江苏省徐州市高二下学期开学收心检测物理试题（word版含答案）

江苏省徐州市高二下学期开学收心检测物理试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、多选题
1．一列简谐横波t=0时刻的波形图如图所示，已知波沿x轴正方向传播，传播速度为10m/s，则下列说法正确的是（ ）
A．x=0.7m处的质点比x=0.6m处的质点先运动到波峰的位置
B．此时x=2.25m处的质点正在做加速度减小的加速运动
C．x=1m处的质点再经过0.15s时刻刻运动到波峰位置
D．x=2.3m处的质点再经过0.08s可运动至波峰位置
E．x=1m处的质点在做简谐运动，其振动方程为y=0.8sin（10πt）（m）
2．下列说法正确的是（ ）
A．观测到某星球上A元素发出的光的频率大于地球上A元素发出的光的频率，则该星球正在靠近地球
B．自然光包含着垂直于传播方向上的沿一切方向振动的光，且沿各个方向振动的光的强度均相同
C．在岸边观察水中的鱼，鱼的实际深度比看到的要浅一些
D．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，则干涉条纹间距变宽
E．若红光由真空进入折射率为n的介质中，则红光在介质中的波长与其在真空中的波长的比值为n
3．下列说法中正确的是________。
A．分子间同时存在的引力和斥力随分子间距离的增大而减小
B．发生布朗运动的微粒越大，布朗运动越明显
C．多晶体是各向同性的
D．热量能自发地从低温物体传到高温物体
4．甲、乙两个密闭的容器中分别装有等质量的同种气体，两容器的容积分别为V甲、V乙，两容器中气体的压强分别为p甲、p乙，已知V甲>V乙。p甲=p乙，则下列说法正确的是（　　）
A．两容器中气体温度相同
B．甲容器中气体分子的平均速率较大
C．乙容器中气体分子与器壁的平均撞击力较小
D．甲容器中气体分子在单位时间内与单位面积器壁碰撞的分子数较多
E．乙容器中气体分子在单位时间内与单位面积器壁碰撞的分子数较多
5．如图所示，A、B为两个水平横卧的气缸，它们内部各有一活塞，活塞间用硬直杆连接，两气缸内盛有温度相同的气体，活塞之间为真空，不计摩擦，当两气缸内气体升高相同温度时（　　）
A．两气缸内压强增加量相等 B．两气缸内压强增加量不相等
C．活塞不会移动 D．活塞会移动
二、单选题
6．人的眼球可简化为如图所示的光学模型，即眼球可视为由两个折射率相同但大小不同的球体组成。沿平行于球心连线方向，入射宽度为的平行光束进入眼睛，汇聚于视网膜上的处（两球心连线的延长线交于大球表面的一点），图中小球半径为，光线汇聚角为，则两球体折射率为（　　）
A． B． C．2 D．
7．如图所示，环境温度稳定不变，静止竖直放置的U形管a管开口与大气相通，b管封闭，此时b管内水银面比a管内水银面高h．若外界大气压强（ ）
A．减小一些，则h变小
B．减小一些，则h变大
C．变大一些，则h变小
D．变大一些，则h不变
8．下列说法正确的是 （填选项前的字母）
A．质量、温度都相同的氢气和氧气，分子平均动能不相同
B．液晶既具有液体的流动性，又具有晶体的光学各向同性特点
C．悬浮在液体中的固体微粒越小，布朗运动就越明显
D．只要知道气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数，就可以算出每个分子的体积
9．光滑绝热的活塞把密封的圆筒容器分成A、B两部分，这两部分充有温度相同的气体，平衡时，现将A中气体加热到127℃，B中气体降低到27℃，待重新平衡后，这两部分气体体积的比为（　　）
A．1∶1 B．2∶3 C．3∶4 D．2∶1
10．关于机械波的概念，下列说法中正确的是（　　）
A．质点振动的方向总是垂直于波的传播方向
B．简谐波沿长绳传播，绳上平衡位置相距半个波长的两质点振动位移相等
C．任一质点每经过一个周期沿波的传播方向移动一个波长
D．相隔一个周期的两时刻，简谐波的图象相同
11．一列沿 x 轴正方向传播的简谐横波在 t=0 时刻的波形如图所示，质点 P 的x坐标为3m。已知任意振动质点连续 2 次经过平衡位置的时间间隔为 0.4s。下列说法错误的是（　　）
