時長：100分鐘 總分：100分
一、單選題（每題5分，共35分）
1．關于理想氣體，下列說法正確的是( )
A．氣體對容器的壓強是由氣體的重力產(chǎn)生的
B．氣體對容器的壓強是由大量氣體分子對器壁的頻繁碰撞產(chǎn)生的
C．一定質(zhì)量的氣體，分子的平均動能越大，氣體壓強也越大
D．壓縮理想氣體時要用力，是因為分子之間有斥力
2．對熱力學第二定律的理解，下列說法正確的是( )
A．熱量不能由低溫物體傳給到高溫物體
B．外界對物體做功，物體的內(nèi)能必定增加
C．永動機不可能制成，是因為違反了熱力學第二定律
D．不可能從單一熱庫吸收熱量并把它全部用來做功，而不引起其他變化
3．一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，t=0時刻的波形如圖所示。經(jīng)0.6s時間質(zhì)點a第一次到達波峰位置，則（ ）
A．這列波的波速是m/s
B．b點開始振動的方向沿y軸負方向
C．經(jīng)過0.6s質(zhì)點b第一次出現(xiàn)在波峰
D．這列波的周期T=2.4s
4．下列敘述中符合物理學史的有( )
A．湯姆孫通過研究陰極射線實驗，發(fā)現(xiàn)了電子
B．盧瑟福通過對α粒子散射實驗現(xiàn)象的分析，證實了原子是可以再分的
C．查德威克通過對α粒子散射實驗現(xiàn)象的分析，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型
D．玻爾根據(jù)氫原子光譜分析，總結(jié)出了氫原子光譜可見光區(qū)波長公式

5．關于陰極射線的性質(zhì)，下列說法正確的是( )
A．陰極射線是電子打在玻璃管壁上產(chǎn)生的
B．陰極射線本質(zhì)是電子
C．陰極射線在電磁場中的偏轉(zhuǎn)表明陰極射線帶正電
D．陰極射線的比荷比氫原子核小
6．如圖所示的裝置，在曲軸上懸掛一個彈簧振子，若不轉(zhuǎn)動把手，讓其自由振動，周期為?，F(xiàn)使把手以周期勻速轉(zhuǎn)動（），當其運行到穩(wěn)定后，則（ ）
A．彈簧振子的振動周期為
B．彈簧振子的振動周期為
C．要使彈簧振子的振幅增大，可讓把手的轉(zhuǎn)速減小
D．要使彈簧振子的振幅增大，可讓把手的轉(zhuǎn)速增大
7．如圖所示，半圓柱形玻璃磚的圓心為O。一束復色光束以入射角i＝30°由玻璃磚內(nèi)射向O點，折射后分為兩束單色光束a、b。其中單色光束a的折射角恰為r＝45°，則下列說法正確的是（ ）
A．玻璃磚對單色光b的折射率應略小于
B．若光束從水中射向空氣，則光束a的臨界角比光束b的臨界角小
C．光束b比光束a更容易發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象
D．在光的雙縫干涉實驗中，僅將入射光束由a改為b，則條紋間距變小
二、多選題（每題5分，共15分）
8．以下關于分子動理論的說法中正確的是( )
A．物質(zhì)是由大量分子組成的
B．－2 ℃時水已經(jīng)結(jié)為冰，部分水分子已經(jīng)停止了熱運動
C．分子勢能隨分子間距離的增大，可能先減小后增大
D．分子間的引力與斥力都隨分子間距離的增大而減小
9．兩束不同頻率的單色光a、b從空氣平行射入水中，發(fā)生了如圖所示的折射現(xiàn)象（α>β）。下列結(jié)論中正確的是（ ）
A．在水中的傳播速度，光束a比光束b大B．在水中的傳播速度，光束a比光束b小
C．水對光束a的折射率比水對光束b的折射率小D．水對光束a的折射率比水對光束b的折射率大
10．如圖，導熱的氣缸固定在水平地面上，用活塞把一定質(zhì)量的理想氣體封閉在氣缸中，氣缸內(nèi)壁光滑?，F(xiàn)用水平外力F作用于活塞桿，使活塞緩慢地向右移動一段距離，在此過程中，環(huán)境溫度保持不變，下列說法正確的是（ ）
