内容正文:
西安中学2026届高二第二学期第一次月考
物理试题
一、选择题(本题共8小题,共50分。其中1-6为单选,每题6分;7-8为多选,每题7分)
1. 关于以下四张图片,下列说法不正确的是( )
A. 图甲所示竖直的肥皂膜上出现的水平彩色横纹,是由于光的干涉产生的
B. 图乙中,激光切割金属利用了激光亮度高、能量大的特点
C. 图丙中,当偏振片M固定不动缓慢转动偏振片N时,透射光的强度变化,表明光波是横波
D. 图丁中,影的中心存在一个亮斑,是光线通过一个小孔得到的衍射图样
【答案】D
【解析】
【详解】A.图甲所示竖直的肥皂膜上出现的水平彩色横纹,是由于光的干涉产生的,故A正确,不符合题意;
B.乙图中,激光切割金属是利用激光亮度高、能量大的特点,故B正确,不符合题意;
C.只有横波才能产生偏振现象,所以光的偏振现象表明光是一种横波,故C正确,不符合题意;
D.图丁泊松亮斑是光线通过不透光的小圆盘得到的光的衍射图样,故D错误,符合题意。
故选D。
2. 关于热学中的一些基本概念,下列说法正确的是( )
A. 布朗运动是液体或气体分子的运动,温度越高,分子的无规则运动越激烈
B. 从微观角度看,气体压强的大小跟气体分子的平均动能和分子密集程度有关
C. 气体总是很容易充满整个容器,这是分子间存在斥力的宏观表现
D. 0℃的水变成0℃的冰时,分子势能增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.布朗运动是指悬浮在液体或气体中的固体颗粒所做的永不停息的无规则运动,温度越高,分子的无规则运动越激烈,故A错误;
B.从微观角度看,气体压强的大小跟气体分子的平均动能和分子密集程度有关,故B正确;
C.气体很容易充满容器,是由于分子热运动的结果,故C错误;
D.0℃的水变成0℃的冰时,放出热量,则内能一定减小,温度不变,分子总动能不变,内能减小,一定是分子势能减小,故D错误。
故选B。
3. 如图所示,是水平面上两列频率相同的波在某时刻叠加情况,图中实线为波峰,虚线为波谷,已知两列波的振幅均为2cm,波速均为2m/s,波长均为8m,E点BD和AC连线的交点,下列说法正确的是( )
A. E处质点为振动减弱点
B. B、D两处质点在该时刻的竖直高度差为4cm
C. 此时图中E正经过平衡位置且向下运动
D. 经过2s,B点处质点通过的路程是8cm
【答案】D
【解析】
【详解】AC.B点为波谷与波谷相遇,D点为波峰与波峰相遇,可知BD连线为振动加强区,故E点处质点是振动加强的质点,且此时正经过平衡位置向上振动,故AC错误;
B.B点为波谷与波谷相遇,此时位移为-4cm,D点为波峰与波峰相遇,此时位移为4cm,故B、D两处质点在该时刻的竖直高度差为8cm,故B错误;
D.由于B点为振动加强点,可知B点的振幅为4cm,周期为
经2s,即半个周期,B点处质点通过的路程为
故D正确。
故选D。
4. 关于分子动理论,下列说法正确的是( )
A. 图甲中,状态①的温度比状态②的温度低
B. 图甲中,两条曲线如果完整,下方的面积不相等
C. 图乙中,当分子间的距离从r2逐渐减小为r1时,分子力先做正功后做负功
D. 图乙中,当分子间的距离从r2逐渐减小为r0时,分子势能先减小后增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图知,①中速度大的分子占据比例较大,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.由题图可知,在两种不同情况下各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系图线与横轴所围面积都应该等于1,即相等,故B错误;
C.由图乙可知,当分子间的距离从r2逐渐减小为r1时,分子力先为引力后为斥力,分子力先做正功再做负功,故C正确;
D.当分子间距离从r2逐渐减小为r0时,分子力为引力,分子力做正功,分子势能不断减小,故D错误。
故选C。
5. 光的干涉现象在生活中有许多应用。图甲所示是利用干涉现象检查平面平整度的装置,下列说法正确的是( )
A. 图甲中上板是待检测的光学元件,下板是标准样板