A．波速为4m/s
B．波的频率为 1.25Hz
C．x 坐标为 22m 的质点在 t=0.2s 时恰好位于波峰
D．当质点 P 位于波峰时，x 坐标为 17m 的质点恰好位于波谷
12．下列说法正确的是（　　）
A．气体分子平均动能越大，其压强一定越大
B．两种物质温度相同时，其分子平均动能不一定相同
C．当分子之间距离增大时，分子间的引力和斥力都增大
D．液体中悬浮微粒的布朗运动是由做无规则运动的液体分子撞击引起的
三、实验题
13．在用油膜法估测分子的大小的实验中，具体操作如下：
①取油酸0.1 mL注入250 mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到250 mL的刻度为止，摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸酒精溶液；
②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量筒达到1.0 mL为止，恰好共滴了100滴；
③在边长约40 cm的浅盘内注入约2 cm深的水，将细石膏粉均匀地撒在水面上，再用滴管吸取油酸酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，油酸在水面上尽可能地散开，形成一层油膜，膜上没有石膏粉，可以清楚地看出油膜轮廓；
④待油膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上绘出油膜的形状；
⑤将画有油膜形状的玻璃板放在边长为1.0 cm的方格纸上，算出完整的方格有67个，大于半格的有14个，小于半格的有19个．
(1)这种估测方法是将每个分子视为_______，让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜可视为单分子油膜，这层油膜的厚度可视为油酸分子的______．
(2)利用上述具体操作中的有关数据可知一滴油酸酒精溶液含纯油酸为________m3，油膜面积为_____m2，求得的油膜分子直径为_______m．(结果全部取两位有效数字)
14．2020年12月17日1时59分，嫦娥五号荣耀归来，中国首次月面自动采样返回任务取得圆满成功。将来也许你会被选拔为登月宇航员到月球考查，假如你在月球上利用单摆测量月球表面的重力加速度，请思考完成以下问题：
(1)制作单摆的摆线，应选用_____________（填选项前的字母）。
A．粗钢丝 B．橡皮绳 C．细棉线
(2)为了减小测量周期的误差，计时起始点和结束点宜选择摆球运动到_____________（填选项前的字母）。
A．最高点 B．最低点 C．任意位置
(3)在月球上分别用摆长为80cm、100cm和120cm的单摆进行实验，测得它们完成20次全振动的时间分别是88.59s、98.60s和107.81s。由此实验测得月球表面的重力加速度_____________（保留3位有效数字）。
(4)已知地球质量约为月球的81倍，地球半径约为月球的3.7倍，地球、月球均视为质量分布均匀的球体，忽略自转影响，地球表面的重力加速度取9.83。可计算得月球表面的重力加速度_______（保留3位有效数字）。
(5)定义，本次实验_____________%（保留2位有效数字）。
四、解答题
15．如图所示，在光滑水平桌面上，弹簧的一端固定，另一端连接一个物块，弹簧质量不计，劲度系数为k，物块（可视为质点）的质量为m，静止在O点，此时弹簧处于原长状态。以O点为坐标原点，水平向右为x轴正方向，建立坐标系O-x。用力F将物块从O点缓慢向右拉至某一位置x1处，弹簧始终处于弹性限度内。
(1)请画出F随物块位移x变化的示意图；并根据F-x图像求物块沿x轴从O点运动到位置x1的过程中力F所做的功。
(2)在位置x1处将力F撤掉，证明力F撤掉后物块做简谐运动。
(3)证明力F撤掉后物块做简谐运动的机械能与振幅的平方成正比。
(4)在摆角很小的情况下，单摆的运动是简谐运动。如图所示，一单摆的摆长为L，在悬点的正下方0.19L处有一小钉，设摆角很小，求单摆的左右两侧振幅之比。
