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山东省济南市历下区2022-2023学年高二下学期期末物理试题（解析版）
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这是一份山东省济南市历下区2022-2023学年高二下学期期末物理试题（解析版），共18页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，简答题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题（本大题共10小题，共30分）
1. 分子动理论较好地解释了物质的宏观热学性质。据此可判断下列说法中正确的是（ ）
A. 布朗运动是指液体分子的无规则运动
B. 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
C. 一定质量的气体温度不变时，体积减小，压强增大，说明每秒撞击单位面积器壁的分子数增多
D. 气体从外界吸收热量，气体的内能一定增大
【答案】C
【解析】A．布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，是液体分子无规则热运动的反映，悬浮颗粒越小，液体温度越高，布朗运动越显著，故A错误；
B．分子间距离越大，分子间的引力和斥力越小，但合力不一定减小；当分子间距大于平衡距离时，分子间距离越大，达到最大分子力之前，分子力越来越大，故B错误；
C．一定质量的气体温度不变时，体积减小，压强增大，说明每秒撞击单位面积器壁的分子数增多，故C正确；
D．气体从外界吸收热量，若同时对外做功，根据热力学第一定律可知内能可能不变，也可能减小，也可能增大，故D错误。
故选C。
2. 以下关于光学知识的叙述中，正确的是（ ）
A. 泊松亮斑是光波的圆孔衍射现象
B. 彩虹是不同色光在通过水滴时由于偏振而形成的
C. 照相机镜头上涂有一层增透膜，增透膜利用了光的干涉原理
D. 用油膜法估测油酸分子的大小实验中，一束白光照到油膜上，可以出现彩色条纹
【答案】C
【解析】A．泊松亮斑是光波的圆盘衍射现象，而不是圆孔衍射，故A错误；
B．彩虹是不同色光在水滴中折射率不同造成的，而不是偏振，故B错误；
C．照相机镜头上涂有一层增透膜，增透膜利用了光的薄膜干涉原理，故C正确；
D．用油膜法估测油酸分子的大小实验中，油膜很薄，已经到达了分子直径的级别，相对于可见光的波长可以忽略不计，不可能出现彩色条纹，故D错误。
故选C。
3. 下列说法不正确的是（ ）
A. 未见其人先闻声，是因为声波波长较大，容易发生衍射现象
B. 机械波在介质中的传播速度与波的频率无关
C. 在双缝干涉实验中，同等条件下用紫光做实验比用红光做实验得到的条纹更窄
D. 在同一地点，当摆长不变时，摆球质量越大，单摆做简谐振动的周期越大
【答案】D
【解析】本题考查机械波基本概念，单摆的周期计算公式，以及双缝干涉实验相关知识及计算。A．未见其人先闻声，是因为声波波长较大，容易发生衍射现象。故A正确，不符合题意；
B．机械波在介质中的传播速度只与介质本身有关。故B正确，不符合题意；
C．双缝干涉实验中，条纹间距与入射光波长成正比，故紫光条纹更窄，C正确，不符合题意；
D．根据单摆周期公式，周期只与摆长和重力加速度大小有关，故D错误，符合题意。
故选D。
4. 有一种衰变叫衰变，衰变发生于核内中子数相对过少的放射性原子核。核内的一个质子（）可以俘获一个核外电子（）并发射出一个中微子而转变为一个中子（）。经过一次衰变后原子核的（ ）
A. 质量数不变，原子序数减少
B. 质量数增加，原子序数不变
C. 质量数不变，原子序数不变
D. 质量数不变，原子序数增加
【答案】A
【解析】由题意可知，衰变中少了一个质子，多了一个中子，则质量数不变，但是电荷数少1，即原子序数少1，选项A正确，BCD错误。
故选A。
5. 根据分子动理论，下列说法正确的是（ ）
A. 某气体的摩尔质量为、摩尔体积为、密度为，用表示阿伏加德罗常数，则每个气体分子的质量，每个气体分子平均占据的体积
B. 物体体积增大，分子势能一定减小
C. 布朗运动是液体分子的运动，它说明了分子在永不停息地做无规则运动
D. 温度是分子平均动能的标志，温度较高的物体每个分子的动能一定比温度较低的物体分子的动能大
【答案】A
【解析】A．阿伏加德罗常数表示1ml物质所含分子数，结合题中数据可得每个气体分子的质量 ，每个气体分子平均占据的体积，选项A正确；
B．物体体积增大时，分子间距增大，但因为不知道分子的初始间距，故无法确定分子势能的变化，选项B错误；
C．布朗运动是悬浮在液体或气体中的固体小颗粒的永不停息地做无规则运动，不是液体分子的运动，它间接证明了分子永不停息地做无规则运动，选项C错误；
D．温度是分子平均动能的标志，分子的平均动能是对大量分子的一种统计规律，并不适合于每一个分子，温度越高，分子平均动能越大，但并非每一个分子的动能都增大，选项D错误。
6. 某同学通过实验测定半圆形玻璃砖的折射率。如图甲所示，O是圆心，MN是法线，AO、BO分别表示某次测量时光线在空气和玻璃砖中的传播路径。该同学测得多组入射角和折射角，做出图像如图乙所示。则（ ）
A. 光由A经O到B，
B. 光由B经O到A，
C. 光由A经O到B，
D. 光由B经O到A，
【答案】B
【解析】由图线可知
解得
因i是入射角，是折射角，且折射角大于入射角，故光由B经O到A。
故选B。
7. 如图所示为一个单摆在地面上做受迫振动的共振曲线（振幅A与驱动力频率的关系）则（ ）
A. 此单摆的摆长约为2m
B. 此单摆的固有周期为0.5s
C. 若摆长增大，共振曲线的峰将向左移动
D. 若把该单摆从福建移到北京，要使其固有频率不变，应减小摆长
【答案】C
