遼寧省名校協(xié)作體2022-2023學(xué)年高二下學(xué)期期末聯(lián)考物理試題含解析

遼寧省名校協(xié)作體22022-2023學(xué)年度第二學(xué)期遼寧省名校協(xié)作體期末聯(lián)考物理注意事項(xiàng)：1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、考號和座位號填寫在答題卡上。2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號?；卮鸱沁x擇題時，用0.5毫米的黑色簽字筆將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。3.考試時間75分鐘，考試結(jié)束后，將答題卡交回。第I卷客觀題(共46分)一、選擇題(本題共10小題，第1-7題每小題只有一個選項(xiàng)正確，每小題4分；第8-10題每小題有多個選項(xiàng)正確，每小題6分，全部選對得6分，部分選對得3分，未選或選錯不得分，共46分)1.為了測試小車的性能，甲、乙兩輛小車同時從M處由靜止開始沿平直公路均先做勻加速直線運(yùn)動，然后剎車做勻減速直線運(yùn)動直至靜止，兩車先后停在N處，假設(shè)兩車在各自勻加速階段和勻減速階段的加速度大小相等，甲車、乙車全程經(jīng)歷的時間分別為和，甲乙兩車加速度大小分別為和，最大速度分別為和，則()A.v1：v2=4：1B.C.甲車停下時，兩車相距最遠(yuǎn)D.甲車運(yùn)動了時，兩車相距最遠(yuǎn)2.一般教室門上都安裝一種暗鎖，這種暗鎖由外殼A、骨架B、彈簧C(勁度系數(shù)為k)、鎖舌D(傾角θ＝30°)、鎖槽E以及連桿、鎖頭等部件組成，如圖甲所示。設(shè)鎖舌D的側(cè)面與外殼A和鎖槽E之間的動摩擦因數(shù)均為μ，最大靜摩擦力Ffm由(FN為正壓力)求得。有一次放學(xué)后，當(dāng)某同學(xué)準(zhǔn)備關(guān)門時，無論用多大的力，也不能將門關(guān)上(這種現(xiàn)象稱為自鎖)，此刻暗鎖所處的狀態(tài)的俯視圖如圖乙所示，P為鎖舌D與鎖槽E之間的接觸點(diǎn)，彈簧由于被壓縮而縮短了x。下面說法正確的是()A.自鎖狀態(tài)時D的下表面所受摩擦力的方向向左B.鎖舌D受到鎖槽E摩擦力的方向沿側(cè)面向上C無論μ多大，暗鎖仍然能夠保持自鎖狀態(tài)D.無論用多大的力拉門，暗鎖仍然能夠保持自鎖狀態(tài)，μ存在其最小值。3.如圖所示，內(nèi)壁光滑的氣缸固定于水平面，氣缸內(nèi)用活塞封閉一定量的理想氣體，活塞與一端固定的水平輕彈簧連接，氣體溫度為T1時彈簧處于原長?，F(xiàn)使氣體溫度由T1緩慢升高到T2，用Ep表示彈簧彈性勢能，U、p、V分別表示缸內(nèi)氣體的內(nèi)能、壓強(qiáng)和體積，下列圖像可能正確的是()A B.C. D.4.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)除光電陰極和陽極外，兩極間還放置多個瓦形倍增電極。使用時相鄰兩倍增電極間均加有電壓，以此來加速電子。如圖所示，光電陰極受光照后釋放出光電子，在電場作用下射向第一倍增電極，引起電子的發(fā)射，激發(fā)出更多的電子，然后在電場作用下飛向下一個倍增電極，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，可用來檢測微弱光信號。下列說法錯誤的是()A.光電倍增管正常工作時，每個倍增電極上都發(fā)生了光電效應(yīng)B.光電倍增管中增值的能量來源于相鄰兩倍增電極間的加速電場C.圖中標(biāo)號數(shù)字較大的倍增電極的電勢要高于標(biāo)號數(shù)字較小的電極的電勢D.適當(dāng)增大倍增電極間的電壓有利于探測更微弱的信號5.根據(jù)量子理論：光子既有能量也有動量；光子的能量和動量之間的關(guān)系是，其中為光速。由于光子有動量，照到物體表面的光子被物體吸收或被反射時都會對物體產(chǎn)生一定的沖量，也就對物體產(chǎn)生了一定的壓強(qiáng)，這就是“光壓”。根據(jù)動量定理可近似認(rèn)為：當(dāng)動量為的光子垂直照到物體表面，若被物體反射，則物體受到的沖量大小為；若被物體吸收，則物體受到的沖量大小為。有人設(shè)想在宇宙探測中用光作為動力推動探測器加速，探測器上安裝面積極大、反光率為的薄膜，并讓它正對太陽。已知太陽光照射薄膜對每平方米面積上的輻射功率為，探測器和薄膜的總質(zhì)量為，薄膜面積為，則關(guān)于探測器的加速度大小正確的是(不考慮萬有引力等其它的力)A. B. C. D.6.據(jù)新聞報道，我國江門中微子實(shí)驗(yàn)探測器將于2024年投入使用，屆時將大大提升我國在微觀基礎(chǔ)領(lǐng)域的研究能力。中微子，是構(gòu)成物質(zhì)世界的最基本的粒子之一、中微子的性質(zhì)十分特別，因此在實(shí)驗(yàn)中很難探測。上世紀(jì)四十年代初，我國科學(xué)家王淦昌先生首先提出證明中微子存在的實(shí)驗(yàn)方案：靜止原子核俘獲核外K層電子e，可生成一個新原子核X，并放出中微子(用“”表示)，根據(jù)核反應(yīng)后原子核X的動能和動量，可以間接測量中微子的能量和動量，進(jìn)而確定中微子的存在。