高中物理综合题

(1)位于坐标原点的波源S产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速v =" 40" m/s ，已知t = 0时刻波刚好传播到x =" 13" m处，部分波形如图所示．则波源S起振时的振动方向沿y轴   方向(“正”或“负”)其振动的周期为         s．

⑵ 如图所示，玻璃棱镜ABCD可以看成是由ADE、ABE、BCD三个直角三棱镜组成。一束频率5.3×10¹⁴Hz的单色细光束从AD面入射，在棱镜中的折射光线如图中ab所示，ab与AD面的夹角。已知光在真空中的速度c=3×10⁸m/s，玻璃的折射率n=1.5，求：
①光在棱镜中的波长是多大？
②该束光线第一次从CD面出射时的折射角。

（1）2011年3月，日本地震引发海啸，继而福岛核电站（世界最大的核电站）发生核泄漏。关于核电站和核辐射，下列说法中正确的是        。
A.核反应堆发生的是轻核聚变反应
B.核反应堆发生的是重核裂变反应
C.放射性同位素的半衰期长短由核内部本身决定，与外部条件无关
D.放射性同位素的半衰期长短与地震、风力等外部环境有关
（2）如图所示，A、B两木块靠在一起放于光滑的水平面上，A、B的质量分别为m_A=2.0kg和m_B=1.5kg。一个质量为m_C=0.5kg的小铁块C以v₀=4m/s的速度滑到木块A上，离开木块A后最终与木块B一起匀速运动。木块A在铁块C滑离后的速度为v_A=0.4/m/s。求：

①铁块C在滑离A时的速度；
②最终木块B的速度。

（1）一列简谐横波沿直线ab传播，ab=2m，a、b两点的振动情况如图所示，下列说法中正确的是 （   ）

A．若波沿直线ab向右传播，波速可能是

B．若波沿直线ab向右传播，波长可能是

C．若波沿直线ab向左传播，波速可能大于

D．若波沿直线ab向左传播，波长可能大于8m

（2）如图所示，由某种透明物质制成的直角三棱镜ABC，折射率为n，。一细束光线在纸面内从O点射人棱镜，光线与AB面间的垂线夹角为，通过观察发现此时无光线从AC面射出，有光线垂直于BC面从棱镜射出。稍稍减小，则可以观察到AC面有光线从棱镜射出。求：
①该透明物质的折射率n。
②光线与AB面间的夹角。（结果可以用夹角的三角函数表示）

（1）电子中微子可以将一个氯核转变为一个氢核，其核反应方程式为
，其中核的质量为36．95658 u；核的质量为36．95691u，的质量为0．00055u，1u质量对应的能量为931．5MeV根据以上数据，可以判断参与上述核反应的电子中微子的最小能量为                  MeV
（2）如图所示，质量为m=1kg的滑块，以v₀=5m/s的水平初速度滑上静止在光滑水平面上的平板车，车的质量M=4kg，车长L=3.6m，滑块在平板车上滑动一段时间后相对小车静止．求滑块与小车的共同速度v。

（1）关于热现象和热学规律，下列说法正确的是          

A．布朗运动就是分子的运动

B．热量只能从高温物体向低温物体传递，不可能由低温物体传给高温物体

C．分子之间作用力表现为引力时，分子之间距离减小，分子势能减小

D．温度高的物体，其内能一定大

（2）内壁光滑的导热汽缸竖直放在盛有冰水混合物的水中，用活塞封闭压强为1.0×10⁵Pa,体积为2.0×10^-3m³的理想气体，现在活塞上缓慢倒上沙子，使封闭气体的体积变为原来的一半.求
①此时气缸内气体的压强；
②在上述过程中外界对气体做功145J，封闭气体吸热还是放热，热量是多少？

