2023-2024學(xué)年北京市豐臺(tái)區(qū)高二下學(xué)期期末練習(xí)物理試題（解析版）

高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1豐臺(tái)區(qū)2023~2024學(xué)年度第二學(xué)期期末練習(xí)高二物理第I部分（選擇題共42分）一、單項(xiàng)選擇題（共14小題，每小題3分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)正確選項(xiàng)，請(qǐng)選出符合題目要求的一項(xiàng)）1.下列說(shuō)法正確的是（）A.光是一種電磁波 B.光需要介質(zhì)才能傳播C.聲波只能在空氣中傳播 D.在空氣中傳播的聲波是橫波【答案】A【解析】AB．光屬于電磁波，其傳播不需要介質(zhì)，可以在真空中傳播，故A正確，B錯(cuò)誤；C．聲波的傳播需要介質(zhì)，可以在空氣、液體和固體中傳播，故C錯(cuò)誤；D．在空氣中傳播的聲波是縱波，故D錯(cuò)誤。故選A。2.圓形鐵絲圈蘸一些肥皂液后會(huì)形成肥皂膜，將鐵絲圈豎直放置，在自然光照射下，肥皂膜呈現(xiàn)出彩色條紋。下列說(shuō)法正確的是（）A.這是光的偏振現(xiàn)象 B.這是光的衍射現(xiàn)象C.彩色條紋為橫紋 D.彩色條紋為豎紋【答案】C【解析】該彩色條紋是薄干涉，是前后表面反射光形成的干涉條紋，彩色條紋為橫紋。故選C。3.關(guān)于盧瑟福α粒子散射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及分析，下列說(shuō)法正確的是（）A.絕大多數(shù)α粒子在實(shí)驗(yàn)中幾乎不偏轉(zhuǎn)，主要原因是原子內(nèi)部十分“空曠”B.絕大多數(shù)α粒子在實(shí)驗(yàn)中幾乎不偏轉(zhuǎn)，是因?yàn)樵雍速|(zhì)量很大C.使α粒子產(chǎn)生大角度偏轉(zhuǎn)的作用力，是電子對(duì)α粒子的庫(kù)侖力D.使α粒子產(chǎn)生大角度偏轉(zhuǎn)的作用力，是原子核對(duì)α粒子的萬(wàn)有引力【答案】A【解析】絕大多數(shù)α粒子幾乎不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，可以推測(cè)使粒子受到排斥力的核體積極小，所以帶正電的物質(zhì)只占整個(gè)原子的很小空間，但盧瑟福粒子帶正電，它們接近時(shí)就表現(xiàn)出很大的庫(kù)侖斥力作用，使粒子產(chǎn)生大角度偏轉(zhuǎn)的作用力，是原子核對(duì)粒子的庫(kù)侖斥力。4.夏天由于氣溫升高，汽車輪胎內(nèi)的氣體壓強(qiáng)變大，更容易造成爆胎。假設(shè)輪胎不漏氣且氣體可視為理想氣體，與冬天相比，夏天輪胎內(nèi)的氣體（）A.分子間斥力更大 B.分子的平均動(dòng)能更大C.所有分子的運(yùn)動(dòng)速率都更大 D.氣體內(nèi)能更小【答案】B【解析】A．夏天與冬天相比，體積不變，分子間距不變，則分子間的斥力不變，故A錯(cuò)誤；BD．夏天比冬天溫度高，分子的平均動(dòng)能更大，氣體內(nèi)能更大，故B正確，D錯(cuò)誤；C．溫度高，分子平均速率變大，并不是所有分子的運(yùn)動(dòng)速率都更大，故C錯(cuò)誤；故選B。5.下列四幅圖分別對(duì)應(yīng)四種說(shuō)法，其中正確的是（）A.甲圖是水分子的分子勢(shì)能Ep隨分子間距離r的關(guān)系圖象，B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的位置水分子之間的相互作用總體上表現(xiàn)為引力B.乙圖在模擬氣體壓強(qiáng)產(chǎn)生機(jī)理的實(shí)驗(yàn)中要盡可能保證每顆玻璃球與電子秤碰撞時(shí)的速率相等C.顯微鏡下微粒運(yùn)動(dòng)的位置連線就是微粒的運(yùn)動(dòng)軌跡D.丁圖描述了氧氣分子分別在0℃和100℃時(shí)的速率分布，實(shí)線對(duì)應(yīng)100℃時(shí)的速率分布【答案】D【解析】A．B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的位置水分子勢(shì)能最小，此時(shí)分子間的距離為平衡距離，分子引力與斥力大小相等，故A錯(cuò)誤；B．圖中模擬氣體壓強(qiáng)的產(chǎn)生，分子的速度不是完全相等的，所以也不要求小球的速度一定相等，故B錯(cuò)誤；C．圖中顯示的是布朗運(yùn)動(dòng)，是懸浮微粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，布朗運(yùn)動(dòng)圖像反映每隔一段時(shí)間固體微粒的位置，而不是運(yùn)動(dòng)軌跡，故C錯(cuò)誤；D．100°C時(shí)分子平均速率比0°C時(shí)要大，實(shí)線對(duì)應(yīng)100℃時(shí)的速率分布，故D正確。故選D6.在如圖所示的電路中，L是自感系數(shù)很大、電阻很小的線圈，P、Q是兩個(gè)相同的小燈泡。下列說(shuō)法正確的是（）A.閉合開(kāi)關(guān)S后，兩燈始終一樣亮B閉合開(kāi)關(guān)S后，燈泡P中電流從右向左C.當(dāng)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S時(shí)，兩燈同時(shí)熄滅D.當(dāng)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S時(shí)，燈泡P中電流從右向左【答案】D【解析】AB．開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，由于L的電阻很小，自感系數(shù)很大，由于自感效應(yīng)，L相當(dāng)于斷路，P燈、Q燈相當(dāng)于串聯(lián)，亮度相同，燈泡P中電流從左向右；之后L逐漸分流變大，P燈逐漸變暗，Q燈變亮，燈泡P中電流方向不變，始終從左向右；故AB錯(cuò)誤；CD．當(dāng)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S時(shí)，Q燈立即熄滅，由于自感效應(yīng)，L和燈泡P成一個(gè)回路，P閃亮后再逐漸熄滅，P比Q后熄滅，燈泡P中電流從右向左，故C錯(cuò)誤，D正確；7.如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A開(kāi)始，經(jīng)歷三個(gè)過(guò)程，沿直線先后到達(dá)狀態(tài)B和C，最終回到狀態(tài)A。下列說(shuō)法正確的是（）A.從A到B，氣體內(nèi)能減小B.從B到C，氣體從外界吸熱C.A、C兩狀態(tài)，氣體溫度相同D.B、C兩狀態(tài)，氣體溫度相同【答案】C【解析】A．