精品解析：山西省晋中市榆次区第二中学2023-2024学年高二下学期期末考试物理试题

榆次二中高二期末物理试题 一、单选题（每题4分，共32分） 1. 判断物质是晶体还是非晶体，比较可靠的方法是（　　） A. 从外形上判断 B. 从导电性能来判断 C. 从各向异性或各向同性来判断 D. 从有无确定的熔点来判断 2. 折射现象中，下列说法正确是（　　） A. 折射角一定小于入射角 B. 折射率跟折射角的正弦值成反比 C. 折射角增大为原来的2倍，入射角也增大为原来的2倍 D. 折射率大的介质，光在其中传播的速度小 3. 如图，一端开口、另一端封闭的玻璃管竖直放置，管内用水银柱封闭了一定量的气体．玻璃管按图示方式缓慢旋转直至水平状态，该气体的（　　） A. 压强增大，体积减小 B. 压强减小，体积减小 C. 压强增大，体积增大 D. 压强减小，体积增大 4. 如图所示半圆形玻璃砖、圆心为O。半径为R。某单色光由空气从OB边界中点A垂直射入玻璃砖，并在圆弧边界 P点发生折射，该折射光线的反向延长线刚好过 B点、空气中的光速可认为是c，则 （　　） A. 该玻璃对此单色光的临界角为30° B. 该玻璃对此单色光的折射率为 C. 光从A传到P的时间为 D. 玻璃的临界角随入射光线位置变化而变化 5. 以下为教材中的四幅图，下列相关叙述正确的是（ ） A. 图甲：当摇动手柄使得蹄形磁铁转动，铝框会同向转动，且和磁铁转得一样快 B. 乙图是氧气分子的速率分布图像，图中温度T1高于温度T2 C. 丙图是每隔30s记录了小炭粒在水中的位置，小炭粒做无规则运动的原因是组成小炭粒的固体分子始终在做无规则运动 D. 丁图真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，炉内金属产生大量热量，从而冶炼金属 6. 一列沿着x轴正方向传播横波，在t=1s时的波形如图甲，则图乙是图甲中哪个点的振动图（　　） A. E点 B. F点 C. G点 D. H点 7. 如图所示为一半径R=6cm的透明半球体，PQ为半球体的直径，O为半球体的球心。现有一束激光垂直半球体的截面入射，入射点从P点沿直径PQ方向缓慢移动，移动2cm后，开始有光线从半球体射出（不考虑光线在半球体内多次反射），则该半球体的折射率为（ ） A. B. C. D. 8. 如图所示，在均匀介质中的一条直线上的两个振源A、B相距6m，振动频率相等。 时刻A、B开始振动，且都只振动一个周期，振幅相等。A的振动图像为甲、B的振动图像为乙。若由A向右传播的机械波与由B向左传播的机械波在（时恰好相遇，则下列判断正确的是（　　） A. 两列波在A、B间的传播速度大小均为20m/s B. 两列波的波长都是4m C. 在两列波相遇过程中，中点C为振动加强点 D. 时刻B点经过平衡位置且振动方向向下 二、多选题（每题4分，共16分） 9. 抽制高强度纤维细丝时可用激光监控其粗细，如图所示，观察激光束经过一根细丝后在光屏上所产生的条纹变化、即可判断细丝粗细的变化、则下列说法正确的是（　　） A. 这里应用是光的衍射现象 B. 如果屏上条纹变窄，表明抽制的丝变细 C. 这里应用的是光的干涉现象 D. 如果屏上条纹变窄，表明抽制的丝变粗 10. 下列说法中正确的是（　　） A. 显微镜下观察到墨水中的小炭粒所做的不停地无规则运动就是分子的热运动 B. 把一枚曲别针轻放在水面上，它会浮在水面，这是由于水表面存在表面张力的缘故 C. 干旱天气里锄松土壤，破坏土壤中的毛细管，有利于减少水分蒸发，保存地下水 D. 浸润和不浸润是分子力作用的表现，如果液体附着层内分子间的距离小于液体内部分子间的距离，这样的液体与固体之间表现为不浸润 11. 下列叙述中正确的应是 （ ） A. 1 g 100℃的水和1 g 100℃的水蒸气相比较，分子的平均动能和分子的总动能相同 B. 