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- 2023-12-01 发布
物 理
注 意 事 项
考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求
１．本试卷共6页，包含选择题(第1题～第11题，共38分)、非选择题(第12题～第16题，共62分)两部分．本次考试时间为100分钟，满分100分．考试结束后，请将答题卡交回．
2．答题前，请务必将自己的姓名、学校、班级、座位号、考试证号用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔填写在答题卡的相应位置．
3．选择题每小题选出答案后，将答案填写在对应题号的方格内，在其他位置作答一律无效．非选择题请用0.5毫米黑色字迹的签字笔在答题卡指定区域作答．在试卷或草稿纸上作答一律无效．
4．如有作图需要，可用2B铅笔作答，并请加黑加粗，描写清楚．
一、单项选择题：本题共6小题，每小题3分，共18分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确．选对的得3分，选错或不答的得0分．
1．甲、乙、丙、丁四位同学组成合作学习小组，对晶体和液晶的特点展开了讨论．他们的说法正确的是
A．甲说，晶体有单晶体和多晶体，都具有天然规则的几何外形
B．乙说，多晶体是由许多单晶体杂乱无章地组合而成的，所以多晶体没有固定的熔点
C．丙说，液晶就是液态的晶体，其光学性质与多晶体相似，具有各向异性
D．丁说，液晶是一种在分子结构上介于固体和液体之间的中间态，它具有液体的流动性，又像某些晶体那样具有光学各向异性
2．关于质点做简谐运动，下列说法正确的是
A．在某一时刻，它的速度与回复力的方向相同，位移方向也相同
B．在某一段时间内，它的回复力的大小增大，动能也增大
C．在某一段时间内，它的势能减小，加速度的大小也减小
D．在某一时刻，它的速度、位移和加速度的方向都相同
3．下列说法正确的是
A．热量不能由低温物体传递到高温物体
B．外界对物体做功，物体的内能必定增加
C．第二类永动机不可能制成，是因为违背了能量守恒定律
D．一切自然过程总是沿着分子热运动无序性增加的方向进行
4．下列关于波的说法中正确的是
A．机械波可以在真空中传播
B．不同频率的声波，在相同温度的空气中的传播速度相同
C．质点沿竖直方向振动，波沿水平方向传播，这类波是纵波
D．纵波传播过程中各质点可以随波迁移，而横波传播过程中各质点不能迁移
第5题图
5．如图所示，水平方向的弹簧振子振动过程中，振子先后经过a、b两点时的速度相同，且从a到b历时0.2 s，从b再回到a的最短时间为0.4 s，aO＝bO，c、d为振子最大位移处，则该振子的振动频率为
A．1 Hz B．1.25 Hz
C． 2 Hz D．2.5 Hz
6．在如图所示的坐标系中，一定质量的某种理想气体发生以下两种状态变化：第一种变化是从状态A到状态B，外界对该气体做功为6 J；第二种变化是从状态A到状态C，该气体从外界吸热的热量为9 J，图线AC的反向延长线通过坐标原点O，B、C两状态的温度相同，理想气体的分子势能为零，则下列说法中正确的是
A．从A状态到B状态气体放出3 J的热量
B．从A状态到C状态气体内能增加9J
C．气体从A状态到B状态与外界交换热量和A状态到C状态相同
D．气体从A状态到B状态的内能变化小于从A状态到C状态
二、多项选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分．在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项是正确的．全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分．
7．关于多普勒效应的叙述，下列说法正确的是
A．产生多普勒效应的原因是波源频率发生了变化
B．产生多普勒效应的原因是观察者和波源之间发生了相对运动
C．甲乙两列车相向行驶，两车均鸣笛，且所发出的笛声频率相同，乙车中的某旅客听到的甲车笛声频率低于他所听到的乙车笛声频率
D．来自某遥远星系上的某种原子光谱，与地球上同种原子的光谱相比较，光谱中各条谱线的频率均变小，说明该星系正在远离我们而去
8．关于液体的特点，下列描述正确的是
