【物理】河南省信阳市2019-2020学年高二下学期期末教学质量检测试题

【物理】河南省信阳市2019-2020学年高二下学期期末教学质量检测试题

‎2019–2020学年普通高中高二下学期期末教学质量检测 物理试题 ‎（测试时间：90分钟 卷面总分：100分）‎ 第Ⅰ卷（选择题 共40分）‎ 选择题（分必考题和选考题两部分，每小题4分，共40分。其中第1～5题和第8题只有一个选项符合题意，第6、7、9、l0题有多个选项符合题意要求，全部选对得4分，选对但选不全的得2分，有选错的得0分）‎ ‎（一）必考题（共28分）‎ ‎1.在力学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献。关于科学家和他们的贡献，下列说法错误的是（ ）‎ A.普朗克在1900年把能量子引入物理学，正确地破除了“能量连续变化”的传统观念，成为新物理学思想的基石之一 B.伽利略指出运动物体在不受力的作用时，将保持原来的速率一直运动下去 C.开普勒提出行星运动三定律 D.牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因 ‎2.放风筝是有趣的力学平衡实践，如图为某同学放风筝的侧视图，此时风筝恰好处于静止状态，风筝平面与水平面间的夹角为30°，已知风筝的质量为，轻质细线的张力为，该同学的质量为，取。下列说法中正确的是（ ）‎ A.风筝受到的升力为 B.该同学对地面的摩擦力方向水平向左 C.细线与水平面的夹角为30°‎ D.该同学对地面的压力大小等于该同学和风筝整体的重力，即 ‎3.如图所示，固定斜面上两个大小相同的物块A和B紧挨着恰好匀速下滑，A与B的接触面光滑。已知A与斜面之间的动摩擦因数是B与斜面之间动摩擦因数的2倍，B的质量是A 的质量的2倍。则单独放上B时，其沿斜面运动的加速度是（ ）‎ A．0 B． C． D．‎ ‎4.生物体能够和空气进行交换，所以其含量是固定的，但是当生物体死亡后，停止了与外界的物质交换，原来生物体中的就得不到补充，会因为衰变逐渐减少，考古学界和地质学界通常通过测量生物体中含量确定古生物体的年代，的半衰期为5730年。现通过测量得知，某生物遗骸中的含量是活体中的，则（ ）‎ A.的衰变的核反应方程为 B.遗骸距今有11460年 C.衰变的半衰期为5730年,表示每经过5730年，两个原子核中的一个就要发生衰变 D.升高样品测量环境的的温度将加速的衰变 ‎5.在近代物理学的研究中，有许多经典物理实验，比如爱因斯坦的光电效应、卢瑟福的粒子散射等，为了解释实验现象，科学家建立微观世界的物理模型，比如玻尔的氢原子模型等，对下列四幅图片的表述正确的是（ ）‎ A.图甲中A处可以观察到大量的闪光点，绝大多数粒子击中A处荧光屏，C处偶尔能观察到闪光点，比B处要少很多 B.图乙中要用弧光灯照射锌板一段时间后，验电器的指针才会张开，锌板带正电 C.图丙中每一能级，对应氢原子核外电子绕核运动的一条轨道，其能量值为电子的动能 D.图丁中因为有三条射线，①、②、③分别是射线、射线和射线，所以同时发生了衰变、衰变和衰变 ‎6.（多选）氢原子在核物理研究中有重要作用，氢原子可在下列各能级之间跃迁，能级如图所示。假定光子能量为E的一束光照射容器中大量处于基态的氢原子，氢原子吸收光子后，发出频率为的光，且频率依次增大，则E等于（ ）‎ A. B． C. D.‎ ‎7.（多选）如图所示为研究光电效应的实验电路图，阴极K受到光照可以发射光电子，电源可以对调。分别用a、b、c三束单色光照射，调节A、K间的电压U，得到光电流Ⅰ与电压U的关系如图乙所示。下列表述正确的是（ ）‎ ‎ ‎ A.