命題人：王濤遠(yuǎn)審題人：李明生
說明：本試卷滿分100分，考試時(shí)間75分鐘，答案請(qǐng)寫在答題卡上，交卷時(shí)只交答題卡。
一、單項(xiàng)選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分（在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的）
1．夏天開空調(diào)，冷氣從空調(diào)中吹進(jìn)室內(nèi)，則室內(nèi)氣體分子的（ ）
A．每個(gè)分子的速率都會(huì)相應(yīng)地減小B．平均速率變大
C．熱運(yùn)動(dòng)劇烈程度加劇D．速率小的分子數(shù)所占的比例升高
2．下列四幅圖分別對(duì)應(yīng)四種有關(guān)分子動(dòng)理論的說法，正確的是（ ）
A．任意一個(gè)分子在100℃時(shí)的速率一定比0℃時(shí)要大
B．圖中的連線是微粒的運(yùn)動(dòng)軌跡
C．當(dāng)兩個(gè)相鄰的分子間距離為時(shí)，它們之間的勢能達(dá)到最小值
D．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
3．通過對(duì)光現(xiàn)象的深入分析可以了解光的本質(zhì)規(guī)律。以下是一些光現(xiàn)象的示意圖，圖甲是劈尖干涉的裝置及形成的條紋示意圖，圖乙是雙縫干涉示意圖，圖丙是一束復(fù)色光進(jìn)入水珠后傳播光路示意圖，圖丁是自然光通過偏振片P、Q的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。下列說法中正確的是（ ）
A．圖甲中，將兩平板玻璃中間的紙片拿掉一張后，條紋間距不變
B．圖乙中，若只增大屏到擋板間距離，兩相鄰亮條紋間距離將減小
C．圖丙中，a光在水珠中傳播速度一定大于b光在水珠中傳播速度
D．圖丁中，從圖示位置轉(zhuǎn)動(dòng)偏振片P，光屏上亮度將逐漸變暗
4．如圖所示，ABC是邊長為L的等邊三棱鏡，一束單色光照射在AB邊上的D點(diǎn)，入射角為45°，折射光線在BC面的反射光照射到AC面的E點(diǎn)（圖中未標(biāo)出）不考慮光在AC面的反射，已知三棱鏡對(duì)該光的折射率為，光在真空中的傳播速度為c，則下列說法正確的是（ ）
A．光有可能在BC面上發(fā)生全反射
B．光從D點(diǎn)傳播到E點(diǎn)所用時(shí)間為
C．保持入射方向不變，入射點(diǎn)從D點(diǎn)向下移，光從D點(diǎn)傳到AC面所用時(shí)間一定不變
D．保持入射點(diǎn)不變，將入射角略增大一些，光線在BC面上可能發(fā)生全反射
5．如圖所示，在做“測量玻璃的折射率”實(shí)驗(yàn)時(shí)，先在白紙上放好塊兩面平行的玻璃磚，描出玻璃磚的兩個(gè)邊MN和PQ，在玻璃磚的一側(cè)插上兩枚大頭針和，然后在另一側(cè)透過玻璃磚觀察，再插上大頭針、，然后做出光路圖，根據(jù)光路圖計(jì)算得出玻璃的折射率。關(guān)于此實(shí)驗(yàn)，下列說法中正確的是（ ）
A．大頭針只須擋住的像
B．在測量數(shù)據(jù)時(shí)，僅用毫米刻度尺也能獲得計(jì)算折射率所需要的全部數(shù)據(jù)
C．利用量角器量出、，可求出玻璃磚的折射率
D．如果誤將玻璃磚的邊PQ畫到，折射率的測量值將偏大
6．如圖所示，在a、b兩點(diǎn)存在兩個(gè)相同的波源垂直于紙面做簡諧運(yùn)動(dòng)，振動(dòng)方程均為，所激發(fā)的橫波在均勻介質(zhì)中向四周傳播。a、b、c為直角三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，，。已知從a點(diǎn)發(fā)出的波在時(shí)到達(dá)b點(diǎn)。下列說法正確的是（ ）
A．在時(shí)，由b點(diǎn)發(fā)出的波恰好傳至c點(diǎn)
B．c點(diǎn)起振方向沿y軸負(fù)方向
C．經(jīng)過足夠長時(shí)間后c點(diǎn)振幅為0.2m
D．在時(shí)，bc中點(diǎn)位移大小為0.2m
7．如圖所示，勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端連接一質(zhì)量為m的小木塊放置在粗糙程度相同的水平面上的O點(diǎn)，此時(shí)彈簧長度為彈簧原長。一顆質(zhì)量為的子彈以水平速度擊中木塊，木塊和子彈一起向左側(cè)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)后向右運(yùn)動(dòng)，最遠(yuǎn)到達(dá)B點(diǎn)，然后在O點(diǎn)兩側(cè)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。已知AO之間的距離為L，小木塊與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)為，取重力加速度為g，下列選項(xiàng)正確的是（ ）
