吉州区部分学校2022-2023学年高二下学期期末联考
物理
一、选择题 (共11题,每题4分,共44分,1-7单选,8-11多选。)
1.下列说法符合历史事实的是
A.伽利略的“冲淡”重力实验,证明了自由落体运动是匀加速直线运动
B.牛顿开创了以实验检验、猜想和假设的科学方法
C.牛顿第一定律是实验定律
D.爱因斯坦先提出,物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质的观点
2.以下关于分子动理论的说法中正确的是
A.物体的温度升高时,物体内所有分子的动能都变大了
B.花粉颗粒在液体中的布朗运动,是由于花粉颗粒内部分子无规则热运动引起的
C.的水凝结为的冰时,分子的平均动能不变,但物体的内能减少
D.某气体的摩尔质量为M,密度为,阿伏伽德罗常数为,则该气体的分子体积为
3.关于近代物理内容的叙述正确的是
A.射线与射线一样是电磁波,但穿透本领比射线强
B.光电效应和康普顿效应深入揭示了光的粒子性,前者表明光子具有能量,后者表明光子既具有能量,也具有动量
C.某原子核经过一次衰变和两次衰变后,核内中子数减少6个
D.氡的半衰期为天,4个氡原子核经过天后就一定只剩下1个氡原子核
4.如图所示,“凸”形绝热汽缸被a、b两轻质绝热活塞分成A、B、C三部分,a、b两活塞用轻杆连接,活塞稳定时A、B、C三个部分内的气体温度均相同。现设法使C中的气体温度缓慢升高,则在两活塞缓慢下降的过程中,下列说法正确的是
A.A中气体温度升高 B.A中气体压强增大
C.B中气体压强增大 D.C中气体所有分子的动能均增大
5.两束同色细平行光相距为d,从空气中互相平行地斜射到梯形玻璃砖的上表面,如图所示,当它们从玻璃砖的下表面垂直射出后,有
A.两束光平行,距离为d
B.两束光平行,距离大于d
C.两束光平行,距离小于d
D.两束光不平行,两射出点的距离为d
6.如图是某液面高度测量仪内部的原理图,该仪器通过电容器电容的变化来检测容器内液面高低,容器中的导电液体和导电芯柱分别是电容器的两个电极,芯柱外面套有绝缘管作为电介质,电容器的这两个电极分别用导线与一个线圈的两端相连,组成LC振荡电路。容器内的导电液体与大地相连,若某时刻线圈内的磁场方向向右,且正在减弱,则该时刻
A.磁场能正向电场能转化
B.电容器两极板间电压正在减小
C.导电芯的电势低于导电液的电势
D.若容器内液面升高,则LC振荡电路的频率变大
7.半径为R的半圆柱形介质截面如图所示,O为圆心,AB为直径,Q是半圆上的一点,QO垂直于AB。相互平行的同种单色光a和b,从不同位置进入介质,光线a沿直线射向O点,在O点恰好发生全反射,光线b从Q点射向介质,入射角为45°,b光经介质折射后,与a的反射光 交于P点,则P到QO的垂直距离为
