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南宁市第三中学2022-2023学年高二下学期期末考试物理试卷(含答案)
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这是一份南宁市第三中学2022-2023学年高二下学期期末考试物理试卷(含答案)，共18页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题
1．在物理学发展过程中，观测、科学实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用，下列说法符合历史事实的是( )
A.贝克勒尔通过对天然放射性现象的研究，发现了原子中存在原子核
B.法拉第在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化
C.卢瑟福通过α粒子散射实验，证实了在原子核内存在质子
D.汤姆孙通过阴极射线在电场和在磁场中的偏转实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成，并测出了该粒子的比荷
2．在匀强磁场中放置一个金属圆环，磁场方向与圆环平面垂直。规定图1所示磁场方向为正。当磁感应强度B随时间t按图2所示的正弦规律变化时，下列说法正确的是( )
A.时刻，圆环中无感应电流
B.时刻，圆环上各点受到的安培力最大
C.时间内，圆环中感应电流方向始终沿顺时针方向
D.时间内，圆环先出现扩张趋势，后出现收缩趋势
3．关于以下四个示意图，下列说法正确的是( )
A.甲图为双缝干涉示意图，可以用白炽灯直接照射双缝，在屏上可以得到等宽、等亮的干涉条纹
B.图乙所示用平行单色光垂直照射一透明薄膜，观察到的明暗相间的干涉条纹，该区域薄膜厚度一定沿x轴正方向逐渐变厚
C.图丙为泊松亮斑，是光的衍射形成的，这个现象证明了光具有波动性
D.对比图丁中的两张照片，可知在拍摄左图时相机前可能安装了偏振滤光片
4．如图所示为氢原子能级的示意图，根据玻尔理论，下列说法正确的是( )
A.处于基态的氢原子，吸收能量后不能发生电离
B.处于能级的大量氢原子，向低能级跃迁时，辐射光的波长最长的是4到1能级
C.一个氢原子从能级跃迁放出的光子可能使逸出功为金属发生光电效应
D.用动能为的电子射向一群处于基态的氢原子，原子不能跃迁到的能级
5．关于下图中所涉及物理知识的论述中，正确的是( )
A.甲图中，由两分子间作用力随距离变化的关系图线可知，当两个相邻的分子间距离为时，它们间相互作用的引力和斥力均为零
B.乙图中，在固体薄片上涂上石蜡，用灼热的针接触其下表面，从石蜡熔化情况知固体薄片可能为非晶体
C.丙图中，液体表面层分子间相互作用表现为斥力，正是因为斥力才使得水黾可以停在水面上
D.丁图中，照片中的汽车后视镜上的水珠与玻璃发生了浸润现象
6．如图甲所示，O点为单摆的固定悬点，在其正下方的P点有一个钉子，现将小球拉开一定的角度后开始运动，小球在摆动过程中的偏角不超过。从某时刻开始计时，绳中的拉力大小F随时间t变化的关系如图乙所示，重力加速度g取，忽略一切阻力。下列说法正确的是( )
A.时小球位于B点B.时小球位于C点
C.OA之间的距离为1.5mD.OP之间的距离为1.2m
二、多选题
7．如图（a）所示，一列简谐横波沿x轴传播，实线和虚线分别为时刻和时刻的波形图，其中，P、Q分别是平衡位置为和的两质点。图（b）为质点Q的振动图像，下列说法正确的是( )
A.可能等于
B.P和Q的加速度方向始终相反
C.简谐横波沿x轴传播的速度大小为
D.到时间内，P运动的路程可能大于Q运动的路程
8．如图甲为研究光电效应的实验装置，用频率为ν的单色光照射光电管的阴极K，得到光电流I与光电管两端电压U的关系图线如图乙所示，已知电子电荷量的绝对值为e，普朗克常量为h，则( )
A.开关S扳向“2”，向右移动变阻器，当灵敏电流计示数刚刚减为零时，光电管两端的电压称为遏止电压
B.阴极K所用材料的极限频率为
C.只增大光照强度时，图乙中的值将变大
D.用某色光照射金属板时不能发生光电效应，增大光照强度或延长光束照射时间可以使电流表示数变大
9．2022年10月19日，中国新一代“人造太阳”（HL-2M）科学研究取得突破性进展，等离子体电流突破100万安培，创造了我国可控核聚变装置运行新纪录。已知该装置内部发生的核反应方程为，其中氘核的质量为2.0130 u，氦核的质量为3.0150 u，中子的质量为1.0087 u，1 u相当于931.5 MeV，在两个氘核以相等的动能0.35 MeV进行对心碰撞，并且核反应释放的核能全部转化为动能的情况下，下列说法正确的是( )
