2023-2024学年福建省泉州市泉港一中、泉州一中、石外分校四校联盟高二(下)期末物理试卷

2023-2024学年福建省泉州市泉港一中、泉州一中、石外分校四校联盟高二（下）期末物理试卷一、单选题（本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。）1．（4分）在一个世纪前的物理学大发展中，大量的科学发现促进了人们对微观世界的认识，下列叙述中正确的是（）A．汤姆孙发现阴极射线在磁场中受力情况与正电荷受力相同 B．卢瑟福的α粒子散射实验表明原子中心有一个极小的核 C．玻尔根据原子光谱认为电子的可能轨道的分布是连续的 D．德布罗意认为实物粒子只有粒子性，完全不具有波动性2．（4分）制造某型芯片所使用的银灰色硅片覆上一层厚度均匀的无色透明薄膜后，在自然光照射下硅片呈现深紫色。关于此现象，下列说法正确的是（）A．上述现象与彩虹的形成原理相同 B．光在薄膜的下表面发生了全反射 C．薄膜上下表面的反射光发生了干涉 D．薄膜厚度发生变化，硅片总呈现深紫色3．（4分）如图所示为氢原子的能级示意图，基态能量为—E1；氢原子处于激发态第n能级的能量EnA．入射光光子的能量等于E1B．这些氢原子从n＝4能级向低能级跃迁，最多可辐射4种不同频率的光子 C．氢原子从n＝4能级向低能级跃迁时，辐射出的波长最长的光子对应的能量为7ED．由激发态跃迁到基态的赖曼系光子能量有可能小于高能级跃迁到n＝2能级的巴尔末系光子能量4．（4分）用图甲所示装置研究光电效应，图中电源的极性可以改变。用单色光照射光电管的阴极K，并在阳极A和阴极K之间加上反向电压，通过调节滑动变阻器的滑片逐渐增大电压，直至电流计中电流恰为零，此时电压表的示数U称为遏止电压。现分别用频率为ν1和ν2的单色光照射阴极（ν1＜ν2），测量到遏止电压分别为U1和U2。图乙为频率为ν1的单色光的光电流与电压关系图像。则（）A．若用频率更高的光照射光电管，则饱和光电流a一定增大 B．加正向电压时，将滑片P向右滑动，可增大光电子的最大初动能 C．由实验数据可得，阴极K金属的极限频率vcD．若入射光频率改为ν2，则图像与横轴交点在ν1光照射时的左侧二、双选题（本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两个选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）（多选）5．（6分）如图所示，图甲是LC振荡回路中电流随时间的变化关系，若以图乙回路中顺时针方向的电流为正，a、b、c、d均为电场能或磁场能最大的时刻，下列说法正确的是（）A．图乙中的a是电场能最大的时刻，对应图甲中的T2时刻B．图乙中的b是电场能最大的时刻，此后的T4内电流方向为正C．图乙中的c是磁场能最大的时刻，对应图甲中的3T4时刻D．图乙中的d是磁场能最大的时刻，此后电容C的下极板将充上负电荷（多选）6．（6分）嫦娥六号探月工程创造了中国在太空探索领域的新纪录。工程中的月球车采用同位素94238Pu电池为其保暖供电。94238Pu发生α衰变，半衰期为88年，已知94A．94238Pu发生αB．一个94238Pu核衰变为C．月球昼夜温差大，94238D．20g94（多选）7．（6分）如图甲所示，正方形导线框abcd放在匀强磁场中静止不动，磁场方向与线框平面垂直，磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示.t＝0时刻，磁感应强度B的方向垂直纸面向外，设产生的感应电流以逆时针方向为正方向、ab边所受安培力的方向以垂直ab边向上为正方向.则下列关于感应电流i和ab边所受安培力F随时间t变化的图像正确的是（）A． B． C． D．（多选）8．（6分）如图，某工厂为了检验正方形线圈的合格率，将线圈放在水平传送带上，传送带所在空间中存在着竖直向下的匀强磁场，磁场边界PQ与MN平行且与线圈速度方向成45°，磁感应强度为B，线圈与传送带一起以恒定速度ν向右运动，线圈与传送带间的动摩擦因数为μ。线圈进入磁场过程中线圈恰好不打滑，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。