山東省濟南市2021-2022學年高二下學期物理期末考試試卷閱卷人 一、單選題（共11題；共22分）得分（2分）根據(jù)分子動理論的相關知識判斷。下列說法正確的是（ ）A.分子間距離越大，分子勢能越小B.在擴散現(xiàn)象中，溫度越高，擴散的越快C.用顯微鏡觀察布朗運動，觀察到的是固體分子的無規(guī)則運動D.氣體如果失去了容器的約束就會敞開，這是因為氣體分子之間存在斥力【答案】B【解析】【解答】A.隨著分子間距離增大，分子勢能先減小后增大，A不符合題意；B.在擴散現(xiàn)象中，溫度越高，分子熱運動越快，擴散的越快，B符合題意；C.用顯微鏡觀察布朗運動，觀察到的是固體微粒的無規(guī)則運動，而不是固體分子的運動，C不符合題意；D.氣體如果失去了容器的約束就會敞開，這是因為氣體分子一直在做無規(guī)則的熱運動，氣體分子散開與分子間的力無關，D不符合題意；故答案為：B。【分析】分子間距離增大，分子勢能先減小后增大，溫度越高，擴散的越快，氣體分子一直在做無規(guī)則的熱運動。（2分）對于生活中一些現(xiàn)象的解釋。下列說法正確的是（ ）A.水電停在水面而不沉，是浮力作用的結果B.單晶體分子的空間排列規(guī)律，具有各向異性C.毛細管中液面高于管外液面的是毛細現(xiàn)象，低于管外液面的不是毛細現(xiàn)象D.玻璃管的裂口在火焰上燒熔后，其尖端會變鈍，這是一種浸潤現(xiàn)象【答案】B【解析】【解答】A.因為液體表面張力的存在，水膽停在水面而不沉，A不符合題意；B.單晶體分子的空間排列規(guī)律，單晶體的某一物理性質是各向異性的，B符合題意；C.毛細管中液面高于管外液面的是毛細現(xiàn)象，低于管外液面的也是毛細現(xiàn)象，C不符合題意；D.玻璃管的裂口在火焰上燒熔后，其尖端會變鈍，這是是液體表面張力的原因，不是浸潤現(xiàn)象，D不符合題意。故答案為：Bo【分析】水電停在水面是因為液體表面張力，單晶體分子的空間排列規(guī)律，物理特性是各向異性，毛細管中液面高于管外液面的是毛細現(xiàn)象。(2分)如圖所示，由導熱材料制成的氣缸和活塞將一定質量的理想氣體封閉在氣缸內，活塞與氣缸壁之間無摩擦，活塞上方存有少量液體。將一細管插入液體，利用虹吸原理使活塞上方的液體逐漸流出，在此過程中，大氣壓強與外界的溫度均保持不變。對這部分理想氣體。下列說法正確的是()A.氣體分子的平均動能減小B.分子間的引力和斥力都增大C.單位體積內的氣體分子數(shù)減少D.在單位時間內，氣體分子對活塞的沖量保持不變【答案】C【解析】【解答】A.外界的溫度保持不變，導熱材料制成的氣缸內氣體溫度不變，氣體分子的平均動能不變，A不符合題意；B.活塞上方液體逐漸流出，對活塞受力分析可得，氣缸內氣體壓強減小，又氣缸內氣體溫度不變，氣體體積變大，分子間距變大，則分子間的引力和斥力都減小，B不符合題意；CD.氣體的溫度不變，壓強減小，由理想氣體狀態(tài)方程可知，氣體體積增大，則單位體積內的氣體分子數(shù)減少，所以單位時間氣體分子對活塞的沖量減少.C符合題意，D不符合題意；故答案為：Co【分析】溫度是分子平均動能的標志，對活塞受力分析得出氣體壓強的變化情況，進一步得出分子間距的變化情況，從而得出引力和斥力的變化情況，結合理想氣體狀態(tài)方程得出單位時間氣體分子對活塞的沖量的變化情況。（2分）下列現(xiàn)象中屬于光的衍射現(xiàn)象的是（A.打磨成多面體的鉆石在燈光照射下璀璨奪目B.當大雨蕩滌了空中的塵埃，陽光普照大地，天邊往往會出現(xiàn)美麗的彩虹C.通過遮光板上的小孔觀察遠處明亮的電燈，看到電燈周圍有一圈彩色光環(huán)D.日光照射下，觀察緊疊在一起的兩塊平板玻璃，若板間存在薄空氣層，從平板玻璃的上表面常會看到彩色條紋【答案】C【解析】【解答】A.