狀態(tài)A到狀態(tài)B是一個(gè)等壓過(guò)程，根據(jù)蓋·呂薩克定律因、，可知?jiǎng)t從狀態(tài)A到狀態(tài)B溫度上升，氣體內(nèi)能增加，故A錯(cuò)誤；B．狀態(tài)B到狀態(tài)C是一個(gè)等容過(guò)程，根據(jù)查理定律因、，可知?jiǎng)t從狀態(tài)B到狀態(tài)C溫度下降，內(nèi)能減少，體積不變，氣體不對(duì)外做功，根據(jù)氣體向外界放熱，故B錯(cuò)誤；CD．因、，可知?jiǎng)tA、C兩狀態(tài)氣體溫度相同，B、C兩狀態(tài)氣體溫度不同，故C正確、D錯(cuò)誤。8.位于坐標(biāo)原點(diǎn)處的波源發(fā)出一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波。t=0時(shí)波源開(kāi)始振動(dòng)，經(jīng)過(guò)一個(gè)周期T時(shí)的波形圖如圖所示，則波源振動(dòng)的位移y隨時(shí)間t變化的關(guān)系式為（）A. B.C. D.【答案】B【解析】由于t=0時(shí)波源從平衡位置開(kāi)始振動(dòng)，由圖像可知最右端質(zhì)點(diǎn)向下振動(dòng)，則振源的起振動(dòng)方向向下，且t=0時(shí)波源的位移為0，則波源振動(dòng)的位移y隨時(shí)間t變化的關(guān)系式為9.手機(jī)防窺屏的原理圖如圖所示，防窺屏可視為某種透明介質(zhì)，在屏中有相互平行排列的吸光屏障，屏障垂直于手機(jī)屏幕。手機(jī)上發(fā)光像素單元緊貼防窺屏的下表面，可視為點(diǎn)光源，位于相鄰兩屏障的正中間。防窺屏可實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)光像素單元可視角度θ的控制。下列說(shuō)法正確的是（）A.防窺屏的厚度H越大，可視角度θ越小B.透明介質(zhì)的折射率越小，可視角度θ越小C.屏障的寬度L越大，可視角θ越小D.屏障的高度d越大，可視角度θ越大【答案】B【解析】A．視角度與防窺屏的厚度無(wú)關(guān)，即防窺屏的厚度大，可視角度不變，故A錯(cuò)誤；B．透明介質(zhì)的折射率越小，則在空氣中的折射角越小，則可視角度越小，故B正確；C．屏障的寬度L越大，光線射到界面的入射角越大，則在空氣中的折射角越大，則可視角度越大，可視角θ越大，故C錯(cuò)誤；D．屏障高度d越大，光線射到界面的入射角越小，則在空氣中的折射角越小，則可視角度越小，故D錯(cuò)誤。故選B。10.如圖所示，一個(gè)理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為10∶1，原線圈兩端a、b接正弦式交流電源。在原線圈前串聯(lián)一個(gè)規(guī)格為“熔斷電流0.2A、電阻5”的保險(xiǎn)絲，與原線圈并聯(lián)的電壓表的示數(shù)穩(wěn)定為220V，電壓表為理想電表，若電路可以長(zhǎng)時(shí)間正常工作，下列說(shuō)法正確的是（）A.通過(guò)電阻R的最大瞬時(shí)電流為2AB.電阻R增大時(shí)，流經(jīng)保險(xiǎn)絲的電流也增大C.保證保險(xiǎn)絲不斷的電阻R的最小值為11ΩD.變壓器的輸出功率最大值為W【答案】C【解析】A．根據(jù)題意，熔斷電流為0.2A，知原線圈電流為由解得瞬時(shí)最大值為故A錯(cuò)誤；B．由于原線圈電壓決定副線圈電壓，所以原線圈電壓不變時(shí)，副線圈電壓也不變，當(dāng)電阻R增大時(shí)，由歐姆定律知副線圈電流減小，則原線圈電流也減小，故B錯(cuò)誤；CD．由A選項(xiàng)中知副線圈電流最大值為，由電壓與匝數(shù)關(guān)系式解得保證保險(xiǎn)絲不斷的電阻R的最小值為理想變壓器的輸出功率等于輸入功率，輸入功率最大值為故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。11.光電倍增管是進(jìn)一步提高光電管靈敏度的光電轉(zhuǎn)換器件。管內(nèi)除光電陰極和陽(yáng)極外，兩極間還放置多個(gè)瓦形倍增電極。使用時(shí)相鄰兩倍增電極間均加有電壓，以此來(lái)加速電子。如圖所示，光電陰極受光照后釋放出光電子，在電場(chǎng)作用下射向第一倍增電極，引起電子的二次發(fā)射，激發(fā)出更多的電子，然后在電場(chǎng)作用下飛向下一個(gè)倍增電極，又激發(fā)出更多的電子，如此電子數(shù)不斷倍增，使得光電倍增管的靈敏度比普通光電管要高得多，可用來(lái)檢測(cè)微弱光信號(hào)。下列說(shuō)法正確的是（）A.光電倍增管正常工作時(shí)，每個(gè)倍增電極上都發(fā)生了光電效應(yīng)B.光電倍增管中增值的能量來(lái)源于照射光C.圖中標(biāo)號(hào)為偶數(shù)的倍增電極的電勢(shì)要高于標(biāo)號(hào)為奇數(shù)的電極的電勢(shì)D.適當(dāng)增大倍增電極間的電壓有利于探測(cè)更微弱的信號(hào)【答案】D【解析】A．光電效應(yīng)是在高于極限頻率的電磁波的照射下，物質(zhì)內(nèi)部的電子吸收能量后逸出的現(xiàn)象，光電倍增管正常工作時(shí)，每個(gè)倍增電極上被加速后的電子撞擊激發(fā)出更多的電子，故不是光電效應(yīng)，A錯(cuò)誤；B．光電倍增管中增值的能量來(lái)源于相鄰兩倍增電極間的加速電場(chǎng)，B錯(cuò)誤；C．電子在相鄰倍增電極中加速，故圖中標(biāo)號(hào)數(shù)字較大的倍增電極的電勢(shì)要高于數(shù)字較小的電極的電勢(shì)，C錯(cuò)誤；D．適當(dāng)增大倍增電極間的電壓，被加速的電子獲得的動(dòng)能更大，更有利于電極電子的電離，故有利于探測(cè)更微弱的信號(hào)，D正確。故選D。12.北京時(shí)間2024年5月5日19時(shí)54分，太陽(yáng)爆發(fā)了一次X射線耀斑，X射線耀斑級(jí)別劃定通常以地球同步軌道衛(wèi)星觀測(cè)到的X射線流量來(lái)表征。射線流量指在單位時(shí)間、單位面積上接收到的射線能量。若太陽(yáng)均勻地向各個(gè)方向輻射X射線，設(shè)波長(zhǎng)為λ，太陽(yáng)輻射X射線的總功率為P。同步衛(wèi)星探測(cè)儀正對(duì)太陽(yáng)的面積為S，衛(wèi)星離太陽(yáng)中心的距離為R，普朗克常量為h，光速為c，則同步衛(wèi)星探測(cè)儀探測(cè)到的X射線流量中的光子數(shù)為（）A. B.C. D.【答案】C【解析】每個(gè)光子的能量為太陽(yáng)均勻地向各個(gè)方向輻射硬X射線，設(shè)其t秒內(nèi)發(fā)射總光子數(shù)為n，衛(wèi)星探測(cè)儀鏡頭每秒接收到該種光子數(shù)為N，有t秒輻射光子的總能為太陽(yáng)輻射硬X射線的總功率為聯(lián)立解得故選C。13.如圖所示，彈性小球A和B疊放在一起，從距地面高度為h處自由落下，落地瞬間，B先與地面碰撞，后與A碰撞，h遠(yuǎn)大于兩小球直徑，小球B的質(zhì)量遠(yuǎn)大于小球A質(zhì)量。