辽宁省鞍山市2023-2024学年高二下学期期中考试物理试题（B） 含解析

2023-2024学年度下学期期中考试高二物理（B）时间：75分钟满分：100分范围：选必一2~4章，选必三1~2章一、选择题。本题共46分，其中1~7题单选，每题4分，8~10题多选题，每题6分，全部选对得6分，部分对得3分，有错选不得分。1.对分子的热运动的理解，下列叙述正确的是（）A.气体分子的热运动不一定比液体分子剧烈B.分子的热运动就是布朗运动C.分子的热运动是分子的无规则运动，同种物质分子的热运动剧烈程度一定相同D.物体运动的宏观速度越大，其内部分子的热运动就越剧烈【答案】A【解析】【详解】A．气体分子的热运动不一定比液体分子剧烈，故A正确；B．布朗运动是悬浮在液体当中的固体颗粒的无规则运动，是液体分子无规则热运动的反映，故B错误；C．同种物体的分子的热运动剧烈程度与温度有关，温度越高，运动越激烈，故C错误；D．物体的速度是宏观量，而分子的热运动是微观量，它们之间没有关系，故D错误；故选A。2.下列说法中不正确的是（）A.一列声波由空气传播到水中，波速和波长都发生变化B.火车鸣笛时向观察者驶来，观察者听到的笛声频率比声源发出的频率高C.对于同一障碍物，波长越长的光越容易发生明显衍射现象D.“泊松亮斑”是圆孔衍射的结果【答案】D【解析】【详解】A．一列声波由空气传播到水中，频率不变，波速变大，由知波长变长，故A正确，不符合题意；B．火车鸣笛时向观察者驶来，产生多普勒效应，观察者听到的笛声频率比声源发出的频率高，故B正确，不符题意；C．波长越长的波波动性越强，对于同一障碍物，波长越长的波越容易发生明显衍射现象，故C正确，不符题意；D．圆孔衍射是没东西挡住，图样是中央为亮圆斑，周围为明、暗相间的同心圆环；泊松亮斑是有东西挡住；泊松亮斑是当光照到不透光的小圆板上时，在圆板的阴影中心出现的亮斑(在阴影外还有不等间距的明暗相间的圆环)，故D错误，符合题意。故选D。3.两个弹簧振子甲、乙沿水平方向放置，其振动图像如图所示，则（  ）A.甲、乙两弹簧振子的频率之比为B.时甲具有负向最大加速度C.时乙具有正向最大加速度D.时甲、乙两弹簧振子的速度方向相反【答案】D【解析】【详解】A．甲的周期为乙的周期由关系式得甲、乙两弹簧振子的频率之比为故A错误；B．时，甲在平衡位置处，回复力为零，得加速度为零，故B错误；C．时，乙速度为零，在正向最大位移处，具有负向最大加速度，故C错误；D．时，甲乙都处于平衡位置，具有最大的速度，但甲在下时刻位移为正，即甲向正向运动，此时速度方向为正，而乙在下时刻位移为负，即乙向负向运动，此时速度方向为负，得甲、乙两弹簧振子的速度方向相反，故D正确。故选D。4.一列沿x轴正方向传播的简谐横波某时刻的波形图如图所示，下列判断正确的是（）A.此时质点K和M的振动情况完全相同B.此时质点M的速度方向沿y轴正方向C.此时质点K的加速度方向沿y轴正方向D.此时质点K的速度比质点L的小【答案】B【解析】【详解】ABC．根据“同侧法”可知K速度方向沿y轴负方向，质点M的速度方向沿y轴正方向，则此时质点K和质点M的振动不相同，故AC错误，B正确；D．由图可知，此时质点L处于位移最大处速度为零，质点K还没有到最大位移处，速度不为零，此时质点K的速度比质点L的大，故D错误。故选B。5.如图是振动情况完全相同的两列波叠加的示意图，波的周期为T，振幅为A，M、N、O为叠加区域的三个点。图示时刻，O是波谷与波谷的相遇点，M是波峰与波峰的相遇点，N是波峰和波谷的相遇点。下列说法正确的是（）A.M是振动加强点，O、N是振动减弱点B.图示时刻，M、N两点的高度差为4AC.从图示时刻经，M点通过的路程是4AD.从图示时刻经，O处的质点随波迁移到M点【答案】C【解析】【详解】A．O是波谷与波谷的相遇点，M是波峰与波峰的相遇点，故O和M是加强点，N是波峰和波谷的相遇点，故N是减弱点，故A错误；B．两列波振幅相同，故M点的位移为2A，N两点的位移为零，故图示时刻，M、N两点的高度差为2A，故B错误；C．M点是加强点，经，M点通过的路程故C正确；D．质点只在平衡位置附近振动，不沿波传播方向发生迁移，故D错误。故选C。6.现有甲、乙分子模型，把甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图所示。