遼寧省部分高中2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期期中考試物理試題（解析版）

2023—2024學(xué)年度下學(xué)期期中考試高二試題物理考試時間：90分鐘滿分：100分第Ⅰ卷（選擇題，共48分）一、選擇題：本題共12小題，共48分。在每小題給出的四個選項中，其中1~8小題只有一個選項正確，選對的得4分，9~12小題有多個選項正確，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯或不答的得0分。1.關(guān)于簡諧運動的理解，下列說法中正確的是（）A.簡諧運動的位移不變B.周期、頻率是表征物體做簡諧運動快慢程度的物理量C.簡譜運動的回復(fù)力可以是恒力D.單擺在任何情況下的運動都是簡諧運動【答案】B【解析】【詳解】A．簡諧運動的位移隨時間發(fā)生周期性變化，故A錯誤；B．周期、頻率是表征物體做簡諧運動快慢程度的物理量，故B正確；C．簡諧運動的回復(fù)力公式可知，回復(fù)力隨位移逐漸變化，不是恒力，故C錯誤；D．單擺只有在擺角小于時才能認為時簡諧運動，故D錯誤。故選B2.生活中很多俗語、成語的內(nèi)容都與物理知識有關(guān)，它們反映了人類在生活中對自然界的認知水平。下列俗語或成語中從物理學(xué)的角度分析正確的是（）A.“破鏡難圓”說明分子間沒有相互作用力B.“送人玫瑰，手有余香”說明分子在不停地運動C.“只聞其聲，不見其人”說明聲波在傳播過程中可以發(fā)生干涉D.“隨波逐流”說明在波的傳播過程中介質(zhì)中質(zhì)點沿著波的傳播方向而遷移【答案】B【解析】【詳解】A．“破鏡難圓”是由于分子間距較大，分子之間的相互作用力較小，不能說明分子間沒有相互作用力，故A錯誤；B．“送人玫瑰，手有余香”手上留有香味分子，說明分子在不停地運動，故B正確；C．“只聞其聲，不見其人”說明聲波在傳播過程中可以發(fā)生衍射，故C錯誤；D．在波的傳播過程中介質(zhì)中質(zhì)點在平衡位置附近做簡諧振動，并不沿著波的傳播方向遷移，故D錯誤。故選B。3.火車在行駛過程中，當車輪經(jīng)過兩根鐵軌的接縫時，車輪就受到一次沖擊，使裝在彈簧上的車廂發(fā)生上下振動．若每段鐵軌長，車廂振動振幅A與火車速度v的關(guān)系如圖所示，下列說法正確的是（）

A.車速為時，車廂振動的頻率B.車速為時，車廂振動的固有頻率C.車速為時，車廂振動的固有頻率為D.車速為時，車廂振動的頻率為【答案】B【解析】【詳解】AB．車速為時，車廂振動頻率此時車廂的振幅最大，說明發(fā)生了共振，則車廂振動的固有頻率，選項A錯誤，B正確；CD．車速為時，車廂振動的頻率為車廂的固有頻率與驅(qū)動力的頻率無關(guān)，選項CD錯誤。故選B。4.藝術(shù)體操的主要項目有繩操、球操、圈操、帶操和棒操五項。下圖為運動員進行的帶操比賽。某段過程中彩帶的運動可簡化為沿x軸方向傳播的簡諧橫波，時的波形圖如圖甲所示，質(zhì)點Q的振動圖像如圖乙所示。下列判斷正確的是（）A.簡諧波沿x軸負方向傳播B.該時刻P點的位移為C.再經(jīng)過0.25s，P點到達平衡位置D.質(zhì)點Q的振動方程為【答案】C【解析】【詳解】A．由乙圖可知，時，質(zhì)點Q向上運動，根據(jù)波傳播的“上波下、下波上”的特點，波沿軸正方向傳播，故A錯誤；C．