吉林省延边朝鲜族自治州延吉市延边第二中学2024-2025学年高二下学期5月期中物理试题

吉林省延边朝鲜族自治州延吉市延边第二中学 2024-2025学年高二下学期5月期中物理试题 一、单选题 1．国家级自然保护区威宁草海是红尾水鸲的栖息地之一。漂浮于草海湖面的一枯木上站有一只红尾水鸲，当它飞离后，枯木上下浮动。枯木的运动可视为竖直方向周期为T的简谐运动，其位移—时间图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A．在时刻枯木的加速度为零 B．在时刻枯木的加速度最大 C．在内枯木所受的合力做正功 D．在~内枯木所受的合力做正功 2．氧气很重要的用途是供给呼吸和支持燃烧，氧气如同食物和水，是人体必不可少的能源。如图是氧气分子在0℃和100℃的速率分布图，横坐标表示速率，纵坐标表示某一速率内的分子数占总分子数的百分比，由图可知（　　） A．若温度升高，氧气分子中速率小的分子所占的比例增大 B．每一个氧气分子随着温度的升高其速率都增大 C．同一温度下，中等速率的氧气分子数所占的比例较大 D．随着温度的升高，氧气分子的平均速率变小 3．日晕是由于太阳光穿过云层中小冰晶时发生折射或反射形成的光学现象，如图甲所示。图乙所示为平面内一束太阳光射到正六角形冰晶截面的光路图，a、b为其中的两种不同单色光。不考虑多次反射和折射，下列说法正确的是（　　） A．a光的频率一定高于b光的频率 B．在冰晶中a光传播速度小于b光传播速度 C．射出冰晶时a光和b光都有可能发生全反射 D．通过同一装置发生双缝干涉，a光的条纹间距较大 4．一列简谐横波在某介质中沿x轴方向传播，从某一时刻开始计时，t=0.2s时的波形如图（a）所示，平衡位置横坐标为x=4m处质点P的振动图像如图（b）所示，质点Q平衡位置的横坐标为x=3m，则下列说法正确的是（　　） A．该简谐波沿x轴负方向传播 B．t=0.2s时刻质点Q正沿y轴正方向运动 C．如果将该简谐波波源的振动周期增大为0.8s，则简谐波波速为20m/s D．如果将该简谐波波源的振动周期增大为0.8s，则简谐波波速为40m/s 5．假设真空中有两个分子，其中一个分子A固定，另一个分子B从无穷远处靠近分子A，在分子B靠近分子A的过程中，两者之间所受分子力和分子势能随着距离变化而变化，选无穷远处分子势能为零，如图所示为两者之间的分子力或分子势能随分子间距离变化的图线，下列说法正确的是（　　） A．图1为分子势能随分子间距离变化的图线，图2为分子力随分子间距离变化的图线 B．在无穷远到r0的过程中分子力对分子B做负功 C．在分子B靠近分子A的过程中分子斥力在增大，分子引力在减小 D．若将分子B从较远处由静止释放，则仅在分子力作用下分子B运动到r0处速率最大 6．将一个力电传感器连接到计算机上就可以测量并显示不同时刻的力，如图甲所示，O点为单摆的固定悬点（与力电传感器相连），将质量的小摆球（可视为质点）拉至A点由静止释放，摆球在竖直平面内的A、C之间来回摆动，其中B点为的最低点，，小于5°且是未知量。摆动稳定后由A开始计时，由计算机得到的细线对摆球的拉力大小F随时间t变化的曲线如图乙所示，重力加速度g取，，根据力学规律和题中所给的信息分析下列说法正确的是（　　） A．摆球摆动中回复力是重力和细线拉力的合力 B．单摆的摆动周期约为1.26s C．单摆的摆长为1.0m D．摆球运动中的最大速率为0.8m/s 7．如图所示，位于纸面内的A、B是两列波的波源，与纸面内另一点C构成直角三角形，∠C=37°，AC=4m，D为BC的中点。t=0时刻两波源同时开始垂直纸面向上做简谐运动，其振动表达式分别为xA=5sin（2πt）cm、xB=8sin（2πt）cm，产生的两列波在同种均匀介质中沿纸面传播。已知t=2.25s时质点C第一次到达波峰（此时B波尚未传至质点C），sin37°=0.6，cos37°=0.8，则下列说法中正确的是（　　） A．D点稳定振动后其位移恒为13cm B．两列波在介质中传播速度约为1.45m/s C．从t=0到t=5.0s，质点C运动的路程为40cm D．经过足够长时间，C、D两点的振动状态可能完全相同 二、多选题 8．金属探测仪内部电路可简化为线圈与电容器构成的LC振荡电路，某时刻电流方向和电容器极板间电场方向如图所示，关于该时刻下列说法正确的是（　　） A．电路中的电流正在减小 B．a点电势比b点电势高 C．电容器所带电荷量正在减小 D．线圈磁场能正在增大 9．下列四幅图所涉及的光学现象和相应的描述中，说法正确的是（　　） A．