A．子彈打入小木塊后，子彈和木塊的共同速度為
B．小木塊從開始運(yùn)動(dòng)到第一次回到O點(diǎn)的過程中克服摩擦力做功為
C．OB間的距離為
D．小木塊第一次從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)的時(shí)間為
二、多選題：本題共3小題，每小題5分，共15分（在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分）
8．一定質(zhì)量的氣體，溫度不變僅體積減小后，氣體的壓強(qiáng)增大，用分子動(dòng)理論的觀點(diǎn)分析，這是因?yàn)椋? ）
A．氣體分子的總數(shù)增加
B．單位體積內(nèi)的分子數(shù)目不變
C．氣體分子運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能不變
D．單位時(shí)間內(nèi)單位面積器壁上受到氣體分子碰撞的次數(shù)增多
9．如圖所示，OBCD為半圓柱體玻璃的橫截面，OD為直徑，一束由藍(lán)光和黃光組成的復(fù)色光沿AO方向從真空射入玻璃，分兩束分別射到圓柱面的B、C兩點(diǎn)。只考慮第一次射向圓弧的光線，下列說法正確的是（ ）
A．射到B、C兩點(diǎn)的光分別是黃光、藍(lán)光
B．光從O傳到B與光從O傳到C的時(shí)間相等
C．若從圓弧面只有一處光線射出，則一定是從C點(diǎn)射出
D．若將復(fù)色光入射點(diǎn)從O平移到D，兩條光線在玻璃中傳播的時(shí)間始終相等
10．平衡位置位于坐標(biāo)原點(diǎn)的波源M沿y軸方向做周期為2s的簡諧運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生的簡諧波沿x軸傳播。時(shí)刻波的圖像如圖中實(shí)線所示，此時(shí)M恰好運(yùn)動(dòng)到y(tǒng)軸正向最大位移處。下列說法正確的是（ ）
A．由波源M振動(dòng)產(chǎn)生的簡諧波與聲波一樣，都是橫波
B．由波源M振動(dòng)產(chǎn)生的簡諧波在傳播過程中遇到尺寸比其波長大的障礙物時(shí)，也能夠發(fā)生衍射
C．時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P正在向上振動(dòng)
D．從時(shí)刻開始，質(zhì)點(diǎn)Q經(jīng)過達(dá)到波峰位置
三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每空2分，共20分（把答案填在答題卡的橫線上）
11．如圖，在“用雙縫干涉測量光的波長”實(shí)驗(yàn)中，將實(shí)驗(yàn)儀器按要求安裝在光具座上，單縫保持豎直方向，濾光片為綠色濾光片（只能透過綠光），接通電源使光源正常工作。
（1）如果測量頭中的分劃板中心刻線與干涉條紋不在同一方向上，如圖甲所示，則在這種情況下波長的測量值_________實(shí)際值（填“大于”、“小于”或“等于”）；
（2）已知雙縫間距離，雙縫到毛玻璃屏間的距離為，用測量頭測量條紋間的寬度：先將測量頭的分劃板中心刻線與第一條亮條紋中心對(duì)齊，此時(shí)手輪上的示數(shù)如圖乙所示，讀數(shù)_________mm，然后同方向轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，使分劃板中心刻線與第6條亮條紋中心對(duì)齊，此時(shí)手輪上的示數(shù)如圖丙所示，讀數(shù)：_________mm。根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)，測得光的波長_________m（保留兩位有效數(shù)字）。
（3）在本實(shí)驗(yàn)中，下列現(xiàn)象中能夠觀察到的有_________（填選項(xiàng)前的字母）
A．去掉濾光片后，目鏡中可觀察到彩色條紋
B．換一個(gè)兩縫間距較小的雙縫，干涉條紋間距變窄
C．將濾光片由綠色的換成紅色的，干涉條紋間距變寬
D．將單縫向雙縫移動(dòng)一小段距離后，干涉條紋間距變寬
12．（1）如圖1反映“用油膜法估測分子的大小”實(shí)驗(yàn)中的4個(gè)步驟，將它們按操作先后順序排列應(yīng)是_________（用符號(hào)表示）；
（2）實(shí)驗(yàn)中，將油酸溶于酒精，其濃度為每1000mL溶液中有0.6mL油酸。用注射器測得1mL上述溶液有75滴，把1滴該溶液滴入盛水的淺盤里，待水面穩(wěn)定后，畫出油膜的形狀，坐標(biāo)紙中正方形方格的邊長為1cm，如圖2所示。試求：
