广东广州市荔湾区2025-2026学年高二年级下册学业综合素养练习物理试题（试卷+解析）

2025学年第一学期高中学业综合素养练习

高二物理

本试卷6页，共15小题，满分100分。考试时间为75分钟。

注意事项：

1、答卷前，考生务必在答题卡第1面和第3面上用黑色字迹的钢笔或签字笔填写学校、班

级、姓名、试室号和座位号，将自己的条形码粘贴在答题卡的“条形码粘贴处”。

2、答题卡上第一部分必须用2B铅笔作答，将选中项涂满涂黑，黑度以遮住框内字母为准，

修改时用橡皮擦除干净。第二部分必须用黑色字迹的签字笔按照题号顺序在各题目的答题区

域内作答，未在对应的答题区域内作答或超出答题区域作答的均无效。

3、考生务必将答案写在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将答题卡交回。

一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只

有一项符合题目要求）

1.关于电磁波的特性和应用，下列说法正确的是（）

A.电磁波从真空进入介质时频率不变

B.微波炉利用红外线的热效应快速加热食物

C.车站、机场“透视”行李箱的安检装置利用的是红外线

D.紫外线的频率比可见光低，常用于杀菌消毒，长时间照射可7员害健康

2.近日，甘肃武威的钮基熔盐实验堆首次实现了牡铀核燃料转换并成功运行。反应堆中，主要核反应为：

①%Th+；nf$Th+y；Th-£U+2-：X。下列说法正确的是（）

A.②中发生了a衰变

B.②中产生的X来自原子核外

C.①中产生的/的电离作用比②中产生的X的电离作用小

D.实验堆的温度升高时，记Th的半衰期变长

3.下列关于热学的图片，说法正确的是（）

各速率x阀的分rtt.1.

