【物理】安徽省阜南实验中学2019-2020学年高二下学期期中考试试卷 14页

阜南实验中学2019-2020学年高二下学期期中考试 物理试卷 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。‎ ‎1. 浸润现象和不浸润现象在日常生活中是常见的，下列判断正确的是（　　）‎ A. 水银滴在玻璃上呈球形，说明水银是不浸润液体 B. 细管中液面边缘部分的表面张力使管中的液体向上运动，形成毛细现象 C. 容器中的液体与器壁接触的位置如果向下凹，是一种不浸润现象 D. 附着层内分子间的距离大于液体内部分子间的距离，液体与固体间就表现为浸润 ‎【答案】B ‎【解析】A．浸润与不浸润是相对的,水银对玻璃不是浸润液体,对铅是浸润液体,故A错误；‎ B．细管中液面边缘部分的表面张力使管中的液体向上运动，形成毛细现象，故B正确；‎ C．在玻璃试管中，如果液体能够浸润器壁，液面呈凹形，故C错误；‎ D．附着层内分子间的距离大于液体内部分子间的距离时，分子间表现为引力，使液体表面收缩，液体与固体之间表现为不浸润，故D错误；故选B。‎ ‎2. 下列关于波的说法，错误的是（　　）‎ A. 一切波都能发生衍射现象 B. 几列波相遇时能够保持各自的运动特征继续传播 C. 波源与观察者相互靠近时，波源发出的波的频率会变大 D. 频率不同的两列波相互叠加时，各个质点的振幅随时间变化 ‎【答案】C ‎【解析】A．衍射是波特有的现象，一切波都能发生衍射现象，故A正确，不符合题意；‎ B．几列波相遇时能够保持各自的运动特征继续传播，故B正确，不符合题意；‎ C．波源与观察者相互靠近时，根据多普勒效应可知，波源发出的波的频率不变，观察者接收到的频率增大，故C错误，符合题意；‎ D．频率不同的两列波相互叠加时，各个质点的振幅会随时间变化，故D正确，不符合题意。‎ 故选C。‎ ‎3. 下列说法正确的是（　　）‎ A. 热量不能从低温物体传到高温物体 B. 第二类永动机不能制成，因为违背能量守恒定律 C. 气体向真空的自由膨胀是不可逆的，故无法把膨胀后的气体恢复到原来的体积 D. 即使没有任何漏气、摩擦、不必要的散热等损失，热机的效率也不会是100％‎ ‎【答案】D ‎【解析】A．热量可以自发的从高温物体传到低温物体，在外力做功的情况下，热量可以从低温物体传到高温物体上，故 A错误；‎ B．第二类永动机不能制成,因为违背热力学第二定律,但没有违背能量守恒定律,故B错误；‎ C．气体向真空的自由膨胀是不可逆的，但通过外力作用，可以把膨胀后的气体恢复到原来的体积，故C错误；‎ D．由热力学第二定律可知，即使没有摩擦、漏气和不必要的散热等损失,热机的效率也不能达到100%，故D正确；故选D。‎ ‎4. 下列关于热运动的说法，正确的是（　　）‎ A. 温度越高，悬浮在液体中的固体小颗粒运动越剧烈 B. 温度越高，液体分子的运动速率都会增大 C. 一定质量的0的水变成0的冰，内能不变 D. 100的水变成100的水蒸气，水分子的平均动能增大 ‎【答案】A ‎【解析】A．布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒的运动,温度越高,运动越剧烈,故A正确；‎ B．液体的温度升高，分子的平均动能增大，但是并不是每个分子的运动速率都增大，可能有些分子运动速率减小，故B错误；‎ C．一定质量的0的水结成0的冰，放出热量，则内能一定减少，故C错误；‎ D．一定量100的水变成100的水蒸气时由于温度不变，分子平均动能不变，故D错误。故选A ‎5. 