A.该核反应吸收的能量为2.14 MeV
B.核反应后氦核与中子的动量等大反向
C.核反应后氦核的动能为0.71 MeV
D.该反应生成物的结合能小于反应物的结合能之和
三、实验题
10．在用油膜法估测油酸分子的大小的实验中，具体操作如下：
①取纯油酸0.1mL注入250mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到250mL的刻度为止，摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸酒精溶液；
②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量筒达到1.0mL为止，恰好共滴了100滴；
③在边长约40cm的浅盘内注入约2cm深的水，将爽身粉均匀地撒在水面上，再用滴管吸取油酸酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，酒精挥发后，油酸在水面上尽可能地散开，形成一层油膜，油膜上没有爽身粉，可以清楚地看出油膜轮廓；
④待油膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上绘出油膜的形状；
⑤将画有油膜形状的玻璃板放在边长为1.0cm的方格纸上，算出完整的方格有67个，大于半格的有14个，小于半格的有19个。
利用上述具体操作中的有关数据可知，一滴油酸酒精溶液含纯油酸为________，油膜面积为________，求得的油酸分子直径为________m。（结果均保留两位有效数字）
11．小明利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”，如图甲所示（虚线框内的连接没有画出）。将热敏电阻R安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，继电器的上触点接触，下触点分离，指示灯亮；当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响。图甲中继电器的供电电压，继电器线圈用漆包线绕成，其电阻。当线圈中的电流大于等于50mA时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响。图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图像。
（1）由图乙可知，当环境温度为40℃时，热敏电阻阻值为___________Ω；
（2）由图乙可知，当环境温度升高时，热敏电阻阻值将___________，继电器的磁性将___________（均选填“增大”、“减小”或“不变”）；
（3）图甲中警铃的接线柱C应与接线柱___________相连（选填“A”或“B”）；
（4）请计算说明，环境温度在___________范围内时，警铃报警。
四、计算题
12．半圆形玻璃砖的横截面如图所示，圆心为O，半径为R，是水平直径，，一细光线以的入射角从水平直径AB上的C点射入玻璃砖，折射光线从半圆的最低点D射出。取，，真空中的光速为c，玻璃砖周围可看成真空环境。求：
（1）玻璃砖对该光线的折射率n；
（2）该光线在玻璃砖中传播的时间t。
13．如图所示，高为L，横截面积为S的导热汽缸内有一不规则物体，厚度不计的轻质活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞正好在汽缸的顶部。再在活塞上放置一重力为的物体后，活塞下移，并静止在与缸底的间距为0.8L的高度（活塞仍未接触到内部不规则的物体）。已知大气压强为，环境温度不变，不计活塞和汽缸的摩擦，汽缸不漏气。
（1）求不规则物体的体积；
（2）该过程中缸内气体向外界是吸收还是放出热量？传递的热量为多少？
14．如图所示，固定的光滑半圆轨道直径竖直，B点与足够长光滑水平平台左端平滑连接，平台右端与长、顺时针转动的水平传送带平滑无缝对接。在平台上静止着两个小滑块甲、乙，质量分别为，两滑块间有一被压缩的轻弹簧（滑块与轻弹簧间不拴接）。现释放弹簧，两滑块在平台上被弹出，滑块甲恰好能运动到半圆轨道的最高点A，滑块乙从传送带右端离开后，落在水平地面上的E点。已知滑块乙被弹出的速度，与传送带间的动摩擦因数，D点距地面高。滑块均可视为质点，重力加速度g取，求：