三束单色光的频率大小关系是 B. b光照射后产生的光电子最大初动能最大 C.增大c光的光强，c光照射得到的光电流与电压的关系图线可能与a光重合 D.增大a光的光强，a光照射时阴极逸出的光电子数目增多，遏止电压增大 ‎（二）选考题（共12分。本题分A、B两部分，考生只能从A或B选做其中之一，如果两部分都做，以部分计分）‎ A：【选修3-3】‎ ‎8.1859年麦克斯韦从理论上推导出了气体分子速率的分布规律，后来许多实验验证了这个规律。如图为一定质量的某种理想气体分子在和温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化图像。下列说法正确的是（ ）‎ A.图中虚线下面积大于实线下的面积 B. ，温度下的分子平均速率大于温度下的分子平均速率 C.图中曲线给出了任意速率区间的气体分子数目 D.若从到气体体积减小，气体一定从外界吸收热量 ‎9.（多选）如图，一定质量的理想气体从状态a开始，经历过程①、②、③、④到达状态e，对此气体，下列说法正确的是（ ）‎ A.过程①中气体温度升高，外界对气体不做功 B.过程④中气体压强增大，放出热量 C.状态c、d的内能相等 D.状态b的压强比状态c的压强大 ‎10.（多选）如图所示为竖直放置的上粗下细密闭细管，水银柱将气体分隔为A、B两部分，初始温度相同。使A、B升高相同温度达到稳定后，体积变化量为、，压强变化量为、，则下列说法正确的是（ ）‎ A.初始状态满足，h为水银柱长度 B.‎ C. D.液柱将向上移动 B：【选修3-4】‎ ‎8.一列简谐波沿x轴方向传播，时刻的波形如图甲所示，图乙为质点的振动图象，下列表述错误的是（ ）‎ ‎ ‎ A.该波向x轴负向传播 ‎ B.该波的传播速度为 C. 时，质点处于正向最大位移处 D.时，质点加速度最大，沿着y轴负方向 ‎9.（多选）如图所示，是水平面上两列频率相同简谐波在某时刻的叠加情况。两列波振幅均为，波的传播方向如箭头方向所示，实线与虚线分别表示波峰和波谷。此刻，M是波峰与波峰相遇点，下列说法中正确的是（ ）‎ A.N、P两处质点此刻位移为0‎ B. P、Q两处质点在该时刻的竖直高度差为 C.M、Q连线中点处的质点是振动减弱点 D.从该时刻起，经过四分之一周期，位于M点的质点到达平衡位置，此时位移为零 ‎10.（多选）水下一点光源，发出红光。人在水面上方向下看，如图所示，水面中心区域有光射出，已知区域的半径为R，红光在水中的折射率为n。下列判断正确的是( )‎ A.光源在水下的深度为 B.如果光源在水中匀速下沉，则R随时间均匀增大 C.水下光源发出的光，穿过水面可以照亮水面上方的任何位置 D.换成蓝光光源，在水面上方向下看，水面被照亮区域增大 第Ⅱ卷（非选择题 共60分）‎ 二、非选择题（分必考题和选考题两部分，共60分）‎ ‎（一）必考题（共36分）‎ 实验题（本题共8分）‎ ‎11.（8分）‎ 某同学用图所示的实验装置探究小车的加速度a与小车质量M的关系。所用交变电流的频率为。‎ ‎（1）已安装好器材，准备开始实验。请写出实验装置图中错误（或不合适）的地方：_____________，图中电火花打电计时器使用的电源为__________（填写以下选项前字母）。‎ A.直流 B.直流 C.交流 D.交流 ‎（2）该同学在教师指导下，将实验装置调试正确。下左图是他某次实验得到的纸带，两计数点间有四个点未画出，部分实验数据如下左图所示。求小车的加速度是_________（结果保留两位有效数字）。