内容正文:
高二物理
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,选出每小题答案后,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,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
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. 下列说法正确的是( )
A. 分子热运动是有规则的
B. 有的昆虫可停在水面是因为水的表面张力作用
C. 雪花是非晶体
D. 若两个物体的温度相同,则它们的内能一定相同
2. 如图所示,在空旷的广场上有一堵较高的墙,在墙的一侧有一个正在播放男中音和女高音的合唱歌曲的声源,小王从点走到墙后的点,在此过程中,从衍射的角度来考虑,则他会听到( )
A. 声音变弱,女声比男声更弱 B. 声音变响,女声比男声更响
C. 声音变弱,男声比女声更弱 D. 声音变响,男声比女声更响
3. 两分子间的分子力与分子间距离的关系如图中曲线所示,曲线与轴交点的横坐标为。相距很远的两分子仅在分子力作用下,由静止开始相互靠近,若两分子相距无穷远时分子势能为零。在两分子相互靠近的过程中,下列说法正确的是( )
A. 分子间斥力越来越小 B. 在阶段,分子动能减小
C. 在阶段,分子势能增大 D. 在时,分子间没有斥力,只有引力
4. 在现代科技中,可以用扫描隧道显微镜观测甚至操控原子,图甲为科学家操控48个原子在的表面排列成圆圈从而构成“量子围栏”。可以将其简化为如图乙所示的模型:48个Fe原子(可视为球形)均匀排列在一半径为的圆形外侧,相邻两原子的球心距离约为,由此可估测原子的半径约为( )
A. B. C. D.
5. 在振荡电路中,若某个时刻电容器极板上的电荷量正在减少,则下列说法正确的是( )
A. 电容器的电容可能发生了变化 B. 电路中的电场能正在增加
C. 电路中的电流正在减小 D. 电路中的电场能正在向磁场能转化
6. 如图所示,一导热良好的足够长汽缸水平放置在粗糙的水平桌面上,桌面足够高,汽缸内有一活塞封闭了一定质量的理想气体。一足够长轻绳跨过定滑轮,一端连接在活塞上,另一端挂一钩码,滑轮与活塞间的轻绳与桌面平行,不计滑轮和活塞的摩擦。已知当地重力加速度大小为,大气压为,钩码质量为,活塞质量为,汽缸质量为,活塞横截面积为。现释放钩码,汽缸恰好能匀速运动,此时汽缸内理想气体的压强为( )
A. B.
C. D.
7. 如图所示,为了观察门外情况,可以在门上开一小圆孔,将一块圆柱形玻璃嵌入其中,圆柱体轴线与门面垂直。从圆柱底面中心往外看,可以看到的门外入射光线与轴线间的最大夹角称为视场角。已知该玻璃的折射率为,圆柱长为,底面半径为,则视场角的正弦值为( )
A. B. C. D.
8. 关于电磁波、下列说法正确的是( )
A. 电磁波要借助介质传播
B. 电磁波是横波
C. 电磁波在真空中的传播速度等于光速
D. 恒定的电场和磁场可能产生电磁波
9. 如图所示,在“测量平行玻璃砖的折射率”实验中,下列说法正确的是( )
A. 为了提高实验精度应选用两表面间距小的玻璃砖
B. 实验中要保证四枚大头针的距离尽可能小
C. 玻璃砖对光的折射率可表示为
D. 若作出的界面与界面的间距比玻璃砖两表面的实际间距小,则测量结果将偏大
10. 两列简谐横波的振幅都是,传播速度大小相同。实线波的频率为,沿轴正方向传播,虚线波沿轴负方向传播。某时刻两列波在如图所示的区域相遇,则下列说法正确的是( )
A. 实线波和虚线波的周期之比为
B. 波源在沿轴运动
C. 平衡位置为处的质点此刻具有沿轴负方向的最大速度
D. 从图示时刻起再经过,平衡位置为处的质点的位移
二、非选择题:本题共5小题,共54分
11. 某同学做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验。
(1)下列给出的实验步骤中,正确排序应为________。(填序号)
A.待油酸薄膜的形状稳定后,将玻璃板放在浅盘上,用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上
B.将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上,用滴管吸取浓度为0.1%的油酸酒精溶液,从低处向水面中央滴入一滴
C.将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,以坐标纸上边长为的正方形为单位,计算轮廓内的正方形约为个,算出油酸薄膜的面积
