重庆市第八中学校2022-2023学年高二下学期第二次月考物理试卷（含答案）

重庆市第八中学校2022-2023学年高二下学期第二次月考物理试卷

学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1、对于以下的光学现象说法中正确的是(   )

A.图甲是泊松亮斑，是光通过小圆孔衍射形成的，说明光具有粒子性

B.图乙是单色光单缝衍射实验现象，若在狭缝宽度相同情况下，上图对应光的波长较短

C.图丙是立体电影原理，需配戴的特制眼镜利用了光的偏振现象

D.图丁中的是偏振片，当P固定不动，缓慢转动Q时，光屏上的光亮度将一明一暗交替变化，此现象表明光波是纵波

2、关于天然放射性，下列说法正确的是(   )

A.所有元素都可能发生天然放射

B.天然放射现象揭示了原子具有复杂结构

C.放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性

D.α、β和γ三种射线中，γ射线的电离能力最强

3、渔船上的声呐利用超声波来探测远方鱼群的方位。某渔船发出的一列超声波在时的波动图像如图1所示，图2为质点P的振动图像，则(   )

A.该波沿x轴负方向传播 B.时间内，质点P沿x轴运动了

C.该波的波速为 D.在任意的时间内，质点P运动的路程一定是

4、一定质量的理想气体经历、、三个变化过程，其体积V随热力学温度T变化的关系图像如图所示，图中从a到b过程的图像反向延长线过原点，从b到c过程图线与纵轴平行，在与横轴平行的直线上，则下列说法中正确的是(   )

A.从过程，气体内能的增量小于气体放出热量

B.从过程，气体分子运动的平均速率增大

C.从过程，单位时间内容器壁单位面积上受到分子的平均作用力减小

D.从过程，气体对外做功为零

5、如图甲所示为研究光电效应规律的实验装置，同一入射光照射到不同金属材料表面，发生光电效应时的遏止电压与金属材料的逸出功的关系如图乙所示，已知普朗克常量为h，则入射光的频率为(   )

A. B. C. D.

6、如图所示为氢原子的能级图。大量处于能级的氢原子能级跃迁产生的光子照射某金属材料时，只有4种频率的光子能够使该金属材料发生光电效应，该金属材料的逸出功可能为(   )

A.1.51eV B.2.51eV C.6.80eV D.10.20eV

7、如图所示，某种频率的单色光以入射角从空气平行入射到半圆形玻璃砖的直径一侧的界面，该种单色光在玻璃砖中的折射率为，玻璃砖的半径为R。则在圆弧界面上有光透出部分的长度为（不考虑光线在圆弧面上的反射）(   )

A. B. C. D.

二、多选题

8、下列四幅图涉及的物理知识，说法正确的是(   )

A.图甲：普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一

B.图乙：康普顿效应说明光子具有粒子性，光子不但具有能量，还有动量

C.图丙：汤姆生研究α粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型

D.图丁：玻尔研究阴极射线管证实了阴极射线是带电粒子流

9、一开口向下导热均匀直玻璃管，通过细绳悬挂在天花板上，玻璃管下端浸没在固定的水银槽中，管内外水银面高度差为h，下列情况中能使细绳拉力增大的有(   )

A.大气压强增加

B.降低环境温度

C.向水银槽内注入水银

D.略微增加细绳长度，使玻璃管位置相对水银槽下移

10、甲乙两列简谐横波在同一均匀介质中沿x轴相向传播，波速，某时刻的波形如图所示，为介质中的三个质点，则下列说法正确的是(   )

A.以Р点开始振动时为计时起点，则质点Р的振动方程为

B.从图示时刻开始，经过1s质点的速度大小会再次相等

C.处的质点从图示时刻开始经4s通过的路程为25cm

D.两列简谐横波的频率均为4Hz

三、实验题

11、某同学做“用油膜法估测油酸分子的大小“实验。已知实验室中使用的油酸酒精溶液的体积浓度为c，又用滴管测得N滴这种油酸酒精溶液的总体积为V，将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上，在玻璃板上描出油膜的边界线，再把玻璃板放在画有边长为a的正方形小格的纸上（如图甲所示），测得油膜占有的小正方形个数为X。

（1）假设将分子看成球形、不考虑各油酸分子间的间隙及将形成的油膜视为单分子油膜，此方法在物理研究方法中被称为__________（填“理想模型法”“极限思维法”或“微元法”）；

（2）用以上字母表示油酸分子直径的大小___________；

（3）若实验时爽身粉撒得太厚则所测的分子直径会__________（填“偏大”“偏小”或“不变”）；

（4）如图乙是利用扫描隧道显微镜拍下的一个“量子围栏”的照片。这个量子围栏是由48个铁原子在铜的表面排列成直径为的圆周而组成的。由此可以估算出铁原子的直径约为________m（结果保留两位有效数字）。

12、某同学利用图示装置测量某种单色光的波长。实验时，接通电源使光源正常发光；调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹，回答下列问题：

（1）若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，测得第1条暗条纹到第n条暗条纹之间的距离为，则单色光的波长__________；

