资源简介

2025-2026学年北京市第二十中学高二（下）期中物理试卷（选考）
一、选择题
1.关于分子热运动，下列说法中正确的是( )
A. 喷洒消毒液后，过一会儿病房里闻到消毒液的气味，这是扩散现象
B. 在阳光的照射下，尘埃在空中不停地飘动是布朗运动
C. 当两个铅块的接触面削平、压紧后能“粘”在一起，是因为分子间存在引力而没有斥力
D. 相同温度的氧气和氢气，氧气分子和氢气分子的平均速率相同
2.关于电磁场和电磁波的观点，下列说法正确的是( )
A. 光是一种电磁波，电磁波的传播不需要介质
B. 可见光中蓝色光比红色光的波长更长
C. 红外线测温仪，是利用了红外线波长较长的特性
D. 医院放射科给病人做胸透，是利用射线具有穿透性强的特性
3.近场通信是一种短距高频的无线电技术，其主要结构是线圈和电容器组成的电谐振电路。某段时间内，电路中的电流方向、电容器带电情况如图所示，下列说法正确的是( )
A. 电容器正在充电，电路中的电流正在增大
B. 电容器正在放电，极板上的电荷量正在减少
C. 线圈的自感电动势正在增大
D. 电路中的电场能正在转化为磁场能
4.某同学用软长绳来演示机械波的运动规律，他手持绳的一端点，在竖直平面内连续向上、向下抖动软绳可视为简谐运动，带动绳上的其他质点振动形成沿绳水平传播的简谐波，、为绳上的两点。某时刻的波形如图所示，则( )
A. 此时点和点的速度相同 B. 此时点的振动方向竖直向下
C. 、两点间的距离为一个波长 D. 、两点以相同的频率做简谐振动
5.如图所示，在一条张紧的绳子上挂几个摆，其中、的摆长相等。当摆振动的时候，通过张紧的绳子给其他各摆施加驱动力，使其余各摆做受迫振动。当各摆振动稳定时，下列说法正确的是( )
A. 摆球的振幅最大 B. 摆球的振幅最大
C. 摆球、的振动频率相同 D. 摆球的振动频率最大
6.如图所示，位身高相同的同学手挽手站成一排模拟机械波的形成和传播。时，从同学开始依次带动右边的同学，每人每分钟完成次下蹲和起立，形成一列向右传播的“机械波”。已知同学第一次蹲到最低点时，同学刚好要开始下蹲；队伍中相邻两同学所站位置间距均为，所有同学从开始下蹲到最低点过程中，头部竖直向下运动路程均为。下列说法正确的是( )
A. 这列“波”的波长为 B. 这列“波”的波速为
C. 时同学开始下蹲 D. 内同学的头部运动路程为
7.如图所示的是两个单摆的振动图像，纵轴表示摆球偏离平衡位置的位移。下列说法正确的是( )
A. 时，两单摆的回复力最大
B. 乙摆球在第末和第末速度相同
C. 甲、乙两个摆的摆长之比为：
D. 甲摆球位移随时间变化的关系式为
8.在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，玻璃砖为长方体，某同学在纸上画出的界面、与玻璃砖实际位置的关系如图所示。光与成夹角从上表面射入玻璃砖，从下表面射出，该同学其他实验操作均正确，且均以、为界面画光路图，下列说法正确的是( )
A. 该同学测得的折射率与真实值相比偏小
B. 该同学测得的折射率与真实值相比不变
C. 若增大，在另一侧可能观察不到出射光线
D. 若玻璃砖在纸面内转过了一个较小的角度，入射光线与出射光线可能不平行
9.在中国空间站“天宫课堂”的水球光学实验中，航天员向水球中注入空气形成了一个内含气泡的水球。如图所示，若气泡与水球同心，水球半径为，气泡半径为，在过球心的平面内，某单色光以的入射角射入水球中，已知该单色光在水中的折射率是，光速不考虑光的反射。下列说法正确的是( )
A. 该单色光进入水球后频率减小，速度减小 B. 该单色光恰好能进入气泡中
C. 增大入射角，该单色光能进入气泡中 D. 该单色光大约经过射出水球
10.如图所示，一根轻质弹簧上端固定在天花板上，下端挂一重物可视为质点，重物静止时处于位置。现用手托重物使之缓慢上升至位置，此时弹簧长度恢复至原长。之后放手，使重物从静止开始下落，沿竖直方向在位置和位置图中未画出之间做往复运动。重物运动过程中弹簧始终处于弹性限度内。关于上述过程不计空气阻力，下列说法中正确的是( )
A. 重物在位置时，其加速度的大小小于当地重力加速度的值
B. 在重物从位置下落到位置的过程中，重力的冲量大小大于弹簧弹力的冲量大小
C. 在手托重物从位置缓慢上升到位置的过程中，手对重物所做的功等于重物往复运动过程中所具有的最大动能
D. 在重物从位置到位置和从位置到位置的两个过程中，弹簧弹力对重物所做功相同
11.对如图所示的图样、示意图或实验装置图，下列判断正确的是( )
A. 甲图是光的衍射图样
B. 乙图是利用薄膜干涉来检测玻璃板的平整程度，它是光在被检测玻璃板的上下表面反射后叠加的结果
C. 丙图是双缝干涉原理图，若到、的路程差是波长的奇数倍，则处是暗纹
D. 图丁中的、是偏振片，是光屏，当固定不动，绕水平转轴在竖直面内顺时针将转动后，上的光亮度不变
