湖州市2023-2024学年高二下学期6月期末考试
物理试题卷
考生须知：
1.本卷共四大题，20小题，满分100分，考试时间90分钟；
2.所有解答均答在答题纸上，选择题部分需用2B铅笔填涂，其他试题用黑色字迹的笔在相应区域答题；
3.本卷无特殊说明，重力加速度g取10m/s2.
一、选择题I（本题共13小题，每小题3分，共39分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。）
1. 下列单位属于国际单位制基本单位的是（ ）
A. 焦耳（J） B. 帕斯卡（Pa） C. 赫兹（Hz） D. 开尔文（K）
2. 下列关于光现象表述不正确的是（ ）
A. 如图甲，水中的气泡看上去特别明亮，是因为光从水射向气泡时，一部分光在气泡界面上发生全反射
B. 如图乙，用肥皂膜做薄膜干涉实验，竖直放置肥皂膜上看到的条纹间距相等
C. 如图丙，要减弱玻璃表面反射光的干扰，拍出清晰的车内景象，可在相机镜头前装一片偏振片
D. 如图丁，泊松亮斑是光照射到不透明小圆盘时发生衍射产生的
3. 下列关于固体和液体说法正确的是（ ）
A. 液体表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部
B. 有些非晶体在一定条件下也可以转化晶体
C. 在同一细管中，只有浸润液体才会出现毛细现象，不浸润液体不会出现毛细现象
D. 液晶既具有液体的流动性，又和某些多晶体一样具有光学各向同性
4. 一个单摆在地面上做受迫振动，其振幅与驱动力频率的关系如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 此单摆的固有周期约为4s
B. 此单摆的摆长约为2m
C. 若摆长增大，单摆的固有频率减小
D. 若摆长增大，曲线的峰将向右移动
5. 下列关于传感器说法正确是（ ）
A. 光敏电阻可以把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量
B. 霍尔元件可以把电压这个电学量转换为磁感应强度这个磁学量
C. 电阻应变片可以把电阻这个电学量转换为物体形变这个力学量
D. 热敏电阻可以把电阻这个电学量转换为温度这个热学量
6. 城市进入高楼时代后，高空坠物已成为危害极大的社会安全问题。如图为一则安全警示广告，形象描述了高空坠物对人伤害的严重性。若一个的鸡蛋从居民楼25层队下，与地面碰撞时间约为，每层楼高度为。鸡蛋对地面的冲击力约为（ ）
A. B. C. D.
7. 噪音会影响我们的日常生活，大家习惯用降噪耳机来减小噪音对我们的干扰。主动降噪耳机可以通过主动发出抵消声波来减小噪音。某一噪音信号的振动方程为，声波在空气中传播的速度为340m/s，下列说法正确的是（ ）
A. 抵消声波的波长为
B. 抵消声波的振幅为2A
C. 主动降噪技术应用的是声波的多普勒效应
D. 抵消声波和环境噪音在空气中传播的速度可以不同
8. 关于电磁波下列说法正确的是（ ）
A. 麦克斯韦通过实验，证实了电磁波的存在
B. 发射电磁波要经过调制、调谐、解调几个过程
C. 雷达测定物体位置是利用微波遇到障碍物能发生反射的特点
D. 射线具有很强的穿透本领，可以用来检查人体的内部器官，帮助医生判断人体组织是否发生了病变
9. 如图所示，单刀双掷开关S先打到a端让电容器充满电。时开关S打到b端，时LC回路中电流第一次达到最大值，下列说法正确的是（ ）
A. LC回路周期是
B. 时，电容器上极板带正电
C. 时，电容器中的电场能达到最大
D. 由于能量损耗，LC回路中振荡电路的振幅和振荡频率都会减小
10. 用火箭发射人造卫星，发射过程中最后一节火箭的燃料用完后，火箭壳体和卫星一起以的速度绕地球做匀速圆周运动。已知卫星的质量为，最后一节火箭壳体的质量为。某时刻火箭壳体与卫星分离，分离时卫星与火箭壳体沿轨道切线方向的相对速度为。下列说法正确的是（ ）
A. 分离后火箭壳体的速度大小为