假設(shè)所有的碰撞均為豎直方向內(nèi)彈性碰撞，且碰撞時(shí)間均可忽略不計(jì)，不考慮空氣阻力，則下列判斷中正確的是（）A.下落過(guò)程中A與B之間存在相互作用B.小球B與地面碰撞后，小球B的速度為零C.A與B第一次碰后小球A彈起的最大高度約為4hD.A與B第一次碰后小球A彈起的最大高度約為9h【答案】D【解析】A．不考慮空氣阻力，下落過(guò)程是自由落體運(yùn)動(dòng)，完全失重狀態(tài)，則兩個(gè)小球之間沒(méi)有力的作用，A錯(cuò)誤；B．下降過(guò)程為自由落體運(yùn)動(dòng)，由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度位移公式得解得觸地時(shí)兩球速度相同，為B球碰撞地之后，速度瞬間反向，大小相等，故B錯(cuò)誤；CD．選A與B碰撞過(guò)程為研究過(guò)程，碰撞前后動(dòng)量守恒，設(shè)碰后A、B速度大小分別為v1、v2，選向上方向?yàn)檎较颍蓜?dòng)量守恒定律得由能量守恒定律得解得碰后小球A彈起的最大高度故D正確，C錯(cuò)誤。故選D。14.如圖甲所示，通過(guò)電流加熱，熱陰極中的電子克服逸出功離開(kāi)陰極，之后被加速電場(chǎng)加速撞擊陽(yáng)極，在撞擊陽(yáng)極原子的過(guò)程中，電子以極大的加速度減速，損失的能量則以X射線的形式輻射出去。大部分電子經(jīng)歷多次碰撞而減速，因此輻射的能譜是連續(xù)譜，圖乙為不同加速電壓下測(cè)量到的X射線能譜，橫軸為X射線波長(zhǎng)，縱軸為相應(yīng)波長(zhǎng)的X射線強(qiáng)度。電子從陰極逸出時(shí)的速度忽略不計(jì)，下列推斷不正確的是（）A.隨加速電壓增大，X射線強(qiáng)度的極大值向頻率更高的方向移動(dòng)B.當(dāng)電子撞擊陽(yáng)極被瞬間減速到0時(shí)，輻射的X射線波長(zhǎng)最短C.只改變陽(yáng)極材料，X射線的最短波長(zhǎng)也會(huì)隨之變化D.若用60kV加速電壓加速電子，產(chǎn)生的X射線的最短波長(zhǎng)約為20pm【答案】C【解析】A．由乙圖可知，電壓越大，X射線強(qiáng)度的極大值對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)向小的方向移動(dòng)，由c=λf，c不變，則λ大，f反而減小，故極大值向波長(zhǎng)小的方向移動(dòng)，就是向頻率更高的方向移動(dòng)，故A正確；B．撞擊中損失的能量以X射線的形式輻射出去，當(dāng)電子撞擊后速度減為0，此時(shí)損失的能量最多，X射線能量最大，由愛(ài)因斯坦光子說(shuō)，ε=hv，ε越大，h不變，v頻率越大，由c=λf（f也是頻率），f越大，則λ越小，故減到0時(shí)，輻射波長(zhǎng)最短，故B正確；C．由ε=hv，c=λf可知，輻射的X射線波長(zhǎng)與X射線的能量有關(guān)，即由撞擊損失的能量決定與陽(yáng)極材料無(wú)關(guān)，故C錯(cuò)誤；D．由乙圖可知，加速電壓越大，產(chǎn)生的X射線的最短波長(zhǎng)向波長(zhǎng)小的方向移動(dòng)，故可推測(cè)60kV時(shí)，最短波長(zhǎng)大約為20pm，故D正確；本題選擇錯(cuò)誤的選項(xiàng)，故選C。第Ⅱ部分（非選擇題共58分）二、填空題（本題共2小題，每空2分，共18分）15.某小組做“用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)。（1）將實(shí)驗(yàn)儀器按要求安裝在光具座上，如圖甲所示，則在甲圖中1、2、3處分別應(yīng)該安裝的器材是（）A.單縫、濾光片、雙縫 B.單縫、雙縫、濾光片C.濾光片、單縫、雙縫 D.雙縫、濾光片、單縫（2）如圖乙所示，測(cè)量頭中分劃板上的刻度線先后處于、位置，位置的讀數(shù)為1.690mm，位置的示數(shù)如圖丙所示，讀數(shù)為_(kāi)______mm；根據(jù)、位置讀數(shù)，得到相鄰亮條紋的間距_________mm（結(jié)果保留三位小數(shù)）；已知雙縫間距為d，雙縫到毛玻璃屏的距離為L(zhǎng)，此單色光波長(zhǎng)的表達(dá)式λ=_______（用L、d、、表示）?！敬鸢浮浚?）C（2）7.8691.236【解析】（1）將實(shí)驗(yàn)儀器按要求安裝在光具座上，在圖中1、2、3處分別應(yīng)該安裝濾光片、單縫、雙縫。故選C。（2）[1]游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為7.5mm+×0.1mm=7.869mm[2]相鄰亮條紋的間距1.236mm[3]根據(jù)條紋間距的計(jì)算公式解得16.兩個(gè)實(shí)驗(yàn)小組做“探究氣體等溫變化規(guī)律”實(shí)驗(yàn)。（1）一組同學(xué)利用如圖甲所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，注射器中密封了一定質(zhì)量的空氣。通過(guò)刻度尺讀取空氣柱的長(zhǎng)度1，從與注射器內(nèi)空氣柱相連的壓力表讀出空氣柱的壓強(qiáng)p。a.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，下列操作正確的是________。（填選項(xiàng)前字母）A.在柱塞上涂抹潤(rùn)滑油可以提高裝置的氣密性B.應(yīng)快速推拉柱塞并迅速讀數(shù)，以避免氣體與外界發(fā)生熱交換C.推拉柱塞時(shí)，手不可以握住整個(gè)注射器b.一組同學(xué)在不同溫度下用同一空氣柱進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)出兩條等溫線，如圖所示，則_____（填寫(xiě)“>”或“<”）c.一組同學(xué)在某次實(shí)驗(yàn)中，以壓強(qiáng)p為縱軸，以體積的倒數(shù)為橫軸，把采集的各組數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)。發(fā)現(xiàn)圖線的上端出現(xiàn)了一小段彎曲，產(chǎn)生這一現(xiàn)象的可能原因是____________。（答一種情況即可）（2）二組同學(xué)用氣體壓強(qiáng)傳感器做實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)裝置如圖乙所示，研究對(duì)象是注射器中的密閉氣體。氣體壓強(qiáng)傳感器通過(guò)塑料管與注射器相連。由注射器壁上的刻度可以讀出氣體的體積V；由壓強(qiáng)傳感器測(cè)得的壓強(qiáng)值p在計(jì)算機(jī)屏幕上可以實(shí)時(shí)顯示。a.