【解析】AB．由图可知，该单摆的固有频率为0.5Hz，则固有周期为
由单摆周期公式
代入数据可知摆长约为1m，选项AB错误；
C．由单摆周期公式
可知摆长变大，则单摆周期增大，固有频率减小，要发生共振，所需驱动力频率减小，共振曲线的峰将左移，选项C正确；
D．单摆从福建移到北京，g值变大，要使固有频率不变，则固有周期不变，由
可知，应增大摆长，选项D错误。
故选C。
8. 下列说法中正确的是（ ）
A. 氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子
B. 原子核所含核子单独存在时的总质量小于该原子核的质量
C. 一个动量为p的电子对应的物质波波长为（h为普朗克常量）
D. 在研究光电效应实验中所测得的遏制电压与入射光的强度有关
【答案】A
【解析】A．由玻尔理论可知，氢原子从激发态向基态跃迁，辐射的能量要满足能级差，所以只能辐射特定频率的光子，选项A正确；
B．由于核子结合为原子核时能量增加，必然存在质量亏损，原子核所含核子单独存在时的总质量大于该原子核的质量， 选项B错误；
C．根据德布罗意波波长公式
可得，一个动量为p的电子对应的物质波波长
（h为普朗克常量），选项C错误；
D．根据光电效应方程知，最大初动能
遏止电压
知入射光的频率越大，最大初动能越大，遏止电压越大，遏止电压与入射光的强度无关，选项D错误。
9. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，波速为2cm/s，t=0时刻该波刚好传到P点，波形如图所示。则（ ）
A. 该波的波长为3cm
B. 该波刚传到P点时，P点向上振动
C. 再经过1.5s，质点S开始振动，且振动方向向上
D. 当质点S第一次达到波谷位置时，质点P处于平衡位置
【答案】D
【解析】A．由图可知，该波波长为4cm，选项A错误；
B．由平移法可知，该波刚传到P点时，P点向下振动，选项B错误；
C．波由P点传到S点的时间为
S点的起振方向与P点的起振方向相同，所以再经1.5s，S点振动方向向下，选项C错误；
D．因为
可以画出质点S第一次达到波谷位置时的波形图，则当质点S第一次达到波谷位置时，质点P处于平衡位置，选项D正确。
故选D。
10. 如图所示为的某种气体的压强和温度关系的图线。表示个标准大气压，标准状态（0℃，1个标准大气压）下气体的摩尔体积为。则在状态时气体的体积为（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】此气体在时，压强为标准大气压，所以此时它的体积应为
由图线所示，从压强为到A状态，气体做等容变化，A状态时气体的体积为，温度为
从A状态到状态为等压变化，状态的温度为
根据盖吕萨克定律得
故选D
二、多选题（本大题共6小题，共24分）
11. 如图所示，对于图片中所描述的物理情景，下列分析中正确的是
A. 甲图：全息影像的原理和用标准平面检查光学平面的平整程度的原理相同
B. 乙图：在同一双缝干涉装置中，P处是紫光的第一条干涉条纹，绿光的第一条干涉条纹应在P处的上方
C. 丙图：用光照射不透明圆板时将在后面屏上出现一亮点，亮斑周围是等间距的同心圆形条纹
D. 丁图：偏振片正对工作的液晶显示器，透过偏振片看到显示器亮度正常，将镜片转动90°，透过镜片看到的屏幕漆黑，则说明显示器发出的光是偏振光
E. 戊图:由光束1和光束2通过三棱镜的传播路径知，光束2在棱镜中传播速度大
【答案】ABD
【解析】A.全息影像的原理和用标准平面检查光学平面的平整程度的原理一样，都是光的干涉的应用，故A正确；
B.因为，绿光的波长比紫光的长，条纹间距大，所以绿光的干涉条纹应在紫光的上方，故B正确；
C.用光照射很小的不透明圆板时后面屏上出现一亮点，是泊松亮斑，周围是不等间距的同心圆形条纹，故C错误；
D.只有当入射光的振动方向与偏振片的偏振方向相同时，透射光的强度最强，若与偏振片的偏振方向垂直时，透射光的强度最弱，即为零，因此显示器发出的光是偏振光，故D正确；
E.由图丙看出，光束通过棱镜后2光束的偏折角大于1光束的偏折角，则棱镜对1光束的折射率小于对2光束的折射率，由
v=
可知，1光束在棱镜中传播速度较大，故E错误．
12. 氢原子能级如图，当氢原子从跃迁到的能级时，辐射光的波长为，该光恰能使金属A发生光电效应，以下判断正确的是（ ）
A. 氢原子从跃迁到的能级时，辐射光的波长小于
B. 用波长为的光照射，可使氢原子从跃迁到的能级
C. 一群处于能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线
D. 当氢原子从跃迁到后，辐射光照射金属能产生最大初动能为的光电子
【答案】ACD
【解析】A．因为n=3到n=2能级差小于n=2到n=1的能级差，所以氢原子从n=3跃迁到n=2的能级时，辐射光子能量比氢原子从n=2跃迁到n=1的能级辐射的光子能量小，频率小，由可知，氢原子从n=2跃迁到n=1能级时辐射的光子波长小于氢原子从n=3跃迁到n=2的能级时辐射的光子波长，即氢原子从n=2跃迁到n=1的能级时，辐射光的波长小于 656nm，选项A正确；
B．氢原子从n=3能级向n=2能级跃迁时发出的光子能量为
辐射光的波长为656nm，当用波长为856nm的光照射，则其能量小于1.89eV，不可使氢原子从n=1跃迁到n=2的能级，选项B错误；
C．根据知，一群处于n=3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线，选项C正确；
D．由题意可知，当氢原子从n=3跃迁到n=2的能级时，辐射的光恰能使某金属A发生光电效应，说明金属A的逸出功为1.89eV；当氢原子从n=2跃迁到n=1后，辐射出光的能量为
∆E=-3.4eV-（-13.6）eV=10.2eV
辐射光照射金属A能产生最大初动能为
的光电子，选项D正确。
故选ACD。
