精品解析：陕西省西安中学2024-2025学年高二下学期期中考试物理试卷

西安中学2024-2025学年度第二学期期中考试 高二物理试题 （时间：75分钟 满分：100分） 一、单项选择题（共7小题，每题4分，共28分）。 1. 下列有关光学现象的说法正确的是（　　） A. 光从光疏介质射入光密介质，若入射角大于临界角，则一定发生全反射 B. 做双缝干涉实验时，仅用红光替代紫光，相邻亮条纹间距变大 C. 在白光下观察肥皂泡，其表面的相邻各条纹是等间距的 D. 光的衍射现象表明光是纵波 【答案】B 【解析】 【详解】A．光从光密介质射入光疏介质，若入射角大于临界角，则一定发生全反射，A错误； B．根据双缝干涉相邻条纹间距公式 可知，仅用红光替代紫光，光的波长变大，则相邻亮条纹间距变大，B正确； C．不同颜色的光的波长不同，则干涉条纹间距不同，所以在白光下观察肥皂泡，表面的相邻各条纹不是等间距的，C错误； D．波都可以发生衍射现象，光的衍射现象不能说明光是纵波还是横波，D错误。 故选B。 2. 下列说法正确的是（　　） A. 当分子间距离减小时，分子势能一定减小 B. 分子间的引力和斥力是不能同时存在的，有引力就不会有斥力 C. 对气体加热，气体压强不一定增大 D. 物体温度升高，分子热运动加剧，所有分子的动能都会增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．当分子间作用力表现为斥力时，分子之间的距离减小，则分子力做负功，分子势能增大，A错误； B．分子间的引力和斥力是同时存在的，B错误； C．对气体加热，则气体温度变化不确定，体积的变化也不确定，则气体的压强变化不确定，C正确； D．物体温度升高，分子热运动加剧，分子的平均动能会增大，但并非每个分子的动能都增大，D错误。 故选C。 3. 玻璃的出现和使用在人类生活里已有四千多年的历史，它是一种非晶体。下列关于玻璃的说法正确的是（　　） A. 有固定的熔点 B. 天然具有规则的几何形状 C. 沿不同方向的导热性能相同 D. 分子在空间上周期性排列 【答案】C 【解析】 【详解】晶体有固定熔点，具有规则的几何形状，分子在空间上周期性排列，而非晶体分子排列随意、无序，且没有熔点。但非晶体具有各向同性，其沿不同方向的导热性能相同。 故选C。 4. 如图所示，弹簧振子B上放一个物块A，在A与B一起做简谐运动的过程中，下列关于A受力的说法中正确的是（　　） A. 物块A受重力、支持力及弹簧对它的恒定的弹力 B. 物块A受重力、支持力及弹簧对它的大小和方向都随时间变化的弹力 C. 物块A受重力、支持力及B对它的恒定的摩擦力 D. 物块A受重力、支持力及B对它的非恒定的摩擦力 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】物块A受到重力、支持力和摩擦力的作用，重力和支持力二力平衡，摩擦力提供A做简谐振动所需的回复力，由 可知，摩擦力随时间变化，其大小和方向都变化，故D正确，ABC错误 故选D。 5. 如图所示，图甲是时刻一简谐横波沿x轴正方向传播的波形图，图乙为这列波上某质点的振动图象，则（　　） A. 该列波的波速为4m/s B. 图乙可能是质点b的振动图象 C. 质点c的振动方程为 D. 时，a点的振动方向向上 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．由甲图可得 由乙图中可得 所以该简谐横波的传播速度为 故A错误； B．由图甲可知，时质点b位于平衡位置且向上振动，由图乙可知，5s时质点处于波峰位置，故B错误； C．由图甲可知，质点c的振动方程为 故C正确； D．时质点a处于波峰处，经过5s，即为，质点a运动到平衡位置且向下振动，故D错误。 故选C。 6. 如图所示为两列相干波某时刻波峰和波谷位置，实线表示波峰，虚线表示波谷，相邻实线与虚线间的距离为0.2 m，波速为1 m/s，在图示范围内可以认为这两列波的振幅均为1 cm，C点是B、D两点连线的中点，则（　　） A. 图示时刻A、B两点的高度差为2 cm B. 图示时刻C点正处在平衡位置且向下运动 C. F点到两波源的路程差为零 D. 经0.1 s，A点的位移为零 【答案】D 【解析】 【详解】A．A、B两点为振动加强点，两点振幅均为2cm，两点高度差为4cm，A错误； B．C点为B、D两点连线的中点，所以C点处在平衡位置，根据“上下坡”法，C点正向上运动，B错误； C．