F>0为斥力，F<0为引力，a、b、c、d在x轴上的四个特定的位置。现把乙分子从a处由静止释放，则（）A.乙分子由a到b做加速运动，由b到c做减速运动B.乙分子由a到c做加速运动，到达b时两分子间的分子势能最小C.乙分子由a到b的过程中，两分子间的分子势能一直减小D.乙分子由c到d过程中，两分子间的分子力一直做正功【答案】C【解析】【详解】A．乙分子由a到b在引力作用下做加速运动，b到c，仍是引力，与运动方向相同，仍做加速运动，A错误；B．乙分子由a到c的过程，是引力，分子力做正功，势能减小，从c到d的过程，分子力表现为斥力，分子力做负功，势能增大，所以乙分子到达c时速度最大，动能最大，势能最小，B错误；C．乙分子由a到b的过程中，分子力做正功，两分子间的分子势能一直减小，C正确；D．乙分子由c到d的过程中，分子力表现为斥力，分子力做负功，D错误。故选C。7.如图，一定质量的理想气体，从A状态开始，经历了B、C状态，最后达到D状态，下列判断正确的是（）A.A→B过程温度升高，压强变大 B.B→C过程温度不变，压强变小C.B→C过程体积不变，压强不变 D.C→D过程体积变小，压强变大【答案】D【解析】【详解】A．图像中，A与B的连线是一条过原点的倾斜直线，为等压线，所以温度升高故A错误；BC．由图像可知，B到C的过程中，体积不变，即而温度降低，即由查理定律可知压强变小，故BC错误；D．由图像可知，由C到D的过程中，温度不变，即而体积变小，即由玻意耳定律可知故D正确。故选D。8.如图所示，将弹簧振子从平衡位置O拉下一段距离Δx，释放后振子在A、B间振动。设AB=20cm，振子由A到B运动时间为0.1s，则下列说法正确的是（）A.振子的振幅为10cm，周期为0.2sB.振子在A、B两处受到的回复力分别为kΔx+mg与kΔx-mgC.振子在A、B两处受到的回复力大小都是kΔxD.振子完成一次全振动通过的路程是20cm【答案】AC【解析】【详解】A．振子在A、B间振动，已知AB=20cm则振幅为A=10cm故A正确；BC．根据F=-kx可知振子在A、B两处受到的回复力大小都为kΔx，故B错误，C正确；D．振子完成一次全振动经过的路程为4A=40cm故D错误。故选AC。9.一列简谐横波沿轴传播，速度大小为5m/s，在时刻的波形图如图中实线所示，经0.2s后的波形如图中虚线所示，下列说法正确的是（）A.经0.2s波传播的距离为1m，波沿轴正方向传播B.质点在时刻沿轴正方向运动C.处的质点的位移表达式为D.从时刻开始质点经1.6s通过的路程为152cm【答案】ABD【解析】【详解】A．由图可知该波波长经0.2s波传播的距离经0.2s波传播的距离为根据波形的平移规则可知，这列波应沿x轴正方向传播，选项A正确；B．根据波的传播方向与波动规律可知，时刻质点P沿y轴正方向运动，选项B正确；C．由得则处的质点的位移表达式为选项C错误；D．从时刻经1.6s时，由于所以质点通过的路程等于选项D正确。故选ABD。10.图示为一半圆柱形透明体横截面，横截面的圆心为，半圆柱的半径为，为直径上的点，，透明体的折射率为。现有一细光束以入射角从点射入半圆柱，则（）A.细光束经两次折射后会从弧面射出B.细光束经面折射，在弧面发生两次全反射后再从面射出透明体C.细光束第一次射出透明体时，折射角为D.细光束第一次射出透明体时，折射角为【答案】BC【解析】【详解】AB．作出光路如图所示根据折射率表达式有解得由于解得在中，根据正弦定理可得设透明体的临界角为，则有可得由于所以光在点发生全反射，又由于可得则光在点发生全反射，最后从而射出，故B正确，A错误；CD．由于，则光入射角为，根据光路可逆可知折射角为，故C正确，D错误。故选BC。二、非选择题。本题共54分。11.某同学测量一长方体玻璃砖对红光的折射率，装置示意图如图所示。实验步骤如下：①在水平木板上固定一张白纸，白纸上放置光屏P，在白纸上画一条与光屏P平行的直线ad作为界线；②把宽为L的玻璃砖放在白纸上，使它的一边跟ad重合，画出玻璃砖的另一边bc，在bc上取一点O，画一条线段AO；③用激光笔发出平行于木板的红色细光束，沿图中AO方向从O点射入玻璃砖，光束从玻璃砖另一面射出后，射到光屏P上的处，记录的位置；④保持入射光不变，撤去玻璃砖，激光射到屏上的处，记录的位置以及光束与ad的交点N；⑤作出光束从O点到点的光路图，记录光束与ad边的交点M(图中未画出)；⑥测出OM、ON的长度分别为、。