打磨成多面體的鉆石在燈光照射下璀璨奪目是光的全反射，A不符合題意；B.當大雨蕩滌了空中的塵埃，陽光普照大地，天邊往往會出現(xiàn)美麗的彩虹，彩虹是太陽光射入球形水珠經折射、內反射，再折射后形成的，這是光的折射現(xiàn)象；B不符合題意；C.通過遮光板上的小孔觀察遠處明亮的電燈，看到電燈周圍有一圈彩色光環(huán)，光通過小孔，發(fā)生了衍射現(xiàn)象，C符合題意；D.觀察緊疊在一起的兩塊平板玻璃，若板間存在薄空氣層，從平板玻璃的上表面常會看到彩色條紋，這是光分別從空氣層的上表面和下表面反射，發(fā)生了光的干涉現(xiàn)象，D不符合題意。故答案為：Co【分析】鉆石在燈光照射下璀璨奪目是光的全反射，彩虹的形成是太陽光射入球形水珠經折射、內反射，再折射后形成的，利用光的干涉觀察兩塊平板玻璃是否平整。（2分）下列關于原子核與核能的說法正確的是（ ）A.a粒子散射實驗表明原子核具有復雜的結構B.平均結合能越大的原子核越穩(wěn)定，因此它的結合能也一定越大C.核子結合成原子核吸收的能量或原子核分解成核子釋放的能量稱為結合能D.根據(jù)玻爾理論，氫原子的核外電子由離核較遠的軌道自發(fā)躍遷到離核較近的軌道，放出光子，電子的動能增加，電勢能減小【答案】D【解析】【解答】A.a粒子散射實驗表明，原子具有核式結構，A不符合題意；B.平均結合能越大，原子核越穩(wěn)定。原子核的結合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量，則原子核越大，它的結合能越高。B不符合題意；C.將原子核分解成核子與核子結合成原子核兩個過程質量的變化相等，將原子核分解成核子所吸收的能量與核子結合成原子核所放出的能量叫結合能，C不符合題意；D.根據(jù)玻爾理論可知，氫原子的核外電子由離核較遠的軌道自發(fā)躍遷到離核較近的軌道的過程中,2 9放出光子，半徑減小電場力做正功，原子的電勢能減?。挥蓭靵隽μ峁┫蛐牧Φ胟多=m匕r2r可知電子的動能增大。D符合題意。故答案為：D?！痉治觥縜粒子散射實驗表明，原子具有核式結構，平均結合能越大，原子核越穩(wěn)定，結合玻爾原子理論以及洛倫茲力提供向心力得出電勢能的變化情況。（2分）如圖所示，在雙縫干涉實驗中，用波長4=600nm的橙色光實驗時，P為中心點尸°上方第一條亮紋，現(xiàn)改用波長為400nm的紫光進行實驗，則（ ）A. 處和P處都是亮條紋 B.P。處是亮條紋，P處是暗條紋C. 處是暗條紋，P處是亮條紋 D.Po處和P處都是暗條紋【答案】B【解析】【解答】縫Si、S2到光屏中央Po點的距離相等，無論什么色光，其相干光的路程差均為0,故P。處都是亮條紋。對于波長為600nm的橙色光，Si、S2到P點的路程差恰好為橙色光的1個波長，則換用波長為400nm的紫色光時，ShS2到P點的路程差恰好為橙色光的1.5個波長，因此紫色光照射時在P處是暗條紋。B符合題意，ACD不符合題意。故答案為：Bo【分析】縫到光屏中央距離相等時相干光的路程差為零，都是亮條紋，從而得出換做紫光時條紋的明暗。（2分）如圖所示，一長方體透明玻璃磚在底部挖去半徑為R的半圓柱，玻璃磚長為L。一束單色光垂直于玻璃豉上表面射入玻璃磚，且覆蓋玻璃磚整個上表面。已知玻璃的折射率為2,不考慮反射光的影響，則半圓柱面有光線射出的區(qū)域（ ）

B.是連續(xù)的一部分,面積為華面積為華C.是分隔的兩部分,總面積為竽B.是連續(xù)的一部分,面積為華面積為華C.是分隔的兩部分,總面積為竽D.是分隔的兩部分,總面積竽【答案】A【解析】【解答】光線經過玻璃磚上表面到達下方的半圓柱面出射時可能發(fā)生全反射，如圖設恰好發(fā)生全反射時的臨界角為c,由全反射定律得sine4=1則有光線射出的部分圓柱面的面積為S=2CRL故答案為：Ao【分析】根據(jù)光路圖以及全反射臨界角和折射率的關系得出半圓柱面有光線射出的區(qū)域。（2分）一列簡諧橫波沿x軸正向傳播，已知x軸上打=1m和#2=7m處兩個質點的振動圖像分別如圖1、圖2所示，則此列波的傳播速率可能是（ ）

