精品解析：吉林省长春市德惠市第一中学2024-2025学年高二下学期期中考试物理试卷

2024-2025学年度第二学期高二年级期中考试 物理试卷 本试卷满分100分，考试用时75分钟 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出小题答案后，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，在选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 一、单选择题：本试题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 关于振动和波的关系，说法正确的是（ ） A. 有机械振动就一定有机械波 B. 波源振动的频率等于介质中各质点的振动频率 C. 质点的振动方向总跟波的传播方向相同 D. 波的传播速度一定跟质点的振动速度相同 【答案】B 【解析】 【详解】A．机械波是机械振动在介质中传播的过程，有机械波一定有机械振动，有机械振动不一定有机械波，还需要传播振动的介质；故A错误. B．各个质点的振动频率等于波源的振动频率，即等于波动频率；所以B正确. C．在横波中，质点的振动方向总跟波的传播方向垂直；故C错误. D．振源振动的速度与波的传播速度是两回事，振动速度是变化的，而波的传播速度在同一介质中是不变的；故D错误. 2. 下列有关光学现象的说法正确的是（　　） A. 做双缝干涉实验时，用红光替代紫光，相邻明条纹间距变小 B. 光导纤维利用了光的衍射原理 C. 光的偏振现象表明光是横波 D. 雨后路面上的油膜形成的彩色条纹是光的全反射现象 【答案】C 【解析】 【详解】A．做双缝干涉实验时，用红光替代紫光，光的频率变小，波长变大，根据相邻条纹间距公式可知，相邻明条纹间距变大，故A错误； B．光导纤维是利用了光的全反射原理，并不是衍射原理，故B 错误； C．偏振是横波特有的现象，光的偏振现象表明光是横波，故C正确； D．雨后路面上出现的油膜形成的彩色条纹是光的薄膜干涉现象，故D错误； 故选C。 3. 如图所示，为了从军事工程内部观察外面目标，在工程的墙壁上开一长方形的孔，孔内嵌入折射率为的玻璃砖，则嵌入玻璃砖后工事内部人员观察到外界的视野最大张角为（，）（　　） A. 37° B. 53° C. 74° D. 106° 【答案】D 【解析】 【详解】军事设施内的人从内壁左侧能最大范围观察右边的目标，光路如图所示 由几何关系有 解得 根据折射定律有 解得 则最大张角为 故选D。 4. 如图所示，光从A点射入圆形玻璃，从点射出，若出射光线相对于入射光线的偏向角为，劣弧所对的圆心角为，下列说法正确的是（　　） A. 玻璃的折射率是 B. 玻璃的折射率是 C. 光线在点的入射角为 D. 玻璃的折射率是 【答案】A 【解析】 【详解】作出光路图如图所示 由题意知 由等腰三角形知识可得，由几何关系知，，所以，则 有 所以玻璃的折射率 故A正确，BCD错误。 故选A。 5. 如图所示，甲分子固定在坐标原点，乙分子位于轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间的距离的关系如图中曲线所示。为斥力，为引力。a、b、c、d为轴上四个特定的位置。现把乙分子从处由静止释放，则（　　） A. 乙分子由到做加速运动，由到做减速运动 B. 乙分子由到的运动过程中，加速度先增大后减小 C. 乙分子由到的过程中，两分子间的分子势能一直减小 D. 乙分子由到的过程中，两分子的动能先增大后减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．从a到b，分子力为引力，分子力做正功，做加速运动，由b到c，分子力为引力，分子力做正功，做加速运动，故A错误； B．乙分子由a到d的运动过程中，先是吸引力先增大后减小，后来是斥力逐渐变大，则加速度先是先增大后减小，后来又逐渐变大，故B错误； C．乙分子由a到d的运动过程中，先是吸引力做正功，后来是斥力做负功，故两分子间的分子势能先减小后增大，故C错误； D．由b到c分子力为引力做正功，由c到d分子力为斥力做负功，故乙分子由到的过程中，两分子的动能先增大后减小，故D正确。 故选D。 