B. 分离后火箭壳体的速度大小为
C. 分离过程中火箭壳体对卫星的冲量大小为
D. 分离前后卫星与火箭壳体的总动量变化量大小为
11. 近日，一段“电力局用激光炮修剪树枝”的视频在网络走红，图中机器名为便携式激光清障仪，上方的树枝经过激光照射后断裂。下列关于激光说法不正确的是（ ）
A. 激光是频率相同、相位差恒定、振动方向一致光波
B. 激光修剪树枝是利用激光亮度高、能量大的特点
C. 激光测距利用了激光相干性好的特点
D. 光纤通信是利用了激光能被调制，可以用来传递信息的特点
12. 在研究恒星时，恒星发出的光基本可以覆盖整个可见光谱。当光经过恒星的大气层时，大气中的每一种元素都会吸收特定波长的光，这样在地球上观测到的可见光谱中会出现黑色的条纹，这样的光谱被称为吸收光谱。根据吸收光谱可以分析恒星大气层的大致成分构成。但是我们观测到某些恒星的吸收光谱中的黑色条纹会朝着红光方向偏移，该现象称为红移。根据图中信息，下列说法正确的是（ ）
A. 观测到的波长变长，因此该恒星在远离地球
B. 观测到的波长变长，因此该恒星在靠近地球
C. 观测到的波长变短，因此该恒星在远离地球
D. 观测到的波长变短，因此该恒星在靠近地球
13. 平静水面上建立轴，俯视图如图所示。分别位于和的两波源、起振方向相反，时刻同时从各自的平衡位置开始以的频率、的振幅上下振动，在水面上形成两列简谐横波。图中虚线为时两列波恰好到达的位置，此时处的质点处于平衡位置且向上振动。下列说法正确的是（ ）
A. 两列波的传播速度为
B. 轴上在之间振动加强点个数共9个
C. 时，处的质点向上振动
D. 时，处的质点通过的总路程为
二、选择题Ⅱ（本题共2小题，每小题3分，共6分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是符合题目要求的，漏选得2分，不选、错选均不得分）
14. 关于下列四幅图像的描述，说法正确的是（ ）
A. 图甲为同种大量气体分子热运动的速率分布图像，曲线②对应的温度较高
B. 图乙为一定质量的理想气体在不同温度下的等温线，由图像可知
C. 图丙为分子间作用力与分子间距离的关系，由图可知分子间的距离从增大的过程中，分子力先减小后增大
D. 图丁为一定质量的理想气体从状态开始，第一次经绝热过程到状态，第二次先经等压过程到状态，再经等容过程到状态。则过程比过程气体对外界所做的功多
15. 如图甲所示是某种电热毯的电路图，电热毯接如图乙所示的电源，电热毯由一理想二极管（正向电阻为零，反向电阻为无穷大）与电热丝串联组成。若电热丝的电阻为，下列说法正确的是（ ）
A. 交变电流的周期为
B. 用交流电压表测得电热丝两端的电压为
C. 通过电热丝的电流为
D. 电热丝的热功率为
三、实验题（本题共3小题，共14分。）
16. 在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中：
（1）将一滴油酸酒精溶液滴到水面上时，仔细观察会发现油膜的面积先很快变大，接着收缩，最后才稳定下来，其中油膜会收缩的原因是_____。
A. 水的表面张力
B. 油酸的表面张力
C. 油酸酒精溶液中的酒精溶于水并很快挥发
（2）如图所示，实验中得到两幅膜，图甲中油膜成“爆炸”形，图乙中粉膜变得“支离破碎”，关于这两幅膜的形成原因下列分析正确的是_____。
A. 图甲是因为注射器针头离水面太高
B. 图甲是因为注射器针尖较粗
C. 图乙是因为油酸酒精溶液的浓度太小了
D. 图乙是因为撒粉太少，粉膜太薄
17. 在“测量玻璃折射率”实验中，用插针法测量玻璃的折射率，根据入射光可以确定出射光与玻璃内传播的折射光的路径，进而测出光由空气射入玻璃砖时的入射角和折射角，由折射率公式即可求出玻璃的折射率。实验中用图钉、确定入射光的方向，用图钉、确定出射光的方向。
（1）图中错误的操作有：_____（写出一个即可）
（2）下列光路图中正确的是_____
A. B.
C.
