2022-2023学年甘肃省金昌市教联体高二（下）6月月考物理试卷（含解析）

2022-2023学年甘肃省金昌市教联体高二（下）6月月考
物理试卷
本试卷满分为100分，考试时间为75分钟。
一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分．在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分．
1. 如图甲所示，检测加工过程中工件表面的几何形状与设计要求之间的微小差异时，用精密工艺制造的一个精度很高的平面玻璃板样板，放在被检查平面上面，在样板的一端垫一个薄片，使样板的标准平面与被检查平面之间形成一个楔形空气膜。用单色光从上面照射，若被检查平面是平整的，会看到图乙所示的条纹。上述检测主要利用了( )
A. 光的干涉 B. 光的衍射 C. 光的偏振 D. 光的粒子性
2. 如图为波源传出的一列水波，相邻实线间的距离等于一个波长，下列说法正确的是( )
A. 波通过孔，不能发生衍射现象 B. 波通过孔，不能发生衍射现象
C. 波遇到障碍物，发生明显的衍射现象 D. 波遇到障碍物，发生明显的衍射现象
3. 用镊子夹住棉球，点燃后在空玻璃杯内转一圈，取出后将杯盖盖好，过一会冷却后杯盖不容易被打开。从盖住杯盖到冷却后的过程中( )
A. 杯内气体的压强变大 B. 杯内单位体积的分子数减少
C. 杯内气体分子运动的平均速率不变 D. 杯壁单位面积受到的气体分子撞击力减小
4. 一列简谐横波沿轴正方向传播，波速为。时刻波形如图所示，且波刚传到点。下列说法正确的是( )
A. 波源振动的频率
B. 质点起振方向沿轴负方向
C. 在内，质点运动通过的路程为
D. 时，平衡位置在处的质点将运动到处
5. 如图所示，、是两种透明材料制成的两块直角梯形的棱镜，叠合在一起组成一个长方体。某单色光沿与的上表面成角的方向斜射向，其折射光线正好垂直通过两棱镜的界面。已知材料的折射率，则下列说法正确的是( )
A. 从的下表面射出的光线一定与入射到的上表面的光线在同一条直线上
B. 从的下表面射出的光线一定与入射到的上表面的光线平行
C. 如果光线从的下表面射出，出射光线与下表面所夹的锐角一定大于
D. 如果光线从的下表面射出，出射光线与下表面所夹的锐角一定小于
6. 将某种透明材质的三棱镜置于水中，为其截面，其中，一束由、单色光组成的复色光从水中以角度射入三棱镜再从三棱镜射出，光路如图，则( )
A. 该材质相对水是光密介质
B. 增大入射角，界面射出时光先消失
C. 减小入射角，界面射出时光先消失
D. 单色光在该材质中传播速度小于在水中传播速度
7. 某一列简谐横波在均匀介质中沿直线传播，为振源、是传播方向上与相距的质点，当波传到点开始计时，和两质点的振动图像如图所示。下列选项正确的是( )
A. 振源开始振动的方向沿轴正方向 B. 该波传到点的时间可能为
C. 该波的传播速度可能为 D. 该波的波长可能为
8. 某三棱镜的横截面为等腰三角形，，边长为，空气中一束包含、两种单色光的细光束沿平行于方向照射到边的中点，经三棱镜折射后分成、两束单色光部分光路图如图所示。其中，单色光从点入射后的折射光平行于。已知光在真空中传播速度为。不考虑面的反射下列结论正确的是
A. 在该三棱镜中，单色光的传播速度比大
B. 单色光在该三棱镜中发生全反射的临界角满足
C. 若用单色光、分别通过同一单缝衍射装置，单色光的中央亮纹间距比的大
D. 仅改变入射光在边上入射点的位置，光在该三棱镜中的传播时间始终为
9. 如图所示，矩形为一玻璃砖的截面，、。该截面内一条单色光线从点射向中点，刚好在发生全反射并直接射向点。该单色光的另一条与平行的光线从上的点未画出折射进入玻璃砖，光线经反射后直接射向的中点。已知真空中光速为，则下列说法正确的是
A. 玻璃砖的折射率为
B. 光线第一次打在面上时发生全反射
C. 光线第一次打在面上时发生全反射
D. 光线第一次从点传播到点用时为
10. 一定质量的理想气体经历两个不同过程，分别由压强一体积图像上的两条曲线Ⅰ和Ⅱ表示，如图所示，曲线均为反比例函数曲线的一部分。、为曲线Ⅰ上的两点，气体在状态和的压强分别为、，温度分别为、。、为曲线Ⅱ上的两点，气体在状态和的压强分别为、，温度分别为、。下列关系式正确的是( )