1953年，萊尼斯和柯溫建造了一個由大水槽和探測器組成的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，利用中微子與水中發(fā)生核反應(yīng)，產(chǎn)生中子和正電子，即。間接地證實(shí)了中微子的存在。根據(jù)以上信息，下列說法正確的是()A.原子核X是B.中微子的質(zhì)量等于Be原子核與新原子核X的質(zhì)量之差C.若上述核反應(yīng)產(chǎn)生的正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體后，可以轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€光子，即。已知正電子與電子的質(zhì)量都為，則反應(yīng)中產(chǎn)生的每個光子的能量約為D.具有相同動能的中子和正電子，中子的物質(zhì)波的波長小于正電子的物質(zhì)波波長7.如圖甲所示，在xOy平面內(nèi)有兩個沿y軸方向做簡諧運(yùn)動的點(diǎn)波源和分別位于和處，某時刻波源在x軸上產(chǎn)生的波形圖如圖乙所示，波源的振動圖像如圖丙所示，由兩波源所產(chǎn)生的簡諧波波速均為，質(zhì)點(diǎn)a、b、p的平衡位置分別位于、、處。已知在時，兩波源均在平衡位置且振動方向相同，下列說法正確的是()A.兩波源所產(chǎn)生的簡諧波不會發(fā)生干涉B.時，質(zhì)點(diǎn)a向y軸正方向振動C.在內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)b運(yùn)動的總路程是D.穩(wěn)定后質(zhì)點(diǎn)p振動的表達(dá)式為8.已知?dú)湓拥幕鶓B(tài)能量為，質(zhì)量為，普朗克常量為，下列說法正確的是()A.氫原子從能級躍遷到能級時輻射紅光的頻率為，從能級躍遷到能級時吸收紫光的頻率為，則該氫原子從能級躍遷到能級時一定輻射光子，且能量為B.基態(tài)氫原子中的電子吸收一頻率為的光子被電離后，電子速度大小為C.若氫原子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，則其核外電子動能增大，原子的電勢能減小D.若氫原子躍遷輻射出的光子被儲存在起初空的原子槍中，然后讓他通過雙縫打到原子接收顯像屏上(如圖)，如果控制光子一個一個發(fā)射，仍能得到干涉圖樣9.某些魚類通過調(diào)節(jié)體內(nèi)魚鰾的體積實(shí)現(xiàn)浮沉。如圖所示，魚鰾結(jié)構(gòu)可簡化為通過閥門相連的A、B兩個密閉氣室，A室壁厚、可認(rèn)為體積恒定，B室壁簿，體積可變；兩室內(nèi)氣體視為理想氣體，可通過閥門進(jìn)行交換。質(zhì)量為M的魚靜止在水面下H處。B室內(nèi)氣體體積為V，質(zhì)量為m，設(shè)B室內(nèi)氣體壓強(qiáng)與魚體外壓強(qiáng)相等、魚體積的變化與B室氣體體積的變化相等，魚的質(zhì)量不變，魚鰾內(nèi)氣體溫度不變。水的密度為，重力加為g，大氣壓強(qiáng)為。下列說法正確的是()A.開始時魚靜止在水面下H處，此時魚的所受的浮力等于自身重力B.魚通過增加B室氣體體積獲得大小為a的加速度，需從A室充入B室的氣體質(zhì)量為C.魚靜止于水面下處時，其所受到壓強(qiáng)為D.魚靜止于水面下處時，B室內(nèi)氣體質(zhì)量為10.中國象棋是起源于中國的一種棋，屬于二人對抗性游戲的一種，是在中國有著悠久的歷史。由于用具簡單，趣味性強(qiáng)，成為流行極為廣泛的棋藝活動。如圖所示，5顆完全相同的象棋棋子整齊疊放在水平面上，第5顆棋子最左端與水平面上的a點(diǎn)重合，所有接觸面間的動摩擦因數(shù)均相同，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力?，F(xiàn)將水平向右的恒力F作用在第3顆棋子上，恒力作用一小段時間后，五顆棋子的位置情況可能是()A. B.C. D.第II卷主觀題(共54分)二、實(shí)驗(yàn)題(本題共2小題，共14分)11.某興趣小組利用自由落體運(yùn)動測定重力加速度，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．傾斜的球槽中放有若干個小鐵球，閉合開關(guān)K，電磁鐵吸住第1個小球。手動敲擊彈性金屬片M，M與觸頭瞬間分開，第1個小球開始下落，M迅速恢復(fù)，電磁鐵又吸住第2個小球。當(dāng)?shù)?個小球撞擊M時，M與觸頭分開，第2個小球開始下落…….這樣，就可測出多個小球下落的總時間。(1)在實(shí)驗(yàn)中，下列做法正確有_______。A．電路中的電源只能選用交流電源B．實(shí)驗(yàn)前應(yīng)將M調(diào)整到電磁鐵的正下方C．用直尺測量電磁鐵下端到M的豎直距離作為小球下落的高度D．手動敲擊M的同時按下秒表開始計(jì)時(2)實(shí)驗(yàn)測得小球下落的高度，10個小球下落的總時間，可求出重力加速度_______。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(3)某同學(xué)考慮到電磁鐵在每次斷電后需要時間磁性才消失，因此，每個小球的實(shí)際下落時間與它的測量時間相差。為消除實(shí)驗(yàn)誤差，他分別取高度和，測量個小球下落的總時間和。他是否可以利用這兩組數(shù)據(jù)消除對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響？