辽宁省七校协作体2023-2024学年高二下学期5月期中联考物理试卷（原卷版+解析版）

这是一份辽宁省七校协作体2023-2024学年高二下学期5月期中联考物理试卷（原卷版+解析版），文件包含辽宁省七校协作体2023-2024学年高二下学期5月期中联考物理试卷原卷版docx、辽宁省七校协作体2023-2024学年高二下学期5月期中联考物理试卷解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共21页， 欢迎下载使用。

考试时间：75分钟 满分：100分
第Ⅰ卷（选择题46分）
一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错、多选或不选的得0分。）
1. “冷”“热”二词常闻于生活，与之相关的“热现象”无所不在、无时不有。这一宏观现象与系统中大量微观粒子的无规则运动密切联系。下列说法中正确的是（ ）
A. 当物体温度下降到0℃时，物体分子的热运动就会停止
B. 布朗运动是悬浮在液体中的小颗粒的无规则运动
C. 悬浮在液体中的颗粒越大，布朗运动越明显
D. 在阳光照射下的教室里，眼睛看到空气中尘埃的运动就是布朗运动
【答案】B
【解析】
【详解】A．物体分子做永不停息的热运动，温度即使为零度，分子热运动也不会停止，故A错误；
B．布朗运动是悬浮在液体中的小颗粒的无规则运动，故B正确；
C．悬浮在液体中的颗粒越小，碰撞的不平衡性越明显，布朗运动越明显，故C错误；
D．布朗运动是微小粒子表现出的无规则运动，肉眼不可见，故D错误。
故选B。
2. 以下关于光的现象，说法正确的是（ ）
A. 阳光下肥皂膜出现彩色条纹是光的偏振现象
B. 波遇到障碍物是一定发生明显的衍射现象
C. 泊松亮斑属于光的干涉现象
D. 彩超利用多普勒效应的原理测定血管中血液的流速
【答案】D
【解析】
【详解】A．阳光下肥皂膜出现彩色条纹是光的干涉现象，故A错误；
B．波遇到障碍物时，只有当障碍物的尺寸与波长相比较小或者差不多时，才能发生明显的衍射现象，选项B错误；
C．“泊松亮斑”是光波的衍射现象，故C错误；
D．彩超利用超声波的多普勒效应原理测定血管中血液的流速，故D正确。
故选D。
3. 关于物体的简谐运动，下列说法正确的是（ ）
A. 位移为正时，加速度一定也为正
B. 回复力方向总是与加速度方向相反
C. 位移方向可能与速度方向相反
D. 回复力逐渐增大，动能一定增大
【答案】C
【解析】
【详解】B．根据牛顿第二定律，回复力与加速度方向始终相同，B错误；
A．根据F=-kx可知，物体位移为正时，回复力为负，则加速度一定为负，A错误；
C．简谐运动是一种不断重复的往返运动，位移的方向可能与速度方向相同，也可能与速度方向相反，C正确；
D．回复力逐渐增大时位移逐渐增大，逐渐远离平衡位置，速度逐渐减小，动能一定减小，D错误。
故选C。
4. 两束不同频率的平行单色光a、b分别由水中射入空气发生如图所示的折射现象（α＜β），下列说法正确的是（ ）
A. 随着a、b入射角度的逐渐增加，a先发生全反射
B. 水对a的折射率比水对b的折射率小
C. a、b在水中传播速度va小于vb
D. a、b入射角0°时，没有光线射入空气中
【答案】B
【解析】
【详解】AB．根据折射定律
且，可知
根据
可知全反射临界角
所以随着a、b入射角度的逐渐增加，b先发生全反射，A错误，B正确；
C．根据
可得
C错误；
D．a、b入射角为0°时，则光线沿直线射入空气中，不偏折，D错误。
故选B。
5. 两列相干水波的叠加情况如图所示，图中的实线表示波峰，虚线表示波谷。设两列波的振幅均为10cm，且在图示的范围内振幅不变，波速和波长分别为2m/s和2m。C点是BE连线的中点，下列说法正确的是（ ）
A. 从图示时刻起，经0.25s后，D点到达波峰
B. 图示时刻A、B两点的竖直高度差为40m
C. 图示时刻B点正处在波谷
D. 从图示时刻起，经0.5s后，B点沿波的传播方向运动了20cm
【答案】BC
【解析】
【详解】A．D点为波谷与波峰相遇为振动减弱点，由于两列波的振动步调相反，所以D点保持静止不动，故A错误；
BC．图示时刻A在波峰与波峰相遇、B处质点在波谷与波谷相遇，叠加后振幅是20cm，所以A、B两点的竖直高度差为40cm，故BC正确；