单位时间内气体分子对容器壁单位面积上碰撞次数减少，气体的压强一定减小 C. 当分子力表现为引力时，分子势能随分子间的距离增大而增大 D. 对于一定质量的理想气体，若气体的压强和体积都不变，其内能也一定不变 12. 如图所示，两束平行的黄光射向截面ABC为正三角形的玻璃三棱镜，已知该三棱镜对该黄光的折射率为 ，入射光与AB界面夹角为 ，光经三棱镜后到达与 BC界面平行的光屏 PQ上，下列说法中正确的是 （　　） A. 黄光经三棱镜折射后偏向角为60° B. 黄光经三棱镜折射后偏向角为30° C. 改用红光以相同的角度入射，出射光束仍然平行，但其偏向角大些 D. 改用绿光以相同的角度入射、出射光束仍然平行，但其偏向角大些 三、实验题（每空2分，共12分） 13. 某实验小组用图甲所示双缝干涉实验装置测光的波长。 （1）图乙中手轮示数的读数为_________mm；图乙中测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上。应调节使测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹在同一方向上。如果不调节、测量干涉条纹的间距时，测量值_________（填“大于”“小于”或“等于”）实际值； （2）正确操作时，转动手轮、在测量头目镜中先看到分划板中心刻线对准亮条纹A的中心，手轮读数为、继续转动手轮，使分划板中心刻线对准亮条纹B的中心，手轮读数为。(）、条纹A与条纹B之间带有5条亮纹，若双缝到屏的距离为L、双缝间距离为d、则入射光的波长λ=_________； 14. 用油膜法估测油酸分子直径大小的实验中，配制的酒精油酸溶液的浓度为104mL溶液中有纯油酸6mL，用注射器测量得到1mL该溶液有50滴。 （1）现将1滴配制好的溶液滴入盛水的浅盘中，稳定后，可认为在水面上形成油酸的单分子油膜；1滴该溶液中纯油酸的体积为_______mL（结果保留两位有效数字） （2）把带有方格的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描绘出油膜的边界轮廓，形状如图所示。已知坐标方格边长为2cm，则得出油酸的面积约是___________cm2； （3）油酸分子直径大小约为___________m。（结果保留两位有效数字） 四、解答题（每题10分， 共40分） 15. 装有科学仪器的密闭容器内部充满温度为、压强为的气体。容器上有面积为的平面观察窗，现将该容器送到到月球上，内部气体的温度变成240K，体积保持不变，月球表面视为真空。求此时： （1）该气体的压强； （2）观察窗受到气体的压力。 16. 拒绝烟草，洁身自好，是每一位中学生时刻要提醒自己的行为准则。假定在标准状况下，一个高约2.8m、面积约 的密闭性良好的办公室里，有一人吸了一支烟，试解决下列问题。已知标准状况下，空气的摩尔体积为 ，人正常呼吸一次吸入和呼出气体的体积都约为300cm³，一根烟大约可以吸10次，假定抽烟后被污染的空气会迅速均匀弥漫至整个空间，人及物品在房间内所占据的空间可以忽略不计，阿伏加德罗常数为 取 结果均保留两位有效数字。 （1）估算该办公室单位体积内含有的被污染的空气分子数； （2）估算被污染空气分子间的平均距离。 17. 如图甲所示为一列简谐横波在时刻的波形图，其中质点A的位置坐标为（0，），质点B的位置坐标为（12，5）。图乙为质点B的振动图像，图中C点坐标为（3，）。求： （1）简谐横波的传播方向和振幅； （2）简谐横波的波速。 18. 如图，一折射率为的棱镜的横截面为等腰直角三角形，，BC边所在底面上镀有一层反射膜。