_______(選填“可以”、“不可以”、“再進(jìn)行1組實(shí)驗(yàn)才可以”或“無法確定”)(4)如圖是興趣小組利用相機(jī)拍攝的小球自由下落的頻閃照片。相機(jī)每隔0.04s閃光一次。照片中的數(shù)字是小球距釋放點(diǎn)的距離。由本小題的已知條件和照片所給的信息，可以判斷出_______。A．照片中數(shù)字的單位是mmB．小球受到的空氣阻力可以忽略C．無法求出小球運(yùn)動到A位置的速度D．頻閃儀沒有恰好在釋放小球瞬間閃光12.小明同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了光的波長與折射率的測定實(shí)驗(yàn)。波長的測定：利用如圖1所示裝置測量某種單色光波長。實(shí)驗(yàn)時，接通電源使光源正常發(fā)光，調(diào)整光路，使得從目鏡中可以觀察到干涉條紋。(1)關(guān)于本實(shí)驗(yàn)下列說法正確的是________。A．若照在毛玻璃屏上的光很弱或不亮，可能是因?yàn)楣庠础慰p、雙縫與遮光筒不共軸所致B．若想增加從目鏡中觀察到的條紋個數(shù)應(yīng)將屏向遠(yuǎn)離雙縫方向移動C．若某次實(shí)驗(yàn)觀察到的干涉條紋與分劃板的中心刻線不平行，如圖3所示，在這種情況測量相鄰條紋間距時，波長的測量值大于實(shí)際值(2)某次測量時，選用的雙縫的間距為0.4mm，測得屏與雙縫間的距離為0.5m，用某種單色光實(shí)驗(yàn)得到的干涉條紋如圖2所示，分劃板在圖中A、B位置時游標(biāo)卡尺的讀數(shù)也如圖2中所示，則所測單色光的波長為________nm。(3)小明在進(jìn)行折射率測定后，在網(wǎng)上查找到了如下的資料：常規(guī)材料的折射率都為正值?，F(xiàn)已有針對某些電磁波設(shè)計(jì)制作的人工材料，其折射率可以為負(fù)值，稱為負(fù)折射率材料。位于空氣中的這類材料，入射角i與折射角r依然滿足(此時折射角取負(fù)值)。請你推測該材料對于電磁波的折射率，正確反映電磁波穿過該材料的傳播路徑的示意圖是________。A.B.C.D.三、解答題(本題共3小題，共40分)13.真空中一正三棱柱形透明體，其橫截面如圖所示。AB=AC=BC=6R，透明體中心有一半徑為R的球形真空區(qū)域，一束平行單色光垂直AB面射向透明體。已知透明體對該單色光的折射率為，光在真空中的傳播速度為c、求：(1)如圖所示，光線從D點(diǎn)射入時恰好與真空球相切，請問該光線是從AC邊還是BC邊射出透明體？并求該光線穿過透明體所需要的時間；(2)為使光線不能從AB面直接射入中間的球形真空區(qū)域，則須在透明體AB面貼上不透明紙，求不透明紙的最小面積。14.如圖所示，兩個厚度不計(jì)橫截面面積、質(zhì)量均為m=2.5kg的絕熱活塞，將下端帶有閥門K(閥門距離地面很近，且忽略閥門內(nèi)氣體的體積)上端封閉的豎直絕熱汽缸分成A、B、C三部分，每部分內(nèi)部均有體積可忽略的熱交換器(圖中未畫出)，A、B、C三部分氣體均看作理想氣體，兩個活塞之間連有勁度系數(shù)、原長為的豎直輕彈簧。開始時，閥門K打開，各部分氣體溫度均為，汽缸內(nèi)部總長度，A部分氣柱的長度為，B部分氣柱長度為。已知外界大氣壓強(qiáng)為，活塞與汽缸壁之間接觸光滑且密閉性良好，重力加速度g取，熱力學(xué)溫度與攝氏溫度的關(guān)系為，求：(1)先啟動A中的熱交換器，使A部分氣體的溫度緩慢加熱到并保持不變，加熱后A部分氣體氣柱的長度？(2)待(1)問內(nèi)的氣體溫度穩(wěn)定后，再啟動B中的熱交換器，緩慢加熱B部分氣體當(dāng)B部分氣柱的長度時停止加熱，則此時B部分氣體的溫度？(3)待A、B兩部分的氣體溫度穩(wěn)定后，關(guān)閉閥門K。同時改變A、B兩部分內(nèi)的氣體溫度，使A部分溫度保持在不變；B部分溫度保持在不變。最后打開C部分內(nèi)部的熱交換器，使C內(nèi)部的溫度緩慢變化，則當(dāng)C部分內(nèi)的氣體溫度變?yōu)槎嗌贁z氏度時輕彈簧剛好恢復(fù)原長?？忌鷱?5和16兩道題中選擇一道作答，若選擇多道作答，則按照第一道題作答情況計(jì)分。[必修一·牛頓運(yùn)動定律]15.傾角為的足夠長的固定斜面，與質(zhì)量為M的長木板之間的動摩擦因數(shù)為，長木板從靜止開始沿斜面下滑，當(dāng)其加速到時，同時將質(zhì)量分別為、兩個小物塊緊挨著輕放到木板上靠近下端的位置，如圖所示。、與長木板之間的動摩擦因數(shù)分別為、，，，，各接觸面平行，兩物塊均沒有從木板上端滑離，重力加速度，。求：(1)兩物塊剛放上木板時各自的加速度；(2)從放上物塊開始經(jīng)過多長時間質(zhì)量為的小物塊與長木板速度第一次相等，在兩物塊第一次碰撞前物塊間的最大距離為多少；(3)從木板開始運(yùn)動到兩物塊在長木板上第一次相遇所用的時間。[選修一·機(jī)械振動]16.如圖所示，傾角為的斜面體(斜面的上表面光滑且足夠長)放在粗糙的水平地面上，底部與地面的動摩擦因數(shù)為。兩物塊A、B均可視為質(zhì)點(diǎn)，A的質(zhì)量為，B的質(zhì)量為。斜面頂端與勁度系數(shù)為的輕質(zhì)彈簧相連，彈簧與斜面保持平行，將物塊A與彈簧的下端相連，并由彈簧原長處無初速釋放，A下滑至斜面上P點(diǎn)時速度第一次減為零：若將物塊B與彈簧的下端相連，也從彈簧原長處無初速釋放，則B下滑至斜面上Q點(diǎn)時速度第一次減為零(均未畫出)，斜面體始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，滑動摩擦力等于最大靜摩擦力，重力加速度為。求：(1)斜面上兩點(diǎn)間的距離；(2)要求物塊在運(yùn)動的過程中，斜面與地面之間保持相對靜止，斜面的質(zhì)量應(yīng)滿足什么條件；(3)物塊B由彈簧原長釋放，運(yùn)動至P點(diǎn)所需時間。(已知物塊B無初速釋放后，經(jīng)時間第一次到達(dá)Q點(diǎn)，本小題的結(jié)果用表示)

