内容正文:
秦皇岛市安丰高级中学2025-2026学年度高二第二学期期中考试
物理试题
一、单选题
1.现阶段我国在光学和量子通信领域处于世界领先水平,下列有关说法正确的是( )
A.图1中,用自然光照射透振方向(箭头所示)互相垂直的前后两个竖直放置的偏振片,光屏依然发亮
B.图2为光导纤维示意图,内芯的折射率比外套的折射率小
C.图3所示的雷达测速利用了康普顿效应
D.图4所示的照相机镜头上呈现的淡紫色是由薄膜干涉现象引起的
2.中国某大学教授的课题组制备出了一种超轻气凝胶,它在弹性和吸油能力方面令人惊喜,这种被称为“全碳气凝胶”的固态材料密度仅是空气密度的。设气凝胶的密度为(单位为),摩尔质量为(单位为),阿伏伽德罗常量为,则下列说法不正确的是( )
A.千克气凝胶所含的分子数 B.气凝胶的摩尔体积
C.每个气凝胶平均占据空间 D.每两个相邻气凝胶分子间的平均间距
3.如图所示,将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃上,一端夹入三张纸片,从而在两玻璃表面间形成劈形空气薄膜,当红光从上方入射后,从上往下看到明暗相间的等距条纹,下列说法正确的是( )
A.该现象是光的衍射现象
B.若将红光改为蓝光,则条纹间距变窄
C.若再夹入一张纸片,则条纹间距变宽
D.若上方玻璃为标准玻璃,看到某处条纹向右侧弯曲,则下方平板玻璃对应处有凹陷
4.一定质量理想气体的V-T图像如图所示,该过程对应的p-V图像可能是( )
A. B.C. D.
5.如图所示为某透明介质制成的棱镜的截面图,该截面为等腰三角形,,腰长为L,S为AB边的中点。一细光束由S点从真空斜射入棱镜,光束与AB的夹角为,折射光线与AC边平行,忽略二次反射的光线,光在真空中的速度为c。下列说法正确的是( )
A.透明介质材料的折射率为
B.光束能从BC边射出棱镜
C.光束从AC边射出时的折射角为45°
D.光在棱镜中传播的时间为
6.用质量为m的光滑活塞将导热汽缸内的理想气体与外界隔离开,汽缸的质量为2m,若用细绳连接活塞,把该整体悬挂起来(如图1所示),活塞距缸底的高度为H,若用细绳连接汽缸缸底,也把该整体悬挂起来(如图2所示),活塞距缸底的高度为h。设环境温度不变,大气压强为p,且,S为活塞的横截面积,g为重力加速度,则H与h之比为( )
A. B. C. D.
7.一列简谐横波沿x轴传播,在t=1.25s时的波形如图甲所示,M、N、P、Q是介质中四个质点,已知N点的平衡位置在x=0处,N、Q两质点平衡位置之间的距离为48m。如图乙所示为质点P的振动图像。下列说法错误的是( )
A.波向x轴负方向传播
B.从t=1.25s开始,再经过0.5s,P点的路程为
C.该波的波速为36m/s
D.质点M的平衡位置位于x=-6m处
二、多选题
8.在庆典活动中,五彩缤纷的气球在空中缓慢上升,其体积逐渐变大。已知环境温度随高度增加而降低,球内气体可视为理想气体,且气球不漏气。关于上升过程中球内气体的状态变化,下列说法正确的是( )
A.气体的内能减少
B.气体对外界做正功
C.单位时间内撞到气球壁单位面积上的气体分子数逐渐减小
D.气体分子的平均动能增大
9.x轴上两波源P、Q的平衡位置坐标分别为、,形成的简谐横波在同种均匀介质中相向传播,某时刻的波形如图所示。已知波的传播速度为2m/s,下列说法正确的是( )
A.两波源的起振方向相反
B.从图示时刻经5s两列波相遇
C.各质点振动稳定后,在P、Q之间的连线上共有10个加强点
D.各质点振动稳定后,平衡位置在坐标原点的质点的振幅为45cm
10.有人设计了一种测温装置,其结构如图所示,玻璃泡M内封有一定质量的气体,与M相连的N管插在水银槽中,管内外水银面的高度差x即可反映泡内气体的温度,即环境温度,并可由N管上的刻度直接读出。设N管的体积与玻璃泡M的体积相比可忽略。在1标准大气压下对N管进行温度标刻(1标准大气压相当于76cmHg)。已知当温度℃时,管内外水银面的高度差为cm,此高度即为27℃的刻线。不考虑水银槽内液面的变化。下列说法正确的是( )
A.N管上所标刻度是不均匀的
B.℃的刻线在cm处
C.若考虑到N管的体积,则测量值示数为℃时,实际温度高于7℃
D.若实际压强变为75cmHg,仍然用该测温装置读数,则当示数为℃时,实际温度为℃
三、实验题
11.某同学在做“测定玻璃折射率”的实验时已经画好了部分图线,如图甲所示,并在入射光线上插上大头针、,现需在玻璃砖下表面折射出的光线上插上和大头针,便能确定光在玻璃砖中的折射光线。
(1)确定、位置的方法正确的是___________;
A.插上大头针,使仅挡住的像 B.插上大头针,使挡住的像和的像
C.插上大头针,使仅挡住 D.插上大头针,使挡住和、的像
(2)经过多次测量作出的图像如图乙,玻璃砖的折射率为___________;(保留三位有效数字)
(3)对实验中的一些具体问题,下列说法中正确的是___________。
A.入射角越小,折射率的测量越准确
B.为了减小作图误差,和的距离应适当取大些
C.如果在界面光的入射角大于临界角,光将不会进入玻璃砖
D.如下图所示,如果误将玻璃砖的边画到(与平行),折射率的测量值将偏小
12.小李同学要测量当地的重力加速度,设计的实验装置如图甲所示,力传感器可以测量细线的拉力随时间变化的规律,测得细线长为L。
(1)实验前先用螺旋测微器测小球的直径,示数如图乙所示,则小球直径________mm;
(2)让小球在竖直面内做小角度摆动,力传感器记录细线拉力随时间变化的图像如图丙所示,则小球摆动的周期________;求得当地的重力加速度________(用L、d、、表示);
(3)小王同学也用该装置测当地的重力加速度,他让小球在竖直面内做大角度摆动,力传感器测得小球摆动过程中细线上的最大拉力为、最小拉力为,小李同学又测得小球质量为m,由此求得当地的重力加速度________。
四、解答题
13.如图所示,实线为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在某一时刻(以该时刻作为t=0时刻)的波形图,经过后,其波形图如图中虚线所示。求:
(1)这列波的周期T。
(2)这列波的波速v可能的大小。
14.某物理探究小组设计了一个报警装置,其原理如图所示。在竖直放置的圆柱形容器内用横截面积、质量的活塞密封一定质量的理想气体,活塞能无摩擦滑动。开始时气体处于温度、活塞与容器底的距离的状态。环境温度升高时容器内气体被加热,活塞缓慢上升恰好到达容器内的卡口处,此时气体达到状态。活塞保持不动,气体被继续加热至温度的状态时触动报警器。从状态到状态的过程中,气体内能增加了,大气压强,重力加速度取,求:
(1)气体在状态时的压强;
(2)气体由状态到状态的过程中,从外界吸收的热量;
(3)达到状态后,由于意外导致容器开始缓慢漏气,漏气过程中容器内温度视为不变,求活塞与卡口刚要分离时,漏出的气体与容器内剩余气体的质量之比。
15.如图,一半径为R的透明材料半球,O点是半球的球心,虚线表示光轴(过球心O与半球底面垂直的直线)。A点在半球底面上,,光在真空中的传播速度为c。现有一束平行单色光垂直入射到半球的底面上,A点射入的光线刚好不能从球面射出(不考虑被半球的内表面反射后的光线)。
(1)该材料的折射率n;
(2)距光轴的入射光线,经球面折射后与光轴相交,求该光线从进入半球到该交点的时间t。(已知);
(3)是否存在另外两条光线,分别从半球的底面上B点、D点入射,经球面折射后与光轴分别相交与E点、F点,使得,。若不存在,说明原因;若存在,求出入射点距球心O的距离d。
试卷第6页,共6页
试卷第5页,共6页
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《2026年4月16日高中物理作业》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
D
B
C
C
B
B
ABC
AD
BD
1.D
【详解】A.自然光经第一个偏振片后成为线偏振光,第二个偏振片透振方向与第一个垂直,线偏振光无法通过,光屏不发亮,故A错误;
B.光导纤维利用全反射传输光,全反射要求光从光密介质射向光疏介质,因此内芯折射率大于外套折射率,故B错误;
C.雷达测速通过发射电磁波,接收运动车辆反射的电磁波,根据多普勒效应(反射波频率变化)计算车速,故C错误;
D.镜头表面的增透膜发生薄膜干涉,抵消大部分可见光反射,剩余紫光反射形成淡紫色,属于光的干涉现象,故D正确。
故选D。
2.D
【详解】A.千克气凝胶的摩尔数为
则所含的分子数为,故A正确,不符合题意;
B.气凝胶的摩尔体积为,故B正确,不符合题意;
C.1mol气凝胶中包含NA个分子,则每个气凝胶分子平均占据空间,故C正确,不符合题意;
D.设每两个相邻气凝胶分子间的平均间距为d,则
解得每两个相邻气凝胶分子间的平均间距为,故D错误,符合题意。
本题选错误的,故选D。
3.B
【详解】A.光线在劈形空气薄膜的上、下表面上反射,并产生干涉,从而形成干涉条纹,因此该现象是光的干涉现象,A错误;
B.若将红光改为蓝光,可知蓝光的波长小于红光,由干涉条纹间距公式可知,则条纹间距变窄,B正确;
C.若再夹入一张纸片,则在同一位置沿斜面的方向光程差的变化变大,则劈形空气薄膜的顶角增大,则条纹间距变窄,C错误;
D.若上方玻璃为标准玻璃,看到某处条纹向右侧弯曲,则下方平板玻璃对应处有凸起,D错误。
故选B。
4.C
【详解】由图可得,A→B温度不变,体积减小,为等温变化。根据玻意耳定律,温度不变时,有
即与成反比,因此在图中,A→B对应双曲线,且曲线变化趋势从大、小的A,向小、大的B移动。由图可得,B→C的延长线过坐标原点,说明为常数,代入理想气体状态方程得
说明压强不变,因此B→C是等压变化。压强不变,体积随温度增大而增大,对应在图中是水平向右的直线。综上可知选项C的图像符合描述。
故选C。
5.C
【详解】A.由题意作出光路图,如图所示
折射光线与AC边平行,由得,则,又光束在S点的入射角为
由折射定律得,故A错误;
B.由
可得全反射临界角为,光束在边的入射角为,不能从边射出,故B错误;
C.根据光路的对称性可得,光束从AC边射出时的折射角为45°,故C正确;
D.光束在棱镜中传播的距离为
光在棱镜中的传播速度为
光在棱镜中传播的时间为
解得,故D错误。
故选C。
6.B
【详解】图1中,设封闭气体的压强为,对汽缸分析,由平衡条件有
解得
气体的体积为
图2中,设封闭气体的压强为,对活塞分析,由平衡条件有
解得
气体的体积为
由玻意耳定律有
解得
故选B。
7.B
【详解】A.由图乙可知,t=1.25s时质点P正在向y轴负方向运动,结合图甲根据同侧法可知,波向x轴负方向传播,故A正确,不符合题意;
B.由图乙可知,周期
则
由于t=1.25s时质点P位于y轴负半轴且正在向y轴负方向运动,故再经过0.5s,P点的路程为,故B错误,符合题意;
C.图甲中质点N的位移大小为,因
与数学正弦函数图像类比得
求得
则该波的波速为,故C正确,不符合题意;
D.M、N的平衡位置间的距离为
故质点M的平衡位置位于处,故D正确,不符合题意。
故选B。
8.ABC
【详解】A.气球上升过程中环境温度降低,球内气体的温度也降低,故气体的内能减少,故A正确;
B.气球的体积变大,气体膨胀,对外界做正功,故B正确;
CD.在上升过程,温度降低,分子的平均动能减小,则分子的平均速率减小,同时气体体积增大,分子数密度减小,单位时间内撞到气球壁单位面积上的分子数逐渐减小,故C正确,D错误。
故选ABC。
9.AD
【详解】A.由图可知,某时刻,波源产生的机械波刚好传到x=-6m处,根据上下坡法可知,x=-6m处的质点的速度方向沿y轴负方向,即波源的起振方向沿y轴负方向;同理,某时刻,波源产生的机械波刚好传到x=4m处,根据上下坡法可知,x=4m处的质点的速度方向沿y轴正方向,即波源的起振方向沿y轴正方向,故两波源的起振方向相反,故A正确;
B.由题知,在同种均匀介质中相向传播,则两列波的波速相等,为2m/s,设时间两列波相遇,则有
解得
故B错误;
C.由图可知,两列波的波长相等,都为,又两列波的波速相等,则两列波的周期相等,所以两列波频率相等,因Q波早振动半个周期,两列波的起振方向相反,则某振动加强点到两波源的距离的路程差等于波长的整数倍,设某振动加强点到P点的距离为,到Q点的距离为,则有
其中
则n的取值为-5,-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4,5,共11个值,排除P、Q两点,则在P、Q之间的连线上共有9个加强点,故C错误;
D.两列波频率相等,叠加后可发生稳定的干涉现象,当波源振动形式传播到原点时,波源在处质点的振动形式传播到原点,且振动方向相同,则坐标原点的质点为振动加强点,质点振幅为
故D正确。
故选AD。
10.BD
【详解】A.气体的状态参量,,;气体发生等容变化,由查理定律可得
即
解得
则
气体发生等容变化,由查理定律得
即
解得水银柱高度随温度的变化关系为
x与t是线性关系,所以刻度均匀,故A错误;
B.根据气体的状态参量;气体发生等容变化,由查理定律可得
即
解得
则
故B正确;
C.若考虑到N管的体积,可知M管内气体的变化不是等容变化,根据
可知气体压强减小,液面上升,根据分析可知测量值偏小,故
根据
可知
可知由于液体产生的压强的影响,偏小,则测得的温度偏小,实际温度低于7℃,故C错误;
D.设温度计显示温度是时,对应的刻度值为,则
由
得
在大气压强变为75cmHg时设这个刻度值对应的温度为,则
,
由
得
所以,当大气压强变为75cmHg时,用这个温度计测得某物体的温度是时,这个物体的实际温度是,故D正确。
故选BD。
11.(1)BD
(2)1.50
(3)BD
【详解】(1)
根据实验原理可知,该同学接下来要完成的必要步骤有,插上大头针,使挡住、的像;
插上大头针,使挡住和、的像。
故选BD。
(2)
根据图甲,由几何关系结合折射定律可得,玻璃砖的折射率为
结合图乙解得
(3)
A.入射角合适即可,不应过大或过小,故A错误;
B.折射光线是通过隔着玻璃砖观察成一条直线确定的,和之间的距离适当大些,可以提高准确度,故B正确;
C.在界面光的入射角大于临界角,是光疏介质进入光密介质,不会在玻璃砖的上表面发生全反射,一定进入玻璃砖,故C错误;
D.如果误将玻璃砖的边画到(与平行),实验的折射角比实际的折射角偏大,所以折射率测量值偏小,故D正确。
故选BD。
12.(1)5.980
(2)
(3)
【详解】(1)小球的直径
(2)[1]小球摆动的周期
[2]根据单摆周期公式
得到当地的重力加速度
(3)设小球摆动时的摆角为,摆长为l,根据牛顿第二定律有,
根据机械能守恒有
解得
即当地的重力加速度
13.(1)
(2)
【详解】(1)该列波沿x轴正方向传播,由题图可知波形从实线变为虚线至少经历周期,则有
解得
(2)由题图可得,该列波的波长λ=16cm
由波速表达式
解得
14.(1)
(2)170J
(3)
【详解】(1)气体在状态时,有
解得
气体由状态到状态过程中,气体的压强不变
由盖吕萨克定律有
解得
气体由状态到状态过程中,气体的体积不变,由查理定律有
解得
(2)气体从状态到状态的过程中,气体对外做的功为
由热力学第一定律有
解得
(3)活塞与卡口刚要分离时气体压强为
由(1)知
根据
解得
漏出的气体与容器内剩余气体的质量之比
15.(1)
(2)
(3)B点不存在,D点存在,
【详解】(1)根据如图几个关系可知
根据临界角可知
可得
(2)有几何关系可知
解得
根据折射定律
解得
有几何关系可知
且有
光线再半球内的时间
根据正弦定理
解得
射出半球到该交点的时间
该光线从进入半球到该交点的时间
(3)刚好全反射时,若存在折射光线交光轴与M点,则有
所有光线与光轴的交点应再M点上方,因为,
所以B点入射光线不存在、D点入射光线存在,设球面上射出点为P,则根据折射定律
根据正弦定理
解得
根据余弦定理有
解得
可得
出入射点距球心O的距离
答案第10页,共11页
答案第11页,共11页
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