河南省信阳市2022-2023学年高二下学期7月期末考试物理试题

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河南省信阳市2022-2023学年高二下学期7月期末考试物理试题

一、选择题（本大题共10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的4个选项中，第1~6题只有一个选项正确，第7~10题有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分）

1．量子理论是现代物理学的两大基石之一，它揭示了微观物质世界的基本规律．下列关于量子理论的有关说法正确的是（）

A．卢瑟福提出的能量子假说很好地解释了黑体辐射实验规律

B．经典电磁理论可以完美地解释光电效应现象

C．康普顿效应说明了光具有粒子性

D．普朗克最先提出了物质波，认为实物粒子也具有波动性

【答案】C

【知识点】物理学史

【解析】【解答】A.普朗克提出的能量子假说很好地解释了黑体辐射实验规律，不是卢瑟福提出来的，A不符合题意；

B.光电效应现象是无法用经典电磁理论进行解释的，B不符合题意；

C.康普顿效应说明了光具有粒子性，C符合题意；

D.德布罗意最先提出了物质波，认为实物粒子也具有波动性，D不符合题意。

故答案为：C。

【分析】根据物理学史分析。

2．装修材料中的板材和石材往往含有放射性元素，比如人工核素铯，当其浓度超过了国家规定的浓度值就是不合格材料．已知人工核素铯137的半衰期长达30年，衰变时会辐射射线．其衰变方程为．下列说法正确的是（）

A．衰变方程中的来自于铯内中子向质子的转化

B．通过高温暴晒，可使板材中的铯尽快衰变殆尽

C．该反应产生的新核与铯的比结合能相等

D．衰变时放出的离子的穿透性比射线强

【答案】A

【知识点】原子核的衰变、半衰期；α、β、γ射线及特点；结合能与比结合能

【解析】【解答】A.根据质量数和电荷数守恒可知，衰变方程中的X为电子，来自于铯（）内的中子向质子的转化，A符合题意；

B.半衰期是由放射性元素本身决定的，与环境温度无关，B不符合题意；

C.铯（)衰变过程中有质量亏损，新核的比结合能较大，C不符合题意；

D.衰变时放出的X离子是电子，即β射线，穿透性比射线弱，D不符合题意。

故答案为：A。

【分析】根据质量数和电荷数守恒规律确定X粒子；半衰期是元素自身决定的，与所处的物理环境和化学环境无关；由质量亏损的核反应过程，生成物的比结合能较大；根据三种射线的特点分析。

3．如图所示，一细光束通过玻璃三棱镜折射后分成三束单色光．关于这三束单色光，下列说法正确的是（）

A．在同一均匀介质中，单色光的波长最长

B．单色光在玻璃中的频率最大

C．通过同一双缝产生的干涉条纹的间距，单色光的最大

D．单色光从玻璃射向空气的全反射临界角最小

【答案】C

【知识点】光的折射及折射定律；光的全反射；干涉条纹和光的波长之间的关系

【解析】【解答】AB.由题图可以看出，c光的偏折程度最大，a光的偏折程度最小，则c光的折射率最大，频率最大，在同一均匀介质中，单色光c的波长最短，a光的折射率最小，频率最小，在同一均匀介质中，波长最长，AB不符合题意；

C.由公式可知，由于单色光c的波长最短，单色光a的波长最长，则通过同一双缝产生的干涉条纹的间距，单色光a的最大，C符合题意；

D.根据题意，由公式可得，由于a光的折射率最小，则单色光a从玻璃射向空气的全反射临界角最大，D不符合题意。

故答案为：C。

【分析】折射率越大的光频率越大，波长越小；由判断三种色光通过同一双缝产生的干涉条纹的间距；根据分析三种色光的临界角。

4．如图所示，手机支架和手机静止在粗糙的水平桌面上，支架斜面和支撑杆可以转动来调节角度，当支撑杆绕点逆时针转过一个小角度（支架斜面和支撑杆的夹角不变），手机和支架仍然保持静止．则下列说法正确的是（）