液体斥总分数的百分比

分子力

引

'分子的遽*

力

A.图甲中，微粒越大，单位时间内受液体分了撞击次数越多，布朗运动越明显

B.图乙中，两分子间距从G减小到4的过程中，分子势能一直减小

C.图内为大量气体分子热运动的速率分布曲线图，其中曲线I对应的分子平均动能大于曲线H对应的分子平

均动能

D.图丁是用针刺破小棉线圈内的薄膜后发生的现象，说明液体表面有扩张趋势

4.下列说法正确的是（）

A.图甲是肥皂膜的干涉图样，观察者应该和光源分别位于膜的两侧

B.图乙中，若孔的大小不变，增大波源的频率，则能观察到更明显的衍射现象

C.图丙中，救护车向右运动的过程中，A听到警笛声的频率比B听到的频率高

D.图丁中，观众看到的3D立体电影利用了光的衍射

5.组甲所示的“弹簧公仔”玩具由头部、轻弹簧及底座组成，可简化为如图乙所示模型。现固定底座B,

用力向下按物块A,松手后物块A沿竖直方向做简谐运动。取向上为正方向，物块A的位移随时间的变

化规律如图丙所示，下列说法正确的是（）

A.物块A做简谐运动的回复力由弹簧弹力提供

B.0.1S时和1.1S时，物块A的位移大小相等、方向相反

C.物块A在任意0.2s内经过的路程不一定为10cm

D.0.4~0.6s内，头部的动能与弹簧的弹性势能之和增加

6.热机循环是将内能转化为机械能的过程。卡诺循环是其中最典型的热机循环之一，其P-P图像如图所

示，一定质量的理想气体从状态N开始，沿循环曲线48CQ4回到初始状态4,其中力4和。。为两条等

温线，BC和D4为两条绝热线。下列说法正确的是（）

B.4->4过程中，气体分子单位时间内对器壁单位面积的平均撞击力增大

C.3fC过程中，气体对外界做的功大于。一《过程中外界对气体做的功

D.一次循环过程中，气体吸收的热量大于放出的热量

7.水上蹦床设施如图甲所示，游客在蹦床上规律跳动，水面激起一圈圈水波，波源位于。点，水波在

xQy水平面内沿各方向匀速传播，导致波面呈现为圆形。f=ls时刻的部分波面分布如图乙所示，虚线、

实线表示两相邻的波谷、波峰。已知力处质点的振动图像如图丙所示，z轴正方向表示竖直向上。下列说

法正确的是（）

A.水波的波速为0.5m/s

R.Z=3s时、C处质点位于波峰

C.，=4s时，。处质点具有负向最大加速度

D.若游客加快跳动频率，则相邻波峰的间距将变大

二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有

多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）

8.“油膜法估测分子直径”实验通过测量宏观量实现了对微观量的间接测量。下列说法正确的是（）

乙

A.根据•1滴油酸溶液的体积V和油膜面积S可估算出油酸分子的直径d4

B.甲、乙、丙图中，丙图油膜最接近实验要求

C.油酸的酒精溶液放置时间太久，则分子直径的测量值偏小

D.若建了粉偏厚，则分了一直径的测量值偏大

9,甲图为氢原子能级图，一群处于〃二4能级的氢原子向低能级跃迁过程中发出的光，仅有。、b两种光

能使乙图所示的光电管阴极K产生光电效应。用〃、6两种光分别照射阴极K,测得光电流/随电压U

变化的图像如丙图所示。下列说法正确的是（）

A.光电效应现象证明了光具有粒子性

B.。光的频率大于〃光的频率

C.处于〃=4能级的氢原子向〃=2跃迁时发出〃光

D处于基态的氢原子可以吸收能量为10.20eV的光子发生跃迁

10.如图所示，一块镶嵌在展示柜里装饰用的长方体玻璃砖，其43CQ面露于柜外，玻璃传厚度

4/=12cm,左下侧48'棱上安装一条双色细灯带，能同时发出。、6两种颜色的光。在48CO面上

能观察到。、人复色光区域和6单色光区域。已知真空中光速为。，。光在该玻璃砖中的折射率为g,

EG=FH=7cm,48〃M〃G"。则下列说法正确的是（）

A.复色光区域的宽度力七为9cm

B.。光在此玻璃中传播速度为7

一•'

C.b光折射率为2

4

D.若把光更换为折射率更小的。光，单色光区域宽度变窄

三、非选择题（共54分，考生根据要求作答）

II.在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，光具座上放置的光学元件从左到右依次为光源、M、N、

P、Q、遮光筒、毛玻璃（屏）、目镜，如图1所示。

356

I27

e初(ill

图2

（1）为保证实验效果，M、N、P、Q四个光学元件依次为

A.滤光片、透镜、单缝、双缝B.透镜、滤光片、单缝、双缝

C.滤光片、透镜、双缝、单缝D.透镜、单缝、滤光片、双缝

（2）转动手轮时，观察初、末两个视场，如图2所示，分划板中心刻线与第1条光纹中心对齐，记下读

数苞；转动手轮，分划板中心刻线与第7条亮纹中心对齐，记下读数/。已知图1中双缝间距为d，双

缝到毛玻璃（屏）的距离为L,则波长4=o

12.在“利用单摆测量重力加速度”的实验中：

（1）如图所示，用游标卡尺测得小球的直径mm：

（2）某同学用标准的实验器材和正确的实验方法测量出几组不同摆长L和对应周期7的数值，画出如图

/一£图像中的实线0M；如果实验中测量摆长时忘了加上摆球的半径，则该同学作出的〃一£图像为

A.虚线不平行实线

B.虚线b,平行实线QW

C.虚线。，平行实线

13.管道天然气的主要成分是甲烷，当空气中天然气浓度〃达到5%-15%,遇火就会引发爆炸，使用时要

谨防泄漏。某同学组装了一个天然气浓度测试仪，欲通过电压表示数U反映天然气浓度，以判断是否达到

爆炸极限，所用传感器凡的电阻随天然气浓度"的变化规律如图甲所示，测试仪电路如图乙所示。实验

室提供的器材有:

防

加

60

50

40

30

20

10

B.直流电源（电动势为8V,内阻不计）

C.电压表（量程为。〜6V,内阻非常大）；

D.电阻箱（最大阻值为999.9。〕；

E.定值电阻4（阻值为10。）；

F.定值电阻&（阻值为50C）;