13. 如图为水面上两列频率相同的波在某时刻的叠加情况，以波源s1、s2为圆心的两组同心圆弧分别表示同一时刻两列波的波峰（实线）和波谷（虚线），s1的振幅A1＝4cm，s2的振幅A2＝3cm，则下列说法正确的是（ ）
A. A、D连线上的所有质点一定都是振动加强点
B. 质点A、D在该时刻的高度差为14cm
C. 再过半个周期，质点B、C是振动加强点
D. 质点D的位移不可能为零
【答案】AB
【解析】A．此刻A、D是振动加强点，A、D连线上的所有质点一定都是振动加强点，A正确；
B．A是波峰与波峰相遇，此时位移为+7cm，D是波谷与波谷相遇，此时位移为-7cm，故质点A、D在该时刻的高度差为14cm，B正确；
C．干涉图样是稳定存在的，此刻质点B、C是振动减弱的点，之后也始终处于振动减弱的状态，C错误；
D．振动加强指的是振动范围（振幅）变大，某时刻仍会回到平衡位置，位移可能为零，D错误。
故选AB。
14. 关于热现象，下列说法正确的是（ ）
A. 在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，油酸分子的直径（也就是单层油酸分子组成的油膜的厚度）等于一小滴溶液中纯油酸的体积与它在水面上摊开的面积之比
B. 两个邻近的分子之间同时存在着引力和斥力，它们都随距离的增大而减小，当两个分子的距离为r0时，引力与斥力大小相等，分子势能最小
C. 同种物质要么是晶体，要么是非晶体，不可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现
D. 如果用Q表示物体吸收的能量，用W表示物体对外界所做的功，ΔU表示物体内能的增加，那么热力学第一定律可以表达为Q=ΔU+W
E. 如果没有漏气没有摩擦，也没有机体热量的损失，这样的热机的效率可以达到100%
【答案】ABD
【解析】A．根据用“油膜法”估测分子大小的实验原理可知，让一定体积的纯油酸滴在水面上形成单分子油膜，由于油酸分子是紧密排列的，而且形成的油膜为单分子油膜，然后用每滴油酸酒精溶液所含油酸体积除以油膜面积得出的油膜厚度即为油酸分子直径，A正确；
B．当分子间的距离 时，分子力表现为斥力，减小分子间的距离，分子力做负功，分子势能增加；当分子间的距离 时，分子力表现为引力，增大分子间的距离，分子力做负功，分子势能增加，所以当两个分子的距离为r。时，引力与斥力大小相等，分子势能最小，B正确；
C．物质是晶体还是非晶体，并不是绝对的，有些非晶体在一定条件下也可以转化为晶体，C错误；
D．根据热力学第一定律可知，如果用Q表示物体吸收的能量，用W 表示物体对外界所做的功， 表示物体内能的增加，那么热力学第一定律可以表达为
D正确；
E．根据热力学第二定律可知，热机的效率不可以达到100%，E错误。
15. 如图甲所示，O、P为介质中的两点，O为波源，OP间距为6m。t=0时刻O点由平衡位置开始向上振动，向右产生沿直线传播的简谐横波，图乙表示t=0时刻开始P点振动的图像。则以下说法正确的是（ ）
A. 该波的波长12m
B. 该波的波速为2m/s
C. 该波的周期为4s
D. 从开始振动到t=10s，质点P经过的路程为1.6m
E. 若波源O向右靠近P点运动，则P点的观察者接收到的波的频率小于波源的频率
【答案】ACD
【解析】ABC．由图乙知，振动从O传播到P需要2s，则波的传播速度
由图乙知，质点振动的周期是4s，波的周期是4s．据
可得，波的波长
故AC正确，B错误．
D．从开始到t=10s，质点P振动的时间是8s，即2个周期，所以质点P经过的路程
故D正确；
E．若波源O向右靠近P点运动，则P点的观察者接收到的波的频率大于波源的频率．故E错误。
故选ACD。
16. 如图所示，水下一固定点光源发出a、b两单色光。人在水面上方向下看，水面中心I区域有a光和b光射出，II区域只有a光射出。则（ ）
A. 在水中a光的折射率比b光小
B. 在水中a光的传播速度比b光大
C. 利用同一双缝干涉实验装置进行实验，b光干涉条纹间距比a光大
D. 若用a光照射某种金属发生光电效应，则用b光照射此金属不能发生光电效应
【答案】AB
【解析】A．根据题意可知，a光发生全反射的临界角大于b光，由可知，在水中a光的折射率比b光小，故A正确；
B．由公式可得
可知，由于在水中a光的折射率比b光小，则在水中a光的传播速度比b光大，故B正确；
CD．由于在水中a光的折射率比b光小，则a光的频率小于b光，a光的波长大于b光，由可知，利用同一双缝干涉实验装置进行实验，b光干涉条纹间距比a光小，由可知，若用a光照射某种金属发生光电效应，则用b光照射此金属一定能发生光电效应，故CD错误。
三、实验题（本大题共2小题，共14分）
17. （1）某同学在测定玻璃砖的折射率时，在坐标纸上得到如图所示数据记录图，ab、cd为平行玻璃砖两表面对应的边界位置，P1、P2、P3、P4为大头针所留下的孔迹，请据图计算该玻璃砖的折射率为_________．（结果保留三位有效数字）．
（2）若实验中最后一枚大头针P4所插位置比准确位置偏右了一些，则玻璃砖折射率的测量值与实际值相比_______（选填“偏大”、“偏小”或“相等”）．
【答案】（1）1.58 （2）偏大
【解析】（1）[1]．做出光路图如图；以入射点为圆心做单位圆，则
（2）[2]．若实验中最后一枚大头针P4所插位置比准确位置偏右了一些，则画出的折射角偏小，根据可知，玻璃砖折射率的测量值与实际值相比偏大．
18. 用DIS研究一定质量气体在温度不变时，压强与体积关系的实验装置如图1所示，实验步骤如下：
①把注射器活塞移至注射器中间位置，将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机逐一链接；
②移动活塞，记录注射器的刻度值V，同时记录对应的由计算机显示的气体压强值p；
③用图像处理实验数据，得出如图2所示图像.