A．支架底板受到桌面水平向右的摩擦力

B．桌面对支架底板的支持力变小

C．斜面对手机的摩擦力变大

D．斜面对手机的支持力变大

【答案】D

【知识点】整体法隔离法；共点力的平衡

5．一质点做匀加速直线运动，依次通过四个位置，如图所示，已知，且该物块通过段、段和段的时间之比为，那么段的长度为（）

A．B．C．D．

【答案】B

【知识点】匀变速直线运动的位移与时间的关系

【解析】【解答】物块经过AB和CD段的时间相等，设为T，经过BC段的时间为2T，则，设BC中间时刻为E点，则，解得，，则，B符合题意，ACD不符合题意；

故答案为：B。

【分析】根据在匀变速直线运动中，相邻的相等的时间内的位移差进行计算。

6．如图所示，劲度系数为的竖直轻弹簧的下端固定在水平地面上，其上端拴接一质量为的物体，初始时系统处于静止状态，将另一与完全相同的物体轻放在上，之后两物体在竖直方向上运动，不计一切阻力，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为，则弹簧最大的形变量为（）

A．B．C．D．

【答案】C

【知识点】胡克定律；牛顿第二定律；简谐运动

【解析】【解答】初始时，对A受力分析可知，将B放在A上后，对系统根据牛顿第二定律有，当两物体运动至最低点，速度为0，根据简谐运动的对称性有，解得，C符合题意，ABD不符合题意；

故答案为：C。

【分析】B放在A上后，A、B组成的系统做简谐振动，初始点为振动的上端点，弹簧形变量最大处为下端点，根据简谐运动的对称性，结合牛顿第二定律分析计算。

7．如图为一列沿轴传播的简谐横波在时刻的波形图（振动刚传到处），此时质点正沿轴正方向运动，已知该波的周期为为沿波传播方向上的质点，则下列说法中正确的是（）

A．该简谐横波沿轴正方向传播

B．在时，质点的速度方向沿轴负方向

C．在时，质点的速度达到最大值

D．质点的起振方向向下

【答案】A,D

【知识点】机械波及其形成和传播；横波的图象；波长、波速与频率的关系

【解析】【解答】A.根据题意可知，图中a点此时刻正沿y轴正方向运动，由平移法可知，该简谐横波沿x轴正方向传播，A符合题意；

B.根据题意，由图可知，t=0时，质点b正沿y轴正方向运动，而t=0.8s=2T，相隔整数个周期，质点的振动情况相同，所以质点b仍沿y轴正方向运动，B不符合题意；

C.根据题意可知，t=0时，质点c在负的最大位移处，在t=0.2s=0.5T时，质点c在正的最大位移处，则速度为0，C不符合题意；

D.根据题意可知，t=0时，振动刚传到x=0.2m处，由图可知，质点的起振方向沿沿y轴负方向，则质点d的起振方向向下，D符合题意。

故答案为：AD。

【分析】根据平移法判断波的传播方向；根据所给时间与周期的关系确定质点所在的位置及运动情况；先判断出x=0.2m处质点的起振方向，再根据介质所有质点起振的方向均与波源起振的方向相同，得出d点的起振方向。

8．如图所示为一定质量的理想气体的状态变化过程的图象，其中的延长线过原点，下列说法正确的是（）

A．由状态到状态的过程中，气体对外做功，内能减少

B．由状态到状态的过程中，气体吸收热量，内能增加

C．由状态到状态的过程中，气体吸收热量，内能减少

D．的过程中，气体放出的热量多于吸收的热量

【答案】B,D

【知识点】理想气体与理想气体的状态方程；热力学第一定律及其应用；热力学图像类问题

【解析】【解答】A.由于理想气体质量不变，由公式可知，pV的乘积变大，温度升高，内能增大；由状态A到状态B的过程中，气体体积增大，则气体对外做功，由热力学第一定律可知，气体吸热，A不符合题意；

B.由状态B到状态C的过程中，做等容变化，压强变大，所以温度升高，气体吸收热量，内能增加，B符合题意；

C.由状态C到状态A的过程中pV的乘积变小，温度降低，内能减小，体积减小，外界对气体做功，所以气体放出热量，C不符合题意；

D.图像中，图像与横轴面积代表做功，可以看出，由状态A到状态B的过程中气体对外做的功小于状态C到状态A的过程中外界对气体做的功，且A→B→C→A的过程中，气体的内能不变，所以气体放出的热量多于吸收的热量，D符合题意。

故答案为：BD。

【分析】由气体的状态方程分析气体参量的变化情况，由温度的变化情况分析气体内能的变化情况，由气体的体积变化情况分析气体做功的情况，再由热力学第一定律分析吸热与放热问题。

