【物理】山东省枣庄市第三中学2019-2020学年高二下学期期中考试试题（解析版）

【物理】山东省枣庄市第三中学2019-2020学年高二下学期期中考试试题（解析版）

枣庄三中2019-2020学年第二学期网课质量检测 物理试题 一、单项选择题 ‎1.下列关于简谐运动的说法，正确的是（ ）‎ A. 只要有回复力，物体就会做简谐运动 B. 物体做简谐运动时，加速度最大，速度也最大 C. 物体做简谐运动时，速度方向有时与位移方向相反，有时与位移方向相同 D. 物体做简谐运动时，加速度和速度方向总是与位移方向相反 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．只要有回复力物体一定振动，但不一定是简谐运动，如阻尼振动，选项A错误；‎ B．物体做简谐运动加速度最大时，根据可知位移最大，此时速度为零，最小，选项B错误； ‎ C．物体做简谐运动时，位移一定是背离平衡位置，故速度方向有时与位移方向相反，有时与位移方向相同，选项C正确；‎ D．物体做简谐运动时，加速度，方向总是与位移方向相反；而速度方向有时与位移方向相反，有时与位移方向相同．选项D错误．‎ 故选C。‎ ‎2.对波的各种现象，以下说法中正确的是（ ）‎ A. 在空房子里讲话，声音特别响，这是声音的共鸣现象 B. 绕正在发音的音叉为圆心走一圈，可以听到忽强忽弱的声音，这是多普勒效应现象 C. 通过三棱镜看书上的字，字的边缘有彩色，属于光波的折射现象 D. 雨后天空出现的彩虹属于光波的干涉 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．在空房子里讲话，声音特别响，这是声音的反射现象，选项A错误；‎ B．绕正在发音的音叉走一圈，可以听到忽强忽弱的声音，是由于路程差为半个波长的偶数倍为振动加强，若为奇数倍则为振动减弱，这声音的干涉结果。选项B错误；‎ C．通过三棱镜看书上的字，字的边缘有彩色，属于光波的折射现象，选项C正确；‎ D．雨后天空出现的彩虹属于光波的折射现象，选项D错误。‎ 故选C。‎ ‎3.关于光的衍射和干涉，下列说法正确的是（ ）小 A. 只有当光的波长比圆孔的直径大时，才可以产生衍射现象 B. 衍射现象的研究表明“光沿直线传播”是错误的 C. 用平行的单色光垂直照射不透明的小圆板，在圆板的后面发现圆板阴影中心处有一亮斑，这是光的干涉现象 D. 用平行的单色光垂直照射一个刀片，发现屏上刀片阴影的边缘模糊不清，这是光的衍射现象 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．当光的波长比圆孔的直径大时，可以产生明显的衍射现象，选项A错误；‎ B．衍射现象的研究表明“光沿直线传播”只是一种近似规律，选项B错误；‎ C．用平行的单色光垂直照射不透明的小圆板，在圆板的后面发现圆板阴影中心处有一亮斑，这是光的衍射现象，选项C错误 D．用平行的单色光垂直照射一个刀片，发现屏上刀片的阴影的边缘模糊不清，这是光的衍射现象，选项D正确。‎ 故选D。‎ ‎4.LC回路在电磁振荡过程中向外辐射电磁波如图所示是LC振荡电路某时刻的情况，以下说法正确的是（ ）‎ A. 电容器正在放电 B. 电容器正在充电 C. 电感线圈中的电流正在增大 D. 该回路振荡过程中辐射的电磁波的频率越来越小 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．由右手螺旋定则可判断图示时刻电流方向为逆时针方向，又电容器下极板带正电，说明电容器正在充电，选项A错误，B正确；‎ C．电容器充电时，电容器上的电荷量增大，电流在减小，选项C错误；‎ D．由振荡电路的周期公式可知其周期不变，因此频率也不变，选项D错误。‎ 故选B。‎ ‎5.如图所示，a、b、c、d表示一定质量的理想气体状态变化过程中的四个状态，图中ad平行于横坐标轴，ab的延长线过原点，以下说法正确的是（ ）‎ A. 从状态d到c，气体不吸热也不放热 B 从状态c到b，气体吸热 C. 从状态d到a，气体对外做功 D. 从状态b到a，气体吸热 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．从状态d到c，温度不变，气压减小，根据理想气体状态方程 可知体积增加，说明气体对外做功，理想气体温度不变说明内能不变，根据热力学第一定律 可知气体吸收热量，A错误；‎ B．从状态c到b，气体气体体积减小，外界对气体做功，温度降低，内能减小，根据热力学第一定律可知气体放热，B错误；‎ C．从状态d到a，气压不变，温度降低，根据理想气体状态方程可知气体体积减小，外界对气体做功，C错误；‎ D．