河南省南阳市方城县第一高级中学2023-2024学年高二下学期7月期末考试物理试题（含解析）
文档属性
| 名称 | 河南省南阳市方城县第一高级中学2023-2024学年高二下学期7月期末考试物理试题（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1019.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-07-07 21:12:47 | ||
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文档简介
方城县第一高级中学2023-2024学年高二下学期7月期末考试
物理试题
一、单选题（28分）
1．下列说法正确的是（ ）
A．电子的发现使人们认识到原子核是可以再分的
B．一块纯净的放射性元素矿石，经过一个半衰期以后，它的总质量仅剩下一半
C．镅241衰变方程为，的比结合能大于
D．核反应堆中镉棒的作用是释放中子以保证核裂变能持续进行
2．下列关于分子运动和热现象的说法正确的是（ ）
A．水蒸气凝结成小水珠过程中，水分子间的引力增大，斥力减小
B．一定质量的气体温度升高，单位时间内撞击容器壁单位面积上的分子数一定增多
C．某气体的摩尔质量是M，标准状态下的摩尔体积为V，阿伏加德罗常数为，则每个气体分子在标准状态下的体积为
D．温度相同的氢气和氧气，分子平均动能相同，但氧气分子的平均速率小
3．关于生活中的固体、液体和气体热学现象，下列说法正确的是（ ）
A．高温下自行车爆胎现象说明轮胎内气体温度升高，气体分子间的斥力增大
B．蜘蛛网的主干纤维上分布着许多纤维凸起，可作为水蒸气凝结为水珠的凝结核，水珠悬挂在蜘蛛网上，说明水可以浸润蜘蛛丝
C．液晶显示器能够显示彩色是因为液晶的光学性质具有各向同性
D．天然水晶在熔化过程中分子平均动能变大
4．如图所示：质量为2m的物块甲和质量为m的小球乙静止于固定光滑斜面上，二者间用平行于斜面的轻质弹簧相连，甲用细线拴在挡板上。将乙缓慢推到弹簧原长处，然后由静止开始释放乙，此后运动过程中，细线对甲的弹力最大值与最小值之比为（ ）
A．2 B．2.5 C．3 D．4
5．大量处在激发态n的氢原子向基态跃迁时能向外辐射三种波长不同的光子，三种光子的波长分别为、、，且有，波长为的光能使某种金属发生光电效应现象。则下列说法正确的是（ ）
A．
B．波长为的光一定能使该金属发生光电效应现象
C．
D．三种光复合而成的细光束由玻璃射入空气，入射角由0°逐渐增大时，波长为的光先发生全反射
6．如图所示，一定质量的理想气体分别经历和两个变化过程。过程，气体对外做功为，从外界吸收的热量；过程，气体对外做功为，从外界吸收的热量。两过程中（ ）
A．过程中，气体温度一直不变 B．
C． D．
7．一半圆形玻璃砖的截面如图所示，截面内一细束单色光以45°的入射角从MN上射入，在入射点由N缓慢移动到M的过程中，不考虑光的反射，圆弧MN上有一半区域有光线射出。已知玻璃砖的半径为R，单色光在真空中的传播速度为c，A为半圆弧的中点，下列说法正确的是（ ）
A．圆弧AN上没有光线射出区域的长度与圆弧AN长度之比为5∶6
B．出射光线与水平方向最大夹角为90°
C．出射光线与入射光线均不平行
D．能从圆弧上射出的光线中，在玻璃砖内的最大传播时间为
二、多选题（18分）
8．下列说法正确的是（ ）
A．图甲为康普顿效应的示意图，入射光子与静止的电子发生碰撞，碰后散射光的波长变长
B．如图乙所示为遏止电压与入射光的频率v的关系，图中横轴截距为a，纵轴截距为，元电荷为e该金属的逸出功为eb
C．图丙中随着温度的升高，黑体辐射强度的极大值向频率较低的方向移动
D．图丁光电效应实验中滑动变阻器的触头向右移动，电流表的示数一定增大