A. B. C. D.
8.以下实验中,说法正确的是
A.在“用双缝干涉测量光的波长”实验中,干涉图样橙光比绿光的条纹间距大
B.在“用单摆测量重力加速度”实验中,未记录小球的半径,利用实验数据作出图像,利用斜率计算重力加速度,其结果偏小
C.在“测量平行玻璃砖的折射率”实验中,误将玻璃砖的宽度画宽了,其他操作均正确,则测得的折射率将偏小
D.“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中,滴入油酸酒精溶液后,需尽快描下油膜轮廓,测出油膜面积
9.如图所示,某人以拉力F将物体沿斜面拉下,拉力大小等于摩擦力大小,则下列说法中正确的是
A.物体做匀速运动
B.合外力对物体做正功
C.物体的机械能不变
D.物体的机械能增大
10.如图所示,实线表示在竖直平面内的电场线,电场线与水平方向成α角,水平方向的匀强磁场与电场正交,有一带电液滴沿斜向上的虚线L做直线运动,L与水平方向成β角,且α>β,则下列说法中正确的是
A.液滴一定做匀速直线运动
B.液滴有可能做匀减速直线运动
C.电场线方向一定斜向上
D.液滴的电势能可能增大
11.一细束红光和一细束紫光分别以相同入射角由空气射入水中,如图标出了这两种光的折射光线a 和b,r1、r2分别表示a 和b 的折射角,以下说法正确的是
A.紫光与红光在水中波速 v1与 v2之比 v1∶v2=sinr1∶sinr2
B.若光束从水中射向空气,则光束 b 的临界角比光束 a 的临界角大
C.a 为红光折射光线,b 为紫光折射光线
D.a 为紫光折射光线,b 为红光折射光线
二、实验题(共20分)
12.在“用油膜法估测分子大小”的实验中
(1)本实验中做了三点理想化假设,①将油酸分子视为球形;② ;③ ;
(2)需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液,稀释的目的是 ;
(3)某同学进行了如下操作:
①在浅盘内盛一定量的水,滴入一滴油酸酒精溶液,待其散开稳定;
②在量筒中滴入一滴油酸酒精溶液,测出它的体积;
③在浅盘上覆盖透明玻璃,油膜稳定后描出油膜形状,再用方格纸测量油膜面积;
④取一定量的无水酒精和油酸,制成一定浓度的油酸酒精溶液;
⑤用一滴油酸酒精溶液的体积除以油膜面积,得到油酸分子直径。
A.上述步骤中有错误或疏漏的是: ;
B.上述步骤的正确顺序是: ;(均填写序号)
(4)配制好浓度为0.06%的油酸酒精溶液(单位体积溶液中含有纯油酸的体积),1 mL上述溶液用注射器刚好滴75滴;形成油酸薄膜,下图为油 膜稳定后的形状,每个正方形小方格的边长为10 mm。下列有关该实验说法正确的有( )
A.油膜的面积为100 mm2
B.一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为8.0×10-6 mL
C.油酸分子的直径约为7.4×10-9 m
D.油酸未完全散开,会使计算结果比实际值偏小
13.用如图甲所示的装置研究“温度不变时,一定质量的气体压强与体积的关系”实验,操作步骤如下:
①将压强传感器调零;
②在活塞上均匀涂抹润滑油,把活塞移至注射器适当刻度处;
③逐一连接注射器、压强传感器、数据采集器、计算机;
④推动活塞,记录多组注射器内气体的体积V,以及相应的压强传感器示数p。
(1)请改正以上步骤中的不妥之处: ;
(2)实验操作中,活塞上均匀涂抹润滑油,主要目的是为了 ;推动活塞时要缓慢,原因是 ;
(3)图乙给出的是一次标准、正确实验操作得到的p-V图像,小明在操作过程中,误将手一直握住注射器的筒壁,猜想小明实验可能得到的p-V图像,并在图中用虚线画出 ;
(4)小明注意操作细节后重新实验,作出p-V图像,如图乙所示,能否根据绘制的图线直接得到气体压强和体积的关系?如果能,请说明是什么关系;如果不能,请简单说明处理方法。 。
三、计算题(共36分)
14.某种透明材料制成的半球壳的最大截面如图所示,该截面的外径是内径的两倍,且内径为R,一单色光从截面的顶点A以i=60的入射角射入球壳内,其折射光线恰好与内球面相切,切点为B(图中未画出)。光在真空中传播的速度为c,求:
(1)透明材料对该光的折射率;
(2)该光从A点传播到B点所用的时间。
15.如图所示,左端封闭右端开口、内径相同的U形细玻璃管竖直放置,左管中封闭有长L=20cm的空气柱,两管水银面相平,水银柱足够长,已知大气压强p0=75cmHg,初始时封闭气体的热力学温度T1=300K。现将下端阀门S打开,缓慢流出部分水银,然后关闭阀门S,左管水银面下降的高度。
(1)求右管水银面下降的高度 ;
(2)关闭阀门S后,若缓慢改变左管内封闭气体的温度,使左管的水银面回到最初高度,求此时左管内气体的热力学温度T2;
(3)关闭阀门S后,若将右端封闭,保持右管内封闭气体的温度不变的同时,对左管缓慢加热,使左管和右管的水银面再次相平,求此时左管内气体的热力学温度T3。
16.如图所示,长度为的直轨道粗糙,为中点,半径为的圆弧轨道光滑,质量均为且可视为质点的物块、物块与直轨道间的动摩擦因数均为,在位置给物块向右的初速度,物块将与静止在位置的物块发生碰撞,碰撞后两者粘成一个整体,已知碰撞后物块能到达圆弧轨道的最高点,求:
(1)碰撞刚结束时两物块整体的速度;
(2)物块整体从点飞出后落地点距点的距离。
1.A
A.由于当时条件的限制不能测瞬时速度,伽利略采用了斜面实验,“冲淡”了重力的作用,便于测量运动时间,并证明了自由落体运动是匀加速直线运动,故A正确;
B.伽利略开创了以实验检验、猜想和假设的科学方法用在研究自由落体的规律,故B错误;
C.牛顿第一定律是逻辑思维的产物,不是实验定律,故C错误;
D.牛顿先提出,物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质的观点,故D错误。
故选A。
2.C
A.温度是衡量分子平均动能的标志,物体的温度升高时,物体内所有分子的平均动能变大,但并不是所有分子的动能都变大了,故A错误;
B.花粉颗粒在液体中的布朗运动,是由于液体分子的无规则运动,从而碰撞花粉颗粒,使花粉颗粒受力不平衡而引起的,并不是由于花粉颗粒内部分子无规则热运动引起的,故B错误;
C.温度是衡量分子平均动能的标志,因此的水凝结为的冰时,分子的平均动能不变,但在凝结过程中要向外放热,故而物体的内能减少,故C正确;
D.该式表示的是气体的分子所占空间的体积,并不是气体分子的体积,气体分子的体积要远小于其所占空间的体积,故D错误。
故选C。
3.B
γ射线是电磁波,β射线不是电磁波,β射线穿透本领比γ射线弱,选项A错误;光电效应和康普顿效应深入揭示了光的粒子性,前者表明光子具有能量,后者表明光子既具有能量,也具有动量,选项B正确;某原子核经过一次衰变核内中子数减小2,两次衰变后,核内中子数减少2个,则核内中子数减少4个,选项C错误;半衰期是大量原子核衰变的统计规律,对少数原子核不适用,则选项D错误;故选B.
4.C
ABC.以C中气体为研究对象,体积不变根据
可知C中气体温度升高,压强增大;以活塞和连杆整体为研究对象,受到向上和向下气体的压力p2SA和p2SB,因为SA < SB,则有
p2SA < p2SB
可知活塞和连杆合力向下,竖直向下运动,A中气体体积增大,压强减小,对外做功,根据
U = W+Q
汽缸绝热Q = 0,内能减小,温度降低;B中气体体积变小,压强增大,C正确,AB错误;
D.C中气体温度升高,分子的平均动能增大,D错误。
故选C。
5.B
光线穿过玻璃砖,经过两次折射,根据光路的可逆性,射出的光线与射入的光线平行,所以两束光穿过玻璃砖后依旧平行,玻璃砖对两束光的折射率是相同的,由于玻璃砖是梯形的,由图象可知
所以在玻璃砖内发生折射的两束光线中,a比b向左偏离程度更大,两光线远离,两者射出光线的距离变大,故ACD错误,B正确。
故选B。
6.A
A.该时刻磁场能减小,电场能增加,A正确;
B.该时刻电容器充电,根据可知,电容器两极板间电压正在增大,B错误;
C.根据安培定则可知,导电芯集聚正电荷,故导电芯的电势高于导电液的电势,C错误;
D.若容器内液面升高,电容器的正对面积增大,根据可知,电容器的电容增大,根据振荡电路的周期公式可知,振荡电路的周期增大,频率减小,D错误。
故选A。
7.A
光线a在AB面上发生全反射,根据
得
解得折射率
根据折射定律知