‎ ‎ ‎ ‎（3）该同学实验中，保持所挂钩码的总质量m不变，改变小车的质量M，并测出所对应的加速度a，以小车的质量M为横坐标，以为纵坐标，在坐标纸上作出如上右图所示的关系图线，已知当地的重力加速度为g，结果发现图像不过原点，根据牛顿第二定律认为在拉力不变的情况下，与M应该成正比，请你告诉该同学图中纵轴上的截距的物理意义__________（用题中所给的字母表示）。‎ 计算题（本题共28分，解答题时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。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）‎ ‎12.（14分）短跑运动员进行体能训练，质量的运动员腰部系着不可伸长的轻绳，绳长，拖着质量的轮胎。最初绳子绷紧，运动员从百米跑道的起点由静止开始，沿着笔直的跑道加速奔跑，绳与水平跑道的夹角是37°，末绳突然断裂，运动员保持绳断时的速度跑到百米跑道的终点。轮胎运动的图像如图所示，运动员的跑鞋与地面不打滑，不计空气阻力。，g取。求：‎ ‎ ‎ ‎（1）绳上的拉力大小；‎ ‎（2）运动员冲过终点线时与轮胎之间的距离。‎ ‎13.（14分）A、B两物块叠放在竖直轻弹簧上，B与弹簧连结，如图所示，处于静止状态。已知物块A、B质量分别为和。若在物块A上施加一个竖直向上的恒力，使A、B两物块由静止开始向上加速运动，已知上升距离为时A、B两物块分离。若在物块A上施加一个竖直向上的力，使A、B两物块由静止开始向上做匀加速运动，时刻A、B两物块分离，g取。求：A、B两物块一起匀加速运动的过程中，力的最大值。‎ ‎（二）选考题（共24分。本题分A、B两部分，考生只能从A或B选做其中之一，如果两部分都做，以A部分计分）‎ A：选修3-3‎ 实验题（6分）‎ ‎14.（6分）利用“验证玻意耳—马略特定律”的实验装置来验证查理定律。‎ ‎（一）为了完成这个实验，除了图中给出的器材外，还需要托盘天平、热水、凉水、________和_______。‎ ‎（二）必须进行的实验步骤有：‎ ‎（1）用托盘天平称出活塞和框架的质量M，用气压计读出实验室中的大气压强。按图安装器材，在框架两侧挂上钩码，使注射器的下半部分位于量杯之中。往量杯中加人适量的凉水，使注射器内的空气柱位于水面之下，过几分钟后，记下钩码的质量和活塞下表面的位置，同时___________。‎ ‎（2）在量杯中加些热水，过几分钟后在框架两侧加挂适当质量的钩码，使__________________，记下钩码的质量，同时，______________________。‎ ‎（3）把步骤（2）重复4次。‎ ‎（三）可用作图法来验证查理定律是否成立，该图线的横坐标所代表的物理量及其单位是温度、℃（或K），纵坐标所代表的物理量及其单位是__________________。‎ 计算题（本题共18分，解答题时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。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）‎ ‎15.（8分）‎ 容积为的钢瓶充满氧气后，压强为，打开钢瓶的阀门让氧气同时分装到容积为的小瓶中，若小瓶原来被抽成真空，小瓶中充气后压强为，分装过程中无漏气，且温度不变，那么最多能分装多少瓶？‎ ‎16.（10分）‎ 如图所示，一端封闭、粗细均匀的足够长薄壁玻璃管开口向下，竖直插在装有水银的水银槽内，水银槽的水平截面积上下相同，是玻璃管横截面积的8倍。玻璃管上端封闭有一定质量的空气，开始时管内空气柱长度为，管内外水银面高度差为。将玻璃管沿竖直方向缓慢上移（管口始终未离开槽中水银），使管内外水银面高度差变成，已知大气压强为。