波速為由乙圖可知，質(zhì)點的振幅，時質(zhì)點Q向上振動，質(zhì)點P向下振動，起振的時間差故二者的初相位相差，故從開始時質(zhì)點P的振動方程為故再經(jīng)過時即P點到達平衡位置，故C正確；B．由圖甲可知，波長由P點和Q點平衡位置相距可知，時P點的位移故B錯誤；D．時Q點向下振動，故質(zhì)點Q的振動方程為故D錯誤。故選C。5.真空輪胎（無內(nèi)胎輪胎），又稱“低壓胎”、“充氣胎”，在輪胎和輪圈之間封閉著空氣，輪胎鼓起對胎內(nèi)表面形成一定的壓力，提高了對破口的自封能力。若某個輪胎胎內(nèi)氣壓只有個標準大氣壓，要使胎內(nèi)氣壓達到個標準大氣壓，用氣筒向胎里充氣，已知每次充氣能充入1個標準大氣壓的氣體，輪胎內(nèi)部空間的體積為，且充氣過程中保持不變，胎內(nèi)外氣體溫度也始終相同，氣體看成理想氣體，則需要充氣的次數(shù)為（）A.66 B.72 C.76 D.82【答案】B【解析】【詳解】根據(jù)題意知，氣體做等溫變化即解得故選B。6.噴霧型防水劑是現(xiàn)在市場上廣泛銷售的特殊防水劑。其原理是噴劑在玻璃上形成一層薄薄的保護膜，形成類似于荷葉外表的效果。水滴以橢球形分布在表面，故無法停留在玻璃上。從而在遇到雨水的時候，雨水會自然流走，保持視野清晰。如圖所示。下列說法正確的是（）A.水滴呈橢球形的是液體表面張力作用的結(jié)果，與重力無關(guān)B.照片中的玻璃和水滴發(fā)生了浸潤現(xiàn)象C.水滴與玻璃表面接觸的那層水分子間距比水滴內(nèi)部的水分子間距大D.照片中水滴表面分子比水滴的內(nèi)部密集【答案】C【解析】【詳解】A．液體表面張力作用使得水滴呈球形，但是由于有重力作用使得水滴呈橢球形，選項A錯誤；B．照片中的玻璃和水滴不浸潤，選項B錯誤；C．水滴與玻璃表面接觸的那層水分子間距比水滴內(nèi)部的水分子間距大，選項C正確；D．照片中水滴表面分子比水滴的內(nèi)部稀疏，選項D錯誤。故選C。7.兩列沿軸傳播的簡諧橫波、，實線波的波源在的點，虛線波的波源在的點，從時刻兩波源從平衡位置開始振動，產(chǎn)生的機械波沿軸傳播，在時兩波源間的波形如圖所示，下列說法正確的是（）A.波源的起振方向相同均沿軸向下B.兩波的波速大小均為10m/sC.在時處質(zhì)點的振動速度大于處質(zhì)點的振動速度D.處的質(zhì)點在前0.05s內(nèi)運動的路程為50cm【答案】D【解析】【詳解】A．根據(jù)“上下坡”規(guī)律可得，a的起振方向相同沿軸向上，b的起振方向相同沿軸向上，故A錯誤；B．由圖可知，實線波的波長為0.8m，再0.05s內(nèi)波a傳播了個波長，故周期為0.04s，故波速為虛線波的波長為0.8m，再0.05s內(nèi)波b傳播了個波長，故周期為0.04s，故波速為故B錯誤；C．在時和處質(zhì)點的振動速度為兩波的加強，故振動速度相同，故C錯誤；D．處的質(zhì)點在前0.02s內(nèi)質(zhì)點沒有質(zhì)點，此后到0.04s，a波此質(zhì)點一直振動，后0.01s此質(zhì)點向下振動到最大位移處，故處的質(zhì)點在前0.05s內(nèi)運動的路程為故D正確。故選D。8.用圖示實驗裝置演示光的偏振現(xiàn)象，白熾燈O發(fā)出的光通過兩個透振方向平行的偏振片P、Q照到光屏上，通過偏振片前后的光束分別用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示，下列說法正確的是（）A.