2025屆河北省高三下學(xué)期二模物理試題（解析版）

高級中學(xué)名校試題PAGEPAGE12024-2025學(xué)年度下學(xué)期高二年級第二次調(diào)研考試物理試題共100分?？荚嚂r間75分鐘第Ⅰ卷（選擇題共46分）一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.關(guān)于下列各圖，說法正確的是（）A.甲圖中半杯水與半杯酒精混合之后的總體積要小于整個杯子的容積，說明液體分子之間有間隙B.圖乙中液體和管壁表現(xiàn)為不浸潤C.圖丙中對應(yīng)曲線為同一氣體溫度較高時的速率分布圖D.圖丁中微粒越大，單位時間內(nèi)受到液體分子撞擊次數(shù)越多，布朗運動越明顯【答案】A【解析】A．甲圖中半杯水與半杯酒精混合之后的總體積要小于整個杯子的容積，說明液體分子之間有間隙，故A正確；B．圖乙中液體和管壁接觸面中的附著層中的液體分子間表現(xiàn)為斥力效果，可知液體和管壁表現(xiàn)為浸潤，故B錯誤；C．圖丙中，當(dāng)溫度升高時，分子速率較大的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比增大，可知對應(yīng)曲線為同一氣體溫度較低時的速率分布圖，故C錯誤；D．圖丁中微粒越小，微粒受到液體分子撞擊越不平衡，布朗運動越明顯，故D錯誤。故選A。2.下列說法不正確的是（）A.“用油膜法測分子直徑”實驗體現(xiàn)了用宏觀量的測量代替微觀量的間接測量方法B.若已知銅的摩爾質(zhì)量M，銅的密度，阿伏加德羅常數(shù)NA，則可求得銅原子的直徑C.某氣體的摩爾體積為V，每個分子的體積為，則阿伏加德羅常數(shù)可表示為D.分子勢能隨著分子間距離的增大，可能先減小后增大【答案】C【解析】A．“用油膜法測分子直徑”實驗體現(xiàn)了用宏觀量的測量代替微觀量的間接測量方法，故A正確，不符合題意；B．若已知銅的摩爾質(zhì)量M，銅的密度，阿伏加德羅常數(shù)NA，假設(shè)銅原子為球體，其直徑d，則有解得故B正確，不符合題意；C．若知某氣體的摩爾體積為V，每個分子所占據(jù)的空間體積為V0，而不是每個分子的體積，則阿伏加德羅常數(shù)可表示為故C錯誤，符合題意；D．當(dāng)分子力表現(xiàn)為斥力時，分子之間的距離減小，則分子力做負(fù)功，所以分子勢能隨分子間距離的減小而增大，故D正確，不符合題意。本題選不正確的，故選C。3.浙江大學(xué)高分子系某課題組制備出了一種超輕的固體氣凝膠，它刷新了目前世界上最輕的固體材料的記錄。設(shè)氣凝膠的密度為（單位為），摩爾質(zhì)量為M（單位為kg/mol），阿伏加德羅常數(shù)為，則（）A.a千克氣凝膠所含分子數(shù)為 B.氣凝膠的摩爾體積為C.每個氣凝膠分子的體積為 D.每個氣凝膠分子的直徑為【答案】D【解析】A．a(chǎn)千克氣凝膠所含有的分子數(shù)為故A錯誤；B．氣凝膠的摩爾體積為故B錯誤；C．氣凝膠中包含個分子，故每個氣凝膠分子的體積為故C錯誤：D．設(shè)每個氣凝膠分子的直徑為D，則有解得每個氣凝膠分子的直徑為故D正確。故選D。4.光纖通信采用的光導(dǎo)纖維由內(nèi)芯和外套組成，長為L，其側(cè)截面如圖所示，一復(fù)色光以一定的入射角（）從軸心射入光導(dǎo)纖維后分為a、b兩束單色光，已知內(nèi)芯材料對a光的折射率為n（），真空中的光速為c。下列說法正確的是（）A.在同一雙縫干涉裝置中光產(chǎn)生的條紋間距小B.入射角由逐漸增大時，單色光全反射現(xiàn)象先消失C.內(nèi)芯相對外套是光疏介質(zhì)D.若入射角時，、單色光在內(nèi)芯和外套界面都發(fā)生全反射，則單色光在介質(zhì)中傳播的時間為【答案】D【解析】A．由圖可知b光的折射角更小，由可知則根據(jù)可知根據(jù)可知a光的條紋間距更大，故A錯誤；B．由上分析可知內(nèi)芯材料中a的折射率比對b的折射率小，根據(jù)所以a光的臨界角大，所以入射角i由逐漸增大時，a單色光全反射現(xiàn)象先消失，故B錯誤；C．光從光密介質(zhì)進入光疏介質(zhì)才會發(fā)生全反射，所以內(nèi)芯相對外套是光密介質(zhì)，故C錯誤；D．當(dāng)入射角時，設(shè)a單色光的折射角為r，根據(jù)折射定律有可得根據(jù)數(shù)學(xué)知識可知根據(jù)幾何關(guān)系可知，a單色光的傳播距離為由傳播速度為則a單色光在介質(zhì)中傳播的時間為故D正確。故選D。5.如圖所示，有一塊半圓形磚，是用某種特殊透明材料制作的，半徑為。現(xiàn)有一束由紅綠雙色光混合的激光從圓心點處垂直于磚直徑邊射入，緩慢向左平移激光束，當(dāng)激光束到距點位置時發(fā)現(xiàn)半圓形曲面恰好只有單色光射出，且射出光線與入射方向夾角為，不考慮反射，下列說法正確的是（）A.該透明材料對紅光的折射率為2B.當(dāng)半圓形曲面只有一種單色光射出時，必是綠光射出C.當(dāng)光束繼續(xù)向左平移到距O點時，半圓形曲面上恰好沒有光射出D.紅光在半圓形玻璃磚中的傳播速度比綠光小【答案】C【解析】B．