高中物理简答题

在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，甲、乙、丙三位同学在纸上画出的界面aa′、bb′与玻璃砖位置的关系分别如图中①②③所示，其中甲、丙两同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖，他们的其他操作均正确，且均以aa′、bb′为界面画光路图，则这三位同学测得的折射率与真实值相比分别有何变化？

弹簧振子从距离平衡位置5 cm处由静止释放，4 s内完成5次全振动．
(1)这个弹簧振子的振幅为________cm，振动周期为________s，频率为________Hz.
(2)4 s末振子的位移大小为多少？4 s内振子运动的路程为多少？
(3)若其他条件不变，只是使振子改为在距平衡位置2.5 cm处由静止释放，该振子的周期为多少？

如图所示，是某绳波形成过程的示意图，质点1在外力作用下垂直直线方向做简谐运动，带动2、3、4……各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端．已知t＝0时，质点1开始向上运动，t＝时，1质点到达最上方，5质点开始向上运动，问：

(1)t＝时，质点8、12、16的运动状态(是否运动、运动方向)如何？
(2)t＝时，质点8、12、16的运动状态如何？
(3)t＝T时，质点8、12、16的运动状态如何？

在LC振荡电路中，如已知电容C，并测得电路的固有振荡周期为T，即可求得电感L.为了提高测量精度，需多次改变C值并测得相应的T值．现将测得的六组数据标示在以C为横坐标，以T²为纵坐标的坐标纸上，即图中用“×”表示的点，如图所示．

(1)T、L、C的关系为________．
(2)根据图中给出的数据点作出T²与C的关系图线．

(1)下列说法正确的是________．

A．温度可以自发地从高温物体传递到低温物体

B．分子数和温度相同的物体不一定有相同的内能

C．第二类永动机不可能制成的原因是其违背了能量守恒定律

D．热量能够从低温物体传递到高温物体

(2)如图甲所示，一导热性能良好、内壁光滑的汽缸水平放置，横截面积S＝2×10^{－3 m2}、质量m＝4 kg，厚度不计的活塞与汽缸底部之间封闭了一部分气体，此时活塞与汽缸底部之间的距离为24 cm，在活塞的右侧12 cm处有一对与汽缸固定连接的卡环，气体的温度为300 K，大气压强p₀＝1.0×10⁵ Pa.现将汽缸竖直放置，如图乙所示，取g＝10 m/s².求：

①活塞达到卡环时的温度；
②加热到675 K时封闭气体的压强．

如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A.其中，A→B和C→D为等温过程，B→C和D→A为绝热过程(气体与外界无热量交换)．这就是著名的“卡诺循环”．

(1)该循环过程中，下列说法正确的是________
A．A→B过程中，外界对气体做功
B．B→C过程中，气体分子的平均动能增大
C．C→D过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多
D．D→A过程中，气体分子的速率分布曲线不发生变化
(2)该循环过程中，内能减小的过程是________(选填“A→B”“B→C”“C→D”或“D→A”)．若气体在A→B过程中吸收63 kJ的热量，在C→D过程中放出38 kJ的热量，则气体完成一次循环对外做的功为________kJ.
(3)若该循环过程中的气体为1 mol，气体在A状态时的体积为10 L，在B状态时压强为A状态时的.求气体在B状态时单位体积内的分子数．(已知阿伏加德罗常数N_A＝6.0×10²³ mol^－1，计算结果保留一位有效数字)

(1)下列说法正确的是(　　)

A．已知某物质的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA.则该种物质的分子体积为V0＝

B．布朗运动是在显微镜下看到的液体分子的无规则运动

C．分子质量不同的两种气体温度相同，它们分子的平均动能一定相同

D．两个分子间距增大的过程中，分子间的作用力一定减小

(2)如图所示，两端开口的U形玻璃管两边粗细不同，粗管横截面积是细管的2倍．管中装入水银，两管中水银面与管口距离均为12 cm，大气压强为p₀＝75 cmHg.现将粗管管口封闭，然后将细管管口用一活塞封闭并将活塞缓慢推入管中，直至两管中水银面高度差达6 cm为止，求活塞下移的距离(假设环境温度不变)．

(1)根据分子动理论，对下列现象解释正确的是(　　)

A．花香袭人，说明分子永不停息地做无规则运动

B．海绵容易压缩，说明分子间存在引力

C．滴进水中的红墨水迅速散开，说明分子间存在斥力

D．浑浊液静置后变澄清，说明分子间既有引力又有斥力

(2)①一定质量的理想气体经历如图所示的状态变化，变化顺序为a→b→c→d，图中坐标轴上的符号p指气体压强，V指气体体积，ab线段延长线过坐标原点，cd线段与p轴垂直，da线段与轴垂直．气体在此状态变化过程中属于等温变化过程的是________，在b→c的变化过程中气体的内能________(填“增大”、“减小”或“不变”)．

②现在轿车已进入普通家庭，为保证驾乘人员人身安全，汽车增设了安全气囊，它会在汽车发生一定强度的碰撞时，利用叠氮化钠(NaN₃)爆炸时产生气体(假设都是N₂)充入气囊，以保护驾乘人员．若已知爆炸瞬间气囊容量为70 L，氮气的密度ρ＝1.25×10² kg/m³，氮气的平均摩尔质量M＝0.028 kg/mol，阿伏加德罗常数N_A＝6.02×10²³ mol^－1，试估算爆炸瞬间气囊中N₂分子的总个数N.(结果保留一位有效数字)