二組同學(xué)正確操作實(shí)驗(yàn)后，獲得不同體積時(shí)氣體壓強(qiáng)的數(shù)值。利用計(jì)算機(jī)作出氣體的圖像，發(fā)現(xiàn)圖線不過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)，如圖所示，圖中的物理含義是_____________________________。b.二組同學(xué)在同一環(huán)境溫度下進(jìn)行了兩次實(shí)驗(yàn)。根據(jù)他們測(cè)得的數(shù)據(jù)，分別作出的圖像如圖所示，圖線a與b分別對(duì)應(yīng)兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，圖線a斜率大于圖線b斜率的可能原因是__________。（答一種情況即可）【答案】（1）AC<裝置漏氣（2）塑料管內(nèi)的氣體體積兩組實(shí)驗(yàn)氣體質(zhì)量不同【解析】（1）[1]A．在柱塞上涂抹潤(rùn)滑油可以提高裝置的氣密性，故A正確；B．為使氣體做等溫變化，應(yīng)緩慢推拉柱塞，示數(shù)穩(wěn)定后再讀數(shù)，故B錯(cuò)誤；C．推拉柱塞時(shí)，為防止發(fā)生熱傳遞，手不可以握住整個(gè)注射器，故C正確。故選AC。[2]根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程整理得由圖可知對(duì)應(yīng)的圖線壓強(qiáng)與體積的乘積較小，則[3]以壓強(qiáng)p為縱軸，以體積的倒數(shù)為橫軸，發(fā)現(xiàn)圖線的上端出現(xiàn)了一小段彎曲，可知圖線壓強(qiáng)與體積的乘積減小，根據(jù)產(chǎn)生這一現(xiàn)象的可能原因是裝置漏氣、氣體溫度降低等。（2）[1][2]根據(jù)整理得可知圖中的物理含義是塑料管內(nèi)的氣體體積。圖像的斜率為環(huán)境溫度相同，圖線a斜率大于圖線b斜率的可能原因是兩組實(shí)驗(yàn)氣體質(zhì)量不同。三、計(jì)算論證題（本題共4小題，共40分。解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟，只寫(xiě)出最后答案不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位）17.如圖所示，一束激光AO沿半徑方向射入空氣中截面為半圓形的玻璃磚，O點(diǎn)是玻璃磚的圓心。已知光線AO的入射角，它的反射光線與折射光線的夾角為90°。（1）畫(huà)出反射和折射光路圖，并標(biāo)出折射角r；（2）求這種玻璃的折射率n；（3）分析說(shuō)明當(dāng)入射角時(shí)，是否會(huì)發(fā)生全反射現(xiàn)象?！敬鸢浮浚?）如圖所示；（2）；（3）發(fā)生全反射【解析】（1）從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)，如圖所示（2）反射光線與折射光線的夾角為90°，根據(jù)幾何關(guān)系可得故解得（3）根據(jù)故發(fā)生全反射。18.如圖所示，坐標(biāo)原點(diǎn)處有一質(zhì)點(diǎn)做振幅的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，形成一列自左向右傳播的簡(jiǎn)諧橫波，在時(shí)刻處質(zhì)點(diǎn)剛開(kāi)始振動(dòng)。質(zhì)點(diǎn)P、Q平衡位置的坐標(biāo)分別是（2，0）、（9，0），已知在時(shí)，P質(zhì)點(diǎn)第一次位于波峰。求：（1）這列波的周期T和傳播速度v；（2）畫(huà)出時(shí)的波形圖；（3）從t=0時(shí)刻起，質(zhì)點(diǎn)Q第一次位于波峰所經(jīng)歷的時(shí)間t及通過(guò)的路程s。【答案】（1）0.8s，0.05m/s；（2）；（3）1.6s，30cm【解析】（1）簡(jiǎn)諧波向右傳播，則點(diǎn)P向上運(yùn)動(dòng)，在時(shí)，P質(zhì)點(diǎn)第一次位于波峰，則解得由圖可知波長(zhǎng)為4cm，則波速為（2）時(shí)的波形圖如圖（3）當(dāng)cm的振動(dòng)傳遞到Q點(diǎn)時(shí)，Q點(diǎn)位于波峰，則有s=1.6s時(shí)刻cm的質(zhì)點(diǎn)向下振動(dòng)，則Q點(diǎn)的起振方向向下，路程為cm19.康普頓效應(yīng)揭示了光的粒子性，表明光子除了具有能量之外還具有動(dòng)量。根據(jù)狹義相對(duì)論，光子的能量E與其動(dòng)量p的關(guān)系為，其中c為真空中光速。（1）推導(dǎo)波長(zhǎng)為λ的單色光光子的動(dòng)量表達(dá)式（h為普朗克常量）；（2）在康普頓效應(yīng)中，當(dāng)入射的光子與晶體中的電子碰撞時(shí)，電子會(huì)帶走一部分能量和動(dòng)量。假設(shè)入射光子與靜止的自由電子發(fā)生彈性碰撞，碰撞后光子的方向恰好與原入射方向垂直。已知入射光波長(zhǎng)為λ0，散射后波長(zhǎng)為λ1。a.畫(huà)出碰撞前后光子動(dòng)量以及碰后電子動(dòng)量三者的矢量關(guān)系圖（在圖中標(biāo)出光子碰前、碰后的動(dòng)量大?。?；b.分析比較入射光波長(zhǎng)λ0與散射后波長(zhǎng)λ1的大小關(guān)系。（3）如同大量氣體分子與器壁頻繁碰撞產(chǎn)生壓力一樣，當(dāng)光照射到物體表面時(shí)，也將產(chǎn)生持續(xù)均勻的壓力，這種壓力會(huì)對(duì)物體表面產(chǎn)生壓強(qiáng)，這就是“光壓”。有科學(xué)家設(shè)想利用太空中阻力很小的特點(diǎn)，可以在宇宙飛船上安裝太陽(yáng)帆，利用光壓推動(dòng)飛船前進(jìn)，實(shí)現(xiàn)星際旅行。若將一個(gè)材質(zhì)很輕、面積足夠大的太陽(yáng)帆完全展開(kāi)，調(diào)整帆面方向，使其與太陽(yáng)光照方向垂直。已知帆面處單位面積接收的太陽(yáng)光輻射功率為P0，其中被太陽(yáng)帆表面反射的光占入射光比例為K，其余的入射光均被太陽(yáng)帆面吸收，不考慮光子被反射前后的能量變化。推導(dǎo)太陽(yáng)帆受到的光壓P光的表達(dá)式。【答案】（1）見(jiàn)解析；（2）a.，b.；（3）【解析】（1）根據(jù)解得（2）a.根據(jù)，碰前光子的動(dòng)量為碰后光子的動(dòng)量為根據(jù)動(dòng)量守恒定律，碰撞后，光子的動(dòng)量與碰后電子的動(dòng)量的矢量和等于碰前入射光子的動(dòng)量，矢量圖如圖所示；b.根據(jù)能量守恒定律，碰后光子的能量變小解得散射后波長(zhǎng)λ1大于入射光波長(zhǎng)λ0；（3）一小段時(shí)間Δt內(nèi)，太陽(yáng)帆接收的光子數(shù)為根據(jù)動(dòng)量定理得光產(chǎn)生的壓強(qiáng)為解得20.