2021-2022学年辽宁省六校高二（下）第三次联考物理试卷（含答案解析）

2021-2022学年辽宁省六校高二（下）第三次联考物理试卷

1.  如图所示，把一块铅和一块金的接触面磨平、磨光后紧紧压在一起，五年后发现金中有铅、铅中有金。对此现象，下列说法正确的是(    )
 

A. 属扩散现象，原因是金分子和铅分子的大小不同
B. 属扩散现象，原因是金分子和铅分子的相互吸引
C. 属扩散现象，原因是金分子和铅分子的无规则运动
D. 属布朗运动，小金粒进入铅块中，小铅粒进入金块中

2.  人从高处跳下，为更好地保护身体，双脚触地，膝盖弯曲让身体重心继续下降．着地过程这样做，可以减小(    )

A. 人动量变化的时间 B. 人受到的冲量 C. 人的动量变化量 D. 人的动量变化率

3.  一定质量的理想气体分子力不计，体积由V膨胀到如果通过压强不变的过程实现，对外做功大小为，传递热量的值为，内能变化为；如果通过温度不变的过程来实现，对外做功大小为，传递热量的值为，内能变化为，则(    )

A. ，，
B. ，，
C. ，，
D. ，，

4.  下列说法中，能够发生且不违背热力学第二定律的是(    )

A. 一杯热茶自然放置，茶会自动变得更热
B. 电冰箱正常工作时把箱内低温物体的热量传递到箱外高温物体
C. 只要对蒸汽机不断革新，它就可以把蒸汽的内能全部转化成机械能
D. 利用降低海水温度放出大量的热量来发电，从而解决能源短缺的问题

5.  如图所示，a、b两束不同频率的单色光光束，分别从图示位置平行地由空气射向平静的湖面，湖底面水平且铺有反射材料，两束光经两次折射和一次反射后，一起从湖面o处射出。下列说法正确的是(    )

A. a光在水中的传播速度比b光小
B. 两束光从o处射出时方向一定相同
C. 改变两束光的入射角，则两束光均有可能在 o点的左侧发生全反射
D. 用相同的双缝干涉装置进行实验时，a光的条纹间距较大

6.  增压玩具水枪通过压缩空气提高储水腔内的压强。已知储水腔的容积为，初始时，在储水腔中注入的水，此时储水腔内气体压强为，现用充气管每次将压强为的气体注入储水腔中，忽略温度变化，空气视为理想气体。要使储水腔内气体压强增大到，则应该充气的次数为(    )

A. 5 B. 10 C. 15 D. 20

7.  在光电效应实验中，某金属的逸出功为，若用波长为的单色光做该实验，已知电子的电荷量、真空中的光速和普朗克常量分别为e、c和h。则其遏止电压为(    )

A.  B.  C.  D.

8.  一列简谐横波在某均匀介质中沿直线由a质点向b质点传播，a、b两质点的平衡位置相距，如图所示，图中实线表示a质点的振动图像，图中虚线表示b质点的振动图像，则下列说法中不正确的是(    )
 

A. 此波的传播速度可能为
B. 此波的传播速度可能为
C. 在内，质点b向y轴负方向运动，做加速度逐渐变大的减速运动
D. 质点a的振动方程为

9.  如图所示为氢原子能级图以及从3、4、5、6能级跃迁到能级时辐射的四条光谱线。已知从跃迁到的能级时辐射光的波长为658nm，下列叙述正确的有(    )
 

A. 用633nm的光照射能使氢原子从跃迁到的能级
B. 四条谱线中频率最大的是
C. 如果可以使某种金属发生光电效应，只要照射时间足够长，光的强度足够大，也可以使该金属发生光电效应
D. 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

10.  如图所示，四个两端封闭、粗细均匀的玻璃管内的空气被一段水银柱隔开，按图中标明的条件，当玻璃管水平放置时，水银柱处于静止状态。如果管内两端的空气都升高相同的温度，则水银柱向左移动的是(    )

A.  B.
C.  D.

11.  一定质量的理想气体经历如图所示的一系列过程，ab、bc、cd和da这四段过程在图象上都是直线段，ab和dc的延长线通过坐标原点O，bc垂直于ab，ad平行于纵轴，由图可以判断(    )

