2019-2020学年河南省林州市第一中学高二3月线上调研考试物理试题（实验班） 解析版

2019-2020学年河南省林州市第一中学高二3月线上调研考试物理试题（实验班） 解析版

河南省林州市第一中学2019-2020学年高二3月线上调研考试（实验班）物理试题 一、单选题 ‎1.一束光照射到底面有涂层的平行玻璃砖上表面，经下表面反射从玻璃砖上表面射出，光线分为、两束，如图所示．下列说法正确的是（    ）‎ A、、光在涂层表面一定不会发生全反射 B、在真空中用同一装置进行双缝干涉实验，光的条纹间距大于光的条纹间距 C、在玻璃中光的传播速度大于光的传播速度 D、在真空中，遇到障碍物时光更容易产生明显的衍射现象 答 案 A 解 析 ‎、光在涂层表面的入射角等于在玻璃砖上表面的折射角，由光路可逆性可知，、光在涂层表面一定不会发生全反射，故A正确；‎ 光的折射率大，频率大，则波长小，根据知，‎ 光的条纹间距小于光的条纹间距，故B错误；‎ 光路图如图所示，在玻璃砖上表面折射时，光的偏折程度较大，则光的折射率较大，由知，在玻璃中光的传播速度小于光的传播速度，故C错误；‎ 光的波长较长，波动性较强，遇到障碍物时光更容易产生明显的衍射现象，故D错误．‎ ‎2.如图所示，图象表示振荡电路的电流随时间变化的图象，在时刻，回路中电容器的板带正电，在某段时间里，回路的磁场能在减小，而板仍带正电，则这段时间对应图象中的（    ）‎ A、段 B、段 C、段 D、段 答 案 D 解 析 由题意可知，开始时板带正电，而第一个四分之一周期内，电容在放电，故开始时板放电过程；电流由到；而在某段时间内；磁场能在减小，说明电流在减小；电容器在充电；而 板带正电，说明电流应反向；故符合条件的只有过程．‎ ‎3.一圆筒形真空容器，在筒顶系着的轻弹簧下挂一质量不计的活塞，弹簧处于自然长度时，活塞正好触及筒底，如图，当在活塞下方注入一定质量的理想气体后，温度为时，气柱高为，则温度为时，气柱的高为（活塞与圆筒间摩擦不计）（    ）‎ A、‎ B、‎ C、‎ D、‎ 答 案 C 解 析 设弹簧的劲度系数为，当气柱高为时，弹簧弹力，由此产生的压强（为容器的横截面积）．取封闭的气体为研究对象：初状态：；末状态：，由理想气体状态方程，得，故C正确．‎ ‎4.如图所示，直立容器内部有被隔板隔开的、两部分气体，的密度小，的密度大，抽出隔板，加热气体使两部分气体均匀混合，设在此过程中气体吸热为 ‎，气体内能增量为，则（    ）‎ A、‎ B、‎ C、‎ D、无法比较 答 案 B 解 析 ‎、两部分气体密度不同，混合后其重力势能将发生变化，刚开始时、气体的合重心在中线下方，均匀混合后重心在中线上，重心上升了，所以气体的重力势能增加了，由能量守恒定律知，吸收的热量一部分增加气体的内能，一部分增加重力势能，即，所以，故B对．‎ ‎5.用波长为的平行单色光照射双缝，在光屏上偏离中心的点处恰好出现亮条纹，则（    ）‎ A、改用波长为的平行单色光照射双缝，点处一定出现亮条纹 B、改用波长为的平行单色光照射双缝，点处一定出现暗条纹 C、改用波长为的平行单色光照射双缝，点处一定出现亮条纹 D、改用波长为的平行单色光照射双缝，点处一定出现暗条纹 答 案 C 解 析 根据光程差为半个波长的整数倍时，出现亮条纹，即，改用波长为的单色光照射，光程差为半个波长为奇数倍，故A错误，C正确；‎ 改用波长为的单色光照射，光程差为半个波长为偶数倍，故B错误，D错误．‎ ‎6.如图所示为研究光电效应的电路图．开关闭合后，当用波长为的单色光照射光电管的阴极时，电流表有示数．