河南省许昌市许昌高级中学2023-2024学年高二下学期7月月考物理试题

2023-2024学年高二下学期7月期末试题 物理 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名和座位号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡的相应位置上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 1． 单选题（共6小题，每题4分，共24分） 1．1897年英国物理学家约瑟夫•约翰•汤姆孙在研究阴极射线时发现了电子，这是人类最早发现的基本粒子，下列有关电子的说法正确的是（　　） A．电子的发现说明原子是有内部结构的 B．光电效应中，逸出光电子的最大初动能与入射光强度有关 C．根据玻尔理论，原子从低能级向高能级跃迁时，核外电子动能增大 D．β射线是原子核外电子电离形成的电子流 2．下列说法正确的是（　　） A．阳光下的肥皂膜看起来五颜六色，这是光的偏振现象 B．液体具有表面张力，是因为液体表面层分子间距大于液体内部分子间距 C．大气压强是由地球表面空气重力产生的，因此将封闭空气的钢瓶自由释放后，由于完全失重现象钢瓶中的气体压强将会减小 D．若铀元素的半衰期为，则经过时间，200个铀核中一定有100个发生了衰变 3．下列四幅图所涉及的物理知识，论述正确的是（　　）    A．图甲表明晶体熔化过程中分子平均动能不变 B．图乙水黾可以在水面自由活动，说明它所受的浮力大于重力 C．图丙是显微镜下三颗小炭粒的运动位置连线图，连线表示小炭粒的运动轨迹 D．图丁中A是不润现象，B是浸润现象 4．检测球形滚珠直径是否合格的装置如图甲所示，将标准滚珠a与待测滚珠b、c放置在两块平板玻璃之间，用单色平行光垂直照射平板玻璃，形成如图乙所示的干涉条纹。若待测滚珠与标准滚珠的直径相等为合格，下列说法正确的是（　　） A．滚珠b、c均合格 B．滚珠b、c均不合格 C．滚珠b合格，滚珠c不合格 D．滚珠b不合格，滚珠c合格 5．在如图所示的坐标系，将一面镀有反射膜的平行玻璃砖放在图示位置，激光笔发出的一束激光从坐标原点射向玻璃砖表面，在坐标轴上观察到两个光点的坐标分别为、。则实验所用玻璃砖的折射率为（　　） A． B． C． D． 6．如图甲所示，轻质弹簧下端固定在水平地面上，上端连接一轻质薄板。t=0时刻，一质量为m的物块从其正上方某处由静止下落，落至薄板上后和薄板始终粘连，其位置随时间变化的图像（x-t）如图乙所示，其中t=0.2s时物块刚接触薄板。弹簧形变始终在弹性限度内，空气阻力不计，则（　　） A．当物块开始简谐运动后，振动周期为0.4s B．t=0.4s时弹簧的弹力小于2mg C．从0.2s到0.4s的过程中物块加速度先变小再变大 D．若增大物块自由下落的高度，则物块与薄板粘连后简谐运动的周期增大 二．多选题（共4小题，每题5分，共20分。每题给出的四个选项中有多个选项符合题意，全部选对得5分，选对但不全得3分，有选错或不选得0分） 7．下列说法中正确的是（　　） A．图1为氧气分子在不同温度下的速率分布图象，由图可知状态的温度比状态的温度高 B．图2为一定质量的理想气体状态变化的图线，由图可知气体由状态A变化到B的过程中，气体分子平均动能先增大后减小 C．图3为分子间作用力的合力与分子间距离的关系，可知当分子间的距离时，分子势能随分子间的距离增大而增大 D．当对密闭舱内气体加热时，气体的压强和内能均增大 8．关于下列插图的说法正确的是（    ） A．甲图中细管材料制作防水衣的防水效果比好 B．乙图中方解石是各向异性的晶体，它能把光分解成两束光沿不同方向折射，形成双折射现象 C．丙图中观看3D电影时佩戴的眼镜是一对透振方向互相垂直的偏振片 D．丁图的绝热容器中，为真空，内封闭一定量的气体，抽掉隔板，容器内气体平均分子动能减小 9．如图所示，喷洒农药用的某种喷雾器，其药液桶的总容积为14L。装入药液后，封闭在药液上方的空气体积为2L，气压为1atm。打气筒活塞每次可以打进气压为1atm、体积为0.2L的空气，在打气n次后，药液上方的气体压强增大到5atm。之后停止打气，并开始向外喷药，当封闭气体的压强降为1atm时，喷雾器将不能再向外喷药，筒内剩下的药液还有V升。整个过程不考虑温度的变化，则n和V的值分别为（　　）    A．