6. 如图，玻璃管内封闭了一段气体，气柱长度为l，管内外水银面高度差为h，若温度保持不变，把玻璃管稍稍下压一小段距离，则 A. h、l均变大 B. h变大，l变小 C h、l均变小 D. h变小，l变大 【答案】C 【解析】 【详解】水银柱产生的压强加上空气柱的压强等于外界的大气压强，即：，把玻璃管稍稍下压一小段距离，则空气柱体积变小，变小，而温度保持不变，根据波意尔定理：得：体积变小，压强变大，但平衡时仍有成立，所以，变小，故ABD错误，C正确 7. 如图所示，一圆筒形汽缸静置于地面上，汽缸筒的质量为M，活塞(连同手柄)的质量为m，汽缸内部的横截面积为S，大气压强为p0．现用手握住活塞手柄缓慢向上提，不计汽缸内气体的重量及活塞与汽缸壁间的摩擦，若将汽缸刚提离地面时汽缸内气体的压强为p、手对活塞手柄竖直向上的作用力为F，则(　　) A. p＝p0＋，F＝mg B. p＝p0＋，F＝p0S＋(m＋M)g C p＝p0－，F＝(m＋M)g D. p＝p0－，F＝Mg 【答案】C 【解析】 【详解】对缸筒受力分析可知：p0S=pS+Mg，解得；对整体受力分析可得：F=(M+m) g；故选C. 二、多选择题：本试题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求的。全部选对得6分，选对但不全得3分，有错选得0分。 8. 图（a）为一列波在时的波形图，图（b）是平衡位置在处的质点的振动图像，是平衡位置为的质点，下列说法正确的是（　　） A. 波的传播方向向右 B. 波速为 C. 时间内，运动路程为 D. 时间内，向轴正方向运动 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．由图（b）可知处的质点在时向下振动，根据同侧法可知，波的传播方向向右，故A正确； B．由题图可知波长为，周期为，则波速为 故B错误； C．时间内，经历的时间为半个周期，则运动的路程为 故C正确； D．由图（a）可知时质点处于波峰位置，所以时间内，质点从波谷向轴正方向运动到波峰位置，故D正确。 故选ACD。 9. 如图所示，三棱镜的横截面为直角三角形，，。一束复色光从空气射向上的点，分成两束光、后分别偏折到上的、点，光线平行于底边。已知入射光与的夹角为，下列说法正确的是（　　） A. 三棱镜对光的折射率为 B. 光在点能发生全反射 C. 光发生全反射的临界角比光的大 D. 光比光更容易发生衍射 【答案】BC 【解析】 【详解】B．a光在BC界面的入射角，根据几何关系可知折射角为，根据折射定律得三棱镜对a光的折射率为 则a光从三棱镜射出空气发生全反射的临界角满足 可得 根据几何关系可知a光在点入射角为 所以a光在点能发生全反射，故B正确； A．由题图可知，复色光从点射入三棱镜，b光的偏折程度较小，所以三棱镜对b光的折射率小于三棱镜对a光的折射率，即三棱镜对b光的折射率小于，故A错误； C．根据全反射临界角公式，由于三棱镜对b光的折射率小于三棱镜对a光的折射率，所以b光发生全反射的临界角比a光的大，故C正确； D．三棱镜对b光的折射率小于三棱镜对a光的折射率，则b光的频率小于a光的频率，b光的波长大于a光的波长，所以b光比a光更容易发生衍射，故D错误。 故选BC。 10. 一定质量的某种理想气体状态变化的图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 状态A时气体分子的内能比状态B时小 B. 气体由状态A变化到状态B的过程中温度一直保持不变 C. 气体由状态A变化到状态B的过程中分子平均速率先增大后减小 D. 气体分子单位时间内对器壁单位面积上的碰撞次数状态A时比状态B时多 【答案】CD 【解析】 【详解】A．由图像可知 根据可知，A、B两个状态的温度相等，则状态A时气体分子的内能等于状态B时气体分子的内能，故A错误； D．对于状态A、B，由于两个状态气体温度相等，分子平均动能相等，由图像可知状态A的压强大于状态B的压强，根据压强微观意义可知，气体分子单位时间内对器壁单位面积上的碰撞次数状态A时比状态B时多，故D正确； BC．在图像上作出几条等温线，如图所示 由于离原点越远的等温线温度越高，所以从状态A到状态B的过程中，温度先升高后降低，分子平均速率先增大后减小，故B错误，C正确。 