青海省西宁市大通县朔山中学2023-2024学年高二下学期第三次阶段检测物理试卷（含解析）

大通县朔山中学2023-2024学年度第二学期第三次阶段检测
高二物理
考生注意：
1．本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。
2．答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
4．本卷命题范围：选择性必修第一册第四章，选择性必修第三册第一、二章。
一、选择题（本题共10小题，共46分，在每小题给出的四个选项中，第1-7题中只有一项符合题目要求，每小题4分，第8-10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
1．根据你所学的光学知识，判断以下说法正确的是（ ）
A．射水鱼在水中能准确射中水面上不远处的小昆虫，水中的鱼看到的小昆虫在昆虫的下方
B．水中或玻璃中的气泡，看起来特别明亮，是因为光从水或玻璃射向气泡时，一部分光在界面上发生了全反射的缘故
C．肥皂膜看起来常常是彩色的，雨后公路积水上面漂浮的油膜，也经常显现出彩色条纹，这是光的衍射现象。
D．用两支铅笔夹成一条狭缝，将眼睛紧贴着狭缝且让狭缝与日光灯管或其他线状光源平行，会观察到明暗相间的彩色条纹，这是光的明显干现象
2．如图，光沿AO从空气射入折射率为n的介质中，以O点为圆心、R为半径画圆，与折射光线的交点为B，过B点向两介质的交界面作垂线，交点为N，BN与AO的延长线的交点为M。以O点为圆心，OM（设为r）为半径画另一圆。则以下关系式正确的是（ ）
A． B． C． D．
3．用下面的方法可以测量液体的折射率：取一个半径为r的软木塞，在它的圆心处插上一枚大头针，让软木塞浮在液面上（如图所示）。调整大头针插入软木塞的深度，使它露在外面的长度为h。这时从液面上方的各个方向向液体中看，恰好看不到大头针。则液体的折射率n与r和h的计算式正确的是（ ）
A． B． C． D．
4．以下关于布朗运动的说法正确是（ ）
A．布朗运动就是分子的无规则运动。
B．布朗运动证明，组成固体小颗粒的分子在做无规则运动。
C．向一锅水中撒一点胡椒粉，加热时发现水中的胡椒粉在翻滚。这说明温度越高布朗运动越剧烈。
D．在显微镜下可以观察到煤油中小粒灰尘的布朗运动，这说明煤油分子在做无规则运动。
5．如图所示，水银柱长度h为19cm，大气压为（相当于76cm高的水银柱所产生的压强），玻璃管的粗细是均匀的。玻璃管开口向上放置时，被封闭的气柱长度，当开口向下时（水银没有溢出管外，整个过程中气体温度保持不变），则被封闭的气柱长度是（ ）
A．10cm B．15cm C．25cm D．30cm
6．一个足球的容积是2.5L。用打气筒给这个足球打气，每打一次都把体积为125mL、压强与大气压相同的气体打进足球内。如果在打气前足球就已经是球形并且里面的压强与大气压相同，打气时气体温度不变。则打了20次后足球内部空气的压强是大气压的（ ）
A．1倍 B．2倍 C．3倍 D．4倍
7．负压病房是收治传染性极强的呼吸道疾病病人所用的医疗设施，可以大大减少医务人员被感染的机会，病房中气压小于外界环境的大气压。若负压病房的温度和外界温度相同，负压病房内气体和外界环境中气体都可以看成理想气体，则以下说法正确的是（ ）
A．负压病房内气体分子的平均动能小于外界环境中气体分子的平均动能
B．负压病房内每个气体分子的运动速率都小于外界环境中每个气体分子的运动速率
C．负压病房内单位体积气体分子的个数小于外界环境中单位体积气体分子的个数
D．相同面积负压病房内壁受到的气体压力等于外壁受到的气体压力
8．图甲表示某金属丝的电阻R随摄氏温度t变化的情况。把这段金属丝与电池、电流表串联起来（图乙），用这段金属丝做测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的电阻温度计。如果电池的电动势和内阻都是不变的。则以下说法正确的是（ ）