如果实验操作规范正确，但如图所示的图像不过原点，则V0代表_____________.
【答案】注射器与压强传感器连接部位的气体体积
【解析】[1]．由图像可知，体积读数值比实际值大V0．根据P（V+V0）=C，C为定值，则
如果实验操作规范正确，但如图所示的图线不过原点，则V0代表注射器与压强传感器连接部位的气体体积．
四、简答题（本大题共4小题，共32分）
19. 一静止的氡核（）发生α衰变，放出一个速度为v0、质量为m的α粒子和一个质量为M的反冲核钋（P），若氡核发生衰变时，释放的能量全部转化为α粒子和钋核的动能．
（1）写出衰变方程．
（2）求出反冲核的速度．
（3）求出这一衰变过程中亏损的质量．
【答案】（1） （2）（3）
【解析】（1）衰变方程：
（2）设钋核的反冲速度大小为v，由动量守恒定律有mv0－Mv=0，
解得
（3）衰变过程中产生的机械能
ΔE=Δmc2
产生这些机械能亏损的质量
20. 一列简谐横波在轴上传播，已知时波形如图中实线所示，时的波形如图中虚线所示。（横轴上所标数据对应实线与横轴交点）
（1）若波向轴负向传播，求：该波的波速；
（2）用表示该简谐波的周期，若，且波向轴正向传播，求：处的质元在从到的时间内通过的路程；
（3）若该波的波速为，试通过计算判断该波的传播方向。
【答案】（1）；（2）3m；（3）波沿轴正方向传播
【解析】（1）若波向轴负向传播，由图像知在
内波向左传播的距离为
则波速为
（2）若
且波向轴正向传播，时处的质元向下振动，在内，该质元振动了，通过的路程为
（3）已知波速，故在内波传播的距离为
所以波沿轴正方向传播。
21. 一列简谐横波在某均匀介质中沿轴传播，时的波形如图甲所示，和是介质中的两个质点，质点的振动图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A. 该波的传播速度为
B. 时质点向轴负方向运动
C. 时质点的位移为
D. 内波向轴负方向传播的距离为
E. 内质点的运动路程为
【答案】ACE
【解析】A．该波的传播速度为
选项A正确；
B．时质点N沿y轴正向振动，可知波沿x轴正向传播，时质点M沿y轴负向振动，可知时质点再次回到平衡位置向轴正方向运动，选项B错误；
C．时质点处于波峰位置，则位移为，选项C正确；
D．内波向轴正方向传播的距离为
选项D错误；
E．因5s=12T，则内质点的运动路程为
选项E正确。
故选ACE。
22. 半径为的玻璃圆柱体，周围用不透明薄膜粘贴，薄膜上的三条狭缝将圆柱体侧面三等分，其横截面如图所示。若一束单色光以入射角从A狭缝射入玻璃圆柱体后只从B、C两狭缝中射出。已知玻璃圆柱体的折射率，光在真空中的传播速度为。
（1）求光在A狭缝处的入射角。
（2）从哪个狭缝射出的光束较弱？并求出光从射入玻璃圆柱体到从该狭缝射出所用的时间。
【答案】（1）；（2）C狭缝，
【解析】（1）根据几何关系可知，光在A狭缝处的折射角为，根据折射定律有
解得
（2）设该玻璃圆柱体发生全反射的临界角为C，则
可得
分析可知，光从A狭缝射入，在B狭缝处发生折射和反射，在B狭缝处发生反射光射到C狭缝，并在C狭缝处发生折射，故从B狭缝射出的光束较强，从C狭缝射出的光束较弱
光在玻璃圆柱体中的速度
光从射入玻璃圆柱体到从C狭缝射出，在玻璃圆柱体中传播的距离
光从射入玻璃圆柱体到从C狭缝射出所用的时间
联立解得
23. 为了测定湖的深度，将一根试管开口向下缓缓压至湖底，测得进入管中的水的高度为管长的，湖底水温为，湖面水温为，大气压强为。求湖深多少？（水的密度为，，在计算时注意：试管长度比湖深小得多，可以不必考虑管长。）
【答案】
【解析】设试管中密封气体在湖面时的体积为，此时气体温度为
压强为
试管压至湖底时，根据题意可知，密封气体体积为
温度为
此时密度气体压强为
根据理想气体状态方程可得
联立解得
一、单选题（本大题共10小题，共30分）
1. 分子动理论较好地解释了物质的宏观热学性质。据此可判断下列说法中正确的是（ ）
A. 布朗运动是指液体分子的无规则运动
B. 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
C. 一定质量的气体温度不变时，体积减小，压强增大，说明每秒撞击单位面积器壁的分子数增多
D. 气体从外界吸收热量，气体的内能一定增大
【答案】C
【解析】A．布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，是液体分子无规则热运动的反映，悬浮颗粒越小，液体温度越高，布朗运动越显著，故A错误；
B．分子间距离越大，分子间的引力和斥力越小，但合力不一定减小；当分子间距大于平衡距离时，分子间距离越大，达到最大分子力之前，分子力越来越大，故B错误；
C．一定质量的气体温度不变时，体积减小，压强增大，说明每秒撞击单位面积器壁的分子数增多，故C正确；
D．气体从外界吸收热量，若同时对外做功，根据热力学第一定律可知内能可能不变，也可能减小，也可能增大，故D错误。
故选C。
2. 以下关于光学知识的叙述中，正确的是（ ）
A. 泊松亮斑是光波的圆孔衍射现象
B. 彩虹是不同色光在通过水滴时由于偏振而形成的