已知线圈质量为m，匝数为N，边长为L，总电阻为R，且磁场宽度大于L。则（）A．线圈进入磁场过程中，电流方向为ABCDA B．线圈在进入磁场的过程中通过截面的电荷量为NBLC．在线圈进入磁场的过程中，线圈对传送带的摩擦力始终沿AC所在直线方向，且最大值为2ND．在不改变传送带速度的情况下，相同材料、粗细、边长但匝数为2N的线圈进入磁场过程会打滑三、非选择题（共60分，考生根据要求作答。）9．（2分）两列相干水波在某时刻叠加情况如图所示，实线表示波峰，虚线表示波谷，两列波的振幅均为A＝2cm，波速均为v＝2m/s，波长均为λ＝4m。图示时刻，O点是AC和BD连线的交点，为振动（选填“加强”或“减弱”）点，从图示时刻起经2s，O点通过的路程为cm。10．（3分）由甲、乙两种不同颜色的光，垂直于直角三棱镜的AC边界面射入，照射到斜面上的D点，甲光恰好发生全反射，乙光可以从D点折射出棱镜，如图所示。若甲、乙单色光在该棱镜中传播速度分别为k1c和k2c（c为真空中的光速），则可以判断k1k2（选填“＞”或“＜”）；甲、乙两单色光在该介质中的折射率之比为（用k1、k2表示）；在同一双缝干涉装置中，甲光形成的条纹间距乙光形成的条纹间距（选填“＞”或“＜”）。11．（3分）在图（a）所示的交流电路中，电源电压的有效值为U＝220V，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，R1、R2、R3均为固定电阻，R2＝R3＝20Ω，各电表均为理想电表。已知电阻R2中电流I2随时间t变化的正弦曲线如图（b）所示。则图中电流表的示数为A；电压表的示数为V；变压器的输入功率为W。12．（6分）某实验小组通过单摆实验测定本地重力加速度。如图甲，将细线的上端固定在铁架台上，下端系一小钢球，就做成了单摆。（1）用游标卡尺测量小钢球直径，示数如图乙所示，读数为mm。（2）以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有。A．摆线要选择细些的、伸缩性小些的，并且尽可能长一些B．摆球尽量选择质量大些、体积小些的C．为了使单摆的周期大一些，以方便测量，开始时拉开摆球，使摆线偏离平衡位置有较大的角度D．拉开摆球，使摆线偏离平衡位置不大于5°释放摆球，当摆球振动稳定后，从平衡位置开始计时，记下摆球做50次全振动所用的时间Δt，由此计算单摆周期T（3）在实验过程中，用秒表记录了单摆振动50次所用的时间如图丙所示，该示数为Δt＝s。（4）测量出多组周期T、摆长L数值后，画出T2﹣L图像如图丁所示，图线斜率的物理意义是。A．gB．1C．gD．413．（7分）在做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，实验步骤如下：A．将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板上。B．用公式求出薄膜厚度，即油酸分子的大小；C．已知实验室中使用的油酸酒精溶液的体积浓度为c，根据油酸酒精溶液的浓度，算出N滴溶液的体积V；D．将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓内的方格数（不足半个的舍去，多于半个的算一个），再根据方格的边长为a，求出油膜的面积S；E．用浅盘装入约2cm深的水，在水面上均匀的撒上痱子粉或石膏粉。（1）将上述实验步骤进行排序，正确的顺序应该是（写步骤前的序号）；（2）实验中要让油酸在水面尽可能散开，形成（填“单分子”或“多分子”）油膜，并将油膜分子看成球形且紧密排列。本实验体现的物理思想方法为。A．控制变量法B．理想模型法C．极限思想法D．等效替代法（3）每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积的表达式V0＝（用题中字母表示）；从图中可数出小正方形的有效个数为。则油酸分子的直径d＝（用题中字母表示）；（4）学生做完实验后，发现自己所测的分子直径d明显偏大。出现这种情况的原因可能是。A．将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算B．油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化C．