A．水平外力F做的功等于氣體內(nèi)能的增加
B．因為活塞受力平衡所以水平外力F為恒力
C．氣體是從單一熱源吸熱，并且全部用來對外做功
D．活塞克服大氣壓力做功數(shù)值上等于水平外力F做功與氣體從外界吸收的熱量之和
三、填空（每空2分，共16分）
11．在“油膜法估測油酸分子的大小”實驗中，有下列實驗步驟：
①用注射器將事先配制好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形狀穩(wěn)定；
②將畫有油膜形狀的玻璃板平放在坐標紙上，計算出油膜的面積；
③根據(jù)一滴溶液中純油酸的體積和油膜的面積計算出油酸分子直徑；
④將玻璃板放在淺盤上，然后將油膜的形狀用彩筆描繪在玻璃板上；
⑤往淺盤里倒入約2cm深的水，待水面穩(wěn)定后將適量的痱子粉均勻地撒在水面上．
完成下列填空：
（1）上述步驟中，正確實驗步驟的排列順序是_______（填寫步驟前面的數(shù)字）；
（2）在實驗中將油酸分子看成是球形的，所采用的方法是_______；
A．等效替代法 B．理想模型法 C．控制變量法 D．比值定義法
（3）將的油酸溶于酒精，制成的油酸酒精溶液；測得的油酸酒精溶液有50滴．現(xiàn)取一滴該油酸酒精溶液滴在水面上，測得所形成的油膜的面積是。由此估算出油酸分子的直徑為_______m（結(jié)果保留1位有效數(shù)字）；
（4）在該實驗中，某同學計算的油酸分子直徑結(jié)果明顯偏大，可能是由于_______。
A．油酸未完全散開
B．油酸中含有大量酒精
C．計算油膜面積時，舍去了所有不足一格的方格
D．求每滴溶液中純油酸的體積時，1mL的溶液的滴數(shù)多記了10滴
12．（1）同學利用如圖所示的裝置做“驗證碰撞中的動量守恒”實驗，具體操作如下：
A．把帶有斜槽的長木板調(diào)整水平后固定，用天平稱出甲、乙兩玩具小車的質(zhì)量，記為m1、m2
B．將小車甲從斜槽上的某點P由靜止釋放，最終甲車停在長木板上的M點，在長木板靠近斜槽的位置選一點O，用直尺測量出
C．把小車乙靜止放在O點，將小車甲再次從P點由靜止釋放，兩車在O點相碰后，最終停在長木板上的N、S位置，分別測量出，
D．改變P點的位置，重復步驟B、C，多次實驗
回答下列問題：
①本實驗的實驗條件：要求兩小車與長木板間的動摩擦因數(shù)甲______乙；
②滿足上述實驗條件后，要驗證碰撞中的動量守恒，只要驗證______成立即可；（用測量的物理量寫出關系式）
③某同學根據(jù)獲得的實驗數(shù)據(jù)總得到關系式，你認為兩車的碰撞屬于______碰撞（填“彈性”或“非彈性”）；
（2）某同學利用如圖所示裝置測量某種單色光的波長。實驗時，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?；卮鹣铝袉栴}：
①若雙縫的間距為d，屏與雙縫間的距離為l，測得第1條暗條紋到第n條暗條紋之間的距離為，則單色光的波長=______；
②某次測量時，選用的雙縫的間距為0.300mm，測得屏與雙縫間的距離為1.20m，第1條暗條紋到第4條暗條紋之間的距離為7.56mm，則所測單色光的波長為______nm（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。
三、計算題（34分）
13．（10分）一端封閉、粗細均勻的U形玻璃管開口向上豎直放置，管內(nèi)用水銀將一段氣體封閉在管中，當溫度T1=300K時，被封閉的氣柱長L=20cm，兩邊水銀柱高度差h=15cm，大氣壓強p0=75cmHg，求：
（1）封閉氣柱的壓強；
（2）為使左端水銀面下降h=5cm，封閉氣體溫度應變?yōu)槎嗌?