9．如图所示为两分子系统的势能与两分子间距离的关系曲线，下列说法正确的是（）

A．当小于时，分子间的作用力表现为引力

B．当等于时，分子间存在的引力和斥力相等

C．当大于时，分子间的作用力表现为斥力

D．在由变到的过程中，分子间的作用力做正功

【答案】B,D

【知识点】分子间的作用力；分子势能

【解析】【解答】A.当r小于时，随着分子间距离的减小，分子势能增大，分子力做负功，所以分子力表现为斥力，A不符合题意；

B.当等于时，从图中可得分子势能最小时，因为当分子间相互作用力为零时，分子势能最小，故分子间存在的引力和斥力相等，B符合题意；

CD.因为处为平衡位置，所以当r大于而小于时分子力表现为斥力，故当r由变到的过程中，分子间的作用力做正功，分子势能减小，D符合题意，C不符合题意。

故答案为：BD。

【分析】知道当分子间距离等于平衡距离时，分子力为零，分子势能最小，确定处为平衡位置，再根据分子力方向与位移方向的关系分析分子力做功情况。

10．两球沿一直线发生正碰，图中的图记录了两球碰撞前后的运动情况，图中的分别是两球碰前的图线，是碰撞后的图线（图线与纵轴的交点坐标为9），若球的质量为，则由图可知（）

A．球的质量

B．碰撞前球的动量大小为

C．碰撞过程中，球受到的冲量大小为

D．碰撞过程中，球动量变化的大小为

【答案】A,B,C

【知识点】动量定理；动量守恒定律；运动学S-t图象；冲量；碰撞模型

【解析】【解答】根据题意，由图可知，碰撞后球A、B共速，由s-t图像中斜率表示速度可知，碰前球A的速度为，球B的速度为，碰撞后，球A、B共同的速度为。

A.根据题意可知，碰撞过程中球A、B组成的系统动量守恒，以B球初速度方向为正方向，由动量守恒定律有，代入数据解得，A符合题意；

B.根据题意，由公式p=mv可得，碰撞前球A的动量为，即碰撞前球A的动量大小为5kg·m/s，B符合题意；

C.根据题意，设碰撞过程中，球A受到的冲量为，碰撞前后对A球，由动量定理有，代入数据解得，C符合题意；

D.根据题意，由公式p=mv可得，碰撞过程中，球B动量变化量为，即碰撞过程中，球B动量变化的大小为3kg·m/s，D不符合题意。

故答案为：ABC。

【分析】根据s-t图像求出A、B碰撞前后的速度，由动量守恒定律列式求解球A的质量；由动量的定义式p=mv求解A的碰前动量；对A应用动量定理，求解A在碰撞过程中受到的冲量；根据动量的定义式求解B球动量变化量。

二、实验题（本大题共2小题，共16分．）

11．在“测定玻璃的折射率”的实验中，如图甲所示，某同学先将白纸平铺在木板上并用图钉固定，玻璃砖平放在白纸上，然后在白纸上确定玻璃砖的界面所在的直线和．画出一条直线为直线与的交点，在直线上竖直地插上两枚大头针．

（1）该同学接下来要完成的必要步骤有____．

A．插上大头针，使仅挡住的像

B．插上大头针，使挡住和的像

C．插上大头针，使仅挡住

D．插上大头针，使挡住和、的像

（2）过、作直线交于，过作垂直于的直线，连接．测量图中角和的大小．则玻璃砖的折射率．

（3）甲、乙二位同学在纸上画出的界面与玻璃砖位置的关系分别如图乙中①、②所示，其中甲同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖．他们的其他操作均正确，且均以为界面画光路图．则甲同学测得的折射率与真实值相比（填“偏大”“偏小”或“不变”）；乙同学测得的折射率与真实值相比（填“偏大”“偏小”或“不变”）．

【答案】（1）B；D

（2）

（3）偏小；不变

【知识点】测定玻璃的折射率

12．某实验小组的同学利用如下装置做“测定匀变速直线运动加速度”的实验．

（1）实验中，将长木板垫起一个倾斜角度以平衡摩擦是必须的步骤吗？（填“是”或“不是”）．

（2）已知实验中使用的交流电的频率为，下面是打出的一条清晰的纸带，相邻计数点之间有四个点没有画出，如果舍掉位移较小的，则计算实验小车加速度的表达式为．

（3）如果实验时所用交流电的频率比理论值偏大，则加速度的测量值与实际值相比（填“偏大”“偏小”或“不变”）

（4）实验小组的小明同学按照《物理》必修一课后题中提到的方法，从每个计数点处将纸带剪开分成五段贴到坐标纸上，沿下端各计数点连线作横轴，沿段左侧作纵轴，上端各计数点（纸带宽度的中点）能够拟合成一条倾斜直线，如图所示，说明实验小车做运动，若用纵轴表示，纸带宽度表示（用题中所给物理量符号写出表达式），则倾斜直线的斜率就表示纸带运动的加速度．

