精品解析：吉林省长春市第二实验中学2024-2025学年高二下学期期中物理试题

长春市第二实验中学高二期中考试 物理试卷 考生注意： 1．满分100分，考试时间75分钟。 2．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0．5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 3．本卷命题范围：人教版选择性必修一第二章～第四章，选择性必修三第一章～第二章。 一、选择题：本大题共10小题，共46分。第1～7题，每小题4分，只有一项符合题目要求，错选、多选或未选均不得分，第8～10题，每小题6分，有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分。 1. 北宋沈括在《梦溪笔谈》中有一段记录：“鼓其应弦，纸人跃，它弦即不动”，意思是拨动其中特定的一根弦，纸人会跳动，但弹奏其他弦，纸人却不动，下列情境中与此现象相同的是（ ） A. 工厂中机器开动引起厂房的振动 B. 绕正在发音的音叉走一圈，可以听到忽强忽弱的声音 C. 用光导纤维传送图像信息 D. 火车向人驶来，人感到笛声的音调变高 【答案】A 【解析】 【详解】A．工厂中机器开动引起厂房的微微振动，属于共振引起的结构振动，A正确； B．绕正在发音的音叉走一圈，可以听到忽强忽弱的声音，属于声音的干涉，B错误； C．用光导纤维传送图像信息，这是光的全反射的应用，C错误； D．火车向人驶来，人感到笛声的音调变高，属于多普勒现象，D错误。 故选A。 2. 对于分子动理论下列四幅插图的说法，正确的是（　　） A. 甲图中分子间距离为时，分子间斥力和引力的合力为零，分子势能也一定为零 B. 乙图中欲使玻璃板离开水面，绳子对玻璃板的拉力大于玻璃板的重力 C. 丙图中液体表面层分子间距离小于液体内部分子间的距离，分子间表现为斥力 D. 丁图为大量气体分子热运动的速率分布图，峰值向右侧移动的曲线②比曲线①对应的温度低 【答案】B 【解析】 【详解】A．甲图中分子间距离为时，分子间斥力、引力都不为零，但是合力为零，分子势能最小，分子势能的大小与零势能的规定有关，因为没有规定零势能，所以此位置的分子势能不一定为零，故A错误； B．图乙由于玻璃板与液体间存在分子引力，故玻璃板的拉力一定大于玻璃板的重力，故B正确； C．图丙为液体的结构的示意图，由图可知，液体表面层的分子距离较大，但分子间的引力和斥力都比液体内部的小，只是分子斥力减小得更快，故表现出来的是引力，故C错误； D．丁图中温度越高，分子热运动越剧烈，速率较大的分子数目占总分子数的比例越大，所以图中②对应的温度高，故D错误。 故选B。 3. 两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为，相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近。若两分子相距无穷远时，分子势能为零，下列说法正确的是（　　） A. 在阶段，F做正功，分子动能增大，势能也增大 B. 在阶段，F做负功，分子动能减小，势能也减小 C. 在时，分子势能为零 D. 分子动能和势能之和在整个过程中不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．在阶段，两分子间的斥力和引力的合力表现为引力，两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近，做正功，分子动能增大，势能减小，A错误； B．在阶段，两分子间的斥力和引力的合力表现为斥力，做负功，分子动能减小，势能增大，B错误； C．在时，分子势能最小，但不为零，动能最大，C错误； D．在整个过程中，只有分子力做功，分子动能和势能之和保持不变，D正确。 故选D。 4. 某束光射在半圆形玻璃砖上，并能通过玻璃砖的圆心，下列光路图可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】AB．光从空气进入玻璃砖，入射角大于折射角。故AB错误； CD．光从玻璃砖进入空气，入射角小于折射角。故C错误；D正确。 故选D。 5. 关于一定量的气体,下列说法不正确的是(　　) A. 气体的体积指的是该气体的分子所能到达的空间的体积,而不是该气体所有分子体积之和 B. 只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度,气体的温度就可以降低 C. 