因綠光的頻率較大，折射率較大，根據(jù)可知，臨界角較小，則綠光先發(fā)生全反射，則當(dāng)半圓形曲面只有一種單色光射出時，必是紅光射出，選項B錯誤；A．當(dāng)激光束到距點位置時發(fā)現(xiàn)半圓形曲面恰好只有單色光射出，由幾何關(guān)系，此時入射角i=30°，折射角r=60°，可得該透明材料對紅光的折射率為選項A錯誤；C．紅光的臨界角當(dāng)光束繼續(xù)向左平移到距O點時，此時入射角為紅光恰好發(fā)生全反射，則半圓形曲面上恰好沒有光射出，選項C正確；D．因紅光折射率小于綠光，根據(jù)可知，紅光在半圓形玻璃磚中的傳播速度比綠光大，選項D錯誤。故選C。6.聲控萬花筒主要由數(shù)個相同的組件構(gòu)成，其中一個組件的剖面如圖所示，反光的滑塊右側(cè)圓錐面的頂角很大，滑塊圓錐面與右側(cè)玻璃片之間有間隙，人在一旁大聲喊叫時，滑塊會小范圍左右振動，在玻璃片上會看到變化著的環(huán)形彩色條紋。現(xiàn)用紅色平行光自右向左垂直照射玻璃片，下列說法正確的是（）A.玻璃片上會呈現(xiàn)紅色衍射條紋B.玻璃片上越接近圓心，相鄰兩條紋間的距離越小C.滑塊向右滑動時，玻璃片上所有的環(huán)形條紋會向外擴張D.滑塊向右滑動時，玻璃片上的環(huán)形條紋會變密集【答案】C【解析】A．玻璃片上呈現(xiàn)的是薄膜干涉條紋，故A錯誤；BD．無論滑塊在哪個位置，沿著半徑自內(nèi)向外每相同距離空氣間隙厚度的變化都相同，兩列反射光路程差相同，因此相鄰兩條紋間的距離相同，條紋的密集程度都不會改變，故BD錯誤；C．同一條紋所對應(yīng)的間隙厚度相同，滑塊向右滑動時，沿著半徑間隙厚度為某確定值的地方都向外側(cè)移動，兩列反射光的路程差為某確定值的地方都向外側(cè)移動，因此所有環(huán)形條紋的半徑都會增大，故C正確。故選C。7.如圖所示，某水池下方水平放置一直徑為d=0.6m的圓環(huán)形發(fā)光細(xì)燈帶，O點為圓環(huán)中心正上方，燈帶到水面的距離h可調(diào)節(jié)，水面上面有光傳感器（圖中未畫出），可以探測水面上光的強度。當(dāng)燈帶放在某一深度h1時，發(fā)現(xiàn)水面上形成兩個以O(shè)為圓心的亮區(qū)，其中半徑r1=1.2m的圓內(nèi)光強更強，已知水的折射率，則（）A.湖面能被照亮的區(qū)域半徑為1.5mB.若僅增大圓環(huán)燈帶的半徑，則湖面上中間光強更強的區(qū)域也變大C.燈帶的深度D.當(dāng)時，湖面中央將出現(xiàn)暗區(qū)【答案】C【解析】B．水面上形成兩個以O(shè)為圓心的亮區(qū)，若僅增大圓環(huán)燈帶的半徑，光環(huán)向外擴大，重疊的區(qū)域變小，即湖面上中間光強更強的區(qū)域變小，B錯誤；AC．當(dāng)重疊區(qū)域半徑r1=1.2m時，如圖所示解得湖面被照亮的區(qū)域半徑為A錯誤，C正確；D．設(shè)重疊區(qū)域恰好為零時，燈帶的深度為h0，如圖所示解得當(dāng)時，湖面中央將出現(xiàn)暗區(qū)，D錯誤。故選C。二、多選題：本題共3小題，每小題6分，共18分。8.圖甲是一列簡諧橫波在時刻的波形圖，P點為平衡位置在處的質(zhì)點，圖乙為質(zhì)點P的振動圖像。下列說法正確的是（）A.該簡諧波沿x軸正方向傳播B.該簡諧波的波長為10mC.該簡諧波傳播的速度為5m/sD.當(dāng)時質(zhì)點P的加速度方向沿y軸負(fù)方向【答案】ACD【解析】A．由圖乙可知，質(zhì)點P在時刻的振動方向沿y軸負(fù)方向，結(jié)合圖甲，根據(jù)波的平移法可知，波沿x軸正方向傳播，A正確；B．從圖乙可知質(zhì)點P的周期為2.4s，即波的周期也為2.4s，質(zhì)點P從運動到平衡位置用的時間為，此時間內(nèi)波傳播，波沿x軸正方向傳播，時刻質(zhì)點P左側(cè)平衡位置點的橫坐標(biāo)為，則質(zhì)點P從運動到平衡位置的同時處質(zhì)點的振動傳播到了處，所以有解得波長B錯誤；C．波速為C正確；D．質(zhì)點P做簡諧運動表達式代入，解得因位移方向沿y軸正方向，所以加速度方向沿y軸負(fù)方向，D正確。故選ACD。9.隨著人們生活水平提高，單反相機已進入普通家庭，單反相機是單鏡頭反光數(shù)碼照相機，原理是在膠片平面的前面以45°角安裝了一片反光鏡，反光鏡的上方依次有毛玻璃、五棱鏡目鏡等，五棱鏡將實像光線多次反射改變光路，將影像送至目鏡，使觀景窗中所看到的影像和膠片上永遠(yuǎn)一樣，這樣方便攝影者正確地取景和對焦。某品牌單反相機五棱鏡目鏡橫截面和各部分角度如圖所示，其中，，光線從AB中點P垂直AB射入，依次經(jīng)過CD、DE和EA面的反射后，最后光線從BC面射出，已知光線恰好能夠在CD面上發(fā)生全反射，光在真空中的速度為c。下列說法正確的是（）A.五棱鏡的折射率為2B.光線在DE面上不會發(fā)生全反射C.光線從BC面射出時在BC面上的入射角為0°D.光線從射入五棱鏡到射到CD面的時間為【答案】ACD【解析】A．恰好在CD面發(fā)生全反射，由幾何關(guān)系知入射角剛好全反射時解得折射率n=2故A正確；B．