据此回答下列问题：（1）请在图中作出光线从O点到点的光路图；______（2）根据测量数据，可得该玻璃砖对红光的折射率n＝______(用L、、表示)；（3）该实验中，若改用绿色细光束做实验，其他条件不变，则未撤去玻璃砖时，光束射到光屏上的位置应在的______(选填“左侧”或“右侧”)。【答案】（1）（2）（3）右侧【解析】【小问1详解】根据折射定律做出光路图，如图所示【小问2详解】由几何关系可知根据可求得【小问3详解】光从空气中射入同一介质中绿光的折射率大于红光的折射率，绿光的偏折程度大于红光的偏折程度，所以绿光射到光屏上的位置应在的右侧。12.“用油膜法估测分子的大小”实验的方法及步骤如下：①向体积的油酸中加入酒精，直至总量达到；②用注射器吸取①中配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入滴时，测得其体积恰好是；③先往边长为的浅盘里倒入深的水，然后将_______均匀地撒在水面上；④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油酸膜的形状；⑤将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图所示，数出轮廓范围内小方格的个数，小方格的边长。根据以上信息，回答下列问题：（1）步骤③中应填写：________。（2）1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积是________。（保留2位有效数字）（3）油膜的面积为________（保留2位有效数字）（4）油酸分子直径是________。（保留1位有效数字）【答案】（1）痱子粉（2）（3）0.046（4）【解析】【小问1详解】为了显示水分子油膜的形状，需要在水面上撒痱子粉。【小问2详解】1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为小问3详解】根据大于半个方格的算一个，小于半个方格的舍去，油膜形状占据的方格数大约为115个，故面积为【小问4详解】油酸分子直径是13.如图所示，圆柱形汽缸的缸口有卡环（厚度不计），卡环到缸底的距离为d，缸内通过厚度不计、质量、面积的活塞，封闭了一定质量的理想气体。开始时活塞到缸底的距离为，外界大气压强，气体初始温度，g取。（1）缓慢升高气体温度，要使活塞到达汽缸口卡环处，求气体温度的最小值；（2）保持气体温度为不变，现在活塞的中心施加一竖直向下的缓慢增大的力F，要使活塞回到开始时的位置，求F的大小。【答案】（1）600K；（2）1100N【解析】【详解】（1）当活塞恰好能到达汽缸口卡环处时，气体温度最小。气体经过等压变化，根据盖—吕萨克定律有解得（2）活塞回到开始时的位置的过程中，气体经历等温变化，根据玻意耳定律有根据平衡条件可知解得14.由波源O形成的简谐横波在均匀介质中向左、右传播，如图所示，介质中两质点A、B位于波源O两侧，且A、O、B的平衡位置在一条水平直线上，A、B的平衡位置到O的平衡位置之间的距离分别为、。波源O从时刻开始在竖直方向上下振动，其位移随时间变化的振动方程为，规定竖直向上为y轴正方向。当波源O第一次运动到波谷时，波刚好传播到质点B，求：（1）该横波的波长和波速；（2）从时刻到质点A第一次处于波峰的过程中，质点O运动的路程。【答案】（1）8m；20m/s；（2）120cm【解析】【详解】（1）根据波源O振动方程可知可得T=0.4s波源O第一次运动到波谷所需时间该时间即为波传播到B点所需时间，质点振动时间内，波传播。因此波源O与质点B的距离解得=8m根据可得v=20m/s（2）机械波传播到A质点所需时间A质点从振动运动到第一次到波峰所需时间从t=0时刻到A质点第一次到波峰这个过程中，O质点运动时间由①~⑧可得因此O质点运动路程s=6A=120cm15.如图所示，一由折射率1.6的材料制作的三棱镜水平放置，其横截面为直角三角形ABC，，BC边长为a，。一束与水平方向成角且斜向上的平行光射到AC边并从AC边射入棱镜，只考虑光线在AB边的第一次反射，不计光线在棱镜内的其他反射光，，光在真空中的传播速度为c。（1）计算说明在三棱镜的AB边是否有光线透出？（2）求射到AC中点D