云南省昆明市西山区昆明师范专科学校附属中学2023-2024学年高二下学期物理5月月考试题
一、单选题(共14小题,每小题3分,共42分。在每小题的四个选项中，只有一个选项是正确的，请将正确选项的字母填在答题卡的答题格内。
1．（2024高二下·西山月考）下面说法正确的是（ ）
A．鸭子从池塘中出来，羽毛并不湿——毛细现象
B．细玻璃棒尖端放在火焰上烧溶后尖端变成球形——表面张力
C．洒落在玻璃表面的小水银滴呈球形——浸润现象
D．布做的雨伞，虽然纱线间有空隙，却不漏雨水——毛细现象
【答案】B
【知识点】液体的表面张力；浸润和不浸润；毛细现象
【解析】【解答】A．鸭子从池塘中出来，羽毛不湿，是不浸润现象，故A错误；
B．细玻璃棒尖端放在火焰上烧溶后尖端变成球形，是表面张力，故B正确；
C．洒落在玻璃表面的小水银滴呈球形是因为表面张力，故C错误；
D．布做的雨伞，虽然纱线间有空隙，却不漏雨水，伞是不浸润的材料，但是不漏水的主要原因是表面张力，故D错误。
故答案为：B。
【分析】 表面张力的液体表面上任一界面的两侧存在垂直于界面的、大小相等、方向相反的拉引的力。
2．（2024高二下·西山月考）关于下列四幅图中所涉及物理知识的论述中，正确的是（ ）
A．甲图中，由两分子间作用力随距离变化的关系图线可知，当两个相邻的分子间距离为时，它们间相互作用的引力和斥力均为零
B．乙图中，在固体薄片上涂上石蜡，用烧热的针接触其上一点，从石蜡熔化情况可判定固体薄片必为晶体
C．丙图中，食盐晶体的物理性质沿各个方向都是一样的
D．丁图中，微粒的运动就是物质分子的无规则热运动，即布朗运动
【答案】B
【知识点】布朗运动；分子间的作用力；分子势能；晶体和非晶体
【解析】【解答】A．当两个相邻的分子间距离为r0时，它们间相互作用的引力和斥力的合力为零，它们间相互作用的引力和斥力相等，故A错误；
B．乙图中，在固体薄片上涂上石蜡，用烧热的针接触其上一点，从石蜡熔化情况可判定固体薄片表现为各向异性，所以必为晶体，故B正确；
C．丙图中，食盐晶体的物理性质沿各个方向都是不一样的，故C错误；
D．丁图中，微粒的运动是布朗运动，不是物质分子的无规则热运动，D错误。
故答案为：B。
【分析】 晶体又分为单晶体和多晶体，晶体形成的实质是在一定条件下，物质质点有规则排列的过程。晶体具有整齐规则的几何外形、固定熔点和口各向异性。
3．（2024高二下·西山月考）关于光学现象下列说法正确的是（ ）
A．水中紫光的传播速度比红光大
B．光从空气射入玻璃时可能发生全反射
C．在岸边观察前方水中的一条鱼，鱼的实际深度比看到的要浅
D．分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验，用红光时得到的条纹间距更宽
【答案】D
【知识点】光的折射及折射定律；光的全反射；干涉条纹和光的波长之间的关系
【解析】【解答】A．紫光的折射率大于红光的折射率，根据
可知水中紫光的传播速度比红光慢。故A错误；
B．光从空气射入玻璃时是从光疏介质射向光密介质，不可能发生全反射。故B错误；
C．在岸边观察前方水中的一条鱼，由于光的折射，鱼的实际深度比看到的要深。故C错误；
D．条纹间距
红光的波长较大，则条纹间距较宽。故D正确。
故答案为：D。
【分析】 双缝干涉，是指平行的单色光投射到一个有两条狭缝的挡板上，狭缝相距很近，平行光的光波同时传到狭缝，成了两个振动情况总是相同的波源（称为相干波源），它们发出的光在档板后面的空间相互叠加的现象。
4．（2024高二下·西山月考）如图所示，一束复色可见光入射到置于空气中的平行玻璃砖上，穿过玻璃后从下表面射出a、b两束单色光，则下列说法正确的是（ ）
A．a光的频率较大
B．玻璃对b光的折射率较小
C．若增大面上的入射角，b光可能在面上发生全反射
D．a、b两束单色光的出射方向一定平行
【答案】D
【知识点】光的反射；光的折射及折射定律；光的全反射
【解析】【解答】AB．因为b光的偏折程度大，则b光的折射率较大，折射率大的光，频率高，故b光的频率高，故AB错误；
CD．光线通过玻璃砖发生两次折射，第二次的入射角等于第一次的折射角，根据光路可逆，光不可能在面上发生全反射，一定能从下表面射出玻璃砖，根据光路可逆，出射光线与入射光线平行，故C错误，D正确。
故答案为：D。
【分析】 折射率，光在真空中的传播速度与光在该介质中的传播速度之比。材料的折射率越高，使入射光发生折射的能力越强。
5．（2024高二下·西山月考）北京和深圳都是中国的一线城市，在地理位置上它们的经度基本上相同，但纬度相差较大，北京地处北纬39.9度，深圳地处北纬22.6度。现把在北京调准的摆钟移到深圳（设海拔高度基本相同），则摆钟的振动（ ）
A．变慢了，要使它恢复准确，应缩短摆长
B．变慢了，要使它恢复准确，应增加摆长
C．变快了，要使它恢复准确，应增加摆长
D．变快了，要使它恢复准确，应缩短摆长
【答案】A
【知识点】单摆及其回复力与周期
【解析】【解答】北京的重力加速度大于深圳的重力加速度，则把在北京调准的摆钟移到深圳，根据
可知，周期变大，则摆钟的振动变慢了；要使它恢复准确，应缩短摆长。
故答案为：A。
【分析】根据单摆周期公式进行分析。
6．（2024高二下·西山月考）2024年3月，华为小折叠屏PocketS2手机正式发售。该款手机搭载了麒麟990E芯片，支持5G网络，可以满足用户对于高速网络的需求。5G 网络相比 4G 网络具有更高的数据传输速率。已知4G网络通信技术采用1 880 MHz~2635 MHz频段的无线电波，5G网络通信技术采用3300 MHz~5000 MHz频段的无线电波。下列说法正确的是（ ）