作出光路圖，如圖所示根據(jù)光的反射定律和幾何關(guān)系可知光在DE面上的入射角為75°，大于臨界角，則光線在DE面上會發(fā)生全反射，故B錯誤；C．同理在可知光在EA面上的入射角為30°，根據(jù)幾何關(guān)系可得光恰好垂直于BC邊射出，則光線從BC面射出時在BC面上的入射角為0°，故C正確；D．根據(jù)幾何關(guān)系，可得路程光在五棱鏡中傳播速度為傳播的時間為代入數(shù)據(jù)解得故D正確。故選ACD。10.夜晚公園景觀池有可變化形狀的燈光秀，其原理如圖甲所示，將一個半圓形線狀光源水平放在水池水面下，通過支架（圖中未畫出）可以調(diào)節(jié)光源距離水面的深度，隨著不同，人們在水面上會看到不同形狀的發(fā)光區(qū)域。已知半圓形線光源的半徑為，水的折射率為，下列說法中正確的有（）A.當(dāng)時，水面上的發(fā)光區(qū)域會呈現(xiàn)類似乙圖所示的“月牙”形狀B.當(dāng)時，水面上的發(fā)光區(qū)域會呈現(xiàn)類似丙圖所示的“愛心”形狀C.當(dāng)時，水面上的發(fā)光區(qū)域恰會呈現(xiàn)類似丙圖所示的“愛心”形狀D.越大，水面上發(fā)光區(qū)域的面積越小【答案】AC【解析】ABC．取線光源上某一點作為點光源，點光源發(fā)出的光在水面上有光射出的水面形狀為圓形，設(shè)此圓形的半徑為r，點光源發(fā)出的光線在水面恰好發(fā)生全反射的光路圖如圖所示由可得根據(jù)幾何關(guān)系可得，則一個點發(fā)出的光在水面上能看到半徑的圓，對于半圓形線光源在水面上的發(fā)光區(qū)域，可看作是圓的圓心沿半圓弧移動時圓掃過的區(qū)域，如圖所示可得，當(dāng)，即時，水面上的發(fā)光區(qū)域會呈現(xiàn)類似乙圖所示的“月牙”形狀，當(dāng)，即時，水面上的發(fā)光區(qū)域恰會呈現(xiàn)類似丙圖所示的“愛心”形狀，故AC正確，B錯誤；D．結(jié)合上述分析可知，h越大，水面上發(fā)光區(qū)域的面積越大，故D錯誤。故選AC。三、實驗題（共14分）11.做“用油膜法估測油酸分子的大小”的實驗。（1）下列實驗步驟的正確順序是______（填寫實驗步驟前的序號）。A.往邊長約為40cm的淺盤里倒入約2cm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.將畫有油酸膜形狀的玻璃板平放在坐標(biāo)紙上，計算出油酸膜的面積，根據(jù)油酸的體積和油酸膜的面積計算出油酸分子直徑的大小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)每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，再根據(jù)油酸酒精溶液的濃度計算出油酸的體積E.將玻璃板放在淺盤上，然后將油酸膜的形狀用彩筆描繪在玻璃板上（2）該實驗體體現(xiàn)了理想化模型思想，實驗中我們的理想假設(shè)有_______。A.把油酸分子視為球形 B.油酸在水面上充分散開形成單分子油膜C.油酸分子是緊挨著的沒有空隙 D.油酸不溶于水（3）實驗中，體積為的所用油酸酒精溶液中純油酸的體積為，用注射器和量筒測得滴上述溶液的體積為，把一滴該溶液滴入盛水的撒有痱子粉的淺盤中，待水面穩(wěn)定后，得到油酸薄膜的輪廓形狀和尺寸如圖所示，圖中每個小正方形的邊長為，則油酸薄膜的面積_______；可求得油酸分子的直徑為________（用、、、、表示）。（4）某同學(xué)實驗中最終得到的油酸分子直徑數(shù)據(jù)偏大，可能是因為________。A.計算油膜面積時，舍去了所有不足一格的方格B.水面上痱子粉撒得太多，油膜沒有充分展開C.用注射器和量筒測體積溶液滴數(shù)時多記錄了幾滴D.油酸酒精溶液濃度計算值低于實際值【答案】（1）DABEC（2）ABC（3）70a2（4）AB【解析】【小問1詳析】用“用油膜法估測分子的大小”的實驗步驟為：配制油酸酒精溶液→測定一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積→準(zhǔn)備淺水盤→形成油膜→描繪油膜邊緣→測量油膜面積→計算分子直徑。故操作先后順序排列為DABEC；【小問2詳析】A．把油酸分子看成球形為理想假設(shè)，故A正確；B．讓油膜盡可能散開，形成單分子層為理想假設(shè)，故B正確。C．油酸分子是緊挨著的沒有空隙，不考慮分子間空隙為理想假設(shè)，故C正確；D．油酸本身不溶于水，不是理想假設(shè)，故D錯誤；故選ABC【小問3詳析】[1]將大于二分之一的格子視為一個格，舍掉小于二分之一的格子，則油酸薄膜的面積70a2[2]一滴油酸酒精溶液中含純油酸的體積可求得油酸分子的直徑為【小問4詳析】某同學(xué)實驗中最終得到的油酸分子直徑數(shù)據(jù)偏大，根據(jù)A．計算油膜面積時，舍去了所有不足一格的方格，則S偏小，則測得的d偏大，選項A正確；B．水面上痱子粉撒得太多，油膜沒有充分展開，則S偏小，則測得的d偏大，選項B正確；C．用注射器和量筒測體積溶液滴數(shù)時多記錄了幾滴，則V偏小，則測得的d偏小，選項C錯誤；D．