【答案】（1）不是

（2）

（3）偏小

（4）匀加速直线；

【知识点】探究小车速度随时间变化的规律

【解析】【解答】（1）测定匀变速直线运动加速度实验中不需要平衡摩擦力，只需要保证小车做匀变速直线运动即可，所以将长木板垫起一个倾斜角度以平衡摩擦不是必须的步骤；

（2）交流电的频率为f，相邻计数点之间有四个点没有画出，则相邻记数点间的时间间隔为，由逐差法有，整理可得；

（3）根据题意，由（2）分析可知，若实验时所用交流电的频率比理论值f偏大，则加速度的测量值与实际值相比偏小；

（4）根据题意，若用纵轴表示（n=1、2、3、4、5），由逐差法有可知，纸带宽度表示，若上端各计数点能够拟合成一条倾斜直线，说明斜率恒定，即a不变，说明实验小车做匀加速直线运动。

【分析】（1）根据实验目的和原理分析；（2）在匀变速直线运动中，相邻的相等的时间差为，求出小车运动的加速度；（3）根据（2）中得到的加速度的表达式分析误差；（4）由分析图像中斜率所表示的物理量，得出结论。

三、计算题（本大题共4小题，共44分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）

13．某品牌家用便携式氧气瓶的容积为时瓶内压强为9个大气压．通过按压阀门可以输出1个大气压的氧气，一般按压次后瓶内压力降至1个大气压左右，氧气瓶不能再使用．

（1）冬季气温为时，瓶内气体压强为多少？

（2）在气温27℃时使用氧气瓶，若按压160次后瓶内气体压强恰好降为1个大气压，则每次按压输出氧气的体积为多少？

【答案】（1）解：27℃时，氧气开始时的压强为，温度时，温度，压强为

由

得：

（2）解：，设每次输出体积为

由

得：

【知识点】气体的等温变化及玻意耳定律；气体的等容变化及查理定律

【解析】【分析】（1）气体做等容变化，由查理定律求出气体压强；（2）气体做等温变化，由玻意耳定律列式求解。

14．如图所示，质量的木块套在水平杆上，并用轻绳将木块与质量的小球相连．今用跟水平方向成角的力，拉着球带动木块一起向右匀速运动，运动中的相对位置保持不变，取．求：

（1）运动过程中轻绳与水平方向夹角；

（2）木块与水平杆间的动摩擦因数．

【答案】（1）解：对进行受力分析，设细绳对的拉力为，由平衡条件可得

解得：

即

（2）解：对进行受力分析，由平衡条件有

解得：

【知识点】共点力的平衡

【解析】【分析】（1）分析m的受力，由共点力平衡条件列式求解；（2）分析M受力，由共点力平衡条件求解。

15．随着人工智能技术的发展，无人驾驶汽车已经成为智能科技的焦点．基于技术的无人驾驶汽车在“感知”距离汽车范围内的紧急情况下的反应时间可以缩短到，刹车时的加速度可以达到，而普通驾驶员的正常反应时间为．某封闭测试公路上某汽车驾驶员和无人驾驶汽车以的相同速度并排匀速行驶，在前方处突然出现障碍物，该驾驶员开始刹车的反应时间，刹车后两车加速度大小均为．

（1）判断两车是否撞上障碍物，如果没有撞上，车停下时到障碍物的距离；

（2）若无人汽车正以的速度在平直公路上行驶，某时刻以速度行驶的另一汽车突然变道到同一车道的正前方，此时两车相距，无人驾驶汽车“感知”后立即减速，若两车最近时相距，求无人汽车减速时的加速度大小．

【答案】（1）解：设刹车过程无人驾驶汽车和普通汽车的位移分别为和，

得：

所以，无人汽车没有撞上障碍物；

同理得，普通汽车撞上障碍物

（2）解：两车相距最近时速度相等，设无人汽车减速运动的加速度大小为，减速到时前进的距离为，另一汽车前进的距离为，则减速时间：

联立解得：

【知识点】匀速直线运动；匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的位移与速度的关系

【解析】【分析】（1）求出无人驾驶汽车和有人驾驶汽车发现障碍物后的位移，再结合题给条件进行分析；（2）两车距离最近时速度相等，再结合已知条件，由运动学公式列式求出加速度。