A．在真空中， 5G信号比4G信号传播速度快
B．5G信号和4G信号相遇会发生干涉现象
C．5G信号比4G信号更难发生明显衍射现象
D．5G信号属于横波，4G信号属于纵波
【答案】C
【知识点】波的衍射现象；波的干涉现象
【解析】【解答】A．在真空中， 5G信号与4G信号传播速度相等，均为光速，选项A错误；
B.5G信号和4G信号频率不同，则相遇不会发生干涉现象，选项B错误；
C.5G信号比4G信号频率更大，波长更短，更难发生明显衍射现象，选项C正确。
D.5G信号和4G信号都属于横波，选项D错误；
故答案为：D。
【分析】 波可以绕过障碍物继续传播，这种现象叫做波的衍射。即在障碍物的边缘，一些波偏离直线传播而进入障碍物后面的“阴影区”的现象。
7．（2024高二下·西山月考） 对于一定量的理想气体，经过下列过程，其初始状态的内能与末状态的内能可能不相等的是（ ）
A．等温增压后再等温膨胀 B．等容减压后再等压膨胀
C．等压膨胀后再等温压缩 D．等容增压后再等压压缩
【答案】C
【知识点】物体的内能；气体的等温变化及玻意耳定律；气体的等压变化及盖-吕萨克定律；气体的等容变化及查理定律
【解析】【解答】A．对于一定质量的理想气体内能由温度决定，故等温增压和等温膨胀过程温度均保持不变，内能不变，故A不合题意；
B．根据理想气体状态方程可知等容减压过程温度降低，内能减小；等压膨胀过程温度升高，末状态的温度有可能和初状态的温度相等，内能相等，故B不合题意；
C．根据理想气体状态方程
可知等压膨胀后气体温度升高，内能增大，等温压缩温度不变，内能不变，故末状态与初始状态相比内能增加，故C符合题意；
D．根据理想气体状态方程可知等容增压过程温度升高；等压压缩过程温度降低，末状态的温度有可能和初状态的温度相等，内能相等，故D不合题意；
故答案为：C。
【分析】结合理想气体对应的规律进行分析，理想气体内能只与温度有关，温度升高，内能变大。
8．（2024高二下·西山月考）如图所示，密闭容器内一定质量的理想气体由状态A变化到状态B。该过程中（ ）
A．气体分子的平均动能增大
B．气体分子的数密度增大
C．单位时间内气体分子对单位面积器壁的作用力减小
D．单位时间内与单位面积器壁碰撞的气体分子数减小
【答案】A
【知识点】气体压强的微观解释；气体的等压变化及盖-吕萨克定律
【解析】【解答】A．从A状态到B状态，气体的温度升高，所以气体分子的平均动能变大，故A项正确；
B．若气体发生等容变化，则有
整理有
与图像符合，所以该图像为气体的等容变化图像，即从A状态到B状态，气体的体积不变，所以气体的分子数密度不变，故B项错误；
C．从A状态到B状态气体的压强变大，气体分子的平均速率变大，则单位时间内气体分子对单位面积的器壁的碰撞力变大，故C项错误；
D．气体的分子密度不变，从A状态到B状态气体分子的平均速率变大，则单位时间内与单位面积器壁碰撞的气体分子数变大，故D项错误。
故答案为：A。
【分析】气体分子的平均动能只与温度有关，温度越高，平均动能越大。
9．（2024高二下·西山月考）图1和图2中曲线分别描述了某物理量随分之间的距离变化的规律，为平衡位置。现有如下物理量：①分子势能，②分子间引力，③分子间斥力，④分子间引力和斥力的合力，则曲线对应的物理量分别是（ ）
A．①③② B．②④③ C．④①③ D．①④③
【答案】D
【知识点】分子间的作用力；分子势能
【解析】【解答】根据分子处于平衡位置（即分子之间距离为）时分子势能最小可知，曲线I为分子势能随分子之间距离r变化的图像；
根据分子处于平衡位置（即分子之间距离为）时分子力为零，可知曲线Ⅱ为分子力随分子之间距离r变化的图像；
根据分子之间斥力随分子之间距离的增大而减小较引力变化快，可知曲线Ⅲ为分子斥力随分子之间距离r变化的图像，D正确。
故答案为：D。
【分析】为引力和斥力相等的位置，该位置势能最小，合力为零。
10．（2024高二下·万州月考） 简谐横波沿x轴正方向传播，题图为某时刻波形图。波源位于处，其位移随时间变化的关系为，则（ ）
A．此波的波长为 B．此波的频率为
C．此波的波速为 D．此时波源沿y轴正方向运动
【答案】C
【知识点】横波的图象；波长、波速与频率的关系
【解析】【解答】A、由波形图可知，此波的波长
故A错误；
B、由位移随时间变化的关系得
由 可得此波的频率
故B错误；
C、由
可得，T= 1s由
可得此波的传播速度
故C正确；
D、根据“上下坡”法则可知，波源处于上坡过程，则此时波源沿y轴负方向运动，故D错误；
故答案为：C。
【分析】根据图像可知波长为10m，由题干y=sin(2πt)方程可知，角速度，根据角速度与频率关系可知频率和周期，再根据波速波长以及周期之间的关系，可知波速，根据“上下坡”法则可知振动方向。
11．（2023·江苏）地球表面附近空气的折射率随高度降低而增大，太阳光斜射向地面的过程中会发生弯曲。下列光路图中能描述该现象的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【知识点】光的折射及折射定律
【解析】【解答】在太阳光线进入大气处作一条平行于地球表面的直线，再过该直线与太阳光线的交点作地球表面平行线的垂线即为法线，根据光的折射定律可得，空气的折射率越大，折射角就越小，即折射光线逐渐趋向于法线，故A选项符合题意。
故答案为：A。
