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吉林省白山市2023-2024学年高二下学期7月期末考试物理试题
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这是一份吉林省白山市2023-2024学年高二下学期7月期末考试物理试题，共12页。
本卷满分100分，考试时间75分钟。
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1．两个弹簧振子甲、乙沿水平方向同向放置，其振动图像如图所示，则（ ）
A．甲、乙两弹簧振子的周期之比为2∶1
B．时，甲、乙两弹簧振子的速度方向相反
C．时，甲中的小球具有负向最大速度
D．时，乙中的小球具有正向最大加速度
2．氧气分子在和下的速率分布如图所示，纵轴表示对应速率下的氧气分子数目占氧气分子总数的百分比，如图所示，由图线信息可得（ ）
A．温度升高时，所有分子的速率都增大
B．图线①的温度高于图线②的温度
C．温度升高使得速率较小的氧气分子所占比例变小
D．温度升高，曲线峰值向左移动
3．我国科学家在兰州重离子加速器上开展的实验中发现，静止的镁核放出两个质子后变成氖核（Ne），同时放出γ射线，核反应方程为。则下列说法错误的是（ ）
A．B．γ射线具有很强的穿透本领
C．该反应属于核裂变D．该反应一定释放能量
4．如图所示为一价氦离子的能级示意图。已知可见光光子能量在1.62~3.11eV之间。处在能级的一价氦离子向能级跃迁时，辐射出的光子可能属于电磁波谱中的（ ）
A．紫外线B．可见光C．红外线D．无线电波
5．杨氏双缝干涉实验被誉为史上“最美”的十大物理实验之一。关于杨氏双缝干涉实验，下列说法正确的是（ ）
A．用单色光做杨氏双缝干涉实验时，若仅减小屏与双缝间的距离，则条纹间距变大
B．杨氏双缝干涉实验中，将单缝与双缝的位置互换，仍能得到干涉图样
C．用单色光做杨氏双缝干涉实验时，若将双缝中的一条遮住，光屏上将只剩下一条亮纹
D．用白光做双缝干涉实验时产生的条纹是彩色的，其原因是不同色光的波长不同
6．车辆减震装置中的囊式空气弹簧由橡胶气囊和密闭在其中的压缩空气组成。某气囊内有一定质量的理想气体，其图像及状态a→b→c→a的变化过程如图所示，图像中a、b、c三点的坐标为已知量，ab平行于V轴，bc平行于p轴，已知气体在状态a时的温度。以下说法正确的是（ ）
A．a→b→c变化过程中，气体内能一直增大
B．a→b→c变化过程中，气体吸收的热量为
C．a→b→c→a的整个过程中气体对外做功为0
D．c→a的变化过程中气体的最高温度为360K
7．如图甲所示，在均匀介质中有三个完全相同的振源A、B、C位于一椭圆上，长轴，短轴。时刻，三个振源同时开始振动，振动图像如图乙所示，振动方向与椭圆平面垂直，已知它们发出的三列波的波长均为4m。下列说法正确的是（ ）
A．三列波的波速均为2m/s
B．时，D处的质点开始振动
C．时，D处质点与平衡位置的距离为4cm
D．0~7s内，D处质点振动的总路程为16cm
8．图甲为一列简谐横波在时刻的波形图，P是平衡位置为处的质点，Q是平衡位置为处的质点，图乙为质点Q的振动图像。则下列说法正确的是（ ）
A．该机械波沿x轴正方向传播
B．该机械波的速度大小为
C．从到，质点P通过的路程为30cm
D．在时，质点P的加速度方向沿y轴负方向
9．如图甲所示，一束复色光从空气射入一矩形玻璃砖后被分成a、b两束单色光，分别将这两束单色光射向乙图所示的光电管，仅有一束光照射时灵敏电流计有示数，然后测量该单色光的频率。已知光电管中金属的逸出功为，电子电荷量的绝对值为e，普朗克常量为h，下列说法正确的是（ ）
A．a光照射光电管时灵敏电流计有示数
B．测量遏止电压时，滑片P应向a端移动
C．保持光强不变，滑片P向b端移动过程中灵敏电流计的示数将一直增大
D．若测得遏止电压为，能使光电管发生光电效应的这束单色光的频率为
