資源簡介

遼寧省沈陽市東北育才學校2024-2025學年高二（下）期中物理試卷
一、單選題：本大題共7小題，共28分。
1.關于分子動理論，下列說法正確的是( )
A. 圖甲“用油膜法估測油酸分子的大小”實驗中，應先滴油酸酒精溶液，再撒痱子粉
B. 圖乙為水中炭粒運動位置的連線圖，連線表示炭粒做布朗運動的軌跡
C. 圖丙為分子力與分子間距的關系圖，分子間距從增大時，分子力先變大后變小
D. 圖丁為大量氣體分子熱運動的速率分布圖，曲線對應的溫度較低
2.關于下列各圖，說法正確的是( )
A. 圖甲中，實驗現象說明薄板材料是非晶體
B. 圖乙中液體和管壁表現為不浸潤
C. 圖丙中，在液體表面層，分子間作用力表現為引力，因此產生表面張力
D. 圖丁中，農民用拖拉機耕地是利用毛細現象讓地下水能更好地上升到地面
3.在熱學中，下列說法正確的是( )
A. 第一類永動機不可制成是由于它違背了能量守恒定律
B. 第二類永動機不可制成是由于它違背了能量守恒定律
C. 熱力學第二定律告訴我們機械能可以轉化為內能而內能不能轉化為機械能
D. 熱量只能從高溫物體傳向低溫物體，而不能從低溫物體傳向高溫物體
4.國家級自然保護區威寧草海是紅尾水鸧的棲息地之一。漂浮于草海湖面的一枯木上站有一只紅尾水鸧，當它飛離后，枯木上下浮動。枯木的運動可視為豎直方向周期為的簡諧運動，其位移時間圖像如圖所示。下列說法正確的是( )
A. 在時刻枯木的加速度為零 B. 在時刻枯木的加速度最大
C. 在內枯木所受的合力做正功 D. 在內枯木所受的合力做正功
5.用輕質絕緣細繩懸掛帶正電的小球，小球可視為質點，如圖所示。將裝置分別放入圖所示的勻強電場，圖所示的勻強磁場中。將小球從偏離豎直方向左側的一個小角度位置由靜止釋放，在圖中三種情況下，小球均在豎直平面內周期性往復運動，周期分別為、、，小球第次到達軌跡最低點時的速度大小分別為、、，拉力大小分別為、、，不計空氣阻力。圖中三種情況，下列說法正確的是( )
A. 圖和圖的小球在運動過程中機械能都守恒
B. 三個小球運動的周期大小關系
C. 三個小球第次到達最低點時拉力大小關系
D. 三個小球第次到達最低點時的速度大小關系
6.薄膜干涉技術是平面表面質量檢測的一種常用方法。標準樣板與被檢查工件平面之間形成一個楔形空氣薄膜，如圖甲所示。現用兩種顏色不同的平行單色光、分別從上向下垂直照射，分別形成如圖乙所示的兩種明、暗相間的條紋。下列說法正確的是( )
A. 該檢測工件上表面有一個明顯的凸起
B. 單色光、從同種介質射向空氣發生全反射時的臨界角，單色光的比單色光的小
C. 單色光、在相同的條件下，進行雙縫干涉實驗時形成的相鄰明條紋間距，單色光的比單色光的小
D. 單色光、在同一介質中，單色光的速度大于單色光的速度
7.如圖所示為擺長為的單擺分別在地球表面和某星球表面做受迫振動的共振曲線，地球表面的重力加速度取，下列說法正確的是( )
A. 圖線Ⅰ是地球上單擺的共振曲線
B. 由圖可知：頻率越大，單擺的振幅越大
C. 將一擺鐘從地球移到該星球上，擺鐘會變快
D. 該星球表面的重力加速度約為
二、多選題：本大題共3小題，共18分。
8.在同一均勻介質中，位于和處的兩個波源和均沿軸方向做簡諧運動，形成橫波和，時的波形圖如圖所示，此時波和分別傳播到和處。時波、恰好相遇，則下列說法正確的是( )
