精品解析：湖南省常德市第一中学2023-2024学年高二下学期第一次月考物理试题

常德市一中2024年下学期高二年级第一次月水平检测 物理 时量：75分钟 满分：100分 一、单选题 1. 关于电磁场和电磁波，下列说法中正确的是（　　） A. 变化的电场一定在周围空间产生变化的磁场 B. 各种频率的电磁波在真空中以不同的速度传播 C. 电磁波和机械波都依赖于介质才能传播 D. 麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，赫兹最先用实验证实了电磁波的存在 2. 关于光的传播现象及应用，下列说法正确的是（　　） A. “3D电影”的播放和观看利用了光的干涉 B. 水中的气泡看起来特别明亮，是因为光从水射向气泡时，一部分光在界面上发生了全反射的缘故 C. 利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输 D. 一束单色光由空气射入玻璃，这束光的波长变长 3. 在“测量玻璃折射率”的实验中，通过“插针法”作出的光路图如图所示。关于此实验（　　） A. 插大头针时，只须挡住即可 B. 相邻两个大头针插得较近可提高测量精度 C. 若将玻璃砖的下边画到图中位置，测得折射率偏大 D. 也可使用两侧面不平行的玻璃砖 4. 振荡电路是一种简单且常见电路，在测量、自动控制、无线电通讯及遥控等许多领域有着广泛的应用。如图甲所示，规定回路中顺时针方向的电流为正，电流随时间变化的规律，如图乙所示。某时刻电容器中向下的电场最强。则下列说法正确的是（ ） A. 时刻可能时刻 B. 时刻，电容器极板不带电 C. 在时间内，电容器正在放电 D. 在时间内，振荡电路中电场能正在向磁场能转化 5. 利用热敏电阻作为感温元件可以制作简易温度计，电路图如图甲所示。用热敏电阻作为测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，可以直接读出温度值。已知电源电动势为，内阻不计；电流表量程为、内阻为；保护电阻为。热敏电阻的阻值随温度变化的关系如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 电流表示数越大，对应温度越低 B. 该温度计测量的最高温度为 C. 电流表零刻度线处对应温度为 D. 该温度计表盘上温度的刻度是均匀的 6. 分子a固定在x轴上O点，另一分子b由无穷远处只在分子力的作用下沿x轴负方向运动，其分子势能随两分子距离的变化规律如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 从无穷远处到处，分子b的速度先增大后减小 B. 从无穷远处到处，分子b的加速度先增大后减小 C. 分子b在处，两分子间的分子力最大 D. 分子b在处，两分子间的分子力为零 二、多选题 7. 如图甲所示是用干涉法来检查某块厚玻璃板上表面是否平整装置，所用红色光是用普通光源加红色滤光片产生的，从上往下观察到的干涉条纹如图所示，则下列判断正确的是（　　） A. 若观察到的条纹如图乙所示，则说明厚玻璃板上表面是平整的 B. 若观察到的条纹如图丙所示，则厚玻璃板上表面有下凹的位置 C. 若观察到的条纹如图丙所示，则厚玻璃板上表面有上凸的位置 D. 干涉光来源于标准样板上表面和下表面的反射光 8. 若以μ表示氮气的摩尔质量，V表示在标准状况下氮气的摩尔体积，ρ是在标准状况下氮气的密度，NA为阿伏伽德罗常数，m、v分别表示每个氮分子的质量和体积，下面四个关系式中正确的是（　　） A. B. C. D. 9. 如图所示是霍尔元件的工作原理示意图，磁场垂直于霍尔元件的工作面向上，通入图示方向的电流I，C、D两侧面间会产生电势差，下列说法中正确的是（　　） A. 电势差的大小仅与磁感应强度有关 B. 若霍尔元件的载流子是自由电子，则电势φC>φD C. 仅增大电流I时，电势差变大 D. 在测定地球赤道上方地磁场强弱时，元件的工作面应保持水平 10. 如图所示为一定质量的理想气体的压强随体积变化的图像，其中AB段为双曲线，则下列有关说法正确的是（　　） A. 过程①中气体分子的平均动能不变 B. 过程②中气体分子单位时间内对容器壁的碰撞次数减小 C. 过程②中气体分子的平均动能减小 D. 