【物理】山东省济宁鱼台一中2019-2020学年高二5月开学考试试题（解析版）

【物理】山东省济宁鱼台一中2019-2020学年高二5月开学考试试题（解析版）

鱼台一中2019-2020学年高二5月开学考试物理试卷 一、选择题（每题4分，共60分）‎ ‎1．（3分）一质点做简谐振动，从平衡位置运动到最远点需要周期，则从平衡位置走过该距离的一半所需时间为（　　）‎ A．周期 B．周期 C．周期 D．周期 ‎【解答】解：简谐运动的位移随着时间按照正弦规律变化，为：x＝Asinωt；‎ 当位移为时，代入，有：＝Asinωt 解得：sinωt＝‎ ωt＝…①‎ 从平衡位置运动到最远点需要周期，故：A＝sinωt1‎ 解得：sinωt1＝1‎ ‎…②‎ 联立①②得到：t＝＝；‎ 故选：D。‎ ‎2．（3分）铺设铁轨时，每两根钢轨接缝处都必须留有一定的间隙，匀速运行的列车经过轨端接缝处时，车轮就会受到一次冲击。由于每根钢轨长度相等，所以这个冲击力是周期性的，列车受到周期性的冲击做受迫振动。普通钢轨长为12.6m，列车固有振动周期为0.315s。下列说法错误的是（　　）‎ A．列车的危险速率为40m/s ‎ B．列车过桥需要减速，是为了防止列车发生共振现象 ‎ C．列车运行的振动频率和列车的固有频率总是相等的 ‎ D．增加钢轨的长度有利于列车高速运行 ‎【解答】解：A、对于受迫振动，当驱动力的频率与固有频率相等时将发生共振现象，所以列车的危险速率v＝＝＝m/s＝40m/s，故A正确；‎ B、列车过桥时减速是为了防止铁轨发生共振现象，并不是列车发生共振现象，故B错误；‎ C、列车的速度不同，则振动频率不同，故C错误；‎ D、由v＝知L增大时，T不变，v变大，故D正确。‎ 本题选择错误的，‎ 故选：BC。‎ ‎3．（3分）登山运动员在登雪山时要注意防止紫外线的过度照射，尤其是眼睛更不能长时间被紫外线照射，否则将会严重地损伤视力．有人想用薄膜干涉的原理设计一种能大大减小紫外线对眼睛伤害的眼镜，他选用的薄膜材料的折射率n＝1.5，所要消除的紫外线的频率ν＝8.1×1014 Hz，那么他设计的这种“增反膜”的厚度至少是（　　）‎ A．9.25×10﹣8 m B．1.85×10﹣7 m ‎ C．1.23×10﹣7 m D．6.18×10﹣8 m ‎【解答】解：为了减小紫外线对眼睛的伤害，应使入射光分别从该膜的前后两个表面反射的光叠加后加强，则路程差（大小等于薄膜厚度d的2倍）应等于光在薄膜中的波长λ′的整数倍，即2d＝Nλ′（N＝1，2，…）。因此，膜的厚度至少是紫外线在膜中波长的．紫外线在真空中的波长是λ＝＝3.7×10﹣7 m，‎ 在膜中的波长是λ′＝＝2.47×10﹣7 m，故膜的厚度至少是1.23×10﹣7 m，故C正确，ABD错误。‎ 故选：C。‎ ‎4．（3分）如图所示，i﹣t图象表示LC振荡电路的电流随时间变化的图象，在t＝0时刻，回路中电容器的M板带正电，在某段时间里，回路的磁场能在减小，而M板仍带正电，则这段时间对应图象中的（　　）‎ A．Oa段 B．ab段 C．bc段 D．cd段 ‎【解答】解：由题意可知，开始时M板带正电，而第一个四分之一周期内，电容在放电，故开始时M板放电过程；电流由M到N；‎ 而在某段时间内；磁场能在减小，电容器在充电；而M板带正电，说明电流应反向；‎ 故符合条件的只有cd过程；‎ 故选：D。‎ ‎5．（3分）如图所示，一光束包含两种不同频率的单色光，从空气射向两面平行的玻璃砖上表面，玻璃砖下表面有反射层，光束经两次折射和一次反射后，从玻璃砖上表面分为a、b两束单色光射出。下列说法正确的是（　　）‎ A．a光的频率小于b光的频率 ‎ B．光束a在空气中的波长较大 ‎ C．出射光束a、b一定相互平行 ‎ D．