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A. 若從圖示位置開始計時，線框中感應電動勢的瞬時值為200sin100tVB. 若開關S閉合，電流表示數(shù)將增大C. 若開關S閉合，燈泡L1將更亮D. 燈泡L1的額定功率為2W9. 在x軸上O、P兩點分別放置電荷量為、的點電荷，一帶正電的試探電荷在兩電荷連線上的電勢能隨x變化關系如圖所示，其中A、B兩點電勢能為零，BD段中C點電勢能最大，則（ ）A. 和都是正電荷且B. BC間場強方向沿x軸負方向C. C點的電場強度大于A點的電場強度D. 將一負點電荷從B點移到D點，電場力先做負功后做正功10. 用大量處于n=4能級的氫原子向低能級躍遷釋放的光子，照射某種金屬，結果有兩種頻率的光子能使該金屬發(fā)生光電效應．已知氫原子處在n=1、2、3、4能級時的能量分別為E1、E2、E3、E4，能級圖如圖所示．普朗克常量為h，則下列判斷正確的是（ ）A. 這些氫原子共發(fā)出8種不同頻率的光子B. 氫原子從n=4能級躍遷到n=1能級釋放光子，氫原子核外電子的動能減小C. 能使金屬發(fā)生光電效應的兩種光子的能量分別為E4﹣E3、E4﹣E2D. 金屬的逸出功W0一定滿足關系：E2﹣E1＜W0＜E3﹣E1二、非選擇題（本大題共6小題，共60分）11. 在做“用油膜法估測分子直徑的大小”的實驗中，小明的實驗筆記上所記的簡要步驟如下：A．將畫有油膜輪廓的玻璃板放在坐標紙上數(shù)出輪廓內的方格數(shù)，再根據方格的邊長求出油膜的面積S。B．將一滴酒精油酸溶液滴在水面，待油酸薄膜的形狀穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，用彩筆將薄膜的形狀描畫在玻璃板上。C．用淺盤裝入約2cm深的水，然后用痱子粉均勻地撒在水面上。D．取一定體積油酸和確定體積的酒精混合均勻配制成一定濃度的酒精油酸溶液。E．根據酒精油酸溶液的濃度，算出一滴溶液中純油酸的體積V。F．用注射器將事先配制好的酒精油酸溶液一滴一滴地滴入量筒，記下量筒內增加一定體積時的滴數(shù)。G．由得到油酸分子的直徑d。（1）設計實驗步驟的合理順序是___________。（填寫字母編號）（2）若所用酒精油酸的濃度約為每104mL溶液中有純油酸6mL用注射器測得1mL上述溶液為75滴，把1滴該溶液滴入盛水的淺盤里，待水面穩(wěn)定后，描出的油酸的輪廓形狀和尺寸如圖所示，坐標中正方形方格的邊長為1cm，由此可估測油酸分子的直徑是__________m。（保留一位有效數(shù)字）12. 如圖甲所示，在“用雙縫干涉測光的波長”的實驗中，將實驗儀器按要求安裝在光具座上，并選用縫間距的雙縫屏．從儀器注明的規(guī)格可知，像屏與雙縫屏間的距離．然后，接通電源使光源正常工作． ①已知測量頭上主尺的最小刻度是毫米，副尺（游標尺）上有20分度．某同學調整手輪后，從測量頭的目鏡看去，使分劃板中心刻度線與某條紋中心對齊，如圖乙所示，此時測量頭上主尺和副尺的示數(shù)情況如圖丙所示，此示數(shù)為__________；接著再轉動手輪，使分劃板中心刻度線與某條紋中心對齊，測得到條紋間的距離為．利用上述測量結果，經計算可得經濾光片射向雙縫的色光的波長__________（保留2位有效數(shù)字）．②另一同學按實驗裝置安裝好儀器后，觀察到光的干涉現(xiàn)象效果很好．若他對實驗裝置作了一下改動后，在像屏上仍能觀察到清晰的條紋，且條紋數(shù)目有所增加．以下改動可能實現(xiàn)這個效果的是__________． A．僅將濾光片移至單縫和雙縫之間 B．僅將單縫遠離雙縫移動少許C．僅將單縫與雙縫的位置互換 D．僅將紅色濾芯光片換成綠色的濾芯光片13. 微棱鏡增亮膜能有效提升液晶顯示屏亮度。