16．如图所示，两端开口内壁光滑的导热汽缸竖直固定放置，质量分别为m和2m的两个活塞A、B由长度为2L的轻杆相连，两活塞的横截面积分别为S和2S，活塞间封闭有一定质量的理想气体。开始时，活塞B距离较细汽缸底端为L，整个装置处于静止状态。此时大气压强为，汽缸周围温度为127℃。现在活塞A上部缓慢倒入细沙，直到活塞A恰好位于较细气缸底部。
(1)求加入细沙的质量；
(2)保持细沙质量不变，再缓慢降低气体温度，使活塞回到原来位置，内能减少了，求此时封闭气体的温度及此过程中气体放出的热量。
17．如图所示，一粗细均匀的“山”形管竖直放置，A管上端封闭，B管上端与大气相通，C管内装有带柄的活塞，活塞下方直接与水银接触。A管上方用水银封有长度L=10 cm的空气柱，温度t1=27℃；B管水银面比A管中高出h=4 cm。已知大气压强p0=76 cmHg。为了使A、B管中的水银面等高，可以用以下两种方法：
（1）固定C管中的活塞，改变A管中气体的温度，使A、B管中的水银面等高，求此时A管中气体的热力学温度T2；
（2）在温度不变的条件下，向上抽动活塞，使A、B管中的水银面等高，求活塞上移的距离。（结果保留一位小数）
18．如图所示，某三棱镜的截面ABC是边长为L的等边三角形，在C点垂直BC的方向固定光屏，一束单色光从D点以i=45°角入射，经三棱镜后照射到屏上的P点．现令光线在D点的入射方向沿顺时针方向转动直至垂直AB边入射，此时光线从三棱镜射出后照射到屏上的Q点，已知，三棱镜对该单色光的折射率，光在真空中速度为c，，求：
(ⅰ)光线从D点以i=45°角入射时在三棱镜中的传播时间；
(ⅱ)屏上P点与Q点的间距．
试卷第页，共页
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参考答案：
1．BCD
【解析】
【详解】
A．已知波向x轴正方向传播，故x=0.7m处的质点和x=0.6m处的质点的振动方向都向下，且x=0.6m处的质点先到达波谷，故x=0.6m处的质点先回到平衡位置，先运动到波峰位置，故A错误；
B．此时x=2.25m处的质点的振动方向向上，故位移在减小，则加速度在减小，而速度在增大，故B正确；
C．由图可知波长为则波的周期
此时x=1m处的质点的振动方向向下，经时
的时间该质点刚好运动到波峰位置，故C正确；
D．根据“平移法”得：波峰传到x=2.3m处所用的时间为
故D正确；
E．由图可知振幅A=0.8m，角速度
故振动方程为
故E错误。
故选BCD。
2．ABD
【解析】
【详解】
A．根据多普勒效应可以计算出物体相对运动的速度，所以通过测量星球上某些元素发出光波的频率，然后与地球上这些元素静止时发光的频率对照，就可以算出星球靠近或远离我们的速度，故A与题意相符；
B．自然光包含着垂直于传播方向上的沿一切方向振动的光，且沿各个方向振动的光的强度均相同，故B与题意相符；
C．在岸边观察水中的鱼，看到的鱼是由于鱼发出的光线经过水面折射形成的虚像，根据折射定律知折射角大于入射角，所以看到的鱼比实际深度要浅一些，故C与题意不符；
D．根据双缝干涉的宽度公式：可知，在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，波长变长，则干涉条纹间距变宽，故D与题意相符；
E．红光由真空进入折射率为n的介质中，频率不变，则
得红光在介质中的波长与其在真空中的波长的比值
故E与题意不符．
3．AC
【解析】
【详解】
A．分子间同时存在的引力和斥力，且引力和斥力均随分子间距离的增大而减小，选项A正确；
B．发生布朗运动的微粒越小，布朗运动越明显，选项B错误；
C．多晶体是各向同性的，选项C正确；
D．热量不能自发地从低温物体传到高温物体，但能自发地从高温物体传到低温物体，选项D错误。
故选AC。
4．BCE
【解析】
【分析】
【详解】
AB．因为V甲>V乙，p甲=p乙根据
可知
T甲>T乙
则甲容器中气体分子的平均速率较大，选项A错误，B正确；
CDE．乙容器中气体温度较低，分子平均速率较小，则分子与器壁的平均撞击力较小，但是由于乙容器中气体分子数密度较大，则乙容器中气体分子在单位时间内与单位面积器壁碰撞的分子数较多，选项CE正确，D错误；
故选BCE.
