2013年高考物理复习卷C（十二）（解析版）

一、解答题

1. 难度：中等

气体温度计结构如图所示．玻璃测温泡A内充有理想气体，通过细玻璃管B和水银压强计相连．开始时A处于冰水混合物中，左管C中水银面在0点处，右管D中水银面高出0点h₁=14cm．后将A放入待测恒温槽中，上下移动D，使C中水银面仍在O点处，测得D中水银面高出0点h=44cm．（已知外界大气压为1个标准大气压，1个标准大气压相当于76cmHg）
（1）求恒温槽的温度．
（2）此过程A内气体内能______（填“增大”或“减小”），气体不对外做功，气体将______（填“吸热”或“放热”）．

2. 难度：中等

一列简谐横波沿x轴正方向传播，图1是波传播到x=5m的肘点时的波形图，图2是质点N（x=3m）从此时刻开始计时的振动图象，Q是位于x=10m处的质点，则：

（1）Q点开始振动时的振动方向如何？
（2）经过多长时间Q点第一次到达波峰？

二、选择题

3. 难度：中等

下列说法正确的是（ ）
A．简谐运动的周期与振幅的大小无关
B．在简谐运动的回复力表达式F=-kx中，F为振动物体受到的合外力，k为弹簧的劲度系数
C．在波的传播方向上，某个质点的振动速度就是波的传播速度
D．在双缝干涉实验中，如果用紫光作为光源，遮住其中一条狭缝，屏上将呈现间距不等的明暗条纹

4. 难度：中等

如图所示为一定质量的某种理想气体由状态A经过状态C变为状态B的图象，下列说法正确的是（ ）

A．该气体在状态A、B时的内能相等
B．该气体在状态A、C时的内能相等
C．该气体由状态A至状态B为吸热过程
D．该气体由状态C至状态B为放热过程

5. 难度：中等

一列简谐横波在某一时刻的波形图如图1所示，图中P、Q两质点的横坐标分别为x=1.5m和x=4.5m．P点的振动图象如图2所示．在下列四幅图中，P点的振动图象可能是（ ）

A．
B．
C．
D．

三、解答题

6. 难度：中等

光纤是现代通讯普遍使用的信息传递媒介，它利用全反射原理来传递光信号．现有一根圆柱形光纤，已知制作光纤材料的折射率为n．假设光信号从光纤一端的中心进入．如图所示，为保证沿任意方向进入的光信号都能传递到另一端，n不能小于某一值．
（1）求n的最小值；
（2）沿不同方向进入光纤的光信号传递到另一端所用的时间会有所不同，求最长时间与最短时间的比值．

7. 难度：中等

如图所示，空心透明球壳的折射率为n，内、外半径分别为a、b，内表面涂有吸光物质，可将射到内表面的光线完全吸收．当一束平行光线射向此球时，被吸收光束的截面积多大？（指这部分光进入空心球以前的横截面积）

8. 难度：中等

如图所示，一质量为m的平板车左端放有质量为M的滑块，滑块与平板车之间的动摩擦因数为μ开始时，平板车和滑块共同以速度v沿光滑水平面向右运动，并与竖直墙壁发生碰撞，设碰撞时间极短，且碰撞后平板车速度大小保持不变，但方向与原来相反．平板车足够长，滑块不会滑出平板车右端，重力加速度为g．求：
（1）平板车第一次与墙壁碰撞后再次与滑块速度相同时，两者的共同速度；
（2）平板车第一次与墙壁碰撞后再次与滑块速度相同时，平板车右端距墙壁的距离．

四、选择题

9. 难度：中等

如图所示，一个木箱原来静止在光滑水平面上，木箱内粗糙的底板上放着一个小木块．木箱和小木块都具有一定的质量．现使木箱获得一个向右的初速度v，则．（填选项前的字母）（ ）

A．小木块和木箱最终都将静止
B．小木块最终将相对木箱静止，二者一起向右运动
C．小木块在木箱内壁将始终来回往复碰撞，而木箱一直向右运动
D．如果小木块与木箱的左壁碰撞后相对木箱静止，则二者将一起向左运动

五、解答题

10. 难度：中等

已知氢原子基态的能量是E₁．一群处于n=4能级的氢原子自发跃迁，能释放6种光子，求其中频率最小的光子的能量．

六、填空题

11. 难度：中等

大量氢原子处于不同能量激发态，发生跃迁时放出三种不同能量的光子，其能量值分别是：1.89eV、10.2eV、12.09eV．跃迁发生前这些原子分布在    个激发态能级上，其中最高能级的能量值是    eV（基态能量为-13.6eV）