12.如图所示为某小组设计的电子秤原理图。轻质托盘与竖直放置的轻弹簧相连，为定值电阻，滑动变阻器的滑片与弹簧上端连接。当盘中没有放物体时，滑片刚好位于滑动变阻器的最上端。该小组用理想电压表的示数反映待测物体的质量；用单位质量变化下，电压表示数变化量的绝对值描述电子秤的灵敏度。不计一切摩擦，弹簧始终处于弹性限度内，正确的是( )
A. 电压表示数与待测物体质量成非线性关系
B. 弹簧的劲度系数越大，电子秤的量程越大
C. 仅更换电动势与内阻更大的电源，电子秤的灵敏度会提高
D. 仅更换阻值更大的定值电阻，电子秤灵敏度会下降
13.中医的悬丝诊脉悬的是“丝”，“诊”的脉搏是通过悬丝传过来的振动，即通过机械波判断出病灶的位置与轻重缓急。如图甲所示，假设“丝”上有、、三个质点，坐标分别为，，。时刻，病人的脉搏搭上丝线的质点，质点开始振动，其振动图像如图乙所示，产生的机械波沿丝线向轴正方向传播，、两质点的振动方向始终相反，波长大于。则该机械波( )
A. 波速为
B. 在时间内，质点沿轴负方向做加速度减小的加速运动
C. 在到内，质点通过的路程为
D. 时，质点第一次达到波谷
14.如图所示，物体中两分子，以甲分子所在位置为坐标原点，乙分子固定在轴上，甲、乙两分子间作用力与两分子间距离关系图像如图。现把乙分子从处由静止释放，取无穷远处分子势能为，则( )
A. 乙分子从到过程中表现为引力，从到过程中表现为斥力
B. 乙分子从到过程中，两分子间作用力先增大后减小
C. 乙分子从到过程中，分子势能一直在减小
D. 乙分子在位置时，分子势能为零
15.类似光学折射，电场中质子束的“折射”可定义折射率为入射角，为折射角，如图，长方形区域内有竖直电场，、间电势差，质子质量、电荷量水平速度恒为，从边入射时速度与法线夹角为，从边出射时速度与法线夹角为，已知、间距离为，下列说法正确的是( )
A. 电场的“折射率”
B. 当质子恰好发生“全反射”时，入射角满足
C. 若质子在电场中发生“全反射”，则入射点与出射点的水平距离满足
D. 仅增大电势差，“全反射”的临界角会增大
二、非选择题
16.物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据处理、误差分析等。
某小组同学做“用油膜法估测分子的大小”的实验。有下列实验步骤：
A.用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定。
B.将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小。
C.往浅盘里倒入约深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上。
D.将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上。
在上述步骤中，正确的操作顺序是 填写步骤前面的字母。
每滴油酸酒精溶液的体积为，将该溶液滴一滴到水面上，稳定后形成油膜的面积为。已知油酸酒精溶液中含有纯油酸，则油酸分子直径大小的表达式为 。
若实验中最终测得的油酸分子直径偏大，可能原因是 。
A.爽身粉撒得较多，油膜没有充分展开
B.配制好的油酸酒精溶液放置时间过长
C.计算油酸膜的面积时，将所有不完整方格作为完整方格处理
D.用注射器测得滴油酸酒精溶液为时，不小心错记为滴
某同学用如图所示装置测某单色光的波长。他测得双缝到屏的距离，双缝间距。转动测量头的手轮，使分划板的中心刻线对齐第条亮条纹的中心，此时分度游标卡尺的读数为；继续转动测量头的手轮，使分划板的中心刻线对齐第条亮条纹的中心时，游标卡尺的读数为；由以上数据可得，该单色光波长的测量值为 结果保留两位有效数字。
17.某实验小组的同学们利用单摆来测量某地的重力加速度，按如图甲安装好实验仪器。
该小组成员在实验过程中有如下说法，其中正确的是 ；
A.尽量选择质量大、体积小的摆球
B.测量摆球通过最低点次的时间，则单摆周期为
C.用悬线长度加摆球的直径作为摆长，代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏小
D.利用图甲测量重力加速度，由于摆线松动导致测量的重力加速度偏小
实验过程中测量小球直径时游标卡尺读数如图乙所示，其读数为 ；小组同学通过改变摆线的长度，获得了多组摆长和对应的单摆周期的数据，作出图像如图丙所示，可测得重力加速度 ，结果保留三位有效数字；
在实验中，有三位同学作出的图线分别如图丁中的、、所示，其中和平行，和都过原点，图线对应的值最接近当地重力加速度的值，则相对于图线和，正确的是 。
A.图线对应的值小于图线对应的值，图线对应的值大于图线对应的值
B.出现图线的原因可能是误将次全振动记为次
C.出现图线的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长
某次实验当中，由于操作不当，小球不在同一竖直面内运动，而是在一个水平面内做圆周运动，测量周期后，仍用单摆的周期公式求出重力加速度，则重力加速度的测量值 实际值填“小于”“大于”或“等于”，并说明理由。
