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2025-2026学年北京市西城区铁路第二中学高二（下）期中物理试卷
一、单选题：本大题共10小题，共30分。
1.用小球和轻弹簧组成弹簧振子，使其沿水平方向振动，振动图像如图所示，下列描述正确的是（　　）
A. t=1s时，小球的加速度和位移均为负的最大值
B. 1～2s内，小球的速度逐渐减小，加速度逐渐增大
C. 2～3s内，弹簧的势能逐渐减小，弹簧弹力逐渐增大
D. t=4s时，小球的动能达到最大值，弹簧的势能达到最小值
2.关于分子动理论，下列说法正确的是（　　）
A. 液体分子的无规则运动称为布朗运动
B. 固体很难被压缩，说明固体分子间存在引力
C. 液体中悬浮微粒的无规则运动称为布朗运动
D. 做布朗运动的颗粒无规则运动的轨迹就是分子的无规则运动的轨迹
3.如图，在一根张紧的绳上挂几个单摆，其中C、E两个摆的摆长相等，先使C摆振动，其余几个摆在C摆的带动下也发生了振动，则（　　）
A. 只有E摆的振动周期与C摆相同
B. B摆的频率比A、D、E摆的频率小
C. E摆的振幅比A、B、D摆的振幅大
D. B摆的振幅比A、D、E摆的振幅大
4.一列简谐横波在t=0时刻的波形如图中的实线所示，已知波沿x轴正方向传播，t=0.02s时刻的波形如图中虚线所示。若该波的周期T大于0.02s,则该波的传播速度是（　　）
A. 1m/s B. 4m/s C. 3m/s D. 6m/s
5.关于光现象及应用，下列说法正确的是（　　）
A. 佩戴特制的眼镜观看立体电影，是利用了光的折射
B. 雨后太阳光入射到水滴形成彩虹，是由于光的干涉
C. 医学上用光纤制成内窥镜做人体内部检查，是利用了光的偏振
D. 光经过游标卡尺的缝时，出现明暗相间的条纹，是由于光的衍射
6.分子力F随分子间距离r的变化如图所示。将两分子从相距r=r2处释放，仅考虑这两个分于间的作用，下列说法正确的是（　　）
A. 从r=r2到r=r1分子力先减小后增大
B. 从r=r2到r=r0分子间引力一直在减小
C. 从r=r2到r=r1分子动能先增大后减小
D. 从r=r2到r=r0分子势能先减小后增大
7.如图表示两列相干水波的叠加情况，图中的实线表示波峰，虚线表示波谷。设两列波的振幅均为5cm,且图示的范围内振幅不变，波速和波长分别为1m/s和0.5m。C点是B、E连线的中点，下列说法正确的是（　　）
A. C、E两点都保持静止不动
B. 图示时刻A、B两点的竖直高度差为20cm
C. 图示时刻C点正处于平衡位置且向水面下方运动
D. 从图示的时刻起经0.25s,B点通过的路程为10cm
8.氧气分子在0℃和100℃时的速率分布规律如图所示，横坐标表示分子速率区间，纵坐标表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比，由图可知（　　）
A. 同一温度时，氧气分子的速率呈现出“中间多，两头少”的分布规律
B. 随着温度的升高，每一个氧气分子的速率都增大
C. 随着温度的升高，氧气分子中速率小的分子所占的比例增大
D. 随着温度的升高，氧气分子中速率大的分子所占的比例减少
9.有一种光导纤维沿径向折射率的变化是连续的，称为连续型光导纤维。其折射率中心最大，沿径向逐渐减小，外表面附近的折射率最小。关于光在连续型光导纤维中的传播，下列四个图中能正确表示其传播路径的是（　　）