利用如圖所示的裝置來(lái)研究光電效應(yīng)。真空中一對(duì)半徑均為的圓形金屬板P、Q，圓心正對(duì)平行放置，兩板距離為d，Q板中心鍍有一層半徑為（）的圓形鋅金屬薄膜。兩金屬板P、Q之間電壓的大小可以調(diào)整，電源的正負(fù)極也可以對(duì)調(diào)。當(dāng)Q板受到頻率為的單色光持續(xù)照射后，只有鋅金屬薄膜發(fā)生光電效應(yīng)，光電子向各方向逸出。假設(shè)保持光照條件不變，單位時(shí)間內(nèi)從鋅薄膜中逸出的光電子數(shù)為n，調(diào)節(jié)金屬板P、Q兩端電壓，當(dāng)微安表示數(shù)恰好為零時(shí)，測(cè)得遏止電壓為；進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)金屬板P、Q兩端電壓大于或等于某一電壓值時(shí)，微安表示數(shù)始終為最大值。（兩板帶電時(shí)板間的電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)，不考慮平行板的邊緣效應(yīng)；忽略光電子的重力以及光電子之間的相互作用。已知普朗克常量為h，電子的電荷量為e，電子質(zhì)量為m）求：（1）鋅薄膜的逸出功；（2）微安表示數(shù)最大值和電壓值；（3）某同學(xué)進(jìn)一步查閱資料，獲得了以下信息：①原子半徑r大小的數(shù)量級(jí)為m，普朗克常量；②某普通光源，發(fā)光的頻率為Hz，其在1s內(nèi)垂直照射到1m2面積上光的能量約為J；③電子吸收一個(gè)光子后若能量不足以使其脫離金屬表面，會(huì)在不超過(guò)=s的時(shí)間內(nèi)將能量釋放給周圍原子而恢復(fù)到原狀態(tài)。請(qǐng)結(jié)合以上信息，估算說(shuō)明在發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，一個(gè)電子在極短時(shí)間內(nèi)只能吸收一個(gè)光子?！敬鸢浮浚?）；（2），；（3）見(jiàn)解析【解析】（1）當(dāng)Q板受到頻率為的單色光持續(xù)照射后，根據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程遏止電壓為，則解得（2）由于單位時(shí)間內(nèi)從鋅薄膜中逸出的光電子數(shù)為n，則有當(dāng)Q板中心的圓形鋅金屬薄膜邊緣部分的射出的以平行于極板的最大速度射出的光電子恰好到達(dá)P板邊緣時(shí)，所有光電子均能夠達(dá)到P板，對(duì)該光電子，根據(jù)類平拋規(guī)律有根據(jù)牛頓第二定律有其中，根據(jù)動(dòng)能定理解得（3）某普通光源，光子的能量為在1s內(nèi)垂直照射到原子上光的能量約為其中則1s內(nèi)照射到一個(gè)原子范圍的光子個(gè)數(shù)假設(shè)光子流密度均勻，相鄰兩個(gè)光子到達(dá)同一個(gè)原子范圍內(nèi)的時(shí)間為代入數(shù)據(jù)聯(lián)立，解得即原子將能量釋放給周圍原子而恢復(fù)到原狀態(tài)時(shí)下一個(gè)光子還未到達(dá)，所以，在發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，一個(gè)電子在極短時(shí)間內(nèi)只能吸收一個(gè)光子。豐臺(tái)區(qū)2023~2024學(xué)年度第二學(xué)期期末練習(xí)高二物理第I部分（選擇題共42分）一、單項(xiàng)選擇題（共14小題，每小題3分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)正確選項(xiàng)，請(qǐng)選出符合題目要求的一項(xiàng)）1.下列說(shuō)法正確的是（）A.光是一種電磁波 B.光需要介質(zhì)才能傳播C.聲波只能在空氣中傳播 D.在空氣中傳播的聲波是橫波【答案】A【解析】AB．光屬于電磁波，其傳播不需要介質(zhì)，可以在真空中傳播，故A正確，B錯(cuò)誤；C．聲波的傳播需要介質(zhì)，可以在空氣、液體和固體中傳播，故C錯(cuò)誤；D．在空氣中傳播的聲波是縱波，故D錯(cuò)誤。故選A。2.圓形鐵絲圈蘸一些肥皂液后會(huì)形成肥皂膜，將鐵絲圈豎直放置，在自然光照射下，肥皂膜呈現(xiàn)出彩色條紋。下列說(shuō)法正確的是（）A.這是光的偏振現(xiàn)象 B.這是光的衍射現(xiàn)象C.彩色條紋為橫紋 D.彩色條紋為豎紋【答案】C【解析】該彩色條紋是薄干涉，是前后表面反射光形成的干涉條紋，彩色條紋為橫紋。故選C。3.關(guān)于盧瑟福α粒子散射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及分析，下列說(shuō)法正確的是（）A.絕大多數(shù)α粒子在實(shí)驗(yàn)中幾乎不偏轉(zhuǎn)，主要原因是原子內(nèi)部十分“空曠”B.絕大多數(shù)α粒子在實(shí)驗(yàn)中幾乎不偏轉(zhuǎn)，是因?yàn)樵雍速|(zhì)量很大C.使α粒子產(chǎn)生大角度偏轉(zhuǎn)的作用力，是電子對(duì)α粒子的庫(kù)侖力D.使α粒子產(chǎn)生大角度偏轉(zhuǎn)的作用力，是原子核對(duì)α粒子的萬(wàn)有引力【答案】A【解析】絕大多數(shù)α粒子幾乎不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，可以推測(cè)使粒子受到排斥力的核體積極小，所以帶正電的物質(zhì)只占整個(gè)原子的很小空間，但盧瑟福粒子帶正電，它們接近時(shí)就表現(xiàn)出很大的庫(kù)侖斥力作用，使粒子產(chǎn)生大角度偏轉(zhuǎn)的作用力，是原子核對(duì)粒子的庫(kù)侖斥力。4.夏天由于氣溫升高，汽車輪胎內(nèi)的氣體壓強(qiáng)變大，更容易造成爆胎。假設(shè)輪胎不漏氣且氣體可視為理想氣體，與冬天相比，夏天輪胎內(nèi)的氣體（）A.分子間斥力更大 B.分子的平均動(dòng)能更大C.所有分子的運(yùn)動(dòng)速率都更大 D.氣體內(nèi)能更小【答案】B【解析】A．夏天與冬天相比，體積不變，分子間距不變，則分子間的斥力不變，故A錯(cuò)誤；BD．夏天比冬天溫度高，分子的平均動(dòng)能更大，氣體內(nèi)能更大，故B正確，D錯(cuò)誤；C．溫度高，分子平均速率變大，并不是所有分子的運(yùn)動(dòng)速率都更大，故C錯(cuò)誤；故選B。5.下列四幅圖分別對(duì)應(yīng)四種說(shuō)法，其中正確的是（）A.甲圖是水分子的分子勢(shì)能Ep隨分子間距離r的關(guān)系圖象，B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的位置水分子之間的相互作用總體上表現(xiàn)為引力B.乙圖在模擬氣體壓強(qiáng)產(chǎn)生機(jī)理的實(shí)驗(yàn)中要盡可能保證每顆玻璃球與電子秤碰撞時(shí)的速率相等C.