2022衡水冀州区一中高二下学期期中考试物理试题含答案

2021-2022学年下学期期中考试

高二年级物理试题（理）

考试时间：90分钟试题分数：100分

一、选择题：（1-16为单项选择题，每题3分17-21为多项选择题，每题3分，部分得分2分，共63分）

1. 关于分子热运动和布朗运动，下列说法中正确的是（　　）

A. 悬浮微粒越大，同一时刻与之碰撞的液体分子越多，布朗运动越显著

B. 布朗运动是分子无规则运动的反映

C. 当物体的温度达到0℃时，物体分子的热运动就会停止

D. 布朗运动的剧烈程度和温度有关，所以布朗运动也叫热运动

2. 两个容器A、B用截面均匀的水平玻璃管相通，如图所示，A、B中所装气体温度分别为10℃和20℃，水银柱在管中央平衡，如果两边温度都升高10℃，则水银将（　　）

A. 向左移动 B. 向右移动 C. 不动 D. 无法确定

3. 如图1所示，弹簧振子在竖直方向做简谐振动。以其平衡位置为坐标原点，竖直方向上为正方向建立坐标轴，振子的位移x随时间t的变化如图2所示，下列说法正确的是（　　）

A. 振子的振幅为4cm B. 在0-4s内振子做了4次全振动

C. t=1s时，振子的速度为正的最大值 D. t=1s时，振子动能最小

4. 某气体的摩尔质量是M，标准状态下的摩尔体积为V，阿伏伽德罗常数为NA，下列叙述中正确的是（　　）

A. 该气体在标准状态下的密度为

B. 该气体每个分子的质量为

C. 每个气体分子在标准状态下的体积为

D. 该气体单位体积内的分子数为

5. 下列说法正确的是（　　）

A. 单晶体有确定的熔点，多晶体和非晶体都没有确定的熔点

B. 一杯热水慢慢变冷，在这个过程中所有水分子的运动速率都会变小

C. 毛细现象中，有的液体在细管中上升，有的会下降，这个只跟液体的种类有关

D. 同一种物质会形成不同的晶体，是因为组成晶体的微粒按照不同的规则在空间排列

6. 若室内生起炉子后温度从7℃升高到27℃，而室内气压不变，则此时室内的空气质量减少了（　　）

A3.3% B. 6.7% C. 7.1% D. 9.4%

7. “气溶胶”在科学上的广义概念是指悬浮在气体中的所有固态或液态颗粒（直径在之间）所组成的气态分散系统。这些固态或液态颗粒在气体中做布朗运动，关于这些颗粒做的布朗运动，下列说法正确的是（　　）

A. 布朗运动反映了气溶胶分子的无规则热运动

B. 布朗运动反映了气体分子之间存在着引力

C. 悬浮在气体中的颗粒越小，布朗运动越明显

D. 固态或液态颗粒能悬浮在气体中是因为气体浮力作用

8. 一定质量的理想气体经历一系列状态变化，其图线如图所示，变化顺序由，图中线段延长线过坐标原点，线段与轴垂直，线段与轴垂直。气体在此状态变化过程中（　　）

A. ，压强减小、温度不变、体积减小

B. ，压强增大、温度升高、体积增大

C. ，压强不变、温度升高、体积减小

D. ，压强减小、温度升高、体积不变

9. 关于光的特性说法正确的是（　　）

A. 泊松亮斑是光的干涉现象

B. 偏振是横波特有的现象

C. 光导纤维传递信号利用了光的反射原理

D. 太阳光下的肥皂泡呈现出彩色条纹，这是光的折射现象

10. 现有一个容积为400L的医用氧气罐，内部气体可视为理想气体，压强为15MPa，为了使用方便，用一批相同规格的小型氧气瓶（瓶内视为真空）进行分装，发现恰好能装满40个小氧气瓶，分装完成后原医用氧气罐及每个小氧气瓶内气体的压强均为3MPa，不考虑分装过程中温度的变化，则每个小氧气瓶的容积为（　　）

A. 20L B. 40L C. 50L D. 60L

11. 宝石晶莹剔透，在光线的照射下璀璨夺目。如图所示的多边形为一打磨好的宝石的横截面，其中∠ABC=60°和∠BCD=90°。现有一细光束从AB边上的F点垂直AB边射入，已知该宝石内部介质分布均匀，折射率n=，FB=d，BC=L，光在空气中的传播速度可认为等于在真空中的速度c，下列说法正确的是（　　）

A. 光线会从BC边射出

B. 光线从CD边射出时与CD边的夹角为60°

C. 光线从射入到第一次射出时所走的路程为

D. 光线从射入到第一次射出时所需的时间是

12. 将甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上．甲、乙分子间作用力与距离间关系图像如图所示，若把乙分子从r3处由静止释放，仅在分子力作用下，乙分子从r3到r1的过程中（）

A. 两分子的势能一直增大 B. 两分子的势能先增大后减小

C. 乙分子的动能先减小后增大 D. 乙分子的动能一直增大

13. 如图，一气缸开口向右、固定于水平地面，一活塞将一定质量气体封闭在气缸内。汽缸中间位置有小挡板。开始时，外界大气压为，活塞紧压于小挡板右侧。缓慢升高封闭气体温度，封闭气体压强随变化图像可能正确的是（　　）

A.  B.  C.  D.

14. 直立的圆柱形气缸内有两个质量忽略不计的活塞a和b，把气缸内理想气体隔为A、B两部分，A气柱长，B气柱长，如图所示．现在活塞a上放上重物使活塞a向下移动后重新达到平衡，则活塞b新的平衡位置与原来相比下降了（）．

A.  B.  C.  D.

15. 在水平桌面上放置一水槽，质量为（不包括管内气体质量）的一薄壁玻璃管长、横截面积，整个管内封有压强为、温度为的一定质量的理想气体，现将玻璃管开口向下竖直插入27℃的水中，打开封口，会有一部分水进入玻璃管内，最终管内气体的温度同水温一致即27℃（不考虑水升温因素），玻璃管可以竖直地浮在水中（未没入水中）如图所示。已知大气压强，水的密度，重力加速度，热力学温度与摄氏温度间的关系为，则玻璃管内气柱的长度和玻璃管露出水面的高度分别为（　　）

A. ； B. ；

C. ； D. ；

16. 在一个量筒内放入大半筒水，里面放入一个倒置的小瓶，小瓶内留有大约一半水，使其能刚好浮出水面。再用橡胶薄膜把量筒口密封，如图所示。当用力挤压橡胶薄膜时，观察到小瓶下沉现象，在小瓶下沉过程中（　　）

A. 小瓶内气体体积增大 B. 小瓶内气体压强减小

C. 小瓶的加速度一直增大 D. 小瓶的速度先增大后减小

17. 下列所示的图片、示意图或实验装置图都来源于课本，则下列判断准确无误的是（　　）

A. 甲图是小孔衍射的图样，也被称为“泊松亮斑”

B. 乙图是薄膜干涉的应用，可用来检测平面的平整程度

C. 丙图是双缝干涉的原理图，若P到S1、S2的路程差是光的半波长的奇数倍，则出现亮纹

D. 丁图是薄膜干涉现象的实验装置图，在肥皂膜上，出现水平干涉条纹

18. 如图所示，左端封闭、右侧开口的U形管内分别用水银封有两部分气体，右侧部分封闭气体的压强为p1，水银面高度差为h。当左侧部分气体温度升高较小的Δt，重新达到平衡后，h和p1的变化是（　　）

Ah变小 B. h不变 C. p1变小 D. p1不变

19. 下列对有关自然现象的描述或判断中，正确的是（　　）

A. 露珠通常呈现球状，是水的表面具有张力作用的结果

B. 气体可以被压缩，但又不能无限地被压缩，说明气体分子间存在相互作用的斥力

C. 在阳光的照射下，经常看见空气中尘埃所做的无规则运动是布朗运动

D. 水和酒精混合后总体积小于两者体积之和，说明分子间存在间隙

20. 图甲为一列简谐横波在某时刻波形图，M是平衡位置为x＝0.5m处的质点，N是平衡位置为x＝2m处的质点，图乙为质点N由该时刻计时的振动图像，则下列说法正确的是（　　）

A. 该波沿x轴的负方向传播

B. 该波的周期是0.02s

C. 该波的传播速度是10m/s

D. t＝0.15s时，质点M的速度方向沿y轴正方向

21. 如图所示为A、B两部分理想气体的图像，设两部分气体是质量相同的同种气体，根据图中所给条件，可知（　　）

A. 当时，A气体的体积比B气体的体积大

B. 当时，

C. 当时，

D. A、B两部分气体都发生等压变化，它们的压强之比

二、实验题（每空2分，共12分）

22. 某实验小组用油膜法估测油酸分子的大小，实验用油酸酒精溶液的浓度为每1000ml溶液中含有纯油酸1mL，1mL上述溶液有50滴，实验中用滴管吸收该油酸酒精溶液向浮有痱子粉的水面中央滴入一滴油酸酒精溶液．

（1）该实验中的理想化假设是_______

A. 将油膜看作单分子层油膜B. 不考虑油分子间的间隙

C. 不考虑油分子间的相互作用力D. 将油分子看成球形

（2）实验描出油酸薄膜轮廓如图，已知每一个小正方形的边长为2cm，则该油酸薄膜的面积为________m2（结果保留一位有效数字）

（3）经计算，油酸分子的直径为________m．（结果保留一位有效数字）

（4）某学生在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时，计算结果偏大，可能是由于_______

A. 油酸未完全散开B. 油酸溶液浓度低于实际值

C. 计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格D. 求每滴体积时，1mL的溶液的滴数多记了10滴．

23. 在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上（如图），单缝保持竖直方向，并选用缝间距为d的双缝屏。从仪器注明的规格可知，毛玻璃屏与双缝屏间的距离为L。接通电源使光源正常工作。

（1）将红色滤光片改为绿色滤光片，其他实验条件不变，在目镜中仍可看见清晰的条纹，则_________。

A．条纹为横条纹  B.条纹为竖条纹

C.与红光相比条纹间距变窄  D。与红光相比条纹间距变宽

（2）若实验中在像屏上得到的干涉图样如图所示，毛玻璃屏上的分划板刻线在图中A、B位置时，游标卡尺的读数分别为x1、x2（x2>x1），则入射的单色光波长的计算表达式为λ=_________。

四、解答题

24. 如图所示，横截面为直角三角形的玻璃砖ABC。其中∠C=30°，AB边长为L。一束单色光从AB边的中点D垂直射入玻璃砖，恰好在AC面发生全反射，最后从BC边上的F点（图中未标出）射出玻璃砖。已知光在真空中的传播速度为c。

（i）作出光路图并求出玻璃砖的折射率n；

（ii）求单色光在玻璃砖中传播的时间t。

25. 如图甲为一列沿x轴传播的简谐横波在某时刻的波形图，P为平衡位置x=17.5cm的质点。图乙为此波中平衡位置坐标x=10cm的质点从该时刻起的振动图像。问：

（1）从该时刻起，在哪些时刻质点P会出现在波峰？

（2）求从该时刻起，P点第二次回到平衡位置通过的路程。（结果保留3位有效数字）

26. 图示为一上粗下细且下端开口的薄壁玻璃管,管内有一段被水银密闭的气体,下管足够长,图中管的截面积分别为S1=2 cm2,S2=1 cm2,管内水银长度为h1=h2=2 cm,封闭气体长度l=10 cm,大气压强p0相当于76 cm高水银柱产生的压强,气体初始温度为300 K,若缓慢升高气体温度．(g取10 m/s2)试求:

(1)当粗管内的水银刚被全部挤出时气体的温度;

(2)当气体温度为525 K时,水银柱上端距玻璃管最上端的距离．

1【答案】B

2【答案】B

3【答案】C

4【答案】D

5【答案】D

6【答案】B

7【答案】C

8【答案】B

9【答案】B

10【答案】B

11【答案】D

12【答案】D

13【答案】B

14【答案】B

15【答案】D

16【答案】C

17【答案】BD

18【答案】AD

19【答案】ABD

20【答案】AC

21【答案】AB

22【答案】    ①. ABD    ②. 3×10﹣2    ③. 7×10﹣10    ④. AC

23【答案】    ①. BC    ②.

24【答案】（i）；（ii）

【详解】（i）根据题意，作出光路图如图所示

由几何关系可知，光在AC面上的入射角α=60°，由于光在AC面恰好发生全反射故临界角

C=α=60°

玻璃砖的折射率

解得

（ii）由光路图和几何关系可得

DE=L，EF=L

单色光在玻璃砖中通过的路程为

s=DE+EF=

单色光在玻璃砖中的传播速度

所以单色光在玻璃砖中传播的时间

25【答案】（1），n=0,1,2,3…；（2）0.132m

【详解】（1）由图甲可知波长为

由图乙可知振动周期为0.2s，故波速为

P点出现波峰，波要传播的距离为

x=2.5cm+nλ=(0.025+0.2n)m，n=0,1,2,3…

所以P点出现波峰的时刻为

，n=0,1,2,3…

（2）该波的表达式为

当x=0.175m时

P点第二次回到平衡位置的路程为

26【答案】（1）350K（2）24cm

【详解】（1）选择封闭气体作为研究对象，设末态粗管内的水银刚被全部挤出时总长度为h′，

根据水银的总体积保持不变可得：h1S1+h2S2=h′S2，可得：h′=6cm

初态：压强P1=P0-h1-h2=72cmHg，体积V1=LS1=20cm3，温度T1=300K

末态：压强P2=P0-h′=70cmHg，体积V2=（L+h1）S1=24cm3，温度T2

根据理想气体的状态方程可得

解得粗管内的水银刚被全部挤出时气体的温度：T2=350K

（2）设温度为525K时水银柱上端距离玻璃管底部的距离为H，

初态：压强P2=70cmHg，体积V2=（L+h1）S1=24cm3，温度T2=350K

末态：压强P3=70cmHg，体积V3=（L+h1）S1+（H-L-h1）S2，温度T3=525K

等压变化，根据盖-吕萨克定律可得：

解得气体温度为525K时，水银柱上端距离玻璃管底部的距离：H=24cm．