物理参考答案及评分标准
选择题
1-5 B C A C A 6-10 D D C BC AC 11-12 AD AB
二、实验题
(1) (2分) (2) (2分)
(3)AB (2分)(每答对一个给一分,答错不给分) (4)NA=(2分)
14. (1)平行 (1分) (2)> (1分) (3) BD (2分)(每答对一个给一分,答错不给分) (4) 15.02 (1分) 693(1分) (5)CD (2分) (每答对一个给一分,答错不给分)
15.(8分)
由题图可知,单摆在地球表面上的振动周期,根据 (2分)
有 ,近似计算时可取,取,代入数据解得 (1分)
由题图可知,单摆在某行星振动周期 而 解得(2分)
(3)根据万有引力近似等于重力有:=mg1,=mg2(2分)
解得:=4:1(1分)
(12分)
从点光源S发出的光线射到黑纸片的边缘处恰发生全反射,临界角为C,光路图如图甲所示。
由几何关系得:tanC==1 (1分)
解得:C=45°(1分)
由全反射知识有:n=(2分)解得:n=(1分)
(2)剪出一个半径为r2的圆孔后,射出光线的最大入射角为i,对应的折射角为θ,光路图如图乙所示。
由几何关系得:tani= (1分) 代入数据可得tani= 解得:i=30°(1分)
根据折射定律有:n=(2分) 解得:θ=45°(1分)
接收屏接收光线的圆半径为:r3=r2+htanθ,代入数据可得r3=(1分)
则光线在接收屏上照亮的面积为:S=,代入数据可得S=(1分)
(16分)
设左右活塞的质量分别为M1、M2,左右活塞的横截面积为S
由平衡可知 (2分) (2分)
(1分)
由于左边活塞上升到顶部,但对顶部无压力,所以下面的气体发生等压变化,而右侧上部分气体的温度和压强均不变,所以体积仍保持,所以当下面放入温度为T的恒温源后,体积增大为,则由等压变化 (2分)
解得 (2分)
打开活塞后,左侧降某位置,右侧活塞升到顶端,气缸上部保持温度T0等温变化,气缸下部保持温度T等温变化.
设左侧上方气体压强为p,由(2分)
设下方气体压强为p2, (1分) 解得p2=p+p0
所以有 (2分)
联立上述方程解出解得 另一解(舍去)(2分)辽宁省丹东市2022—2023学年度(下)省六校高二期中考试
物理试题
考试时间:90分钟 满分:100分
第Ⅰ卷(选择题48分)
一、选择题(本题共12小题,共48分。在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求,每小题4分;第9~12题有多项符合题目要求,每小题4分,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错、多选或不选的得0分。)
1.下列说法正确的是( )
A.单晶体有固定的熔点,多晶体没有固定的熔点
B.1kg氧气在时分子热运动的平均动能比0.1kg氧气在时分子热运动的平均动能小
C.在阳光照射下的教室里,眼睛直接看到的空气中尘粒的运动属于布朗运动
D.松土是为了让土壤里的毛细管变的更细,保护土壤里的水分
2.如图所示,一束蓝光和一束绿光以同一光路从圆心O点斜射入横截面为半圆形的玻璃柱体,其透射光线分别为a和b。已知入射角,a光束与玻璃砖间的夹角,真空中光速。下列说法正确的是( )
A.a光束是蓝光,b光束是绿光
B.玻璃对a光的折射率为
C.a光在该玻璃中传播的速度为
D.在相同介质中a光比b光的临界角小
3.如图所示,在光滑水平面上,一质量为m的导热活塞将一定质量的理想气体封闭在内壁光滑的圆柱形汽缸中,开始时活塞和汽缸静止,此时气柱长度为l,现使汽缸底部绕一竖直轴由静止开始转动,缓慢增大转动的角速度ω,当汽缸转动的角速度为时,气柱长度为2l,当汽缸转动的角速度为时,气柱长度为3l,若外界大气压不变,则与的比值为( )