计算油膜面积时，只数了完整的方格数D．求每滴溶液中纯油酸的体积时，1mL溶液的滴数多记了5滴14．（11分）导热性能良好、内壁光滑的汽缸开口竖直向上放置，其上端口装有固定卡环，如图1所示。质量m＝0.5kg、横截面积S＝2.5×10﹣4m2的活塞将一定质量的理想气体封闭在缸内。现缓慢升高环境温度，气体从状态A变化到状态C的V﹣T图像如图2所示，已知大气压强p0=1.0×10（1）状态C时气体的压强；（2）气体从A到C的过程中吸收的热量为8.4×104J，则此过程气体内能的变化量。15．（12分）如图，用一小型交流发电机向较远处用户供电时，为减小输电的功率损耗，使用两个理想变压器，先用升压变压器将电压升高，到达用户区再用降压变压器将电压降下来后供用户使用。发电机线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴OO′匀速转动。已知线圈abcd的匝数N＝100，面积S＝0.026m2，线圈匀速转动的角速度ω＝100πrad/s，匀强磁场的磁感应强度大小B=2πT。输电导线的总电阻R＝12.5Ω，降压变压器原、副线圈的匝数比为n3（1）交流发电机产生的感应电动势的最大值Em；（计算结果可以保留根号）（2）输电线路上损耗的电功率ΔP；（3）若升压变压器原、副线圈匝数比为n1：n2＝1：9，求升压变压器原线圈两端的电压U1。16．（16分）如图，足够长的“”形平行金属导轨MO、NO固定在水平绝缘桌面上，导轨上表面光滑。宽轨间距为2l，窄轨间距为l。OO′左侧存在方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B0。两根相同的金属棒a、b垂直于轨道放置在宽轨段，金属棒质量a为m、长度为2l、阻值为2r。以O为原点，沿OP方向建立x轴，在OO′右侧存在沿Ox方向分布规律为B＝B0+kx（k＞0）的竖直向上的磁场。一质量为m、阻值为r、三边长度均为l的“U”形金属框，左端紧靠OO′平放在桌面上，金属框与金属导轨不接触，左端略高于金属导轨。初始时，将b锁定，a在水平向右、大小为F的恒力作用下，从静止开始运动，离开宽轨前已匀速。a滑上窄轨瞬间，撤去力F，同时释放b。当a运动至OO′时，棒a中已无电流（b始终在宽轨），此时撤去b。金属导轨电阻不计，a棒、b棒在金属导轨上运动时，与导轨始终接触良好，且不发生转动。求：（1）a棒在宽轨上匀速运动时的速度v0大小；（2）从撤去外力F到金属棒a运动至OO′的过程中，a棒中产生的焦耳热；（3）若a棒与金属框碰撞后连接在一起向右运动，求a棒最终静止时与OO′的距离。

2023-2024学年福建省泉州市泉港一中、泉州一中、石外分校四校联盟高二（下）期末物理试卷参考答案与试题解析一、单选题（本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。）1．（4分）在一个世纪前的物理学大发展中，大量的科学发现促进了人们对微观世界的认识，下列叙述中正确的是（）A．汤姆孙发现阴极射线在磁场中受力情况与正电荷受力相同 B．卢瑟福的α粒子散射实验表明原子中心有一个极小的核 C．玻尔根据原子光谱认为电子的可能轨道的分布是连续的 D．德布罗意认为实物粒子只有粒子性，完全不具有波动性【考点】玻尔理论的局限性；德布罗意波的公式；阴极射线与阴极射线管的应用；卢瑟福α粒子散射实验．【答案】B【分析】首先明确每个选项所涉及的物理学史和原子物理的基础知识，然后逐一分析每个选项的正确性，最后得出正确答案。这种方法要求考生对物理学史和原子物理的基础知识有清晰的理解和掌握。【解答】解：A、汤姆孙发现阴极射线在磁场中受力情况与负电荷受力相同，故A错误；B、卢瑟福的α粒子散射实验表明原子中心有一个极小的核，故B正确；C、玻尔根据原子光谱认为电子的可能轨道的分布是不连续的，故C错误；D、德布罗意认为实物粒子既有粒子性，又具有波动性，故D错误。故选：B。2．（4分）制造某型芯片所使用的银灰色硅片覆上一层厚度均匀的无色透明薄膜后，在自然光照射下硅片呈现深紫色。关于此现象，下列说法正确的是（）A．上述现象与彩虹的形成原理相同 B．光在薄膜的下表面发生了全反射 C．薄膜上下表面的反射光发生了干涉 D．