过程③中气体分子对容器壁的碰撞次数增大 三、实验题 11. （1）如图1反映“用油膜法估测分子的大小”实验中的4个步骤，将它们按操作先后顺序排列应是______（用符号表示）； （2）在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中，将油酸溶于酒精，其浓度为每溶液中有油酸。用注射器测得上述溶液有75滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，画出油膜的形状。如图2所示，坐标纸中正方形方格的边长为，试求： ①油酸膜的面积是______； ②每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是______； ③按以上实验数据估测出油酸分子的直径是______m。（结果保留两位有效数字） （3）如果实验中油膜没有完全散开，测得的油酸分子直径______。（选填“偏大”或“偏小”） 12. 如图所示为“用双缝干涉测量光波长”的实验装置。 （1）图中滤光片的作用是________________； （2）如图所示，图乙为分划板的中心刻线对齐第6条亮条纹的中心时仪器的读数，已知测量头观察第1条亮条纹的中心读数为3.745mm，测得双缝间的距离为，双缝与屏之间的距离为，则 （i）测量头的读数为________； （ii）所测得光的波长为________（保留三位有效数字）。 四、解答题 13. 如图所示，一绝热汽缸开口向下，内部封闭有理想气体，绝热活塞的质量为m=400g，横截面积为，初始时绝热活塞位于距汽缸顶部h=15cm处，汽缸内气体的温度为27℃。现用电热丝缓慢加热缸内气体，直到活塞下移到2h处，已知外界的大气压强为，不计活塞和汽缸之间的摩擦力，取0℃=273K，重力加速度，求： （1）加热前汽缸内气体的压强； （2）活塞下移到2h处时汽缸内气体的热力学温度。 14. 如图所示，截面为矩形的玻璃砖的边长为，一束单色光从边以入射角射入玻璃砖，光线恰好在边上发生全反射。已知光在真空的传播速度大小为，玻璃的折射率为。求： （1）光在玻璃中的传播速度；（结果保留两位有效数字） （2）入射角的正弦值。（结果可带） 15. 如图所示，—种透明柱状材料的横截面是由一个直角三角形OAB和一个半圆组成的，，半圆的圆心恰好位于O点，OB为半圆的一条半径，圆的半径为R。一束单色光从OA面上的D点由空气射入材料中，进入材料后沿直线射到圆周上的E点，入射角，，，已知光在真空中的传播速度为c，求： （1）材料对该单色光的折射率n； （2）判断E点是否有光线射出，并画出光在该材料中传播的光路图； （3）光在材料内传播的时间t。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 常德市一中2024年下学期高二年级第一次月水平检测 物理 时量：75分钟 满分：100分 一、单选题 1. 关于电磁场和电磁波，下列说法中正确的是（　　） A. 变化的电场一定在周围空间产生变化的磁场 B. 各种频率的电磁波在真空中以不同的速度传播 C. 电磁波和机械波都依赖于介质才能传播 D. 麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，赫兹最先用实验证实了电磁波的存在 【答案】D 【解析】 【详解】A．变化的电场一定在周围空间产生磁场，周期性变化的电场才会在周围空间产生变化的磁场，选项A错误； B．各种频率的电磁波在真空中传播的速度相同，等于光速，选项B错误。 C．电磁波可以在真空中传播，选项C错误； D．麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，赫兹最先用实验证实了电磁波的存在，选项D正确。 故选D。 2. 关于光的传播现象及应用，下列说法正确的是（　　） A. “3D电影”的播放和观看利用了光的干涉 B. 水中的气泡看起来特别明亮，是因为光从水射向气泡时，一部分光在界面上发生了全反射的缘故 C. 利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输 D. 一束单色光由空气射入玻璃，这束光的波长变长 【答案】B 【解析】 【详解】A．