【物理】河北省邢台市质检联盟2024-2025学年高二下学期4月期中试题 （解析版）

这是一份【物理】河北省邢台市质检联盟2024-2025学年高二下学期4月期中试题 （解析版），共14页。
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 双层玻璃广泛应用于住宅、办公楼、商业场所和公共建筑等。双层玻璃中间的密闭空间内会残留一些稀薄气体，密闭空间的体积认为不变。夜晚的温度低于白天，下列说法正确的是（ ）
A. 双层玻璃中间每个分子的速率在夜晚都会相应减小
B. 夜晚双层玻璃中间的分子平均速率小于白天的分子平均速率
C. 夜晚双层玻璃中间单位体积的分子数小于白天单位体积的分子数
D. 白天双层玻璃中间密闭空间的压强比夜晚要小
【答案】B
【解析】AB．双层玻璃间密闭气体的温度在夜晚低于白天。根据分子动理论，温度是分子平均动能的标志，温度降低时，分子的平均动能减小，则夜晚双层玻璃中间的分子平均速率小于白天的分子平均速率，但不是每个分子的速率都减小，故A错误，B正确；
CD．气体密闭，体积不变，分子总数不变，因此单位体积内分子数不变；根据，由于白天的温度高于夜晚的温度，所以天双层玻璃中间密闭空间的压强比夜晚要大，故CD错误。
故选B。
2. 如图所示，光屏M、N和偏振片P、Q平行共轴，其中P固定、Q可绕轴转动。开始时Q与P偏振方向一致。太阳光沿轴线通过光屏M上的小孔射入，在Q绕轴缓慢旋转90°的过程中，透过偏振片到达光屏N上的光的强度（ ）
A. 逐渐变强B. 逐渐变弱
C. 先变强后变弱D. 先变弱后变强
【答案】B
【解析】太阳光沿轴线通过光屏M上的小孔照射到固定不动的偏振片P上，再使偏振片Q绕轴匀速转动的过程，当偏振片P与偏振片Q垂直时，光屏没有亮度，故光屏N上的光的强度逐渐变弱。
故选B。
3. 某品牌卡车的气囊减震装置如图所示，当路面不平时，车体会突然下沉挤压气囊，由于挤压时间很短，在挤压时间内气囊内的气体还来不及与外界发生热交换。关于气囊内的气体，下列说法正确的是（ ）
A. 气囊内的气体压强减小
B. 气体分子对气囊单位面积的平均撞击力减小
C. 气囊内气体的温度升高
D. 气囊内气体内能的增加量大于外界对气体做的功
【答案】C
【解析】因外界对气囊内的气体做正功，则W>0，在挤压时间内气囊内的气体还来不及与外界发生热交换，则Q=0，根据∆U=W+Q
可知，气囊内气体的内能增加，气囊内气体内能的增加量等于外界对气体做的功，气体温度升高，气体体积减小，可知气囊内的气体压强变大，气体分子对气囊单位面积的平均撞击力变大。
4. 下列四幅图所涉及的物理知识，论述正确的是（ ）
A. 图甲表明晶体熔化过程中其内能保持不变
B. 图乙中水黾可以在水面自由活动，说明水的表面分子之间的距离大于平衡位置间的距离
C. 图丙是显微镜下三颗小炭粒的运动位置连线图，连线表示小炭粒的运动轨迹
D. 图丁中A是不浸润现象，B是浸润现象
【答案】B
【解析】A．图甲表明晶体熔化过程中其温度保持不变，因不断吸热，内能在增加，故A错误；
B．水黾可以在水面自由活动，是因为水的表面张力作用，说明水的表面分子之间的距离大于平衡位置间的距离，故B正确；
C．每隔一段时间把观察到的炭粒的位置记录下来，然后用直线把这些位置依次连接成折线，所以布朗运动图像反映每隔一段时间固体微粒的位置，而不是运动轨迹，故C错误；
D．图丁中A是浸润现象，B是不浸润现象，故D错误。
故选B。
5. 如图所示，一端封闭、一端开口的U形管竖直放置，管中有两段水银柱封闭着a、b两部分理想气体，若保持a部分气体温度不变，使b部分气体温度缓慢升高，无水银溢出，则下列说法正确的是（ ）
A. a部分气体的体积不变
B. b部分气体的体积不变
C. a部分气体的压强变大
D. b部分气体的压强变大
【答案】A
【解析】由于b部分气体压强为，水银柱高度不变，所以ab两部分气体压强均不变，又因为a部分气体温度保持不变，使b部分气体温度缓慢升高，根据理想气体状态方程可知，a部分体积也不变，b部分体积变大，故A正确，BCD错误。
故选A。
6. 如图甲所示，将两个质量均为m的A、B分子从x轴上的−x0和x0处由静止释放，之后用电脑软件模拟两个相同分子在仅受分子力作用下的运动，获得B分子的速度v随位置x的变化关系如图乙所示。取A、B两分子间隔无限远时分子间的势能为零，则A、B两分子间的平衡距离为（ ）
A. 2x0B. 2x1
C. 2（x1−x0）D. 2（x1+x0）
【答案】B
【解析】在x1处速度最大，加速度为0，即两分子间的作用力为0，根据运动的对称性可知，此时A、B分子间的距离为2x1，A、B两分子间的平衡距离为2x1。
故选B。
7. 人工养殖的河豚被抓出水面后会通过吸气使体内的气囊迅速膨胀，假设河豚吸气前气囊的体积为，气囊内气体的压强与大气压强相等。吸气后河豚的气囊近似为球体，球体的半径为5cm，且此时气囊内气体的压强为105kPa。大气压强恒为100kPa，气囊内的气体温度与外界气体温度相等且可以认为恒定不变，则河豚被抓后从外界吸入气体的体积约为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】河豚吸气前体积为，压强为，吸气后体积为
压强为，根据等温过程，有
当时，解得
故A正确，BCD错误。
故选A。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全都选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 如图所示，一束复色光从空气射入光导纤维后分成a、b两束单色光。若将a、b两束光分别通过相同的狭缝，又将a、b两束光分别通过相同的双缝装置，则下列说法正确的是（ ）
A. a、b光分别通过相同的狭缝，a光比b光更容易发生衍射
B. a、b光分别通过相同的狭缝，b光比a光更容易发生衍射
C. a、b光分别通过相同的双缝装置，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距
D. a、b光分别通过相同的双缝装置，b光的干涉条纹间距大于a光的干涉条纹间距
【答案】AC
【解析】AB．由题图可知，复色光从空气射入光导纤维后a光的偏折程度较小，则光导纤维对a光的折射率较小，所以a光的频率较小，波长较大；则a、b光分别通过相同的狭缝，a光比b光更容易发生衍射，故A正确，B错误；
CD．a、b光分别通过相同的双缝装置，根据，由于a光的波长较大，所以a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距，故C正确，D错误。
故选AC。
9. 如图所示，一“凸”形绝热且内壁光滑的汽缸，被两轻质绝热活塞分成A、B、C三部分，两活塞用轻杆连接。活塞稳定时，A、B、C内的理想气体温度均相同。现通过电热丝使B中气体的温度缓慢升高，下列说法正确的是（ ）
A. 两活塞将缓慢下降
B. 两活塞将缓慢上升
C. A中气体内能缓慢增大
D. C中气体内能缓慢增大
【答案】AD
【解析】AB．假设活塞不动，由平衡条件可知B内气体压强不变，由可知，B中气体的温度缓慢升高，体积必然增大，故两活塞将缓慢下降，故A正确，B错误；
CD．两活塞将缓慢下降，由，汽缸活塞均绝热故，A中气体体积增大故，，A中气体内能缓慢减小；C中气体体积减小故，，C中气体内能缓慢增大，故C错误，D正确。
故选 AD。
10. 一定质量的理想气体经历两个不同过程，分别由压强一体积（p－V）图像上的两条曲线Ⅰ和Ⅱ表示，如图所示，曲线均为反比例函数曲线的一部分。a、b为曲线Ⅰ上的两点，气体在状态a和b的压强分别为、，温度分别为Ta、Tb。c、d为曲线Ⅱ上的两点，气体在状态c和d的压强分别为、，温度分别为Tc、Td。下列关系式正确的是（ ）

A. B.
C. D.
【答案】BC
【解析】A．根据理想气体状态方程
以及曲线均为反比例函数曲线的一部分，可得ab为等温变化，所以有
故A错误；
B．a到c为等压变化，所以有

得
B正确；
C．c到d为等温变化，所以有
解得
所以有
故C正确；
D．a到b为等温变化，所以有
得
所以结合C选项有
故D错误。
故选BC。
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. “争锋”学习小组在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，采用的实验装置如图甲所示。
（1）某次手轮上的示数如图乙所示，对应的示数为______mm。
（2）下列说法正确的是______。
A. 实验中需要测出单缝到屏的距离
B. 将单缝向左移动一小段距离，其他条件不变，干涉条纹间距变大
C. 若将红色滤光片换成绿色滤光片，则相邻两亮条纹中心的距离将减小
（3）某次实验时，选用的双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为s，用手轮测得第1条亮条纹中心到第5条亮条纹中心的距离为x。则所测单色光的波长λ=______（用题中涉及的物理量符号表示）。
（4）若某同学通过目镜看到如图丙所示的情形。由于条纹清晰，因此他没有再进一步进行调节，而是直接进行测量，并根据公式算出波长，则测量得到的波长和真实值相比______（填“偏大”或“偏小”）。
【答案】（1）14.5##14.4##14.6 （2）C （3） （4）偏大
【解析】（1）螺旋测微器的精确值为，由图乙可知，手轮上的示数为
（2）AB．根据可知，不需要测定单缝到屏的距离，将单缝向左移动一小段距离，其他条件不变，干涉条纹间距不变，故AB错误；
C．若将红色滤光片换成绿色滤光片，由于绿色光的波长小于红色光的波长，根据可知，相邻两亮条纹中心的距离将减小，故C正确。
故选C。
（3）用手轮测得第1条亮条纹中心到第5条亮条纹中心距离为x，则有
又
联立可得单色光的波长为
（4）由图丙可知，测量的条纹间距偏大，根据
可知测量得到的波长和真实值相比偏大。
12. 小明同学探究等温条件下气体压强与体积的关系的实验装置如图甲所示，将带有刻度的注射器竖直固定在铁架台上，注射器内封闭一定质量的空气，下端通过塑料管与压强传感器相连。活塞上端固定一托盘，托盘中放入砝码，待气体状态稳定后，记录气体的压强p和体积V（包含了连接用塑料管的容积），逐次增加砝码质量，采集多组数据。
（1）在实验过程中注射器没有完全竖直而是略微倾斜，则压强传感器的示数_____（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。
（2）在实验过程中，该同学记录了多组数据，其中第3组中应为_________（结果保留两位小数）。
（3）小明同学将上述数据输入计算机进行拟合，软件作出的图像应为______。
A. B.
C. D.
（4）该同学操作计算机，软件绘制出的p-V图线如图乙所示。图线在、之间所围的面积表示______。
【答案】（1）无影响 （2）1.26 （3）A （4）见解析
【解析】（1）压强传感器测量的是注射器中气体的压强，与注射器是否竖直无关，所以注射器略微倾斜对压强传感器的示数无影响。
（2）气体温度不变，根据玻意耳定律有
解得
（3）根据玻意耳定律有，变形得
由表格数据可知的乘积略有减小。
故选A。
（4）根据功的计算公式可知
因此题中图线在、之间所围的面积表示气体体积由增加到的过程中，气体对外界做的功。
13. 悬浮在液体中的花粉颗粒的运动属于布朗运动，用肉眼观察不到，须在实验室用显微镜观察。已知某粒花粉颗粒的体积为V，花粉颗粒分子可视为直径为d的球体，忽略该花粉颗粒分子间的间隙。
（1）求该花粉颗粒中含有的分子数N；
（2）若花粉颗粒的密度为，花粉颗粒分子的摩尔质量为M，求阿伏加德罗常数。
【答案】（1） （2）
【解析】（1）单个花粉颗粒分子的体积
该花粉颗粒中含有的分子数
解得
（2）该花粉颗粒的质量
该花粉颗粒的物质的量
则阿伏加德罗常数解得
14. 如图所示，内壁光滑的汽缸竖直放置在水平桌面上，质量为m、横截面积为S的活塞在汽缸内封闭一定质量的理想气体。开始时，活塞平衡于A处，到汽缸底部的距离为，此时封闭气体的热力学温度为。现用一热源（图中未画出）给气体加热，活塞从A处缓慢上升到达了B处，此时活塞到汽缸底部的距离为h。大气压强恒为，重力加速度大小为g。
（1）求活塞平衡于B处时，封闭气体的热力学温度；
（2）求活塞从A处运动到B处的过程中，气体对外界做的功W；
（3）若活塞从A处运动到B处的过程中，封闭气体内能的变化量为，求封闭气体吸收的热量Q。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】（1）活塞从A处缓慢上升到达了B处，封闭气体做等压变化，根据盖—吕萨克定律可得
解得
（2）以活塞为对象，平衡受力平衡可得
解得气体压强为
活塞从A处运动到B处的过程中，气体对外界做的功为
（3）活塞从A处运动到B处的过程中，封闭气体内能的变化量为，根据热力学第一定律可得
解得封闭气体吸收的热量为
15. 如图所示，用一个带有阀门的细管将截面积均为S的导热汽缸A和B连通，汽缸A的深度为H，汽缸B的左端和轻质活塞Q用原长为的弹簧连接（初始时弹簧处于原长）。现将阀门关闭，由汽缸A管口放入活塞P，稳定后活塞P到汽缸底部的距离为。之后打开阀门，系统再次稳定后，活塞P到汽缸底部的距离为。已知活塞P、Q均光滑且密闭性良好，大气压强恒为p0，重力加速度大小为g，环境温度恒定不变，缸内气体均可视为理想气体，忽略细管和弹簧的体积，弹簧始终在弹性限度内。
（1）求活塞P的质量m；
（2）求弹簧的劲度系数k；
（3）再次将阀门关闭，并从汽缸B中抽出一定质量的气体，使得再次平衡时，活塞Q到汽缸B左端的距离为，求此时汽缸B中气体的压强p以及抽出气体的质量与阀门再次关闭后汽缸B中原有气体质量的比值η。
【答案】（1） （2） （3），
【解析】（1）根据玻意耳定律得
解得
根据平衡条件得
解得
（2）根据玻意耳定律得
解得
此时汽缸的压强为
解得
（3）根据平衡条件得
解得
根据玻意耳定律得
解得
抽出气体的质量与阀门再次关闭后汽缸B中原有气体质量的比值
序号
（注射器示数与塑料管容积之和）
（空气柱的压强）
1
20
1.01
2
18
1.12
3
16
4
14
1.43
5
12
1.67
6
10
2.00