河北省张家口张垣联盟2023-2024学年高二下学期5月月考物理试卷 A卷

2023一2024学年第二学期5月高二阶段测试卷 物理(A) 注意事项：1.考试时间为75分钟，满分100分。 2.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡相应的位置。 一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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.以下现象能说明光是横波的是 A.水中气泡显得明亮 B.肥皂膜呈现彩色条纹 C.利用光的偏振呈现立体影像 D.泊松亮斑的产生 2.一定质量的某种理想气体，在不同温度下的气体热运动速率的统计 分子百分帝/% ① 分布图如图所示。下列说法正确的是 A.气体在状态①的温度高于气体在状态②的温度 ② B.气体在状态①的分子速率均小于气体在状态②的分子速率 C.气体在状态②时具有的内能较大 分子的速率 D.气体在状态①时图像与横坐标围成的面积更大 3.向水面上扔一个石块，形成如图所示的波形，已知相邻实线间的距离等于一个波长， 不考虑水波的反射，如图甲所示放置A、B两个狭缝，如图乙所示放置C、D两块挡 板，以下说法正确的是 甲 A.狭缝A处不易发生明显的衍射现象 B.狭缝B处容易发生明显的衍射现象 C.挡板C处不会发生衍射现象 D.挡板D处能发生明显衍射现象 4.单晶体硅是用来制作半导体的重要材料，其制作原理是利用杂质原子在高温下从高浓 度杂质源向低浓度区域扩散形成一定的分布，一旦杂质被推进到所要求的结深位置， 晶圆将被冷却，杂质原子会固定在晶格位置，按照这种方式形成的掺杂区被称为扩散 区，下列说法正确的是 A.这种渗透过程杂质原子不可能自发由低浓度区域向高浓度区域扩散 B.单晶体硅不具有光学上的各向异性 C.这种渗透过程由温度控制因此不是分子的扩散现象 D.晶圆被冷却后，所有分子均停止热运动 5.五一期间某同学攀登泰山时携带了半瓶矿泉水。在由山脚向上攀爬的过程中水瓶一直 保持密封状态，其内部气体可视为理想气体，瓶内气体温度降低，体积和质量视为不 变，则瓶内气体 A.吸收热量 B.压强增大 C.内能减小 D.对外做负功 6.某兴趣小组在做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验时发现计算出的分子直径数量 级偏小，原因可能是 高二物理(A)第1页共4页 倒入水 A.配制好的油酸酒精溶液放置太久 B.在水槽中倒入清水时倒人的水量过多 C.测定每滴油酸酒精溶液的体积时，1mL溶液少记了10滴 D.计算面积时不是整格的均舍去 7.如图所示U形管静止于竖直面内，左管内封有一段长30cm的气体，右管开 口，左管水银面比右管内水银面高25cm,大气压强为75cmHg,环境温度不 变，使U形管做自由落体运动，此时气体柱的长度为 A.20cm B.25cm C.40cm D.45cm 二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8.手持较长软绳端点O以周期T在竖直方向上做简谐运动，带动绳上的其他质点振动形 成简谐波水平传播，示意如图。绳上有另一质点P,且O、P的平衡位置间距为L。 (O、P未画出)。=0时，O位于平衡位置向下运动，P恰好位于波峰；下一次O点 回到平衡位置时刻为t=to,下列判断正确的是 A该简谐波的波速可能为号 B.该简谐波的波速可能为L C1=?时，P在平衡位置向上运动 D.(-平时，P在平衡位置向上运动 9.“空气充电宝”是一种通过压缩空气实现储能的装置，可在用电低谷时储存能量、用电 高峰时释放能量。“空气充电宝”某个工作过程中，一定质量理想气体的p一T图像如 图所示。以下说法正确的是 A.ab的过程中气体对外做功 B.a→c的过程中气体从外界吸收的热量大于气体对外做功 C.a状态下气体分子在单位时间内撞击器壁上单位面积的次数大于b状态 D.α状态下气体分子在单位时间内撞击器壁上单位面积的次数小于c状态 10.如图甲、乙所示，分别表示两分子间的作用力、分子势能与两分子间距离的关系。分 子a固定在坐标原点O处，分子b从r=r:处以某一速度向分子a运动（运动过程中 仅考虑分子间作用力)，假定两个分子的距离为无穷远时它们的分子势能为0，则 甲 高二物理(A)第2页共4页 A.图甲中分子间距为3时，分子间的作用力最小 B.分子b运动至r3和r1位置时势能可能相等 C.图乙中r一定小于图甲中r D.