一细光束沿垂直于BC方向经AB边上的M点射入棱镜，若这束光被BC边反射后恰好射向顶点A，求M点到A点的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 榆次二中高二期末物理试题 一、单选题（每题4分，共32分） 1. 判断物质是晶体还是非晶体，比较可靠的方法是（　　） A. 从外形上判断 B. 从导电性能来判断 C. 从各向异性或各向同性来判断 D. 从有无确定的熔点来判断 【答案】D 【解析】 【详解】A．单晶体有整齐规则的几何外形，多晶体和非晶体一样没有规则的外形，所以从外形上不能区分物质是晶体还是非晶体，A错误； B．单晶体中载流子遭受散射的几率小导电性好，多晶体、非晶体导电性都较差，所以从导电性能不能区分物质是晶体还是非晶体，B错误； C．单晶体具有各向异性，多晶体和非晶体具有各向同性，所以不能从各向异性或各向同性来区分，C错误； D．晶体不管是单晶体还是多晶体都有固定的熔点，而非晶体没有固定的熔点，所以可以从有无确定的熔点来判断，D正确。 故选D。 【点睛】常见的固体分为晶体和非晶体，晶体（单晶体和多晶体）和非晶体的区别： （1）单晶体有整齐规则的几何外形； （2）晶体有固定的熔点； （3）单晶体有各向异性的特点。 但是：多晶体既没有整齐规则的几何外形也没有各向异性的特点。所以区分时主要看有无固定的熔点来判断晶体与非晶体。 2. 折射现象中，下列说法正确的是（　　） A. 折射角一定小于入射角 B. 折射率跟折射角的正弦值成反比 C. 折射角增大为原来的2倍，入射角也增大为原来的2倍 D. 折射率大的介质，光在其中传播的速度小 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．折射现象中，折射角和入射角的大小关系与介质的疏密有关系，故A错误； BC．根据折射定律，有 故B错误；C错误； D．根据关系式，有 可知，折射率大的介质，光在其中传播的速度小。故D正确。 故选D。 3. 如图，一端开口、另一端封闭的玻璃管竖直放置，管内用水银柱封闭了一定量的气体．玻璃管按图示方式缓慢旋转直至水平状态，该气体的（　　） A. 压强增大，体积减小 B. 压强减小，体积减小 C. 压强增大，体积增大 D. 压强减小，体积增大 【答案】A 【解析】 【详解】初始状态，设液柱长为h，气体压强为，旋转至水平时，压强变大，而温度不变，根据等温方程可知，气体的体积变小。 故选A。 4. 如图所示半圆形玻璃砖、圆心为O。半径为R。某单色光由空气从OB边界的中点A垂直射入玻璃砖，并在圆弧边界 P点发生折射，该折射光线的反向延长线刚好过 B点、空气中的光速可认为是c，则 （　　） A. 该玻璃对此单色光的临界角为30° B. 该玻璃对此单色光的折射率为 C. 光从A传到P的时间为 D. 玻璃的临界角随入射光线位置变化而变化 【答案】C 【解析】 【详解】B．作出如图所示光路图 由几何关系入射角α为30°，折射角为60°，由折射定律可知 B错误； A．临界角的正弦值 因此临界角不是30o,A错误； C．光在玻璃中的传播速度为 光在玻璃中的传播时间为 C正确； D．玻璃的临界角是由玻璃的折射率决定的，与入射角无关，D错误。 故选C。 5. 以下为教材中四幅图，下列相关叙述正确的是（ ） A. 图甲：当摇动手柄使得蹄形磁铁转动，铝框会同向转动，且和磁铁转得一样快 B. 乙图是氧气分子的速率分布图像，图中温度T1高于温度T2 C. 丙图是每隔30s记录了小炭粒在水中的位置，小炭粒做无规则运动的原因是组成小炭粒的固体分子始终在做无规则运动 D. 丁图是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，炉内金属产生大量热量，从而冶炼金属 【答案】D 【解析】 【详解】A．由电磁驱动原理，图甲中，摇动手柄使得蹄形磁铁转动，则铝框会同向转动，且比磁铁转的慢，故A错误； B．