图甲中，（a）是单缝衍射图样，（b）是双缝干涉图样 B．图乙中单色光进入平行玻璃砖传播，当入射角i逐渐增大到某一值后不会再有光线从下表面射出 C．图丙是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凸起的 D．图丙中的M、N是偏振片，当M固定不动，缓慢转动N时，光屏上的光亮度将会发生变化，此现象表明光波是横波 10．甲、乙两列简谐机械横波在同一均匀介质中沿x轴相向传播，甲波的波速为2m/s。时刻两列波在x=2m处相遇，波形图如图所示。质点P的平衡位置在x=0m处，质点Q的平衡位置在x=2m处，质点R的平衡位置在x=4m处。下列说法正确的（　　） A．t=0时，质点P与R的运动方向相同 B．乙波的波速是1m/s C．t=0.5s时，质点P的加速度小于质点R的加速度 D．t=1.5s时，质点Q偏离平衡位置的位移为2cm 三、实验题 11．某同学用单摆测重力加速度。 (1)关于该同学对此实验的操作，正确的选项有___________。 A．悬挂摆线时应该用图乙所示方式固定悬点 B．尽量选择质量大些、体积小些的摆球 C．为了使摆的周期大一些，以方便测量，开始时拉开摆球，使摆角较大 D．释放摆球，从摆球经过平衡位置开始计时，记下摆球50次经过平衡位置所用的时间，则单摆周期 (2)实验时改变摆长，测出几组摆长和对应的周期的数据，作出图像，如图丙所示。 ①请写出用图像中、两点坐标表示重力加速度的表达式 。 ②若该同学在记录数据时用摆线长表示摆长，仍用①的方法计算重力加速度，这样做对结果 影响（填“有”或“无”）。 12．在“用油膜法估测分子大小”的实验中，所用的油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸0.5mL，用注射器测得1mL上述溶液有80滴，把1滴该溶液滴入盛水的撒有痱子粉的浅盘中，待水面稳定后，得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图甲所示，图中正方形格的边长为1cm，则可求得： （1）本实验体现的物理思想方法为 。 A．控制变量法　　B．理想化模型 C．极限思想法　　D．整体法与隔离法 （2）油酸分子的直径是 m。（结果保留两位有效数字） （3）某次实验时，该小组四个同学都发生了一个操作错误，导致最后所测分子直径偏大的是 。 A．甲同学在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器取一溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针管比原来的粗 B．乙同学用注射器测得80滴油酸酒精的溶液为，不小心错记录为81滴 C．丙同学计算油膜面积时，把凡是半格左右的油膜都算成了一格 D．丁同学在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值小了 （4）利用单分子油膜法可以粗测分子大小和阿伏伽德罗常数。如果已知体积为V的一滴油在水面上散开形成的单分子油膜的面积为S，这种油的密度为ρ，摩尔质量为M，则阿伏伽德罗常数的表达式为 。 四、解答题 13．某科研团队正在研发一种基于圆柱形光纤的高精度激光传感器。如图所示，该传感器核心部件为一横截面半径为的玻璃半圆柱体（为圆心），用于引导和聚焦激光束。现将两条平行单色同种激光束同时射到半圆柱体上表面，激光入射点为半圆柱顶点，方向垂直于底面；激光入射点为，且。玻璃对该单色激光的折射率为，激光在真空中的光速为，不考虑各界面的反射光。求： (1)激光在介质中的折射角； (2)两条激光在介质中传播的时间差。 14．一列简谐横波沿x轴传播，a、b是位于x轴上和处的两质点，a、b的振动图像分别如图甲、图乙所示。 （1）请写出质点a的振动方程； （2）求该波的波长； （3）若和之间距离小于一个波长，求该波的传播速度大小。 15．如图所示，三个物块A、B、C的质量均为m=1kg，物块C放置在水平地面上，竖直放置的轻弹簧连接物块B和物块C，物块A放置在物块B上，整个装置保持静止。现对A施加竖直向下的恒定外力，将物块A、B压缩到最低点时立即撤去外力，物块A、B被竖直向上弹起。一段时间后A、B分离，当A向上运动到最高点时立即被取走，当B继续向上运动到最高点时，物块C恰好离开水平地面。