求此时：‎ ‎（1）管内空气柱的长度；‎ ‎（2）水银槽内水银面下降的高度。‎ B：选修3-4‎ 实验题（6分）‎ ‎14.（6分）‎ 利用光的干涉测光波波长，现有实验器材：双缝干涉仪（含全套光学器材）、米尺、测量头。如图所示，把直径约、长约的遮光筒水平放在光具座上，一端装有双缝，另一端装有毛玻璃屏。‎ ‎（1）单色光通过单缝后，经双缝产生稳定的干涉图样。单缝的作用是：___________________。‎ ‎ ‎ ‎（2）如上图所示，用测量头测出相邻两条亮（暗）纹间的距离，为了减小误差，可测出n条亮（暗）条纹中心间的距离a，则___________。‎ ‎（3）在某次实验中，已知双缝到光屏之间的距离是，双缝之间的距离是，单缝到双缝之间的距离是，某同学在用测量头测量时，先将测量头目镜中看到的分划板中心刻线对准某条亮纹（记作第1条）的中心，这时手轮上的示数如下图甲所示，然后他转动测量头，使分划板中心刻线对准第7条亮纹的中心，这时手轮上的示数如下图乙所示。这两次示数依次为________和_______，由此可以计算出这次实验中所测得的单色光的波长为________。（计算结果保留三位有效数字）‎ ‎ ‎ 计算题（本题共20分，解答题时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。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。）‎ ‎15.（8分）一列简谐横波在x轴线上传播，在和时的波形图如图所示，时刻为实线。‎ ‎①读出简谐波的波长是____________，振幅是___________；‎ ‎②设周期大于，如果波向右传播，波速多大？如果波向左传播波速又是多大？‎ ‎③设周期小于，且波速为，求波的传播方向。‎ ‎16.（10分）如图所示，为某种透明介质的截面图，为等腰直角三角形，为半径的四分之一圆弧，与水平面屏幕垂直并接触于A点。由红光和紫光两种单色光组成的复色光射向圆心O，在分界面上的入射角，发现在水平屏幕上出现两个亮斑。已知该介质对红光和紫光的折射率分别为：，不考虑多次反射后的效果：‎ ‎（1）判断在和两处产生亮斑的颜色；‎ ‎（2）求两个亮斑间的距离。‎ ‎【参考答案】‎ 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ 答案 D C B B A BD ABC 题号 A：选修3-3‎ B：选修3-4‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ 答案 B ACD ACD D ABD ABC ‎1.【答案】D ‎【命题立意】这道题目考察了物理学史的内容，通过了解一些伟大科学家的重要贡献，了解知识的形成过程，知道科学的道路是曲折前进的，培养学生科学态度和责任的核心素养。‎ ‎【解题思路】物理学的发展表明，普朗克在1900年把能量子引入物理学，正确地破除了“能量连续变化”的传统观念，成为新物理学思想的基石之一，故A正确；伽利略指出运动物体在不受力的作用时，将保持原来的速度一直运动下去，故B正确；开普勒提出行星运动三定律，故C正确；伽利略最早指出力不是维持物体运动的原因，故D错误；因而选D。‎ ‎2.【答案】C ‎【命题立意】本题考查了平衡条件的理解，整体法和隔离法应用，对物体进行受力分析，考查学生“科学探究”和“相互作用观念”的核心素养。‎ ‎ ‎ ‎【解题思路】对风筝受力分析，风筝受的升力是垂直于风筝平面的，根据平衡条件，将力沿风筝和垂直于风筝平面进行正交分解，由此列式求解风对风筝的作用力；将风筝和人看作整体，对整体受力分析沿竖直方向列式计算人对地面的压力和摩擦力。