（1）对爱因斯坦光电效应方程，下面的理解正确的有  （    ）

A．用同种频率的光照射同一种金属，因为电子逸出功相同，所以金属中逸出的所有光电子都会具有同样的初动能

B．用同种频率的光照射同一种金属，因为电子逸出功不同，所以金属中逸出的光电子的初动能出现差别

C．逸出功和极限频率之间应满足关系式

D．光电子的最大初动能和入射光的频率成正比，与入射光的强度无关

⑵质量为M的木板若固定在光滑的水平地面上，质量为m的子弹以速度v₁射入，射出时子弹速度v₂，如图所示，今将钉子拔掉，则子弹至少多大速度才能射穿木块？（设前后两次子弹和木块的作用力相同）

（1）.下列说法正确的是        （   ）

A．回复力一定是振动物体所受的合外力

B．弹簧振子振动过程中，速度增大时，加速度一定减小

C．声源与观察者相互接近时，观察者接收到的声波的频率会降低

D．光密介质的密度一定大于光疏介质的密度

（2）.玻璃半圆柱体的半径为R，横截面如图所示，圆心为O，A为圆柱体上一点，光束1指向圆心，方向与AO夹角为30°，光束2的入射点为B，方向与底面垂直，∠AOB = 60°，已知玻璃对这种光的折射率。求：两束光线经柱面和底面折射后的交点与O点的距离d。

（1）．以下关于热力学知识的叙述正确的是       (填入选项前的字母，有填错的不得分)。

A．绝热过程是指系统不从外界吸热，也不向外界放热，这个过程不与外界交换能量。

B．热量是在单纯的热传递过程中系统内能变化的量度，所以不能说物体具有多少热量，只能说物体吸收或放出多少热量。

C．悬浮在液体中的微粒越小，在某一瞬间跟它相撞的液体分子数越少，撞击作用 的不平衡性就表现得越明显，因而布朗运动越明显。

D．由熵的定义可知，熵较大的宏观状态就是无序程度很小的宏观状态，也就是出现概率较小的宏观状态。

（2）.如图所示，上端封闭、下端开口内径均匀的玻璃管，管长=100cm，其中有一段长=15cm的水银柱把一部分空气封闭在管中。当管竖直放置时，封闭气柱的长度=50cm。现把开口端向下插入水银槽中，直至端气柱长=37.5cm时为止，这时系统处于静止状态。已知大气压强=75cm，整个过程温度保持不变，试求槽内的水银进入管内的长度。

（1）下列说法中正确的是    (      )

A．一群氢原子处于n=3的激发态向较低能级跃迁，最多可放出二种频率的光子

B．由于每种原子都有自己的特征谱线，故可以根据原子光谱来鉴别物质

C．实际上，原子中的电子没有确定的轨道，但在空间各处出现的概率具有一定的规律

D．粒子散射实验揭示了原子的可能能量状态是不连续的

（2）某些建筑材料可产生放射性气体氡，氡可以发生α或β衰变，如果人长期生活在氡浓度过高的环境中，那么，氡经过人的呼吸道沉积在肺部，并大量放出射线，从而危害人体健康。原来静止的一个质量为M的氡核（）发生一次α衰变生成新核钋（Po）。已知衰变后的α粒子的质量为m．电荷量为q，速度为v，并假设衰变过程中释放的核能全部转化为α粒子和新核的动能。（涉及动量问题时，亏损的质量可忽略不计）
①写出衰变方程；
②衰变过程中的质量亏损。

（1）一列简谐横波在均匀介质中沿x轴正方向传播,波源位于坐
标原点,在t =0时刻波源开始振动,在t ="3" s时刻的波形如图所示,此时,x ="3" m处的质点刚开始振动.则              (   )

A．波源开始振动时的方向沿y轴正方向	B．波源开始振动时的方向沿y轴负方向
C．t ="7" s时X ="2" m处的质点在波谷	D．t ="7" s时X ="6" m处的质点在波峰

（2）图示是一透明的圆柱体的横截面，其半径R＝20cm，折射率为，AB是一条直径，今有一束平行光沿AB方向射向圆柱体，试求：
①光在圆柱体中的传播速度；
②距离直线AB多远的入射光线，折射后恰经过B点.