G.单刀双掷开关一个，导线若干。

（1）请根据图乙测试仪的电路图，在图内中完成实物连线；

（2）要判断是否达到爆炸极限，图乙中R应选用定值电阻（填“4”或“为”）；

（3）按照下列步骤调试测试仪：

①电路接通前，将电阻箱调为30.0Q,然后开关向（填“〃”或“6”）端闭合，把此时电压

表指针对应的刻度线标记为天然气浓度值%；

②逐步减小电阻箱的阻值，电压表的示数不断变大，结合甲图数据把电压表上“电压”刻度标为对应的天

然气浓度值：

③将开关拨至另一端，测试仪即可正常使用。

（4）根据图甲可知，采用此测试仪检测天然气浓度，当浓度较（填“高”或“低”）时其检测

灵敏度较高。

14.水电站用交流发电机组向远处电动机供电，模型如图所示。已知发电机线圈。为山的面积

S=0.4m2,匝数N=75,匀强磁场的磁感应强咳大小6=巫丁，线圈匀速转动的角速度

71

co=Snrad/s,输电线路的总电阻A=8C,降压变压器原、副线圈的匝数比出：久=1°：］，变压器可

视为理想变压器。若用户端标有“220V,11kW”的电动机M恰能正常工作。从图示位置开始计时，

求：

（1）电动势e的瞬时表达式（计算结果可用根式表示）；

（2）输电线路上的发热功率"和发电机的输出功率比o

15.如图所示，某同学设计了一个超重报警装置，装置主体为一个竖直倒挂、高为L、横截面积为S、导

3/

热性能良好的柱状容器，预警传感器距离容器底部二。容器内有一质量和厚度均不计的活塞，与被监测

4

的重物通过轻绳连接。初始时未悬挂重物，活塞静止，封闭气体的竖直长度为人。缓慢增加被监测重物的

4

质量，当活塞下降至预警传感器处时系统发出超重预警，停止增加重物的质量。已知大气压强为Po,重

力加速度为g，初始环境温度为痣，不计一切摩擦，封闭气体可视为理想气体。

〃一

活，

L

轻预警

绳传盛器

受监测

重物

（1）若外界温度保持不变，求刚好触发超重预警时封闭气体的王强〃2和被监测重物的质量用；

（2）活塞到达预警传感器处后，若外界温度缓慢降低了1%,忽略大气压强的变化，求此时封闭气体的体

积匕；

（3）若在（2）的过程中，封闭气体向外界放出热量。，求此过程中封闭气体内能的变化量AU.

16.“撞木榨油”如图甲所示，其过程可简化为撞木撞击木楔，木楔获得速度后向里运动挤压坯饼，重复

上述过程，直到榨出油来。如图乙所示，长度L=4m的轻绳上端固定于屋梁，下端悬挂一质量

"=150kg的撞木，将撞木拉至轻绳与竖直方向夹角为37。的位置由静止释放，撞木运动至最低点时与

质量〃7=8kg的木楔发生正碰，撞击时间［=3x10-3s,碰后撞木的速度方向不变、大小为撞击前的0.9

倍。每次撞击后立刻将撞木拉回原释放位置，待木楔静止后，再次由静止释放撞木，如此反复。当系统内

力大于外力的10倍时，系统可近似视为动量守恒。木楔被撞后向前运动扎入胚饼，同时挤压坯饼，运动

过程中所受阻力/与位移x的关系如图丙所示。己知重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,

cos37°=0.8,不计空气阻力，搅木和木楔均可视为质点。求:

(1)撞击前，撞木在最低点时所受轻绳拉力T的大小;

(2)碰撞过程中，撞木所受平均撞击力斤的大小:

(3)已知木楔的位移x20.6m时胚饼开始出油，则至少需撞击多少次才开始出油。

2025学年第一学期高中学业综合素养练习

高二物理

本试卷6页，共15小题，满分100分。考试时间为75分钟。

注意事项：

1、答卷前，考生务必在答题卡第1面和第3面上用黑色字迹的钢笔或签字笔填写学校、班

级、姓名、试室号和座位号，将自己的条形码粘贴在答题卡的“条形码粘贴处”。

2、答题卡上第一部分必须用2B铅笔作答，将选中项涂满涂黑，黑度以遮住框内字母为准，

修改时用橡皮擦除干净。第二部分必须用黑色字迹的签字笔按照题号顺序在各题目的答题区

域内作答，未在对应的答题区域内作答或超出答题区域作答的均无效。

3、考生务必将答案写在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将答题卡交回。

一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只

有一项符合题目要求）

1.关于电磁波的特性和应用，下列说法正确的是（）

A.电磁波从真空进入介质时频率不变

B.微波炉利用红外线的热效应快速加热食物

C.车站、机场“透视”行李箱的安检装置利用的是红外线

D.紫外线的频率比可见光低，常用于杀菌消毒，长时间照射可7员害健康

【答案】A

【解析】

【详解】A.电磁波的频率由波源决定，传播过程中频率不随介质变化，电磁波从真空进入介质时仅波

速、波氏发生改变，频率不变，故A正确；

B.微波炉是利用微波的共振效应（微波频率与水分子固有频率接近，引发水分子共振生热）加热食物，

并非利用红外线的热效应，故B错误；

C.车站、机场的安检透视装置利用的是穿透能力较强的X射线，红外线穿透能力弱，无法实现透视金

属、箱包内部的功能，故c错误；

D.根据电磁波谱的频率分布，紫外线的频率高于可见光，其具有杀菌消毒作用，但长时间照射会损害人

体健康，选项中“紫外线频率比可见光低”的描述错误，故D铛误。

故选Ao

2.近口，甘肃武威的杜基熔盐实验堆首次实现了针铀核燃料转换并成功运行。反应堆中，主要核反应为：

®^2Thn->^3Th+y：②/Thu+2Txe下列说法F确的是（）

A.②中发生了a衰变

B.②中产生的X来自原子核外

C.①中产生的7的电离作用比②中产生的X的电离作用小

D.实验堆的温度升高时，烧Th的半衰期变长

【答案】C

【解析】

【详解】A.②中生成核的质量数不变、原子序数增加2,是连续发生两次夕衰变的结果，不是a衰变,

故A错误：

B.②中X为电子，/衰变产生的电子来自原子核内中子转化为质子的过程，并非来自原子核外，故B错

误；

C.①中产生的7射线电离作用很弱，②中产生的X为/-粒子，/?射线的电离作用比，射线强，故C正

确：

D.半衰期由原子核内部结构决定，不随温度等外界条件改变，实验堆温度升高时*Th的半衰期不变，

故D错误。

故选C。

3.下列关于热学的图片，说法正确的是（）

8谑*区闹的分rtt.1.

液体斥总分收的百分比

分子力

引

'分子的if*

力

A.图甲中，微粒越大，单位时间内受液体分子撞击次数越多，布朗运动越明显

B.图乙中，两分子间距从G减小到4的过程中，分子势能一直减小

c.图丙为大量气体分子热运动的速率分布曲线图，其中曲线I对应的分子平均动能大于曲线n对应的分子平

均动能

D.图丁是用针刺破小棉线圈内的薄膜后发生的现象，说明液体表面有扩张趋势

【答案】B

【解析】

【详解】A.图甲中，微粒越大，单位时间内受到液体分子撞击次数越多，越趋于平衡，布朗运动会越不

明显，故A错误；

B.由图乙可知，当尸门时分子势能最小，在，•由尸2变到门的过程中，分子力一直做正功，分子势能一直

减小，故B正确：

C.图丙中，曲线I对应的分子速率大的分子数占总分子数的百分比小一些，可知曲线I对应的气体温度低

于曲线n对应的气体温度，所以曲线I时应的分子平均动能低于曲线n对应的分子平均动能，故c错误：

D.图丁是用针刺破小棉线圈内的薄膜后发生的现象，说明液体表面有收缩趋势，故D错误。

故选B.