5．BC
【解析】
【分析】
【详解】
CD．根据理想气体状态方程
由平衡条件知
又两气缸内盛气体温度相同
则有
所以可知，当两气缸内气体升高相同温度时，活塞不会移动。故C正确D错误；
AB．因活塞不移动，则始终有
又
所以，当两气缸内气体升高相同温度时，两气缸内压强增加量不相等。故A错误B正确。
故选BC。
6．D
【解析】
【分析】
【详解】
根据几何关系可知当光线对小球的入射角为45°时，折射角为，由折射定律可知
故选D。
7．A
【解析】
【分析】
求解出外界大气压与封闭气体压强关系表达式，然后用假设法根据玻意耳定律进行分析讨论即可．
【详解】
封闭气体压强为：P=P0-ρgh，若外界大气压强P0减小，假设h不变，则P减小，根据PV=C可知，V变大，则h应减小；同理若外界大气压强P0增大，假设h不变，则P变大，根据PV=C可知，V变小，则h应变大；故A正确，BCD错误；故选A．
【点睛】
本题关键是明确封闭气体压强与外界大气压之间的关系，写出关系式，然后利用假设法讨论即可，基础题．
8．C
【解析】
【详解】
试题分析：温度是分子平均动能的标志，故温度相同时，分子的平均动能相同，选项A错误；液晶既具有液体的流动性，又具有单晶体的光学各向异性的特点，故B错误；悬浮在液体中的固体微粒越小，布朗运动就越明显，选项C正确；知道气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数，就可以算出每个分子运动占据的空间的体积，选项D错误；故选C.
考点：温度；晶体；布朗运动；阿伏伽德罗常数.
9．B
【解析】
【分析】
【详解】
对A部分气体有
对B部分气体有
因为
，，
联立解得
则
所以B正确；ACD错误；
故选B。
10．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．横波传播时质点振动的方向总是垂直于波的传播方向，而纵波传播时，质点振动的方向与波的传播方向在同一直线上，故A错误。
B．简谐波沿长绳传播，绳上相距半个波长的两质点振动情况总是相反，位移的大小总是相等，方向相反。故B错误。
C．任一振动质点都不随波向前移动。故C错误。
D．根据波的周期性可知，相隔一个周期的两时刻，介质中各质点位置相同，则简谐波的图象相同。故D正确。
故选D。
11．A
【解析】
【分析】
【详解】
A．由题，任意振动质点连续 2 次经过平衡位置的时间间隔为 0.4s，则周期为 0.8s，由图可知，该波的波长是 4m，所以波速
m/s
所以A 错误；
B．该波的周期是 0.8s，则频率
所以B 正确；
C．x 坐标为 22m 的质点到 x=2 m 质点的距离为
△x2=22m﹣2m=20m=5λ
所以 x坐标为 15m 的质点与 x=2 m的点的振动始终相同。t=0 时刻 x=2 m的质点向上振动，经过 t=0.2s=T 时间恰好到达波峰，所以 x 坐标为 22m 的质点在 t=0.2s 时恰好位于波峰位置。故 C 正确；
D．x 坐标为 17m 的质点到 P 点的距离为
所以 x 坐标为17m 的质点与 P 点的振动始终相反，当质点 P 位于波峰时，x 坐标为 17m 的质点恰好位于波谷。故 D 正确；
故选A。
12．D
【解析】
【详解】
A．气体分子平均动能越大，温度越高，但是其压强不一定越大，选项A错误；
B．温度是分子平均动能的标志，则两种物质温度相同时，其分子平均动能一定相同，选项B错误；