2022-2023學(xué)年度第二學(xué)期遼寧省名校協(xié)作體期末聯(lián)考物理注意事項(xiàng)：1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、考號和座位號填寫在答題卡上。2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號?；卮鸱沁x擇題時，用0.5毫米的黑色簽字筆將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。3.考試時間75分鐘，考試結(jié)束后，將答題卡交回。第I卷客觀題(共46分)一、選擇題(本題共10小題，第1-7題每小題只有一個選項(xiàng)正確，每小題4分；第8-10題每小題有多個選項(xiàng)正確，每小題6分，全部選對得6分，部分選對得3分，未選或選錯不得分，共46分)1.為了測試小車的性能，甲、乙兩輛小車同時從M處由靜止開始沿平直公路均先做勻加速直線運(yùn)動，然后剎車做勻減速直線運(yùn)動直至靜止，兩車先后停在N處，假設(shè)兩車在各自勻加速階段和勻減速階段的加速度大小相等，甲車、乙車全程經(jīng)歷的時間分別為和，甲乙兩車加速度大小分別為和，最大速度分別為和，則()A.v1：v2=4：1B.C甲車停下時，兩車相距最遠(yuǎn)D.甲車運(yùn)動了時，兩車相距最遠(yuǎn)【答案】D【解析】【詳解】AB．運(yùn)動圖像如圖所示

由兩車位移相等可知解得由圖像可得，甲的加速度乙的加速度兩車位移相等，有整理有

故AB錯誤；CD．速度相等時相距最遠(yuǎn)，設(shè)甲達(dá)到最大速度后，再經(jīng)過Δt時間，相距最遠(yuǎn)；速度相等對甲車解得甲車運(yùn)動的時間為此時兩車相距最遠(yuǎn)，故C錯誤，D正確；故選D。2.一般教室門上都安裝一種暗鎖，這種暗鎖由外殼A、骨架B、彈簧C(勁度系數(shù)為k)、鎖舌D(傾角θ＝30°)、鎖槽E以及連桿、鎖頭等部件組成，如圖甲所示。設(shè)鎖舌D的側(cè)面與外殼A和鎖槽E之間的動摩擦因數(shù)均為μ，最大靜摩擦力Ffm由(FN為正壓力)求得。有一次放學(xué)后，當(dāng)某同學(xué)準(zhǔn)備關(guān)門時，無論用多大的力，也不能將門關(guān)上(這種現(xiàn)象稱為自鎖)，此刻暗鎖所處的狀態(tài)的俯視圖如圖乙所示，P為鎖舌D與鎖槽E之間的接觸點(diǎn)，彈簧由于被壓縮而縮短了x。下面說法正確的是()A.自鎖狀態(tài)時D的下表面所受摩擦力的方向向左B.鎖舌D受到鎖槽E摩擦力的方向沿側(cè)面向上C.無論μ多大，暗鎖仍然能夠保持自鎖狀態(tài)D.無論用多大的力拉門，暗鎖仍然能夠保持自鎖狀態(tài)，μ存在其最小值?！敬鸢浮緿【解析】【詳解】A．如圖所示，鎖舌D在水平面內(nèi)受底部的摩擦力f1、彈簧的彈力2個力的作用，鎖舌D的下表面所受到的最大靜摩擦力為f1，其方向向右，鎖舌D受到鎖槽E摩擦力的方向沿側(cè)面向下，故AB錯誤；CD．設(shè)鎖舌D受到鎖槽E的最大靜摩擦力為f2，正壓力為N，下表面的正壓力為F，彈力為kx，由平衡條件又聯(lián)立上述方程得令N趨向于無窮大，則有解得無論用多大的力拉門，暗鎖仍然能夠保持自鎖狀態(tài)，μ最小值為，故D正確C錯誤。故選D。3.如圖所示，內(nèi)壁光滑的氣缸固定于水平面，氣缸內(nèi)用活塞封閉一定量的理想氣體，活塞與一端固定的水平輕彈簧連接，氣體溫度為T1時彈簧處于原長?，F(xiàn)使氣體溫度由T1緩慢升高到T2，用Ep表示彈簧彈性勢能，U、p、V分別表示缸內(nèi)氣體的內(nèi)能、壓強(qiáng)和體積，下列圖像可能正確的是()A. B.C. D.【答案】D【解析】【詳解】A．氣體溫度升高，氣缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大，氣體膨脹，彈簧的彈性勢能等于氣體膨脹過程活塞對彈簧所做的功由于彈簧彈力逐漸變大，所以圖像是曲線，斜率逐漸變大，故A錯誤；B．理想氣體的內(nèi)能與溫度有關(guān)，一定量的理想氣體的內(nèi)能與熱力學(xué)溫度成正比，與體積無關(guān)；由理想氣體狀態(tài)方程，可知由于氣體升溫過程中氣體壓強(qiáng)變化，所以氣體體積與溫度不成正比，因此氣缸內(nèi)氣體內(nèi)能不與氣體體積成正比，故B錯誤；C．由題意可知?dú)怏w升溫過程中氣體體積變大，由理想氣體狀態(tài)方程，圖像的斜率逐漸變小，故C錯誤；D．由題意可知?dú)怏w升溫過程中氣體壓強(qiáng)變大，由理想氣體狀態(tài)方程，圖像的斜率逐漸變小，故D正確。故選D。4.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)除光電陰極和陽極外，兩極間還放置多個瓦形倍增電極。