如圖甲所示為其工作原理截面圖，從面光源發(fā)出的光線通過棱鏡膜后，部分會定向出射到上，部分會經過全反射返回到光源進行再利用。如圖乙所示，等腰直角為一微棱鏡的橫截面，，，緊貼邊上的點放一點光源，。已知微棱鏡材料的折射率，，只研究從點發(fā)出照射到邊上的光線。（1）某一光線從邊出射時，方向恰好垂直于邊，求該光線在微棱鏡內的入射角的正弦值；（2）某一部分光線可以依次在、兩界面均發(fā)生全反射，再返回到邊，求該部分光線在邊上的照射區(qū)域長度。14. 如圖，容積均為的氣缸A、B下端有細管(容積可忽略)連通，閥門位于細管的中部，A、B的頂部各有一閥門、，B中有一可自由滑動的活塞(質量、體積均可忽略)．初始時，三個閥門均打開，活塞在B的底部；關閉、，通過給汽缸打氣，每次可以打進氣壓為，體積為的空氣，已知室溫為，大氣壓為，汽缸導熱，(1)要使A缸的氣體壓強增大到，應打氣多少次？(2)打開并緩慢加熱汽缸內氣體使其溫度升高，求穩(wěn)定時活塞上方氣體的體積和壓強．15. 如圖所示，固定斜面足夠長，斜面與水平面的夾角α=30°，一質量為3m的“L”型工件沿斜面以速度v0勻速向下運動，工件上表面光滑，其下端連著一塊擋板．某時刻，一質量為m的小木塊從工件上的A點，沿斜面向下以速度v0滑上工件，當木塊運動到工件下端時（與擋板碰前的瞬間），工件速度剛好減為零，后木塊與擋板第1次相碰，以后每隔一段時間，木塊就與工件擋板碰撞一次．已知木塊與擋板都是彈性碰撞且碰撞時間極短，木塊始終在工件上運動，重力加速度為g．求：（1）木塊滑上工件時，木塊、工件各自的加速度大小．（2）木塊與擋板第1次碰撞后的瞬間，木塊、工件各自的速度大?。?/span>（3）木塊與擋板第1次碰撞至第n（n=2，3，4，5，…）次碰撞的時間間隔及此時間間隔內木塊和工件組成的系統(tǒng)損失的機械能△E．16. 1958年穆斯堡爾發(fā)現(xiàn)的原子核無反沖共振吸收效應（即穆斯堡爾效應）可用于測量光子頻率極微小的變化，穆斯堡爾因此榮獲1961年諾貝爾物理學獎。類似于原子的能級結構，原子核也具有分立的能級，并能通過吸收或放出光子在能級間躍遷。原子核在吸收和放出光子時會有反沖，部分能量轉化為原子核的動能（即反沖能）。此外，原子核的激發(fā)態(tài)相對于其基態(tài)的能量差并不是一個確定值，而是在以E0為中心、寬度為2的范圍內取值的。對于57Fe從第一激發(fā)態(tài)到基態(tài)的躍遷，E0=2.31×10-15J，3.2×10-13E0。已知質量mFe9.5×10-26kg，普朗克常量h=6.6×10-34J·s，真空中的光速c=3.0×108m·s-1。（1）忽略激發(fā)態(tài)的能級寬度，求反沖能，以及在考慮核反沖和不考慮核反沖的情形下，57Fe從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)吸收的光子的頻率之差；（2）考慮激發(fā)態(tài)的能級寬度，處于第一激發(fā)態(tài)的靜止原子核57Fe*躍遷到基態(tài)時發(fā)出的光子能否被另一個靜止的基態(tài)原子核57Fe吸收而躍遷到第一激發(fā)態(tài)57Fe*（如發(fā)生則稱為共振吸收）?（直接寫出結果）（3）現(xiàn)將57Fe原子核置于晶體中，該原子核在躍遷過程中不發(fā)生反沖。現(xiàn)有兩塊這樣的晶體，其中一塊靜止晶體中處于第一激發(fā)態(tài)的原子核57Fe*發(fā)射光子，另一塊以速度運動的晶體中處于基態(tài)的原子核57Fe吸收光子。當速度v的大小處于什么范圍時，會發(fā)生共振吸收?如果由于某種原因到達吸收晶體處的光子頻率發(fā)生了微小變化，其相對變化為10-10，試設想如何測量這個變化（給出原理和相關計算）? 