（2）为减小误差，该实验并未直接测量相邻亮条纹间的距离，而是先测量n个条纹的间距再求出。下列实验采用了类似方法的有________。

A.“探究求合力的方法”的实验中合力的测量

B.“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中弹簧的形变量的测量

C.“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中单摆的周期的测量

（3）已知该装置中双缝问距，双缝到光屏的距离，在光屏上得到的干涉图样如图甲所示，分划板在图中A位置时螺旋测微器如图乙所示，在B位置时螺旋测微器如图丙所示，则其示数_________mm。由以上所测数据可以得出该单色光的波长为__________m（结果保留三位有效数字）。

四、计算题

13、公园水池底部有一盏红灯，可视为点光源，红灯正上方漂浮一不透明的球体.球体半径为R，已知池水深度为，球体一半没入水中，该温度下水对红光的折射率，试求红灯能照亮的水面面积为多少？

14、某均匀介质中，波源位于水平面xOy的O点，时波源开始沿垂直于水平面的z轴（z轴正方向竖直向上）从处开始做简谐运动，振动方程为cm，水平面上P点的坐标是（+9m，+12m），Q点的坐标是（0，+12m），经时间，在、区域中第二次形成如图所示波面分布图（实线表示波峰，虚线表示相邻的波谷）

（1）求波速v，周期T和时间；

（2）若在Q点放一个也沿z轴方向做简谐运动的波源，其振动方程为cm，求振动稳定后P点在1.7s内的路程。

15、如图甲为氮气减振器，气缸中充入氮气能有效减少车轮遇到冲击时产生的高频振动。它的结构简图如图乙所示。气缸活塞截面积，活塞及支架量，气缸缸体导热性良好。现为了测量减震器的性能参数，将减震器竖直放置，充入氮气后密闭，活塞被卡环卡住，缸体内氮气处于气柱长度、压强为的状态A。此时弹簧恰好处于原长。现用外力F向下压活塞，使其缓慢下降，气体达到状态B。从状态A到B过程气体放出热量。气缸内的氮气可视为理想气体，不计摩擦和外界温度变化，大气压强取，弹簧劲度系，。求：

（1）状态B气体的压强；

（2）气体处于状态B时外力大小F；

（3）已知弹簧弹性势能与弹簧形变量x及劲度系数k之间关系为，求状态A到B过程外力F做的功。

参考答案

1、答案：C

解析：A.泊松亮斑是一种由于光的衍射而产生的一种光学现象，是指当单色光照射在宽度小于或等于光源波长的不透光的小圆板时，就会在小圆板之后的光屏上出现环状的互为同心圆的明暗相间的衍射条纹，并且在同心圆的圆心处会出现一个较小的亮斑，说明光具有波动性，A错误；

B.图乙是单色光单缝衍射实验现象，若在狭缝宽度相同情况下，上图的条纹间距大，根据可知上图对应光的波长较长，B错误；

C.图丙是立体电影原理，需配戴的特制眼镜利用了光的偏振现象，C正确；

D.图丁中的是偏振片，当P固定不动，缓慢转动Q时，光屏上的光亮度将一明一暗交替变化，此现象表明光波是横波，D错误。

故选C。

2、答案：C

解析：A.自然界中有些原子核是不稳定的，可以自发地放出射线，但不是所有元素都能自发地放出射线，故A错误；

B.天然放射现象揭示了原子核具有复杂结构，故B错误；

C.放射性元素的放射性与核外电子无关，故放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性，故C正确；

D.α、β和γ三种射线中，α射线的电离能力最强，故D错误。

故选C。

3、答案：D

解析：A.由图2知时质点P位于平衡位置沿y轴正向振动，由图1根据波的平移法知该波沿x轴正方向传播，故A错误；

B.质点P不随波迁移，不沿x轴运动，故B错误；

C.由图1知该波的波长，由图2知该波的周期，则该波的波速为

故C错误；

D.由图1知振幅为，在任意1s的时间内，质点P运动的路程

故D正确。

故选D。

4、答案：B

解析：AB.从a到b过程，气体发生的是等压膨胀，气体对外做功，温度升高，内能增加，气体吸收热量大于内能的增量，气体分子平均速度增大，故A错误，B正确；

C.从b到c过程，气体发生是等温压缩，气体的压强增大，单位时间内容器壁单位面积上受到分子的平均作用力增大，故C错误；

D.从a到b过程，气体压强小于从b到c过程气体的压强，因此从a到d过程，气体对外做功不为零，故D错误。

故选B。

5、答案：A

解析：根据爱因斯坦光电方程

结合

联立可得

结合图乙可得

联立可得

故选A。

6、答案：B

解析：大量处于能级的氢原子能级跃迁后能产生6种频率的光子，能量从高到低依次为12.75eV、12.09eV、10.20eV、eV、1.89eV、0.66eV，其中只有光子能量大于该金属的逸出功才能发生光电效应，因为只有4种频率的光子能够使该金属材料发生光电效应，所以该金属的逸出功W满足的条件为。