4.下列说法正确的是（）

甲乙丙丁

A.图甲是肥皂膜的干涉图样，观察者应该和光源分别位于膜的两侧

B.图乙中，若孔的大小不变，增大波源的频率，则能观察到更明显的衍射现象

C.图丙中，救护车向右运动的过程中，A听到警笛声的频率比B听到的频率高

D,图丁中，观众看到的3D立体电影利用了光的衍射

【答案】C

【解析】

【详解】A.肥皂膜干涉属于薄腺干涉，干涉条纹是膜前后表面的反射光管加形成的，观察者需要和光源

位于肥皂膜同侧才能观察到干涉图样，故A错误；

B.衍射明显的条件是障碍物尺寸与波长相近或更小。孔大小不变时，增大波源频率，由九=/,可知波

长减小，波长越小衍射越不明显，故B错误；

C.该现象为多普勒效应：救护车向右运动，靠近观察者A、远离观察者B,波源靠近观察者时，观察者

接收到的频率升高，波源远离时接收频率降低，因此A听到警笛声的频率比B高，故C正确；

D.观众看到的3D立体电影利用了光的偏振，故D错误。

故选Co

5.组甲所示的“弹簧公仔”玩具由头部、轻弹簧及底座组成，可简化为如图乙所示模型。现固定底座B,

用力向下按物块A,松手后物块A沿竖直方向做简谐运动。取向上为正方向，物块A的位移随时间的变

化规律如图丙所示，下列说法正确的是（）

A

乙

A.物块A做简谐运动的回复力由弹簧弹力提供

B.0.1S时和1.1S时，物块A的位移大小相等、方向相反

C.物块A在任意0.2s内经过的路程不一定为10cm

D.0.4~0.6s内，头部的动能与弹簧的弹性势能之和增加

【答案】C

【解析】

【详解】A.物块A做简谐运动的回兔力由弹簧弹力与物块A的重力的合力提供，故A错误；

R.物块A做简谐运动，在平衡位置运动的速度最大,离平衡位置越远运动速度越小，0.1s时物块A的

位移比1.1s时大；0.1s时和1.15时・，物块A的位移均为负值，方向相同，故B错误；

C,只有当物块A从平衡位置或最大位移处开始运动时，0.2s内经过的路程才为10cm,从其余位置开始运

动时0.2s内路程不一定为10cm,故C正确;

D.运动过程中头部与弹簧系统机械能守恒，0.4〜0.6s内，头部向上运动，头部的重力势能增大，头部

的动能与弹簧的弹性势能之和减小，故D错误。

故选C。

6.热机循环是将内能转化为机械能的过程。卡诺循环是其中最典型的热机循环之一，其〃一尸图像如图所

示，一定质量的理想气体从状态力开始，沿循环曲线48CD4回到初始状态力，其中月B和CO为两条等

温线，8C和。力为两条绝热线。下列说法正确的是（）

A.4fB过程中，每个气体分子的速率均不变

B.4-4过程中，气体分子单位时间内对器壁单位面积的平均撞击力增大

C.〃fC过程中，气体对外界做的功大于。一/过程中外界对气体做的功

D.一次循环过程中，气体吸收的热量大于放出的热量

【答案】D

【解析】

【详解】A.温度是分子平均动能的标志。4-8过程为等温过程，气体的温度不变，分子的平均动能不

变，分子的平均速率不变，但由7分子热运动的无规则性，并不是每个气体分子的速率均不变，故A错误;

B.过程为等温膨胀过程，气体的体积增大，温度不变，根据理想气体状态方程可知气体的压强减

小。压强在宏观上表现为气体分子单位时间内对器壁单位面积的平均撞击力，故该平均撞击力减小，故B

错误；

C.理想气体的内能仅由温度决定。因4—4、Cf。为两段等温线，故状态力与状态8温度相等，状态

C与状态。温度相等，所以过程与。—力过程气体的温度变化量大小相等，内能变化量大小相等。

因8fC和。―力均为绝热过程，与外界无热量交换，根据热力学第一定律可知，这两个过程中做功大

小均等于各自内能变化量的大小，因此8fC过程中气体对外界做的功等于DTA过程中外界对气体做

的功，故C错误；

D.〃-P图像中曲线与体积轴围成的面积大小表示做功大小。由图可知，膨胀过程（力一＞BfC）气体

对外界做的功大于压缩过程（CfOf4）外界对气体做的功，即一次完整循环过程中气体对外界做正

功。因一次循环回到初态，气体的内能变化量为零，根据热力学第一定律可知，气体净吸收的热量等于对

外做功，故气体吸收的热量大于放出的热量，故D正确。

故选D。

7.水上蹦床设施如图甲所示，游客在蹦床上规律跳动，水面激起一圈圈水波，波源位于。点，水波在

X。），水平面内沿各方向匀速传播，导致波面呈现为圆形。/=ls时刻的部分波面分布如图乙所示，虚线、

实线表示两相邻的波谷、波峰。已知力处质点的振动图像如图丙所示，z轴正方向表示竖直向上。下列说

法正确的是（）

A.水波的波速为（）.5m/s

B.，=3s时，C处质点位于波峰

C.，=4s时，。处质点具有负向最大加速度

D.若游客加快跳动频率，则相邻波峰的间距将变大

【答案】B

【解析】

2

【详解】A.由图丙可知周期T=4s,图乙中相邻波峰与波谷间距为大=2m,故4=4m水波波速

2

丸

v=——1m/s,故A错误；

T

B.由4=4m和T=4s,可得y=lm/s,从/=ls到f=3s,波峰传播距离△V==2m,原来半径为

4m的波峰到达半径为6m的。处，故B正确:

C.由/l=4m和7=4s,可得y=lm/s,从z=ls到f=4s,原来半径为4m的波峰向外传播3m,到达

半径为7m处，。处与该波峰相距lm=§,故其位移为z=0,由简谐运动规律a=—6/z=0,故C错

4

误；

V

D.水波传播介质不变，波速了不变，由丸=7,可知频率/增大时波长几减小，即相邻波峰的间距变小,

故D错误.

故选B。

二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有

多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）

8.“油膜法估测分子直径”实验通过测量宏观量实现了对微观量的间接测量。下列说法正确的是（）

乙

A.根据1滴油酸溶液的体积/和油膜面积S可估算出油酸分子的直径d=5

B.甲、乙、丙图中，丙图油膜最接近实验要求

C.油酸的酒精溶液放置时间太久，则分子直径的测量值偏小

D,若琲子粉偏厚，则分子直径的测量值偏大

【答案】BCD

【解析】

【详解】A.P为一滴油酸酒精溶液的体积，而不是其中纯油酸的体积，估测时应有幽，故A错误

S

B.油膜应尽可能充分展开、分布均匀且轮廓清晰，丙图中的油膜最符合要求，故B正确；

C.油酸酒精溶液放置时间过久，酒精挥发使实际油酸浓度增大，按原浓度计算的一滴溶液中油酸体积偏小,

而形成的油膜面积偏大，由"=匕蟠

S

可知测量值偏小，故c正确；

D.排子粉偏厚时油膜不易充分扩散，测得的油膜面积S偏小，由d二」典

S

可知测量值偏大，故D正确。

故选BCDo

9,甲图为氢原子能级图，一群处于〃二4能级的氢原子向低能级跃迁过程中发出的光，仅有〃、b两种光

能使乙图所示的光电管阴极K产生光电效应。用。、力两种光分别照射阴极K,测得光电流/随电压U

变化的图像如丙图所示。下列说法正确的是（）

A.光电效应现象证明了光具有粒子性

B.。光的频率大于力光的频率

C.处于〃=4能级的氢原子向〃=2跃迁时发出〃光

D.处于基态的氢原子可以吸收能量为10.20eV的光子发生跃迁

【答案】AD

【解析】

【详解】A.光电效应现象表明光的能量以离散的“光子”形式传递，即E=/7P,无法用经典波动理论解

释，因此证明了光具有粒子性，故A正确；

B.根据光电效应方程二〃》—%，遏止电压的绝对值越大，光的频率越大，由丙图可知，力光遏止电

压绝对值更大，因此6光的频率大于。光的频率，故B错误；

C.因为只有4、万两种光能发生光电效应，又因光频率大于“光，则说明方光能量最大，/,光应是处于

〃=4能级的氢原子向n=1跃迁时释放的光子，故C错误；

D.基态氢原子能量&=-13.6eV,吸收10.20eV光子后，总能量为-13.6+10.2=—3.4eV

恰好等于〃-2能级的能量，满足氢原了跃迁的条件，因此可以发生跃迁，故D正确。

故选AD。

10.如图所示，一块镶嵌在展示柜里装饰用的长方体玻璃砖，其4面露于柜外，玻璃砖厚度

44=12cm,左下侧©*棱上安装一条双色细灯带，能同时发出。、6两种颜色的光。在/8CO面上

能观察到。、力复色光区域和力单色光区域。已知真空中光速为。，。光在该玻璃砖中的折射率为:，

3

EG=FH=7cm,AB//EF//GH.则下列说法正确的是（）

A.复色光区域的宽度力E为9cm