F点为振动减弱点，它到两波源的路程之差应为半波长的奇数倍，C错误； D．因周期 所以经后，A点由波峰回到平衡位置，位移为零，D正确。 故选D。 7. 一束由红、蓝两单色光组成的光线从一平板玻璃砖的上表面以入射角θ射入，穿过玻璃砖自下表射出。已知该玻璃对红光的折射率为1.5，设红光与蓝光穿过玻璃砖所用的时间分别为t1和t2，则在θ从0°逐渐增大至90°的过程中 A. t1始终大于t2 B. t1始终小于t2 C. t1先大于后小于t2 D. t1先小于后大于t2 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】假设玻璃砖的厚度为d，光线在玻璃砖中的折射角为θ′,由折射定律可得 sinθ′= 光线在玻璃砖中的传播速度 v= 光在玻璃砖中的传播距离 L= 可知光穿过玻璃砖所用的时间 t= 因为红光的折射率小于蓝光的折射率,所以红光的折射角大于蓝光的折射角。由题意知n红=1.5,可知红光的折射角θ′<45°,所以两种光线在θ从0°逐渐增大到90°的过程中,折射角θ′的两倍都小于90°,因此sin 2θ′也会增大,且折射角是红光的大于蓝光的。所以整个过程中红光所用的时间始终小于蓝光所用时间。 故选B。 二、多项选择题（共3小题，每小题6分，共18分。全部选对得6分，选对但不全得3分，错选或不选得0分）。 8. 弹簧振子做简谐运动，O为平衡位置，当它经过点O时开始计时，经过0.3s第一次到达点M，再经过0.2s第二次到达点M，则弹簧振子的周期可能为（　　） A. 0.53s B. 1.4s C. 1.6s D. 2s 【答案】AC 【解析】 【详解】如图所示 设O为平衡位置，OB（OC）代表振幅，振子从O到C所需时间为，因为简谐运动具有对称性，所以振子从M到C所用时间和从C到M所用时间相等，故 解得 如图所示 若振子一开始从平衡位置向点B运动，设点与点M关于点O对称，则振子从点经过点B到点所用的时间与振子从点M经过点C到点M所需时间相等，即0.2s。振子从点O到点、从点到点O及从点O到点M所需时间相等，为 故周期 故选AC 9. 如图所示，四个两端封闭、粗细均匀的玻璃管内的空气被一段水银柱隔开，按图中标明的条件，当玻璃管水平放置时，水银柱处于静止状态。如果管内两端的空气都升高相同的温度，则水银柱向左移动的是（　　） A. B. C. D. 【答案】CD 【解析】 【详解】假设温度升高，水银柱不动，两边气体均作等容变化，根据查理定律可得压强的增加量 而左右两边初态压强p相同，两边温度升高量∆T也相同，所以∆p跟成正比，即左右两边气体初态温度T高的，气体压强的增加量∆p小，水银柱应向气体压强增加量小的方向移动，即应向初态温度高的一方移动，根据以上分析，A图中的TaTb，水银柱应向右移动；B图中Ta=Tb，水银柱不动；C图中Ta>Tb，水银柱应向左移动；D图中TaTb，水银柱应向左运动，AB错误，CD正确。 故选CD。 10. 一玻璃砖横截面如图所示，其中ABC为直角三角形（AC边未画出），AB为直角边，∠ABC＝45°；ADC为一圆弧，其圆心在BC边的中点。此玻璃的折射率为1.5，P为一贴近玻璃砖放置的、与AB垂直的光屏。若一束宽度与AB边长度相等的平行光从AB边垂直射入玻璃砖，则（　　） A. 从BC边折射出一束宽度与BC边长度相等的平行光 B. 在BC面无光线射出 C. 屏上有一亮区，其宽度小于AB边的长度 D. 当屏向远离玻璃砖的方向平行移动时，屏上亮区先逐渐变小然后逐渐变大 【答案】BCD 【解析】 【详解】AB．由题可知，光在玻璃砖中发生全反射时的临界角 在玻璃砖中的入射角 故从AB面射入的所有光线在BC面上都发生全反射，没有光线从BC边射出，A错误，B正确； C．玻璃砖ADC部分相当于一个平凸透镜，对光线有汇聚作用，屏上有一亮区，其宽度小于AB边的长度，如图所示 C正确； D．当屏向远离玻璃砖的方向平行移动时，屏上亮区先逐渐变小，当光屏位于出射光线的焦点时，亮区最小，光屏继续远离玻璃砖，亮区又逐渐变大，D正确。 故选BCD。 三、实验题（每空2分，共14分）。 11. 某同学在“用单摆测重力加速度”的实验中进行了如下的操作： （1）用游标上有10个小格的游标卡尺测量摆球直径如图甲所示，摆球直径为________cm，把摆球用细线悬挂在铁架台上，测量摆线长l0，通过计算得到摆长L； （2）用停表测量单摆的周期.