薄膜厚度发生变化，硅片总呈现深紫色【考点】薄膜干涉的计算；光的衍射现象；光的色散现象；光的全反射现象．【答案】C【分析】光的干涉是指两列或几列光波在空间相遇时相互叠加，在某些区域始终加强，在另一些区域则始终削弱，形成稳定的强弱分布的现象，证实了光具有波动性。只有两列光波的频率相同，相位差恒定，振动方向一致的相干光源，才能产生光的干涉。单色光的干涉条纹是等间距明暗相间条纹，复色光产生彩色条纹。光的折射是光从一种介质射入另一种介质中，光的传播方向发生转变的现象。【解答】解：A．上述现象是由于光的干涉造成的，彩虹的形成原理主要为光通过水珠发生的折射，上述现象与彩虹的形成原理不相同，故A错误；BC．硅片呈现深紫色的原因是薄膜的厚度正好使紫光在薄膜上下表面的反射光发生干涉，满足振动加强条件，振动加强，故B错误，C正确；D．根据光的干涉中相互加强的条件，可知当薄膜的厚度发生变化时，满足加强条件（厚度为波长的四分之一）的波长也会发生改变，导致硅片呈现的颜色发生变化，故D错误。故选：C。3．（4分）如图所示为氢原子的能级示意图，基态能量为—E1；氢原子处于激发态第n能级的能量EnA．入射光光子的能量等于E1B．这些氢原子从n＝4能级向低能级跃迁，最多可辐射4种不同频率的光子 C．氢原子从n＝4能级向低能级跃迁时，辐射出的波长最长的光子对应的能量为7ED．由激发态跃迁到基态的赖曼系光子能量有可能小于高能级跃迁到n＝2能级的巴尔末系光子能量【考点】计算能级跃迁过程吸收或释放的能量；分析能级跃迁过程中释放的光子种类．【答案】C【分析】根据E＝Em﹣En求出光子的能量，并比较光子的频率大小关系；根据数学组合公式求出氢原子可能辐射光子频率的种数。【解答】解：A、入射光子的能量E=EB、大量处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁最多能辐射出C4C、由n＝4能级跃迁到n＝3能级时辐射出的光子能量最小，其频率也最小，其波长最大，其能量为ΔE=ED、由激发态跃迁到基态的莱曼系光子的最小频率为n＝2→n＝1，其能量为Δ高能级跃迁到n＝2能级辐射出的光子的最大能量为ΔE=0−E故选：C。4．（4分）用图甲所示装置研究光电效应，图中电源的极性可以改变。用单色光照射光电管的阴极K，并在阳极A和阴极K之间加上反向电压，通过调节滑动变阻器的滑片逐渐增大电压，直至电流计中电流恰为零，此时电压表的示数U称为遏止电压。现分别用频率为ν1和ν2的单色光照射阴极（ν1＜ν2），测量到遏止电压分别为U1和U2。图乙为频率为ν1的单色光的光电流与电压关系图像。则（）A．若用频率更高的光照射光电管，则饱和光电流a一定增大 B．加正向电压时，将滑片P向右滑动，可增大光电子的最大初动能 C．由实验数据可得，阴极K金属的极限频率vcD．若入射光频率改为ν2，则图像与横轴交点在ν1光照射时的左侧【考点】爱因斯坦光电效应方程；光电效应的截止频率；遏止电压及其影响因素．【答案】D【分析】饱和光电流由入射光的强度决定；根据爱因斯坦光电效应方程；把两次光照射光电管所得到的数据代入光电效应方程联立计算；根据动能定理结合光电效应方程分析。【解答】解：A、在发生光电效应时，饱和光电流由入射光的强度决定，与入射光的频率无关，故A错误；B、加正向电压时，将滑片P向右滑动，光电管两端的电压增大，根据爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν﹣W0可知，光电子的最大初动能由入射光的频率决定，与所加电压无关，故B错误；C、根据爱因斯坦光电效应方程可知，eU1＝Ek＝hν1﹣W0，eU2＝E'k＝hν2﹣W0，其中逸出功W0＝hνc，解得ν=UD、根据动能定理可知，eU＝Ek＝hν﹣W0，增大入射光的频率，即用频率为ν2的单色光照射光电管，则遏止电压增大，图象与横轴交点在ν1光照射时的左侧，故D正确.。故选：D。二、双选题（本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两个选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）（多选）5．