A. 过程中气体体积不断减小，气体向外放出热量
B. 过程中气体体积不断减小，单位时间内撞击器壁的分子数增多
C. 过程中气体体积不断增大，气体对外做功
D. 过程中气体体积不断增大，气体从外界吸收热量

12.  如图所示，一根竖直的弹簧支持着一倒立汽缸的活塞，使汽缸悬空而静止。设活塞与缸壁间无摩擦，可以在缸内自由移动，缸壁导热性良好，使缸内气体的温度保持与外界大气温度相同，则下列结论中正确的是(    )
 

A. 若外界大气压增大，则弹簧将压缩一些
B. 若外界大气压增大，则汽缸的上底面距地面的高度将增大
C. 若气温升高，则活塞距地面的高度将减小
D. 若气温升高，则汽缸的上底面距地面的高度将增大

13.  由于实验室中矩形玻璃砖的数量不够，部分同学需改用直角三棱镜做“测量玻璃的折射率”实验，实验步骤如下：
如图所示，先在一张白纸上作相互垂直的直线ab、作为三棱镜的两个界面，并在直线上标出点O；
标出、的位置；
将三棱镜放在白纸上，使短边跟ab对齐，长边跟对齐；
在长边的外侧透过三棱镜观察大头针、的像，调整视线方向，直到的像完全被的像挡住；
在观察的这一侧插两枚大头针、，使挡住、的像，挡住和
、的像；
过O点作一垂直ab的线段OA，在OA上垂直纸面插两枚大头针、；
移去三棱镜和大头针，连接交于点，过点作与垂直的直线MN；
作光路图，计算折射率n。
正确的实验步骤顺序为______；
请在图中画出准确完整的光路图；
请根据图中所给数据，求出该玻璃的折射率n。

14.  某同学用实验的方法探究影响单摆周期的因素。

下列关于单摆实验的操作，正确的是______；
A.摆球运动过程中摆角应大于
B.用秒表记录摆球一次全振动的时间作为一个周期
C.摆球应选用泡沫小球
D.保证摆球在同一竖直平面内摆动
该同学用游标卡尺测量小球的直径。某次测量的示数如图1所示，读出小球直径d的值为______ mm；
用米尺测量悬线的长度L，让小球在竖直面内小角度摆动。当小球经过最低点时开始计时，测出10次全振动的总时间t，改变摆线的长度再做几次实验，记下每次相应的L和t。该同学利用计算机作出图线如图2所示根据图线拟合得到方程。由此可以得出当地的重力加速度______；取，结果保留3位有效数字
从理论上分析图线没有过坐标原点的原因，下列分析正确的是______。
A.不应在小球经过最低点时开始计时，应该在小球运动到最高点开始计时
B.开始计时后，不应记录小球经过最低点的次数，而应记录小球做全振动的次数
C.不应作图线，而应作图线
D.不应作图线，而应作图线

15.  简谐横波沿x轴传播，M、N是x轴上两质点，如图甲是质点N的振动图象．图乙中实线是时刻的波形图象，质点M位于处，虚线是再过时间后的波形图象．图中两波峰间距离求
①波速大小和方向；
②时间
 

16.  如图所示，真空中有一块直角三角形的玻璃砖ABC，，若CA的延长线上S点有一点光源发出的一条光线由D点射入玻璃砖，光线经玻璃砖折射后垂直BC边射出，且此光束从S传播到D的时间与在玻璃砖内的传播时间相等，已知光在真空中的传播速度为c，，求：
①玻璃砖的折射率；
②SD两点间的距离．

17.  如图所示，气缸内A、B两部分气体由竖直放置、横截面积为S的绝热活塞隔开，活塞与气缸光滑接触且不漏气。初始时两侧气体的温度相同，压强均为p，体积之比为：：2，现将气缸从如图位置缓慢转动，转动过程中A、B两部分气体温度均不变，直到活塞成水平放置，此时，A、B两部分气体体积相同；之后保持A部分气体温度不变，加热B部分气体使其温度缓慢升高，稳定后，A、B两部分气体体积之比仍然为：：2，已知重力加速度为g。求：
活塞的质量；
部分气体加热后的温度与开始时的温度之比。