A. B.
C. D.
4.光的干涉在技术中有许多应用。图甲是利用干涉检查平面平整度装置,下列说法正确的是( )
图甲 图乙 图丙 图丁
A.图甲中上板是待检测的光学元件,下板是标准样板
B.若换用波长更长的单色光,其它条件不变,则图乙中的干涉条纹变密
C.若图丙为俯视图甲装置看到的干涉条纹,条纹弯曲说明被检查的平面在此处出现了凹陷而导致不平整
D.如图丁所示,把一个凸透镜压在一块平面玻璃。让单色光垂直从上方射入,从上往下看凸透镜,可以看到等间距的明暗相间的同心圆环
5.一列简谐横波沿x轴方向传播,质点A的平衡位置位于处,质点P的平衡位置位于处,质点P的振动图像如图甲所示,图乙是时该波的波形图。下列说法正确的是( )
甲 乙
A.质点A从开始计时的振动方程为
B.时,质点P速度为零
C.该波沿x轴正方向传播
D.当质点P处于波峰位置时,质点A也处于波峰位置
6.如图中阴影部分ABC为一透明材料做成的柱形光学元件的横截面,该种材料的折射率,AC为一半径为R的圆弧,D为圆弧面的圆心,ABCD构成正方形,在D处有一点光源。若只考虑首次从圆弧AC直接射向AB、BC的光线,从点光源射入圆弧AC的光中,能从AB、BC面直接射出的部分占整个圆弧的( )
A. B. C. D.
7.如图甲所示,一个有固定转动轴的竖直圆盘转动时,固定在圆盘上的小圆柱带动一个T形支架在竖直方向振动,T形支架的下面系着一个由弹簧和小球组成的振动系统。圆盘静止时,让小球做简谐运动,其振动图像如图乙所示。圆盘匀速转动时,小球做受迫振动。小球振动稳定时,下列说法正确的是( )
甲 乙
A.小球振动的固有频率是4Hz
B.小球做受迫振动时周期一定是4s
C.圆盘转动周期在4s附近时,小球振幅显著减小
D.圆盘转动周期在4s附近时,小球振幅显著增大
8.如图所示,将甲分子固定于坐标原点O处,乙分子放置于r轴上距离O点很远的处,、、为r轴上的三个特殊的位置,甲、乙两分子间的作用力F和分子势能随两分子间距离r的变化关系分别如图中两条曲线所示,设两分子间距离很远时,。现把乙分子从处由静止释放,下列说法中正确的是( )
A.实线为图线、虚线为图线
B.当分子间距离时,甲、乙两分子间只有斥力,且斥力随r减小面增大
C.乙分子从到做加速度先增大后减小的加速运动,从到做加速度增大的减速运动
D.乙分子从到的过程中,分子势能先增大后减小,在位置时分子势能最小
8.内径均相同且均匀的“T”形细玻璃管竖直放置,管内有被水银封闭的理想气体Ⅰ和Ⅱ,竖直管上端与大气相通,各部分长度如图所示。已知环境温度为,大气压强。现只对理想气体Ⅰ加热,直到竖直玻璃管中的水银与管口相平,此时( )
A.理想气体Ⅰ的温度为500K B.理想气体Ⅰ的温度为700K
C.理想气体Ⅱ长度变为9cm D.理想气体Ⅱ长度变为6cm
10.甲、乙两列机械波在同一种介质中沿x轴相向传播,甲波源位于O点,乙波源位于处。两波源均沿y轴方向振动。在时刻甲形成的波形如图(a)所示,此时乙波源开始振动,其振动图像如图(b)所示,已知甲波的传播速度,质点P的平衡位置处于处,下列说法中正确的是( )
图(a) 图(b)
A.乙波的波长为2m
B.在时,质点P开始振动
C.若两波源一直振动,则质点P为振动的加强点,其振幅为7cm
D.若两波源一直振动,则在时,质点P处于平衡位置且沿y轴负方向振动
11.中医拔火罐的物理原理是利用火罐内外的气压差使罐吸附在人体上,进而可以养疗。如图所示,这是治疗常用的一种火罐,使用时,先加热罐中气体,然后迅速按到皮肤上,降温后火罐内部气压低于外部,从而吸附在皮肤上。某次使用时,先将气体由300K加热到400K,按在皮肤上后,又降至300K,由于皮肤凸起,罐内气体体积变为罐容积的,以下说法正确的是( )
A.加热后罐内气体质量是加热前的
B.加热后罐内气体质量是加热前的
C.温度降至300K时,罐内气体压强变为原来的
D.温度降至300K时,罐内气体压强变为原来的
12.如图所示,一列简谐横波沿x轴正方向传播,从波传到平衡位置为的P质点时开始计时,已知在时P、M间第一次形成图示波形,此时平衡位置为的M质点正好在波谷。下列说法正确的是( )
A.时P质点的振动方向为y轴负方向
B.该列简谐横波的周期可能为
C.该列简谐横波的传播速度可能为
D.从计时开始到,平衡位置为处的质点通过的路程可能为
二、实验题(本题共2小题,每题8分,共16分)
13.“用油膜法估测分子的大小”的实验方法及步骤如下:
①向1mL的油酸中加酒精,直至总量达到500mL;
②用注射器吸取①中配制好的油酸酒精溶液,把它一滴一滴地滴入小量筒中,当滴入100滴时,测得其体积恰好是1mL;
③先往边长为30cm~40cm的浅盘里倒入2cm深的水,然后将痱子粉均匀地撒在水面上;
