【物理】河南省林州市第一中学2019-2020学年高二下学期4月试题（解析版）

【物理】河南省林州市第一中学2019-2020学年高二下学期4月试题（解析版）

‎2018级实验班4月月考物理试题 一、单选题 ‎1.一质点做简谐振动，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. 1/8周期 B. 1/6周期 C. 1/10周期 D. 1/12周期 ‎【答案】D ‎【解析】由简谐振动的表达式有，得，，D正确．‎ ‎2.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，列车固有振动周期为。下列说法错误的是（　　）‎ A. 列车的危险速率为 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 ‎【答案】C ‎【解析】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 故A正确，不符题意；‎ B．列车过桥时减速是为了防止共振现象发生，故选项B正确，不符题意；‎ C．列车的速度不同，则振动频率不同，故C错误，符合题意；‎ D．由知L增大时，T不变，v变大，故选项D正确，不符题意。‎ ‎3.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 ‎【答案】C ‎【解析】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. 如图所示，it图像表示LC振荡电路的电流随时间变化的图像，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，则这段时间对应图像中(　　)．‎ A. Oa段 B. ab段 C. bc段 D. cd段 ‎【答案】D ‎【解析】某段时间里，回路的磁场能在减小，说明回路中的电流在减小，电容器充电，而此时M带正电，那么一定是给M极板充电，电流方向顺时针．由题意知t＝0时，电容器开始放电，且M极板带正电，结合it图像可知，电流以逆时针方向为正方向，因此这段时间内，电流为负，且正在减小，符合条件的只有图像中的cd段，故选D.‎ ‎5.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、两束单色光射出。下列说法正确的是（　　）‎ A. a光的频率小于光的频率 B. 光束a在空气中的波长较大 C. 出射光束a、一定相互平行 D. a、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 ‎【答案】C ‎【解析】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，则波长较小，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，则知a光的临界角小，故D错误。‎ 故选C。‎ 二、多选题 ‎6.如图所示，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. 该波源正在移向点 B. 该波源正在移向点 C. 在处观察波的频率变低 D. 在处观察波的频率变低 ‎【答案】AD ‎【解析】AB．波源在某一位置产生一列波面后，该波面以该位置为球心，以波速作为传播速度向外传播，反之，由波面可确定出该波面的产生位置，即波源．波面半径大，表示产生时间早，传播时间长，对照图示，可确定出波源由右向左移动，故选项A正确，选项B错误；‎ CD．由于观察者不动，故波面经过观察者的速度等于波速，而在A处观察时，相邻波面间距比波源不动时间距小，因而经过观察者时间间隔短，频率大，同理在B处时间间隔长，频率小，故选项C错误，选项D正确。故选AD。‎ ‎7.如下图所示，在一块平板玻璃上放置-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團环状干涉条纹，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 ‎【答案】AC ‎【解析】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．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.将一个分子固定在O点，另一分子放在图中的点，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，如果将分子从点无初速度释放，分子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. 分子由点运动到点的过程中，先加速再减速 B. 分子在点分子势能最小 C. 分子在点的加速度大小为零 D. 分子由点释放后运动到点左侧的过程中，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 ‎【答案】BCD ‎【解析】AB．C点为斥力和引力相等的位置，C点的右侧分子间作用力的合力表现为引力，C点的左侧分子间作用力的合力表现为斥力，因此分子Q由A点运动到C点的过程中，分子Q一直做加速运动，分子的动能一直增大，分子势能一直减小，当分子Q运动到C点左侧时，分子Q做减速运动，分子动能减小，分子势能增大，即分子Q在C点的分子势能最小，A错误，B正确；‎ C．C点为分子引力等于分子斥力的位置，即分子间作用力的合力为零，则分子Q在C点的加速度大小为零，C正确；‎ D．