9．如图所示，有一玻璃直角三棱镜ABC，。由两种单色光甲和乙组成的一细光束，从AB边射入三棱镜，调整入射方向发现，当入射光束垂直AB边入射时，单色光甲从BC边射出，且出射光线和BC边的夹角为30°，单色光乙恰好在BC边发生全反射，则下列判断正确的是（ ）
A．甲、乙两种单色光的折射率分别为和
B．甲、乙两种单色光在该玻璃中的传播速度之比为
C．若用单色光甲照射某金属表面，能使该金属发射光电子，则用单色光乙照射该金属表面，也一定能使该金属发射光电子
D．用完全相同的杨氏双缝干涉仪做双缝干涉实验，单色光甲的条纹宽度要比单色光乙的条纹宽度窄
10．一列简谐横波沿x轴正方向传播，时，这列波恰好传递到处的Q点，部分波形如图所示。已知这列波的波速为1m/s，则（ ）
A．则时，Q点的振动方向为沿y轴负方向
B．这列波的波长是5m
C．这列波的波长是3m
D．处的质点P的振动方程为
三、实验题（16分）
11．（每空2分，共6分）完成以下热学实验
（1）在“用油膜法估测油酸分子大小”的实验中，以下操作会使测量结果偏大的是______。
A．在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，但未发现
B．在计算油膜面积时，把凡是半格左右的油膜都算成了一格
C．爽身粉撒得较厚，使得油酸未能充分展开
（2）在注射器内用活塞封闭一定质量的气体，将注射器、压强传感器、数据采集器和计算机逐连接起来；
两组图线经检验均符合反比例关系，由图判断导致①、②两组数据差异的原因可能是______（多选）。
A．两组实验环境温度不同 B．两组封闭气体的质量不同
C．某组器材的气密性不佳 D．某组实验中活塞移动太快
（3）某小组缓慢推活塞进行实验得到了数据图像①，验证了“玻意耳定律”，在这个过程中，理想气体______（选填“吸热”、“放热”或“无热交换”）。
12．（每空2分，共10分）某同学测量一半圆形透明玻璃砖的折射率，实验过程如下：
①用游标卡尺测量玻璃砖的直径d，确定其底面圆心位置并标记在玻璃砖上；
②将玻璃砖放在位于水平桌面并画有直角坐标系Oxy的白纸上，使其底面圆心和直径分别与O点和x轴重合，将一长直挡板紧靠玻璃砖并垂直于x轴放置，如图（b）所示；
③用激光器发出激光从玻璃砖外壁始终指向O点水平射入，从y轴开始向右缓慢移动激光器，直至恰好没有激光从玻璃砖射出至挡板上的区域时，在白纸上记录激光束从玻璃砖外壁入射的位置P。
④取走玻璃砖，过P点作y轴的垂线PQ，用刻度尺测量PQ的长度L。
根据以上步骤，回答下列问题：
（1）测得半圆形玻璃砖直径d的读数如图（a）所示，则______cm；
（2）步骤③中，没有激光射至挡板上区域的原因是激光束在玻璃砖直径所在界面处发生了______；
（3）根据以上测量的物理量，写出计算玻璃砖折射率的表达式为______，若测得PQ线段的长度，计算可得玻璃砖的折射率为______。（结果保留3位有效数字）
（4）若改变入射角会在挡板上得到两个亮斑、，O点到、的距离分别为、，则玻璃的折射率的表达式为______。
四、解答题
13．（12分）如图（a）所示，同种均匀介质中的两波源、分别位于x轴上和处，时刻两波源同时开始持续振动并相向传播，其振动图像如图（b）和图（c）所示，时平衡位置位于处的质点P刚刚开始振动。求：
（1）波长的大小；
（2）质点P起振后的振动方程和起振后1s内振动的路程。
14．某种由透明材料制成的直角三棱镜ABC的截面示意图如图所示，，，在与BC边相距的位置放置一平行于BC边的竖直光屏。现有一细光束射到棱镜AB面上的P点，入射光线与AB面的垂线CP的夹角，该光线经棱镜折射后，从BC边射出，透明材料对该光的折射率，光在真空中传播的速度大小，整个装置置于真空中。求：
（1）光线在BC面上的出射点与光屏上光斑的距离x；
（2）光线从P点至传播到光屏上所需的时间t。