【分析】考查光的折射定律，由光的折射定律可求出折射角随着空气折射率的增大而减小，结合几何关系画出光的传播示意图分析求解。
12．（2023·）某实验小组利用双缝干涉实验装置分别观察a、b两单色光的干涉条纹，发现在相同的条件下光屏上a光相邻两亮条纹的间距比b光的小。他们又将a、b光以相同的入射角由水斜射入空气，发现a光的折射角比b光的大，则（ ）
A．在空气中传播时，a光的波长比b光的大
B．在水中传播时，a光的速度比b光的大
C．在水中传播时，a光的频率比b光的小
D．由水射向空气时，a光的全反射临界角比b光的小
【答案】D
【知识点】光的双缝干涉；光的折射及折射定律；光的全反射；干涉条纹和光的波长之间的关系
【解析】【解答】双缝干涉实验中，相邻亮条纹之间的间距，在相同条件下，条纹间距越大，波长越长，a光条纹间距比b光小，所以，a光的波长比b光波长小，A错误；
根据，在空气中光速相等，波长越大，频率越小，b的波长比a的波长大，b光的频率比a光的频率小，从空气往水中折射时，频率不会发生变化，所以在水中传播时，a光的频率比b光的大，C错误；
将a、b光以相同的入射角由水斜射入空气，发现a光的折射角比b光的大 ，根据，可知a的折射率比b的折射率大，又有，所以在水中传播时，a光的速度比b光的小，B错误；
全反射临界角，a光的折射率大，所以a光的全反射临界角比b光小，D正确；
故选D。
【分析】先根据双峰干涉实验判断出a光和b光的波长关系，再根据折射角判断出a光和b光的折射率，最后可以判断出在水中的速度关系和全反射临界角的关系。
13．（2024高二下·西山月考）一列简谐横波沿 x轴传播，在t=0时刻和t=1 s时刻的波形分别如图中实线和虚线所示。已知x=0处的质点在0~1 s内运动的路程为4.5 cm。下列说法正确的是（ ）
A．波沿x轴负方向传播
B．波源振动周期为1.1 s
C．波的传播速度大小为13 m/s
D．t=1 s时，x=6 m处的质点沿y轴负方向运动
【答案】C
【知识点】机械波及其形成和传播；横波的图象；波长、波速与频率的关系
【解析】【解答】A．由题意，x =0处的质点在0~1 s的时间内通过的路程为4.5 cm，则结合图可知t =0时刻x =0处的质点沿y轴的负方向运动，则由质点的振动和波的传播方向关系可知，该波的传播方向沿x轴的正方向，故A错误；
BC．由题意可知，t=1s为，解得
由图可知
则
故C正确，B错误；
D．由同侧法可知t=1 s时，x=6 m处的质点沿y轴正方向运动，故D错误。
故答案为：C。
【分析】根据同侧法可以判断质点振动方向，结合波形图以及波长波速频率关系进行分析。
14．（2024高二下·西山月考）如图所示，横截面为半圆的玻璃砖放置在平面镜上，直径AB与平面镜垂直。一束激光a射向半圆柱体的圆心O，激光与AB的夹角为，已知玻璃砖的半径为12cm，平面镜上的两个光斑之间的距离为，则玻璃砖的折射率为（ ）
A． B． C．2 D．
【答案】B
【知识点】光的折射及折射定律
【解析】【解答】光路如图所示
由题意可得，激光在AB面上发生折射时的入射角
在直角△OBD中，根据数学知识
根据题意
设半圆玻璃砖的折射率为n，折射角为，则
解得
根据折射定律，折射率
故答案为：B。
【分析】根据几何关系求出折射角以及入射角，根据折射定律求解折射率。
二、实验题：（共2小题，每空3分，共18分。）
15．（2024高二下·西山月考）某同学通过双缝干涉实验测量光的波长，实验装置如图（a）所示。
（1）一毛玻璃屏上相邻亮条纹的间距可利用测量头测出，如图（b）所示。先将测量头分划板中心刻线与一明条纹中心P重合，其读数为，然后沿同一方向转动手轮，使分划板中心刻线移过4条暗条纹，与另一明条纹中心重合，相应的读数如图（c）所示，该读数为 。
（2）已知双缝间的距离为，双缝到屏的距离为，此单色光波长是 。（保留三位有效数字）
（3）若改用波长更短的单色光重复上述实验，条纹间距将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)
【答案】（1）20.502/20.501
（2）
（3）变小
【知识点】用双缝干涉测光波的波长
【解析】【解答】（1）该读数为
（2）已知条纹间还有3条亮条纹，则相邻两亮条纹的间距为
由干涉条纹的间距公式
解得
（3）由干涉条纹的间距公式
可得，换波长更短的单色光重复上述实验，条纹间距将变小。
【分析】（1）固定刻度加上可动刻度等于读数；
（2）求出相邻亮条纹中心的间隔，利用中心间隔的公式求解波长；
（3）根据干涉条纹的间距公式进行分析。
16．（2024高二下·西山月考）在估测油酸分子大小的实验中，具体操作如下：
①取油酸 1.0mL注入 2500mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到 2500mL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，直到达到1.0mL为止，恰好共滴了100滴；
③在边长约40cm的浅水盘内注入约2cm深的水，将细爽身粉均匀地撒在水面上，再用滴管吸取油酸的酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，酒精挥发后，油酸在水面上尽可能地散开，形成一层油膜，膜上没有爽身粉，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将画有油酸膜形状的玻璃板放在边长为1.0cm的方格纸上。