下列说法正确的是（    ）‎ A、若只让滑片向端移动，则电流表的示数一定增大 B、若只增加该单色光的强度，则电流表示数一定增大 C、若改用波长小于的单色光照射光电管的阴极，则阴极的逸出功变大 D、若改用波长大于的单色光照射光电管的阴极，则电流表的示数一定为零 答 案 B 解 析 电路所加电压为正向电压，如果电流达到饱和电流，增加电压，电流也不会增大，A错误；‎ 只增加单色光强度，逸出的光子数增多，电流增大，B正确；‎ 金属的逸出功与入射光无关，C错误；‎ 改用波长大于的光照射，虽然光子的能量变小，但也可能发生光电效应，可能有电流，D错误．‎ 二、多选题 ‎7.一列简谐横波沿轴的正向传播，振幅为，已知在时刻相距的两质点、的位移都是，但运动方向相反，其中质点沿轴负向，如图所示，下列说法正确的是（    ）‎ A、时刻，两质点、的加速度相同 B、两质点、的平衡位置间的距离为半波长的奇数倍 C、质点的速度最大时，质点的速度为零 D、质点的速度最大时，质点正在向上运动 E、当质点的位移为时，质点的位移为负 答 案 ADE 解 析 ‎、两个质点都做简谐运动，时刻、两质点的位移相同，根据简谐运动的特征：，得知加速度相同，故选项A正确；‎ 图示时刻两质点位移相同，速度相反，但不是反相点，所以、两质点的平衡位置间的距离不是半波长的奇数倍，故选项B错误；‎ 由图看出，正向平衡位置运动，速度增大，正向波峰运动，速度减小，当通过位移到达平衡位置时，还没有到达波峰，则质点速度最大时，质点速度不为零，故选项C错误，选项D正确；‎ 由上分析可知，当的位移为时，质点位于平衡位置下方，位移为负值，故选项E正确．‎ ‎8.关于机械波与电磁波，下列说法中正确的是                    （填正确答案标号）‎ A、机械波在介质中传播时，介质中后振动的质点总是重复先振动的相邻的质点的振动，是受迫振动 B、弹簧振子在四分之一个周期里运动的路程一定等于一个振幅 C、有经验的战士可以根据炮弹飞行的尖叫声判断炮弹是接近还是远去 D、电磁波衍射能力由强到弱的顺序是无线电波、可见光、红外线、射线 E、在真空中传播的电磁波频率不同，传播的速度相同 答 案 ACE 解 析 机械波在介质中传播时，介质中后振动的质点总是在相邻的先振动的质点的作用下做受迫振动并重复前一质点的振动情况，A项正确；‎ 弹簧振子在里运动的路程不一定是一个振幅，B项错误；‎ 炮弹飞行时与空气摩擦产生声波，人耳接收到的频率与炮弹的相对运动方向有关．利用人耳接收到的炮弹飞行的尖叫声可以判断飞行炮弹是接近还是远去，这利用的是声波的多普勒效应，C项正确；‎ 电磁波衍射能力是按它们的波长大小排序的，波长越大，衍射能力越强，波长由大到小依次为红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、射线，D项错误；‎ 所有电磁波在真空中的传播速度都相同，都等于，E项正确．‎ ‎9.关于热现象，下列说法正确的是                    ．‎ A、热量不能自发地从低温物体传到高温物体 B、物体速度增大，则组成物体的分子动能增大 C、物体的温度或者体积变化，都可能引起物体内能变化 D、相同质量的两个物体，升高相同温度，内能增加一定相同 E、绝热密闭容器中一定质量的气体体积增大，其内能一定减少 答 案 ACE 解 析 根据热力学第二定律知热量不能自发地从低温物体传到高温物体，选项A正确；‎ 温度是分子平均动能的标志，与物体宏观的速度大小无关，选项B错误；‎ 物体的内能是物体中所有分子的热运动动能和分子势能的总和，由于分子热运动的平均动能与温度有关，分子势能与物体的体积有关，所以物体的温度或者体积变化，都可能引起物体内能变化，选项C正确；‎ 物体温度升高时吸收的热量，可知相同质量的两个物体，它们的比热容不一定相等，所以它们升高相同温度，吸收的热量不一定相等，则内能增加不一定相同，选项D错误；‎ 绝热密闭容器中一定质量的气体体积增大的过程中对外做功，根据热力学第一定律可知其内能一定减少，选项E正确．