白熾燈發(fā)出的光是縱波B.偏振片Q起到檢偏的作用C.光束Ⅱ中光振動方向與透振方向垂直D.將偏振片Q以光傳播方向為軸轉(zhuǎn)過45°，光束Ⅲ完全消失【答案】B【解析】【詳解】A．白熾燈的光通過兩個透振方向平行的偏振片P、Q照到光屏上，不能說明白熾燈的光是縱波，A錯誤；B．當白熾燈光經(jīng)偏振片P后就成為偏振光，又經(jīng)與P平行的偏振片Q照到光屏上，所以偏振片Q起到檢偏的作用，B正確；C．光束Ⅱ中的光是經(jīng)偏振片P透射來的，所以光束Ⅱ中光振動方向與透振方向平行，C錯誤；D．將偏振片P以光傳播方向為軸轉(zhuǎn)過45°，光束Ⅲ將會減弱，但不會完全消失，D錯誤；故選B。9.洪澤湖是我國第四大淡水湖，位于江蘇省西部淮河下游，洪澤湖甘泉般的湖水，養(yǎng)育著千百萬人民，環(huán)洪澤湖公路項目也是大運河百里畫廊建設(shè)的重要節(jié)點、重中之重。下列與之相關(guān)的波現(xiàn)象中說法正確的是（）A.用聲吶探測湖底某處的深度，利用了波的衍射現(xiàn)象B.湖中水波繞過蘆葦、石塊向前傳播，是波的干涉現(xiàn)象C.岸上交通警察用監(jiān)視器測量汽車的速度可利用多普勒效應(yīng)D.湖中鳴笛的快艇駛近游客的過程中，游客聽到的聲波頻率與該波源的發(fā)聲頻率相比會變大【答案】CD【解析】【詳解】A．聲吶探測湖底某處的深度，利用了波的反射現(xiàn)象，故A錯誤；B．湖中水波繞過蘆葦、石塊向前傳播，是波的衍射現(xiàn)象，故B錯誤；C．岸上交通警察對行進中的汽車發(fā)射一個已知頻率的超聲波，波被運動的汽車反射回來，根據(jù)接收到的頻率發(fā)生變化，來知道汽車的速度，以便于進行交通管理，利用了多普勒效應(yīng)，故C正確；D．根據(jù)多普勒效應(yīng)可知，當波源與觀察者互相靠近時，接收到的頻率會增大，故湖中鳴笛的快艇駛近游客的過程中，游客聽到的聲波頻率與該波源的發(fā)聲頻率相比會變大，故D正確。故選CD。10.如圖所示，光滑絕緣圓弧軌道的半徑為R，最低點N點左側(cè)處于垂直紙面向外的勻強磁場中，現(xiàn)將一帶負電的小球（可視為質(zhì)點）自最低點右側(cè)的M點靜止釋放，M、N兩點間的距離遠小于軌道半徑R，小球到達最左側(cè)的位置為P點（圖中未畫出），小球運動過程中始終未脫離軌道，已知重力加速度為g，下列說法中正確的是（）A.P點比M點高B.小球向左經(jīng)過N點后，對軌道的壓力立即變大C.小球在P點和M點處對軌道的壓力大小不相等D.小球運動的周期為【答案】BD【解析】【分析】【詳解】A．小球在槽中運動時，由于只有重力做功，則機械能守恒，則P點與M點等高，選項A錯誤；B．小球向左經(jīng)過N點后，因洛倫茲力方向向下，則對軌道的壓力立即變大，選項B正確；C．小球在P點和M點處只受到重力和軌道的支持力，且PQ兩點關(guān)于最低點位置對稱，則對軌道的壓力大小相等，選項C錯誤；D．因為M、N兩點間的距離遠小于軌道半徑R，則小球的運動可看做單擺，則小球運動的周期為選項D正確。故選BD。11.重慶一中學(xué)生小明用單色光和兩片平整的玻璃片觀察薄膜干涉，如圖甲所示，則（）A.干涉條紋與ab邊垂直B.若將上方玻璃片右側(cè)墊高一些，條紋間距變小C.換用頻率更高的單色光，可使條紋間距變大D.若下方玻璃片上表面有一凹痕，則觀察到的干涉條紋如圖乙所示【答案】ABD【解析】【詳解】A．