“3D电影”的播放和观看利用了光的偏振现象，故A错误； B．水中的气泡看起来特别明亮，是因为光从水射向气泡时，即从光密介质射向光疏介质时，一部分光在界面上发生了全反射，故B正确； C．电磁波可以在真空中传播，也可以在光导纤维中传播，故C错误； D．光疏介质进入光密介质，由可知其传播速度变慢，单色光在不同的介质中传播的频率不变，由v=λf可知其波长变短，故D错误。 故选B。 3. 在“测量玻璃折射率”的实验中，通过“插针法”作出的光路图如图所示。关于此实验（　　） A. 插大头针时，只须挡住即可 B. 相邻两个大头针插得较近可提高测量精度 C. 若将玻璃砖的下边画到图中位置，测得折射率偏大 D. 也可使用两侧面不平行的玻璃砖 【答案】D 【解析】 【详解】A．确定大头针的位置的方法是大头针能挡住和、的像，故A错误； B．相邻两个大头针插得较近时，确定光线时误差较大，即会降低测量精度，故B错误； C．如果误将玻璃砖的边PQ画到，则折射角i2，将偏大，折射率的测量值将偏小，故C错误； D．实验中玻璃砖上下表面不一定需要平行，只要确定光线和折射面，即确定入射角和折射角即可，故D正确。 故选D。 4. 振荡电路是一种简单且常见电路，在测量、自动控制、无线电通讯及遥控等许多领域有着广泛的应用。如图甲所示，规定回路中顺时针方向的电流为正，电流随时间变化的规律，如图乙所示。某时刻电容器中向下的电场最强。则下列说法正确的是（ ） A. 时刻可能是时刻 B. 时刻，电容器极板不带电 C. 在时间内，电容器正在放电 D. 在时间内，振荡电路中电场能正在向磁场能转化 【答案】D 【解析】 【详解】A．某时刻电容器中向下的电场最强，可知电容器上极板带正电，且带电量最大，回路的电流为零，则时刻不可能是时刻，选项A错误； B．时刻电流电流为零，电容器极板带电量最大，选项B错误； C．在时间内，电流从最大减小到零，可知电容器正在充电，选项C错误； D．在时间内，电流从零增加到最大，可知电容器放电，振荡电路中电场能正在向磁场能转化，选项D正确。 故选D。 5. 利用热敏电阻作为感温元件可以制作简易温度计，电路图如图甲所示。用热敏电阻作为测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，可以直接读出温度值。已知电源电动势为，内阻不计；电流表量程为、内阻为；保护电阻为。热敏电阻的阻值随温度变化的关系如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 电流表示数越大，对应温度越低 B. 该温度计测量的最高温度为 C. 电流表零刻度线处对应温度为 D. 该温度计表盘上温度的刻度是均匀的 【答案】B 【解析】 【详解】A．由闭合回路欧姆定律有 可知，电流表示数越大，越小，由图乙可知，越小，温度越高，故A错误； B．根据A分析可知，当电流表满偏时，最小，此时温度最高，则有 由图乙可知，此时的温度为，故B正确； C．由图乙可知，当温度为时 此时，电流表的示数为 故C错误； D．由上述分析可知，电流表示数与的关系为 由图乙可知，与温度不成线性关系，则该温度计表盘上温度的刻度是不均匀的，故D错误。 故选B。 6. 分子a固定在x轴上的O点，另一分子b由无穷远处只在分子力的作用下沿x轴负方向运动，其分子势能随两分子距离的变化规律如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 从无穷远处到处，分子b的速度先增大后减小 B. 从无穷远处到处，分子b的加速度先增大后减小 C. 分子b在处，两分子间的分子力最大 D. 分子b在处，两分子间的分子力为零 【答案】B 【解析】 【详解】C．分子间存在斥力和引力，当二者大小相等时两分子势能最小，所以分子在x2处受到分子力为0，故C错误； A．从无穷远处到x=x2处，分子a对分子b的引力一直做正功，分子势能减小，分子动能增大，所以分子b的速度一直在增大，故A错误； B．从无穷远处到x=x2处，分子a对分子b的引力先增大后减小，所以分子b的加速度先增加后减小，故B正确； D．分子b在x=x1处，两分子间的分子力表现为斥力，不为零，故D错误； 故选B。 二、多选题 7. 