18. 某物理实验小组利用单摆测重力加速度的实验装置如图1所示。不可伸长的细线与拉力传感器连接。
（1）用游标卡尺测小球直径如图2所示，则小球直径d为_____mm；
（2）记录细线拉力F的大小随时间变化关系如图3所示，由图可知单摆周期_____s（保留两位有效数字）。
（3）实验小组设计了另一种测量重力加速度的方法，在小球平衡位置安装一个光电门，如图4所示。测量小球通过光电门的挡光时间，计算出小球通过最低点的速度，并记录下细线拉力的最大值。改变小球静止释放的高度，进行多次测量，得到多组v和数据，以为纵坐标，以为横坐标绘制图像，得到的图像如图5所示。若已知小球质量为m，该图像斜率为k，截距为b，则当地重力加速度大小_____（用题中所给字母表示）
四、计算题（本题共4小题，共41分。）
19. 如图所示，绝热的汽缸竖直放置，汽缸内用横截面积为S的活塞（质量不计）密闭了一定质量的理想气体，活塞可沿汽缸无摩擦滑动。活塞用不可伸长的轻绳跨过两个光滑定滑轮与质量为m的物块连接，此时活塞静止在距缸底高度为处。当给汽缸内的电热丝通电，使气体温度升高，活塞缓慢移动到距缸底高度为处，已知大气压强，重力加速度g。
（1）整个过程中，密闭气体的内能是增加还是减少？
（2）求加热前密闭气体的压强P；
（3）求整个过程中密闭气体对外做功W。
20. 如图所示为某一新能源动力电池充电的供电电路图。配电设施的输出电压，升压变压器原、副线圈的匝数比，降压变压器原、副线圈的匝数比。充电桩充电时的额定功率P=20kW，额定电压，变压器均视为理想变压器。求：
（1）升压变压器副线圈两端电压；
（2）通过输电线上的电流；
（3）输电线的总电阻r。
21. 如图甲所示是某款汽车前挡风玻璃的智能雨刮器原理示意图。不下雨时，激光光源发出的红外线在玻璃内斜射到点时刚好发生全反射，然后被接收器（其位置可移动）接收；下雨时，点的外侧有水滴，接收器接收到的光照强度发生变化，从而启动雨刮器。已知光在真空中的传播速度为，前挡风玻璃的厚度为，该玻璃的折射率为。（可能用到的三角函数：）
（1）当点的外侧有水滴时，接收器接收到的光照强度变大还是变小？
（2）求图甲中光由点传播到接收器的时间；
（3）如图乙所示，若前挡风玻璃内有一半径为的球形空气气泡，与玻璃内侧界面相切于点的距离为2R，光从点射向空气泡上与球心等高处的点，穿出空气泡后在外侧界面的点处反射并直接被接受器接收，请在答卷上的图乙中画出光由到再到的光路图（标出光入射到点和点的入射角大小），并求此时接收器到点的距离（不考虑多次反射）。
22. 如图甲所示，有一半圆形光滑轨道AB固定于竖直平面内，其半径。圆轨道最高点A的右侧有一足够长逆时针匀速传动的水平传送带CD，A、C、O、B四点在同一竖直线上。圆轨道最低点B的右侧有一长的小车静止在光滑的水平地面上，左端紧靠B点。一质量的滑块（可视为质点）被轻放在传送带上某处，到达A点后恰好能沿半圆形轨道滑下，经B点平滑滑上小车。已知小车质量，滑块与传送带和小车之间的动摩擦因数均为，传送带的速度。求：
（1）滑块运动到B点的速度大小；
（2）滑块最终相对小车滑行的距离s；
（3）若要求运动过程中滑块既不脱离半圆形轨道，又不从小车右端滑出去，则轻放在传送带上的位置到C点的距离的范围；
（4）若在离小车左端处安装一厚度不计的轻质弹性挡板，如图乙所示，滑块与挡板的碰撞可视为弹性碰撞。现将滑块距离C点处轻放在传送带上，其他条件不变，求滑块最终离弹性挡板的距离。湖州市2023-2024学年高二下学期6月期末考试
物理试题卷
考生须知：
1.本卷共四大题，20小题，满分100分，考试时间90分钟；
2.所有解答均答在答题纸上，选择题部分需用2B铅笔填涂，其他试题用黑色字迹的笔在相应区域答题；
3.本卷无特殊说明，重力加速度g取10m/s2.