15．如图是一个形状不规则的绝热容器，在容器上竖直插入一根两端开口、横截面积为且足够长的玻璃管，玻璃管下端与容器内部连接且不漏气。玻璃管内有一个轻质绝热活塞底端恰好位于容器口处。初始时，容器内气体温度，压强等于大气压强。现采用两种方式加热气体至，方式一：活塞用插销固定住，电阻丝加热，气体吸收400J的热量后停止加热；方式二：拔掉插销，电阻丝缓慢加热气体，完成加热时活塞上升了。容器和玻璃管内的气体可视为理想气体，不计摩擦。求：
（1）哪种加热方式气体吸收的热量更多，多吸收的热量；
（2）用“方式一”完成加热后，容器内气体的压强（保留三位有效数字）；
（3）容器的体积。
物理试题答案
1．C【详解】A．电子的发现使人们认识到原子是可以再分的，故A错误；B．一块纯净的放射性元素的矿石，经过一个半衰期以后，将有一半放射性元素发生衰变，但是由于变成了别的物质，故它的总质量大于原来的一半，故B错误；C．衰变后原子核更稳定，比结合能越大，即p的比结合能大于，故C正确；D．利用镉棒对中子吸收能力强的特点，通过改变镉棒的插入深度，从而改变中子的数量来控制反应速度，故D错误。
2．D【详解】A．水分子在气态下引力、斥力忽略不计，凝结成液态，分子间距减小，引力和斥力同时增大，故A错误；B．一定质量的气体温度升高，若体积变大，则分子数密度减小，则单位时间内撞击容器壁单位面积上的分子数不一定增多，故B错误；C．某气体的摩尔质量是M，标准状态下的摩尔体积为V，阿伏加德罗常数为，则每个气体分子在标准状态下运动占据的空间的体积为，故C错误；D．温度相同的氢气和氧气，分子平均动能相同，但氧气分子的质量大，平均速率小，故D正确。
3．B【详解】A高温下自行车爆胎现象说明轮胎内气体温度升高，气体压强增大，气体分子间的斥力可以忽略不计，故A错误。B水珠悬挂在蜘蛛网上，说明水可以浸润蜘蛛丝，故B正确；C．液晶显示器能够显示彩色是因为液晶的光学性质具有各向异性，C项错误；．天然水晶属于晶体，在熔化过程中温度不变，故分子平均动能不变，故D错误。
4．A【详解】设斜面倾角为将乙缓慢推到弹簧原长处，然后由静止开始释放乙，此时细线对甲的弹力最小，为乙释放后做简谐运动，最高点加速度大小为根据对称性可知，最低点时，乙的加速度大小为，方向向上，以乙为对象，根据牛顿第二定律可得可得以甲为对象，可知细线对甲的弹力最大值为则细线对甲的弹力最大值与最小值之比为故选A。
5．B【详解】A．大量氢原子跃迁时向外辐射的光子种类为解得，A错误；B．由公式可知又则有光电效应的产生条件是入射光的频率大于金属的极限频率，的光能使某种金属发生光电效应现象，的光一定能使该金属发生光电效应现象，B正确；C．由跃迁规律可知，光子的能量一定等于光子、的能量之和，则有则C错误；D．由以上分析可知，三种光的折射率关系为由临界角公式可知三种光的临界角关系为所以最先发生全反射的是波长为的光，D错误。故选B。
6．D【详解】A．根据由图像可知，过程中，pV乘积先增大后减小，则气体温度先增大后减小，故A错误；B．根据图像与横轴围成的面积表示做功，可知过程气体对外做功大于过程气体对外做功，即故B错误；CD．根据由图可知则有可知过程与过程气体的内能变化为0，根据热力学第一定律可得可得故C错误，D正确。故选D。
7．A【详解】A．如图所示，设P和Q分别是半圆上光线射出的临界位置，因为半圆上有一半区域有光线射出，可知设光线射入玻璃砖后的折射角为，全反射临界角为C，由几何关系可知即则折射率又由折射定律可知解得则故圆弧AN上没有光线射出的区域的长度与圆弧AN长度之比为，A正确；B．结合几何知识可知，出射光线与水平方向夹角最大为75°，B错误；C．由对称性可知，从A点出射的光线与入射光平行，C错误；D．玻璃砖内的光线路径最长的是从A点出射的光线，故最大传播时间为，D错误。故选A。