B. 若换用波长更长的单色光,其他条件不变,则图乙中的干涉条纹变密
C. 若图丙为俯视图甲所示装置时看到的干涉条纹,条纹弯曲说明被检查的平面在此处出现了凹陷
D. 如图丁所示,把一个凸透镜压在一块平面玻璃上,单色光从上方竖直射下,从上往下看凸透镜,可以看到等间距的明暗相间的同心圆环
【答案】C
【解析】
【详解】A. 题图甲中上板是标准样板,下板是待检测的光学元件,A错误;
B. 相邻亮条纹之间,空气膜的厚度差等于半个波长,若换用波长更长的单色光,其他条件不变,则题图乙中的干涉条纹变疏,B错误;
C. 题图丙中条纹向左弯曲,说明亮条纹提前出现,应是被检查的平面在此处出现了凹陷,C正确;
D. 空气膜的上下两个表面反射的两列光波发生干涉,光程差是光的半个波长的偶数倍为明条纹,是光的半个波长的奇数倍为暗条纹,空气膜的厚度变化从中心向周围越来越快,则可以看到内疏外密的明暗相间的同心圆环,D错误。
故选C。
6. 图甲为一列简谐横波在时的波形图,P是平衡位置在处的质点,Q是平衡位置在处的质点,图乙为质点Q的振动图像。下列说法正确的是( )
A. 这列波沿x轴正方向传播
B. 这列波的传播速度为
C. 时,质点P的位移为
D. 再过,Q通过的路程为50cm
【答案】D
【解析】
【详解】A.由乙图可以读出Q点在0.1s时的向y轴负方向振动,结合甲图,即可判断波的传播方向为沿x轴负方向,故A错误;
B.由甲图可知波长为
由乙图可知周期为
结合即可知波速为
故B错误;
C.由时间与波速,即可知t=0.125s时,振动形式传播的距离为
结合波形图和传播方向,即可知P点0.125s时的位移,与0.1s时x=1m处的位移相同,即P点位移为10cm。故C错误;
D.由
可知Q点通过的路程为
故D正确。
故选D。
7. 如图所示,一列简谐横波沿x轴传播,P、Q为介质中的两个质点,已知两质点平衡位置之间的距离为x=12m,t=0时刻,质点P、Q均已开始振动,P、Q的振动方程分别为、。则下列说法正确的是( )
A. 波长可能为24m
B. 若波速为4.8m/s,波沿x轴的负方向传播
C. 若波速为8m/s,波沿x轴的负方向传播
D. 经的时间,P、Q的位移相同
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由题意可知时,质点P位于平衡位置向上运动,质点Q处在波峰处,若波沿x轴的正方向传播,则有
解得
若波沿x轴负方向传播,则有
解得
波长不可能为。故A错误;
C.由振动方程可知波的周期为
若波沿x轴正方向传播,波速为
时,波速为。故C错误;
B.若波沿x轴负方向传播,波速为
时波速为。故B正确;
D.时,有
,
故D正确。
故选BD。
8. 一块三棱柱玻璃砖的横截面为等腰直角三角形,如图所示,AC边长为,该玻璃砖对红光的折射率为。一束平行于AC边的红光从AB边上的某点O(未画出)射入玻璃砖,并恰能射到AC边的中点D,不考虑光在BC边上的反射, 光速。则下列说法正确的是( )
A. 从玻璃砖射出的红光将不再与AC边平行
B. 红光在玻璃砖内传播时间为
C. 只将红光改为紫光,紫光会从AC边射出玻璃砖
D. 只将红光改为紫光,射出玻璃砖的紫光将仍与AC边平行
【答案】BD
【解析】
【详解】ACD.根据几何关系可知红光在AB边的入射角为45°,根据
解得折射角
而红光的频率小于紫光,故紫光的折射率更大,在AB边的折射角更小,根据几何关系红光和紫光在AC边的入射角都大于45°,
而临界角满足
因此两光均会在AC边发生全反射,根据光路可逆原理可知,在BC边的出射光线均与AC边平行,故AC错误,D正确;
B.已知红光在AB边上的入射点为O,根据正弦定理
又
可得红光在玻璃砖内传播的时间
联立解得
故B正确。
故选BD。
二、实验题(每空3分,共21分)
9. 某实验小组用插针法测量玻璃的折射率。
(1)为测量玻璃的折射率,按图甲进行实验,以下表述正确的是( )
A. 用笔在白纸上沿着玻璃砖上边和下边分别画出直线a和
B. 在玻璃砖一侧插上大头针、,眼睛在另一侧透过玻璃砖看两个大头针,使把挡住,这样就可以确定入射光线和入射点。然后在另一侧透过玻璃砖观察,插上大头针,使挡住、像,再插上大头针,使它把、的像及都挡住,这样就可以确定出射光线和出射点