一、选择题I（本题共13小题，每小题3分，共39分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。）
1. 下列单位属于国际单位制基本单位的是（ ）
A. 焦耳（J） B. 帕斯卡（Pa） C. 赫兹（Hz） D. 开尔文（K）
【答案】D
【解析】
【详解】开尔文属于国际单位制基本单位，焦耳、帕斯卡和赫兹属于国际单位制导出单位。
故选D。
2. 下列关于光现象表述不正确的是（ ）
A. 如图甲，水中的气泡看上去特别明亮，是因为光从水射向气泡时，一部分光在气泡界面上发生全反射
B. 如图乙，用肥皂膜做薄膜干涉实验，竖直放置的肥皂膜上看到的条纹间距相等
C. 如图丙，要减弱玻璃表面反射光的干扰，拍出清晰的车内景象，可在相机镜头前装一片偏振片
D. 如图丁，泊松亮斑是光照射到不透明小圆盘时发生衍射产生的
【答案】B
【解析】
【详解】A．图甲中，水里的气泡看上去特别明亮，是因为光的全反射，故A正确；
B．图乙中，用肥皂膜做薄膜干涉实验，若肥皂膜的厚度从上到下均匀增加，条纹是等间距的,若肥皂膜从上往下变厚是越来越快的，条纹是上疏下密的，故B错误；
C．图丙中，要想减弱玻璃表面反射光的干扰，拍出清晰的车窗内景象，可以在相机镜头前装一片偏振滤光片，故C正确；
D．图丁中，中心的亮斑被称为“泊松亮斑”，属于圆盘衍射，圆盘的尺寸与入射光波长相差不多时衍射越明显，故D正确。
本题选不正确的，故选B。
3. 下列关于固体和液体说法正确的是（ ）
A. 液体表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部
B. 有些非晶体在一定条件下也可以转化为晶体
C. 在同一细管中，只有浸润液体才会出现毛细现象，不浸润液体不会出现毛细现象
D. 液晶既具有液体的流动性，又和某些多晶体一样具有光学各向同性
【答案】B
【解析】
【详解】A．液体跟气体接触的表面存在一个薄层，叫做表面层，表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力，即是表面张力，表面张力产生在液体表面层，它的方向平行于液体表面，而不是与液面垂直指向液体内部，故A错误；
B．根据晶体和非晶体的特性可知，在合适的条件下，某些晶体可以转变为非晶体，某些非晶体也可以转变为晶体，故B正确；
C．浸润液体在细管中上升，不浸润液体在细管中下降，都属于毛细现象，故C错误；
D．液晶是一种特殊的物质，它既具有液体的流动性，又像某些晶体那样具有光学各向异性，故D错误。
故选B
4. 一个单摆在地面上做受迫振动，其振幅与驱动力频率的关系如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 此单摆的固有周期约为4s
B. 此单摆的摆长约为2m
C. 若摆长增大，单摆的固有频率减小
D. 若摆长增大，曲线的峰将向右移动
【答案】C
【解析】
【详解】AB．由图可知，单摆的固有频率约为，则单摆的固有周期约为
由单摆周期公式可得，此单摆的摆长约为，故AB错误；
CD．若摆长增大，单摆固有周期变大，单摆的固有频率减小，曲线的峰将向左移动，故C正确，D错误。
故选C。
5. 下列关于传感器说法正确的是（ ）
A. 光敏电阻可以把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量
B. 霍尔元件可以把电压这个电学量转换为磁感应强度这个磁学量
C. 电阻应变片可以把电阻这个电学量转换为物体形变这个力学量
D. 热敏电阻可以把电阻这个电学量转换为温度这个热学量
【答案】A
【解析】
【详解】A．光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量，故A正确；
B．霍尔元件是能够把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量，故B错误；
C．电阻应变片是能够把物体形变这个力学量转换成电压这个电学量，故C错误；
D．热敏电阻能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量，故D错误。