10．如图，半径为R的光滑圆环固定在竖直平面内，MN为圆的水平直径，PQ为竖直直径。质量均为m的两相同小球a、b穿在圆环上，分别与轻质弹簧连接，弹簧的另一端均固定在圆环的Q点上，弹簧原长均为R。现对a、b两球分别施加竖直向上的拉力，两球静止时，a球恰好位于M点，b球位于C点，OC与OM夹角为此时，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．连接a球的弹簧劲度系数为
B．连接b球的弹簧劲度系数为
C．b球受到圆环的作用力大于a球受到圆环的作用力
D．保持b球静止在C点，改变方向，则的最小值为
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11．（6分）某同学用如图所示的实验装置来测量当地的重力加速度和摆球的直径。摆球为磁性摆球，下方放置一磁性传感器，引出端连接到数据采集器上。
（1）传感器的轴线竖直，其延长线指向悬点；使单摆做小角度摆动，当小球运动到最低点，传感器测量的磁感应强度达最大值，若测得连续n（n从0开始计数）个磁感应强度极值间的时间间隔为t，则单摆的周期__________。
（2）由于小球的直径未知，可以让单摆在不同摆线长度的情况下做简谐运动，多次测量，用测得的摆线长度l和相应的周期T，作出的关系图像是一条倾斜直线，图像的斜率为k，纵截距为，则当地的重力加速度__________．摆球的直径__________．
12．（8分）某实验小组使用如图所示装置探究等压情况下一定质量气体的体积与温度的关系。注射器中密封了一定质量的气体，柱塞下使用细绳悬挂一重物，整个装置置于控温箱内，控温箱内气体始终与外界相通，通过改变控温箱温度读取多组温度、体积数值，并作体积一热力学温度图像。
（1）实验过程中，下列说法正确的是__________。
A．改变控温箱温度后，应等待足够长时间，温度计示数稳定后再读取空气柱体积
B．柱塞处涂抹润滑油的目的是减小摩擦而非密封气体
C．实验过程要保证空气柱密闭性良好
（2）若实验操作规范无错误，作出V-T图像，如图乙所示，图像不过原点的原因是__________。
（3）改变重物质量，再次实验，得到两条直线，如图丙所示，两条直线斜率分别为，重物及柱塞质量之和分别为，若测得柱塞横截面积为S，重力加速度为g，大气压强可表示为__________（忽略柱塞与注射器之间的摩擦，使用题中所给字母表示）。
（4）某组员认为若将控温箱密闭，与外界大气不相通，当控温箱内温度缓慢升高时，柱塞和重物的高度会不降反升，请问其观点是否正确？__________（填“正确”或“不正确”）。
13．（10分）如图所示，一玻璃砖的截面由等腰直角三角形ABC和两个半圆组成，AB、BC为两个半圆的直径，O点为半圆的圆心，D点为AO中点，E点在圆周上，ED垂直于AB，半圆的半径均为R。一束单色光射到E点，入射角为，折射后光线沿ED方向。已知该单色光在真空中的传播速率为c。求：
（1）玻璃砖对该单色光的折射率n。
（2）光从射入玻璃砖到第一次到达BC半圆面所用的时间t。
14．（13分）图甲为某山地车的气压避震装置，主要由活塞、汽缸和弹簧组成。某研究小组将其取出进行研究。如图乙所示，将带有活塞A的导热汽缸B放置在倾角为的光滑斜面上，活塞用轻弹簧拉住固定在M处，轻弹簧平行于斜面，初始状态活塞到汽缸底部的距离为，汽缸底部到斜面底端的挡板距离为，汽缸内气体的初始温度为。已知汽缸质量为，活塞的质量为，横截面积为，活塞与汽缸间密封一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动，取重力加速度，，大气压为。汽缸厚度不计。。
（1）求初始状态下汽缸内气体压强。
（2）对汽缸缓慢加热，汽缸内气体的温度从上升到，此时汽缸底部恰好接触到斜面底端的挡板。已知该封闭气体的内能U与温度T之间存在关系，求该过程中气体吸收的热量Q。
（3）解除M处的固定，使该装置在斜面上保持匀加速下滑，发现此时活塞到汽缸底部的距离，环境温度保持不变，通过计算分析汽缸的气密性是否良好。若良好，请说明理由；若不良好，进气或漏气部分气体占原有气体的百分比为多少？