干涉條紋是由空氣薄層的上下兩表面的反射光干涉產(chǎn)生的，空氣薄層相同厚度形成同一條紋，所以條紋與圖示ab邊垂直，故A正確；B．經(jīng)空氣薄膜上下表面分別反射的兩列光是相干光源，設(shè)此處的空氣層厚度為d，其光程差Δx=2d，即光程差是空氣層厚度的2倍，當光程差Δx=nλ，此處出現(xiàn)亮條紋，因此相鄰亮條紋之間的空氣層厚度差一定為，若將上方玻璃片右側(cè)墊高一些，空氣層的傾角變大，故相鄰亮條紋（或暗條紋）之間的距離變小，故B正確；C．換用頻率更高的單色光，波長更短，相鄰亮紋（或暗紋）之間的間距變小，故C錯誤；D．空氣劈尖干涉是等厚干涉，即同一條紋對應(yīng)的劈尖厚度相同，若下方玻璃片上表面有一凹痕，則觀察到的干涉條紋與它右側(cè)的條紋一致，即如圖乙所示，選項D正確。故選ABD。12.如圖所示，圖中陰影部分ABC為一透明材料做成的柱形光學(xué)元件的橫截面，該材料折射率，AC為一半徑為R的圓弧，D為圓弧面圓心，ABCD構(gòu)成正方形，在B處有一點光源，只考慮首次從圓弧全反射與折射的光線。已知光速為c，則下列說法中正確的是（）A.光線從B點到達D點的最短時間為B.從D點觀察，看到B處點光源像比實際位置更靠近AC面C.從D點觀察，圓弧AC被照亮的弧長有D.點光源經(jīng)圓弧AC全反射射到AB邊，AB邊被照亮部分長度為【答案】BC【解析】【詳解】A．根據(jù)題意可知，光在空氣中傳播的距離為s1=R光在介質(zhì)中傳播的距離為傳播速度為光從B點傳播到D點所用的時間為故A錯誤；B．從D點觀察，看到B處點光源的像比實際位置更靠近AC面，故B正確；C．根據(jù)得臨界角C=45°設(shè)光射到E點恰發(fā)生全反射，如圖幾何關(guān)系可知在△DBE中根據(jù)正弦定理可得∠DBE=30°，∠EDB=15°所以∠ADE=30°同理，可知在DB連線另一側(cè)的F點發(fā)生全反射時∠FDC=30°，故從D點觀察，圓弧AC被照亮的弧長故C正確；D．由幾何關(guān)系可得，點光源經(jīng)圓弧AC全反射射到AB邊，AB邊被照亮部分長度為故D錯誤；故選BC。第Ⅱ卷（非選擇題，共52分）二、填空題：本題共2小題，13題7分，14題7分，共14分。13.在“用油膜法估測分子的大小”實驗中，有下列實驗步驟：A.往邊長約為的淺盤里倒入約深的水，待水面穩(wěn)定后將適量的痱子粉均勻地撒在水面上；B．用注射器將事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形狀穩(wěn)定；C．將畫有油膜形狀的玻璃板平放在坐標紙上，計算出油膜的面積，根據(jù)油酸的體積和油膜的面積計算出油酸分子直徑的大??；D．用注射器將事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，記下量筒內(nèi)增加一定體積時的滴數(shù)，由此計算出一滴油酸酒精溶液的體積；E．將玻璃板放在淺盤上，然后將油膜的形狀用彩筆描繪在玻璃板上。完成下列填空：（1）上述步驟中，正確的順序是______________。（填寫步驟前面的序號）（2）將純油酸溶于酒精，制成的油酸酒精溶液，測得的油酸酒精溶液有50滴?，F(xiàn)取一滴該油酸酒精溶液滴在水面上，待水面穩(wěn)定后，測得所形成的油膜的形狀如圖所示。坐標中正方形小方格的邊長為，求：①油酸膜的面積是______________；②每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是______________；③根據(jù)上述數(shù)據(jù)，估測出油酸分子直徑是______________。