2022年高一物理必修一综合练习含参考解析答案

2022年高一物理必修一综合练习

一.选择题（共9小题）

1.如图所示是一束复色光进入水珠后的传播示意图，最终出射时分为两束光a、b,则a光与b光相比（）

A.b光在水珠中的传播速度较大

B.a光的光子动量比b光的小

C.通过同一双缝干涉装置，a光的干涉条纹间距比b光的小

D.若b光照射某金属表面恰好有光电子逸出，则用a光照射该金属表面一定有光电子逸出

2.“回热式热机”热循环过程可等效为如图所示的曲线，a->b、c-d为等温过程，b-c、d-a为等容过程.对于一

定质量的理想气体，在热循环过程中（）

状态低

B.b-c,d-a两过程气体放出、吸收的热量相等

C.整个循环过程，气体对外放出热量

D.d状态下单位时间与器壁单位面积碰撞的气体分子数比c状态少

3.如图所示，圆柱形汽缸开口向上，活塞和汽缸中间的固定隔板将汽缸分为两个体积相等的气室，分别密封等质

量的同种气体甲、乙。己知汽缸、活塞绝热，隔板导热良好，活塞与汽缸壁间无摩擦，活塞处于静止状态。现将

一段时间后活塞达到新的平衡。则（）

A.活塞达到新的平衡过程中，甲气体吸热

B.活塞达到新的平衡后，甲的压强比乙大

C.活塞达到新的平衡过程中，甲内能减小

D.活塞达到新的平衡后，甲内能比乙小

4.如图所示，将不同材料制作的甲、乙细管竖直插入水中，甲管内水面低于管外水面，乙管内水面高出管外水面。

下列说法正确的是（）

A.水与甲管的现象叫做浸润，水与乙管的现象叫做不浸润

B.与甲管接触附着层内的水分子之间的作用表现为斥力

C.两图现象均是毛细现象

D.用乙管材料制作防水衣防水效果比甲管材料好

5.一列简谐横波在介质中沿x轴传播，在t=0时刻的波形图如图所示，P、Q为介质中的两质点。t=2s时质点P

3

第一次回到平衡位置，t=ls时质点Q第一次回到平衡位置。下列说法正确的是（）

A.波沿x轴负方向传播

B.该波的周期为2s

C.t=ls时间内P、Q两质点运动的路程一样大

D.t=工时，质点P位于波峰位置

3

6.图甲为一列简谐横波在t=0时的波形图，P是平衡位置在x=0.5m处的质点，Q是平衡位置在x=2.0m处的质

点；图乙为质点Q的振动图象。下列说法正确的是（）

y/cm

A.这列简谐波沿x轴负方向传播

B.从t=0至Ut=0.25s,波传播的距离为50cm

C.从t=0.10s到t=0.25s,质点P通过的路程为30cm

D.在t=0.10s时，质点P的加速度方向与y轴正方向相同

7.如图所示，图中阴影部分ABC为一透明材料做成的柱形光学元件的横截面，该材料折射率n=&,AC为一半

径为R的工圆弧，D为圆弧面圆心，ABCD构成正方形，在B处有一点光源，只考虑首次从圆弧AC全反射与

4

折射的光线。则下列说法中正确的是（）

A.从D点观察，圆弧AC被照亮的弧长有理

6

B.AD边和CD边有一部分接收不到点光源经圆弧AC折射的光线

C.点光源经圆弧AC全反射射到AB边，这部分长度为显

2

D.从D点观察，看到B处点光源的像比实际位置更远离AC面

8.氢原子能级示意图如图所示。光子能量在1.63eV〜3.10eV之间的光为可见光。大量处于n=4能级的氢原子向低

能级跃迁时，辐射出若干不同频率的光。下列说法正确的是（）

n£/eV

8____________………o

4一,°______

**0.85

3----------------------

"一L51

2------------------------------------3.4

-13.6

A.这些氢原子共能辐射出5种不同频率的光子

B.这些氢原子共能辐射出3种不同频率的可见光

C.电子处在n=4的轨道上比处在n=3的轨道上动能更小

D.用n=4能级跃迁到n=2能级辐射出的光子，照射逸出功为6.34eV的金属粕，能发生光电效应

9.如图所示，图甲为氢原子的能级图，大量处于n=3激发态的氢原子跃迁时，发出频率不同的大量光子，其中频

率最高的光子照射到图乙电路中光电管阴极K上时，电路中电流随电压变化的图像如图丙所示。下列说法正确

A.光电管阴极K金属材料的逸出功为7.0eV

B.这些氢原子跃迁时共发出4种频率的光

C.若调节滑动变阻器滑片能使光电流为零，则可判断图乙中电源右侧为正极