A.Im/s B.^m/s C.^m/s【答案】B【解析】【解答】由振動圖像可知周期4s,t=0時Xi處質點在平衡位置且向下振動，而外處質點在正的最大位移處。波沿X軸正方向傳播，其波形如圖所示，*2處質點的平衡位置可能在41、人2或小…則有與—=(n+1)4(n=0，1，2???)解得波長為義=居血(n=0,1,2-)則波速為="6klm/s(n=0,1,2???)A.若波速為bn/s,則門=系由于n只能取整數(shù)，A不符合題意；B.若波速為gm/s,貝M=2,B符合題意；C.若波速為gm/s,貝加=￥，由于"只能取整數(shù)，C不符合題意;D.若波速為%/S,則n=/由于n只能取整數(shù)，D不符合題意。故答案為：Bo【分析】根據(jù)質點的振動方向得出該波的傳播方向，從而得出該波的波長和XI和X2的關系，利用波傳播的速度和波長的關系得出該波傳播速度的表達式，從而得出此列波的傳播速率可能值。(2分)一個德布羅意波長為貓的中子和另一個德布羅意波長為入2的笊核同向正碰后結合成一個僦核，該僦核的德布羅意波長為()A.入］入2

21+2221+%B.A.入］入2

21+2221+%B.2【答案】AD.4,2

21-，2冬一冬~~~【解析】【解答】中子的動量P1=/笊核的動量P2=￡對撞后形成的瓶核的動量p3=p2+Pi所以瓶核的德布羅意波波長為心=上=理會P3a1+a2A符合題意，BCD不符合題意；故答案為：A.【分析】任何一個運動著的物體，小到電子、質子，大到行星、太陽，都有德布羅意波，分別寫出中子和笊核的動量的表達式，然后根據(jù)動量守恒定律得出僦核的動量，代入公式即.（2分）離子式煙霧傳感器內部感知煙霧粒子的器件如圖所示.它是通過流過電離室（相當于電阻）的電流變化來感知煙霧粒子的裝置。器件本體被金屬外殼所覆蓋，在器件內有一小塊半衰期長達432年的放射性金屬銅241（2晶.巾），衰變時產生錚（?禺Np）和一種帶電粒子，產生的帶電粒子使空氣電離，電離產生的正、負離子在恒定電壓作用下形成電流。若短時間內有大量煙霧粒子進入，會導致該帶電粒子被吸收，測量裝置感知到電流變化后，會發(fā)出警報。則下列說法正確的是（）A.錮241衰變產生的帶電粒子為、eB.衰變產生的帶電粒子能穿過金屬外殼C.短時間內有大量煙霧粒子進入，會導致器件電流減小D.器件中放射性金屬銅241經過長達864年后，將完全衰變殆盡【答案】C【解析】【解答】A.放射性金屬銅241G骷4?）,衰變時產生鏢C禺Np）和一種帶電粒子，根據(jù)質量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，可知該帶電粒子是氨核即a粒子，A不符合題意；B.a粒子的穿透本領較弱，不能穿過金屬外殼，B不符合題意；C.短時間內有大量煙霧粒子進入，會導致該a粒子被吸收，粒子數(shù)變少，導致器件電流減小，C符合題意；D.器件中放射性金屬錮241經過長達864年后，即經過兩個半衰期，將還有J的放射性金屬錮241未衰變，D不符合題意。故答案為：Co【分析】核反應方程滿足質量數(shù)和電荷數(shù)守恒，a粒子的穿透能力弱，結合半衰期的表達式進行分析

