【物理】湖北省部分重点高中2019-2020学年高二下学期期中考试试题（解析版）
湖北省部分重点高中2019~2020学年度下学期高二
期中考试 （试卷）物理试卷
一、选择题（1—8为单选题，每题3分；9—12为多选题；每题4分，少选2分；多选或错选0分，满分40分）
1.下列说法正确的是（ ）
A. 物体做受迫振动时，驱动力频率越高，受迫振动的物体振幅越大
B. 因衍射是波特有的特征，所以波遇到障碍物时一定能发生明显衍射现象
C. 两列波发生干涉，振动加强区质点的位移总比振动减弱区质点的位移大
D. 医生利用超声波探测病人血管中血液的流速应用了多普勒效应
【答案】D
【解析】A．物体做受迫振动的频率等于驱动力的频率，当系统的固有频率等于驱动力的频率时，振幅达最大，这种现象称为共振，故A错误；
B．一切波在任何条件下都能发生衍射现象，但只有障碍物的尺寸与波长想差不多，或比波长小时，衍射现象才明显，故B错误；
C．两列波发生干涉，振动加强区质点的振幅总比振动减弱区质点的振幅大，不能说振动加强区质点的位移总比振动减弱区质点的位移大，故C错误；
D．医院检查身体的“B超”仪没有用到多普勒效应，而彩超则是通过测出反射波的频率变化来确定血流的速度，显然是运用了多普勒效应原理，故D正确。故选D。
2.下列关于电磁波谱的说法正确的是（ ）
A. 夏天太阳把地面晒得发热是因为可见光的热效应在各种电磁波中是最强的
B. 利用雷达测出发射微波脉冲及接收到脉冲时间间隔可以确定雷达与目标的距离
C. 验钞机验钞票真伪体现了红外线的荧光效应
D. 相同条件下，电磁波谱中最难发生衍射的是X射线
【答案】B
【解析】A．热效应最强的是红外线，故A错误；
B．电磁波测距就是利用发射脉冲和接受脉冲的时间间隔来确定的，故B正确；
C．验钞机是利用了紫外线的荧光作用，故C错误；
D．电磁波谱中比X射线波长短的还有射线，故D错误。故选B。
3.下列说法中正确的有（ ）
A. 物体的温度由本身决定，数值与所选温标无关
B. 温度升高了1℃就是升高了1K
C. 摄氏温度与热力学温度都可以取负值
D. －33℃与240.15K表示不同的温度
【答案】B
【解析】A．如热力学温度和摄氏温度，同一温度，在不同的温标下，数值不同，故A错误；
B．根据热力学温度与摄氏温度的关系是
可知：摄氏温度变化1℃，热力学温度，故B正确；
C．热力学温度只能在零度以上，故C错误；
D．热力学温度与摄氏温度的关系是
当时，，故D错误。故选B。
4.上课时老师将一蜂鸣器固定在教鞭一端，然后使蜂鸣器迅速水平旋转，蜂鸣器音调竟然忽高忽低变化，下列判断正确的是（ ）
A. 旋转时蜂鸣器发声的频率变化了
B. 由于旋转，改变了同学们听到的声音频率
C. 蜂鸣器音调变高时，一定是向远离观察者的方向运动
D. 音调的忽高忽低是由波的干涉造成的
【答案】B
【解析】AB．蜂鸣器发出声波的频率不变，只是同学们感觉到的声音频率变化了，故A错误，B正确；
C．当其远离观察者时，听到声音的频率变小即音调变低，故C错误；
D．旋转过程中，声源(蜂鸣器)与观察者(同学们)的距离有时近，有时远，发生多普勒效应，故D错误。故选B。
5.甲、乙、丙是三个完全相同的时钟，甲放在地球上，乙、丙分别放在两个高速运动的火箭上，以速度和朝同一方向远离地球飞行，<．地面上的观察者看
A. 甲时钟走得最慢 B. 乙时钟走得最慢
C. 丙时钟走得最慢 D. 甲、乙、丙时钟快慢一样
【答案】C
【解析】钟慢效应：运动的钟比静止的钟走得慢，而且，运动速度越快，钟走的越慢，接近光速时，钟就几乎停止了；
甲时钟放在地面上，在地面上的人看来，甲钟没有变化．乙、丙两钟放在两个火箭上，根据爱因斯坦相对论可知，乙、丙变慢，由于，丙钟比乙钟更慢，所以甲钟最快，丙钟最慢，C正确．