若图甲中阴影面积S,=S2,分子b在r3处的动能大于在r1处的动能 三、非选择题：本题共5小题，共54分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演 算步骤，只写出最后答案的不得分；有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位。 11.(6分)(1)某实验小组用图示吊瓶测量一滴液体的体积。调节滴定速度，下滴速度 大约一秒一滴，用秒表计时，一分钟刚好64滴。吊瓶上有容积刻度线，某成员测得 瓶里的液体减少10mL时，用时是3分30秒，则一滴液体的体积为 m。(结 果保留三位有效数字) (2)在挂药水的过程中，设吊瓶中气体的压强为p4,管中B的气体压强 为pB,液体的密度为P,重力加速度为g,大气压强为p,高度差如图所 示时，则下列关系正确的是 A.P。-PA=Pgh1 B.P。-Pa=pg(h+h) C.PB-P。=pghs D.P8-PA=0g(h+h2+h3) (3)若吊瓶中没有插入C,随着吊瓶中液体的流失，A中气体的压强会 (选 填“增大”或“减小”)。 12.(8分)某同学用激光笔和透明长方体玻璃砖测量玻璃的折射率，实验过程如下： a.激光笔发出的激光从玻璃砖上的M点水平入射，到达ef面上的O点后反射到V 点射出。用大头针在白纸上标记O点和激光笔出光孔Q的位置； b.将玻璃砖平放在水平桌面上的白纸上，用铅笔在白纸上 标记玻璃砖的边界： 玻璃砖 c.用刻度尺测量PM和OM的长度d:和d2,测得 d=2.26cm,d2=3.42cm: d.移走玻璃砖，在白纸上描绘玻璃砖的边界和激光的光路， 作QM连线的延长线与ef面的边界交于P点，如右图所示。 Q激光笔 (1)实验正确的排列顺序为 (2)实验中出现错误或遗漏的操作步骤为 。(选填步骤前 符号) (3)利用所测量的物理量，写出玻璃砖折射率的表达式= ;由测得的数据 可得折射率n为 (结果保留3位有效数字)。 13.(11分)水是人体正常生理代谢所必需的物质，许多成年人每天要喝2000mL左右的 水。已知水的摩尔质量M=18×108kg/mol,水的密度p=1.0×103kg/m3,阿伏加 德罗常数取V=6.0X103mol'。 (1)求一瓶450mL的瓶装水的水分子个数V; (2)设想水分子是一个挨着一个排列的球体，试估算水分子的半径R。(结果保留π 和根号) 高二物理(A)第3页共4页 14.(13分)如图所示为压力锅的剖面图，在锅内封闭一定质量的空气（视为理想气体）， 使锅内空气的温度升高，当锅内空气的温度升高到某一值时，限压阀跳起排气。设限 压阀的质量m=50g,压力锅排气孔的横截面积S=10mm2,开始时锅内空气的压强 与外界大气压（恒为p=1.0×10Pa)相等，温度T。=300K。取重力加速度g= 10m/s2,不计限压阀与锅盖间的摩擦力。 (1)求限压阀跳起时锅内空气的压强： 限压阀 (2)求限压阀跳起时锅内空气的热力学温度T; (3)若限压阀跳起后将限压阀取走，排气过程中的温度降为 T,=350K,求原来锅内空气与排出空气的质量之比%。 1719 15.(16分)如图所示，横截面积均为S的两导热汽缸A、B中装有同种气体，通过一段 体积可忽略的细管相连接，在细管中间安装有一个阀门D,两汽缸中各有一个质量为 m的活塞，汽缸B中的活塞与一个轻弹簧相连接。初始状态，阀门D关闭，轻弹簧 处于原长，汽缸B中气柱长度为L,汽缸A中的活塞处于静止状态，气柱长度为3L。 将一个质量为2的重物C轻轻地放到汽缸A中的活塞上，稳定后A中气柱长度变为 LA。打开阀门D,保持环境温度不变，待系统稳定后，关闭阀门D。已知弹簧的劲度 系数k=6m5,弹簧弹性势能的表达式为E,=2kx2,重力加速度为g,大气压强 L p,=3g,活塞可在汽缸内无摩擦滑动且不漏气。求： m S S A 3升 N M B D L (1)重物C轻轻地放到汽缸A中的活塞上，稳定后A中气柱长度LA的大小： (2)放上C打开阀门，系统稳定后弹簧的弹性势能； (3)最后关闭阀门后A、B均处于稳定状态，从初始状态到最终稳定时，整个系统与 外界热交换的数值。 高二物理(A)第4页共4页2023-2024学年第二学期5月高二阶段测试卷 场在各赠用鸣答避区装内作形，烟齿彩形齿保限证区地静容素无就 暗在各题日前答昭区城内海答，局出矩品边艇服定名域的答多无效 物理(A)答题卡 13.1分1 非名别得区 T D 姓名： 班级 可 考场： 罐正商博棉 ◆ 辉集保填地 15.6什) 0 通(-7为随，个圆4分8-0题为表选思，每小题6什其4拍分) ；[a 年0月0 14.