【解析】
【详解】做出光路图如图
设在A点入射后折射角为，因为是等腰三角形，所以
由光路可逆知，在B点出射光线的出射角为60°，由几何关系知
得
由折射定律有
故选A。
二、多项选择题：本题包含5小题，每小题3分，共15分。在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正确。全部选对的得3分，选不全的得2分，有错者或不答的得0分。请将正确选项前的字母填在下表内相应位置。
11. 把墨汁用水稀释后取出一滴放在显微镜下观察，每隔30s记录一次炭粒的位置。将各位置按时间顺序依次连接得到下图，下列选项正确的是（ ）
A. 炭粒不一定沿折线方向运动
B. 显微镜下能看到水分子不停地撞击炭粒
C. 炭粒不停地做无规则运动就是分子热运动
D. 对比大小不同炭粒的运动情况，较小炭粒布朗运动明显
【答案】AD
【解析】
【详解】A．图中只是每隔30s记录一次炭粒的位置，而炭粒不一定沿折线方向运动，选项A正确；
B．显微镜下只能看到炭粒的无规则运动，不能看到水分子不停地撞击炭粒，选项B错误；
C．炭粒不停地做无规则运动是固体颗粒的运动，不是分子热运动，选项C错误；
D．对比大小不同炭粒的运动情况，较小炭粒受到水分子撞击越不平衡，则布朗运动明显，选项D正确。
故选AD。
12. 宇航员在天宫课堂中，把水挤在两块透明板上，再将两板慢慢靠近，形成一座中间细、两头粗的“液桥”。将两板拉远，“液桥”变得更细、更长，但没有断开。下列选项正确的是（ ）
A. 水对透明板是浸润的
B. 液桥形成的根本原因是液桥不受地球引力
C. 液桥表面层中分子比较稀疏，分子间的作用力表现为引力
D. 若将实验中的透明板换成对水不浸润的塑料板做该实验，仍能观察到相同的现象
【答案】AC
【解析】
【详解】A．水能附着在透明玻璃板上，由此可推断水对透明玻璃板是浸润的，故A正确；
B．“液桥”受到地球引力，形成的根本原因是水的表面张力的作用，在地球上也可以有“水桥”现象，只是因为重力影响，桥的宽度较短，故B错误；
C．液体表面分子间间距大于内部分子间间距，分子间的作用力表现为引力，有使液体表面积缩小的趋势，故C正确；
D．若将实验中的透明板换成对水不浸润的塑料板做该实验，水不能附着在塑料板上，不能观察到相同的现象，故D错误。
故选AC。
13. 用活塞压缩密封在汽缸里的空气，对空气做了900J的功，同时汽缸向外散热210J。对于汽缸里压缩后的空气，下列选项正确的是（ ）
A. 空气的分子势能增大
B. 每个空气分子的动能都变大
C. 空气温度升高，内能增加690J
D. 空气分子单位时间内与汽缸壁单位面积上的碰撞次数增加
【答案】CD
【解析】
【详解】A．将气缸内的气体视为理想气体，则空气的分子势能为零，选项A错误；
BC．对空气做了900J的功，同时汽缸向外散热210J，根据热力学第一定律可知气体内能增加
内能增加，空气的温度升高，分子平均动能增加，但不是每个空气分子的动能都变大，选项B错误，C正确；
D．空气分子平均速率增加，气体体积减小，分子数密度增加，气体压强变大，则空气分子单位时间内与汽缸壁单位面积上的碰撞次数增加，选项D正确。
故选CD。
14. 如图所示，高度为a且足够大的透明长方体，上表面中心有一点光源S，可向各个方向射出单色光，该单色光在透明体中的折射率。下列选项正确的是（ ）
A. 该单色光在长方体中发生全反射的临界角为30°
B. 该单色光在长方体中发生全反射的临界角为45°
C. 下表面有光射出的圆面积为
D. 下表面有光射出的圆面积为
【答案】AC
【解析】
【详解】AB．该单色光在长方体中发生全反射的临界角满足
解得
故A正确、B错误；
CD．做出恰好发生全反射的光路图如图
由几何关系，可得下表面有光射出的圆半径为
可得
故C正确、D错误。
故选AC。
15. 一列横波沿x轴正方向传播，波速为0.6m/s，A、B、C为介质中的三个质点。如图为时波的图像，x轴上质点C的横坐标为96cm，下列选项正确的是（ ）