15．（17分）十字路口红灯亮起，汽车和行人停止前行。拦停的汽车排成笔直的一列，最前面一辆汽车的前端刚好与路口停车线相齐，相邻两车的前端间距均为，且车长为，最前面的行人站在横道线边缘，已知横道线宽．。若汽车启动时都以的加速度做匀加速直线运动，加速到后做匀速直线运动通过路口。行人起步的加速度为,达到后匀速通过横道线。已知该路口亮绿灯的时间，而且有按倒计时显示的时间显示灯（无黄灯）。另外交通法规定：原在绿灯时通行的汽车，红灯亮起时，车头已越过停车线的允许通过。由于行人和汽车司机一直关注着红绿灯，因此可以不考虑行人和汽车的反应时间。（提示：绿灯亮起时，行人从A走向B，第1辆汽车从C向D行驶。）
请回答下列问题：
（1）按题述情景，亮绿灯的这段时间里最多能有多少辆车通过路口？
（2）按题述情景，不能通过路口的第一辆汽车司机，在时间显示灯刚亮出“3”时开始刹车，使车匀减速运动，结果车的前端与停车线相齐，求该汽车刹车后经多少时间停下？
（3）路口对面最前面的行人在通过横道线的过程中与几辆车擦肩而过？
2023—2024学年度（下）白山市高二教学质量监测
物理
参考答案与解析
1．C 【解析】甲的周期为，乙的周期为，甲、乙两弹簧振子的周期之比为，A错误。图像的斜率代表振子的速度，则时甲、乙两弹簧振子的速度方向相同，B错误。时，甲在平衡位置处，具有负向最大速度，C正确。时，乙在正向最大位移处，根据可知，具有负向最大加速度，D错误。
2．C 【解析】温度升高时，分子的平均速率增大，速率大的分子数目增加，但并不是所有分子的速率都增大，A错误。温度升高，分子的平均速率增大，速率大的分子数目增加，可知实线对应的温度高一些，故图线①的温度小于图线②的温度，温度升高，曲线峰值向右移动，B、D错误。温度升高，分子的平均速率增大，速率大的分子数目增大，速率小的分子数目减少，故温度升高使得速率较小的氧气分子所占比例变小，C正确。
3．C 【解析】根据反应过程中满足质量数和电荷数守恒可知，，故A正确，不满足题意要求；射线具有很强的穿透本领，故B正确，不满足题意要求；核裂变是在中子的轰击下一个大核变成两个中核和多个中子，该反应不属于核裂变，故C错误，满足题意要求；该反应存在质量亏损，一定释放能量，故D正确，不满足题意要求。
4．A 【解析】处在能级的一价氦离子向能级跃迁时，辐射出的光子能量为，可知辐射出的光子能量大于可见光的光子能量，由于无线电波、红外线的光子能量小于可见光的光子能量，所以辐射出的光子可能属于电磁波谱中的紫外线。
5．D 【解析】由条纹间距公式可知，用单色光做杨氏双缝干涉实验时，若仅减小屏与双缝间的距离，则条纹间距变小，A错误。杨氏双缝干涉实验的主要困难是得到相干光源，用单缝得到线光源，然后利用双缝得到相干光源，将单缝与双缝的位置互换，无法发生双缝干涉现象，B错误。若将双缝中的一条遮住，将发生衍射现象，光屏上有明暗相间的条纹，中央亮纹亮且宽，其余亮纹的亮度逐渐减弱，C错误。用白光做双缝干涉实验时产生的条纹是彩色的，其原因是不同色光的波长不同，条纹间距不同，D正确。
6．B 【解析】变化过程中，气体体积增大，气体对外做功，根据坐标可知，过程，气体压强与体积的乘积变大，根据理想气体状态方程可知，温度升高，内能增大，变化过程中，气体压强与体积的乘积变小，根据理想气体状态方程可知，温度降低，内能减小，A错误。两点状态，气体压强与体积的乘积相等，均为，根据理想气体状态方程可知，两点状态的温度相等，即气体内能不变，气体体积增大，气体对外做功，根据热力学第一定律，气体吸收热量与做功大小相等，即吸收热量为，B正确。结合上述，变化过程中，气体对外做功，且为的变化过程中，气体体积减小，外界对气体做功，且为，则的整个过程中气体对外做功为，C错误。根据理想气体状态方程有，可知，压强与体积的乘积越大，温度越高，的变化过程中，根据数学函数规律可知，体积与压强的乘积的最大值为，则有，解得，D错误。