下列关于光的说法，正确的是（　　）‎ A. 在障碍物的尺寸可以跟光的波长相比或者比光的波长还小时，才能发生衍射现象 B. 通过光的反射现象和折射现象说明，光是一种横波 C. 白光的干涉条纹是彩色的，说明白光是由多种色光组成的 D. 干涉法检查平面的平整程度时，被测物体上下表面反射的两列光波发生干涉 ‎【答案】C ‎【解析】A．在障碍物的尺寸可以跟光的波长相比或者比光的波长还小时，才能发生明显衍射现象，故A错误；‎ B．光的偏振现象说明光是一种横波，反射和折射不能说明光是横波，故B错误；‎ C．干涉主要条件是两列干涉波必须是相干的，就是其频率相同，而不同的色光波长不同，白光的干涉条纹是彩色的，说明白光是由多种色光组成的，故C正确；‎ D．干涉法检查平面的平整程度时，是标准样板与被测物体间形成空气膜的上下表面的发射光干涉产生的，故D错误。故选C。‎ ‎6. 对于一定质量的理想气体，下列判断错误的是（　　）‎ A. 在等温变化过程中，系统与外界一定有热量交换 B. 在等容变化过程中，系统从外界吸收热量一定等于内能增量 C. 在等压变化过程中，内能增加，系统一定从外界吸收热量 D. 在绝热过程中，系统的内能一定不变 ‎【答案】D ‎【解析】A．在等温变化过程中，理想气体的内能不变，当体积发生变化时，气体做功，根据热力学第一定律可知，气体系统与外界一定有热量交换，故A正确，不符合题意；‎ B．在等容变化过程中，不做功，根据热力学第一定律可知，系统从外界吸收热量一定等于内能增量，故B正确，不符合题意；‎ C．在等压变化过程中，内能增加，即温度升高，根据盖·吕萨克定律可知，体积增大，故气体对外做功，根据热力学第一定律可知，系统一定从外界吸收热量，且吸收的热量大于对外做的功，故C正确，不符合题意；‎ D．在绝热过程中，系统与外界没有热交换，但气体可以做功，故系统的内能可以改变，故D错误，符合题意。故选D。‎ ‎7. 如图所示，t=0时波源O开始沿着竖直方向做简谐运动，所激发的横波在均匀介质中向右传播。t=2s时，离O点8m的A点开始振动，此时波源O第四次回到平衡位置。B点离O点16m，则（　　）‎ A. 波的周期为0.5s B. 波的波长为4m C. t=2.25s时，A点位于波峰位置 D. t=4s时，AB连线上有2个点处于最大位移 ‎【答案】B ‎【解析】AB．t=2s时，离O点8m的A点开始振动，此时波源O 第四次回到平衡位置。可知波源经历两次全振动，O点到A点之间的距离为两个波长，波从O点传播到A点之间的时间为，可得 故A错误，B正确；‎ C．因为不知道波源的起振方向，时，A点已经起振，可能位于波峰位置或者波谷，故C错误；‎ D．t=4s时，AB连线上有两个完整的波，有4个点处于最大位移，故D错误。故选B。‎ ‎8. 如图所示为一半圆形玻璃砖的截面，O点为玻璃砖的圆心，AB为玻璃砖的直径。B固定一点光源，向玻璃砖内各个方向发出单色光，只有弧面AD上有光线射出。已知弦AD的长度为（R为玻璃砖的半径），则该玻璃砖的折射率为（　　）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】只有弧面AD上有光线射出。说明玻璃发生全反射的临界角是，如图所示 由几何关系可知 所以，该玻璃砖的折射率 故B正确，ACD错误。故选B。‎ 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得3分，不选、错选的得0分。‎ ‎9. 固体可以分为晶体和非晶体两类，下列关于晶体和非晶体的判断正确的是（　　）‎ A. 常见的金属没有确定的几何形状，因此金属是非晶体 B. 