D.氢原子跃迁放出的光子中共有2种频率的光子可以使阴极K发生光电效应现象

二.填空题（共2小题）

10.如图所示，一端封闭的细玻璃管开口向下竖直插入水银槽中，管内一小段水银柱分割出两段气体柱，上端气柱

长为h,下端气柱长为12,且h=12。现保持管内气体温度不变，将玻璃管竖直向上缓慢提起，保持开口端始终

在水银面下方，则管内水银柱与水银槽面的高度差h（选填“变大”、“不变”或“变小”）；封闭的两段

气体柱的长度11的增长量12的增长量（选填或

11.如图1为“研究一定质量气体在压强不变的条件下，体积变化与温度变化关系”的实验装置示意图.粗细均匀

的弯曲玻璃管A臂插入烧瓶，B臂与玻璃管C下部用橡胶管连接，C管开口向上，一定质量的气体被封闭于烧

瓶内.开始时，B、C内的水银面等高.

（1）若气体温度升高，为使瓶内气体的压强不变，应将C管（填“向上”或“向下”）移动,直至

（2）实验中多次改变气体温度，用Z\t表示气体升高的温度，用△!!表示B管内水银面高度的改变量.根据测量

数据作出的图线（如图2）是

12.用单摆测定重力加速度的实验装置如图甲所示。

甲乙

（1）组装单摆时，应在下列器材中选用

A.长度为1m左右的细线

B.长度为10cm左右的橡皮绳

C.直径为1.5cm左右的塑料球

D.直径为1.5cm左右的铁球

（2）下面测定单摆振动周期的方法正确的是

A.把摆球从平衡位置拉开到某一位置，然后由静止释放摆球，在释放摆球的同时启动秒表开始计时，当摆球再次

回到原来位置时，按停秒表停止计时

B.以单摆在最大位移处为计时基准位置，用秒表测出摆球第n次回到基准位置的时间I,则T=&

n

C.以摆球在最低位置处为计时基准位置，摆球每经过最低位置，记数一次，用秒表记录摆球n次经过最低位置的

时间t,则T=&

n

D.以摆球在最低位置处为计时基准位置，摆球每从同一方向经过摆球的最低位置记数一次，用秒表记录摆球从同

一方向n次经过摆球的最低位詈时的时间3则T=主

n

(3)为了提高实验精度，在实验中可改变摆长1并测出相应的周期T,再以为纵坐标、1为横坐标将所得数

据连成直线，如图乙所示，并求得该直线的斜率k。则重力加速度g=(用k表示)。

(4)甲同学正确完成实验操作后，整理器材时突然发现：实验中，他一直将摆线长度作为摆长1,利用T2-1图

像能否消除摆长不准对实验结果的影响？请分析说明理由。

13.在“用双缝干涉测量光波波长”的实验中，某实验研究小组先将毛玻璃屏、双缝、白光光源、单缝和透红光的

滤光片等光学元件，放在如图甲所示的光具座上组装成双缝干涉装置.

(1)在组装完毕后，经检查，其中一个同学指出图里由一些光学器件安装位置不正确，请你对照图甲，找出出

错的地方是,更换后，接通电源使光源正常发光，调整光路，使得从目镜中可以观察到清晰的干涉条纹:

(2)某同学将测量头的分划板中心刻线与某条亮条纹中心对齐，将该亮条纹定为第1条亮条纹，此时手轮上的

示数如图乙所示；然后同方向移动测量头，使分划板中心刻线与第8条亮条纹中心对齐，记下此时图丙中手轮上

的示数为mm,求得相邻亮条纹的间距Ax为mm；(小数点后保留三位数字)

(3)已知双缝间距d为0.3mm,测得双缝到屏的距离1为0.8m,由计算式入=,求得所测光波长为

nm；(保留三位有效数字)

(4)若改用频率较低的单色光照射，得到的干涉条纹间距将(填“变大”“不变”或“变小

14.在“测玻璃的折射率”实验中：

(1)如图1所示，用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，下列说法中正确的是()。

A.若Pi、P2的距离较大时，通过玻璃砖会看不到Pi、P2的像

B.为减少测量误差，Pi、P2的连线与法线NN，的夹角应尽量小些

C.为了减小作图误差，P3和P4的距离应适当取大些

D.若Pi、P2的连线与法线NN夹角较大时，有可能在bb，面发生全反射，所以在bb」•侧就看不到Pi、P2的像

(2)若增大入射光线的入射角，则出射光线和入射光线的偏移量将(填“增大”或“减小”)；

(3)如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择，为了减小误差，应选用宽度o(填“大”或“小”)