故选CD。 三、实验题（共7个空，每空2分，共14分） 11. 某同学利用如图甲所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）若想减小从目镜中观察到的相邻条纹的间距，该同学可_____； A. 将单缝向双缝靠近 B. 将屏向远离双缝的方向移动 C. 使用间距更大的双缝 D. 将光源向单缝移动 （2）某次测量时，若分划板在如图乙所示的位置的示数为，分划板在位置的示数如图乙所示，此时示数为_____cm； （3）该次测量时，选用的双缝的间距为，测得屏与双缝间的距离为，则所测单色光的波长为_____nm（结果保留三位有效数字）。 【答案】（1）C （2）1.13 （3）695 【解析】 【小问1详解】 由公式可知，要想减小条纹间距，可以通过减小屏与双缝的距离、换波长较短的单色光、增加双缝间距来实现。只有C正确。 故选C。 【小问2详解】 A位置读数为 【小问3详解】 由公式，解得 12. 在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时，油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸0.2mL，用量筒和注射器测得1mL上述溶液有80滴，用注射器把一滴该溶液滴入表面撒有痱子粉的浅盘里，待水面稳定后，画出油酸薄膜的轮廓如图所示，图中正方形小方格的边长为1cm。（结果均保留两位有效数字） (1)油酸薄膜的面积是________m2。 (2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是______m3。 (3)根据上述数据，估测出油酸分子的直径是________m。（结果保留两位有效数字） (4)某同学所得到的油酸分子直径的计算结果明显偏小，可能是由于________。 A．油酸未完全散开 B．油酸酒精溶液中含有大量酒精 C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格 D．在向量筒中滴入1mL油酸酒精溶液时，滴数多数了10滴 【答案】 ①. 4.0×10-3 ②. ③. ④. D 【解析】 【详解】(1)[1]由于每格边长为1cm，则每一格就是1cm2，估算油膜面积以超过半格以一格计算，小于半格就舍去的原则，估算出40格，则油酸薄膜面积为 S=40cm2=4.0×10-3m2 (2)[2]1滴酒精油酸溶液中含油酸的体积 (3)[3]由于分子是单分子紧密排列的，因此分子直径为 (4)[4]A．计算油酸分子直径的公式是，V是纯油酸的体积，S是油膜的面积。水面上痱子粉撒得较多，油膜没有充分展开，则测量的面积S偏小，导致结果计算偏大，选项A错误； B．计算时利用的是纯油酸的体积，酒精的作用是更易于油酸平铺成单层薄膜，自身溶于水或挥发掉，使测量结果更精确，选项B错误； C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，S将偏小，故得到的分子直径将偏大，选项C错误； D．计算时把向量筒中滴入1mL油脂酒精溶液时，滴数多数了10滴，浓度降低，则d偏小，选项D正确。 故选D。 四、计算题（13小题10分，14小题12分、15小题18分；共40分。要求：写出解题依据、公式、步骤和必要的文字说明） 13. 一列简谐横波在均匀介质中沿x轴正方向传播，波源位于x=0位置，t=0时刻波源开始振动，t=1.5s时刻的波形如图所示，此时该波刚好传到x=3m处，求： (1)该波的波长、频率和波速？ (2)此后再经过多长时间x=6m处质点第一次出现在波谷位置？ 【答案】(1)波长为4m，频率为0.5Hz，波速为2m/s；(2)3s 【解析】 【详解】(1)由图可知 解得 由此可得频率为 可解得波速为 (2)由图可知再经过 处的质点开始振动，向y轴正方向发生运动，则再经过 第一次到达波谷，则 14. 某透明物质的横截面为半圆，O为该半圆的圆心，半圆的半径为R。如图所示，一小束光线从Q点射入该物质，光线恰好从半圆的中点E射出。已知入射点Q到圆心O的距离为，入射光线与竖直方向的夹角，光在真空中的传播速为c。求： （1）该透明物质的折射率； （2）光线从Q点传播到E点所用的时间。