（6分）如图所示，图甲是LC振荡回路中电流随时间的变化关系，若以图乙回路中顺时针方向的电流为正，a、b、c、d均为电场能或磁场能最大的时刻，下列说法正确的是（）A．图乙中的a是电场能最大的时刻，对应图甲中的T2时刻B．图乙中的b是电场能最大的时刻，此后的T4内电流方向为正C．图乙中的c是磁场能最大的时刻，对应图甲中的3T4时刻D．图乙中的d是磁场能最大的时刻，此后电容C的下极板将充上负电荷【考点】电磁振荡的图像问题；电磁振荡及过程分析．【答案】BD【分析】电容器充电完毕（放电开始）时，电场能达到最大，磁场能为零，回路中感应电流i＝0；放电完毕（充电开始）时，电场能为零，磁场能达到最大，回路中感应电流达到最大，由此分析。【解答】解：A、题图乙中的a是电场能最大的时刻，由上极板带正电，下极板带负电，可知此后的T4B、题图乙中的b是电场能最大的时刻，由下极板带正电，下极板带负电，可知此后的T4C、题图乙中的c是磁场能最大的时刻，此后磁场能转化为电场能，根据安培定则可知，电流方向为逆时针方向，对应题图甲中的T4D、题图乙中的d是磁场能最大的时刻，此后磁场能转化为电场能，电流方向为顺时针方向，此后电容C的下极板将充上负电荷，故D正确。故选：BD。（多选）6．（6分）嫦娥六号探月工程创造了中国在太空探索领域的新纪录。工程中的月球车采用同位素94238Pu电池为其保暖供电。94238Pu发生α衰变，半衰期为88年，已知94A．94238Pu发生αB．一个94238Pu核衰变为C．月球昼夜温差大，94238D．20g94【考点】半衰期的相关计算；用爱因斯坦质能方程计算核反应的核能；α衰变的特点、本质及方程．【答案】AD【分析】衰变反应前后质量数和电荷数守恒，由此得出对应的衰变方程；根据质能方程分析出衰变过程释放的能量；半衰期不会随着温度的变化而变化；根据半衰期公式计算。【解答】解：A、根据电荷数和质量数守恒可知94238Pu发生α衰变的方程式为：94238Pu→B、根据质能方程可得释放的核能为ΔE=ΔmcC、半衰期的大小与元素所处的化学环境和物理环境都无关，故C错误；D、经过t＝176年＝2T，即经过两个半衰期，剩余94238Pu的质量为故选：AD。（多选）7．（6分）如图甲所示，正方形导线框abcd放在匀强磁场中静止不动，磁场方向与线框平面垂直，磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示.t＝0时刻，磁感应强度B的方向垂直纸面向外，设产生的感应电流以逆时针方向为正方向、ab边所受安培力的方向以垂直ab边向上为正方向.则下列关于感应电流i和ab边所受安培力F随时间t变化的图像正确的是（）A． B． C． D．【考点】根据B﹣t或者φ﹣t图像计算感应电动势；闭合电路欧姆定律的内容和表达式；安培力的概念．【答案】BD【分析】根据法拉第电磁感应定律、闭合电路的欧姆定律分析电流强度大小，根据楞次定律判断电流方向；根据安培力的计算公式F＝BIL分析安培力的变化情况。【解答】解：AB、根据法拉第电磁感应定律可得：E=ΔΦCD、根据安培力的计算公式F＝BIL可知，在0～2s内，ab边所受安培力垂直ab边向上且减小；2s～3s内，电流仍是正方向，且大小不变，此过程ab边所受安培力垂直ab边向下且增大；3s～4s内，ab边所受安培力垂直ab边向上且逐渐减小；4s～6s内，ab边所受安培力垂直ab边向下且增大，故C错误、D正确。故选：BD。（多选）8．（6分）如图，某工厂为了检验正方形线圈的合格率，将线圈放在水平传送带上，传送带所在空间中存在着竖直向下的匀强磁场，磁场边界PQ与MN平行且与线圈速度方向成45°，磁感应强度为B，线圈与传送带一起以恒定速度ν向右运动，线圈与传送带间的动摩擦因数为μ。线圈进入磁场过程中线圈恰好不打滑，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。已知线圈质量为m，匝数为N，边长为L，总电阻为R，且磁场宽度大于L。则（）A．线圈进入磁场过程中，电流方向为ABCDA B．线圈在进入磁场的过程中通过截面的电荷量为NBLC．在线圈进入磁场的过程中，线圈对传送带的摩擦力始终沿AC所在直线方向，且最大值为2ND．在不改变传送带速度的情况下，相同材料、粗细、边长但匝数为2N的线圈进入磁场过程会打滑【考点】线圈进出磁场的电压、电流、电荷量等电学量的计算．