D.用滴管将浓度为0.1%的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下滴入1 mL油酸酒精溶液的滴数
(2)利用以上测量数据,可知单个油酸分子的直径________。
12. 在“描绘电场等势线”的实验中:
(1)给出下列器材,电源应选用________,传感器应选用________。(均用字母表示)
A. 的直流电源
B. 的交流电源
C.电压传感器
D.电流传感器
(2)按图示连接电路。在电极A、B的连线上等距离地取、、、、共5个基准点。
(Ⅰ)已知传感器正接线柱的电势高于负接线柱时,计算机读数为正。若在图中连接传感器正接线柱的红探针接触点,连接负接线柱的黑探针接触点时,读数为负,则可以判断电极A接在电源的________(填“正”或“负”)极上。
(II)在寻找基准点的等势点时,将红探针固定于点,黑探针在纸上移动,当移动到某点时读数为负,为了找到基准点的等势点,黑探针应平行于、两点连线向________(填“”或“”)端移动。
(3)如果将红探针固定在电极B上,黑探针沿、两点连线移动,每移动一小段相等距离记录一次传感器读数,以到点的距离为横坐标,传感器读数为纵坐标,作出的图可能为下图中的________。
A. B. C. D.
13. 一列简谐横波在时刻的部分图像如图所示,为坐标原点处的质点,点是平衡位置位于处的质点,点位于处,已知该波的频率,振幅,沿轴正方向传播,求:
(1)波的速度大小;
(2)时间内,质点运动的路程。
14. 如图所示,截面为半圆的玻璃砖直径水平,半径为,圆心为,、分别是直径的左、右端点,点是玻璃砖的最低点,一束光从玻璃砖内点射到线段的中点,其折射角。反射光线经过玻璃砖的点(未画出),光在真空中传播的速度为,求:
(1)玻璃砖对该光的折射率;
(2)点离的距离;
(3)光从点传播到点的时间。
15. 如图所示,一竖直放置的绝热圆柱形汽缸上端开口且高,汽缸的横截面积为,两个活塞M、N将两部分理想气体A、B封闭在汽缸内,初始时刻两部分气体的温度均为、其中活塞M为导热活塞,活塞N为绝热活塞,活塞M、N质量均为,活塞横截面积均为,两活塞的间距为,活塞N距汽缸底的距离为。其底部有一体积很小的加热装置,其体积可忽略。已知外界的大气压 ,环境温度为且保持不变,取重力加速度大小,两活塞的厚度及活塞与汽缸之间的摩擦均可忽略不计,两活塞始终在水平方向上。现用加热装置缓慢加热气体B,使其温度达到,同时将质量 的物体慢慢放于活塞M上,系统稳定后两活塞都不移动。
(1)求加热前理想气体A、B的压强、;
(2)求加热气体B并使系统稳定后活塞M移动的距离;
(3)接第(2)问状态后继续缓慢加热,当活塞M刚好到达汽缸上端时,求气体B的摄氏温度。
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高二物理
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,选出每小题答案后,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,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
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. 下列说法正确的是( )
A. 分子热运动是有规则的
B. 有的昆虫可停在水面是因为水的表面张力作用
C. 雪花是非晶体
D. 若两个物体的温度相同,则它们的内能一定相同
【答案】B
【解析】
【详解】A.分子热运动的基本特征是永不停息的无规则运动,不存在固定规则,故A错误;
B.水的表面层分子间距大于内部分子间距,分子间表现为引力即表面张力,可支撑昆虫的重量使其停在水面,故B正确;
C.雪花是水分子规则排列形成的冰晶,有确定的熔点和规则几何外形,属于晶体,故C错误;
D.内能是物体内所有分子动能和分子势能的总和,温度相同仅说明分子平均动能相同,内能还和分子总数、分子势能等因素有关,因此温度相同的两个物体内能不一定相同,故D错误。
故选B。
2. 如图所示,在空旷的广场上有一堵较高的墙,在墙的一侧有一个正在播放男中音和女高音的合唱歌曲的声源,小王从点走到墙后的点,在此过程中,从衍射的角度来考虑,则他会听到( )
A. 声音变弱,女声比男声更弱 B. 声音变响,女声比男声更响
C. 声音变弱,男声比女声更弱 D. 声音变响,男声比女声更响
【答案】A
【解析】
【详解】由题意可知,小王从图中C点走到墙后的D点,能听到声音,是由于波的衍射现象,但强度变弱;由于男声的频率低于女声,在同一介质中,传播速度相同,则其波长长于女声的波长,更容易发生衍射,所以女声比男声更弱。
故选A。
3. 两分子间的分子力与分子间距离的关系如图中曲线所示,曲线与轴交点的横坐标为。相距很远的两分子仅在分子力作用下,由静止开始相互靠近,若两分子相距无穷远时分子势能为零。在两分子相互靠近的过程中,下列说法正确的是( )
A. 分子间斥力越来越小 B. 在阶段,分子动能减小
C. 在阶段,分子势能增大 D. 在时,分子间没有斥力,只有引力
【答案】C
【解析】
【详解】A.在两分子相互靠近的过程中,分子间的斥力越来越大,故A错误;
B.在阶段,分子力为引力,在两分子相互靠近的过程中,分子引力做正功,分子动能增大,故B错误;
C.在阶段,分子力为斥力,在两分子相互靠近的过程中,分子斥力做负功,分子势能增大,故C正确;
D.在时,分子引力与分子斥力大小相等,分子间作用力为零,故D错误。
故选C。
4. 在现代科技中,可以用扫描隧道显微镜观测甚至操控原子,图甲为科学家操控48个原子在的表面排列成圆圈从而构成“量子围栏”。可以将其简化为如图乙所示的模型:48个Fe原子(可视为球形)均匀排列在一半径为的圆形外侧,相邻两原子的球心距离约为,由此可估测原子的半径约为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】如图由题意可知
由相似三角形可知
解得原子的半径
故选A。
5. 在振荡电路中,若某个时刻电容器极板上的电荷量正在减少,则下列说法正确的是( )
A. 电容器的电容可能发生了变化 B. 电路中的电场能正在增加
C. 电路中的电流正在减小 D. 电路中的电场能正在向磁场能转化
【答案】D
【解析】
【详解】A.电容器的电容是自身固有属性,仅由极板正对面积、极板间距、极板间介电常数决定,与带电荷量无关,LC振荡电路不变,故A错误;
BD.电容器极板电荷量减少,说明LC电路处于放电过程。电容器正在放电,电路中的电场能减小,磁场能增大,电场能正向磁场能转化,故B错误,D正确;
C.放电过程中,电路电流逐渐增大,故C错误。
故选D。
6. 如图所示,一导热良好的足够长汽缸水平放置在粗糙的水平桌面上,桌面足够高,汽缸内有一活塞封闭了一定质量的理想气体。一足够长轻绳跨过定滑轮,一端连接在活塞上,另一端挂一钩码,滑轮与活塞间的轻绳与桌面平行,不计滑轮和活塞的摩擦。已知当地重力加速度大小为,大气压为,钩码质量为,活塞质量为,汽缸质量为,活塞横截面积为。现释放钩码,汽缸恰好能匀速运动,此时汽缸内理想气体的压强为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】汽缸恰好能匀速运动,则三者都处于平衡状态,对钩码分析可知
对活塞分析可知
解得
故选D。
7. 如图所示,为了观察门外情况,可以在门上开一小圆孔,将一块圆柱形玻璃嵌入其中,圆柱体轴线与门面垂直。从圆柱底面中心往外看,可以看到的门外入射光线与轴线间的最大夹角称为视场角。已知该玻璃的折射率为,圆柱长为,底面半径为,则视场角的正弦值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】光路图如图所示
根据光的折射定律
由几何关系得
所以视场角的正弦为
故选C。
8. 关于电磁波、下列说法正确的是( )
A. 电磁波要借助介质传播
B. 电磁波是横波
C. 电磁波在真空中的传播速度等于光速
D. 恒定的电场和磁场可能产生电磁波
【答案】BC
【解析】
【详解】A.电磁波的传播不需要介质,可在真空中传播,故A错误;
B.电磁波的电场振动方向、磁场振动方向均与传播方向垂直,符合横波的定义,故B正确;
C.光本身属于电磁波的一种,所有电磁波在真空中的传播速度均等于光速,故C正确;
D.根据麦克斯韦电磁场理论,只有交替变化的电场和磁场才能互相激发,向外传播形成电磁波,恒定的电场和磁场无法互相激发,不能产生电磁波,故D错误。
故选BC。
9. 如图所示,在“测量平行玻璃砖的折射率”实验中,下列说法正确的是( )
A. 为了提高实验精度应选用两表面间距小的玻璃砖
B. 实验中要保证四枚大头针的距离尽可能小
C. 玻璃砖对光的折射率可表示为
D. 若作出的界面 与界面的间距比玻璃砖两表面的实际间距小,则测量结果将偏大
【答案】CD
【解析】
【详解】A.为了提高实验精度应选较厚的玻璃砖,A错误;
B.实验中要保证四枚大头针的距离大小适当,不能过大或过小,B错误;
C.根据光的折射定律可知,玻璃砖对光的折射率可表示为,C正确;
D.若作出的界面 与界面的间距比玻璃砖两表面的实际间距小,则折射角β偏小,则测量的折射率结果将偏大,D正确。
故选CD。
10. 两列简谐横波的振幅都是,传播速度大小相同。实线波的频率为,沿轴正方向传播,虚线波沿轴负方向传播。某时刻两列波在如图所示的区域相遇,则下列说法正确的是( )
A. 实线波和虚线波的周期之比为
B. 波源在沿轴运动
C. 平衡位置为处的质点此刻具有沿轴负方向的最大速度
D. 从图示时刻起再经过,平衡位置为处的质点的位移
【答案】AD
【解析】
【详解】A.实线波波长,虚线波波长,已知两波波速相同,波速
周期之比,A正确;
B.传播过程中,所有质点(包括波源)只在平衡位置附近竖直振动,不会随波沿轴迁移,B错误;
C.平衡位置为处的质点此时刻位移为零,两列波单独引起的速度方向均向上,此刻具有沿y轴正方向的最大速度,C错误;
D.传播速度大小相同。实线波的频率为,其周期为,虚线波的周期为;从图示时刻起再经过,实线波在平衡位置为处于波谷,而虚线波处于轴上方,但不在波峰处,所以质点的位移,D正确。
故选AD 。
二、非选择题:本题共5小题,共54分
11. 某同学做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验。
(1)下列给出的实验步骤中,正确排序应为________。(填序号)
A.待油酸薄膜的形状稳定后,将玻璃板放在浅盘上,用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上
B.将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上,用滴管吸取浓度为0.1%的油酸酒精溶液,从低处向水面中央滴入一滴
C.将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,以坐标纸上边长为的正方形为单位,计算轮廓内的正方形约为个,算出油酸薄膜的面积
D.用滴管将浓度为0.1%的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下滴入1 mL油酸酒精溶液的滴数
(2)利用以上测量数据,可知单个油酸分子的直径________。
【答案】(1)DBAC
(2)
【解析】
【小问1详解】
本实验的基本步骤是:D.用滴管将浓度为0.1%的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下滴入1mL的油酸酒精溶液的滴数N,可求得1滴油酸酒精溶液的体积;B.将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上,用滴管吸取浓度为0.1%的油酸酒精溶液,从低处向水面中央滴入一滴油酸酒精溶液,使之充分扩散,形成单分子油膜;A.待油酸薄膜的形状稳定后,将玻璃板放在浅盘上,用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上;C.将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,以坐标纸上边长为2cm的正方形为单位,计算轮廓内正方形的个数约为n个,计算出油酸薄膜的面积。
故实验步骤中,正确排序应为DBAC。
【小问2详解】
1滴油酸含有的油酸体积为
则单个油酸分子直径的表达式为
其中
联立,解得
12. 在“描绘电场等势线”的实验中:
(1)给出下列器材,电源应选用________,传感器应选用________。(均用字母表示)
A. 的直流电源
B. 的交流电源
C.电压传感器
D.电流传感器
(2)按图示连接电路。在电极A、B的连线上等距离地取 、、、、共5个基准点。
(Ⅰ)已知传感器正接线柱的电势高于负接线柱时,计算机读数为正。若在图中连接传感器正接线柱的红探针接触 点,连接负接线柱的黑探针接触点时,读数为负,则可以判断电极A接在电源的________(填“正”或“负”)极上。
(II)在寻找基准点的等势点时,将红探针固定于点,黑探针在纸上移动,当移动到某点时读数为负,为了找到基准点的等势点,黑探针应平行于、两点连线向________(填“”或“”)端移动。
(3)如果将红探针固定在电极B上,黑探针沿、两点连线移动,每移动一小段相等距离记录一次传感器读数,以到点的距离为横坐标,传感器读数为纵坐标,作出的图可能为下图中的________。
A. B. C. D.
【答案】(1) ①. A ②. C
(2) ①. 负 ②. A (3)D
【解析】
【小问1详解】
[1]AB.本实验利用直流电流场模拟静电场,因此电源需要选直流电源,故选A;
[2]CD.实验需要测量两个探针的电势差,判断电势关系,因此选用电压传感器,故选C。
【小问2详解】
[1]Ⅰ. 由题意,读数为负说明:正接线柱接的 点电势小于负接线柱接的点电势,即,越靠近B电势越高,说明电极A接电源负极。
[2] Ⅱ. 读数为负说明,我们需要让黑探针电势降低到和相等,沿AB连线,越靠近A电势越低,因此黑探针应向A端移动。
【小问3详解】
由题意,
是黑探针到B的距离,时黑探针在B点,,两个点电极形成的电场中类似于等量异种电荷产生的电场,B端为正电荷,A端为负电荷,故从B到A,场强先减小,中点场强最小为0,再向A场强逐渐增大,而图像的斜率等于场强大小,因此图像斜率先减小、后增大。
故选D。
13. 一列简谐横波在时刻的部分图像如图所示,为坐标原点处的质点,点是平衡位置位于处的质点,点位于处,已知该波的频率,振幅,沿轴正方向传播,求:
(1)波的速度大小;
(2)时间内,质点运动的路程。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
由题意可知,波长为
所以波的速度大小为
【小问2详解】
该波的周期为
时间内,质点振动的时间为
所以质点运动的路程为
14. 如图所示,截面为半圆的玻璃砖直径水平,半径为,圆心为,、分别是直径的左、右端点,点是玻璃砖的最低点,一束光从玻璃砖内点射到线段的中点,其折射角。反射光线经过玻璃砖的点(未画出),光在真空中传播的速度为,求:
(1)玻璃砖对该光的折射率;
(2)点离的距离;
(3)光从点传播到点的时间。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据题意作出光路图如图所示
根据折射定律可得玻璃砖对该光的折射率为
根据几何关系可得
解得
【小问2详解】
在中,有
可得
在中,根据几何关系可得
解得点离的距离为
【小问3详解】
光在玻璃砖中的传播速度为
光从点传播到点的传播距离为
则光从点传播到点的时间为
15. 如图所示,一竖直放置的绝热圆柱形汽缸上端开口且高,汽缸的横截面积为,两个活塞M、N将两部分理想气体A、B封闭在汽缸内,初始时刻两部分气体的温度均为、其中活塞M为导热活塞,活塞N为绝热活塞,活塞M、N质量均为,活塞横截面积均为,两活塞的间距为,活塞N距汽缸底的距离为。其底部有一体积很小的加热装置,其体积可忽略。已知外界的大气压 ,环境温度为且保持不变,取重力加速度大小,两活塞的厚度及活塞与汽缸之间的摩擦均可忽略不计,两活塞始终在水平方向上。现用加热装置缓慢加热气体B,使其温度达到,同时将质量 的物体慢慢放于活塞M上,系统稳定后两活塞都不移动。
(1)求加热前理想气体A、B的压强、;
(2)求加热气体B并使系统稳定后活塞M移动的距离;
(3)接第(2)问状态后继续缓慢加热,当活塞M刚好到达汽缸上端时,求气体B的摄氏温度。
【答案】(1),
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
对活塞M有
代入数据得
对活塞N有
得
【小问2详解】
M是导热活塞,A温度保持环境温度不变,做等温变化;系统稳定后N不移动,B体积不变。 放上后,对M受力平衡得A的新压强
对A由玻意耳定律
解得A末态长度
N位置不变,M移动距离等于A长度减少量:
即
【小问3详解】
继续加热B时,A的压强、温度均不变,因此A体积不变,长度保持不变为
B压强不变
故B做等压变化。
汽缸总高,M到达上端时,M位置距汽缸底,因此N位置距汽缸底为
即B末态长度为。
对B由盖-吕萨克定律:
其中代入得:
转换为摄氏温度
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