气体在等压膨胀过程中温度一定升高 D. 在完全失重的情况下,气体对容器壁的压强为零 【答案】D 【解析】 【详解】气体的体积指的是该气体的分子所能到达的空间的体积，由于气体分子间距比较大，所以气体的体积大于该气体所有分子体积之和，故A正确；温度是分子热运动剧烈程度的反映，减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以降低，故B正确；气体在等压膨胀过程中，根据气态方程 可知温度一定升高，故C正确．在完全失重的情况下，分子运动仍不停息，气体对容器壁的碰撞不停止，所以气体的压强不为零，故D错误；此题选择错误的选项，故选D． 点睛：本题关键要掌握气体分子模型、温度和气体压强的微观意义，熟练运用气态方程分析状态变化情况；注意气体压强的产生是大量气体分子对器壁频繁的碰撞的结果． 6. 为了将空气装入气瓶内，现将一定质量的空气等温压缩，空气可视为理想气体。下列图象能正确表示该过程中空气的压强p和体积V关系的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】本题考查等温变化下气体的压强与体积之间的关系，PV的乘积是定值，因此P与V成反比，即与1/V成正比，B项正确； 7. 为了减少光学元件的反射损失,可在光学元件表面镀上一层增透膜,利用薄膜的干涉相消来减少反射光.如果照相机镜头所镀膜对绿光的折射率为n,厚度为d,它使绿光在垂直入射时反射光完全抵消,那么绿光在真空中的波长λ0为 A. B. C. 4d D. 4nd 【答案】D 【解析】 【详解】本题考查薄膜干涉．设绿光在膜中的波长为λ，则由d=λ/4，得λ=4d；则绿光在真空中的波长为：λ0=nλ=4nd．故选D． 点睛：光的透射能力是由薄膜的厚度决定，当厚度正好使得两反射光的光程差等于半个波长，出现振动减弱的现象．此时光的透射性最强． 8. 简谐运动是最简单、最基本的振动。图甲是做简谐运动的某物体，全振动50次用了20s；图乙是研究单摆的回复力实验图，下列对应的说法正确的是（ ） A. 图甲是研究弹簧振子的运动实验图，弹簧振子在弹簧弹力作用下做匀变速直线运动 B. 图甲是研究弹簧振子的运动实验图，弹簧振子的频率为2.5Hz C. 图乙中做单摆运动的摆球的回复力是摆球重力和细线拉力的合力 D. 图乙中做单摆运动的摆球运动到O点时速度最大，回复力最小 【答案】BD 【解析】 【详解】A．题图甲是研究弹簧振子的运动实验图，弹簧振子在弹簧弹力作用下做简谐运动，简谐运动是变加速运动，故A错误； B．依题意，可得振动周期为 则频率为 故B正确； C．题图乙是研究单摆的回复力实验图，单摆的回复力是摆球重力沿圆弧切线方向的分力，故C错误； D．题图乙中单摆的摆球运动到点时所受合力指向圆心，速度最大，回复力最小，故D正确。 故选BD。 9. 如图为俯视图，P为桥墩，A为靠近桥墩浮出水面的叶片，波源S连续振动，形成水波，此时叶片A静止不动。为使水波能带动叶片振动，不能实现的方法是（　　） A. 提高波源S频率 B. 降低波源S频率 C. 减小波源S到桥墩的距离 D. 波源S振幅减小 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．拍打水面时，水波中的质点上下振动，形成的波向前传播，提高拍打水面的频率，则质点振动的频率增加，波的频率与振动的频率相等，根据 波速不变，频率增大，则波长减小，衍射现象不明显，不能够实现水波带动叶片振动，故A正确； B．结合上述，降低波源S频率，波长增大，衍射现象明显，能够实现水波带动叶片振动，故B错误； CD．结合上述可知，波源S到桥墩的距离和波源S振幅变化，波长不变，即不能够实现水波带动叶片振动，故CD正确。 故选ACD。 10. 简谐横波在均匀介质中沿直线传播，M、N是传播方向上相距12m的两质点，波先传到M，当波传到N开始计时，M、N两质点的振动图像如图所示。则波的波速大小可能值为（ ） A. 1m/s B. 1.2m/s C. 3m/s D. 4m/s 【答案】BC 【解析】 【详解】由图像可知在一个周期以内点起振的时刻比点晚，考虑到周期性，振动周期，波从点传到点的时间为（） 由波速公式可得，（） n=0时v=3m/s，n=1时v=1.2m/s 故选BC。 二、非选择题：本大题共5小题，共54分。 11. 