（1）半圆轨道的半径R；
（2）被压缩的轻弹簧的弹性势能；
（3）若传送带的速度可在间调节，滑块乙落点E与D点间水平距离x的大小（结果可以含有v）。
15．如图所示，在平面内x轴与MN边界之间有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小为，磁场区域的宽度为d。x轴下方和MN边界上方的空间有两个匀强电场，场强大小相等（大小未知），方向与y轴平行。时刻，质量为m、电荷量为的粒子从P点沿x轴正方向射入电场，从x轴上Q点进入磁场，Q点坐标为。进入磁场时速度大小为v，方向与x轴正方向夹角为60°，然后垂直于MN边界进入上方电场。粒子重力不计，求：
（1）匀强电场的场强大小E；
（2）粒子从P点出发至第2次经过MN边界所经历的时间；
（3）粒子经过x轴的横坐标。
参考答案
1．答案：D
解析：A.贝克勒尔通过对天然放射性研究发现了原子核内部是有结构的，选项A错误；B.楞次在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，选项B错误；C.卢瑟福通过α粒子散射实验，得出了原子的核式结构理论，选项C错误；D.汤姆孙通过对阴极射线在电场及在磁场中偏转的实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成，并测定了粒子的比荷，选项D正确。
2．答案：C
解析：A.在时刻，磁感应强度为零，但是磁通量的变化率最大，则感应电流最大，故A错误；
B.在时刻，磁感应强度最大，但是磁通量的变化率为零，则感应电流为零，圆环上各点受到的安培力为零，故B错误；
C.时间内，磁感应强度垂直圆环向里，磁通量逐渐减小，根据楞次定律可知圆环中感应电流方向始终沿顺时针方向，时间内，磁感应强度垂直圆环向外，磁通量逐渐增大，根据楞次定律可知圆环中感应电流方向始终沿顺时针方向，故C正确；
D.时间内，穿过圆环的磁通量先增大后减小，根据楞次定律可知圆环先出现收缩趋势，后出现扩张趋势，故D错误。故选C。
3．答案：C
解析：A.甲图为双缝干涉示意图，如果用白炽灯直接照射双缝，可知白炽灯光是由多种单色光组成，各单色光的波长不同，由双缝干涉条纹间距公式可知，不同波长的光，产生的条纹间距不同，因此会产生彩色条纹，在屏上不可以得到等宽、等亮的干涉条纹，故A错误；B.图乙所示用平行单色光垂直照射一层透明薄膜，观察到的明暗相间的干涉条纹，条纹间距越来越大，说明该区域薄膜形成的劈尖顶角沿x轴正方向逐渐减小，则沿x轴正方向的薄膜厚度逐渐减小，故B错误；C.衍射是波特有的一种现象，丙图为泊松亮斑，属于衍射现象，这个现象证明了光具有波动性，故C正确；D.图丁中可知拍摄右图时相机前可能安装了偏振滤光片，让它的偏振方向和玻璃表面的反射光的偏转方向垂直，能有效滤除反射光，拍摄得到的车内景象更为清晰，故D错误。
4．答案：C
解析：A.处于基态的氢原子，吸收能量后可以发生电离，剩余的能量变为光电子的初动能，A错误；B.处于能级的大量氢原子，向低能级跃迁时，能辐射出，可以辐射出6种不同频率的光子，由可知，从4到1能级产生的光能量最大，波长最短，B错误；C.由能级跃迁关系可知，若从能级跃迁至能级放出的光子为若从能级跃迁至能级，放出的光子为
由爱因斯坦光电效应方程因为所以一个氢原子从能级跃迁放出的光子可能使逸出功为12.0eV金属发生光电效应，C正确；由题意，因为，用电子去碰撞氢原子时，只要入射电子的动能大于或等于基态和某个激发态能量之差，就能使氢原子跃迁，所以D错误。
5．答案：B
解析：A.甲图中，由两分子间作用力随距离变化的关系图线可知，当两个相邻的分子间距离为时，它们间相互作用的引力和斥力大小相等，方向相反，分子力表现为零，故A错误；B.乙图中，在固体薄片上涂上石蜡，用烧热的针接触其上一点，从石蜡熔化情况可知表现为各向同性，则此固体薄片可能为多晶体或非晶体，故B正确；C.丙图中，水黾可以停在水面上是由于液体表面层分子间相互作用表现为引力，即液体表面张力作用的结果，故C错误；照片中的玻璃和水滴不浸润，选项D错误。
6．答案：D
解析：AB.由图像可知，内应该对应着摆球在CB之间的摆动；内应该对应着摆球在BA之间的摆动，因时摆线拉力最小，可知小球位于C点，时小球位于A点，选项AB错误；C.摆球在AB之间摆动的周期为根据可得即OA之间的距离为1.6m，选项C错误；D.摆球在BC之间摆动的周期为根据可得，即PB之间的距离为0.4m，OP之间的距离为1.2m，选项D正确。故选D。