C 实验时入射角应尽量小一些,以减小实验误差
(2)乙同学在画完边界时,不小心将玻璃砖向上平移了一小段距离,然后画出下边界,导致两边界间距略小于玻璃砖宽度,如图乙所示,则他测得的折射率与真实值相比______(选填“偏大”、“偏小”、“不变”或“无法确定”)。
(3)丙同学根据测出的入射角与折射角,画出相应正弦值的图像如图丙所示,由图像可知玻璃砖的折射率是______。
【答案】(1)B (2)偏大
(3)1.5
【解析】
【小问1详解】
A.要先画好界线和法线,用玻璃砖的一边对准界线后用三角板轻贴玻璃砖的另一边,移去玻璃砖后再画出另外一条界线。故A错误;
B.由于光沿直线传播,所以两个图钉挡住即表示一条光线。故B正确;
C.为了便于入射角与折射角的测量,入射角应尽量大些。故C错误。
故选B。
【小问2详解】
在实验过程中,画出界面a后,不小心将玻璃砖向上平移了一些,导致界面a′画到图中虚线位置,而在作光路图时界面a仍为开始所画的,实际光线如图中的所示,而作图光线如图中OQ所示,导致折射角偏小,所测得的折射率偏大。
【小问3详解】
根据
结合图像,可得
10. 在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中,有下列实验步骤:
①用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下量筒内每增加一定体积时的滴数,由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积;
②往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水,待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上;
③用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待油膜形状稳定;
④将玻璃板放在浅盘上,然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上:
⑤将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上,计算出油膜的面积,根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小。
完成下列填空:
(1)某位物理老师在讲解实验时提出将油酸分子看作“一桶乒乓球倒在水中漂浮”,该描述体现本实验的理想化假设是______。
A. 将油膜看成单分子层油膜
B. 考虑了各油酸分子间的间隙
C. 将油酸分子看成球形
(2)某次实验中采用油酸浓度为0.5%的油酸酒精溶液,测得1mL溶液共165滴,则每滴溶液中油酸体积为______(保留1位有效数字),画出油膜的形状如图所示,坐标纸中每个小正方形方格的边长为1cm,则本次实验中油酸膜的面积是______。
(3)按以上实验数据估测油酸分子的直径约为______cm(保留1位有效数字)。
【答案】(1)AC (2) ①. ②. 61##62##63##64##65
(3)
【解析】
【小问1详解】
在“用油膜法估测分子的大小”实验中,我们的实验依据是:①油膜是呈单分子层分布的;②把油酸分子看成球形;③分子之间空隙不计;故选AC。
【小问2详解】
[1][2]每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为
按照超过半格的算一个,不足半格的舍去原则,可得共有63格,则油酸膜的面积为。(61-65)
【小问3详解】
估测出油酸分子的直径为。
三、计算题(共2小题,11题12分,12题17分,共29分)
11. 图示为用玻璃做成的一块棱镜的截面图,其中ABOD是矩形,OCD是半径为R的四分之一圆弧,圆心为O.一条光线从AB面上的某点入射,入射角θ1=45°,它进入棱镜后恰好以临界角射在BC面上的O点,光路图如图所示,求:
①求该棱镜的折射率n;
②求光线在该棱镜中传播的速度大小v(已知光在空气中的传播速度c=3.0×108m/s).