【答案】BC【分析】线圈进入磁场过程中，根据楞次定律判断电流方向，分析安培力方向，进而判断线圈对传送带的摩擦力方向，求出安培力最大值，即可求得摩擦力最大值。根据电荷量与电流的关系、法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律相结合求通过截面的电荷量。在不改变传送带速度的情况下，分析线框受到的安培力的最大值是否变化，判断线圈进入磁场过程是否打滑。【解答】解：A．线圈进入磁场的过程，磁通量增加，根据楞次定律，感应电流的方向为ADCBA，故A错误；B．线圈在进入磁场的过程中通过截面的电荷量为q=I电流平均值为I=根据法拉第电磁感应定律E=N解得q=NB故B正确；C．在线圈进入磁场的过程中，受到沿CA方向的安培力作用，由于线圈匀速运动，所以线圈受到的摩擦力方向为AC方向，根据牛顿第三定律可知，线圈对传送带的摩擦力始终沿CA方向，最大值为fm线圈在进入磁场的过程中感应电动势的最大值为Em感应电流的最大值为Im解得fm故C正确；D．线圈质量不变，材料不变，边长不变，匝数变成2倍，则导线长度变为原来的2倍，横截面积变为原来的12，根据R=ρFm可知匝数变成2倍，电阻变为原来的4倍，线框受到的安培力的最大值不变，而最大静摩擦力为fm＝μmg不变，故在不改变传送带速度的情况下，相同质量、材料、边长但匝数为的线圈进入磁场过程也恰好不打滑，故D错误。故选：BC。三、非选择题（共60分，考生根据要求作答。）9．（2分）两列相干水波在某时刻叠加情况如图所示，实线表示波峰，虚线表示波谷，两列波的振幅均为A＝2cm，波速均为v＝2m/s，波长均为λ＝4m。图示时刻，O点是AC和BD连线的交点，为振动加强（选填“加强”或“减弱”）点，从图示时刻起经2s，O点通过的路程为16cm。【考点】波的干涉图样；波的干涉的加强和减弱区域的特点及判断．【答案】加强，16。【分析】根据干涉图样补充振动加强区和减弱区曲线进行判断，结合路程与时间和振幅的关系计算解答。【解答】解：结合干涉图样，振动加强和振动减弱区如下根据干涉图样的知识可知，加粗的实线表示振动的加强区，而O点刚好位于此实线上，加粗的虚线代表振动的减弱区，所以O点是振动的加强点，又因为T=λ故答案为：加强，16。10．（3分）由甲、乙两种不同颜色的光，垂直于直角三棱镜的AC边界面射入，照射到斜面上的D点，甲光恰好发生全反射，乙光可以从D点折射出棱镜，如图所示。若甲、乙单色光在该棱镜中传播速度分别为k1c和k2c（c为真空中的光速），则可以判断k1＜k2（选填“＞”或“＜”）；甲、乙两单色光在该介质中的折射率之比为k2：k1（用k1、k2表示）；在同一双缝干涉装置中，甲光形成的条纹间距＜乙光形成的条纹间距（选填“＞”或“＜”）。【考点】光的折射与全反射的综合问题；光的波长与干涉条纹间距的关系；折射率的波长表达式和速度表达式；光的全反射现象．【答案】＜；k2：k1；＜。【分析】甲恰好发生全反射，结合发生全反射的条件可知甲A的折射率大，结合题目中甲、乙单色光在该棱镜中传播速度判断k1、k2以及甲、乙两单色光在该介质中的折射率之比；根据折射率与波长的关系判断波长的长短关系，然后结合双缝干涉的条纹间距公式判断。【解答】解：由题意可知，甲单色光的临界角小于乙单色光的，根据sinC=可知n甲＞n乙根据n=结合甲、乙单色光在该棱镜中传播速度分别为k1c和k2c可得n解得n甲：n乙＝k2：k1则k1＜k2由于同一种介质对频率大、波长小的光的折射率答，可得λ甲＜λ乙根据双缝干涉的条纹间距Δx=可知甲光形成的条纹间距小于乙光形成的条纹间距。故答案为：＜；k2：k1；＜。11．（3分）在图（a）所示的交流电路中，电源电压的有效值为U＝220V，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，R1、R2、R3均为固定电阻，R2＝R3＝20Ω，各电表均为理想电表。已知电阻R2中电流I2随时间t变化的正弦曲线如图（b）所示。则图中电流表的示数为1A；电压表的示数为20V；变压器的输入功率为40W。【考点】用有效值计算交流电路的电功、电功率和焦耳热；交流电表的读数．【答案】1，20，40。【分析】根据理想电表、理想变压器结合交变电流的图像以及变压比、串并联电路的关系和功率公式求解相应物理量。