7．答案：ACD
解析：A.题中没有说明时刻是哪个时刻，假设，由图（b）可知，质点Q在时刻正在沿y轴正方向振动，则波向x轴正方向传播，可得；
假设，由图（b）可知，质点Q在时刻正在沿y轴负方向振动，则波向x轴负方向传播，可得，代入数据可知，当时，，，A正确；P和Q的平衡位置间距在到之间，其加速度方向有时相同有时相反，B错误；C.该波的波长为，周期为，故其传播速度为，C正确；D.到时间内，Q运动的路程可能是或，如果，在第一个时间内，P沿y轴负方向运动，路程大于振幅A，则质点P在到时间内的路程为，，如果，在第一个时间内，P沿y轴正方向运动到波峰，又沿y轴负方向运动，路程小于振幅A，则质点P在到时间内的路程为，，D正确。故选ACD。
8．答案：BC
解析：A.测量遏止电压时光电管加反向电压，则开关S应扳向“1”，选项A错误；B.根据可得阴极K所用材料的极限频率为，选项B正确；C.只增大光照强度时，饱和光电流增加，则图乙中的值将变大，选项C正确；D.用某色光照射金属板时不能发生光电效应，增大光强或延长光束照射时间也不能发生光电效应，则电流表无示数，故D错误。故选BC。
9．答案：BC
解析：根据质能方程，该核反应前后释放的能量，故A错误；核反应前后两氘核动量等大反向，因而反应后氦核与中子的动量等大反向，故B正确；核反应后的总动能，而，，联立解得氦核的动能为，中子的动能为，故C正确；比结合能又称平均结合能，等于结合能除以核子数，结合能是自由分散的核子结合成原子核所释放的能量，由于反应放出能量，该反应生成物的结合能大于反应物的结合能之和，故D错误；故本题正确答案为BC。
10．答案：；；
解析：一滴油酸酒精溶液含纯油酸体积为
据题意，完整的方格有67个，大于半格的有14个，小于半格的有19个，根据大于半格算一个计算，超过半格的方格个数为
则油膜面积为
油酸在水面上形成单分子油膜，则油酸分子直径为
11．答案：（1）70（2）减小；增大（3）B（4）
解析：（1）由图乙可知，当环境温度为40℃时，热敏电阻阻值为。
（2）（3）由图乙可知，当环境温度升高时，热敏电阻阻值将减小，则继电器电流增大，磁性增大。
（4）由于继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响。所以图甲中警铃的接线柱C应与接线柱B相连。
（5）当线圈中的电流大于等于50mA时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响。根据欧姆定律
得
此时温度为80℃，则环境温度≥于80℃时，警铃报警。
12．答案：（1）1.8（2）见解析
解析：（1）光路图如图所示
根据几何关系，
在三角形CDO中有，
解得
根据折射定律
解得
（2）光线在玻璃砖中传播的速度大小
光线在玻璃中的路程或
解得
13．答案：（1）（2）
解析：（1）放置重物稳定后，假设缸内气体的压强为，根据受力平衡可得，
或
解得
根据玻意耳定律可得
解得
（2）外界对气体做正功：
或或
又有
解得
根据热力学第一定律，气体温度不变，内能不变
解得
故气体向外界放出的热量为
14．答案：（1）0.5m（2）9J（3）见解析
解析：（1）设甲滑块弹开后速度大小为，由动量守恒定律有
解得
滑块甲被弹出后，恰好能运动到半圆轨道的最高点A，则有
从B到A，由机械能守恒定律有
解得
（2）根据能量守恒可得
（3）滑块乙离开D点做平抛运动，竖直方向则有
解得落地时间为
若滑块乙在传送带上一直加速，设最终获得的末速度为，则有
解得
①当传送带速度在时，
②当传送带速度在时，
15．答案：（1）（2）（3）见解析
解析：（1）粒子从P到Q点做类平抛运动
在x方向做匀速直线运动：
得 QUOTE
在y方向做匀加速直线运动：
联立以上可得
（2）洛伦兹力提供向心力
解得
由几何关系可知，粒子垂直MN边界从A点进入上方电场，粒子轨迹如图所示。
粒子从P到Q做类平抛运动，运动时间
以与x轴正方向夹角为60° QUOTE 的速度v进入磁场做匀速圆周运动，圆心角为30°
在磁场中运动的时间
接着垂直MN边界进入电场，受到电场力作用，速度从v QUOTE 减为0，再反向从0加速到v，运动的时间
总时间
（3）粒子垂直MN边界从A点进入磁场做匀速圆周运动，从C点射出磁场。
QA两点、AC两点沿x QUOTE 轴方向的距离均为
接着粒子以与x轴正方向夹角为60°速度v QUOTE 进入x QUOTE 轴下方电场，由于受电场力的作用，粒子在y QUOTE 轴方向上减速运动至速度为零，再反向加速到x QUOTE 轴，这一段时间内粒子在x轴方向上做匀速直线运动的位移为2d。