C. 照相机镜头上涂有一层增透膜，增透膜利用了光的干涉原理
D. 用油膜法估测油酸分子的大小实验中，一束白光照到油膜上，可以出现彩色条纹
【答案】C
【解析】A．泊松亮斑是光波的圆盘衍射现象，而不是圆孔衍射，故A错误；
B．彩虹是不同色光在水滴中折射率不同造成的，而不是偏振，故B错误；
C．照相机镜头上涂有一层增透膜，增透膜利用了光的薄膜干涉原理，故C正确；
D．用油膜法估测油酸分子的大小实验中，油膜很薄，已经到达了分子直径的级别，相对于可见光的波长可以忽略不计，不可能出现彩色条纹，故D错误。
故选C。
3. 下列说法不正确的是（ ）
A. 未见其人先闻声，是因为声波波长较大，容易发生衍射现象
B. 机械波在介质中的传播速度与波的频率无关
C. 在双缝干涉实验中，同等条件下用紫光做实验比用红光做实验得到的条纹更窄
D. 在同一地点，当摆长不变时，摆球质量越大，单摆做简谐振动的周期越大
【答案】D
【解析】本题考查机械波基本概念，单摆的周期计算公式，以及双缝干涉实验相关知识及计算。A．未见其人先闻声，是因为声波波长较大，容易发生衍射现象。故A正确，不符合题意；
B．机械波在介质中的传播速度只与介质本身有关。故B正确，不符合题意；
C．双缝干涉实验中，条纹间距与入射光波长成正比，故紫光条纹更窄，C正确，不符合题意；
D．根据单摆周期公式，周期只与摆长和重力加速度大小有关，故D错误，符合题意。
故选D。
4. 有一种衰变叫衰变，衰变发生于核内中子数相对过少的放射性原子核。核内的一个质子（）可以俘获一个核外电子（）并发射出一个中微子而转变为一个中子（）。经过一次衰变后原子核的（ ）
A. 质量数不变，原子序数减少
B. 质量数增加，原子序数不变
C. 质量数不变，原子序数不变
D. 质量数不变，原子序数增加
【答案】A
【解析】由题意可知，衰变中少了一个质子，多了一个中子，则质量数不变，但是电荷数少1，即原子序数少1，选项A正确，BCD错误。
故选A。
5. 根据分子动理论，下列说法正确的是（ ）
A. 某气体的摩尔质量为、摩尔体积为、密度为，用表示阿伏加德罗常数，则每个气体分子的质量，每个气体分子平均占据的体积
B. 物体体积增大，分子势能一定减小
C. 布朗运动是液体分子的运动，它说明了分子在永不停息地做无规则运动
D. 温度是分子平均动能的标志，温度较高的物体每个分子的动能一定比温度较低的物体分子的动能大
【答案】A
【解析】A．阿伏加德罗常数表示1ml物质所含分子数，结合题中数据可得每个气体分子的质量 ，每个气体分子平均占据的体积，选项A正确；
B．物体体积增大时，分子间距增大，但因为不知道分子的初始间距，故无法确定分子势能的变化，选项B错误；
C．布朗运动是悬浮在液体或气体中的固体小颗粒的永不停息地做无规则运动，不是液体分子的运动，它间接证明了分子永不停息地做无规则运动，选项C错误；
D．温度是分子平均动能的标志，分子的平均动能是对大量分子的一种统计规律，并不适合于每一个分子，温度越高，分子平均动能越大，但并非每一个分子的动能都增大，选项D错误。
6. 某同学通过实验测定半圆形玻璃砖的折射率。如图甲所示，O是圆心，MN是法线，AO、BO分别表示某次测量时光线在空气和玻璃砖中的传播路径。该同学测得多组入射角和折射角，做出图像如图乙所示。则（ ）
A. 光由A经O到B，
B. 光由B经O到A，
C. 光由A经O到B，
D. 光由B经O到A，
【答案】B
【解析】由图线可知
解得
因i是入射角，是折射角，且折射角大于入射角，故光由B经O到A。
故选B。
7. 如图所示为一个单摆在地面上做受迫振动的共振曲线（振幅A与驱动力频率的关系）则（ ）
A. 此单摆的摆长约为2m
B. 此单摆的固有周期为0.5s
C. 若摆长增大，共振曲线的峰将向左移动
D. 若把该单摆从福建移到北京，要使其固有频率不变，应减小摆长
【答案】C
【解析】AB．由图可知，该单摆的固有频率为0.5Hz，则固有周期为
由单摆周期公式
代入数据可知摆长约为1m，选项AB错误；
C．由单摆周期公式
可知摆长变大，则单摆周期增大，固有频率减小，要发生共振，所需驱动力频率减小，共振曲线的峰将左移，选项C正确；
D．单摆从福建移到北京，g值变大，要使固有频率不变，则固有周期不变，由
可知，应增大摆长，选项D错误。
故选C。
8. 下列说法中正确的是（ ）
A. 氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子
B. 原子核所含核子单独存在时的总质量小于该原子核的质量
C. 一个动量为p的电子对应的物质波波长为（h为普朗克常量）
D. 在研究光电效应实验中所测得的遏制电压与入射光的强度有关
【答案】A
【解析】A．由玻尔理论可知，氢原子从激发态向基态跃迁，辐射的能量要满足能级差，所以只能辐射特定频率的光子，选项A正确；
B．由于核子结合为原子核时能量增加，必然存在质量亏损，原子核所含核子单独存在时的总质量大于该原子核的质量， 选项B错误；
C．根据德布罗意波波长公式
可得，一个动量为p的电子对应的物质波波长
（h为普朗克常量），选项C错误；
D．根据光电效应方程知，最大初动能
遏止电压
知入射光的频率越大，最大初动能越大，遏止电压越大，遏止电压与入射光的强度无关，选项D错误。
9. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，波速为2cm/s，t=0时刻该波刚好传到P点，波形如图所示。则（ ）
A. 该波的波长为3cm
B. 该波刚传到P点时，P点向上振动
C. 再经过1.5s，质点S开始振动，且振动方向向上
D. 当质点S第一次达到波谷位置时，质点P处于平衡位置
【答案】D
【解析】A．由图可知，该波波长为4cm，选项A错误；
B．由平移法可知，该波刚传到P点时，P点向下振动，选项B错误；
C．波由P点传到S点的时间为
S点的起振方向与P点的起振方向相同，所以再经1.5s，S点振动方向向下，选项C错误；
D．因为
可以画出质点S第一次达到波谷位置时的波形图，则当质点S第一次达到波谷位置时，质点P处于平衡位置，选项D正确。
故选D。
10. 如图所示为的某种气体的压强和温度关系的图线。表示个标准大气压，标准状态（0℃，1个标准大气压）下气体的摩尔体积为。则在状态时气体的体积为（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】此气体在时，压强为标准大气压，所以此时它的体积应为
由图线所示，从压强为到A状态，气体做等容变化，A状态时气体的体积为，温度为
从A状态到状态为等压变化，状态的温度为
根据盖吕萨克定律得
故选D
二、多选题（本大题共6小题，共24分）
11. 如图所示，对于图片中所描述的物理情景，下列分析中正确的是
A. 甲图：全息影像的原理和用标准平面检查光学平面的平整程度的原理相同
B. 乙图：在同一双缝干涉装置中，P处是紫光的第一条干涉条纹，绿光的第一条干涉条纹应在P处的上方
C. 丙图：用光照射不透明圆板时将在后面屏上出现一亮点，亮斑周围是等间距的同心圆形条纹
D. 丁图：偏振片正对工作的液晶显示器，透过偏振片看到显示器亮度正常，将镜片转动90°，透过镜片看到的屏幕漆黑，则说明显示器发出的光是偏振光
E. 戊图:由光束1和光束2通过三棱镜的传播路径知，光束2在棱镜中传播速度大
【答案】ABD
【解析】A.全息影像的原理和用标准平面检查光学平面的平整程度的原理一样，都是光的干涉的应用，故A正确；
B.因为，绿光的波长比紫光的长，条纹间距大，所以绿光的干涉条纹应在紫光的上方，故B正确；
C.用光照射很小的不透明圆板时后面屏上出现一亮点，是泊松亮斑，周围是不等间距的同心圆形条纹，故C错误；
D.只有当入射光的振动方向与偏振片的偏振方向相同时，透射光的强度最强，若与偏振片的偏振方向垂直时，透射光的强度最弱，即为零，因此显示器发出的光是偏振光，故D正确；
E.由图丙看出，光束通过棱镜后2光束的偏折角大于1光束的偏折角，则棱镜对1光束的折射率小于对2光束的折射率，由
v=
可知，1光束在棱镜中传播速度较大，故E错误．
12. 氢原子能级如图，当氢原子从跃迁到的能级时，辐射光的波长为，该光恰能使金属A发生光电效应，以下判断正确的是（ ）
A. 氢原子从跃迁到的能级时，辐射光的波长小于
B. 用波长为的光照射，可使氢原子从跃迁到的能级
C. 一群处于能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线
D. 当氢原子从跃迁到后，辐射光照射金属能产生最大初动能为的光电子
【答案】ACD
【解析】A．因为n=3到n=2能级差小于n=2到n=1的能级差，所以氢原子从n=3跃迁到n=2的能级时，辐射光子能量比氢原子从n=2跃迁到n=1的能级辐射的光子能量小，频率小，由可知，氢原子从n=2跃迁到n=1能级时辐射的光子波长小于氢原子从n=3跃迁到n=2的能级时辐射的光子波长，即氢原子从n=2跃迁到n=1的能级时，辐射光的波长小于 656nm，选项A正确；
B．氢原子从n=3能级向n=2能级跃迁时发出的光子能量为
辐射光的波长为656nm，当用波长为856nm的光照射，则其能量小于1.89eV，不可使氢原子从n=1跃迁到n=2的能级，选项B错误；
C．根据知，一群处于n=3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线，选项C正确；
D．由题意可知，当氢原子从n=3跃迁到n=2的能级时，辐射的光恰能使某金属A发生光电效应，说明金属A的逸出功为1.89eV；当氢原子从n=2跃迁到n=1后，辐射出光的能量为
∆E=-3.4eV-（-13.6）eV=10.2eV
辐射光照射金属A能产生最大初动能为
的光电子，选项D正确。
故选ACD。
13. 如图为水面上两列频率相同的波在某时刻的叠加情况，以波源s1、s2为圆心的两组同心圆弧分别表示同一时刻两列波的波峰（实线）和波谷（虚线），s1的振幅A1＝4cm，s2的振幅A2＝3cm，则下列说法正确的是（ ）
A. A、D连线上的所有质点一定都是振动加强点
B. 质点A、D在该时刻的高度差为14cm
C. 再过半个周期，质点B、C是振动加强点
D. 质点D的位移不可能为零
【答案】AB
【解析】A．此刻A、D是振动加强点，A、D连线上的所有质点一定都是振动加强点，A正确；
B．A是波峰与波峰相遇，此时位移为+7cm，D是波谷与波谷相遇，此时位移为-7cm，故质点A、D在该时刻的高度差为14cm，B正确；