油酸酒精溶液濃度計算值低于實際值，則V偏小，則測得的d偏小，選項D錯誤。故選AB。12.（1）“測定玻璃的折射率”的實驗中，在白紙上放好玻璃磚，aa′和bb′分別是玻璃磚與空氣的兩個界面，如圖所示。在玻璃磚的一側(cè)插上兩枚大頭針P1和P2，用“+”表示大頭針的位置，然后在另一側(cè)透過玻璃磚觀察，并依次插上大頭針P3和P4。在插P3和P4時，應(yīng)使___________（選填選項前的字母）。A.P3只擋住P1的像B.P4只擋住P2的像C.P3同時擋住P1、P2的像（2）為了減小實驗誤差，實驗時應(yīng)注意的是___________。A.入射角應(yīng)盡量小些B.玻璃磚的寬度宜小一些C.大頭針應(yīng)垂直插在紙面上D.大頭針P1、P2之間的距離及大頭針P3、P4之間的距離應(yīng)適當(dāng)大些（3）某同學(xué)在畫界面時，不小心將兩界面aa′、bb′間距畫得比玻璃磚寬度大些，如下圖所示，則他測得的折射率與真實值相比___________（選填“偏大”、“偏小”、“不變”或“無法確定”）。（4）某研究小組設(shè)計了一個測量液體折射率的儀器。如圖所示，在一個圓盤上，過其圓心O做兩條互相垂直的直徑BC、EF。在半徑OA上，垂直盤面插上兩枚大頭針P1、P2并保持P1、P2位置不變，每次測量時讓圓盤的下半部分豎直進入液體中，而且總使水平液面與直徑BC相平，EF作為界面的法線，而后在圖中右上方區(qū)域觀察P1、P2的像，并在圓周上插上大頭針P3，使P3正好擋住P1、P2的像。通過計算，預(yù)先在圓周EC部分刻好了折射率的值，這樣只要根據(jù)P3所插的位置，就可直接讀出液體折射率的值。①圖中M、N兩位置對應(yīng)的折射率大小關(guān)系為nM___________nN（填寫“大于”、“等于”或者“小于”）②若∠AOF=30°，則該儀器能夠測量液體折射率的大小范圍是___________。③沿KMNC，折射率刻度的特點是___________（填寫“刻度均勻”、”越來越密”或者“越來越疏”）【答案】（1）C（2）CD##DC（3）偏?。?）小于1<n≤2越來越疏【解析】（1）[1]用插針法測定玻璃折射率的實驗中，應(yīng)使得P3同時擋住P1、P2的像。故選C。（2）[2]為了減小實驗誤差，入射角應(yīng)盡量大些，玻璃磚的寬度也宜大一些，大頭針應(yīng)垂直插在紙面上，且應(yīng)使大頭針P1、P2之間的距離及大頭針P3、P4之間的距離應(yīng)適當(dāng)大些。故選CD。（3）[3]作出光路圖，如圖所示由圖可知，入射角不變，但是折射角變大，根據(jù)折射定律可知，所測折射率偏小。（4）[4]根據(jù)折射定律可得所以[5]設(shè)A點到EF的垂線長為L1，圓周EC部分上某點到EF的垂線長為L2，根據(jù)折射定律可得若∠AOF=30°，則所以[6]結(jié)合題意，由折射定律有沿KMNC，不變的情況下，越大，越靠近，折射率越大；與成正比，與不成正比，結(jié)合正弦函數(shù)的特點可知，刻度不均勻，靠近刻度稀疏。四、解答題（共40分，需要寫出必要的文字說明和角解題過程，只寫出結(jié)果，沒有過程不能得分）13.如圖所示，有一個半徑為的星球。表面覆蓋有一層折射率為的介質(zhì)，介質(zhì)表面距離星球表面的距離為。一個衛(wèi)星圍繞星球做圓周運動，半徑為。（1）星球表面某點光源發(fā)出的光在介質(zhì)一部分能夠通過介質(zhì)表面向外折射，求有光能夠折射的這部分介質(zhì)表面的弧長是多少？（2）衛(wèi)星在軌道的一部分區(qū)域時能夠接受到（1）問中發(fā)出的光，求這部分衛(wèi)星軌道的弧長?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】光源S發(fā)出的光線如圖所示設(shè)臨界角為C，由題可知可得在中，由正弦定理可知由于為鈍角可得因此由對稱性可知弧長為（2）在A點恰好發(fā)生全反射，可知在中可得利用對稱性可知軌道的弧長14.如圖所示，間距為的、兩波源在某時刻同時開始振動，兩波源在不同介質(zhì)中形成兩列相向傳播的簡諧橫波，在介質(zhì)中波的傳播速度為，在介質(zhì)中波的傳播速度為。已知兩列波的頻率均為，波源的振幅為，波源的振幅為，圖中O點是兩波源連線上的某一點，。求：（1）兩列波在和傳播的波長大小；（2）振源的振動形式傳播到處所需的時間；（3）M、N兩波源振動開始計時內(nèi)P點運動的路程?！敬鸢浮浚?），（2）2.5s（3）547.5cm【解析】【小問1詳析】波速由介質(zhì)決定，在介質(zhì)中波的傳播速度為，根據(jù)，解得在介質(zhì)中波的傳播速度為，根據(jù)，解得【小問2詳析】振源的振動形式傳播到O處所需的時間波速由介質(zhì)決定，振源的振動形式從O傳播到N處所需的時間則振源的振動形式傳播到處所需的時間【小問3詳析】結(jié)合上述可知，振源振動的周期振源的振動形式傳播到P處所需的時間振源N的振動形式傳播到P處所需的時間根據(jù)圖示可知，兩波源起正方向均向上，由于等于一個周期，等于四個周期，即經(jīng)過2s時，兩波源的振動形式傳播到P點運動方向均向上，可知，P點為振動加強點，則在時間內(nèi)P以M波源振動形式運動了此時間內(nèi)，P運動的路程內(nèi)兩波源振動形式同時到達P點運動時間在上述時間內(nèi)，P運動的路程在上述時間內(nèi)，根據(jù)振動函數(shù)方程解得時刻，對應(yīng)的可知，在上述時間內(nèi)，P運動的路程結(jié)合上述可知，兩波源振動開始計時內(nèi)P點運動的路程15.