n=40 B．n=60 C．V=4L D．V=6L 10．一列简谐横波沿轴正方向传播，时刻的部分波形图像如图所示，已知该波的波速，下列说法正确的是（　　） A．时刻处的质点振动方向沿轴负方向 B．此列波的周期可能为1.2s C．0~0.4s时间内，质点的速度不断增大 D．点的振动方程为 三．填空题（共2小题，共15分） 11．（6分）用图甲所示装置探究气体等温变化的规律。 （1）关于该实验，下列说法正确的是 。 A．为保证实验装置的气密性，应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油 B．改变封闭气体的体积时，应快速推拉柱塞 C．为方便推拉柱塞，可用手握住注射器再推拉柱塞 D．注射器旁的刻度尺只要刻度分布均匀即可，可以不标注单位    （2）测得多组空气柱的压强p和体积V的数据后，为直观反映压强与体积之间的关系，以p为纵坐标，以为横坐标在坐标系中描点作图。小明所在的小组压缩气体时漏气，则用上述方法作出的图线应为图乙中的 （选填“①”或“②”）。 （3）小华所在的小组环境温度有明显的波动，某次实验得到的p-V图如图丙所示，则环境温度的变化情况是 。 A．一直下降    B．先上升后下降    C．先下降后上升    D．一直上升 （4）柱塞与器壁间的摩擦对实验结果p、V乘积值 影响（选填“有”或“无”）。 12．（9分）如图1所示，某同学用“插针法”测定一半圆形玻璃砖的折射率。在平铺的白纸上垂直纸面插大头针、确定入射光线，并让入射光线过圆心O，在玻璃砖（图中实线部分）另一侧垂直纸面插大头针，使挡住、的像，连接O和。图中MN为分界面，虚线半圆与实线半圆对称，B、C分别是入射光线、折射光线与圆的交点，AB、CD均垂直于法线并分别交法线于A、D点。    （1）图1所示设AB的长度为a，AO的长度为b，CD的长度为m，DO的长度为n，则玻璃砖的折射率可表示为 。 （2）同班小涛同学突发奇想，用两块同样的玻璃直角三棱镜ABC来做实验，两者的AC面是平行放置的，如图2所示。插针、的连线垂直于AB面，若操作正确的话，则在图乙中右边的插针应该是 （填“、”“、”“、”或“、”）； （3）如图3所示，圆心为O、半径为R的半圆形玻璃砖置于水平桌面上，光线从P点垂直界面入射后，恰好在玻璃砖圆形表面发生全反射；当入射角时，光线从玻璃砖圆形表面出射后恰好与入射光平行。已知真空中的光速为c，则玻璃砖的折射率为 。 （4）另一同学选用一横截面为三角形的玻璃砖，放置在如图4实线位置，插针后在描绘三棱镜轮廓的过程中，三棱镜的位置发生了微小的平移（移至图丙中虚线位置，底边仍重合），则三棱镜玻璃材料折射率的测量值 真实值（填“大于”“小于”或“等于”）。    四．计算题（共3小题，共41分） 13．（10分）如图所示，质量为m的木块A和质量为M的木块B用细线捆在一起，木块B与竖直悬挂的轻弹簧相连，它们一起在竖直方向上做简谐运动．在振动中两物体的接触面总处在竖直平面上，设弹簧的劲度系数为k，当它们经过平衡位置时，A、B之间的静摩擦力大小为f0．当它们向下离开平衡位置的位移为x时，A、B间的静摩擦力为fx．细线对木块的摩擦不计．求： （1）f0的大小； （2）fx的大小； 14．（15分）如图所示为粗细均匀的“”形细玻璃管，左侧玻璃管竖直且上端封闭，右侧玻璃管水平且右端开口，一段水银柱将长为的空气柱封闭在竖直管部分，水银柱在竖直管中的高度为，在水平管中的长度为，水平管中水银柱右端面到右端开口的距离为，大气压强，玻璃管中的气体均可视为理想气体，环境温度为。求： （i）加热竖直管中的封闭气体，使水银恰好全部进入水平管中，求此时竖直管中封闭气体的温度； （ii）保持环境温度不变，从水平管右端开口处向管内缓慢推一光滑活塞，活塞与管的内壁紧密接触，推动过程中没有发生气体泄漏，当水银刚好全部进入竖直管时，求活塞在水平管内向左移动的距离。 15．（16分）简谐横波沿x轴传播，M、N是x轴上的两质点，如图甲是质点N的振动图像，图乙中实线是t=3.0 s时的波形曲线，质点M位于x=8 m处，虚线是经过Δt时间后的波形曲线（其中Δt>0），图中两波峰间的距离Δx=7.0 m，求： （1）波速大小和方向； （2）时间Δt； （3）从实线时刻算起，质点M第11次到达y=2.5 cm所需时间。