18.一列沿轴负方向传播的简谐横波在时刻的波形图如图所示，时刻，平衡位置在的质点第一次到达波谷。求：
该波的波速大小；
质点的振动方程。
19.如图所示，一个储油桶的底面直径。当桶内没有油时，从点经桶壁上边缘点恰能看到桶壁上的点。当桶内装满时，仍沿方向看去，恰好看到桶壁上的点。已知点的深度为，间距为。真空中光速。求：
在图中画出桶内装满油时，沿方向看去，恰好看到桶壁上点的光路图；
油的折射率；
光在油中传播的速度。
20.如图所示，、为某种物质的两个分子，以为原点，沿两分子连线建立轴。如果选取两个分子相距无穷远时的势能为零，作出的两个分子之间的势能与它们之间距离的关系图线如图所示。假设分子固定不动，分子只在间分子力的作用下运动在轴上。当两分子间距离为时，分子的动能为，分子的势能为。
求、分子间的最大势能；
利用图，画图标出分子在轴上的运动范围，并分析说明；
若某固体由大量这种分子组成，当温度升高时物体体积膨胀。试结合图所示的关系图线，分析说明这种物体受热后体积膨胀的原因。
21.如图所示，段是长为的粗糙水平轨道，段是半径为的光滑竖直半圆形轨道，两段轨道在点处平滑连接，质量均为的滑块和滑块分别静止于点和点。现用力对滑块施加一水平向右的瞬时冲量，使其以的初速度沿轨道运动，与滑块发生碰撞，碰后二者立即粘在一起沿轨道运动并通过点。已知两滑块与水平轨道间的动摩擦因数，半圆形轨道的直径沿竖直方向，重力加速度为，滑块和均可视为质点。求：
力对滑块所做的功；
滑块和滑块组成的系统在碰撞过程中损失的机械能；
滑块和滑块经过点时对轨道压力的大小。
22.简谐运动与匀速圆周运动具有巧妙的联系。
如图所示，固定在竖直圆盘上的小球随着圆盘以角速度沿顺时针方向做半径为的匀速圆周运动。用竖直向下的平行光照射小球，在圆盘下方的屏上可以观察到小球在方向上的“影子”的运动。
请根据简谐运动的运动学特征即做简谐运动的物体的位移与运动时间满足正弦函数规律，证明：小球的“影子”以圆盘圆心在屏上的投影点为平衡位置做简谐运动。
未来人类设计的穿过地球的真空列车隧道，可使列车在地球表面任意两地间的运行时间大大缩短。如图所示，假想凿通一条贯穿地心的极窄且光滑的隧道，只在引力作用下，人们可乘坐列车通过该隧道直通地球彼岸。已知列车的质量为，地球质量为、半径为，引力常量为。为简化研究，列车视为质点，地球视为质量分布均匀的球体，忽略地球自转，不计空气阻力。
已知质量均匀分布的球壳内的质点所受万有引力的合力为零，以地心为原点，沿隧道方向建立轴，请根据简谐运动的动力学特征即做简谐运动的物体所受的力与它偏离平衡位置的位移的大小成正比，并总是指向平衡位置证明：质量为的质点从静止开始落入隧道后在隧道内做简谐运动；
根据简谐运动的周期以及匀速圆周运动与简谐运动的关系，计算列车通过隧道所用的时间。
23.如图所示，为竖直平面内的绝缘轨道，段为足够长的水平轨道，且与滑块间的动摩擦因数，段为半径的光滑半圆轨道，段与段轨道相切于点，整个轨道处于竖直向下的匀强电场中，电场强度大小。一带电滑块甲从距点处以速度沿水平轨道向右运动，与静止在点不带电的滑块乙发生正碰。已知甲、乙的质量均为、甲所带的电荷量，取重力加速度大小，甲、乙均可视为质点，甲、乙碰撞后平分电荷。
求甲在与乙碰前受到的支持力大小；
甲、乙碰后粘在一起，通过分析说明二者能否到达点。若能到达点，求通过点后二者的落点离点的距离；若不能到达点，二者将做何种运动，求二者到达、间的位置离点的距离。
若将电场方向改为竖直向上，甲、乙碰后仍粘在一起，二者能否到达点？若能到达点，求通过点后二者的落点离点的距离；若不能到达点，二者将做何种运动？
答案解析
1.【答案】
【解析】解：喷洒消毒液后，消毒液分子通过无规则运动扩散到空气中，使人闻到气味，该现象属于扩散现象，故A正确。
B.而阳光照射下的尘埃飘动，是由于尘埃颗粒较大，受到空气对流、重力等宏观因素的影响，并非分子撞击引起的布朗运动，故B错误。
C.当两个铅块接触面削平、压紧后，分子间距离减小，此时分子间的引力大于斥力，整体表现为引力，使铅块“粘”在一起。并非“没有斥力”，而是引力起主要作用，故C错误。
D.相同温度下，氧气和氢气分子的平均动能相同。但分子动能与分子质量和速率有关，氧气分子质量大于氢气分子质量，因此氧气分子的平均速率小于氢气分子的平均速率，故D错误。
故选：。
根据扩散现象，布朗运动以及分子间的相互作用力规律、温度的微观解释，分子动能与分子速率的关系等逐一分析判断各选项的正误。
考查分子动理论的相关内容，理解各种分子运动现象，知道产生各种现象的原因，属于基础题。
2.【答案】
【解析】解：光属于电磁波谱的组成部分，电磁波传播不需要介质，真空中也可传播，故A正确；
B.可见光的波长从红到紫依次减小，红色光波长比蓝色光更长，故B错误；
C.红外线测温仪，是利用物体热辐射会发射红外线，且红外辐射强弱随温度变化的特性，故C错误；