海安高級中學2020～2021學年度第二學期期末調研物理試題 答案版一、單項選擇題（本大題共10小題，每小題4分，共計40分。在每題給出的四個選項中，只有一個選項符合題目要求）1. 關于下列實驗及現(xiàn)象的說法，正確的是A. 圖甲說明薄板是非晶體B. 圖乙說明氣體速率分布隨溫度變化而變化，且C. 圖丙說明氣體壓強的大小既與分子動能有關也與分子的密集程度有關D. 圖丁說明水黽受到了浮力作用【答案】C2. 如圖甲所示，一列簡諧橫波沿x軸負方向傳播在t=0時刻剛好傳到坐標原點，圖乙為介質中某一質點M的振動圖像。下列說法正確的是（ ?。?/span>A. 質點M平衡位置的坐標xM=-4mB. 質點M平衡位置的坐標xM=12mC. 質點M在0～7s時間內的路程s=70cmD. 質點M在0～7s時間內路程s=10cm【答案】A3. 中國計劃2020年左右建成覆蓋全球北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)．北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)由5顆靜止軌道衛(wèi)星（地球同步衛(wèi)星，離地高度約為36266km）、27顆中地球軌道衛(wèi)星（離地高度約21000km）及其它軌道衛(wèi)星共35顆組成，則以下說法正確的是（）A. 靜止軌道衛(wèi)星指相對地表靜止，其可定位在杭州正上空B. 中地球軌道衛(wèi)星比同步衛(wèi)星角速度更大C. 中地球軌道衛(wèi)星周期大于24小時D. 中地球軌道衛(wèi)星環(huán)繞速度大于7.9km/s【答案】B4. 質量為的人站在地面上，用繩通過光滑定滑輪將質量為的重物從高處放下，如圖所示，若重物以加速度a下降（），則人對地面的壓力大小為（ ?。?/span>A. B. C. D. 【答案】C5. 如圖所示，在斯特林循環(huán)的圖象中，一定質量理想氣體從狀態(tài)A依次經過狀態(tài)B、C和D后再回到狀態(tài)A，整個過程由兩個等溫和兩個等容過程組成，下列說法中正確的是 A. 狀態(tài)A的溫度高于狀態(tài)C的溫度B. 過程中，單位體積里氣體分子數(shù)目減小C. 過程中，氣體分子每次與容器壁碰撞的平均沖力的平均值變小了D. 一個循環(huán)過程中，氣體要從外界吸收一定熱量【答案】D6. 氫原子光譜在可見光區(qū)域內有四條譜線，都是氫原子中電子從量子數(shù)n>2的能級躍遷到n=2的能級發(fā)出的光，它們在真空中的波長由長到短，可以判定A. 對應的前后能級之差最小B. 同一介質對的折射率最大C. 同一介質中的傳播速度最大D. 用照射某一金屬能發(fā)生光電效應，則也一定能【答案】A7. 一負電荷從電場中A點由靜止釋放，只受電場力作用，沿電場線運動到點，它運動的速度-時間圖像如圖所示。則A、兩點所在區(qū)域的電場線可能是圖乙中的（ ）A. B. C. D. 【答案】C8. 如圖所示，10匝矩形線圈，在磁感應強度為0.4T的勻強磁場中，繞垂直磁場的軸OO’以角速度為100rad/s勻速轉動，線框電阻不計，面積為0.5m2，線框通過滑環(huán)與一理想變壓器的原線圈相連，副線圈接有兩只燈泡L1和L2．已知變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10：1，開關斷開時L1正常發(fā)光，且電流表示數(shù)為0.01A，則：
