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阶段性训练（五）
考察内容（机械振动机械波 光 电磁波 热学 原子结构原子核）
一．选择题
1．宏观现象往往与系统中大量微观粒子的无规则运动联系在一起，则下列说法正确的是（ ）
A．花粉颗粒在液体中的布朗运动，是由于花粉颗粒内部分子无规则热运动引起的
B．夏天气温比春天高，所以夏天大气中所有分子热运动速率均比春天大
C．冬天低温下会结冰，如果一定质量0℃的水变成0℃的冰，体积会增大，分子势能会增大
D．一定质量的理想气体保持压强不变，温度升高，单位时间内撞击器壁单位面积的分子个数会
减少
2．春天来了，雨后荷叶上有很多晶莹剔透的水珠，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．荷叶上的水珠呈球形是因为水珠受到重力
B．在水珠表面层，水分子间的作用力表现为引力
C．在水珠表面层，水分子间的作用力表现为斥力
D．在水珠表面层，水分子间的作用力为零
3．孔明灯俗称许愿灯，祈天灯，古代多用于军事通讯，而现代人多用于祈福。在灯底部的支架上
绑上一块沾有煤油的粗布，点燃后灯内的热空气膨胀，放手后，整个灯冉冉升空，当底部的煤
油烧完后又会自动下降。关于孔明灯，下列说法正确的是（ ）
A．点燃后，孔明灯所受浮力增大从而升空
B．点燃后，灯内气体的温度升高，内能增大
C．点燃后升空过程中，灯内气体分子间的平均撞击力增大
1
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D．点燃后升空过程中，灯内气体的压强不变
4．惠更斯利用摆的等时性发明了带摆的计时器，叫摆钟。摆钟运行时克服摩擦所需的能量由重锤
的势能提供，运行的速率由钟摆控制。旋转钟摆下端的螺母可以使摆上的圆盘沿摆杆上下移动，
如图所示。以下说法正确的是（ ）
A．当摆钟不准确时需要调整圆盘的位置
B．摆钟快了应使圆盘沿摆杆上移
C．由冬季变为夏季时应使圆盘沿摆杆下移
D．把摆钟从福建移到北京应使圆盘沿摆杆上移
5．水上乐园的冲浪池示意图如图，波浪从深水区向浅水区传播时，波长将变短。图中游客在波浪
池中随波浪运动，下列说法正确的是（ ）
A．游客将随波浪冲到浅水区
B．此时游客正在向上运动
C．冲浪池表面的波浪属于纵波
D．波浪传到浅水区频率增大
6．“战绳”是一种用途广泛的健身器材，某运动员双手以相同节奏上下抖动两根相同的战绳，使
战绳形成绳波，如图所示。下列说法正确的是（ ）
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A．两根战绳形成的波形一定完全相同
B．两根战绳上的波传播速度大小相同
C．两根战绳上各点的振动频率一定不相同
D．若人停止抖动战绳，则绳波立即消失
7．如图，在水池底中部放一线状光源，光源平行于水面，则水面观察到的发光区域形状为
（ ）
A．
B．
C．
D．
8．如图所示，某兴趣小组用洛埃镜实验装置研究光的波长，S 为红色光源，M 为平面镜。在光屏
上某区域出现了明暗相间的条纹，要使得条纹间距变大，下列措施可行的是（ ）
A．将光屏向左移动
B．将平面镜向左平移
C．将光源S 向下移动
D．将S 换成绿色光源
9．某防盗报警器工作原理如图所示。用紫外线照射光敏材料制成的阴极时，逸出的光电子在电路
中产生电流，电流经放大后使电磁铁吸住铁条。当光源与阴极间有障碍物时，警报器响起。下
列说法正确的是（ ）
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A．若用红外光源代替紫外光源，该报警器一定能正常工作
B．逸出光电子的最大初动能与照射光频率成正比
C．若用更强的同一频率紫外线照射阴极，光电流变大
D．若用更强的同一频率紫外线照射阴极，所有光电子的初动能均增大
10．钍基熔盐核反应堆不仅发电效率高，而且核废料污染小，具有广阔的应用前景。 90
232Th本身不
能直接使用，需经过一系列核反应后先生成 91
233 Pa， 91