顯微鏡下微粒運(yùn)動(dòng)的位置連線就是微粒的運(yùn)動(dòng)軌跡D.丁圖描述了氧氣分子分別在0℃和100℃時(shí)的速率分布，實(shí)線對(duì)應(yīng)100℃時(shí)的速率分布【答案】D【解析】A．B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的位置水分子勢(shì)能最小，此時(shí)分子間的距離為平衡距離，分子引力與斥力大小相等，故A錯(cuò)誤；B．圖中模擬氣體壓強(qiáng)的產(chǎn)生，分子的速度不是完全相等的，所以也不要求小球的速度一定相等，故B錯(cuò)誤；C．圖中顯示的是布朗運(yùn)動(dòng)，是懸浮微粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，布朗運(yùn)動(dòng)圖像反映每隔一段時(shí)間固體微粒的位置，而不是運(yùn)動(dòng)軌跡，故C錯(cuò)誤；D．100°C時(shí)分子平均速率比0°C時(shí)要大，實(shí)線對(duì)應(yīng)100℃時(shí)的速率分布，故D正確。故選D6.在如圖所示的電路中，L是自感系數(shù)很大、電阻很小的線圈，P、Q是兩個(gè)相同的小燈泡。下列說(shuō)法正確的是（）A.閉合開(kāi)關(guān)S后，兩燈始終一樣亮B閉合開(kāi)關(guān)S后，燈泡P中電流從右向左C.當(dāng)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S時(shí)，兩燈同時(shí)熄滅D.當(dāng)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S時(shí)，燈泡P中電流從右向左【答案】D【解析】AB．開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，由于L的電阻很小，自感系數(shù)很大，由于自感效應(yīng)，L相當(dāng)于斷路，P燈、Q燈相當(dāng)于串聯(lián)，亮度相同，燈泡P中電流從左向右；之后L逐漸分流變大，P燈逐漸變暗，Q燈變亮，燈泡P中電流方向不變，始終從左向右；故AB錯(cuò)誤；CD．當(dāng)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S時(shí)，Q燈立即熄滅，由于自感效應(yīng)，L和燈泡P成一個(gè)回路，P閃亮后再逐漸熄滅，P比Q后熄滅，燈泡P中電流從右向左，故C錯(cuò)誤，D正確；7.如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A開(kāi)始，經(jīng)歷三個(gè)過(guò)程，沿直線先后到達(dá)狀態(tài)B和C，最終回到狀態(tài)A。下列說(shuō)法正確的是（）A.從A到B，氣體內(nèi)能減小B.從B到C，氣體從外界吸熱C.A、C兩狀態(tài)，氣體溫度相同D.B、C兩狀態(tài)，氣體溫度相同【答案】C【解析】A．狀態(tài)A到狀態(tài)B是一個(gè)等壓過(guò)程，根據(jù)蓋·呂薩克定律因、，可知?jiǎng)t從狀態(tài)A到狀態(tài)B溫度上升，氣體內(nèi)能增加，故A錯(cuò)誤；B．狀態(tài)B到狀態(tài)C是一個(gè)等容過(guò)程，根據(jù)查理定律因、，可知?jiǎng)t從狀態(tài)B到狀態(tài)C溫度下降，內(nèi)能減少，體積不變，氣體不對(duì)外做功，根據(jù)氣體向外界放熱，故B錯(cuò)誤；CD．因、，可知?jiǎng)tA、C兩狀態(tài)氣體溫度相同，B、C兩狀態(tài)氣體溫度不同，故C正確、D錯(cuò)誤。8.位于坐標(biāo)原點(diǎn)處的波源發(fā)出一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波。t=0時(shí)波源開(kāi)始振動(dòng)，經(jīng)過(guò)一個(gè)周期T時(shí)的波形圖如圖所示，則波源振動(dòng)的位移y隨時(shí)間t變化的關(guān)系式為（）A. B.C. D.【答案】B【解析】由于t=0時(shí)波源從平衡位置開(kāi)始振動(dòng)，由圖像可知最右端質(zhì)點(diǎn)向下振動(dòng)，則振源的起振動(dòng)方向向下，且t=0時(shí)波源的位移為0，則波源振動(dòng)的位移y隨時(shí)間t變化的關(guān)系式為9.手機(jī)防窺屏的原理圖如圖所示，防窺屏可視為某種透明介質(zhì)，在屏中有相互平行排列的吸光屏障，屏障垂直于手機(jī)屏幕。手機(jī)上發(fā)光像素單元緊貼防窺屏的下表面，可視為點(diǎn)光源，位于相鄰兩屏障的正中間。防窺屏可實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)光像素單元可視角度θ的控制。下列說(shuō)法正確的是（）A.防窺屏的厚度H越大，可視角度θ越小B.透明介質(zhì)的折射率越小，可視角度θ越小C.屏障的寬度L越大，可視角θ越小D.屏障的高度d越大，可視角度θ越大【答案】B【解析】A．視角度與防窺屏的厚度無(wú)關(guān)，即防窺屏的厚度大，可視角度不變，故A錯(cuò)誤；B．透明介質(zhì)的折射率越小，則在空氣中的折射角越小，則可視角度越小，故B正確；C．屏障的寬度L越大，光線射到界面的入射角越大，則在空氣中的折射角越大，則可視角度越大，可視角θ越大，故C錯(cuò)誤；D．屏障高度d越大，光線射到界面的入射角越小，則在空氣中的折射角越小，則可視角度越小，故D錯(cuò)誤。故選B。10.如圖所示，一個(gè)理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為10∶1，原線圈兩端a、b接正弦式交流電源。在原線圈前串聯(lián)一個(gè)規(guī)格為“熔斷電流0.2A、電阻5”的保險(xiǎn)絲，與原線圈并聯(lián)的電壓表的示數(shù)穩(wěn)定為220V，電壓表為理想電表，若電路可以長(zhǎng)時(shí)間正常工作，下列說(shuō)法正確的是（）A.通過(guò)電阻R的最大瞬時(shí)電流為2AB.電阻R增大時(shí)，流經(jīng)保險(xiǎn)絲的電流也增大C.保證保險(xiǎn)絲不斷的電阻R的最小值為11ΩD.變壓器的輸出功率最大值為W【答案】C【解析】A．根據(jù)題意，熔斷電流為0.2A，知原線圈電流為由解得瞬時(shí)最大值為故A錯(cuò)誤；B．由于原線圈電壓決定副線圈電壓，所以原線圈電壓不變時(shí)，副線圈電壓也不變，當(dāng)電阻R增大時(shí)，由歐姆定律知副線圈電流減小，則原線圈電流也減小，故B錯(cuò)誤；CD．由A選項(xiàng)中知副線圈電流最大值為，由電壓與匝數(shù)關(guān)系式解得保證保險(xiǎn)絲不斷的電阻R的最小值為理想變壓器的輸出功率等于輸入功率，輸入功率最大值為故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。