山东师范大学附属中学2024-2025学年高二下学期期中考试物理试题

1.B 2.A 3.D 4.C 5.C 6.B 7.C 8.A 9.CD 10.AD 11.AB 12.AD 13. 【答案】(1) 控制气体的温度不发生变化 或 (2)AB (3)放热 【详解】（1）[1]实验过程中应避免手握注射器含空气柱的部分，这是为了控制气体的温度不发生变化。 [2]根据理想气体状态方程 可得 或 为检验气体的压强p与体积V是否成反比例关系，能较直观的判定该关系，可将图线转化为或图像。 （2）AB．根据，由曲线可知对于同一V值所对应的p值不同，故两组注射器内气体的p与V的乘积不相等，可知当气体质量一定时，若两组实验环境温度T不同， pV乘积不等；同理，当两组封闭气体的质量不同时，pV乘积不等，故AB正确； CD．若某组器材的气密性不佳，在实验中会漏气，气体质量会持续变化，此时不可能得到反比例关系图线；同理，若某组实验中活塞移动太快，会使注射器内封闭气体的温度不断变化，此时图线也不可能符合反比例关系，故CD错误。 故选AB。 （3）[1]缓慢推活塞，气体体积减小，外界对气体做功，而温度保持不变则气体内能不变，故气体放热。 14. (1) 0.025 (2) 734 红光 (3) 变大 【详解】（1）游标卡尺的读数为 （2）[1][2]根据公式， 联立解得 其中， 解得 波长大于黄光波长，为红光。 （3）[1][2]画出光路图有    沿OA向左略微平移平面镜，即图中从②位置→①位置，由图可看出双缝的间距即S与像的间距减小，则干涉条纹间距变大。 15. 【答案】(1) (2) 【详解】（1）物块处于平衡位置时，根据受力平衡可得 解得弹簧的伸长量为 则物块处于平衡位置时弹簧的长度为 （2）物体处于最高点到平衡位置的距离等于物块做简谐运动的振幅，则有 联立解得 16. 【答案】(1) (2) 【详解】（1）A状态气体压强为 由变化到，根据查理定律有 又由于 解得 （2）从A到为等压过程，外界对气体做功为 根据热力学第一定律有 解得 17. 【答案】（1），；（2）；（3） 【详解】（1）根据几何关系有 解得 由于该光线的入射角和出射角相等，则光在透明介质的入射面上有 解得 （2）光路可逆原理可知，光在出射面上的入射角也为，根据几何关系，光在介质中传播的距离为 根据折射率与光速的关系有 则单色光在介质中传播的时间 解得 （3）若光恰好发生全反射，则有 解得 令此时在OA面上的折射角为，则有 解得 根据几何关系可知，圆弧上有光射出的圆弧对应的圆心角为 则对应的圆弧为 【答案】（1）480K；（2）；（3）750K，；（4） 【详解】（1）以气体为研究对象，由汽缸水平放置为状态0，到转到开口竖直向上放置稳定后为状态1，再到活塞A刚好与汽缸口相平为状态2，由理想气体状态方程有 由题知 联立解得 （2）汽缸从开始水平位置到汽缸口向上，未加热稳定时，由玻意耳定律得 解得                                     加热过程，气体做等压变化，外界对气体做功为 根据热力学第一定律 解得 （3） 根据一定质量的理想气体内能与热力学温度成正比，则有 此时缸内气体的温度T2为 根据理想气体状态方程有 解得 （4）当汽缸口水平放置时，Ⅰ和Ⅱ内气体压强均为，汽缸充气结束时Ⅰ中气体的压强为，由玻意耳定律得 解得 汽缸充气结束时，Ⅱ中气体的压强为，活塞A的受力分析如图所示，有 解得 若充入气体压强为，体积为，把Ⅱ中原有气体与注入的气体作为整体，根据玻意耳定律有    则充入气体的质量和Ⅰ中气体的质量之比 学科网（北京）股份有限公司 $$1 机密★启用前 2025 年 4 月山东师大附中高二阶段性检测试题 物 理 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上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。 