C．干涉图样是稳定存在的，此刻质点B、C是振动减弱的点，之后也始终处于振动减弱的状态，C错误；
D．振动加强指的是振动范围（振幅）变大，某时刻仍会回到平衡位置，位移可能为零，D错误。
故选AB。
14. 关于热现象，下列说法正确的是（ ）
A. 在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，油酸分子的直径（也就是单层油酸分子组成的油膜的厚度）等于一小滴溶液中纯油酸的体积与它在水面上摊开的面积之比
B. 两个邻近的分子之间同时存在着引力和斥力，它们都随距离的增大而减小，当两个分子的距离为r0时，引力与斥力大小相等，分子势能最小
C. 同种物质要么是晶体，要么是非晶体，不可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现
D. 如果用Q表示物体吸收的能量，用W表示物体对外界所做的功，ΔU表示物体内能的增加，那么热力学第一定律可以表达为Q=ΔU+W
E. 如果没有漏气没有摩擦，也没有机体热量的损失，这样的热机的效率可以达到100%
【答案】ABD
【解析】A．根据用“油膜法”估测分子大小的实验原理可知，让一定体积的纯油酸滴在水面上形成单分子油膜，由于油酸分子是紧密排列的，而且形成的油膜为单分子油膜，然后用每滴油酸酒精溶液所含油酸体积除以油膜面积得出的油膜厚度即为油酸分子直径，A正确；
B．当分子间的距离 时，分子力表现为斥力，减小分子间的距离，分子力做负功，分子势能增加；当分子间的距离 时，分子力表现为引力，增大分子间的距离，分子力做负功，分子势能增加，所以当两个分子的距离为r。时，引力与斥力大小相等，分子势能最小，B正确；
C．物质是晶体还是非晶体，并不是绝对的，有些非晶体在一定条件下也可以转化为晶体，C错误；
D．根据热力学第一定律可知，如果用Q表示物体吸收的能量，用W 表示物体对外界所做的功， 表示物体内能的增加，那么热力学第一定律可以表达为
D正确；
E．根据热力学第二定律可知，热机的效率不可以达到100%，E错误。
15. 如图甲所示，O、P为介质中的两点，O为波源，OP间距为6m。t=0时刻O点由平衡位置开始向上振动，向右产生沿直线传播的简谐横波，图乙表示t=0时刻开始P点振动的图像。则以下说法正确的是（ ）
A. 该波的波长12m
B. 该波的波速为2m/s
C. 该波的周期为4s
D. 从开始振动到t=10s，质点P经过的路程为1.6m
E. 若波源O向右靠近P点运动，则P点的观察者接收到的波的频率小于波源的频率
【答案】ACD
【解析】ABC．由图乙知，振动从O传播到P需要2s，则波的传播速度
由图乙知，质点振动的周期是4s，波的周期是4s．据
可得，波的波长
故AC正确，B错误．
D．从开始到t=10s，质点P振动的时间是8s，即2个周期，所以质点P经过的路程
故D正确；
E．若波源O向右靠近P点运动，则P点的观察者接收到的波的频率大于波源的频率．故E错误。
故选ACD。
16. 如图所示，水下一固定点光源发出a、b两单色光。人在水面上方向下看，水面中心I区域有a光和b光射出，II区域只有a光射出。则（ ）
A. 在水中a光的折射率比b光小
B. 在水中a光的传播速度比b光大
C. 利用同一双缝干涉实验装置进行实验，b光干涉条纹间距比a光大
D. 若用a光照射某种金属发生光电效应，则用b光照射此金属不能发生光电效应
【答案】AB
【解析】A．根据题意可知，a光发生全反射的临界角大于b光，由可知，在水中a光的折射率比b光小，故A正确；
B．由公式可得
可知，由于在水中a光的折射率比b光小，则在水中a光的传播速度比b光大，故B正确；
CD．由于在水中a光的折射率比b光小，则a光的频率小于b光，a光的波长大于b光，由可知，利用同一双缝干涉实验装置进行实验，b光干涉条纹间距比a光小，由可知，若用a光照射某种金属发生光电效应，则用b光照射此金属一定能发生光电效应，故CD错误。
三、实验题（本大题共2小题，共14分）
17. （1）某同学在测定玻璃砖的折射率时，在坐标纸上得到如图所示数据记录图，ab、cd为平行玻璃砖两表面对应的边界位置，P1、P2、P3、P4为大头针所留下的孔迹，请据图计算该玻璃砖的折射率为_________．（结果保留三位有效数字）．
（2）若实验中最后一枚大头针P4所插位置比准确位置偏右了一些，则玻璃砖折射率的测量值与实际值相比_______（选填“偏大”、“偏小”或“相等”）．
【答案】（1）1.58 （2）偏大
【解析】（1）[1]．做出光路图如图；以入射点为圆心做单位圆，则
（2）[2]．若实验中最后一枚大头针P4所插位置比准确位置偏右了一些，则画出的折射角偏小，根据可知，玻璃砖折射率的测量值与实际值相比偏大．
18. 用DIS研究一定质量气体在温度不变时，压强与体积关系的实验装置如图1所示，实验步骤如下：
①把注射器活塞移至注射器中间位置，将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机逐一链接；
②移动活塞，记录注射器的刻度值V，同时记录对应的由计算机显示的气体压强值p；
③用图像处理实验数据，得出如图2所示图像.