16．如图所示，足够长的水平传送带以的速度沿逆时针方向匀速转动，长度为的光滑水平面与传送带的左端平滑连接．光滑斜面的倾角．在水平面的中点放一物块，在斜面上由静止释放质量为的物块，释放的位置距点的距离为，物块下滑到水平面上与物块发生弹性碰撞，不计物块经过点损失的机械能，两物块与传送带间的动摩擦因数均为，物块均看作质点，碰撞过程的时间忽略不计，重力加速度取，求：

（1）物块与第一次碰撞前瞬间速度大小；

（2）若与第一次碰后，获得向左的速度再次滑上斜面，到达斜面上的最高点离点的距离为，求物块的质量；

（3）在满足第（2）问的条件下，求与第二次碰撞的位置离点多远．

【答案】（1）解：根据动能定理：

解得

（2）解：设第一次碰撞后，的速度大小分别为，根据动量守恒有

根据能量守恒有：

再次滑上斜面过程有：

解得：

（3）解：两物块碰撞后速度大小相等，则两物块同时滑上斜面和传送带物块在斜面上运动的加速度大小：

物块在斜面上运动的时间

物块在传送带上相对传送带运动的加速度：

向右做匀减速运动的时间：

向左加速的时间：

向左匀速

则比早返回水平面，设返回点后经过时间与在水平面上第二次碰撞，有

解得：

第二次碰撞的位置离点距离为：

【知识点】动量守恒定律；能量守恒定律；牛顿运动定律的应用—传送带模型；牛顿运动定律的综合应用；动能定理的综合应用；碰撞模型

【解析】【分析】（1）根据动能定理求出物块P运动到C点时的速度；（2）P、Q碰撞过程中动量守恒、能量守恒，求出P的碰后速度，再对P再次滑上斜面的过程应用动能定理，求出物块Q的质量（3）由运动学公式和牛顿第二定律求出P、Q第一次碰撞后再次返回水平面的时间，再结合两物块在水平面的位移关系列式求出再次相遇的时间，确定二者第二次碰撞的位置。

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河南省信阳市2022-2023学年高二下学期7月期末考试物理试题

一、选择题（本大题共10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的4个选项中，第1~6题只有一个选项正确，第7~10题有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分）

1．量子理论是现代物理学的两大基石之一，它揭示了微观物质世界的基本规律．下列关于量子理论的有关说法正确的是（）

A．卢瑟福提出的能量子假说很好地解释了黑体辐射实验规律

B．经典电磁理论可以完美地解释光电效应现象

C．康普顿效应说明了光具有粒子性

D．普朗克最先提出了物质波，认为实物粒子也具有波动性

2．装修材料中的板材和石材往往含有放射性元素，比如人工核素铯，当其浓度超过了国家规定的浓度值就是不合格材料．已知人工核素铯137的半衰期长达30年，衰变时会辐射射线．其衰变方程为．下列说法正确的是（）

A．衰变方程中的来自于铯内中子向质子的转化

B．通过高温暴晒，可使板材中的铯尽快衰变殆尽

C．该反应产生的新核与铯的比结合能相等

D．衰变时放出的离子的穿透性比射线强

3．如图所示，一细光束通过玻璃三棱镜折射后分成三束单色光．关于这三束单色光，下列说法正确的是（）

A．在同一均匀介质中，单色光的波长最长

B．单色光在玻璃中的频率最大

C．通过同一双缝产生的干涉条纹的间距，单色光的最大

D．单色光从玻璃射向空气的全反射临界角最小

4．如图所示，手机支架和手机静止在粗糙的水平桌面上，支架斜面和支撑杆可以转动来调节角度，当支撑杆绕点逆时针转过一个小角度（支架斜面和支撑杆的夹角不变），手机和支架仍然保持静止．则下列说法正确的是（）

A．支架底板受到桌面水平向右的摩擦力

B．桌面对支架底板的支持力变小

C．斜面对手机的摩擦力变大

D．斜面对手机的支持力变大

5．一质点做匀加速直线运动，依次通过四个位置，如图所示，已知，且该物块通过段、段和段的时间之比为，那么段的长度为（）

A．B．C．D．

6．如图所示，劲度系数为的竖直轻弹簧的下端固定在水平地面上，其上端拴接一质量为的物体，初始时系统处于静止状态，将另一与完全相同的物体轻放在上，之后两物体在竖直方向上运动，不计一切阻力，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为，则弹簧最大的形变量为（）