使用時相鄰兩倍增電極間均加有電壓，以此來加速電子。如圖所示，光電陰極受光照后釋放出光電子，在電場作用下射向第一倍增電極，引起電子的發(fā)射，激發(fā)出更多的電子，然后在電場作用下飛向下一個倍增電極，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，可用來檢測微弱光信號。下列說法錯誤的是()A.光電倍增管正常工作時，每個倍增電極上都發(fā)生了光電效應(yīng)B.光電倍增管中增值的能量來源于相鄰兩倍增電極間的加速電場C.圖中標(biāo)號數(shù)字較大的倍增電極的電勢要高于標(biāo)號數(shù)字較小的電極的電勢D.適當(dāng)增大倍增電極間的電壓有利于探測更微弱的信號【答案】A【解析】【詳解】A．光電倍增管正常工作時，倍增電極上能釋放出更多電子，是被加速后的電子撞擊激發(fā)后釋放出的，并不是因?yàn)楣怆娦?yīng)，故A錯誤；B．光電倍增管中增值的能量來源于相鄰的兩個倍增電極間的加速電場，故B正確；C．在電場力的作用下，電子將向著電勢高的位置運(yùn)動，所以圖中標(biāo)號數(shù)字較大的倍增電極的電勢要高于標(biāo)號數(shù)字較小的電極的電勢，故C正確；D．適當(dāng)增大倍增電極間的電壓，被加速的電子獲得的動能更大，更有利于下一級電極上電子的電離，所以有利于探測更微弱的信號，故D正確。本題要求選擇錯誤的，故選A。5.根據(jù)量子理論：光子既有能量也有動量；光子的能量和動量之間的關(guān)系是，其中為光速。由于光子有動量，照到物體表面的光子被物體吸收或被反射時都會對物體產(chǎn)生一定的沖量，也就對物體產(chǎn)生了一定的壓強(qiáng)，這就是“光壓”。根據(jù)動量定理可近似認(rèn)為：當(dāng)動量為的光子垂直照到物體表面，若被物體反射，則物體受到的沖量大小為；若被物體吸收，則物體受到的沖量大小為。有人設(shè)想在宇宙探測中用光作為動力推動探測器加速，探測器上安裝面積極大、反光率為的薄膜，并讓它正對太陽。已知太陽光照射薄膜對每平方米面積上的輻射功率為，探測器和薄膜的總質(zhì)量為，薄膜面積為，則關(guān)于探測器的加速度大小正確的是(不考慮萬有引力等其它的力)A. B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】太陽照到薄膜上的總能量為光子的總動量為故光子的動量變化為故探測器的加速度大小為故B正確，A、C、D錯誤；故選B。6.據(jù)新聞報道，我國江門中微子實(shí)驗(yàn)探測器將于2024年投入使用，屆時將大大提升我國在微觀基礎(chǔ)領(lǐng)域的研究能力。中微子，是構(gòu)成物質(zhì)世界的最基本的粒子之一、中微子的性質(zhì)十分特別，因此在實(shí)驗(yàn)中很難探測。上世紀(jì)四十年代初，我國科學(xué)家王淦昌先生首先提出證明中微子存在的實(shí)驗(yàn)方案：靜止原子核俘獲核外K層電子e，可生成一個新原子核X，并放出中微子(用“”表示)，根據(jù)核反應(yīng)后原子核X的動能和動量，可以間接測量中微子的能量和動量，進(jìn)而確定中微子的存在。1953年，萊尼斯和柯溫建造了一個由大水槽和探測器組成的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，利用中微子與水中發(fā)生核反應(yīng)，產(chǎn)生中子和正電子，即。間接地證實(shí)了中微子的存在。根據(jù)以上信息，下列說法正確的是()A.原子核X是B.中微子的質(zhì)量等于Be原子核與新原子核X的質(zhì)量之差C.若上述核反應(yīng)產(chǎn)生的正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體后，可以轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€光子，即。已知正電子與電子的質(zhì)量都為，則反應(yīng)中產(chǎn)生的每個光子的能量約為D.具有相同動能的中子和正電子，中子的物質(zhì)波的波長小于正電子的物質(zhì)波波長【答案】D【解析】【詳解】A．靜止原子核俘獲核外K層電子e的反應(yīng)方程為故A錯誤；B．由于反應(yīng)放出能量，有質(zhì)量虧損，則中微子質(zhì)量不等于Be原子核與新原子核X質(zhì)量之差，故B錯誤；C．根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程解得光子能量為故C錯誤；D．由，解得物質(zhì)波的波長為由于中子和電子的動能相等，中子質(zhì)量大于電子質(zhì)量，所以中子的波長小于電子的質(zhì)量。故D正確。故選D。7.如圖甲所示，在xOy平面內(nèi)有兩個沿y軸方向做簡諧運(yùn)動的點(diǎn)波源和分別位于和處，某時刻波源在x軸上產(chǎn)生的波形圖如圖乙所示，波源的振動圖像如圖丙所示，由兩波源所產(chǎn)生的簡諧波波速均為，質(zhì)點(diǎn)a、b、p的平衡位置分別位于、、處。已知在時，兩波源均在平衡位置且振動方向相同，下列說法正確的是()A.兩波源所產(chǎn)生的簡諧波不會發(fā)生干涉B.時，質(zhì)點(diǎn)a向y軸正方向振動C.在內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)b運(yùn)動的總路程是D.