精品解析：吉林省通化市梅河口市第五中学2024-2025学年高二下学期5月期中物理试题

高二物理期中试题 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 中国传统玩具饮水鸟如图所示，在鸟的面前放上一杯水，用手把鸟嘴浸到水里，鸟“喝”了一口水后，又直立起来。之后，不需要人的干预，小鸟直立一会儿就会自己俯下身去使鸟嘴浸入水中“喝”水，然后又会直立起来，就这样周而复始，小鸟不停地点头“喝”水。下列说法正确的是（　　） A. 此现象说明永动机在未来是可以制造出来的 B. 自然过程总是沿着分子热运动无序性减小的方向进行 C. 此现象违背了热力学第二定律 D. 不可能从单一热源吸取热量并使之全部变成功而不产生其他影响 【答案】D 【解析】 【详解】A．玩具饮水鸟的内部结构如图所示 其原理是先在鸟嘴上滴一些水，水分蒸发后吸热使得头部气压小于肚子中的气压，从而使肚子中的部分液体压入头部，使重心上移，鸟的身体变得不稳定而发生倾斜，倾斜的过程中肚子中的玻璃管口脱离液面，从而使头部的液体又回流到肚子中，使鸟的身体再回到开始的竖直状态，而刚才倾斜的过程中鸟嘴刚好又沾到了水，之后鸟回到竖直状态后，鸟嘴的水分蒸发，重复前方的运动，即饮水鸟上下运动的能量来源于周围空气的内能，这种玩具饮水鸟仍然遵循能量守恒定律，但不是一架永动机，永动机是永远不可以制造出来的，故A错误； C．根据上述可知，此现象没有违背热力学第二定律，故C错误。 B．根据熵增原理，自然过程总是沿着分子热运动无序性增加的方向进行，故B错误； D．根据热力学第二定律可知，不可能从单一热源吸取热量并使之全部变成功而不产生其他影响，故D正确。 故选D。 2. 汽缸内封闭有一定质量的气体，在某次压缩过程中，缸内气体的温度从T1迅速升高至T2。下列各图中，纵坐标f（v）表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比，图线I、Ⅱ分别为缸内气体在T1、T2两种温度下的分子速率分布曲线，其中正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】温度越高，分子平均动能越大，图像的峰值越靠右，两图线与横轴所围面积相等。 故选A。 3. 为了保证行车安全，动车上装有烟雾报警装置，其简化电路如图所示。其中为定值电阻，为烟感传感器（可等效为可变电阻），电源电动势和内阻恒定。当环境中的烟雾浓度变化时，烟感传感器的电阻值会发生变化。、间为报警装置，当、两端的电压大于某一电压值时，报警装置将启动。下列说法正确的是（　　） A. 当环境中的烟雾浓度升高时，的阻值增大 B. 当环境中的烟雾浓度升高时，电流表的示数增大 C. 当环境中的烟雾浓度升高时，电源的总功率增大 D. 当环境中的烟雾浓度升高时，电源的效率减小 【答案】A 【解析】 【详解】AB．当环境中的烟雾浓度升高时，、间的电压增大，报警装置将启动，而总电压一定，则定值电阻两端的电压减小，电路中的电流减小，即电流表的示数减小；根据 可知的阻值增大，故A正确，B错误； C．根据可知，电源的总功率减小，故C错误； D．电源的效率为 由于的阻值增大，即外电阻阻值增大，所以电源的效率增大，故D错误。 故选A。 4. 旅行者1号探测器是目前离地球最远的人造设施，探测器内电磁波发生电路包含LC电磁振荡电路，某时刻振荡电路中电流的方向和电容器上、下极板带电情况如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 电容器正在充电 B. 电路中电场能正在变大 C. 电路中电流正在变大 D. 若减小线圈的自感系数，则振荡电路的周期变大 【答案】C 【解析】 【详解】ABC．电容器上极板带负电，电流为逆时针方向，可知电容器正在放电，电路中电场能正在变小，电路中电流正在变大，选项AB错误，C正确； D．根据 可知，若减小线圈的自感系数，则振荡电路的周期变小，选项D错误。 故选C。 5. 如图甲所示，、为正弦式交变电流信号输入端，为半导体二极管，为定值电阻。信号输入后，电阻两端的电压如图乙所示，则两端电压的有效值为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据有效值的定义，结合焦耳定律有 解得两端电压的有效值为 故选B。 6. 