（1）下列说法中正确的是        (   )

A．当两个分子间的距离为r0(平衡位置)时，分子力为零，分子势能最小

B．同时撞击固体微粒的液体分子数越多，布朗运动越剧烈

C．第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反了热力学第二定律

D．一定质量的理想气体，如果保持温度不变，压强变大时，内能将减小

（2）如图所示，一根粗细均匀、内壁光滑的玻璃管竖直放置，玻璃管上端有一抽气孔，管内下部被活塞封住一定质量的理想气体，气体温度为T₁。现将活塞上方的气体缓慢抽出，当活塞上方的压强达到p₀时，活塞下方气体的体积为V₁，此时活塞上方玻璃管的容积为2.6 V₁，活塞因重力而产生的压强为0.5p₀。继续将活塞上方抽成真空后密封，整个抽气过程中管内气体温度始终保持不变，然后将密封的气体缓慢加热。求：
（1）活塞刚碰到玻璃管顶部时气体的温度T₂；
（2）当气体温度达到1.8T₁时的压强p。

A. (1) 下列说法正确的是________．
A. 当两个分子间的分子势能增大时，分子间作用力一定减小
B. 大量分子的集体行为是不规则的，带有偶然性
C. 晶体和非晶体在一定的条件下可以转化
D. 人类利用能源时，是将高品质的能量释放出来并最终转化为低品质的内能
(2) 一定质量的理想气体，体积由V₁压缩至V₂，第一次是经过一个等温过程，最终气体压强是p₁、气体内能是E₁；第二次是经过一个等压过程，最终气体压强是p₂、气体内能是E₂；则p₁________p₂，E₁________E₂.(填“＞”“＝”或“＜”)　

(3) 当把一滴用酒精稀释过的油酸滴在水面上时，油酸就在水面上散开，油酸分子就立在水面上，形成单分子层油膜，现有按酒精与油酸的体积比为m∶n 配制好的油酸酒精溶液置于容器中，还有一个装有约2cm深水的浅盘，一支滴管，一个量筒．现用滴管从量筒中取V体积的溶液，让其自由滴出，全部滴完共为N滴．
①用滴管将一滴油酸酒精溶液滴入浅盘，待油酸薄膜稳定后，将薄膜轮廓描绘在坐标纸上，如图所示．(已知坐标纸上每个小方格面积为S，求油膜面积时，半个以上方格面积记为S，不足半个舍去)则油膜面积为________．
②求出估算油酸分子直径的表达式．
B. (1) 下列说法正确的是________．
A. 测定某恒星特定元素发出光的频率，对比地球上该元素的发光频率，可以推算该恒星远离地球的速度
B. 无线电波没有偏振现象
C. 红外线比无线电波更容易发生干涉和衍射现象
D. 在一个确定的参考系中观测，运动物体上物理过程的时间进程跟物体运动速度有关
(2) 在“研究单摆周期与摆长的关系”实验中，摆的振幅不要太大，摆线要细些、伸缩性要小，线的长度要尽量________(填“长些”或“短些”)．悬点要固定，摆长是悬点到________的距离．
(3) 如图，为一圆柱中空玻璃管，管内径为R₁，外径为R₂，R₂＝2R₁.一束光线在圆柱横截面内射向玻璃管，为保证在内壁处光不会进入中空部分，问入射角i应满足什么条件？