6.如图所示，两根完全相同的弹簧和一根张紧的细线将甲、乙两物块束缚在光滑水平面上，已知甲的质量大于乙的质量．当细线突然断开后，两物块都开始做简谐运动，在运动过程中( )．
A. 甲的振幅大于乙的振幅 B. 甲振幅小于乙的振幅
C. 甲的最大速度小于乙的最大速度 D. 甲的最大速度大于乙的最大速度
【答案】C
【解析】两根完全相同的弹簧，受到相同的力作用，则伸长量相同，AB错误；当振子速度最大时，弹性势能转化为动能，则质量大的，最大速度小，C正确．
7.如图所示，由红、绿两单色光组成的光束以入射角θ由空气射到半圆形玻璃砖表面的A处，AD是半圆的直径。进入玻璃后分为两束，分别为AB、AC，它们从A到B和从A到C的时间分别为t1和t2，则（ ）
A. AB是绿光，t1
t2
C. AC是红光，t1>t2 D. AC是红光，t1＝t2
【答案】D
【解析】从图中可以看出玻璃砖对沿AB传播的光的偏折大于沿AC的光，故对沿AB传播的光的折射率较大，故沿AB传播的光为频率较大的光即绿光，沿AC传播的光为频率较小的光即红光。由几何关系可得
时间只与入射角和圆半径有关，所以他们从A到B和从A到C所需时间相同，故ABC错误，D正确。故选D。
8.下列说法中不正确的是（ ）
A. 扩散现象是由物质分子无规则运动产生的
B. 布朗运动是液体分子的运动，它说明分子永不停息地做无规则运动
C. 热运动是分子的无规则运动，同种物质的分子的热运动激烈程度可能不相同
D. 扩散现象、布朗运动和分子热运动都随温度的升高而变得剧烈
【答案】B
【解析】A．扩散现象是由物质分子无规则运动产生的，故A错误；
B．布朗运动是指固体悬浮颗粒的无规则运动，不是分子的无规则运动，故B正确；
C．温度是分子热运动程度的标志，同种物质的分子若温度不同，其热运动的剧烈程度也不同，故C错误；
D．扩散现象说明的也是分子运动的无规则性，温度越高，分子热运动越剧烈，布朗运动和扩散现象都与温度有关，扩散现象、布朗运动和分子热运动都随温度的升高而变得剧烈，故D错误。故选B。
9.如图表示两个相干波源S1、S2产生的波在同一种均匀介质中相遇。图中实线表示波峰，虚线表示波谷，c和f分别为ae和bd的中点，以下说法正确的是（ ）
A. a、c、e均为振动加强的点
B. f可能是振动加强的点，也可能是振动减弱的点
C. 若两振源S1和S2振幅相同，则c点的位移始终为零
D. 若两振源S1和S2振幅相同，则b、d两点的位移始终为零
【答案】AD
【解析】AB．由图可知，a点是波谷与波谷相遇点，而b、d点是波峰与波谷相遇点，e点是波峰与波峰相遇点，因为当波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇时振动加强，所以a、e均为振动加强的点，b、d均为振动减弱的点，而c在振动加强的连线上，f在振动减弱的连线上，因此c是振动加强点，f是振动减弱点，故A正确，B错误；
CD．若两振源S1和S2振幅相同，波峰与波谷相遇的位移为零，或平衡位置相遇也为零，则此时可位移为零的点有b、c、d、f，故C错误，D正确。故选AD。
10.一列简谐横波沿x轴正方向传播，图甲是波传播到x＝5 m的M点的波形图，图乙是质点N(x＝3 m)从此时刻开始计时的振动图像，Q是位于x＝10 m处的质点．下列说法正确的是（ ）
A. 这列波的传播速度是1.25 m/s
B. M点以后的各质点开始振动时的方向都沿－y方向
C. 质点Q经过8 s时，第一次到达波峰
D. 在0～16 s内，质点Q经过的路程为11 m
【答案】BC