由周期性可知，粒子向上经过x轴的位置横坐标为
QUOTE ，其中 QUOTE ，1，2，…
粒子向下经过x轴的位置横坐标为
，其中，1，2，…
一、单选题
1．在物理学发展过程中，观测、科学实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用，下列说法符合历史事实的是( )
A.贝克勒尔通过对天然放射性现象的研究，发现了原子中存在原子核
B.法拉第在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化
C.卢瑟福通过α粒子散射实验，证实了在原子核内存在质子
D.汤姆孙通过阴极射线在电场和在磁场中的偏转实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成，并测出了该粒子的比荷
2．在匀强磁场中放置一个金属圆环，磁场方向与圆环平面垂直。规定图1所示磁场方向为正。当磁感应强度B随时间t按图2所示的正弦规律变化时，下列说法正确的是( )
A.时刻，圆环中无感应电流
B.时刻，圆环上各点受到的安培力最大
C.时间内，圆环中感应电流方向始终沿顺时针方向
D.时间内，圆环先出现扩张趋势，后出现收缩趋势
3．关于以下四个示意图，下列说法正确的是( )
A.甲图为双缝干涉示意图，可以用白炽灯直接照射双缝，在屏上可以得到等宽、等亮的干涉条纹
B.图乙所示用平行单色光垂直照射一透明薄膜，观察到的明暗相间的干涉条纹，该区域薄膜厚度一定沿x轴正方向逐渐变厚
C.图丙为泊松亮斑，是光的衍射形成的，这个现象证明了光具有波动性
D.对比图丁中的两张照片，可知在拍摄左图时相机前可能安装了偏振滤光片
4．如图所示为氢原子能级的示意图，根据玻尔理论，下列说法正确的是( )
A.处于基态的氢原子，吸收能量后不能发生电离
B.处于能级的大量氢原子，向低能级跃迁时，辐射光的波长最长的是4到1能级
C.一个氢原子从能级跃迁放出的光子可能使逸出功为金属发生光电效应
D.用动能为的电子射向一群处于基态的氢原子，原子不能跃迁到的能级
5．关于下图中所涉及物理知识的论述中，正确的是( )
A.甲图中，由两分子间作用力随距离变化的关系图线可知，当两个相邻的分子间距离为时，它们间相互作用的引力和斥力均为零
B.乙图中，在固体薄片上涂上石蜡，用灼热的针接触其下表面，从石蜡熔化情况知固体薄片可能为非晶体
C.丙图中，液体表面层分子间相互作用表现为斥力，正是因为斥力才使得水黾可以停在水面上
D.丁图中，照片中的汽车后视镜上的水珠与玻璃发生了浸润现象
6．如图甲所示，O点为单摆的固定悬点，在其正下方的P点有一个钉子，现将小球拉开一定的角度后开始运动，小球在摆动过程中的偏角不超过。从某时刻开始计时，绳中的拉力大小F随时间t变化的关系如图乙所示，重力加速度g取，忽略一切阻力。下列说法正确的是( )
A.时小球位于B点B.时小球位于C点
C.OA之间的距离为1.5mD.OP之间的距离为1.2m
二、多选题
7．如图（a）所示，一列简谐横波沿x轴传播，实线和虚线分别为时刻和时刻的波形图，其中，P、Q分别是平衡位置为和的两质点。图（b）为质点Q的振动图像，下列说法正确的是( )
A.可能等于
B.P和Q的加速度方向始终相反
C.简谐横波沿x轴传播的速度大小为
D.到时间内，P运动的路程可能大于Q运动的路程
8．如图甲为研究光电效应的实验装置，用频率为ν的单色光照射光电管的阴极K，得到光电流I与光电管两端电压U的关系图线如图乙所示，已知电子电荷量的绝对值为e，普朗克常量为h，则( )
A.开关S扳向“2”，向右移动变阻器，当灵敏电流计示数刚刚减为零时，光电管两端的电压称为遏止电压
B.阴极K所用材料的极限频率为
C.只增大光照强度时，图乙中的值将变大
D.用某色光照射金属板时不能发生光电效应，增大光照强度或延长光束照射时间可以使电流表示数变大
9．2022年10月19日，中国新一代“人造太阳”（HL-2M）科学研究取得突破性进展，等离子体电流突破100万安培，创造了我国可控核聚变装置运行新纪录。已知该装置内部发生的核反应方程为，其中氘核的质量为2.0130 u，氦核的质量为3.0150 u，中子的质量为1.0087 u，1 u相当于931.5 MeV，在两个氘核以相等的动能0.35 MeV进行对心碰撞，并且核反应释放的核能全部转化为动能的情况下，下列说法正确的是( )
A.该核反应吸收的能量为2.14 MeV
B.核反应后氦核与中子的动量等大反向
C.核反应后氦核的动能为0.71 MeV