解得b光在半圆柱面上的折射角
根据三角形知识,则
整理可以得到
故选项A正确,BCD错误。
故选A。
8.AC
A.橙光比绿光的波长更长,由双缝干涉条纹间距公式可知,在相同条件下,波长越长,条纹间距越大,因此干涉图样橙光比绿光的条纹间距大,A正确;
B.由单摆的周期公式,化简可得
可得图像斜率
由此可知,实验中是否记录小球的半径对图像的斜率没有影响,因此利用实验数据作出图像,利用图像斜率求得加速度值不变,B错误;
C.在“测量平行玻璃砖的折射率”实验中,误将玻璃砖的宽度画宽了,作出实际的光路图如图所示,可知折射角的测量值将偏大,入射角不变,其他操作均正确,因此由折射定律可得
则测得的折射率将偏小,C正确;
D.“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中,滴入油酸酒精溶液后,需待水面稳定后,将玻璃板放在浅盘上,描下油膜轮廓,测出油膜面积,D错误。
故选AC。
9.BC
物体受力分析如下图所示
A.对物体受力分析,受重力、拉力、摩擦力和支持力,拉力与摩擦力平衡,故物体加速下滑,故A错误;
B.合力沿着斜面向下,和位移方向同向,做正功,故B正确;
CD.拉力和摩擦力平衡,所做功之和为零,支持力不做功,故总功等于重力做的功,故机械能总量保持不变,故C正确,D错误。
故选BC。
10.AC
A.如下图所示,带电液滴,在复合场中,受到重力、洛伦兹力和电场力作用,由
题设条件知,带电液滴沿斜向上的虚线L做直线运动,所以重力、洛伦兹力和电场力这三个力的合力为零,故A正确
B.如果液滴有可能做匀减速直线运动,那么液滴受洛伦兹力会变小,液滴受的重力和电场力都是恒力,液滴受力合力不为零,其合力方向与液滴运动方向不在一条直线上,液滴就不会做直线运动,不符合题意,故B错误
C.由以上分析知,电场线方向一定斜向上,且液滴带正电,否则液滴不在沿虚线L做直线运动,故C正确
D.液滴受力合力零,液滴带正电,且在电场中从高电势向低电势位置运动,液滴的电势能不可能增大,故D错误,
故选AC。
11.ABD
ACD.因为a光的偏折程度大,则a光的折射率大,所以a光为紫光,b光为红光。根据折射定律得
,
则光在介质中的速度
,
解得
故AD正确,C错误;
B.因为a光的折射率大,根据
得,知a光的临界角小,b光的临界角大。故B正确。
故选ABD。
12.(1)油膜看成单分子层 油酸分子是紧挨在一起的(不考虑油酸分子间间隙) (2)使油酸在浅盘的水面上容易形成一块单分子层油膜 (3)①②⑤ ④②①③⑤ (4)B
13.(1)步骤①压强传感器不需要调零,需要校准 (2)保证封闭气体的质量不变 保持封闭气体的温度不变
(3)
(4)由于作出的p-V图像具体是何种曲线不能直观判断,进而不能直接得到气体压强和体积的关系,此时应作p-图像,如果图像是过原点的倾斜直线,则可以判断温度不变时,一定质量的气体压强与体积成反比。
14.(1) ; (2)
(1)光路如图所示
设折射角为r,由几何关系可知
解得
r=30°
根据折射定律
解得透明材料对该光的折射率
(2)由几何关系可知A、B两点间的距离
该光从A点传播到B点所用的时间
该光在透明材料中的传播速度
联立解得
15.(1)20cm;(2)200K;(3)600K
(1)左管水银面下降
的过程中,左管内封闭气体做等温变化,则有
p0LS=p1(L+)S
解得
p1=60cmHg
此时左管水银面比右管水银面高
x=p0-p1=15cm
右管水银面下降的高度
=x+
解得
=20cm
(2)要使左管水银面回到原来高度,则右管水银面要再下降
=5cm
左管内封闭气体的压强
根据等容变化规律
解得
T2=200K
(3)右管内封闭气体做等温变化,则有
p0(L+)S=p3(L+-)S
对左管内封闭气体,根据一定质量的理想气体状态方程有
解得
T3=600K
16.(1);(2)
(1)设碰撞前瞬间物块的速度为,物块从A点运动到点的过程中,由动能定理得
设碰撞刚结束时,两物块整体的速度为,两物块碰撞过程中满足动量守恒
解得
(2)设物块整体到达点时的速度为,物块整体从运动到的过程,由动能定理得
从点平抛,竖直方向满足
设水平方向位移为,则
解得