故选A。
6. 城市进入高楼时代后，高空坠物已成为危害极大社会安全问题。如图为一则安全警示广告，形象描述了高空坠物对人伤害的严重性。若一个的鸡蛋从居民楼25层队下，与地面碰撞时间约为，每层楼高度为。鸡蛋对地面的冲击力约为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】鸡蛋下落的高度为
则下落的时间为
取向下为正方向，根据动量定理得
解得
根据牛顿第三定律可知鸡蛋对地面的冲击力为
故选C。
7. 噪音会影响我们的日常生活，大家习惯用降噪耳机来减小噪音对我们的干扰。主动降噪耳机可以通过主动发出抵消声波来减小噪音。某一噪音信号的振动方程为，声波在空气中传播的速度为340m/s，下列说法正确的是（ ）
A. 抵消声波的波长为
B. 抵消声波的振幅为2A
C. 主动降噪技术应用的是声波的多普勒效应
D. 抵消声波和环境噪音在空气中传播的速度可以不同
【答案】A
【解析】
【详解】A．根据题意可知，抵消声波的频率为
则抵消声波的波长为
故A正确；
B．由振动方程可知，抵消声波的振幅为，故B错误；
C．主动降噪技术应用的是声波的叠加原理，故C错误；
D．波速由介质决定，抵消声波和环境噪声在空气中传播的速度相等，故D错误。
故选A。
8. 关于电磁波下列说法正确的是（ ）
A. 麦克斯韦通过实验，证实了电磁波的存在
B. 发射电磁波要经过调制、调谐、解调几个过程
C. 雷达测定物体位置是利用微波遇到障碍物能发生反射的特点
D. 射线具有很强的穿透本领，可以用来检查人体的内部器官，帮助医生判断人体组织是否发生了病变
【答案】C
【解析】
【详解】A．赫兹通过实验，证实了电磁波的存在。故A错误；
B．雷达发射的电磁波不需要携带信号，所以不需要经过调制、调谐、解调几个过程。故B错误；
C．雷达测定物体位置是利用微波遇到障碍物能发生反射的特点。故C正确；
D．电磁波中频率最大的是射线，但其频率太高，辐射太强，不适于进行人体器官检查，故D错误。
故选C。
9. 如图所示，单刀双掷开关S先打到a端让电容器充满电。时开关S打到b端，时LC回路中电流第一次达到最大值，下列说法正确的是（ ）
A. LC回路的周期是
B. 时，电容器上极板带正电
C. 时，电容器中的电场能达到最大
D. 由于能量损耗，LC回路中振荡电路的振幅和振荡频率都会减小
【答案】B
【解析】
【详解】A．时开关S打到b端，电容器开始放电，放电结束时，电路中电流第一次达到最大，则有
解得
故A错误；
BC．根据题意可知，内，电容器上极板带正电，电容器放电，电容器中的电场能逐渐减小，内，电容器反向充电，电容器下极板带正电，电容器中的电场能逐渐增大，内，电容器反向放电，电容器下极板带正电，电容器中的电场能逐渐减小，时，电容器中的电场能达到最小，电容器正向充电，电容器上极板带正电，即时，电容器上极板带正电，故B正确，C错误；
D．由于能量损耗，LC回路中振荡电路的振幅减小，但LC回路中振荡频率由L和C决定，所以振荡频率不变，故D错误。
故选B。
10. 用火箭发射人造卫星，发射过程中最后一节火箭的燃料用完后，火箭壳体和卫星一起以的速度绕地球做匀速圆周运动。已知卫星的质量为，最后一节火箭壳体的质量为。某时刻火箭壳体与卫星分离，分离时卫星与火箭壳体沿轨道切线方向的相对速度为。下列说法正确的是（ ）
A. 分离后火箭壳体的速度大小为
B. 分离后火箭壳体的速度大小为
C. 分离过程中火箭壳体对卫星的冲量大小为
D. 分离前后卫星与火箭壳体的总动量变化量大小为
【答案】C
【解析】
【详解】ABD．设火箭壳体和卫星分离前一起绕地球做匀速圆周运动的速度为，卫星的质量为，火箭壳体的质量为，分离时卫星与火箭壳体沿轨道切线方向的相对速度为，分离后火箭壳体的速度大小为，根据题意可知，分离前后卫星与火箭壳体组成的系统动量守恒，则分离前后卫星与火箭壳体的总动量变化量大小为0，取分离前火箭壳体和卫星的速度方向为正方向，根据动量守恒定律得
解得
则分离后卫星的速度为
故ABD错误。
C．分离过程中，设火箭壳体对卫星的冲量大小为，对卫星由动量定理有
故C正确。
故选C。
11. 近日，一段“电力局用激光炮修剪树枝”的视频在网络走红，图中机器名为便携式激光清障仪，上方的树枝经过激光照射后断裂。下列关于激光说法不正确的是（ ）