D.该反应生成物的结合能小于反应物的结合能之和
三、实验题
10．在用油膜法估测油酸分子的大小的实验中，具体操作如下：
①取纯油酸0.1mL注入250mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到250mL的刻度为止，摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸酒精溶液；
②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量筒达到1.0mL为止，恰好共滴了100滴；
③在边长约40cm的浅盘内注入约2cm深的水，将爽身粉均匀地撒在水面上，再用滴管吸取油酸酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，酒精挥发后，油酸在水面上尽可能地散开，形成一层油膜，油膜上没有爽身粉，可以清楚地看出油膜轮廓；
④待油膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上绘出油膜的形状；
⑤将画有油膜形状的玻璃板放在边长为1.0cm的方格纸上，算出完整的方格有67个，大于半格的有14个，小于半格的有19个。
利用上述具体操作中的有关数据可知，一滴油酸酒精溶液含纯油酸为________，油膜面积为________，求得的油酸分子直径为________m。（结果均保留两位有效数字）
11．小明利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”，如图甲所示（虚线框内的连接没有画出）。将热敏电阻R安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，继电器的上触点接触，下触点分离，指示灯亮；当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响。图甲中继电器的供电电压，继电器线圈用漆包线绕成，其电阻。当线圈中的电流大于等于50mA时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响。图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图像。
（1）由图乙可知，当环境温度为40℃时，热敏电阻阻值为___________Ω；
（2）由图乙可知，当环境温度升高时，热敏电阻阻值将___________，继电器的磁性将___________（均选填“增大”、“减小”或“不变”）；
（3）图甲中警铃的接线柱C应与接线柱___________相连（选填“A”或“B”）；
（4）请计算说明，环境温度在___________范围内时，警铃报警。
四、计算题
12．半圆形玻璃砖的横截面如图所示，圆心为O，半径为R，是水平直径，，一细光线以的入射角从水平直径AB上的C点射入玻璃砖，折射光线从半圆的最低点D射出。取，，真空中的光速为c，玻璃砖周围可看成真空环境。求：
（1）玻璃砖对该光线的折射率n；
（2）该光线在玻璃砖中传播的时间t。
13．如图所示，高为L，横截面积为S的导热汽缸内有一不规则物体，厚度不计的轻质活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞正好在汽缸的顶部。再在活塞上放置一重力为的物体后，活塞下移，并静止在与缸底的间距为0.8L的高度（活塞仍未接触到内部不规则的物体）。已知大气压强为，环境温度不变，不计活塞和汽缸的摩擦，汽缸不漏气。
（1）求不规则物体的体积；
（2）该过程中缸内气体向外界是吸收还是放出热量？传递的热量为多少？
14．如图所示，固定的光滑半圆轨道直径竖直，B点与足够长光滑水平平台左端平滑连接，平台右端与长、顺时针转动的水平传送带平滑无缝对接。在平台上静止着两个小滑块甲、乙，质量分别为，两滑块间有一被压缩的轻弹簧（滑块与轻弹簧间不拴接）。现释放弹簧，两滑块在平台上被弹出，滑块甲恰好能运动到半圆轨道的最高点A，滑块乙从传送带右端离开后，落在水平地面上的E点。已知滑块乙被弹出的速度，与传送带间的动摩擦因数，D点距地面高。滑块均可视为质点，重力加速度g取，求：
（1）半圆轨道的半径R；
（2）被压缩的轻弹簧的弹性势能；
（3）若传送带的速度可在间调节，滑块乙落点E与D点间水平距离x的大小（结果可以含有v）。