A．B．C．D．

7．如图为一列沿轴传播的简谐横波在时刻的波形图（振动刚传到处），此时质点正沿轴正方向运动，已知该波的周期为为沿波传播方向上的质点，则下列说法中正确的是（）

A．该简谐横波沿轴正方向传播

B．在时，质点的速度方向沿轴负方向

C．在时，质点的速度达到最大值

D．质点的起振方向向下

8．如图所示为一定质量的理想气体的状态变化过程的图象，其中的延长线过原点，下列说法正确的是（）

A．由状态到状态的过程中，气体对外做功，内能减少

B．由状态到状态的过程中，气体吸收热量，内能增加

C．由状态到状态的过程中，气体吸收热量，内能减少

D．的过程中，气体放出的热量多于吸收的热量

9．如图所示为两分子系统的势能与两分子间距离的关系曲线，下列说法正确的是（）

A．当小于时，分子间的作用力表现为引力

B．当等于时，分子间存在的引力和斥力相等

C．当大于时，分子间的作用力表现为斥力

D．在由变到的过程中，分子间的作用力做正功

10．两球沿一直线发生正碰，图中的图记录了两球碰撞前后的运动情况，图中的分别是两球碰前的图线，是碰撞后的图线（图线与纵轴的交点坐标为9），若球的质量为，则由图可知（）

A．球的质量

B．碰撞前球的动量大小为

C．碰撞过程中，球受到的冲量大小为

D．碰撞过程中，球动量变化的大小为

二、实验题（本大题共2小题，共16分．）

11．在“测定玻璃的折射率”的实验中，如图甲所示，某同学先将白纸平铺在木板上并用图钉固定，玻璃砖平放在白纸上，然后在白纸上确定玻璃砖的界面所在的直线和．画出一条直线为直线与的交点，在直线上竖直地插上两枚大头针．

（1）该同学接下来要完成的必要步骤有____．

A．插上大头针，使仅挡住的像

B．插上大头针，使挡住和的像

C．插上大头针，使仅挡住

D．插上大头针，使挡住和、的像

（2）过、作直线交于，过作垂直于的直线，连接．测量图中角和的大小．则玻璃砖的折射率．

（3）甲、乙二位同学在纸上画出的界面与玻璃砖位置的关系分别如图乙中①、②所示，其中甲同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖．他们的其他操作均正确，且均以为界面画光路图．则甲同学测得的折射率与真实值相比（填“偏大”“偏小”或“不变”）；乙同学测得的折射率与真实值相比（填“偏大”“偏小”或“不变”）．

12．某实验小组的同学利用如下装置做“测定匀变速直线运动加速度”的实验．

（1）实验中，将长木板垫起一个倾斜角度以平衡摩擦是必须的步骤吗？（填“是”或“不是”）．

（2）已知实验中使用的交流电的频率为，下面是打出的一条清晰的纸带，相邻计数点之间有四个点没有画出，如果舍掉位移较小的，则计算实验小车加速度的表达式为．

（3）如果实验时所用交流电的频率比理论值偏大，则加速度的测量值与实际值相比（填“偏大”“偏小”或“不变”）

（4）实验小组的小明同学按照《物理》必修一课后题中提到的方法，从每个计数点处将纸带剪开分成五段贴到坐标纸上，沿下端各计数点连线作横轴，沿段左侧作纵轴，上端各计数点（纸带宽度的中点）能够拟合成一条倾斜直线，如图所示，说明实验小车做运动，若用纵轴表示，纸带宽度表示（用题中所给物理量符号写出表达式），则倾斜直线的斜率就表示纸带运动的加速度．

三、计算题（本大题共4小题，共44分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）

13．某品牌家用便携式氧气瓶的容积为时瓶内压强为9个大气压．通过按压阀门可以输出1个大气压的氧气，一般按压次后瓶内压力降至1个大气压左右，氧气瓶不能再使用．

（1）冬季气温为时，瓶内气体压强为多少？

（2）在气温27℃时使用氧气瓶，若按压160次后瓶内气体压强恰好降为1个大气压，则每次按压输出氧气的体积为多少？

14．如图所示，质量的木块套在水平杆上，并用轻绳将木块与质量的小球相连．今用跟水平方向成角的力，拉着球带动木块一起向右匀速运动，运动中的相对位置保持不变，取．求：

（1）运动过程中轻绳与水平方向夹角；

（2）木块与水平杆间的动摩擦因数．

15．随着人工智能技术的发展，无人驾驶汽车已经成为智能科技的焦点．基于技术的无人驾驶汽车在“感知”距离汽车范围内的紧急情况下的反应时间可以缩短到，刹车时的加速度可以达到，而普通驾驶员的正常反应时间为．某封闭测试公路上某汽车驾驶员和无人驾驶汽车以的相同速度并排匀速行驶，在前方处突然出现障碍物，该驾驶员开始刹车的反应时间，刹车后两车加速度大小均为．

（1）判断两车是否撞上障碍物，如果没有撞上，车停下时到障碍物的距离；

（2）若无人汽车正以的速度在平直公路上行驶，某时刻以速度行驶的另一汽车突然变道到同一车道的正前方，此时两车相距，无人驾驶汽车“感知”后立即减速，若两车最近时相距，求无人汽车减速时的加速度大小．

16．如图所示，足够长的水平传送带以的速度沿逆时针方向匀速转动，长度为的光滑水平面与传送带的左端平滑连接．光滑斜面的倾角．在水平面的中点放一物块，在斜面上由静止释放质量为的物块，释放的位置距点的距离为，物块下滑到水平面上与物块发生弹性碰撞，不计物块经过点损失的机械能，两物块与传送带间的动摩擦因数均为，物块均看作质点，碰撞过程的时间忽略不计，重力加速度取，求：

（1）物块与第一次碰撞前瞬间速度大小；

（2）若与第一次碰后，获得向左的速度再次滑上斜面，到达斜面上的最高点离点的距离为，求物块的质量；

（3）在满足第（2）问的条件下，求与第二次碰撞的位置离点多远．

答案解析部分

1．【答案】C

【知识点】物理学史

【解析】【解答】A.普朗克提出的能量子假说很好地解释了黑体辐射实验规律，不是卢瑟福提出来的，A不符合题意；

B.光电效应现象是无法用经典电磁理论进行解释的，B不符合题意；

C.康普顿效应说明了光具有粒子性，C符合题意；

D.德布罗意最先提出了物质波，认为实物粒子也具有波动性，D不符合题意。

故答案为：C。

【分析】根据物理学史分析。

2．【答案】A

【知识点】原子核的衰变、半衰期；α、β、γ射线及特点；结合能与比结合能

【解析】【解答】A.根据质量数和电荷数守恒可知，衰变方程中的X为电子，来自于铯（）内的中子向质子的转化，A符合题意；

B.半衰期是由放射性元素本身决定的，与环境温度无关，B不符合题意；

C.铯（)衰变过程中有质量亏损，新核的比结合能较大，C不符合题意；

D.衰变时放出的X离子是电子，即β射线，穿透性比射线弱，D不符合题意。

故答案为：A。

【分析】根据质量数和电荷数守恒规律确定X粒子；半衰期是元素自身决定的，与所处的物理环境和化学环境无关；由质量亏损的核反应过程，生成物的比结合能较大；根据三种射线的特点分析。

3．【答案】C

【知识点】光的折射及折射定律；光的全反射；干涉条纹和光的波长之间的关系

【解析】【解答】AB.由题图可以看出，c光的偏折程度最大，a光的偏折程度最小，则c光的折射率最大，频率最大，在同一均匀介质中，单色光c的波长最短，a光的折射率最小，频率最小，在同一均匀介质中，波长最长，AB不符合题意；

C.由公式可知，由于单色光c的波长最短，单色光a的波长最长，则通过同一双缝产生的干涉条纹的间距，单色光a的最大，C符合题意；

D.根据题意，由公式可得，由于a光的折射率最小，则单色光a从玻璃射向空气的全反射临界角最大，D不符合题意。

故答案为：C。

【分析】折射率越大的光频率越大，波长越小；由判断三种色光通过同一双缝产生的干涉条纹的间距；根据分析三种色光的临界角。

4．【答案】D

【知识点】整体法隔离法；共点力的平衡

5．【答案】B

【知识点】匀变速直线运动的位移与时间的关系

【解析】【解答】物块经过AB和CD段的时间相等，设为T，经过BC段的时间为2T，则，设BC中间时刻为E点，则，解得，，则，B符合题意，ACD不符合题意；

故答案为：B。

【分析】根据在匀变速直线运动中，相邻的相等的时间内的位移差进行计算。

6．【答案】C

【知识点】胡克定律；牛顿第二定律；简谐运动

【解析】【解答】初始时，对A受力分析可知，将B放在A上后，对系统根据牛顿第二定律有，当两物体运动至最低点，速度为0，根据简谐运动的对称性有，解得，C符合题意，ABD不符合题意；