（1）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体积为 m3，求得的油酸分子直径为 m（此空保留一位有效数字）。
（2）于老师在该实验中最终得到的油酸分子的直径和大多数同学的比较，数据偏大。出现这种结果的原因，可能是____。
A．计算油酸膜面积时，错将所有不完整的方格作为完整的方格处理
B．水面上爽身粉撒的较多，油酸膜没有充分展开
C．求每滴溶液体积时，1mL的溶液的滴数多记了10滴
【答案】（1）；
（2）B
【知识点】用油膜法估测油酸分子的大小
【解析】【解答】（1）1滴油酸酒精溶液含油酸为
油膜面积为
油酸分子直径为
（2）A．计算油膜面积时，错将所有不完整的方格作为完整的方格处理，使测量的油膜面积偏大，最终得到的油酸分子的直径偏小，故A错误；
B．水面上爽身粉撒的较多，油膜没有充分展开，会使测量的油膜面积偏小，最终得到的油酸分子的直径偏大，故B正确；
C.在求每滴溶液体积时，1mL溶液的滴数多记了10滴，使测量的1滴油酸体积计算偏小，最终得到的油酸分子的直径偏小，故C错误；
故答案为：B。
【分析】（1）体积除以薄膜面积等于分子直径大小；
（2）根据分子直径求解公式进行分析。
三、计算题(共4小题,共40分.解答应写出必要的文字说明、公式和重要演算步骤，只写出最后答案的不得分，有数值计算的题目，答案必须明确写出数值和单位)
17．（2024高二下·西山月考） 如图所示，一定质量理想气体被活塞封闭在汽缸中，活塞的质量为m，面积为S，与汽缸底部相距L，汽缸和活塞绝热性能良好，气体的温度与外界大气相同均为T0，大气压强为p0。现接通电热丝加热气体，一段时间后断开，活塞缓慢向上移动距离0.5L后停止，整个过程中气体吸收的热量为Q。忽略活塞与汽缸间的摩擦，重力加速度为g。求：
（1）理想气体最终的温度T
（2）理想气体内能的增加量ΔU。
【答案】（1）解： 活塞向上移动了0.5L，此过程压强不变，根据盖-吕萨克定律可得：
且V2=1.5V1
代入解得：T=1.5T0
（2）解： 活塞缓慢移动，所以受力平衡，则p1S=p0S+mg
根据：W=P ΔV，可知气体对外界做功：W=0.5p1SL
根据热力学第一定律可得：ΔU=Q-W
联立解得：ΔU=Q-0.5（p0S+mg）L
【知识点】热力学第一定律及其应用；气体的等压变化及盖-吕萨克定律
【解析】【分析】（1） 压强不变，根据盖-吕萨克定律进行分析；（2）求出气体对外界做功，结合热力学第一定律求解理想气体内能的增加量 。
18．（2024高二下·西山月考）一定质量理想气体的压强体积（p-V）图像如图所示，其中a到b为等温过程，b到c为等压过程，c到a为等容过程。已知气体状态b的温度Tb=297K、压强pb=1×105Pa、体积Vb=24L，状态a的压强pa=3×105Pa。
（1）求气体状态a的体积V以及状态c的温度T；
（2）若b到c过程中气体内能改变了2×104J，求该过程气体放出的热量Q。
【答案】（1）解：a到b为等温过程，由波意尔定律有
将
代入方程解得
b到c为等压过程，由盖—吕萨克定律有
将
代入方程解得
（2）解：对b到c为等压压缩过程，外界对气体做功为
代入数据解得
由于温度降低，该过程中气体内能减小，故
由热力学第一定律有
解得
【知识点】热力学第一定律及其应用；气体的等温变化及玻意耳定律；气体的等压变化及盖-吕萨克定律
【解析】【分析】（1） a到b为等温过程，由波意尔定律进行分析， b到c为等压过程，由盖—吕萨克定律进行分析；
（2） 对b到c为等压压缩过程求解外界对气体做功，根据热力学第一定律求解该过程气体放出的热量Q
19．（2023·广西模拟）如图所示，直角三角形为三棱镜的横截面，，，真空中一束与边成角的单色光线从边的中点O射入棱镜，在边反射后从边射出。已知边长，光在真空中传播的速度，棱镜对该光线的折射率。求：
（1）光从边射出时的折射角；
（2）光在三棱镜中的传播时间t。
【答案】（1）解：画出光路图如图所示：
根据折射定律有
解得
由几何关系可知。光线从边射出棱镜时，有
解得
（2）解：根据几何关系有，
设光在三棱镜中的传播速度为，则有
可得光在三棱镜中的传播时间为
【知识点】光的折射及折射定律
【解析】【分析】（1） 画出光路图 ，找出折射角与入射角，由折射定律求解折射角。
（2）由几何关系求解光传播的路径长度，由折射定律求解光传播的速度，路程除以速度等于时间。
20．（2024高二下·西山月考）半径为R的半圆形玻璃砖如图所示放置，面水平，O为圆心。一束单色光与水平面成角照射到面上的D点，D为中点，折射光线刚好照射到圆弧最低点C。光线在C点折射后照射到地面上的E点（图中未画出）。将入射点从D点移到O点，保持入射方向不变，最终光线也照射到地面上的E点，不考虑光在圆弧面上的反射，求：
（1）玻璃砖对光的折射率；
（2）C点离地面的高度。
【答案】（1）解：作出光路图如图所示，由几何关系可知，光在点的入射角为
设处折射角为，根据几何关系
因此，玻璃砖对光的折射率
（2）解：根据光路可逆原理，可知光在点的折射角也为
设点离地面高度为，根据题意有
根据几何关系有
解得
【知识点】光的折射及折射定律
【解析】【分析】（1） 作出光路图如图所示，由几何关系求解折射角以及入射角，根据折射定律求解折射率；
（2） 根据光路可逆原理，可知光在 C点的折射角，根据几何关系求解C点离地面的高度。
1 / 1云南省昆明市西山区昆明师范专科学校附属中学2023-2024学年高二下学期物理5月月考试题
