2021年山师附高二下期中（解析）

1、2019级2020-2021学年第二学期期中学分认定考试物理试题一、单项选择题（每题只有一个答案符合题意，每题3分，满分24分）下列说法正确的是（）单摆在周期性外力作用下做受迫振动，其振动周期与单摆的摆长无关波源与观察者互相靠近时，接收到的频率会变小在干涉现象中，振动减弱点始终处于平衡位置用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的偏振【1题答案】【答案】A【解析】【分析】【详解】A.单摆在周期性外力作用下做受迫振动，其振动周期由周期性外力的周期来决定，与单摆的摆长 无关，A正确；当波源与观察者互相靠近时，观察者接收到的波的频率会变大，B错误；在干涉现象中，振动减弱点的振幅是两列波的振

2、幅只差，只有振幅相等时，处于平衡位置，C错误；用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的薄膜干涉，D错误。故选Ao玻璃中有一个球形气泡。一束平行光射入气泡，下列光路图中正确的是（）【2题答案】【答案】B光从立方体中射出的最短距离为竺，光在立方体中传播速度为2c c 34 43所以最短时间为a a,=22=也v 3cnB错误；蓝光的频率比红光的大，透明材料对蓝光的折射率比红光大，由sinC = -n知蓝光的临界角比红光的小，则透明材料表面有光出射的区域面积将减小，C正确;设光从一个侧面射出的半径为,，由sinC = -n可得sinCsinCtanC =些cosC34_3Vl -sin2

3、 C”由几何关系知解得光从立方体一侧射出的区域半径为3a27光从立方体一侧射出的区域面积为10故光从立方体射出的区域面积占立方体表面积之比为D正确。故选ACDo2897ia23S S = 28 =9 兀a2 a2 283a211.如图甲所示，为了观察一油箱内的储油量,设计师在油箱的一侧竖直安装了一系列厚度相同长度不同的透明塑料板，每块塑料板的形状如图乙所示,下部尖端部分截面为等腰直角三角形。当光由正上方竖直向下射入到塑料板中，从观察窗口中可以清晰看到油量计的上表面有明、暗两片区域。通过观察明暗区域分界线的位置，便可判断出油量的多少，以下说法中正确的是（）正视图甲1入射光线观察窗口/立体图从观察

4、窗口观察到的暗区是因为光在塑料板下端发生了全反射从观察窗口观察到的明亮区域越大，油量越少使用的塑料板折射率应满足ny2【11题答案】【答案】BD【解析】【分析】11左侧塑料板长，尖端部分浸入油中，光线在塑料与油的分界面处不会发生全反射，从观察窗口观察是 暗区，右侧塑料板短，尖端部分没有浸入油中，光线在塑料与空气的分界面处发生全反射，从观察窗口观 察到的是亮区，A错误；油量越少，浸入油中是塑料板个数越少，发生全反射的塑料板个数越多，从观察窗口观察到的明亮区 域越大，B正确；CD.根据临界角公式得.厂1sin C =nC = 45。解得n = a/2所以，使用的塑料板折射率应满足ne C错误，D正

5、确。故选BDo有两位同学利用假期分别去参观位于天津市的“南开大学”和上海市的“复旦大学”，他们各自利用 那里的实验室中DIS系统探究了单摆周期7和摆长乙的关系。然后通过互联网交流实验数据，并用计算机 绘制了如图甲所示的t2-l图像。另外，去“复旦大学”做研究的同学还利用计算机绘制了他实验用的 人两个摆球的振动图像，如图乙所示。下列说法正确的是（）/m12甲图中“南开大学”的同学所测得的实验结果对应的图线是A甲图中图线的斜率表示对应所在位置的重力加速度的倒数由乙图可知，。、人两摆球振动周期之比为2： 3由乙图可知，Qis时球振动方向沿y轴负方向12题答案】【答案】CD【解析】【分析】【详解】AB

6、.根据单摆的周期公式图线的斜率因为随着维度的增大，重力加速度增大，故g南开g复旦，由甲图可知，图线8的斜率较小，则对应的重力加速度较大，故甲图中“南开大学”的同学所测得的实验结果对应的图线是3, AB错误周期指完成一次全振动所需的时间，由图乙可知L = 2s。、人两摆球振动周期之比为2： 3, C正确；由乙图可知，Uls时力球处于平衡位置向y轴负方向振动，D正确。故选CDo三、实验题（本题满分14分）某学习兴趣小组利用如下装置做了 “用单摆测量重力加速度的大小”实验。13（1）他们用机械式秒表记录了单摆完成50次全振动所需的时间，如图所示。秒表的读数为So5757332655245337 e2