氧气分子在温度下速率大的分子所占百分比较多，故温度高于温度，故B错误； C．布朗运动时悬浮在液体中的固体小颗粒的运动，不是分子的运动，间接反映了液体分子的无规则运动，故C错误； D．真空冶炼炉的工作原理是电磁感应现象中的涡流，当炉外线圈通入高频交流电时，炉内金属产生大量涡流，产生大量热量，从而冶炼金属，故D正确。 故选D。 6. 一列沿着x轴正方向传播的横波，在t=1s时的波形如图甲，则图乙是图甲中哪个点的振动图（　　） A. E点 B. F点 C. G点 D. H点 【答案】A 【解析】 【详解】由图乙可知，时，对应质点从最大位移处向下振动；根据图甲可知，时，E点在最大位移处向下振动，故图乙是图甲中E点振动图。 故选A。 7. 如图所示为一半径R=6cm的透明半球体，PQ为半球体的直径，O为半球体的球心。现有一束激光垂直半球体的截面入射，入射点从P点沿直径PQ方向缓慢移动，移动2cm后，开始有光线从半球体射出（不考虑光线在半球体内多次反射），则该半球体的折射率为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】由题意作出光路图如图所示 入射点移动2cm，该入射点位置为A，此时光从半球体出射时的入射角为C，由几何关系可知 由全反射临界角公式可得 可得该半球体的折射率为 故选B。 8. 如图所示，在均匀介质中的一条直线上的两个振源A、B相距6m，振动频率相等。 时刻A、B开始振动，且都只振动一个周期，振幅相等。A的振动图像为甲、B的振动图像为乙。若由A向右传播的机械波与由B向左传播的机械波在（时恰好相遇，则下列判断正确的是（　　） A. 两列波在A、B间的传播速度大小均为20m/s B. 两列波的波长都是4m C. 在两列波相遇过程中，中点C为振动加强点 D. 时刻B点经过平衡位置且振动方向向下 【答案】D 【解析】 【详解】A．两波在均匀介质中传播波速相同，设为v，则有 解得 故A错误； B．由题图可知，两列波的周期T都为0.2s，则两列波的波长都为 故B错误； C．当A的波峰（或波谷）传到C时，恰好B的波谷（或波峰）传到C，即C点的振动始终减弱。故C错误； D．时，由于波源只振动一个周期，因此B波源已经停止振动，A波传到B点的时间为 因此A波还能振动的时间为 由甲图可知，此时B点经过平衡位置且振动方向向下。故D正确。 故选D。 二、多选题（每题4分，共16分） 9. 抽制高强度纤维细丝时可用激光监控其粗细，如图所示，观察激光束经过一根细丝后在光屏上所产生的条纹变化、即可判断细丝粗细的变化、则下列说法正确的是（　　） A. 这里应用的是光的衍射现象 B. 如果屏上条纹变窄，表明抽制的丝变细 C. 这里应用是光的干涉现象 D. 如果屏上条纹变窄，表明抽制的丝变粗 【答案】AD 【解析】 【详解】当障碍物的尺寸与波的波长相当，或小于波的波长，会发生明显的衍射，该装置的原理是运用光的衍射现象，如果屏上条纹变窄，则说明衍射现象不明显，可知金属丝变粗。 故选AD。 10. 下列说法中正确的是（　　） A. 显微镜下观察到墨水中的小炭粒所做的不停地无规则运动就是分子的热运动 B. 把一枚曲别针轻放在水面上，它会浮在水面，这是由于水表面存在表面张力的缘故 C. 干旱天气里锄松土壤，破坏土壤中的毛细管，有利于减少水分蒸发，保存地下水 D. 浸润和不浸润是分子力作用的表现，如果液体附着层内分子间的距离小于液体内部分子间的距离，这样的液体与固体之间表现为不浸润 【答案】BC 【解析】 【详解】A．墨水中的小炭粒所做的不停地无规则运动是布朗运动，不是分子的热运动，A错误； B．一枚针浮在水面上，浮力很小，可以忽略不计，是由于水的表面存在表面张力的缘故，故B正确； C．干旱天气里锄松土壤，破坏土壤中的毛细管，有利于减少水分蒸发，有利于保存地下水，C正确； D．