小明利用图甲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，调节器材，在目镜中可以观测到干涉图样 （1）如图甲所示，实验所需器材在光具座上依次排列，其中为__________（填“单缝”或“双缝”）； （2）在目镜中看到的干涉图样如图乙所示，为了将条纹调节到竖直方向，应该调节_________（填标号）；A. 透镜 B. 单缝 C. 双缝 D. 目镜 （3）条纹调节完毕后，移动测量头，使分划板的中心刻线对准第2条亮纹的中心，记下此时测量头读数；转动测量头，使分划板的中心刻线向右移动对准第6条亮纹的中心，此时手轮上的读数为，已知双缝与屏的距离为，双缝间距为，则单色光的波长_________. 【答案】（1）单缝 （2）BC （3） 【解析】 【小问1详解】 由实验原理和实验装置可知A为单缝； 【小问2详解】 干涉条纹倾斜，说明双缝是倾斜的，双缝平行于干涉条纹，应当通过调节双缝装置来修正.实际上实验中单缝、双缝相互平行，调整双缝时、单缝也应相应调整。故选BC。 【小问3详解】 相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距是 又 联立解得 12. 有同学在做“研究温度不变时，一定质量的气体的压强跟体积的关系”实验时，用连接计算机的压强传感器直接测量注射器内气体的压强值，缓慢推动活塞，使注射器内空气柱从初始体积20.0mL变为10.0mL。实验共测了五次，每次体积值直接从注射器的刻度上读出并输入计算机，同时由压强传感器测得对应体积的压强值，实验完成后，计算机屏幕上立刻显示出如下表所示的实验结果。 序号 V（mL） p（×105Pa） pV（×105Pa⋅mL） 0 20.0 1.0000 20.000 1 18.0 1.1105 19.989 2 16.0 1.2485 19.976 3 14.0 1.4250 19.950 4 12.0 1.6600 19.920 （1）理论上pV（×105Pa⋅mL）中的数值应__________（填“不变”或“变化”）。仔细观察不难发现，pV（×105Pa⋅mL）一栏中的数值越来越小，造成这一现象的原因可能是__________（填标号）； A．实验过程中环境温度升高了 B．实验过程中环境温度降低了 C．实验过程中外界大气压强变大了 D．实验过程中注射器内的空气向外发生了泄漏 （2）根据你在（1）中的选择，说明为了减小误差，应采取的措施是__________（填标号）。 A. 保持环境温度不变 B. 增加注射器的气密性 C. 减小外界大气压强 【答案】（1） ①. 不变 ②. BD （2）AB 【解析】 【小问1详解】 [1]由理想气体状态方程pV=nRT，温度不变时一定质量的气体的压强与体积的乘积不变。 [2]pV的乘积变小了，有可能是环境温度降低了，或是注射器漏气，与外界大气压强无关。 故选BD。 【小问2详解】 为了减小误差，应采取的措施是保持环境温度不变和增加注射器的密封性。 故选AB。 13. 图甲中空气炸锅是一种新型的烹饪工具，图乙为某型号空气炸锅的简化模型图，空气炸锅中有一气密性良好的内胆，工作时内胆的气体可视为质量不变的理想气体。已知锅内的总容积为，食材占锅内总容积的，加热前胆内初始气体压强与大气压相同为，温度为，现启动加热模式使气体温度升高到。忽略加热过程食材导致的气体体积变化，求： （1）此时内胆中气体的压强p； （2）打开锅盖后，气体开始放出，直至锅内压强与外界压强平衡．设排气过程中气体温度不变、食材未取出，求锅内剩下的气体和原来气体的质量之比。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据题意可知，气体体积不变，气体为等容变化，根据查理定律可得 解得 【小问2详解】 根据玻意耳定律 解得 在相同大气压的情况下，放气之后剩余气体与原来气体质量之比为 解得 14. 一列简谐横波沿x轴传播，图甲为时刻的波形图，图乙为质点P的振动图像。P是介质中处的质点，Q质点在时刻的位置坐标如图甲所示。求： （1）该简谐波的传播方向及速度大小； （2）P质点在0～6s内通过的路程和位移； （3）Q质点的横坐标和Q质点的振动方程。 【答案】（1）方向沿轴正方向传播， （2）12m，0 （3）， 【解析】 【小问1详解】 由图乙可知时刻质点沿轴正方向运动，根据质点的振动方向和波的传播方向的关系，可判断出简谐波的传播方向沿轴正方向传播；由图可知波长，周期 可得 【小问2详解】 由于周期，点经过有 故质点的运动路程 点经过后回到平衡位置，故质点的位移为0。 