D．机械波传播的是质点振动的形式与能量，质点本身不会随波发生迁移，故D错误。
故选BC。
6. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，该波的周期T=0.2s，在t=0时刻的波形如图所示，质点A、B、C、D、E在x轴上的位置坐标分别为2m、4m、6m、8m，20m。下列说法正确的是（ ）
A. 经过0.1s，D点向右移动4m
B. t=0.35s时，质点E第一次到达波峰
C. 该波刚传到E点时，E点将向下振动
D. 从t=0时刻开始，在0.5s内质点E通过的路程为9cm
【答案】B
【解析】
【详解】A．质点只上下振动并不随波迁移，故A错误；
B．由图可知波长为，则波速为
时，波传播的距离为
则时，初始时刻C点的振动状态刚好第一次传播到E点，即质点E第一次到达波峰，故B正确；
C．简谐横波沿x轴正方向传播，则该波刚传到E点时，E点将向上振动，故C错误；
D．波传播到E需用时
从时刻开始，在0.5s内质点E恰好振动一个周期，则运动路程为4倍的振幅，即为12cm，故D错误。
故选B。
7. 如图所示，一竖直放置的型玻璃管，各段粗细均匀，上端均开口。内部左右两侧有水银，水银柱竖直高度均为，底部水平管内封闭一段长的气柱，气柱紧贴左侧竖直管。已知管导热良好，周围环境温度不变，大气压强为。现在右侧管中再缓慢加入长的水银柱，稳定后，下列判断正确的是（ ）
A. 两侧水银面最上端仍然齐平
B. 气柱的长度变小，压强不变
C. 两侧水银面最上端高度差为
D. 左侧再加入长的水银柱，则气柱能够全部回到U形管底部
【答案】C
【解析】
【详解】ABC．依题意可知，向右侧管中缓慢加入10cm长的水银柱，稳定后，由于左侧管中水银柱长度不变，则封闭气体的压强不变，又温度不变，所以封闭气柱长度不变；若右侧管中水银刚好进入左侧管中，由于空气柱长度为4cm，则可知此时，右侧管中水银柱高度为16cm，则封闭气体压强为
显然，右侧管中有水银进入左侧管中，最终封闭气体压强为，所以右侧管中水银有3cm进入左侧管中，此时左侧水银柱加空气柱总长度为
右侧侧水银柱总长度为
所以，稳定后两侧水银面最上端高度差为
故AB错误，C正确；
D．若左侧再加入3cm长的水银柱，稳定后，由于封闭气体温度不变，根据玻意耳定律有
则
气柱长度将变短，所以可知气柱将不能到达左侧竖直管最低端，不能全部回到U形管底部，故D错误。
故选C。
8. 两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为。相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近。若两分子相距无穷远时分子势能为零，下列说法正确的是（ ）
A. 在阶段，F做正功，分子动能增加，势能减小
B. 在阶段，F做负功，分子动能减小，势能也减小
C. 在时，分子势能最小，动能最大，分子势能为零
D. 分子动能和势能之和在整个过程中不变
【答案】AD
【解析】
【详解】A．在阶段，两分子间的斥力和引力的合力F表现为引力，两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近，F做正功，分子动能增加，势能减小，故A正确；
B．在阶段，两分子间的斥力和引力的合力F表现为斥力，F做负功，分子动能减小，势能增大，故B错误；
C．两分子相距无穷远时分子势能为零，结合前面分析可知在时，分子势能最小且小于零，动能最大，故C错误；
D．在整个过程中，只有分子力做功，分子动能和势能之和保持不变，故D正确。
故选AD。
9. 如图所示为单摆在两次受迫振动中的共振曲线，下列说法正确的是（ ）
A. 若两次受迫振动分别在月球上和地球上进行，且摆长相同，则图线Ⅰ表示月球上单摆的共振曲线
B. 若两次受迫振动是在地球上同一地点进行，则两次摆长之比l1∶l2＝4∶25
C. 图线Ⅱ若是在地球上完成的，则该单摆摆长约为1m
D. 若摆长约为1m，则图线Ⅰ是在地球上完成的
【答案】AC
【解析】
【分析】
【详解】AD．当受迫振动的频率等于单摆的固有频率，将发生共振，振幅最大。若两次受迫振动分别在月球上和地球上进行，因为图线Ⅰ单摆的固有频率较小，则固有周期较大，根据单摆的周期公式，可知周期大的重力加速度小，则图线Ⅰ是月球上单摆的共振曲线，故A正确，D错误；