一、单择题：本题共 8 小题，每小题 3分，共 24分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1．以下关于分子运动论说法正确的是（ ） A．图甲是用显微镜观察布朗运动所记录的三颗小炭粒运动位置的连线图，直观反映小 炭粒做无规则热运动 B．图乙是用扫描隧道显微镜拍摄的石墨表面原子的照片，根据阿伏加德罗常数、碳的 摩尔质量及碳的密度可以估算出碳原子的直径 C．丙（b）是丙（a）所示容器中气体在不同温度下的气体分子速率分布图，𝑇1对应图 像与坐标轴包围的面积大于𝑇2对应图像与坐标轴包围的面积 D．在图丙（a）容器中，当气体温度为𝑇1时，单位时间内与单位面积器壁碰撞的分子数 多于气体温度为𝑇2时的相应分子数。 2．北京冬奥会给世界各地的人们带来了寒冬 中的温暖，雪花形主火炬的创意展现中国智 慧，符合科学事实（图乙）。下列关于雪花的 说法正确的是（ ） 2 A．雪花是晶体 B．雪花具有各向同性 C．0℃雪花的分子的平均动能比 0℃液态水分子的小 D．雪花漫天飞舞可以作为雪花分子在做无规则运动的证据 3．如图是利用光的衍射原理来测量金属丝长度变化简易图。衍射装置上平台固定不动，下 平台可以竖直上下微小移动；可调单缝的上部分固定不动，下部分固定在下平台上，可随 下平台微小移动。平台之间的金属丝一开始处于竖直拉直状态。红色激光经过可调单缝后 发生衍射，测量在观察屏上形成明暗相间的衍射条纹宽度，可求出单缝宽度𝑑 = 2𝜆𝑅 1 𝛿 。已 知𝜆为激光波长，R 为单缝到屏的距离，𝛿为中央亮纹的宽度。下列说法正确的是（ ） A．若仅增大 R，则中央亮纹宽度变小 B．若仅增大 d，则中央亮纹宽度变大 C．若仅减小 d，则中央亮纹宽度变小 D．若仅换成绿色激光，则中央亮纹宽度变小 4．一列沿𝑥轴传播的简谐横波在𝑡 = 1s时刻的波形图如 图（a）所示，𝑃和𝑄是这列简谐横波上的两个质点，从𝑡 = 0时刻起质点𝑄在一段时间内的 振动图像如图（b）所示。下列说法正确的是（ ） A．该波的波速3m/s B．该波的频率为2Hz C．该波沿𝑥轴正向传播 D．0~1s时间内，质点𝑃通过的路程为40m 5．如图所示是一竖立的肥皂薄膜的截面，一束单色平行光射向薄膜，在薄膜上产生干涉条 纹，则下列说法错误的是（ ） A．干涉条纹的产生是光在薄膜前后两表面反射形成的两列光波叠加的结果 B．观察干涉条纹时，应在入射光的同一侧，薄膜上的干涉条纹是水平的 C．观察干涉条纹时，薄膜上的干涉条纹是水平的，若薄膜在竖直面内转过 90 度角，则条纹将变成竖直的 D．用绿光照射薄膜产生的干涉条纹间距比用黄光照射时小 3 6．如图所示，固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道所含圆弧的度数很小，O 是圆弧的最低 点。两个完全相同的小球 M、N 从圆弧左侧的不同位置同时释放。它们从释放到到达 O 点 过程中都经过图中的 P 点。下列判断正确的是（ ） A．M 比 N 后到达 O 点 B．M、N 通过 P 点时所受的回复力相同 C．M 有可能在 P 点追上 N 并与之相碰 D．从释放到到达 O 点过程中，重力对 M 的冲量比重力对 N 的冲量大 7．如图所示，ABC 为等腰棱镜，OO'是棱镜的对称轴，a、b 两束不同频率的单色光垂直 AB 边射入棱镜，两束光在 AB 面上的入射点到 D 点的距离相等，两束光折射后相交于图中 的 P 点，下列判断正确的是（ ） A．在同一介质中，a 光光速大于 b 光光速 B．若从同一介质射入真空，发生全反射时 a 光的临界角大于 b 光的临界角 C．用同一双缝干涉实验装置观察，a 光的干涉条纹间距小于 b 光的干涉条纹间距 D．在真空中，a 光波长大于 b 光波长 8．如图所示，容积为 2V的汽缸固定在水平地面上，汽缸壁及活塞导热性能良好，活塞面 积为 S，厚度不计。