分别对风筝和该同学进行受力分析，如图所示，对风筝，其所受的重力：，细线中的拉力：，因两者相等，故由力的平行四边形定则和平衡条件得，风对风筝的作用力F应在风筝的重力G与细线的拉力夹角的角平分线上，则T与水平面间的夹角为30°，风对风筝的作用力：。对该同学和风筝，应用整体法，因为升力的方向斜向右上方，可知该同学对地面的压力小于重力之和，为 ‎，该同学受到地面的摩擦力向左，对地面的摩擦力方向水平向右，故C正确。‎ ‎3.【答案】B ‎【命题立意】应用牛顿运动定律分析基本的动力学模型，考查学生“科学探究”和“相互作用观念”的核心素养。‎ ‎【解题思路】A、B两物体受到斜面的支持力分别为和，所受滑动摩擦力分别为：，对整体受力分析结合平衡条件可得：，且，解之得：，再对B应用牛顿第二定律，B项正确。‎ ‎4.【答案】B ‎【命题立意】根据电荷数守恒、质量数守恒写出核反应方程；经过一个半衰期，有半数原子核发生衰变，这是一个统计规律，通过剩余的量确定半衰期的次数，从而求出遗骸距今约有多少年。解决本题的关键知道在核反应中电荷数守恒、质量数守恒，以及知道半衰期的定义，考查学生“科学探究”的核心素养。‎ ‎【解题思路】‎ 根据电荷数守恒、质量数守恒得：。经过一个半衰期，有半数发生衰变，根据得：，所以：年，A错误、B正确；经过一个半衰期，有半数发生衰变，并且这是一个统计规律，是大量原子核中有半数发生衰变对应的时间，C错误；放射性元素的半衰期与外界因素无关，故D错误。‎ ‎5.【答案】A ‎【命题立意】本题考查了粒子散射实验、射线、射线、射线及其特性、光电效应、玻尔模型和氢原子的能级结构等知识点。这种题型属于基础题，只要善于积累，难度不大，考查学生“科学探究”的核心素养。‎ ‎【解题思路】根据粒子散射实验现象，甲图中A处可以观察到大量的闪光点，B处、C处能观察到较少闪光点，B处比C 处多，故A正确；光电效应时，光电子飞出去后，锌板带正电，光电效应的发生在一瞬间，故B错误；在玻尔的氢原子模型中，每一条能级，是对应氢原子核外电子绕核运动的一条轨道，但其能量值为电子的动能和电子与原子核间电势能的总和，故C错误；图丁中有三条射线，1、2、3分别是射线、射线和射线，但发生了衰变和衰变，因为射线是伴随衰变和衰变而发出，是衰变中释放能量的方式，故D错误，故选A。‎ ‎6.【答案】BD ‎【命题立意】本题考查了氢原子能级跃迁问题，要求学生熟练掌握氢原子的能级图及跃迁条件，难度不大。体现了模型建构的核心素养。‎ ‎【解题思路】子吸收能量后从能级跃迁到较高m能级，然后从m能级向较低能级跃迁，从m能级向低能级跃迁时，如果直接跃迁到基态能级，则辐射的能量最大，否则跃迁到其它较低的激发态时子仍不稳定，将继续向基态和更低的激发态跃迁，即1、2、3…m任意两个轨道之间都可以产生一种频率的辐射光，故总共可以产生的辐射光子的种类：，解得：,即子吸收能量后先从能级跃迁到能级，然后从能级向低能级跃迁。‎ 辐射光子的按能量从小到大的顺序排列为4能级到3能级，能级3到能级2，能级4到能级2，能级2到能级1，能级3到能级1，能级4到能级1，所以能量E与相等，也等于加故BD正确。‎ ‎7.【答案】ABC ‎【命题意向】本题考察了学生对光电效应的理解和学生从图像中获取信息的能力，难度一般。考查学生物理观念和科学思维，分析综合问题的能力。‎ ‎【解题思路】根据遏止电压的大小比较光电子的最大初动能，从而结合光电效应方程比较入射光的频率，根据饱和电流的大小比较入射光的强度。由得：三束单色光的频率大小关系是：。