15．如图所示，在平面内x轴与MN边界之间有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小为，磁场区域的宽度为d。x轴下方和MN边界上方的空间有两个匀强电场，场强大小相等（大小未知），方向与y轴平行。时刻，质量为m、电荷量为的粒子从P点沿x轴正方向射入电场，从x轴上Q点进入磁场，Q点坐标为。进入磁场时速度大小为v，方向与x轴正方向夹角为60°，然后垂直于MN边界进入上方电场。粒子重力不计，求：
（1）匀强电场的场强大小E；
（2）粒子从P点出发至第2次经过MN边界所经历的时间；
（3）粒子经过x轴的横坐标。
参考答案
1．答案：D
解析：A.贝克勒尔通过对天然放射性研究发现了原子核内部是有结构的，选项A错误；B.楞次在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，选项B错误；C.卢瑟福通过α粒子散射实验，得出了原子的核式结构理论，选项C错误；D.汤姆孙通过对阴极射线在电场及在磁场中偏转的实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成，并测定了粒子的比荷，选项D正确。
2．答案：C
解析：A.在时刻，磁感应强度为零，但是磁通量的变化率最大，则感应电流最大，故A错误；
B.在时刻，磁感应强度最大，但是磁通量的变化率为零，则感应电流为零，圆环上各点受到的安培力为零，故B错误；
C.时间内，磁感应强度垂直圆环向里，磁通量逐渐减小，根据楞次定律可知圆环中感应电流方向始终沿顺时针方向，时间内，磁感应强度垂直圆环向外，磁通量逐渐增大，根据楞次定律可知圆环中感应电流方向始终沿顺时针方向，故C正确；
D.时间内，穿过圆环的磁通量先增大后减小，根据楞次定律可知圆环先出现收缩趋势，后出现扩张趋势，故D错误。故选C。
3．答案：C
解析：A.甲图为双缝干涉示意图，如果用白炽灯直接照射双缝，可知白炽灯光是由多种单色光组成，各单色光的波长不同，由双缝干涉条纹间距公式可知，不同波长的光，产生的条纹间距不同，因此会产生彩色条纹，在屏上不可以得到等宽、等亮的干涉条纹，故A错误；B.图乙所示用平行单色光垂直照射一层透明薄膜，观察到的明暗相间的干涉条纹，条纹间距越来越大，说明该区域薄膜形成的劈尖顶角沿x轴正方向逐渐减小，则沿x轴正方向的薄膜厚度逐渐减小，故B错误；C.衍射是波特有的一种现象，丙图为泊松亮斑，属于衍射现象，这个现象证明了光具有波动性，故C正确；D.图丁中可知拍摄右图时相机前可能安装了偏振滤光片，让它的偏振方向和玻璃表面的反射光的偏转方向垂直，能有效滤除反射光，拍摄得到的车内景象更为清晰，故D错误。
4．答案：C
解析：A.处于基态的氢原子，吸收能量后可以发生电离，剩余的能量变为光电子的初动能，A错误；B.处于能级的大量氢原子，向低能级跃迁时，能辐射出，可以辐射出6种不同频率的光子，由可知，从4到1能级产生的光能量最大，波长最短，B错误；C.由能级跃迁关系可知，若从能级跃迁至能级放出的光子为若从能级跃迁至能级，放出的光子为
由爱因斯坦光电效应方程因为所以一个氢原子从能级跃迁放出的光子可能使逸出功为12.0eV金属发生光电效应，C正确；由题意，因为，用电子去碰撞氢原子时，只要入射电子的动能大于或等于基态和某个激发态能量之差，就能使氢原子跃迁，所以D错误。
5．答案：B
解析：A.甲图中，由两分子间作用力随距离变化的关系图线可知，当两个相邻的分子间距离为时，它们间相互作用的引力和斥力大小相等，方向相反，分子力表现为零，故A错误；B.乙图中，在固体薄片上涂上石蜡，用烧热的针接触其上一点，从石蜡熔化情况可知表现为各向同性，则此固体薄片可能为多晶体或非晶体，故B正确；C.丙图中，水黾可以停在水面上是由于液体表面层分子间相互作用表现为引力，即液体表面张力作用的结果，故C错误；照片中的玻璃和水滴不浸润，选项D错误。
6．答案：D
解析：AB.由图像可知，内应该对应着摆球在CB之间的摆动；内应该对应着摆球在BA之间的摆动，因时摆线拉力最小，可知小球位于C点，时小球位于A点，选项AB错误；C.摆球在AB之间摆动的周期为根据可得即OA之间的距离为1.6m，选项C错误；D.摆球在BC之间摆动的周期为根据可得，即PB之间的距离为0.4m，OP之间的距离为1.2m，选项D正确。故选D。
7．答案：ACD
解析：A.题中没有说明时刻是哪个时刻，假设，由图（b）可知，质点Q在时刻正在沿y轴正方向振动，则波向x轴正方向传播，可得；