如图甲所示是用干涉法来检查某块厚玻璃板上表面是否平整的装置，所用红色光是用普通光源加红色滤光片产生的，从上往下观察到的干涉条纹如图所示，则下列判断正确的是（　　） A. 若观察到的条纹如图乙所示，则说明厚玻璃板上表面是平整的 B. 若观察到的条纹如图丙所示，则厚玻璃板上表面有下凹的位置 C. 若观察到的条纹如图丙所示，则厚玻璃板上表面有上凸的位置 D. 干涉光来源于标准样板上表面和下表面的反射光 【答案】AB 【解析】 【详解】A．薄膜干涉形成的条纹是膜的上下表面的反射光的干涉产生的，若观察到的条纹如题图乙所示，则说明厚玻璃板上表面是平整的，A正确； BC．薄膜干涉是等厚干涉，即明条纹处空气膜的厚度相同，从弯曲的条纹可知检查平面左侧的空气膜厚度与后面的空气膜厚度相同，知该处凹陷，如图所示 B正确，C错误； D．所观察到的干涉条纹是由厚玻璃板上表面和标准样板下表面反射的光叠加而成的，D错误。 故选AB。 8. 若以μ表示氮气的摩尔质量，V表示在标准状况下氮气的摩尔体积，ρ是在标准状况下氮气的密度，NA为阿伏伽德罗常数，m、v分别表示每个氮分子的质量和体积，下面四个关系式中正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】AC 【解析】 【详解】ABC．摩尔质量为 可得 ，， 故AC正确，B错误； D．因为氮气分子间距很大，故可知，即 故D错误。 故选AC。 9. 如图所示是霍尔元件的工作原理示意图，磁场垂直于霍尔元件的工作面向上，通入图示方向的电流I，C、D两侧面间会产生电势差，下列说法中正确的是（　　） A. 电势差的大小仅与磁感应强度有关 B. 若霍尔元件的载流子是自由电子，则电势φC>φD C. 仅增大电流I时，电势差变大 D. 在测定地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持水平 【答案】BC 【解析】 【详解】AC．根据CD间存在电势差，之间就存在电场，电子在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡，设霍尔元件的长宽高分别为a、b、c，有 又 I=nqvS=nqvbc 可得 n由材料决定，故U不仅与材料有关还与厚度c成反比，同时还与磁场B与电流I有关，A错误、C正确。 B．根据左手定则，电子向D侧面偏转，D表面带负电，C表面带正电，所以C表面的电势高，则 UCD>0 即有 φC>φD． B正确。 D．在测定地球赤道上方的地磁场强弱时，应将元件的工作面保持竖直，让磁场垂直通过，D错误。 故选BC。 10. 如图所示为一定质量的理想气体的压强随体积变化的图像，其中AB段为双曲线，则下列有关说法正确的是（　　） A. 过程①中气体分子的平均动能不变 B. 过程②中气体分子单位时间内对容器壁的碰撞次数减小 C. 过程②中气体分子的平均动能减小 D. 过程③中气体分子对容器壁的碰撞次数增大 【答案】BD 【解析】 【详解】A．图像在过程①的每点与坐标原点连线构成的斜率逐渐减小，表示理想气体的温度逐渐降低，可知平均动能减小，故A错误； BC．图像在过程②的每点与坐标原点连线构成的斜率逐渐增大，则温度升高，分子的平均动能增大，根据理想气体压强的微观意义，气体压强与气体分子单位时间内对容器壁的碰撞次数、气体分子平均动能有关，在压强不变的情况下，分子的平均动能增大，则气体分子单位时间内对容器壁的碰撞次数减小，故B正确，C错误； D．过程③可读出压强增大，斜率不变，即温度不变，根据理想气体压强的微观意义，气体压强与气体分子单位时间内对容器壁的碰撞次数、气体分子平均动能有关，在分子平均动能不变的情况下，压强增大，则气体分子对容器壁的碰撞次数增大，故D正确。 故选BD。 三、实验题 11. （1）如图1反映“用油膜法估测分子的大小”实验中的4个步骤，将它们按操作先后顺序排列应是______（用符号表示）； （2）在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中，将油酸溶于酒精，其浓度为每溶液中有油酸。用注射器测得上述溶液有75滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，画出油膜的形状。