故选B。

7、答案：A

解析：分析圆心O左右两侧光线射入后在圆弧界面发生全反射的临界情况，在O点左侧若此时从A点射入刚好可以在圆弧界面发生全反射，可知在A左测的光线射入玻璃砖后必定会在圆弧界面发生全反射，单色光在玻璃砖中的折射率为，故临界角为

即

在A处有

解得折射角θ为

可得图中有

根据几何关系可知；同理，若此时从B点射入刚好可以在圆弧界面发生全反射，可知在B右侧的光线射入玻璃砖后必定会在圆弧界面发生全反射，此时有

根据几何关系可知，故可知圆弧间有光线透出，该段圆弧长度为

故选A。

8、答案：AB

解析：A.普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一，故A正确；

B.康普顿效应、光电效应说明光具有粒子性，光子具有能量，康普顿效应还表明光子具有动量，故B正确；

C.卢瑟福研究α粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型，故C错误；

D.汤姆孙研究阴极射线管证实了阴极射线是带电粒子流，故D错误。

故选AB。

9、答案：AB

解析：由题意，设封闭气体的压强为p，玻璃质量为m，则有对玻璃管受力分析如图：

由受力分析可知，绳的拉力

即绳的拉力等于管的重力和管中高出液面部分水银的重力。

A.大气压强增加时，液柱h增加，所以拉力T增大，故A正确；

B.环境温度降低，封闭气体压强减小，由可知，h增大，所以拉力T增大，故B正确；

C.向水银槽内注入水银，由和气体状态方程可知，封闭气体压强增大，体积减小，水银面高度差h减小，故拉力减小，故C错误；

D.略微增加细绳长度,使玻璃管位置相对水银槽下移，封闭气体体积减小，压强增大，由可知，水银面高度差h减小，所以细绳拉力减小，故D错误。

故选AB。

10、答案：ABC

解析：A.根据题意可知，两列波波速相同，波长相同，则周期相同

两列波同时到达P点，P点振幅为两列振幅之和

故A正确；

B.根据题意可知，从图示时刻开始，经过1s即质点的速度大小会再次相等，运动到关于横轴对称位置，故B正确；

C.处的质点，两波到达该处叠加减弱，所以振幅为振幅之差5cm，甲波传到该处

乙波传到这里

经4s通过的路程

故C正确；

D.两列简谐横波的频率

故D错误。

故选ABC。

11、答案：（1）理想模型法；（2）；（3）偏大；（4）

解析：（1）假设将分子看成球形、不考虑各油酸分子间的间隙及将形成的油膜视为单分子油膜，此方法在物理研究方法中被称为理想模型法。

（2）一滴这种油酸酒精溶液的体积为

其中油酸的体积为

单分子油膜的面积为

所以油酸分子的直径大小

（3）若实验时爽身粉撒得太厚，则导致油膜面积偏小，体积不变，油酸分子直径偏大。

（4）铁原子围成的圆周周长为

即为48个铁原子的直径长度，所以铁原子的直径约为

12、答案：（1）;（2）C（3）5.880；

解析：（1）测得第1条暗条纹到第n条暗条纹之间的距离为，则相邻条纹间距为

根据相邻条纹间距公式

可得单色光的波长为

（2）为减小误差，该实验并未直接测量相邻亮条纹间的距离，而是先测量n个条纹的间距再求出，属于放大测量取平均值。

A.“探究求合力的方法”的实验中合力的测量，采用的是等效替代法，故A错误；

B.“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中弹簧的形变量的测量，属于测多次取平均值，故B错误；

C.“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中单摆的周期的测量，属于放大测量取平均值，故C正确。

故选C。

（3）螺旋测微器的精确值为，在B位置时螺旋测微器如图丙所示，则其示数

相邻条纹间距为

根据

可得

13、答案：

解析：依题意，当从红灯处发出的光线恰好与球面相切时，设此时照射到水面光线的入射角为，由几何知识可得

所以与球面相切的光线照射到水面时，均能发生折射射出水面，设此时光线射出的位置到球心的距离为，由几何知识可得

解得

当从红灯处发出的光线照射到水面时恰好发生全发射，由几何知识可得

可得该处光线到球心处的距离满足

由几何知识可得，该红灯能照亮水面面积为

14、答案：（1）30m/s;0.2s;0.45s;（2）340cm

解析：（1）由振动方程可知

由波面图可知

所以波速

波传至处所用时间

波传至处至第一次出现波峰的时间

所以

（2）OP的距离为15m，QP的距离为9m。由Q点波源振动方程可知其振动产生的波的频率和波长与O点波源振动产生的波的频率和波长相等。则

两波源起振方向相同，可知两波在P点振动加强。

所以振动稳定后P点在1.7s内的路程为

15、答案：（1）；（2）；（3）

解析：（1）汽缸缸体导热性良好，可知从状态A到状态B，气体发生等温变化，则有

解得状态B气体的压强为

（2）活塞和支架处于平衡状态，则有

代入数据解得

（3）汽缸缸体导热性良好，可知从状态A到状态B，气体发生等温变化，气体内能不变，根据热力学第一定律可得

解得外界对气体做的功为

根据动能定理得

根据题意得

解得