A. 激光是频率相同、相位差恒定、振动方向一致的光波
B. 激光修剪树枝是利用激光亮度高、能量大的特点
C. 激光测距利用了激光相干性好的特点
D. 光纤通信是利用了激光能被调制，可以用来传递信息的特点
【答案】C
【解析】
【详解】A．激光具有频率相同、相位差恒定、偏振方向一致的特点，是人工产生的相干光，具有高度的相干性，故A正确；
B．激光修剪树枝是利用激光亮度高、能量大的特点，故B正确；
C．激光测距利用激光测量很远目标的距离是应用了激光平行度好的特点，故C错误；
D．光纤通信是应用激光平行度非常好的特点对信号来进行调制，使其在光导纤维中进行传递信息，故D正确。
本题选不正确的，故选C。
12. 在研究恒星时，恒星发出的光基本可以覆盖整个可见光谱。当光经过恒星的大气层时，大气中的每一种元素都会吸收特定波长的光，这样在地球上观测到的可见光谱中会出现黑色的条纹，这样的光谱被称为吸收光谱。根据吸收光谱可以分析恒星大气层的大致成分构成。但是我们观测到某些恒星的吸收光谱中的黑色条纹会朝着红光方向偏移，该现象称为红移。根据图中信息，下列说法正确的是（ ）
A. 观测到的波长变长，因此该恒星在远离地球
B. 观测到的波长变长，因此该恒星在靠近地球
C. 观测到波长变短，因此该恒星在远离地球
D. 观测到的波长变短，因此该恒星在靠近地球
【答案】A
【解析】
【详解】根据多普勒效应可知，当波源与观察者相对靠近时，观察者接收的频率变高，当波源与观察者相对远离时，观察者接收的频率变低，根据
可知，当波源与观察者相对靠近时，观察者观察到的波长变短，当波源与观察者相对远离时，观察者观察到的波长变长，结合题意，观测到恒星的吸收光谱中的黑色条纹朝着红光方向偏移，即观察到的波长变长，则接收的频率变低，即该恒星在远离地球。
故选A。
13. 平静水面上建立轴，俯视图如图所示。分别位于和的两波源、起振方向相反，时刻同时从各自的平衡位置开始以的频率、的振幅上下振动，在水面上形成两列简谐横波。图中虚线为时两列波恰好到达的位置，此时处的质点处于平衡位置且向上振动。下列说法正确的是（ ）
A. 两列波的传播速度为
B. 轴上在之间振动加强点个数共9个
C. 时，处的质点向上振动
D. 时，处的质点通过的总路程为
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据题意，由图可知，两列波在内传播的距离为，则两列波的传播速度为
故A错误；
B．两列波的波长为
由于两列波的起振方向相反，根据波的加可知，振动加强点到两波源的波程差满足
其中处有6个点，处有4个点，所以x轴上在AB之间振动加强点个数共10个，故B错误；
CD．由于此时处的质点处于平衡位置且向上振动，则B波的起振方向向上，A波起振方向向下，时，波的传播距离为
则时，两列波均已传到处，由于到两波源的波程差为
可知，此点为振动减弱点，则时，处的质点在平衡位置静止不动；当时，波的传播距离为
可知，两列波均已传到处，同理可知此点为振动减弱点，则此处质点只有在传播到未传播到时振动，其它时间在平衡位置静止不动，则此处质点振动的时间为
通过的总路程为
故D正确。
故选D。
二、选择题Ⅱ（本题共2小题，每小题3分，共6分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是符合题目要求的，漏选得2分，不选、错选均不得分）
14. 关于下列四幅图像的描述，说法正确的是（ ）
A. 图甲为同种大量气体分子热运动的速率分布图像，曲线②对应的温度较高
B. 图乙为一定质量的理想气体在不同温度下的等温线，由图像可知
C. 图丙为分子间作用力与分子间距离的关系，由图可知分子间的距离从增大的过程中，分子力先减小后增大
D. 图丁为一定质量的理想气体从状态开始，第一次经绝热过程到状态，第二次先经等压过程到状态，再经等容过程到状态。则过程比过程气体对外界所做的功多
【答案】AD
【解析】
【详解】A．图甲中，曲线②速率大的分子占据的比例较大，则说明曲线②对应的平均动能较大，曲线②对应的温度较高，故A正确；
B．图乙中，一定质量的理想气体在不同温度下的等温线，由结合图像可知
故B错误；
C．图丙中，分子间的距离从增大的过程中，分子力先增大后减小，故C错误；
D．图丁中，由微元法可得图像与横坐标围成的面积表示为气体做功的多少，由图像可知，过程比过程气体对外界所做的功多，故D正确。
故选AD。
15. 如图甲所示是某种电热毯的电路图，电热毯接如图乙所示的电源，电热毯由一理想二极管（正向电阻为零，反向电阻为无穷大）与电热丝串联组成。若电热丝的电阻为，下列说法正确的是（ ）
A. 交变电流的周期为
B. 用交流电压表测得电热丝两端的电压为
C. 通过电热丝的电流为
D. 电热丝的热功率为
【答案】BD
【解析】
【详解】A．由图乙可知，交变电流周期为，故A错误；
BCD．根据有效值的定义有
解得
即用交流电压表测得电热丝两端的电压为，通过电热丝的电流为
电热丝的热功率为
故BD正确，C错误。
故选BD。
三、实验题（本题共3小题，共14分。）
16. 在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中：
（1）将一滴油酸酒精溶液滴到水面上时，仔细观察会发现油膜的面积先很快变大，接着收缩，最后才稳定下来，其中油膜会收缩的原因是_____。
A. 水表面张力
B. 油酸的表面张力
C. 油酸酒精溶液中的酒精溶于水并很快挥发
（2）如图所示，实验中得到两幅膜，图甲中油膜成“爆炸”形，图乙中粉膜变得“支离破碎”，关于这两幅膜的形成原因下列分析正确的是_____。
A. 图甲是因为注射器针头离水面太高
B. 图甲是因为注射器针尖较粗
C. 图乙是因为油酸酒精溶液的浓度太小了
D. 图乙是因为撒粉太少，粉膜太薄
【答案】（1）C （2）D
【解析】
【小问1详解】
一滴油酸酒精溶液滴入水面，溶液中的酒精溶于水后并很快挥发，油酸分子需要填补分子间的空隙，因此油膜的面积会先扩张后又稍微收缩了一些。
故选C。
【小问2详解】
AB．由图甲可知，油膜没有充分展开，说明水面上痱子粉撒得太多太厚，故AB错误；
CD．图乙中，一滴油酸酒精溶液滴入水面，粉膜变得“支离破碎”，原因是撒粉太少，粉膜太薄，故C错误，D正确。
故选D。
17. 在“测量玻璃折射率”实验中，用插针法测量玻璃的折射率，根据入射光可以确定出射光与玻璃内传播的折射光的路径，进而测出光由空气射入玻璃砖时的入射角和折射角，由折射率公式即可求出玻璃的折射率。实验中用图钉、确定入射光的方向，用图钉、确定出射光的方向。
（1）图中错误的操作有：_____（写出一个即可）
（2）下列光路图中正确的是_____
A. B.
C.
【答案】（1）图中画光路图时没有拔掉图钉
（2）A
【解析】
【小问1详解】
图中画光路图时没有拔掉图钉。
【小问2详解】
出射光与入射光应该平行，出射光应该在入射光延长线的左侧。
故选A。
18. 某物理实验小组利用单摆测重力加速度的实验装置如图1所示。不可伸长的细线与拉力传感器连接。
（1）用游标卡尺测小球直径如图2所示，则小球直径d为_____mm；
（2）记录细线拉力F的大小随时间变化关系如图3所示，由图可知单摆周期_____s（保留两位有效数字）。
（3）实验小组设计了另一种测量重力加速度的方法，在小球平衡位置安装一个光电门，如图4所示。测量小球通过光电门的挡光时间，计算出小球通过最低点的速度，并记录下细线拉力的最大值。改变小球静止释放的高度，进行多次测量，得到多组v和数据，以为纵坐标，以为横坐标绘制图像，得到的图像如图5所示。若已知小球质量为m，该图像斜率为k，截距为b，则当地重力加速度大小_____（用题中所给字母表示）
【答案】（1）
（2）2.4 （3）
【解析】
【小问1详解】
由图2可知，小球的直径为
【小问2详解】
根据题意可知，小球通过最低点时，绳子的拉力最大，则由图3可知，小球的周期为
【小问3详解】
根据题意可知，在最低点，由牛顿第二定律有
整理可得
结合图5可得
解得
四、计算题（本题共4小题，共41分。）
19. 如图所示，绝热的汽缸竖直放置，汽缸内用横截面积为S的活塞（质量不计）密闭了一定质量的理想气体，活塞可沿汽缸无摩擦滑动。活塞用不可伸长的轻绳跨过两个光滑定滑轮与质量为m的物块连接，此时活塞静止在距缸底高度为处。当给汽缸内的电热丝通电，使气体温度升高，活塞缓慢移动到距缸底高度为处，已知大气压强，重力加速度g。
（1）整个过程中，密闭气体的内能是增加还是减少？
（2）求加热前密闭气体的压强P；
（3）求整个过程中密闭气体对外做功W。
【答案】（1）增加；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）根据题意可知，气体温度升高，则密闭气体的内能增加。
（2）根据题意，对活塞由平衡条件有
解得
（3）由题意可知，整个过程气体的压强不变，则整个过程中密闭气体对外做功
20. 如图所示为某一新能源动力电池充电的供电电路图。配电设施的输出电压，升压变压器原、副线圈的匝数比，降压变压器原、副线圈的匝数比。充电桩充电时的额定功率P=20kW，额定电压，变压器均视为理想变压器。求：
（1）升压变压器副线圈两端电压；
（2）通过输电线上的电流；
（3）输电线的总电阻r。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）根据理想变压器两端电压与匝数的关系
得
（2）根据理想变压器两端电压与匝数的关系
得
通过输电线上的电流
（3）输电线电压降
输电线的总电阻
21. 如图甲所示是某款汽车前挡风玻璃的智能雨刮器原理示意图。不下雨时，激光光源发出的红外线在玻璃内斜射到点时刚好发生全反射，然后被接收器（其位置可移动）接收；下雨时，点的外侧有水滴，接收器接收到的光照强度发生变化，从而启动雨刮器。已知光在真空中的传播速度为，前挡风玻璃的厚度为，该玻璃的折射率为。（可能用到的三角函数：）
（1）当点的外侧有水滴时，接收器接收到的光照强度变大还是变小？
（2）求图甲中光由点传播到接收器的时间；
（3）如图乙所示，若前挡风玻璃内有一半径为的球形空气气泡，与玻璃内侧界面相切于点的距离为2R，光从点射向空气泡上与球心等高处的点，穿出空气泡后在外侧界面的点处反射并直接被接受器接收，请在答卷上的图乙中画出光由到再到的光路图（标出光入射到点和点的入射角大小），并求此时接收器到点的距离（不考虑多次反射）。
【答案】（1）变小；（2）；（3）见解析图；
【解析】
【详解】（1）当点的外侧有水滴时，外侧介质折射率变大，则光线射到N点时不能再发生全反射而从玻璃中折射出去，则接收器接收到的光照强度变小；
（2）由
光线在玻璃中的速度
则光由点传播到接收器的时间
解得
（3）光路如图，光线在B点的入射角为i=45°，则根据光的折射定律
解得折射角为
r=60°
则射到C点的光线的入射角为60°，折射角为45°，由几何关系可知从C点射到M点的光线与竖直方向夹角为15°，即射到M点的光线的入射角为15°，则
22. 如图甲所示，有一半圆形光滑轨道AB固定于竖直平面内，其半径。圆轨道最高点A的右侧有一足够长逆时针匀速传动的水平传送带CD，A、C、O、B四点在同一竖直线上。圆轨道最低点B的右侧有一长的小车静止在光滑的水平地面上，左端紧靠B点。一质量的滑块（可视为质点）被轻放在传送带上某处，到达A点后恰好能沿半圆形轨道滑下，经B点平滑滑上小车。已知小车质量，滑块与传送带和小车之间的动摩擦因数均为，传送带的速度。求：
（1）滑块运动到B点的速度大小；
（2）滑块最终相对小车滑行的距离s；
（3）若要求运动过程中滑块既不脱离半圆形轨道，又不从小车右端滑出去，则轻放在传送带上的位置到C点的距离的范围；
（4）若在离小车左端处安装一厚度不计的轻质弹性挡板，如图乙所示，滑块与挡板的碰撞可视为弹性碰撞。现将滑块距离C点处轻放在传送带上，其他条件不变，求滑块最终离弹性挡板的距离。
【答案】（1）；（2）；（3）；（4）
【解析】
【详解】（1）滑块到达A点后恰好能沿半圆形轨道滑下，则在A点由重力提供向心力
A点到B点，由动能定理得
解得
（2）对滑块和小车，动量守恒定律得
由动能定理得
联立解得
（3）当滑块速度最大时，刚好到小车右端，在小车上滑行过程中
联立解得
A点到B点，由动能定理得
解得
滑块轻放在传送带上的位置到C点的最远距离设为，则
解得
而滑块刚好沿轨道滑下时x最小，则
解得
的范围为
（4）滑块距离C点处轻放在传送带上，则在B的速度为。由于挡板是轻质的，同时其他条件不变，所以滑块与小车的相对距离为L。则滑块最终离弹性挡板的距离