如果液体附着层内分子间的距离小于液体内部分子间的距离时，分子间表现为斥力，使液体表面扩张，这样的液体与固体之间表现为浸润，D错误。 故选BC。 11. 下列叙述中正确的应是 （ ） A. 1 g 100℃的水和1 g 100℃的水蒸气相比较，分子的平均动能和分子的总动能相同 B. 单位时间内气体分子对容器壁单位面积上碰撞次数减少，气体的压强一定减小 C. 当分子力表现为引力时，分子势能随分子间的距离增大而增大 D. 对于一定质量的理想气体，若气体的压强和体积都不变，其内能也一定不变 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．温度是分子平均动能的标志，则1 g 100℃的水和1 g 100℃的水蒸气相比较，分子的平均动能相同，由于分子数相同，故分子的总动能相同，A正确； B．气体的压强由单位时间内气体分子对容器壁单位面积上碰撞次数和分子的平均动能来决定，故单位时间内气体分子对容器壁单位面积上碰撞次数减少，气体的压强不一定减小，B错误； C．当分子力表现为引力时，分子间距变大时，分子力做负功，分子势能增大，故分子势能随分子间的距离增大而增大，C正确； D．对于一定质量的理想气体，若气体的压强和体积都不变，根据理想气体状态方程，气体的温度不变，则其内能也一定不变，D正确。 故选ACD。 12. 如图所示，两束平行的黄光射向截面ABC为正三角形的玻璃三棱镜，已知该三棱镜对该黄光的折射率为 ，入射光与AB界面夹角为 ，光经三棱镜后到达与 BC界面平行的光屏 PQ上，下列说法中正确的是 （　　） A. 黄光经三棱镜折射后偏向角为60° B. 黄光经三棱镜折射后偏向角为30° C. 改用红光以相同的角度入射，出射光束仍然平行，但其偏向角大些 D. 改用绿光以相同的角度入射、出射光束仍然平行，但其偏向角大些 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．如图所示，由折射率公式 可知 r=30° 由几何关系可知折射光在三棱镜内平行于底边AC，由对称性可知其在BC边射出时的出射角也为i=45°，因此光束的偏向角为30°，且两束光平行，故A错误，B正确； CD．由于同种材料对不同的色光的折射率不同，相对于黄光而言，红光的折射率小，绿光的折射率较大，因此折射后绿光的偏向角大些，红光的偏向角小些，故C错误，D正确。 故选BD 三、实验题（每空2分，共12分） 13. 某实验小组用图甲所示双缝干涉实验装置测光的波长。 （1）图乙中手轮示数的读数为_________mm；图乙中测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上。应调节使测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹在同一方向上。如果不调节、测量干涉条纹的间距时，测量值_________（填“大于”“小于”或“等于”）实际值； （2）正确操作时，转动手轮、在测量头目镜中先看到分划板中心刻线对准亮条纹A的中心，手轮读数为、继续转动手轮，使分划板中心刻线对准亮条纹B的中心，手轮读数为。(）、条纹A与条纹B之间带有5条亮纹，若双缝到屏的距离为L、双缝间距离为d、则入射光的波长λ=_________； 【答案】（1） ①. 0.700 ②. 大于 （2） 【解析】 【小问1详解】 [1]图乙中手轮示数的读数为 0.5mm+20.0×0.01mm=0.700mm [2]测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上。由几何关系可知三角形中斜边最长，测量干涉条纹的间距时，测量值大于实际值。 【小问2详解】 根据 又 联立，解得 14. 