食盐在熔化过程中温度保持不变，因此食盐是晶体 C. 烧热的针尖接触涂有蜂蜡的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体 D. 物质是晶体还是非晶体并不是绝对的，在一定条件下可以相互转化 ‎【答案】BD ‎【解析】A．区分晶体与非晶体是看其有没有固定的熔点，金属具有固定的熔点，为晶体，故A错误；‎ B．晶体都具有固定的熔点，食盐熔化过程中，温度保持不变，说明食盐是晶体，故B正确；‎ C．熔化的蜂蜡呈椭圆形说明云母是晶体，故C错误；‎ D．物质是晶体还是非晶体，不是绝对的，在一定条件下可以相互转化，故D正确。‎ 故选BD。‎ ‎10. 如图，内壁光滑、导热良好的汽缸中，用活塞封闭有一定质量的理想气体。当环境温度升高时，缸内气体的压强p、体积V、内能E、分子势能Ep随着热力学温度T变化，正确的是（　　）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】BC ‎【解析】AB．气缸内气体的压强等于大气压与活塞重力产生的压强之和，可知气缸内气体的压强不变。根据理想气体状态变化方程可知 则 则V-T图像是过原点的直线，选项A错误，B正确；‎ C．缸内气体的内能只与温度有关，温度升高，内能增加，故C正确； D．理想气体分子间的作用力不计，分子势能为零，故D错误。故选BC。‎ ‎11. 如图,一束光沿着某一方向射向一块平行玻璃砖.经过折射后射出a、b两束光线,则（　　）‎ A. a、b两束光线均与入射光线平行 B. 在玻璃中，a光的传播速度大于b光的传播速度 C. 使入射光束的入射角逐渐增大，b光首先消失 D. 在真空中，a光的波长小于b光的波长 ‎【答案】AD ‎【解析】光路图如图所示 AC．从玻璃砖射出后，根据光路可逆性可知，a、b两束光线从玻璃砖中射出光的折射角是相同的，都等于光线入射玻璃砖的入射角，所以a、b两束光线均与入射光线平行，且都不会发生全反射，不会消失，故A正确，C错误；‎ BD．根据光的折射定律，由光路图可知，玻璃砖对a光的折射率大于对b的折射率，a光的频率大于b光的频率，所以在真空中，b光的波长大于a光的波长，根据 可知，在玻璃中，a光的传播速度小于b光的传播速度，故D正确，B错误；故选AD。‎ ‎12. 某弹簧振子沿x轴的简谐运动图像如图所示。下列描述正确的是（　　）‎ A. t=0.5s和t=1.5s两个时刻振子的回复力相同 B. t=0.5s和t=1.5s两个时刻振子的加速度均为正方向 C. t=1.5s和t=2.5s两个时刻振子的速度相同 D. t=1s时振子的位移最大，t=3s时振子的位移最小 ‎【答案】AC ‎【解析】AB．由图可知，t=0.5s和t=1.5s两个时刻振子的位移大小相等，方向为正，所以这两个时刻振子的回复力相同，加速度均为负方向，故A正确，B错误；‎ C．x-t图像中，切线的斜率等于速度，斜率的符号反映速度的方向，所以t=1.5s和t=2.5s两个时刻振子的速度相同，都为负，故C正确；‎ D．t=1s时和t=3s时振子的位移大小相等，都是最大值，只不是一个为正，一个为负，位移的正负表示方向，不表示大小，故D错误。故选AC。‎ 三、非选择题：本题共6小题，共60分。‎ ‎13. 某同学利用如图甲所示的装置测量某种单色光的波长。实验时，接通电源使光源发光，调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题：‎ ‎（1）该同学从目镜中观察到干涉条纹，若想使干涉条纹更宽一些，可以_______（填选项前面的字母）‎ A．