NT20名校联合体高二年级第二学期考前大演练
物理
注意事项：1．考试时间为75分钟，满分100分。
2．答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡相应的位置。
一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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．关于下列几幅图说法正确的是（ ）
A．图甲为泊松亮斑，是圆盘衍射形成的图样
B．图乙是用X射线照射DNA纤维发生干涉后的图样
C．图丙展示的是3D电影场景，它的原理涉及光的干涉
D．图丁是水流导光的实验现象，它展示了激光的折射现象
2．下图为某种液晶材料在不同条件下的分子排列示意图，下列说法不正确的是（ ）
A．图甲为温度较低时液晶凝固成的结晶态，分子取向有序，分子的重心位置也有序
B．图乙是液晶态，分子在某些方向的排列比较整齐，具有各向异性
C．图丙是液晶态，分子进入无序状态，具有液体的流动性
D．液晶态既有液体的流动性，又具有晶体的各向异性
3．实验中绘制出两个做简谐运动的单摆的振动图像如图所示，可知（ ）
A．a、b两个单摆的振幅之比为 B．a、b两个单摆的频率之比为
C．a、b两个单摆的摆长之比为 D．a、b两个单摆的摆球质量之比为
4．根据玻尔原子结构理论，子与氢原子核构成的氢原子的能级如图甲所示，图乙是按能量排列的电磁波谱，则下列说法正确的是（ ）
A．处于基态的氢原子跃迁到能级需要吸收红外线波段的光子
B．处于基态的氢原子跃迁到能级需要吸收可见光波段的光子
C．一个处在能级的氢原子跃迁可能会发出紫外线波段的光子
D．一个处在能级的氢原子不会吸收紫外线波段的光子
5．某物理量随分子间距离变化的规律如图中曲线所示，设无穷远处分子势能为零，下列说法正确的是（ ）
A．若处为分子平衡位置，纵轴表示分子间作用力，时作用力表现为引力
B．若处为分子平衡位置，纵轴表示分子势能
C．若处为分子平衡位置，纵轴表示分子间作用力，时作用力表现为斥力
D．若处为分子平衡位置，纵轴表示分子势能
6．冬季，将装有半瓶热水的暖水瓶放置一个夜晚，若暖水瓶中的气体可看作理想气体，暖水瓶气密性良好，下列描述其状态变化的图像中不正确的是（ ）
A． B．
C． D．
7．在探究光电效应规律的实验中，用同一光电管在不同条件下获得了3条光电流与电压关系的图线如图所示，则（ ）
A．丙光的截止频率最大 B．甲光的折射率最大
C．丙光的粒子性最显著 D．几种光在水中传播时，丙光的速度最大
二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8．宇宙射线进入地球大气层时，同大气作用产生中子，中子撞击大气中的氮引发核反应产生碳14。碳14具有放射性，能够自发地进行衰变而变成氮，下列说法正确的是（ ）
A．产生碳14的核反应方程为
B．碳14衰变成氮的过程和产生碳14的过程互为逆过程
C．碳14自发进行衰变时发出的电子来自原子核内部
D．用射线照射碳14可以使其半衰期变长
9．如图为两辆车做直线运动的图像，下列说法正确的是（ ）
A．时两车共速
B．0～5s内甲车的初速度为3m/s，加速度为
C．时甲车的速度为10.5m/s
D．时乙车的位移为6m
10．一列简谐横波沿x轴正方向传播，时的波形图如图所示，时，平衡位置为1.8m处的质点第1次到达波谷，下列说法正确的是（ ）
A．波源的起振方向沿y轴负方向
B．波源振动的周期为0.4s
C．时，平衡位置在1.3m处的质点的位移为
D．0~1.3s时间内，平衡位置在1.2m处的质点经过的路程为100cm
