2021-2022学年辽宁省朝阳育英高考补习学校高二（下）期中物理试题（解析版）

育英高中2021-2022学年度第二学期期中考试高二物理试卷第Ⅰ卷（选择题）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.在分子动理论中，将气体分子抽象为无引力的弹性质点。现有一束气体分子射向一个静止的光滑平壁，假定分子束中的分子速度大小方向均相同，且速度方向与平壁垂直。已知每个分子质量为m，分子速率为v，分子数密度为n。则平壁受到的压强为（）A. B. C. D.【1题答案】【答案】A【解析】【详解】根据分子密度为n，可知撞向光滑平壁单位面积气体分子的个数为n；设所有气体分子与光滑平壁相互作用力大小为F，单位体积气体撞向光滑平壁的时间为对所有气体分子用动量定理联立解得所以光滑平壁单位面积受到的压强为故选A。2.如图甲所示，悬挂在竖直方向上的弹簧振子，在C、D两点之间做简谐运动，O点为平衡位置。振子到达D点时开始计时，以竖直向上为正方向，一个周期内的振动图像如图乙所示，下列说法正确的是（）A.振子在O点受到的弹簧弹力等于零B.振子在C点和D点的回复力相同C.t=0.75s到t=1.25s的时间内，振子通过的路程为3cmD.t=0.3s时，振子的速度方向为竖直向上【2题答案】【答案】D【解析】【详解】A．弹簧振子在平衡位置（O点）的回复力为零，通过受力分析可知，弹簧弹力等于振子所受的重力，A错误；B．弹簧振子的回复力大小与偏离平衡位置的位移大小成正比，由于则振子在C点和D点的回复力大小相等，方向不同，B错误；C．由振子的振动图像可知，振子的振动方程为代入数据，可得t=0.75s到t=1.25s的时间内，振子通过的路程为，C错误；D．根据题图乙可知，时，振子的速度方向为竖直向上，D正确。故选D。3.如图所示，S1、S2是振幅均为A的两个水波波源，某时刻它们形成的波峰和波谷分别由实线和虚线表示。则（）

A.两列波在相遇后各自的周期都发生了变化B.此时各点的位移是：，C.A处振动始终减弱，B、C处振动始终加强D.B点位移大小始终大于A点位移大小【3题答案】【答案】B【解析】【详解】A．两列波在相遇后各自的周期都不发生变化，故A错误；B．由图可知，此时A点为波峰和波谷相遇，则，B点为波谷和波谷相遇，则，C点为波峰和波峰相遇，则，故B正确；CD．由图可知，两列波的波长不相等，两列波在同一介质中传播速度相等，根据可知，两列波的频率不相等，则不能产生稳定的干涉现象，A处振动并不是始终减弱，B、C处振动也并不是始终加强，则B点位移大小不是始终大于A点位移大小，故CD错误。故选B。4.某三棱镜横截面为等腰三角形，∠A=120°，AB边长为2L，空气中一束包含a、b两种单色光的细光束沿平行于BC方向照射到AB边的中点O，经三棱镜折射后分成a、b两束单色光（部分光路图如图所示）。其中，a单色光从O点入射后的折射光平行于AC，已知光在真空中传播速度为c（不考虑AC面的反射）。下列说法正确的是（）A.在该三棱镜中，单色光a的传播速度比b小B.单色光a在该三棱镜中发生全反射的临界角C满足C.若用单色光a、b分别通过同一单缝进行衍射，单色光b的中央亮纹更宽D.若用单色光a、b分别通过同一单缝进行衍射，单色光a的中央亮纹更宽【4题答案】【答案】D【解析】【详解】A．根据折射定律，b光折射角小于a光，可知b光的折射率大于a光的折射率，根据可知在该三棱镜中，单色光b的传播速度比a小，故A错误；B．由几何关系知a、b复合光的入射角为60°，a光的折射角为30°，则a光的折射率为则单色光a在该三棱镜中发生全反射的临界角C满足故B错误；CD．由A选项可知，b光折射率大于a光折射率，则b光频率大于a光频率，根据，可知b光的波长小于a光波长，那么a光更容易发生明显的衍射现象，a光的中央亮纹更宽，故C错误，D正确。故选D。5.图中1、2、3分别代表入射波、反射波、折射波的波线，则（）

A.2与1的波长、频率相等，波速不等B.2与1的波速、频率相等，波长不等C.3与1的波速、频率、波长均相等D.3与1的频率相等，波速、波长均不等【5题答案】【答案】D【解析】【详解】AB．波线1、2都在介质a中传播，故1、2的频率、波速、波长均相等，故AB错误；CD．波线1、3是在两种不同介质中传播，波速不同，但波源没变，因而频率相等，由得波长不同，故C错误，D正确。故选D。6.如图所示，长为l的细绳下方悬挂一小球a，绳的另一端固定在天花板上O点处。将小球向右拉开，使细绳与竖直方向成一小角度（小于）后由静止释放，并从释放时开始计时。小球相对于平衡位置O的水平位移为x，向右为正，则小球在一个周期内的振动图像为（）

