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2024-2025学年高二下学期期中考试
物理
一、单选题（每题4分，共28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
2．一列简谐横波沿x轴传播，图甲为波在t=0时刻的波形图，图乙为平衡位置在x=1m处质点P的振动图像。下列说法正确的是（　　）
A．该波沿x轴正方向传播 B．该波的波速为2m/s
C．0~5s内，质点Q运动的路程为5cm D．6s末，质点P运动到了Q点
3．如图所示，玻璃砖的截面由半径为的四分之一圆和直角三角形组成，已知点为四分之一圆的圆心，，是圆弧上的一点，点到的距离为，一束单色光平行从点射入玻璃砖中，折射光线平行，则该玻璃砖的折射率为（　　）
A．3 B．2 C． D．
4．拔罐是中医传统养生疗法之一，以罐为工具，将点燃的纸片放入一个小罐内，当纸片燃烧完时，迅速将火罐开口端紧压在皮肤上，火罐就会紧紧地“吸”在皮肤上，造成局部瘀血，以达到通经活络、祛风散寒等作用的疗法封闭气体质量变化不计，可以看作理想气体。火罐“吸”到皮肤上之后，下列说法正确的是（　　）
A．火罐内的气体内能增大
B．火罐内的气体温度降低压强减小
C．火罐内的气体温度降低压强不变
D．火罐内的气体单位体积分子数增大，压强不变
5．如图，在平静的湖面下深h处有一点光源S，则湖面上有光线射出的区域的面积为（湖水的折射率为）（　　）
A． B． C． D．
6．一列简谐横波在时的波形图如图所示。介质中处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为（y的单位是cm）。下列说法中正确的是（　　）

A．这列波的波长为3m B．这列波的波速为1m/s
C．这列波的传播方向沿x轴负方向 D．在时间内，P质点通过的路程是
7．如图所示，粗细均匀的玻璃管竖直放置且开口向上，管内由两段长度相同的水银柱封闭了两部分体积相同的空气柱．向管内缓慢加入少许水银后，上下两部分气体的压强变化分别为Δp1和Δp2，体积减少分别为ΔV1和ΔV2．则 （ ）

A．Δp1<Δp2 B．Δp1>Δp2
C．ΔV1<ΔV2 D．ΔV1>ΔV2
二、多选题（每题6分，全对得6分，少选得3分，错选或多选得0分，共18分）
8．封闭在汽缸内的一定质量的气体，如果保持气体体积不变，当温度升高时，说法正确的是
A．气体的密度增大 B．气体的压强增大
C．气体分子的平均动能减小 D．气体分子的平均动能增大
9．某同学利用DIS实验系统研究一定质量理想气体的状态变化，实验后计算机获取的图像如图所示，已知气体在状态B的温度TB=600K。如将上述变化过程的图像改为图像或图像，下列图像正确的是（　　）
A． B．
C． D．
10．一列简谐横波在时的波形如图实线所示。下列说法中正确的是（　　）
A．平衡位置分别为A、B的2个质点的振幅不相等
B．如果波向右传播，平衡位置分别为B、C的2个质点，在此时刻的振动方向相反
C．若波速为240m/s，则波的频率为30Hz
D．若虚线是简谐横波在时的波形图，波的传播速度一定为：（）
三、实验题
11（6分）．(1)“测定玻璃的折射率”的实验中，将玻璃砖放置在白纸上，和分别是玻璃砖与空气的两个界面，如图1所示。在玻璃砖的一侧插上两枚大头针和，用“+”表示大头针的位置，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并依次插上大头针和。在插和时，应使______（选填选项前的字母）。
A．只挡住的像
B．只挡住的像
C．同时挡住、的像
D．同时挡住、的像和
(2)用油膜法估测油酸分子直径是一种通过测量宏观量来测量微观量的方法。已知1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为，在水面上形成的单分子油膜面积为，则油酸分子的直径= 。图2为某同学在实验中画出的油膜轮廓。在计算油膜面积时，他把凡是半格左右的油膜都算成了一格，这一操作会导致实验测得的油酸分子直径 （选填“偏大”或“偏小”）