C．当分子之间距离增大时，分子间的引力和斥力都减小，选项C错误；
D．液体中悬浮微粒的布朗运动是由做无规则运动的液体分子撞击引起的，选项D正确。
故选D。
13． 球形 直径 4.0×10－12 8.1×10－3 4.9×10－10
【解析】
【详解】
解：(1)这种估测方法是将每个分子视为球体，让油酸尽可能在水面散开，形成的油膜可视为单分子油膜，这层油膜的厚度可视为油酸分子的直径；
(2)一滴油酸酒精溶液含纯油酸体积为：
据题意：完整的方格有67个，大于半格的有14个，小于半格的有19个，根据大于半格算一个计算，超过半格的方格个数为：，则油膜面积为：
油酸在水面上形成单分子油膜，则油膜分子直径为：
14． C B 1.62 1.66 2.5
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]单摆的摆线必须是柔软的、不可伸长的、轻细线，故选C。
(2)[2]计时起始点和结束点都取摆球运动到最低点，此时速度大，时间误差小，选B。
(3)[3]在月球上，摆长分别为80cm、100cm和120cm的单摆周期分别为4.43s、4.93s和5.39s，根据单摆的周期公式
得
分别代入计算得出加速度的值为1.61、1.62和1.63，取平均值得
(4)[4]忽略星球自转情况下，在星球表面处万有引力等于重力，即
解得
代入数据计算得
(5)[5] 根据
代入计算得
15．(1)；；(2)见解析；(3)见解析；(4)
【解析】
【详解】
(1)F随物块位移x变化的示意图如图所示。
由图像面积力F所做的功
(2)将力F撤掉，物块只受弹簧弹力
大小与物块离O点的位移x大小成正比，方向总指向O点，故力F撤掉后物块以O点为平衡位置做简谐运动；
(3)由机械能守恒
(4)在摆角很小的情况下，单摆的运动为简谐运动
又因为机械能守恒
即
16．(1)；(2)T2=27℃，
【解析】
【详解】
(1)设初始状态封闭气体的压强为，由平衡条件可得
解得
设活塞A到达气缸底部时封闭气体的压强为p2、加入细沙的质量为m0，由平衡条件得
根据玻意耳定律得
联立解得
(2)降低温度过程中气体做等压变化，由盖—吕萨克定律得
解得
T2=27℃
体积恢复过程中外界对气体做的功
由热力学第一定律得
可得
17．（1）228K；（2）5.1cm
【解析】
【分析】
【详解】
（1）设U形管的横截面积为S，对A部分气体，初态有
P1＝P 0+ 4cmHg＝ 76cmHg+ 4cmHg＝ 80cmHg
末态有
P2= 76cmHg
气柱长度为
L=10cm
L'＝ 8cm
根据理想气体状态方程
故有
解得
T2＝ 228K
（2） 由于T不变，则根据波意耳定律可得
即有
解得
L 3=10.526cm
所以C管中水银长度的增加量为
＝ 4cm +0.526cm + 0.526cm≈5.1cm
即活寒上移的距离为5.1cm
18．(ⅰ)(ⅱ)
【解析】
【详解】
（ⅰ）光路图如图所示
由折射定律得
由几何关系知折射光线DN平行于BC边，该光线在三棱镜中传播的距离x满足，故
于是光在三棱镜中的传播时间满足
解得
（ⅱ）以i=45°角入射的光线射出三棱镜后出射角也为45°，在△PNC中由正弦定理得
解得
光线从D点垂直入射时，在M点发生反射后垂直于AC边射到光屏上，光路图如图所示，由几何关系得
解得
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