我國第三艘航母“福建號”已裝備最先進的電磁彈射技術(shù)。某興趣小組根據(jù)所學(xué)的物理原理進行電磁彈射設(shè)計，其加速和減速過程可以簡化為下述過程。兩根足夠長的平直軌道和固定在水平面上，其中左側(cè)為光滑金屬軌道，軌道電阻忽略不計，間接有定值電阻，右側(cè)為粗糙絕緣軌道。沿軌道建立軸，坐標(biāo)原點與點重合。左側(cè)分布有垂直于軌道平面向下的勻強磁場、右側(cè)為沿軸漸變的磁場，垂直于軸方向磁場均勻分布?，F(xiàn)將一質(zhì)量為，長度為，電阻為的金屬棒垂直放置在軌道上，與距離為。的右方還有質(zhì)量為3m，各邊長均為的形框，其電阻為。棒在恒力作用下向右運動，到達前已勻速。當(dāng)棒運動到處時撤去恒力，隨后與U形框發(fā)生碰撞，碰后連接成“口”字形閉合線框，并一起運動，后續(xù)運動中受到與運動方向相反的阻力，阻力大小與速度滿足。已知，，，，，，，求：（1）棒ab與U形框碰撞前速度的大??；（2）棒ab與U形框碰撞前通過電阻R的電量；（3）“口”字形線框停止運動時，fc邊的坐標(biāo)；（4）U形框在運動過程中產(chǎn)生的焦耳熱?！敬鸢浮浚?）（2）（3）（4）【解析】【小問1詳析】由題意可知棒ab到達前已勻速，則有又，，聯(lián)立解得【小問2詳析】棒ab與U形框碰撞前通過電阻R的電量為其中，聯(lián)立可得【小問3詳析】設(shè)碰后瞬間金屬框的速度為，根據(jù)動量守恒可得解得此后任意時刻閉合線框的速度為v，ab邊處磁場為，de邊處磁場為，則回路中的電動勢為其中回路總電阻為4R，根據(jù)閉合電路歐姆定律可得此時回路受到的安培力大小為根據(jù)動量定理可得其中，聯(lián)立解得“口”字形線框停止運動時，fc邊的坐標(biāo)為【小問4詳析】根據(jù)功能關(guān)系可知，U形框在運動過程中產(chǎn)生的總熱量為因任意時刻安培力與摩擦力之比為，所以焦耳熱與摩擦熱之比也為，可得U形框在運動過程中回路產(chǎn)生的總焦耳熱為則U形框在運動過程中產(chǎn)生的焦耳熱為2024-2025學(xué)年度下學(xué)期高二年級第二次調(diào)研考試物理試題共100分?？荚嚂r間75分鐘第Ⅰ卷（選擇題共46分）一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.關(guān)于下列各圖，說法正確的是（）A.甲圖中半杯水與半杯酒精混合之后的總體積要小于整個杯子的容積，說明液體分子之間有間隙B.圖乙中液體和管壁表現(xiàn)為不浸潤C.圖丙中對應(yīng)曲線為同一氣體溫度較高時的速率分布圖D.圖丁中微粒越大，單位時間內(nèi)受到液體分子撞擊次數(shù)越多，布朗運動越明顯【答案】A【解析】A．甲圖中半杯水與半杯酒精混合之后的總體積要小于整個杯子的容積，說明液體分子之間有間隙，故A正確；B．圖乙中液體和管壁接觸面中的附著層中的液體分子間表現(xiàn)為斥力效果，可知液體和管壁表現(xiàn)為浸潤，故B錯誤；C．圖丙中，當(dāng)溫度升高時，分子速率較大的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比增大，可知對應(yīng)曲線為同一氣體溫度較低時的速率分布圖，故C錯誤；D．圖丁中微粒越小，微粒受到液體分子撞擊越不平衡，布朗運動越明顯，故D錯誤。故選A。2.下列說法不正確的是（）A.“用油膜法測分子直徑”實驗體現(xiàn)了用宏觀量的測量代替微觀量的間接測量方法B.若已知銅的摩爾質(zhì)量M，銅的密度，阿伏加德羅常數(shù)NA，則可求得銅原子的直徑C.某氣體的摩爾體積為V，每個分子的體積為，則阿伏加德羅常數(shù)可表示為D.分子勢能隨著分子間距離的增大，可能先減小后增大【答案】C【解析】A．“用油膜法測分子直徑”實驗體現(xiàn)了用宏觀量的測量代替微觀量的間接測量方法，故A正確，不符合題意；B．若已知銅的摩爾質(zhì)量M，銅的密度，阿伏加德羅常數(shù)NA，假設(shè)銅原子為球體，其直徑d，則有解得故B正確，不符合題意；C．若知某氣體的摩爾體積為V，每個分子所占據(jù)的空間體積為V0，而不是每個分子的體積，則阿伏加德羅常數(shù)可表示為故C錯誤，符合題意；D．當(dāng)分子力表現(xiàn)為斥力時，分子之間的距離減小，則分子力做負(fù)功，所以分子勢能隨分子間距離的減小而增大，故D正確，不符合題意。本題選不正確的，故選C。3.浙江大學(xué)高分子系某課題組制備出了一種超輕的固體氣凝膠，它刷新了目前世界上最輕的固體材料的記錄。設(shè)氣凝膠的密度為（單位為），摩爾質(zhì)量為M（單位為kg/mol），阿伏加德羅常數(shù)為，則（）A.a千克氣凝膠所含分子數(shù)為 B.氣凝膠的摩爾體積為C.每個氣凝膠分子的體積為 D.每個氣凝膠分子的直徑為【答案】D【解析】A．