【小问3详解】 由图像甲可知质点在时刻位移为，质点的横坐标为 由图甲可知质点在时刻沿轴负方向振动，设质点的振动方程为 其中角速度 振幅 则有 时，又因为波沿轴正方向传播，所以只能有 则质点的振动方程为 15. 光纤通信具有通信容量大、传输距离远等优点．现有一长为，直径为的长直光纤，一束单色平行光从该光纤左端沿光纤方向射入，经过在光纤右端接收到该光束．已知光在真空中传播的速度，求： （1）光纤的折射率n； （2）若改变平行光的入射方向使从左端射入的光能够传送到右端（无损失），求光在光导纤维内传输的最长时间； （3）如图所示该光纤绕圆柱转弯，若平行射入该光纤的光在转弯处均能发生全反射，求该圆柱体半径R的最小值． 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）光在长直光纤中传输 光纤的折射率 （2）当光射到芯层与包层分界面的入射角等于临界角时，光在光导纤维内传输的时间最长，此时光传播的路程为 又 则最长时间 （3）如图所示，当光纤中最下面的光线发生全反射，则平行光在弯曲处全部发生全反射 由几何关系可知 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 长春市第二实验中学高二期中考试 物理试卷 考生注意： 1．满分100分，考试时间75分钟。 2．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0．5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 3．本卷命题范围：人教版选择性必修一第二章～第四章，选择性必修三第一章～第二章。 一、选择题：本大题共10小题，共46分。第1～7题，每小题4分，只有一项符合题目要求，错选、多选或未选均不得分，第8～10题，每小题6分，有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分。 1. 北宋沈括在《梦溪笔谈》中有一段记录：“鼓其应弦，纸人跃，它弦即不动”，意思是拨动其中特定的一根弦，纸人会跳动，但弹奏其他弦，纸人却不动，下列情境中与此现象相同的是（ ） A. 工厂中机器开动引起厂房的振动 B. 绕正在发音的音叉走一圈，可以听到忽强忽弱的声音 C. 用光导纤维传送图像信息 D. 火车向人驶来，人感到笛声的音调变高 2. 对于分子动理论下列四幅插图的说法，正确的是（　　） A. 甲图中分子间距离为时，分子间斥力和引力的合力为零，分子势能也一定为零 B. 乙图中欲使玻璃板离开水面，绳子对玻璃板的拉力大于玻璃板的重力 C. 丙图中液体表面层分子间距离小于液体内部分子间的距离，分子间表现为斥力 D. 丁图为大量气体分子热运动的速率分布图，峰值向右侧移动的曲线②比曲线①对应的温度低 3. 两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为，相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近。若两分子相距无穷远时，分子势能为零，下列说法正确的是（　　） A. 在阶段，F做正功，分子动能增大，势能也增大 B. 在阶段，F做负功，分子动能减小，势能也减小 C. 在时，分子势能为零 D. 分子动能和势能之和在整个过程中不变 4. 某束光射在半圆形玻璃砖上，并能通过玻璃砖的圆心，下列光路图可能正确的是（　　） A. B. C. D. 5. 关于一定量的气体,下列说法不正确的是(　　) A. 气体的体积指的是该气体的分子所能到达的空间的体积,而不是该气体所有分子体积之和 B. 只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度,气体的温度就可以降低 C. 气体在等压膨胀过程中温度一定升高 D. 在完全失重的情况下,气体对容器壁的压强为零 6. 为了将空气装入气瓶内，现将一定质量的空气等温压缩，空气可视为理想气体。下列图象能正确表示该过程中空气的压强p和体积V关系的是（　　） A. B. C. D. 7. 为了减少光学元件的反射损失,可在光学元件表面镀上一层增透膜,利用薄膜的干涉相消来减少反射光.如果照相机镜头所镀膜对绿光的折射率为n,厚度为d,它使绿光在垂直入射时反射光完全抵消,那么绿光在真空中的波长λ0为 A. B. C. 4d D. 4nd 8. 简谐运动是最简单、最基本的振动。图甲是做简谐运动的某物体，全振动50次用了20s；图乙是研究单摆的回复力实验图，下列对应的说法正确的是（ ） A. 