2018-2019学年山东省淄博市淄川中学高二下学期下学期期中考试物理试题 解析版

2018-2019学年山东省淄博市淄川中学高二下学期下学期期中考试物理试题 解析版

淄川中学高二阶段性检测 物理试卷 一、单项选择题（下列题目只有一个正确答案，每题3分，共11题，共33分，选对得3分，选错或不选得0分。）‎ ‎1.下列说法中正确的是 A. 当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的增大而增大 B. 气体压强的大小跟气体分子的平均动能有关，与分子的密集程度无关 C. 有规则外形的物体是晶体，没有确定的几何外形的物体是非晶体 D. 由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 当分子间作用力表现为斥力时，随分子间距离的增大分子力做正功，故分子势能减小，故A错误．气体压强的大小跟气体分子的平均动能和分子的密集程度都有关，故B错误．食盐是单晶体，单晶体的某些物理性质可能具有各向异性，所以食盐晶体的物理性质沿各个方向不一定都是一样的，故C错误．但由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势，故D正确．故选D．‎ ‎【点睛】当分子间作用力表现为斥力时，随分子间距离的增大分子力做正功，故分子势能减小；气体压强的大小跟气体分子的平均动能和分子的密集程度有关；晶体和非晶体的区别是否具有熔点．单晶体具有规则的几何外形，而多晶体和非晶体没有规则的天然外形；由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势．‎ ‎2.如图所示，弹簧振子以点O为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动。取向右为正方向，振子的位移x随时间t的变化如图所示，下列说法正确的是()‎ ‎ ‎ A. t = 0.8s，振子的速度方向向左   B. t = 0.2s时，振子在O点右侧‎6cm处 C. t = 0.4s和t = 1.2s时，振子的加速度完全相同  D. t=0.4s到t=0.8s的时间内，振子的速度逐渐减小 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 试题分析：A、由图可知t=0.8s时，振子在平衡位置由正位移向负位移方向运动，即向左运动，速度方向向左；正确 B、振动周期T=1.6s，振幅A=‎12cm，由图像函数可知，当t=0.2s时，，振子在O点右侧处；错误 C、由图像可知t=0.4s和t=1.2s，振子分别在B、A两点，加速度大小相同，方向相反；错误 D、t=0.4s到t=0.8s的时间内，振子由最大位移处相平衡位置运动，振子速度越来越大；错误 故选A 考点：简谐运动 点评：熟练掌握由振动图像来判断振子的运动情况，会求振子在任意时刻的位置。‎ ‎3.在某一均匀介质中由波源O发出的简谐横波在x轴上传播，某时刻的波形如图所示，其波速为‎5m/s，则下列说法正确的是（　　）‎ A. 此时P、Q两质点运动方向相反 B. 再经过，质点N刚好在位置 C. 波的频率与波源的振动频率无关 D. 波速由波源和介质的性质共同决定 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】波同时向两侧传播，根据对称性可知，此时P（‎-2m，‎0cm）、Q（‎2m，‎‎0cm ‎）两点运动方向相同，故A错误；由图可知，N到波的前沿的距离为‎2m，波传播的N的时间：t1=0.4s，由图知波长λ=‎2m，周期为T=0.4s，经过时间t=0.5s，波传到N点时间为T，波传到N点时，N点向上运动，则经过0.5s质点N刚好到达波峰位置，其坐标为（‎-5m，‎20cm），故B正确；波在传播过程中是受迫振动，波的频率和波源的频率一致，故C错误；波速只与介质有关，同种介质波速相同，故D错误。‎ ‎4.如图所示，一束光从空气中射向折射率n＝的某种玻璃的表面，i表示入射角，则下列说法中不正确的是(　 　)‎ A. 当i＞45°时会发生全反射现象 B. 无论入射角是多大，折射角r都不会超过45°‎ C. 欲使折射角r＝30°，应以i＝45°的角度入射 D. 当入射角tani ＝ 时，反射光线跟折射光线恰好垂直 ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ 试题分析: 当入射角i=0°时光能从空气进入玻璃，故发生了折射，A错误；当入射角是90°时，根据折射定律，解得：r=45°，所以无论入射角i是多大，折射角r都不会超过45°．B正确；欲使折射角r=30°，根据折射定律，解得：i=45°，故C错误；当，有，设入射角为i，折射角为r，根据折射定律，解得sinr=cosi，所以反射光线跟折射光线恰好互相垂直时，故D正确。‎ 考点：光的折射定律 ‎5. 光导纤维的结构如图所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播。以下关于光导纤维的说法正确的是（ ）‎ A. 内芯的折射率比外套大，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射 B. 内芯折射率比外套小，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射 C. 内芯的折射率比外套小，光传播时在内芯与外套的界面发生折射 D. 内芯的折射率与外套相同，外套的材料有韧性，可以起保护作用 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 试题分析：发生全反射的条件是光由光密介质射入光疏介质，所以内芯的折射率大．且光传播在内芯与外套的界面上发生全反射．故选A。‎ 考点：全反射 ‎【名师点睛】此题考查了广岛纤维及全反射的知识；要知道光的全反射必须从光密介质进入光疏介质，同时入射角大于临界角。‎ ‎【此处有视频，请去附件查看】‎ ‎6.如图所示为氢原子能级示意图。下列有关氢原子跃迁的说法正确的是（ ）‎ A. 大量处于激发态的氢原子，跃迁时能辐射出4种频率的光 B. 氢原子从能级向能级跃迁时，辐射出的光子能量为 C. 用能量为的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态 D. 用能级跃迁到能级辐射出的光照射逸出功为的金属铂能发生光电效应 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A.大量处于激发态的氢原子，跃迁时可以选2条高低轨道进行跃迁，所以发出种光，A错误 B.氢原子从能级向能级跃迁时，辐射出的光子能量为，B错误 C.光子照射发生跃迁，光子能量必须等于两能级能量差，故基态的氢原子跃迁到激发态所需光子能量，C错误 D.能级跃迁到能级辐射出的光子能量故可以发生光电效应，D正确 ‎7.用打气筒将压强为1atm空气打进自行车胎内，如果打气筒容积△V=‎500cm3，轮胎容积V=‎3L，原来压强p=1.5atm．现要使轮胎内压强变为p′=4atm，问用这个打气筒要打气几次（设打气过程中空气的温度不变）（　　）‎ A. 5次 B. 10次 C. 15次 D. 20次 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：打气N次后，空气压强达到4标准大气压，打入的气体在标准大气压下的体积为△VN．根据玻意耳定律 pV+p0△VN=4p0V 解得N=15次 故选：C ‎8.如图所示，一个横截面积为S的圆筒形容器竖直放置金属圆板A的上表面是水平的，下表面是倾斜的，下表面与水平面的夹角为，圆板的质量为不计圆板与容器内壁之间的摩擦若大气压强为，则被圆板封闭在容器中的气体的压强p等于　　‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ 以活塞为研究对象，分析受力如图所示：‎ 重力Mg、外界大气压力P0S，气缸壁的压力N和气缸内气体的压力F，‎ 其中F=…①‎ 根据平衡条件，竖直方向上：‎ P0S+Mg=Fcosθ…②‎ 联立①②得：P=P0+‎ 故选：D 点睛：以活塞为研究对象，分析受力，气缸内气体的压力方向与活塞截面垂直，活塞的合力为零，由平衡条件求解气体的压强P．‎ ‎9.卢瑟福和他的助手做α粒子轰击金箔实验，获得了重要发现，关于α粒子散射实验的结果，下列说法正确的是(　　)‎ A. 证明了质子的存在 B. 证明了原子核是由质子和中子组成的 C. 证明了原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的核里 D. 说明了原子中的电子只能在某些轨道上运动 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】α粒子散射实验发现了原子内存在一个集中了全部正电荷和几乎全部质量的核．数年后卢瑟福发现核内有质子并预测核内存在中子，所以C对，A、B错；玻尔发现了电子轨道量子化，D错．‎ ‎10.某秒摆从平衡位置开始摆动，摆动过程中说法正确的是(　　)‎ A. 重力和绳的拉力的合力提供回复力 B. 增大摆角可使单摆周期变大 C. 小球连续两次经过同一位置时位移、加速度、速度相同 D. 经1.2 s时，小球速度正减小，加速度正增大 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】重力沿切线方向的分力提供秒摆做简谐运动的向心力，故A错误；单摆的周期与摆角无关，增大摆角单摆周期不变，故B错误；小球连续两次经过同一位置时位移、加速度相同，速度大小相等而方向相反，速度不同，故C错误；秒摆的周期为2s，秒摆从平衡位置开始摆动，经过1.2s时摆球从平衡位置向最大位置处运动，此时位移增大，加速度增大，故D正确；‎ ‎11.如图，当电键S断开时，用光子能量为3.1eV的一束光照射阴极K，发现电流表读数不为零合上电键，调节滑线变阻器，发现当电压表读数小于0.60V时，电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于0.60V时，电流表读数为零由此可知阴极材料的逸出功为( )‎ A. 1.9‎eV B. 0.6eV C. 2.5eV D. 3.1eV ‎【答案】C ‎【解析】‎ 根据题意，当电压表读数大于或等于时，即为反向电压为时，从金属出来的电子，在电场阻力作用下，不能到达阳极，则电流表示数为零；根据动能定理，则有光电子的初动能为：；根据爱因斯坦光电效应方程有：，故A、B、D错误，C正确．故选C．‎ ‎【点睛】光电子射出后，有一定的动能，若能够到达另一极板则电流表有示数，当恰好不能达到时，说明电子射出的初动能恰好克服电场力做功，然后根据爱因斯坦光电效应方程即可正确解答．正确理解该实验的原理和光电效应方程中各个物理量的含义是解答本题的关键，注意理解电流表示数为零的含义．‎ 二、多项选择题（下列题目有多个正确答案，每题3分，全对得3分，选不全得2分，错选或不选得0分，共5题，共15分。）‎ ‎12.下列说法正确的是（　　）‎ A. 花粉颗粒在水中做布朗运动，反应了花粉分子在不停的做无规则运动 B. 外界对气体做正功，气体的内能不一定增加 C. 晶体熔化过程中，分子的平均动能保持不变，分子势能增大 D. 第二类永动机不能制成是因为它违反了能量守恒定律 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A项：花粉颗粒在水中做布朗运动，反映了水分子在不停的做无规则运动，故A错误；‎ B项：外界对气体做正功，气体可能同时放热，由热力学第一定律公式，气体的内能不一定增加，故B正确；‎ C项：晶体熔化过程中，温度不变，所以分子的平均动能不变，但吸收热量，说明内能增加，所以分子势能增大，故C正确；‎ D项：第二类永动机不能制成是因为它违反了热力学第二定律，即自发热现象具有方向性，故D错误。‎ ‎13.如图所示是一定质量的理想气体的p-V图线，若其状态由A→B→C→A，且A→B等容，B→C等压，C→A等温，则气体在A、B、C三个状态时（　　）‎ A. 单位体积内气体的分子数nA=nB=nC B. 气体分子的平均速率vA＞vB＞vC C. 气体分子在单位时间内对器壁的平均作用力FA＞FB，FB=FC D. 气体分子在单位时间内，对器壁单位面积碰撞的次数是NA＞NB，NA＞NC ‎【答案】CD ‎【解析】‎ 由图示图象可知，则单位体积的分子数关系为，A错误；C→A为等温变化，，A→B为等容变化，，由查理定律可知，，则，分子的平均速率，B错误；由B可知，，分子的平均速率，气体分子在单位时间内对器壁的平均作用力，C正确；由A、B可知，，，c状态分子数密度最小，单位时间撞击器壁的分子数最少，a与b状态的分子数密度相等，但a状态的分子平均速率大，单位时间a状态撞击器壁的分子数多，则气体分子在单位时间内对器壁单位面积碰撞次数，D正确．‎ ‎【点睛】对一定量的理想气体，气体体积越大，分子数密度越小，体积越小分子数密度越大；温度是分子平均动能的标志，温度越高分子平均动能越大，对同种气体分子，温度越高分子平均速率越大；分子数密度越大，气体温度越高，单位时间内撞击器壁的分子数越多．‎ ‎14.如图是水面上两列频率相同的波在某时刻的叠加情况，以波源S1、S2为圆心的两组同心圆弧分别表示同一时刻两列波的波峰（实线）和波谷（虚线），s1的振幅A1=‎4cm，S2的振幅A2=‎3cm，则下列说法正确的是（　　）‎ A. 质点D是振动减弱点 B. 质点A、D在该时刻的高度差为‎14cm C. 再过半个周期，质点B、C是振动加强点 D. 质点C的振幅为‎1cm ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】图是两列频率相同的相干水波于某时刻的叠加情况，实线和虚线分别表示波峰和波谷，则D点是波谷与波谷相遇点，A是波峰与波峰相遇点，B、C两点是波峰与波谷相遇点。则A、D两点是振动加强的，且B、C两点是振动减弱的。 质点D是振动加强点，故A错误；s1的振幅A1=‎4cm，S2的振幅A2=‎3cm，质点A是处于波峰叠加位置，相对平衡位置高度为‎7cm，而质点D处于波谷叠加位置，相对平衡位置为‎-7cm，因此质点A、D 在该时刻的高度差为‎14cm，故B正确； B、C两点是振动减弱点，再过半个周期，质点B、C是振动仍是减弱点，故C错误； 质点C是波峰与波谷的叠加点，则其合振幅为‎1cm，故D正确。‎ ‎15.下列关于光的说法中正确的是（　　）‎ A. 分别用红光和紫光在同一装置上做干涉实验，相邻红光干涉条纹间距小于相邻紫光干涉条纹间距 B. 雨后天空出现的彩虹是光的衍射现象 C. 水面油膜呈现彩色条纹是光的干涉现象 D. 医学上用光导纤维制成内窥镜，用来检查人体内脏器官的内部它利用了光的全反射原理 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】条纹间距与波长成正比，所以相邻红光干涉条纹间距大于相邻紫光干涉条纹间距，故A错误； 雨后天空出现的彩虹是光的折射现象，故B错误；水面油膜呈现彩色条纹是光的干涉现象，故C正确；医学上用光导纤维制成内窥镜，用来检查人体内脏器官的内部。它利用了光的全反射原理，故D正确。‎ ‎16.现用某一光电管进行光电效应实验，当用某一频率的光入射时，有光电流产生。下列说法正确的是( )‎ A. 保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大 B. 入射光的频率变高，饱和光电流变大 C. 入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大 D. 遏止电压的大小与入射光的频率有关，与入射光的光强无关 ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ 试题分析：根据光电效应实验得出的结论：保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大，故A正确，B错误；根据爱因斯坦光电效应方程得：入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大故C正确；遏止电压的大小与入射光的频率有关，与入射光的光强无关，保持入射光的光强不变，若低于截止频率，则没有光电流产生，故D错误，E正确。‎ 考点：光电效应 ‎【此处有视频，请去附件查看】‎ 三、实验题（每空2分，共18分）‎ ‎17. 现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C，单缝D和透红光的滤光片E等光学元件，要把它们放在如图所示的光具座上组装成双缝干涉装置，用以测量红光的波长．‎ ‎(1)将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的字母排列顺序应为C、 、A．‎ ‎ (2)本实验的步骤有；‎ ‎①取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮；‎ ‎②按合理顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上；‎ ‎③用米尺测量双缝到毛玻璃屏的距离L；‎ ‎④用测量头(其读数方法同螺旋测微器)测量数条亮纹间的距离．‎ 在操作步骤②时还应注意：单双缝间距5-‎-10cm 和 ·‎ ‎(3)将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第l条亮纹，此时手轮上的示数如图甲所示．然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时图乙中手轮上的示数 mm，求得相邻亮纹的间距Δx为 mm．‎ ‎(4)已知双缝间距d为2．0×10—‎4m，测得双缝到屏的距离L为‎0.700 m，由计算式λ＝ ，求得所测红光波长 nm．‎ ‎【答案】(1) EDB；(2)单缝与双缝平行；(3) 13.870 , 2.309 ；(4)Δxd/L , 660‎ ‎【解析】‎ 试题分析：（1））为获取单色线光源，白色光源后面要有滤光片、单缝、双缝．‎ ‎（2）在操作步骤②时还应注意单缝和双缝间距‎5cm～‎10cm，使单缝与双缝相互平行，使一个线光源变为频率相等的两个线光源．‎ ‎（3）螺旋测微器固定刻度读数为‎13.5mm，可动刻度读数为37.0×‎0.01mm，两者相加为‎13.870mm． 图2的读数为：‎2.320mm，所以 根据可得代入数据，λ=6.6×102nm．‎ 考点：本题考查了双峰干涉实验 点评：解决本题的关键掌握条纹的间距公式，以及会对螺旋测微器正确读数．‎ ‎【此处有视频，请去附件查看】‎ ‎18.用圆弧状玻璃砖做测定玻璃折射率的实验时，先在白纸上放好圆弧状玻璃砖，在玻璃砖的一侧竖直插上两枚大头针P1、P2，然后在玻璃砖的另一侧观察，调整视线使P1的像被P2的像挡住，接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P3和P4，使P3挡住P1和P2的像，P4挡住P3以及P1和P2的像，在纸上标出大头针位置和圆弧状玻璃砖轮廓，如图甲所示，其中O为两圆弧圆心，图中已画出经P1、P2点的入射光线。‎ ‎（1）在图甲上补画出所需的光路。‎ ‎（2）为了测出玻璃的折射率，需要测量入射角和折射角，请在图甲中的AB分界面上画出这两个角，分别用i和r表示。‎ ‎（3）为了保证在弧面CD得到出射光线，实验过程中，光线在弧面AB的入射角应适当______（选填“小一些”、“无所谓”或“大一些”）。‎ ‎（4）多次改变入射角，测得几组入射角和折射角，根据测得的入射角和折射角的正弦值，画出了如图乙所示的图象，由图象可知该玻璃的折射率n=______。‎ ‎【答案】 (1). 小一些 (2). 1.5‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）连接P1、P2表示入射光线，连接P3、P4表示出射光线，连接两光线与玻璃砖的交点，即为折射光线，作出光路图如图：‎ ‎（2）标出需要测量的入射角i和折射角γ，如上图。‎ ‎（3）为防止光线在弧面CD发生全反射，光线在弧面AB的入射角应适当小一些。‎ ‎（4）根据折射定律得。‎ 四、计算题（共4题，共34分。要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的，不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）‎ ‎19.如图所示，MN为半径较大的光滑圆弧轨道的一部分，把小球A放在MN的圆心处，再把另一小球B放在MN上离最低点C很近的B处，今使两球同时自由释放，则在不计空气阻力时，通过计算说明哪个小球先到达C点？‎ ‎【答案】A球先到达C点 ‎【解析】‎ ‎【详解】A做自由落体运动，到达C所需时间为：，R为圆孤轨道的半径：因为圆弧轨道的半径很大球离最低点C又很近，所以B球在轨道给它的支持力和重力的作用下沿圆弧做简谐运动（等同于摆长为R的单摆），则运动到最低点C所用的时间是单摆振动周期的，即为：＞，所以A球先到达C点。‎ ‎20.一列简谐横波沿x轴方向传播，如图所示，其中实线和虚线分别为t=0和t=0.5s两时刻的波形图，坐标为x=‎8m处的质点在t=0时刻运动方向沿y轴负方向。‎ ‎（1）判断这列波的传播方向 ‎（2）求波速的所有可能值。‎ ‎【答案】（1）沿x轴正上方；（2）4（4n+1）m/s（n=1，2，3，…）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）根据x=‎8m处的质点在t=0时刻的运动方向可判定该简谐横波的传播方向沿x轴正方向。‎ ‎（2）由题可得 解得 因，则波速的所有可能值为：v=4（4n+1）m/s（n=1，2，3，…）。‎ ‎21.如图所示，AOB是由某种透明物质制成的圆柱体横截面（O为圆心），透明物质折射率为．今有一束平行光以45°的入射角从真空射向柱体的OA平面，这些光线中有一部分不能从柱体的AB面上射出，设凡射到OB面的光线全部被吸收，也不考虑OA面的反射，求：‎ ‎（1）从AO面射入透明物质的折射角．‎ ‎（2）光线从透明物质射向真空时发生全反射的临界角．‎ ‎（3）从圆柱AB面上能射出光线的部分占AB表面的几分之几？‎ ‎【答案】（1）30°（2）45°（3）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）光路如图所示：‎ 从O点射入的光线，折射角为r，根据折射定律有：n= ‎ 解得：r=30° ‎ ‎（2）由公式sinC==，得临界角为：C=45°‎ ‎（3）设光线从某位置P点入射的光线，折射到AB弧面上Q点时，入射角恰等于临界角C，△PQO中∠α=180°-90°-C-r=15°‎ 所以能射出的光线区域对应的圆心角为：β=90°-α-r=45°‎ 能射出光线的部分占AB面的比例为=‎ ‎22.如图所示，U形管倒置于水银槽中，A端下部封闭，内封有‎10cm长空气柱，在B管内也有一段空气柱，气柱长‎20cm，其余各段水银柱的长度如图所示，大气压强为75cmHg，气温为‎27℃‎。‎ ‎（1）求B、A两部分气体的压强。‎ ‎（2）如仅对A管加热，B管内气体温度不变，要使两管内上部水银面相平，求A 管应升温多少。（U形管粗细均匀）‎ ‎【答案】（1）求B、A两部分气体的压强分别为：40cmHg、60cmHg；（2）如仅对A管加热，B管内气体温度不变，要使两管内上部水银面相平，A管应升温170K。‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）根据图示分析A、B两部分气体的状态 加热前 ， ， ‎ ‎ ， ， ‎ ‎（2）加热后由于两管内上部水银面相平，可得两部分气体的压强相等，即 ，设此时水银槽内水银面与B气柱下端水银面的高度差为x，‎ 则 ， ‎ ‎ ， ，？‎ 分别对A部分气体由理想气体状态方程得：，即=①‎ 对B部分气体根据玻意耳定律得：‎ ‎ ，即 ②‎ 解②式 得 ，将此结果代入①，解得 ‎ ‎ ‎