穩(wěn)定后質(zhì)點(diǎn)p振動的表達(dá)式為【答案】C【解析】【詳解】A．由圖乙可知，波源的波長，可得波源的頻率為由圖丙可知波源的頻率所以波源和波源的頻率相同，兩列波振動方向相同，相位差固定，為相干波源，則兩波源所產(chǎn)生的簡諧波可發(fā)生干涉，故A錯誤；B．由圖丙知，在時，波源在平衡位置且向y軸負(fù)方向運(yùn)動，則在時，波源也在平衡位置且向軸負(fù)方向運(yùn)動。波源的波長為可得在時，由于波源和波源所引起處質(zhì)點(diǎn)都在平衡位置向y軸負(fù)方向運(yùn)動；那么在，即經(jīng)過后由波源和波源所引起處質(zhì)點(diǎn)在平衡位置下方且向y軸負(fù)方向運(yùn)動，故B錯誤；C．質(zhì)點(diǎn)b到波源的距離為，質(zhì)點(diǎn)b到波源的距離為，質(zhì)點(diǎn)b到兩波源的距離差為可知b點(diǎn)為振動減弱點(diǎn)，則b點(diǎn)的振幅為在內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過了，則質(zhì)點(diǎn)b運(yùn)動的總路程故C正確；D．質(zhì)點(diǎn)p到兩波源的距離差為，可知p點(diǎn)為振動加強(qiáng)點(diǎn)，則p點(diǎn)的振幅為由題在時兩波源均在平衡位置且向下振動，可知在時p質(zhì)點(diǎn)在平衡位置且向上振動，相位0，則p點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)初相位為，有可得穩(wěn)定后質(zhì)點(diǎn)p振動的表達(dá)式為故D錯誤。故選C。8.已知?dú)湓拥幕鶓B(tài)能量為，質(zhì)量為，普朗克常量為，下列說法正確的是()A.氫原子從能級躍遷到能級時輻射紅光的頻率為，從能級躍遷到能級時吸收紫光的頻率為，則該氫原子從能級躍遷到能級時一定輻射光子，且能量為B.基態(tài)氫原子中的電子吸收一頻率為的光子被電離后，電子速度大小為C.若氫原子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，則其核外電子動能增大，原子的電勢能減小D.若氫原子躍遷輻射出的光子被儲存在起初空的原子槍中，然后讓他通過雙縫打到原子接收顯像屏上(如圖)，如果控制光子一個一個發(fā)射，仍能得到干涉圖樣【答案】AD【解析】【詳解】A．根據(jù)題意，由能級躍遷原理可知由于則有則該氫原子從能級躍遷到能級時一定輻射光子，能量為故A正確；B．題中為負(fù)值，基態(tài)氫原子中的電子吸收一個頻率為的光子被電離后，根據(jù)能量守恒可得，最大初動能為又有聯(lián)立解得，電子最大初速度為故B錯誤；C．若氫原子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，半徑增大，庫侖引力做負(fù)功，原子的電勢能增大，根據(jù)又有整理可得則核外電子動能減小，故C錯誤；D．物質(zhì)波也具有波粒二象性，故電子的波動性是每個電子本身的性質(zhì)，則每個電子依次通過雙縫都能發(fā)生干涉現(xiàn)象，只是需要大量電子顯示出干涉圖樣，故D正確。故選AD。9.某些魚類通過調(diào)節(jié)體內(nèi)魚鰾的體積實(shí)現(xiàn)浮沉。如圖所示，魚鰾結(jié)構(gòu)可簡化為通過閥門相連的A、B兩個密閉氣室，A室壁厚、可認(rèn)為體積恒定，B室壁簿，體積可變；兩室內(nèi)氣體視為理想氣體，可通過閥門進(jìn)行交換。質(zhì)量為M的魚靜止在水面下H處。B室內(nèi)氣體體積為V，質(zhì)量為m，設(shè)B室內(nèi)氣體壓強(qiáng)與魚體外壓強(qiáng)相等、魚體積的變化與B室氣體體積的變化相等，魚的質(zhì)量不變，魚鰾內(nèi)氣體溫度不變。水的密度為，重力加為g，大氣壓強(qiáng)為。下列說法正確的是()A.開始時魚靜止在水面下H處，此時魚的所受的浮力等于自身重力B.魚通過增加B室氣體體積獲得大小為a的加速度，需從A室充入B室的氣體質(zhì)量為C.魚靜止于水面下處時，其所受到的壓強(qiáng)為D.魚靜止于水面下處時，B室內(nèi)氣體質(zhì)量為【答案】ABC【解析】【詳解】AB．開始時魚靜止在水面下H處，設(shè)魚的體積為，此時魚受力平衡，所受的浮力等于自身重力，即設(shè)B室內(nèi)的氣體密度為，則有根據(jù)牛頓第二定律，可得聯(lián)立，解得故AB正確；CD．由題知開始時魚靜止在H處，B室內(nèi)氣體體積為V，質(zhì)量為m，且此時B室內(nèi)壓強(qiáng)為魚靜止于水面下H1處時，因?yàn)楦×Σ蛔?，所以此時B室的體積仍為V，又由于魚鰾內(nèi)氣體溫度不變，根據(jù)玻意耳定律有解得則此時B室內(nèi)氣體質(zhì)量聯(lián)立，可得故C正確；D錯誤。故選ABC。10.中國象棋是起源于中國的一種棋，屬于二人對抗性游戲的一種，是在中國有著悠久的歷史。由于用具簡單，趣味性強(qiáng)，成為流行極為廣泛的棋藝活動。如圖所示，5顆完全相同的象棋棋子整齊疊放在水平面上，第5顆棋子最左端與水平面上的a點(diǎn)重合，所有接觸面間的動摩擦因數(shù)均相同，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。