233 Pa再衰变生成 92
233U，利用中子轰击
92
233U发生裂变后释放核能，其典型产物是 56
142Ba和 36
89 Ke，已知 91
233 Pa的半衰期为27 天，则
（ ）
A． 92
233U裂变反应的方程为 92
233U →56
142Ba+36
89 Ke+20
1n
B． 36
89 Ke的结合能大于 92
233U的结合能
C．大量的 91
233 Pa经过54 天后有四分之一发生了衰变
D． 91
233 Pa发生的是β 衰变
11．均匀介质中，波源位于O 点的简谐横波在xOy 水平面内传播，波面为圆。t＝0 时刻，波面分布
如图甲所示，其中实线表示波峰，虚线表示相邻的波谷。A 处质点的振动图像如图乙所示，竖
直向上为z 轴正方向。下列说法正确的是（ ）
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A．该波从A 点传播到B 点所需时间为2s
B．t＝6s 时，B 处质点位于波峰
C．t＝8s 时，C 处质点振动方向竖直向上
D．t＝4s 时，质点E 运动到x＝20m 处
12．如图（a）所示，某种油量计是由许多透明等厚的薄塑料片叠合而成的，每个薄片的形状如图
（b）所示，其底部为等腰直角三角形，薄片的长度不等。把这一油量计固定在油箱内，通过观
察窗口可以清晰看到油量计的上表面有一条明暗分界线，从而可知箱内剩余油量的多少。已知
塑料的折射率n＞√2，塑料的折射率小于油的折射率，塑料片共10 片。当观察到油量计的上表
面左边7 片明亮，右边3 片暗淡，则说明（ ）
A．油箱内剩余约3
10
的油量
B．油箱内剩余约7
10
的油量
C．油箱内剩余约3
7
的油量
D．油箱内剩余约4
7
的油量
二．多选题
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13．平静水面上建立x 轴，俯视图如图所示。分别位于x1＝﹣0.2m 和x2＝0.3m 的两波源A、B 起振
方向相反，t＝0 时刻同时从各自的平衡位置开始以10Hz 的频率、4cm 的振幅上下振动，在水面
上形成两列简谐横波。图中虚线为t＝0.3s 两列波到达的位置，此时x＝0.5m 处的质点处于平衡
位置且向上振动。下列说法正确的是（ ）
A．两列波的传播速度为2m/s
B．原点x＝0 处的质点起振方向向下
C．x 轴上在AB 之间振动加强点个数共9 个
D．从t＝0 时刻起，一天内，x＝2.024m 处的质点通过的总路程为0.8m
14．截面为等腰直角三角形的三棱镜如图甲所示。DE 为嵌在三棱镜内部紧贴BB'C'C 面的线状单色
可见光光源，DE 与三棱镜的ABC 面垂直，D 位于线段BC 的中点。图乙为图甲中ABC 面的正
视图。三棱镜对该单色光的折射率为√2，只考虑由DE 直接射向侧面AA'CC 的光线。下列说法
正确的是（ ）
A．光从AA'C'C 面出射的区域占该侧面总面积的1
2
B．光从AA'C'C 面出射的区域占该侧面总面积的2
3
C．若DE 发出的单色光频率变小，AA'C'C 面有光出射的区域面积将增大
D．若DE 发出的单色光频率变小，AA'C'C 面有光出射的区域面积将减小
15．图1 是一底面积为S 且导热性能良好的圆柱形薄壁气缸，气缸内距其水平底部高L 处有可视为
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质点的卡点，气缸上端有一密封良好且可无摩擦滑动的轻活塞，气缸内封闭有一定质量的理想
气体。缓慢改变气缸内的温度，使缸内封闭气体由状态A 经状态B 变化到状态C，该过程中，
活塞到气缸底部的高度L 与气缸内热力学温度T 的关系如图2 所示，整个过程中缸内封闭气体
吸收的热量为Q。已知外界环境气压始终为p0，气缸内初始热力学温度为T。则（ ）
A．在状态A 时，缸内封闭气体的压强为0.5p0
B．在状态C 时，Lc＝1.5L
C．整个过程中，缸内封闭气体的内能增加量为Q
D．直线BC 一定不过坐标原点
三．实验题