8．AB【详解】A．图甲为康普顿效应的示意图，入射光子与静止的电子发生碰撞，碰后，入射光的动量减小，根据可知，碰后散射光的波长变长，故A正确；B．结合图像有解得，故B正确；C．根据黑体辐射的规律，图丙中随着温度的升高，黑体辐射强度的极大值向频率较高的方向移动，故C错误；D．图丁中光电效应实验中电源所加电压为加速电压，逸出的光电子加速到达A极，当滑动变阻器的触头向右移动时，加速电压增大，若电流没有达到饱和电流，电流表的示数先增大，达到饱和电流后，电流表的示数不变，故D错误。故选AB。
9．BC【详解】根据题意，由折射定律和反射定律画出光路图，如图所示：A．根据题意，由几何关系可知，甲光在BC边的入射角为，折射角为则甲光的折射率为乙光恰好发生全反射，则临界角为，则乙光的折射率为，故A错误；B．根据题意，由公式可得则甲、乙两种单色光在该玻璃中的传播速度之比为，故B正确；C．由于甲光的折射率小于乙光的折射率，则甲光的频率小于乙光的频率，由光电效应方程可知，若用单色光甲照射某金属表面，能使该金属发射光电子，则用单色光乙照射该金属表面，也一定能使该金属发射光电子，故C正确；D．根据题意，由公式可知，由于甲光的频率小，则甲光的波长长，由公式可知，用完全相同的杨氏双缝干涉仪做双缝干涉实验，单色光甲的条纹宽度要比单色光乙的条纹宽度宽，故D错误。故选BC。
10．BD【详解】A在Q点根据同侧法可得Q点的振动方向为沿y轴正方向；B、C．由波形图可知，和处质点振动情况相同，则有又有可知，波长为；D设质点P的波动方程为由波动方程知，时，，带入方程解得，波动周期为，可得质点P的振动方程为；故选BD。
11．（每空2分，共6分）（1）AC、 （2）AB （3）放热
（1）根据分析A．在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，但未发现，则算出油酸的体积比实际值偏大，可知测量结果偏大，故A正确；B．在计算油膜面积时，把凡是半格左右的油膜都算成了一格，导致油酸的面积偏大，则结果偏小，故B错误；C．爽身粉撒得较厚，使得油酸未能充分展开，导致油酸的面积偏小，结果偏大，故C正确；（2）根据，由曲线可知对于同一V值所对应的p值不同，故两组注射器内气体的p与V的乘积不相等，可知当气体质量一定时，若两组实验环境温度T不同，pV乘积不等；同理，当两组封闭气体的质量不同时，pV乘积不等，故AB正确；CD．若某组器材的气密性不佳，在实验中会漏气，气体质量会持续变化，此时不可能得到反比例关系图线；同理，若某组实验中活塞移动太快，会使注射器内封闭气体的温度不断变化，此时图线也不可能符合反比例关系，故CD错误。故选AB。（3）缓慢推活塞，气体体积减小，外界对气体做功，而温度保持不变则气体内能不变，故气体放热。
12．（每空2分共10分）6．43 全反射 1.61
【详解】（1）由图（a）可知，玻璃砖的直径为。
（2）光束经玻璃砖折射后照在挡板上的区域内，当入射角逐渐增大，折射光线消失的时候，就是光束在玻璃界面处发生了全反射。
（3）当恰好发生全反射时，有［4］代入数据可得。
（4）由折射率公式可得：。
13．（12分）【详解】（1）时刻两波源同时开始持续振动并相向传播，时平衡位置位于处的质点P刚刚开始振动，则先到P点，波速为
由图b、c可知，波长为
（2）质点P起振后第一个周期内与波源振动相同
振动方程为
一个周期后，两波叠加，振幅为
振动方程为
起振后
内振动的路程为
14．（12分）（1）；（2）
【详解】（1）画出光路图如图所示由折射定律可知
由几何关系有
则光线在BC面上的入射角，
同理
由几何关系有 解得
（2）光在介质中传播的速度大小
由几何关系可知光在介质中的路程为
则光在介质中的传播时间；
光在真空中的传播时间
又 解得
15．（14分）【详解】（1）根据热力学第一定律可知
两种加热方式下，气体内能变化量相同即，方式二中气体体积增大，对外做功，
因此吸收的热量更多，其中