三、非选择题：本题共5小题，共54分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分；有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位。
11．（6分）实验组进行“用双缝干涉测量光的波长”实验时所用实验装置如图甲所示，实验时：
（1）从目镜中观察到毛玻璃屏上光很弱，其原因可能是______。
A．灯丝与单缝、双缝不共轴
B．测量头与遮光筒不共轴
C．单缝和双缝不平行
（2）若未加滤光片，观察到的条纹是______。
A．等间距的黑白相间的条纹
B．不等间距的黑白相间的条纹，中央条纹为白色且最宽
C．中央为白色亮条纹，其余各级亮条纹都是彩色的
（3）加上红色滤光片后进行实验，移动测量头上的转轮，把分划线对准最左边的第1条干涉亮条纹中心，此时转轮上的示数如图乙所示，其示数为______mm，然后转动转轮，把分划线移向右边，并对准第7条亮条纹中心，这时转轮上的读数为3.050mm，已知双缝间距，测得双缝到屏的距离，可求得所测红光的波长为______nm（结果保留三位有效数字）。
12．（8分）兴趣小组做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验步骤如下：
（1）用滴管将配制好的油酸酒精溶液（体积分数为0.6%）一滴一滴地滴入量筒中，滴入60滴时量筒中溶液增加1mL，记录并计算一滴油酸酒精溶液的纯油酸的体积V；
（2）在水平放置的浅盘中倒入约2cm深的水，用粉扑将适量痱子粉均匀地轻轻撒在水面上；
（3）用滴管将1滴油酸酒精溶液轻轻滴入水面中央，油酸立即在水面散开，形成一块油膜，待______后，在浅盘上盖上带有网格线的透明塑料盖板，用彩笔描出油膜的轮廓如图所示，图中正方形小方格的边长为1cm，估算出油膜的面积______（结果保留两位有效数字）；
（4）根据上述记录的数据，计算出油酸分子的直径______m（结果保留两位有效数字）；小组成员查阅资料获知油酸分子大小的理论值是，明显本次的实验存在误差，这可能是因为______。
A．混合液滴在浅盘内的水面上，油膜没有充分散开
B．求每滴溶液中纯油酸的体积时，1mL溶液的滴数多记了几滴
C．配制溶液时，不小心把酒精倒多了点
13．（12分）如图所示，一束单色光沿垂直于直角三棱镜直角边AB的方向射入棱镜，从另一直角边BC射出棱镜的光线与斜边AC平行，已知，，入射点到B的距离是其到A距离的2倍，光在真空中的速度为c。求：
（1）该棱镜的折射率；
（2）单色光从进入棱镜到从BC边射出所需的时间（不计在AC边上的二次反射）
14．（12分）如图所示，一粗细均匀、开口向上的玻璃管竖直放置，内部用长为25cm的水银封闭了一段长为30cm的理想气体，气体温度与环境温度相同。将玻璃管缓慢旋转90°时，即玻璃管水平放置时，玻璃管中的水银恰未溢出。大气压强为75cmHg，环境温度保持不变。求：
（1）求玻璃管的长度；
（2）将玻璃管从开口向上缓慢旋转180°时，玻璃管中水银的长度。
15．（16分）时，静止在笔直公路上相距101m的甲、乙两辆汽车同时开始相向行驶。甲车加速度大小为，乙车加速度大小为。行驶3s后，乙车减速，速度减为零时掉头行驶，减速及掉头时的加速度大小相同为，忽略乙车掉头所用时间。甲车允许行驶的最大速度为20m/s，乙车允许行驶的最大速度为15m/s，两车达到最大速度后开始以最大速度匀速行驶。求：
（1）乙车减速至速度为零时，两车间的距离；
（2）甲车追上乙车时，甲车的位移；
（3）若甲车以最大速度行驶10s时，两车都开始减速，甲减速的加速度为，乙减速的加速度为，判断两车是否会再相遇，若不可以请给出分析过程：若可以，求从开始运动到再次相遇时甲运动的时间。
NT20名校联合体高二年级第二学期考前大演练
物理答案