a、b两色光从同种玻璃射向空气时，a光发生全反射的临界角大 ‎【解答】解：A、作出光路图如图所示，可知光从空气射入玻璃时a光的偏折程度较大，则a光的折射率较大，频率较大，故A错误；‎ B、a光的频率较大，由可知波长较小，故B错误；‎ C、因为a、b两光在上表面的折射角与反射后在上表面的入射角分别相等，根据几何知识可知出射光束一定相互平行，故C正确；‎ D、因为a光的折射率较大，由临界角公式sinC＝，则知a光的临界角小，故D错误。‎ 故选：C。‎ ‎6．（3分）如图所示是一波源O做匀速直线运动时，在均匀介质中产生球面波的情况，则（　　）‎ A．该波源正在移向a点 B．该波源正在移向b点 ‎ C．在b处观察，波的频率变低 D．在a处观察，波的频率变低 ‎【解答】解：A、波源O做匀速直线运动，沿波源运动的方向的波面会被压缩，由图可知，该波源正在移向a点。故A正确，B错误；‎ C、根据波速、波长和频率的关系式v＝λ•f，由于同一种介质中波速相同，A点位置附近波长最短，B点位置附近波长最长，在a处观察，接受到波的频率最高，在b点接受到波的频率最低，波源正在移向a点，属于多普勒效应现象，故C正确，D错误；‎ 故选：AC。‎ ‎7．（3分）如左图所示，在一块平板玻璃上放置一平凸薄透镜，在两者之间形成厚度不均匀的空气膜，让一束单一波长的光垂直入射到该装置上，结果在上方观察到如右图所示的同心内疏外密的圆环状干涉条纹，称为牛顿环，以下说法正确的是（　　）‎ A．干涉现象是由于凸透镜下表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的 ‎ B．干涉现象是由于凸透镜上表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的 ‎ C．干涉条纹不等间距是因为空气膜厚度不是均匀变化的 ‎ D．干涉条纹不等间距是因为空气膜厚度是均匀变化的 ‎【解答】解：A、凸透镜下表面与玻璃上表面形成空气薄膜，干涉现象是由于凸透镜下表面反射光和玻璃上表面反射光干涉叠加而成。故A正确，B错误。‎ C、干涉条纹不等间距是由于透镜表面是曲面，使得空气膜的厚度不是均匀变化，导致间距不均匀增大，从而观察到如图所示的同心内疏外密的圆环状条纹。故C正确，D错误。‎ 故选：AC。‎ ‎8．（3分）将一个分子P固定在O点，另一分子Q放在图中的A点，两分子之间的作用力与其间距的关系图线如图所示，虚线1表示分子间相互作用的斥力，虚线2表示分子间相互作用的引力，实线3表示分子间相互作用的合力，如果将分子Q从A点无初速度释放，分子Q仅在分子力的作用下始终沿水平方向向左运动，则下列说法正确的是（　　）‎ A．分子Q由A点运动到C点的过程中，先加速再减速 ‎ B．分子Q在C点的分子势能最小 ‎ C．分子Q在C点的加速度大小为零 ‎ D．分子Q由A点释放后运动到C点左侧的过程中，加速度先增大后减小再增大 ‎ E．该图能表示固、液、气三种状态下分子力的变化规律 ‎【解答】解：A、分子Q由A点到C点，分子力表现为引力，速度方向与分子力方向相同，可知分子Q一直做加速，故A错误；‎ B、从A到C，分子力表现为引力，分子力做正功，分子势能减小，过C点后，分子力表现为斥力，距离减小，分子力做负功，分子势能增大，可知C点的分子势能最小，故B正确；‎ C、分子Q在C点，分子力表现为零，根据牛顿第二定律知，加速度为零，故C正确；‎ D、分子Q由A点释放后运动到C点左侧的过程中，由图可知，分子力先增大后减小再增大，根据牛顿第二定律知，加速度先增大后减小再增大，故D正确；‎ E、气体分子间距较大，分子间作用力很弱，不能用此图表示气体分子间作用力的变化规律，故E错误。‎ 故选：BCD。‎ ‎9．（3分）以下对固体和液体的认识，正确的有（　　）‎ A．烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体 B．液体与固体接触时，如果附着层内分子比液体内部分子稀疏，表现为不浸润 ‎ C．影响蒸发快慢以及人们对干爽与潮湿感受的因素是空气中水蒸气的压强与同一气温下水的饱和汽压的差距 ‎ D．液体汽化时吸收的热量等于液体分子克服分了引力而做的功 ‎ E．