16．“探究气体等温变化的规律”的实验装置如图甲所示，用细软管将针管小孔与压强传感器连接
密封一定质量的气体，用数据采集器连接计算机测量气体压强。
（1）下列说法正确的是 ；
A．实验时各实验小组被封闭气体的质量和温度必须相同
B．实验中为找到体积与压强的关系，一定要测量空气柱的横截面积
C．在柱塞上涂润滑油，可以减小摩擦，使气体压强的测量更准确
D．处理数据时采用p- 1
V
图像，是因为p- 1
V
图像比p﹣V 图像更直观
（2）实验时，推动活塞，注射器内空气体积逐渐减小，多次测量得到注射器内气体压强p、体
积V 变化的p﹣V 图线，如图乙所示（其中虚线是实验所得图线，实线为一条双曲线，实验过程
中环境温度保持不变），发现该图线与玻意耳定律明显不合，造成这一现象的可能原因是
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。
A．实验时用手握住注射器使气体温度逐渐升高
B．实验时迅速推动活塞
C．注射器没有保持水平
D．推动活塞过程中有气体泄漏
（3）某小组两位同学各自独立做了实验，环境温度一样且实验均操作无误，根据他们测得的数
据作出的V - 1
p
图像如图丙所示，图线a 与b 在横轴上截距之比为1：2，则a 与b 密闭气体质量
之比为 ；
（4）两条图像都不过坐标原点，图中V0表示 的体积；
（5）请从气体压强的微观角度，说明：质量一定的气体，温度不变时，体积减小，则压强增大：
。
17．带茶叶滤网的圆柱形玻璃茶壶，当茶壶中盛有部分水时，由于折射，观察者从侧面看到的滤网
的水下部分要比水上部分粗一些。某实验小组仅用手机拍摄的茶壶照片即可估测水的折射率，
照片如图1，若忽略茶壶玻璃壁的厚度，只考虑光在水和空气交界面上的折射现象，把茶壶俯视
图进行光路图的建模分析，如图2 所示。
（1）如图2 是实验小组做出的两条边界光线的光路图，你认为正确的光路是 （填
“ABC”或“A′B′C′”）。
（2）用刻度尺测得照片中滤网水下部分的直径为d′，水上部分的直径为d，则水的折射率n＝
。
四．计算题
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18．如图甲所示，均匀介质中有三角形PQR，PR =2.0m，QR =3.8m，P 处有一个波源，从t＝0
时刻开始按图乙所示规律做简谐运动，产生的简谐横波在三角形平面内传播，经过时间Δt＝
4.0s，R 处的介质开始振动。求：
（1）从t1＝1.1s 到t2＝6.0s 波源的位移大小和路程；
（2）简谐横波的波长；
（3）若Q 处也有一个与P 处完全相同的振源，则达到稳定后，R 处介质的振幅是多少？已知波
传播时无衰减。
19．折射率为n 的某种透明材料制成的空心球体，内径是R，外径是内径的k（k＞1）倍，其过球
心的某截面（纸面内）如图所示，一束单色光（纸面内）从外球面上A 点射入。
（1）当k＝2 时，从A 点射入的光线经折射后恰好与内球面相切，求光在介质中的传播时间
（已知光速为c）；
（2）当k1＝3 和k2＝4 时，从A 点射入的光线经折射后恰好在内球面发生全反射，求两种情况
下A 点入射角的正弦之比。
20．如图是由汽缸、活塞柱、弹簧和上下支座构成的汽车减震装置，该装置的质量、活塞柱与汽缸
摩擦均可忽略不计，汽缸导热性和气密性良好。该装置未安装到汽车上时，弹簧处于原长状态，
汽缸内的气体可视为理想气体，压强为1.0×105Pa，封闭气体和活塞柱长度均为0.20m。活塞柱
横截面积为1.0×10﹣2m2；该装置竖直安装到汽车上后，其承载的力为3.0×103N 时，弹簧的压缩
量为0.10m。大气压强恒为1.0×105Pa，环境温度不变。求：
（1）气缸内气体吸热还是放热？
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（2）安装到汽车上后，气缸内气体的压强；
（3）该装置中弹簧的劲度系数。
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