判斷。（2分）如圖所示，“核反應堆”通過可控的鏈式反應實現(xiàn)核能的釋放，核燃料是鈾棒，在鈾棒周圍放“慢化劑”，石墨是很好的慢化劑，快中子和慢化劑中的原子核碰撞后，中子速度減小變?yōu)槁凶樱刂瓢羰怯媚芪章凶拥逆k制成，以控制鏈式反應速度，下列說法正確的是（ ）核反應堆結構A.將控制棒插入的更深一些，反應堆的鏈式反應速度將降低B.裂變產生的新核的比結合能小于鈾核的比結合能C.石墨在反應堆中起到降低核反應速度的作用D.一個嗡U裂變釋放的能量是200MeV,則該核反應中質量虧損約為3.6xl（）-20kg【答案】A【解析】【解答】A.將控制棒插入的更深一些，控制棒能吸收更多的中子，從而使反應堆的鏈式反應速度降低，A符合題意；B.裂變產生的新核的比結合能大于鈾核的比結合能，新核更穩(wěn)定，B不符合題意；C.石墨是很好的慢化劑，可以使快中子速度減小變?yōu)槁凶樱凶痈菀妆烩櫡@，可以加快核反應速度，使裂變反應進行下去，C不符合題意；D.由質量虧損方程AE=Amc2一?AE200xl06xl.6xl0_19, _rin_28,可得47n=--2= J kg=3.6x10,"kgc（3xl08）D不符合題意。故答案為：Ao【分析】鎘棒是為了控制反應堆的反應速度，裂變產生的新核更穩(wěn)定，通過愛因斯坦質能方程得出虧損的質量。閱卷人二、多選題（共閱卷人二、多選題（共5題；共10分）得分（2分）如圖所示，兩條單色光a、b平行三棱鏡底邊BC射向AB面，經三棱鏡折射后，匯聚于一點。下列說法正確的是（ ）A.光子動量Pa>PbB.兩種單色光的頻率九>九C.兩種單色光在三棱鏡的速度%>%D.在完全相同的條件下做雙縫干涉實驗，a光對應的干涉條紋間距較寬【答案】A,B【解析】【解答】AB.由圖可知，a光的偏轉角大，b光的偏轉角小，所以三棱鏡對a光的折射率大，對b光的折射率小，所以a光的頻率較大，波長較短，即%>九4a<4根據(jù)光子動量表達式p=y則a光光子的動量較大，即Pa>PbAB符合題意；C.由光在介質中傳播速度的公式v=￡分析知，因a光的折射率大，b光的折射率小，知在三棱鏡中b光的傳播速度較大，即%<%C不符合題意；D.因a光的折射率大，b光的折射率小，所以a光的頻率較大，波長較短，根據(jù)干涉條紋的間距與波長關系式=a知，讓a光和b光通過同一雙縫干涉裝置，a光的條紋間距小，D不符合題意。故答案為：ABo【分析】根據(jù)兩種光偏折程度得出折射率的大小關系，結合頻率與折射率的關系以及康普頓效應得出光子動量的大小關系，結合雙縫干涉相鄰亮條紋間距的表達式得出干涉條紋間距較寬的光。（2分）如圖所示，“奧托循環(huán)”由兩條等溫線和兩條等容線組成，a-b和c-d為等溫過程，b-c和d-a為等容過程。下列說法正確的是（c-d過程中，氣體從外界吸收熱量d-a過程中，氣體分子的平均動能變大a-b與c-d過程比較，a-b過程氣體對外界做功的絕對值更小b-c過程中，氣體分子單位時間內與器壁單位面積碰撞的次數(shù)減少【答案】A,C【解析】【解答】A.c-d過程中，氣體體積增大，對外做功，溫度不變，內能不變，由熱力學第一定律可知，氣體從外界吸收熱量，A符合題意；d-a過程中，氣體體積不變，而氣體壓強減小，則其溫度一定減低，氣體分子的平均動能減小，B不符合題意；a-b與c-d過程中氣體體積減小，外界對氣體做功，氣體對外界做功，且a-b過程氣體對外界做功的絕對值更小，C符合題意；b-c過程中，氣體體積不變，壓強增大，則氣體的溫度一定升高，氣體分子的熱運動更加劇烈，分子的數(shù)密度沒有改變的情況下，分子在單位時間上與器壁的碰撞數(shù)會增多，D不符合題意。故答案為：ACo【分析】C-d過程中根據(jù)熱力學第一定律判斷氣體的吸放熱，溫度是分子平均動能的標志，結合氣體對外做功的表達式判斷氣體對外做功的變化情況。（2分）如圖甲所示為一簡諧橫放在t=0.6s時的波形圖，P是平衡位置在x=2m處的質點，S是平衡位置在x=6m處的質點，Q是平衡位置在x=8m處的質點，圖乙所示為質點S的振動圖像。下列說法正確的是（ ）

