河北省秦皇岛市卢龙县第二高级中学2023-2024学年高二下学期期中考试物理试卷

这是一份河北省秦皇岛市卢龙县第二高级中学2023-2024学年高二下学期期中考试物理试卷，共10页。试卷主要包含了本试卷主要考试内容等内容，欢迎下载使用。

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。
4.本试卷主要考试内容：人教版选择性必修第一册，选择性必修第三册第一章。
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.下列说法正确的是（ ）
A.扩散现象是外界作用引起的
B.布朗运动是液体分子的运动
C.悬浮微粒越大，布朗运动越明显
D.温度越高，分子热运动的平均动能越大
2.下列关于科学技术应用的说法正确的是（ ）
A.用声呐探测水中的暗礁、潜艇，利用了波的衍射现象
B.具有主动降噪功能的耳机通过波的干涉起到消除噪音的作用
C.超声波被血管中的血流反射后，探测器接收到的超声波频率不发生变化
D.天文学上通过对比某些元素在遥远天体上的发光频率与其静止在地球上的发光频率，判断天体相对于月球的运动速度
3.如图所示，质量m=1kg的滑块从固定光滑斜面的顶端由静止滑下，经t=2s滑到底端，取重力加速度大小g=10m/s2，斜面倾角θ=37°，sin37°=0.6，对于滑块从顶端滑到底端的运动过程，下列说法正确的是（ ）
A.斜面对滑块的冲量为零
B.滑块的动量改变量大小为12kg·m/s
C.斜面的长度L=10m
D.滑块所受重力的冲量方向为垂直斜面向下
4.如图甲所示，水中的一些气泡特别明亮，如一颗颗晶莹的珍珠，以下实验或现象的原理和图甲现象形成原理相同的是（ ）

A.图乙中，用偏振眼镜看3D电影，感受到立体的影像
B.图丙中，阳光下的肥皂薄膜呈现彩色
C.图丁中，白光通过三棱镜，出现色散现象
D.图戊中，利用光纤导光
5.氧气分子在温度为0℃和100℃下的速率分布如图所示，是分子数所占的比例，由图中信息可得到的正确结论是（ ）
A.不同温度下，最大比例的速率区间相同
B.氧气分子速率都呈“两头多，中间少”的分布
C.100℃的氧气中，速率大的分子比例较多
D.有分子速率为零，说明温度为绝对零度
6.如图所示，弹簧振子以O点为平衡位置在B、C两点之间做简谐运动，B、C两点相距10cm。某时刻振子处于B点，经过0.2s，振子首次到达C点，已知P点位于OC正中间，设向右为正方向，下列说法正确的是（ ）
A.振子的振幅为10cm
B.若给该振子施加一个周期性的驱动力，要使该振子振幅最大，则驱动力的频率应为3.0Hz
C.振子从O点运动到C点和从C点运动到O点经过P点时的速度、加速度均相同
D.振子在P点和C点的加速度之比为1∶2
7.图甲为一列简谐波在t=0时刻的波形图，P是平衡位置为x=1m处的质点，Q是平衡位置为x=4m处的质点，图乙为质点Q的振动图像，则（ ）
A.在t=0.05s时，质点P的速度与0时刻的速度方向相反
B.质点Q做简谐运动的表达式为
C.从t=0到t=0.1s，质点P通过的路程为10cm
D.从t=0到t=0.05s，质点P通过的路程为
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，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8.如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力F与两分子间距离r的关系如图中曲线所示，F>0为斥力，F<0为引力，a、b、c、d为x轴上四个特定的位置。现把乙分子从a处由静止释放，则（ ）
A.乙分子从a到c做加速运动，由c到d做减速运动
B.乙分子运动过程中，分子到达b处时加速度最大
C.乙分子从a到c的过程中，两分子的分子势能先减少后增加
D.乙分子运动过程中，存在分子力增大、分子势能也增加的阶段
9.直角坐标系xOy的y轴为两种均匀介质Ⅰ、Ⅱ的分界线，位于x=0处的一波源发出的两列机械波a、b同时分别在介质Ⅰ、Ⅱ中传播，某时刻的波形图如图所示，此时刻b波恰好传到x=-4m处，下列说法正确的是（ ）
A.波源的起振方向沿y轴负方向
B.x=-1m处的质点P在这段时间内的路程为30cm
C.两列波的周期关系为
D.此时刻a波传到x=6m处
10.如图甲所示，质量为m的物体P与物体Q（质量未知）之间拴接一轻弹簧，均静止在光滑的水平地面上，弹簧恰好处于原长。现给物体P一瞬时初速度v0，并把此时记为0时刻，规定向左为正方向，0~2t0时间内物体P、Q运动的a-t图像如图乙所示，其中t轴下方部分的面积大小为S1，t轴上方部分的面积大小为S2，则（ ）
A.物体Q的质量为m
B.2t0时刻物体Q的速度大小为S2
C.t0时刻物体P的动量为
D.0~2t0时间内弹簧对物体Q先做正功后做负功
三、非选择题：共54分。
11.（8分）某实验小组在做“用单摆测定重力加速度”实验。
（1）除长约1m的细线、带铁夹的铁架台、有小孔的小球、游标卡尺外，下列器材中，还需要________。
A.秒表B.螺旋测微器C.天平D.弹簧测力计
（2）为了提高实验的准确度，在实验中可改变几次摆长l并测出相应的周期T，从而得出几组对应的l和T的数值，以l为横坐标、T2为纵坐标作出T2-l图像如图所示，但同学们不小心每次都把小球直径当作半径来计算摆长，由此得到的T2-l图像应该是图中的________（填“①”“②”或“③”），由图像可得当地重力加速度大小g=________，由此得到的g值________（填“偏小”“不变”或“偏大”）。
12.（8分）在“用油膜法估测分子的大小”实验中，某实验小组的实验方法如下：
（1）下列实验步骤中，正确的顺序是________。（填写步骤前面的数字）
①往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水。待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上。
②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定。
③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和油膜的面积计算出油酸分子直径的大小。
④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积。
⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上。
（2）用滴管向量筒内滴50滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加1mL。把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面上展开，稳定后形成单分子油膜的形状如图所示。（结果保留两位有效数字）
a.若每一小方格的边长为10mm，则油酸薄膜的面积为________m2。
b.若1升油酸酒精溶液中含有0.3mL油酸，则估算出油酸分子的直径为________m。
（3）若该小组同学在计算注射器滴出的一滴油酸酒精溶液体积之后，不小心拿错了另一个注射器把溶液滴在水面上。拿错的注射器针管比原来的粗，这会导致实验测得的油酸分子直径________（填“偏大”或“偏小”）。
13.（8分）纯净的氯化钠晶体是无色透明的立方晶体，在氯化钠晶体中，每个氯离子周围有6个钠离子，每个钠离子周围也有六个氯离子，其分子结构为如图所示的立方体。已知氯化钠的摩尔质量为M，两个氯离子的最近距离为d，阿伏伽德罗常数为NA。求：
（1）质量为m的氯化钠晶体中所含的分子个数n；
（2）氯化钠晶体的密度ρ。
14.（14分）激光笔发出的激光在玻璃砖中传播的图像如图所示，已知PF=FM=0.5FO，正方形玻璃砖边长为L，光在真空中传播的速度为c，不计二次反射，求：
（1）玻璃砖的折射率n；
（2）激光在玻璃砖中传播的时间t。
15.（16分）一游戏装置如图所示，该装置由小平台、传送带和小车三部分组成。倾角为θ=37°的传送带以恒定的速率v0=7m/s顺时针方向运行，质量m=1kg的物体（可视为质点）从平台以v1=4.0m/s的速度水平抛出，恰好无碰撞地从传送带最上端（传送轮大小不计）进入传送带。物体在传送带上经过一段时间从传送带底部离开传送带。已知传送带的长度L=5.5m，，物体和传送带之间的动摩擦因数μ=0.25。质量M=2kg的无动力小车静止于光滑水平面上，小车上表面由水平轨道与光滑的圆轨道平滑连接组成。物体离开传送带后沿水平方向冲上小车（物体从离开传送带到冲上小车过程无动能损耗），不计空气阻力，取重力加速度大小g=10m/s2，sin37°=0.6。
（1）求传送带最上端与平台的高度差h；
（2）求物体在传送带上运动的时间t；
（3）若物体与小车上表面水平轨道间的动摩擦因数μ1=0.5，物体恰好能到达小车右侧的最高点，最终恰好没有离开小车，求小车水平轨道的长度L1及圆轨道的半径R；
（4）若小车的上表面光滑，小车水平轨道的长度L1及圆轨道的半径R为（3）中求得的结果，求物体最终离开小车时物体的速度大小。
高二物理考试参考答案
1.D 【解析】扩散现象不是外界作用引起的，选项A错误；布朗运动是悬浮在液体中的微粒的运动，选项B错误；悬浮微粒越大，布朗运动越不明显，选项C错误；温度越高，分子热运动的平均动能越大，选项D正确。
2.B 【解析】根据波的反射、干涉、衍射及多普勒效应可知，选项B正确。
3.B 【解析】斜面对滑块有力的作用，冲量不为零，选项A错误；，，解得，选项B正确；，，选项C错误；滑块所受重力的冲量方向为竖直向下，选项D错误。
4.D 【解析】水中的一些气泡特别明亮，这是因为光线在气泡的表面发生了全反射。图乙中，用偏振眼镜看3D电影，感受到立体的影像是因为光的偏振现象，选项A错误；图丙中，阳光下的肥皂薄膜呈现彩色是因为光的干涉现象，选项B错误；图丁中，白光通过三棱镜，出现色散现象是因为光发生了折射，选项C错误；图戊中，光纤导光利用了光的全反射，选项D正确。
5.C 【解析】不同温度下，最大比例的速率区间不同，选项A错误；氧气分子速率都呈“两头少，中间多”的分布，选项B错误；100℃的氧气中，速率大的分子比例较多，选项C正确；绝对零度不可能达到，选项D错误。
6.D 【解析】设振子的振幅为A，由题意知BC=2A=10cm，所以A=5cm，选项A错误；振子从B点运动到C点所用时间为0.2s，为周期T的一半，所以其固有周期T=0.4s，固有频率，当驱动力频率等于做受迫振动的物体的固有频率时，物体会发生共振，振幅最大，选项B错误；因为速度和加速度均为矢量，所以加速度相同，但速度方向相反，选项C错误；振子加速度，，所以，选项D正确。
7.D 【解析】由振动图像知T=0.20s，t=0时，Q处于平衡位置向上振动，波沿x轴正方向传播，当t=0.05s时，即从t=0开始经过，质点P在平衡位置以下且与0时刻关于x轴对称的位置，振动方向与0时刻相同，均沿y轴负方向，选项A错误；因为，所以质点Q做简谐运动的表达式为，选项B错误；由于质点P在平衡位置附近上下振动，而不随波迁移，因此P点在0时刻的纵坐标为，在05s时刻为，故其路程为，选项C错误、D正确。
8.AD 【解析】分子从a到c，分子力为引力，分子力做正功，做加速运动，由c到d分子力为斥力，做减速运动，选项A正确；由题图可知，乙分子在运动过程中，分子到达b处时分子力不一定是最大的，故加速度不一定最大，选项B错误；乙分子由a到c的过程中，分子力一直做正功，则两分子的分子势能一直减小，选项C错误；乙分子经过c之后的过程中，分子力增大，分子势能也增加，选项D正确。
9.AB 【解析】此时刻b波恰好传到x=-4m处，该质点向下振动，故波源的起振方向沿y轴负方向，选项A正确；根据题中图像可知，x=-1m处的质点P在这段时间内振动了，经过的路程为1.5×4A=30cm，选项B正确；这两列波是由同一振源引起的，故两列波的周期相同，选项C错误；根据题中图像可知，波传播了2个周期，b波波长为4m，故此时刻a波传到处，选项D错误。
10.BC 【解析】0~2t0时间内Q所受弹力方向向左，P所受弹力方向始终向右，t0时刻，P、Q所受弹力最大且大小相等，由牛顿第二定律可得，，则物体Q的质量为，选项A错误；由题中图像可知，2t0时刻物体Q的速度，选项B正确；由题中图像可知，t0时刻物体P的动量为，选项C正确；由题中图像可知，0~2t0时间内，物体Q的速度一直增加，弹簧始终对物体Q做正功，选项D错误。
11.（1）A（2分）
（2）①（2分） （2分） 不变（2分）
【解析】（1）在实验中，需要测量单摆的周期，所以需要秒表，选项A正确。
（2）由单摆周期可知，则图像的斜率，则重力加速度大小，但同学们不小心每次都把小球直径当作半径来计算摆长，则有，由此得到的图像是题图中的①，由于图像的斜率不变，计算得到的g值不变，由图像可得，当地重力加速度大小。
12.（1）④①②⑤③（2分）
（2）a. （都算对）（2分）
b. （都算对）（2分）
（3）偏小（2分）
【解析】（1）“用油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：配制油酸酒精溶液→测定一滴油酸酒精溶液的体积（题中的④）→准备浅水盘（①）→形成油膜（②）→描绘油膜边缘（⑤）→测量油膜面积（③）→计算分子直径（③），故选④①②⑤③。
（2）a.若每一小方格的边长为10mm，由题图可知轮廓中大约有80个小方格，则油酸薄膜的面积。
b.每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积，油酸分子的直径.
（3）该小组同学拿错的注射器针管比原来的粗，该小组同学测定的1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V比实际值偏小，测定的油膜面积S是准确的，根据，测定的油酸分子的直径偏小。
13.解：（1）分子个数
（2）分子的体积
摩尔体积
解得氯化钠的密度
14.解：（1）由折射定律有

解得。
（2）由几何关系可得激光在玻璃砖中传播的路程

解得
15.解：（1）对物体平抛的过程进行分析，有
到达传送带时物体的速度与传送带平行，有
可求得，。（1分）
（2）物体到达传送带上端时，有，相对传送带向上移动
由，得
用时与传送带共速
物体在这段时间向下移动的位移且
共速之后物体相对传送带向下运动，有，解得
，解得
物体在传送带上运动的时间。
（3）物体滑上小车时的速度
对物体和小车相对滑动的过程进行分析，取向右为正方向
水平方向动量守恒，有
由能量守恒定律有
解得，
（4）物体从滑上小车到最终与小车分离的过程，可以类比成弹性碰撞来处理，设物体最终离开小车时物体的速度为，小车的速度为，取向右为正方向
由动量守恒有
由机械能守恒有
联立解得