A. B. C. D.【6题答案】【答案】A【解析】【详解】从释放时开始计时，即t=0时小球的位移为正向最大，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。7.如图所示，图甲为沿x轴传播的一列简谐机械波在时刻的波动图像，图乙为质点P的振动图像。下列说法正确的是（）

A.波沿x轴正方向传播，波速为B.该波可以与另一列频率为的波发生干涉C.波在传播过程中遇到尺度障碍物能发生明显的衍射D.某人向着该静止的波源运动时观测到的频率小于【7题答案】【答案】A【解析】【详解】A．由图甲可知，波长由图乙可知，波的周期时刻质点向上振动，由同侧法可得波沿x轴正方向传播，波速故A正确；B．波的频率为则该波不可以与另一列频率为的波发生干涉，故B错误；C．由A选项可知，该波波长远小于100m，则波在传播过程中遇到尺度的障碍物不能发生明显的衍射，故C错误；D．由多普勒效应可知某人向着该静止的波源运动时观测到的频率大于，故D错误。故选A。8.如图为以无穷远为零势能点分子势能随分子间距的变化关系。若一个分子固定于原点O，另一个分子从距O点很远处（分子势能可视为零），仅在分子间作用力下由静止开始向O点运动至不能再靠近。在此过程中，下列说法正确的是（）A.分子在处于平衡状态B.在此过程中，分子的加速度先变大，后变小再变大C.分子在处分子势能最大D.分子在处动能减为零【8题答案】【答案】BD【解析】【详解】A．图中处，分子势能增加，分子力做负功，即为斥力，故A错误；B．在靠近过程中，分子力先表现为引力，随着距离的减小先增大后减小到零（处），再表现为斥力，随着距离的减小而增大，故B正确；C．分子势能是标量，正负表示大小，所以处的分子势能最小，故C错误；D．根据能量守恒，势能和动能的总和保持不变，开始时，分子动能、分子势能均为零，即二者之和为零，所以当分子势能为零时，分子动能也为零，故D选项正确。故选BD。9.一束复色光，照射到底面有反射涂层的平行玻璃砖上表面后，经下表面反射从玻璃砖上表面射出，光线分为a、b两束，如图所示。下列说法正确的是（）

A.a光频率大于b光的频率B.a光在玻璃中的速度大于b光在玻璃中的速度C.用同一装置进行双缝干涉实验，a光的条纹间距小于b光的条纹间距D.从同种玻璃射入空气发生全反射时，a光的临界角大于b光的临界角【9题答案】【答案】AC【解析】【详解】A．作出光路图如图所示，a光的偏折程度较大，则a光的折射率较大，频率较大，波长较短，A正确；

B．根据折射定律有折射率越大，速度越小，所以a光在玻璃中的速度小于b光在玻璃中的速度，B错误；C．根据双缝干涉条纹间距公式则a光的条纹间距小于b光的条纹间距，C正确；D．由光的临界角公式有折射率越大，临界角越小，所以从同种玻璃射入空气发生全反射时，a光的临界角小于b光的临界角，D错误。故选AC。10.如图所示，沿x轴正方向传播的一列横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，从图中时刻开始，a点经过1s运动路程为4m，下列说法中正确的是（）A.从图示时刻开始，经过0.1s质点b通过的路程为0.4mB.从图示时刻开始，质点b比质点a先到平衡位置C.若该波传播中遇到宽3m的障碍物能发生明显的衍射现象D.若该波波源从O点沿x轴正向运动，则在x=200m处接收到的波的颜率将小于5Hz【10题答案】【答案】AC【解析】【详解】A．由题意可得解得由同侧法可知，图示时刻质点向下振动，根据对称性可知经过0.1s即质点b通过的路程为故A正确；B．图示时刻质点在最大位移处，向下振动，结合A选项可知质点b比质点a后到平衡位置，故B错误；C．由图可知，该波波长为4m，若该波传播中遇到宽3m的障碍物能发生明显的衍射现象，故C正确；D．该波的频率为若该波波源从O点沿x轴正向运动，根据多普勒效应知在x=200m处接收到的波的颜率将大于5Hz，故D错误。故选AC。二、非选择题：本题共5小题，共54分．11.在“用油膜法估测分子的大小”的实验中。（1）某同学操作步骤如下：①用0.5mL的油酸配置了1000mL的油酸酒精溶液②用注射器和量筒测得50滴油酸酒精溶液体积为1mL③在浅盘内盛适量的水，将痱子粉均匀地撒在水面上，滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定④在浅盘上覆盖透明玻璃，描出油膜形状，用透明方格纸测量油膜的面积为，油酸分子直径大小______m（结果保留一位有效数字）。（2）若该同学在计算注射器滴出的一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器把溶液滴在水面上，拿错的注射器的针管比原来的粗，这会导致实验测得的油酸分子直径______（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。（3）若已知纯油酸的密度为，摩尔质量为M，在测出油酸分子直径为d后，还可以继续测出阿伏加德罗常数______（用题中给出的物理量符号表示）。【11题答案】【答案】①.②.偏小③.【解析】【详解】（1）④[1]根据题意可知，一滴油酸酒精溶液含有油酸的体积为油酸分子直径大小（2）[2]因为拿错的注射器的针管比原来的粗，则每滴油酸酒精溶液的体积较大，含油酸较多，在水平上形成油膜的面积较大，根据可知这会导致实验测得的油酸分子直径偏小。（3）[3]每个油酸分子的体积则阿伏加德罗常数12.（1）如图所示，某同学在“测定玻璃的折射率”的实验中，先将白纸平铺在木板上并用图钉固定，玻璃砖平放在白纸上，然后在白纸上确定玻璃砖的界面aa′和bb′。O为直线AO与aa′的交点。在直线AO上竖直地插上P1、P2两枚大头针。下面关于该实验的说法正确的是_______；

