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- 2021-05-26 发布
鱼台县第一中学2019-2020学年高二下学期5月开学考试
高二物理试卷
一、选择题（1-5题单选，6-15多选，每题4分，共60分，多选题少选得2分）
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】
【详解】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】
【详解】A．对于受迫振动，当驱动力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。
本题选错误的，故选C。
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】
【详解】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．
点睛：本题题型新颖，考查了光的干涉，是典型的物理知识与生活实际相联系的题目，关键理解干涉的原理，明确反射光的光程差是光的波长的整数倍时振动加强．
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】
【详解】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。
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】
【详解】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．
【点睛】从空气层的上下表面反射的两列光为相干光，当光程差为波长的整数倍时是亮条纹，当光程差为半个波长的奇数倍时是暗条纹．使牛顿环的曲率半径越大，相同的水平距离使空气层的厚度变小，所以观察到的圆环状条纹间距变大．
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. 分子在点的分子势能最小
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】
【详解】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】
【详解】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．
【点睛】本题研究固体、液体、气体的特点；固体的各向同性和各向异性，液体的表面张力、浸润和不浸润、毛细现象；气体的汽化热、相对湿度．
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】
【详解】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.以下说法中正确的是（ ）
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b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i逐渐增大到某一值后不再会有光线从bb'面射出
C. 图丙是双缝干涉示意图，若只减小屏到挡板间距离L，两相邻亮条纹间距离△x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M、N是偏振片，P是光屏．当M固定不动缓慢转动N时，光屏P上的光亮度将一明一暗交替变化，此现象表明光波是横波
【答案】ACE
【解析】A．根据折射率和光的传播速度之间的关系，可知，折射率越大，传播速度越小，从图中可以看出，b光线在水中偏折得厉害，即b的折射率大于a的折射率，则a在水中的传播速度大于b的传播速度。故A正确；
B．当入射角i逐渐增大时折射角逐渐增大，由于折射角小于入射角，且射到bb′面上的光的入射角等于在aa′面上的折射角，则不论入射角如何增大，玻璃砖中的光线不会在bb′面上发生全反射，故肯定有光线从bb'面射出，故B错误；
C．根据双缝干涉相邻两亮条纹的间距△x与双缝间距离d及光的波长λ的关系式△x＝，可知只减小屏到挡板间距离L，两相邻亮条纹间距离△x将减小，故C正确；
D．由于不知道被测样品表面的放置方向，故不能判断此处是凸起的，故D错误；
E．只有横波才能产生偏振现象，所以光的偏振现象表明光是一种横波。故E正确。
故选ACE。
12.一列简谐横波在t0=0.02s时刻的波形图如图甲所示，平衡位置在x=1m处的质点P的振动图像如图乙所示．已知质点Q的平衡位置在x=1.5m处，质点M的平衡位置在x=1.75m处．下列说法正确的是_____
A.该波中每个质点的振动频率都为50Hz
B.t0时刻后质点M比质点Q先到达平衡位置
C.从t0时刻起经过0.045s，质点Q的速度大于质点M的速度
D.从t0时刻起经过0.025s，质点M通过的路程为1m
E.t=0.05s时，质点Q的加速度大于质点M的加速度
【答案】ACE
【解析】由图乙得到周期为0.02s，故频率为50Hz，故A正确；t0=0.02s时刻，质点P向下振动，可知波向右传播，质点M向上运动，故t0时刻后质点Q比质点M先到达平衡位置，故B错误；周期为T=0.02s，△t=0.045s=（2+）T，故从t0
时刻起经过0.045s，质点Q在平衡位置，而质点M在平衡位置上方，故质点Q的速度大于质点M的速度，故C正确；周期为T=0.02s，△t=0.025s=（1+）T，从t0时刻起，由于质点M不在平衡位置开始运动，故路程不是5A，即不为1m，故D错误；经过△t=0.05s=（2+）T，Q在负的最大位移位置，故Q的位移大于M的位移，故Q的加速度大于M的加速度，故E正确；故选ACE.
点睛：本题考查波动图象，关键是结合波形图得到各个质点的振动情况，对简谐运动，要明确其在半个周期通过的路程为2A．
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．
【点睛】考查饱和汽和饱和汽压等概念的理解，关于这两个概念注意：饱和汽压随温度的升高而增大，饱和气压与蒸汽所占的体积无关，与该蒸汽中有无其他气体也无关，不能用气体实验定律分析，这是饱和气体，不是理想气体，对于未饱和汽，气体实验定律近似适用．
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．
二、计算题
16.一列横波在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点一个周期运动的路程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…).
17.一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点位置．
18.一粗细均匀的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】1.23cm
【解析】对封闭在U形管的AB一侧的理想气体，初状态压强p1= p0+ph1=81 cmHg，
体积V1= l1S=25S
若将U形管垂直纸面缓慢旋转90°，封闭气体压强等于大气压强，气体体积为V2= l2S，
由玻意耳定律
p1V1= p0V2
解得
V2=S=26.64S。
此时U形管两侧的水银面之间沿管方向距离为
△h=5cm-2×1.64cm=1.72cm
继续缓慢旋转至180°，气体压强小于大气压强，设AB、CD两侧的水银面高度差为h2，末状态压强p3= p0-ph2，
体积V3= V2-( h2-△h)S
由玻意耳定律
p3V3= p0V2
(p0-ph2）[V2-( h2-△h）S] = p0V2
代入数据化简得
h22- 51.08h2+130.72=0
解得
h2=1.23cm