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）设折射角为，由图中几何关系可得 可得 根据折射定律可知该透明物质的折射率为 （2）光线在该透明物质的传播速度为 光线在该透明物质的传播路程为 光线从Q点传播到E点所用的时间 15. 粗细均匀且足够长的玻璃管一端封闭，管内有一段长度的水银柱。当玻璃管开口向上竖直放置时，管内被水银柱封闭的空气柱长度，如图甲所示。现将玻璃管缓慢地转到水平位置时，空气柱长度，如图乙所示。继续将玻璃管缓慢地转到开口向下的竖直位置，空气柱长度为，如图丙所示。设整个过程中玻璃管内气体温度保持不变，求： （1）大气压强；（以cmHg为单位） （2）图丙中封闭空气柱的长度。 【答案】（1）75cmHg；（2）30cm 【解析】 【详解】（1）管口竖直向上竖直放置时，设封闭的气体压强为，则有 玻璃管缓慢地转到水平位置时，设封闭的气体压强为，则有 设玻璃管的横截面积为，根据玻意耳定律可得 联立解得 （2）管口竖直向下竖直放置时，令封闭的气体压强为，则有 根据玻意耳定律可得 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年度第二学期高二年级期中考试 物理试卷 本试卷满分100分，考试用时75分钟 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出小题答案后，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，在选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 一、单选择题：本试题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 关于振动和波的关系，说法正确的是（ ） A. 有机械振动就一定有机械波 B. 波源振动的频率等于介质中各质点的振动频率 C. 质点的振动方向总跟波的传播方向相同 D. 波的传播速度一定跟质点的振动速度相同 2. 下列有关光学现象的说法正确的是（　　） A. 做双缝干涉实验时，用红光替代紫光，相邻明条纹间距变小 B. 光导纤维利用了光的衍射原理 C. 光的偏振现象表明光是横波 D. 雨后路面上的油膜形成的彩色条纹是光的全反射现象 3. 如图所示，为了从军事工程内部观察外面的目标，在工程的墙壁上开一长方形的孔，孔内嵌入折射率为的玻璃砖，则嵌入玻璃砖后工事内部人员观察到外界的视野最大张角为（，）（　　） A. 37° B. 53° C. 74° D. 106° 4. 如图所示，光从A点射入圆形玻璃，从点射出，若出射光线相对于入射光线的偏向角为，劣弧所对的圆心角为，下列说法正确的是（　　） A. 玻璃折射率是 B. 玻璃的折射率是 C. 光线在点入射角为 D. 玻璃的折射率是 5. 如图所示，甲分子固定在坐标原点，乙分子位于轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间的距离的关系如图中曲线所示。为斥力，为引力。a、b、c、d为轴上四个特定的位置。现把乙分子从处由静止释放，则（　　） A. 乙分子由到做加速运动，由到做减速运动 B. 乙分子由到的运动过程中，加速度先增大后减小 C. 乙分子由到的过程中，两分子间的分子势能一直减小 D. 乙分子由到的过程中，两分子的动能先增大后减小 6. 如图，玻璃管内封闭了一段气体，气柱长度为l，管内外水银面高度差为h，若温度保持不变，把玻璃管稍稍下压一小段距离，则 A. h、l均变大 B. h变大，l变小 C. h、l均变小 D. h变小，l变大 7. 如图所示，一圆筒形汽缸静置于地面上，汽缸筒的质量为M，活塞(连同手柄)的质量为m，汽缸内部的横截面积为S，大气压强为p0．现用手握住活塞手柄缓慢向上提，不计汽缸内气体的重量及活塞与汽缸壁间的摩擦，若将汽缸刚提离地面时汽缸内气体的压强为p、手对活塞手柄竖直向上的作用力为F，则(　　) A. p＝p0＋，F＝mg B. p＝p0＋，F＝p0S＋(m＋M)g C. p＝p0－，F＝(m＋M)g D. p＝p0－，F＝Mg 二、多选择题：本试题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求的。