14．（10分）如圖所示，△ABC為直角三棱鏡的截面，∠B=30°∠A=90°，AB長為L。一束單色光從AB面上的D點斜射入棱鏡，入射光線與BC邊平行，折射光線射到BC面上的E點，BC面的反射光線照射到AC面上的F點，且EF與AB行，EF=2DE，光在真空中的傳播速度為c。求:
（1）棱鏡對該單色光的折射率；
（2）光在棱鏡中沿DEF傳播所用的時間。
15．（14分）如圖1所示，在足夠長的光滑水平面上左右兩側(cè)各固定一豎直擋板，木板A緊靠左側(cè)擋板，在A的左側(cè)放置物塊B（視為質(zhì)點），B的質(zhì)量為，A與B之間的動摩擦因數(shù)μ=0.2。某時刻起，A和B一起以的速度向右運動，以木板A與右側(cè)擋板第一次碰撞的時刻為t=0時刻，取水平向右為正方向，在時間內(nèi)，B相對于A的速度隨時間t變化的關系如圖2所示。木板A、B與擋板發(fā)生彈性碰撞，碰撞時間極短，運動過程中B始終未脫離A，重力加速度g取。求：
（1）木板A的質(zhì)量；
（2）木板A與兩擋板剛要發(fā)生第4次碰撞前木板的速度大?。?br>（3）板長L應滿足的條件。
【答案】
1-5BDCAB
6. D
7.【答案】 D
【解析】
A．根據(jù)折射率的定義可知a光的折射率
由圖知，兩束光的入射角相等，a的折射角小于b的折射角，通過折射定律可知，玻璃磚對b光的折射率大于對a光的折射率，所以b光的折射率大于，故A錯誤；
B．由于b的折射角大于a的折射角，則使入射角i逐漸變大時，b光的折射角先達到90°，發(fā)生全反射現(xiàn)象，b的臨界角小，故B錯誤；
C．a(chǎn)的頻率小，則波長大，根據(jù)明顯衍射的條件可知，光束a比光束b更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，故C正確;
D．根據(jù)干涉條紋的寬度公式
可知，在光的雙縫干涉實驗中，僅將入射光束由a改為b，條紋間隔變窄，故D正確。
故選D。
8.【答案】ACD
9.【答案】 AC
【解析】
由圖可知，入射角相等，b折射角小，由折射定律
可得水對光束a的折射率小，水對光束b的折射率大，
由
可知，在水中的傳播速度，光束a比光束b大，所以AC正確，BD錯誤。
故選AC。
10.【答案】 CD
【解析】
A．理想氣體的內(nèi)能等于分子動能，由于溫度不變所以內(nèi)能不變，故A錯誤；
B．氣體等溫膨脹，根據(jù)玻意耳定律PV=C，其中C為定值，可知氣壓不斷減小，故內(nèi)外氣體的壓力向左變大，故F逐漸變大，故B錯誤；
C．氣體是從單一熱源吸熱，全部用來對外做功，但是引起了其它變化（外力F做功），所以此過程是可以的，不違反熱力學第二定律，故C正確；
D．根據(jù)能量守恒定律，可知活塞克服大氣壓力做功數(shù)值上等于水平外力F做功與氣體從外界吸收的熱量之和，故D正確。
故選CD。
11． 【答案】 ⑤①④②③ B 5×10-10 AC
12．【答案】 等于 非彈性碰撞 630
13．
【答案】 （1）；（2）
【解析】
（1）封閉氣柱的壓強為
解得
（2）左端水銀面下降h=5cm時，兩邊水銀柱的高度差為
此時左邊氣體的壓強為
此時左邊氣體的體積為
設此時氣體的溫度為，根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程可得
代入數(shù)據(jù)解得
14．
【答案】 （1）；（2）
【解析】
（1）光路圖如下圖
設光線在AB面上的入射角為i，因入射光線平行于BC邊，可得
i=60°
設折射光線在BC面上的入射角為θ，由于EF平行AB，可得
θ=60°
根據(jù)幾何關系，光線在AB面上的折射角為
則棱鏡對該單色光的折射率
（2）設DE長為d，由于△DBE為等腰三角形，則有
BD=d
由于EF=2DE，則
EF=2d
根據(jù)幾何關系有
AB=BD+DEsinr+EF
即
解得
則
x=DE+EF=
該單色光在棱鏡中的傳播速度為
則光在棱鏡中沿DEF傳播所用的時間為
15．
【答案】 （1）；（2）；（3）
【解析】
（1）由B相對于A的速度隨時間t變化的關系可求得B相對于A的加速度
對B由牛頓第二定律，則有
對A由牛頓第二定律，則有
又根據(jù)
聯(lián)立并代入已知條件解得
（2）木板A與右擋板發(fā)生第1次碰撞后以原速率彈回，此后木板與木塊所受的合外力為零，總動量守恒，到第2次碰撞前，二者達到相同速度，取水平向左為正方向，則有
解得
方向水平向左
長木板與左擋板發(fā)生第2次碰撞后，二者達到相同速度，則有
解得
方向水平向右
同理，發(fā)生第3次碰撞后二者達到相同速度，則有
解得
代入數(shù)據(jù)解得
（3）第1次碰后到第2次碰前瞬間，木塊B相對板A向右滑動，根據(jù)能量守恒則有
解得
第2次碰后到第3次碰前瞬間，木塊相對板向左滑動，有
解得
同理可證第3次碰后到第4次碰前瞬間，木塊相對板向右滑動， 小木塊始終沒有脫離木板，板長應滿足
代入數(shù)據(jù)解得

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