用油膜法估测油酸分子直径大小的实验中，配制的酒精油酸溶液的浓度为104mL溶液中有纯油酸6mL，用注射器测量得到1mL该溶液有50滴。 （1）现将1滴配制好的溶液滴入盛水的浅盘中，稳定后，可认为在水面上形成油酸的单分子油膜；1滴该溶液中纯油酸的体积为_______mL（结果保留两位有效数字） （2）把带有方格的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描绘出油膜的边界轮廓，形状如图所示。已知坐标方格边长为2cm，则得出油酸的面积约是___________cm2； （3）油酸分子直径大小约为___________m。（结果保留两位有效数字） 【答案】 ①. 1.2×10-5 ②. 2.4×102 ③. 5.0×10-10 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1]每一滴油酸酒精溶液含纯油酸的体积 (2)[2]由图示坐标纸可知，油膜所占的方格数，则油膜的面积 (3)[3]油酸分子的直径 四、解答题（每题10分， 共40分） 15. 装有科学仪器的密闭容器内部充满温度为、压强为的气体。容器上有面积为的平面观察窗，现将该容器送到到月球上，内部气体的温度变成240K，体积保持不变，月球表面视为真空。求此时： （1）该气体的压强； （2）观察窗受到气体的压力。 【答案】（1）8 × 104Pa；（2）4.8 × 103N 【解析】 【详解】（1）由题知，整个过程可认为气体的体积不变，则有 解得 p2 = 8 × 104Pa （2）根据压强的定义，气体对观测窗的压力 F = p2S = 4.8 × 103N 16. 拒绝烟草，洁身自好，是每一位中学生时刻要提醒自己的行为准则。假定在标准状况下，一个高约2.8m、面积约 的密闭性良好的办公室里，有一人吸了一支烟，试解决下列问题。已知标准状况下，空气的摩尔体积为 ，人正常呼吸一次吸入和呼出气体的体积都约为300cm³，一根烟大约可以吸10次，假定抽烟后被污染的空气会迅速均匀弥漫至整个空间，人及物品在房间内所占据的空间可以忽略不计，阿伏加德罗常数为 取 结果均保留两位有效数字。 （1）估算该办公室单位体积内含有的被污染的空气分子数； （2）估算被污染空气分子间的平均距离。 【答案】（1）1×1022；（2） 【解析】 【详解】（1）吸烟者一根烟吸入的总气体体积为 含有空气分子数为 个 办公室单位体积内含有的被污染空气分子数为 个 （2）每个污染空气分子所占的空间体积为 分子间的平均距离 17. 如图甲所示为一列简谐横波在时刻的波形图，其中质点A的位置坐标为（0，），质点B的位置坐标为（12，5）。图乙为质点B的振动图像，图中C点坐标为（3，）。求： （1）简谐横波的传播方向和振幅； （2）简谐横波波速。 【答案】（1）沿x轴正方向传播，；（2） 【解析】 【详解】（1）由图乙可知时刻，质点B沿y轴负方向运动，结合图甲由同侧法可知，简谐横波沿x轴正方向传播，由波动图像和振动图像知，简谐横波的振幅为。 （2）由和乙图像可知 代入得 由图甲可知，A、B之间相位差为，则有 代入得 根据公式知 18. 如图，一折射率为的棱镜的横截面为等腰直角三角形，，BC边所在底面上镀有一层反射膜。一细光束沿垂直于BC方向经AB边上的M点射入棱镜，若这束光被BC边反射后恰好射向顶点A，求M点到A点的距离。 【答案】 【解析】 【详解】由题意可知做出光路图如图所示 光线垂直于BC方向射入，根据几何关系可知入射角为45°；由于棱镜折射率为，根据 有 则折射角为30°；，因为，所以光在BC面的入射角为 根据反射定律可知 根据几何关系可知，即为等腰三角形，则 又因为与相似，故有 由题知 联立可得 所以M到A点的距离为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$