结合以上三式得
所以方式二气体需多吸收2J的热量。
（2）方式一加热过程中，气体发生了等容变化，根据查理定律
解得容器内气体的压强为
（3）方式二中，气体发生了等压过程，根据盖—吕萨克定律
由上式代入数据解得用方式二完成加热后气体的总体积为
其中 由以上两式解得容器的体积
物理试题
一、单选题（28分）
1．下列说法正确的是（ ）
A．电子的发现使人们认识到原子核是可以再分的
B．一块纯净的放射性元素矿石，经过一个半衰期以后，它的总质量仅剩下一半
C．镅241衰变方程为，的比结合能大于
D．核反应堆中镉棒的作用是释放中子以保证核裂变能持续进行
2．下列关于分子运动和热现象的说法正确的是（ ）
A．水蒸气凝结成小水珠过程中，水分子间的引力增大，斥力减小
B．一定质量的气体温度升高，单位时间内撞击容器壁单位面积上的分子数一定增多
C．某气体的摩尔质量是M，标准状态下的摩尔体积为V，阿伏加德罗常数为，则每个气体分子在标准状态下的体积为
D．温度相同的氢气和氧气，分子平均动能相同，但氧气分子的平均速率小
3．关于生活中的固体、液体和气体热学现象，下列说法正确的是（ ）
A．高温下自行车爆胎现象说明轮胎内气体温度升高，气体分子间的斥力增大
B．蜘蛛网的主干纤维上分布着许多纤维凸起，可作为水蒸气凝结为水珠的凝结核，水珠悬挂在蜘蛛网上，说明水可以浸润蜘蛛丝
C．液晶显示器能够显示彩色是因为液晶的光学性质具有各向同性
D．天然水晶在熔化过程中分子平均动能变大
4．如图所示：质量为2m的物块甲和质量为m的小球乙静止于固定光滑斜面上，二者间用平行于斜面的轻质弹簧相连，甲用细线拴在挡板上。将乙缓慢推到弹簧原长处，然后由静止开始释放乙，此后运动过程中，细线对甲的弹力最大值与最小值之比为（ ）
A．2 B．2.5 C．3 D．4
5．大量处在激发态n的氢原子向基态跃迁时能向外辐射三种波长不同的光子，三种光子的波长分别为、、，且有，波长为的光能使某种金属发生光电效应现象。则下列说法正确的是（ ）
A．
B．波长为的光一定能使该金属发生光电效应现象
C．
D．三种光复合而成的细光束由玻璃射入空气，入射角由0°逐渐增大时，波长为的光先发生全反射
6．如图所示，一定质量的理想气体分别经历和两个变化过程。过程，气体对外做功为，从外界吸收的热量；过程，气体对外做功为，从外界吸收的热量。两过程中（ ）
A．过程中，气体温度一直不变 B．
C． D．
7．一半圆形玻璃砖的截面如图所示，截面内一细束单色光以45°的入射角从MN上射入，在入射点由N缓慢移动到M的过程中，不考虑光的反射，圆弧MN上有一半区域有光线射出。已知玻璃砖的半径为R，单色光在真空中的传播速度为c，A为半圆弧的中点，下列说法正确的是（ ）
A．圆弧AN上没有光线射出区域的长度与圆弧AN长度之比为5∶6
B．出射光线与水平方向最大夹角为90°
C．出射光线与入射光线均不平行
D．能从圆弧上射出的光线中，在玻璃砖内的最大传播时间为
二、多选题（18分）
8．下列说法正确的是（ ）
A．图甲为康普顿效应的示意图，入射光子与静止的电子发生碰撞，碰后散射光的波长变长
B．如图乙所示为遏止电压与入射光的频率v的关系，图中横轴截距为a，纵轴截距为，元电荷为e该金属的逸出功为eb
C．图丙中随着温度的升高，黑体辐射强度的极大值向频率较低的方向移动
D．图丁光电效应实验中滑动变阻器的触头向右移动，电流表的示数一定增大
9．如图所示，有一玻璃直角三棱镜ABC，。由两种单色光甲和乙组成的一细光束，从AB边射入三棱镜，调整入射方向发现，当入射光束垂直AB边入射时，单色光甲从BC边射出，且出射光线和BC边的夹角为30°，单色光乙恰好在BC边发生全反射，则下列判断正确的是（ ）
A．甲、乙两种单色光的折射率分别为和
B．甲、乙两种单色光在该玻璃中的传播速度之比为
C．若用单色光甲照射某金属表面，能使该金属发射光电子，则用单色光乙照射该金属表面，也一定能使该金属发射光电子