A. B.
C. D.
10.劈尖干涉是一种薄膜干涉，如图所示。将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夹入两张纸片，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜，当光从上方入射后，从上往下看到的干涉条纹有如下特点：（1）任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等；（2）任意相邻明条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定。现若在如图所示装置中抽去一张纸片，则当光入射到劈形空气薄膜后。（　　）
A. 从上往下可以观察到干涉条纹间距变大
B. 从上往下可以观察到干涉条纹间距变小
C. 从上往下可以观察到干涉条纹间距不变
D. 同时换成波长更大的入射光，从上往下可以观察到干涉条纹间距变小
二、多选题：本大题共4小题，共12分。
11.下列说法中正确的是（　　）
A. 液体表面张力的方向与液面相切
B. 凡具有各向同性的物质一定是非晶体
C. 晶体有确定的熔点，非晶体也有确定的熔点
D. 在空间站内完全失重的环境下，水滴能收缩成标准的球形是因为液体表面张力的作用
12.在下列现象中，可以用多普勒效应解释的有（　　）
A. 雷雨天看到闪电后，稍过一会儿才能听到雷声
B. 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发生变化
C. 观察者听到远去的列车发出的汽笛声，音调会变低
D. 同一声源发出的声波，在空气和水中传播的速度不同
13.如图所示，一束光沿着半圆形玻璃砖的半径射到它的平直的边上，在玻璃砖与空气的界面上发生反射和折射，入射角为θ1，折射角为θ2，下列说法正确的是（　　）
A. 反射光的频率大于入射光的频率
B. 折射光的波长等于入射光的波长
C. 若增大入射角θ1，则折射光将减弱
D. 若增大入射角θ1，则折射角θ2将增大
14.一列沿x轴传播的简谐横波，t=0时刻的波形图如图1所示，P、Q是介质中的两个质点，图2是质点Q的振动图像。下列说法正确的是（　　）
A. 该波的速度为2m/s B. 该波沿x轴负方向传播
C. 质点Q在0～2s内随波向右迁移 D. 此时刻质点P沿y轴负方向运动
三、实验题：本大题共2小题，共20分。
15.（1）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V，在水面上形成的单分子油膜面积为S，则油酸分子的直径d= 。
（2）某同学测量玻璃的折射率，作出了如图甲所示的光路图。他以O点为圆心画圆，与入射光线和折射光线分别交于P和Q，由P和Q做法线的垂线，测量垂线段的长度，记为PM和NQ，则此玻璃的折射率n= 。
（3）利用如图乙所示装置研究双继干涉现象，安装好仪器，调整光源的位置，使光源发出的光能平行地进入遮光筒并照亮光屏。放置单缝和双缝，使缝相互平行，调整各部件的间距，观察白光的双缝干涉图样，在光源和单缝间放置滤光片，使单一颜色的光通过后观察单色光的双缝干涉图样。用米尺测出双缝到屏的距离L，用测量头测出相邻的两条亮（或暗）纹间的距离Δx,换用不同颜色的滤光片，观察干涉图样的异同，并求出相应的波长。
①关于该实验，下列说法正确的是 （填正确答案标号）。
A.增大单缝到双缝的距离。干涉条纹间距变窄
B.将蓝色滤光片换成红色滤光片，干涉条纹间距燹窄
C.换一个两缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变窄
D.去掉滤光片后，将观察到彩色的干涉条纹
②实验装置中分划板与螺旋测微器相连，第一次分划板中心刻度线对齐第1条亮纹中心，螺旋测微器读数为1.990mm,转动手轮第二次分划板中心刻度线对齐第10条亮纹中心，螺旋测微器的示数如图丙所示。已知双缝的间距为0.5mm,从双缝到屏的距离为1m,则图乙中螺旋测微器的示数是 mm,求得相邻亮纹的间距Δx为 mm（保留四位有效数字），所测光波的波长为 m（结果保留两位有效数字）。
16.用图1所示的装置做“用单摆测重力加速度”的实验。
（1）下列实验操作正确的是______（填选项前的字母）。
A.让小球从细线与竖直方向夹角为30°的位置开始运动
B.在最高点释放小球并同时开始计时
C.用轻且不易伸长的细线和密度大且直径较小的球组装成单摆
D.在小球经过最低点时开始计时，测量30～50次全振动的时间
（2）如图2所示，用游标卡尺测量摆球直径。摆球直径d=______mm。
（3）测量摆球直径d,摆线长l,单摆完成n次全振动的时间t,可得重力加速度的大小g=______（用题目所给的字母表示）。
