遼寧省鞍山市2023-2024學年高二下學期期中考試物理試題（B） 含解析

2023-2024學年度下學期期中考試高二物理（B）時間：75分鐘滿分：100分范圍：選必一2~4章，選必三1~2章一、選擇題。本題共46分，其中1~7題單選，每題4分，8~10題多選題，每題6分，全部選對得6分，部分對得3分，有錯選不得分。1.對分子的熱運動的理解，下列敘述正確的是（）A.氣體分子的熱運動不一定比液體分子劇烈B.分子的熱運動就是布朗運動C.分子的熱運動是分子的無規(guī)則運動，同種物質分子的熱運動劇烈程度一定相同D.物體運動的宏觀速度越大，其內部分子的熱運動就越劇烈【答案】A【解析】【詳解】A．氣體分子的熱運動不一定比液體分子劇烈，故A正確；B．布朗運動是懸浮在液體當中的固體顆粒的無規(guī)則運動，是液體分子無規(guī)則熱運動的反映，故B錯誤；C．同種物體的分子的熱運動劇烈程度與溫度有關，溫度越高，運動越激烈，故C錯誤；D．物體的速度是宏觀量，而分子的熱運動是微觀量，它們之間沒有關系，故D錯誤；故選A。2.下列說法中不正確的是（）A.一列聲波由空氣傳播到水中，波速和波長都發(fā)生變化B.火車鳴笛時向觀察者駛來，觀察者聽到的笛聲頻率比聲源發(fā)出的頻率高C.對于同一障礙物，波長越長的光越容易發(fā)生明顯衍射現象D.“泊松亮斑”是圓孔衍射的結果【答案】D【解析】【詳解】A．一列聲波由空氣傳播到水中，頻率不變，波速變大，由知波長變長，故A正確，不符合題意；B．火車鳴笛時向觀察者駛來，產生多普勒效應，觀察者聽到的笛聲頻率比聲源發(fā)出的頻率高，故B正確，不符題意；C．波長越長的波波動性越強，對于同一障礙物，波長越長的波越容易發(fā)生明顯衍射現象，故C正確，不符題意；D．圓孔衍射是沒東西擋住，圖樣是中央為亮圓斑，周圍為明、暗相間的同心圓環(huán)；泊松亮斑是有東西擋??；泊松亮斑是當光照到不透光的小圓板上時，在圓板的陰影中心出現的亮斑(在陰影外還有不等間距的明暗相間的圓環(huán))，故D錯誤，符合題意。故選D。3.兩個彈簧振子甲、乙沿水平方向放置，其振動圖像如圖所示，則（??）A.甲、乙兩彈簧振子的頻率之比為B.時甲具有負向最大加速度C.時乙具有正向最大加速度D.時甲、乙兩彈簧振子的速度方向相反【答案】D【解析】【詳解】A．甲的周期為乙的周期由關系式得甲、乙兩彈簧振子的頻率之比為故A錯誤；B．時，甲在平衡位置處，回復力為零，得加速度為零，故B錯誤；C．時，乙速度為零，在正向最大位移處，具有負向最大加速度，故C錯誤；D．時，甲乙都處于平衡位置，具有最大的速度，但甲在下時刻位移為正，即甲向正向運動，此時速度方向為正，而乙在下時刻位移為負，即乙向負向運動，此時速度方向為負，得甲、乙兩彈簧振子的速度方向相反，故D正確。故選D。4.一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波某時刻的波形圖如圖所示，下列判斷正確的是（）A.此時質點K和M的振動情況完全相同B.此時質點M的速度方向沿y軸正方向C.此時質點K的加速度方向沿y軸正方向D.此時質點K的速度比質點L的小【答案】B【解析】【詳解】ABC．根據“同側法”可知K速度方向沿y軸負方向，質點M的速度方向沿y軸正方向，則此時質點K和質點M的振動不相同，故AC錯誤，B正確；D．由圖可知，此時質點L處于位移最大處速度為零，質點K還沒有到最大位移處，速度不為零，此時質點K的速度比質點L的大，故D錯誤。故選B。5.如圖是振動情況完全相同的兩列波疊加的示意圖，波的周期為T，振幅為A，M、N、O為疊加區(qū)域的三個點。圖示時刻，O是波谷與波谷的相遇點，M是波峰與波峰的相遇點，N是波峰和波谷的相遇點。下列說法正確的是（）A.M是振動加強點，O、N是振動減弱點B.圖示時刻，M、N兩點的高度差為4AC.從圖示時刻經，M點通過的路程是4AD.從圖示時刻經，O處的質點隨波遷移到M點【答案】C【解析】【詳解】A．O是波谷與波谷的相遇點，M是波峰與波峰的相遇點，故O和M是加強點，N是波峰和波谷的相遇點，故N是減弱點，故A錯誤；B．兩列波振幅相同，故M點的位移為2A，N兩點的位移為零，故圖示時刻，M、N兩點的高度差為2A，故B錯誤；C．M點是加強點，經，M點通過的路程故C正確；D．質點只在平衡位置附近振動，不沿波傳播方向發(fā)生遷移，故D錯誤。故選C。6.