当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记为n＝0，单摆每经过最低点记一次数，当数到n＝60时停表的示数如图乙所示，该单摆的周期T＝________s（结果保留三位有效数字）； （3）测量出多组周期T、摆长L数值后，画出T2－L图象如图丙，造成图线不过坐标原点的原因可能是________； A.摆球的振幅过小 B.将l0计为摆长L C.将（l0＋d）计为摆长L D.摆球质量过大 （4）该小组的另一同学没有使用游标卡尺也测出了重力加速度.他采用的方法是：先测出一摆线较长的单摆的振动周期T1，然后把摆线缩短适当的长度ΔL，再测出其振动周期T2.用该同学测出的物理量表示重力加速度为g＝________。 【答案】 ①. 2.06 ②. 2.25 ③. B ④. 【解析】 【分析】 【详解】（1）[1]由题图甲可知，游标卡尺示数为20 mm＋0.1×6 mm＝20.6 mm＝2.06 cm。 （2）[2]由题图乙可知，停表示数为t＝1 min＋7.4 s＝67.4 s，单摆的周期 （3）[3]题图丙图线不通过坐标原点，将图线向右平移1 cm就会通过坐标原点，故相同的周期下，摆长偏小1 cm，可能是测摆长时漏掉了摆球的半径，故选B。 （4）[4]根据题意，由单摆周期公式 可得 联立可得 12. 某同学利用图示装置测量某种单色光的波长。实验时，接通电源使光源正常发光：调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题： （1）若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可__________； A．将单缝向双缝靠近 B．将屏向靠近双缝的方向移动 C．将屏向远离双缝的方向移动 D．使用间距更小的双缝 （2）若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，测得第1条暗条纹到第n条暗条纹之间的距离为Δx，则单色光的波长λ=_________； （3）某次测量时，选用的双缝的间距为0．300 mm，测得屏与双缝间的距离为1.20 m，第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56 mm。则所测单色光的波长为______________nm（结果保留3位有效数字）。 【答案】 ①. B ②. ③. 630 【解析】 【详解】（1）[1]相邻两亮（暗）干涉条纹的Δx=，要增加观察到的条纹数，即Δx越小，需增大d或减小l，因此应将屏向靠近双缝的方向移动，或使用间距更大的双缝，故A、C、D错误，B正确； （2）[2]由 得 （3）[3]所测单色光的波长 四、计算题（共3小题，13题10分，14题14分，15题 16分，共40分）。 13. 在两端封闭、粗细均匀的U形细玻璃管内有一股水银柱，水银柱的两端各封闭有一段空气．当U形管两端竖直朝上时，左、右两边空气柱的长度分别为l1=18.0 cm和l2=12.0 cm，左边气体的压强为12.0 cmHg．现将U形管缓慢平放在水平桌面上，没有气体从管的一边通过水银逸入另一边，求U形管平放时两边空气柱的长度。在整个过程中，气体温度不变。 【答案】U形管平放时，左边空气柱的长度为22.5 cm ，右边空气柱的长度为7.5 cm 【解析】 【分析】 【详解】设U形管两端竖直朝上时，左、右两边气体的压强分别为p1和p2。U形管水平放置时，两边气体压强相等，设为p，此时原左、右两边气体长度分别变为l1′和l2′。由力的平衡条件有 ① 式中为水银密度，g为重力加速度大小 由玻意耳定律有 ② ③ ④ 由①②③④式和题给条件解得： l1′=22.5 cm，l2′=7.5 cm 14. 如图，一半径为R的玻璃半球，O点是半球的球心，虚线OO′表示光轴（过球心O与半球底面垂直的直线）。已知玻璃的折射率为1.5。现有一束平行光垂直入射到半球的底面上，有些光线能从球面射出（不考虑被半球的内表面反射后的光线）。求： （1）从球面射出的光线对应的入射光线到光轴距离的最大值； （2）距光轴 的入射光线经球面折射后与光轴的交点到O点的距离。 【答案】（1）R；（2）2.74R 【解析】 分析】 【详解】（1）如图，从底面上A处射入的光线，在球面上发生折射时的入射角为i，当i等于全反射临界角ic时，对应入射光线到光轴的距离最大，设最大距离为l。 