单色光b照射后遏止电压较大，根据知，b光照射后产生的光电子最大初动能最大，根据光电效应方程：得A、B正确；‎ a、c两光照射后遏止电压相同，知产生的光电子最大初动能相等，可知a、c两光的频率相等，由于a光的饱和电流较大，则a光的强度较大，增大c光的光强，c光照射得到的光电流与电压的关系图线可能与a 光重合，故C正确；遏止电压的大小与入射光的频率有关，与入射光光强无关，D错误，选：ABC。‎ A：选修3-3‎ ‎8.【答案】B ‎【命题意图】本题考查了分子运动速率的统计分布规律和温度与分子平均动能间的关系。体现了核心素养中科学推理要素。‎ ‎【解题思路】A.曲线下的面积表示分子速率从所有区间内分子数的比率之和，显然为1，故A错误；B.温度下速率低的分子所占百分比比较多，平均动能小，温度是分子平均动能大小的标志，温度下分子温度低，且平均速率小，故B正确；C.图中曲线给出了任意速率区间的气体分子占据的比例，但无法确定分子具体数目，故C错误。‎ D若从到，气体温度升高，内能增大，气体体积减小说明外界对气体做功，不一定从外界吸收热量，D错误。‎ ‎9.【答案】ACD ‎【命题意图】本题主要考查了理想气体的状态方程和热力学第一定律。培养学生综合分析能力，体现了核心素养中的科学推理素养。‎ ‎【解题思路】A.过程①温度升高，但是体积不变，所以外界对气体不做功，A正确。B.过程④中气体作等容变化，，T减小，p减小，气体体积不变，气体不做功，温度降低，气体的内能减少，根据热力学第一定律知气体向外界放出了热量，故B错误；C.状态c、d的温度相等，根据一定质量的理想气体的内能只跟温度有关，可知，状态c、d的内能相等。故C正确；D.连接和，根据数学知识和理想气体状态方程可知，状态b的压强比状态c的压强大，故D正确。故选C。‎ ‎10.【答案】ACD ‎【命题意图】本题考查了理想气体状态方程中的液柱封闭气体的问题。采用假设法能方便快捷解决此类问题。体现了核心素养中的科学思维和科学推理要素。‎ ‎【解题思路】首先假设液柱不动，则A，B两部分气体发生等容变化，由查理定律，对气体；对气体，所以：‎ ‎，ACD正确；B.由于气体的总体积不变，因此，故B错误。‎ B：选修3-4‎ ‎8.【答案】D ‎【命题意图】本题考查了波的图像，本题有一定的综合性考察了波动和振动图像问题，关键是会根据振动情况来判定波的传播方向。体现了核心素养中的科学推理要素。‎ ‎【解题思路】A.由题图乙可知时，质点振动方向向上，故波向x轴负向传播，A正确；B.由题图甲得波长。由题图乙得周期，该波的传播速度为：，B正确；C.时，在平衡位置向下运动，波的周期为，所以时，在正向最大位移处，C正确；D.时，过了个周期，此时处于负向最大位移处，质点加速度最大，沿着y轴正方向，D错误。‎ ‎9.【答案】ABD ‎【命题意图】本题主要考查的是波的干涉，难度一般，考查学生对波的特性的理解，体现模型建构的素养。‎ ‎【解题思路】N、P两处质点始终是波峰与波谷叠加，位移为0，A正确；B.P点是波谷和波峰叠加，位移为零，Q点是波谷与波谷叠加，位移大小为，P、Q两处质点在该时刻的竖直高度差为，B正确；C.经过四分之一周期，M、Q连线中点处是两个波波峰的到达处，是振动加强点，C错误；D.该时刻M点处于波峰位置；从该时刻起，经过四分之一周期，质点M到达平衡位置，D正确。‎ ‎10.【答案】ABC ‎【命题意图】本题主要考查光的折射与光的全反射的问题，要分析清楚两种光的临界情况即可求解。培养学生的综合分析能力和应用数学知识解决物理问题的能力，体现了物理核心素养中的科学推理要素。‎ ‎【解题思路】A.假设光源距离水面的高度为h，红光的临界角为，可得：，故A正确；B.由题分析可知，红光在区域边缘发生了全反射，临界角不变，，h均匀增大，R 均匀增大。故B正确；C.光源在区域外发生全反射，所以在水下能射到区域以外的地方，C正确；D.换成蓝光，频率增大，折射率增大，全反射临界角减小，被照亮区域减小，D错误。‎ ‎11.【答案】（每空2分）（1）小车释放时距打点计时器过远；或细绳不够长（一条即可），D ‎（2）（都可以认为正确） （3）‎ ‎【命题立意】本题考查了探究加速度与物体质量、物体受力的关系的实验。涉及到图像问题时，要根据相应的物理规律，求出横坐标和纵坐标物理量的一次函数关系，利用图象的斜率及截距求出相应的物理量，“考查学生科学探究”的核心素养。‎ ‎【解题思路】（1）图甲中错误的地方有：小车释放时距打点计时器过远；或细绳不够长等，答一条就可以。实验用的是电火花打点计时器，所使用的电源是交流电，故D正确。（2）相邻两计数点之间还有4个点未画出，故相邻两个计数点之间的时间间隔为：；由逐差法求加速度：（都可以认为是正确的）。（3）由牛顿第二定律可得：，由此变形可得：根据数学知识可知，图象在纵坐标的截距表示。‎ ‎12.【答案】（1），（2）‎ ‎【命题立意】这是一道联系生活实际的问题，从生活情景中抽象物理模型，从而应用物理规律来解决问题。科学的运动员体能训练要做量化考核，本题旨在从动力学观念分析运动情景，解决力和运动的问题，从能的观念分析能量的转化过程，解决运动员体能消耗的定量问题。考查学生核心素养中“运动和相互作用观念”和“能的观念”。‎ ‎【解题思路】从轮胎运动的图像，可知加速的加速度和减速的加速度。对轮胎的受力分析，应用牛顿第二定律可求轮胎与地面的动摩擦因数，从而求出绳的拉力。‎ ‎【解题过程及评分标准】（1）令，设轮胎与地面的动摩擦因数为，加速阶段的加速度为，减速阶段的加速度为，绳上张为T，加速时地面的支持力为N 由图像可知： 2分 对轮胎，减速过程： 2分 加速过程，对轮胎受力分析，应用牛顿第二定律 2分 联立以上式子可得： 2分 ‎（2）由图像可知：‎ 加速阶段的位移：， 2分 减速阶段的位移： 2分 运动员冲过终点线时与轮胎之间的距离： 2分 ‎13.【答案】的最大值为 ‎【命题立意】这是一道涉及弹簧的连接体问题，属于高中物理动力学部分的基础模型。本题旨在从动力学观念分析运动情景，综合运用运动学规律和牛顿运动定律解决力和运动的问题。考查学生核心素养中“运动和相互作用观念”。‎ ‎【解题思路】准确建立动力学情景是解决此题的关键。本题中有两个情景，一是恒定拉力下变加速运动；二是变拉力作用下，一起匀加速向上运动。分离瞬间两物块的运动参数一样，相互作用力为零，是解决此题的题眼，弹簧的劲度系数是两个情景之间的关联点。应用牛顿第二定律和匀变速直线运动规律可以解答此题。‎ ‎【解题过程及评分标准】‎ 令，设弹簧劲度系数为k，A、B静止时弹簧的压缩量为 则： ① 1分 当恒力作用于A，A、B两物块分离瞬间，弹簧的压缩量为x，加速度为，根据牛顿第二定律：‎ 对 ② 1分 对 ③ 1分 且： ④ 2分 联立以上各式，得：弹簧的劲度系数 2分 当力作用于A，A、B两物块分离瞬间，有最大值。 2分 设此时，弹簧的压缩量为，加速度为，根据牛顿第二定律：‎ 对A： ⑤ 1分 对B： ⑥ 1分 且： ⑦ 1分 联立以上各式，得：有最大值 2分 A：选修3-3‎ ‎14.【答案】（一）温度计，气压计 ‎（二）（1）用温度计测出杯中水的温度。‎ ‎（2）使活塞下表面再恢复到步骤1中的位置，用温度计测量水的温度。‎ ‎（三）压强，‎ ‎【命题立意】本题考查了“气体三定律”，查理定律简述一定质量的气体，在体积保持不变的情况下，压强与温度成正比。考核学生核心素养中的“实验探究”。