一、单选题(共14小题,每小题3分,共42分。在每小题的四个选项中，只有一个选项是正确的，请将正确选项的字母填在答题卡的答题格内。
1．（2024高二下·西山月考）下面说法正确的是（ ）
A．鸭子从池塘中出来，羽毛并不湿——毛细现象
B．细玻璃棒尖端放在火焰上烧溶后尖端变成球形——表面张力
C．洒落在玻璃表面的小水银滴呈球形——浸润现象
D．布做的雨伞，虽然纱线间有空隙，却不漏雨水——毛细现象
2．（2024高二下·西山月考）关于下列四幅图中所涉及物理知识的论述中，正确的是（ ）
A．甲图中，由两分子间作用力随距离变化的关系图线可知，当两个相邻的分子间距离为时，它们间相互作用的引力和斥力均为零
B．乙图中，在固体薄片上涂上石蜡，用烧热的针接触其上一点，从石蜡熔化情况可判定固体薄片必为晶体
C．丙图中，食盐晶体的物理性质沿各个方向都是一样的
D．丁图中，微粒的运动就是物质分子的无规则热运动，即布朗运动
3．（2024高二下·西山月考）关于光学现象下列说法正确的是（ ）
A．水中紫光的传播速度比红光大
B．光从空气射入玻璃时可能发生全反射
C．在岸边观察前方水中的一条鱼，鱼的实际深度比看到的要浅
D．分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验，用红光时得到的条纹间距更宽
4．（2024高二下·西山月考）如图所示，一束复色可见光入射到置于空气中的平行玻璃砖上，穿过玻璃后从下表面射出a、b两束单色光，则下列说法正确的是（ ）
A．a光的频率较大
B．玻璃对b光的折射率较小
C．若增大面上的入射角，b光可能在面上发生全反射
D．a、b两束单色光的出射方向一定平行
5．（2024高二下·西山月考）北京和深圳都是中国的一线城市，在地理位置上它们的经度基本上相同，但纬度相差较大，北京地处北纬39.9度，深圳地处北纬22.6度。现把在北京调准的摆钟移到深圳（设海拔高度基本相同），则摆钟的振动（ ）
A．变慢了，要使它恢复准确，应缩短摆长
B．变慢了，要使它恢复准确，应增加摆长
C．变快了，要使它恢复准确，应增加摆长
D．变快了，要使它恢复准确，应缩短摆长
6．（2024高二下·西山月考）2024年3月，华为小折叠屏PocketS2手机正式发售。该款手机搭载了麒麟990E芯片，支持5G网络，可以满足用户对于高速网络的需求。5G 网络相比 4G 网络具有更高的数据传输速率。已知4G网络通信技术采用1 880 MHz~2635 MHz频段的无线电波，5G网络通信技术采用3300 MHz~5000 MHz频段的无线电波。下列说法正确的是（ ）
A．在真空中， 5G信号比4G信号传播速度快
B．5G信号和4G信号相遇会发生干涉现象
C．5G信号比4G信号更难发生明显衍射现象
D．5G信号属于横波，4G信号属于纵波
7．（2024高二下·西山月考） 对于一定量的理想气体，经过下列过程，其初始状态的内能与末状态的内能可能不相等的是（ ）
A．等温增压后再等温膨胀 B．等容减压后再等压膨胀
C．等压膨胀后再等温压缩 D．等容增压后再等压压缩
8．（2024高二下·西山月考）如图所示，密闭容器内一定质量的理想气体由状态A变化到状态B。该过程中（ ）
A．气体分子的平均动能增大
B．气体分子的数密度增大
C．单位时间内气体分子对单位面积器壁的作用力减小
D．单位时间内与单位面积器壁碰撞的气体分子数减小
9．（2024高二下·西山月考）图1和图2中曲线分别描述了某物理量随分之间的距离变化的规律，为平衡位置。现有如下物理量：①分子势能，②分子间引力，③分子间斥力，④分子间引力和斥力的合力，则曲线对应的物理量分别是（ ）
A．①③② B．②④③ C．④①③ D．①④③
10．（2024高二下·万州月考） 简谐横波沿x轴正方向传播，题图为某时刻波形图。波源位于处，其位移随时间变化的关系为，则（ ）
A．此波的波长为 B．此波的频率为
C．此波的波速为 D．此时波源沿y轴正方向运动
11．（2023·江苏）地球表面附近空气的折射率随高度降低而增大，太阳光斜射向地面的过程中会发生弯曲。下列光路图中能描述该现象的是（ ）
A． B．
C． D．
12．（2023·）某实验小组利用双缝干涉实验装置分别观察a、b两单色光的干涉条纹，发现在相同的条件下光屏上a光相邻两亮条纹的间距比b光的小。他们又将a、b光以相同的入射角由水斜射入空气，发现a光的折射角比b光的大，则（ ）
A．在空气中传播时，a光的波长比b光的大
B．在水中传播时，a光的速度比b光的大
C．在水中传播时，a光的频率比b光的小
D．由水射向空气时，a光的全反射临界角比b光的小
13．（2024高二下·西山月考）一列简谐横波沿 x轴传播，在t=0时刻和t=1 s时刻的波形分别如图中实线和虚线所示。已知x=0处的质点在0~1 s内运动的路程为4.5 cm。下列说法正确的是（ ）
A．波沿x轴负方向传播
B．波源振动周期为1.1 s
C．波的传播速度大小为13 m/s
D．t=1 s时，x=6 m处的质点沿y轴负方向运动
14．（2024高二下·西山月考）如图所示，横截面为半圆的玻璃砖放置在平面镜上，直径AB与平面镜垂直。一束激光a射向半圆柱体的圆心O，激光与AB的夹角为，已知玻璃砖的半径为12cm，平面镜上的两个光斑之间的距离为，则玻璃砖的折射率为（ ）
A． B． C．2 D．
二、实验题：（共2小题，每空3分，共18分。）
15．（2024高二下·西山月考）某同学通过双缝干涉实验测量光的波长，实验装置如图（a）所示。