(13分1 3O[D【d回 mn Rtm ，wm0间 工正Om .nm DC I0 m 作选并题（本题共5小题.共4分） 11.16分，0空2分) 10 2 13 12.(8分，每学2耸) 10 2) 3 情在各通日的管题区城内作答。目目免彩边服限定区城的答室无黄 厦在各道目的爷延区线内作管，星由彩影虚厘量定任城的管案无或 精在各题日的答塑任城内声爷。超出地匹力缸服堂区城的卷多无效 在二物列(A爷题卡第1再其1项高二物理（A）试卷第 1页，共 4页 2023-2024 学年第二学期 5 月高二阶段测试卷 物理（A） 参考答案 1.C【解析】水中气泡显得明亮因为光的全反射现象，是光由光密介质进入光疏介质的现象，不能因此确定 是横波还是纵波，故 A错误；肥皂膜呈现彩色条纹是由于光的干涉，泊松亮斑的产生是由于光的衍射，干 涉和衍射是所有波的特性，不能因此确定是横波还是纵波，故 BD错误；光的偏振现象说明振动方向与光的 传播方向垂直，即说明光是横波，故 C正确； 2.C【解析】气体在状态①的图像的分子百分比最大值对应分子速率小于气体在状态②的图像的分子百分比 最大值对应分子速率，气体在状态①的温度低于气体在状态②的温度，故 A错误；温度升高，速率大的分 子所占比重较大，可知气体在状态②时的温度较高，具有的内能较大，并不是每个分子的速率都增大，故 B 错误，C正确；由图可知，在两种不同情况下各速率区间的分子占总分子数的百分比与分子速率间的关系 图线与横坐标所围成的面积都等于 1，故两图像与横轴围成的面积相等，故 D错误。 3.D【解析】只有狭缝或障碍物的尺寸跟波长相差不多，或者比波长更小时，才能观察到明显的衍射现象， 因此狭缝 A处和挡板 D处会发生明显的衍射现象，狭缝 B处和挡板 C处不会发生明显的衍射现象。D正确。 4.A【解析】掺杂源物质的分子由于热运动渗透进硅晶体的表面，这种渗透过程是分子的扩散现象，该过程 为自发过程，其逆过程不能自发进行，故 A正确，C错误；由于单晶体硅的晶格结构，单晶体硅具有光学 上的各向异性，故 B错误；分子在做永不停息的无规则运动，故 D错误。 5.C【解析】根据一定质量理想气体状态方程 pV C T  ，可知气体温度降低，体积不变，压强降低，故 B错 误；瓶内气体温度降低，气体内能减少，故 C正确；瓶内气体体积和质量不变，可知气体不做功，即 0W  ， 由热力学第一定律得△U W Q  ，可知 0Q  ，瓶内气体放出热量，故 AD错误； 6.A【解析】配制好的油酸酒精溶液放置太久，由于酒精挥发，则油酸酒精溶液的浓度会偏大，则在水面上 散开时的面积会偏大，则根据 Vd S  ，可知分子直径的测量值偏小，A正确；在水槽中倒入清水时倒入的水 量对直径的计算没有影响，B错误；测定每滴油酸酒精溶液的体积时，1mL溶液少记了 10滴，体积大于真 实值，直径偏大，C错误；计算面积时不是整格的均舍去，面积小于真实值，直径偏大，D错误。 7.A【解析】设玻璃管横截面积为 S，初始状态气柱长度为 0.3mcm301 L ，密闭气体初始状态：压强 50cmHg)cmHg2575(01  hPPP ，体积 1 1V SL ，U形管做自由落体运动时，密封气体压强 cmHg7502  PP ，体积 22 SLV  ，根据玻意耳定律得 1 1 2 2PV PV ，代入数据解得： cm200.2m2 L ， 故 A正确，BCD错误。 8.BD【解析】该简谐波的运动周期为 02tT  ，t＝0时，P位于最高点，O的位移恰好为零，速度方向竖直 高二物理（A）试卷第 2页，共 4页 向下，故两者间的距离为(� + 14 )�，� = 0，1，2，3，⋯，波速 0)14( 2 tn Lv   ，n=0时该简谐波的波速为 0 2 t L ， A错误，B正确； 0t 时，P恰好位于波峰，那么， 4 Tt  时，P在平衡位置向下运动， 4 3Tt  时，P在 平衡位置向上运动，C错误 D正确。 9.AC【解析】由 p T 图像可知 a b 的过程为等压升温的过程，由一定质量理想气体的状态方程： pV C T  ， 可知此过程气体的体积增大，气体对外做功，A正确； ca 过程中，温度不变，内能不变， pV C T  ，压 强减小，体积增大，气体对外做功， QWU Δ ，内能不变时，气体对外做功等于吸热，B 错误；a、b 状态压强相同， ba TT  ，a状态的平均动能小于 b状态的平均动能，a状态下气体分子在单位时间内撞击器 壁上单位面积的次数大于 b状态，C正确； ca PP  ， ca TT  ，a状态下气体分子在单位时间内撞击器壁上 单位面积的次数大于 c状态，D错误。 