A. 质点A和B会同时回到平衡位置
B. 时，质点A沿y轴负方向运动
C. 波到达C点时，C点开始振动的方向沿y轴负方向
D. 时，C点第一次到达波峰
【答案】BD
【解析】
【详解】A．质点A和B间隔为 ，不会同时回到平衡位置，故A错误；
B．由波形图可知，波长
λ=0.24m
则
时，质点A沿y轴负方向运动，故B正确；
C．由图可知，波到达C点时，C点开始振动的方向沿y轴正方向，故C错误；
D．由图可知，B点右侧的波峰与C的平衡位置之间的距离，C点第一次到达波峰的时间
故D正确；
故选BD。
三、实验题：本题包含2小题，共14分。请将答案填在题中横线上或按要求作答。
16. 某实验小组用双缝干涉实验测量光的波长。
（1）关于本实验下列选项正确的是___________；
A. 单缝和双缝必须平行放置
B. 干涉条纹与双缝垂直
C. 图甲中P处放置双缝
D. 图甲中M处放置滤光片，N处放置双缝
E. 干涉条纹的疏密程度与单缝宽度有关
（2）将测量头分划板中心刻线与某亮条纹的中心对齐，将该亮条纹定为第1条亮条纹。手轮上的示数为3.730mm，转动测量头，分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐时，手轮上的示数如图乙所示，读数为___________mm。已知双缝间距，双缝到光屏的距离，则光的波长λ=___________nm；
（3）以下操作，可使条纹间距变大的是___________。
A. 将滤光片由红色换成蓝色 B. 增大单缝与双缝的距离
C. 增大双缝与光屏的距离 D. 换一个间距更大的双缝
【答案】（1）AC （2） ①. 10.330##10.329##10.331） ②. 660##659.9##660.1）
（3）C
【解析】
【小问1详解】
A．单缝和双缝必须平行放置，故A正确；
B．干涉条纹与双缝平行，故B错误；
CD．本实验应先得到单色光，再得到相干光，所以图甲中M处放置滤光片，N处放置单缝，P处放置双缝，故C正确，D错误；
E．由公式
为双缝到光屏的距离，为双缝间距，所以干涉条纹的疏密程度与单缝宽度无关，故E错误。
故选AC。
【小问2详解】
[1]螺旋测微器的精确度为0.01mm，通过格数的估读到0.001mm，则读数为10mm+33.0×0.01mm=10.330mm.
[2]由题有条纹间距为
由公式
得
【小问3详解】
根据双缝干涉的间距公式
A．红色换成蓝色，波长变短，则条纹间距变小；故A错误；
B．增大单缝到双缝的距离，不能改变间距，故条纹间距不变；故B错误；
C．增大双缝到光屏的l，则条纹间距变大；故C正确；
D．换一个间距较大的双缝，即增大，故条纹间距变小；故D错误。
故选C。
17. 某实验小组用油膜法估测油酸分子的大小，具体操作如下：
①取纯油酸0.2mL注入500mL的容量瓶内，向瓶中加入酒精，直到液面达到500mL的刻
度为止，摇动容量瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸酒精溶液
②用注射器吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，达到1.0mL时，共滴入50滴
③在浅盘内注入清水，将爽身粉均匀地撒在水面上，轻轻向水面滴入一滴油酸酒精溶液
④待图样形状稳定后，在玻璃板上描下图样轮廓
⑤将玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓范围内小方格的个数，小方格的边长
请回答以下问题：
（1）根据图样，轮廓范围内的面积可等效为___________个小方格的面积；
（2）由数据可算出每一滴油酸酒精溶液中的纯油酸为___________mL；
（3）由数据可估算出油酸分子的直径约为___________m（结果保留一位有效数字）；
（4）若所测得的分子直径偏大，可能的原因是___________（选填选项前的字母）。