A. 時，質點沿軸負方向運動
B. 波、在相遇區域會發生穩定的干涉現象
C. 處的質點的振幅為
D. 處的質點為振動減弱點
9.內徑均勻且大小可忽略的“”形細玻璃管豎直放置，管內有被水銀封閉的理想氣體Ⅰ和Ⅱ，豎直管上端與大氣相通，各部分長度如圖所示。已知環境溫度為，大氣壓強。下列說法正確的是( )
A. 兩部分氣體升高相同溫度，豎直管水銀面上升時，氣體Ⅰ長度為
B. 兩部分氣體升高相同溫度，豎直管水銀面上升時，氣體溫度為
C. 保持溫度不變，從豎直管上端加水銀至管口，加入水銀長度為
D. 保持溫度不變，從豎直管上端加水銀至管口，加入水銀長度為
10.如圖甲所示，在平面內有兩個沿軸方向做簡諧運動的點波源和分別位于和處，某時刻波源在軸上產生的波形圖如圖乙所示，波源的振動圖像如圖丙所示，由兩波源所產生的簡諧波波速均為，質點、、的平衡位置分別位于、、處。已知在時，兩波源均在平衡位置且振動方向相同，下列說法正確的是( )
A. 兩波源所產生的簡諧波在疊加的區域內會發生穩定干涉
B. 穩定后質點的振幅為
C. 在內，質點運動的總路程是
D. 穩定后質點振動的表達式為
三、實驗題：本大題共2小題，共16分。
11.某學生在做“用油膜法估測油酸分子大小”的實驗時，發現計算直徑偏小，可能原因是______。
A.爽身粉撒的過多
B.計算油膜面積時，舍去了所有不足一格的方格
C.在滴入量筒之前，配制的溶液在空氣中擱置了較長時間
D.求每滴體積時，的溶液的滴數誤多記了滴
如圖甲所示，在測量玻璃折射率的實驗中，兩位同學先在白紙上放好截面是正三角形的三棱鏡，并確定和界面的位置。然后在棱鏡的左側畫出一條直線，并在線上豎直插上兩枚大頭針和，再從棱鏡的右側觀察，插上大頭針，使擋住______，再插上大頭針，使擋住______。
在雙縫干涉實驗中，當測量頭中的分劃板中心刻線對齊某條紋的中心時如圖乙，刻度板上的示數如圖丙所示，其讀數為______。若測得雙縫到光屏的距離為，雙縫間的距離為，圖乙、兩條紋間距為，則光的波長為______。
12.使用注射器和壓強傳感器探究等溫情況下一定質量氣體壓強與體積的關系。如表為小明和小曹同學對同一空氣樣本測得的實驗數據，操作序號為小明完成，操作序號為小曹完成。
操作序號
壓強
體積
乘積
將表格數據繪制成圖的圖像，曲線對應小明的操作，曲線對應小曹的操作，在曲線上找到氣體的三個狀態、、，其對應坐標如圖所示。
在的過程中______。
A.活塞對密封氣體做正功
B.分子平均動能幾乎不變
C.氣體分子垂直作用在器壁單位面積上的平均沖擊力增大
氣體處于、狀態時溫度分別為和，則可知 ______。用圖中字母表示
在的過程中，密封氣體從外界吸收了熱量 ______選填小于等于大于氣體對活塞做的功。
四、計算題：本大題共3小題，共38分。
13.公園里的裝飾燈在晚上通電后會發出非常漂亮的光，如圖所示。該燈可簡化為圖所示的模型，該裝飾燈是由透明材料對紅光的折射率制成的棱長為的正方體，正方體中心有一個發紅光的點光源。不考慮經反射后的折射光線，不考慮光剛好射到棱上的情況，光在空氣中的傳播速度為，求：
光線從裝飾燈內射出的最長時間；
從外面看，裝飾燈被照亮的總面積。
14.一列沿軸正方向傳播的簡諧橫波在時刻的波動圖像如圖甲所示，此時波恰好傳播到平衡位置為的質點處，質點的振動圖像如圖乙所示，質點的平衡位置為。求：