P與Q一定總是同時回到平衡位置t=0時，P正沿y軸正方向加速運動t=0.55s時P偏離平衡位置的距離為10cm【答案】B,D【解析】【解答】A.由S點的振動圖像可知，t=0.6s時刻，質點S沿y軸正向振動，結合波形圖可知這列波沿x軸正方向傳播，A不符合題意；B.P與Q兩點平衡位置相差半個波長，則一定總是同時回到平衡位置，B符合題意；C.因波的周期為T=0.6s,即t=0時波形與圖示位置相同，質點P在平衡位置上方，正沿y軸負方向加速運動，C不符合題意；D.質點P在￡=0.55s時刻離開平衡位置的位移為y=Asin（竿t+冬）解得y=10sin（^x0.55+竽）cm=10cmP偏離平衡位置的距離為10cm,D符合題意。故答案為：BDo【分析】根據(jù)質點振動的方向和波傳播的方向之間的關系得出該波的傳播方向，結合質點振動的周期性得出t=0.55s時P偏離平衡位置的距離。（2分）照射到金屬表面的光可能使金屬中的電子逸出，可以用甲圖的電路研究電子逸出的情況。陰極K在受到光照時能夠逸出電子，陽極A吸收陰極K逸出的電子，在電路中形成光電流。在光照條件不變的情況下改變光電管兩端的電壓得到乙圖。斷開開關換用不同頻率的單色光照射陰極K得到電子最大初動能與入射光波長倒數(shù)的關系圖像。如丙圖所示。下列說法正確的是（ ）

光束光束B.丙圖中的是產生光電效應的最小波長C.乙圖中遏止電壓的存在意味著光電子具有一定的初動能，且有最大值D.乙圖中電壓由0到%,光電流越來越大，說明單位時間內逸出光電子的個數(shù)越來越多【答案】A,C【解析】【解答】A.由光電效應方程Ek=九9一Wo在2時％=0Ek=Er此時E=力而可知普朗克常量/!=呼A符合題意；B.由丙圖可知，入射光波長倒數(shù)越大，電子最大初動能越大，即入射光波長越小，電子最大初動能越大，結合丙圖可知，2。是產生光電效應的最大波長，B不符合題意；C.遏止電壓滿足它的存在意味著光電子具有一定的初動能，且有最大值，即光電子有最大初動能，C符合題意；D.單位時間內逸出光電子的個數(shù)是由光的強度決定的，當光強一定時，單位時間內逸出光電子的個數(shù)是一定的，只不過當電壓較小時，不是所有的光電子都能到達陽板，電壓越大到達陽極的光電子數(shù)越多，D不符合題意。故答案為：AC?【分析】根據(jù)光電效應方程以及光子能量的表達式得出普朗克常量，通過動能定理得出光電子的最大初動能，單位時間內逸出光電子的個數(shù)是由光的強度決定的。

（2分）用光子能量為E的單色光照射容器中大量處于基態(tài)的氫原子，發(fā)現(xiàn)該容器內的氫原子能夠釋放出六種不同頻率的光子，它們的頻率由低到高依次為打、V2、V3、嗎、吟、V6,由此可知，開始用來照射容器的單色光的光子能量E可以表示為（ ）E/eV 0 -0.28 0 -0.28-0.38-0.54-0.85-1.512 -3.4-13.6A.hv2 B.hv6C.hv3+hv4 D.hvt+hv2+hv4【答案】B,C,D【解析】【解答】因為氫原子發(fā)出6種不同頻率的光子，根據(jù)嗎也=6可得n=4氫原子吸收能量后躍遷到第4能級，則吸收的能量等于n=l和n=4能級間的能級差，釋放出六種不同頻率的光子，它們的頻率由低到高依次為火、功、丫3、%、叱、V6,則%-Ei=/lV6，%-々=/1V5,E2-E]=hvnE4-E2=hv3,E3-E2=hv2,E4-E3=hvx單色光的光子能量E=E4—Ei=hv6又E4-Ei=九V3+hv^,E4—Ei=hv1+hv2+/1V40故答案為：BCDo閱卷人得分【分析】根據(jù)氫原子躍遷時吸收的能量和能級差之間的關系得出開始用來照射容器的單色光的光子能量。三、實驗題（共2題；共7分）（3分）線上學習期間，小剛在家用平底鍋.溫水、植物油、酒精、琲子粉、坐標紙、彩筆等估測植物油分子的大小。他將0.3mL的植物油溶于酒精，制成500mL的植物油酒精溶液，用注射器測得1.0mL上述溶液有80滴?