B．若两次受迫振动均在地球上同一地点进行的，则重力加速度相等，因为固有频率比为2：5，则固有周期比为5：2，根据，知摆长比为25：4，故B错误；
C．图线Ⅱ若是在地球表面上完成的，则固有频率为0.5Hz，固有周期为
根据
解得
l=1m
故C正确。
故选AC。
10. 一列简谐横波沿x轴传播，在时的波形如图甲所示，M、N、P、Q是介质中的四个质点，已知N、Q两质点平衡位置之间的距离为16m。如图乙所示为质点P的振动图像。下列说法正确的是（ ）
A. 该波沿x轴负方向传播
B. 该波的波长为20m
C. 质点P的平衡位置位于处
D. 从开始，质点Q比质点N早回到平衡位置
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．由题图乙可知，t=0.125s时刻，质点P沿y轴负方向运动，根据同侧法可知该波沿x轴负方向传播，故A正确；
B．设该波的波长为λ，根据三角函数知识可知，N、Q两质点平衡位置间的距离为
解得
故B错误；
C．由题图乙可知该波的周期为
所以该波的波速为
由题图乙可知，在t=0.125s之后，质点P第一次位于波峰的时刻为t=0.25s，易知此波峰为t=0.125s时刻质点Q所在处的波峰传播来的，所以有
解得
故C正确；
D．从t＝0.125s开始，质点Q第一次回到平衡位置所经历的时间为
图甲中，质点Q左侧波形的第一个平衡位置处坐标为
该振动状态第一次传播到质点N所经历的时间为
则
即质点Q比质点N早s回到平衡位置，故D正确。
故选ACD。
第Ⅱ卷 （非选择题54分）
二、实验题（本题共两小题，第11题6分，第12题8分，每空2分，共计14分。）
11. 在“油膜法估测分子大小”的实验中，将的纯油酸配制成的油酸酒精溶液，用注射器测得溶液为80滴，再滴入1滴这样的溶液到准备好的浅盘中，描出的油膜轮廓如图所示，每格边长是，根据以上信息，回答下列问题：
（1）1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为________；
（2）油酸分子的直径约为________m；（此小题保留一位有效数字）
（3）甲、乙、丙三位同学分别在三个实验小组做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验，但都发生了操作错误。其中会导致所测的分子直径d偏小的是_______。
A．甲同学在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒少了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值大一些
B．乙在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器把溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针管比原来的细，每滴油酸酒精溶液的体积比原来的小
C．丙在计算油膜面积时，把凡是不足一格的油膜都不计，导致计算的面积比实际面积小一些
【答案】（1）2.5×10-6
（2）7×10-10 （3）A
【解析】
【小问1详解】
根据题意可知一滴溶液中含纯油的体积为
【小问2详解】
由图示油膜可知，油膜所占坐标纸的格数约140个，油膜的面积为
则酸分子的直径约为
【小问3详解】
根据
A．甲同学在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒少了一点，导致油酸浓度比计算值大了一些，算出的一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积比实际值小，导致所测的分子直径d偏小，故A正确；
B．乙同学在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器把溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针管比原来的细，每滴油酸酒精溶液的体积比原来的小，则一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积变小，对应的油膜面积变小，但体积还是按原来的细的算的，导致所测的分子直径d偏大，故B错误；