轻弹簧的劲度系数为k=100N/m，轻弹簧的弹性势能表达式为（k为轻弹簧的劲度系数，x为轻弹簧的形变量），弹簧振子做简谐运动的周期表达式为（k为轻弹簧的劲度系数，M为振子的质量），重力加速度g=10m/s2，所有过程中弹簧始终在弹性限度内，不计空气阻力，求： (1)物块B向上运动到最高点时的加速度大小； (2)物块A、B分离瞬间，物块B的速度大小： (3)恒定外力的大小： (4)从A、B分离到各自第一次运动到最高点的过程中，二者运动的时间差（结果用π表示）。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 1．D【详解】A．在时刻枯木处于正向的最大位移处，枯木的加速度最大，故A错误； B．在时刻枯木处于平衡位置，枯木的加速度为零，故B错误； C．在内枯木从平衡位置向最大位移处运动，枯木所受的合力总是指向平衡位置，所以枯木所受的合力做负功，故C错误； D．在~内，枯木从最大位移处向平衡位置运动，枯木所受的合力总是指向平衡位置，所以枯木所受的合力做正功，故D正确。故选D。 2．C【详解】A．随着温度的升高，氧气分子中速率大的分子所占的比例增大，选项A错误； B．温度升高使得氧气分子的平均速率增大，不一定每一个氧气分子的速率都增大，选项B错误； C．同一温度下，中等速率的氧气分子数所占的比例大，即氧气分子呈现“中间多，两头少”的分布规律，选项C正确； D．温度升高后，氧气分子的平均速率变大，选项D错误。故选C。 3．D【详解】A．由图可知，a光偏折角较小，说明a光的折射率较小，即a光的频率较低，A错误； B．a光的折射率较小，由可知，冰晶中a光传播速度大于b光，B错误； C．b光的出射面与入射面平行，根据光的可逆性可知，故b光不可能发生全反射，C错误； D．a光的频率较低，a光的波长较长，根据 故a光的条纹间距较大，D正确；故选D。 4．C【详解】AB．从振动图像可知t=0.2s时刻x=4m处质点P的运动方向沿y轴负方向，根据波传播方向与质点振动的关系可知该简谐波沿x轴正方向传播，同理可知t=0.2s时刻质点Q正沿y轴负方向运动，故AB错误； CD．波速由介质本身决定，与波动的周期没有关系，从振动图像可知振动周期 从波动图像可知波长则波速故C正确，D错误。故选C。 5．D【详解】AB．r0处分子斥力大小等于分子引力大小，分子力为0，在大于r0处分子斥力小于分子引力，分子力表现为引力，分子B从无穷远处到r0的过程中，分子力对其做正功，分子势能减小；在分子间的距离小于r0时，分子力表现为斥力，分子间的距离减小时，分子力做负功，分子势能增大，所以r0处分子势能最小，故图1为分子力随分子间距离变化的图线，图2为分子势能随分子间距离变化的图线，AB错误； C．在分子B靠近分子A的过程中分子斥力在增大，分子引力也增大，但斥力增大更快，C错误； D．较远处到r0的过程中，分子力做正功，速率增大，距离小于r0时分子力做负功，速率减小，故在r0处速率最大，D正确。故选D。 6．D【详解】A．小摆球运动中回复力是重力在垂直细线方向的分力，故A错误； B．小摆球在一个周期内两次经过最低点，根据该规律并结合图像可知，周期，故B错误； C．由单摆的周期公式可知摆长为故C错误； D．在最低点B时，摆球的速度最大，此时细线对摆球的拉力最大，根据牛顿第二定律 解得摆球运动中的最大速率为故D正确。故选D。 7．C【详解】A．D点到两波源的距离差为 所以，D点为振动加强点，振幅为但位移不恒为13cm，故A错误； B．由题意可知，两列波的周期为 则质点C开始振动波传播的时间为 波速为故B错误； C．两列波的波长为 波源B产生的波到达质点C所用时间为 因为两波源到质点C的距离差为 所以质点C为振动减弱点，振幅为 从t=0到t=5.0s，质点C运动的路程为故C正确； D．由以上分析可知，D点为振动加强点，C为振动减弱点，所以C、D两点的振动状态不可能完全相同，故D错误。故选C。 8．AB【详解】电容器中场强向下，电容器上极板带正电，根据回路电流方向可知，电容器正在充电，电容器电荷量在增大，电容器两极板的电场增强，电场能在增加，根据能量守恒定律可知，磁场能在减小，回路电流在减小，a点与正极板相连，b与负极板相连，则a点电势比b点电势高，故AB正确，CD错误。故选AB。 9．AD【详解】A．图甲中，(a)图样中央亮条纹最宽，往两边宽度变小，是单缝衍射图样，(b)图样是明暗相间等间距的条纹，是双缝干涉图样，A正确； B．图乙中，光束在aa′面的折射角等于在bb′面的入射角，只要aa′面的入射角，bb′面的入射角就小于临界角，就不会发生全反射，B错误； C．丙图中的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凹陷的，C错误； D．