‎ ‎10.下列说法正确的是（    ）‎ A、布朗运动不是液体分子的运动，但它是液体分子无规则运动的反映 B、让两个相距很远的分子在恒定的外力下靠到最近时，分子势能先减小后增大．分子力先增大后减小 C、温度升高分子热运动加剧，分子运动的平均动能增大，所以只要空间分子密度相同时温度高的压强大 D、当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大 E、只从单一热源吸收热量并完全转化成机械能的机器是不存在的，因不满足热力学第二定律 答 案 ACE 解 析 布朗运动形成的原因是由于液体分子对悬浮微粒无规则撞击引起的，所以布朗运动是周围液体分子运动的反映，增大分子间距离，分子间的引力与斥力都将减小，温度是分子热平均动能的标志，温度越高，分子热运动是平均动能越大，第二类永动机不能制成是因违反了热力学第二定律．‎ A、布朗运动形成的原因是由于液体分子对悬浮微粒无规则撞击引起的，所以布朗运动是周围液体分子运动的反映，但不是液体分子运动，故A正确；‎ B、根据分子力的特点可知，从相离很远的到很近的过程中，开始时分子力表现为分子引力，先增大后减小，后来为分子斥力，一直增大，所以分子势能先减小后增大，故B错误；‎ C、温度是分子热平均动能的标志，温度越高，分子的平均动能越大，分子运动越激烈，分子对器壁的平均撞击力越大，气体的压强与分子的平均撞击力以及分子的密度有关，所以温度升高分子热运动加剧，分子的平均动能增大，所以只要空间分子密度相同时，温度高的压强大，故C正确；‎ D、在一定气温条件下，大气中相对湿度越大，水汽蒸发也就越慢，人就感到越潮湿，故当人们感到潮湿时，空气的相对湿度一定较大，但绝对湿度不一定大，故D错误；‎ E、只从单一热源吸收热量并完全转化成机械能的机器被称为第二类永动机，第二类永动机不能制成是因违反了热力学第二定律．‎ ‎11.下列说法正确的是（    ）‎ A、加上不同的电压可以改变液晶的光学性质 B、晶体在熔化的过程中分子平均动能逐渐增大 C、脱脂棉脱脂的目的在于使它从不被水浸润变为可以被水浸润，以便吸取药液 D、悬浮在水中的小碳粒的布朗运动反映了碳粒分子的热运动 E、液体表面张力的方向与液体表面相切 答 案 ACE 解 析 液晶具有液体的流动性，又对光显示各向异性，电场可改变液晶的光学性质，所以加上不同的电压可以改变液晶的光学性质，故A正确；‎ 晶体有固定的熔点，在熔化的过程中温度不变，分子平均动能不变，故B错误；‎ 脱脂棉脱脂后，从不能被水浸润变为可以被水浸润，这样有利于吸取药液，故C正确；‎ 悬浮在液体中的小微粒由于受到液体分子不平衡的撞击，表现出运动轨迹的无规律性，所以布朗运动反映了液体分子无规则的热运动，故D错误；‎ 液体的表面张力使液体表面积由收缩的趋势，表面张力的方向与液体表面相切，故E正确．‎ ‎12.如图甲所示，在平静的水面下有一个点光源，它发出的是两种不同颜色的光和光，在水面上形成了一个被照亮的圆形区域，该区域的中间为由、两种单色光所构成的复色光的圆形区域，周边为环状区域，且为 光的颜色(见图乙)．