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物理试题
一、单选题
1．利用在眼镜镜片上镀膜的技术，可以有效减弱电子屏幕发出的蓝光对眼睛的伤害，其原理与下列相同的是（ ）
A．光导纤维 B．彩色肥皂膜
C．泊松亮斑 D．3D电影
2．核能是比较清洁的能源，利用核能发电时既不会向外排放污染物质，也不会产生温室效应，而且核燃料的能量密度远远高于普通能源。核电站的主要燃料之一是，其核反应方程式为，已知、、的比结合能分别为、、。下列说法正确的是（ ）
A．
B．
C．该反应释放的核能为
D．该反应释放的核能为
3．研究光电效应规律的实验装置如图甲所示，用波长分别为、的单色光1、2照射同一阴极K，测得电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示，电子电荷量为e。下列说法正确的是（　　）
A．单色光2照射阴极K后，电子逸出的初动能大小一定为eUc2
B．
C．测量遏止电压Uc时，开关应该闭合到1
D．光电效应实验证实了光具有波动性
4．如图所示为一列沿x轴传播的简谐横波在某时刻的波形图，质点P和Q偏离平衡位置的位移均为2cm，从该时刻开始计时，质点Q比质点P提前回到平衡位置，下列说法正确的是（　　）
A．该波沿x轴正方向传播 B．该波源的振动周期为1s
C．该波的传播速度大小为4cm/s D．质点P在波峰时，质点Q的位移为2cm
5．类比是解决问题的一种有效方法。机械振动（图1）和电磁振荡（图2）属于不同的物理现象，表面上似乎互不关联，但机械振动的图像和电磁振荡的图像，形式上都是余弦函数；进一步研究发现，它们的运动学方程和具有相似的形式。数学形式上的相似性必然在一定程度上反映了物理本质上存在着某些共同的规律，下列说法正确的是（ ）
A．已知质量m是物体机械运动惯性大小的量度，通过类比可知电容C是电磁“惯性”大小的量度
B．已知LC电路的周期为，通过类比可知弹簧振子的周期为
C．已知弹簧振子的弹性势能为，通过类比可知LC电路中电场能为
D．已知弹簧振子的动能为，通过类比可知LC电路中磁场能为
6．如图，单匝正方形导线框处于为边界的匀强磁场中，绕与磁场垂直且与线框共面的固定轴匀速转动，轴与正方形对角线重合。若线框从图示位置开始计时，规定方向为电流正方向，产生的感应电流与时间关系图像正确的是（　　）
A． B．
C． D．
7．一定质量的理想气体在循环过程中，其图像构成了一个封闭的圆，如图所示，理想气体的循环方向为顺时针方向，圆的最低点和最高点对应的气体压强分别为、，圆的最左端和最右端对应的气体体积分别为、。该理想气体完成一个完整循环的过程中，气体对外界所做的功为（　　）
A． B． C． D．
二、多选题
8．下列关于分子动理论知识，说法正确的是（　　）
A．图甲中茶叶蛋的蛋清呈灰黑色，原因是酱油的色素分子通过布朗运动到了蛋清中
B．图乙为封闭容器内气体分子运动的示意图，若瓶内气体温度升高，则每个气体分子的动能都增加
C．图丙为氧气分子在不同温度下的速率分布图像，由图可知状态③时的温度比状态①、②时都高
D．图丁为分子间作用力f和分子势能Ep随分子间距离r变化的关系图线，其中①表示分子间作用力随分子间距离r的变化关系图线，②表示分子势能随分子间距离r的变化关系图线
9．某同学用直角梯形玻璃砖和激光笔探究玻璃的光学特性。如图所示，激光从AO方向射向玻璃砖MN边的O点，经玻璃砖折射后从PQ边的O'点沿O'B方向射出玻璃砖，其中MNA．AO与O'B平行
B．该玻璃的折射率为
C．该玻璃砖的全反射临界角为45°
D．逐渐增大激光的入射角，激光在MP面会发生全反射
10．如图甲所示，两条足够长的光滑平行金属导轨固定在水平面上，间距L=1m，处于方向竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B=2T，导轨左端连接R=4Ω的定值电阻；质量m=2 kg的金属棒长度与导轨间距相同，垂直置于导轨上，在某时刻获得一个向右的初速度，其v-x图像如图乙所示。已知金属棒电阻r=1Ω，导轨电阻不计，接触始终良好。下列说法正确的是（　　）
A．x=0时，金属棒两端的电压大小为5.2V
B．x=4m时，金属棒所受安培力的大小为0.8N
C．金属棒在0~4m的过程中，通过金属棒的电荷量为1.6C
D．从起点到位移x=4m的过程中，电阻R上产生的焦耳热为5.76J
三、实验题
11．某同学用如图甲所示的装置验证查理定律，操作步骤简述如下：
①将一装有细导管的橡皮塞塞住试管口封闭一定质量的气体，细导管的另一端接压强传感器；
②将压强传感器与计算机相连，将一温度传感器也与计算机相连；
③将适量热水（约80℃）倒入大号烧杯中，并将试管浸入热水中至管口与水面相平，再将温度传感器浸没入水中；
④在计算机上打开相应软件，等待水温缓慢下降，计算机将两传感器的示数拟合成一条曲线，如图乙所示为部分图线。
(1)在实验误差允许的范围内，所得的图像是一条直线，说明一定质量的气体，在体积不变时 。（填正确答案标号）
A．压强p与摄氏温度t成正比 B．压强p与摄氏温度t成一次函数