从状态b到a，因ab延长线过原点，属于等容变化，体积不变气体不做功，温度升高内能增加，根据热力学第一定律 ，气体吸热，D正确；‎ 故选D。‎ ‎6.如图甲所示的y—x图象表示一列简谐波在沿x轴方向传播时的波形图，则图乙所示情况中，‎ y—t图象表示的是（　　）‎ A. 当这列波沿x轴负方向传播时，是表示b质点的振动图象 B. 当这列波沿x轴负方向传播时，是表示a质点的振动图象 C. 当这列波沿x轴正方向传播时，是表示a质点的振动图象 D. 当这列波沿x轴正方向传播时，是表示b质点的振动图象 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．由图乙可知，t=0时刻质点经过平衡位置向上运动。若该波沿x轴负方向传播，此时刻b质点经过平衡位置向上运动，与振动图象t=0质点的状态相同，所以图乙可能是b质点的振动图线。选项A正确，B错误；‎ CD．若该波沿x轴正方向传播，此时刻a质点经过平衡位置向上运动，与振动图象t=0质点的状态相同，所以图乙可能是a质点的振动图线，选项C正确，D错误。‎ 故选AC。‎ ‎7.劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图甲所示，将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夹入两张纸片，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜，当光垂直入射后，从上往下看到的干涉条纹如图乙所示．干涉条纹有如下特点：(1)任意一条亮条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等．(2)任意相邻亮条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定．现若在图甲所示装置中抽去一张纸片，则当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后，从上往下观察到的干涉条纹(　　)‎ A. 变疏 B. 变密 C. 不变 D. 消失 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】光照射到一个位置，在楔形模的上下两个面发生两次反射，叠加后形成干涉图样，厚度的两倍为光程差，光程差相同的点构成同一条亮（暗）条纹，当抽去一张纸片后，相同的厚度间隔变稀，A对；‎ ‎8.如图所示，一束单色光从空气入射到棱镜的AB面上，经AB和AC两个面折射后从AC面进入空气．当出射角和入射角i相等时，出射光线相对于入射光线偏转的角度为．已知棱镜顶角为α，则计算棱镜对该色光的折射率表达式为 A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 由折射定律可知，因入射角和出射角相等，即 故由几何关系可知 ‎，‎ 故折射率 A正确。‎ 二、多项选择题 ‎9.下列说法正确的是（　　）‎ A. 分子势能随着分子间距离的增大，一定先减小后增大 B. 分子间的相互作用力随着分子间距离的增大，一定先减小后增大 C. 在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素 D. 显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，这反映了液体分子运动的无规则性 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．当分子间起始距离小于时，随着分子间距离的增大，分子势能先减小后增大；当分子间起始距离大于时，分子势能随分子距离增大而增大，选项A错误；‎ B．当分子间起始距离小于时，随着分子间距离的增大，分子间的相互作用力先减小后增大再减小；当分子间起始距离等于时，随着分子间的距离增大，分子力先增大后减小，选项B错误；‎ C．扩散现象是分子热运动，温度越高，分子运动越激烈，在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素，选项C正确；‎ D．在显微镜观察下的小炭粒的运动是布朗运动，它是由液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用的不平衡引起的，反映了液体分子运动的无规则性，选项D正确。‎ 故选CD。‎ ‎10.下列说法正确的是（　　）‎ A. 叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用 B. 晶体熔化过程中要吸收热量，但分子的平均动能不变 C. 在温度不变的条件下，增大饱和汽的体积，就可减少饱和汽的压强 D. 当液晶中电场强度不同时，液晶对不同颜色光的吸收强度不同 ‎【答案】ABD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．表面张力使液体表面具有收缩趋势，使液体表面积趋于最小，所以叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用，选项A正确；‎ B．晶体有固定的熔点，晶体在熔化过程中要吸收热量，但温度不变，分子的平均动能不变，吸收的热量转化为分子势能，选项B正确；‎ C．饱和汽的压强与温度有关，与体积无关，在温度不变的条件下，增大饱和汽的体积，不能减小饱和汽的压强，选项C错误；‎ D．当液晶中电场强度不同时，它对不同颜色的光吸收强度不同，就能显示各种颜色，选项D正确。‎ 故选ABD。‎ ‎11.根据热力学第二定律判断，下列说法正确的是（　　）‎ A. 内能可以自发的转变成机械能 B. 扩散的过程是完全可逆的 C. 火力发电时，燃烧物质的内能不可以全部转化为电能 D. 热量不可能自发的从低温物体传递到高温物体 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．机械能和内能的转化过程具有方向性，内能不可以自发的转变成机械能，选项A错误；‎ B．很多转化过程具有方向性，扩散的过程是不可逆的，选项B错误；‎ C．根据热力学第二定律不可能从单一热源取热，把它全部变为功而不产生其他任何影响。所以火力发电时料燃烧所释放的内能不可能全部转化为电能，选项C正确；‎ D．根据热力学第二定律热量能够自发地从高温物体传递到低温物体，但不能自发地从低温物体传递到高温物体，选项D正确。‎ 故选CD。‎ ‎12.虹是由阳光射入雨滴（视为球形）时，经一次反射和两次折射而产生色散形成的。现有白光束L由图所示方向射入雨滴，a、b是经反射和折射后的其中两条出射光线。下列说法正确的是（　　）‎ A. 光线b在雨滴中传播时的波长较短 B. 光线b在雨滴中的全发射临界角较大 C. 光线b在雨滴中的传播速度较大 D. 若分别让a、b两色光通过同一双缝装置，则b光形成的干涉条纹的间距较小 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎【详解】A．由题分析可知，第一次折射时，b光的折射角较小，其折射率较小，频率较小，波长较长，选项A错误；‎ B．b光的折射率较小，由知b在雨滴中的全发射临界角较大，选项B正确；‎ C．由公式得到，b光在雨滴中的传播速度较大，选项C正确；‎ D．由于干涉条纹间距与波长成正比，b光波长较长，则b光形成的干涉条纹的间距较大，选项D错误。故选BC。‎ ‎13.一列简谐横波沿x轴正方向传播，在x=‎2m处的质点的振动图象如图1所示，在x=‎8m处的质点的振动图象如图2所示，下列说法正确的是（　　）‎ A. 该波的传播速度可能为‎2m/s B. x=‎2m处的质点在平衡位置向+y方向振动时，x=‎8m处的质点在波峰 C. 该波的波长可能为‎8m D. 在0～4s内x=‎2m处和x=‎8m处的质点通过的路程均为‎6cm ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】C．简谐横波沿x轴正方向传播，由图可知，t=0时刻，x1=‎2m处质点位于波谷，x2=‎8m处在t=9s时刻才位于波谷，时间相差 所以 得到波长为 当n=0时，，选项C正确；‎ A．由图可知，该波的周期为12s，则该波的波速 当n=0时，；‎ 当n=1时，。‎ 可知该波的传播速度不可能为‎2m/s，选项A错误；‎ B．简谐横波沿x轴正方向传播，在x=‎2m处的质点在平衡位置向+y方向振动时（如t=3s时），x=‎8m处的质点在波峰，选项B正确；‎ D．由图可知，在0～4s内x=‎2m处质点通过的路程为‎6cm，而x=‎8m处的质点通过的路程为小于‎6cm，选项D错误。‎ 故选BC。‎ ‎14.如图所示，在水平地面上，有两个用轻质弹簧相连的物块A和B，它们的质量均为m，弹簧的劲度系数为k，现将一个质量也为m的物体C从A的正上方一定高度处由静止释放，C和A相碰后立即粘在一起，之后在竖直方向做简谐运动。在简谐运动过程中，物体B对地面的最小弹力为，则以下说法正确的是（ ）‎ A. 简谐运动的振幅为2.5mg/k B. C和A相碰后立即减速向下运动 C. B对地面的最大弹力为5.5mg D. 若C物体从更高的位置释放，碰后粘在一起向下运动速度最大的位置会更低 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】B．C和A相碰前，对A有 C和A相碰后，则AC先向下加速运动，选项B错误；‎ A．当弹力等于AC的重力时AC处于平衡状态，有 解得平衡位置时弹簧的形变量为 处于压缩状态；‎ 当B对地面弹力最小时，对B分析，则有 故弹簧此时形变量 此时弹簧处于伸长状态；‎ 故简谐运动的振幅为 选项A正确；‎ C．当AC运动到最低点时，B对地面的弹力最大；由对称性可知，此时弹簧的形变量为 此时弹力为 B对地面的弹力为 选项C正确；‎ D． AC碰后粘在一起向下运动速度最大的位置即为AC处于平衡状态的位置，此时弹力等于AC的重力，即 因此若C物体从更高的位置释放，碰后粘在一起向下运动速度最大的位置不变，选项D错误。故选AC。‎ 三、填空题 ‎15.在甲、乙、丙三种固体薄片上涂上蜡，用烧热的针接触其上一点，蜡熔化的范围如图（a）所示，而甲、乙、丙三种固体在熔化过程中温度随加热时间变化的关系如图（b）所示，则乙是______，丙是_____（填“多晶体”单晶体“非晶体”）。‎ ‎【答案】 (1). 非晶体 (2). 单晶体 ‎【解析】‎ ‎【详解】[1]根据温度随加热时间变化的关系可知，甲、丙为晶体，乙是非晶体。‎ ‎[2]单晶体是各向异性的，熔化在晶体表面的石蜡是椭圆形。非晶体和多晶体是各向同性，则熔化在其表面的石蜡是圆形，因此丙为单晶体。‎ ‎16.在做了“测定平行玻璃砖的折射率”的实验（如图）后，某同学得出下列几种结论中，说法正确的是____。‎ A. 玻璃砖的宽度适当选大些 B. 入射角应尽量小些，防止另一侧面发生全反射 C. 大头针P1、P2及P3、P4之间的距离应适当大些 D. 入射角越大越好，这样测量误差能竟可能的减小 E. 玻璃砖的折射率与入射角有关，入射角越大，测得折射率越大 F. 玻璃砖的折射率与入射角无关，入射角越大，折射角越大，但是入射角与折射角的比值是一个常数 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．玻璃砖的宽度宜大些，相同的入射角，光线偏折较大，测量角度引起的误差较小，可减小实验误差，选项A正确；‎ BD．入射角尽量大些，折射角也会大些，这样测量角度的相对误差会减小，但并不是越大越好，选项BD错误；‎ 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P1、P2及P3、P4之间的距离适当大些，可以提高准确度。选项C正确；‎ EF．玻璃砖的折射率与入射角无关，入射角越大，折射角越大，但是入射角与折射角的正弦的比值是一个常数，选项EF错误。‎ 故选AC。‎ ‎17.某同学利用如图1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d 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0，此后小球每经过最低点一次，依次计数1、2、3、…当数到20时，停止计时，测得时间为t 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t2‎ G.以t2为纵坐标、l为横坐标，作出t2—l图线 结合上述实验，完成下列题目：‎ ‎(1)用游标为10分度（测量值可准确到‎0.1mm）的卡尺测量小球的直径，某次测量的示数如图2所示，读出小球直径d的值为_______mm；‎ ‎(2)该同学根据实验数据，利用计算机作出图线t2—l如图3所示，根据图线拟合得到方程t2=‎408.0l+3.0，设t2—l图象的斜率为k，由此可以得出当地的重力加速度的表达式g=__________，其值为_________m/s2（取π2=10，结果保留3位有效数字）。‎ ‎【答案】 (1). 15.2（15.3也算对） (2). 9.80‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]由图示游标卡尺可知，主尺示数是‎1.5cm，游标尺示数是 ‎2×‎0.1mm=‎0.2mm=‎0.02cm，‎ 游标卡尺示数即小球的直径 d=‎1.5cm+‎0.02cm=‎‎1.52cm ‎（15.3也算对）‎ ‎(2)[2]由题意知，单摆的周期 由单摆周期公式可得 则有 解得 ‎[3]由图象得到的方程为t2=‎408.0l+3.0，则 解得 ‎18.如图所示，在做《用双缝干涉测量光的波长》的实验时，首先调节光源、滤光片、单缝和双缝的中心均位于遮光筒的中心轴线上，用直尺量得双缝到屏的距离为‎80.00cm，由双缝上的标识获知双缝间距为‎0.200mm，光波波长为6.00×10‎-7m.若调至屏上出现了干涉图样后，用测量头上的螺旋测微器去测量，转动手轮，移动分划板使分划板中心刻线与某条明纹中心对齐，如图所示，此时螺旋测微器的读数为________mm，此明条纹的序号定为1，其右侧的明纹序号依次为第2、第3、……条明纹．从第1条明纹中心至第6条明纹中心的距离为________mm.‎ ‎【答案】 (1). 0.900 (2). 12.0‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】[1]螺旋测微器的精确度为‎0.01mm，转动格数估读一位，读数为 ‎0.5+0.01×40.0=‎‎0.900mm ‎[2]相邻条纹的间距 则从第1条明纹中心至第6条明纹中心的距离为 x=5=12.0×10‎-3m=‎‎12.0mm ‎19.如图所示，一根两端开口、横截面积为 S＝‎2cm2 足够长的玻璃管竖直插入水银槽中并固定(插入水银槽中的部分足够深)． 管中有一个质量不计的光滑活塞，活塞下封闭着长 L＝‎21cm 的气柱，气体的温度为＝‎7 ℃‎，外界大气压取 Pa(相当于 ‎75 cm 高的汞柱压强)．‎ ‎（1）若在活塞上放一个质量为 m＝‎0.1 kg 的砝码，保持气体的温度不变，则平衡后气柱为多长？ (g＝10)‎ ‎（2）若保持砝码的质量不变，对气体加热，使其温度升高到＝‎77 ℃‎，此时气柱为多长？‎ ‎（3）若在(2)过程中，气体吸收热量为 10J，则气体的内能增加多少？‎ ‎【答案】（1）‎20cm；（2）‎25cm；(3)8.95J ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）被封闭气体的初状态为：   P1=P0=1.0×105Pa=75cmHg，V1=LS=21S，T1=280K 末态为： ‎ V2=L2S，T2=T1=280K 根据玻意耳定律，有：P1V1=P2V2 即：P‎1L1=P‎2L2‎ ‎ 得： ‎ ‎（2）对气体加热后，气体的状态变为：P3=P2，V3=L3S，T3=350K  根据盖•吕萨克定律，有 即： 得： ‎ ‎（3）气体对外做功为： W=P2Sh=P2S（L3-L2）=1.05×105×2×10-4×（0.25-0.20）J=1.05J 根据热力学第一定律有：△U=W+Q=-1.05+10=8.95J ‎【点睛】解决本题的关键是判断气体的变化过程，确定气体的状态，分析各状态下的状态参量，再根据气体状态方程列式求解．并且熟练的掌握热力学第一定律的应用．‎ ‎20.一列沿方向传播的简谐横波，在时刻的波形如图所示，质点振动的振幅为．、两点的坐标分别为和，已知时，点第二次出现波峰．‎ ‎（1）这列波的传播速度多大？‎ ‎（2）从时刻起，经过多长时间点第一次出现波峰？‎ ‎（3）当点第一次出现波峰时，点通过的路程为多少？‎ ‎【答案】（1）（2）（3）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）由题意可知该波的波长为，P点与最近波峰的水平距离为，距离下一个波峰的水平距离为，所以 ‎．‎ ‎（2）Q点与最近波峰的水平距离为，故Q点第一次出现波峰的时间为 ‎．‎ ‎（3）该波中各质点振动的周期为，P点开始振动时刻，Q第一次出现波峰时质点P振动了 则 质点每振动一经过路程为，当Q点第一次出现波峰时，P点通过的路程．‎ ‎21.如图所示，半径为R的半圆形玻璃砖与一底角为30°的Rt△ACB玻璃砖平行且正对放置，点O和O′分别是BC边的中点和半圆形玻璃砖的圆心．一束平行于AC边的单色光从AB边上的点D入射，经折射后从点O射出，最后从半圆形玻璃砖上的某点P射出．已知BC边与直径B'C′长度相等，二者相距，点B、D间距离为R，两种玻璃砖的厚度与折射率均相同，若不考虑光在各个界面的反射．求：‎ ‎(i)玻璃砖的折射率n；‎ ‎(ii)点P的位置和单色光最后出射方向．‎ ‎【答案】(i)；(ii)，光线平行于连线向右射出 ‎【解析】‎ ‎【详解】(i)连接DO，则三角形BOD恰为等边三角形，由几何知识得α=30°，在界面AB，根据折射定律：‎ sin60°=nsinα n=‎ ‎(ii)做出其余光路如图所示 光在O点发生折射，为法线，根据折射定律：‎ ‎，1=α=30°‎ 解得 ‎2=60°‎ 光在点发生折射，为法线，由光路可逆：‎ ‎3=1=30°‎ 在中 在中，根据正弦定理：‎ 解得 ‎4=30°‎ 光在P点发生折射，根据折射定律：‎ 联立解得：‎ ‎5=60°‎ 光线平行于连线向右射出