1859年麦克斯韦从理论上推导出了气体分子速率的分布规律，后来有许多实验验证了这一规律。若以横坐标表示分子速率v，纵坐标表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比。下列可能正确表示某一温度下气体分子速率分布规律的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据气体的分子的运动的规律可以知道，在某一温度下，大多数的分子的速率是比较接近的，速率大的和速率小分子的个数较少，所以形成的图象应该是中间多，两边少的情况。 故选B。 7. 如图1所示，在x轴上相距的O、M两点有两波源，时刻，两波源开始振动，振动图像分别如图2、图3所示。已知两波的传播速度为，x轴上的P点与O点相距，则（　　） A. 两列波不能发生干涉现象 B. M点波源的振动方程为 C. P点为振动加强点，振幅为 D. 时，P点沿y轴正向振动 【答案】C 【解析】 【详解】A．这两列波的振动周期相同，故频率相同，相差也恒定，符合干涉条件，故A错误； B．从图3可知，M点波源的振动方程为 故B错误； C．因两波波长为0.2cm，波源振动频率相同，起振方向刚好相反，点P到两波源的距离差为0.9cm，距离差刚好是半波长的奇数倍，故为振动加强点，振幅为两波振幅之和为7cm，故C正确； D．P点与O点相距1.2cm，O点的波源传至P点时需1.2秒，故0.5秒时不考虑O点波源的影响；由于P点与M点相距0.3cm，M点的波传至P需0.3秒，故0.5秒时刻，P点只振动了0.2s，刚好振动了一个周期，回到平衡位置向下，故D错误。 故选C。 8. 下列说法正确的是（　　） A. LC振荡回路中，振荡电流为零时，电场能为零 B. LC振荡回路中，振荡电流相邻两次为零的时间间隔就是振荡周期 C. 电视信号的发射、接收过程为：景物→电信号→电磁波→电信号→图像 D. 在电磁波接收过程中，把声音信号或图像信号从高频电流中还原出来的过程叫调制 【答案】C 【解析】 【详解】AB．LC振荡回路中，振荡电流相邻两次为零的时间间隔等于振荡周期的一半，振荡电流为零时，电容器所带电荷量最大，电场能最大，故AB错误； C．由无线电波的发射、接收过程知，电视信号的发射、接收过程为：景物→电信号→电磁波→电信号→图像，故C正确； D．在电磁波接收过程中，把声音信号或图像信号从高频电流中还原出来的过程叫解调，故D错误。 故选C。 9. 一定质量气体，在体积不变的情况下，温度升高，压强增大的原因是 ( ) A. 温度升高后，气体分子的平均速率变大 B. 温度升高后，气体分子的平均动能变大 C. 温度升高后，分子撞击器壁的平均作用力增大 D. 温度升高后，单位体积内的分子数增多，撞击到单位面积器壁上的分子数增多了 【答案】ABC 【解析】 【分析】 【详解】温度升高,分子的平均动能增大,根据动量定理，知分子撞击器壁的平均作用力增大，体积不变,知分子的密集程度不变，即单位体积内的分子数不变，故ABC正确，D错误。 综上所述本题答案是ABC。 10. 如图所示，质量为M表面光滑的斜面体放在粗糙的水平面上，其倾角为θ，斜面顶端与劲度系数为k自然长度为L的轻质弹簧相连，弹簧的下端连接着质量为m的物块。压缩弹簧使其长度为时将物块由静止开始释放，且物块在以后的运动中斜面体始终处于静止状态，（重力加速度为g）则下列说法正确的是（　　） A. 物块下滑的过程中弹簧的弹性势能一直增大 B. 物块下滑到速度最大时其重力势能减少 C. 物块下滑过程中，地面对斜面体的摩擦力最大值为 D. 斜面体与地面的摩擦因数 【答案】BD 【解析】 【详解】A．因弹簧开始处于压缩状态，故当释放后物块下滑的过程中弹簧的弹性势能先减小后增大，选项A错误； B．根据平衡条件，处于平衡状态时 得 则物块下滑到速度最大时其重力势能减少 选项B正确； C．对斜面体而言，当物块到达最低点时地面对斜面体的摩擦力最大；物块作简谐运动的振幅为 在平衡位置知，弹簧的伸长量为 由对称性可知，最大伸长量为则 C错误； D．斜面体受力情况如图所示，由于斜面体平衡，所以有 水平方向 竖直方向 又 ， 联立可得 为使斜面体始终处于静止，结合牛顿第三定律，应有，所以 当时，上式右端达到最大值，于是有 D正确。 故选BD。 