A. 在配制油酸酒精溶液时，酒精多倒入了一点，导致浓度降低
B. 溶液长时间放置后，酒精挥发导致溶液浓度升高
C. 计算油膜面积时，把所有半格左右的油膜都舍去不计入
D. 取一滴溶液滴在水面上时，换用的注射器针管比原来更粗，液滴体积更大
【答案】（1）118（113~123）
（2）
（3） （4）AC
【解析】
【小问1详解】
根据图样，舍去面积小于一半的小方格，面积大于一半的小方格算作一个整方格，则轮廓范围内的面积可等效为118个小方格的面积；
【小问2详解】
由数据可算出每一滴油酸酒精溶液中的纯油酸为
【小问3详解】
由数据可估算出油酸分子的直径约为
【小问4详解】
若所测得的分子直径偏大，根据则
A．在配制油酸酒精溶液时，酒精多倒入了一点，导致浓度降低，则S偏小，测得的分子直径偏大，选项A正确；
B．溶液长时间放置后，酒精挥发导致溶液浓度升高，则油膜面积S偏大，则测得的分子直径偏小，选项B错误；
C．计算油膜面积时，把所有半格左右的油膜都舍去不计入，则测得的面积S偏小，则测得的分子直径偏大，选项C正确；
D．取一滴溶液滴在水面上时，换用的注射器针管比原来更粗，液滴体积更大，则一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的量偏大，形成的油膜的面积偏大，分子直径测量值偏小，选项D错误。
故选AC。
四、计算题：本题包含4小题，共41分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，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。
18. 一列简谐横波在某时刻的波形图如实线所示，经0.2s后的波形图如虚线所示。求：
（1）若波向x轴正方向传播，该波的最小速度v；
（2）该波的最大周期T以及对应的波的传播方向。
【答案】（1）；（2），沿x轴负方向传播
【解析】
【详解】（1）波沿x轴正方向传播，内传播的最小距离为，最小波速为
解得
（2）从图中可知波长，波沿x轴负方向传播有最大周期，0.2s经过个波长，对应个周期
19. 如图所示，半径为R、折射率的半圆形玻璃砖竖直放置在光屏MN的正上方，玻璃砖AB边与MN平行且距离为h。一束单色光在玻璃砖平面内垂直AB射向圆心O，光线穿过玻璃砖后射到光屏上，光点落在O′点。已知光屏足够大，真空中的光速为c，且空气中光速也可近似为c，求：
（1）若玻璃砖不动，单色光绕圆心O在玻璃砖平面内顺时针转过30°，折射光线在光屏上的光点与O′点的距离；
（2）若入射光线保持竖直向下不变，玻璃砖绕圆心O顺时针转动，单色光从射入玻璃砖后再折射到光屏上的最长时间。
【答案】（1）CO′ = h；（2）
【解析】
【详解】（1）如图
单色光转过，根据折射定律有
解得
α = 45°
记此时光点位置为C，由于OO′ = h，由几何关系知CO′ = h。
（2）由临界条件可知，当玻璃砖转过时，折射光线沿着玻璃砖边沿射向光屏，用时最长光点为D点
光点D到的距离
，
其中光速
光在玻璃砖中传播时间
从玻璃砖射出后到D点传播时间
则单色光从射入玻璃砖后再折射到光屏上的最长时间
20. 如图所示，U形管竖直放置，右管横截面积为左管的4倍，左端封闭，右端开口。管内水银在左管封闭一段长、温度的理想气体，左、右两管水银面高度差为10cm，大气压强为75cmHg。求：
（1）若加热左管气体，直到U形管两侧水银面等高，此时气体的温度（计算结果保留一位小数）；
（2）若保持左管气体温度不变，往右侧管内缓慢加入多少长度的水银，可使U形管两侧水银面等高。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）初始状态时，左管内气体压强
设左管横截面积为S，右管横截面积为4S，管内气柱长度，体积
当左右两管内水银面相等时，管内气体压强
设左管中水银面下降x，右管中水银面上升，则
解得
末状态，管内气柱长度，体积
由理想气体状态方程
解得
（2）末状态时左右液面相平，管内气体压强
体积
根据玻意耳定律
解得
左边液面上升高度
右边液面下降高度
右管需要加入的水银长度
解得
21. 某同学设计了一种测量物体质量的装置，导热性能良好的汽缸开口向上静止在水平地面上，缸内封闭一定质量的理想气体。汽缸与活塞内壁无摩擦，密封性良好，活塞、支杆与平台的总质量为M，活塞的横截面积为S。初始时活塞到缸底的距离为d，在平台上放置待测物块，稳定后活塞下降，环境温度恒为T，大气压强为，重力加速度为g。求：
（1）待测物块的质量；
（2）若装置及内部理想气体不变，把该装置放入温度恒为、大气压强为的环境中，再次测量该物块质量时，活塞下降的高度。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）初始时设汽缸内气体压强为，大气压强为
则有
放待测物块m后汽缸内气体压强为，则有
由玻意耳定律得
解得
（2）若环境温度为，大气压强为
则有
令不放物块活塞与缸底距离为，由理想气体状态方程有
解得
放上物块，活塞再次稳定时活塞到缸底的距离为，压强为，则有
根据理想气体状态方程有
活塞再次稳定时下降的高度为
解得2023~2024学年第二学期高二年级期末学业诊断
物理试卷
（考试时间：下午4∶10——5∶40）
说明：本试卷为闭卷笔答，答题时间90分钟，满分100分。
一、单项选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分。请将正确选项前字母标号填入下表内相应位置。
1. 下列选项正确的是（ ）
A. 可利用激光亮度高的特点来进行精确测距
B. 激光与自然光相比，自然光更容易发生干涉现象
C. 观看立体电影时，观众戴的眼镜是一对透振方向互相平行的偏振片
D. 通过转动加装在相机镜头前的偏振滤光片，可使照片中水下和玻璃后的景象清晰
2. 下列选项正确的是（ ）
A. 液晶和晶体都有各向异性的特点
B. 水黾能停在水面上与液体的表面张力有关
C. 分子间的相互作用力随着分子间距离的增大，一定先减小后增大
D. 理想气体分子间距较大，分子力表现为引力，分子势能随分子间距的增大而增大
3. 体操彩带由短杆和一定长度的彩带组成。运动员周期性地上下抖动短杆，彩带上形成简谐波，某一时刻彩带的形状如图所示。彩带重力不计，下列选项正确的是（ ）
A. 图中彩带上的质点a正在向下运动 B. 彩带上的质点b向右移动，把能量传递给质点a
C. 短杆与彩带的接触点在竖直方向做匀速运动 D. 由于短杆在竖直方向振动，所以该简谐波为纵波
4. 蟾蜍在池塘边平静的水面上鸣叫，某时形成如图所示的水波。若蟾蜍的鸣叫频率不变，下列选项正确的是（ ）
A. 岸边的人接收到鸣叫的声波是横波
B 水波从浅水区传入深水区，频率变小
C. 水面上落叶遇到水波后做受迫振动
D. 水波遇到大石头比遇到小石头更容易发生衍射现象
5. 关于衍射图样，下列选项正确的是（ ）
A. 甲图是白光单缝衍射条纹
B. 乙图是单色光单缝衍射产生的图样
C. 丙图是法国科学家泊松在实验中首次观察到的泊松亮斑
D. 丁图是英国物理学家沃森和克里克做实验获得的一系列DNA纤维的电子射线衍射图样
6. 固定在振动片上的金属丝周期性触动水面可形成水波。振动片在水面上沿x轴匀速移动时，拍得某时刻波的图样如图所示。下列选项正确的是（ ）
A. 波源向x轴负方向运动
B. A位置处波速大于B位置处波速
C. A位置处波速小于B位置处波速
D. A位置处接收到的波的频率小于B位置处接收到的波的频率
7. 如图所示为冰箱工作原理示意图。制冷剂在蒸发器中汽化吸收冰箱内热量，经过冷凝器时液化，放出热量到冰箱外。下列选项正确的是（ ）
A. 热量可以自发地从冰箱内传到冰箱外
B. 冰箱的工作原理违背热力学第一定律
C. 冰箱的工作原理违背热力学第二定律
D. 冰箱的制冷系统能够不断地从冰箱内向冰箱外传递热量，但同时消耗了电能
