洮南市第一中学2022-2023学年高二下学期学科联赛物理试卷（含答案）

洮南市第一中学2022-2023学年高二下学期学科联赛物理试卷

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

一、单选题

1、如图甲所示，将一块平板玻璃a放置在另一玻璃板b上，在一端夹入两张纸片，当单色光从上方入射后，从上往下可以观察到如图乙所示的干涉条纹。则(   )

A.任意相邻的亮条纹中心位置下方的空气膜厚度差相等

B.弯曲条纹对应位置的空气膜厚度不相等

C.若抽去一张纸片，条纹变密

D.干涉条纹是由a、b上表面反射的光叠加产生的

2、甲、乙两列简谐横波在同一均匀介质中传播，甲波沿x轴正方向传播，乙波沿x轴负方向传播，波速为1m/s，时刻两列波恰好在坐标原点相遇，波形图如图所示，则(   )

A.处的质点起振时向y轴负向运动

B.两波叠加前后，处的质点振幅不同

C.坐标原点的振动方程为

D.两个相邻振动加强点间的距离为2m

3、关于对气体压强的理解，下列说法错误的是(   )

A.大气压强是由地球表面空气重力产生的，因此将开口瓶密闭后，瓶内气体脱离大气，它自身重力太小，会使瓶内气体压强远小于外界大气压强

B.气体压强是由气体分子不断撞击器壁而产生的

C.气体压强取决于单位体积内分子数和分子的平均速率

D.单位面积器壁受到空气分子碰撞的平均压力就是气体对器壁的压强

4、用打气筒给自行车打气，设每打一次可打入压强为1atm的空气0.1L，自行车内胎的容积为2.0L，假设胎内原来没有空气，且打气过程温度不变，那么打了40次后胎内空气压强为(   )

A.5atm B.25atm C.2atm D.40atm

5、如图所示，在足够长的光滑斜面上，用细线拴着一端封闭的导热玻璃管。玻璃管内部液柱封闭了一定量的理想气体，外界温度不变，玻璃管和液柱均处于静止状态。当剪断细线下滑稳定后，以下说法正确的是(   )

A.封闭气体的长度将变长

B.封闭气体压强小于外界大气压

C.玻璃管内壁，单位时间内，单位面积上所受气体分子撞击次数增加

D.封闭气体内能减小

6、增透膜是一种表面镀层，它利用光的干涉原理，减少反射光来增加光在表面的透过率。某同学的眼镜片镀有一层材料为氟化镁的增透膜，反射光呈现蓝紫色，已知绿光的频率为，在真空中的波速为，氟化镁对绿光的折射率为1.38，为增加绿光的透过率，该增透膜的最小厚度约为(   )
A.100nm B.200nm C.300nm D.400nm

二、多选题

7、如图所示，竖直放置一根上端开口，下端封闭的细玻璃管，内有两段长为15cm的水银柱，封闭了长度均为15cm的A、B两段空气柱，已知大气压强，环境温度保持不变。则A、B两段空气柱的压强是多大(   )

A. B. C. D.

8、一列简谐横波沿x轴传播，平衡位置位于坐标原点O的质点振动图像如下图所示。当时，简谐波的波动图像可能正确的是(   )

A. B.

C.  D.

9、如图所示，一粗细均匀的U形管竖直放置，A侧上端封闭，B侧上端与大气相通，下端开口处开关K关闭；A侧空气柱的长度为，B侧水银面比A侧的高。现将开关K打开，从U形管中放出部分水银，当两侧水银面的高度差为时将开关K关闭。已知大气压强，环境温度不变。则下列说法可能正确的是(   )

A.此时A侧气体压强为

B.此时A侧空气柱长度为10.0 cm

C.此后再向B侧注入水银，使A、B两侧的水银面达到同一高度，则注入的水银在管内的长度为3.8 cm

D.此后再向B侧注入水银，使A、B两侧的水银面达到同一高度，则注入的水银在管内的长度为3.4 cm

10、我们常用以下实验装置观察水波的干涉现象。固定在同一振动片上的两根完全相同的细杆周期性的击打水面，可看作两个频率完全相同的波源。这两波源发出的波相遇后，在它们的重叠区域会形成如图甲所示的稳定干涉图样。其可简化为图乙所示，振动片以周期T做简谐运动时，两细杆同步周期性地击打水面上的两点，两波源发出的水波在水面上形成稳定的干涉图样。若以线段AB为直径在水面上画一个半圆，半径与垂直。除C点外，圆周上还有其他振幅最大的点，其中在C点左侧距C点最近的为D点。己知半圆直径为，则(   )

A.水波的波长为  

B.水波的波长为

C.水波的传播速度 

D.若减小振动片振动的周期，D点可能为振幅最小的点

三、实验题

11、某实验小组用如图甲所示实验装置来探究一定质量的气体发生等温变化遵循的规律。

（1）实验时，为判断气体压强与体积的关系，___________（选填“需要”或“不需要”）测出空气柱的横截面积；

（2）实验中空气柱体积变化缓慢，可认为________保持不变。为了直观地判断压强p与体积V的数量关系，应作出_________（选填“”或“”）图像；他们进行了两次实验，得到的图像如图乙所示，由图可知两次实验气体的温度大小关系为；

（3）另一小组根据实验数据作出的图线如图丙所示，若他们的实验操作无误，造成图线不过原点的原因可能是___________。

12、如图所示，用气体压强传感器探究气体等温变化的规律，操作步骤如下：

①在注射器内用活塞封闭一定质量的气体，将注射器、压强传感器、数据采集器和计算机逐连接起来；

②缓慢移动活塞至某位置，待示数稳定后记录此时注射器内封闭气体的体积和由计算机显示的气体压强值；

③重复上述步骤②，多次测量并记录；

④根据记录的数据，作出相应图像，分析得出结论。

（1）实验过程中，下列说法正确的_________；

A.推拉活塞时，动作要快，以免气体进入或漏出

B.推拉活塞时，手不可以握住注射器气体部分

C.活塞移至某位置时，应迅速记录此时注射器内气柱的长度和压力表的压强值

（2）某同学测出了注射器内封闭气体的几组压强p和体积V的值后，以p为纵轴、为横轴，画出图像如图所示，则产生的可能原因是_________。

A.实验过程中有漏气现象

B.实验过程中气体温度降低

C.实验过程中气体温度升高

D.实验过程中外面气体进入注射器，使注射器里面气体质量增加了

（3）在不同温度环境下，另一位同学重复了上述实验，实验操作和数据处理均正确。环境温度分别为、，且。在如图所示的四幅图中，可能正确反映相关物理量之间关系的是_________。

A. B.

C. D.

四、计算题

13、有两列简谐横波在同一介质中分别沿x轴正方向和负方向传播。两列波在时刻的波形曲线如图所示，已知a波的周期。求

（1）求两列波的传播速度.

（2）从时刻开始，最短经过多长时间的质点偏离平衡位置的位移为0.16 m?

14、半圆形玻璃砖按如图所示的方式放置，截面的半径为R，平面水平，为半圆的竖直对称轴，为水平板，与交于C点。一束单色光从D点垂直射入玻璃砖，已知，光经圆弧面折射后刚好照射在板上C点。将板向下平移，光照射在板上C点右侧离C点的位置。光在真空中的传播速度为c，求：

（1）玻璃砖对光的折射率；

（2）在平移板之前，求光从D点传播到C点所用的时间。

15、如图，一个内壁光滑且导热的圆柱形汽缸静止在一水平面上，缸内有一质量的活塞封闭一定质量的理想气体，汽缸右下端有一个关闭的小阀门K。一劲度系数的弹簧一端与活塞相连，另一端固定在O点。整个装置都处于静止状态，此时弹簧刚好处于原长，活塞到汽缸底部的高度为。已知活塞的表面积为。大气压恒为，重力加速度。

（1）求缸内气体的压强；

（2）缓慢打开阀门K，当活塞稳定时，汽缸内剩余的气体为原来的几分之几？

参考答案

1、答案：A

解析：

2、答案：C

解析：

3、答案：A

解析：A.大气压强是由地球表面空气重力产生的，而被密封在某种容器中的气体，其压强是大量地做无规则运动的气体分子对容器壁不断碰撞而产生的，它的大小不是由被封闭气体的重力所决定的，故A错误；

B.密闭容器内的气体压强是由大量气体分子频繁撞击器壁而产生的，故B正确；

C.气体压强取决于分子的密集程度与分子的平均速率，即为单位体积内分子数和分子的平均速率，故C正确；

D.根据公式

可知单位面积器壁受到气体分子碰撞的平均压力在数值上就等于气体压强的大小，故D正确。

本题选错误的，故选A。

4、答案：C

解析：每打一次可打入压强为1atm的空气0.1L，打了40次，气压为1atm时总体积为

压入足球，体积减小为2L，根据波尔定律得

代入数据解得

故选C。

5、答案：C

解析：A.玻璃管沿斜面下落过程处于失重状态，封闭气体压强变大，封闭气体的长度将变短，A错误；

B.由于玻璃管处于失重状态，液柱受到两边气体压强大小相等，封闭气体压强等于外界大气压，B错误；

C.封闭气体压强变大，但环境温度不变，气体分子平均速率不变，所以玻璃管内壁，单位时间内，单位面积上所受气体分子撞击次数增加，C正确；

D.由于环境温度不变，封闭气体内能不变，D错误。

故选C。

6、答案：A

解析：由于人眼对绿光最敏感，所以通常所用的光学仪器其镜头表面所涂的增透膜的厚度只使反射的绿光干涉相消，但薄膜的厚度不宜过大，只需使其厚度为绿光在膜中波长的，使绿光在增透膜的前、后两个表面上的反射光互相抵消。光从真空进入某种介质后，其波长会发生变化，若绿光在真空中波长为，在增透膜中的波长为λ，由折射率与光速的光系和光速与波长及频率的关

系得，得，解得増透膜厚度，故选A。

7、答案：BC

解析：AB.环境温度保持不变，对上面一段银水柱进行分析，由

A错误，B正确；

CD.环境温度保持不变，对下面的水银柱进行分析，有

C正确，D错误。

故选BC。

8、答案：AC

解析：

9、答案：ABC

解析：A.打开开关放出水银的过程中，B侧水银面处的压强始终为，而A侧水银面处的压强随空气柱长度的增加逐渐减小，A、B两侧水银面的高度差也随着减小，直至B侧水银面低于A侧水银面为止（若B侧水银面高于A侧水银面，则再向B侧注入水银时A、B两侧水银面不可能在同一高度），由力学平衡条件，有

即此时A侧气体压强

A正确；

B.根据玻意耳定律可知

解得

B正确；

CD.当A、B两侧的水银面达到同一高度时，设A侧空气柱的长度为，压强为，由玻意耳定律，有

由力学平衡条件有

联立并代入数据，有

设注入的水银在管内的长度为，依题意，有

代入数据得

C正确，D错误。

故选ABC。

10、答案：ACD

解析：AB.由数学知识。根据题意，则，故A正确，B错误。

C.波速，故C正确。

D.波源的周期发生变化，波长发生变化，D点的路程差不变，但它与波长的关系发生变化，D点可能成为振动的减弱点，振幅最小，故D正确。

故选：ACD。

11、答案：（1）不需要

（2）温度；

（3）实验时未考虑注射器前端与橡胶套连接处的气体体积

解析：（1）设气体初状态压强为，空气柱的长度为，气体末状态的压强为，空气柱长度为，空气柱的横截面积为S，由玻意耳定律得

实验需要验证

实验不需要测量空气柱的横截面积。

（2）实验中空气柱体积变化缓慢，可认为温度保持不变。为了直观地判断压强p与体积V的数量关系，应作出图像。

（3）另一小组根据实验数据作出图线如图丙所示，若他们的实验操作无误，造成图线不过原点可能的原因是试管中的气体的体积小于实际的封闭气体的体积，结合实验的器材可知，实验时未考虑注射器前端与橡皮帽连接处的气体。

12、答案：（1）B

（2）CD

（3）AC

解析：（1）A.推拉活塞时动作过快，实验过程中会使气体的温度发生变化，故A错误；

B.推拉活塞时，手不可以握住注射器气体部分，以保证气体的温度不变，故B正确;

C.活塞移至某位置时，要等稳定后记录此时注射器内气柱的长度和压力表的压强值，故C错误。

故选B。

（2）图像发生了弯曲，因图像向上弯曲，故可能是气体的温度升高了，或者质量变大了，故AB错误，CD正确。

故选CD。

（3）AB.由于实验操作和数据处理均正确，同体积情况下，则温度高对应压强大，pV乘积较大的是对应的图线，故A正确，B错误;

CD.因为相同体积下，即相同分子数密度情况下，温度越高，气体压强越大，则斜率越大的对应的温度越高，故C正确，D错误。

故选AC。

13、答案：（1）

（2）

解析：（1）由图可知两列波的波长分别为

两列波在同种介质中的传播速度相同为

（2）a波的波峰传播到的质点经历的时间

b波的波峰传播到的质点经历的时间

又

联立解得

（式中均为正整数）

分析知，当时，的质点偏离平衡位置的位移为0.16m时经过时间最短，将代入

解得

14、答案：（1）（2）

解析：（1）设光束在圆弧面上的入射角为i，由如图几何关系可知

解得

设折射角为r，折射光线与竖直方向的夹角为θ，根据图中几何关系可知

解得

根据几何关系有

折射率

（2）根据几何关系，光从圆弧面折射后传播到C点的距离等于R，在玻璃砖中传播的距离为，

因此光从D点传播到C点所用的时间

15、答案：（1）（2）

解析：（1）弹簧刚好处于原长，对活塞，由平衡条件得

代入数据解得

（2）打开阀门K活塞稳定时汽缸内气体的压强

设弹簧的伸长量为x，对活塞，由平衡条件得

代入数据解得

缸内气体初状态的压强

体积

气体温度不变，由玻意耳定律得

代入数据解得，气体的体积

当活塞稳定时