‎ ‎【解题思路】验证查理定律，首先要保证一定质量的气体的体积不变，同时测定温度和压强。‎ ‎（一）温度计、气压计（2分）‎ ‎（二）（1）用温度计测出杯中水的温度（1分）。‎ ‎（2）使活塞下表面再恢复到步骤1中的位置（1分）。同时用温度计测量水的温度（1分）。‎ ‎（三）压强，（1分）‎ ‎15.【答案】‎ ‎【命题立意】本题考查理想气体状态方程。考查学生核心素养中的“物质的观念”和“科学思维”。‎ ‎【解题思路】以被封闭气体为研究对象，气体做等温变化，设最多能装n瓶，令，，‎ 由玻意耳定律得：‎ 解得：‎ 评分标准：结果2分，过程6分，采用其它过程，只要结果正确，得满分。‎ ‎16.【答案】（1）（2）‎ ‎【命题立意】本题考查一定质量的气体的等温变化。考核学生核心素养中“科学思维”和“物质观念”。‎ ‎【解题思路】对一定质量的气体应用“玻—马定律”，建立方程就可求解。‎ 令初态空气柱长为，管内外水银面高度差。玻璃管的横截面积为s，末态管内外水银面高度差，大气压强为，设空气柱长为 ‎（1）玻璃管内的空气作等温变化 ‎ ①‎ ‎ ②‎ ‎ ③‎ ‎（2）设水银槽内水银面下降，水银体积不变 ④‎ ‎ ⑤‎ 评分标准：本题10分，①、②、③、④、⑤式各2分。（没有中间过程而直接写出③和⑤式，结果正确的给8分。）‎ B：选修3-4‎ ‎14.【答案】（1）产生相干光源 （2） （3） 536（530～542均正确）‎ ‎【命题立意】本题考查利用光的干涉测光波波长实验。考核学生核心素养中“实验探究”。‎ ‎【解题思路】理解光的双缝干涉的条件，以及双缝干涉的实验规律。掌握螺旋测微器的读数规则。‎ ‎（1）单缝的作用是：利用单缝衍射产生相干光源。（回答“产生相干光源”也可以得分）。‎ ‎（2）n条亮（暗）条纹中心间的距离应为，故：；‎ ‎（3）第1条和第7条亮纹间距为，按螺旋测微器的读数规则读数为 ，由计算单色光的波长为（530～542均为正确）。‎ 评分标准：前四个空，每空1分，最后一空2分。‎ ‎15.【答案】①， ② ③向左传播 ‎【命题立意】本题考查简谐波的传播和波的多解问题。考核学生核心素养中“科学思维”。‎ ‎【解题思路】由波的图像可以直接读出波长和振幅。①， 2分 ‎②设,因为周期T大于，因而在时间内波沿x轴传播的距离小于一个波长 ‎，代入数据可得： 1分 ‎，代入数据可得： 1分 ‎③已知波速，可以求出在时间内波沿x轴传播的距离s ‎，代入数据可得： 2分 根据波传播的周期性，可知：，因而波向左传播。 2分 评分说明：①掉单位，不得分；③用其它方法得出答案，同样给分。‎ ‎16.【答案】（1）在处产生的亮斑为红色，在处产生的亮斑为红色与紫色的混合色。‎ ‎（2）‎ ‎【命题立意】本题考查光的折射和全反射问题。考查学生核心素养中“物质观念”和“科学思维”。‎ ‎【解题思路】由介质对红光紫光的折射率可计算各自的全反射临界角，判断在界面光是否发生全反射，进而可以判断和 两处产生亮斑的颜色；画出光路图，由折射定律找出角度关系，由几何知识求得两个亮斑的距离。本题考查光的折射及光的全反射，要能熟练作出光路图，并能正确应用几何关系求解。‎ ‎（1）设红光和紫光的临界角分别为和 ‎，得： 2分 同理小于45°，可知入射角已大于紫光的临界角，而小于红光的临界角 2分 所以紫光在面发生全反射，而红光在面一部分折射，一部分反射，且由几何关系可知，反射光线与垂直，所以在处产生的亮斑为红色，在处产生的亮斑为红色与紫色的混合色； 1分 ‎（2）画出如图光路图：‎ 设折射角为r，两个光斑分别为和，根据折射定律 求得： 2分 由几何知识可得：‎ 所以： 1分 由几何知识可得为等腰直角三角形，解得： 1分，‎ 所以： 1分