A．每一个液体分子都没有固定的位置，液体分子的平衡位置时刻变动
B．液体表面层的分子分布要比液体内部分子分布紧密些
C．从燃烧的蜡烛上滴下来的蜡，冷却后呈球形是由于表面张力造成的
D．在夏季，人穿棉线衣服感觉舒适是因为汗水对棉线浸润
9．如图甲所示，一个单摆做小角度摆动，从某次摆球由左向右通过平衡位置时开始计时，相对平衡位置的位移x随时间t变化的图象如图乙所示。不计空气阻力，g取10 m/s2。对于这个单摆的振动过程，下列说法中正确的是
A．单摆的位移x随时间t变化的关系式为x＝8sin(πt)cm
B．单摆的摆长约1m
C．从t＝2.5 s到t＝3 s的过程中，摆球的重力势能逐渐增大
D．从t＝2.5 s到t＝3 s的过程中，摆球所受绳子拉力逐渐减小
10．如图所示，沿x轴正方向传播的一列横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为200m/s，下列说法中正确的是
A．从图示时刻开始，经过0.01s质点a通过的路程为0.4m
B．从图示时刻开始，质点b比质点a先到平衡位置
C．若此波遇到另一列波并产生稳定的干涉条纹，则另一列波的频率为50Hz
D．若该波传播中遇到宽约3m的障碍物不能发生明显的衍射现象
C
b
a
P
Q
O
θ
θ
第11题图
11．a、b、c三条平行光线垂直于半圆柱体玻璃砖的截面直径从空气射向玻璃砖，如图所示，光线b正好过圆心O，光线a、c从光线b的两侧对称入射，从玻璃砖下表面进入空气后与光线b分别交于P、Q，则下列说法正确的是
A．玻璃对三种光的折射率关系为na>nb>nc
B．玻璃对a光的折射率大于对c光的折射率
C．a光比c光穿过该半圆柱体玻璃砖所需时间长
D．a、b、c三种光穿过该半圆柱体玻璃砖所需时间b光最长
三、实验题：本题共1小题，共15分．把答案填在题中的横线上．
12．用单摆测定重力加速度的实验装置如图1所示．
第12题图1
O
a
b
c
L
T2
O
第12题图2
O
第12题图3
A
(1)组装单摆时，应在下列器材中选用 (选填选项前的字母)
A．长度为1m左右的细线 B．长度为30cm左右的细线
C．直径为1.8cm的塑料球 D．直径为1.8cm的铁球
(2)测出悬点O到小球球心的距离(摆长)L及单摆完成n次全振动所用的时间t，则重力加速度g= (用L、n、t表示)
(3)下表是某同学记录的3组实验数据，并做了部分计算处理。
组次
1
2
3
摆长L/cm
80.00
90.00
100.00
50次全振动所用的时间t/s
90.0
95.5
100.5
振动周期T/s
1.80
1.91
重力加速度g/(m·s-2)
9.74
9.73
请计算出第3组实验中的T= s，g=
(4)用多组实验数据做出T2 - L图像，也可以求出重力加速度g，已知三位同学做出T2 - L的图线的示意图如图2中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都过原点，图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线b，下列分析正确的是 (选填选项前的字母)．
A．出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长L
B．出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次
C．图线c对应的g值小于图线b对应的g值
(5)某同学在家里测重力加速度。他找到细线和铁锁，制成一个单摆，如图3所示，由于家里只有一根量程为30cm的刻度尺，于是他在细线上的A点做了一个标记，使得悬点O到A点间的细线长度小于刻度尺量程。保持该标记以下的细线长度不变，通过改变O、A间细线长度以改变摆长。实验中，当O、A间细线的长度分别为l1和l2时，测得相应单摆的周期为T1、T2．由此可得重力加速度g= (用l1、l2、T1、T2表示)．
四、解答题：本题共4小题，共47分． 解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．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．
13．(9分)如图所示，内壁光滑的圆柱形汽缸竖直放置，内有一质量为m的活塞封闭一定质量的理想气体．已知活塞截面积为S，外界大气压强为p0、缸内气体温度为T1．现对汽缸缓慢加热，使体积由V1增大到V2，该过程中气体吸收的热量为Q1．求:
第13题图
(1)加热后缸内气体的温度；
(2)该过程中气体增加的内能．
14．(12分)如图所示，竖直放置的轻弹簧劲度系数为k，下端固定在水平面上，上端与质量为m可视为质点的小球相连，开始时弹簧处于原长．现将小球从弹簧上端由静止开始释放，在竖直方向上作简谐运动，其周期为．已知重力加速度为g，不计弹簧质量和一切阻力，取竖直向下为正，开始运动时刻为0时刻，求：
(1)小球处于平衡位置时弹簧的形变量及简谐运动的振幅A；
(2)小球简谐运动位移随时间变化的表达式；
(3)小球运动到最低点时弹簧的弹力．
15．(12分)一列简谐横波沿＋x轴方向传播，t＝0时刻的波形如图甲所示，A、B、P和Q是介质中的4个质点，t＝0时刻波刚好传播到B点．质点A的振动图象如图乙所示，则：
(1)该波的传播速度是多大？
(2)从t＝0到t＝1.6 s，质点P通过的路程为多少？
(3)经过多长时间质点Q第一次到达波谷？
16．(14分)如图所示，某玻璃砖的截面由半圆和正三角形组成，半圆的直径为d，正三角形的边长也为d，一束单色光从AB边的中点D垂直于BC射入玻璃砖中，结果折射光线刚好通过半圆的圆心O，光在真空中的传播速度为c，求：
(1)光在玻璃砖中传播的时间(不考虑光的反射)．
(2)入射光线的方向不变，将光在AB面上的入射点下移，使折射光线刚好能照射到圆的最底部，入射点沿AB移动的距离为多少？这时光束在圆的最底部经玻璃砖折射后的折射角为多少？
物理参考答案及评分标准
一、单项选择题：本题共6小题，每小题3分，共18分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确．选对的得3分，选错或不答的得0分．
1．D 2． C 3． D 4．B 5． B 6．B
二、多项选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分．在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项是正确的．全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分．
7． BD 8． ACD 9． AB 10． A C 11． BC
三、实验题：本题共1小题，共15分．把答案填在题中的横线上．
12.（1）AD （3分，漏选得1分） （2） （3分）
（3）2.01，9.76（9.76～9.77） （4分） （4） B （2分）
（5） （3分）
四、简答题：本题共4小题，共47分. 解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．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．
13．（9分）解析：（1）由盖·吕萨克定律可得：
解得： （3分）
（2）气体升温过程
气体做功： （3分）
由热力学第一定律： （3分）
14．（12分）解析：（1）物体处于平衡位置时，弹簧形变量： （2分）
物体做简谐运动的振幅： （1分）
（2）开始时刻物体的位移为负向最大，则： （3分）
解得： （2分）
（3）由简谐运动的对称性可知，最低点物体的加速度： （2分）
由牛顿第二定律则： 解得 （2分）
15．（12分）解析：（1）由题图可知该波的波长λ＝20 m （1分）
由题图乙可知，该波的周期T＝0.8 s （1分）
传播速度 （2分）
（2）从t＝0到t＝1.6 s，质点P通过的路程
s＝2×4A＝16 m （4分）
（3）质点P、Q的平衡位置之间的距离
L＝85 m－10 m＝75 m （2分）
由L＝vt，解得t＝3 s 即通过3 s质点Q第一次到达波谷．（2分）
16．（14分）解析：
甲
(1)由几何关系可知，光在AB面上的入射角为60°，折射角为30° （2分）
根据折射率公式有 （2分）
由几何关系可知，光在玻璃砖中传播的路程s＝d （2分）
光在玻璃砖中传播的时间 （2分）
乙
(2)由几何关系可知
求得 （2分）
因此入射点沿AB移动的距离Δs＝AE－AD＝d （2分）
由几何关系F点入射角为30°，根据折射率公式有
解得F点出射角 （2分）