如图2所示，坐标纸中正方形方格的边长为，试求： ①油酸膜的面积是______； ②每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸体积是______； ③按以上实验数据估测出油酸分子的直径是______m。（结果保留两位有效数字） （3）如果实验中油膜没有完全散开，测得的油酸分子直径______。（选填“偏大”或“偏小”） 【答案】 ① bcad ②. 132 ③. ④. ⑤. 偏大 【解析】 【详解】（1） [1]“用油膜法估测分子的大小”实验中，首先要测量1滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积，然后将1滴油酸酒精溶液滴入水槽中，在玻璃板上画出油酸油面的轮廓，最后计算油酸油面的面积，则将它们按操作先后顺序排列应是bcad； （2）①[2]通过油膜的格子数可知，油酸膜的面积是 S=132×1cm2=132cm2 ②[3]每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是 ③[4]按以上实验数据估测出油酸分子直径是 （3）[6]如果实验中油膜没有完全散开，则S测量值偏小，则测得的油酸分子直径偏大。 12. 如图所示为“用双缝干涉测量光的波长”的实验装置。 （1）图中滤光片的作用是________________； （2）如图所示，图乙为分划板的中心刻线对齐第6条亮条纹的中心时仪器的读数，已知测量头观察第1条亮条纹的中心读数为3.745mm，测得双缝间的距离为，双缝与屏之间的距离为，则 （i）测量头的读数为________； （ii）所测得光的波长为________（保留三位有效数字）。 【答案】（1）形成单色光 （2） ①. 4.941##4.942##4.943##4.944 ②. 470~480 【解析】 【小问1详解】 实验中滤光片的作用是过滤掉其他颜色的光，形成单色光，从而得到单色光源。 【小问2详解】 （i）[1]测量头的读数为 （ii）[2]由题可知 ， 相邻两亮条纹之间距离为 根据可得，所测得光的波长为 四、解答题 13. 如图所示，一绝热汽缸开口向下，内部封闭有理想气体，绝热活塞的质量为m=400g，横截面积为，初始时绝热活塞位于距汽缸顶部h=15cm处，汽缸内气体的温度为27℃。现用电热丝缓慢加热缸内气体，直到活塞下移到2h处，已知外界的大气压强为，不计活塞和汽缸之间的摩擦力，取0℃=273K，重力加速度，求： （1）加热前汽缸内气体的压强； （2）活塞下移到2h处时汽缸内气体的热力学温度。 【答案】（1）；（2）600K 【解析】 【详解】（1）活塞静止，由平衡条件有 解得 （2）气体的状态参量 ，， 气体发生等压变化，由盖—吕萨克定律有 即 解得 14. 如图所示，截面为矩形的玻璃砖的边长为，一束单色光从边以入射角射入玻璃砖，光线恰好在边上发生全反射。已知光在真空的传播速度大小为，玻璃的折射率为。求： （1）光在玻璃中的传播速度；（结果保留两位有效数字） （2）入射角的正弦值。（结果可带） 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）令光在玻璃砖中的传播速度为，则有 则 解得 m/s （2）令临界角为C，则AB边的折射角为，则有 并且 解得 15. 如图所示，—种透明柱状材料的横截面是由一个直角三角形OAB和一个半圆组成的，，半圆的圆心恰好位于O点，OB为半圆的一条半径，圆的半径为R。一束单色光从OA面上的D点由空气射入材料中，进入材料后沿直线射到圆周上的E点，入射角，，，已知光在真空中的传播速度为c，求： （1）材料对该单色光的折射率n； （2）判断E点是否有光线射出，并画出光在该材料中传播的光路图； （3）光在材料内传播时间t。 【答案】（1）；（2）没有光从E点射出；（3） 【解析】 【详解】（1）由题意可知，光线在D点折射角 折射率 解得 （2）由几何关系可知 设发生全反射的临界角为C，则 因为 所以 光线在E点发生全反射，没有光射出。光路图如图所示 （3）光线在E、F两点分别发生全反射，光线在透明材料区域内的路程为 光线在介质中的传播速度为 所以光线在介质中的传播时间为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$