汽缸两侧的单向阀门（气体只进不出）均与打气筒相连，开始活塞两 侧封闭空气的体积均为 V，压强均为 0p 。现用打气筒向活塞左侧打气 25 次，向活塞右侧 打气 5 次。已知打气筒每次能打入压强为 0p 、体积为 1 5 V 的空气，外界温度恒定，空气视 为理想气体，不计活塞与汽缸间的摩擦。则稳定后汽缸内空气的压强为（ ） A． 04 p B． 03p C． 02 p D． 0p 二、多项选择题：本题共 4小题，每小题 4分，共 16分。每小题有多个选项符合题目要 求，全部选对得 4分，选对但不全的得 2分，有选错的得 0分。 4 9．蝙蝠具有一种回声定位的特殊本领，它们在喉部产生短促而高频的超声波，经鼻或嘴传 出后被附近物体反射回来形成回声，听觉神经中枢对回声本身以及发出声与回声间的差异 进行分析，从而确定前方猎物的位置、大小、形状、结构以及运动速度与方向，下列说法 正确的是（ ） A．不同蝙蝠发出不同频率的超声波可能发生干涉 B．蝙蝠发出的超声波进入水中后传播速度不变 C．蝙蝠产生的超声波相比普通人的声音更不容易发生衍射 D．蝙蝠听到回声的频率变高时，能判断出正在靠近的猎物 10．如图所示，是一透明材料制成的圆柱体的纵截面图，一束黄光从圆柱体圆面上的中心 O 点折射入光导纤维，恰好在侧面上的 A 点发生全发射，已知圆柱体对黄光的折射率为 n，圆柱体长度为 L，光在真空中的传播速度为 c。则下列说法正确的是（ ） A．此单色光在圆柱体中的传播时间为 𝑛2𝐿 𝑐 B．入射角的正弦值sin𝛼 = 1 √𝑛2−1 C．减小入射角 α，此单色光在圆柱体中传播的时间变长 D．换用红光以相同的入射角从 O 点射入圆柱体，红光可能从 A 点左侧折射出圆柱体 11．一列沿 x 轴传播的简谐横波在 t = 0 时刻的波形图如图所示，此时 P 点偏离平衡位置 的位移大小是振幅的二分之一。已知该波的波速 v = 8 m/s，则此后 P 点第二次达到平衡位 置的时间可能是（ ） A． 7 24 s B． 11 24 s C． 9 16 s D． 11 16 s 12．如图，O 点是一半径为 R 的匀质玻璃半球体的球心，半球体 底部平面水平放置，有一束光线从距离 O 点为𝑟 = √ 2 2 𝑅的 P 点入 射，光线与竖直方向的夹角为𝜃，当𝜃 = 0°时光线恰好在半球体的 球面处发生全反射，若不考虑光线在界面各处非全反射情况下的反 射光线，则（ ） 5 A．玻璃的折射率为√2 B．𝜃 = 0°时光线在半球体内传播所用时间为 2√2𝑅 𝑐 C．改变𝜃的大小，使入射光线第一次到达球面时能够从球面射出，且出射光线恰好与 入射光平行，则sin𝜃 = √6 2 D．改变𝜃的大小，使入射光线第一次到达球面时能够从球面射出，且出射光线恰好与 入射光平行，则光线在半球体内传播时间为 √3𝑅 𝑐 三、非选择题：本题共 6小题，共 60分。 13．（7 分）在“用 DIS 研究温度不变时一定质量的气体压强与体积的关系”实验中，某组同 学先后两次使用如图（a）所示实验装置获得多组注射器内封闭气体的体积 V 和压强 p 的 测量值，并通过计算机拟合得到如图（b）所示两组 p-V 图线。 (1)实验过程中应避免手握注射器含空气柱的部分，这是为了 ， 为检验气体的压强 p 与体积 V 是否成反比例关系，可将图线转化为 图线； (2)两组图线经检验均符合反比例关系，由图判断导致①、②两组数据差异的原因可能是 （多选）（ ） A．两组实验环境温度不同 B．两组封闭气体的质量不同 C．某组器材的气密性不佳 D．某组实验中活塞移动太快 (3)某小组缓慢推活塞进行实验得到了数据图像①，验证了“玻意耳定律”，在这个过程中， 理想气体 （选填“吸热”、“放热”或 “无热交换”）。 14．（7 分）1834 年，爱尔兰物理学家洛埃，利用平面镜成功得到了杨氏干涉的结果。洛 埃镜实验的基本装置如图甲所示，𝑆为单色光源，𝑀为平面镜，𝑆光源直接发出的光和经过 平面镜𝑀反射的光形成一对相干光。