D．用完全相同的杨氏双缝干涉仪做双缝干涉实验，单色光甲的条纹宽度要比单色光乙的条纹宽度窄
10．一列简谐横波沿x轴正方向传播，时，这列波恰好传递到处的Q点，部分波形如图所示。已知这列波的波速为1m/s，则（ ）
A．则时，Q点的振动方向为沿y轴负方向
B．这列波的波长是5m
C．这列波的波长是3m
D．处的质点P的振动方程为
三、实验题（16分）
11．（每空2分，共6分）完成以下热学实验
（1）在“用油膜法估测油酸分子大小”的实验中，以下操作会使测量结果偏大的是______。
A．在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，但未发现
B．在计算油膜面积时，把凡是半格左右的油膜都算成了一格
C．爽身粉撒得较厚，使得油酸未能充分展开
（2）在注射器内用活塞封闭一定质量的气体，将注射器、压强传感器、数据采集器和计算机逐连接起来；
两组图线经检验均符合反比例关系，由图判断导致①、②两组数据差异的原因可能是______（多选）。
A．两组实验环境温度不同 B．两组封闭气体的质量不同
C．某组器材的气密性不佳 D．某组实验中活塞移动太快
（3）某小组缓慢推活塞进行实验得到了数据图像①，验证了“玻意耳定律”，在这个过程中，理想气体______（选填“吸热”、“放热”或“无热交换”）。
12．（每空2分，共10分）某同学测量一半圆形透明玻璃砖的折射率，实验过程如下：
①用游标卡尺测量玻璃砖的直径d，确定其底面圆心位置并标记在玻璃砖上；
②将玻璃砖放在位于水平桌面并画有直角坐标系Oxy的白纸上，使其底面圆心和直径分别与O点和x轴重合，将一长直挡板紧靠玻璃砖并垂直于x轴放置，如图（b）所示；
③用激光器发出激光从玻璃砖外壁始终指向O点水平射入，从y轴开始向右缓慢移动激光器，直至恰好没有激光从玻璃砖射出至挡板上的区域时，在白纸上记录激光束从玻璃砖外壁入射的位置P。
④取走玻璃砖，过P点作y轴的垂线PQ，用刻度尺测量PQ的长度L。
根据以上步骤，回答下列问题：
（1）测得半圆形玻璃砖直径d的读数如图（a）所示，则______cm；
（2）步骤③中，没有激光射至挡板上区域的原因是激光束在玻璃砖直径所在界面处发生了______；
（3）根据以上测量的物理量，写出计算玻璃砖折射率的表达式为______，若测得PQ线段的长度，计算可得玻璃砖的折射率为______。（结果保留3位有效数字）
（4）若改变入射角会在挡板上得到两个亮斑、，O点到、的距离分别为、，则玻璃的折射率的表达式为______。
四、解答题
13．（12分）如图（a）所示，同种均匀介质中的两波源、分别位于x轴上和处，时刻两波源同时开始持续振动并相向传播，其振动图像如图（b）和图（c）所示，时平衡位置位于处的质点P刚刚开始振动。求：
（1）波长的大小；
（2）质点P起振后的振动方程和起振后1s内振动的路程。
14．某种由透明材料制成的直角三棱镜ABC的截面示意图如图所示，，，在与BC边相距的位置放置一平行于BC边的竖直光屏。现有一细光束射到棱镜AB面上的P点，入射光线与AB面的垂线CP的夹角，该光线经棱镜折射后，从BC边射出，透明材料对该光的折射率，光在真空中传播的速度大小，整个装置置于真空中。求：
（1）光线在BC面上的出射点与光屏上光斑的距离x；
（2）光线从P点至传播到光屏上所需的时间t。
15．如图是一个形状不规则的绝热容器，在容器上竖直插入一根两端开口、横截面积为且足够长的玻璃管，玻璃管下端与容器内部连接且不漏气。玻璃管内有一个轻质绝热活塞底端恰好位于容器口处。初始时，容器内气体温度，压强等于大气压强。现采用两种方式加热气体至，方式一：活塞用插销固定住，电阻丝加热，气体吸收400J的热量后停止加热；方式二：拔掉插销，电阻丝缓慢加热气体，完成加热时活塞上升了。容器和玻璃管内的气体可视为理想气体，不计摩擦。求：