A．电流表上代表的点应该标在电流比较大的刻度上
B．电流表上代表的点应该标在电流比较小的刻度上
C．电流表上代表的点应该标在电流比较大的刻度上
D．电流表上代表的点应该标在电流比较小的刻度上
9．关于固体和液体，下列说法正确的是（ ）
A．常见的金属虽然有确定的熔点却没有规则的形状，所以它们是非晶体
B．水黾可以停在水面，吹出的肥皂泡呈球形，太空授课在失重环境下演示水球实验，这些都是水的表面张力的表现
C．把两层棉纸分别放在蜡迹处衣服的上面和下面，然后用热熨斗在棉纸上来回烫熨可以把凝固在衣料上的蜡迹去掉，这是毛细现象
D．晶体各向同性，非晶体各向异性
10．在做“用油膜法估测分子大小”的实验中所用的油酸酒精溶液为1000mL溶液中有纯油酸2mL，用量筒测得1mL上述溶液为100滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开，油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中正方形方格的边长为2cm，油膜所占方格数约为75个，下列说法正确的是（ ）
A．若所撒痱子粉过厚，会导致最终估测的分子直径偏大
B．可以估算出油膜的面积约
C．每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积约
D．估算出油酸分子的直径约
二、实验题（本题共2个小题，共15分）
11．（6分）某同学用如图所示装置探究气体做等温变化的规律。
（1）在实验中，下列哪些操作不是必需的______；（2分）
A．用橡胶塞密封注射器的下端 B．用游标卡尺测量柱塞的直径
C．读取压力表上显示的气压值 D．读取刻度尺上显示的空气柱长度
（2）如图图像中，最能直观反映气体做等温变化的规律的是______；（2分）
A． B． C． D．
（3）某同学用如图示装置做“验证玻意耳定律”实验，测得数据如表所示，读数和计数无误。请你观察数据和结果，判断造成此情况的原因可能是______。（2分）
实验次数 1 2 3 4
P（） 1.21 1.06 0.92 0.80
V（mL） 33.2 37.8 43.8 55.6
PV（） 40.2 40.1 40.3 44.5
A．做第4次实验时手握住了注射器使得气体温度升高
B．做第4次实验时漏出了一些气体
C．做第4次实验时气体的温度降低了
D．做第4次实验时向里推动注射器活塞过快
12．（9分）实验小组进行“用双缝干涉测光的波长”实验，如图甲所示将实验仪器按要求安装在光具座上，并选用缝间距的双缝屏。从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离。然后，接通电源使光源正常工作。
①已知测量头上主尺的最小刻度是毫米，副尺（游标尺）上有20分度。某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，使分划板中心刻度线与某条纹A中心对齐，如图乙所示，此时测量头上主尺和副尺的示数情况如图丙所示，此示数为______mm；接着再转动手轮，使分划板中心刻度线与图丙中条纹B中心对齐，测得A到B条纹间的距离为8.40mm。利用上述测量结果，经计算可得经滤光片射向双缝的色光的波长______m（保留2位有效数字）。（6分）
②另一同学按实验装置安装好仪器后，观察到光的干涉现象效果很好。若他对实验装置作了一下改动后，在像屏上仍能观察到清晰的条纹，且条纹数目有所增加。以下改动可能实现这个效果的是______（3分）
A．仅将滤光片移至单缝和双缝之间 B．仅将单缝远离双缝移动少许
C．仅将单缝与双缝的位置互换 D．仅将红色滤光片换成绿色的滤光片