的玻璃石专来测量。

(4)在该实验中，光线是由空气射入玻璃砖，根据测得的入射角和折射角的正弦值画出的图线如图2所示，从

图线可知玻璃砖的折射率是。

（5）该实验小组选取了操作正确的实验记录，在白纸上画出光线的径迹，以入射点0为圆心作圆，与入射光线

PQ、折射光线00'的延长线分别交于A、B点，再过A、B点作法线NN，的垂线，垂足分别为C、D点，如图

中所示，则玻璃的折射率】1=（用图中线段的字母表示）；进一步测得所需数据分别为1.68cm和1.12cm,

则该玻璃砖的折射率数值为。

（6）在用针插法测定玻璃砖折射率的实验中，甲、乙二位同学在纸上画出的界面前、bb，与玻璃砖位置的关系分

别如图乙中①、②所示，其中甲同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖。他们的其它操作均正确，且

均以aa:bb为界面画光路图。则甲同学测得的折射率与真实值相比（填“偏大”、“偏小”或“不变”）；

乙同学测得的折射率与真实值相比（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。

甲乙

15.另一个实验小组使用半圆柱玻璃砖测定玻璃的折射率，他们的操作步骤如下：

A.用毫米刻度尺量出半圆柱玻璃砖的直径d,然后确定圆心的位置，记在玻璃砖上；

B.在白纸上画一条直线作为入射光线，并在入射光线上插两枚大头针Pi和P2；

C.让入射光线与玻璃砖的直径垂直，入射光线经过圆心0；

D.以垂直于纸面过圆心0的直线为轴，缓慢逆时针转动玻璃砖，同时调整视线方向，直到从玻砖下方恰好看不

到P2和Pi的像，然后沿半圆柱玻璃砖的直径画一条直线AB,过圆上的C点作垂直于OPi的直线交OPi于D,

如图所示：

①看不到P2和Pi的像是因为发生了；

②只使用毫米刻度尺，且计算简洁，还需要测量（选择“0D”或“CD”）的长度，记作1；

③玻璃砖的折射率的表达式n=。

三.计算题（共7小题）

16.如图所示，粗细均匀的U形管，右端口封闭，左端口开口，右管中用水银封闭着长10cm的理想气体，当气体

的温度为27℃时，两管水银面的高度差为5cm,外界大气压为75cmHg,若对封闭气体缓慢加热，为了使左、右

两管中的水银面高度差仍为5cm,求：

（1）气体升高后的温度为多少？

（2）若不给气体加热，保持气体温度不变，使玻璃管始终保持竖直状态向下做自由落体运动，水银柱稳定时，

左、右两管中水银液面高度差为多少？

17.一群处于第4能级的氢原子，向基态跃迁时能发出多种不同频率的光，将这些光分别照射到图甲电路阴极K的

金属上，测得的电流随电压变化的图象如图乙所示，其中氢原子从第4能级跃迁到基态时发出的光为a光，从第

3能级跃迁到基态时发出的光为b光已知氢原子的能级图如图丙所示。

〃E/eV

8.......................0

4.........................-0.85

3--------------------1.51

2---------------------3.40

一成V]----------------------13.6

甲乙丙

（1）求该金属的逸出功W；

(2)求Ub。

18.2021年5月28日，中科院合肥物质科学研究院有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)

创造新的世界纪录，成功实现可重复的12亿摄氏度101秒和1.6亿摄氏度20秒等离子体运行，将1亿摄氏度20

秒的原纪录延长了5倍。科研人员称新纪录进一步证明核聚变能源的可行性，也为迈向商用奠定物理和工程基础。

一种典型的氢核聚变反应是两个笊核(2H)聚变成氢核(3He)的同时释放中子，已知笊核质量为2.0136u,M

12

核质量为3.0150u,中子质量为1.0087u,lu的质量相当于931.5MeV的能量。

(1)写出上述核反应方程式；

(2)求核反应中释放的核能；

(3)原子核具有足够的动能，碰撞时十分接近，才可以发生聚变。若两个笊核以相等的动能0.37MeV进行对心

碰撞，并且核反应释放的核能全部转化为机械能，求反应中产生的中子和氨核的动能。

中国仝超导托卡马克核聚变实脸

装置

19.一瓶无害放射性同位素溶液，其半衰期为2天，测得每分钟衰变6X108次。现将这瓶溶液倒入一水库中，6天

后认为溶液已均匀分布在水库中，取1L水测得每分钟衰变10次，则该水库蓄水量为多少？

20.如图所示，质量为M的U形金属框M'MNN'静置在粗糙绝缘水平面上，金属框与水平面间的动摩擦因数为

4且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。MM'、NN'两边相互平行，相距为1,两边电阻不计且足够长；底边MN