D.医院放射科给病人做胸透，是利用射线具有穿透性强的特性，射线对人体会产生很大的伤害，故D错误。
故选：。
根据电磁波的传播特点，可见光的波长与颜色的关系以及热辐射和各种射线的特点逐一分析判断各选项的正误。
考查电磁波的特点和各种射线的作用，涉及知识点较多，需平时注意相关知识的积累，属于较低难度考题。
3.【答案】
【解析】解：根据电流方向和电容器带电情况可知电容器处于充电状态，电流逐渐减小，电容器电荷量逐渐变大，电路中的磁场能正在转化为电场能，电容器充电时，电流减小得越来越快，线圈中自感电动势增大，故C正确，ABD错误。
故选：。
由图示电流方向，结合电容器两极板间的带电情况，判断振荡过程处于什么阶段；然后根据电磁振荡特点分析答题。
本题考查电磁振荡的基本过程，会分析电路中的充放电过程中电流及能量的变化情况是解题关键。
4.【答案】
【解析】解：、、此时位移不同，振动速度大小、方向都不同，速度不同，故 A错误；
B、波向右传播，用上坡下、下坡上判断：点处在波形上坡段，振动方向竖直向上，不是向下，故B错误；
C、一个波长是相邻两个同相位点的距离，、间距不到一个波长，故 C错误；
D、同一列简谐波上所有质点，振动频率都等于波源频率，、频率相同，故 D正确。
故选：。
同一列波：各质点频率、周期都相同；
波传播方向判断质点振动方向：微平移法、上坡下下坡上；
波长定义：相邻波峰波峰、波谷波谷间距离；
不同位置质点，同一时刻速度一般不同。
考查机械波传播规律、质点振动方向判断、波长概念、波的频率特点。易错点是不会用波形判断振动方向、误以为两点间距就是波长、混淆质点速度与频率规律。
5.【答案】
【解析】解：由于摆摆动从而带动其它个单摆做受迫振动，受迫振动的频率等于驱动力的频率，故其它各摆振动周期跟摆相同，频率也相等；在受迫振动中，当固有频率等于驱动力频率时，出现共振现象，振幅达到最大，由于摆的固有频率与摆的相同，故B摆发生共振，振幅最大，故C正确，ABD错误。
故选：。
个单摆中，由摆摆动从而带动其它个单摆做受迫振动，受迫振动的频率等于驱动力的频率；受迫振动中，当固有频率等于驱动力频率时，出现共振现象，振幅达到最大。
本题关键明确两点：做受迫振动的物体的频率等于驱动力频率；当固有频率等于驱动力频率时，出现共振现象。
6.【答案】
【解析】解：相邻同学间距，波长是指一个完整波形对应的平衡位置间的长度，题意可知，个同学间距对应一个完整波形，波长
，
故A错误；
B.每人每分钟完成次下蹲和起立，则同学振动频率，波速
故B正确；
C.同学与同学间距为
由
故C错误；
D.到同学间刚好一个波长，所以时第位同学开始下蹲，时完成次下蹲起立，路程为
故D正确。
故选：。
A.根据相邻同学间距判断这列“波”的波长；
B.根据求这列“波”的波速；
C.根据时间表达式求同学开始下蹲的时间；
D.根据第位同学的运动过程求内同学的头部运动路程。
本题考查机械波的图像问题，解题时需注意，波源质点的起振方向决定了它后面的质点的起振方向，各质点的起振方向与波源的起振方向相同。
7.【答案】
【解析】解：时，根据两个单摆的振动图像，两单摆处于平衡位置，该位置的回复力为零，故A错误；
B.根据图像切线斜率表示速度可知乙摆球在第末和第末速度大小相等方向相反，故B错误；
C.由单摆的周期公式可知
得甲、乙两个摆的摆长之比为
故C正确；
D.由图可知，甲摆的振幅为，周期为，且零时刻位于平衡位置并开始向上运动，故甲摆球位移随时间变化的关系式为
故D错误。
故选：。
图像切线斜率表示速度，根据图像得到某个时刻的位置和周期以及甲摆球位移随时间变化的关系式，根据单摆周期公式得到甲、乙两个摆的摆长之比。
本题是振动图像问题，考查基本的读图能力。根据振动图像，分析质点的振动情况及各个量的变化是基本功。
8.【答案】
【解析】解：如图所示
该同学作出的折射光线为图中虚线，实际折射光线为图中实线，由此可知折射角的测量值大于真实值，根据折射定律可知折射率的测量值与真实值相比偏小，故B错误，A正确；
C.若增大，入射角减小，折射后从玻璃射入空气的入射角一定小于临界角，故一定能折射出玻璃，且入射角减小，平移距离减小，一定能在另一侧能观察到出射光线，故C错误；
D.若玻璃砖在纸面内转过了一个较小的角度，在第一个面上的折射角等于第二个面上的入射角，入射光线与出射光线仍平行，故D错误。
故选：。
用插针法测定玻璃砖折射率的实验原理是折射定律，运用作图法，作出光路图，确定折射光线的偏折情况，分析入射角与折射角的误差，从而来确定折射率的误差。
本题主要考查了玻璃砖折射率的测量实验，根据实验原理掌握正确的实验操作，结合折射率的定义完成分析。
9.【答案】
【解析】解：、单色光进入水球后频率不变，速度减小，故A错误；
、光进入水中，根据折射定律有，解得，做出光路图
水球半径为，气泡半径为，由几何关系可知光不能进入水泡中，增大入射角，则折射角增大，光不能进入水泡中，故BC错误
D.根据几何关系可知光程为
光在水中的速度为
则时间为
代入数据解得，故D正确。
故选：。