七、选择题

12. 难度：中等

关于天然放射现象，下列说法正确的是（ ）
A．α射线是由氦原子核衰变产生
B．β射线是由原子核外电子电离产生
C．γ射线是由原子核外的内层电子跃迁产生
D．通过化学反应不能改变物质的放射性

13. 难度：中等

一振动周期为T、振幅为A、位于x=0点的波源从平衡位置沿y轴正向开始做简谐运动．该波源产生的一维简谐横波沿x轴正向传播，波速为v，传播过程中无能量损失．一段时间后，该振动传播至某质点P，关于质点P振动的说法正确的是 （ ）
A．振幅一定为A
B．周期一定为T
C．速度的最大值一定为v
D．开始振动的方向沿y轴向上或向下取决于它离波源的距离
E．若P点与波源距离s=vT，则质点P的位移与波源的相同

14. 难度：中等

北京时间2013年4月20日8时O2分四川省雅安市芦山县（北纬30.3度，东经103.0度）发生7.0级地震，地震波有横波也有纵波．如图为某一简谐横波在t=0时刻的波形图，a、b、c是波中的三个质点，已知此时质点a的振动方向沿y轴正方向，则下列说法中正确的是（ ）

A．此简谐横波沿x轴负方向传播
B．此简谐横波的波长为5m
C．从这一时刻开始，质点a、b、c中第一次最先回到平衡位置的是c
D．从这一时刻开始，质点a、b、c中第一次最先回到平衡位置的是b

15. 难度：中等

如图所示，光滑的水平面上，质量为m₁的小球以速度v与质量为m₂的静止小球正碰，碰后两小球的速度大小都为，方向相反，则两小球质量之比m₁：m₂和碰撞前后动能变化量之比△E_k1：△E_k2为（ ）

A．m₁：m₂=1：3
B．m₁：m₂=1：1
C．△E_k1：△E_k2=1：3
D．△E_k1：△E_k2=1：1

16. 难度：中等

如图为氢原子能级图，可见光的光子能量范围约为1.62～3.11eV，则下列说法正确的是（ ）

A．大量处在n=4能级的氢原子向低能级跃迁过程中会发出红外线
B．大量处在n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，最容易表现出衍射现象的是由n=4向n=3能级跃迁辐射出的光子
C．用能量为10.3eV的电子轰击，可以使基态的氢原子受激发
D．大量处在n=3能级的氢原子向n=2能级跃迁时，发出的光是紫外线

17. 难度：中等

在下列四个方程中，x₁，x₂，x₃和x₄各代表某种粒子，判断正确的是（ ）
①₉₂²³⁵U+¹n→₃₈⁹⁵U+₅₄¹³⁸Xe+3x₁
②₁²H+x₂→₂³He+¹n
③₉₂²³⁸U→₉₀²³⁴Th+x₃
④₁₂²⁴Mg+₂⁴He→₁₃²⁷Al+x₄．
A．x₁是中子
B．x₂是质子
C．x₃是α粒子
D．x₄是氚核

18. 难度：中等

下列说法正确的是（ ）
A．气体的内能是分子热运动的动能和分子间的势能之和
B．气体的温度变化时，其分子平均动能和分子间势能也随之改变
C．功可以全部转化为热，但热量不能全部转化为功
D．热量能够自发地从高温物体传递到低温物体，但不能自发地从低温物体传递到高温物体；
E．一定量的气体，在体积不变时，分子每秒平均碰撞次数随着温度降低而减小；
F．一定量的气体，在压强不变时，分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而增加

19. 难度：中等

以下说法正确的是（ ）
A．光速不变原理是狭义相对论的两个基本假设之一
B．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度
C．光在介质中的速度大于光在真空中的速度
D．变化的电场一定产生变化的磁场；变化的磁场一定产生变化的电场

20. 难度：中等

如图所示，ABC为一玻璃三棱镜的截面，一束白光MN垂直于AB面射入，在AC面发生全反射后从BC面射出，在屏PQ上得到一束七种颜色的彩色光带，则（ ）

A．从AB面射入到从BC面射出，红光用的时间最长
B．棱镜对彩色光带右边缘的色光的折射率更大一些
C．分别用彩色光带左、右边缘的色光做双缝干涉实验，在相同条件下，用左边色光做实验得到的干涉条纹的间距更大些
D．若∠MNB逐渐变小，红光最先从AC面透出