【解析】由甲图得到波长为4m；由乙图得到周期为4s，故波速；故A错误；各个质点开始振动的方向均与波前的运动方向相同，波前M起振方向向下，故M点以后的各质点开始振动时的方向都沿-y方向，故B正确；x=2m处的波峰传到Q点时，质点第一次到达波峰，故；故C正确；波速为1m/s，故在5s末，波前传到Q点；此后的时间：△t=11s=2T，质点Q从平衡位置开始运动，故其运动的路程为：S=11A=11×10cm=110cm=1.1m，故D错误；故选BC．
11.在LC振荡电路中，某时刻电路中的电流方向如图所示，且电流正在增大，则该时刻（ ）
A. 电容器下极板带正电，上极板带负电 B. 电容器上极板带正电，下极板带负电
C. 电场能正在向磁场能转化 D. 电容器正在充电
【答案】BC
【解析】ABD．由于电流正在增大，说明是放电过程，放电过程电容器上极板带正电，下极板带负电，故AD错误，B正确；
C．由于是放电过程，因此电容器是由电场向磁场转化，故C正确。故选BC。
12.两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图所示，曲线与r轴交点的横坐标为r0，相距很远的两分子仅在分子力作用下，由静止开始相互靠近。若两分子相距无穷远时分子势能为零，下列说法中正确的是（ ）
A. 在r＝r0时，分子势能为零 B. 在rr0阶段，分子势能一直减小 D. 整个过程中分子力先做正功再做负功
【答案】CD
【解析】A．因为两分子相距无穷远时分子势能为零，在r＝r0时斥力和引力大小相等，方向相反，分子力合力为零，分子势能最小，但不为零，故A错误；
B．在阶段，分子间作用力表现为斥力，在两分子靠近的过程中，分子力做负功，分子势能一直增加，故B错误；
C．在阶段，随着两分子距离的接近，分子间表现为引力，引力做正功，分子势能一直减小，故C正确；
D．由以上分析可知，当两分子距离变小的过程中，在的阶段，分子力做正功。在阶段，分子力做负功。因此分子力先做正功后做负功，故D正确。故选CD。
二、实验题（第13题6分，第14题10分，满分16分）
13.(1)在“用油膜法估测分子大小”实验中，下列说法或操作不正确的是________。
A.将油膜看作单分子层薄膜，并不考虑油酸分子间的间隙
B.将油酸分子看成球形
C.在量筒中只滴入一滴油酸酒精溶液，测出它的体积
D.若撒入水中的痱子粉太多，会使油酸未完全散开，从而使测出的分子直径偏小
(2)若油酸酒精溶液体积浓度为0.10%，通过计算得到一滴溶液的体积为8.0×10－3mL，其形成的油膜面积为40cm2，则估测出油酸分子的直径为________ m。（计算结果保留两位有效数字）
【答案】 (1). CD (2). 2.0×10－9
【解析】 (1)[1]A．将油膜看作单分子层薄膜是为了便于计算，由于油酸分子间间隙较小可以忽略，故A选项的做法正确，故A错误；
B．原子核外有电子,电子绕核运动形成电子云，但每一时刻原子都不可能是标准的球型，只不过有一个大致的范围。油膜分子也是一样，分子不停地旋转变化，相互之间有一定斥力，其“势力范围”可看作球型。故B选项的做法正确，故B错误；
C．要测出1滴油酸酒精溶液的体积，即在量筒中滴入测出其体积为，则1滴该溶液的体积
故C选项的做法不正确，故C正确；
D．油酸未完全散开会导致偏小，分子直径计算公式为
当减小时，会增大，即测出的分子直径会偏大，故D选项的做法不正确，故D正确。
故选CD。
(2)[2]1滴酒精油酸溶液的体积为，由纯油酸与溶液体积比为，可得1滴酒精油酸溶液在水面上形成的油酸薄膜轮廓面积为，所以油酸分子直径：
代入数据得