該簡諧橫波的傳播速度；
質點的振動方程；
質點和質點第一次位移相同的時刻。
15.如圖，圓柱形絕熱汽缸豎直懸掛于天花板，用橫截面積為的輕質光滑活塞封閉一定質量的理想氣體，活塞下懸掛質量為重物，此時活塞在距離汽缸上底面的處圖中未畫出，氣體的溫度為。給汽缸內的電阻絲加熱，活塞緩慢移動到距離汽缸上底面的處圖中未畫出，此過程氣體吸收了熱量，大氣壓為。
求活塞在處時的氣體溫度；
求活塞從處到處的過程中氣體的內能改變了多少？
保持溫度不變，當懸掛重物為時，打開汽缸閥門放出一部分氣體，使得活塞仍處于處，求放出氣體的質量與原來汽缸內氣體質量的比值。
答案和解析
1.【答案】
【解析】、“用油膜法估測油酸分子的大小”實驗中，應先撒痱子粉，再滴油酸酒精溶液，否則很難形成單分子油膜，故A錯誤；
B、圖中的折線是炭粒在不同時刻的位置的連線，并不是固體小顆粒的運動軌跡，也不是分子的運動軌跡，由圖可以看出小炭粒在不停地做無規則運動，故B錯誤；
C、根據分子力與分子間距的關系圖，可知分子間距從增大時，分子力表現為引力，分子力先變大后變小，故C正確；
D、由圖可知，中速率大分子占據的比例較大，則說明對應的平均動能較大，故對應的溫度較高，故D錯誤。
故選：。
2.【答案】
【解析】圖甲薄板上的蜂蠟融化成圓形區域，說明薄板在傳導熱量上具有各向同性，而多晶體和非晶體都具有各向同性，說明薄板可能是多晶體，也可能是非晶體，故A錯誤；
B.根據浸潤與不浸潤的特點可知，圖乙中液體在毛細管中上升，說明該液體能夠浸潤玻璃，故B錯誤；
C.圖丙中、在液體表面層，分子間距離較大，分子間作用力表現為引力，因此可以產生液體表面張力，故C正確；
D.拖拉機耕地主要是為了松土、增加土壤通氣與透水性，即破壞毛細現象來阻止地下水上升到地面，故D錯誤。
故選：。
3.【答案】
【解析】：不消耗能量而不斷對外做功的第一類永動機是不可能制成的，因為它違背了能量守恒定律。故A正確；
：從單一熱源吸收熱量而對外做功的第二類永動機不違反能量守恒定律，但違反了熱力學第二定律。故B錯誤；
：熱力學第二定律告訴我們機械能可以轉化為內能，而內能在“一定的條件下”也能轉化為機械能。故C錯誤；
：熱量能從高溫物體傳向低溫物體，在“一定的條件下”也能從低溫物體傳向高溫物體。故D錯誤。
故選：。
4.【答案】
【解析】、根據位移與時間圖像可知，在時刻枯木處于正向的最大位移處，此時枯木的加速度最大，故A錯誤；
B、根據位移與時間圖像可知，在時刻枯木處于平衡位置，枯木此刻合力為零，枯木的加速度為零，故B錯誤；
C、在內枯木從平衡位置向最大位移處運動，枯木所受的合力總是指向平衡位置，所以枯木所受的合力做負功，故C錯誤；
D、在內，枯木從最大位移處向平衡位置運動，枯木所受的合力總是指向平衡位置，所以枯木所受的合力做正功，故D正確。
故選：。
5.【答案】
【解析】在小球運動的過程中，圖小球受拉力與重力的作用，只有重力做功，圖小球受拉力、重力和電場力的作用，重力和電場力均做功，故圖小球機械能守恒，圖小球機械能不守恒，故A錯誤；
B.在相同位置時沿運動方向的受力相同，則圖小球和圖小球運動情況相同，可知；對圖小球，電場力與重力的合力為等效重力，則其等效重力加速度變大，根據單擺周期公式，可知周期變小，因此三種情況下小球運動的周期關系為，，故B正確；