7、28T2047434918（2）如图所示，给出了摆线上端的四种悬挂方式，其中，引起的摆长测量误差较小的是哪两种? （选填图中的字母代号）。A.4B.C.细线被夹住细线绕在粗杆上（3）通过查阅资料，该学习兴趣小组又用如下装置再次进行实验，测定了最大摆角分别为2。、3。、4。、5及10、15。、20时单摆的周期，数据记录如下表所示:最大摆角2345101520周期（秒）2.0062.0062.0062.0062.0102.0142.018根据表中数据，你可以得出的结论是当最大摆角小于5。时，单摆的周期与振幅 （选填“有关”或“无关”）;当最大摆角大于5。时，最大摆角越大，周期越 （选填“大”或者“

8、小”）o1413题答案】【答案】.99.8BD 无关 .大【解析】【分析】【详解】(1)U由图表可知,其示数为：90s+9.8s=99.8s；(2)2实验过程中摆长应保持不变，由图可知，BD选项中悬挂方式摆长可以控制不变，AC选项在实验过程中摆长发生变化，故选BD；(3)34由图中实验数据可知，最大摆角小于5。时，单摆的周期与振幅无关；当最大摆角大于5。时，最大摆角越大，周期越大。如图所示为“探究气体等温变化规律”的实验装置，气体的压强可从仪表上读出，一段空气柱被橡胶 塞和柱塞封闭在针筒内，从刻度尺上可读出空气柱的长度.实验过程中气体压缩太快会使气体温度 (选填“升高”、“不变”或“降低”)。

9、若实验中气体向外漏气，测得气体的体积与压强的乘 积 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。15压力表柱塞空气柱橡胶套14题答案】【答案】.升高 .变小【解析】【分析】【详解】1实验过程中气体压缩太快，外界对气体做功，会使气体温度升高；2实验中气体向外漏气，质量减小，测得气体的体积与压强的乘积变小。在“用油膜法估测分子的大小”实验中，用注射器将一滴油酸溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描出油膜的轮廓，随后把玻璃板放在坐标纸上，其形状如图所示。坐标纸上正方形小方格的边长为10mm,该油酸膜的面积是n?；若一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸1616的体积是4x106 mL，

10、则油酸分子的直径是m。（上述结果均保留一位有效数字）【15题答案】【答案】 .8x1035x10t【解析】【详解】1在围成的方格中，不足半个舍去，多于半个的算一个，共有80个方格，故油酸膜的面积S = 80 x(10 xW3)2m2 =8又10一3 n?2油酸分子直径为,V 4x10-6x5d =；= 5x10 mS 8x10-3四、解答题（写出必要的做题步骤，只写结果不得分，满分46分）图为空气中半径为R的半圆柱体玻璃砖的横截面，。为圆心，A、B为直径边两端，足够长的直屏紧靠 3点并与A8边垂直。一单色细光束对准圆心。从圆弧边入射，当光束与A。夹角为60。时，在屏上形成上、下两个光斑P和。（

11、图中未画出）；当光束逆时针转动至与A。夹角为45时，屏上恰好只有一个光 斑。求:（1）玻璃砖对该光束的折射率;（2）屏上P、。两光斑之间的距离山【16题答案】【答案】（1） =姻；（2）d = （右+ 1）R【解析】【详解】（1）已知光束逆时针转动至与夹角为45时，只有一个光斑，即光在界面发生全反射，所以折射率为n = - = a/2sin 45（2）当光束与夹角为60。时，有两个光斑，即同时发生反射与折射，有17sin 9 r-n = 72sin 30解得折射角为0=45光斑F与B之间的距离为PB = R tan 60 =囱光斑。与B之间的距离为Q8 = Rtan45 = R屏上F和。之间的

12、距离为d = PB + QB = (右+ 1)R如图所示，平衡位置位于原点O的波源发出的简谐横波在均匀介质中沿工轴正方向传播，以波源刚开始起振为计时起点，其振动方程为)=5sinl0 THcm。经过 Z=0.45s,观察到坐标为(2m, 0)的F点正好第一次处于波峰，求这列简谐横波的波速和波长。Jky/cmOPx/m17题答案】【答案】u = 5m/s, Im【解析】【分析】【详解】根据振动方程得振动周期为2兀T = 0.2s0)根据振动方程可知，波源起振方向为y轴正方向，所以该波传播到P点后再经过周期第一次到达波峰， 4则有-+-T=v 418解得v = 5m/s所以波长为2 = vT =

13、lm近年来，科学家发现，距离地球12.5光年的位置有一颗类地行星一一带加登C星。它的地表有辽阔的湖面，不过湖里不是液态的水，而是液态二氧化碳。假设该液态二氧化碳的密度为1.2xlO3kg/m3,湖面下方2.0m的压强为5.0 xl()6pa、下方5.0m处的压强为7.7xl()6pa。求：该行星表面的重力加速度&的大小；假设在该行星表面有一个开口向下、竖直静止放置的导热良好的均匀气缸，气缸深为40.0cm o其中 活塞横截面积为2.5cn?,活塞质量可忽略不计.当活塞下面悬挂一个质量为400.0g的重物时，活塞恰好 位于气缸口处；取下重物，将气缸缓慢旋转到竖直开口向上，然后把相同的重物放在活塞

14、上，待稳定后， 活塞到气缸口的距离是多少.假设行星表面处的气温不变。(结果保留三位有效数字)18题答案】【答案】(1) 750； (2) 21.8cm【解析】【分析】【详解】(1)湖面下方2.0m的压强为Pi = Po+pgh下方5.0m处的压强为P2 = Po+代入数据解得gc = 750m/s2 Po =3.2xlO6Pa(2)气缸开口向下时，有P：P：= 3.2x400 x103x7502.5 xlO-4= 2.0 xl06Pa% =姑=40.0519【解析】【分析】【详解】光从玻璃进入空气，即由光密介质进入光疏介质，入射角小于折射角，后来又从玻璃进入空气，则入射角大于折射角，其光路图如

15、图所示，所以B正确；ACD错误；故选B2021年3月15日，西起喀什，东至哈尔滨的广大地区陷入一片扬沙之中。这是近10年来影响我国最强 的一次沙尘暴，给人们的生活带来了极大不便。假设一团沙尘暴中所含物质种类及每种物质质量均不变， 关于这团沙尘暴，以下说法正确的是（）该沙尘暴的内能是其中所有空气的气体分子的无规则运动的动能和势能以及其它物质颗粒无规则运动的 动能和势能的总和沙尘暴中沙尘颗粒的分子之间存在着相互作用的引力和斥力该沙尘暴从温度较低的内蒙古高原吹到温度较高的黄淮地区，温度逐渐升高、风势逐渐减弱，则其内能 逐渐减小沙尘暴中的所有沙尘颗粒所做的无规则运动是布朗运动【3题答案】【答案】B【解

16、析】【分析】【详解】A.该沙尘暴的内能是其中所有空气的气体分子的无规则运动的动能和势能以及其它物质颗粒内分 子无规则运动的动能和势能的总和，不包含物质颗粒运动的宏观的动能和势能，故A错误；沙尘暴中沙尘颗粒的分子之间存在着相互作用的引力和斥力，故B正确；该沙尘暴从温度较低的内蒙古高原吹到温度较高的黄淮地区，温度逐渐升高、则其内能逐渐增大，故 C错误；沙尘暴中的所有沙尘颗粒所做的无规则运动是风力作用下的定向移动，不是布朗运动，故D错误。气缸开口向下时，有p性= 3.2xl06 + iy2 = 4.4xl06paS2.5x10根据玻意耳定律可得p 件=Py2解得处=18.2cm则活塞到气缸口的距离4

17、018.2 = 21.8cm。如图所示是一种水下遥感探测器，由带传感器和阀门的正方体金属壳及重物构成，正方体边长 = l.0m，除重物外，其余部分的总质量为M=5.0kg。金属壳与重物通过轻绳相连。某次测量前，在金属壳内充满压强为P。(P。为大气压强)的空气(视为理想气体，其质量远小于肱)，关闭两个阀门, 然后将探测器沉入海底，稳定后细绳存在拉力，测得图中H = 490.99m。现同时打开上下阀门，水从上、下阀门缓慢流入壳内空间，经一段时间，空气从上阀门缓慢跑出。部分气体跑出后关闭上阀门，待稳 定后，轻绳拉力为E = 50N,不计金属壳金属部分、阀门和传感器的体积，水温均匀且不变，取水的密度

18、p = lxl03kg/m3,大气压强p=lxl()5pa,重力加速度g = 10m/s2,不计金属壳的形变。求:(1)关闭上阀门后壳内剩余空气的体积V和压强P；(2)跑出的气体质量与原有气体质量的比值。海面上理门上理门下阀门重物海底【19题答案】【答案】O.oim 5.0 xl0g|【解析】20【分析】【详解】（1）对M由平衡条件得pgV = F + Mg解得由几何关系知关闭阀门后壳内液面上升的高度则有P = P/Pg(HAh)联立方程，解得p = 5.0 xl06Pa（2）对被封闭气体由玻意耳定律有所求质量比为r-vV联立方程，解得性=_Lm原521故选Bo在平静的介质中，从波源。发出的一

19、列简谱横波沿x轴正方向传播，匕秒时刻的波形用实线表示，压秒(t2tx )时刻的波形用虚线表示。介质中的质点。位于x = 18m处，则下列说法正确的是()该简谐横波的波长可能为6m该波 波速大小一定为一m/s在4秒时刻至，2秒时刻这段时间内，介质中的质点M的运动过程是由先加速、后减速两段过程组成根据图像无法判断质点Q的起振方向4题答案】【答案】D【解析】【分析】详解】A.由波形图可知，波长；l = 8m,故A错误；波沿x轴正方向传播，位移为则波速为v = =m/s (=0,2,3)t L 一 L44则当护0时，波速为 一 m/s,不是一定为 一 m/s,故B错误； &一匕h在2时间内，若是在一个