，F(xiàn)取一滴該溶液滴在水面上，待油膜穩(wěn)定后，將其斯輪廓畫在小方格的邊長為1.0cm的坐標紙上，其形狀如圖所示。（1分）形成的油膜可視為單分子油膜，這層油膜的可視為植物油分子的直徑。（1分）利用上述數(shù)據(jù)，求得植物油分子的直徑為m。（結果保留2位有效數(shù)字）（1分）在某次實驗中小剛觀察到油膜的面積先變大后變小，他使用了油膜的最大的面積進行計算，這樣會導致測得的油酸分子直徑。（填“偏大”或"偏小”）【答案】（1）厚度（2）6.8xI。-"（3）偏小【解析】【解答】（1）形成的油膜可視為單分子油膜，這層油膜的厚度可視為植物油分子的直徑。（2）一滴植物油酒精溶液中純植物油的體積為％=黯xI'16nl3=75xio-12m3油膜中大約有110個小方格，則油膜的面積為S=110x0.012m2=1.1x10-27n2則植物油分子的直徑為d="= mx6,8x10-lom（3）在某次實驗中小剛觀察到油膜的面積先變大后變小，他使用了油膜的最大的面積進行計算，根據(jù)d=§說明代入計算的油膜面積偏大，導致測得的油酸分子直徑偏小。【分析】（1）單分子油膜的厚度就是植物油分子的直徑；（2）根據(jù)油膜在玻璃板上的面積以及植物油分子直徑和一滴植物油酒精溶液中純植物油的體積的關系得出植物油分子的直徑；（3）根據(jù)（2）中的表達式以及油膜面積的變化情況得出油酸分子直徑的變化情況。18.（4分）在“用雙縫干涉實驗測量光的波長”的實驗中，雙縫間的距離為d=0.4mm,雙縫到光屏的距離為L=0.5mo2 1 2川川川冷州葉口皿e八,刷|哪「A B /位置讀數(shù) 8位置讀數(shù)甲 乙(2分)關于本實驗，下列說法正確的是—A.實驗時應調節(jié)各器件共軸，并且單縫和雙縫應相互平行B.測量時應使測量頭的分劃板的中心刻線對齊條紋的中心再讀數(shù)C.看到白光的干涉條紋后，在單縫前面放上紅色或紫色濾光片，即可看到紅黑相間或紫黑相間的干涉條紋，且紫黑條紋的間距比紅黑條紋的間距大D.觀察到的白光干涉圖樣是等距的白色干涉條紋(2分)用某種單色光照射雙縫得到的干涉條紋如圖甲所示，分劃板在圖中A、B位置時游標卡尺讀數(shù)如圖乙所示，則相鄰兩條亮條紋中心間距4%=mm,該單色光的波長；1=mo【答案】(1)A；B(2)0.75；6xIO"【解析】【解答】(1)A.實驗時應調節(jié)各器件共軸，并且單縫和雙縫應相互平行，A符合題意；B.測量某條干涉亮條紋位置時，應使測量頭分劃板中心刻線與該亮條紋的中心對齊，以減小誤差，B符合題意；C.看到白光的干涉條紋后，在單縫前面放上紅色或紫色濾光片，即可看到紅黑相間或紫黑相間的干涉條紋，由=J/l且a女＞入然所以紫黑條紋的間距比紅黑條紋的間距小，C不符合題意；D.一束白光通過雙縫后在屏上觀察到干涉條紋，除中央白色條紋外，兩側還有彩色條紋，D不符合題意。故答案為：ABo(2)分劃板在圖中A位置時游標卡尺讀數(shù)0=11mm4-1x0.1mm=11.1mm分劃板在圖中B位置時游標卡尺讀數(shù)小=15mm4-6x0.1mm=15.6mm則相鄰兩條亮條紋中心間距=砧J'= mm=0.75mm6 o由1a_3洱id. 0.4x10 o_rYd，4c-7=TAx=Q5-x0.75x103m=6x107m