（4）某同学设计了利用单摆和力传感器验证机械能守恒定律的实验方案。如图3所示，O点为单摆的悬点，将摆球从A点由静止释放，摆球将在竖直面内的A、C之间来回摆动，B点为运动的最低点。摆球运动过程中用力传感器测量细线上的拉力大小，传感器示数的最大值和最小值分别为F1和F2，摆球静止在B点时，传感器示数为F0。
推导说明，F0、F1、F2满足什么关系即可验证摆球运动过程中在A点和B点的机械能相等。
四、简答题：本大题共3小题，共29分。
17.如图，一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再变化到状态C，已知气体在状态A时的温度为300K，则气体在状态B时的温度为______K，从状态A到状态C气体从外界吸收热量______J。
18.如图所示，AB为空气与某介质的界面，直线MN垂直于界面AB。已知，该介质的折射率，光在空气中的传播速度约为：3×108m/s。求：
（1）光以i=45°入射角由空气射入该介质时的折射角r；
（2）光在该介质中的传播速度v；
（3）光由该介质射向空气，发生全反射的临界角C。
19.（1）质量为m的小球竖直落下与水平地面发生碰撞，若碰撞前后的速度大小都是v,方向都沿竖直方向，与地面的作用时间为Δt,碰撞过程中忽略小球所受重力，求地面对小球的平均作用力的大小。
（2）如图所示，从距秤盘h高处把一筒豆粒由静止持续均匀地倒在秤盘上，从第一粒豆落入秤盘至最后一粒豆落入秤盘用时为t,豆粒的总质量为m。若每个豆粒只与秤盘碰撞一次，且豆粒弹起时竖直方向的速度变为碰前的一半，忽略豆粒与秤盘碰撞过程中豆粒的重力，已知重力加速度为g,估算碰撞过程中秤盘受到的平均压力的大小。
（3）从分子动理论的观点来看，气体对容器的压强是大量气体分子不断撞击器壁的结果。正方体密闭容器中有一定质量的理想气体，每个分子质量为m,单位体积内分子数为n。设气体分子速率均为v,且与器壁各面碰撞的机会均等；与器壁碰撞前后瞬间，分子速度方向都与器壁垂直，且速率不变。请推导气体对器壁的压强p与m、n和v的关系。
五、计算题：本大题共1小题，共9分。
20.摆动是生活中常见的运动形式，秋千、钟摆的运动都是我们熟悉的摆动。摆的形状各异，却遵循着相似的规律。
（1）如图1所示，一个摆的摆长为L，小球质量为m,拉起小球使摆线与竖直方向夹角为θ时将小球由静止释放，忽略空气阻力。求小球运动到最低点时绳对球的拉力的大小F。
（2）如图2所示，当小球运动到摆线与竖直方向夹角为α（α＜θ）时，求此时小球的角速度大小ω1。
（3）如图3所示，长为L的轻杆，一端可绕固定在O点的光滑轴承在竖直平面内转动，在距O点为和L处分别固定一个质量为m、可看作质点的小球，忽略轻杆的质量和空气阻力。将杆与小球组成的系统拉到与竖直方向成θ角的位置由静止释放，当系统向下运动到与竖直方向夹角为α（α＜θ）时，求此时系统的角速度大小ω2。
1.【答案】D
2.【答案】C
3.【答案】C
4.【答案】A
5.【答案】D
6.【答案】C
7.【答案】B
8.【答案】A
9.【答案】A
10.【答案】A
11.【答案】AD
12.【答案】BC
13.【答案】CD
14.【答案】AB
15.【答案】
CD
13.870
1.320
6.6×10-7

16.【答案】CD 18.08 若F0、F1、F2满足得3F0=F1+2F2，可验证摆球运动过程中在A点和B点的机械能相等
17.【答案】100 400
18.【答案】解：（1）根据折射定律有n=
代入数据解得r=30°
（2）光在这种介质中的传播速度为：v==×108m/s
（3）全反射临界角正弦值为：sinC==
则临界角C=45°
答：（1）当入射角i=45°时，折射角r为30°；
（2）此光在这种介质中的光速v为×108m/s；
（3）此光由这种介质射向空气时，发生全反射的临界角为45°。
19.【答案】解：（1）以竖直向上为正方向，根据动量定理
FΔt=mv-m（-v）
解得地面对小球的平均作用力的大小
（2）根据动力学公式
豆粒与秤盘碰撞时的速度为
豆子时均匀落下，则单位时间落在秤盘的质量为，则在极短时间Δt内和秤盘作用的豆子，以竖直向上为正方向，根据动量定理
可得秤盘对豆粒的平均作用力为
根据牛顿第三定律，秤盘受到的平均压力的大小为
（3）取向右为正方向，根据动量定理，一个粒子每与器壁碰撞一次给器壁的冲量
ΔI=2mv
如图所示

以器壁上的面积S为底、以vΔt为高构成柱体，由题设可知，其内的粒子在Δt时间内有与器壁S发生碰撞，碰壁粒子总数
在Δt时间内粒子给器壁的冲量
I=NΔI
面积为S的器壁受到粒子压力
气体对器壁的压强
解得
答：（1）地面对小球的平均作用力的大小。
（2）碰撞过程中秤盘受到的平均压力的大小。
（3）气体对器壁的压强。
20.【答案】小球运动到最低点时绳对球的拉力的大小是mg（3-2cosθ） 如图2所示，当小球运动到摆线与竖直方向夹角为α（α＜θ）时，此时小球的角速度大小ω1是 此时系统的角速度大小ω2是
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