a(chǎn)千克氣凝膠所含有的分子數(shù)為故A錯誤；B．氣凝膠的摩爾體積為故B錯誤；C．氣凝膠中包含個分子，故每個氣凝膠分子的體積為故C錯誤：D．設(shè)每個氣凝膠分子的直徑為D，則有解得每個氣凝膠分子的直徑為故D正確。故選D。4.光纖通信采用的光導(dǎo)纖維由內(nèi)芯和外套組成，長為L，其側(cè)截面如圖所示，一復(fù)色光以一定的入射角（）從軸心射入光導(dǎo)纖維后分為a、b兩束單色光，已知內(nèi)芯材料對a光的折射率為n（），真空中的光速為c。下列說法正確的是（）A.在同一雙縫干涉裝置中光產(chǎn)生的條紋間距小B.入射角由逐漸增大時，單色光全反射現(xiàn)象先消失C.內(nèi)芯相對外套是光疏介質(zhì)D.若入射角時，、單色光在內(nèi)芯和外套界面都發(fā)生全反射，則單色光在介質(zhì)中傳播的時間為【答案】D【解析】A．由圖可知b光的折射角更小，由可知則根據(jù)可知根據(jù)可知a光的條紋間距更大，故A錯誤；B．由上分析可知內(nèi)芯材料中a的折射率比對b的折射率小，根據(jù)所以a光的臨界角大，所以入射角i由逐漸增大時，a單色光全反射現(xiàn)象先消失，故B錯誤；C．光從光密介質(zhì)進入光疏介質(zhì)才會發(fā)生全反射，所以內(nèi)芯相對外套是光密介質(zhì)，故C錯誤；D．當(dāng)入射角時，設(shè)a單色光的折射角為r，根據(jù)折射定律有可得根據(jù)數(shù)學(xué)知識可知根據(jù)幾何關(guān)系可知，a單色光的傳播距離為由傳播速度為則a單色光在介質(zhì)中傳播的時間為故D正確。故選D。5.如圖所示，有一塊半圓形磚，是用某種特殊透明材料制作的，半徑為?，F(xiàn)有一束由紅綠雙色光混合的激光從圓心點處垂直于磚直徑邊射入，緩慢向左平移激光束，當(dāng)激光束到距點位置時發(fā)現(xiàn)半圓形曲面恰好只有單色光射出，且射出光線與入射方向夾角為，不考慮反射，下列說法正確的是（）A.該透明材料對紅光的折射率為2B.當(dāng)半圓形曲面只有一種單色光射出時，必是綠光射出C.當(dāng)光束繼續(xù)向左平移到距O點時，半圓形曲面上恰好沒有光射出D.紅光在半圓形玻璃磚中的傳播速度比綠光小【答案】C【解析】B．因綠光的頻率較大，折射率較大，根據(jù)可知，臨界角較小，則綠光先發(fā)生全反射，則當(dāng)半圓形曲面只有一種單色光射出時，必是紅光射出，選項B錯誤；A．當(dāng)激光束到距點位置時發(fā)現(xiàn)半圓形曲面恰好只有單色光射出，由幾何關(guān)系，此時入射角i=30°，折射角r=60°，可得該透明材料對紅光的折射率為選項A錯誤；C．紅光的臨界角當(dāng)光束繼續(xù)向左平移到距O點時，此時入射角為紅光恰好發(fā)生全反射，則半圓形曲面上恰好沒有光射出，選項C正確；D．因紅光折射率小于綠光，根據(jù)可知，紅光在半圓形玻璃磚中的傳播速度比綠光大，選項D錯誤。故選C。6.聲控萬花筒主要由數(shù)個相同的組件構(gòu)成，其中一個組件的剖面如圖所示，反光的滑塊右側(cè)圓錐面的頂角很大，滑塊圓錐面與右側(cè)玻璃片之間有間隙，人在一旁大聲喊叫時，滑塊會小范圍左右振動，在玻璃片上會看到變化著的環(huán)形彩色條紋?，F(xiàn)用紅色平行光自右向左垂直照射玻璃片，下列說法正確的是（）A.玻璃片上會呈現(xiàn)紅色衍射條紋B.玻璃片上越接近圓心，相鄰兩條紋間的距離越小C.滑塊向右滑動時，玻璃片上所有的環(huán)形條紋會向外擴張D.滑塊向右滑動時，玻璃片上的環(huán)形條紋會變密集【答案】C【解析】A．玻璃片上呈現(xiàn)的是薄膜干涉條紋，故A錯誤；BD．無論滑塊在哪個位置，沿著半徑自內(nèi)向外每相同距離空氣間隙厚度的變化都相同，兩列反射光路程差相同，因此相鄰兩條紋間的距離相同，條紋的密集程度都不會改變，故BD錯誤；C．同一條紋所對應(yīng)的間隙厚度相同，滑塊向右滑動時，沿著半徑間隙厚度為某確定值的地方都向外側(cè)移動，兩列反射光的路程差為某確定值的地方都向外側(cè)移動，因此所有環(huán)形條紋的半徑都會增大，故C正確。故選C。7.如圖所示，某水池下方水平放置一直徑為d=0.6m的圓環(huán)形發(fā)光細(xì)燈帶，O點為圓環(huán)中心正上方，燈帶到水面的距離h可調(diào)節(jié)，水面上面有光傳感器（圖中未畫出），可以探測水面上光的強度。當(dāng)燈帶放在某一深度h1時，發(fā)現(xiàn)水面上形成兩個以O(shè)為圓心的亮區(qū)，其中半徑r1=1.2m的圓內(nèi)光強更強，已知水的折射率，則（）A.湖面能被照亮的區(qū)域半徑為1.5mB.若僅增大圓環(huán)燈帶的半徑，則湖面上中間光強更強的區(qū)域也變大C.燈帶的深度D.當(dāng)時，湖面中央將出現(xiàn)暗區(qū)【答案】C【解析】B．水面上形成兩個以O(shè)為圓心的亮區(qū)，若僅增大圓環(huán)燈帶的半徑，光環(huán)向外擴大，重疊的區(qū)域變小，即湖面上中間光強更強的區(qū)域變小，B錯誤；AC．當(dāng)重疊區(qū)域半徑r1=1.2m時，如圖所示解得湖面被照亮的區(qū)域半徑為A錯誤，C正確；D．