④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液,待油酸薄膜形状稳定后,将事先准备好的玻璃板放在浅盘上,并在玻璃板上描下油酸膜的形状;
⑤将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,将油膜形状画在每小格边长为1.0cm的方格纸上,数出完整的方格有197个,大于半格的有83个,小于半格的有69个。
根据以上信息,回答下列问题:
(1)1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为____________mL;
(2)油酸分子的直径是____________m。(第2小题结果保留两位有效数字)
(3)某同学在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中,计算结果明显偏大,可能是由于____________
A.油酸未完全散开
B.计算油膜面积时舍去了所有不足一个的方格
C.求每滴溶液体积时,1mL的溶液的滴数多记了10滴
(4)利用单分子层油膜法可以粗测分子的大小和阿伏加德罗常数。如果已知体积为V的一滴纯油酸在水面上散开形成的单分子层油膜的面积为S,油酸的密度为ρ,摩尔质量为M,则阿伏加德罗常数的表达式为____________。
14.现用如图甲所示的双缝干涉实验装置来测量光的波长。
甲
(1)在组装仪器时单缝和双缝应该相互____________放置(选填“垂直”或“平行”)。
(2)在双缝干涉实验中,分别用红色和绿色的激光照射同一双缝,在双缝后的屏幕上,红光的干涉条纹间距与绿光的干涉条纹间距相比,____________(选填“>”“=”或“<”)。
(3)若想增加从目镜中观察到的条纹个数,该同学可以____________。
乙
A.将单缝向双缝靠近
B.将屏向靠近双缝的方向移动
C.将屏向远离双缝的方向移动
D.使用双缝之间的距离更大的双缝
(4)已知测量头主尺的最小刻度是毫米,副尺上有50分度。某同学调整手轮使测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐,并将该亮纹定为第1条亮纹,此时测量头上游标卡尺的读数为1.16mm;接着再同方向转动手轮,使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐,此时测量头上游标卡尺的示数如图乙所示,则读数为_______mm。已知双缝间距,测得双缝到毛玻璃屏的距离,所测光的波长__________nm(保留3位有效数字)。
(5)为减小误差,该实验并未直接测量相邻亮条纹间的距离,而是先测量n个条纹的间距再求出。下列实验采用了类似方法的有____________。
A.“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中合力的测量
B.“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中弹簧形变量的测量
C.“用单摆测重力加速度”的实验中单摆的周期的测量
D.“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中1滴油酸酒精溶液体积的测量
三、计算题(本题共3小题,共36分)
15.(8分)一个在地球上做简谐运动的单摆,其振动图象如图甲所示,今将此单摆移至某一行星上,其简谐运动图象如图乙所示。若已知该行星的质量为地球质量的4倍,地球表面重力加速度取,取。求:
甲 乙
(1)此单摆的摆长;
(2)行星表面重力加速度;
(3)该行星的半径与地球半径之比为多少。
16.(12分)如图所示是一个水平横截面为正方形的平底玻璃缸,玻璃缸深度为2h,缸底面几何中心处有一单色点光源S,缸中装有某种透明液体,深度为h,O点为液面的几何中心,OS垂直于水平面。用以O为圆心,半径的黑纸片覆盖在液面上,则液面上方恰好无光线射出。
(1)求该液体的折射率n;
(2)若在上述黑纸片上,以O为圆心剪出一个半径的圆孔,把余下的黑纸环仍放置在液面上原来的位置,并在缸口上部放一接收屏,则光线在接收屏上照亮的面积为多大?
17.(16分)如图,两个侧壁绝热、顶部和底部都导热的相同气缸直立放置,气缸底部和顶部均有细管连通,顶部的细管带有阀门K,两气缸的容积均为气缸中各有一个绝热活塞(质量不同,厚度可忽略)。开始时K关闭,两活塞下方和右活塞上方充有气体(可视为理想气体),压强分别为和;左活塞在气缸正中间,其上方为真空;右活塞上方气体体积为。现使气缸底与一恒温热源接触,平衡后左活塞升至气缸顶部,且与顶部刚好没有接触:然后打开K,经过一段时间,重新达到平衡。已知外界温度为,不计活塞与气缸壁间的摩擦。求:
(1)左右两个活塞质量之比;
(2)恒温热源的温度T;
(3)重新达到平衡后左气缸中活塞上方气体的体积。