（1）哪种加热方式气体吸收的热量更多，多吸收的热量；
（2）用“方式一”完成加热后，容器内气体的压强（保留三位有效数字）；
（3）容器的体积。
物理试题答案
1．C【详解】A．电子的发现使人们认识到原子是可以再分的，故A错误；B．一块纯净的放射性元素的矿石，经过一个半衰期以后，将有一半放射性元素发生衰变，但是由于变成了别的物质，故它的总质量大于原来的一半，故B错误；C．衰变后原子核更稳定，比结合能越大，即p的比结合能大于，故C正确；D．利用镉棒对中子吸收能力强的特点，通过改变镉棒的插入深度，从而改变中子的数量来控制反应速度，故D错误。
2．D【详解】A．水分子在气态下引力、斥力忽略不计，凝结成液态，分子间距减小，引力和斥力同时增大，故A错误；B．一定质量的气体温度升高，若体积变大，则分子数密度减小，则单位时间内撞击容器壁单位面积上的分子数不一定增多，故B错误；C．某气体的摩尔质量是M，标准状态下的摩尔体积为V，阿伏加德罗常数为，则每个气体分子在标准状态下运动占据的空间的体积为，故C错误；D．温度相同的氢气和氧气，分子平均动能相同，但氧气分子的质量大，平均速率小，故D正确。
3．B【详解】A高温下自行车爆胎现象说明轮胎内气体温度升高，气体压强增大，气体分子间的斥力可以忽略不计，故A错误。B水珠悬挂在蜘蛛网上，说明水可以浸润蜘蛛丝，故B正确；C．液晶显示器能够显示彩色是因为液晶的光学性质具有各向异性，C项错误；．天然水晶属于晶体，在熔化过程中温度不变，故分子平均动能不变，故D错误。
4．A【详解】设斜面倾角为将乙缓慢推到弹簧原长处，然后由静止开始释放乙，此时细线对甲的弹力最小，为乙释放后做简谐运动，最高点加速度大小为根据对称性可知，最低点时，乙的加速度大小为，方向向上，以乙为对象，根据牛顿第二定律可得可得以甲为对象，可知细线对甲的弹力最大值为则细线对甲的弹力最大值与最小值之比为故选A。
5．B【详解】A．大量氢原子跃迁时向外辐射的光子种类为解得，A错误；B．由公式可知又则有光电效应的产生条件是入射光的频率大于金属的极限频率，的光能使某种金属发生光电效应现象，的光一定能使该金属发生光电效应现象，B正确；C．由跃迁规律可知，光子的能量一定等于光子、的能量之和，则有则C错误；D．由以上分析可知，三种光的折射率关系为由临界角公式可知三种光的临界角关系为所以最先发生全反射的是波长为的光，D错误。故选B。
6．D【详解】A．根据由图像可知，过程中，pV乘积先增大后减小，则气体温度先增大后减小，故A错误；B．根据图像与横轴围成的面积表示做功，可知过程气体对外做功大于过程气体对外做功，即故B错误；CD．根据由图可知则有可知过程与过程气体的内能变化为0，根据热力学第一定律可得可得故C错误，D正确。故选D。
7．A【详解】A．如图所示，设P和Q分别是半圆上光线射出的临界位置，因为半圆上有一半区域有光线射出，可知设光线射入玻璃砖后的折射角为，全反射临界角为C，由几何关系可知即则折射率又由折射定律可知解得则故圆弧AN上没有光线射出的区域的长度与圆弧AN长度之比为，A正确；B．结合几何知识可知，出射光线与水平方向夹角最大为75°，B错误；C．由对称性可知，从A点出射的光线与入射光平行，C错误；D．玻璃砖内的光线路径最长的是从A点出射的光线，故最大传播时间为，D错误。故选A。
8．AB【详解】A．图甲为康普顿效应的示意图，入射光子与静止的电子发生碰撞，碰后，入射光的动量减小，根据可知，碰后散射光的波长变长，故A正确；B．结合图像有解得，故B正确；C．根据黑体辐射的规律，图丙中随着温度的升高，黑体辐射强度的极大值向频率较高的方向移动，故C错误；D．图丁中光电效应实验中电源所加电压为加速电压，逸出的光电子加速到达A极，当滑动变阻器的触头向右移动时，加速电压增大，若电流没有达到饱和电流，电流表的示数先增大，达到饱和电流后，电流表的示数不变，故D错误。故选AB。