车轮在潮湿的地面上滚过后，车辙中会渗出水，属于毛细现象 ‎【解答】解：A、烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明云母片是晶体，故A错误。‎ B、液体与固体接触时，如果附着层内分子比液体内部分子稀疏，分子力为引力表现为不浸润，故B正确。‎ C、影响蒸发快慢以及影响人们对干爽与潮湿感受的因素空气的相对湿度×100%，即空气中水蒸气的压强与同一温度下水的饱和汽压的差距。故C正确；‎ D、液体汽化时，液体分子离开液体表面成为气体分子，要克服其他液体分子的吸引而做功，因此要吸收能量。液体汽化过程中体积增大很多，体积膨胀时要克服外界气压做功，即液体的汽化热与外界气体的压强有关，且也要吸收能量，故D错误。‎ E、车轮在潮湿的地面上滚过后，车辙中会渗出水，属于毛细现象，选项E正确。‎ 故选：BCE。‎ ‎10．（3分）下列说法正确的是（　　）‎ A．悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动 ‎ B．空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果 ‎ C．彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点 ‎ D．高原地区水的沸点较低，这是高原地区温度较低的缘故 ‎ E．干湿泡温度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结果 ‎【解答】解：A、悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了液体分子的热运动，故选项A错误；‎ B、空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果，故选项B正确；‎ C、彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点，故C选项正确；‎ D、液体的沸点随着大气压强的增大而增大，所以高原地区大气压低，水的沸点较低，故D选项错误；‎ E、湿泡外纱布中的水蒸发吸热，使温度降低，所以干湿泡温度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，故E说法正确。‎ 故选：BCE。‎ ‎11．（3分）以下说法中正确的是（　　）‎ A．图甲是一束复色光进入水珠后传播的示意图，其中a束光在水珠中传播的速度一定大于b束光在水珠中传播的速度 ‎ B．图乙是一束单色光进入平行玻璃砖后传播的示意图，当入射角i逐渐增大到某一值后不再会有光线从bb'面射出 ‎ C．图丙是双缝干涉示意图，若只减小屏到挡板间距离L，两相邻亮条纹间距离△x将减小 ‎ D．图丁是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凸起的 ‎ E．图戊中的M、N是偏振片，P是光屏．当M固定不动缓慢转动N时，光屏P上的光亮度将一明一暗交替变化，此现象表明光波是横波 ‎【解答】解：A、根据折射率和光的传播速度之间的关系，可知，折射率越大，传播速度越小，从图中可以看出，b光线在水中偏折得厉害，即b的折射率大于a的折射率，则a在水中的传播速度大于b的传播速度。故A正确。‎ B、当入射角i逐渐增大折射角逐渐增大，由于折射角小于入射角，不论入射角如何增大，玻璃砖中的光线不会消失，故肯定有光线从bb'面射出，故B错误。‎ C、根据双缝干涉相邻两亮条纹的间距△x与双缝间距离d及光的波长λ的关系式△x＝，可知只减小屏到挡板间距离L，两相邻亮条纹间距离△x将减小，故C正确。‎ D、由于不知道被测样表的放置方向，故不能判断此处是凸起的，故D错误。‎ E、只有横波才能产生偏振现象，所以光的偏振现象表明光是一种横波。故E正确。‎ 故选：ACE。‎ ‎12．（3分）一列简谐横波在t0＝0.02s时刻的波形图如图甲所示，平衡位置在x＝1m处的质点P的振动图象如图乙所示。已知质点Q的平衡位置在x＝1.5m处，质点M的平衡位置在x＝1.75m处。下列说法正确的是（　　）‎ A．该波中每个质点的振动频率都为50Hz ‎ B．t0时刻后质点M比质点Q先到达平衡位置 ‎ C．从t0时刻起经过0.045s，质点Q的速度大于质点M的速度 ‎ D．从t0时刻起经过0.025s，质点M通过的路程为1m ‎ E．t＝0.05s时，质点Q的加速度大于质点M的加速度 ‎【解答】解：A、由图乙可得：周期T＝0.02s，故该波中质点的振动频率，故A正确；‎ B、由图乙可得：t0＝0.02s时，质点P在平衡位置向下振动，故由图甲可得：波向右传播；那么，质点M向上振动，故t0时刻后质点M比质点Q后到达平衡位置，故B错误；‎ C、从t0时刻起经过，质点Q在平衡位置，速度最大；质点M位移为正，向下运动，速度正增大，故质点Q的速度大于质点M的速度，故C正确；‎ D、从t0时刻起经过，根据t0时刻质点M位移为正，向上振动可得：质点M的路程s满足关系式0.8m＝4A＜s＜5A＝1m，故D错误；‎ E、t＝0.05s时，质点从t0时刻起经过，故质点Q在波谷，质点M位移为负，向下运动；故质点Q离平衡位置距离更远，加速度更大，故E正确；‎ 故选：ACE。‎ ‎13．（3分）下列说法中正确的是（　　）‎ A．物体吸热后温度一定升高 ‎ B．布朗运动是悬浮在液体中的微粒之间的相互碰撞引起的 ‎ C．物体的内能是物体中所有分子的热运动的动能和分子势能的总和 ‎ D．单位体积的气体分子数增加，气体的压强不一定增大 ‎ E．一定量100℃的水蒸气变成100℃的水，其分子势能减少 ‎【解答】解：A、物体吸热后温度不一定升高，如晶体的熔化过程，故A错误；‎ B、布朗运动是液体分子对悬浮颗粒的无规则碰撞引起的，故B错误；‎ C、根据物体内能的定义知：物体的内能是物体中所有分子的热运动的动能和分子势能的总和，故C正确；‎ D、决定气体压强的因素包括温度和单位体积内的分子个数，所以单位体积的气体分子数增加，气体压强不一定增大，故D正确；‎ E、一定量的水蒸气变成水，放出热量，内能减小，由于温度相同，分子动能不变，所以分子势能减少，故E正确。‎ 故选：CDE。‎ ‎14．（3分）在高原地区烧水需要使用高压锅，水烧开后，锅内水面上方充满饱和汽，停止加热，高压锅在密封状态下缓慢冷却，在冷却过程中，锅内水蒸汽的变化情况为（　　）‎ A．压强变小 B．压强不变 ‎ C．一直是饱和汽 D．变为未饱和汽 ‎【解答】解：水上方蒸汽的气压叫饱和气压，只与温度有关，只要下面还有水，那就是处于饱和状态，饱和气压随着温度的降低而减小，AC正确，BD错误；‎ 故选：AC。‎ ‎15．（3分）氧气分子在0℃和100℃温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示。下列说法正确的是（　　）‎ A．图中两条曲线下面积相等 ‎ B．图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形 ‎ C．图中实线对应于氧气分子在100℃时的情形 ‎ D．图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目 ‎ E．