光从一种介质进入另一种介质，频率不变；做出光路图，根据折射定律计算出折射角大小，然后可判断能否进入气泡；根据折射定律得到光在水中的速度，然后根据几何关系得到光在水中的路程，可得到光的传播时间。
能做出光路图，根据折射定律得到折射角是解题的关键。
10.【答案】
【解析】解：重物在点处于静止状态，设弹簧伸长量为，根据平衡条件有。重物从点弹簧原长释放，在、之间做简谐振动，为平衡位置，由对称性可知。
A、在最高点时，重物仅受重力，加速度为；根据简谐振动的对称性，重物在最低点时的加速度大小也为，故A错误；
B、从位置下落到位置的过程中，重物动量的变化量为，根据动量定理，合外力的冲量为，即重力的冲量与弹簧弹力冲量大小相等，故B错误；
C、手托重物从缓慢上升到的过程，由动能定理有，解得：，计算得；重物从释放运动到时动能最大，由机械能守恒有，解得：，可知两者相等，故C正确；
D、弹簧弹力做功与路径无关，只取决于始末形变量。从到过程，弹簧形变量由变为；从到过程，形变量由变为。根据弹力做功可知，两过程弹力做功分别为和，功不相同，故D错误。
故选：。
分析需把握简谐运动的对称性及平衡位置受力特点，明确各位置加速度关系、冲量关系、功能转化关系及弹力做功特点。选项涉及加速度比较需利用对称性；冲量比较需用动量定理分析全过程动量变化；手做功与最大动能关系需通过缓慢上升过程动能定理与下落过程机械能守恒关联；弹力做功比较需依据弹力做功与形变量变化的关系，判断两过程形变量增量不同则功不同。
本题以弹簧振子为背景，综合考查了简谐运动、机械能守恒、动量定理以及变力做功等多个核心知识点。题目计算量适中，但难度中等偏上，对学生的逻辑推理和模型分析能力提出了较高要求。它要求学生能够识别重物在竖直弹簧作用下的运动本质是简谐运动，并灵活运用对称性、动能定理与功能关系进行推理。选项的设置颇具匠心，尤其是选项，需要学生细致分析缓慢上升过程与往复运动中能量转化的区别与联系，有效检验了学生对功能原理与机械能守恒定律的深刻理解。
11.【答案】
【解析】解：、甲图是泊松亮斑的衍射图样，是典型的光的衍射现象，故A正确；
B、入射光经空气膜上表面反射后得到第一束光，折射光经空气膜下表面反射，又经上表面折射后得到第二束光，并不是被检测玻璃板的上下表面反射后的光，故B错误；
C、题图丙是双缝干涉原理图，若到、的路程差是半波长的奇数倍，则处是暗纹，故C错误；
D、当固定不动，将绕水平转轴在竖直面内顺时针转过后，两偏振片平行，上的光亮度不变，故D正确。
故选：。
结合四幅图的物理原理，逐一分析衍射图样、薄膜干涉的反射面、双缝干涉明暗纹条件和偏振片转动对光强的影响。
容易混淆薄膜干涉的反射面误记为玻璃板上下表面，以及双缝干涉中路程差与明暗纹的对应关系，同时忽略偏振片转动后偏振方向不变的特点。
12.【答案】
【解析】解：由图可知，滑动变阻器与串联，滑动变阻器的电阻全部连入电路；电压表测量滑片上半部分电阻两端的电压；
当滑动变阻器滑片向下移动时，电路中的电阻不变，由闭合电路欧姆定律得可知电路中的电流不变；电压表的示数为
又，
联立可得
即电压表示数与待测物体质量成线性关系，故A错误；
B.由可知弹簧的劲度系数越大，的最大值越大，电子秤的量程越大，故B正确；
由可知电子秤的灵敏度为
可知仅更换阻值更大的定值电阻，电子秤灵敏度会下降；仅更换电动势与内阻更大的电源，电子秤的灵敏度变化不确定，故C错误，D正确。
故选：。
由闭合电路欧姆定律，电阻定律，二力平衡确定。
本实验考查闭合电路欧姆定律，电阻定律，电路动态分析，二力平衡，学生分析、解决实验问题的能力。
13.【答案】
【解析】A.、两质点的振动方向始终相反，可知、、、
因波长大于，可知，，由乙图可知，振动周期，波速，故A正确；
B.由乙图可知，在时间内，质点沿轴负方向运动，远离平衡位置，位移增大，则加速度增加，故B错误；
C.振动传到点的时间
则在到内，质点振动了，则通过的路程为，故C错误；
D.振动传到点的时间
则时，质点振动了，因质点起振方向向上，可知时质点第一次达到波谷，故D正确。
故选：。
先根据、振动方向相反和波长条件求出波长，再计算波速，结合振动周期、波的传播时间和质点振动规律逐一分析选项。
容易忽略“振动方向始终相反”对应的半波长奇数倍关系，导致波长计算错误，计算质点路程时，容易忘记减去波传到该点的时间，直接用总时间计算；误判质点起振方向，导致第一次到达波谷的时间计算错误。
14.【答案】
【解析】解：分子力的正负：表示斥力，表示引力；是分子力为的平衡位置；分子势能的变化：分子力做正功，分子势能减小；分子力做负功，分子势能增大。势能零点：题目规定无穷远处分子势能为，因此平衡位置处分子势能最小且为负值。
A.乙分子从到的全过程，分子力，始终表现为引力；只有当时，分子力才表现为斥力，故A错误；
B.由图知，乙分子从到，引力的大小先增大到处的峰值，再减小到处的，因此分子力是先增大后减小，故B正确；
C.从到的全过程，分子力始终为引力，乙分子向甲分子靠近时，引力一直做正功，因此分子势能一直减小，直到处达到最小值，故C正确；