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某同学想利用智能手机的测加速度软件测量弹簧的劲度系数，他设计了这样的实验方案：如图甲所示，将弹簧左端连接气垫导轨左端，右端连接滑块，将智能手机固定在滑块上，并打开测加速度软件。 （1）滑块振动起来之后，用手机软件记录振动过程中的加速度—时间图像，如图乙所示，则滑块振动的周期为__________s。（结果保留两位小数） （2）已知弹簧的振动周期公式为。经测量，滑块和手机的总质量M=600g，计算时取π2=10，则该弹簧的劲度系数为___________N/m。（结果保留三位有效数字） （3）该同学查阅资料得知弹簧振子的实际周期公式为，其中m为弹簧的质量。因此本实验劲度系数的测量值比真实值___________（填“大”或“小”）。 （4）为使弹簧劲度系数的测量更准确，写出一条合理的改进措施：___________________________。 【答案】（1）0.80 （2）37.5 （3）小 （4）选用轻弹簧或增大滑块的质量 【解析】 【小问1详解】 由图乙可知，周期为 【小问2详解】 根据，整理得 代入数据解得 【小问3详解】 弹簧振子的实际周期公式为，则 故本实验劲度系数的测量值比真实值小。 【小问4详解】 由以上分析可知，为使弹簧劲度系数的测量更准确，则可采用的改进措施为：选用轻弹簧、增大滑块的质量。 12. 如图甲所示，某同学利用方形不透光水槽和刻度尺测量水的折射率。主要实验步骤如下： （1）首先用刻度尺测量出水槽的高度H和底边的长度L； （2）把刻度尺固定在水槽底部，与底边平行，且零刻度线一端紧抵边； （3）水槽内无水时，在右上方调整视线，从观察点E恰好能通过看到水槽底面边缘的A点，如图乙所示； （4）保持观察点E的位置不变，往水槽内加满水，此时刚好能看到刻度尺的P点，测量出从______点到______点的距离，并记为d； （5）水的折射率的表达式______（用H、L、d表示）； （6）由于刻度尺的零刻度线不在边缘，导致水的折射率的测量值与真实值相比______（填“偏大”或“偏小”）。 【答案】 ①. P ②. B ③. ④. 偏大 【解析】 【详解】（4）[1][2]P点反射的光线从水中射入空气发生折射，折射光线经过E点，光路图如图所示 保持观察点E的位置不变，往水槽内加满水，此时刚好能看到刻度尺上的P点，为了测量折射率，需要测量出从P点到B点的距离，并记为d； （5）[3]结合上述光路图可知 ， 则水的折射率 （6）[4]由于刻度尺的零刻度线不在边缘，则P、B间的距离d的测量值偏小，由于水的折射率 可知，折射率的测量值偏大。 13. 如图所示，粗细均匀的形玻璃管竖直放置，左管口封闭，左、右两管的横截面积分别为、，左管内封闭有长度为、温度为的理想气体，左、右两管的水银面高度相同，大气压强为，求： （1）若气体的温度为1.2T时，向管内添加多少体积的水银，气体的体积不变； （2）若右管水银面下降的高度为，则气体的温度为多少？ 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 初状态气体的压强和体积分别为， 若气体的温度为1.2T时，设向管内添加体积为的水银，气体的体积保持不变；则气体的压强为 气体发生等容变化，则有 联立解得 【小问2详解】 若右管水银面下降的高度为，由水银柱的体积守恒可得，左侧水银柱上身的高度为，左侧水银柱比右侧高；气体的压强为 气体的体积为 由理想气体状态方程可得 联立解得 14. 如图甲所示，质量为1kg的物块放在水平面上，给物块施加如图乙所示的向上的拉力F，物块在空中运动过程中受到的空气阻力大小恒为2N，重力加速度取。 （1）物块向上运动过程中最大速度为多少？ （2）若拉力作用一段时间后撤去，撤去拉力后物块还能上升1.5m的高度，则拉力作用的时间为多少？ 【答案】（1）8m/s；（2）1s或3s 【解析】 【详解】（1）当物块的加速度为零时速度达到最大，可得此时拉力大小为 由图乙可知，当拉力时，物块运动的时间为 根据动量定理可得 其中 联立解得 （2）设撤去拉力时物块的速度为v，根据动能定理有 解得 设拉力作用的时间为，根据动量定理有 其中 解得 或 15. 微棱镜增亮膜能有效提升LCD（液晶显示屏）的亮度。如图甲所示为其工作原理截面图，从面光源发出的光线通过棱镜膜后，部分会定向出射到LCD上，部分会经过全反射返回到光源进行再利用。