【分析】（1）根據(jù)“用雙縫干涉實驗測量光的波長”的實驗原理以及注意事項選擇正確的選項;（2）根據(jù)游標卡尺讀數(shù)原理得出分劃板在AB處的讀數(shù)，結合相鄰亮條紋間距表達會得出波長的大小。閱卷人四、解答題（共4題；共65分）得分（15分）核聚變可以提供高效、清潔的能量。一種核聚變是一個質子場和兩個中子加結合為一個瓶核并放出一個光子。已知質子的質量是1Q073U,中子的質量是1.OO87U,；，的質量是3.0160u,1初的質量是12.0000u,lu=931.5MeV,普朗克常量6.63xIO"。.（5分）寫出這種核聚變的核反應方程式；（5分）求放出光子的頻率；（結果保留2位有效數(shù)字）（5分）通過計算比較初和年。哪個更穩(wěn)定?！敬鸢浮浚?）解：根據(jù)電荷數(shù)守恒，質量數(shù)守恒，知聚變方程為加+21-初（2）解：該核反應質量虧損為Am=1.0073u+2x1.0087u-3.0160u=0.0087u根據(jù)愛因斯坦質能方程知，釋放的核能為4E=0.0087x931.5MeV=B.lOMeV代入數(shù)據(jù)解得v=2.0x102i〃z（3）解：由上分析可知，僦核的結合能為AE=8.10MeV,則僦核的比結合能為比結合能=-5-=2.7MeV一個1犯由4個質子和8個中子組成，其反應方程為+8Ht該核反應質量虧損為Am'=4x1,0073U+8x1.0087u-12.0000“=0.0988u根據(jù)愛因斯坦質能方程知，釋放的核能為4E'=0.0988x93L5MeV=92.03MeV則1C的比結合能為比結合能==比結合能==7.67MeV由上分析可知】犯的比結合能大于僦核的比結合能，故】初更穩(wěn)定【解析】【分析】（1）核反應方程滿足質量數(shù)和電荷數(shù)守恒；（2）核反應過程有質量虧損，結合愛因斯坦質能方程以及光子能量的表達式得出放出光子的頻率;（3）根據(jù)愛因斯坦質能方程和比結合能的計算得出氟核的比結合能。（15分）如圖甲所示，真空中的半圓形透明介質，半徑為R,圓心為0,其對稱軸為0A,一束單色光沿平行于對稱軸的方向射到圓弧面上。光線到對稱軸的距離為堂R,經兩次折射后由右側直徑面離開介質。已知該光線的入射角和出射角相等，真空中的光速為C。求：（1）（5分）透明介質的折射率n；（5分）單色光在介質中傳播的時間t；（5分）如圖乙所示，將透明介質截取下半部分OAB,用黑紙覆蓋OB。用該單色光平行于橫截面，與界面OA成30。角入射，若只考慮首次入射到圓弧AB上的光，求圓弧AB上有光射出的弧長L?（取sin35。=爭【答案】（1）解：設第一次折射的入射角和折射角分別為ii和n,第二次折射的入射角和折射角分別為i2和⑵由于光線到對稱軸的距離為孚R,則有&=60。由幾何知識知&=H+i2=60°解得丁1=G=30。則透明介質的折射率n=普=B（2）解：光在介質中傳播速度口=5光在介質中傳播距離L=忠嚅cos30°D由L="可得t=（3）解：光線從O點照射到透明介質，光線照射到圓弧的C點，如圖sin60°sina解得a=30°設從D點入射的光線經折射后到達E點時，剛好發(fā)生全反射，貝卜山0=：=孚解得夕=35°由幾何知識解得r=35。則圓弧AB上有光射出的是用，弧長為L=蕓*兀/?=婪180 36【解析】【分析】（1）根據(jù)光在透明介質中的光路圖以及折射定律得出透明介質的折射率；（2）根據(jù)光在介質中傳播的速度和光速的關系以及光在介質中傳播的距離和傳播時間的關系得出單色光在介質中傳播的時間t；；（3）結合光發(fā)生全反射臨界角的正弦值和折射率的關系以及折射定律得出圓弧AB上有光射出的弧長。（15分）某同學應用物理知識，設計了一個簡易的多用途傳感器。如圖所示，該傳感器的氣缸由帶底的透明圓筒組成，活塞A、B通過一剛性桿連接，活塞A、B的橫截面積Si=4cm2,s2=1cm2,活塞A、B和連接桿的總質量m=4kg,兩活塞將氣缸分為I、II兩部分，I部分為真空，II部分封閉有空氣。垂直于氣缸底建立x坐標軸，使零刻度與氣缸底部對齊?