12（10分）．在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上，如图甲所示。已知双缝间的距离为d，在距离双缝L处的屏上，用测量头测量条纹间宽度。
(1)将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图乙所示；然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时如图丙所示的手轮上的示数为 mm，求得相邻亮纹的间距Δx为 mm；
(2)波长的表达式λ= （用Δx、L、d表示）；
(3)若改用频率较高的单色光照射，得到的干涉条纹间距将 （选填“变大”“不变”或“变小”）；
(4)如图丁为上述实验装置示意图。S为单缝，S1、S2为双缝，屏上O点处为一条亮条纹。若实验时单缝偏离光轴，向下微微移动，则可以观察到O点处的干涉条纹间距将 （选填“变大”“不变”或“变小”）。
四、解答题
13（13分）．如图所示，一玻璃球体的半径为，球心，为直径，在球的左侧有一竖直接收屏在点与玻璃球相切。自点发出的光线在点射出，出射光线平行于，照射在接收屏上的点。另一光线恰好在点发生全反射。已知，光在真空中的传播速度为，求：
（1）玻璃的折射率及点到直径的距离。
（2）光由传到点所需时间。
14（12分）．得知某企业的一个特殊车间需要环境温度的监控，小伟同学制作了一个简易的环境温度监控器，如图所示，汽缸导热，缸内温度与环境温度可以认为相等，达到监控的效果。汽缸内有一质量不计、横截面积，的活塞封闭着一定质量理想气体，活塞上方用轻绳悬挂着矩形重物m，若轻绳拉力刚好为零，警报器即开始报警。当缸内温度为时，活塞与缸底相距，与重物相距。环境空气压强，重力加速度大小，不计活塞厚度及活塞与缸壁间的摩擦。
(1)当活塞刚好接触重物时，求缸内气体的温度；
(2)某时刻警报器开始报警，若重物质量为，求此时缸内气体温度。
15（13分）．如图所示，均匀薄壁U形管左管上端封闭，右管开口且足够长，管内水银柱封住A部分气体，当A部分气柱的温度为300K时，左、右两管内水银面等高，A气柱的长度，大气压强为75cmHg，求：
(1)现使A气体的温度缓慢升高，当温度升高到多少K时，左管水银面下降2.5cm？
(2)如果A内气体的温度在(1)情况下升高后保持不变，在右管内加入多长的水银，可以使A管的水银面重新回到原位置。
试卷第1页，共3页
答案第1页，共2页高二期中考试物理参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A C C B A D D BD AC BC
1．A
【详解】A．单摆在周期性外力作用下做受迫振动，其振动周期由周期性外力的周期来决定，与单摆的摆长无关，A正确；
B．当波源与观察者互相靠近时，观察者接收到的波的频率会变大，B错误；
C．在干涉现象中，振动减弱点的振幅是两列波的振幅只差，只有振幅相等时，处于平衡位置，C错误；
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薄膜干涉，D错误。
故选A。
2．C
【详解】A．根据图乙可知，t=0时刻，质点P向上振动，根据“上下坡”法可知，该简谐波沿x轴负方向传播，故A错误；
B．根据图甲可知，该波的波长为2m，则波速为
故B错误；
C．由于
则质点P运动的路程为
故C正确；
D．介质中的质点只在自己的平衡位置附近振动，而不会随波迁移，故D错误。
故选C。
3．C
【详解】画出光路图如图所示
由题意可知
点到的距离为，根据几何关系可得，入射角为
折射角为
根据折射率公式可得
ABD错误，C正确。
故选C。
4．B
【详解】在刚开始的很短时间内，火罐内部气体体积不变，由于火罐导热性良好，所以火罐内气体温度迅速降低，根据理想气体状态方程可知，气体压强减小，在外界大气压的作用下火罐“吸”在皮肤上，故B正确，ACD错误。
故选B。
5．A
【详解】光线发生全反射的临界角满足