A. B. C. D.
11. 如图所示，足够长的形管内分别由水银封有、两部分气体，则下列陈述中正确的是( )
A. 只对加热，则减小，气柱长度不变
B. 只对加热，则不变，气柱长度增大
C. 若在右管中注入一些水银，将增大
D. 使、同时升高相同的温度，则增大、减小
12. 如图所示，有一透明圆柱体，横截面半径为，长为。在圆柱体的中心轴线上，与圆柱体左端面距离的点处有一点光源，点光源向各个方向发射红光，其中射向圆柱体且从左端面中央半径为圆上射入的光线恰好不会从柱体侧面射出。则：( )
A. 红光在圆柱体中的折射率为
B. 红光在圆柱体中的折射率为
C. 若改用紫光照射，则从题中所述圆内射入圆柱体的光线能全部从圆柱体右端面射出
D. 若改用紫光照射，则从题中所述圆内射入圆柱体的光线有一部分会从圆柱体侧面射出
二、非选择题：本题共5小题，共52分．
13. （8分） 现用如图所示双缝干涉实验装置来测量光的波长。
在组装仪器时单缝和双缝应该相互______放置。选填“垂直”或“平行”；
已知测量头主尺的最小刻度是毫米，副尺上有分度。某同学调整手轮使测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，并将该亮纹定为第条亮纹，此时测量头上游标卡尺的读数为；接着再同方向转动手轮，使分划板中心刻线与第条亮纹中心对齐，此时测量头上游标卡尺的示数如图所示，则读数为______。已知双缝间距，测得双缝到毛玻璃屏的距离，所测光的波长______。保留位有效数字；
为减小误差，该实验并未直接测量相邻亮条纹间的距离，而是先测量个条纹的间距再求出。下列实验采用了类似方法的有______。
A.探究两个互成角度的力的合成规律的实验中合力的测量
B.探究弹簧弹力与形变量的关系的实验中弹簧的形变量的测量
C.用单摆测重力加速度的实验中单摆的周期的测量
D.用油膜法估测油酸分子的大小的实验中滴油酸酒精溶液体积的测量
14. （9分） 如图所示为直角三棱镜的截面图，一条光线平行于边入射，经棱镜折射后从边射出。已知，光在真空中的传播速度为。求：
该棱镜材料的折射率；
光在棱镜中的传播速度；
光在棱镜中和真空中的传播的波长比；
15. （11分）有一左端封闭、右端开口并朝下的型玻璃管，用两段水银柱密封了两部分理想气体和，如图甲所示，上部水银柱两侧液面差，两部分气体之间的水银柱高度，气柱的长度，气柱的长度。大气压强；现将型管缓慢翻转至开口向上并轻弹玻璃管让两部分气体合并至封闭端顶部，如图乙所示，若环境温度保持不变，求合并后气柱的总长度。
16. （12分）如图所示，质量为的活塞将一定质量的理想气体密封在气缸中，开始时活塞距气缸底高度。此时气体的温度。现缓慢给气体加热，气体吸收的热量，活塞上升到距气缸底。已知活塞面积，大气压强，不计活塞与气缸之间的摩擦，取。求：
当活塞上升到距气缸底时，气体的温度；
给气体加热的过程中，气体增加的内能。
17. （12分）一列沿轴负方向传播的简谐横波，在时刻的波形图如图所示，此时坐标为的质点刚好开始振动，在时刻，质点在时刻首次位于波峰位置。点的坐标是，求：
这列波的传播速度；
时质点的位移。
答案和解析
1.【答案】
【解析】本题以生活实践情境为切入点，以薄膜干涉的应用为情境载体，考查干涉等知识，解决本题的关键知道薄膜干涉形成的条纹是膜的上下表面的反射光干涉产生的，属于基础题空气薄膜干涉形成的条纹是膜的上下表面的反射光干涉产生的， A正确。
2.【答案】
【解析】孔、缝、障碍物的宽度与波长差不多或者比波长还小时，就能够发生明显的衍射现象。
A.观察图可得，孔的尺寸小于波长，会发生明显衍射现象，故A错误；