11.光電倍增管是進(jìn)一步提高光電管靈敏度的光電轉(zhuǎn)換器件。管內(nèi)除光電陰極和陽(yáng)極外，兩極間還放置多個(gè)瓦形倍增電極。使用時(shí)相鄰兩倍增電極間均加有電壓，以此來(lái)加速電子。如圖所示，光電陰極受光照后釋放出光電子，在電場(chǎng)作用下射向第一倍增電極，引起電子的二次發(fā)射，激發(fā)出更多的電子，然后在電場(chǎng)作用下飛向下一個(gè)倍增電極，又激發(fā)出更多的電子，如此電子數(shù)不斷倍增，使得光電倍增管的靈敏度比普通光電管要高得多，可用來(lái)檢測(cè)微弱光信號(hào)。下列說(shuō)法正確的是（）A.光電倍增管正常工作時(shí)，每個(gè)倍增電極上都發(fā)生了光電效應(yīng)B.光電倍增管中增值的能量來(lái)源于照射光C.圖中標(biāo)號(hào)為偶數(shù)的倍增電極的電勢(shì)要高于標(biāo)號(hào)為奇數(shù)的電極的電勢(shì)D.適當(dāng)增大倍增電極間的電壓有利于探測(cè)更微弱的信號(hào)【答案】D【解析】A．光電效應(yīng)是在高于極限頻率的電磁波的照射下，物質(zhì)內(nèi)部的電子吸收能量后逸出的現(xiàn)象，光電倍增管正常工作時(shí)，每個(gè)倍增電極上被加速后的電子撞擊激發(fā)出更多的電子，故不是光電效應(yīng)，A錯(cuò)誤；B．光電倍增管中增值的能量來(lái)源于相鄰兩倍增電極間的加速電場(chǎng)，B錯(cuò)誤；C．電子在相鄰倍增電極中加速，故圖中標(biāo)號(hào)數(shù)字較大的倍增電極的電勢(shì)要高于數(shù)字較小的電極的電勢(shì)，C錯(cuò)誤；D．適當(dāng)增大倍增電極間的電壓，被加速的電子獲得的動(dòng)能更大，更有利于電極電子的電離，故有利于探測(cè)更微弱的信號(hào)，D正確。故選D。12.北京時(shí)間2024年5月5日19時(shí)54分，太陽(yáng)爆發(fā)了一次X射線耀斑，X射線耀斑級(jí)別劃定通常以地球同步軌道衛(wèi)星觀測(cè)到的X射線流量來(lái)表征。射線流量指在單位時(shí)間、單位面積上接收到的射線能量。若太陽(yáng)均勻地向各個(gè)方向輻射X射線，設(shè)波長(zhǎng)為λ，太陽(yáng)輻射X射線的總功率為P。同步衛(wèi)星探測(cè)儀正對(duì)太陽(yáng)的面積為S，衛(wèi)星離太陽(yáng)中心的距離為R，普朗克常量為h，光速為c，則同步衛(wèi)星探測(cè)儀探測(cè)到的X射線流量中的光子數(shù)為（）A. B.C. D.【答案】C【解析】每個(gè)光子的能量為太陽(yáng)均勻地向各個(gè)方向輻射硬X射線，設(shè)其t秒內(nèi)發(fā)射總光子數(shù)為n，衛(wèi)星探測(cè)儀鏡頭每秒接收到該種光子數(shù)為N，有t秒輻射光子的總能為太陽(yáng)輻射硬X射線的總功率為聯(lián)立解得故選C。13.如圖所示，彈性小球A和B疊放在一起，從距地面高度為h處自由落下，落地瞬間，B先與地面碰撞，后與A碰撞，h遠(yuǎn)大于兩小球直徑，小球B的質(zhì)量遠(yuǎn)大于小球A質(zhì)量。假設(shè)所有的碰撞均為豎直方向內(nèi)彈性碰撞，且碰撞時(shí)間均可忽略不計(jì)，不考慮空氣阻力，則下列判斷中正確的是（）A.下落過(guò)程中A與B之間存在相互作用B.小球B與地面碰撞后，小球B的速度為零C.A與B第一次碰后小球A彈起的最大高度約為4hD.A與B第一次碰后小球A彈起的最大高度約為9h【答案】D【解析】A．不考慮空氣阻力，下落過(guò)程是自由落體運(yùn)動(dòng)，完全失重狀態(tài)，則兩個(gè)小球之間沒(méi)有力的作用，A錯(cuò)誤；B．下降過(guò)程為自由落體運(yùn)動(dòng)，由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度位移公式得解得觸地時(shí)兩球速度相同，為B球碰撞地之后，速度瞬間反向，大小相等，故B錯(cuò)誤；CD．選A與B碰撞過(guò)程為研究過(guò)程，碰撞前后動(dòng)量守恒，設(shè)碰后A、B速度大小分別為v1、v2，選向上方向?yàn)檎较颍蓜?dòng)量守恒定律得由能量守恒定律得解得碰后小球A彈起的最大高度故D正確，C錯(cuò)誤。故選D。14.如圖甲所示，通過(guò)電流加熱，熱陰極中的電子克服逸出功離開(kāi)陰極，之后被加速電場(chǎng)加速撞擊陽(yáng)極，在撞擊陽(yáng)極原子的過(guò)程中，電子以極大的加速度減速，損失的能量則以X射線的形式輻射出去。大部分電子經(jīng)歷多次碰撞而減速，因此輻射的能譜是連續(xù)譜，圖乙為不同加速電壓下測(cè)量到的X射線能譜，橫軸為X射線波長(zhǎng)，縱軸為相應(yīng)波長(zhǎng)的X射線強(qiáng)度。電子從陰極逸出時(shí)的速度忽略不計(jì)，下列推斷不正確的是（）A.隨加速電壓增大，X射線強(qiáng)度的極大值向頻率更高的方向移動(dòng)B.當(dāng)電子撞擊陽(yáng)極被瞬間減速到0時(shí)，輻射的X射線波長(zhǎng)最短C.只改變陽(yáng)極材料，X射線的最短波長(zhǎng)也會(huì)隨之變化D.若用60kV加速電壓加速電子，產(chǎn)生的X射線的最短波長(zhǎng)約為20pm【答案】C【解析】A．由乙圖可知，電壓越大，X射線強(qiáng)度的極大值對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)向小的方向移動(dòng)，由c=λf，c不變，則λ大，f反而減小，故極大值向波長(zhǎng)小的方向移動(dòng)，就是向頻率更高的方向移動(dòng)，故A正確；B．撞擊中損失的能量以X射線的形式輻射出去，當(dāng)電子撞擊后速度減為0，此時(shí)損失的能量最多，X射線能量最大，由愛(ài)因斯坦光子說(shuō)，ε=hv，ε越大，h不變，v頻率越大，由c=λf（f也是頻率），f越大，則λ越小，故減到0時(shí)，輻射波長(zhǎng)最短，故B正確；C．由ε=hv，c=λf可知，輻射的X射線波長(zhǎng)與X射線的能量有關(guān)，即由撞擊損失的能量決定與陽(yáng)極材料無(wú)關(guān)，故C錯(cuò)誤；D．由乙圖可知，加速電壓越大，產(chǎn)生的X射線的最短波長(zhǎng)向波長(zhǎng)小的方向移動(dòng)，故可推測(cè)60kV時(shí)，最短波長(zhǎng)大約為20pm，故D正確；本題選擇錯(cuò)誤的選項(xiàng)，故選C。第Ⅱ部分（非選擇題共58分）二、填空題（本題共2小題，每空2分，共18分）15.某小組做“用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)。（1）將實(shí)驗(yàn)儀器按要求安裝在光具座上，如圖甲所示，則在甲圖中1、2、3處分別應(yīng)該安裝的器材是（）A.單縫、濾光片、雙縫 B.單縫、雙縫、濾光片C.濾光片、單縫、雙縫 D.雙縫、濾光片、單縫（2）如圖乙所示，測(cè)量頭中分劃板上的刻度線先后處于、位置，位置的讀數(shù)為1.690mm，位置的示數(shù)如圖丙所示，讀數(shù)為_(kāi)______mm；根據(jù)、位置讀數(shù)，得到相鄰亮條紋的間距_________mm（結(jié)果保留三位小數(shù)）；已知雙縫間距為d，雙縫到毛玻璃屏的距離為L(zhǎng)，此單色光波長(zhǎng)的表達(dá)式λ=_______（用L、d、、表示）。【答案】（1）C（2）7.8691.236【解析】（1）將實(shí)驗(yàn)儀器按要求安裝在光具座上，在圖中1、2、3處分別應(yīng)該安裝濾光片、單縫、雙縫。故選C。（2）[1]游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為7.5mm+×0.1mm=7.869mm[2]相鄰亮條紋的間距1.236mm[3]根據(jù)條紋間距的計(jì)算公式解得16.兩個(gè)實(shí)驗(yàn)小組做“探究氣體等溫變化規(guī)律”實(shí)驗(yàn)。（1）一組同學(xué)利用如圖甲所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，注射器中密封了一定質(zhì)量的空氣。通過(guò)刻度尺讀取空氣柱的長(zhǎng)度1，從與注射器內(nèi)空氣柱相連的壓力表讀出空氣柱的壓強(qiáng)p。a.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，下列操作正確的是________。（填選項(xiàng)前字母）A.在柱塞上涂抹潤(rùn)滑油可以提高裝置的氣密性B.應(yīng)快速推拉柱塞并迅速讀數(shù)，以避免氣體與外界發(fā)生熱交換C.推拉柱塞時(shí)，手不可以握住整個(gè)注射器b.一組同學(xué)在不同溫度下用同一空氣柱進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)出兩條等溫線，如圖所示，則_____（填寫(xiě)“>”或“<”）c.一組同學(xué)在某次實(shí)驗(yàn)中，以壓強(qiáng)p為縱軸，以體積的倒數(shù)為橫軸，把采集的各組數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)。發(fā)現(xiàn)圖線的上端出現(xiàn)了一小段彎曲，產(chǎn)生這一現(xiàn)象的可能原因是____________。（答一種情況即可）（2）二組同學(xué)用氣體壓強(qiáng)傳感器做實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)裝置如圖乙所示，研究對(duì)象是注射器中的密閉氣體。氣體壓強(qiáng)傳感器通過(guò)塑料管與注射器相連。由注射器壁上的刻度可以讀出氣體的體積V；由壓強(qiáng)傳感器測(cè)得的壓強(qiáng)值p在計(jì)算機(jī)屏幕上可以實(shí)時(shí)顯示。a.二組同學(xué)正確操作實(shí)驗(yàn)后，獲得不同體積時(shí)氣體壓強(qiáng)的數(shù)值。利用計(jì)算機(jī)作出氣體的圖像，發(fā)現(xiàn)圖線不過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)，如圖所示，圖中的物理含義是_____________________________。b.二組同學(xué)在同一環(huán)境溫度下進(jìn)行了兩次實(shí)驗(yàn)。根據(jù)他們測(cè)得的數(shù)據(jù)，分別作出的圖像如圖所示，圖線a與b分別對(duì)應(yīng)兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，圖線a斜率大于圖線b斜率的可能原因是__________。（答一種情況即可）【答案】（1）AC<裝置漏氣（2）塑料管內(nèi)的氣體體積兩組實(shí)驗(yàn)氣體質(zhì)量不同【解析】（1）[1]A．在柱塞上涂抹潤(rùn)滑油可以提高裝置的氣密性，故A正確；B．為使氣體做等溫變化，應(yīng)緩慢推拉柱塞，示數(shù)穩(wěn)定后再讀數(shù)，故B錯(cuò)誤；C．推拉柱塞時(shí)，為防止發(fā)生熱傳遞，手不可以握住整個(gè)注射器，故C正確。故選AC。[2]根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程整理得由圖可知對(duì)應(yīng)的圖線壓強(qiáng)與體積的乘積較小，則[3]以壓強(qiáng)p為縱軸，以體積的倒數(shù)為橫軸，發(fā)現(xiàn)圖線的上端出現(xiàn)了一小段彎曲，可知圖線壓強(qiáng)與體積的乘積減小，根據(jù)產(chǎn)生這一現(xiàn)象的可能原因是裝置漏氣、氣體溫度降低等。（2）[1][2]根據(jù)整理得可知圖中的物理含義是塑料管內(nèi)的氣體體積。圖像的斜率為環(huán)境溫度相同，圖線a斜率大于圖線b斜率的可能原因是兩組實(shí)驗(yàn)氣體質(zhì)量不同。三、計(jì)算論證題（本題共4小題，共40分。解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟，只寫(xiě)出最后答案不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位）17.如圖所示，一束激光AO沿半徑方向射入空氣中截面為半圓形的玻璃磚，O點(diǎn)是玻璃磚的圓心。已知光線AO的入射角，它的反射光線與折射光線的夾角為90°。（1）畫(huà)出反射和折射光路圖，并標(biāo)出折射角r；（2）求這種玻璃的折射率n；（3）分析說(shuō)明當(dāng)入射角時(shí)，是否會(huì)發(fā)生全反射現(xiàn)象?！敬鸢浮浚?）如圖所示；（2）；（3）發(fā)生全反射【解析】（1）從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)，如圖所示（2）反射光線與折射光線的夾角為90°，根據(jù)幾何關(guān)系可得故解得（3）根據(jù)故發(fā)生全反射。18.如圖所示，坐標(biāo)原點(diǎn)處有一質(zhì)點(diǎn)做振幅的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，形成一列自左向右傳播的簡(jiǎn)諧橫波，在時(shí)刻處質(zhì)點(diǎn)剛開(kāi)始振動(dòng)。質(zhì)點(diǎn)P、Q平衡位置的坐標(biāo)分別是（2，0）、（9，0），已知在時(shí)，P質(zhì)點(diǎn)第一次位于波峰。求：（1）這列波的周期T和傳播速度v；（2）畫(huà)出時(shí)的波形圖；（3）從t=0時(shí)刻起，質(zhì)點(diǎn)Q第一次位于波峰所經(jīng)歷的時(shí)間t及通過(guò)的路程s?！敬鸢浮浚?）0.8s，0.05m/s；（