設(shè)重疊區(qū)域恰好為零時，燈帶的深度為h0，如圖所示解得當(dāng)時，湖面中央將出現(xiàn)暗區(qū)，D錯誤。故選C。二、多選題：本題共3小題，每小題6分，共18分。8.圖甲是一列簡諧橫波在時刻的波形圖，P點為平衡位置在處的質(zhì)點，圖乙為質(zhì)點P的振動圖像。下列說法正確的是（）A.該簡諧波沿x軸正方向傳播B.該簡諧波的波長為10mC.該簡諧波傳播的速度為5m/sD.當(dāng)時質(zhì)點P的加速度方向沿y軸負(fù)方向【答案】ACD【解析】A．由圖乙可知，質(zhì)點P在時刻的振動方向沿y軸負(fù)方向，結(jié)合圖甲，根據(jù)波的平移法可知，波沿x軸正方向傳播，A正確；B．從圖乙可知質(zhì)點P的周期為2.4s，即波的周期也為2.4s，質(zhì)點P從運動到平衡位置用的時間為，此時間內(nèi)波傳播，波沿x軸正方向傳播，時刻質(zhì)點P左側(cè)平衡位置點的橫坐標(biāo)為，則質(zhì)點P從運動到平衡位置的同時處質(zhì)點的振動傳播到了處，所以有解得波長B錯誤；C．波速為C正確；D．質(zhì)點P做簡諧運動表達式代入，解得因位移方向沿y軸正方向，所以加速度方向沿y軸負(fù)方向，D正確。故選ACD。9.隨著人們生活水平提高，單反相機已進入普通家庭，單反相機是單鏡頭反光數(shù)碼照相機，原理是在膠片平面的前面以45°角安裝了一片反光鏡，反光鏡的上方依次有毛玻璃、五棱鏡目鏡等，五棱鏡將實像光線多次反射改變光路，將影像送至目鏡，使觀景窗中所看到的影像和膠片上永遠(yuǎn)一樣，這樣方便攝影者正確地取景和對焦。某品牌單反相機五棱鏡目鏡橫截面和各部分角度如圖所示，其中，，光線從AB中點P垂直AB射入，依次經(jīng)過CD、DE和EA面的反射后，最后光線從BC面射出，已知光線恰好能夠在CD面上發(fā)生全反射，光在真空中的速度為c。下列說法正確的是（）A.五棱鏡的折射率為2B.光線在DE面上不會發(fā)生全反射C.光線從BC面射出時在BC面上的入射角為0°D.光線從射入五棱鏡到射到CD面的時間為【答案】ACD【解析】A．恰好在CD面發(fā)生全反射，由幾何關(guān)系知入射角剛好全反射時解得折射率n=2故A正確；B．作出光路圖，如圖所示根據(jù)光的反射定律和幾何關(guān)系可知光在DE面上的入射角為75°，大于臨界角，則光線在DE面上會發(fā)生全反射，故B錯誤；C．同理在可知光在EA面上的入射角為30°，根據(jù)幾何關(guān)系可得光恰好垂直于BC邊射出，則光線從BC面射出時在BC面上的入射角為0°，故C正確；D．根據(jù)幾何關(guān)系，可得路程光在五棱鏡中傳播速度為傳播的時間為代入數(shù)據(jù)解得故D正確。故選ACD。10.夜晚公園景觀池有可變化形狀的燈光秀，其原理如圖甲所示，將一個半圓形線狀光源水平放在水池水面下，通過支架（圖中未畫出）可以調(diào)節(jié)光源距離水面的深度，隨著不同，人們在水面上會看到不同形狀的發(fā)光區(qū)域。已知半圓形線光源的半徑為，水的折射率為，下列說法中正確的有（）A.當(dāng)時，水面上的發(fā)光區(qū)域會呈現(xiàn)類似乙圖所示的“月牙”形狀B.當(dāng)時，水面上的發(fā)光區(qū)域會呈現(xiàn)類似丙圖所示的“愛心”形狀C.當(dāng)時，水面上的發(fā)光區(qū)域恰會呈現(xiàn)類似丙圖所示的“愛心”形狀D.越大，水面上發(fā)光區(qū)域的面積越小【答案】AC【解析】ABC．取線光源上某一點作為點光源，點光源發(fā)出的光在水面上有光射出的水面形狀為圓形，設(shè)此圓形的半徑為r，點光源發(fā)出的光線在水面恰好發(fā)生全反射的光路圖如圖所示由可得根據(jù)幾何關(guān)系可得，則一個點發(fā)出的光在水面上能看到半徑的圓，對于半圓形線光源在水面上的發(fā)光區(qū)域，可看作是圓的圓心沿半圓弧移動時圓掃過的區(qū)域，如圖所示可得，當(dāng)，即時，水面上的發(fā)光區(qū)域會呈現(xiàn)類似乙圖所示的“月牙”形狀，當(dāng)，即時，水面上的發(fā)光區(qū)域恰會呈現(xiàn)類似丙圖所示的“愛心”形狀，故AC正確，B錯誤；D．結(jié)合上述分析可知，h越大，水面上發(fā)光區(qū)域的面積越大，故D錯誤。故選AC。三、實驗題（共14分）11.做“用油膜法估測油酸分子的大小”的實驗。（1）下列實驗步驟的正確順序是______（填寫實驗步驟前的序號）。A.往邊長約為40cm的淺盤里倒入約2cm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.將畫有油酸膜形狀的玻璃板平放在坐標(biāo)紙上，計算出油酸膜的面積，根據(jù)油酸的體積和油酸膜的面積計算出油酸分子直徑的大小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)每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，再根據(jù)油酸酒精溶液的濃度計算出油酸的體積E.