全部选对得6分，选对但不全得3分，有错选得0分。 8. 图（a）为一列波在时的波形图，图（b）是平衡位置在处的质点的振动图像，是平衡位置为的质点，下列说法正确的是（　　） A. 波的传播方向向右 B. 波速为 C. 时间内，运动的路程为 D. 时间内，向轴正方向运动 9. 如图所示，三棱镜的横截面为直角三角形，，。一束复色光从空气射向上的点，分成两束光、后分别偏折到上的、点，光线平行于底边。已知入射光与的夹角为，下列说法正确的是（　　） A. 三棱镜对光的折射率为 B. 光在点能发生全反射 C. 光发生全反射的临界角比光的大 D 光比光更容易发生衍射 10. 一定质量的某种理想气体状态变化的图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 状态A时气体分子的内能比状态B时小 B. 气体由状态A变化到状态B的过程中温度一直保持不变 C. 气体由状态A变化到状态B的过程中分子平均速率先增大后减小 D. 气体分子单位时间内对器壁单位面积上的碰撞次数状态A时比状态B时多 三、实验题（共7个空，每空2分，共14分） 11. 某同学利用如图甲所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）若想减小从目镜中观察到的相邻条纹的间距，该同学可_____； A. 将单缝向双缝靠近 B. 将屏向远离双缝的方向移动 C. 使用间距更大的双缝 D. 将光源向单缝移动 （2）某次测量时，若分划板在如图乙所示的位置的示数为，分划板在位置的示数如图乙所示，此时示数为_____cm； （3）该次测量时，选用双缝的间距为，测得屏与双缝间的距离为，则所测单色光的波长为_____nm（结果保留三位有效数字）。 12. 在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时，油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸0.2mL，用量筒和注射器测得1mL上述溶液有80滴，用注射器把一滴该溶液滴入表面撒有痱子粉的浅盘里，待水面稳定后，画出油酸薄膜的轮廓如图所示，图中正方形小方格的边长为1cm。（结果均保留两位有效数字） (1)油酸薄膜的面积是________m2。 (2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是______m3。 (3)根据上述数据，估测出油酸分子的直径是________m。（结果保留两位有效数字） (4)某同学所得到油酸分子直径的计算结果明显偏小，可能是由于________。 A．油酸未完全散开 B．油酸酒精溶液中含有大量酒精 C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格 D．在向量筒中滴入1mL油酸酒精溶液时，滴数多数了10滴 四、计算题（13小题10分，14小题12分、15小题18分；共40分。要求：写出解题依据、公式、步骤和必要的文字说明） 13. 一列简谐横波在均匀介质中沿x轴正方向传播，波源位于x=0位置，t=0时刻波源开始振动，t=1.5s时刻的波形如图所示，此时该波刚好传到x=3m处，求： (1)该波的波长、频率和波速？ (2)此后再经过多长时间x=6m处的质点第一次出现在波谷位置？ 14. 某透明物质的横截面为半圆，O为该半圆的圆心，半圆的半径为R。如图所示，一小束光线从Q点射入该物质，光线恰好从半圆的中点E射出。已知入射点Q到圆心O的距离为，入射光线与竖直方向的夹角，光在真空中的传播速为c。求： （1）该透明物质的折射率； （2）光线从Q点传播到E点所用的时间。 15. 粗细均匀且足够长的玻璃管一端封闭，管内有一段长度的水银柱。当玻璃管开口向上竖直放置时，管内被水银柱封闭的空气柱长度，如图甲所示。现将玻璃管缓慢地转到水平位置时，空气柱长度，如图乙所示。继续将玻璃管缓慢地转到开口向下的竖直位置，空气柱长度为，如图丙所示。设整个过程中玻璃管内气体温度保持不变，求： （1）大气压强；（以cmHg为单位） （2）图丙中封闭空气柱的长度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$