A. 若從圖示位置開始計時，線框中感應電動勢的瞬時值為200sin100tVB. 若開關S閉合，電流表示數(shù)將增大C. 若開關S閉合，燈泡L1將更亮D. 燈泡L1的額定功率為2W【答案】B9. 在x軸上O、P兩點分別放置電荷量為、的點電荷，一帶正電的試探電荷在兩電荷連線上的電勢能隨x變化關系如圖所示，其中A、B兩點電勢能為零，BD段中C點電勢能最大，則（ ）A. 和都是正電荷且B. BC間場強方向沿x軸負方向C. C點的電場強度大于A點的電場強度D. 將一負點電荷從B點移到D點，電場力先做負功后做正功【答案】B10. 用大量處于n=4能級的氫原子向低能級躍遷釋放的光子，照射某種金屬，結果有兩種頻率的光子能使該金屬發(fā)生光電效應．已知氫原子處在n=1、2、3、4能級時的能量分別為E1、E2、E3、E4，能級圖如圖所示．普朗克常量為h，則下列判斷正確的是（ ）A. 這些氫原子共發(fā)出8種不同頻率的光子B. 氫原子從n=4能級躍遷到n=1能級釋放光子，氫原子核外電子的動能減小C. 能使金屬發(fā)生光電效應的兩種光子的能量分別為E4﹣E3、E4﹣E2D. 金屬的逸出功W0一定滿足關系：E2﹣E1＜W0＜E3﹣E1【答案】D二、非選擇題（本大題共6小題，共60分）11. 在做“用油膜法估測分子直徑的大小”的實驗中，小明的實驗筆記上所記的簡要步驟如下：A．將畫有油膜輪廓的玻璃板放在坐標紙上數(shù)出輪廓內的方格數(shù)，再根據方格的邊長求出油膜的面積S。B．將一滴酒精油酸溶液滴在水面，待油酸薄膜的形狀穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，用彩筆將薄膜的形狀描畫在玻璃板上。C．用淺盤裝入約2cm深的水，然后用痱子粉均勻地撒在水面上。D．取一定體積油酸和確定體積的酒精混合均勻配制成一定濃度的酒精油酸溶液。E．根據酒精油酸溶液的濃度，算出一滴溶液中純油酸的體積V。F．用注射器將事先配制好的酒精油酸溶液一滴一滴地滴入量筒，記下量筒內增加一定體積時的滴數(shù)。G．由得到油酸分子的直徑d。（1）設計實驗步驟的合理順序是___________。（填寫字母編號）（2）若所用酒精油酸的濃度約為每104mL溶液中有純油酸6mL用注射器測得1mL上述溶液為75滴，把1滴該溶液滴入盛水的淺盤里，待水面穩(wěn)定后，描出的油酸的輪廓形狀和尺寸如圖所示，坐標中正方形方格的邊長為1cm，由此可估測油酸分子的直徑是__________m。（保留一位有效數(shù)字）【答案】 (1). DFECBAG (2). 6×10-1012. 如圖甲所示，在“用雙縫干涉測光的波長”的實驗中，將實驗儀器按要求安裝在光具座上，并選用縫間距的雙縫屏．從儀器注明的規(guī)格可知，像屏與雙縫屏間的距離．然后，接通電源使光源正常工作． ①已知測量頭上主尺的最小刻度是毫米，副尺（游標尺）上有20分度．某同學調整手輪后，從測量頭的目鏡看去，使分劃板中心刻度線與某條紋中心對齊，如圖乙所示，此時測量頭上主尺和副尺的示數(shù)情況如圖丙所示，此示數(shù)為__________；接著再轉動手輪，使分劃板中心刻度線與某條紋中心對齊，測得到條紋間的距離為．利用上述測量結果，經計算可得經濾光片射向雙縫的色光的波長__________（保留2位有效數(shù)字）．②另一同學按實驗裝置安裝好儀器后，觀察到光的干涉現(xiàn)象效果很好．若他對實驗裝置作了一下改動后，在像屏上仍能觀察到清晰的條紋，且條紋數(shù)目有所增加．以下改動可能實現(xiàn)這個效果的是__________． A．僅將濾光片移至單縫和雙縫之間 B．僅將單縫遠離雙縫移動少許C．僅將單縫與雙縫的位置互換 D．僅將紅色濾芯光片換成綠色的濾芯光片【答案】 (1). (2). (3). D13. 微棱鏡增亮膜能有效提升液晶顯示屏亮度。如圖甲所示為其工作原理截面圖，從面光源發(fā)出的光線通過棱鏡膜后，部分會定向出射到上，部分會經過全反射返回到光源進行再利用。如圖乙所示，等腰直角為一微棱鏡的橫截面，，，緊貼邊上的點放一點光源，。已知微棱鏡材料的折射率，，只研究從點發(fā)出照射到邊上的光線。