A．插上大头针P3，使P3挡住P2和P1的像B．插上大头针P4，使P4挡住P3、P2和P1的像C．为了减小作图误差，P3和P4的距离应适当大些D．为减小测量误差，P1、P2的连线与玻璃砖界面的夹角应越大越好E．若将该玻璃砖换为半圆形玻璃砖，仍可用此方法测玻璃的折射率在“测玻璃的折射率”实验中∶（2）小朱同学在实验桌上看到方木板上有一张白纸，白纸上有如图甲所示的实验器材，他认为除了量角器外还缺少一种器材，请你写出所缺器材的名称：_____________。老师将器材配齐后，他进行实验，图乙是他在操作过程中的一个状态，透过玻璃砖观察，调整视线方向，插上第四枚大头针P4应使其遮挡住___________。

（3）为取得较好的实验效果，下列操作正确的是_____________。A．必须选用上下表面平行的玻璃砖B．选择的入射角应尽量小些C．大头针应垂直地插在纸面上D．大头针P1和P2及P3和P4之间的距离适当大些（4）小朱同学在量入射角和折射角时，由于没有量角器，在完成了光路图以后，用圆规以O点为圆心，OA为半径画圆，交OO′延长线于C点，过A点和C点作垂直法线的直线分别交于B点和D点，如图丙所示，若他测得AB=7.5cm，CD=5cm，则可求出玻璃的折射率n=_____________。（5）某同学在纸上画出的界面aa′、bb′与玻璃砖位置的关系如图所示，他的其他操作均正确，且均以aa′、bb′为界面画光路图。则该同学测得的折射率测量值_____________真实值（填“大于、小于、等于”）

【12题答案】【答案】①.ABCE②.刻度尺和量角器③.挡住P1、P2的像以及P3④.CD⑤.1.5⑥.小于【解析】【详解】（1）[1]AB．确定P3大头针的位置的方法是插上大头针P3，使P3挡住P1、P2的像。确定P4大头针的位置的方法是插上大头针P4，使P4挡住P3和P1、P2的像，故AB正确；

C．折射光线是通过隔着玻璃砖观察成一条直线确定的，大头针间的距离太小，引起的角度会较大，故P3、P4之间的距离适当大些，可以提高准确度，故C正确；

D．入射角θ1即P1和P2的连线与法线的夹角尽量大些，即P1、P2的连线与玻璃砖界面的夹角适当小些，折射角也会大些，折射现象较明显，角度的相对误差会减小，故D错误。

E．本实验中采用挡像法进行测量，对于半圆形玻璃砖同样可以确定入射光线和折射光线，故可以确定折射率，故E正确。

故选ABCE。（2）[2]缺少的器材为：刻度尺和量角器；[3]运用两点一线的原理确定光线方向，观察的这一侧插两枚大头针应使P4挡住P1、P2的像以及P3；（3）[4]A．测玻璃的折射率的原理是折射玻璃上下表面不平行也能测出折射率，故A错误；

B．选择的入射角应尽量大一些，以减小测量误差，故B错误；

C．大头针应垂直地插在纸面上，防止产生误差，故C正确；

D．大头针P1和P2及P3和P4之间的距离适当大些，可减小确定光线时产生的误差，故D正确。

故选CD。（4）[5]玻璃的折射率（5）[6]如图为在图中分别作出的实际光路图（图中实线）和以aa′、bb′为界面、以大头针留的痕迹作为出射光线画的实验光路图（图中虚线）

比较实际光路图的折射角与实验光路图的折射角关系可知：折射角测量值偏大，则折射率偏小。13.如图所示为水平放置的两个弹簧振子和的振动图象，已知两个振子质量之比为，弹簧的劲度系数之比为，求：（1）它们的周期之比；（2）它们的最大加