C.圖小球與圖小球在最低點速度相同，根據合外力提供向心力，對圖小球有：；
對圖小球有：；
則，故C錯誤；
D.小球第一次到達軌跡最低點的過程中，圖小球只有重力做正功；圖小球重力和電場力均做正功；圖小球只有重力做正功。
根據動能定理可知，小球第一次到達軌跡最低點時的速度大小關系為，故D錯誤。
故選：。
6.【答案】
【解析】、干涉條紋中的明條紋提前出現了，說明該檢測工件的上表面有一個明顯的凹陷，故A錯誤；
B、根據圖乙可知光的干涉條紋間距大于光的干涉條紋間距，所以光的波長大于光的波長，則光的折射率小于光的折射率，根據
可知，單色光發生全反射時的臨界角較大，故B錯誤；
C、由于單色光的波長較長，根據
可知，單色光、分別通過相同的裝置，在相同的條件下，進行雙縫干涉實驗時形成的相鄰明條紋間距，單色光的比單色光的大，故C錯誤；
D、根據
可知，單色光的折射率較小，單色光的速度大于單色光的速度，故D正確。
故選：。
7.【答案】
【解析】根據單擺周期公式可知，單擺在地球表面振動的固有周期，則固有頻率，圖線Ⅱ是地球上單擺的共振曲線，故A錯誤；
B.當受迫振動的頻率等于單擺的固有頻率，將發生共振，振幅最大，所以驅動力的頻率與單擺的固有頻率越接近時，單擺的振幅越大，故B錯誤；
C.圖線Ⅱ是地球上單擺的共振曲線，則圖線Ⅰ是該星球上單擺的共振曲線，單擺在該星球表面振動的固有頻率較小，固有周期較大，則將一擺鐘從地球移到該星球上，擺鐘會變慢，故C錯誤；
D.根據可知，則該星球表面的重力加速度約為，故D正確。
故選：。
8.【答案】
【解析】根據同側法可知，時，質點沿軸正方向運動，故A錯誤；
B.兩列波在同種介質中的傳播速度大小相同，則兩波的傳播速度
由時的波形圖可知，波、的波長均為
則波源的振動周期
進一步分析波源的起振方向可知，波源和的相位差即起振方向相反，因為兩列波的周期或頻率相同，相位差恒定，因此波、在相遇區域會發生穩定的干涉現象，故B正確；
處的質點到兩波源的波程差，處的質點到兩波源的波程差，又因為波源和的起振方向相反，所以處的質點和處的質點均為振動減弱點，它們的振幅，故C錯誤，D正確。
故選：。
9.【答案】
【解析】兩部分氣體升高相同溫度，豎直管水銀面上升時，對氣體Ⅰ，根據一定質量理想狀態氣體方程有
其中，，，，，
對氣體Ⅱ，有
其中，有，，，，，，
且氣體的體積滿足
聯立解得：，，
故AB正確；
保持溫度不變，從豎直管上端加水銀至管口，對氣體Ⅰ，根據玻意耳定律有
其中，
對氣體Ⅱ，有
其中，
解得：，
則加入水銀長度為
故C錯誤，D正確；
故選：。
10.【答案】
【解析】、由圖乙可知，波源的波長，可得波源的頻率為，由圖丙可知波源的振動周期為，波源的頻率為
所以波源和波源的頻率相同，兩列波振動方向相同，相位差恒定，為相干波源，則兩波源所產生的簡諧波在疊加的區域內會發生穩定干涉，故A正確；
B、質點到波源的距離為，質點到波源的距離為，質點到兩波源的距離差為，點為振動加強點，點的振幅，故B錯誤；
C、質點到波源的距離為，質點到波源的距離為，質點到兩波源的距離差為，
可知點為振動減弱點，則點的振幅為，在內，質點經過了時間，
則質點運動的總路程為，故C正確；
D、質點到兩波源的距離差為，可知點為振動加強點，則點的振幅為