故答案为：C。

【分析】B放在A上后，A、B组成的系统做简谐振动，初始点为振动的上端点，弹簧形变量最大处为下端点，根据简谐运动的对称性，结合牛顿第二定律分析计算。

7．【答案】A,D

【知识点】机械波及其形成和传播；横波的图象；波长、波速与频率的关系

【解析】【解答】A.根据题意可知，图中a点此时刻正沿y轴正方向运动，由平移法可知，该简谐横波沿x轴正方向传播，A符合题意；

B.根据题意，由图可知，t=0时，质点b正沿y轴正方向运动，而t=0.8s=2T，相隔整数个周期，质点的振动情况相同，所以质点b仍沿y轴正方向运动，B不符合题意；

C.根据题意可知，t=0时，质点c在负的最大位移处，在t=0.2s=0.5T时，质点c在正的最大位移处，则速度为0，C不符合题意；

D.根据题意可知，t=0时，振动刚传到x=0.2m处，由图可知，质点的起振方向沿沿y轴负方向，则质点d的起振方向向下，D符合题意。

故答案为：AD。

【分析】根据平移法判断波的传播方向；根据所给时间与周期的关系确定质点所在的位置及运动情况；先判断出x=0.2m处质点的起振方向，再根据介质所有质点起振的方向均与波源起振的方向相同，得出d点的起振方向。

8．【答案】B,D

【知识点】理想气体与理想气体的状态方程；热力学第一定律及其应用；热力学图像类问题

【解析】【解答】A.由于理想气体质量不变，由公式可知，pV的乘积变大，温度升高，内能增大；由状态A到状态B的过程中，气体体积增大，则气体对外做功，由热力学第一定律可知，气体吸热，A不符合题意；

B.由状态B到状态C的过程中，做等容变化，压强变大，所以温度升高，气体吸收热量，内能增加，B符合题意；

C.由状态C到状态A的过程中pV的乘积变小，温度降低，内能减小，体积减小，外界对气体做功，所以气体放出热量，C不符合题意；

D.图像中，图像与横轴面积代表做功，可以看出，由状态A到状态B的过程中气体对外做的功小于状态C到状态A的过程中外界对气体做的功，且A→B→C→A的过程中，气体的内能不变，所以气体放出的热量多于吸收的热量，D符合题意。

故答案为：BD。

【分析】由气体的状态方程分析气体参量的变化情况，由温度的变化情况分析气体内能的变化情况，由气体的体积变化情况分析气体做功的情况，再由热力学第一定律分析吸热与放热问题。

9．【答案】B,D

【知识点】分子间的作用力；分子势能

【解析】【解答】A.当r小于时，随着分子间距离的减小，分子势能增大，分子力做负功，所以分子力表现为斥力，A不符合题意；

B.当等于时，从图中可得分子势能最小时，因为当分子间相互作用力为零时，分子势能最小，故分子间存在的引力和斥力相等，B符合题意；

CD.因为处为平衡位置，所以当r大于而小于时分子力表现为斥力，故当r由变到的过程中，分子间的作用力做正功，分子势能减小，D符合题意，C不符合题意。

故答案为：BD。

【分析】知道当分子间距离等于平衡距离时，分子力为零，分子势能最小，确定处为平衡位置，再根据分子力方向与位移方向的关系分析分子力做功情况。

10．【答案】A,B,C

【知识点】动量定理；动量守恒定律；运动学S-t图象；冲量；碰撞模型

【解析】【解答】根据题意，由图可知，碰撞后球A、B共速，由s-t图像中斜率表示速度可知，碰前球A的速度为，球B的速度为，碰撞后，球A、B共同的速度为。

A.根据题意可知，碰撞过程中球A、B组成的系统动量守恒，以B球初速度方向为正方向，由动量守恒定律有，代入数据解得，A符合题意；

B.根据题意，由公式p=mv可得，碰撞前球A的动量为，即碰撞前球A的动量大小为5kg·m/s，B符合题意；

C.根据题意，设碰撞过程中，球A受到的冲量为，碰撞前后对A球，由动量定理有，代入数据解得，C符合题意；

D.根据题意，由公式p=mv可得，碰撞过程中，球B动量变化量为，即碰撞过程中，球B动量变化的大小为3kg·m/s，D不符合题意。

故答案为：ABC。

【分析】根据s-t图像求出A、B碰撞前后的速度，由动量守恒定律列式求解球A的质量；由动量的定义式p=mv求解A的碰前动量；对A应用动量定理，求解A在碰撞过程中受到的