（1）一毛玻璃屏上相邻亮条纹的间距可利用测量头测出，如图（b）所示。先将测量头分划板中心刻线与一明条纹中心P重合，其读数为，然后沿同一方向转动手轮，使分划板中心刻线移过4条暗条纹，与另一明条纹中心重合，相应的读数如图（c）所示，该读数为 。
（2）已知双缝间的距离为，双缝到屏的距离为，此单色光波长是 。（保留三位有效数字）
（3）若改用波长更短的单色光重复上述实验，条纹间距将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)
16．（2024高二下·西山月考）在估测油酸分子大小的实验中，具体操作如下：
①取油酸 1.0mL注入 2500mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到 2500mL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，直到达到1.0mL为止，恰好共滴了100滴；
③在边长约40cm的浅水盘内注入约2cm深的水，将细爽身粉均匀地撒在水面上，再用滴管吸取油酸的酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，酒精挥发后，油酸在水面上尽可能地散开，形成一层油膜，膜上没有爽身粉，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将画有油酸膜形状的玻璃板放在边长为1.0cm的方格纸上。
（1）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体积为 m3，求得的油酸分子直径为 m（此空保留一位有效数字）。
（2）于老师在该实验中最终得到的油酸分子的直径和大多数同学的比较，数据偏大。出现这种结果的原因，可能是____。
A．计算油酸膜面积时，错将所有不完整的方格作为完整的方格处理
B．水面上爽身粉撒的较多，油酸膜没有充分展开
C．求每滴溶液体积时，1mL的溶液的滴数多记了10滴
三、计算题(共4小题,共40分.解答应写出必要的文字说明、公式和重要演算步骤，只写出最后答案的不得分，有数值计算的题目，答案必须明确写出数值和单位)
17．（2024高二下·西山月考） 如图所示，一定质量理想气体被活塞封闭在汽缸中，活塞的质量为m，面积为S，与汽缸底部相距L，汽缸和活塞绝热性能良好，气体的温度与外界大气相同均为T0，大气压强为p0。现接通电热丝加热气体，一段时间后断开，活塞缓慢向上移动距离0.5L后停止，整个过程中气体吸收的热量为Q。忽略活塞与汽缸间的摩擦，重力加速度为g。求：
（1）理想气体最终的温度T
（2）理想气体内能的增加量ΔU。
18．（2024高二下·西山月考）一定质量理想气体的压强体积（p-V）图像如图所示，其中a到b为等温过程，b到c为等压过程，c到a为等容过程。已知气体状态b的温度Tb=297K、压强pb=1×105Pa、体积Vb=24L，状态a的压强pa=3×105Pa。
（1）求气体状态a的体积V以及状态c的温度T；
（2）若b到c过程中气体内能改变了2×104J，求该过程气体放出的热量Q。
19．（2023·广西模拟）如图所示，直角三角形为三棱镜的横截面，，，真空中一束与边成角的单色光线从边的中点O射入棱镜，在边反射后从边射出。已知边长，光在真空中传播的速度，棱镜对该光线的折射率。求：
（1）光从边射出时的折射角；
（2）光在三棱镜中的传播时间t。
20．（2024高二下·西山月考）半径为R的半圆形玻璃砖如图所示放置，面水平，O为圆心。一束单色光与水平面成角照射到面上的D点，D为中点，折射光线刚好照射到圆弧最低点C。光线在C点折射后照射到地面上的E点（图中未画出）。将入射点从D点移到O点，保持入射方向不变，最终光线也照射到地面上的E点，不考虑光在圆弧面上的反射，求：
（1）玻璃砖对光的折射率；
（2）C点离地面的高度。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】液体的表面张力；浸润和不浸润；毛细现象
【解析】【解答】A．鸭子从池塘中出来，羽毛不湿，是不浸润现象，故A错误；
B．细玻璃棒尖端放在火焰上烧溶后尖端变成球形，是表面张力，故B正确；
C．洒落在玻璃表面的小水银滴呈球形是因为表面张力，故C错误；
D．布做的雨伞，虽然纱线间有空隙，却不漏雨水，伞是不浸润的材料，但是不漏水的主要原因是表面张力，故D错误。
故答案为：B。
【分析】 表面张力的液体表面上任一界面的两侧存在垂直于界面的、大小相等、方向相反的拉引的力。
2．【答案】B
【知识点】布朗运动；分子间的作用力；分子势能；晶体和非晶体
【解析】【解答】A．当两个相邻的分子间距离为r0时，它们间相互作用的引力和斥力的合力为零，它们间相互作用的引力和斥力相等，故A错误；
B．乙图中，在固体薄片上涂上石蜡，用烧热的针接触其上一点，从石蜡熔化情况可判定固体薄片表现为各向异性，所以必为晶体，故B正确；
C．丙图中，食盐晶体的物理性质沿各个方向都是不一样的，故C错误；
D．丁图中，微粒的运动是布朗运动，不是物质分子的无规则热运动，D错误。
故答案为：B。
【分析】 晶体又分为单晶体和多晶体，晶体形成的实质是在一定条件下，物质质点有规则排列的过程。晶体具有整齐规则的几何外形、固定熔点和口各向异性。
3．【答案】D
【知识点】光的折射及折射定律；光的全反射；干涉条纹和光的波长之间的关系
【解析】【解答】A．紫光的折射率大于红光的折射率，根据
可知水中紫光的传播速度比红光慢。故A错误；