【答案】①;② ×108m/s。
【解析】
【详解】①光线在BC面上恰好发生全反射,入射角等于临界角C,有:
光线AB界面上发生折射,折射角
由折射定律得
联立以上各式,代入数据解得
②光在棱镜中传播的速度
m/s
【点睛】本题的突破口是“光线进入棱镜后恰好以临界角射在BC面上的O点”根据全反射临界角公式由、折射定律、光速公式相结合进行处理.
12. 如图甲所示,有一悬挂在O点的单摆,将小球(可视为质点)拉到A点后释放,小球在同一竖直平面内的A、B、C之间来回摆动,已知B点为小球运动中的最低点,A、C两点为小球运动中的最高点,摆角为()在O点接有一力传感器,图乙表示从某时刻开始计时,由力传感器测出的细线对小球的拉力大小F随时间t变化的曲线,由力传感器测得最小拉力为,图中、t0已知,当地重力加速度大小为g,求
(1)单摆的周期T和摆长L;
(2)小球的质量m;
(3)力传感器测出的拉力的最大值。
【答案】(1),;(2);(3)
【解析】
【详解】(1)由题图乙可知,单摆周期为
由单摆周期公式
解得
(2)小球在A点时拉力最小,则有
解得
(3)小球在平衡位置B点时拉力最大,根据牛顿第二定律有
小球从A到B过程,由动能定理得
解得
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西安中学2026届高二第二学期第一次月考
物理试题
一、选择题(本题共8小题,共50分。其中1-6为单选,每题6分;7-8为多选,每题7分)
1. 关于以下四张图片,下列说法不正确的是( )
A. 图甲所示竖直的肥皂膜上出现的水平彩色横纹,是由于光的干涉产生的
B. 图乙中,激光切割金属利用了激光亮度高、能量大的特点
C. 图丙中,当偏振片M固定不动缓慢转动偏振片N时,透射光的强度变化,表明光波是横波
D. 图丁中,影的中心存在一个亮斑,是光线通过一个小孔得到的衍射图样
2. 关于热学中的一些基本概念,下列说法正确的是( )
A. 布朗运动是液体或气体分子的运动,温度越高,分子的无规则运动越激烈
B. 从微观角度看,气体压强的大小跟气体分子的平均动能和分子密集程度有关
C. 气体总是很容易充满整个容器,这是分子间存在斥力的宏观表现
D. 0℃的水变成0℃的冰时,分子势能增大
3. 如图所示,是水平面上两列频率相同的波在某时刻叠加情况,图中实线为波峰,虚线为波谷,已知两列波的振幅均为2cm,波速均为2m/s,波长均为8m,E点BD和AC连线的交点,下列说法正确的是( )
A. E处质点为振动减弱点
B. B、D两处质点在该时刻的竖直高度差为4cm
C. 此时图中E正经过平衡位置且向下运动
D. 经过2s,B点处质点通过路程是8cm
4. 关于分子动理论,下列说法正确的是( )
A. 图甲中,状态①的温度比状态②的温度低
B. 图甲中,两条曲线如果完整,下方的面积不相等
C. 图乙中,当分子间的距离从r2逐渐减小为r1时,分子力先做正功后做负功
D. 图乙中,当分子间的距离从r2逐渐减小为r0时,分子势能先减小后增大
5. 光干涉现象在生活中有许多应用。图甲所示是利用干涉现象检查平面平整度的装置,下列说法正确的是( )
A. 图甲中上板是待检测的光学元件,下板是标准样板
B. 若换用波长更长的单色光,其他条件不变,则图乙中的干涉条纹变密
C. 若图丙为俯视图甲所示装置时看到的干涉条纹,条纹弯曲说明被检查的平面在此处出现了凹陷
D. 如图丁所示,把一个凸透镜压在一块平面玻璃上,单色光从上方竖直射下,从上往下看凸透镜,可以看到等间距的明暗相间的同心圆环
6. 图甲为一列简谐横波在时的波形图,P是平衡位置在处的质点,Q是平衡位置在处的质点,图乙为质点Q的振动图像。下列说法正确的是( )
A. 这列波沿x轴正方向传播
B. 这列波的传播速度为
C. 时,质点P的位移为
D. 再过,Q通过的路程为50cm
7. 如图所示,一列简谐横波沿x轴传播,P、Q为介质中的两个质点,已知两质点平衡位置之间的距离为x=12m,t=0时刻,质点P、Q均已开始振动,P、Q的振动方程分别为、。则下列说法正确的是( )
A. 波长可能为24m
B. 若波速为4.8m/s,波沿x轴的负方向传播
C. 若波速为8m/s,波沿x轴的负方向传播
D. 经的时间,P、Q的位移相同