18.  如图，在距地面的光滑水平桌面上，a、b两滑块间有一被压缩的轻质弹簧。现由静止同时释放两滑块，弹簧恢复原长后，滑块a继续运动最后落到水平地面上，落点距桌子边缘距离；滑块b滑上与桌面等高的传送带，传送带B端固定有一竖直放置的光滑半圆轨道BCD。已知滑块a的质量，滑块b的质量，传送带A、B间的距离，始终以的速率做顺时针运动，半圆轨道BCD的半径，滑块b与传送带间的动摩擦因数，重力加速度。
求初始时弹簧的弹性势能；
若改变传送带的速率，要保证滑块b能滑上半圆轨道，但不脱离轨道、D两端除外，
求传送带的运动的速率应满足的条件。

答案和解析

1.【答案】C 

【解析】解：把接触面磨平，使铅块和金的距离接近，由于分子不停地做无规则的热运动，金分子和铅分子进入对方，这是扩散现象；而布朗运动是指悬浮在液体中固体小颗粒的运动，不是布朗运动，故C正确，ABD错误；
故选：C。
扩散现象是一种物质进入另一种物质的现象。
本题考查了扩散现象、布朗运动，解题关键是会区分布朗运动和扩散现象，扩散现象是一种物质进入另一种物质的现象。
 

2.【答案】D 

【解析】

【分析】
人下落过程中动量的变化是一定的，但通过延长与地面的接触时间可以减小人受到地面的冲击力和动量的变化率。
明确人下落过程中的速度变化，则可得出动量的变化规律，从而明确能减小的物理量。
【解答】
人从高处跳下时，通过膝盖弯曲时延长了人动量变化的时间，从而减小地面对人体的冲击力，由动量定理可知，可以减小人的动量变化率，但不能减小人动量变化的时间及人的动量变化量，同时也不能减小人受到的冲量。故D正确，ABC错误。
故选D  

3.【答案】B 

【解析】

【分析】
根据两种情况列出热力学第一定律的表达式，注意两次变化的体积变化相同，因此气体对外做功相同，根据温度的变化判断内能的变化，然后进一步比较吸热、放热情况。
本题考查学生对能量守恒的正确理解和应用，必须注意在应用热力学第一定律时公式中各物理量的意义和条件。
【解答】
第一种情况，根据可知，气体压强不变，体积增大，因此温度升高，，根据热力学第一定律有：
第二种情况，气体等温变化，，根据热力学第一定律有：，第二种情况下，压强减小，体积变化相同，因此，且，因此，故ACD错误，B正确。
故选B。  

4.【答案】B 

【解析】解：A、热传递具有方向性，热量能自发的从高温物体传到低温物体，故一杯热茶自然放置，茶会自动变得凉，不会自动变得更热，因为违背热力学第二定律，故A错误；
B、电冰箱通电后把箱内低温物体的热量传到箱外高温物体，此过程中消耗了电能，所以不违背热力学第二定律，能发生，故B正确；
C、蒸汽机的能量损失不可避免，不可能把蒸汽的内能全部转化为机械能，违背了热力学第二定律，不能发生，故C错误；
D、根据热力学第二定律，不可能从单一热源吸收热量并转化为功而不引起其他的变化，利用降低海水温度放出大量的热量来发电，降低海水温度的过程，消耗的能源更多，不能解决能源短缺的问题，故D错误。
故选：B。
热力学第二定律的内容：第一种表述：不可能从单一热源吸取热量，使之完全变为有用功而不产生其他影响。
另一种表述是：不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化。第二定律说明热的传导具有方向性。
分析各种现象中能否发生，如果能够发生，再根据热力学第二定律分析是否违背该定律，由此分析。
此题考查了热力学第一、第二定律的相关知识，明确热力学第一定律的内容，理解热力学第二定律表明宏观热现象具有方向性。
 