则以下说法中正确的是（    ）‎ ‎    ‎ A、光的频率比光小 B、水对光的折射率比光大 C、光在水中的传播速度比光大 D、在同一装置的杨氏双缝干涉实验中，光的干涉条纹间距比光小 答 案 AC 解 析 光照射的面积较大，知光的临界角较大，根据，知光的折射率较小，折射率小，频率也小，所以光的频率小于光，故A正确，B错误；‎ ‎ 根据，知光在水中传播的速度较大，故C正确；‎ 光在水中传播的速度较大则光的波长较长，条件间距公式，光波长则条纹间距较宽，故D错误．‎ ‎13.频率为的光子，德布罗意波波长为，能量为，则光的速度为（    ）‎ A、‎ B、‎ C、‎ D、‎ 答 案 AC 解 析 根据光速，而光子的能量为，波长为代入可得：光速为或者，故AC正确，BD错误．‎ ‎14.下列关于概率波的说法中，正确的是（    ）‎ A、概率波就是机械波 B、物质波是一种概率波 C、概率波和机械波的本质是一样的，都能发生干涉和衍射现象 D、在光的双缝干涉实验中，若有一个粒子，则不能确定它从其中的哪一个缝中穿过 答 案 BD 解 析 德布罗意波是概率波，它与机械波是两个不同的概念，二者的本质不同，故A错误；‎ 物质波也就是德布罗意波，指粒子在空间中某点某时刻可能出现的几率符合一定的概率函数规律，故B正确；‎ 概率波和机械波都能发生干涉和衍射现象，但其本质是不一样的，故C错误；‎ 根据测不准原理，在光的双缝干涉实验中，若有一个粒子，则不能确定它从其中的哪一个缝中穿过，故D正确；‎ 三、实验探究题 ‎15.实验小组要测定玻璃砖的折射率，实验室器材有：玻璃砖、大头针枚（、、、）、刻度尺、笔、白纸．‎ ‎(1)实验时，先将玻璃砖放到白纸上，画出玻璃砖的上、下两个表面，和，在白纸上竖直插上两枚大头针、，如图所示，再插大头针、时，要使                    ．‎ A．要插在、的连线上 B．要挡住透过玻璃砖观察到的、‎ C．要插在、的连线上 D．要挡住和透过玻璃砖观察到的、‎ 答 案 BD 解 析 入射光线射入玻璃时发生折射，则、不在、‎ 的连线上，故AB选项错误，BD选项正确．‎ ‎(2)作出光路如图所示，过点作法线交玻璃砖于点和点，过点延长入射光线交于点．设的长度为，的长度为，的长度为，的长度为，的长度为，为方便地测量出玻璃砖的折射率，需用刻度尺测量的量至少有                    （选填、、、、），则计算玻璃砖折射率的表达式为                    ．‎ 答 案 ‎、    ‎ 解 析 设入射角为，折射角为，根据几何关系可得：，，根据折射定律有：，得玻璃的折射率：，由表达式可知，要测量，．‎ ‎(3)如图，用插针法测定玻璃折射率的实验中，以下说法正确的是（    ）‎ ‎①、及、之间的距离适当大些，可以提高准确度 ‎②、及、之间的距离取得小些，可以提高准确度 ‎③入射角尽量大些，可以提高准确度 ‎④入射角太大，折射光线会在玻璃砖的内表面发生全反射，使实验无法进行 ‎⑤、的间距、入射角的大小均与实验的准确度无关 A．①③‎ B．②④‎ C．③⑤‎ D．①④‎ 答 案 A 解 析 实验中入射光线和折射光线都是隔着玻璃砖观察在一直线上的大头针确定的，大头针间的距离太小，容易出现偏差，故、及、之间的距离适当大些，可以提高准确度，故①正确，②错误；入射角尽量大些，折射角也会大些，折射现象较明显，容易测量些，角度的相对误差也会减小，故③正确；由几何知识可知，光线在上表面的折射角等于下表面的入射角，根据光路可逆性原理可知，光线一定会从下表面射出，折射光线不会在玻璃砖的内表面发生全反射，故④错误；①③正确，故⑤错误；综上正确的是①③．故A正确，B、C、D错误．‎ ‎16.某同学利用如图所示的装置测量当地的重力加速度．实验步骤如下：‎ A．按装置图安装好实验装置；‎ B．用游标卡尺测量小球的直径；‎ C．