8. 一块三棱柱玻璃砖横截面为等腰直角三角形,如图所示,AC边长为,该玻璃砖对红光的折射率为。一束平行于AC边的红光从AB边上的某点O(未画出)射入玻璃砖,并恰能射到AC边的中点D,不考虑光在BC边上的反射, 光速。则下列说法正确的是( )
A. 从玻璃砖射出的红光将不再与AC边平行
B. 红光在玻璃砖内传播的时间为
C. 只将红光改为紫光,紫光会从AC边射出玻璃砖
D. 只将红光改为紫光,射出玻璃砖的紫光将仍与AC边平行
二、实验题(每空3分,共21分)
9. 某实验小组用插针法测量玻璃的折射率。
(1)为测量玻璃的折射率,按图甲进行实验,以下表述正确的是( )
A. 用笔在白纸上沿着玻璃砖上边和下边分别画出直线a和
B. 在玻璃砖一侧插上大头针、,眼睛在另一侧透过玻璃砖看两个大头针,使把挡住,这样就可以确定入射光线和入射点。然后在另一侧透过玻璃砖观察,插上大头针,使挡住、的像,再插上大头针,使它把、的像及都挡住,这样就可以确定出射光线和出射点
C. 实验时入射角应尽量小一些,以减小实验误差
(2)乙同学在画完边界时,不小心将玻璃砖向上平移了一小段距离,然后画出下边界,导致两边界间距略小于玻璃砖宽度,如图乙所示,则他测得的折射率与真实值相比______(选填“偏大”、“偏小”、“不变”或“无法确定”)。
(3)丙同学根据测出的入射角与折射角,画出相应正弦值的图像如图丙所示,由图像可知玻璃砖的折射率是______。
10. 在“用油膜法估测油酸分子大小”实验中,有下列实验步骤:
①用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下量筒内每增加一定体积时的滴数,由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积;
②往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水,待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上;
③用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待油膜形状稳定;
④将玻璃板放在浅盘上,然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上:
⑤将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上,计算出油膜的面积,根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小。
完成下列填空:
(1)某位物理老师在讲解实验时提出将油酸分子看作“一桶乒乓球倒在水中漂浮”,该描述体现本实验的理想化假设是______。
A. 将油膜看成单分子层油膜
B. 考虑了各油酸分子间的间隙
C. 将油酸分子看成球形
(2)某次实验中采用油酸浓度为0.5%油酸酒精溶液,测得1mL溶液共165滴,则每滴溶液中油酸体积为______(保留1位有效数字),画出油膜的形状如图所示,坐标纸中每个小正方形方格的边长为1cm,则本次实验中油酸膜的面积是______。
(3)按以上实验数据估测油酸分子的直径约为______cm(保留1位有效数字)。
三、计算题(共2小题,11题12分,12题17分,共29分)
11. 图示为用玻璃做成的一块棱镜的截面图,其中ABOD是矩形,OCD是半径为R的四分之一圆弧,圆心为O.一条光线从AB面上的某点入射,入射角θ1=45°,它进入棱镜后恰好以临界角射在BC面上的O点,光路图如图所示,求:
①求该棱镜的折射率n;
②求光线在该棱镜中传播的速度大小v(已知光在空气中的传播速度c=3.0×108m/s).
12. 如图甲所示,有一悬挂在O点的单摆,将小球(可视为质点)拉到A点后释放,小球在同一竖直平面内的A、B、C之间来回摆动,已知B点为小球运动中的最低点,A、C两点为小球运动中的最高点,摆角为()在O点接有一力传感器,图乙表示从某时刻开始计时,由力传感器测出的细线对小球的拉力大小F随时间t变化的曲线,由力传感器测得最小拉力为,图中、t0已知,当地重力加速度大小为g,求
(1)单摆的周期T和摆长L;
(2)小球的质量m;
(3)力传感器测出的拉力的最大值。
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