分子Q由A点释放后运动到C点左侧的过程中，由题图可知分子间作用力的合力先增大后减小再增大，则由牛顿第二定律可知加速度先增大后减小再增大，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，E错误。故选BCD。‎ ‎9.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 ‎【答案】BCE ‎【解析】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，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.下列说法正确的是________(填正确答案标号)‎ 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. 干湿泡湿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 ‎【答案】BCE ‎【解析】A.悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了水分子的热运动，而不是反映花粉分子的热运动，选项A错误；‎ B.由于表面张力的作用使液体表面收缩，使小雨滴呈球形，选项B正确；‎ C.液晶的光学性质具有各向异性，彩色液晶显示器就利用了这一性质，选项C正确；‎ D.高原地区水的沸点较低是因为高原地区的大气压强较小，水的沸点随大气压强的降低而降低，选项D错误；‎ E.由于液体蒸发时吸收热量，温度降低，所以湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，选项E正确。故选BCE。‎ ‎11.下列说法中正确的是（　　）‎ ‎     ‎ 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，当入射角逐渐增大到某一值后不会再有光线从面射出 C. 图丙是双缝干涉示意图，若只减小屏到挡板间的距离L，两相邻亮条纹间距离将减小 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、是偏振片，是光屏，当固定不动缓慢转动时，光屏上的光亮度将会发生变化，此现象表明光波是横波 ‎【答案】ACE ‎【解析】A．甲图中a束光折射角大，折射率小，根据 ，a束光在水珠中的传播速度大，选项A正确；‎ B．乙图中，光束在面的折射角等于在面的入射角，只要入射角，面的入射角就小于临界角，就不会发生全反射，选项B错误；‎ C．丙图中根据可知，若只减小屏到挡板间的距离L，两相邻亮条纹间距离将减小，选项C正确；‎ D．丁图中的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凹陷的，选项D错误；‎ E．有偏振现象的光波为横波，选项E正确。故选ACE。‎ ‎12.一列简谐横波在时刻的波形图如图甲所示，平衡位置在处的质点的振动图像如图乙所示，已知质点的平衡位置在处，质点的平衡位置在处，下列说法正确的是（　　）‎ A. 该波中每个质点振动频率均为 B. 时刻后质点比质点先到达平衡位置 C. 从时刻起经过，质点的速度大于质点的速度 D. 从时刻起经过，质点通过的路程为 E. 时，质点的加速度大于质点的加速度 ‎【答案】ACE ‎【解析】A．波上每个质点振动频率均相同为 选项A正确；‎ B．时质点正经过平衡位置沿轴负方向振动，因此波沿 轴正方向传播，质点正沿轴正方向振动，因此质点先到达平衡位置，选项B错误；‎ C．因 因此经过四分之一周期，位于平衡位置， 速度最大，选项C正确；‎ D．从时刻起经过，即，由于在时质点不在平衡位置和最大位移处，所以从时刻起经过，质点通过的路程不等于，选项D错误；‎ E．因 半个周期后质点、均处于与现在位置关于轴对称的位置，质点位于波谷，加速度最大，选项E正确。故选ACE。‎ ‎13.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. 一定量的水蒸气变成的水，其分子势能减少 ‎【答案】CDE ‎【解析】A．物体吸热后温度不一定升高，如晶体的熔化过程，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，B错误；‎ C．根据物体内能的定义知，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，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，D正确；‎ E．一定量的水蒸气变成水，放出热量，内能减小，由于温度均为，分子动能不变，所以分子势能减少，E正确。故选CDE。‎ ‎14.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 ‎【答案】AC ‎【解析】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．‎ ‎15.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 ‎【答案】ABC ‎【解析】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项符合题意.‎ B温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子的平均动能越大，虚线为氧气分子在0 ℃时的情形，分子平均动能较小，则B项符合题意.‎ 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项符合题意.‎ 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项不合题意 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0～400m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较小；则E项不合题意．‎ 三、实验探究题 ‎16.在利用单摆测定重力加速度的实验中：‎ ‎(1)实验中，应选用下列哪些器材为好？‎ ‎①1米长细线　②1米长粗线　③10厘米细线④泡沫塑料小球　⑤小铁球　⑥秒刻度停表 ⑦时钟　⑧厘米刻度米尺　⑨毫米刻度米尺 答：____________．‎ ‎(2)实验中，测出不同摆长对应的周期值T，作出T2－l图象，如图所示，T2与l的关系式是T2＝____________，利用图线上任两点A、B的坐标(x1，y1)、(x2，y2)可求出图线斜率k，再由k可求出g＝____________．‎ ‎(3)在实验中，若测得的g值偏小，可能是下列原因中的（ ）‎ A．计算摆长时，只考虑悬线长度，而未加小球半径 B．测量周期时，将n次全振动误记为n＋1次全振动 C．计算摆长时，将悬线长加小球直径 D．单摆振动时，振幅偏小 ‎【答案】 (1). ①⑤⑥⑨ (2). (3). A ‎【解析】(1)摆线选择1m左右的长细线，摆球选择质量大一些，体积小一些的铁球，测量时间用秒表，测量摆长用毫米刻度尺．故选①⑤⑥⑨．‎ ‎(2)根据单摆的周期公式得，，‎ 可知图线的斜率，解得g=；‎ ‎(3)根据得，，‎ A、计算摆长时，只考虑悬线长度，而未加小球半径，则摆长的测量值偏小，导致重力加速度测量值偏小，故A正确；‎ B、测量周期时，将n次全振动误记为n ‎+1次全振动，则周期测量值偏小，导致重力加速度测量值偏大，故B错误；‎ C、计算摆长时，将悬线长加小球直径，则摆长的测量值偏大，导致重力加速度的测量值偏大，故C错误；‎ D、单摆振动时，振幅偏小，不影响重力加速度的测量，故D错误．故选A．‎ 四、计算题 ‎17.一列横波在x轴上传播，a，b是x轴上相距sab＝6 m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4 cm，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25 Hz..‎ ‎(1)求经过时间1 s，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．‎ ‎【答案】①4m；②(n＝1,2,3…)或(n＝1,2,3…)‎ ‎【解析】（1）a点一个周期运动路程s0＝4A＝0.16 m，1 s内的周期数是 ‎1s内运动的路程：s＝ns0＝4m.‎ ‎（2）若波由a传向b，‎ 波速为：　(n＝1,2,3…)‎ 若波由b传向a，‎ 波速为： (n＝1,2,3…).‎ ‎18.一棱镜的截面为直角三角形ABC，∠A=30o，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45o的入射角从AC边的中点M射入棱镜，画出光路图并求射出的点的位置（不考虑光线沿原来路返回的情况）．‎ ‎【答案】出射点在BC边上离B点的位置 ‎【解析】设入射角为i，折射角为r，由折射定律得： ①‎ 由已知条件及①式得 ②‎ 如果入射光线在法线的右侧，光路图如图1所示．设出射点为F，由几何关系可得 ‎ ③‎ 即出射点在AB边上离A点的位置．‎ 如果入射光线在法线的左侧，光路图如图2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 ④‎ 设全发射的临界角为，则 ⑤ ‎ 由⑤和已知条件得 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=‎ ‎ ⑦‎ ‎ ⑧‎ 联立③⑦⑧式得 ⑨‎ 即出射点在BC边上离B点的位置．‎ ‎19.一粗细均匀的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侧的气体柱长度管中AB、CD两侧的水银面高度差现将U形管缓慢旋转，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求旋转后，AB、CD两侧的水银面高度差．‎ ‎【答案】AB、CD两侧的水银面高度差为1cm ‎【解析】对封闭气体研究，初状态时，压强为：，体积为：，‎ 设旋转后，气体长度增大，则高度差变为，此时气体的压强为：，体积为：‎ 根据玻意耳定律，即：‎ 解得：‎ 根据几何关系知，AB、CD两侧的水银面高度差．‎ ‎20.如图所示，两竖直且正对放置导热气缸底部由细管道（体积忽略不计）连通，两活塞用刚性轻杆相连，可在两气缸内无摩擦地移动．上下两活塞（厚度不计）的横截面积分别为，两活塞总质量为，两气缸高度均为．气缸内封闭有一定质量的理想气体，系统平衡时活塞到气缸底部距离均为（图中未标出）．已知大气压强为，环境温度为．‎ ‎(i)若缓慢升高环境温度，使活塞缓慢移到一侧气缸的底部，求此时环境温度；‎ ‎(ii)若保持温度不变，用竖直向下的力缓慢推活塞b，在活塞b由开始运动到气缸底部过程中，求向下推力的最大值．‎ ‎【答案】①400K ②75N ‎【解析】‎ ‎（1）由于气缸内气体压强不变，温度升高，气体体积变大，故活塞向上移动，由盖-吕萨克定律得： ‎ 代入数据得：T=400K ‎（2）设初始气体压强为，由平衡条件有 ‎ 代入数据得 ‎ 活塞b刚要到达气缸底部时，向下的推力最大，此时气体的体积为，压强为由玻意耳定律得： ‎ 代入数据得 ‎ 由平衡条件有：‎ 代入数据得：‎