8. 用图甲所示空气薄膜干涉装置来检查玻璃平面的平整程度。A为标准平板玻璃，B为被检查平板玻璃，在A、B右端夹入薄纸片，C为入射的红光，图乙是俯视图甲观察到的干涉条纹。下列选项正确的是（ ）
A. 当把C换为蓝光时，条纹间距变大
B. 图乙中条纹弯曲处对应着被检查平面处凸起
C. 将薄纸片向右移动少许，从上往下可以观察到干涉条纹变稀疏
D. 图示条纹是由A的下表面反射光和A的上表面反射光发生干涉形成的
9. 如图所示为一定质量理想气体的图像，由状态A经状态B、C再回到状态A。若由A到B为等温过程，下列选项正确的是（ ）
A. 气体在C状态的温度低于在B状态的温度
B. 气体从状态A到状态B的过程中，气体对外做功且气体内能减小
C. 气体从状态B到状态C的过程中，外界对气体做功且气体内能增加
D. 气体从状态C到状态A的过程中，气体中速率更大的分子所占百分比增大
10. 一束光线射到玻璃球过球心O的截面上，入射角为60°。光线的传播路径如图，出射光线恰好与AO平行，则该光线在玻璃中的折射率为（ ）
A. B. C. 2 D. 1.5
二、多项选择题：本题包含5小题，每小题3分，共15分。在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正确。全部选对的得3分，选不全的得2分，有错者或不答的得0分。请将正确选项前的字母填在下表内相应位置。
11. 把墨汁用水稀释后取出一滴放在显微镜下观察，每隔30s记录一次炭粒的位置。将各位置按时间顺序依次连接得到下图，下列选项正确的是（ ）
A. 炭粒不一定沿折线方向运动
B. 显微镜下能看到水分子不停地撞击炭粒
C. 炭粒不停地做无规则运动就是分子热运动
D. 对比大小不同炭粒的运动情况，较小炭粒布朗运动明显
12. 宇航员在天宫课堂中，把水挤在两块透明板上，再将两板慢慢靠近，形成一座中间细、两头粗的“液桥”。将两板拉远，“液桥”变得更细、更长，但没有断开。下列选项正确的是（ ）
A. 水对透明板是浸润的
B. 液桥形成的根本原因是液桥不受地球引力
C. 液桥表面层中分子比较稀疏，分子间的作用力表现为引力
D. 若将实验中的透明板换成对水不浸润的塑料板做该实验，仍能观察到相同的现象
13. 用活塞压缩密封在汽缸里的空气，对空气做了900J的功，同时汽缸向外散热210J。对于汽缸里压缩后的空气，下列选项正确的是（ ）
A. 空气的分子势能增大
B. 每个空气分子的动能都变大
C. 空气温度升高，内能增加690J
D. 空气分子单位时间内与汽缸壁单位面积上的碰撞次数增加
14. 如图所示，高度为a且足够大的透明长方体，上表面中心有一点光源S，可向各个方向射出单色光，该单色光在透明体中的折射率。下列选项正确的是（ ）
A. 该单色光在长方体中发生全反射临界角为30°
B. 该单色光在长方体中发生全反射的临界角为45°
C. 下表面有光射出的圆面积为
D. 下表面有光射出的圆面积为
15. 一列横波沿x轴正方向传播，波速为0.6m/s，A、B、C为介质中的三个质点。如图为时波的图像，x轴上质点C的横坐标为96cm，下列选项正确的是（ ）
A. 质点A和B会同时回到平衡位置
B. 时，质点A沿y轴负方向运动
C. 波到达C点时，C点开始振动的方向沿y轴负方向
D. 时，C点第一次到达波峰
三、实验题：本题包含2小题，共14分。请将答案填在题中横线上或按要求作答。
16. 某实验小组用双缝干涉实验测量光的波长。
（1）关于本实验下列选项正确的是___________；
A. 单缝和双缝必须平行放置
B. 干涉条纹与双缝垂直
C. 图甲中P处放置双缝
D. 图甲中M处放置滤光片，N处放置双缝
E. 干涉条纹的疏密程度与单缝宽度有关
（2）将测量头分划板中心刻线与某亮条纹的中心对齐，将该亮条纹定为第1条亮条纹。手轮上的示数为3.730mm，转动测量头，分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐时，手轮上的示数如图乙所示，读数为___________mm。已知双缝间距，双缝到光屏的距离，则光的波长λ=___________nm；