B.。光在此玻璃中传播速度为一

C.8光折射率为2

4

D.若把b光更换为折射率更小的。光，单色光区域宽度变窄

【答案】AC

【解析】

【详解】A.光从玻璃射向空气，能出射的条件是入射角小于临界角。

对于。光，折射率%

133

则临界角Q满足sinG,=-=《，tanCu=-

3

临界位置距力3边的水平距离土,=dtanQ=12xacm=9cm

所以复色光区域宽度=9cm,故A正确；

B,根据折射率公式〃二£

v

c3

可知。光在玻璃中的速度为匕=—=、c,故B错误；

%5

C.由题知单色光区域宽度EG=FH=7cm,则〃光的临界位置为％=兀+7cm=9cm+7cm=l6cm

「L,,「x.16cm4.「4

所以tanG=—=-----=—>sinC〃=—

d12cm3h5

15

解得〃…玄="故0正确:

D.根据全反射公式sinC=，若力光换成折射率更小的光，临界角更大，单色光区域宽度会增大，故D

错误。

故选ACo

三、非选择题（共54分，考生根据要求作答）

11.在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，光具座上放置的光学元件从左到右依次为光源、M、N、

P、Q、遮光筒、毛玻璃（屏）、目镜，如图1所示。

53

"4

3

I2

初

图2

（1）为保证实验效果，M、N、P、Q四个光学元件依次为

A.滤光片、透镜、单缝、双缝B.透镜、滤光片、单缝、双缝

C.滤光片、透镜、双缝、单缝D.透镜、单缝、滤光片、双缝

（2）转动手轮时,观察初、末两个视场，如图2所示，分划板中心刻线与第1条亮纹中心对齐，记下读

数占：转动手轮，分划板中心刻线与第7条丸纹中心对齐，记下读数已知图1中双缝间距为〃，双

缝到毛玻璃（屏）的距离为£,则波长4=。

【答案】（1）B（2）

6L

【解析】

【小问1详解】

在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，为了得到相干单色光源，光具座从左到右的光学元件顺序为，光

源一透镜（汇聚光线，提高入射光亮度）一滤光片（获得单色光）一单缝（获得线光源）一双缝（获得相

干光源）一遮光筒一毛玻璃一目镜，因此M、N、P、Q依次为透镜、滤光片、单缝、双缝。

故选B。

【小问2详解】

由题意可知相邻亮条纹间距为Av=王#

6

双镂干涉公式为Ax二?

联立解得波长为A=也・玉）

6L

12.在“利用单摆测量重力加速度”的实验中：

（1）如图所示，用游标卡尺测得小球的直径mm；

（2）某同学用标准的实验器材和正确的实验方法测最出几组不同摆长L和对应周期7的数值，画出如图

尸一£图像中的实线O10；如果实验中测量摆长时忘了加上摆球的半径，则该同学作出的〃一£图像为

A.虚线。，不平行实线

B.虚线6,平行实线0/W

C.虚线c,平行实线。必

【答案】（1）13.75（2）B

【解析】

【小问1详解】

口］游标卡尺的主尺读数为13mm,游标尺第15格与主尺刻度线对齐，分度值为0.05〃?〃，故小球直径

d=13mm+15x0.05mm=13.75mm

【小问2详解】

［2］设记录的摆长为上视，摆球半径为尸，则实际摆长L=力测+r

由72="£

g

整理得72=色1乙+”