7．C 【解析】由得，三列波的波速均为，A错误。由几何关系得，两点的振动最先到达点，根据计算得时处的质点开始振动，B错误。时，两处的振动传到处并振动了，刚好均处于平衡位置。处的振动传到处并振动了，刚好处于正向最大位移处，因此此时处质点与平衡位置的距离为，C正确。56s内，处质点振动的总路程为内，处质点振动的总路程为，因此内，处质点振动的总路程为，D错误。
8．BD 【解析】由图乙可知，时刻质点沿轴负方向振动，由图甲结合波形平移法可知，该机械波沿轴负方向传播，故A错误。由图甲和图乙可知波长和周期分别为，则波速为，故B正确。从到，根据，由于时刻质点不是处于平衡位置或者最大位移处，则质点通过的路程，故C错误。机械波沿轴负方向传播，可知时刻质点沿轴正方向振动，在时，质点处于平衡位置上方，质点的加速度方向沿轴负方向，故D正确。
9．ABD 【解析】由甲图可知，光的折射率大于光的折射率，则光的频率大于光的频率，因此光照射光电管时灵敏电流计有示数，A正确。测量遏止电压时，光电管左端为高电势，右端为低电势，滑片向端移动，B正确。保持光强不变，滑片向端移动过程中正向电压逐渐增大，若达到饱和光电流，灵敏电流计的示数将保持不变，C错误。根据，得，D正确。
10．BD 【解析】对球，受力分析如图甲所示，
由平衡条件可知，解得，由胡克定律可得，A错误。球受到圆环作用力为，对球，受力情况如图乙所示，
由平衡条件可知，解得，则，由胡克定律可得，B正确，C错误。由力学平衡特点可知当沿圆环切线时，的值最小，，解得，D正确。
11．（1） （2）
【解析】（1）若测得连续（从0开始计数）个磁感应强度极值间的时间间隔为，则有，解得。
（2）由单摆的周期公式可得，整理可得，则关系图像的斜率，纵截距，综合解得。
12．（1）AC （2）未考虑橡胶塞内气体体积
（3） （4）正确（２分）
【解析】（1）改变温控箱温度后，应该等待足够长时间，温度计示数稳定后再读取空气柱体积，A正确。柱塞处涂抹润滑油，既可以减小摩擦力，又可以密封气体保证空气柱密闭性良好，B错误。该实验过程要保证空气柱密闭性良好，C正确。
（2）设橡胶塞内气体体积为，有，整理有，所以图像不过原点的原因是未考虑橡胶塞内气体体积。
（3）由上述分析可知，图像的斜率为，所以有，对柱塞及重物受力分析，有，解得。
（4）若将控温箱密闭，当控温箱内温度升高时，假设柱塞不动，有，注射器内气体与温控箱内气体温度始终相同，结合之前的分析可知，所以有，即柱塞会上升，所以该观点正确。
13．（1） （2）
【解析】（1）设在点光线的折射角为，则
玻璃砖对该单色光的折射率
（2）光射到边时的入射角为，光在边发生全反射时的临界角满足
可知，因此光传播到边时发生全反射
根据几何关系，光从射入玻璃砖至第一次到达在玻璃砖中传播的路程
光在玻璃砖中传播速度
光的传播时间
14．（1） （2）0.14J （3）气密性不良好
【解析】（1）将作为一个整体受力分析可知
解得
代入数据可得
（2）汽缸内气体的温度从上升到，汽缸底部恰好接触到斜面底端的挡板的过程中，可以看成等压变化，根据盖-吕萨克定律可知
其中
解得
所以气体内能的变化
气体对外界所做的功
根据热力学第一定律
代入数据解得
（3）将作为一个整体受力分析可知
对受力分析可得
解得
由于环境的温度不变，此过程是等温过程，根据玻意耳定律
解得
而此时，汽缸内气体的体积依然没变，故气密性不良好，有进气的现象
进气部分气体占原有气体的百分比为
15．（1）64 （2） （3）31
【解析】（1）汽车加速的时间
在绿灯亮的时间内汽车能行驶的位移为
而根据题意，原在绿灯时通行的汽车，红灯亮起时，车头已越过停车线的允许通过，则在绿灯亮的这段时间内能够通过的车的数量
根据题意可知，能有64辆汽车通过路口
（2）记，当显示灯刚亮出“3”时，第65辆汽车的位移
解得
此时汽车距停车线的距离
则该汽车刹车后停下来应满足
解得
（3）汽车加速时间内行驶的位移大小为
行人加速的时间为
行人加速的位移为
行人通过横道线的时间为
在行人通过横道线的时间内汽车的位移为
能到达横道线的车辆数
即第32辆车车身的一部分是行人离开横道线后从侧边离开的，因此可知，行人在通过横道线的过程中与31辆车擦肩而过
本卷满分100分，考试时间75分钟。
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1．两个弹簧振子甲、乙沿水平方向同向放置，其振动图像如图所示，则（ ）
A．甲、乙两弹簧振子的周期之比为2∶1
B．时，甲、乙两弹簧振子的速度方向相反
C．时，甲中的小球具有负向最大速度
D．时，乙中的小球具有正向最大加速度
2．氧气分子在和下的速率分布如图所示，纵轴表示对应速率下的氧气分子数目占氧气分子总数的百分比，如图所示，由图线信息可得（ ）
A．温度升高时，所有分子的速率都增大
B．图线①的温度高于图线②的温度
C．温度升高使得速率较小的氧气分子所占比例变小
D．温度升高，曲线峰值向左移动
3．我国科学家在兰州重离子加速器上开展的实验中发现，静止的镁核放出两个质子后变成氖核（Ne），同时放出γ射线，核反应方程为。则下列说法错误的是（ ）
A．B．γ射线具有很强的穿透本领
C．该反应属于核裂变D．该反应一定释放能量
4．如图所示为一价氦离子的能级示意图。已知可见光光子能量在1.62~3.11eV之间。处在能级的一价氦离子向能级跃迁时，辐射出的光子可能属于电磁波谱中的（ ）
A．紫外线B．可见光C．红外线D．无线电波
5．杨氏双缝干涉实验被誉为史上“最美”的十大物理实验之一。关于杨氏双缝干涉实验，下列说法正确的是（ ）
A．用单色光做杨氏双缝干涉实验时，若仅减小屏与双缝间的距离，则条纹间距变大
B．杨氏双缝干涉实验中，将单缝与双缝的位置互换，仍能得到干涉图样
C．用单色光做杨氏双缝干涉实验时，若将双缝中的一条遮住，光屏上将只剩下一条亮纹
D．用白光做双缝干涉实验时产生的条纹是彩色的，其原因是不同色光的波长不同
6．车辆减震装置中的囊式空气弹簧由橡胶气囊和密闭在其中的压缩空气组成。某气囊内有一定质量的理想气体，其图像及状态a→b→c→a的变化过程如图所示，图像中a、b、c三点的坐标为已知量，ab平行于V轴，bc平行于p轴，已知气体在状态a时的温度。以下说法正确的是（ ）
A．a→b→c变化过程中，气体内能一直增大
B．a→b→c变化过程中，气体吸收的热量为
C．a→b→c→a的整个过程中气体对外做功为0
D．c→a的变化过程中气体的最高温度为360K
7．如图甲所示，在均匀介质中有三个完全相同的振源A、B、C位于一椭圆上，长轴，短轴。时刻，三个振源同时开始振动，振动图像如图乙所示，振动方向与椭圆平面垂直，已知它们发出的三列波的波长均为4m。下列说法正确的是（ ）
A．三列波的波速均为2m/s
B．时，D处的质点开始振动
C．时，D处质点与平衡位置的距离为4cm
D．0~7s内，D处质点振动的总路程为16cm
8．图甲为一列简谐横波在时刻的波形图，P是平衡位置为处的质点，Q是平衡位置为处的质点，图乙为质点Q的振动图像。则下列说法正确的是（ ）
A．该机械波沿x轴正方向传播
B．该机械波的速度大小为
C．从到，质点P通过的路程为30cm
D．在时，质点P的加速度方向沿y轴负方向
9．如图甲所示，一束复色光从空气射入一矩形玻璃砖后被分成a、b两束单色光，分别将这两束单色光射向乙图所示的光电管，仅有一束光照射时灵敏电流计有示数，然后测量该单色光的频率。已知光电管中金属的逸出功为，电子电荷量的绝对值为e，普朗克常量为h，下列说法正确的是（ ）
A．a光照射光电管时灵敏电流计有示数
B．测量遏止电压时，滑片P应向a端移动
C．保持光强不变，滑片P向b端移动过程中灵敏电流计的示数将一直增大
D．若测得遏止电压为，能使光电管发生光电效应的这束单色光的频率为
10．如图，半径为R的光滑圆环固定在竖直平面内，MN为圆的水平直径，PQ为竖直直径。质量均为m的两相同小球a、b穿在圆环上，分别与轻质弹簧连接，弹簧的另一端均固定在圆环的Q点上，弹簧原长均为R。现对a、b两球分别施加竖直向上的拉力，两球静止时，a球恰好位于M点，b球位于C点，OC与OM夹角为此时，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．连接a球的弹簧劲度系数为
B．连接b球的弹簧劲度系数为
C．b球受到圆环的作用力大于a球受到圆环的作用力
D．保持b球静止在C点，改变方向，则的最小值为
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11．（6分）某同学用如图所示的实验装置来测量当地的重力加速度和摆球的直径。摆球为磁性摆球，下方放置一磁性传感器，引出端连接到数据采集器上。
（1）传感器的轴线竖直，其延长线指向悬点；使单摆做小角度摆动，当小球运动到最低点，传感器测量的磁感应强度达最大值，若测得连续n（n从0开始计数）个磁感应强度极值间的时间间隔为t，则单摆的周期__________。
（2）由于小球的直径未知，可以让单摆在不同摆线长度的情况下做简谐运动，多次测量，用测得的摆线长度l和相应的周期T，作出的关系图像是一条倾斜直线，图像的斜率为k，纵截距为，则当地的重力加速度__________．摆球的直径__________．
12．（8分）某实验小组使用如图所示装置探究等压情况下一定质量气体的体积与温度的关系。注射器中密封了一定质量的气体，柱塞下使用细绳悬挂一重物，整个装置置于控温箱内，控温箱内气体始终与外界相通，通过改变控温箱温度读取多组温度、体积数值，并作体积一热力学温度图像。
（1）实验过程中，下列说法正确的是__________。
A．改变控温箱温度后，应等待足够长时间，温度计示数稳定后再读取空气柱体积
B．柱塞处涂抹润滑油的目的是减小摩擦而非密封气体
C．实验过程要保证空气柱密闭性良好
（2）若实验操作规范无错误，作出V-T图像，如图乙所示，图像不过原点的原因是__________。
（3）改变重物质量，再次实验，得到两条直线，如图丙所示，两条直线斜率分别为，重物及柱塞质量之和分别为，若测得柱塞横截面积为S，重力加速度为g，大气压强可表示为__________（忽略柱塞与注射器之间的摩擦，使用题中所给字母表示）。
（4）某组员认为若将控温箱密闭，与外界大气不相通，当控温箱内温度缓慢升高时，柱塞和重物的高度会不降反升，请问其观点是否正确？__________（填“正确”或“不正确”）。
13．（10分）如图所示，一玻璃砖的截面由等腰直角三角形ABC和两个半圆组成，AB、BC为两个半圆的直径，O点为半圆的圆心，D点为AO中点，E点在圆周上，ED垂直于AB，半圆的半径均为R。一束单色光射到E点，入射角为，折射后光线沿ED方向。已知该单色光在真空中的传播速率为c。求：
（1）玻璃砖对该单色光的折射率n。
（2）光从射入玻璃砖到第一次到达BC半圆面所用的时间t。
14．（13分）图甲为某山地车的气压避震装置，主要由活塞、汽缸和弹簧组成。某研究小组将其取出进行研究。如图乙所示，将带有活塞A的导热汽缸B放置在倾角为的光滑斜面上，活塞用轻弹簧拉住固定在M处，轻弹簧平行于斜面，初始状态活塞到汽缸底部的距离为，汽缸底部到斜面底端的挡板距离为，汽缸内气体的初始温度为。已知汽缸质量为，活塞的质量为，横截面积为，活塞与汽缸间密封一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动，取重力加速度，，大气压为。汽缸厚度不计。。
（1）求初始状态下汽缸内气体压强。
（2）对汽缸缓慢加热，汽缸内气体的温度从上升到，此时汽缸底部恰好接触到斜面底端的挡板。已知该封闭气体的内能U与温度T之间存在关系，求该过程中气体吸收的热量Q。
（3）解除M处的固定，使该装置在斜面上保持匀加速下滑，发现此时活塞到汽缸底部的距离，环境温度保持不变，通过计算分析汽缸的气密性是否良好。若良好，请说明理由；若不良好，进气或漏气部分气体占原有气体的百分比为多少？
15．（17分）十字路口红灯亮起，汽车和行人停止前行。拦停的汽车排成笔直的一列，最前面一辆汽车的前端刚好与路口停车线相齐，相邻两车的前端间距均为，且车长为，最前面的行人站在横道线边缘，已知横道线宽．。若汽车启动时都以的加速度做匀加速直线运动，加速到后做匀速直线运动通过路口。行人起步的加速度为,达到后匀速通过横道线。已知该路口亮绿灯的时间，而且有按倒计时显示的时间显示灯（无黄灯）。另外交通法规定：原在绿灯时通行的汽车，红灯亮起时，车头已越过停车线的允许通过。由于行人和汽车司机一直关注着红绿灯，因此可以不考虑行人和汽车的反应时间。（提示：绿灯亮起时，行人从A走向B，第1辆汽车从C向D行驶。）
请回答下列问题：
（1）按题述情景，亮绿灯的这段时间里最多能有多少辆车通过路口？
（2）按题述情景，不能通过路口的第一辆汽车司机，在时间显示灯刚亮出“3”时开始刹车，使车匀减速运动，结果车的前端与停车线相齐，求该汽车刹车后经多少时间停下？
（3）路口对面最前面的行人在通过横道线的过程中与几辆车擦肩而过？
2023—2024学年度（下）白山市高二教学质量监测
物理
参考答案与解析
1．C 【解析】甲的周期为，乙的周期为，甲、乙两弹簧振子的周期之比为，A错误。图像的斜率代表振子的速度，则时甲、乙两弹簧振子的速度方向相同，B错误。时，甲在平衡位置处，具有负向最大速度，C正确。时，乙在正向最大位移处，根据可知，具有负向最大加速度，D错误。
2．C 【解析】温度升高时，分子的平均速率增大，速率大的分子数目增加，但并不是所有分子的速率都增大，A错误。温度升高，分子的平均速率增大，速率大的分子数目增加，可知实线对应的温度高一些，故图线①的温度小于图线②的温度，温度升高，曲线峰值向右移动，B、D错误。温度升高，分子的平均速率增大，速率大的分子数目增大，速率小的分子数目减少，故温度升高使得速率较小的氧气分子所占比例变小，C正确。
3．C 【解析】根据反应过程中满足质量数和电荷数守恒可知，，故A正确，不满足题意要求；射线具有很强的穿透本领，故B正确，不满足题意要求；核裂变是在中子的轰击下一个大核变成两个中核和多个中子，该反应不属于核裂变，故C错误，满足题意要求；该反应存在质量亏损，一定释放能量，故D正确，不满足题意要求。
4．A 【解析】处在能级的一价氦离子向能级跃迁时，辐射出的光子能量为，可知辐射出的光子能量大于可见光的光子能量，由于无线电波、红外线的光子能量小于可见光的光子能量，所以辐射出的光子可能属于电磁波谱中的紫外线。
5．D 【解析】由条纹间距公式可知，用单色光做杨氏双缝干涉实验时，若仅减小屏与双缝间的距离，则条纹间距变小，A错误。杨氏双缝干涉实验的主要困难是得到相干光源，用单缝得到线光源，然后利用双缝得到相干光源，将单缝与双缝的位置互换，无法发生双缝干涉现象，B错误。若将双缝中的一条遮住，将发生衍射现象，光屏上有明暗相间的条纹，中央亮纹亮且宽，其余亮纹的亮度逐渐减弱，C错误。用白光做双缝干涉实验时产生的条纹是彩色的，其原因是不同色光的波长不同，条纹间距不同，D正确。
6．B 【解析】变化过程中，气体体积增大，气体对外做功，根据坐标可知，过程，气体压强与体积的乘积变大，根据理想气体状态方程可知，温度升高，内能增大，变化过程中，气体压强与体积的乘积变小，根据理想气体状态方程可知，温度降低，内能减小，A错误。两点状态，气体压强与体积的乘积相等，均为，根据理想气体状态方程可知，两点状态的温度相等，即气体内能不变，气体体积增大，气体对外做功，根据热力学第一定律，气体吸收热量与做功大小相等，即吸收热量为，B正确。结合上述，变化过程中，气体对外做功，且为的变化过程中，气体体积减小，外界对气体做功，且为，则的整个过程中气体对外做功为，C错误。根据理想气体状态方程有，可知，压强与体积的乘积越大，温度越高，的变化过程中，根据数学函数规律可知，体积与压强的乘积的最大值为，则有，解得，D错误。
7．C 【解析】由得，三列波的波速均为，A错误。由几何关系得，两点的振动最先到达点，根据计算得时处的质点开始振动，B错误。时，两处的振动传到处并振动了，刚好均处于平衡位置。处的振动传到处并振动了，刚好处于正向最大位移处，因此此时处质点与平衡位置的距离为，C正确。56s内，处质点振动的总路程为内，处质点振动的总路程为，因此内，处质点振动的总路程为，D错误。
8．BD 【解析】由图乙可知，时刻质点沿轴负方向振动，由图甲结合波形平移法可知，该机械波沿轴负方向传播，故A错误。由图甲和图乙可知波长和周期分别为，则波速为，故B正确。从到，根据，由于时刻质点不是处于平衡位置或者最大位移处，则质点通过的路程，故C错误。机械波沿轴负方向传播，可知时刻质点沿轴正方向振动，在时，质点处于平衡位置上方，质点的加速度方向沿轴负方向，故D正确。
9．ABD 【解析】由甲图可知，光的折射率大于光的折射率，则光的频率大于光的频率，因此光照射光电管时灵敏电流计有示数，A正确。测量遏止电压时，光电管左端为高电势，右端为低电势，滑片向端移动，B正确。保持光强不变，滑片向端移动过程中正向电压逐渐增大，若达到饱和光电流，灵敏电流计的示数将保持不变，C错误。根据，得，D正确。
10．BD 【解析】对球，受力分析如图甲所示，
由平衡条件可知，解得，由胡克定律可得，A错误。球受到圆环作用力为，对球，受力情况如图乙所示，
由平衡条件可知，解得，则，由胡克定律可得，B正确，C错误。由力学平衡特点可知当沿圆环切线时，的值最小，，解得，D正确。
11．（1） （2）
【解析】（1）若测得连续（从0开始计数）个磁感应强度极值间的时间间隔为，则有，解得。
（2）由单摆的周期公式可得，整理可得，则关系图像的斜率，纵截距，综合解得。
12．（1）AC （2）未考虑橡胶塞内气体体积
（3） （4）正确（２分）
【解析】（1）改变温控箱温度后，应该等待足够长时间，温度计示数稳定后再读取空气柱体积，A正确。柱塞处涂抹润滑油，既可以减小摩擦力，又可以密封气体保证空气柱密闭性良好，B错误。该实验过程要保证空气柱密闭性良好，C正确。
（2）设橡胶塞内气体体积为，有，整理有，所以图像不过原点的原因是未考虑橡胶塞内气体体积。
（3）由上述分析可知，图像的斜率为，所以有，对柱塞及重物受力分析，有，解得。
（4）若将控温箱密闭，当控温箱内温度升高时，假设柱塞不动，有，注射器内气体与温控箱内气体温度始终相同，结合之前的分析可知，所以有，即柱塞会上升，所以该观点正确。
13．（1） （2）
【解析】（1）设在点光线的折射角为，则
玻璃砖对该单色光的折射率
（2）光射到边时的入射角为，光在边发生全反射时的临界角满足
可知，因此光传播到边时发生全反射
根据几何关系，光从射入玻璃砖至第一次到达在玻璃砖中传播的路程
光在玻璃砖中传播速度
光的传播时间
14．（1） （2）0.14J （3）气密性不良好
【解析】（1）将作为一个整体受力分析可知
解得
代入数据可得
（2）汽缸内气体的温度从上升到，汽缸底部恰好接触到斜面底端的挡板的过程中，可以看成等压变化，根据盖-吕萨克定律可知
其中
解得
所以气体内能的变化
气体对外界所做的功
根据热力学第一定律
代入数据解得
（3）将作为一个整体受力分析可知
对受力分析可得
解得
由于环境的温度不变，此过程是等温过程，根据玻意耳定律
解得
而此时，汽缸内气体的体积依然没变，故气密性不良好，有进气的现象
进气部分气体占原有气体的百分比为
15．（1）64 （2） （3）31
【解析】（1）汽车加速的时间
在绿灯亮的时间内汽车能行驶的位移为
而根据题意，原在绿灯时通行的汽车，红灯亮起时，车头已越过停车线的允许通过，则在绿灯亮的这段时间内能够通过的车的数量
根据题意可知，能有64辆汽车通过路口
（2）记，当显示灯刚亮出“3”时，第65辆汽车的位移
解得
此时汽车距停车线的距离
则该汽车刹车后停下来应满足
解得
（3）汽车加速时间内行驶的位移大小为
行人加速的时间为
行人加速的位移为
行人通过横道线的时间为
在行人通过横道线的时间内汽车的位移为
能到达横道线的车辆数
即第32辆车车身的一部分是行人离开横道线后从侧边离开的，因此可知，行人在通过横道线的过程中与31辆车擦肩而过
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