孔和障碍物的尺寸明显大于波长，不会发生明显衍射现象，但仍然有衍射现象，只是不明显，不易观察，故BC错误；
D.障碍物的尺寸接近波长，会发生明显衍射现象，故D正确。
故选D。
3.【答案】
【解析】A.杯盖盖好后杯内封闭了一定质量的气体，体积不变，冷却后气体温度降低，根据理想气体状态方程可知，杯内的气体压强减小，选项 A错误；
B.杯子内气体的分子数不变，杯子体积不变，故杯内单位体积的分子数不变，选项B错误；
C.冷却后温度降低，气体分子的平均动能减小、平均速率减小，选项C错误：
D.根据理想气体压强产生的微观机制可知，杯壁单位面积受到的气体分子撞击力减小，选项D正确。故选D。
4.【答案】
【解析】A.根据图像可知，波的波长 ，根据，解得，周期，A错误；
B.根据同侧法，可知波沿轴正方向传播，则质点的振动方向是沿轴正方向，则质点起振方向沿轴正方向，B错误；
C.根据，质点的振动方程为，在内，质点为位移，通过的路程为，C正确；
D.平衡位置在处的质点只能在平衡位置振动不能移动，D错误。
故选C。
5.【答案】
【解析】解：作出光路图，如图所示
，
由题意可知，光线垂直射入，所以，
根据折射定律有：，，因为，所以，所以从下表面出射的光线与下表面的夹角小于，故D正确，ABC错误。
故选：。
6.【答案】
【解析】A、根据图线可知，光从该介质进入水中时折射角小于入射角，所以该材质相对水是光疏介质，故A错误；
、复色光从水中进入该介质中，光的偏转角大，说明光的折射率大，增大入射角，光先在面发生全反射，光无法射到面上，所以界面光先消失，故B正确，C错误；
D、对单色光，该材质相对水是光疏介质，即光在水中的折射率大于在该介质中的折射率，根据可知单色光在该材质中传播速度大于在水中传播速度，故D错误。

7.【答案】
【解析】A.由图像可知从时刻开始，质点的起振方向沿轴负方向，点的起振方向与振源的起振方向相同，故A错误；
B.由题可知，波的传播方向从到，由图可知，周期，质点的振动图象向左后与点的振动重合，意味着点比点振动滞后了，即传到的时间可能为，同时由周期性可知，从传到的时间为，、、、，即、、，不可能为，故B错误；
C.由，根据 可得、、、、，当时，波速为 ，故C正确；
D.同理，考虑到周期性，由可知，，该波的波长不可能为，故D错误。
故选C。

8.【答案】
【解析】A.根据折射定律，可知光的折射率小于光的折射率，根据可知在该三棱镜中，单色光的传播速度比小，故A错误；
B.由几何关系知、复合光的入射角为，光的折射角为，则光的折射率为，则单色光在该三棱镜中发生全反射的临界角满足，故B错误；
C.由选项可知，光折射率大于光折射率，则光频率大于光频率，根据可知光的波长小于光波长，可知若用单色光、分别通过同一单缝衍射装置，单色光的相邻亮纹间距比的小，故C错误；
D.如图所示
改变入射光在边上入射点的位置，由于入射角始终为，所以折射光始终平行于，根据选项可知，光在边会发生全反射，因为，可得
因为，，
所以，所以
在平行四边形中
在等腰中
所以从边上任意位置射入的光线，光的路径等于的长度，则
又
解得，故D正确。故选D。
9.【答案】
【解析】 解：、如图，玻璃砖的该截面内光线从点射到中点时，刚好在发生全反射，
由于，，则入射角为，则有，
玻璃砖的折射率，故A错误；
B、如图，设从点入射的光线在边界的折射角，
根据折射定律有，解得，
，
，
可知光线在界面发生全反射，故B正确；
C、经反射后到达点，设入射角为，，故光线第一次打在面上时不会发生全反射，故C错误；
D、经反射后到达点，
根据几何关系有，
因为，
且，
又因为，
联立可得光线从到经过路程
光线在玻璃砖中的传播速度为，
则光线在玻璃砖内传播的时间为，故D正确。
10.【答案】
【解析】【详解】根据理想气体状态方程
以及曲线均为反比例函数曲线的一部分，可得为等温变化，所以有
故A错误；
B.到为等压变化，所以有

得
B正确；
C.到为等温变化，所以有
解得
所以有
故C正确；
D.到为等温变化，所以有
得
所以结合选项有
故D错误。
故选BC。
11.【答案】
【解析】解：、只对加热，假设体积不变，则压强增大，所以增大、减小，气柱长度不变，因为此部分气体做等温变化，故A正确，B错误；
C、若在右管中注入一些水银，压强增大，假设的体积不变，的压强与长度的水银柱产生的压强之和随之增大，的压强增大，根据玻意耳定律得将减小，故C错误；
D、使、同时升高相同的温度，假设气体体积不变，的压强增大，压强不变，则增大、减小，故D正确；
故选：。
12.【答案】
【解析】
【分析】
对于涉及全反射的问题，要紧扣全反射产生的条件：
一是光从光密介质射入光疏介质
二是入射角大于等于临界角要掌握临界角公式，结合几何知识研究这类问题．
【解答】
、如图：
由题意可知，光线从圆柱体左端面射入，其折射光射到柱面点恰好发生全反射．
设光线在点的入射角为，
则，
由折射定律得：
，
，
根据几何知识得：，
得：，故A错误，B正确；
、紫光的折射率大于红光的折射率，若改用紫光照射，则从题中所述圆内射入圆柱体的光线，根据折射定律，其折射角相比上图中会变小，不妨假设折射角变为，则其在上侧面的入射角为会变大，根据可知紫光的临界角小于红光，所以光线在圆柱体上侧面一定会发生全反射，而发生全反射的光线照射到下侧面后，因为入射角依然为，所以还是会发生全反射，直到光线射到圆柱体右侧面上，在右侧面的入射角为，根据光路的可逆性可知，光线在右侧面不会发生全反射，能从右侧面射出，故C正确，D错误。
故选BC。
13.【答案】平行；；；．
【解析】只有保证单缝和双缝互相平行，这样才能在屏上出现明暗相间的条纹；
游标卡尺的的游标尺为分度，精度为，固定刻度读数为，游标尺上第个格对齐，故读数为，
所以最终读数为．
由于第条亮纹，此时测量头上游标卡尺的读数为；第条亮纹中心对齐，测量头的读数，
所以 ．
根据，知
代入数据得：．
先测量个条纹的间距再求出，属于微量累积法，
A.探究两个互成角度的力的合成规律的实验中合力的测量，属于等效替代法，故A错误；
B.探究弹簧弹力与形变量的关系的实验中弹簧的形变量的测量，属于测多次取平均值，故B错误；
C.用单摆测重力加速度的实验中单摆的周期的测量，属于微量累积法，故C正确；
D.用油膜法估测油酸分子的大小的实验中滴油酸酒精溶液体积的测量实验采用了微量累积法，故D正确；
故选：。
故答案为：平行；；；．
14.【答案】解：作出完整的光路如图，
根据几何关系可知，所以
根据折射定律有
因为，所以
，故
在根据折射定律；
光在棱镜中的传播速度；
根据
所以光在棱镜中和真空中的传播的波长比。
【解析】根据几何关系求出光在面上的入射角，再根据折射定律求出棱镜的折射率，结合求出光在棱镜中的速度，根据求解光在棱镜中和真空中的传播的波长比。
能正确的作出光路图是解本题的关键，还要知道折射定律的一些公式。
15.【答案】解：玻璃管翻转前：
设翻转后及气体合并后气柱总长度减小了
则
由玻意耳定律得：
对：
对：
联立解得：
答：合并后气柱的总长度为。
16.【答案】气缸内封闭的气体等压变化，根据盖吕萨克定律有
其中，
代入数据可得
开始时封闭气体的压强为
外界对气体做功为
根据热力学第一定律可知气体增加的内能为
【解析】此题考查理想气体状态方程和热力学第一定律，分析好状态参量列式计算即可。
17.【答案】【小题】由图可知波长，
由题知，，
解得：
则波速
【小题】波向左传播后，质点开始振动，
振动方程为：
又因为：
故时
质点的位移为