i＝ic 设n是玻璃的折射率，由全反射临界角的定义有 由几何关系有 联立并利用题给条件，得 （2）设与光轴相距的光线在球面B点发生折射时的入射角和折射角分别为i1和r1，由折射定律有 nsin i1＝sin r1 设折射光线与光轴的交点为C，在△OBC中，由正弦定理有 由几何关系有 ∠C＝r1－i1 sin i1＝ 联立及题给条件得 15. 如图（a）所示，一导热性能良好、内壁光滑的汽缸水平放置，横截面积为、质量为m=0.2kg且厚度不计的活塞与汽缸底部之间封闭了一部分气体，此时活塞与汽缸底部之间的距离为24cm，在活塞的右侧12cm处有一对与汽缸固定连接的卡环，气体的温度为300K，大气压强p0=1.0×105Pa。现将汽缸竖直放置，如图（b）所示，取g=10m/s2.求： （1）活塞与汽缸底部之间的距离； （2）将缸内气体加热到675K时封闭气体的压强。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）汽缸水平放置时，活塞与汽缸底部之间的距离 气体压强 气体体积 汽缸竖直放置时，活塞与汽缸底部之间的距离为L2气体压强为 气体体积 气体等温变化，根据玻意耳定律 得活塞与汽缸底部之间的距离 （2）活塞到达卡环前是等压变化，到达卡环后是等容变化，应分两个阶段来处理。 气体初状态压强 体积为 温度为 活塞刚好到达卡环时，气体压强仍为 体积为 温度为其中，气体等压变化，根据盖—吕萨克定律 得此时气体温度 则活塞到达卡环后，温度继续上升，气体等容变化 根据查理定律 解得加热到675K时封闭气体的压强 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 西安中学2024-2025学年度第二学期期中考试 高二物理试题 （时间：75分钟 满分：100分） 一、单项选择题（共7小题，每题4分，共28分）。 1. 下列有关光学现象的说法正确的是（　　） A. 光从光疏介质射入光密介质，若入射角大于临界角，则一定发生全反射 B. 做双缝干涉实验时，仅用红光替代紫光，相邻亮条纹间距变大 C. 在白光下观察肥皂泡，其表面相邻各条纹是等间距的 D. 光的衍射现象表明光是纵波 2. 下列说法正确的是（　　） A. 当分子间距离减小时，分子势能一定减小 B. 分子间的引力和斥力是不能同时存在的，有引力就不会有斥力 C. 对气体加热，气体的压强不一定增大 D. 物体温度升高，分子热运动加剧，所有分子的动能都会增大 3. 玻璃的出现和使用在人类生活里已有四千多年的历史，它是一种非晶体。下列关于玻璃的说法正确的是（　　） A. 有固定的熔点 B. 天然具有规则的几何形状 C. 沿不同方向的导热性能相同 D. 分子在空间上周期性排列 4. 如图所示，弹簧振子B上放一个物块A，在A与B一起做简谐运动的过程中，下列关于A受力的说法中正确的是（　　） A. 物块A受重力、支持力及弹簧对它的恒定的弹力 B. 物块A受重力、支持力及弹簧对它的大小和方向都随时间变化的弹力 C. 物块A受重力、支持力及B对它的恒定的摩擦力 D. 物块A受重力、支持力及B对它的非恒定的摩擦力 5. 如图所示，图甲是时刻一简谐横波沿x轴正方向传播的波形图，图乙为这列波上某质点的振动图象，则（　　） A. 该列波的波速为4m/s B. 图乙可能是质点b的振动图象 C. 质点c的振动方程为 D. 时，a点的振动方向向上 6. 如图所示为两列相干波某时刻的波峰和波谷位置，实线表示波峰，虚线表示波谷，相邻实线与虚线间的距离为0.2 m，波速为1 m/s，在图示范围内可以认为这两列波的振幅均为1 cm，C点是B、D两点连线的中点，则（　　） A. 图示时刻A、B两点的高度差为2 cm B. 图示时刻C点正处平衡位置且向下运动 C. F点到两波源的路程差为零 D. 经0.1 s，A点的位移为零 7. 一束由红、蓝两单色光组成的光线从一平板玻璃砖的上表面以入射角θ射入，穿过玻璃砖自下表射出。已知该玻璃对红光的折射率为1.5，设红光与蓝光穿过玻璃砖所用的时间分别为t1和t2，则在θ从0°逐渐增大至90°的过程中 A t1始终大于t2 B. t1始终小于t2 C. t1先大于后小于t2 D. t1先小于后大于t2 二、多项选择题（共3小题，每小题6分，共18分。全部选对得6分，选对但不全得3分，错选或不选得0分）。 8. 弹簧振子做简谐运动，O为平衡位置，当它经过点O时开始计时，经过0.3s第一次到达点M，再经过0.2s第二次到达点M，则弹簧振子的周期可能为（　　） A 0.53s B. 1.4s C. 1.6s D. 2s 9. 如图所示，四个两端封闭、粗细均匀的玻璃管内的空气被一段水银柱隔开，按图中标明的条件，当玻璃管水平放置时，水银柱处于静止状态。