【解答】解：由图可知，电阻R2和R3并联，且R3＝R2＝20Ω，电流表是理想电流表，所以电流表的示数也等于R2的电流I2=Im2=22A＝1A，副线圈两端电压U2＝I2R2＝1×20V＝20V，根据n1n2=U1U故答案为：1，20，40。12．（6分）某实验小组通过单摆实验测定本地重力加速度。如图甲，将细线的上端固定在铁架台上，下端系一小钢球，就做成了单摆。（1）用游标卡尺测量小钢球直径，示数如图乙所示，读数为18.6mm。（2）以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有ABD。A．摆线要选择细些的、伸缩性小些的，并且尽可能长一些B．摆球尽量选择质量大些、体积小些的C．为了使单摆的周期大一些，以方便测量，开始时拉开摆球，使摆线偏离平衡位置有较大的角度D．拉开摆球，使摆线偏离平衡位置不大于5°释放摆球，当摆球振动稳定后，从平衡位置开始计时，记下摆球做50次全振动所用的时间Δt，由此计算单摆周期T（3）在实验过程中，用秒表记录了单摆振动50次所用的时间如图丙所示，该示数为Δt＝100.2s。（4）测量出多组周期T、摆长L数值后，画出T2﹣L图像如图丁所示，图线斜率的物理意义是D。A．gB．1C．gD．4【考点】用单摆测定重力加速度．【答案】（1）18.6；（2）ABD；（3）100.2；（4）D【分析】（1）根据游标卡尺的读数规则完成读数；（2）根据实验原理及操作规范分析判断；（3）根据秒表的读数规则读数；（4）根据单摆的周期公式结合图像的斜率的物理意义解答。【解答】解：（1）游标卡尺的精度为0.1mm，读数为18mm+6×0.1mm＝18.6mm（2）AB．该实验中，要选择细些的、伸缩性小些的摆线，长度要适当长一些；选择体积比较小，密度较大的小球；故AB正确；CD．拉开摆球，使摆线偏离平衡位置不大于5°，释放摆球，从平衡位置开始计时，记下摆球做50次全振动所用的时间，则可以确定单摆周期，故C错误，D正确；故选：ABD。（3）秒表示数为90s+10.2s＝100.2s（4）根据单摆的周期公式T＝2π解得T2=4根据图像的斜率可知k=故ABC错误，D正确；故选：D。故答案为：（1）18.6；（2）ABD；（3）100.2；（4）D13．（7分）在做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，实验步骤如下：A．将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板上。B．用公式求出薄膜厚度，即油酸分子的大小；C．已知实验室中使用的油酸酒精溶液的体积浓度为c，根据油酸酒精溶液的浓度，算出N滴溶液的体积V；D．将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓内的方格数（不足半个的舍去，多于半个的算一个），再根据方格的边长为a，求出油膜的面积S；E．用浅盘装入约2cm深的水，在水面上均匀的撒上痱子粉或石膏粉。（1）将上述实验步骤进行排序，正确的顺序应该是CEADB（写步骤前的序号）；（2）实验中要让油酸在水面尽可能散开，形成单分子（填“单分子”或“多分子”）油膜，并将油膜分子看成球形且紧密排列。本实验体现的物理思想方法为B。A．控制变量法B．理想模型法C．极限思想法D．等效替代法（3）每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积的表达式V0＝cVN（用题中字母表示）；从图中可数出小正方形的有效个数为8。则油酸分子的直径d＝cV8N（4）学生做完实验后，发现自己所测的分子直径d明显偏大。出现这种情况的原因可能是AC。A．将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算B．油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化C．计算油膜面积时，只数了完整的方格数D．求每滴溶液中纯油酸的体积时，1mL溶液的滴数多记了5滴【考点】用油膜法估测油酸分子的大小．