現(xiàn)將水平向右的恒力F作用在第3顆棋子上，恒力作用一小段時間后，五顆棋子的位置情況可能是()A. B.C. D.【答案】BC【解析】【詳解】BD．設(shè)兩棋子間的動摩擦因數(shù)為μ，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，最上面兩個棋子向右運(yùn)動的最大加速度為設(shè)最上面三個棋子一起以am向右加速運(yùn)動時，水平恒力大小為F0，則所以當(dāng)時，所有棋子均靜止不動；當(dāng)時，最上面三個作為整體，相對靜止一起向右勻加速直線運(yùn)動，下面的兩個棋子靜止不動，故B正確，D錯誤；AC．當(dāng)時，第三個棋子和上面兩個棋子發(fā)生相對滑動，此時第三個棋子以大于am的加速度向右勻加速，上面兩個棋子以am的加速度向右加速，而第四個棋子不可能發(fā)生運(yùn)動，因?yàn)榈谒膫€棋子上表面受到的最大靜摩擦力為3μmg，下表面受到的最大靜摩擦力為4μmg，同理第五個棋子也不可能運(yùn)動，故A錯誤，C正確。故選BC。第II卷主觀題(共54分)二、實(shí)驗(yàn)題(本題共2小題，共14分)11.某興趣小組利用自由落體運(yùn)動測定重力加速度，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．傾斜的球槽中放有若干個小鐵球，閉合開關(guān)K，電磁鐵吸住第1個小球。手動敲擊彈性金屬片M，M與觸頭瞬間分開，第1個小球開始下落，M迅速恢復(fù)，電磁鐵又吸住第2個小球。當(dāng)?shù)?個小球撞擊M時，M與觸頭分開，第2個小球開始下落…….這樣，就可測出多個小球下落的總時間。(1)在實(shí)驗(yàn)中，下列做法正確的有_______。A．電路中的電源只能選用交流電源B．實(shí)驗(yàn)前應(yīng)將M調(diào)整到電磁鐵的正下方C．用直尺測量電磁鐵下端到M的豎直距離作為小球下落的高度D．手動敲擊M的同時按下秒表開始計(jì)時(2)實(shí)驗(yàn)測得小球下落的高度，10個小球下落的總時間，可求出重力加速度_______。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(3)某同學(xué)考慮到電磁鐵在每次斷電后需要時間磁性才消失，因此，每個小球的實(shí)際下落時間與它的測量時間相差。為消除實(shí)驗(yàn)誤差，他分別取高度和，測量個小球下落的總時間和。他是否可以利用這兩組數(shù)據(jù)消除對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響？_______(選填“可以”、“不可以”、“再進(jìn)行1組實(shí)驗(yàn)才可以”或“無法確定”)(4)如圖是興趣小組利用相機(jī)拍攝的小球自由下落的頻閃照片。相機(jī)每隔0.04s閃光一次。照片中的數(shù)字是小球距釋放點(diǎn)的距離。由本小題的已知條件和照片所給的信息，可以判斷出_______。A．照片中數(shù)字的單位是mmB．小球受到的空氣阻力可以忽略C．無法求出小球運(yùn)動到A位置的速度D．頻閃儀沒有恰好在釋放小球的瞬間閃光【答案】①.BD##DB②.9.4③.可以④.D【解析】【詳解】(1)[1]A．電路中的電源目的是線圈產(chǎn)生磁性，因此直流電也可以，故A錯誤；B．小球沿豎直方向自由下落，因此要使小球能夠撞擊M，M調(diào)整到電磁鐵的正下方，故B正確；C．根據(jù)題意可知，小球下落的高度應(yīng)為電磁鐵下端到M的豎直距離減去小球直徑，故C錯誤；D．手敲擊M瞬間，小球1即開始下落，故應(yīng)同時開始計(jì)時，故D正確。故選BD。(2)[2]根據(jù)題意可知，1個小球下落的時間為根據(jù)自由落體運(yùn)動規(guī)律可得，重力加速度為(3)[3]根據(jù)題意，應(yīng)由自由落體運(yùn)動的規(guī)律可得聯(lián)立解得可知，可以消去對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。(4)[4]AD．根據(jù)自由落體的位移公式知道在最初的下落的位移約為，所以照片中單位是，且釋放小球的瞬間頻閃儀剛好閃光，故A錯誤，D正確B．利用最后一個點(diǎn)，根據(jù)可得可知，球受到的空氣阻力不可忽略，故B錯誤；C．根據(jù)中間時刻的瞬時速度等于這段時間內(nèi)的平均速度可得，小球運(yùn)動到A位置的速度，故D正確；故選D。12.小明同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了光的波長與折射率的測定實(shí)驗(yàn)。波長的測定：利用如圖1所示裝置測量某種單色光波長。實(shí)驗(yàn)時，接通電源使光源正常發(fā)光，調(diào)整光路，使得從目鏡中可以觀察到干涉條紋。(1)關(guān)于本實(shí)驗(yàn)下列說法正確的是________。A．若照在毛玻璃屏上的光很弱或不亮，可能是因?yàn)楣庠?、單縫、雙縫與遮光筒不共軸所致B．若想增加從目鏡中觀察到條紋個數(shù)應(yīng)將屏向遠(yuǎn)離雙縫方向移動C．若某次實(shí)驗(yàn)觀察到的干涉條紋與分劃板的中心刻線不平行，如圖3所示，在這種情況測量相鄰條紋間距時，波長的測量值大于實(shí)際值(2)某次測量時，選用的雙縫的間距為0.4mm，測得屏與雙縫間的距離為0.5m，用某種單色光實(shí)驗(yàn)得到的干涉條紋如圖2所示，分劃板在圖中A、B位置時游標(biāo)卡尺的讀數(shù)也如圖2中所示，則所測單色光的波長為________nm。