（3）以下操作，可使条纹间距变大的是___________。
A. 将滤光片由红色换成蓝色 B. 增大单缝与双缝的距离
C. 增大双缝与光屏的距离 D. 换一个间距更大的双缝
17. 某实验小组用油膜法估测油酸分子的大小，具体操作如下：
①取纯油酸0.2mL注入500mL的容量瓶内，向瓶中加入酒精，直到液面达到500mL的刻
度为止，摇动容量瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸酒精溶液
②用注射器吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，达到1.0mL时，共滴入50滴
③在浅盘内注入清水，将爽身粉均匀地撒在水面上，轻轻向水面滴入一滴油酸酒精溶液
④待图样形状稳定后，在玻璃板上描下图样的轮廓
⑤将玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓范围内小方格的个数，小方格的边长
请回答以下问题：
（1）根据图样，轮廓范围内的面积可等效为___________个小方格的面积；
（2）由数据可算出每一滴油酸酒精溶液中的纯油酸为___________mL；
（3）由数据可估算出油酸分子的直径约为___________m（结果保留一位有效数字）；
（4）若所测得的分子直径偏大，可能的原因是___________（选填选项前的字母）。
A. 在配制油酸酒精溶液时，酒精多倒入了一点，导致浓度降低
B. 溶液长时间放置后，酒精挥发导致溶液浓度升高
C. 计算油膜面积时，把所有半格左右的油膜都舍去不计入
D. 取一滴溶液滴在水面上时，换用的注射器针管比原来更粗，液滴体积更大
四、计算题：本题包含4小题，共41分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，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。
18. 一列简谐横波在某时刻的波形图如实线所示，经0.2s后的波形图如虚线所示。求：
（1）若波向x轴正方向传播，该波的最小速度v；
（2）该波的最大周期T以及对应的波的传播方向。
19. 如图所示，半径为R、折射率的半圆形玻璃砖竖直放置在光屏MN的正上方，玻璃砖AB边与MN平行且距离为h。一束单色光在玻璃砖平面内垂直AB射向圆心O，光线穿过玻璃砖后射到光屏上，光点落在O′点。已知光屏足够大，真空中的光速为c，且空气中光速也可近似为c，求：
（1）若玻璃砖不动，单色光绕圆心O在玻璃砖平面内顺时针转过30°，折射光线在光屏上的光点与O′点的距离；
（2）若入射光线保持竖直向下不变，玻璃砖绕圆心O顺时针转动，单色光从射入玻璃砖后再折射到光屏上的最长时间。
20. 如图所示，U形管竖直放置，右管横截面积为左管的4倍，左端封闭，右端开口。管内水银在左管封闭一段长、温度的理想气体，左、右两管水银面高度差为10cm，大气压强为75cmHg。求：
（1）若加热左管气体，直到U形管两侧水银面等高，此时气体的温度（计算结果保留一位小数）；
（2）若保持左管气体温度不变，往右侧管内缓慢加入多少长度的水银，可使U形管两侧水银面等高。
21. 某同学设计了一种测量物体质量的装置，导热性能良好的汽缸开口向上静止在水平地面上，缸内封闭一定质量的理想气体。汽缸与活塞内壁无摩擦，密封性良好，活塞、支杆与平台的总质量为M，活塞的横截面积为S。初始时活塞到缸底的距离为d，在平台上放置待测物块，稳定后活塞下降，环境温度恒为T，大气压强为，重力加速度为g。求：
（1）待测物块的质量；
（2）若装置及内部理想气体不变，把该装置放入温度恒为、大气压强为的环境中，再次测量该物块质量时，活塞下降的高度。
