2017-2018学年河南省林州市第一中学高二3月调研考试物理试题（火箭班） 解析版

2017-2018学年河南省林州市第一中学高二3月调研考试物理试题（火箭班） 解析版

‎2017-2018学年河南省林州市第一中学高二3月调研火箭班 物理试题 一、单选题（共6题；共24分）‎ ‎1.一定质量的理想气体（分子力不计），体积由V膨胀到V′．如果通过强不变的过程实现，对外做功大小为W1， 传递热量的值为Q1， 内能变化为△U1；如果通过温度不变的过程来实现，对外做功大小为W2， 传递热量的值为Q2， 内能变化为△U2， 则 ‎ A. W1＞W2 ， Q1＜Q2 ， △U1＞△U2                  B. W1＞W2 ， Q1＞Q2 ， △U1＞△U2 C. W1＜W2 ， Q1=Q2 ， △U1＞△U2           D. W1=W2 ， Q1＞Q2 ， △U1＞△U2‎ ‎2.如图所示，A、B两容器容积相等，用粗细均匀的细玻璃管相连，两容器内装有不同气体，细管中央有一段水银柱，在两边气体作用下保持平衡时，A中气体的温度为0℃，B中气体温度为20℃，如果将它们的温度都降低10℃，那么水银柱将 A. 向A移动                B. 向B移动      C. 不动            D. 不能确定 ‎3.图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，a、b两质点的横坐标分别为xa=2m和xb=6m，图乙为质点b从该时刻开始计时的振动图象，下列说法正确的是 A. 该波沿+x方向传播，波速为1m/s                        B. 质点a经4s振动的路程为4m C. 此时刻质点a的速度沿+y方向                              D. 质点a在t=2s时速度为零 ‎4.对单摆的简谐运动有下列说法，其中正确的是 ‎ A. 单摆摆动中，摆球所受的绳的拉力与重力的合力就是向心力          ‎ B. 单摆摆动中，摆球所受的绳的拉力与重力的合力就是回复力 C. 单摆经过平衡位置时所受的合外力为零               ‎ D. 单摆经过平衡位置时所受的回复力为零 ‎5.如图是一个 圆柱体棱镜的截面图，图中E、F、G、H将半径OM分成5等份，虚线EE1、FF1、GG1、HH1平行于半径ON，ON边可吸收到达其上的所有光线．已知该棱镜的折射率n= ，若平行光束垂直入射并覆盖OM，则光线 A. 只能从圆孤NF1射出                      B. 只能从圆孤NG1射出 C. 可能从圆孤G1H1射出               D. 可能从圆孤H1M射出 ‎6.如图所示，甲为沿x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波动图象，乙图为参与波动的质点P的振动图象，则下列判断正确的是 A. ‎ 该波的传播速率为4 cm/s B. 该波的传播方向沿x轴正方向 C. 经过0.5 s时间，质点P沿波的传播方向向前传播2 m D. 该波在传播过程中若遇到3 m的障碍物，能发生明显衍射现象 二、多选题（共6题；共24分）‎ ‎7.一定质量的理想气体分别在T1、T2温度下发生等温变化，相应的两条等温线如图所示，T2对应的图线上A、B两点表示气体的两个状态，则 A. 温度为T1时气体分子的平均动能比T2时小         ‎ B. A到B的过程中，气体内能增加 C. A到B的过程中，气体从外界吸收热量               ‎ D. A到B的过程中，气体分子对器壁的碰撞次数减少 ‎8.如图所示，a、b是一列横波上的两个质点，它们在x轴上的距离s=30m，波沿x轴正方向传播，当a振动到最高点时b恰好经过平衡位置向上振动，经过3s波传播了30m，下列判断正确的是 A. 这列波的速度一定是10m/s                     B. 这列波的周期一定是0.8s C. 这列波的周期可能是3s                     D. 这列波的波长可能是24m ‎9.图（a）为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图，P是平衡位置在x=1.0m处的质点，Q是平衡位置在x=4.0m处的质点；图（b）为质点Q的振动图象，下列说法正确的是 A. ‎ 在t=0.10s时，质点Q向y轴正方向运动               ‎ B. ‎ 在t=0.25s时，质点P的加速度方向与y轴正方向相同 C. 从t=0.10s到t=0.25s，该波沿x轴负方向传播了6m          ‎ D. 从t=0.10s到t=0.25s，质点P通过的路程为30cm E. 质点Q简谐运动的表达式为y=0.10sin10πt（国际单位）‎ ‎10.如图甲所示，一个单摆做小角度摆动，从某次摆球由左向右通过平衡位置时开始计时，相对平衡位置的位移x随时间t变化的图象如图乙所示．不计空气阻力，g取10m/s2 ． 对于这个单摆的振动过程，下列说法中正确的是 A.单摆的位移x随时间t变化的关系式为x=8sin（πt）cm          ‎ B.单摆的摆长约为1.0m C. 从t=2.5s到t=3.0s的过程中，摆球的重力势能逐渐增大          ‎ D. 从t=2.5s到t=3.0s的过程中，摆球所受回复力逐渐减小 ‎11.利用发波水槽观察波的衍射现象时，看到如图所示的图样．为使衍射现象更明显，可采用的办法有 A. ‎ 缩小挡板间距             B. 增大挡板间距          C. 减小波源频率            D. 减小水波的振幅 12. 如图所示，O1O2是半圆柱形玻璃体的对称面和纸面的交线，A、B是关于O1O2轴等距且平行的两束不同单色 细光束，从玻璃体右方射出后的光路图如图所示．MN是垂直于O1O2放置的光屏，沿O1O2方向不断左右移动光屏，可在光屏上得到一个光斑P，根据该光路图，下列说法正确的是 A. 该玻璃体对A光的折射率比对B光的折射率小         ‎ B. A光的频率比B光的频率高 C. 在该玻璃体中，A光比B光的速度大                    ‎ D. 在真空中，A光的波长比B光的波长长 三、实验探究题（共2题；共16分）‎ ‎13.在“用油膜法估测分子的大小”的实验中： ‎ ‎（1）某同学操作步骤如下： ①取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液 ②在量筒中滴入一滴该溶液，测出它的体积 ③在蒸发皿内盛一定量的水，再滴入一滴溶液，待其散开稳定 ④在蒸发皿上覆盖玻璃板，描出油膜形状，用透明方格纸测量油膜面积 请指出错误或有遗漏的步骤，并改正其错误： 错误的步骤：________ 有遗漏的步骤：________ ‎ ‎（2）实验中，用a mL纯油酸配制成b mL的油酸酒精溶液，现已测得一滴溶液c mL，将一滴溶液滴入水中，油膜充分展开后面积为S cm2 ， 估算油酸分子的直径大小为________ cm． ‎ ‎14.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1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）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1条亮纹，此时手轮上的示数如图2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2乙中手轮上的示数________mm，求得相邻亮纹的间距△x为________mm． ‎ ‎（3）已知双缝间距d为2.0×10﹣4m，测得双缝到屏的距离l为0.700m，由计算公式λ=________，求得所测红光波长为________mm．（结果保留两位有效数字） ‎ 四、计算题（共4题；共46分）‎ ‎15（10分）.如图所示，光线沿半圆形玻璃砖的半径射到它的平直的边AB上，在这个边与空气界面上发生反射和折射．反射光线与AB边的夹角为60°，折射光线与AB边的夹角为45°，要使折射光线消失，求入射光线绕入射点O转动的角度．‎ 16. ‎（10分）一定质量的理想气体从状态A变化到状态B ， 再变化到状态C ， 其状态变化过程的p﹣V图象如图所示，已知A→B过程放出热量Q ， TA=TC ， 则 B→C过程气体吸收还是放出热量？热量是多少？ ‎ ‎17.（2016•新课标Ⅱ）（14分）一列简谐横波在介质中沿x轴正向传播，波长不小于10cm．O和A是介质中平衡位置分别位于x=0和x=5cm处的两个质点．t=0时开始观测，此时质点O的位移为y=4cm，质点A处于波峰位置：t= s时，质点O第一次回到平衡位置，t=1s时，质点A第一次回到平衡位置．求 （1）简谐波的周期、波速和波长； （2）质点O的位移随时间变化的关系式． ‎ ‎18. （2015•海南）（12分）如图，一底面积为S、内壁光滑的圆柱形容器竖直放置在水平地面上，开口向上，内有两个质量均为m的相同活塞A和B；在A与B之间、B与容器底面之间分别封有一定量的同样的理想气体，平衡时体积均为V．已知容器内气体温度始终不变，重力加速度大小为g，外界大气压强为P0 ， 现假设活塞B发生缓慢漏气，致使B最终与容器底面接触．求活塞A移动的距离．‎ ‎2016级高二火箭班3月调研考试 物理答案 ‎1.【答案】B 【解析】【解答】解：第一种情况，根据 =C可知，气体压强不变，体积增大，因此温度升高，△U1＞0，根据热力学第一定律有：△U1=Q1﹣W1 第二种情况，气体等温变化，△U2=0，根据热力学第一定律有：△U2=Q2﹣W1 ， 第二中情况下，压强减小，体积变化相同，因此W1＞W2 ， 且△U1＞△U2=0，因此Q1＞Q2 ， 故答案为：B． 2.【答案】A 【解析】【解答】解：假定两个容器的体积不变，即V1 ， V2不变，所装气体温度分别为273k和293k，当温度降低△T时，左边的压强由p1降至p'1 ， △p1=p1﹣p'1 ， 右边的压强由p2降至p′2 ， △p2=p2﹣p′2 ． 由查理定律得：△P1= △T，△P2= △T， 因为p2=p1 ， 所以△p1＜△p2 ， 即水银柱应向A移动．故选：A 3.【答案】D 【解析】【解答】解：A、ab两点间的距离为x=xb﹣xa=6﹣2=4m，振动从a传播到b的时间为半个周期，为t= =4s，所以波速为：v= = =1m/s，但是b点该时刻的振动方向是沿y轴正方向，由微平移法可知波向﹣x轴方向传播，A不符合题意． B、质点a振动4s，是经过了半个周期，质点运动过的路程为振幅的2倍，即为1m，B不符合题意 C、此时刻b的振动方向是向y轴正方向，ab间相隔半个波长，振动步调完全相反，所以此时刻质点a的速度沿﹣y方向，C不符合题意．‎ ‎ D、在t=2s时，质点b在正的最大位移处，ab两质点的振动步调完全相反，所以质点a在负的最大位移处，此时a的速度为零，D符合题意． 故答案为：D 4.【答案】D 【解析】【解答】解：A、当单摆的摆角较小时，摆球的回复力由重力沿摆球运动轨迹切向的分力提供，是摆球所受的绳的拉力与重力的合力沿切线方向的分量．A不符合题意，B不符合题意；C、单摆运动中，摆球在最低点做圆周运动，所以摆球经过平衡位置时所受的合外力提供小球的向心力．C不符合题意；D、摆球经过平衡位置时所受的合外力提供小球的向心力，而摆球的回复力等于0．D符合题意， 故答案为：D 5.【答案】A 【解析】【解答】解：由临界角公式sinC= 得：sinC= ． 设圆弧的半径为R，RsinC= R，则当光线从F点入射到圆弧面F1点时，恰好发生全反射．当入射点在F1的右侧时，入射角大于临界角，将发生全反射，光线将不能从圆弧射出．当入射点在F1的左侧时，入射角小于临界角，不发生全反射，光线将从圆弧面射出． 所以光线只能从圆弧NF1射出．故A正确，BCD错误； 故选：A 6.【答案】D 【解析】【解答】解：A、甲图是波动图象，由甲读出该波的波长为λ=4m．乙图是振动图象，由乙图读出周期为T=1s，则波速为v= =4m/s．故A错误．B、在乙图上读出t=0时刻P质点的振动方向沿y轴负方向，在甲图上，根据波形的平移法判断得知该波的传播方向沿x轴负方向．故B错误．C、质点只在自己的平衡位置附近上下振动，并不随波的传播方向向前传播．故C错误．D、由于该波的波长为4m，所以该波在传播过程中若遇到3m的障碍物，能发生明显的衍射现象．故D正确．故选：D ‎7.【答案】C,D 【解析】【解答】解：A、离坐标原点越远的等温线温度越高，所以 ，所以温度为 时气体分子的平均动能比 时大，故A错误；B、A到B气体发生等温变化，温度不变，气体的内能不变，故B错误；C、A到B，气体膨胀对外做功W＜0，温度不变，内能不变△U=0，根据热力学第一定律Q＞0，所以气体从外界吸热，故C正确；D、A到B的过程中，气体温度不变，则分子运动的激烈程度不变；气体的体积增大，分子密度减小，所以气体分子单位时间内对器壁单位面积上的碰撞次数减少．故D正确；故选：CD 8.【答案】A,D 【解析】【解答】解：A、这列波的速度一定为 v= = m/s=10m/s，A符合题意； BCD、由题意知，当a振动到最高点时b恰好经过平衡位置向上振动，则有 s=（n+ ）λ，（n=1，2，3﹣﹣﹣）， 得 λ= = m ‎ 由v= 可得：T= = ，（n=1，2，3﹣﹣﹣） 由于n是整数，所以周期T不可能等于0.8s和3s． 当n=1时，波长 λ= = m= m=24m，BC不符合题意，D符合题意． 故答案为：AD 9.【答案】B,C,E 【解析】【解答】解：A、图（b）为质点Q的振动图象，则知在t=0.10s时，质点Q正从平衡位置向波谷运动，所以点Q向y轴负方向运动，A不符合题意；B、在t=0.10s时，质点Q沿y轴负方向运动，根据波形平移法可知该波沿x轴负方向传播，此时P点正向上运动． 由图b读出周期T=0.2s，从t=0.10s到t=0.25s经过的时间为△t=0.15s= T，则在t=0.25s时，质点P位于x轴下方，加速度方向与y轴正方向相同，B符合题意；C、由甲图知波长λ=8m，则波速为：v= = m/s=40m/s，从t=0.10s到=0.25s经过的时间为△t=0.15s，该波沿x轴负方向传播的距离为△x=v△t=40×0.15m=6m，C符合题意；D、从t=0.10s到=0.25s经过的时间为△t=0.15s= T，由于t=0.10s时刻质点P不在平衡位置或波峰、波谷处，所以质点P通过的路程不是3A=30cm，D不符合题意；E、质点Q简谐运动的表达式为y=Asin t=0.1sin t m=y=0.10sin10πt（m），E符合题意．故答案为：BCE． 10.【答案】A,B,D 【解析】【解答】解：A、由振动图象读出周期T=2s，振幅A=8cm，由ω= 得到角频率ω=πrad/s，则单摆的位移x随时间t变化的关系式为Asinωt=8sin（πt）cm．A符合题意．B、由公式T=2π ，代入得到L=1m．B符合题意．C、从t=2.5s到t=3.0s的过程中，摆球从最高点运动到最低点，重力势能减小．C不符合题意．D、从t=2.5s到t=3.0s的过程中，摆球的位移减小，回复力减小．D符合题意．故答案为：ABD 11.【答案】A,C 【解析】【解答】解：AB、在相同条件下，波长越长的波越容易发生衍射现象，本题水波波长不变，适当缩小挡板间距相当于增大了波长，衍射现象更明显，故A符合题意，B不符合题意；C、在同一介质中v一定，适当减小波源的频率，能增大波长，使衍射现象更明显，C符合题意；D、衍射现象明不明显与振幅无关，D不符合题意．故答案为：AC。 12.【答案】A,C,D 【解析】【解答】解：ABD、通过玻璃体后，A光的偏折程度比B光的小，则该玻璃体对A光的折射率比对B光的折射率，而折射率越大，光的频率越高，说明A光的频率比B光的频率低，由c=λγ知，A光的波长比B光的长，A、D符合题意，B不符合题意；C、根据v= 得知，A光的折射率较小，则A光在玻璃砖中的速度较大．C符合题意． 故答案为：‎ ACD 13.【答案】（1）②在量筒中滴入N滴溶液，测出它的体积；③在水面上先撒上痱子粉 （2）‎ ‎【解析】【解答】解：（1）②要测出一滴油酸酒精溶液的体积，即在量筒中滴入N滴溶液，测出其体积为V，则一滴该溶液的体积为 ③为了使一滴油酸酒精溶液散开后界面比较清晰，要在水面上先撒上痱子粉． 因此错误的步骤是：②应在量筒中滴入多滴溶液后测量它的体积； 有遗漏的步骤是：③为能清楚地看清油膜的形状，要先在水面上撒上薄薄的一层痱子粉，再滴入油酸酒精溶液；（3）纯油酸体积为： mL，油膜面积为：S ，油酸分子直径 cm 故答案为：（1）②在量筒中滴入N滴溶液，测出它的体积；     ③在水面上先撒上痱子粉      （2） 14.【答案】（1）E、D、B （2）13.870；2.310 （3）△x；6.6×10﹣4‎ ‎【解析】【解答】解：（1）为获取单色线光源，白色光源后面要有滤光片、单缝、双缝．故答案为：E、D、B．（2）图3中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．（3）图2的读数为：2.320mm，因此相邻亮纹的间距△x= =2.310mm；根据△x= λ，知λ= = 代入数据得：λ= m=6.6×10﹣7m=6.6×10﹣4mm．‎ ‎15.【答案】解：由图可知，该光线在介质中的入射角为： ，在空气界面的折射角是 ，所以：  ， ，应该将入射光线顺时针转过 。 答：入射光线绕入射点O转动的角度为 ‎ ‎【解析】【分析】光的折射定律；解决本题的关键要掌握折射定律、全反射条件．对于涉及全反射的问题，要紧扣全反射产生的条件：一是光从光密介质射入光疏介质；二是入射角大于等于临界角．正确作出光路图是解题的关键，并能灵活运用几何知识求解。‎ ‎16.【答案】解：根据=c ， 知 B→C过程气体的压强不变，体积增大，温度升高，则气体的内能增大． 气体对外做功，由热力学第一定律知气体吸收热量． B到C过程，气体对外做功的值为：W=p2（V2﹣V1） A到B过程，气体的体积不变，不做功．由A到C过程，根据△U=W+Q得： ﹣Q﹣W+QBC=0 ‎ 可得 QBC=Q+W=Q﹣p2（V2﹣V1），即B→C过程吸收热量为Q﹣p2（V2﹣V1）． 答：B→C过程吸收热量为Q﹣p2（V2﹣V1）． ‎ ‎【解析】【分析】比较BC两状态的温度，从而判断气体内能的变化，比较BC两状态的体积可判断功W的正负，再根据可根据热力学第一定律即可解决问题．‎ ‎17.【答案】解：（1）t=0s时，A点位于波峰位置， t=1s时，A点第一次回到平衡位置，可的： =1s，解得T=4s． 当t= s时，O点第一次到平衡位置 t=1s时，A第一次到达平衡位置 所以可知波从O点传到A点用时 s，传播距离为x=5cm 所以波速为：v= = =7.5cm/s=0.075m/s 波长为：λ=vT=7.5m/s×4s=30cm=0.3m （2）设y=Asin（ωt+φ0） 可得：ω= = rad/s 再由t=0时，y=4cm；t= s时，y=0 代入得：A=8cm=0.08m 再结合t=1s和当t= s时，质点的位移，可得：φ0= 所以质点O的位移随时间变化的关系式为：y=0.08sin（ ）或y=0.08cos（ ） 答：（i）简谐波的周期为4s，波速为0.075m/s，波长为0.3m；（ii）质点O的位移随时间变化的关系式为y=0.08sin（ ）或y=0.08cos（ ） ‎ ‎【解析】【分析】（i）利用A点在0s时和1s时所处的位置可求得简谐波的周期，利用波速的公式v= 可求得波速，利用波速波长及周期之间的关系式λ=vT可求得波长；（ii）先根据题意求出简谐波的圆频率，设出简谐振动的通式，利用0s时和1s时的O点的位移，可得知初相位，即为可知质点O的位移随时间变化的关系式．该题对于简谐振动的考查非常新颖，首先要求学生能准确的从题干中提取出相关的信息，熟练的利用波速、波长、周期之间的关系式及周期的定义进行相关问题的解答．对于第二问的解答有一定的难度，要注意利用数学知识求解初相位，同时要注意会分别用正弦和余弦来表述振动的关系式．‎ ‎18.【答案】解：设A与B之间、B与容器底部之间的气体压强分别为P1、P2 ， 漏气前，对A分析有： P1=P0+ ，对B有P2=P1+ ‎ ‎ B最终与容器底面接触后，AB间的压强为P，气体体积为V'，则有：P=P0+ 因为温度不变，对于混合气体有： （P1+P2）•V=PV′ 漏气前A距离底面的高度为h= 漏气后A距离底面的高度为h′= ； 联立可得： △h=h′﹣h= V﹣ = 答：活塞A移动的距离为 ． ‎ ‎【解析】【分析】分别对漏气前两部分气体分析，由理想气体状态方程可求得两部分气体混合后的体积，则可求得A下降的高度．‎