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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．【答案】A
【解析】甲图为泊松亮斑，是圆盘衍射形成的图样；图乙是DNA纤维对X射线的衍射图样；图丙展示的是3D电影场景，它通过模拟人眼观察景物的方式来产生立体视觉效果，与偏振光有关；D．图丁是水流导光的实验现象，它展示了激光的全反射现象；选项A正确。
2．【答案】C
【解析】图甲为温度较低时液晶凝固成的结晶态，分子取向有序，分子的重心位置也有序；当温度升高时，晶体中分子的热运动增强，使分子重心位置的有序性消失，转为液晶态，分子排列情况如图乙所示，液晶态既具有液体的流动性，又在一定程度上具有晶体分子的规则排列的性质，表现出各向异性；当温度进一步升高时，分子取向有序性也消失，完全进入无序的状态，变成液态，如图丙所示，选项C的说法错误，故本题应选C。
3．【答案】B
【解析】a单摆的振幅是0.2cm，b单摆的振幅是0.6cm，a、b两个单摆的振幅之比为；a单摆的周期是1s，b单摆的周期是2s，周期与频率成反比，故a、b两个单摆的频率之比为；又单摆的周期与摆长的二次方根成正比，故a、b两个单摆的摆长之比为；从振动图像上无法获知摇球质量的信息；故选项B正确。
4．【答案】C
【解析】处于基态的氢原子跃迁到能级需要吸收的光子满足，被吸收的光子是X射线波段的光子，A、B选项均错误；一个处在能级的氢原子跃迁到能级时发出的光子属于紫外线波段，C选项正确：一个处在能级的氢原子可以吸收紫外线波段的光子进而跃迁或电离，D选项错误。
5．【答案】D
【解析】若处为分子平衡位置，纵轴表示分子间作用力，时作用力表现为斥力；若处为分子平衡位置、无穷远处分子势能为零，纵轴表示分子势能；故选项D正确。
6．【答案】D
【解析】暖水瓶中气体的体积不变，气体经过热传递，温度不断降低，气体发生等容变化，由查理定律可知，气体压强减小，又。故选项A、B、C正确，选项D错误；故选D。
7．【答案】C
【解析】此处考查截止频率概念，对于同一光电管，阴极材料相同截止频率为定值，选项A错误：遏止电满足，可知入射光的频率越大所需遏止电压越大，故甲光与乙光频率相同且小于丙光的频率，即，则有、，又波长越小粒子性越显著；而光在介质中传播的速度；故选项B、D错误，选项C正确。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8．【答案】AC
【解析】中子撞击大气中的氮引发核反应产生碳14的核反应方程为，A选项正确；碳14衰变成氮的过程，核反应方程式为，为衰变，发出电子源于原子核内，B选项错误、C选项正确；放射性元素衰变的快慢是由核内部自身的因素决定的，跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系，D选项错误。
9．【答案】BC
【解析】对于甲车0～5s有，整理可得，对比，可知甲车0～5做初速度为3m/s，加速度为的匀加速直线运动，时速度为，时速度为；对于乙车0～2s有，整理可得，对比，可知乙车0～2s做初速度为0，加速度为的匀加速直线运动，时，时，故选BC。
10．【答案】ABD
【解析】简谐波沿x轴正方向传播，时，刚传至0.8m处，由同侧法可知此时0.8m处的质点起振方向沿y轴负方向，故波源的起振方向沿y轴负方向，A项正确；时的波形图如图所示，时平衡位置为1.8m处的质点第1次到达最低点，即经过0.6s波谷由0.6m处传至1.8m处，知，又由图可知该波的波长为0.8m，可得，B项正确：时，简谐波向右传播个波长，时0.7m处的振动形式传至1.3m处，由图可得时0.7m处质点的位移为，故时平衡位置在1.3m处的质点的位移为，C项正确；由波的传播规律可知从0.1s始经半个周期波才传至1.2m处，即0.3s时平衡位置在1.2m处的质点开始振动，到其振动时间为，故0~1.3s时间内该质点运动路程为，D项正确。