偏振现象说明光波为横波，D正确。故选AD。 10．AD【详解】A．根据“上下坡”法可以判断出P、Q两点的运动方向都沿y轴正方向，故A正确； B．同一介质中所有波的传播速度是相同的，故乙波的波速是2m/s，故B错误； C．根据可得甲波的周期为，，故t=0.5s时质点P在位移最大，加速度最大，质点R的处于平衡位置，加速度为0，故质点P的加速度大于质点R的加速度，故C错误； D．t=1.5s时，甲波在质点Q处的位移为2cm，乙波在Q处的位移为0，故质点Q偏离平衡位置的位移为2cm，故D正确；故选AD。 11．(1)AB(2) 无 【详解】（1）A．为了避免运动过程中摆长发生变化，悬点要固定，不能松动，则应该用图乙所示方式固定悬点，选项A正确； B．摆球尽量选择质量大些、体积小些的，以减小摆动过程中的阻力影响，选项B正确； C．单摆摆动时摆角不超过5°，选项C错误； D．释放摆球，从摆球经过平衡位置开始计时，记下摆球50次经过平衡位置所用的时间，则单摆周期，选项D错误。故选AB。 （2）[1]由单摆周期公式可得 则解得 ②[2]如果用摆线长表示摆长，图像的斜率并没有受到影响，则不会影响重力加速度的计算。 12． B D 【详解】（1）[1] 本实验中，需要将在水面上形成的油膜看成单分子油膜，并将油酸分子理想化为紧密排列的球体，从而所计算的油膜的厚度即为油酸分子的直径，因此，本实验体现的物理思想方法为理想化模型。故B正确，ACD错误。故选B。 （2）[2] 根据题已知条件可得油酸的体积浓度为 则一滴该油酸酒精溶液中油酸的体积为 对形成的油膜面积进行估算，不足半格的舍去，大于等于半格的记为一格，估算可得油膜面积为 则油膜分子的直径为 （3）[3] A．拿错的注射器的针管比原来的粗，则滴出的一滴酒精油酸溶液的体积将偏大，即所含油酸的体积偏大，而计算过程中所用体积比实际小，因此测量得到的油酸分子的直径将偏小，故A错误； B．乙同学用注射器测得80滴油酸酒精的溶液为1mL，不小心错记录为81滴，则所得一滴酒精油酸溶液的体积将偏小，从而使油酸的体积偏小，最终导致所测分子直径偏小，故B错误； C．丙同学计算油膜面积时，把凡是半格左右的油膜都算成了一格，则油膜面积偏大，从而导致所测油酸分子直径偏小，故C错误； D．不小心把酒精倒多了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值小了，则计算使用油酸的体积将偏大，从而导致所测油酸分子直径偏大，故D正确。故选D。 （4）[4] 球状分子的体积 而根据已知条件可得分子的质量 阿伏伽德罗常数为 13．(1)(2)【详解】（1）作出光路图如图： 根据折射率整理得 所以激光在介质中的折射角 （2）根据解得 光线1通过玻璃砖后不偏折，在介质中的传播距离为 对由几何知识知光线2在介质中的传播距离 则两条激光在介质中传播的时间差 14．（1）；（2）见解析；（3）若该简谐横波沿x轴正方向传播，；若该简谐横波沿x轴负方向传播， 【详解】（1）根据图甲振动图像可知，质点a的振动方程为 （2）由两质点的振动图像可知，时刻，处的质点处于平衡位置向下运动，处的质点位于波峰处，若该简谐横波沿x轴正方向传播，则两质点间的距离满足（，，） 可得波长为（，，） 若该简谐横波沿x轴负方向传播，则两质点间的距离满足（，，） 可得波长为（，，） （3）由振动图像可知周期为 若和之间距离小于一个波长，由（2）问可知，若该简谐横波沿x轴正方向传播，波长为 则该波的传播速度大小 若该简谐横波沿x轴负方向传播，波长为 则该波的传播速度大小 15．(1)20m/s2(2)(3)(4) 【详解】（1）当B继续向上运动到最高点时，物块C恰好离开水平地面，此时弹簧的拉力 对物块B进行受力分析，根据牛顿第二定律可得； （2）A、B在弹簧恢复原长时分离，从此时到B运动到最高点的过程中，对B、C及弹簧组成的系统，由能量守恒可得，解得 （3）从A、B压缩到最低点到弹簧恢复原长，对A、B、C及弹簧组成的系统，由能量守恒可得 解得最初状态，对A、B整体受力分析可得 从最初状态到A、B压缩到最低点，对A、B、C及弹簧组成的系统，由功能关系可得 解得 （4）A、B分离后A竖直向上做匀减速直线运动，有解得 B在竖直方向做简谐运动，其周期 平衡位置 振幅 B从恢复原长到第一次运动到最高点的路程为，则 从A、B分离到各自第一次运动到最高点的时间差有 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 $$