5.【答案】AB 

【解析】解：A、由光路图可知a光在水中的光线偏转大，由折射定律知a光在水中的折射率较大，由知a光在水中的传播速度比b光小，故A正确；
B、两束光射到O处时的入射角等于射入湖水时的折射角，由光路可逆可知射出时的折射角相等，射出时方向一定相同，故B正确；
 C、两束光由水面射向空气时入射角均不能达到临界角，不可能发生全反射，故C错误；
D、由可知，用相同的双缝干涉装置进行实验时，a光的波长小，条纹间距较小，故D错误；
故选：AB。
由题意作出光路图，由折射定律可比较折射率的大小，由知在水中的传播速度大小；由光路可逆可知射出时的折射角相等，两束光由水面射向空气时入射角均不能达到临界角；由可比较条纹间距的大小。
解决本题的关键是作出光路图，通过光线的偏折程度比较出光的折射率大小，灵活应用光路可逆的原理。
 

6.【答案】A 

【解析】解：储水腔中原有气体体积，每次充入气体的体积，
气体初状态压强为，末状态压强为，设充气次数为n，气体温度不变，
由玻意耳定律得：，代入数据解得：，故A正确，BCD错误。
故选：A。
气体温度不变，应用玻意耳定律求解。
分析清楚气体状态变化过程是解题的前提，应用玻意耳定律即可解题。
 

7.【答案】D 

【解析】解：金属的逸出功。
用波长为的单色光做该实验，根据光电效应方程知：，
又，
则遏止电压。故ABC错误，D正确。
故选：D。
逸出功，根据该公式求出金属逸出功的大小。根据光电效应方程，结合求出遏止电压的大小。
解决本题的关键掌握光电效应方程，以及掌握最大初动能与遏止电压的关系。
 

8.【答案】A 

【解析】解：D、由图可知，该波的周期为，振幅，则圆频率，质点a的振动方程为，故D正确；
AB、根据a质点的振动方程可知，当时，而对质点b，当时，，结合波的周期性可知：波从a传到b的时间为：，则波速为：，、1、2、……，由于n是整数，所以v不可能为；当时，，故A错误，B正确；
C、在内，根据图象的斜率等于速度，可知质点b的速度为负，说明质点b正向y轴负方向运动，位移增大，加速度增大，做加速度逐渐变大的减速运动，故C正确。
本题选不正确的，
故选：A。
由图读出周期和振幅，根据振幅、周期和初相位写出质点a的振动方程。根据两个质点在同一时刻的状态，结合波形波，分析a、b间的距离与波长的关系，求出波速的通项，再求波速特殊值。根据时间段，分析质点b的运动情况。
此题考查波动规律，对振动图象以及质点的振动与波动关系的理解，关键要抓住波的周期性列出时间的通项，从而求出波速的通项。
 

9.【答案】BD 

【解析】解：A、从跃迁到的能级时辐射光的波长为658nm，所以当从跃迁到的能级，需要吸收的波长为658nm，不能是633nm，故A错误；
B、四种跃迁中，由到两能级间能级差最大，辐射的光子能量最大，辐射光子频率最大。即四条谱线中频率最大的是，故B正确；
C、由图可知，的能量值大于的能量值，所以如果可以使某种金属发生光电效应，不一定能使该金属发生光电效应，与光的强度无关。故C错误；
D、根据，所以一群处于能级的氢原子向低能级跃迁时最多能辐射3种不同波长的光；故D正确；
故选：BD。
能级间跃迁辐射光子的能量等于两能级间的能级差，能级差最大的，辐射光子频率最大．即可求解光的波长；产生光电效应的条件是入射光的能量大于等于金属的逸出功．
该题考查氢原子的能级与跃迁，以及产生光电效应的条件，解决本题的关键知道能级间跃迁能量差与光子能量的关系，即
 

10.【答案】CD 

【解析】解：假设温度升高过程水银柱不动，两边气体均作等容变化，设原来气体压强为p，温度为T，升高的温度为，压强为，
气体体积不变发生等容变化。根据查理定律得：，解得：，气体压强的增加量，
左右两边初态压强p相同，两边温度升高量也相同，所以跟成正比，与T成反比，则左右两边气体初态温度T高，气体压强的增加量小，水银柱应向气体压强增加量小的方向移动，即应向初态温度高的一方移动，
A、由于，水银柱应向右移动，故A错误；
B、由于，水银柱不动，故B错误；
C、由于，水银柱应向左移动，故C正确；
D、由于，水银柱应向左运动，故D正确。
故选：CD。
加热过程设水银柱不动，应用查理定律求出气体压强的变化量，然后判断水银柱如何移动。
本题关键是根据查理定律推导出压强增加量表达式进行讨论，要采用控制变量法，假设气体的体积不变，水银柱由压强增加量大的一侧向压强增加量小的一侧移动．
 