如图乙所示，等腰直角△ABC为一微棱镜的横截面，∠A＝90°，，紧贴BC边上的P点放一点光源，。已知微棱镜材料的折射率n＝2。只研究从P点发出照射到AB边上的光线。 （1）某一光线从AB边出射时，方向恰好垂直于BC边，求该光线在微棱镜内的入射角的正弦值； （2）已知光在真空中传播速度为c，求满足条件（1）的光线经过棱镜的时间； （3）某一部分光线可以依次在AB、AC两界面均发生全反射，再返回到BC边，求该部分光线在AB边上的照射区域长度。 【答案】（1）；（2）；（3）a 【解析】 【详解】.（1）由题意知，出射角，由折射定律n＝解得 （2） 假设BM、MP分别为、， 则在有 解得 故 （3）根据，解得临界角为C＝30°，当光线刚好在AB边上M点发生全反射时，光路如图甲所示。AB边刚好全反射时，入射角，由几何关系知，反射到AC边的入射角，能够发生全反射，过P点作AB的垂线交AB于Q点，由几何关系知 ， 当光线刚好在AC边上发生全反射时，光路如图乙所示。在AC边刚好全反射时，在AC边的入射角，由几何关系知，在AB边的入射角，能够发生全反射，反射点为N，在△PNQ中，由几何关系知 综上所述，在AB边上的照射区域长度 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二物理期中试题 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 中国传统玩具饮水鸟如图所示，在鸟的面前放上一杯水，用手把鸟嘴浸到水里，鸟“喝”了一口水后，又直立起来。之后，不需要人的干预，小鸟直立一会儿就会自己俯下身去使鸟嘴浸入水中“喝”水，然后又会直立起来，就这样周而复始，小鸟不停地点头“喝”水。下列说法正确的是（　　） A. 此现象说明永动机在未来是可以制造出来的 B. 自然过程总是沿着分子热运动无序性减小的方向进行 C. 此现象违背了热力学第二定律 D. 不可能从单一热源吸取热量并使之全部变成功而不产生其他影响 2. 汽缸内封闭有一定质量的气体，在某次压缩过程中，缸内气体的温度从T1迅速升高至T2。下列各图中，纵坐标f（v）表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比，图线I、Ⅱ分别为缸内气体在T1、T2两种温度下的分子速率分布曲线，其中正确的是（　　） A. B. C. D. 3. 为了保证行车安全，动车上装有烟雾报警装置，其简化电路如图所示。其中为定值电阻，为烟感传感器（可等效为可变电阻），电源电动势和内阻恒定。当环境中的烟雾浓度变化时，烟感传感器的电阻值会发生变化。、间为报警装置，当、两端的电压大于某一电压值时，报警装置将启动。下列说法正确的是（　　） A. 当环境中的烟雾浓度升高时，的阻值增大 B. 当环境中的烟雾浓度升高时，电流表的示数增大 C. 当环境中的烟雾浓度升高时，电源的总功率增大 D. 当环境中的烟雾浓度升高时，电源的效率减小 4. 旅行者1号探测器是目前离地球最远的人造设施，探测器内电磁波发生电路包含LC电磁振荡电路，某时刻振荡电路中电流的方向和电容器上、下极板带电情况如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 电容器正在充电 B. 电路中电场能正在变大 C. 电路中电流正在变大 D. 若减小线圈的自感系数，则振荡电路的周期变大 5. 如图甲所示，、为正弦式交变电流信号输入端，为半导体二极管，为定值电阻。信号输入后，电阻两端的电压如图乙所示，则两端电压的有效值为（　　） A. B. C. D. 6. 1859年麦克斯韦从理论上推导出了气体分子速率的分布规律，后来有许多实验验证了这一规律。若以横坐标表示分子速率v，纵坐标表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比。下列可能正确表示某一温度下气体分子速率分布规律的是（　　） A. B. C. D. 7. 如图1所示，在x轴上相距的O、M两点有两波源，时刻，两波源开始振动，振动图像分别如图2、图3所示。已知两波的传播速度为，x轴上的P点与O点相距，则（　　） A. 两列波不能发生干涉现象 B. M点波源的振动方程为 C. P点为振动加强点，振幅为 D. 时，P点沿y轴正向振动 8. 下列说法正确的是（　　） A. LC振荡回路中，振荡电流为零时，电场能为零 B. LC振荡回路中，振荡电流相邻两次为零的时间间隔就是振荡周期 C. 