【答案】（1）CEADB；（2）单分子B；（3）cVN，8，cV【分析】（1）根据实验步骤要求排序即可；（2）认为形成的是单分子油膜，且将油膜分子看成球形紧密排列，是运用了理想模型法；（3）计算每滴优酸酒精溶液的体积，然后计算每滴油酸酒精溶液中含有的油酸的体积，最后根据V＝Sd计算；（4）根据分子直径的表达式d=cV【解答】解：（1）根据“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验步骤要求，步骤顺序应该是CEADB（2）实验中要让油酸在水面尽可能散开，形成单分子油膜，将油膜分子看成球形且紧密排列，是运用了理想模型法，故B正确，ACD错误。故选：B。（3）每滴优酸酒精溶液的体积为VN，则每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积的表达式V0=cVN，在计算有效格数时，不足半格的舍弃，超过半格的按照一格计算，所以从图中可数出小正方形的有效个数8格，油膜的面积为S＝8a2（4）A、根据分子直径的表达式d=cVB、油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度变大了，计算时油酸的体积偏小，测得的直径偏小，故B错误；C、计算油膜面积时，只数了完整的方格数，油膜的面积偏小，则测得的直径偏大，故C正确；D、求每滴溶液中纯油酸的体积时，1mL溶液的滴数多记了5滴，造成油酸的体积偏少，测得的直径偏小，故D错误。故选：AC。故答案为：（1）CEADB；（2）单分子B；（3）cVN，8，cV14．（11分）导热性能良好、内壁光滑的汽缸开口竖直向上放置，其上端口装有固定卡环，如图1所示。质量m＝0.5kg、横截面积S＝2.5×10﹣4m2的活塞将一定质量的理想气体封闭在缸内。现缓慢升高环境温度，气体从状态A变化到状态C的V﹣T图像如图2所示，已知大气压强p0=1.0×10（1）状态C时气体的压强；（2）气体从A到C的过程中吸收的热量为8.4×104J，则此过程气体内能的变化量。【考点】热力学第一定律的表达和应用；气体压强的计算；气体的等压变化与盖﹣吕萨克定律的应用．【答案】（1）状态C时气体的压强为1.6×105Pa；（2）气体从A到C的过程中吸收的热量为8.4×104J，则此过程气体内能的变化量为7.2×104J。【分析】（1）根据题意得出气体的状态参量，结合等容变化的特点得出气体的压强；（2）根据气体做功的计算公式，结合热力学第一定律分析出气体内能的变化量。【解答】解：（1）A状态气体压强为p由B变化到C，由等容变化p又pA＝pB联立得：p（2）从A到B为等压过程，外界对气体做功为W＝﹣pA（VB﹣VA）根据热力学第一定律ΔU＝Q+W联立得ΔU＝7.2×104J答：（1）状态C时气体的压强为1.6×105Pa；（2）气体从A到C的过程中吸收的热量为8.4×104J，则此过程气体内能的变化量为7.2×104J。15．（12分）如图，用一小型交流发电机向较远处用户供电时，为减小输电的功率损耗，使用两个理想变压器，先用升压变压器将电压升高，到达用户区再用降压变压器将电压降下来后供用户使用。发电机线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴OO′匀速转动。已知线圈abcd的匝数N＝100，面积S＝0.026m2，线圈匀速转动的角速度ω＝100πrad/s，匀强磁场的磁感应强度大小B=2πT。输电导线的总电阻R＝12.5Ω，降压变压器原、副线圈的匝数比为n3（1）交流发电机产生的感应电动势的最大值Em；（计算结果可以保留根号）（2）输电线路上损耗的电功率ΔP；（3）若升压变压器原、副线圈匝数比为n1：n2＝1：9，求升压变压器原线圈两端的电压U1。【考点】理想变压器两端的频率关系；有效值的定义和一般交变电流的有效值；理想变压器两端电压与匝数的关系；理想变压器两端电流与匝数的关系．【答案】（1）交流发电机产生的感应电动势的最大值Em为2602V；（2）输电线路上损耗的电功率ΔP为200W；（3）若升压变压器原、副线圈匝数比为n1：n2＝1：9，升压变压器原线圈两端的电压U1为250V。【分析】（1）根据公式Em＝NBSω计算；（2）先计算出电动机中的电流，然后根据变压器的变流规律得到输电线上的电流，进而计算输电