將玻璃板放在淺盤上，然后將油酸膜的形狀用彩筆描繪在玻璃板上（2）該實驗體體現(xiàn)了理想化模型思想，實驗中我們的理想假設(shè)有_______。A.把油酸分子視為球形 B.油酸在水面上充分散開形成單分子油膜C.油酸分子是緊挨著的沒有空隙 D.油酸不溶于水（3）實驗中，體積為的所用油酸酒精溶液中純油酸的體積為，用注射器和量筒測得滴上述溶液的體積為，把一滴該溶液滴入盛水的撒有痱子粉的淺盤中，待水面穩(wěn)定后，得到油酸薄膜的輪廓形狀和尺寸如圖所示，圖中每個小正方形的邊長為，則油酸薄膜的面積_______；可求得油酸分子的直徑為________（用、、、、表示）。（4）某同學(xué)實驗中最終得到的油酸分子直徑數(shù)據(jù)偏大，可能是因為________。A.計算油膜面積時，舍去了所有不足一格的方格B.水面上痱子粉撒得太多，油膜沒有充分展開C.用注射器和量筒測體積溶液滴數(shù)時多記錄了幾滴D.油酸酒精溶液濃度計算值低于實際值【答案】（1）DABEC（2）ABC（3）70a2（4）AB【解析】【小問1詳析】用“用油膜法估測分子的大小”的實驗步驟為：配制油酸酒精溶液→測定一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積→準(zhǔn)備淺水盤→形成油膜→描繪油膜邊緣→測量油膜面積→計算分子直徑。故操作先后順序排列為DABEC；【小問2詳析】A．把油酸分子看成球形為理想假設(shè)，故A正確；B．讓油膜盡可能散開，形成單分子層為理想假設(shè)，故B正確。C．油酸分子是緊挨著的沒有空隙，不考慮分子間空隙為理想假設(shè)，故C正確；D．油酸本身不溶于水，不是理想假設(shè)，故D錯誤；故選ABC【小問3詳析】[1]將大于二分之一的格子視為一個格，舍掉小于二分之一的格子，則油酸薄膜的面積70a2[2]一滴油酸酒精溶液中含純油酸的體積可求得油酸分子的直徑為【小問4詳析】某同學(xué)實驗中最終得到的油酸分子直徑數(shù)據(jù)偏大，根據(jù)A．計算油膜面積時，舍去了所有不足一格的方格，則S偏小，則測得的d偏大，選項A正確；B．水面上痱子粉撒得太多，油膜沒有充分展開，則S偏小，則測得的d偏大，選項B正確；C．用注射器和量筒測體積溶液滴數(shù)時多記錄了幾滴，則V偏小，則測得的d偏小，選項C錯誤；D．油酸酒精溶液濃度計算值低于實際值，則V偏小，則測得的d偏小，選項D錯誤。故選AB。12.（1）“測定玻璃的折射率”的實驗中，在白紙上放好玻璃磚，aa′和bb′分別是玻璃磚與空氣的兩個界面，如圖所示。在玻璃磚的一側(cè)插上兩枚大頭針P1和P2，用“+”表示大頭針的位置，然后在另一側(cè)透過玻璃磚觀察，并依次插上大頭針P3和P4。在插P3和P4時，應(yīng)使___________（選填選項前的字母）。A.P3只擋住P1的像B.P4只擋住P2的像C.P3同時擋住P1、P2的像（2）為了減小實驗誤差，實驗時應(yīng)注意的是___________。A.入射角應(yīng)盡量小些B.玻璃磚的寬度宜小一些C.大頭針應(yīng)垂直插在紙面上D.大頭針P1、P2之間的距離及大頭針P3、P4之間的距離應(yīng)適當(dāng)大些（3）某同學(xué)在畫界面時，不小心將兩界面aa′、bb′間距畫得比玻璃磚寬度大些，如下圖所示，則他測得的折射率與真實值相比___________（選填“偏大”、“偏小”、“不變”或“無法確定”）。（4）某研究小組設(shè)計了一個測量液體折射率的儀器。如圖所示，在一個圓盤上，過其圓心O做兩條互相垂直的直徑BC、EF。在半徑OA上，垂直盤面插上兩枚大頭針P1、P2并保持P1、P2位置不變，每次測量時讓圓盤的下半部分豎直進入液體中，而且總使水平液面與直徑BC相平，EF作為界面的法線，而后在圖中右上方區(qū)域觀察P1、P2的像，并在圓周上插上大頭針P3，使P3正好擋住P1、P2的像。通過計算，預(yù)先在圓周EC部分刻好了折射率的值，這樣只要根據(jù)P3所插的位置，就可直接讀出液體折射率的值。①圖中M、N兩位置對應(yīng)的折射率大小關(guān)系為nM___________nN（填寫“大于”、“等于”或者“小于”）②若∠AOF=30°，則該儀器能夠測量液體折射率的大小范圍是___________。③沿KMNC，折射率刻度的特點是___________（填寫“刻度均勻”、”越來越密”或者“越來越疏”）【答案】（1）C（2）CD##DC（3）偏小（4）小于1<n≤2越來越疏【解析】（1）[1]用插針法測定玻璃折射率的實驗中，應(yīng)使得P3同時擋住P1、P2的像。故選C。（2）[2]為了減小實驗誤差，入射角應(yīng)盡量大些，玻璃磚的寬度也宜大一些，大頭針應(yīng)垂直插在紙面上，且應(yīng)使大頭針P1、P2之間的距離及大頭針P3、P4之間的距離應(yīng)適當(dāng)大些。故選CD。（3）[3]作出光路圖，如圖所示由圖可知，入射角不變，但是折射角變大，根據(jù)折射定律可知，所測折射率偏小。（4）[4]根據(jù)折射定律可得所以[5]設(shè)A點到EF的垂線長為L1，圓周EC部分上某點到EF的垂線長為L2，根據(jù)折射定律可得若∠AOF=30°，則所以[6]結(jié)合題意，由折射定律有沿KMNC，不變的情況下，越