如果实验操作规范正确，但如图所示的图像不过原点，则V0代表_____________.
【答案】注射器与压强传感器连接部位的气体体积
【解析】[1]．由图像可知，体积读数值比实际值大V0．根据P（V+V0）=C，C为定值，则
如果实验操作规范正确，但如图所示的图线不过原点，则V0代表注射器与压强传感器连接部位的气体体积．
四、简答题（本大题共4小题，共32分）
19. 一静止的氡核（）发生α衰变，放出一个速度为v0、质量为m的α粒子和一个质量为M的反冲核钋（P），若氡核发生衰变时，释放的能量全部转化为α粒子和钋核的动能．
（1）写出衰变方程．
（2）求出反冲核的速度．
（3）求出这一衰变过程中亏损的质量．
【答案】（1） （2）（3）
【解析】（1）衰变方程：
（2）设钋核的反冲速度大小为v，由动量守恒定律有mv0－Mv=0，
解得
（3）衰变过程中产生的机械能
ΔE=Δmc2
产生这些机械能亏损的质量
20. 一列简谐横波在轴上传播，已知时波形如图中实线所示，时的波形如图中虚线所示。（横轴上所标数据对应实线与横轴交点）
（1）若波向轴负向传播，求：该波的波速；
（2）用表示该简谐波的周期，若，且波向轴正向传播，求：处的质元在从到的时间内通过的路程；
（3）若该波的波速为，试通过计算判断该波的传播方向。
【答案】（1）；（2）3m；（3）波沿轴正方向传播
【解析】（1）若波向轴负向传播，由图像知在
内波向左传播的距离为
则波速为
（2）若
且波向轴正向传播，时处的质元向下振动，在内，该质元振动了，通过的路程为
（3）已知波速，故在内波传播的距离为
所以波沿轴正方向传播。
21. 一列简谐横波在某均匀介质中沿轴传播，时的波形如图甲所示，和是介质中的两个质点，质点的振动图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A. 该波的传播速度为
B. 时质点向轴负方向运动
C. 时质点的位移为
D. 内波向轴负方向传播的距离为
E. 内质点的运动路程为
【答案】ACE
【解析】A．该波的传播速度为
选项A正确；
B．时质点N沿y轴正向振动，可知波沿x轴正向传播，时质点M沿y轴负向振动，可知时质点再次回到平衡位置向轴正方向运动，选项B错误；
C．时质点处于波峰位置，则位移为，选项C正确；
D．内波向轴正方向传播的距离为
选项D错误；
E．因5s=12T，则内质点的运动路程为
选项E正确。
故选ACE。
22. 半径为的玻璃圆柱体，周围用不透明薄膜粘贴，薄膜上的三条狭缝将圆柱体侧面三等分，其横截面如图所示。若一束单色光以入射角从A狭缝射入玻璃圆柱体后只从B、C两狭缝中射出。已知玻璃圆柱体的折射率，光在真空中的传播速度为。
（1）求光在A狭缝处的入射角。
（2）从哪个狭缝射出的光束较弱？并求出光从射入玻璃圆柱体到从该狭缝射出所用的时间。
【答案】（1）；（2）C狭缝，
【解析】（1）根据几何关系可知，光在A狭缝处的折射角为，根据折射定律有
解得
（2）设该玻璃圆柱体发生全反射的临界角为C，则
可得
分析可知，光从A狭缝射入，在B狭缝处发生折射和反射，在B狭缝处发生反射光射到C狭缝，并在C狭缝处发生折射，故从B狭缝射出的光束较强，从C狭缝射出的光束较弱
光在玻璃圆柱体中的速度
光从射入玻璃圆柱体到从C狭缝射出，在玻璃圆柱体中传播的距离
光从射入玻璃圆柱体到从C狭缝射出所用的时间
联立解得
23. 为了测定湖的深度，将一根试管开口向下缓缓压至湖底，测得进入管中的水的高度为管长的，湖底水温为，湖面水温为，大气压强为。求湖深多少？（水的密度为，，在计算时注意：试管长度比湖深小得多，可以不必考虑管长。）
【答案】
【解析】设试管中密封气体在湖面时的体积为，此时气体温度为
压强为
试管压至湖底时，根据题意可知，密封气体体积为
温度为
此时密度气体压强为
根据理想气体状态方程可得
联立解得
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