B．光从空气射入玻璃时是从光疏介质射向光密介质，不可能发生全反射。故B错误；
C．在岸边观察前方水中的一条鱼，由于光的折射，鱼的实际深度比看到的要深。故C错误；
D．条纹间距
红光的波长较大，则条纹间距较宽。故D正确。
故答案为：D。
【分析】 双缝干涉，是指平行的单色光投射到一个有两条狭缝的挡板上，狭缝相距很近，平行光的光波同时传到狭缝，成了两个振动情况总是相同的波源（称为相干波源），它们发出的光在档板后面的空间相互叠加的现象。
4．【答案】D
【知识点】光的反射；光的折射及折射定律；光的全反射
【解析】【解答】AB．因为b光的偏折程度大，则b光的折射率较大，折射率大的光，频率高，故b光的频率高，故AB错误；
CD．光线通过玻璃砖发生两次折射，第二次的入射角等于第一次的折射角，根据光路可逆，光不可能在面上发生全反射，一定能从下表面射出玻璃砖，根据光路可逆，出射光线与入射光线平行，故C错误，D正确。
故答案为：D。
【分析】 折射率，光在真空中的传播速度与光在该介质中的传播速度之比。材料的折射率越高，使入射光发生折射的能力越强。
5．【答案】A
【知识点】单摆及其回复力与周期
【解析】【解答】北京的重力加速度大于深圳的重力加速度，则把在北京调准的摆钟移到深圳，根据
可知，周期变大，则摆钟的振动变慢了；要使它恢复准确，应缩短摆长。
故答案为：A。
【分析】根据单摆周期公式进行分析。
6．【答案】C
【知识点】波的衍射现象；波的干涉现象
【解析】【解答】A．在真空中， 5G信号与4G信号传播速度相等，均为光速，选项A错误；
B.5G信号和4G信号频率不同，则相遇不会发生干涉现象，选项B错误；
C.5G信号比4G信号频率更大，波长更短，更难发生明显衍射现象，选项C正确。
D.5G信号和4G信号都属于横波，选项D错误；
故答案为：D。
【分析】 波可以绕过障碍物继续传播，这种现象叫做波的衍射。即在障碍物的边缘，一些波偏离直线传播而进入障碍物后面的“阴影区”的现象。
7．【答案】C
【知识点】物体的内能；气体的等温变化及玻意耳定律；气体的等压变化及盖-吕萨克定律；气体的等容变化及查理定律
【解析】【解答】A．对于一定质量的理想气体内能由温度决定，故等温增压和等温膨胀过程温度均保持不变，内能不变，故A不合题意；
B．根据理想气体状态方程可知等容减压过程温度降低，内能减小；等压膨胀过程温度升高，末状态的温度有可能和初状态的温度相等，内能相等，故B不合题意；
C．根据理想气体状态方程
可知等压膨胀后气体温度升高，内能增大，等温压缩温度不变，内能不变，故末状态与初始状态相比内能增加，故C符合题意；
D．根据理想气体状态方程可知等容增压过程温度升高；等压压缩过程温度降低，末状态的温度有可能和初状态的温度相等，内能相等，故D不合题意；
故答案为：C。
【分析】结合理想气体对应的规律进行分析，理想气体内能只与温度有关，温度升高，内能变大。
8．【答案】A
【知识点】气体压强的微观解释；气体的等压变化及盖-吕萨克定律
【解析】【解答】A．从A状态到B状态，气体的温度升高，所以气体分子的平均动能变大，故A项正确；
B．若气体发生等容变化，则有
整理有
与图像符合，所以该图像为气体的等容变化图像，即从A状态到B状态，气体的体积不变，所以气体的分子数密度不变，故B项错误；
C．从A状态到B状态气体的压强变大，气体分子的平均速率变大，则单位时间内气体分子对单位面积的器壁的碰撞力变大，故C项错误；
D．气体的分子密度不变，从A状态到B状态气体分子的平均速率变大，则单位时间内与单位面积器壁碰撞的气体分子数变大，故D项错误。
故答案为：A。
【分析】气体分子的平均动能只与温度有关，温度越高，平均动能越大。
9．【答案】D
【知识点】分子间的作用力；分子势能
【解析】【解答】根据分子处于平衡位置（即分子之间距离为）时分子势能最小可知，曲线I为分子势能随分子之间距离r变化的图像；
根据分子处于平衡位置（即分子之间距离为）时分子力为零，可知曲线Ⅱ为分子力随分子之间距离r变化的图像；
根据分子之间斥力随分子之间距离的增大而减小较引力变化快，可知曲线Ⅲ为分子斥力随分子之间距离r变化的图像，D正确。
故答案为：D。
【分析】为引力和斥力相等的位置，该位置势能最小，合力为零。
10．【答案】C
【知识点】横波的图象；波长、波速与频率的关系
【解析】【解答】A、由波形图可知，此波的波长
故A错误；
B、由位移随时间变化的关系得
由 可得此波的频率
故B错误；
C、由
可得，T= 1s由
可得此波的传播速度
故C正确；
D、根据“上下坡”法则可知，波源处于上坡过程，则此时波源沿y轴负方向运动，故D错误；
故答案为：C。
【分析】根据图像可知波长为10m，由题干y=sin(2πt)方程可知，角速度，根据角速度与频率关系可知频率和周期，再根据波速波长以及周期之间的关系，可知波速，根据“上下坡”法则可知振动方向。
11．【答案】A
【知识点】光的折射及折射定律
【解析】【解答】在太阳光线进入大气处作一条平行于地球表面的直线，再过该直线与太阳光线的交点作地球表面平行线的垂线即为法线，根据光的折射定律可得，空气的折射率越大，折射角就越小，即折射光线逐渐趋向于法线，故A选项符合题意。
故答案为：A。
【分析】考查光的折射定律，由光的折射定律可求出折射角随着空气折射率的增大而减小，结合几何关系画出光的传播示意图分析求解。
12．【答案】D
【知识点】光的双缝干涉；光的折射及折射定律；光的全反射；干涉条纹和光的波长之间的关系