14.利用双缝干涉测定光的波长的实验中，双缝间距d=0.4mm，双缝到光屏间的距离l=0.5m，用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图所示，分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数也如图中所给出，则：
（1）分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数分别为xA=______mm，xB=______mm，相邻两条纹间距Δx=______mm；
（2）该单色光的波长λ=_______m；
（3）若增大双缝的间距，其他条件保持不变，则得到的干涉条纹间距将_______（填“变大”“不变”或“变小”）；若改用频率较高的单色光照射，其他条件保持不变，则得到的干涉条纹间距将______（填“变大”“不变”或“变小”）。
【答案】 (1). 11.1 15.6 .0.75 (2). (3). 变小 变小
【解析】
【详解】（1）[1]A位置读数为
[2]B位置读数为
[3]相邻两条纹间距为。
（2）[4]由
得
（3）[5]由
可知，其他条件保持不变时，双缝间距变大，则条纹间距变小。
[6]根据频率、光速与波长关系可知，频率越大的光，波长越小，所以其他条件保持不变时，改用频率较高的单色光照射，则条纹间距变小。
三、计算题（本题有4小题，共44分。解答应写出必要文字说明、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）
15.一简谐横波沿x轴正向传播，t＝0时刻的波形如图a所示，x＝0.3m处的质点的振动图线如图b所示，已知该波的波长大于0.3m ，求：
(1)判断该质点在t＝0时刻的振动方向；
(2)该波的波长。
【答案】(1)y轴正方向；(2)0.8m
【解析】 (1)由图b可以知道，t＝0时刻，该质点的位移为。在下一时刻，位移大于
，所以该质点在t＝0时刻的运动方向沿y轴正方向。
(2)由振动方程得
计算得出
波长大于0.30m，所以
解得
又因为
联立解得
16.如图，水平放置的导热气缸被导热活塞隔成左右两部分，两部分气体a和b为同种理想气体，活塞静止时到左右两侧的距离之比为1：2，活塞质量为m、面积为S，活塞可无摩擦左右移动。现在把气缸转动90度，a在上、b在下，结果活塞正好在气缸中间。已知气体温度始终不变，求开始时气体a的压强是多少？
【答案】
【解析】设气体a原来压强为p1、则开始时气体b压强也为p1；气缸转动后，活塞稳定时，气体a的压强为p2，则气体b的压强为
根据气缸外温度不变，可知气体a、b温度始终不变，设原来活塞到左侧距离为d，对于气体a，应用波意耳定律有
对于气体b，应用波意耳定律有
联立解得
17.如图所示，四边形ABCD是一块玻璃砖的横截面示意图，∠D=90°，DO垂直于AB，垂足为O.一束单色光从O点射入玻璃砖，人射角为i，调节i的大小，当i=45°时，AD面和CD面都恰好没有光线射出.求：
①玻璃砖对该单色光的折射率.
②四边形ABCD中∠A的大小.
【答案】（1） （2）
【解析】①根据题意可知，当光线在AB面上O点的入射角为时，恰好在AD面和CD面发生全反射，作出时的光路图如图所示，P、M、N分别为光线在AD、CD、AB面上的入射点，过P、M两点的法线相交于E点，设光线全反射的临界角为
由几何关系可知：
解得
折射率
解得
②设光线在O点折射角为r，根据，代入，解得
根据几何关系可得，
解得
18.已知在t1时刻简谐横波的波形如图中实线所示；在时刻t2该波的波形如图中虚线所示。t2－t1=0.04s，求：
(1)若已知T
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