而，由題意，在時兩波源均在平衡位置且向下振動，而有：，
所以在時質點在平衡位置且向上振動，相位為，設質點的初相位為，則當時有，可得：，
所以穩定后質點振動的表達式為，故D正確。
故選：。
11.【答案】； 、；、、； ，
【解析】根據分子直徑計算公式，進行分析
A、爽身粉撒的過多，使得油酸沒有完全展開，則油膜面積偏小，則導致測量結果偏大，故A錯誤；
B、計算油膜面積時，舍去了所有不足一格的方格，則油膜面積測量值偏小，使得油酸分子直徑測量值偏大，故B錯誤；
C、油酸酒精溶液是久置的，由于酒精發生揮發使得濃度變大，則計算時的濃度偏小，滴油酸酒精溶液中含純油酸體積測量值偏小，使得油酸分子直徑測量值偏小，故C正確；
D、測一滴溶液體積時，溶液的滴數多記了滴，則滴油酸酒精溶液中含純油酸體積測量值偏小，使得油酸分子直徑測量值偏小，故D正確。
故選：。
根據題意可知，然后應插上大頭針，使擋住的像，再插上大頭針，使當住和以及的像，從而確定出射光線。
游標卡尺的讀數為；根據題意可知相鄰條紋間距為，根據可得
故答案為：；、；、、；，
12.【答案】； ； 大于
【解析】、氣體體積增大，活塞對氣體做負功，故A錯誤；
B、乘積幾乎不變，說明氣體溫度幾乎不變，故分子平均動能幾乎不變，故B正確；
C、壓強減小，氣體分子垂直作用在器壁單位面積上的平均沖擊力減小，故C錯誤；
故選：。
氣體處于、狀態時，壓強相等，由等壓變化規律可知，溫度和體積成正比，故；
氣體溫度升高，內能增大，由熱力學第一定律可知，密封氣體從外界吸收了熱量大于氣體對活塞做的功。
故答案為：；；大于。
13.【解析】若光線從裝飾燈內射出時發生全反射的臨界角為，光射到側面上且恰好發生全反射時，，
光在裝飾燈內傳播的距離滿足：，
由光速的特點，可知：，聯立解得；
每一側面被照亮的圖形為圓，設圓的半徑為，有，每一側面被光照亮的面積，
從外面看裝飾燈被照亮的總面積，解得：。
答：光線從裝飾燈內射出的最長時間為；
裝飾燈被照亮的總面積為。
14.【解析】由題圖可知，這列波的波長
質點的振動周期
這列波的傳播速度
代入數據解得
質點的振幅或
質點的圓頻率
設質點的初相位為，根據題意有
整理上述，則質點的振動方程為
質點和質點的平衡位置的中點的平衡位置坐標為
代入數據解得
質點左側距離質點最近的波谷的平衡位置坐標為
當時，平衡位置為的質點的振動形式傳播到平衡位置為的質點時，質點和質點第一次位移相同，根據波的傳播規律有
代入數據解得。
答：該簡諧橫波的傳播速度為；
質點的振動方程為；
15.【解析】到為氣體發生等壓變化，根據蓋呂薩克定律
即
代入數據解得
設氣體的壓強為，根據平衡條件
代入數據解得
氣體對外界做功
代入數據解得
氣體吸收的熱量
根據熱力學第一定律
代入數據解得
因此氣體的內能增加；
打開閥門前在處，有，
懸掛后，根據平衡條件
解得此時壓強為
若不打開閥門，讓氣體做等溫變化，氣體體積變為
該等溫過程，由玻意耳定律
代入數據解得
根據密度公式，則
抽出氣體的質量與原來汽缸內氣體質量的比值為。
答：活塞在處時的氣體溫度為；
活塞從處到處的過程中氣體的內能增加了；
抽出氣體的質量與原來汽缸內氣體質量的比值為：。
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