用米尺测量悬线的长度；‎ D．让小球在竖直平面内小角度摆动．当小球经过最低点时开始计时，并计数为，此后小球每经过最低点一次，依次计数、、……当数到时，停止计时，测得时间为；‎ E．多次改变悬线长度，对应每个悬线长度，都重复实验步骤C、D；‎ F．计算出每个悬线长度对应的；‎ G．以为纵坐标、为横坐标，作出图线．‎ 结合上述实验，完成下列题目：‎ ‎(1)用游标为分度（测量值可精确到）的游标卡尺测量小球的直径，某次测量的示数如图甲所示，读出小球直径的值为                    ．‎ 答 案 解 析 游标卡尺的主尺读数为，‎ 游标读数为：，‎ 则最终读数为．‎ ‎(2)该同学根据实验数据，利用计算机作出图线如图乙所示，根据图线拟合得到方程．设图像的斜率为，由此可以得出当地的重力加速度的表达式为                    ，其值为                    （取，结果保留位有效数字）．‎ 答 案 ‎    ‎ 解 析 由题意知，单摆的周期：，‎ 由单摆周期公式，‎ 可得：，‎ 图像的斜率为，‎ 解得重力加速度：；‎ 由题意知，，‎ 代入解得：．‎ ‎(3)从理论上分析图线没有过坐标原点的原因，下列分析正确的是                    （填选项前的字母）．‎ A．不应在小球经过最低点时开始计时，应该在小球运动到最高点时开始计时 B．开始计时后，不应记录小球经过最低点的次数，而应记录小球做全振动的次数 C．不应作图线，而应作图线 D．不应作图线，而应作图线 答 案 D 解 析 单摆摆长等于摆线长度与摆球半径之和，把摆线长度作为单摆摆长，摆长小于实际摆长，所以的图象不过原点，在纵轴上截距不为零，故D正确．‎ 四、计算题 ‎17.如图所示，在平面内有一列沿轴正方向传播的简谐横波，频率为．时，点位于平衡位置，且沿轴负方向运动，点位于波谷．已知、两点对应的平衡位置、．求：‎ ‎(1)从时刻起，质点至少经过多长时间有沿轴正方向的最大加速度．‎ 答 案 质点再经过，达到负向最大位移，此刻有方向最大加速度，‎ 波的周期，‎ 所以．‎ 解 析 无 ‎(2)该波的波速大小．‎ 答 案 ‎、两点间距离满足，‎ 波长，‎ 波速．‎ 解 析 无 ‎18.如图，容积为的汽缸由导热材料制成，面积为的活塞将汽缸分成容积相等的上下两部分，汽缸上部通过细管与装有某种液体的容器相连，细管上有一阀门，开始时，关闭，汽缸内上下两部分气体的压强均为，现将打开，容器内的液体缓慢地流入汽缸，当流入的液体体积为时，将关闭，活塞平衡时其下方气体的体积减小了，不计活塞的质量和体积，外界温度保持不变，重力加速度大小为，求流入汽缸内液体的质量．‎ 答 案 设活塞再次平衡后，活塞上方气体的体积为，压强为；下方气体的体积为，压强为，在活塞下移的过程中，活塞上、下方气体的温度均保持不变，由玻意耳定律得 ‎①‎ ‎②‎ 由已知条件得 ‎③‎ ‎④‎ 设活塞上方液体的质量为，由力的平衡条件得⑤‎ 联立以上各式得⑥．‎ 解 析 无 ‎19.某玻璃材料制成的光学元件截面如图所示，左边是半径为的半圆，右边是直角三角形，．由点发出的一束细光，从点射入元件后折射光线与平行（为半圆的圆心，为直径，与垂直）．已知玻璃的折射率为，点到的距离为，光在真空中的速度为．求：‎ ‎(1)入射光线与夹角．‎ 答 案 由，‎ 得折射角．‎ 又，‎ 得．‎ 由几何关系得．‎ 解 析 无 ‎(2)光线从点射入元件，到第一次射出元件所需的时间．‎ 答 案 得临界角．‎ 由几何关系得，面入射角为，发生全反射，在面入射角为，折射出玻璃元件．‎ 光在玻璃中的路程：，‎ ‎，‎ ‎，‎ 得．‎ 解 析 无