11.【答案】BD 

【解析】解：根据理想气体状态方程分析可知，在图象中，图线上各点与坐标原点的连线斜率的倒数与体积成正比，斜率越大体积越小；
 A、为过坐标原点的一条倾斜直线，a到b为等容过程，即，体积不变，外界对气体不做功，温度降低，气体内能减小，放热，故A错误；
 B、b到c图线上各点与坐标原点的连线斜率越来越大，体积越来越小，单位体积内的分子数增多，即，b到c温度降低，分子的平均动能减小，压强增大，故单位时间内撞击器壁的分子数增多，故B正确；
  C、c到d图线为过坐标原点的一条直线，直线斜率不变，体积不变，气体对外界不做功，故C错误；
 D、d到a图线上各点与坐标原点的连线斜率越来越小，体积越来越大，即，气体对外界做正功，温度不变，内能不变，故需要吸收热量，故D正确；
故选：BD。
根据理想气体状态方程可知在图象中，图线上各点与坐标原点的连线斜率代表体积，斜率越大体积越小，根据体积变化判断做功情况；理想气体的内能与温度有关，根据热力学第一定律求得吸放热。
本题考查图象中图象的物理含义，在图象中，图线上各点与坐标原点的连线斜率代表体积，斜率越大体积越小，注意理想气体的内能只与温度有关，温度越高，内能越大。
 

12.【答案】D 

【解析】A.以汽缸与活塞组成的系统为研究对象，系统受重力与弹簧弹力作用，外界大气压增大，大气温度不变时，系统所受重力不变，由平衡条件可知，弹簧弹力不变，弹簧的压缩量不变，则弹簧长度不发生变化，故A错误；
B.选择汽缸为研究对象，竖直向下受重力和大气压力pS，向上受到缸内气体向上的压力，物体受三力平衡：，若外界大气压p增大，一定增大，根据理想气体的等温变化常数，当压强增大时，体积一定减小，所以汽缸的上底面距地面的高度将减小，故B错误；
C.以汽缸与活塞组成的系统为研究对象，系统受重力与弹簧弹力作用，气温升高时，系统所受重力不变，由平衡条件可知，弹簧弹力不变，弹簧的压缩量不变，活塞距地面的高度不变，故C错误；
D.若大气温度升高，则气体温度T 升高，外界大气压不变，则气体压强p不变，由盖-吕萨克定律：可知，气体体积增大，汽缸将向上移动，则汽缸的上底面距地面的高度将增大，故D正确。
故选D。
 

13.【答案】afcdebgh 

【解析】解：测定玻璃的折射率时，先在白纸上作出玻璃砖的边界，选定入射点，确定入射光线，然后把玻璃砖放在白纸上，确定出折射光线；撤去玻璃砖，作出光路图，求出入射角与折射角，根据折射率的定义式求出折射率，因此合理的实验步骤是：afcdebgh；
折射光路如图所示：

由几何知识可知，，，玻璃的折射率；
故答案为：；
；
。
测玻璃的折射率，应先确定入射光线，然后再确定出对应的折射光线，求出入射角与折射角，然后根据折射率的定义式求出折射率，由此可确定实验步骤；
根据折射定律作图；
确定入射角和折射角大小，根据折射率的公式折射率确定折射率n；
本题考查了实验步骤、求折射率，知道实验原理与实验步骤、折射率的定义式即可正确
 

14.【答案】 

【解析】解：、摆球运动过程中摆角应小于，故A错误；
B、用秒表记录摆球n次全振动的时间，通过计算得周期，测量一次全振动的时间偶然误差较大，故B错误；
C、摆球应选用密度大的小铁球，以减少空气阻力引起的误差，故C错误；
D、做简谐运动，要保证摆球在同一竖直面内摆动，故D正确；
故选：D。
小球直径d的值等于游标卡尺主尺加上副尺的示数