图甲是研究弹簧振子的运动实验图，弹簧振子在弹簧弹力作用下做匀变速直线运动 B. 图甲是研究弹簧振子的运动实验图，弹簧振子的频率为2.5Hz C. 图乙中做单摆运动的摆球的回复力是摆球重力和细线拉力的合力 D. 图乙中做单摆运动的摆球运动到O点时速度最大，回复力最小 9. 如图为俯视图，P为桥墩，A为靠近桥墩浮出水面的叶片，波源S连续振动，形成水波，此时叶片A静止不动。为使水波能带动叶片振动，不能实现的方法是（　　） A. 提高波源S频率 B. 降低波源S频率 C. 减小波源S到桥墩的距离 D. 波源S振幅减小 10. 简谐横波在均匀介质中沿直线传播，M、N是传播方向上相距12m的两质点，波先传到M，当波传到N开始计时，M、N两质点的振动图像如图所示。则波的波速大小可能值为（ ） A. 1m/s B. 1.2m/s C. 3m/s D. 4m/s 二、非选择题：本大题共5小题，共54分。 11. 小明利用图甲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，调节器材，在目镜中可以观测到干涉图样 （1）如图甲所示，实验所需器材在光具座上依次排列，其中为__________（填“单缝”或“双缝”）； （2）在目镜中看到的干涉图样如图乙所示，为了将条纹调节到竖直方向，应该调节_________（填标号）；A. 透镜 B. 单缝 C. 双缝 D. 目镜 （3）条纹调节完毕后，移动测量头，使分划板的中心刻线对准第2条亮纹的中心，记下此时测量头读数；转动测量头，使分划板的中心刻线向右移动对准第6条亮纹的中心，此时手轮上的读数为，已知双缝与屏的距离为，双缝间距为，则单色光的波长_________. 12. 有同学在做“研究温度不变时，一定质量的气体的压强跟体积的关系”实验时，用连接计算机的压强传感器直接测量注射器内气体的压强值，缓慢推动活塞，使注射器内空气柱从初始体积20.0mL变为10.0mL。实验共测了五次，每次体积值直接从注射器的刻度上读出并输入计算机，同时由压强传感器测得对应体积的压强值，实验完成后，计算机屏幕上立刻显示出如下表所示的实验结果。 序号 V（mL） p（×105Pa） pV（×105Pa⋅mL） 0 20.0 1.0000 20.000 1 18.0 1.1105 19.989 2 16.0 1.2485 19.976 3 14.0 1.4250 19.950 4 12.0 1.6600 19.920 （1）理论上pV（×105Pa⋅mL）中的数值应__________（填“不变”或“变化”）。仔细观察不难发现，pV（×105Pa⋅mL）一栏中的数值越来越小，造成这一现象的原因可能是__________（填标号）； A．实验过程中环境温度升高了 B．实验过程中环境温度降低了 C．实验过程中外界大气压强变大了 D．实验过程中注射器内的空气向外发生了泄漏 （2）根据你在（1）中的选择，说明为了减小误差，应采取的措施是__________（填标号）。 A. 保持环境温度不变 B. 增加注射器的气密性 C. 减小外界大气压强 13. 图甲中空气炸锅是一种新型的烹饪工具，图乙为某型号空气炸锅的简化模型图，空气炸锅中有一气密性良好的内胆，工作时内胆的气体可视为质量不变的理想气体。已知锅内的总容积为，食材占锅内总容积的，加热前胆内初始气体压强与大气压相同为，温度为，现启动加热模式使气体温度升高到。忽略加热过程食材导致的气体体积变化，求： （1）此时内胆中气体的压强p； （2）打开锅盖后，气体开始放出，直至锅内压强与外界压强平衡．设排气过程中气体温度不变、食材未取出，求锅内剩下的气体和原来气体的质量之比。 14. 一列简谐横波沿x轴传播，图甲为时刻的波形图，图乙为质点P的振动图像。P是介质中处的质点，Q质点在时刻的位置坐标如图甲所示。求： （1）该简谐波的传播方向及速度大小； （2）P质点在0～6s内通过的路程和位移； （3）Q质点的横坐标和Q质点的振动方程。 15. 光纤通信具有通信容量大、传输距离远等优点．现有一长为，直径为的长直光纤，一束单色平行光从该光纤左端沿光纤方向射入，经过在光纤右端接收到该光束．已知光在真空中传播的速度，求： （1）光纤的折射率n； （2）若改变平行光的入射方向使从左端射入的光能够传送到右端（无损失），求光在光导纤维内传输的最长时间； （3）如图所示该光纤绕圆柱转弯，若平行射入该光纤的光在转弯处均能发生全反射，求该圆柱体半径R的最小值． 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $