山东师范大学附属中学2020-2021学年高二下学期期中学分认定考试物理试题

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2019级2020-2021学年第二学期期中学分认定考试

物理试题

 一、单项选择题（每题只有一个答案符合题意，每题3分,满分24分）

1.下列说法正确的是

A. 单摆在周期性外力作用下做受迫振动，其振动周期与单摆的摆长无关

B. 波源与观察者互相靠近时，接收到的频率会变小

C. 在干涉现象中，振动减弱点始终处于平衡位置

D. 用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的偏振

2. 玻璃中有一个球形气泡．一束平行光射入气泡，下列光路图中正确的是

3.2021年3月15日，西起喀什，东至哈尔滨的广大地区陷入一片扬沙之中。这是近10年来影响我国最强的一次沙尘暴，给人们的生活带来了极大不便。假设一团沙尘暴中所含物质种类及每种物质质量均不变，关于这团沙尘暴，以下说法正确的是

A．该沙尘暴的内能是其中所有空气的气体分子的无规则运动的动能和势能以及其它物质颗粒无规则运动的动能和势能的总和

B．沙尘暴中沙尘颗粒的分子之间存在着相互作用的引力和斥力

C．该沙尘暴从温度较低的内蒙古高原吹到温度较高的黄淮地区，温度逐渐升高、风势逐渐减弱，则其内能逐渐减小

D．沙尘暴中的所有沙尘颗粒所做的无规则运动是布朗运动

4．在平静的介质中，从波源O发出的一列简谐横波沿x轴正方向传播，t1秒时刻的波形用实线表示，t2秒(t2>t1)时刻的波形用虚线表示。介质中的质点Q位于x=18m处，则下列说法正确的是

A．该简谐横波的波长可能为6m

B．该波的波速大小一定为

C．在t1秒时刻至t2秒时刻这段时间内，介质中的质点M的运动过程是由先加速、后减速两段过程组成

D．根据图像无法判断质点Q的起振方向

5. 如图所示为长方体均匀玻璃砖的截面，厚度为L。现有两种单色光组成的复合光，从O点射入玻璃砖，入射角为60°，其折射光线分别沿OA、OB方向，对应的折射角分别为37°、53°。光从O点到A点的传播时间为tOA，从O点到B点的传播时间为tOB。已知。则下列对tOA和tOB大小关系的比较，正确的是

A．tOA=tOB

B．tOA<tOB

C．tOA>tOB

D．无法确定

6. 一定质量的理想气体从状态a开始，经历ab、bc、ca三个过程回到原状态，其V—T图像如图所示，下列说法中正确的是

A．a、b和c三个状态，气体分子的平均动能相等

B．过程ab中气体既不吸热也不放热

C．过程bc中气体向外界放出热量

D．c和a两个状态，容器单位面积单位时间内受到气体分子撞击次数相同

7. 如图所示，在平面内有两个沿轴方向（垂直平面）做简谐运动的点波源和，振动方程分别为、。两列波的波速均为，两列波在点和点相遇时，分别引起B、C处质点的振动总是相互（　　）

A. 加强、加强 B. 减弱、减弱

C. 加强、减弱 D. 减弱、加强

8. 如图甲所示为双缝干涉的实验装置，光源发出的光经滤光片，然后通过单缝和双缝，在光屏上出现明暗相间的条纹如图乙所示，屏上P、P1、P2处依次排列着明条纹，Q1、Q2处出现暗条纹，P到S1、S2的距离相等。若遮光筒内装满水，其它条件不变，则光屏上

甲                         乙

A.不再出现明暗相间的条纹

B. P处可能出现暗条纹

C. P1处一定为明条纹

D.明暗相间的条纹间距变小

二、多项选择题（每题有两到三个答案符合题意，每小题4分，选不全得2分，满分16分）

9. 如图所示，沿水平x轴方向放置一根弹性轻绳，轻绳两端的坐标分别为x=0和x=12m，x轴上各点为弹性轻绳各个质点振动的平衡位置，现使轻绳上x=0与x=12m两端处的质点同时开始沿着竖直方向上下做简谐运动，一段时间后形成沿x轴方向相向传播的甲、乙两列简谐波，已知两列波在绳中的传播速度为1m/s，两列波振动的振幅都为A，在t=0时刻形成的波形如图所示。下列说法中正确的是

A．甲、乙两列波波源振动的频率之比为1︰2

B．t=5s时刻，x=5m处质点处于平衡位置

C．两列波波源的起振方向相反 

D．在t=0到t=4s时间内，x=7m处质点运动的路程为4A

10. 边长为a的立方体透明材料中心O处安装一红色点光源，点为上表面的中心，透明材料对该单色光的折射率为，光在真空中的传播速度为c，不考虑二次反射，则（    ）

A.在点观察到O的深度为

B.光从立方体中射出需要的最短时间为

C.若点光源发出蓝光，透明材料表面有光出射的区域面积将减小

D.光从立方体射出的区域面积占立方体表面积的

11. 如图甲所示，为了观察一油箱内的储油量，设计师在油箱的一侧竖直安装了一系列厚度相同长度不同的透明塑料板，每块塑料板的形状如图乙所示，下部尖端部分截面为等腰直角三角形。当光由正上方竖直向下射入到塑料板中，从观察窗口中可以清晰看到油量计的上表面有明、暗两片区域。通过观察明暗区域分界线的位置，便可判断出油量的多少，以下说法中正确的是（　　）

A. 从观察窗口观察到的暗区是因为光在塑料板下端发生了全反射

B. 从观察窗口观察到的明亮区域越大，油量越少

C. 使用的塑料板折射率应满足

D. 使用的塑料板折射率应满足

12. 有两位同学利用假期分别去参观位于天津市的“南开大学”和上海市的“复旦大学”，他们各自利用那里的实验室中系统探究了单摆周期T和摆长L的关系。然后通过互联网交流实验数据，并用计算机绘制了如图甲所示的图像。另外，去“复旦大学”做研究的同学还利用计算机绘制了他实验用的a、b两个摆球的振动图像，如图乙所示。下列说法正确的是（　　）

A. 甲图中“南开大学”的同学所测得的实验结果对应的图线是A

B. 甲图中图线的斜率表示对应所在位置的重力加速度的倒数

C. 由乙图可知，a、b两摆球振动周期之比为2:3

D. 由乙图可知，t=1s时b球振动方向沿y轴负方向

三、实验题(本题满分14分)

13. (6分)某学习兴趣小组利用如下装置做了“用单摆测量重力加速度的大小”实验。

(1)他们用机械式秒表记录了单摆完成50次全振动所需的时间，如图所示。秒表的读数为__________s。

(2)如图所示，给出了摆线上端的四种悬挂方式，其中，引起的摆长测量误差较小的是哪两种?___________(选填图中的字母代号)。

(3)通过查阅资料，该学习兴趣小组又用如下装置再次进行实验，测定了最大摆角分别为2°、3°、4°、5°及10°、15°、20°时单摆的周期，数据记录如下表所示：

根据表中数据，你可以得出的结论是当最大摆角小于5°时，单摆的周期与振幅______ （选填“有关”或“无关”）；当最大摆角大于5°时，最大摆角越大，周期越_________（选填“大”或者“小”）。

14.（8分）

(1) 如图所示为“探究气体等温变化的规律”的实验装置，气体的压强可从仪表上读出，一段空气柱被橡胶塞和柱塞封闭在针筒内，从刻度尺上可读出空气柱的长度。实验过程中气体压缩太快会使气体

温度      _（选填“升高”、“不变”或“降低”）。实验中气体向外漏气，测得气体的体积与压强的乘积      _（选填“变大”、“不变”或“变小”）。

(2) 在“用油膜法估测分子的大小”实验中，用注射器将一滴油酸酒精溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描出油膜的轮廓，随后把玻璃板放在坐标纸上，其形状如图所示，坐标纸上正方形小方格的边长为10mm，该油酸膜的面积是      m2；若一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是4×10﹣6 mL，则油酸分子的直径是      m．（上述结果均保留1位有效数字）

四．解答题（写出必要的做题步骤，只写结果不得分,满分46分）

15. （10分）如图所示,空气中半径为R的半圆柱体玻璃砖的横截面，O为圆心，A、B为直径边两端，足够长的直屏紧靠B点并与AB边垂直。一单色细光束对准圆心O从圆弧边入射，当光束与AO夹角为60°时，在屏上形成上、下两个光斑P和Q（图中未画出）；当光束逆时针转动至与AO夹角为45°时，屏上恰好只有一个光斑。求：

(1)玻璃砖对该光束的折射率；

(2)屏上P、Q两光斑之间的距离d。

16.（12分） 如图所示，平衡位置位于原点O的波源发出的简谐横波在均匀介质中沿x轴正方向传播。以波源刚开始起振为计时起点，其振动方程为y=5sin10πt  cm。经过Δt=0.45s，观察到坐标为（2m，0）的P点正好第一次处于波峰，求这列简谐横波的波速和波长。

17. (12分)近年来，科学家发现，距离地球12.5光年的位置有一颗类地行星——蒂加登C星。它的地表有辽阔的湖面，不过湖里不是液态的水，而是液态二氧化碳。假设该液态二氧化碳的密度为1.2×103kg／m3，湖面下方2.0m处的压强为5.0×106Pa、下方5.0m处的压强为7.7×106Pa。求：

(1)该行星表面的重力加速度gC的大小；

(2)假设在该行星表面有一个开口向下、竖直静止放置的导热良好的均匀气缸，气缸深为40.0cm，其中活塞横截面积为2.5cm2，活塞质量可忽略不计。当活塞下面悬挂一个质量为400.0g的重物时，活塞恰好位于气缸口处；取下重物，将气缸缓慢旋转到竖直开口向上，然后把相同的重物放在活塞上，待稳定后，活塞到气缸口的距离是多少。假设行星表面处的气温不变。(结果保留三位有效数字)

18. (12分) 如图所示是一种水下遥感探测器，由带传感器和阀门的正方体金属壳及重物构成，正方体边长，除重物外，其余部分的总质量为。金属壳与重物通过轻绳相连。某次测量前，在金属壳内充满压强为（为大气压强）的空气（视为理想气体，其质量远小于），关闭两个阀门，然后将探测器沉入海底，稳定后细绳存在拉力，测得图中。现同时打开上下阀门，水从上、下阀门缓慢流入壳内空间，经一段时间，空气从上阀门缓慢跑出。部分气体跑出后关闭上阀门，待稳定后，轻绳拉力为，不计金属壳金属部分、阀门和传感器的体积，水温均匀且不变，取水的密度，大气压强，重力加速度，不计金属壳的形变。求：

（1）关闭上阀门后壳内剩余空气的体积和压强；

（2）跑出的气体质量与原有气体质量的比值。

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2019级2020-2021学年第二学期期中学分认定考试

物理试题参考答案

一、单项选择题（每题只有一个答案符合题意，每题3分,满分24分）

1.A  2.B  3.B  4.D  5.A  6.C  7.B  8.D

二、多项选择题（每题有两到三个答案符合题意，每小题4分，选不全得2分，满分16分）

9.AB  10.AC  11.BD  12.CD

三、实验题(本题满分14分)

13. (6分)

(1)99.8 (2分)  （2）BD（2分）  （3）无关    大  （每空1分）

14.（8分）

（1） 升高  变小  （每空2分）

（2）8×10-3     5×10-10 （每空2分）

四．解答题（写出必要的做题步骤，只写结果不得分,满分46分）

15. （10分）

（1）由题易知，临界角

       （本式3分）

解得     （本式1分）

（2）由折射定律

  （本式3分）

解得

由几何关系知   （本式1分）

              （本式1分）

易知      （本式1分）

16.（12分）

解：由题易知，该波的周期为  （本式 2 分）

     （本式 4 分）

解得      （本式 2 分）

由波长   （本式 3分）

解得   （本式 1分）

17.（12分）

解：

(1)已知

，

设液态湖上方的大气压强为P0，重力加速度为gC，则

        （本式2分）

        （本式2分）

解得：

      （本式1分）

(2)重物的质量m=400g=0.4kg，气缸深L=40cm=0.4m，

活塞的横截面积S=2.5cm2=2.5×10-4m2

设气缸开口向下时，缸内气体压强为P下，缸内气体体积V下=LS；气缸开口向上时，缸内气体压强为P上，缸内气体体积

由题意可知     （本式2分）

     （本式2分）

由玻意耳定律知：    （本式2分）

解得        

所以活塞到气缸口的距离 （本式1分）

18.（12分）

解：

（1）

考察探测器和进入的水，由平衡方程

  （本式3分）

解得  h=0.99m

所以壳内剩余气体的体积

  （本式1分）

此时壳内气体的压强为

（本式3分）

代入数据解得（本式1分）

（2）解法1：考察打开阀门前壳内气体，根据玻意耳定律

  （本式3分）

解得x=0.01m

故跑出气体质量与原有气体质量之比为

 （本式1分）

解法2：考察壳内气体，根据克拉伯龙方程

打开阀门前： （两个方程都写出给3分，写出一个给2分）

关上阀门后：

故跑出气体质量与原有气体质量之比为

  （本式1分）

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