（以上結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）【答案】①.DABEC②.③.④.【解析】【詳解】（1）[1]“用油膜法估測分子的大小”實驗的步驟為：配制油酸酒精溶液→測定一滴油酸酒精溶液的體積（D）→準備淺水盤（A）→形成油膜（B）→描繪油膜邊緣（E）→測量油膜面積，計算分子直徑（C）；（2）①[2]油膜輪廓中面積超過一半的小正方形的個數(shù)為58個，則油酸膜的面積約為②[3]每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積為③[4]把油酸分子看成球形，且不考慮分子間的空隙，則油酸分子直徑為14.物理探究小組在實驗室進行光學(xué)實驗。（1）圖甲是測量光波長的實驗裝置。圖乙是觀察到的屏上的干涉條紋，測得A、B兩條亮條紋中心間距為，已知雙縫間距為d，雙縫到屏的距離為L，則該單色光的波長為______（用題目給出的物理量的字母表示）。實驗時，若把屏向靠近雙縫的方向移動，相鄰兩亮條紋中心的間距會______（選填“變大”、“不變”或“變小”）。（2）用插針法測量上、下表面平行的玻璃磚的折射率，實驗中用A、B兩個大頭針確定入射光路，C、D兩個大頭針確定出射光路，O和分別是入射點和出射點，如圖丙所示。測得A點到過O點的法線OM的距離，AO的長度，點到OM的距離為，的長度，則玻璃磚的折射率的表達式為n=______（用、x1、和x2表示），代入數(shù)據(jù)可得玻璃磚的折射率為______（用分數(shù)表示）?！敬鸢浮竣?②.變?、?④.【解析】【詳解】（1）[1]根據(jù)圖乙可知相鄰明條紋中心間的距離為根據(jù)解得該單色光的波長[2]根據(jù)把屏向靠近雙縫的方向移動，雙縫到屏之間的距離L減小，可知相鄰兩亮條紋中心的間距會變小。（2）[3]根據(jù)折射率的表達式有結(jié)合圖丙有解得[4]根據(jù)題中給出數(shù)據(jù)，代入數(shù)據(jù)可得三、計算題：本題共3小題，15題9分、16題12分，17題17分，共38分。解答時應(yīng)寫出必要的文字說明，方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。15.一列簡諧橫波在某介質(zhì)中沿x軸方向傳播，傳播速度為20m/s，振幅為10cm、某時刻開始計時，t=0.71s時刻介質(zhì)中的部分波形如圖1所示，圖2為圖1中質(zhì)點P的振動圖像。求：（1）該波的周期和傳播方向；（2）質(zhì)點P平衡位置的x坐標；（3）從t=0.71s到t=0.95s時間內(nèi)，質(zhì)點P的運動路程?！敬鸢浮浚?）T=0.12s，波沿x軸正方向傳播；（2）x=0.2m；（3）80cm【解析】【詳解】（1）由圖1可知，波長為則該波的周期為則即0.71s時刻的波形與0.11s時的波形相同，由圖2可知，0.11s之后，質(zhì)點P向下運動，所以由上下坡法可知，波沿x軸正方向傳播。（2）由圖2可知，再經(jīng)過0.01s，質(zhì)點P運動到平衡位置，即圖1中原點處的波形傳播到質(zhì)點P處，傳播距離為所以質(zhì)點P平衡位置的x坐標為（3）從到，由故質(zhì)點P的運動路程為16.如圖所示，半徑為R。的半圓形玻