根据单摆的周期公式可得：，计算得：；
、开始计时的点可以是最高点，也可以是最低点，故A错误；
B、开始计时后，也可以记录小球经过最低点的次数，以此记录小球的周期，故B错误；
CD、不应做图像，而应做图线，因为有小球半径的存在，故C错误，D正确；
故答案为：；；；
根据实验原理选择正确的实验操作；
根据游标卡尺的特点正确读数即可；
根据单摆的周期公式计算出重力加速度；
理解简单的数据记录和数据分析。
本题主要考查了单摆的相关实验，根据实验原理掌握实验操作，会简单的数据分析即可，难度不大。
 

15.【答案】解：①由图甲可知周期，且质点N在时刻向下振动；故由图乙可知，，且波向左传播；
故波速大小，方向沿x轴负向；
②由波向左传播可知，时间波的传播位移为；所以，时间，、2、3…
答：①波速大小为，方向：沿x轴负向；
②时间为 

【解析】①根据图甲得到周期及振动方向，从而得到波的传播方向，再由图乙得到波长，即可求解波速；
②根据运动位移，由波速求得运动时间．
在求解机械振动的问题中，一般根据振动图象得到周期及质点的振动方向，进而根据波动图象得到传播方向和波长，然后求解波速；最后在根据距离和波速求得任一质点的振动状态．
 

16.【答案】解：①由几何关系可知入射角，折射角，则玻璃砖的折射率为：

可得：                                
②在玻璃砖中光速为：
光束经过SD和玻璃砖内的传播时间相等有：    
又
得：
答：①玻璃砖的折射率是；
②SD两点间的距离是 

【解析】①由几何关系可求出入射角i和折射角r，再由折射定律求解折射率．
②根据光束经过SD用时和在玻璃砖内的传播时间相等，列式可求得SD两点间的距离．
解答本题的关键是依据几何关系和折射定律、光速公式解题，解题时要作出光路图．
 

17.【答案】解：气体缓慢转动直到活塞成水平放置过程，设开始时，A部分气体的体积为V
对A气体：
初态：，
末态：，
根据玻意耳定律可得：
对B气体：初态：，
末态：，
根据玻意耳定律可得：
联立解得：
设升高B部分气体温度后，其温度为，开始时的温度为T
根据
解得：
答：活塞的质量为；
部分气体加热后的温度与开始时的温度之比5：3。 

【解析】在转动前后，找出AB气体初末状态的参量，根据玻意耳定律即可求得；
气体做等容变化，根据查理定律即可求得。
本题考查了气体状态方程的基本运用，关键抓住初末状态的气体压强、温度、体积关键列式求解，注意平衡时左右两部分气体的压强相等。
 

18.【答案】解：滑块a离开桌面后做平抛运动，根据平抛用规律有


解得：
滑块a、b与弹簧作用过程中系统动量守恒，取向右为正方向，则有

解得：
根据能量守恒定律得，弹簧的弹性势能

解得：；
①若滑块不能越过C点，根据动能定理得

解得：，
若传送带静止，由

得：
所以要使滑块b能滑上半圆轨道则有

所以；
②当滑块b恰好从半圆轨道的D点离开时，有

根据机械能守恒定律得

联立解得：，
综上，传送带的速率要满足：或。
答：初始时弹簧的弹性势能为12J；
若改变传送带的速率，要保证滑块b能滑上半圆轨道，但不脱离轨道、D两端除外，传送带的运动的速率应满足的条件为或。 

【解析】根据平抛运动规律求a离开桌面是速度，根据动量守恒定律求b离开弹簧时速度，再根据能量守恒定律求弹簧弹性势能；
滑块b不脱离半圆轨道有两种情况：一是运动到BC段返回，二是运动过最高点D，根据动能定理列式求出传送带速度。
本题综合考查动能定理、动量守恒定律、向心力公式和平抛运动的规律，要注意先认真分析物理过程，并明确各过程中的受力和运动情况，从而确定正确的物理规律分析求解即可。