g'g

图线斜率不变且纵轴截距为正。

故选Bo

13.管道天然气的主要成分是甲烷，当空气中天然气浓度〃达到5%〜15%,遇火就会引发爆炸，使用时要

谨防泄漏。某同学组装了一个天然气浓度测试仪，欲通过电压表示数U反映天然气浓度，以判断是否达到

爆炸极限，所用传感器尺的电阻随天然气浓度〃的变化规律如图甲所示，测试仪电路如图乙所示。实验

室提供的器材有：

防

加

60

50

40

30

20

10

A.传感器凡；

B.直流电源（电动势为8V,内阻不计）

C.电压表（量程为0〜6V,内阻非常大）；

D.电阻箱（最大阻值为999.9C）；

E.定值电阻K（阻值为10C）；

F.定值电阻&（阻值为50C）；

G.单刀双掷开关一个，导线若干。

（1）请根据图乙测试仪的电路图，在图丙中完成实物连线；

（2）要判断是否达到爆炸极限，图乙中R应选用定值电阻（填“R」或"R2"）；

（3）按照下列步骤调试测试仪：

①电路接通前，将电阻箱调为30.0C,然后开关向（填”或"b”）端闭合，把此时电压

表指针对应的刻度线标记为天然气浓度值%；

②逐步减小电阻箱的阻值，电压表的示数不断变大，结合甲图数据把电压表上“电压”刻度标为对应的天

然气浓度值；

③将开关拨至另一端，测试仪即可正常使用。

（4）根据图甲可知，采用此测试仪检测天然气浓度，当浓度较（填“高”或“低”）时其检测

灵敏度较高。

（3）①.6②.5

（4）低

【解析】

【小问1详解】

［1］按图乙，传感器凡与电阻箱分别接开关。、6端，二者公共端接电源，开关公共端与定值电阻R相连,

电压表并联在火两端，连接如答案图所示。

【小问2详解】

［2］当天然气浓度增大时，此减小，定值电阻R两端电压增大。在爆炸浓度范围内，当〃=15%时，图甲

8x10

中《约为10C,此时电压表示数最大。若选用二10。，则=济［历V=4V<6V

QxCQ

若选用二50。，则&皿=——V«6.67V>6V

皿50+10

因此应选择《作为图乙中的定值电阻R,以避免电压表超量程。

【小问3详解】

［3］校准时应让电阻箱替代传感器凡接入电路，故开关接b端。

［4］此时电阻箱的阻值为30.0C,由图甲可知传感器电阻凡=30.0。对应的天然气浓度为5%,故将该刻

度标为5%的天然气浓度值。

【小问4详解】

［5］图甲中低浓度区域的曲线较陡，相同的浓度变化会引起较大的《变化。定值电阻两端电压为

R+R、

在£和〃一定时，电压表示数在低浓度的变化较明显，因此低浓度时检测灵敏度较高。

14.水电站用交流发电机组向远处电动机供电，模型如图所示。已知发电机线圈的面积

S=0.4m2,匝数N=75,匀强磁场的磁感应强度大小3=立丁，线圈匀速转动的角速度

71

&二8兀忸（1%，输电线路的总电阻R=8。，降压变压器原、副线圈的匝数比出:〃④=10：1，变压器可

视为理想变压器。若用户端标有“220V,11kW”的电动机M恰能正常工作。从图示位置开始计时,

求:

（1）电动势《的瞬时表达式（计算结果可用根式表示）;

（2）输电线路上的发热功率AP和发电机的输出功率与.

【答案】（1）e=240>/2cos（8^）V

（2）200W,11200W

【解析】

【小问I详解】

发电机的电动势最大值为Em=NBS（D=75x立x0.4x8兀V=24O0V

71

从图示位置开始计时，电动势《的瞬时表达式为e=£aCOS函=240jlcos（8叫V

【小问2详解】

P11000

电动机的电流大小为/.二A=50A

变压器可视为理想变压器，则。3：。4=〃3：〃4，UJR=U人

输电线上的电流大小为小”JX50A=5A

输电线路上的发热功率为=/；/?=52X8W=200W

发电机的输出功率为耳尸尸+AP=11000W+200W=11200W

15.如图所示，某同学设计了一个超重报警装置，装置主体为一个竖直倒挂、高为£、横截面积为S、导

热性能良好的柱状容器，预警传感器距离容器底部一容器内有一质量和厚度均不计的活塞，与被监测

的重物通过轻绳连接。初始时未悬挂重物，活塞静止，封闭气体的竖直长度为4。缓慢增加被监测重物的

4

质量，当活塞下降至预警传感器处时系统发出超重预警，停止增加重•物的质量。已知大气压强为〃0,里

力加速度为g,初始环境温度为痣，不计一切摩擦，封闭气体可视为理想气体。

预警

传感器

.受监*1

r重物

（1）若外界温度保持不变，求刚好触发超重预警时封闭气体的，玉强P2和被监测重物的质最〃?；

（2）活塞到达预警传感器处后，若外界温度缓慢降低了1%,忽略大气压强的变化，求此时封闭气体的体

积人

（3）若在（2）的过程中，封闭气体向外界放出热量。，求此过程中封闭气体内能的变化量AU。

【答