D.无穷远处分子势能为，从无穷远到，分子引力持续做正功，分子势能持续减小，因此处分子势能小于，故D错误。
故选：。
根据分子力与分子间距离的变化情况结合分子力做功与分子势能的变化关系，分子力的表现等知识逐一分析判断各选项的正误。
考查分子动理论的相关内容，理解分子力，分子势能水分子间距离的变化关系，属于较低难度考题。
15.【答案】
【解析】解：定义折射率，质子水平速度恒为，故入射速度
出射速度
由动能定理得
将，
代入数据得，故A正确；
B.“全反射”类比光学，当折射角时恰好发生全反射，此时质子沿边运动，竖直分速度为，此时，
则，
将，
代入数据得，故B正确；
C.若质子恰好发生全反射，则，竖直方向初速度
由于恰好发生全反射，故竖直方向末速度为零，则，质子从边射出，质子在电场中运动的总时间，质子水平方向的运动距离，故，故C错误；
D.当恰好发生全反射时，粒子运动到边时竖直方向的速度恰好减为零，有
将，
当仅增大时，减小，即减小，则“全反射”的临界角会减小，故D错误。
故选：。
先通过动能定理求出质子在边的速度，再结合“折射率”定义分析选项A，接着利用全反射临界条件和几何关系分析、，最后分析电势差对临界角的影响判断。
这道题将光学折射概念迁移到电场中，考查动能定理、全反射条件与几何关系的综合应用，对知识迁移和综合分析能力有一定要求。
16.【答案】

【解析】解：某小组同学做“用油膜法估测分子的大小”的实验中配制好油酸酒精溶液后，要做好滴定准备，首先往浅盘里倒入约深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上，其次用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定，再将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上，最后将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小，因此实验顺序为。
每滴油酸酒精溶液的体积为，每滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积
则油酸分子直径大小的表达式为
爽身粉撒得较多，油膜没有充分展开，油膜面积的测量值偏小，测得的油酸分子直径偏大，故A正确；
B.配制好的油酸酒精溶液放置时间过长，油酸酒精溶液的浓度变大，测得滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积偏小，得的油酸分子直径偏小，故B错误；
C.计算油酸膜的面积时，将所有不完整方格作为完整方格处理，测得的油膜面积偏大，故C错误；
D.用注射器测得滴油酸酒精溶液为时，不小心错记为滴，导致每一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积偏大，测得的油酸分子直径偏大，故D正确。
故选：。
相邻亮条纹之间的距离
根据双缝干涉条纹间距公式
该单色光波长的测量值。
故答案为：；；；。
根据实验的正确操作分析作答；
根据油酸分子的测量方法分析作答；
根据油酸分子的计算公式，结合各选项分析作答；
根据双缝干涉条纹间距公式求解作答。
本题主要考查了“用油膜法估测分子的大小”的实验和用双缝干涉测量光的波长的实验，要明确实验原理，掌握油酸分子直径的测量方法，掌握双缝干涉条纹间距公式的运用。
17.【答案】
大于

【解析】解：为了减小阻力对实验的影响，尽量选择质量大、体积小的摆球，故A正确；
B.测量摆球通过最低点次的时间，则单摆周期为，故B错误；
C.用悬线长度加摆球的直径作为摆长，即摆长偏大，根据，可知计算得到的重力加速度值偏大，故C错误；
D.利用图甲测量重力加速度，由于摆线松动，实际摆长偏大，摆长的测量值偏小，导致测量的重力加速度偏小，故D正确。
故选：。
图中游标卡尺的最小分度值为，读数为；
根据单摆周期公式，可得，结合图像斜率有，解得
根据，图像斜率为，可知图像斜率与重力加速度成反比，图线的斜率小于图线，图线对应的值大于图线对应的值，图线与平行，斜率相等，则图线对应的值与图线对应的值相等，故A错误；
B.实验中若误将次全振动记为次，周期的测量值偏小，根据可知重力加速度偏大，图线斜率小，故B正确；
C.实验若误将悬点到小球下端的距离记为摆长，则，图线应与纵轴交于负半轴，故C错误。
故选：。
由单摆周期公式，小球在水平面内做圆周运动，设绳与竖直方向的夹角为，由合力提供向心力得，解得，可知周期比单摆周期偏小，则按照单摆分析重力加速度的测量值大于实际值。
故答案为：；，；；大于，由单摆周期公式，小球在水平面内做圆周运动，设绳与竖直方向的夹角为，由合力提供向心力得，解得，可知周期比单摆周期偏小，则按照单摆周期公式可知重力加速度的测量值大于实际值。
根据减小阻力对实验的影响判断；根据单摆的周期概念判断；根据单摆的周期公式判断；