八、解答题

21. 难度：中等

一气象探测气球，在充有压强为1.00atm（即76.0cmHg）、温度为27.0℃的氦气时，体积为3.50m³．在上升至海拔6.50km高空的过程中，气球内氦气逐渐减小到此高度上的大气压36.0cmHg，气球内部因启动一持续加热过程而维持其温度不变．此后停止加热，保持高度不变．已知在这一海拔高度气温为-48.0℃．求：
（1）氦气在停止加热前的体积；
（2）氦气在停止加热较长一段时间后的体积．

22. 难度：中等

如图所示，一圆柱形绝热容器竖直放置，通过绝热活塞封闭着摄氏温度为t₁的理想气体，活塞的质量为m，横截面积为S，与容器底部相距h₁．现通过电热丝给气体加热一段时间，使其温度上升到t₂，若这段时间内气体吸收的热量为Q，已知大气压强为P，重力加速度为g，求：
（1）气体的压强．
（2）这段时间内活塞上升的距离是多少？
（3）这段时间内气体的内能如何变化，变化了多少？

23. 难度：中等

一定质量的理想气体经历了温度缓慢升高的变化，如图所示，p-T和V-T图各记录了其部分变化过程，试求：

①温度为600K时气体的压强；
②在p-T图象上将温度从400K升高到600K的变化过程补充完整．

24. 难度：中等

如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，已知波的传播速度v=2m/s．试回答下列问题：
①写出x=1.0m处质点振动的函数表达式．
②求出x=2.5m处质点在0～4.5s内通过的路程及t=4.5s时的位移．

25. 难度：中等

一棱镜的截面为直角三角形ABC，∠A=30°，斜边AB=a，棱镜材料的折射率为n=．在此截面所在的平面内，一条光线以45°的入射角从AC边的中点M射入棱镜，求其射出的点的位置（不考虑光线沿原来路线返回的情况）．

九、填空题

26. 难度：中等

如图所示，一细光束从某种介质射向真空，该光束中含有频率分别为f₁、f₂的两种光．介质对这两种光的折射率分别为n₁、n₂，且n₁＞n₂．则：
①两种光在介质中的速度之比v₁：v₂=   
②两种光在介质中的波长之比λ₁：λ₂   
③调整光的入射角度，使频率为f₁的光在真空中刚好消失，此时频率为f₂的光折射角的正弦值为    ．

十、解答题

27. 难度：中等

如图所示为一简谐横波在t=0时刻的波形图，从该时刻起，介质中的质点P做简谐运动的表达式为y=4sin5πt．求：
①该波的传播方向；
②该波的波长、频率和传播速度；
③画出t=0.3s时的波形图（至少画出一个波长）．

28. 难度：中等

（1）原子核A发生α衰变后变为原子核，原子核B发生β衰变后变为原子核，则原子核A的衰变方程为______

b+2

A→+

29. 难度：中等

如图所示，水平桌面距地面高h=0.80m，桌面上放置两个小物块A、B，物块B置于桌面右边缘，物块A与物块B相距s=2.0m，两物块质量m_A、m_B均为0.10kg．现使物块A以速度v=5.0m/s向物块B运动，并与物块B发生正碰，碰撞时间极短，碰后物块B水平飞出，落到水平地面的位置与桌面右边缘的水平距离x=0.80m．已知物块A与桌面间的动摩擦因数μ=0.40，重力加速度g取10m/s²，物块A和B均可视为质点，不计空气阻力．求：
（1）两物块碰撞前瞬间物块A速度的大小；
（2）两物块碰撞后物块B水平飞出的速度大小；
（3）物块A与物块B碰撞过程中，A、B所组成的系统损失的机械能．

30. 难度：中等

如图所示，光滑水平面上A、B两小车质量都是M，A车头站立一质量为m的人，两车在同一直线上相向运动．为避免两车相撞，人从A车跃到B车上，最终A车停止运动，B车获得反向速度v，试求：
（1）两小车和人组成的系统的初动量大小；
（2）为避免两车相撞，且要求人跳跃速度尽量小，则人跳上B车后，A车的速度多大？

31. 难度：中等

如图所示为氢原子能级图，试回答下列问题：
（1）一群处于能级n=4的氢原子跃迁后最多可能辐射出几种频率的光子？
（2）通过计算判断：氢原子从能级n=4跃迁到能级n=2时辐射出的光子的最大频率有多大？
（3）设氢原子处于基态时电子的轨道半径为r₁，动能为E_kn；处于第n能级时电子的轨道半径为r_n，动能为E_kn已知．试用库仑定律和牛顿运动定律证明：．