电视信号的发射、接收过程为：景物→电信号→电磁波→电信号→图像 D. 在电磁波接收过程中，把声音信号或图像信号从高频电流中还原出来的过程叫调制 9. 一定质量气体，在体积不变的情况下，温度升高，压强增大的原因是 ( ) A. 温度升高后，气体分子的平均速率变大 B. 温度升高后，气体分子的平均动能变大 C. 温度升高后，分子撞击器壁的平均作用力增大 D. 温度升高后，单位体积内的分子数增多，撞击到单位面积器壁上的分子数增多了 10. 如图所示，质量为M表面光滑的斜面体放在粗糙的水平面上，其倾角为θ，斜面顶端与劲度系数为k自然长度为L的轻质弹簧相连，弹簧的下端连接着质量为m的物块。压缩弹簧使其长度为时将物块由静止开始释放，且物块在以后的运动中斜面体始终处于静止状态，（重力加速度为g）则下列说法正确的是（　　） A. 物块下滑的过程中弹簧的弹性势能一直增大 B. 物块下滑到速度最大时其重力势能减少 C. 物块下滑过程中，地面对斜面体的摩擦力最大值为 D. 斜面体与地面的摩擦因数 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某同学想利用智能手机的测加速度软件测量弹簧的劲度系数，他设计了这样的实验方案：如图甲所示，将弹簧左端连接气垫导轨左端，右端连接滑块，将智能手机固定在滑块上，并打开测加速度软件。 （1）滑块振动起来之后，用手机软件记录振动过程中的加速度—时间图像，如图乙所示，则滑块振动的周期为__________s。（结果保留两位小数） （2）已知弹簧的振动周期公式为。经测量，滑块和手机的总质量M=600g，计算时取π2=10，则该弹簧的劲度系数为___________N/m。（结果保留三位有效数字） （3）该同学查阅资料得知弹簧振子的实际周期公式为，其中m为弹簧的质量。因此本实验劲度系数的测量值比真实值___________（填“大”或“小”）。 （4）为使弹簧劲度系数的测量更准确，写出一条合理的改进措施：___________________________。 12. 如图甲所示，某同学利用方形不透光水槽和刻度尺测量水的折射率。主要实验步骤如下： （1）首先用刻度尺测量出水槽的高度H和底边的长度L； （2）把刻度尺固定在水槽底部，与底边平行，且零刻度线一端紧抵边； （3）水槽内无水时，在右上方调整视线，从观察点E恰好能通过看到水槽底面边缘的A点，如图乙所示； （4）保持观察点E的位置不变，往水槽内加满水，此时刚好能看到刻度尺的P点，测量出从______点到______点的距离，并记为d； （5）水的折射率的表达式______（用H、L、d表示）； （6）由于刻度尺的零刻度线不在边缘，导致水的折射率的测量值与真实值相比______（填“偏大”或“偏小”）。 13. 如图所示，粗细均匀的形玻璃管竖直放置，左管口封闭，左、右两管的横截面积分别为、，左管内封闭有长度为、温度为的理想气体，左、右两管的水银面高度相同，大气压强为，求： （1）若气体的温度为1.2T时，向管内添加多少体积的水银，气体的体积不变； （2）若右管水银面下降的高度为，则气体的温度为多少？ 14. 如图甲所示，质量为1kg的物块放在水平面上，给物块施加如图乙所示的向上的拉力F，物块在空中运动过程中受到的空气阻力大小恒为2N，重力加速度取。 （1）物块向上运动过程中最大速度为多少？ （2）若拉力作用一段时间后撤去，撤去拉力后物块还能上升1.5m的高度，则拉力作用的时间为多少？ 15. 微棱镜增亮膜能有效提升LCD（液晶显示屏）的亮度。如图甲所示为其工作原理截面图，从面光源发出的光线通过棱镜膜后，部分会定向出射到LCD上，部分会经过全反射返回到光源进行再利用。如图乙所示，等腰直角△ABC为一微棱镜的横截面，∠A＝90°，，紧贴BC边上的P点放一点光源，。已知微棱镜材料的折射率n＝2。只研究从P点发出照射到AB边上的光线。 （1）某一光线从AB边出射时，方向恰好垂直于BC边，求该光线在微棱镜内的入射角的正弦值； （2）已知光在真空中传播速度为c，求满足条件（1）的光线经过棱镜的时间； （3）某一部分光线可以依次在AB、AC两界面均发生全反射，再返回到BC边，求该部分光线在AB边上的照射区域长度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $