浙江省绍兴市会稽联盟2023-2024学年高二下学期期中联考物理试题

2023学年第二学期绍兴会稽联盟期中联考高二年级物理学科试题考生须知：1．本卷共6页满分100分，考试时间90分钟。2．答题前，在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字。3．所有答案必须写在答题纸上，写在试卷上无效。4．考试结束后，只需上交答题纸。选择题部分一、选择题Ⅰ（本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）1.“涡扇15”是我国为5代战机“歼20”量身定制的一款发动机，装备了“涡扇15”的“歼20”战力可发挥到极致。“比冲”是描述航空发动机性能常用的物理量，其定义为“单位质量推进剂产生的冲量。”“比冲”的国际单位是下列单位中的（）A.m/s B.N C.N·s D.【答案】A【解析】【详解】由动量定理可知“单位质量推进剂产生的冲量”即“比冲”为所以“比冲”的单位是：m/s。2.负号“”在数学中的意义非常简单，但在物理学中不同情境下却有不同的含义，下列物理量中的“”表示矢量方向的是（）A.小球在某位置的重力势能B.把带电体从A点移动到B点过程中电场力的冲量C.某气缸内气体的温度D.某带电体的电荷量【答案】B【解析】【详解】A．重力势能是标量，“”代表重力势能小于0，故A错误；B．冲量是矢量，“”代表方向，故B正确；C．温度是标量，“”代表温度小于0，故C错误；D．电荷量是标量，“”代表负电荷，故D错误；故选B。3.两列振幅相同的相干水波如图所示，其中实线为波峰、虚线为波谷，点是连线的中点，则再过个周期（）A.点变为振动加强点 B.点变为振动减弱点C.点处于平衡位置且向下运动 D.点处于平衡位置且向下运动【答案】C【解析】【分析】【详解】AB．点为波峰与波峰相遇震动加强，点为波峰与波谷相遇震动减弱，频率相同的两列水波的叠加加强区始终加强，减弱区始终减弱，故AB错误；C．点此时在波峰与波谷中间处于平衡位置，并且向上运动，再过个周期仍然处于平衡位置但向下运动，故C正确；D．点此时，处于平衡位置，并且向下运动，再过个周期仍然处于平衡位置但向上运动，故D错误。故选C。4.如图所示，在一根张紧的水平绳上挂几个摆，其中A、E摆长相等。先让A摆振动起来，其他各摆随后也跟着振动起来，则（）A.其它各摆振动振幅与摆动周期均与A摆相同B.其它各摆振动振幅大小相同，但摆动周期不同C.其它各摆振动振幅大小不相同，E摆振幅最大D.其它各摆振动周期大小不同，D摆周期最大【答案】C【解析】【详解】由于先让A摆振动起来，则A摆的振动周期为由于其它各摆均在做受迫振动，则其它各摆摆动周期均与A摆相同，由于可知，其它各摆摆动频率均与A摆相同，根据图形可知，E摆的摆长与A摆的相同，即E摆的固有频率与A摆的驱动力的频率相等，E摆发生了共振，E摆的振幅最大，可知其它各摆振动振幅大小不相同，E摆振幅最大。故选C。5.道威棱镜是一种像旋转器。光线经过此棱镜后，像被颠倒180°。如图所示，棱镜的横截面ABCD是底角为45°的等腰梯形，与CD平行的三条光线从AD面射入棱镜，经CD面反射后，反射光直接射到BC面上。已知棱镜的折射率为n=，则（）A.光在玻璃中的波长比空气中的波长长B.只有光线3在CD面上发生全反射C.三条光线在CD面上都发生全反射D.从BC面射出的光线跟入射光线平行，且距离C点最近的为光线3【答案】C【解析】【分析】【详解】A．光的频率不变，波长与波速成正比，光从空气中射入玻璃中波速减小，则知光在玻璃中的波长比在空气中的波长小，故A错误；BCD．作出如图所示光路图，设光线在棱镜中发生全反射的临界角为C，有解得C=45°根据折射定律解得r=30°由几何知识求得光线在CD面上入射角θ=75°>45°，所以三条光线在CD面上都能发生全反射，且三条光线平行；由光路图可判断知距离C点最近的为光线1，故BD错误，C正确；故选C。6.关于光现象，下列说法正确的是（）A.图中一束白光通过三棱镜形成彩色光带是光的干涉现象B.图中光照射不透明的圆盘，在圆盘的阴影中心出现了一个亮斑是光的折射现象C.图中肥皂膜上出现彩色条纹是光的衍射现象D.图中佩戴特殊眼镜观看立体电影利用了光的偏振现象【答案】D【解析】【详解】A．一束白光通过三棱镜形成彩色光带是光的折射，故A错误；B．光照射不透明的圆盘，在圆盘的阴影中心出现了一个亮斑是光的衍射现象，故B错误；C．肥皂膜上出现彩色条纹是光的干涉现象，故C错误；D．佩戴特殊眼镜观看立体电影利用了光的偏振现象，故D正确。故选D。7.如图甲，把一个筛子用四根弹簧支撑起来，筛子上装一个电动偏心轮，它每转一周，给筛子一个驱动力，这就做成了一个共振筛，该共振筛的共振曲线如图乙所示，已知仅增大电压，可使偏心轮转速提高；仅增大筛子质量，可增大筛子的固有周期。现在，在某电压下偏心轮的转速是2r/s，则（）A.筛子现在振动的频率为0.8HzB.共振筛的固有频率为0.8HzC.仅增大电压，可以使筛子振幅增大D.仅增大筛子质量，可以使筛子振幅增大【答案】B【解析】【详解】B．由题图可知，该共振筛振幅最大的时候，其频率为0.8Hz，即发生共振的频率为0.8Hz，也就是说共振筛的固有频率为0.8Hz，故B项正确；A．由于现在偏心轮的转速为2r/s，其频率为筛子做受迫运动，所以其筛子此时的频率为2Hz，故A项错误；C．由之前的分析可知，此时筛子的频率为2Hz，而由题意可知，电压增加，则频率增加，则筛子固有频率和驱动力频率的差值变大，筛子振幅减小，故C项错误；D．由图可知，筛子固有频率为0.8Hz，增加筛子质量，筛子的固有周期增大，则固有频率减小，则固有频率和驱动力频率的差值变大，筛子振幅减小，故D项错误。故选B。8.如图所示，位于贵州大山深处的“中国天眼”FAST，它是口径达500m的球面射电望远镜，是目前全世界最大的、性能最先进的射电望远镜，主要用于寻找暗物质、暗能量和收集宇宙中各种信号，揭示宇宙的奥秘。下列说法错误的是（）A.射电望远镜用于接收宇宙中的射电信号，所收集的信号是电磁波B.宇宙中的信号能传输到地球，说明电磁波的传播不需要介质C.麦克斯韦认为变化的电场能产生磁场，并第一次用实验证实了电磁波的存在D.电磁波是信息传播的载体，也是能量传输的方式【答案】C【解析】【详解】A．射电望远镜用于接收宇宙中的射电信号，所收集的信号是电磁波，故A正确，不符题意；B．宇宙中的信号能传输到地球，说明电磁波的传播不需要介质，故B正确，不符题意；C．麦克斯韦认为变化的电场能产生磁场，赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在，故C错误，符合题意；D．电磁波是信息传播的载体，也是能量传输的方式，故D正确，不符题意。故选C。9.在中国空间站中，多种传感器担负着对舱内气压监测、温度监控、交会对接距离监测、太阳帆板自动迎对日光等任务。下列有关传感器的说法中不正确的是（）A.热敏电阻可以作为温度传感器的敏感元件B.对气压的监测可以利用压力传感器C.光敏传感器通过将电信号转化为光信号实现太阳帆板对阳光的自动跟踪D.红外测距传感器通过将电磁波信号转化为电信号实现对距离的监测【答案】C【解析】【详解】A．热敏电阻可以作为温度传感器的敏感元件，A正确；B．对气压的监测可以利用压力传感器，B正确；C．光敏传感器通过将光信号转化为电信号实现太阳帆板对阳光的自动跟踪，C错误；D．红外测距传感器通过将电磁波信号转化为电信号实现对距离的监测，D正确。本题选不正确项，故选C。10.真空胎没有内胎，直接在轮胎和轮圈之间封闭着空气，轮胎鼓起胎内表面形成一定的压力，提高了对破口的自封能力，不会像自行车轮胎那样瞬间漏气，从而提高了车辆行驶安全性。如图所示真空胎，胎内充入一定质量的理想空气，把汽车开到室外，胎内的温度降低，假设此过程胎内气体的体积不变，下列说法正确的是（）A.分子的平均动能减小，每个分子运动的动能都减小B.分子的平均动能不变，气体的压强增大C.速率大区间的分子数减少，分子平均速率减小D.气体的温度降低，分子势能减小【答案】C【解析】【详解】A．气体温度降低，根据分子动理论可知分子平均动能减小，但并不是每个气体分子运动的动能都减小，A错误。B．气体温度降低，气体分子平均动能减小，并且真空胎体积不变，温度降低，根据查理定律可知气体压强减小，B错误。C．根据气体分子速率分布规律可知，当温度降低时，速率大分子比例减少，则速率大区间的分子数减少，分子平均速率减小，C正确。D．理想气体的分子势能忽略不计，D错误。故选C。11.图甲展现了在医院用某频段电磁波进行医学成像诊断的场景，图乙是技术所成的相片。关于该成像技术，下列说法中正确的是（）A.该频段的电磁波属于γ射线B.可以利用该频段的电磁波进行灭菌消毒C.可以利用该频段电磁波制成不需要与身体接触的温度计D.可以利用该频段的电磁波在车站、机场等地探测箱内的物品【答案】D【解析】【详解】A．频段的电磁波属于X射线，故A错误；B．紫外线可以进行灭菌消毒，故B错误；C．利用红外线的热辐射可以制成不需要与身体接触的温度计，故C错误；D．利用X射线在车站、机场等地探测箱内的物品，故D正确。故选D。12.19世纪中叶，英国物理学家麦克斯韦创造性地运用统计方法找到了气体分子速率的分布函数，从而确定了气体分子速率分布的统计规律。该分子速率分布函数的图像如图所示，为在速率v附近单位速率区间内分子数占总分子数的百分比。以下说法正确的是（）A.曲线Ⅰ对应的温度比曲线Ⅱ对应的温度高B.说明单个分子做无规则运动具有一定的规律性C.说明大多数分子的速率都在某个峰值附近D.图中曲线与横轴围成图形的面积表示分子速率所有区间内分子数之和【答案】C【解析】【详解】A．温度越高，分子的热运动越剧烈，速率大的分子比例越大，则曲线Ⅰ对应的温度比曲线Ⅱ对应的温度低，故A错误；B．做无规则运动的大量分子的规律是用统计思想方法加以研究得出的，说明大量分子的运动具有一定的规律性，故B错误；C．气体分子的速率各不相同，但大多数分子的速率都在某个峰值附近，离这个数值越远，分子数越少，呈现出“中间多、两头少”的分布特征，故C正确；D．曲线与横轴围成图形的面积表示分子速率所有区间内分子数的占比之和，故D错误。故选C。13.如图所示蹦蹦球是一种儿童健身玩具，某同学在27℃的室内对蹦蹦球充气，已知充气前球的总体积为2L，压强为1atm，充气筒每次充入0.2L的气体，忽略蹦蹦球体积变化及充气过程中气体温度的变化，要使蹦蹦球内气体压强增大至3atm，需要充气的次数为（）A.5次 B.10次 C.15次 D.20次【答案】D【解析】【详解】设需要充气的次数为n次，则根据玻意耳定律有解得故选D。二、选择题Ⅱ（本题共2小题，每小题3分，共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）14.惠更斯利用摆的等时性发明了带摆的计时器，叫摆钟，如图甲所示，摆钟运行时克服摩擦所需的能量由重锤的势能提供，运动的速率由钟摆控制，旋转钟摆下端的螺母可以使摆上的圆盘沿摆杆上下移动，简化图如图乙所示．下列说法正确的是（）A.摆钟慢了，应使圆盘沿摆杆下移B.摆钟快了，应使圆盘沿摆杆下移C.把摆钟从北京移到上海，应使圆盘沿摆杆上移D.把摆钟从山顶移到山脚，应使圆盘沿摆杆上移【答案】BC【解析】【详解】AB．若摆钟变慢，是因为周期变大，单摆的周期公式为，应减小摆长，即上移圆盘，同理，若摆钟变快，应下移圆盘，故A错误、B正确；C．从北京到上海，g值变小，周期变大，应减小摆长，即上移圆盘，故C正确；D．从山顶到山脚，g值变大，周期变小，应增大摆长，即下移圆盘，故D错误。故选BC。15.如图所示为一款地下金属探测仪，探测仪内部结构可简化为线圈与电容器构成的LC振荡电路，当探测仪检测到附近有金属物时，探测仪连接的蜂鸣器会发出声响。如图，已知探测仪中电路里的电流强度正在增加过程中，则下列说法正确的是（）A.电流的方向由D向左流向CB.此过程是放电过程，且如果此时是放电结束时，线圈的自感电动势最大C.A极板带正电，AB内电场强度增大D.如果线圈中插入铁芯，振荡电路的周期变大【答案】AD【解析】【详解】AB．由图中磁场方向根据安培定则可知，该时刻电流的方向由D流向C；电流强度正在增大，则磁场能增大，电场能减小，电容器正在放电，根据振荡电流周期性变化的规律可知电流的变化率正在减小，则该时刻线圈的自感电动势正在减小，所以放电结束时，线圈的自感电动势为零，故A正确，B错误；C．因为电容器放电，且电流的方向由D流向C，所以A极板带正电，AB内电场强度逐渐减小，故C错误；D．如果线圈中插入铁芯，所以其自感系数L增大，根据公式可知振荡电路的周期变大，故D正确。故选AD。非选择题部分三、非选择题（本题共5小题，共55分）16.寒假期间物理学习小组6名学生登上某山峰后，为粗略测出山顶处的重力加速度，他们用细线拴好石块P系在树枝上以O点为悬点做成一个简易单摆，如图所示。然后用随身携带的钢卷尺、电子手表进行了测量。同学们首先测出悬点O到石块最上方的结点A距离为L，作为摆长，然后将石块拉开一个小角度，由静止释放，使石块在竖直平面内摆动（系石块的树枝始终静止），用电子手表测出单摆完成n次全振动所用的时间t。（1）利用测量数据计算山顶处重力加速度的表达式_______________。（2）若振动周期测量正确，但由于难以确定石块重心，只是测出悬点O到石块最上方的结点A的距离，并把OA距离当作摆长，这样计算出来的山顶处重力加速度值比真实值_______________（填“偏大”、“偏小”或“相等”）。（3）该小组6名同学又进入实验室进行精准测量，在组装单摆时，应在下列器材中选用较为合适的是_______________（多选）。A.长度为左右的麻绳 B.长度为左右的细线C.直径为左右的塑料球 D.直径为左右的铁球（4）某同学用游标卡尺测量球的直径如图所示，该球的直径为_______________。【答案】（1）（2）偏小（3）BD（4）1.065##1.070【解析】【小问1详解】用电子手表测出单摆完成n次全振动所用时间t，则周期为根据联立可得重力加速度的表达式为【小问2详解】把OA距离当作摆长，可知摆长比真实值偏小，根据可知这样计算出来的山顶处重力加速度值比真实值偏小。【小问3详解】为减小实验误差，摆线长度应远大于摆球直径，所以应选择长度约为1.1m左右的细线；为减小空气阻力的影响，摆球应选择质量大的金属球，所以应选择直径约为2cm左右的铁球。故选BD。【小问4详解】20分度游标卡尺的精确值为，由图可知该球的直径为17.某实验小组利用图中的器材，进行“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验。（1）该实验中的理想化假设是_______________（多选）。A.将油膜看成单分子层油膜 B.不考虑各油酸分子间的间隙C.不考虑各油酸分子间的相互作用力 D.将油酸分子看成球形（2）实验中使用的是油酸酒精溶液，其中酒精的作用是_______________。A.使油酸的油募边界轮廓清晰 B.使油酸的颜色更加透明C.有助于测量一滴油酸的体积 D.对油酸溶液起到稀释作用（3）实验中最终得到的计算结果数据偏大，可能是由于_______________。A.油膜中含有大量未溶解的酒精B.将全部不完整的方格作为完整方格计算油膜面积C.油酸酒精溶液久置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化D.水面上痱子粉撒得较多，油膜没有充分展开。（4）利用油膜法可以测阿伏加德罗常数。如果已知体积为V的一滴纯油酸在水面上散开形成的单分子油膜的面积为S，这种油的密度为，摩尔质量为M，则阿伏加德罗常数的表达式为_______________（分子看成球体）。【答案】（1）ABD（2）D（3）D（4）【解析】【小问1详解】用油膜法测量分子的直径时，不考虑分子间的间隙，将油膜看成单分子油膜层，以及将油分子看成球形。故选ABD。【小问2详解】实验中使用的是油酸酒精溶液，其中酒精的作用是对油酸溶液起到稀释作用。故选D。【小问3详解】根据A．油膜中含有大量未溶解的酒精，导致油膜面积偏大，则分子直径测量值偏小，故A错误；B．将全部不完整的方格作为完整方格计算油膜面积，导致油膜面积偏大，则分子直径测量值偏小，故B错误；C．油酸酒精溶液久置，酒精挥发使溶液的浓度变大，若仍然按较小浓度运算，则得到的纯油酸体积偏小，使得分子直径测量值偏小，故C错误；D．水面上痱子粉撒得较多，油膜没有充分展开，测得的油膜面积较小，则分子直径测量值偏大，故D正确。故选D。【小问4详解】油分子的直径为油分子的体积为令阿伏加德罗常数为N，则有联立解得18.某同学在做“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，实验装置如下图所示。（1）该同学通过测量头的目镜观察单色光的干涉图样时，发现里面的亮条纹与分划板竖线未对齐，如图1所示，若要使两者对齐，该同学应如何调节_______A．仅左右转动透镜B．仅旋转单缝C．仅旋转双缝D．仅旋转测量头（2）为减小误差，该实验并未直接测量相邻亮条纹间的距离，而是先测量个亮条纹的间距再求出。下列实验采用了类似方法的有_______。A．“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中合力的测量B．“用单摆测重力加速度”实验中单摆周期的测量C．“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验中弹簧形变量的测量（3）当分划板的中心刻线对准对准亮条纹的中心时读数如图2所示，其读数为________。（4）若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，如图3所示，测得第1条暗条纹中心到第4条亮条纹中心之间的距离为，则单色光的波长________。【答案】①.D②.B③.7.870④.【解析】【详解】（1）[1]亮条纹与分划板竖线未对齐时，若要使两者对齐，则需要旋转测量头。故选D。（2）[2]先测量个亮条纹的间距再求出，用到了微小量放大法。A．“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中合力的测量，用到了等效替代的思想方法，故A错误；B．“用单摆测重力加速度”实验中单摆周期的测量，一般测量次全振动的时间，然后再求完成一次全振动所用的时间，用到了微小量放大法，故B正确；C．“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验中弹簧形变量的测量，采用多次测量求其平均值的方法，故C错误。故选B（3）[3]螺旋测微器不动尺精度为0.5mm，可动尺精度为0.01mm，需要估读一位，根据图2可得其读数为（4）[4]根据题意可得，相邻亮条纹间的距离根据可得19.一场秋雨一场寒，进入秋天后，昼夜温差变大，小明发现晚上倒了热水的保温杯，早上很难打开。小明测量到保温杯容积为500mL，倒入200mL热水，拧紧杯盖，此时显示温度为，压强与外界相同，早上显示温度与室温相同。已知外界大气压强为恒定不变。杯中气体可视为理想气体，不计水蒸气产生的压强，不考虑水的体积随温度的变化（1）求杯内温度降到时，杯内气体的压强；（2）杯内温度降到时稍拧松杯盖，外界空气进入杯中，直至稳定。求此过程中外界进入水杯中的空气体积。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）杯内气体做等容变化，有其中，，代入数据可得（2）设打开杯盖后进入杯内的气体在大气压强下的体积为V，以杯内原有气体为研究对象，则其中则联立可得20.一个水平放置的圆柱形罐体内装了一半的某种透明液体，液体上方是空气，其截面如图所示，该截面的半径为R。一激光器从罐体底部P点沿着罐体的内壁顺时针向上移动，它所发出的光束始终指向圆心O点。当激光器移到Q点时，光束与竖直方向成角，此时观察到进入空气中的光束与竖直方向成角。已知光在空气中的传播速度为c，求：（1）液体的折射率；（2）激光从Q点传到O点的时间；（3）继续移动激光器恰好观察不到从液体表面射向空气的折射光束，此时液体中的光束与竖直方向的夹角。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）由折射定律可得解得（2）根据光在该液体中的传播速度与折射率的关系式有则激光从Q点传到O点的时间解得（3）此时液体中的光束与竖直方向的夹角为临界角，由全反射临界角公式可得解得21.两列简谐横波分别沿轴正方向和负方向传播，波速均为，两个波源分别位于和处。如图所示为时刻两列波的图像，此刻平衡位置在和处的、两质点刚开始振动。质点的平衡位置位于处，求：（1）两列波的振幅和频率？（