現有甲、乙分子模型，把甲分子固定在坐標原點O，乙分子位于x軸上，甲分子對乙分子的作用力與兩分子間距離的關系如圖所示。F>0為斥力，F<0為引力，a、b、c、d在x軸上的四個特定的位置?，F把乙分子從a處由靜止釋放，則（）A.乙分子由a到b做加速運動，由b到c做減速運動B.乙分子由a到c做加速運動，到達b時兩分子間的分子勢能最小C.乙分子由a到b的過程中，兩分子間的分子勢能一直減小D.乙分子由c到d過程中，兩分子間的分子力一直做正功【答案】C【解析】【詳解】A．乙分子由a到b在引力作用下做加速運動，b到c，仍是引力，與運動方向相同，仍做加速運動，A錯誤；B．乙分子由a到c的過程，是引力，分子力做正功，勢能減小，從c到d的過程，分子力表現為斥力，分子力做負功，勢能增大，所以乙分子到達c時速度最大，動能最大，勢能最小，B錯誤；C．乙分子由a到b的過程中，分子力做正功，兩分子間的分子勢能一直減小，C正確；D．乙分子由c到d的過程中，分子力表現為斥力，分子力做負功，D錯誤。故選C。7.如圖，一定質量的理想氣體，從A狀態(tài)開始，經歷了B、C狀態(tài)，最后達到D狀態(tài)，下列判斷正確的是（）A.A→B過程溫度升高，壓強變大 B.B→C過程溫度不變，壓強變小C.B→C過程體積不變，壓強不變 D.C→D過程體積變小，壓強變大【答案】D【解析】【詳解】A．圖像中，A與B的連線是一條過原點的傾斜直線，為等壓線，所以溫度升高故A錯誤；BC．由圖像可知，B到C的過程中，體積不變，即而溫度降低，即由查理定律可知壓強變小，故BC錯誤；D．由圖像可知，由C到D的過程中，溫度不變，即而體積變小，即由玻意耳定律可知故D正確。故選D。8.如圖所示，將彈簧振子從平衡位置O拉下一段距離Δx，釋放后振子在A、B間振動。設AB=20cm，振子由A到B運動時間為0.1s，則下列說法正確的是（）A.振子的振幅為10cm，周期為0.2sB.振子在A、B兩處受到的回復力分別為kΔx+mg與kΔx-mgC.振子在A、B兩處受到的回復力大小都是kΔxD.振子完成一次全振動通過的路程是20cm【答案】AC【解析】【詳解】A．振子在A、B間振動，已知AB=20cm則振幅為A=10cm故A正確；BC．根據F=-kx可知振子在A、B兩處受到的回復力大小都為kΔx，故B錯誤，C正確；D．振子完成一次全振動經過的路程為4A=40cm故D錯誤。故選AC。9.一列簡諧橫波沿軸傳播，速度大小為5m/s，在時刻的波形圖如圖中實線所示，經0.2s后的波形如圖中虛線所示，下列說法正確的是（）A.經0.2s波傳播的距離為1m，波沿軸正方向傳播B.質點在時刻沿軸正方向運動C.處的質點的位移表達式為D.從時刻開始質點經1.6s通過的路程為152cm【答案】ABD【解析】【詳解】A．由圖可知該波波長經0.2s波傳播的距離經0.2s波傳播的距離為根據波形的平移規(guī)則可知，這列波應沿x軸正方向傳播，選項A正確；B．根據波的傳播方向與波動規(guī)律可知，時刻質點P沿y軸正方向運動，選項B正確；C．由得則處的質點的位移表達式為選項C錯誤；D．從時刻經1.6s時，由于所以質點通過的路程等于選項D正確。故選ABD。10.圖示為一半圓柱形透明體橫截面，橫截面的圓心為，半圓柱的半徑為，為直徑上的點，，透明體的折射率為?，F有一細光束以入射角從點射入半圓柱，則（）A.細光束經兩次折射后會從弧面射出B.細光束經面折射，在弧面發(fā)生兩次全反射后再從面射出透明體C.細光束第一次射出透明體時，折射角為D.細光束第一次射出透明體時，折射角為【答案】BC【解析】【詳解】AB．作出光路如圖所示根據折射率表達式有解得由于解得在中，根據正弦定理可得設透明體的臨界角為，則有可得由于所以光在點發(fā)生全反射，又由于可得則光在點發(fā)生全反射，最后從而射出，故B正確，A錯誤；CD．由于，則光入射角為，根據光路可逆可知折射角為，故C正確，D錯誤。故選BC。二、非選擇題。本題共54分。11.某同學測量一長方體玻璃磚對紅光的折射率，裝置示意圖如圖所示。實驗步驟如下：①在水平木板上固定一張白紙，白紙上放置光屏P，在白紙上畫一條與光屏P平行的直線ad作為界線；②把寬為L的玻璃磚放在白紙上，使它的一邊跟ad重合，畫出玻璃磚的另一邊bc，在bc上取一點O，畫一條線段AO；③用激光筆發(fā)出平行于木板的紅色細光束，沿圖中AO方向從O點射入玻璃磚，光束從玻璃磚另一面射出后，射到光屏P上的處，記錄的位置；④保持入射光不變，撤去玻璃磚，激光射到屏上的處，記錄的位置以及光束與ad的交點N；⑤作出光束從O點到點的光路圖，記錄光束與ad邊的交點M(圖中未畫出)；⑥測出OM、ON的長度分別為、。