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 物理答案 1．A【详解】A．电子的发现说明原子是可以再分的，故原子是有内部结构的，故A正确； B．光电效应中，逸出光电子的最大初动能与入射光频率有关，而与强度无关，故B错误； C．根据玻尔理论，原子从低能级向高能级跃迁时，库仑力做负功，核外电子动能减小，故C错误； D．从原子核中发出的β射线是电子流，电子是由中子转化为质子而来的，不是原子核外电子电离形成的电子流，故D错误。 2．B【详解】A．肥皂膜看起来常常是彩色的，这是光的干涉现象，故A错误； B．液体具有表面张力，是因为液体表面层分子间距大于液体内部分子间距，表面层液体分子间作用力表现为引力，从而使液体表面紧绷，故B正确； C．钢瓶中的气体的压强是气体分子频繁的碰撞容器壁而产生的，与钢瓶是否处于失重状态无关，故C错误； D．半衰期具有统计意义，对个别原子核无意义，故D错误； 3．A【详解】A．晶体都有确定熔点，晶体熔化时吸收热量但温度不变，所以熔化过程分子平均动能不变，故A正确； B．水黾可以在水面自由活动，是因为水的表面张力，竖直方向上其受到的液体表面的支持力的大小等于重力，故B错误； C．图丙是显微镜下三颗小炭粒的运动位置连线图，每隔一段时间把观察到的炭粒的位置记录下来，然后用直线把这些位置依次连接成折线，所以布朗运动图像反映每隔一段时间固体微粒的位置，而不是运动轨迹，故C错误； D．浸润液体情况下容器壁对液体的吸引力较强，附着层内分子密度较大，分子间距较小，故液体分子间作用力表现为斥力，附着层内液面升高，浸润液体呈凹液面，不浸润液体呈凸液面，则图丁中A是浸润现象，B是不浸润现象，故D错误。 4．C【详解】单色平行光垂直照射平板玻璃，上、下玻璃上表面的反射光在上玻璃上表面发生干涉，形成干涉条纹，光程差为两块玻璃距离的两倍，根据光的干涉知识可知，同一条干涉条纹位置处光的波程差相等，即滚珠a的直径与滚珠b的直径相等，即滚珠b合格，不同的干涉条纹位置处光的波程差不同，则滚珠a的直径与滚珠c的直径不相等，即滚珠c不合格。 5．A【详解】实验时玻璃砖光路图如图所示 根据折射光线与入射光线的对称性可知，入射点的坐标为，玻璃砖内反射点的坐标为，设入射角为i，折射角为r。根据数学知识得 ， 所以该玻璃的折射率为 6．C【详解】A．t=0.2s时物块刚接触薄板，落至薄板上后和薄板始终粘连，构成竖直方向的弹簧振子，并且从图像看，0.2s以后的图像为正弦函数曲线，B点为最低点，C点为最高点，故周期为 选项A错误； B．B点为最低点，C点为最高点，由对称性可知x=30cm为平衡位置，有 则t=0.4s时即B点弹簧的弹力有 选项B错误； C．x=30cm为平衡位置加速度最小，则从0.2s到0.4s的过程中物块加速度先变小再变大，选项C正确； D．弹簧振子的周期只与振动系统本身有关，与物块起始下落的高度无关，故物块与薄板粘连后振动周期不变，选项D错误。 7．BCD 【详解】A．由图可知，①中速率大分子占据的比例较大，则说明①对应的平均动能较大，故①对应的温度较高，故A错误； B．由图中数据可知：气体从A到B的过程中，P与V的乘积先增大后减小，由理想气体状态变化方程 可知温度先升高后降低，温度是分子平均动能的标志，所以在这个过程中，气体分子的平均动能先增大后减小，故B正确； C．由分子间作用力的合力与分子间距离的关系图象知，r＞r0时分子力表现为引力，分子间的距离增大，分子力做负功，分子势能增加，所以当分子间的距离r＞r0时，分子势能随分子间的距离增大而增大，故C正确； D．当对舱内气体加热时，气体温度升高，内能增加；由于气体体积不变，根据理想气体状态变化方程可知压强增加，故D正确。 故选BCD。 8．BC 【详解】A．E细管材料与水是浸润的，F细管材料与水是不浸润的，制作防水衣防水效果F细管材料好，故A错误； B．方解石是各向异性的晶体，它能把光分解成两束光沿不同方向折射，形成双折射现象，故B正确； C．观众观看3D电影时戴的眼镜镜片是一对透振方向互相垂直的偏振片，利用的是光的偏振原理，故C正确； D．丁图的绝热容器中，抽掉隔板，气体自由膨胀不对外做功，根据热力学第一定律，可知气体的内能不变，最终温度不变，气体平均分子动能不变，故D错误。 故选BC。 9．AC 【详解】AB．根据题意，初态有 末态有 根据玻意耳定律 解得 故A正确，B错误； CD．