与0℃时相比，100℃时氧气分子速率出现在0～400 m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较大 ‎【解答】解：A、由题图可知，在0℃和100℃‎ 两种不同情况下各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系图线与横轴所围面积都应该等于1，即相等，故A正确；‎ B、由图可知，具有最大比例的速率区间，0℃时对应的速率小，故说明虚线为0℃的分布图象，故对应的平均动能较小，故B正确；‎ C、实线对应的最大比例的速率区间内分子动能大，说明实验对应的温度大，故为100℃时的情形，故C正确；‎ D、图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子占据的比例，但无法确定分子具体数目，故D错误；‎ E、由图可知，0～400 m/s段内，100℃对应的占据的比例均小于与0℃时所占据的比值，因此100℃时氧气分子速率出现在0～400 m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较小，故E错误。‎ 故选：ABC。‎ 二、计算题 ‎16．(12分)一列横波在x轴上传播，a，b是x轴上相距sab＝6m的两质点，t＝0时，b点正好到达最高点，且b点到x轴的距离为4cm，而此时a点恰好经过平衡位置向上运动。已知这列波的频率为25Hz．。‎ ‎（1）求经过时间1s，a质点运动的路程；‎ ‎（2）若a、b在x轴上的距离大于一个波长，求该波的波速。‎ ‎【解答】解：（1）a点一个周期运动的路程为：s0＝4A＝0.16m，1s内的周期数为：n＝＝25个 ‎1s内运动的路程：s＝ns0＝4m。‎ ‎（2）若波由a传向b，有：sab＝（n+）λ 波速为：v＝λf＝m/s　（n＝1，2，3…）‎ 若波由b传向a，有：sab＝（n+）λ 波速为：v＝λf＝m/s （n＝1，2，3…）。‎ 答：（1）经过时间1s，a质点运动的路程为4m；‎ ‎（2）若波由a传向b，m/s　（n＝1，2，3…）；若波由b传向a，m/s （n＝1，2，3…）。‎ ‎17．（12分）一棱镜的截面为直角三角形ABC，∠A＝30°，斜边AB＝a．棱镜材料的折射率为n＝．在此截面所在的平面内，一条光线以45°的入射角从AC边的中点M射入棱镜．画出光路图，并求光线从棱镜射出的点的位置（不考虑光线沿原路返回的情况．）‎ ‎【解答】解：设入射角为i，折射角为r，由折射定律得：＝n①‎ 由已知条件i＝45°，n＝解得 r＝30°②‎ ‎（1）如果入射光线在法线的右侧，根据几何知识得知，光线与AB垂直，光路图如图所示．设出射点F，由几何关系可得： AF＝a③‎ 即出射点在AB边上离A点a的位置．‎ ‎（2）如果入射光线在法线的左侧，光路图如图所示．设折射光线与AB的交点为D．‎ 由几何关系可知，在D点的入射角 θ＝60°④‎ 设全反射的临界角为C，则 ‎ sinC＝⑤‎ 由⑤和已知条件得：C＝45°⑥‎ 因此，光在D点全反射．‎ 设此光线的出射点为E，由几何关系得∠DEB＝90°‎ ‎ BD＝a﹣2AF⑦‎ ‎ BE＝DBsin30°⑧‎ 联立③⑦⑧式得：BE＝a 即出射点在BC边上离B点a的位置．‎ 答：如果入射光线在法线的右侧，出射点在AB边上离A点a的位置．如果入射光线在法线的左侧，出射点在BC边上离B点a的位置．光路图如图所示．‎ ‎18．（16分）一粗细均匀的U形管ABCD的A端封闭，D端与大气相通。用水银将一定质量的理想气体封闭在U形管的AB一侧，并将两端向下竖直放置，如图所示。此时AB侧的气体柱长度l1＝25cm。管中AB、CD两侧的水银面高度差h1＝5cm。现将U形管缓慢旋转180°，使A、D两端在上，在转动过程中没有水银漏出。已知大气压强p0＝76cmHg．求旋转后，AB、CD两侧的水银面高度差。‎ ‎【解答】解：对封闭气体研究，初状态时，压强为：p1＝p0+h1＝76+5cmHg＝81cmHg，体积为：V1＝l1s，‎ 设旋转后，气体长度增大△x，则高度差变为（5﹣2△x）cm，此时气体的压强为：p2＝p0﹣（5﹣2△x）＝（71+2△x）cmHg，体积为：V2＝（25+△x）s，‎ 根据玻意耳定律得：p1V1＝p2V2，即：（81×25）＝（71+2△x）（25+△x）‎ 解得：△x＝2cm，‎ 根据几何关系知，AB、CD两侧的水银面高度差为：△h＝5﹣2△x＝1cm。‎ 答：AB、CD两侧的水银面高度差为1cm。‎