假设，由图（b）可知，质点Q在时刻正在沿y轴负方向振动，则波向x轴负方向传播，可得，代入数据可知，当时，，，A正确；P和Q的平衡位置间距在到之间，其加速度方向有时相同有时相反，B错误；C.该波的波长为，周期为，故其传播速度为，C正确；D.到时间内，Q运动的路程可能是或，如果，在第一个时间内，P沿y轴负方向运动，路程大于振幅A，则质点P在到时间内的路程为，，如果，在第一个时间内，P沿y轴正方向运动到波峰，又沿y轴负方向运动，路程小于振幅A，则质点P在到时间内的路程为，，D正确。故选ACD。
8．答案：BC
解析：A.测量遏止电压时光电管加反向电压，则开关S应扳向“1”，选项A错误；B.根据可得阴极K所用材料的极限频率为，选项B正确；C.只增大光照强度时，饱和光电流增加，则图乙中的值将变大，选项C正确；D.用某色光照射金属板时不能发生光电效应，增大光强或延长光束照射时间也不能发生光电效应，则电流表无示数，故D错误。故选BC。
9．答案：BC
解析：根据质能方程，该核反应前后释放的能量，故A错误；核反应前后两氘核动量等大反向，因而反应后氦核与中子的动量等大反向，故B正确；核反应后的总动能，而，，联立解得氦核的动能为，中子的动能为，故C正确；比结合能又称平均结合能，等于结合能除以核子数，结合能是自由分散的核子结合成原子核所释放的能量，由于反应放出能量，该反应生成物的结合能大于反应物的结合能之和，故D错误；故本题正确答案为BC。
10．答案：；；
解析：一滴油酸酒精溶液含纯油酸体积为
据题意，完整的方格有67个，大于半格的有14个，小于半格的有19个，根据大于半格算一个计算，超过半格的方格个数为
则油膜面积为
油酸在水面上形成单分子油膜，则油酸分子直径为
11．答案：（1）70（2）减小；增大（3）B（4）
解析：（1）由图乙可知，当环境温度为40℃时，热敏电阻阻值为。
（2）（3）由图乙可知，当环境温度升高时，热敏电阻阻值将减小，则继电器电流增大，磁性增大。
（4）由于继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响。所以图甲中警铃的接线柱C应与接线柱B相连。
（5）当线圈中的电流大于等于50mA时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响。根据欧姆定律
得
此时温度为80℃，则环境温度≥于80℃时，警铃报警。
12．答案：（1）1.8（2）见解析
解析：（1）光路图如图所示
根据几何关系，
在三角形CDO中有，
解得
根据折射定律
解得
（2）光线在玻璃砖中传播的速度大小
光线在玻璃中的路程或
解得
13．答案：（1）（2）
解析：（1）放置重物稳定后，假设缸内气体的压强为，根据受力平衡可得，
或
解得
根据玻意耳定律可得
解得
（2）外界对气体做正功：
或或
又有
解得
根据热力学第一定律，气体温度不变，内能不变
解得
故气体向外界放出的热量为
14．答案：（1）0.5m（2）9J（3）见解析
解析：（1）设甲滑块弹开后速度大小为，由动量守恒定律有
解得
滑块甲被弹出后，恰好能运动到半圆轨道的最高点A，则有
从B到A，由机械能守恒定律有
解得
（2）根据能量守恒可得
（3）滑块乙离开D点做平抛运动，竖直方向则有
解得落地时间为
若滑块乙在传送带上一直加速，设最终获得的末速度为，则有
解得
①当传送带速度在时，
②当传送带速度在时，
15．答案：（1）（2）（3）见解析
解析：（1）粒子从P到Q点做类平抛运动
在x方向做匀速直线运动：
得 QUOTE
在y方向做匀加速直线运动：
联立以上可得
（2）洛伦兹力提供向心力
解得
由几何关系可知，粒子垂直MN边界从A点进入上方电场，粒子轨迹如图所示。
粒子从P到Q做类平抛运动，运动时间
以与x轴正方向夹角为60° QUOTE 的速度v进入磁场做匀速圆周运动，圆心角为30°
在磁场中运动的时间
接着垂直MN边界进入电场，受到电场力作用，速度从v QUOTE 减为0，再反向从0加速到v，运动的时间
总时间
（3）粒子垂直MN边界从A点进入磁场做匀速圆周运动，从C点射出磁场。
QA两点、AC两点沿x QUOTE 轴方向的距离均为
接着粒子以与x轴正方向夹角为60°速度v QUOTE 进入x QUOTE 轴下方电场，由于受电场力的作用，粒子在y QUOTE 轴方向上减速运动至速度为零，再反向加速到x QUOTE 轴，这一段时间内粒子在x轴方向上做匀速直线运动的位移为2d。
由周期性可知，粒子向上经过x轴的位置横坐标为
QUOTE ，其中 QUOTE ，1，2，…
粒子向下经过x轴的位置横坐标为
，其中，1，2，…
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