10.BCD【解析】 2r 处的分子间的作用力为零最小，A错误；分子 b从 3r 到 2r 和从 2r 到 1r两过程，若图像与横 轴所围面积相等，则分子力做功为 0，分子 b在 3r 和 1r两位置时势能可能相等，故 B正确；图乙中的 6r 位置 与图甲中的 2r 重叠，故而图乙中 5r 一定小于图甲中 3r ，C正确；若图甲中阴影面积 1 2S S= ，则分子 b从 4r 位 置到 1r位置过程分子力做功为 0，动能变化为零，分子在 1r 位置的动能等于分子在 4r 位置的动能，而分子从 4r 位置到 3r 位置过程中分子力做正功，动能增加，故分子 b在 3r 处的动能大于在 1r处的动能，D正确。 11.【答案】 810464 . AD 减小 （每空 2分） 【解析】（1）测得瓶里的药液减少 10mL时，用时是 3分 30秒，一分钟刚好 64滴，则总共滴了 224滴， 一滴的体积为 38m1046.4mL 224 10 V （2）根据压强的平衡关系可知 0 1Ap p gh  ， 1 2 3( )B Ap p g h h h    ，故选 AD。 （3）若吊瓶中没有插入 C，随着吊瓶中液体的流失，气体 A体积增大，由 CPV  可知，压强会减小。 12.【答案】 badc a 2 1 d d 1.51 （每空 2分） 【解析】（1）badc （2）a中出现遗漏，激光笔发出的激光从玻璃砖上的M 点水平入射，到达 ef 面上的O点后反射到 N点射 出。用大头针在白纸上标记O点、M点和激光笔出光孔Q的位置； 高二物理（A）试卷第 3页，共 4页 （3）玻璃砖折射率的表达式 2 1 sin sin fM di OMMPn fMr PM d OM     ，代入数据可知 51.1 26.2 42.3 n 13.（1） 251.5 10N   ；（2） m π4 109 3 29 R 【解析】（1）一瓶水的质量m V （2分） 对应的物质的量 n m M  （2分） 水的分子数 AN nN （1分） 解得 251.5 10N   （1分） （2）水的摩尔体积 m MV   （2分） 单个水分子的体积 3m A 4 3 V R N  （2分） 解得 m π4 109 3 29 R （1分） 14.（1） 51.5 10 Pap   （2） 450KT  ；（3） 1 7 2 1  m m 【解析】（1）设限压阀跳起时锅内空气的压强为 p，有 0pS p S mg  （2分） 解得 51.5 10 Pap   （2分） （2）根据查理定律有 0 0 p p T T  （2分） 解得 450KT  （2分） （3）设限压阀跳起前锅内空气的体积为 1V ，取走限压阀时锅内空气与排出空气在压强 p0下的体积之和为 2V ， 根据理想气体状态方程有 1 201 T Vp T pV  （2分） 又 1 2 2 2 1 m V m V V   （2分） 解得 1 7 2 1  m m （1分） 15.（1）2 L；（2） mgL 4 3 ；（3）放热 mgL 4 39 高二物理（A）试卷第 4页，共 4页 【解析】（1）根据平衡条件可知，初始时汽缸 A中气体的压强为 1 0 mgp p S   （1分） 放上 C至稳定后，汽缸 A中气体的压强为 02 3mgp p S   （1分） 汽缸 A中气体经历等温变化，根据玻意耳定律有 SLPLSP A21 3  （2分） 解得 LLA 2 （1分） （2）初始时汽缸 B中气体的压强等于 p0，放上 C打开阀门，因为 2 0p p ，所以系统稳定后，弹簧将压缩， 设弹簧的形变量为 x，根据平衡条件有 0 0 3kx mgp p S S    （2分） 解得 2 Lx  （1分） 根据弹性势能表达式可求得 mgLL L mgE p 4 3) 2 (6 2 1 2  （1分） （3）最后关闭阀门时汽缸 A、B中气体压强均等于 p2，设此时汽缸 A中活塞与底端距离为 h，将汽缸 A、 B中的气体整体分析，根据玻意耳定律有 0 2 22 ( )p L p L p x L h     （2分） 解得 h L （1分） 整个过程系统中的温度没有发生变化， QWU  ，做功等于热传递。（1分） 活塞 A在下降的过程中外界对气体 A做正功 SLPmgLSLPLgmmW 001 2622)2(  （1分） 活塞 B对外做正功 SLPmgLSLPEW 00p2 2 1 4 3 2 1  （1分） 整个系统对外放热 mgLSLPmgLWWQ 4 39 2 312 021  （1分）