减小单缝与双缝之间的距离 B．使用间距更小的双缝做实验 C．换用频率更大的单色光做实验 D．增大光源的光照强度 ‎（2）若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，转动测量头的手轮当分划板的中心刻线对准第1条亮纹的中心时读数为x1，对准第5条亮纹的中心时读数为x2。写出计算波长的表达式λ=_______（利用给出的字母表示）。‎ ‎（3）若已知双缝间距d=2.0×10-4m，双缝到屏的距离l=0.9m，x1=2.000mm，x2的读数如图乙所示，则x2=_______mm。‎ ‎（4）根据已知数据和测得的数据，求解得到该单色光的波长λ=_______nm（结果保留三位有效数字）。‎ ‎【答案】 (1). B (2). (3). 8.257～8.259都对 (4). 348‎ ‎【解析】（1）[1] 根据相邻亮条纹间的距离为 可知 A．将单缝向双缝靠近，对条纹间距无影响，故A错误；‎ B．使用间距更小双缝，则d变小，条纹间距变宽，故B正确；‎ C．光的频率越大，波长越小，条纹间距变窄，故C错误；‎ D．增大光源的光照强度，对条纹间距无影响，故D错误。故选B。‎ ‎（2）[2] 对准第1条亮纹的中心时读数为x1，对准第5条亮纹的中心时读数为x2。则两个相邻明纹（或暗纹）间的距离 则单色光的波长 ‎（3）[3]如图所示，螺旋测微器的读数为 ‎（4）[4] 根据已知数据和测得的数据，求解得到该单色光的波长 ‎14. 在“用单摆测重力加速度”的实验中，某同学在细线下悬挂一个注射器，注射器内装满墨水，做成单摆，如图甲所示。‎ ‎(1)单摆摆动时是不是在做简谐运动？最简单的方法是看它的回复力是否满足F=-kx的条件。若测得摆线长为l，装满墨水的注射器质量为m。重力加速度用字母g表示，在偏角很小的情况下，推导出k=_______，从而证明单摆做简谐运动。‎ ‎(2)拔掉注射器的柱塞，注射器向下喷出细细的一束墨水，如图乙所示。用电动玩具小车沿着与摆动方向垂直的方向匀速拖动一张白纸，白纸上出现如图丙所示的图像。已知电动玩具小车的速度为v，白纸上沿着运动方向测得一段距离d，则注射器摆动的周期T=_______。‎ ‎(3)根据前面测得的物理量，可知当地的重力加速度g=_______。‎ ‎(4)随着注射器中墨水的喷出，注射器的质量减小，导致重力加速度的测量值_______（填“偏大”、“偏小”或“不变”）；注射器的重心降低，导致重力加速度的测量值_______（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。‎ ‎【答案】 (1). (2). (3). (4). 不变 偏小 ‎【解析】(1)[1]以平衡位置O点为坐标原点，沿水平向右为正方向，设当偏角为θ时，位移为x；重力垂直绳方向的分力提供回复力，方向与位移方向相反 F=mgsinθ 当θ很小时  可得 ‎ 所以 ‎ ‎ ‎ ‎(2)[2]由丙图可知 解得 ‎ ‎ ‎(3)[3]根据可得 ‎(4) [4][5]随着注射器中墨水的喷出，注射器的质量减小，因单摆的周期与质量无关，可知单摆周期不变，则测得的重力加速度的测量值不变；注射器的重心降低，则摆长增加，周期变大，则根据可知导致重力加速度的测量值偏小。‎ ‎15. 如图，一粗细均匀的细管开口向上竖直放置，管内有一段高度为2.0cm的液柱，液柱下密封了一定质量的理想气体，液柱上表面到管口的距离为4.0cm，此时环境温度为23℃。现对细管的气体缓慢加热，当温度达到97℃时，液柱的上表面恰好位于管口处。忽略温度变化对液柱的体积影响。‎ ‎（1）求细管的长度；‎ ‎（2）从微观角度解释这个过程中压强的变化情况。‎ ‎【答案】（1）22cm；（2）见解析 ‎【解析】（1）设细管的长度为L，横截面的面积为S，水银柱高度为h=2cm；初始时，设水银柱上表面到管口的距离为l=4cm 初始被密封气体的体积为：V1=(L-h-l)S 温度为T1=（23+273）K=296K 当液柱的上表面恰好位于管口处时，被密封气体的体积为：V2=(L-h)S 温度为：T2=（97+273）K=370K 整个过程中压强不变，由盖—吕萨克定律有 即 解得 L=22cm ‎（2）一定质量的某种理想气体，温度升高时，分子的平均动能增大；同时气体的体积增大，分子的密集程度减小，压强不变。‎ ‎16. 如图所示为一均匀薄壁U形管，左管上端封闭，右管开口且足够长，管的横截面积为S，内装有密度为ρ的液体。右管内有一质量为m的活塞搁在固定卡口上，卡口与左管上端等高，活塞与管壁间无摩擦且不漏气。温度为T0时，左、右管内液面等高，两管内空气柱(可视为理想气体)长度均为L，压强均为大气压强p0，重力加速度为g，现使左、右两管温度同时缓慢升高，在活塞离开卡口上升前，左右两管液面保持不动。求：‎ ‎（1）温度升高到T1多少时，右管活塞开始离开卡口上升；‎ ‎（2）温度升高到T2为多少时，两管液面高度差为L。‎ ‎【答案】（1）；（2）‎ ‎【解析】（1）活塞刚离开卡口时，对活塞受力分析，受重力，外界大气向下的压力和左管气体向上的压力，由平衡得 mg+p0S=p1S 解得 ‎ ‎ 两侧气体体积不变，对右管气体列状态方程有 解得 ‎（2）以左管内气体为研究对象，其末状态有 由理想气体状态方程有 ‎ ‎ 解得 ‎17. 图甲为一列简谐波在时的波形，P、Q是介质中的两个质点。图乙是质点P的振动图像。求：‎ ‎（1）简谐波的波长和振动频率；‎ ‎（2）简谐波的波速和波的传播方向；‎ ‎（3）时质点Q的坐标。‎ ‎【答案】（1）8cm；0.25Hz；（2）2cm/s，波沿x轴负方向传播；（3）Q（9.33cm，10cm）‎ ‎【解析】(1)由甲图可知 λ=8cm 由乙图知 T=4s 由得 ‎（2）由得 由乙图知：t=s时，P质点向上运动 由甲图根据“上下坡法”知：波沿x轴负方向传播 ‎（3）设质点P、Q的平衡位置的x坐标分别为xP、xQ，由图甲可知，P处有 因此 又由甲图知 解得 由甲图知：t=s时质点Q的y坐标为 yQ=10cm 质点Q的坐标为：Q（9.33cm，10cm）‎ ‎18. 如图所示是一玻璃球体，其半径为R，O为球心，AB为水平直径。点光源B发出的一束光线BD，从玻璃球体的D点射出，出射光线平行于AB，已知∠ABD＝30°，光在真空中的传播速度为c。则：‎ ‎（1）求此玻璃的折射率n；‎ ‎（2）改变B发出的光线方向，使光线恰好在B、D间的某一点M（图中未画出）发生全反射，求M点到B点的距离；‎ ‎（3）改变B发出的光线方向，经过两次全反射后恰好射到A点，画出光路图，并求光从B点传播到A点所用的时间t。‎ ‎【答案】（1）；（2）；（3）光路图如图所示，；t=‎ ‎【解析】（1）如图所示 已知∠ABD＝30°，则有 ‎∠ODB＝30°‎ ‎∠AOD＝60°‎ 出射光线平行于AB，可知D点的折射角为60°‎ 玻璃的折射率 n=‎ 解得 n=‎ ‎（2）恰好M点发生全反射，如图所示 则∠BMO为临界角，即 sin∠BMO=‎ 由几何关系可得 BM=2Rcos∠BMO 联立可得 BM=‎ ‎（3）设光在玻璃中传播速度为v，有v=‎ 光路图如图所示 根据几何关系可知光程s=3R 光从B点传播到A点所用的时间为