(3)小明在進(jìn)行折射率測定后，在網(wǎng)上查找到了如下的資料：常規(guī)材料的折射率都為正值?，F(xiàn)已有針對某些電磁波設(shè)計(jì)制作的人工材料，其折射率可以為負(fù)值，稱為負(fù)折射率材料。位于空氣中的這類材料，入射角i與折射角r依然滿足(此時折射角取負(fù)值)。請你推測該材料對于電磁波的折射率，正確反映電磁波穿過該材料的傳播路徑的示意圖是________。A.B.C.D.【答案】①.AC②.624③.B【解析】【詳解】(1)[1]A．若照在毛玻璃屏上的光很弱或不亮，可能是因?yàn)楣庠础慰p、雙縫與遮光筒不共軸所致，A正確；B．若想增加從目鏡中觀察到的條紋個數(shù)，則條紋間距應(yīng)減小，根據(jù)可知若想增加從目鏡中觀察到的條紋個數(shù)應(yīng)將屏向靠近雙縫方向移動，B錯誤；C．若干涉條紋與分劃板的中心刻線不平行，則測量的條紋間距大于實(shí)際值，根據(jù)可知波長的測量值大于實(shí)際值，C正確；故選AC。(2)[2]由圖2可知A、B的位置讀數(shù)分別為10.9mm、15.6mm，則A、B間的距離為兩條紋間距為所測單色光的波長為(3)[3]由折射定律得即可知折射角和入射角等大，且位于法線的同側(cè)，故選B。三、解答題(本題共3小題，共40分)13.真空中一正三棱柱形透明體，其橫截面如圖所示。AB=AC=BC=6R，透明體中心有一半徑為R的球形真空區(qū)域，一束平行單色光垂直AB面射向透明體。已知透明體對該單色光的折射率為，光在真空中的傳播速度為c、求：(1)如圖所示，光線從D點(diǎn)射入時恰好與真空球相切，請問該光線是從AC邊還是BC邊射出透明體？并求該光線穿過透明體所需要的時間；(2)為使光線不能從AB面直接射入中間的球形真空區(qū)域，則須在透明體AB面貼上不透明紙，求不透明紙的最小面積?！敬鸢浮?1)從BC邊射出，；(2)【解析】【詳解】(1)根據(jù)題意，由折射定律畫出從點(diǎn)射入的光線的光路圖，如圖所示，由公式可得，光在透明體內(nèi)臨界角的正弦值為解得由幾何關(guān)系可知，光在面的入射角為大于臨界角，則在面上發(fā)生全反射，由幾何關(guān)系可得則光線從點(diǎn)射入，從BC邊射出，由公式可得，該單色光在透明體內(nèi)傳播速度為穿過透明體的時間為(2)從真空球上G和G′處射入的光線剛好在此處發(fā)生全反射，如圖所示，入射角恰好為45°，而這兩條光線之間射入的光線，其入射角均小于45°，將會射入真空區(qū)域，所以只要將這些區(qū)域間用不透明紙遮住就可以了，顯然在透明體AB上，被遮擋區(qū)至少是個圓形，其半徑為，由幾何知識可知則須在透明體面貼上不透明紙的面積至少為14.如圖所示，兩個厚度不計(jì)橫截面面積、質(zhì)量均為m=2.5kg的絕熱活塞，將下端帶有閥門K(閥門距離地面很近，且忽略閥門內(nèi)氣體的體積)上端封閉的豎直絕熱汽缸分成A、B、C三部分，每部分內(nèi)部均有體積可忽略的熱交換器(圖中未畫出)，A、B、C三部分氣體均看作理想氣體，兩個活塞之間連有勁度系數(shù)、原長為的豎直輕彈簧。開始時，閥門K打開，各部分氣體溫度均為，汽缸內(nèi)部總長度，A部分氣柱的長度為，B部分氣柱長度為。已知外界大氣壓強(qiáng)為，活塞與汽缸壁之間接觸光滑且密閉性良好，重力加速度g取，熱力學(xué)溫度與攝氏溫度的關(guān)系為，求：(1)先啟動A中的熱交換器，使A部分氣體的溫度緩慢加熱到并保持不變，加熱后A部分氣體氣柱的長度？(2)待(1)問內(nèi)的氣體溫度穩(wěn)定后，再啟動B中的熱交換器，緩慢加熱B部分氣體當(dāng)B部分氣柱的長度時停止加熱，則此時B部分氣體的溫度？(3)待A、B兩部分的氣體溫度穩(wěn)定后，關(guān)閉閥門K。同時改變A、B兩部分內(nèi)的氣體溫度，使A部分溫度保持在不變；B部分溫度保持在不變。最后打開C部分內(nèi)部的熱交換器，使C內(nèi)部的溫度緩慢變化，則當(dāng)C部分內(nèi)的氣體溫度變?yōu)槎嗌贁z氏度時輕彈簧剛好恢復(fù)原長。【答案】(1)18cm；(2)924K；(3)【解析】【詳解】(1)對兩個活塞整體受力分析，根據(jù)平衡條件，A部分氣體壓強(qiáng)解得加熱過程中，A部分氣體做等壓變化，加熱前溫度T1=(27+273)K=300K體積VA1=LA1S加熱后溫度TA2=(627+273)K=900K體積VA2=LA2S根據(jù)蓋一呂薩克定律解得(2)設(shè)加熱前B部分氣體壓強(qiáng)為p1，體積為加熱前對下邊活塞受力分析，根據(jù)平衡條件有解得加熱后壓強(qiáng)為p2，體積為加熱后，B部分氣體氣柱的長度比彈簧原長長，對下邊活塞受力分析，根據(jù)平衡條件解得對B部分氣體，加熱前后，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程解得(3)A部分溫度保持在不變，壓強(qiáng)為，體積為由理想氣體狀態(tài)方程得B部分溫度保持在不變，B部分的壓強(qiáng)，體積由理想氣體狀態(tài)方程得輕彈簧恢復(fù)原長時，解得，關(guān)閉閥門K時，C部分氣柱的長度為輕彈簧剛好恢復(fù)原長時，C部分氣柱的長度為輕彈簧剛好恢復(fù)原長時C部分氣體壓強(qiáng)對C部分氣體由理想氣體狀態(tài)方程得解