據此回答下列問題：（1）請在圖中作出光線從O點到點的光路圖；______（2）根據測量數據，可得該玻璃磚對紅光的折射率n＝______(用L、、表示)；（3）該實驗中，若改用綠色細光束做實驗，其他條件不變，則未撤去玻璃磚時，光束射到光屏上的位置應在的______(選填“左側”或“右側”)?！敬鸢浮浚?）（2）（3）右側【解析】【小問1詳解】根據折射定律做出光路圖，如圖所示【小問2詳解】由幾何關系可知根據可求得【小問3詳解】光從空氣中射入同一介質中綠光的折射率大于紅光的折射率，綠光的偏折程度大于紅光的偏折程度，所以綠光射到光屏上的位置應在的右側。12.“用油膜法估測分子的大小”實驗的方法及步驟如下：①向體積的油酸中加入酒精，直至總量達到；②用注射器吸取①中配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，當滴入滴時，測得其體積恰好是；③先往邊長為的淺盤里倒入深的水，然后將_______均勻地撒在水面上；④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形狀穩(wěn)定后，將事先準備好的玻璃板放在淺盤上，并在玻璃板上描下油酸膜的形狀；⑤將畫有油酸膜輪廓的玻璃板放在坐標紙上，如圖所示，數出輪廓范圍內小方格的個數，小方格的邊長。根據以上信息，回答下列問題：（1）步驟③中應填寫：________。（2）1滴油酸酒精溶液中純油酸的體積是________。（保留2位有效數字）（3）油膜的面積為________（保留2位有效數字）（4）油酸分子直徑是________。（保留1位有效數字）【答案】（1）痱子粉（2）（3）0.046（4）【解析】【小問1詳解】為了顯示水分子油膜的形狀，需要在水面上撒痱子粉。【小問2詳解】1滴油酸酒精溶液中純油酸的體積為小問3詳解】根據大于半個方格的算一個，小于半個方格的舍去，油膜形狀占據的方格數大約為115個，故面積為【小問4詳解】油酸分子直徑是13.如圖所示，圓柱形汽缸的缸口有卡環(huán)（厚度不計），卡環(huán)到缸底的距離為d，缸內通過厚度不計、質量、面積的活塞，封閉了一定質量的理想氣體。開始時活塞到缸底的距離為，外界大氣壓強，氣體初始溫度，g取。（1）緩慢升高氣體溫度，要使活塞到達汽缸口卡環(huán)處，求氣體溫度的最小值；（2）保持氣體溫度為不變，現在活塞的中心施加一豎直向下的緩慢增大的力F，要使活塞回到開始時的位置，求F的大小。【答案】（1）600K；（2）1100N【解析】【詳解】（1）當活塞恰好能到達汽缸口卡環(huán)處時，氣體溫度最小。氣體經過等壓變化，根據蓋—呂薩克定律有解得（2）活塞回到開始時的位置的過程中，氣體經歷等溫變化，根據玻意耳定律有根據平衡條件可知解得14.由波源O形成的簡諧橫波在均勻介質中向左、右傳播，如圖所示，介質中兩質點A、B位于波源O兩側，且A、O、B的平衡位置在一條水平直線上，A、B的平衡位置到O的平衡位置之間的距離分別為、。波源O從時刻開始在豎直方向上下振動，其位移隨時間變化的振動方程為，規(guī)定豎直向上為y軸正方向。當波源O第一次運動到波谷時，波剛好傳播到質點B，求：（1）該橫波的波長和波速；（2）從時刻到質點A第一次處于波峰的過程中，質點O運動的路程?！敬鸢浮浚?）8m；20m/s；（2）120cm【解析】【詳解】（1）根據波源O振動方程可知可得T=0.4s波源O第一次運動到波谷所需時間該時間即為波傳播到B點所需時間，質點振動時間內，波傳播。因此波源O與質點B的距離解得=8m根據可得v=20m/s（2）機械波傳播到A質點所需時間A質點從振動運動到第一次到波峰所需時間從t=0時刻到A質點第一次到波峰這個過程中，O質點運動時間由①~⑧可得因此O質點運動路程s=6A=120cm15.如圖所示，一由折射率1.6的材料制作的三棱鏡水平放置，其橫截面為直角三角形ABC，，BC邊長為a，。一束與水平方向成角且斜向上的平行光射到AC邊并從AC邊射入棱鏡，只考慮光線在AB邊的第一次反射，不計光線在棱鏡內的其他反射光，，光在真空中的傳播速度為c。（1）計算說明在三棱鏡的AB邊是否有光線透出？（2）求射到AC中點D