如果管内两端的空气都升高相同的温度，则水银柱向左移动的是（　　） A. B. C. D. 10. 一玻璃砖横截面如图所示，其中ABC为直角三角形（AC边未画出），AB为直角边，∠ABC＝45°；ADC为一圆弧，其圆心在BC边中点。此玻璃的折射率为1.5，P为一贴近玻璃砖放置的、与AB垂直的光屏。若一束宽度与AB边长度相等的平行光从AB边垂直射入玻璃砖，则（　　） A. 从BC边折射出一束宽度与BC边长度相等的平行光 B. 在BC面无光线射出 C. 屏上有一亮区，其宽度小于AB边的长度 D. 当屏向远离玻璃砖的方向平行移动时，屏上亮区先逐渐变小然后逐渐变大 三、实验题（每空2分，共14分）。 11. 某同学在“用单摆测重力加速度”的实验中进行了如下的操作： （1）用游标上有10个小格的游标卡尺测量摆球直径如图甲所示，摆球直径为________cm，把摆球用细线悬挂在铁架台上，测量摆线长l0，通过计算得到摆长L； （2）用停表测量单摆的周期.当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记为n＝0，单摆每经过最低点记一次数，当数到n＝60时停表的示数如图乙所示，该单摆的周期T＝________s（结果保留三位有效数字）； （3）测量出多组周期T、摆长L数值后，画出T2－L图象如图丙，造成图线不过坐标原点的原因可能是________； A.摆球的振幅过小 B.将l0计为摆长L C.将（l0＋d）计为摆长L D.摆球质量过大 （4）该小组的另一同学没有使用游标卡尺也测出了重力加速度.他采用的方法是：先测出一摆线较长的单摆的振动周期T1，然后把摆线缩短适当的长度ΔL，再测出其振动周期T2.用该同学测出的物理量表示重力加速度为g＝________。 12. 某同学利用图示装置测量某种单色光的波长。实验时，接通电源使光源正常发光：调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题： （1）若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可__________； A．将单缝向双缝靠近 B．将屏向靠近双缝的方向移动 C．将屏向远离双缝的方向移动 D．使用间距更小的双缝 （2）若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，测得第1条暗条纹到第n条暗条纹之间的距离为Δx，则单色光的波长λ=_________； （3）某次测量时，选用的双缝的间距为0．300 mm，测得屏与双缝间的距离为1.20 m，第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56 mm。则所测单色光的波长为______________nm（结果保留3位有效数字）。 四、计算题（共3小题，13题10分，14题14分，15题 16分，共40分）。 13. 在两端封闭、粗细均匀的U形细玻璃管内有一股水银柱，水银柱的两端各封闭有一段空气．当U形管两端竖直朝上时，左、右两边空气柱的长度分别为l1=18.0 cm和l2=12.0 cm，左边气体的压强为12.0 cmHg．现将U形管缓慢平放在水平桌面上，没有气体从管的一边通过水银逸入另一边，求U形管平放时两边空气柱的长度。在整个过程中，气体温度不变。 14. 如图，一半径为R的玻璃半球，O点是半球的球心，虚线OO′表示光轴（过球心O与半球底面垂直的直线）。已知玻璃的折射率为1.5。现有一束平行光垂直入射到半球的底面上，有些光线能从球面射出（不考虑被半球的内表面反射后的光线）。求： （1）从球面射出的光线对应的入射光线到光轴距离的最大值； （2）距光轴 的入射光线经球面折射后与光轴的交点到O点的距离。 15. 如图（a）所示，一导热性能良好、内壁光滑的汽缸水平放置，横截面积为、质量为m=0.2kg且厚度不计的活塞与汽缸底部之间封闭了一部分气体，此时活塞与汽缸底部之间的距离为24cm，在活塞的右侧12cm处有一对与汽缸固定连接的卡环，气体的温度为300K，大气压强p0=1.0×105Pa。现将汽缸竖直放置，如图（b）所示，取g=10m/s2.求： （1）活塞与汽缸底部之间的距离； （2）将缸内气体加热到675K时封闭气体的压强。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$