先确定游标卡尺的最小分度值再读数；根据单摆周期公式结合图像斜率计算；
根据单摆周期公式结合图像斜率分析判断；
推导圆锥摆周期公式和单摆周期公式比较判断。
本题考查利用单摆测定重力加速度的实验，关键掌握实验原理、利用图处理数据的方法和游标卡尺的读数方法。
18.【答案】该波的波速大小为 质点的振动方程为
【解析】解：由题意可知，时质点沿轴正方向运动，经过时间为波的周期后第一次到达波谷，即有，其中，解得：。
又根据波速公式，其中波长，解得：。
质点振动的圆频率为，解得：。
由于时质点通过平衡位置且沿轴正方向运动，故其振动方程为，代入数据得。
答：该波的波速大小为。
质点的振动方程为。
由波形图与波传播方向确定质点的初始振动方向，结合时首次到达波谷这一条件，分析出质点从初始位置运动到波谷所经历的振动阶段，从而确定该时间与周期的比例关系，进而求得周期。已知波长，利用波速与波长、周期的关系计算波速大小。
由已求得的周期计算质点振动的圆频率。根据波形图确定时刻质点的位移与振动方向，从而确定其振动的初相位。结合振幅，即可写出质点的振动方程。
本题综合考查机械波传播与质点振动的关系。通过波形图和质点在特定时刻到达波谷这一条件，学生需运用“带动法”判断质点在时刻的振动方向，并由此确定其从平衡位置到波谷所经历的振动时间与周期的关系，这是本题的核心解题切入点。求解过程涉及波长、周期、波速等基本物理量的计算，以及由振动初始条件确定振动方程的具体形式。题目计算量适中，难度中等，重点考查学生对波动图像与振动图像内在联系的理解，以及运用波形平移法和质点振动规律分析问题的能力。
19.【答案】解：桶内装满油时，光路图如图所示。
由几何关系可知：
根据折射定律得

由得

答：如图所示；
油的折射率为；
光在油中传播的速度为。
【解析】结合折射定律画出光路图。
根据几何关系求出入射角的正弦和折射角的正弦，再结合折射定律计算油的折射率。
根据公式求出光在油中的传播速度。
本题是几何光学问题，关键是根据几何关系确定入射角和折射角，通过折射定律进行解决。画光路图时，要注意光线的方向不能搞错。
20.【答案】、分子间的最大势能是 由图像可知，当两分子间势能为时，分子对应和两个位置坐标，分子的活动范围为
如图所示
当物体温度升高时，分子在时的平均动能增大，分子的活动范围将增大，由可以看出，曲线两边不对称，当，时曲线较陡，当，时曲线较缓，导致分子的活动范围主要向，方向偏移，从宏观来看物体的体积膨胀
【解析】解：当分子速度为零时，此时两分子间势能最大，根据能量守恒定律可有
由图像可知，当两分子间势能为时，分子对应和两个位置坐标，分子的活动范围为
如图所示
当物体温度升高时，分子在时的平均动能增大，分子的活动范围将增大，由可以看出，曲线两边不对称，当，时曲线较陡，当，时曲线较缓，导致分子的活动范围主要向，方向偏移，从宏观来看物体的体积膨胀。
答：、分子间的最大势能是
由图像可知，当两分子间势能为时，分子对应和两个位置坐标，分子的活动范围为
如图所示
；
当物体温度升高时，分子在时的平均动能增大，分子的活动范围将增大，由可以看出，曲线两边不对称，当，时曲线较陡，当，时曲线较缓，导致分子的活动范围主要向，方向偏移，从宏观来看物体的体积膨胀。
根据能量守恒定律，分子的动能与势能之和保持不变，当动能为零时势能最大，结合初始状态的动能和势能求出总能量，即为最大势能；
在图上作总能量对应的水平直线，该直线与曲线的两个交点对应的值为分子运动的边界位置，据此确定分子的运动范围；
温度升高时分子动能增大，总能量增大，在图上水平直线上移，由于曲线不对称，分子平均间距增大，宏观上表现为体积膨胀。
本题围绕分子势能曲线，结合能量守恒分析分子运动及热胀冷缩现象，考查对分子力、分子势能与宏观热现象的理解。
21.【答案】解：根据动能定理可得：；
设和碰撞前的速度大小为，从到运动过程中，根据动能定理可得：
解得：
取向右为正方向，根据动量守恒定律可得：
解得：
碰撞过程中损失的机械能
联立解得：；
设二者达到点的速度大小为，从到根据动能定理可得：
在点，取向下为正分向，根据牛顿第二定律可得：
联立解得：，方向向下；
根据牛顿第三定律可得对轨道压力的大小，方向向上。
【解析】本题主要是考查了动量守恒定律、动能定理、竖直方向的圆周运动以及能量守恒定律等；对于动量守恒定律，其守恒条件是：系统不受外力作用或某一方向不受外力作用或合外力为零；解答时要首先确定一个正方向，利用碰撞前系统的动量和碰撞后系统的动量相等列方程，再根据能量关系列方程求解。
22.【答案】设经过时间小球与圆心连线转过的角度为，小球的“影子”的位移为，又因为
解得，所以，小球的“影子”以圆盘圆心在屏上的投影点为平衡位置做简谐运动 设质点偏离地心的位移为，根据万有引力定律得，又因为
解得，质点所受的万有引力与它偏离平衡位置的位移的大小成正比，方向与位移方向相反，所以质点从静止开始落入隧道后在隧道内做简谐运动；根据简谐运动的周期以及匀速圆周运动与简谐运动的关系，列车通过隧道所用的时间是
【解析】解：设经过时间小球与圆心连线转过的角度为，小球的“影子”的位移为，又因为
解得，所以，小球的“影子”以圆盘圆心在屏上的投影点为平衡位置做简谐运动；
设质点偏离地心的位移为，根据万有引力定律得，负号代表万有引力方向和位移方向相反，又因为
解得，质点所受的万有引力与它偏离平衡位置的位移的大小成正比，方向与位移方向相反，所以质点从静止开始落入隧道后在隧道内做简谐运动；
根据，得，简谐运动的周期为列车通过隧道所用的时间
解得
答：设经过时间小球与圆心连线转过的角度为，小球的“影子”的位移为，又因为
解得，所以，小球的“影子”以圆盘圆心在屏上的投影点为平衡位置做简谐运动；
设质点偏离地心的位移为，根据万有引力定律得，又因为
解得，质点所受的万有引力与它偏离平衡位置的位移的大小成正比，方向与位移方向相反，所以质点从静止开始落入隧道后在隧道内做简谐运动；
根据简谐运动的周期以及匀速圆周运动与简谐运动的关系，列车通过隧道所用的时间是。
先写出小球匀速圆周运动的角度随时间的变化，推导其在方向投影的位移表达式，验证位移满足正弦函数规律，证明影子做简谐运动；
根据均匀球壳内引力为零的条件，计算列车在隧道内某位置受到的万有引力，推导出回复力与位移成正比且反向，符合简谐运动动力学特征，证明列车做简谐运动；
由的回复力表达式确定简谐运动的劲度系数，代入周期公式求出列车的简谐运动周期，列车通过隧道的时间为半个周期，据此计算结果。
本题通过匀速圆周运动投影和地球隧道列车两个模型，考查简谐运动的证明与周期计算，需结合圆周运动、万有引力定律和简谐运动规律综合分析，对知识迁移能力要求较高。
23.【答案】甲在与乙碰前受到的支持力大小为 二者能到达点，通过点后落点离点的距离为 二者不能到达点，将在圆轨道与水平轨道间做往复运动，最终停在水平轨道上，离点的距离约为
【解析】解：甲滑块带负电，匀强电场竖直向下时，甲所受电场力竖直向上，大小为；
甲滑块的重力。由竖直方向受力平衡可知，甲滑块受到的支持力，解得：。
由于支持力为零，水平轨道对甲无摩擦力，故甲在点碰撞前的速度。甲、乙碰撞过程动量守恒，有，解得碰撞后共同速度。
碰撞后电荷量平分，整体所受重力与电场力的合力等效重力竖直向下，大小为，解得：，等效加速度，解得：。
若物体恰好到达点，根据牛顿第二定律有，解得临界速度，代入数据解得。由点到点的过程，根据动能定理有，代入数据解得点速度。因为，故二者能到达点。
离开点后做类平抛运动，竖直方向有，解得，水平位移，解得：，即落点离点距离为。
电场方向改为竖直向上，负电荷甲所受电场力竖直向下，大小仍为。
碰前甲受支持力，解得：，摩擦力，解得：，加速度，解得：。由，解得碰前速度。
碰撞后共同速度，整体受等效重力，解得：，等效加速度，解得：。
物体沿圆轨道上升的最大高度，解得：。由于，二者不能到达点。
二者将在圆轨道与水平轨道间做往复运动，由于水平段存在摩擦，最终将停在水平轨道上。
根据能量守恒，从碰后到停止的全过程有，代入数据有，解得离点的距离。
答：甲在与乙碰前受到的支持力大小为。
二者能到达点，通过点后落点离点的距离为。
二者不能到达点，将在圆轨道与水平轨道间做往复运动，最终停在水平轨道上，离点的距离约为。
分析甲滑块在水平轨道段受力情况，竖直方向受重力、电场力及支持力作用。由于甲带负电且电场竖直向下，电场力方向向上，需通过重力与电场力大小关系确定支持力，结合竖直方向受力平衡条件得出支持力大小。
首先确定甲与乙碰撞前速度，因支持力为零，水平轨道无摩擦力，甲以初速度做匀速运动至点。碰撞过程动量守恒，可求出碰后共同速度。碰撞后整体电荷平分，需计算等效重力及等效加速度，以此分析沿光滑半圆轨道的运动。通过比较点临界速度与实际到达点速度，判断能否通过最高点。若能到达，离开点后整体将做类平抛运动，需利用平抛运动规律求解水平位移，即落点离点的距离。
电场方向改为竖直向上后，甲所受电场力方向变为向下，需重新计算碰前甲在段运动时的支持力及摩擦力，通过匀变速运动规律求出碰撞前速度。碰撞后动量守恒求得共同速度，再计算新的等效重力与等效加速度。分析沿圆轨道上升过程，利用动能定理或机械能守恒判断最大上升高度与半径的关系，确定能否到达点。若不能到达，需描述其后续运动形式，并结合能量守恒分析最终停止位置离点的距离。
本题综合考查带电粒子在匀强电场与重力场复合场中的运动、碰撞中的动量守恒、圆周运动临界条件以及功能关系。题目计算量较大，难度中等偏上，涉及多个物理过程的衔接与转换。第一问考查电场力与重力的平衡，第二问和第三问则通过改变电场方向，引导学生分析不同受力条件下摩擦力的影响、等效重力场的应用以及圆周运动的能量临界问题。本题需要学生具备较强的逻辑推理能力和建模分析能力，能够灵活运用动能定理、动量守恒定律和类平抛运动规律处理多过程问题。其中电场方向改变导致摩擦力变化，进而影响碰撞前速度，这一设计巧妙考查学生对受力分析与运动过程关联性的深刻理解。
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