①油酸膜的面積是_________；
②每滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是_________mL；
③按以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)估測出油酸分子的直徑是_________m（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。
（3）如果實(shí)驗(yàn)中油膜沒有完全散開，測得的油酸分子直徑_________（選填“偏大”或“偏小”）。
四、解答題：本題共3小題，滿分37分（解答要寫出必要的文字說明、公式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不得分）
13．（12分）某一體積為V的密封容器，充入密度為、摩爾質(zhì)量為M的氣體，阿伏加德羅常數(shù)為。求：
（1）該容器中氣體分子的總個(gè)數(shù)；
（2）分子中心間的平均距離；
（3）現(xiàn)將這部分氣體壓縮成液體，體積變?yōu)椋肿又睆酱笮?。（將液體分子視為球體模型）
14．（10分）如圖所示，某透明柱體的橫截面為四分之一圓，圓心為O，半徑為R。一束單色光從OP面上的M點(diǎn)以入射角（大小未知）射入透明柱體，恰好在圓弧面上的N點(diǎn)發(fā)生全反射，反射光垂直O(jiān)Q射出透明柱體，已知光在真空中的傳播速度為c。
（1）若已知單色光在柱體中發(fā)生全反射的臨界角，求柱體材料的折射率；
（2）若，求柱體材料的折射率n；
（3）在（2）的條件下，求單色光從M點(diǎn)射入柱體到射出柱體所經(jīng)歷的時(shí)間t。
15．（15分）在光滑的水平地面上，質(zhì)量均為的滑塊B和C中間夾一輕彈簧，輕彈簧處于原長狀態(tài)，左端固定在B上，右端與C接觸但不固定，質(zhì)量為、半徑為的四分之一光滑圓弧形滑塊D放置在C的右邊，C、D間距離足夠遠(yuǎn)。質(zhì)量為的滑塊A以初速度向右運(yùn)動(dòng)與B發(fā)生碰撞，碰撞過程時(shí)間極短，碰后A被反彈，速度大小為，重力加速度g取。求：
（1）A、B碰撞時(shí)損失的機(jī)械能；
（2）彈簧的最大彈性勢能；
（3）試判斷C是否能達(dá)到圓弧形滑塊D的頂端？若不能到達(dá)，請(qǐng)計(jì)算C能達(dá)到的最大高度；若能到達(dá)，請(qǐng)計(jì)算C到達(dá)D頂端的速度大小。
參考答案
1．D 2．C 3．D 4．C 5．B 6．D 7．C 8．CD 9．BC 10．BD
11．（1）大于 （2）2.120 13.870 （3）AC
12．（1）bcad （2）130～134都對(duì) 都對(duì) （3）偏大
13．（1）；（2）；（3）
【詳解】（1）氣體的質(zhì)量
氣體分子的總個(gè)數(shù)
（2）氣體的摩爾體積，每個(gè)氣體分子平均占有的空間體積
設(shè)氣體分子間平均距離為a，則有，則
分子中心間的平均距離為。
（3）該部分氣體壓縮成液體，分子個(gè)數(shù)不變，設(shè)每個(gè)液體分子的體積為，則
又，聯(lián)立解得
14．（1）；（2）；（3）
【詳解】（1）根據(jù)臨界角與折射率的關(guān)系有
解得
（2）設(shè)單色光在柱體內(nèi)發(fā)生全反射的臨界角為C，根據(jù)幾何關(guān)系可知，光從M點(diǎn)射入后的折射角
根據(jù)光的折射定律有，且，解得
（3）光在透明柱體內(nèi)傳播的速度大小
光在透明柱體內(nèi)傳播的路程
光在透明柱體內(nèi)傳播的時(shí)間，解得
15．（1）6J；（2）9J；（3）見解析
【詳解】（1）A與B碰撞時(shí)動(dòng)量守恒
解得
損失的機(jī)械能
（2）彈簧壓縮到最短時(shí)彈簧的彈性勢能最大，B、C的速度相等，設(shè)此時(shí)速度為，
由動(dòng)量守恒可得
解得
則彈簧的最大彈性勢能為
（3）設(shè)C與彈簧分開時(shí)B、C速度分別為和，
由動(dòng)量守恒和能量守恒可得，
解得，
以地面為零勢能面，則滑塊C的機(jī)械能為
假設(shè)C上升高度為R時(shí)二者相對(duì)靜止，C在豎直方向速度為0，
則系統(tǒng)水平方向由動(dòng)量守恒可得
解得
設(shè)滑塊能上升的最大高度為h，由機(jī)械能守恒定律有
解得
可知C能達(dá)到D頂端，而滑塊離開D頂端后做斜拋運(yùn)動(dòng)，離開D時(shí)豎直方向的速度
可得
則滑塊離開D頂端時(shí)、
由勾股定理，滑塊離開D頂端時(shí)

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