C.(1) 存在下列事实：①一对高能的γ光子相遇时可能产生一对正负电子；②一个孤立的γ光子不论其频率多高都不可能产生一对正负电子；③一个高能的γ光子经过重核附近时可能产生一对正负电子；④原子核发生变化时，只发射一些特定频率的γ光子．关于上述事实下列说法正确的是(电子质量m_e，光在真空中速度为c，普朗克常量为h)________．
A. 事实①表明，微观世界中的相互作用，只要符合能量守恒的事件就一定能发生
B. 事实②说明，动量守恒定律和能量守恒定律是自然界的普遍规律
C. 事实③中，由于外界重核的参与，系统动量不守恒，而γ光子的频率需满足ν≥
D. 事实④中表明，原子核的能级也是不连续的
(2) 本身不是易裂变材料，但是一种增殖材料，它能够吸收慢中子变成，然后经过________次________衰变转变为易裂变材料铀的同位素.

(3) 如图为通过某光电管的光电流与两极间电压的关系，当用光子能量为4.5eV的蓝光照射光电管的阴极K时，对应图线与横轴的交点U₁＝－2.37V.(普朗克常量h＝6.63×10^－34 J·s，电子电量e＝1.6×10^－19 C)(以下计算结果保留两位有效数字)
①求阴极K发生光电效应的极限频率．
②当用光子能量为7.0eV的紫外线持续照射光电管的阴极K时，测得饱和电流为0.32μA，求阴极K单位时间发射的光电子数．

（1）某原子核反应堆由铀棒、镉棒、慢化剂、冷却剂和水泥防护层等组成，关于它们的作用，下列说法中正确的是____（填人正确选项前的字母）．

A．铀棒是核反应堆的燃料

B．镉棒是吸收中子的材料

C．慢化剂（如石墨、重水等）起减慢核反应的作用

D．冷却剂把反应堆的热量传递出去，同时使反应堆冷却

（2）两个粒子经相互作用后转化为另外两个粒子的核反应称为二体反应，在二体反应 中，我们可以认为两个粒子组成孤立的系统，反应中遵从动量守恒和能量守恒．用α粒子 轰击氮14的反应就可以看作是一个二体反应。
（1）写出该反应的核反应方程式
（2）已知该反应是吸能反应，反应后系统的总动能减小1.20MeV，设反应前氮核是静止的，那么用来轰击氮核的α粒子的动能至少是多大？ 

（1）一列简谐横波沿x轴传播，在t=0时刻的波形图如图所示。已知x=0.8m处质点的振动方程为：y =0.01sin5πt（m），则该列波的传播方向和波速大小分别是____．（填入正确选项前的字母）

A．沿x轴正方向，4m/s

B．沿x轴正方向，2m/s

C．沿x轴负方向，4m/s

D．沿x轴负方向，2m/s

（2）如图所示，一束截面为圆形（半径R）的平行白光垂直射向一玻璃半球的平面，经折射后在屏幕S上形成一个圆形彩色亮区。已知玻璃半球的半径为R，屏幕S至球心的距离为d（d >3R），不考虑光的干涉和衍射，试问：
①在屏幕S上形成的圆形亮区的最外侧是什么颜色？
②若玻璃半球对最外侧色光的折射率为n，求出圆形亮区的最大半径。

（1）关于分子运动和热现象，下列说法正确的是（填人正确选项前的字母）（   ）

A．布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒分子无规则运动的反映

B．物体温度不变而体积减小时，物体中所有分子的动能不变势能减少

C．气体失去容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在着斥力的缘故

D．坚固容器内气体温度升高，气体分子平均动能增大使器壁单位面积平均受的压力增大

（2）如图所示，导热性能良好粗细均匀两端封闭的细玻璃管ABCDEF竖直放置．AB段和CD段装有空气，BC段和DE段为水银，EF段是真空，各段长度相同，即   AB=BC=CD=DE=EF，管内AB段空气的压强为p，环境温度为T．
（1）若要使DE段水银能碰到管顶F，则环境温度至少需要升高到多少？ 
（2）若保持环境温度下不变，将管子在竖直面内缓慢地旋转180°便F点在最下面，求此时管内两段空气柱的压强以及最低点F处的压强．