9．BC【详解】根据题意，由折射定律和反射定律画出光路图，如图所示：A．根据题意，由几何关系可知，甲光在BC边的入射角为，折射角为则甲光的折射率为乙光恰好发生全反射，则临界角为，则乙光的折射率为，故A错误；B．根据题意，由公式可得则甲、乙两种单色光在该玻璃中的传播速度之比为，故B正确；C．由于甲光的折射率小于乙光的折射率，则甲光的频率小于乙光的频率，由光电效应方程可知，若用单色光甲照射某金属表面，能使该金属发射光电子，则用单色光乙照射该金属表面，也一定能使该金属发射光电子，故C正确；D．根据题意，由公式可知，由于甲光的频率小，则甲光的波长长，由公式可知，用完全相同的杨氏双缝干涉仪做双缝干涉实验，单色光甲的条纹宽度要比单色光乙的条纹宽度宽，故D错误。故选BC。
10．BD【详解】A在Q点根据同侧法可得Q点的振动方向为沿y轴正方向；B、C．由波形图可知，和处质点振动情况相同，则有又有可知，波长为；D设质点P的波动方程为由波动方程知，时，，带入方程解得，波动周期为，可得质点P的振动方程为；故选BD。
11．（每空2分，共6分）（1）AC、 （2）AB （3）放热
（1）根据分析A．在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，但未发现，则算出油酸的体积比实际值偏大，可知测量结果偏大，故A正确；B．在计算油膜面积时，把凡是半格左右的油膜都算成了一格，导致油酸的面积偏大，则结果偏小，故B错误；C．爽身粉撒得较厚，使得油酸未能充分展开，导致油酸的面积偏小，结果偏大，故C正确；（2）根据，由曲线可知对于同一V值所对应的p值不同，故两组注射器内气体的p与V的乘积不相等，可知当气体质量一定时，若两组实验环境温度T不同，pV乘积不等；同理，当两组封闭气体的质量不同时，pV乘积不等，故AB正确；CD．若某组器材的气密性不佳，在实验中会漏气，气体质量会持续变化，此时不可能得到反比例关系图线；同理，若某组实验中活塞移动太快，会使注射器内封闭气体的温度不断变化，此时图线也不可能符合反比例关系，故CD错误。故选AB。（3）缓慢推活塞，气体体积减小，外界对气体做功，而温度保持不变则气体内能不变，故气体放热。
12．（每空2分共10分）6．43 全反射 1.61
【详解】（1）由图（a）可知，玻璃砖的直径为。
（2）光束经玻璃砖折射后照在挡板上的区域内，当入射角逐渐增大，折射光线消失的时候，就是光束在玻璃界面处发生了全反射。
（3）当恰好发生全反射时，有［4］代入数据可得。
（4）由折射率公式可得：。
13．（12分）【详解】（1）时刻两波源同时开始持续振动并相向传播，时平衡位置位于处的质点P刚刚开始振动，则先到P点，波速为
由图b、c可知，波长为
（2）质点P起振后第一个周期内与波源振动相同
振动方程为
一个周期后，两波叠加，振幅为
振动方程为
起振后
内振动的路程为
14．（12分）（1）；（2）
【详解】（1）画出光路图如图所示由折射定律可知
由几何关系有
则光线在BC面上的入射角，
同理
由几何关系有 解得
（2）光在介质中传播的速度大小
由几何关系可知光在介质中的路程为
则光在介质中的传播时间；
光在真空中的传播时间
又 解得
15．（14分）【详解】（1）根据热力学第一定律可知
两种加热方式下，气体内能变化量相同即，方式二中气体体积增大，对外做功，
因此吸收的热量更多，其中
结合以上三式得
所以方式二气体需多吸收2J的热量。
（2）方式一加热过程中，气体发生了等容变化，根据查理定律
解得容器内气体的压强为
（3）方式二中，气体发生了等压过程，根据盖—吕萨克定律
由上式代入数据解得用方式二完成加热后气体的总体积为
其中 由以上两式解得容器的体积
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