光源𝑆到光屏的垂直距离𝐿和到平面镜的垂直距离𝑎可 分别由图丙和图丁读出，光的波长为𝜆，在光屏上形成如图乙所示干涉条纹。黄光的波长范 围为570~600nm。 6 (1)图丁游标卡尺的读数为 cm。 (2)已知光屏上第一条亮条纹到第七条亮条纹之间间距为 6.6mm，则该单色光的波长𝜆 = nm（结果保留三位有效数字），该单色光为 光（选填“红”，“黄”或“蓝”）。 (3)某同学做实验时，平面镜意外倾斜了某微小角度𝜃。若沿 AO 向左略微平移平面镜，干 涉条纹间距将 （选填“变大”、“变小”、或者“不变”）。 15．（8 分）如图所示，倾角为 α的斜面体（斜面光滑且足 够长）固定在水平地面上，斜面顶端与劲度系数为 k、自然 长度为 L的轻质弹簧相连，弹簧的另一端连接着质量为 m 的物块。压缩弹簧使其长度为 3 4 L 时将物块由静止开始释放 （物块做简谐运动），重力加速度为 g。 (1)求物块处于平衡位置时弹簧的长度； (2)物块做简谐运动的振幅是多少； 16．（8 分）导热性能良好、内壁光滑的汽缸开口竖直向上放置，其上端口装有固定卡环， 如图 1 所示。质量𝑚 = 0.8kg、横截面积𝑆 = 2.5 × 10−4m2的活塞将一定质量的理想气体封 闭在缸内。现缓慢升高环境温度，气体从状态 A 变化到状态𝐶的𝑉 − 𝑇图像如图 2 所示，已 知大气压强𝑝0 = 1.0 × 10 5Pa，重力加速度𝑔 = 10m/s2。求： (1)状态𝐶时气体的压强； (2)气体从 A 到𝐶的过程中气体内能增加了7.2 × 104J，则这一过程中气体吸收热量是多少？ 7 17．（14 分）如图甲所示，真空中的半圆形透明介质，折射率 为 3，半径为 R ，圆心为O，其对称轴为OA，一束单色光沿 平行于对称轴的方向射到圆弧面上。光线到对称轴的距离为 3 2 R，经两次折射后由右侧直径面离开介质。已知该光线的 入射角和出射角相等，真空中的光速为c。求： （1）该光在透明介质的入射面上的折射角 1r 和出射面上的折射角 2r ； （2）单色光在介质中传播的时间 t ； （3）如图乙所示，将透明介质截取下半部分OAB，用黑纸覆盖OB 。用该单色光平行于横 截面，与界面OA成 30°角入射，若只考虑首次入射到圆弧 AB上的光，求圆弧 AB上有光射 出的弧长 L。（取 3 sin35 3  = ） 18. （16 分）如图甲所示，一端带有卡口的导热汽缸水平放置，一定质量的理想气体被活 塞 A 封闭在该汽缸内，活塞 A 可沿汽缸壁无摩擦滑动且不漏气，开始时活塞 A 与汽缸底的 距离𝐿1 = 9cm，离汽缸口的距离𝐿2 = 3cm。已知活塞 A 的质量𝑚 = 20kg，横截面积𝑆 = 100cm 2，外界气温为 27℃，大气压强为1.0 × 105Pa，重力加速度𝑔 = 10m/s 2，活塞厚度 不计。现将汽缸缓慢地转到开口竖直向上放置，待稳定后对汽缸内气体逐渐加热。 （1）使活塞 A 缓慢上升到上表面刚好与汽缸口相平，求此时缸内气体的热力学温度； （2）在对缸内气体加热过程中，活塞 A 缓慢上升到上表面刚好与汽缸口相平，缸内气体 净吸收𝑄1 = 370J的热量，求气体增加了多少焦耳的内能； （3）在（2）问基础上，继续加热，当缸内气体再净吸收𝑄2 = 474J的热量时，求此时缸内 气体的温度和压强；（已知一定质量的理想气体内能与热力学温度成正比） （4）若汽缸水平放置时，在卡口内紧贴卡口放置一个活塞 B（活塞 B 除带有一轻质进气阀 外，其余均与活塞 A 相同），把汽缸分为Ⅰ和Ⅱ两部分，Ⅱ中充有同种理想气体，此时活 塞 A 位置未动，活塞 B 恰好没有挤压卡口，如图乙所示。同样先将汽缸缓慢地转到开口竖 直向上放置，稳定后通过活塞 B 上的进气阀缓慢向Ⅱ中注入同种理想气体，活塞 A 距汽缸 底端𝐿3 = 3cm时，停止注入气体，关闭进气阀。求注入Ⅱ中的气体质量与Ⅰ中气体质量之 比。