(2)若实验过程中有少量气体缓慢逸出，则所得图像为 。（填正确答案标号）
A． B．
(3)另外一位同学用一个较小的试管也按相同的步骤做了该实验，现用计算机将两位同学实验采集的数据描绘在同一个p—t坐标系上，则得到的图像可能是 。（填正确答案标号）
A． B． C．
12．劳埃德镜是一种更简单的观察干涉的装置。如图所示，单色光从单缝射出，一部分入射到平面镜后反射到光屏上，另一部分直接投射到屏上，在屏上两光束交叠区域里将出现干涉条纹。单缝通过平面镜成的像是
(1)通过劳埃德镜在屏上可以观察到明暗相间的干涉条纹，这和双缝干涉实验得到的干涉条纹一致。如果被视为其中的一个缝，__________相当于另一个“缝”；
(2)实验中已知单缝到平面镜的垂直距离，单缝到光屏的距离，观测光屏上相邻亮条纹中心间距为，则该单色光的波长__________（结果均保留三位有效数字）；
(3)请结合光路图在光屏上标记出有干涉条纹的区域；
(4)以下哪些操作能够增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离__________；
A．将平面镜稍向上移动一些 B．将平面镜稍向左移动一些
C．将光屏稍向右移动一些 D．将光屏稍向上移动一些
四、解答题
13．机械装置的润滑油系统常用图示设备稳定油压。气腔内充有氮气，当润滑油系统油压过高时，油会泵入油腔，压缩皮囊；油压降低时，皮囊膨胀，油从油腔泵出。设备的工作温度为、气腔内氮气压强为时，气腔体积为。氮气视为理想气体。
(1)某次泵油，氮气压强从变为，求泵出油的体积；（泵油过程为等温过程）
(2)若使设备在时也能正常工作，需要对气腔补气，以满足在压强为时气腔体积仍为，求补充氮气的质量与气腔内原有氮气质量之比。（补气过程为等温过程）
14．如图所示，一内横截面积的圆柱形汽缸静置于水平地面上，汽缸下部有小缺口与外界大气连通。汽缸内轻质活塞上部密闭一定质量的理想气体，开始时，气柱长度，压强与大气压强相等且均为，温度；活塞下部连接一轻质弹簧，弹簧下端固定在汽缸底部并处于原长。现通过加热装置（体积忽略不计）对密闭气体缓慢加热，当气体温度升高到时，活塞开始向下滑动并压缩弹簧；继续缓慢加热，活塞下滑5cm时停止加热，活塞同时停止下滑，此时气体温度为。活塞下滑过程中与汽缸内壁之间的滑动摩擦力保持不变，且与最大静摩擦力相等，弹簧始终在弹性限度内。
(1)求活塞与汽缸内壁之间的滑动摩擦力大小；
(2)求该弹簧的劲度系数。
15．某小组制作了一储能器，其两端电压与其储存的电荷量间的函数关系近似为（为常量）。将该储能器接入如图所示电路，、、为固定的三个触点。两足够长的平行金属导轨固定于水平面上，电阻不计，间距为。导轨间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为。质量为的导体棒垂直导轨放置，接入电路的阻值为。电源电动势为，内阻不计。定值电阻阻值为。时刻开关S与连接，直到导体棒做匀速运动，再于时刻切换开关与或连接。运动过程中导体棒与导轨始终垂直且接触良好，忽略摩擦。
(1)求时刻导体棒加速度的大小；
(2)若时刻开关与连接，储能器接入电路前电压为0，当储能器电压为时（此时电路中电流不为0），求导体棒速度的大小；
(3)若时刻开关与连接，求从时刻起到导体棒静止的过程中，导体棒上产生的焦耳热。
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B C C C D A A CD CD BC
11．(1)B
(2)B
(3)C
12．(1)
(2)
(3)
(4)AC
13．(1)
(2)
【详解】（1）泵油过程氮气温度不变，做等温变化，由玻意耳定律有
代入数据解得
泵出油的体积
（2）对原有氮气，由理想气体状态方程
代入数据解得
同温同压下，气体质量之比等于体积之比，即
14．(1)
(2)
【详解】（1）设活塞开始向下滑动时，密闭气体的压强为，则根据查理定律可知
解得
对活塞进行受力分析，根据平衡关系有
解得活塞与汽缸内壁之间的滑动摩擦力大小为
（2）初始状态下，密闭气体的压强为，温度为，体积为
活塞停止下滑时，密闭气体的温度为，体积为
设此时密闭气体的压强为，则根据理想气体状态方程有
联立解得
对此时的活塞进行受力分析，根据平衡关系有
解得该弹簧的劲度系数为
15．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）时刻开关S与连接，流过导体棒的电流
导体棒所受的安培力
根据牛顿第二定律
联立可得
（2）当导体棒匀速运动时，导体棒产生的电动势等于电源电动势，设此时导体棒速度为，即
当储能器电压为时（此时电路中电流不为0），对导体棒根据动量定理有
又
可得
根据题意
联立可得
（3）从过程对导体棒，根据动量定理
又
可得
导体棒上产生的焦耳热
可得
从时刻到导体棒静止过程中，根据能量守恒定律可知电路中产生的焦耳热为
导体棒产生的焦耳热为
可得
从时刻起到导体棒静止的过程中，导体棒上产生的焦耳热

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