（1）某一光線從邊出射時，方向恰好垂直于邊，求該光線在微棱鏡內的入射角的正弦值；（2）某一部分光線可以依次在、兩界面均發(fā)生全反射，再返回到邊，求該部分光線在邊上的照射區(qū)域長度。【答案】(1)；(2)14. 如圖，容積均為的氣缸A、B下端有細管(容積可忽略)連通，閥門位于細管的中部，A、B的頂部各有一閥門、，B中有一可自由滑動的活塞(質量、體積均可忽略)．初始時，三個閥門均打開，活塞在B的底部；關閉、，通過給汽缸打氣，每次可以打進氣壓為，體積為的空氣，已知室溫為，大氣壓為，汽缸導熱，(1)要使A缸的氣體壓強增大到，應打氣多少次？(2)打開并緩慢加熱汽缸內氣體使其溫度升高，求穩(wěn)定時活塞上方氣體的體積和壓強．【答案】（1）15次；（2）0.4V0； 15. 如圖所示，固定斜面足夠長，斜面與水平面的夾角α=30°，一質量為3m的“L”型工件沿斜面以速度v0勻速向下運動，工件上表面光滑，其下端連著一塊擋板．某時刻，一質量為m的小木塊從工件上的A點，沿斜面向下以速度v0滑上工件，當木塊運動到工件下端時（與擋板碰前的瞬間），工件速度剛好減為零，后木塊與擋板第1次相碰，以后每隔一段時間，木塊就與工件擋板碰撞一次．已知木塊與擋板都是彈性碰撞且碰撞時間極短，木塊始終在工件上運動，重力加速度為g．求：（1）木塊滑上工件時，木塊、工件各自的加速度大小．（2）木塊與擋板第1次碰撞后的瞬間，木塊、工件各自的速度大?。?/span>（3）木塊與擋板第1次碰撞至第n（n=2，3，4，5，…）次碰撞的時間間隔及此時間間隔內木塊和工件組成的系統(tǒng)損失的機械能△E．【答案】（1）a1＝； a2＝ （2）－2v0 ；2v0（3）Δt =（n=2,3,4,5,……）；ΔE=24（n－1）mv02（n=2,3,4,5,……）16. 1958年穆斯堡爾發(fā)現(xiàn)的原子核無反沖共振吸收效應（即穆斯堡爾效應）可用于測量光子頻率極微小的變化，穆斯堡爾因此榮獲1961年諾貝爾物理學獎。類似于原子的能級結構，原子核也具有分立的能級，并能通過吸收或放出光子在能級間躍遷。原子核在吸收和放出光子時會有反沖，部分能量轉化為原子核的動能（即反沖能）。此外，原子核的激發(fā)態(tài)相對于其基態(tài)的能量差并不是一個確定值，而是在以E0為中心、寬度為2的范圍內取值的。對于57Fe從第一激發(fā)態(tài)到基態(tài)的躍遷，E0=2.31×10-15J，3.2×10-13E0。已知質量mFe9.5×10-26kg，普朗克常量h=6.6×10-34J·s，真空中的光速c=3.0×108m·s-1。（1）忽略激發(fā)態(tài)的能級寬度，求反沖能，以及在考慮核反沖和不考慮核反沖的情形下，57Fe從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)吸收的光子的頻率之差；（2）考慮激發(fā)態(tài)的能級寬度，處于第一激發(fā)態(tài)的靜止原子核57Fe*躍遷到基態(tài)時發(fā)出的光子能否被另一個靜止的基態(tài)原子核57Fe吸收而躍遷到第一激發(fā)態(tài)57Fe*（如發(fā)生則稱為共振吸收）?（直接寫出結果）（3）現(xiàn)將57Fe原子核置于晶體中，該原子核在躍遷過程中不發(fā)生反沖?，F(xiàn)有兩塊這樣的晶體，其中一塊靜止晶體中處于第一激發(fā)態(tài)的原子核57Fe*發(fā)射光子，另一塊以速度運動的晶體中處于基態(tài)的原子核57Fe吸收光子。當速度v的大小處于什么范圍時，會發(fā)生共振吸收?如果由于某種原因到達吸收晶體處的光子頻率發(fā)生了微小變化，其相對變化為10-10，試設想如何測量這個變化（給出原理和相關計算）?【答案】（1）；；（2）不可能發(fā)生共振吸收；（3）見解析
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