C．丙在计算油膜面积时，把凡是不足一格的油膜都不计，则计算的油膜面积比实际面积小一些，导致所测的分子直径d偏大，故C错误。
故选A。
12. 如图甲所示，利用双缝干涉测定光的波长的实验中，双缝的间距双缝到光屏的距离，实验时，接通电源使光源正常发光，调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。
（1）某种单色光照射双缝得到的干涉条纹如图乙所示，则分划板在图乙中A位置时游标卡尺的读数（如图丙所示），______mm，在B位置时游标卡尺的读数，相邻两亮条纹的间距=______mm；该单色光的波长______（结果保留三位有效数字）。
（2）若装置各数据不变，改用波长为的光照射双缝，则屏上观察到的条纹个数______（填“增加”“减少”或“不变”）。
【答案】（1） ①. 10.7 ②. 0.700 ③. 467
（2）减少
【解析】
小问1详解】
由图丙可得
根据图乙，可得相邻两亮条纹间距
根据，可得该单色光的波长
【小问2详解】
根据可知，改用波长为 的光照射时，波长变长，则条纹间距变大，条纹个数将减少。
三、计算题（本题共3小题，共40分。解答时应写出必要的文字说明，方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位）
13. 如图所示，倾角为的足够长的光滑斜面固定在水平面上，斜面底端有一挡板，质量为m的木块甲紧靠挡板放置，轻质弹簧一端与木块甲相连，另一端与质量为m的木块乙相连，弹簧劲度系数为k。开始时两木块均静止，用沿斜面向下的力缓慢推物体乙，到某一位置后撤去该力。此后木块乙在斜面上做简谐运动，当乙第一次运动到最高点时木块甲恰要离开挡板。已知重力加速度为g。求：
（1）木块乙做简谐运动的振幅；
（2）撤去力时木块甲对挡板的压力大小。
【答案】（1）；（2）2mg
【解析】
【详解】（1）设木块乙原来静止时，弹簧的压缩量为，对乙根据平衡条件有
运动到最高点时，弹簧的伸长量为，对甲根据平衡条件有
简谐运动振幅
则
（2）设撤去力时弹簧的形变量为，则
挡板对甲的支持力
解得
根据牛顿第三定律，甲对挡板的压力大小
14. 一列简谐波在x轴上传播，如图所示，时刻的波形如图中实线所示，时刻的波形如图中虚线所示。已知，问：
（1）若波沿x轴正方向传播，且，这列波的传播速度是多大？
（2）若波沿x轴负方向传播，且无约束条件，波速是多大；
（3）若波速，则波向哪个方向传播？
【答案】（1）40m/s；（2），n=0、1、2、3…；（3）沿x轴负方向传播
【解析】
【详解】（1）波沿x 轴正方向传播, 因为Δt 故波速
（2）波沿x轴负方向传播，传播的距离
则波速
（3）波在△t时间内传播的距离
波形沿传播方向传播整数个波长的距离与原波形重合，即虚线波形可看做原波形沿波的传播方向移动 后得到的，故波应向左传播，即沿x轴负方向传播。
15. 如图所示，半圆形玻璃砖的半径为R，CD为直径，O为圆心，对称轴O'O垂直于CD，在玻璃砖的右侧放置一个完全相同的另一玻璃砖，已知C'D'//CD。位于A点的光源发出一束与O'O平行的单色光，射向玻璃砖上的B点，经玻璃砖折射后，从P点沿与CD成θ=30°角的方向射出。光线射入另一玻璃砖表面的M点后，最后在玻璃砖内表面E点（图中未画出）恰好发生全反射。已知AO平行于CD，AO'=，AB=R，光在真空中的传播速度为c。求：
（1）玻璃砖的折射率；
（2）光从A点传播到P点所经历时间；
（3）已知O"为右玻璃砖的圆心，也在O'O的直线上，求MO"的距离。
【答案】（1）；（2）；（3）R
【解析】
【详解】（1）光从A点射出后经B点到P点的光路如图所示
在△BOH中有
解得
i1=60°
因为θ=30°，故
γ2=60°
由光路的可逆性可知
i2=γ1
由几何知识得
i2+γ1=60°
则
i2=γ1=30°
故
（2）光在玻璃中的传播速度为
由几何知识可知
光从A点传播到P点经历时间为
（3）从M点射入右侧玻璃砖的光线，入射角
i3=γ2=60°
根据折射定律可知
解得
γ3=30°
光线在E点发生全反射，则
在△O″ME中，由正弦定理得
解得
O″M=R