三、非选择题：本题共5小题，共54分。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要答题步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
11．【答案】（1）AB（2分） （2）C（1分） （3）1.130（1分） 667（2分）
【解析】（1）毛玻璃屏上的光很弱或不亮可能是因为光源、单缝、双缝与遮光筒不共轴所致；单缝和双缝不平行是干涉条纹不清晰的主要原因之一，故选AB。
（2）未加滤光片观察到的条纹是白光的干涉条纹，是彩色干涉条纹，其特征是：中央为一条白色亮条纹，称为零级亮条纹；其余各级亮条纹都是彩色的，彩色条纹的排列以零级亮条纹为中心左右对称，故选C。
（3）螺旋测微器的固定刻度读数为1mm，可动刻度读数为，所以最终读数为1.130mm；由题知第7条亮纹中心线读数为3.050mm，则相邻两亮条纹中心间距，根据双缝干涉条纹间距公式，。
12．【答案】（3）油酸薄膜的形状稳定后（意思对即可给分） （4） AC（每空2分）
【解析】（3）油酸酒精溶液没有完全展开前，油酸分子间所夹的酒精分子，既没有与水接触，也没与空气接触，但是却增大了油酸的体积，使得展开后的面积较大，而一旦展开后，酒精分子溶于水或挥发，油酸分子要填补原来酒精分子留下的空隙，油酸形成的油膜的面积又会略有收缩，所以油酸薄膜的形状稳定后再进行测量；
每格边长为lcm，一个格子的面积为，按超过半格以一格计算，小于半格就舍去的原则，估算出57格，故油膜面积为。
（4）1滴油酸酒精溶液中含油酸的体积
分子直径为。
（4）对比可知计算得到的实验值较理论值偏大。计算油酸分子直径的公式是。油膜没有充分散开，则测量的面积S偏小，导致直径偏大；滴数多记了几滴，则V的值代入的偏小，导致结果计算偏小；酒精倒多了则实际配置的油酸酒精溶液浓度偏小，计算一滴油酸酒精溶液时代入的浓度值偏大，计算的体积偏大，直径测量值偏大，故选AC。
13．【答案】（1） （2）
【解析】（1）（2分）
光路图如下，可知，，（1分）
故，
（2分）
（2）由几何关系可知，（1分）
，（1分）
时间（1分）
且有（2分）
解得（2分）
14．【答案】（1）65cm （2）15cm
【解析】（1）设大气压强为，初始时气体压强为，（1分）
玻璃管缓慢旋转90°时，气体压强为（1分）
对理想气体有（2分）
玻璃管长（1分）
解得（1分）
（2）玻璃管缓慢旋转180°时，设管内剩余水银长度为
气体压强为（1分）
对理想气体有（2分）
其中（1分）
解得（2分）
15．【答案】（1）55.5m （2）200m （3）可以，35s
【解析】（1）设甲运动方向为正方向
乙车以初速度为零，加速度为行驶3s，
速度，
位移，解得（1分）
减速到速度为0所用时间为，
有，
位移，解得（1分）
甲在时间内运动的位移为，解得（1分）
两车间的距离为，（1分）
解得（1分）
（2）乙车速度从0加速到15m/s所用时间为，
有，
位移，解得（1分）
乙从开始运动到最大速度的位移，解得（1分）
甲在时间内位移为，解得（1分）
初始时甲、乙间距离为，，甲车还未追上乙车（1分）
设其后再经过时间追上乙车，需满足，（1分）
解得，（1分）
（3）由（2）可知，甲车恰加速到最大速度时追上乙车；
乙车从第一次相遇到减速到停止，位移为，（1分）
甲车从第一次相遇到减速到停止，位移为，（1分）
，可二次相遇（1分）
甲车减速到停止所需时间，，其后甲不再运动，故从开始运动到再次相遇时甲运动的时间为，（1分）
解得（1分）