，F(xiàn)將氣缸豎直置于水平地面，穩(wěn)定后活塞A、氣缸轉折處、活塞B對應的刻度分別為6cm、12cm、18cm,氣缸導熱良好，活塞B上方開口，環(huán)境溫度為27℃,大氣壓Po=1.0xl（）5pa,不計氣缸和活塞的厚度，忽略一切摩擦，取g=10m/s2o（1）（5分）現(xiàn)用這個儀器粗略測量某款汽車水平地面直線加速時的最大加速度，將氣缸水平固定于汽車內部，x坐標軸正方向與汽車前進方向一致。汽車加速過程中該同學觀察到活塞A對應刻度在8.8cm至lj12cm之間變化，整個過程中車內溫度保持27℃不變。求該款汽車最大加速度的大??；（結果保留2位有效數(shù)字）（5分）現(xiàn)用這個儀器測量海水深度。將氣缸豎直（x坐標軸正方向豎直向上）放置在海水中，假定海水密度為1.0xKPkg/nP,氣缸所在位置海水溫度為7C,穩(wěn)定后活塞B對應的深度為90米，求此時活塞A對應的刻度；（5分）該儀器在書房放置了一段時間（x坐標軸正方向朝上），P處出現(xiàn)了一條裂縫，發(fā)現(xiàn)時活塞已經停止了移動，這名同學沒有抽氣就對裂縫進行了重新密封。求I、II部分空氣質量之比?！敬鸢浮浚?）解：由題意可知，缸內氣體做等溫變化，則有P[Si=mg+p（jS2PlS/i=P2sll12聯(lián)立可得P2=陪可知，hi越小，p2越大，則由牛頓第二定律可得PzmaxSl-P°S2=mCZmax解得該款汽車最大加速度的大小Clmax=6.0t?1/s2（2）解：由平衡關系可得pghs2+mg=P3sl由理想氣體狀態(tài)方程可得皆4=群*廿中71=273+27K=300K耳叩%=273+7K=280K聯(lián)立可得府、2.2cm（3）解：I中氣體的壓強為Po=1.0xl（）5pa,由平衡關系可得p4sl=mg+P（）siH中空氣做等溫變化，有PiS#i=P4S1/14可得九4=3.75cm則I中氣體的體積為V,=3.75s2+（12+6-3.75）51=60.75cm3II中空氣的體積V4=Xi=15cm3由華=C可得7711:m2=81：40【解析】【分析】（1）缸內氣體做等溫變化，根據(jù)受力平衡以及玻意耳定律得出變化后氣體的壓強，通過牛頓第二定律得出汽車的加速度；（2）根據(jù)受力平衡以及理想氣體狀態(tài)方程得出活塞A對應的刻度；I中氣體根據(jù)受力平衡得出重新密封時氣體的壓強，II中空氣做等溫變化，利用玻意耳定律得出氣柱的長度，通過理想氣體狀態(tài)方程得出I、n部分空氣質量之比。（20分）某興趣小組研究彈簧振子，設計了如圖所示的裝置，一個輕彈簧豎直放置，一端固定于地面，另一端與質量為m的物體B固連在一起，整個裝置被一個口徑略大且足夠長的光滑圓套約束（圖中未畫出）。現(xiàn)將質量也為m的物體A由B的正上方某一高度處自由釋故，A和B發(fā)生碰撞后兩者一起以相同的速度向下運動（但不粘連）。AB在以后的振動過程中恰好不會分離，彈簧的的勁度系數(shù)為k,整個振動過程彈簧處于彈性限度內。忽略A、B的體積，不計空氣阻力。m、k、g為己知量。求：□A（5分）AB一起振動過程中最大加速度的大??；（5分）小組中的甲同學通過研究彈簧彈力做功，得出了彈簧的彈性勢能表達式=（x為彈簧形變量）。求A釋放前距B的高度；（5分）小組中的乙同學通過課下自學了解到彈簧振子的周期與彈簧的勁度系數(shù)k及振子的質量m有關，但是他記不清周期公式是T=2n厚還是7=2n區(qū)，請根據(jù)所學知識直接選出正確的7K y/m彈簧振子周期公式（不必寫出推導過程）：（5分）以A與B碰撞為計時起點，求AB振動到最高點的時刻。【答案】（1）解：AB在以后的振動過程中恰好不會分離，所以振動最高點為彈簧原長位置，此時加速度最大。有2mg=2ma解得a=g（2）解：B靜止時有物體A自由下落的過程，由機械能守恒得mgh=1mv02物體A、B碰撞過程有m%=2mv碰后AB在以后振動過程中到達最高點時彈簧剛好處于原長狀態(tài)，相對于原來向上運動得距離飛=mg~k~對物體A、B