根据几何关系有
湖面上有光线射出的区域的面积为
联立解得
故选A。
6．D
【详解】A．由图可知这列波的波长
故A 错误；
B．由振动方程得
则波速
故B错误；
C．根据振动方程知P点在0时刻后向上振动，在波形图中由同侧法得波向x轴正向传播，故C错误；
D．时间
在时间内，P质点通过的路程是
故D正确。
故选D。
7．D
【详解】加入少许水银后，上部分气体压强变化量为，下部分气体压强的变化量，所以，A、B错误；由玻意耳定律得,，可得:,,解得：,故选D．
8．BD
【详解】一定质量的气体，如果保持气体体积不变，根据密度公式得密度也就不变，故A错误；根据气体状态方程，如果保持气体体积不变，当温度升高时，气体的压强就会增大，故B正确；温度是分子平均动能的标志，温度升高说明分子平均动能增大，故C错，D对．
9．AC
【详解】由图像可得，理想气体在A状态的体积，压强，从A态到B态发生等压变化，有
代入，，解得
理想气体从B态到C态发生等容变化，有
代入，，，解得
故选AC。
10．BC
【详解】A．介质中所有质点的振幅都相等，故A错误；
B．如果波向右传播，可判断出此时刻平衡位置为B的质点向y轴正方向振动，平衡位置为C的质点向y轴负方向振动，二者振动方向相反，故B正确；
C．由图可知，波长为
所以，频率为
故C正确；
D．因波的传播方向未知，所以，波的传播速度不一定为：（），故D错误。
故选BC。
11．(1)CD
(2) 偏小
【详解】（1）实验的过程中，要先在白纸上放好玻璃砖，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2，然后在玻璃砖另一侧观察，调整视线使P1的像被P2的像挡住，接着在眼睛所在一侧相继又插上两枚大头针P3和P4，使P3同时挡住P1、P2的像，P4挡住P3及P1、P2的像。
故选CD。
（2）[1]若将含有纯油酸体积为V的一滴油酸酒精溶液滴到水面上，形成面积为S的油酸薄膜，则由此可估测油酸分子的直径为
d=
[2]把凡是半格左右的油膜都算成了一格，这一操作会导致计算时油膜面积偏大，实验测得的油酸分子直径偏小。
12． 13.870 2.310 变小 不变
【详解】(1)[1][2]图乙读数
2mm+0.01mm×32.0=2.320mm
图丙读数
13.5mm+0.01mm×37.0=13.870mm
则条纹间距
Δx=mm=2.310mm
(2)[3]根据Δx=λ可得波长的表达式λ=
(3)[4]若改用频率较高的单色光照射，则波长减小，由Δx=λ可知，得到的干涉条纹间距将变小；
(4)[5]若实验时单缝偏离光轴向下微微移动，由Δx=λ可知，条纹间距不变。
13．（1）；；（2）
【详解】（1）已知，由几何关系知入射角，折射角，则玻璃的折射率为
由题意可知临界角为
则有
故N点到直径AB的距离为
(2)光在玻璃中传播速度为
光由B传到M的时间为
光由M传到Q的时间为
总时间为
14．(1)
(2)
【详解】（1）从开始到活塞刚接触重物，气体为等压变化过程，则
解得
（2）从刚接触重物到绳子拉力刚好为零，有
气体为等容变化过程
解得。
15．(1)400K；(2)25cm
【详解】(1)初始时，A管内气体的压强为75cmHg，气体的体积为10S，温度升高到T2时，左管水银面下降2.5cm，则A管内的压强为80cmHg，气体的体积为12.5S，根据理想气体状态方程
解得
(2)温度升高后，A内气体的体积是12.5S，压强是80cmHg，加水银后，A内气体的体积是10S，根据玻意耳定律
解得
故需加入的水银长度为
【点睛】该题考查了理想气体状态方程的应用，具体注意以下两个方面：
1.在求解被封闭气体气体的压强时，有时需要对活塞或液柱进行受力分析，利用力的平衡解答。在选取研究对象时，往往以受力较少的那个物体为研究对象；
2.对于研究在U型管内被封闭的气体的状态参量的变化时，要正确的确定理想气体的状态，分析其状态参量，选择相应的状态方程进行解答。

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