当封闭气体的压强降为1atm时，喷雾器将不能再向外喷药，根据玻意耳定律 解得 所以剩下药液的体积为 故C正确，D错误。 故选AC。 10．AC 【详解】A．根据图形中横坐标0~0.4m内的波形可知 ， 解得 根据虚线左右的波形可知 （n=1，2，3…） 解得 （n=1，2，3…） 解得 即有 作出完整波形并标明处的质点位置如图所示 波沿轴正方向传播，根据同侧法可知，时刻处的质点振动方向沿轴负方向，A正确； B．根据上述，此列波的周期为 B错误； C．根据同侧法可知，时刻质点P振动方向沿轴负方向，根据上述可知，质点P随后首次出现平衡位置波传播的距离 则质点P随后首次出现平衡位置的时间 可知，0~0.4s时间内，质点一直靠近平衡位置运动，则其速度一直增大，C正确； D．根据上述，质点P随后首次出现平衡位置的时间 此过程，质点一直靠近平衡位置运动，则点的振动方程为 D错误。 故选C。 11． AD/DA ② B 无 【详解】（1）[1]A.为保证实验装置的气密性，应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油，选项A正确； B.改变封闭气体的体积时，应缓慢推拉柱塞，防止气体温度变化，选项B错误； C.不能用手握住注射器再推拉柱塞，这样会导致气体温度变化，选项C错误； D.注射器旁的刻度尺只要刻度分布均匀即可，可以不标注单位，选项D正确。 故选AD。 （2）[2]根据可知若压缩气体时漏气，即当增大时C减小，即图像的斜率减小，则用上述方法作出的图线应为图乙中的②。 （3）[3]由p-V图可知，从A到B过程中pV乘积先增加后减小，可知温度先升高后降低，故选B。 （4）[4]因为用压力表测量气体压强，则柱塞与器壁间的摩擦对实验结果p、V乘积值无影响。 12． 、 小于 【详解】（1）[1]根据折射定律可得玻璃砖的折射率为 （2）[2]由题意，根据几何关系以及对称性作出光路图如图所示，    可知在图乙中右边的插针应该是P5、P6； （3）[3]如图所示    当光线从P点垂直界面入射后，其入射角恰好等于全反射临界角，即 当入射角时，光线从玻璃砖圆形表面出射后恰好与入射光平行，根据折射定律以及对称性可知 而 根据折射定律有 解得 （4）[4] 另一同学选用一横截面为三角形的玻璃砖，放置在如图4实线位置，插针后在描绘三棱镜轮廓的过程中，三棱镜的位置发生了微小的平移（移至图丙中虚线位置，底边仍重合），作出光路图，如图所示    入射角不变，而折射角的测量值偏大，则折射率的测量值小于真实值。 13．（1）mg（2） 【详解】（1）当物块组振动中通过平衡位置时，两个物块的加速度都是0，其中A受到重力和静摩擦力的作用，所以A受到的静摩擦力大小为f0=mg． （2）物体A和物体B一起在竖直方向上做简谐振动，回复力F=-kx； 整体的加速度大小为：a=； 对物体A受力分析，受重力和B对A向上的弹力，加速度向上，根据牛顿第二定律，有： fx-mg=ma 解得：fx=mg+ma=mg+ 点睛：该题考查牛顿第二定律的应用，解答本题关键是明确简谐运动的合力提供回复力，满足F=-kx形式；同时要结合整体法和隔离法分析． 14．（i）；（ii） 【详解】（i）竖直管中气体的初始压强为 加热后的压强为，对竖直管中气体由理想气体状态方程有 解得 （ii）水银全部进入竖直管时，左侧气体压强为，发生等温变化，有 解得 底部气体压强为 而，可得 即右侧气体的长度为15cm； 故活塞移动的距离为 15．（1）m/s，方向沿x轴负方向；（2）（6n+）s（n=0、1、2、…）；（3）30.5s 【详解】（1）由题图甲可知周期T=6.0s，且质点N在t=3.0s时刻向下运动；由题图乙可知λ=8m，且波沿x轴负方向传播，故波速大小 v==m/s 方向沿x轴负方向。 （2）由波沿x轴负方向传播可知，Δt时间内波传播的距离为 x=λ（n=0、1、2、…） 所以时间 Δt=nT+T=6n+ s（n=0、1、2、…） （3）从实线时刻算起，质点M的振动方程为 y=A sint=5 sint=5 sint（cm） 当质点M第1次到达y=2.5 cm时，解得 t1=0.5 s 则质点M第11次到达y=2.5 cm时 t=t1+5T 解得 t=30.5 s 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$