【解析】【解答】双缝干涉实验中，相邻亮条纹之间的间距，在相同条件下，条纹间距越大，波长越长，a光条纹间距比b光小，所以，a光的波长比b光波长小，A错误；
根据，在空气中光速相等，波长越大，频率越小，b的波长比a的波长大，b光的频率比a光的频率小，从空气往水中折射时，频率不会发生变化，所以在水中传播时，a光的频率比b光的大，C错误；
将a、b光以相同的入射角由水斜射入空气，发现a光的折射角比b光的大 ，根据，可知a的折射率比b的折射率大，又有，所以在水中传播时，a光的速度比b光的小，B错误；
全反射临界角，a光的折射率大，所以a光的全反射临界角比b光小，D正确；
故选D。
【分析】先根据双峰干涉实验判断出a光和b光的波长关系，再根据折射角判断出a光和b光的折射率，最后可以判断出在水中的速度关系和全反射临界角的关系。
13．【答案】C
【知识点】机械波及其形成和传播；横波的图象；波长、波速与频率的关系
【解析】【解答】A．由题意，x =0处的质点在0~1 s的时间内通过的路程为4.5 cm，则结合图可知t =0时刻x =0处的质点沿y轴的负方向运动，则由质点的振动和波的传播方向关系可知，该波的传播方向沿x轴的正方向，故A错误；
BC．由题意可知，t=1s为，解得
由图可知
则
故C正确，B错误；
D．由同侧法可知t=1 s时，x=6 m处的质点沿y轴正方向运动，故D错误。
故答案为：C。
【分析】根据同侧法可以判断质点振动方向，结合波形图以及波长波速频率关系进行分析。
14．【答案】B
【知识点】光的折射及折射定律
【解析】【解答】光路如图所示
由题意可得，激光在AB面上发生折射时的入射角
在直角△OBD中，根据数学知识
根据题意
设半圆玻璃砖的折射率为n，折射角为，则
解得
根据折射定律，折射率
故答案为：B。
【分析】根据几何关系求出折射角以及入射角，根据折射定律求解折射率。
15．【答案】（1）20.502/20.501
（2）
（3）变小
【知识点】用双缝干涉测光波的波长
【解析】【解答】（1）该读数为
（2）已知条纹间还有3条亮条纹，则相邻两亮条纹的间距为
由干涉条纹的间距公式
解得
（3）由干涉条纹的间距公式
可得，换波长更短的单色光重复上述实验，条纹间距将变小。
【分析】（1）固定刻度加上可动刻度等于读数；
（2）求出相邻亮条纹中心的间隔，利用中心间隔的公式求解波长；
（3）根据干涉条纹的间距公式进行分析。
16．【答案】（1）；
（2）B
【知识点】用油膜法估测油酸分子的大小
【解析】【解答】（1）1滴油酸酒精溶液含油酸为
油膜面积为
油酸分子直径为
（2）A．计算油膜面积时，错将所有不完整的方格作为完整的方格处理，使测量的油膜面积偏大，最终得到的油酸分子的直径偏小，故A错误；
B．水面上爽身粉撒的较多，油膜没有充分展开，会使测量的油膜面积偏小，最终得到的油酸分子的直径偏大，故B正确；
C.在求每滴溶液体积时，1mL溶液的滴数多记了10滴，使测量的1滴油酸体积计算偏小，最终得到的油酸分子的直径偏小，故C错误；
故答案为：B。
【分析】（1）体积除以薄膜面积等于分子直径大小；
（2）根据分子直径求解公式进行分析。
17．【答案】（1）解： 活塞向上移动了0.5L，此过程压强不变，根据盖-吕萨克定律可得：
且V2=1.5V1
代入解得：T=1.5T0
（2）解： 活塞缓慢移动，所以受力平衡，则p1S=p0S+mg
根据：W=P ΔV，可知气体对外界做功：W=0.5p1SL
根据热力学第一定律可得：ΔU=Q-W
联立解得：ΔU=Q-0.5（p0S+mg）L
【知识点】热力学第一定律及其应用；气体的等压变化及盖-吕萨克定律
【解析】【分析】（1） 压强不变，根据盖-吕萨克定律进行分析；（2）求出气体对外界做功，结合热力学第一定律求解理想气体内能的增加量 。
18．【答案】（1）解：a到b为等温过程，由波意尔定律有
将
代入方程解得
b到c为等压过程，由盖—吕萨克定律有
将
代入方程解得
（2）解：对b到c为等压压缩过程，外界对气体做功为
代入数据解得
由于温度降低，该过程中气体内能减小，故
由热力学第一定律有
解得
【知识点】热力学第一定律及其应用；气体的等温变化及玻意耳定律；气体的等压变化及盖-吕萨克定律
【解析】【分析】（1） a到b为等温过程，由波意尔定律进行分析， b到c为等压过程，由盖—吕萨克定律进行分析；
（2） 对b到c为等压压缩过程求解外界对气体做功，根据热力学第一定律求解该过程气体放出的热量Q
19．【答案】（1）解：画出光路图如图所示：
根据折射定律有
解得
由几何关系可知。光线从边射出棱镜时，有
解得
（2）解：根据几何关系有，
设光在三棱镜中的传播速度为，则有
可得光在三棱镜中的传播时间为
【知识点】光的折射及折射定律
【解析】【分析】（1） 画出光路图 ，找出折射角与入射角，由折射定律求解折射角。
（2）由几何关系求解光传播的路径长度，由折射定律求解光传播的速度，路程除以速度等于时间。
20．【答案】（1）解：作出光路图如图所示，由几何关系可知，光在点的入射角为
设处折射角为，根据几何关系
因此，玻璃砖对光的折射率
（2）解：根据光路可逆原理，可知光在点的折射角也为
设点离地面高度为，根据题意有
根据几何关系有
解得
【知识点】光的折射及折射定律
【解析】【分析】（1） 作出光路图如图所示，由几何关系求解折射角以及入射角，根据折射定律求解折射率；
（2） 根据光路可逆原理，可知光在 C点的折射角，根据几何关系求解C点离地面的高度。
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