(1)以下说法正确的是________．
a．水的饱和汽压随温度的升高而增大
b．扩散现象表明，分子在永不停息地运动
c．当分子间距离增大时，分子间引力增大，分子间斥力减小
d．一定质量的理想气体，在等压膨胀过程中，气体分子的平均动能减小
(2)如图所示，粗细均匀、导热良好、装有适量水银的U型管竖直放置，右端与大气相通，左端封闭气柱长l₁＝20 cm (可视为理想气体)，两管中水银面等高．现将右端与一低压舱(未画出)接通，稳定后右管水银面高出左管水银面h＝10 cm.(环境温度不变，大气压强p₀＝75 cmHg)

①求稳定后低压舱内的压强(用“cmHg”作单位)．
②此过程中左管内的气体对外界________(填“做正功”“做负功”或“不做功”)，气体将________(填“吸热”或“放热”)．

(1)以下说法正确的是(　　)

A．当两个分子间的距离为r0(平衡位置)时，分子势能最小

B．布朗运动反映了花粉小颗粒内部分子的无规则运动

C．一滴油酸酒精溶液体积为V，在水面上形成的单分子油膜面积为S，则油酸分子的直径d＝

D．温度、压力、电磁作用等可以改变液晶的光学性质

(2)①如图所示，一直立的汽缸用一质量为m的活塞封闭一定量的理想气体，活塞横截面积为S，汽缸内壁光滑且缸壁是导热的．开始活塞被固定，打开固定螺栓K，活塞上升，经过足够长时间后，活塞停在B点．则活塞停在B点时缸内封闭气体的压强为________，在该过程中，缸内气体________(填“吸热”或“放热”)．(设周围环境温度保持不变，已知AB＝h，大气压强为p₀，重力加速度为g)

②“水立方”国家游泳中心是北京为2008年夏季奥运会修建的主游泳馆．水立方游泳馆是有8条泳道的国际标准比赛用游泳池，游泳池长50 m、宽25 m，水深3 m．设水的摩尔质量为M＝1.8×10^{－2 kg/mol}，试估算该游泳池中的水分子数．

(1)如图所示，一根柔软的弹性绳子右端固定，左端自由，A、B、C、D、…为绳子上的等间隔的点，点间间隔为50 cm，现用手拉着绳子的端点A使其上下振动，若A点刚开始向上振动，经0.1秒第一次达到最大位移处，C点恰好开始振动，则绳中形成的向右传播的横波速度为________ m/s，从A点开始振动计时，经________ s的时间J点第一次向下达到最大位移．

(2)如图所示，等边三角形ABC为透明柱状介质的横截面，一束平行于角平分线BD的单色光由AB面射入介质，经AB面折射的光线恰平行于BC.

①求介质对此单色光的折射率n；
②若光在真空的传播速度为c，则光在此介质中的传播速度为多少？折射光线在AC面上能否发生全反射？

(1)如图所示的装置，弹簧振子的固有频率是4 Hz.现匀速转动把手，给弹簧振子以周期性的驱动力，测得弹簧振子振动达到稳定时的频率为1 Hz，则把手转动的频率为________．

A．1 Hz         B．3 Hz    C．4 Hz       D．5 Hz
(2)如图所示，两艘飞船A、B沿同一直线同向飞行，相对地面的速度均为v(v接近光速c)．地面上测得它们相距为L，则A测得两飞船间的距离________(选填“大于”“等于”或“小于”)L.当B向A发出一光信号，A测得该信号的速度为________．

(3)图为单反照相机取景器的示意图，ABCDE为五棱镜的一个截面，AB⊥BC.光线垂直AB射入，分别在CD和EA上发生反射，且两次反射的入射角相等，最后光线垂直BC射出．若两次反射都为全反射，则该五棱镜折射率的最小值是多少？(计算结果可用三角函数表示)

(1)如图所示，图甲为某一列波在t＝1.0 s时的图象，图乙为参与该波动的P质点的振动图象．

①试确定波的传播方向；
②求该波的波速v；
③在图甲中画出3.5 s时的波形图(至少画一个波长)；
④求再经过3.5 s时P质点的路程s和位移．
(2)如图所示，横截面为圆周的柱状玻璃棱镜AOB，其半径为R，有一束单色光垂直于OA面射入棱镜，玻璃的折射率为n＝，光在真空中的速度为c.试求：

①该单色光距离OB至少多远时，它将不能从AB面直接折射出来．
②满足①问中的单色光在棱镜中传播的时间．

(1)下列说法中正确的是________．

A．光的偏振现象说明光是纵波

B．人耳能听见的声波比超声波更易发生衍射

C．光的双缝干涉实验中，若仅将入射光从红光改为紫光，则相邻亮条纹间距一定变大

D．光导纤维传播光信号利用了光的全反射原理

E．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹用实验证实了电磁波的存在
(2)如图所示，MN是一条通过透明球体球心O的直线，在真空中波长为λ₀＝564 nm的单色细光束AB平行于MN射向球体，B为入射点，若出射光线CD与MN的交点P到球心O的距离是球半径的倍，且与MN所成的夹角α＝30°.求：

①透明球体的折射率n；
②此单色光在透明球体中的波长λ.

(1)如图所示，一细束白光由空气斜射到横截面为矩形的玻璃砖abdc的ab边上(入射光的延长线沿Od方向)，则入射光________．

A．不可能在ab界面发生全反射

B．可能射到bd面，并在bd界面发生全反射

C．一定能到达cd面，并可能在cd界面发生全反射

D．一定能到达cd面并从cd射出，射出的各种色光一定互相平行

E．光进入玻璃砖后的速度减小
(2)一列简谐横波，在t＝0时的波动图象如图所示，此时波恰好传播到A点，再经过1.0 s，Q点正好完成第一次全振动．试求：

①波速v的大小；
②规范画出第1 s内质点P的振动图象(要求在坐标轴上标明有关的物理量、单位和数据)．