20、周期内，则质点M是先加速、后减速，若是包含多个周期则由多个运动阶段组成，不仅是两段过程组成，故c错误；t. t2时刻不是0时刻的图像，故无法判断。点的起振方向，故也就无法判断质点。的起振方向，故D 正确。故选D。如图所示为长方体均匀玻璃砖的截面，厚度为乙。现有两种单色光组成的复合光，从。点射入玻璃砖，入射角为60，其折射光线分别沿。4、方向，对应的折射角分别为37、53，光从。点到A点的传播时间为顷，从。点到8点的传播时间为，08。已知sin60 = - cos60 = 0.5， sin37 =0.6，2cos37 =0.8o则下列对成和大小关系的比较，正确的是（）B AA t（）A=B t0

21、A t0BD.无法确定【5题答案】【答案】A【解析】【分析】【详解】玻璃砖对沿。4方向的单色光的折射率为sin 60n.=1 sin 37此单色光在玻璃传播的速度为光在玻璃砖中的路程为cos37光从。点到A点的传播时间为L sin 60。_25 后 Lc cos 37 sin 3724c玻璃砖对沿08方向单色光的折射率为sin 60n.=sin 53此单色光在玻璃传播的速度为c此=一n2光在玻璃砖中的路程为SB cos53光从0点到B点的传播时间为_ sB _ L sin 60_ 25y/3Lt（）B v2 c-cos53 -sin5324c则有一定质量的理想气体从状态。开始，经历沥、be、w

22、三个过程回到原状态，其VT图像如图所示，下列说法中正确的是（）a、力和c三个状态，气体分子的平均动能相等过程沥中气体既不吸热也不放热过程阮中气体向外界放出热量c和。两个状态，容器单位面积单位时间内受到气体分子撞击次数相同【6题答案】【答案】C【解析】【分析】【详解】A.由图象可知，。、人和。三个状态中，。状态温度最低，分子平均动能最小，故A错误；因ab过程中，温度不变，体积变大，则内能不变，气体对外做功，则气体吸热，选项B错误。由图示可知，Ac过程，气体的温度和体积都减小，所以向外界放出热量，故C正确；由图象可知，ca过程气体发生等容变化，温度升高，气体内能增大，压强增大，且体积不变，则。和。

23、两个状态中，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同，故D错误。故选C。如图所示，在工帆平面内有两个沿z轴方向(垂直尤Qy平面)做简谐运动的点波源5/1,0)和52(5,0),52(5,0),振动方程分别为Zs/Asin小+三、2),a()=Asino两列波的波速均为lm/s ,两列2 7波在点3(5,3)和点C(3,2)相遇时，分别引起8、波在点3(5,3)和点C(3,2)相遇时，分别引起8、C处质点的振动总是相互(A v/mr32L o 1 232L o 1 2B:k jL 3 4 5 6x/mB.减弱、减弱D.减弱、加强A加强、加强C.加强、减弱【7题答案】【答案】B【解析】【

24、分析】【详解】AD.由于C点到两波源的距离相等，两列波从波源传到C点的路程差为悔c=，为波长的整数倍，由两波源的振动方程可知两波的振动方向相反，所以C为振动减弱点，则AD错误；BC.两列波从波源传到B点的路程差为顷=j32+42 _3 = 2m由振动方程可知两列波源的振动周期为2T =2s71波长为A=vT = 1x2 = 2m两列波从波源传到8点的路程差为波长的整数倍，所以B点为振动减弱点，所以B正确；C错误；故选B。如图甲所示为双缝干涉的实验装置，光源发出的光经滤光片，然后通过单缝和双缝，在光屏上出现明暗 相间的条纹如图乙所示，屏上P、R、P2处依次排列着明条纹，0、0处出现暗条纹，P到S、S2的距离 相等。若遮光筒内装满水，其它条件不变，则光屏上（）遮光筒遮光筒光屏甲2光源滤光片单缝双缝 :乙尸2。CCQPA.不再出现明暗相间的条纹B. F处可能出现暗条纹C. R处一定为明条纹D.明暗相间的条纹间距变小【8题答案】【答案】D【解析】【分析】【详解】设光在空气中的波长为人,在水中传播时，光的频率不变，波长和波速改变，在水中光速和波长 分别为根据相邻条纹的间距公式 可知在介质中相邻两个明条纹的间距仅为真空中的即条纹变密；条纹变密，仍然有明暗条纹，且随着n明暗条纹间距的变化，P处一定出现明条纹，Pi处不一定为明条纹。故选Do二、多项选择题（每题有