垂直于MM',电阻为r。质量为m的光滑导体棒ab,电阻为R,垂直MM'放在金属框上，整个装置处于垂直

金属框平面向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。在垂直ab棒的水平拉力F作用下，ab棒沿轨道由静止开

始做匀加速直线运动，经xo距离后撤去拉力，直至ab棒最后停下，整个过程中金属框恰好没动。若导体棒ab

与MM'、NN’始终保持良好接触，重力加速度为g,求：

(1)加速过程中通过导体棒ab的电荷量q。

(2)导体棒做匀加速直线运动过程中，导体棒的加速度和水平拉力F随位移x变化的函数关系式。

(3)导体棒ab通过的总位移。

21.如图甲所示，在倾角a=30°的光滑斜面上有一矩形线框abed,质量m=lkg,电阻R=0.1Q,ab边长11=1m,

be边长12=0.6m。斜面上ef和gh是相距si=5.1m的两条水平边界线，ef和gh之间充满垂直斜面向上的匀强磁

场，磁感应强度B随时间t的变化情况如图乙所示。t=0时刻线框从cd边距ef为S2=0.4m处由静止开始运动，

运动过程中cd边始终与ef边平行，取g=10m/s2。求：

(1)线框cd边进入磁场时的速度v；

(2)线框由静止开始运动到cd边至gh处的过程中通过截面的电量；

(3)线框由静止开始运动到cd边至gh处的过程中产生的热量。

22.如图11所示，M、N为两根相距0.5m的绝缘金属导轨，导体棒PQ两端与M、N接触良好，以vo=18m/s的

速度，向左匀速滑动。导轨间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场臼。导体棒PQ的电阻与电阻R的阻值相同，

其余部分电阻不计。M、N通过金属导线分别与电容器C的两极相连。电容器C的极板上有小孔，与固定绝缘

弹性圆筒上小孔A相对(仅能容一个粒子通过)。圆筒内壁光滑，筒内有沿筒轴线方向的匀强磁场B2=0/T,O

是圆筒截面的圆心，圆筒壁很薄，截面半径为r=0.4m。在电容器C内紧靠极板且正对A孔的D处，有一个带

正电的粒子从静止开始，经电容器内部电场加速后，经A孔沿AO方向，进入筒中，该带电粒子与圆筒壁碰撞

两次后恰好又从小孔A射出圆筒。已知粒子的比荷9=3X105C/kg,该带电粒子每次与筒壁发生碰撞时电荷量

m

和能量都不损失，不计粒子所受的重力和空气阻力。求：

(1)磁感应强度B的大小：

(2)若导体棒PQ向左匀速滑动的速度变为vi=2m/s,其他条件不变，带电粒子能与圆筒壁碰撞几次。

N

2022年07月物理综合练习

参考答案与试题解析

一.选择题（共9小题）

1.如图所示是一束复色光进入水珠后的传播示意图，最终出射时分为两束光a、b,则a光与b光相比（）

A.b光在水珠中的传播速度较大

B.a光的光子动量比b光的小

C.通过同一双缝干涉装置，a光的干涉条纹间距比b光的小

D.若b光照射某金属表面恰好有光电子逸出，则用a光照射该金属表面一定有光电子逸出

【分析】根据图片光线的偏折程度得出光的频率大小，结合光的不同实验和选项的描述完成分析。

【解答】解：A、由光路可知，b光在水珠中的偏折程度比较大，所以b光的折射率较大，根据vJ可知，b光

n

在水珠中的传播速度较小，故A错误；

B、因为b光的频率较大，波长较短，根据D*可知，a光的光子动量比b光的小，故B正确；

C、通过同一双缝干涉装置，根据条纹间距表达式可知，a光波长较长，则a光的干涉条纹间距比b光

d

的大，故C错误；

D、因b光的频率较大，若b光照射某金属表面恰好有电子逸出，则用a光照射该金属表面不会有电子逸出，故

D错误；

故选：Bo

【点评】本题主要考查了光的折射定律，理解光的频率对不同物理现象的影响即可，平时学习过程中要多注意积

累即可完成分析，难度不大。

2.“回热式热机”热循环过程可等效为如图所示的曲线，a-b、c-d为等温过程，b-c、d-a为等容过程.对于一

定质量的理想气体，在热循环过程中（)

A.a状态气体温度比c状态低

B.b-c,d-a两过程气体放出、吸收的热量相等

C.整个循环过程，气体对外放出热量

D.d状态下单位时间与器壁单位面积碰撞的气体分子数比c状态少

【分析】b-c过程为等容变化，根据查理定律可比较温度；由于Ta=Tb,气体分子对容器器壁的平均撞击力相

等，而pd>pc,则说明d状态下单位时间与器壁单位面积碰撞的气体分子数比C状态多；根据热力学第一定律△

U=W+Q判断吸热放热情况。

【解答】解：A.由于Ta=Tb,而b-c过程为等容变化，根据查理定律，则上旦=氏，可知Tb>Tc,故Ta>Tc,

TbTc

故A错误；

B、由于Ta=TbTc=Ta,而理想气体的内能仅取决于温度，可知b-c、dfa两过程中内能变化量数值相等,

即|AU|相等，而两过程均为等容变化，则W=0

根据热力学第一定律AU=W+Q,有|AU|=|Q|,故两过程中|Q|相等，即气体吸、放热绝对值相等，故B正确；

C、根据W=Fs=pAV,可知，p-V图像包围的面积表示做功W,由于afb过程中气体对外界做功，cfd过

程外界对气体做功，根据面积关系可知，整个过程中气体对外界做功，即W<0,而整个过程中AU=O,根据热

力学第一定律AU=W+Q,可知Q>0,即气体吸热，故C错误；

D、由于Tc=Td,即气体分子对容器器壁的平均撞击力相等，而pd>pc,则说明d状态下单位时间与器壁单位面

积碰撞的气体分子数比c状态多，故D错误；

故选：Bo

【点评】根据热力学第一定律AU=W+Q,W=0时|AU|=|Q|,熟练掌握气体状态方程是解决本题的关键。

3.如图所示，圆柱形汽缸开口向上，活塞和汽缸中间的固定隔板将汽缸分为两个体积相等的气室，分别密封等质

量的同种气体甲、乙。己知汽缸、活塞绝热，隔板导热良好，活塞与汽缸壁间无摩擦，活塞处于静止状态。现将

一重物放在活塞上，一段时间后活塞达到新的平衡。则（）

A.活塞达到新的平衡过程中，甲气体吸热

B.活塞达到新的平衡后，甲的压强比乙大

C.活塞达到新的平衡过程中，甲内能减小

D.活塞达到新的平衡后，甲内能比乙小

【分析】因为隔板导热良好，则甲乙气体最终温度相等，则内能也相等;

根据一定质量的理想气体的状态方程分析出甲乙的状态参量的变化。

【解答】解：ACD、活塞汽缸绝热，与外界没有热交换，放上物体后，气体被压缩，外界对气体做功，内能增

大，温度升高，热量从甲传向乙，最终甲乙温度相同，内能相等，故ACD错误;

B、由一定质量的理想气体的状态方程可知

T1

最终甲乙温度相同，乙的体积大，压强小，甲的体积小，压强大，故B正确。

故选：B。

【点评】本题主要考查了一定质量的理想气体的状态方程，根据一定质量的理想气体的状态方程结合热平衡知识

即可完成分析。

4.如图所示，将不同材料制作的甲、乙细管竖直插入水中，甲管内水面低于管外水面，乙管内水面高出管外水面。

下列说法正确的是（

甲

A.水与甲管的现象叫做浸润，水与乙管的现象叫做不浸润

B.与甲管接触附着层内的水分子之间的作用表现为斥力

C.两图现象均是毛细现象

D.用乙管材料制作防水衣防水效果比甲管材料好

【分析】将毛细管插入液体内时，管内、外液面会产生高度差；毛细现象是指液体浸润管壁，管内液面高于管外

液面；或液体不浸润管壁，管内液面低于管外液面。

【解答】解：A、管径很细的管子叫做毛细管，将毛细管插入水内时，管内、外液面会产生高度差，如果水浸润

管壁，管内液面高于管外液面；如果液体不浸润管壁，管内液面低于管外液面，所以水对乙管是浸润的，对甲管

是不浸润的，故A错误；

B、水对甲管是不浸润的，与甲管接触附着层内的水分子之间的作用表现为引力，故B错误；

C、甲管中液面比管外液面低，乙管中液面比管外液面高都是由于毛细现象而产生的，故C正确；

D、用甲管材料制作防水衣防水效果比乙管材料好，故D错误。

故选：Co

【点评】本题主要考查对“毛细现象”的理解，要明确毛细管插入液体内时，液体浸润管壁，管内液面高于管外

液面；液体不浸润管壁，管内液面低于管外液面。

5.一列简谐横波在介质中沿x轴传播，在t=0时刻的波形图如图所示，P、Q为介质中的两质点。t=2s时质点P

3

第一次回到平衡位置，t=ls时质点Q第一次回到平衡位置。下列说法正确的是（）

A.波沿x轴负方向传播

B.该波的周期为2s

C.t=ls时间内P、Q两质点运动的路程一样大

D.t=L时，质点P位于波峰位置

3

【分析】由质点P的振动情况可知，波的传播方向；根据t=ls时，质点Q第一次回到平衡位置，可知，波的传

播周期，从而可确定t=』s时，质点P的位置。

3

【解答】解：AD、t=2s时质点P第一次回到平衡位置，贝ljt=1s时，质点P不在波峰位置，t=ls时质点Q

33

第一次回到平衡位置，可知P点向下振动，则波沿x轴负方向传播，故A正确，D错误;

B、t=Is时质点Q第一次回到平衡位置，则」「T=1,解得：T=4s,故B错误；

4

C、Q在波谷位置，t=Is时间质点运动的路程为A,P不在波峰、波谷和平衡位置处，则t=ls时间质点运动的

路程不为A,故C错误；

故选：A。

【点评】本题考查了波动规律，要求学生能准确的从题干中提取出相关的信息，熟练的利用质点位置关系结合周

期性确定波长，注意C选项是解题的难点，本题从波的传播距离与波形图变化来求解波长。

6.图甲为一列简谐横波在t=0时的波形图，P是平衡位置在x=0.5m处的质点，Q是平衡位置在x=2.0m处的质

点；图乙为质点Q的振动图象。下列说法正确的是（）

A.这列简谐波沿x轴负方向传播

B.从t=0到t=0.25s,波传播的距离为50cm

C.从t=0.10s到t=0.25s,质点P通过的路程为30cm

D.在t=0.10s时，质点P的加速度方向与y轴正方向相同

【分析】由乙图读出，Q点在t=0时的振动方向，由甲图判断出波的传播方向。分别由两图读出波长和周期，

求出波速。根据时间与周期的关系求出P通过的路程。分析t=0.10s时Q的位置，判断其加速度方向。

【解答】解：A、Q质点在t=0时刻向上振动，可知波沿x轴正方向传播，故A错误；

B、由波动图像知，波长入=4m,由振动图像知，振动的周期T=0.2s,波传播的周期与质点的振动周期相等，

则波速v=4-=—m/s=20m/s,从t=0至!It=0.25s,波传播的距离△x=vt'=20X0.25m=5m,故B错误；

T0.2

C、在0.10〜0.25s内经过§T,处于平衡位置或者波峰和波谷的点通过的路程为s=3A=3X10cm=30cm,但P

4

点不在平衡位置或者波峰和波谷，通过的路程不等于30cm,故C错误；

D、在t=0.10s时，即经过半个周期，质点P在平衡位置下方，加速度的方向沿y轴正方向，故D正确。

故选：D。

【点评】解决本题的关键能够从波动图象和振动图象中获取信息，知道振动和波动的联系和区别。由振动图象的

斜率能读出振动方向，由波动图象判断波的传播方向.

7.如图所示，图中阴影部分ABC为一透明材料做成的柱形光学元件的横截面，该材料折射率n=&,AC为一半

径为R的工圆弧，D为圆弧面圆心，ABCD构成正方形，在B处有一点光源，只考虑首次从圆弧AC全反射与

4

折射的光线。则下列说法中正确的是()

A.从D点观察，圆弧AC被照亮的弧长有坐.

6

B.AD边和CD边有一部分接收不到点光源经圆弧AC折射的光线

C.点光源经圆弧AC全反射射到AB边，这部分长度为显

2

D.从D点观察，看到B处点光源的像比实际位置更远离AC面

【分析】圆弧AC被照亮的部分光线没有发生全反射，假设在E点刚好发生全反射，画出光路图，先由sinC=』

n

求出临界角C,再由几何知识求解圆弧AC被照亮的弧长。结合视深与实深的关系进行分析。

【解答】解：A、设光线在E点刚发生全反射，则有sinC1得C=45°。F点是E点BD的对称点，可知,

n

圆弧AC上EF段被照亮。

在4EBD中，由正弦定理得：——匹——=-----匹-------，其中DE=R,DB=&R,解得NEBD=30°,

sinZEBDsin(180-C)

则/EDB=C-/EBD=45°-30°=15°

ZEDF=3O°=匹，故从D点观察，圆弧AC被照亮的弧长为s=?曳，故A正确;

66

B、根据光的折射，AD边和CD边都会有经圆弧AC折射的光线照到，故B错误；

C、经圆弧AC全反射射到AB边，这部分长度为R(1-tanl5°),故C错误；

D、从D点观察，看到B处点光源的像比实际位置更靠近AC面，故D错误。

故选：Ao

【点评】对于几何光学问题的分析，能正确画出光路图，结合几何关系进行分析是关键。

8.氢原子能级示意图如图所示。光子能量在1.63eV〜3.10eV之间的光为可见光。大量处于n=4能级的氢原子向低

能级跃迁时，辐射出若干不同频率的光。下列说法正确的是（）

n

£/neV

0C0

4-0.85

3-1.51

2-3.4

1--------------------------------13.6

A.这些氢原子共能辐射出5种不同频率的光子

B.这些氢原子共能辐射出3种不同频率的可见光

C.电子处在n=4的轨道上比处在n=3的轨道上动能更小

D.用n=4能级跃迁到n=2能级辐射出的光子，照射逸出功为6.34eV的金属粕，能发生光电效应

【分析】从高轨道向低轨道跃迁时减少的能量以光子的形式辐射出去；所有的激发态都是不稳定的，都会继续向

基态跃迁，故辐射光子的种类为C：；只有入射光子的能量大于金属的逸出功才会发生光电效应。

【解答】解：A、大量氢原子处于n=4能级向低能级跃迁，最多辐射出cj=6种不同频率的光子，故A错误；

B、从n=4到n=2和n=3到n=2共产生两种不同频率的可见光，故B错误；

C、对电子绕核做圆周运动有

Ek=12

-mv

2

解得：Ek=kW—,

2r

故C正确;

D、由E4-E2=-0.85eV-(-3.4eV)=2.55eV<6.34eV可知，用n=4能级跃迁到n=2能级辐射出的光子，

照射逸出功为6.34eV的金属伯，不能发生光电效应，故D错误；

故选：Co

【点评】解决本题的关键知道光子能量与能极差的关系，即Em-En=hv,以及知道光电效应产生的条件。

9.如图所示，图甲为氢原子的能级图，大量处于n=3激发态的氢原子跃迁时，发出频率不同的大量光子，其中频

率最高的光子照射到图乙电路中光电管阴极K上时，电路中电流随电压变化的图像如图丙所示。下列说法正确

的是()

A.光电管阴极K金属材料的逸出功为7.0eV

B.这些氢原子跃迁时共发出4种频率的光

C.若调节滑动变阻器滑片能使光电流为零，则可判断图乙中电源右侧为正极

D.氢原子跃迁放出的光子中共有2种频率的光子可以使阴极K发生光电效应现象

【分析】利用爱因斯坦光电效应方程和图丙中的遏止电压求逸出功；利用玻尔理论求跃迁发光的频率种类；利用

光电管电路中反向电压判断电源的正负极；利用入射光光子能量大于逸出功，判断能发生光电效应的光子种类个

数。

【解答】解：A、由图甲可知，大量处于n=3激发态的氢原子跃迁时，发出频率最高的光子的能量为E=-1.51

eV-(-13.6eV)=12.09eV,根据图丙可知，遏止电压为7V,则光电子的最大初动能Ekm=eUc=7eV

根据光电效应方程Ekm=E-Wo

则光电管阴极K金属材料的逸出功为Wo=5.O9eV,故A错误；

B、根据排列组合的规律可知，大量处于n=3激发态的氢原子跃迁时，共发出c§=3种频率的光，故B错误；

C、光电子由阴极K向对面的极板运动，形成光电流，要阻止该电流，需要接反向电压，则可判断图乙中电源左

侧为正极，故C错误；

D、通过A分析可知，只要光电子的能量大于5.09eV,就可以使阴极K发生光电效应现象，由图甲可知，大量

处于n=3激发态的氢原子跃迁时，有2种频率的光子(n=3-n=l和n=2-n=l)满足要求，故D正确。

故选：D。

【点评】本题综合考查光电效应中的逸出功、遏止电压、光电管电路，以及玻尔理论中的原子跃迁。掌握相关规

律，是作答此类问题的关键。

二.填空题（共2小题）

10.如图所示，一端封闭的细玻璃管开口向下竖直插入水银槽中，管内一小段水银柱分割出两段气体柱，上端气柱

长为h,下端气柱长为12,且11=12。现保持管内气体温度不变，将玻璃管竖直向上缓慢提起，保持开口端始终

在水银面下方，则管内水银柱与水银槽面的高度差h变大（选填“变大”、“不变”或“变小”）；封闭的两

段气体柱的长度h的增长量>12的增长量（选填”或

【分析】先假设将玻璃管竖直向上缓慢提升时，12的下端面水银没有上升，保持原高度，即12内气体的压强不变,

那么其体积就不变，就只有11的体积增大，于是h内气体压强变小但是11内的气体压强始终是12气体压强减去

中间那段水银柱高度，所以假设错误，12也会体积增大，压强减小。

【解答】解：设大气压强为po,下端空气柱的压强为P2,上部空气柱压强为pi；两空气柱间的水银柱长度为L；

则下部空气柱的压强p2=po-ph,上部气柱的压强pi=po-ph+L,pi=p2-pL,

假设将玻璃管竖直向上缓慢提升时，12的下端面水银没有上升，保持原高度即12内气体的压强不变，下部空气柱

体积不变，

就只有11的体积增大，于是11内气体压强变小，由于pi=p2-pL,而L不变，则P2减小，则假设错误，下部气

体体积增大，即12变大，

下部气体体积变大，气体温度不变，由玻意耳定律可知，下部气体压强减小，即P2减小，由于p2=p（）-ph,大

气压强P0不变，则管内水银柱高度差h变大，

由于它们压强减小的绝对值一样，而h气体原来压强比12小，由玻意耳定律定律知，h的压强变化的相对值大,

故h长度增长大于12的长。

故答案为：变大，

【点评】本题利用假设法判断下边空气柱的长度变化，利用理想气体状态方程分析出管内水银面与管外水银面高

度差的特点。

11.如图1为“研究一定质量气体在压强不变的条件下，体积变化与温度变化关系”的实验装置示意图.粗细均匀

的弯曲玻璃管A臂插入烧瓶，B臂与玻璃管C下部用橡胶管连接，C管开口向上，一定质量的气体被封闭于烧

瓶内.开始时，B、C内的水银面等高.

(1)若气体温度升高，为使瓶内气体的压强不变，应将C管向下(填“向上”或“向下”)移动，直至B、

C两管水银面等高.

(2)实验中多次改变气体温度，用At表示气体升高的温度，用△!!表示B管内水银面高度的改变量.根据测量

数据作出的图线(如图2)是A.

【分析】探究压强不变时体积变化与温度变化的关系，气体温度升高，压强变大，B管水银面下降，为保证气体

压强不变，应适当降低C管，使B、C两管水银面等高.

【解答】解：(1)气体温度升高，压强变大，B管水银面下降，为保证气体压强不变，应适当降低C管，

所以应将C管向下移动，直至B、C两管水银面等高，即保证了气体压强不变.

(2)实验中多次改变气体温度，用At表示气体升高的温度，用表示B管内水银面高度的改变量.

压强不变时体积变化与温度变化的关系是成正比的，所以根据测量数据作出的图线是A.

故答案为：(1)向下，B、C两管水银面等高.

(2)A

【点评】实验过程中要注意控制变量法的应用，控制气体压强不变，B、C两管水银面等高.

12.用单摆测定重力加速度的实验装置如图中所示。

(1)组装单摆时，应在下列器材中选用AD.

A.长度为1m左右的细线

B.长度为10cm左右的橡皮绳

C.直径为1.5cm左右的塑料球

D.直径为1.5cm左右的铁球

（2）下面测定单摆振动周期的方法正确的是Do

A.把摆球从平衡位置拉开到某一位置，然后由静止释放摆球，在释放摆球的同时启动秒表开始计时，当摆球再次

回到原来位置时，按停秒表停止计时

B.以单摆在最大位移处为计时基准位置，用秒表测出摆球第n次回到基准位置的时间t,则T=&

n

C.以摆球在最低位置处为计时基准位置，摆球每经过最低位置，记数一次，用秒表记录摆球n次经过最低位置的

时间t,则丁=主

n

D.以摆球在最低位置处为计时基准位置，摆球每从同一方向经过摆球的最低位置记数一次，用秒表记录摆球从同

一方向n次经过摆球的最低位詈时的时间t,则丁=主

n

（3）为了提高实验精度，在实验中可改变摆长1并测出相应的周期T,再以丁2为纵坐标、1为横坐标将所得数

据连成直线，如图乙所示，并求得该直线的斜率k。则重力加速度g=_2J_（用k表示）。

k

（4）甲同学正确完成实验操作后，整理器材时突然发现：实验中，他一直将摆线长度作为摆长1,利用T2-1图

像能否消除摆长不准对实验结果的影响？请分析说明理由。

【分析】（1）根据实验原理选择合适的实验器材；

（2）根据实验原理掌握正确的实验操作；

（3）根据单摆的周期公式结合图像的斜率得出g的表达式；

（4）根据单摆的周期公式得出图像表达式，分析摆长对实验结果的影响。

【解答】解：（1）为减小实验误差应选长度约1m的细线做摆线；为减小空气阻力对实验的影响应选择质量大而

体积小的球作摆球；故选：AD。

（2）AB.在测量周期时，应在摆球经过最低点开始计时，测量多次全振动的周期，故AB错误；

CD.测周期时，应该以摆球在最低置处为计时基准位置，摆球每从同一方向经过摆球的最低位置记数一次，用秒

表记录摆球从同一方向n次经过摆球的最低位置时的时间，则

1=主，

故C错误，D正确；

故选：D。

（3）根据

2

整理得：12=里匚.1