三、计算题（本题共3小题，共计39分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13．（12分）图中的实线是一列正弦波在某一时刻的波形图。经过0.5s后，其波形如图中虚线所示。设该波的周期T大于0.5s。求：该波的速度是多大？该波的周期是多大？
14．（12分）有一质量为m的汽缸，用活塞封着一定质量的理想气体，当汽缸水平横放时，汽缸内空气柱长为（如图甲所示），现把活塞按如图乙那样悬挂，汽缸悬在空中保持静止。求此时汽缸内空气柱长度为多少？已知大气压强为，活塞的横截面积为S，它与汽缸之间无摩擦且不漏气，气体温度保持不变。
15．（15分）如图所示，一定质量的理想气体从状态A开始，经历两个状态变化过程，先后到达状态B和C。已知状态A的温度为300K，求状态C的温度。
大通县朔山中学2023-2024学年度第二学期第三次阶段检测
高二物理
试卷分析
一、选择题（本题共10小题，共46分，在每小题给出的四个选项中，第1-7题中只有一项符合题目要求，每小题4分，第8-10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
1．【素材来源】教材选择性必修一 85页、90页、95页、107页的“问题”和“练习与应用”
【命题意图】本章教材编写时特别注意在认真观察实验事实的基础上加强抽象思维能力的培养。教材编写时通过对于生活中常见的光的折射、全反射、干涉和衍射现象的分析，打破这种思维惯性，并在更高的层次上认识到光既具有波动性，又具有粒子性，即光具有波粒二象性。
【答案】B
【解析】A．射水鱼在水中能准确射中水面上不远处的小昆虫，根据光的折射可以判断水中的鱼看到的小昆虫在昆虫的上方。故A错误。
B．水中或玻璃中的气泡，看起来特别明亮，就是因为光从水或玻璃射向气泡时，一部分光在界面上发生了全反射的缘故。故B正确。
C．肥皂膜看起来常常是彩色的，雨后公路积水上面漂浮的油膜，也经常显现出彩色条纹。这是薄膜干涉，故C错误。
D．会观察到明暗相间的彩色条纹，因为当两支铅笔夹成的狭缝宽度与光波波长相差不多或更小时，会看到光的明显衍射现象，故D错误。
2．【素材来源】教材选择性必修一 第四章“复习与提高”A组第3题
【命题意图】强调实验的教学功能，本章内容多是围绕实验（包括演示实验、学生实验、课后小实验等）展开，通过对实验现象的研究，发现其中的物理规律，再上升为理论，最后介绍其具体应用。在光的折射教学中，可以让学生观察入射角发生改变时的折射情况，比较折射角和入射角，找出它们之间的关系，概括总结得出折射定律，然后通过“测量折射率”的实验加强对折射定律的理解。
【答案】A
【解析】设入射角为i，折射角为r，根据折射定律可得：，
由几何关系可知：，则。
3．【素材来源】教材选择性必修一 第四章“复习与提高”B组第2题
【命题意图】这是测量液体折射率的一种方法，该方法简单易操作，要求有一定的动手能力；考查全反射知识的应用，一方面要求能作出全反射光路图，另一方面要求能应用平面几何知识处理问题，找出发生全反射时的条件及特点。
【答案】B
【解析】从液面上方的各个方向恰好看不到大头针，说明大头针的最下端反射到木塞边沿的光恰好发生全反射，连接大头针的下端与木塞的边沿，则该连线与竖直方向的夹角等于临界角C，则有，由几何关系可知，液体的折射率的计算式为。故B正确。
4．【素材来源】教材选择性必修三第一章第一节“练习与应用”第3题
【命题意图】考查对布朗运动的理解。注重培养学生的物理观念的形成和理解能力。
【答案】D
【解析】A．不正确，布朗运动是分子无规则运动的体现，是悬浮微粒的运动；
B．不正确，布朗运动证明液体（或气体）分子的无规则运动；
C．不正确，做布朗运动的微粒用肉眼是看不见的胡椒粉的运动不是水分子撞击不平衡产生的结果，不是布朗运动，不能说明布朗运动与温度的关系；
D．正确，煤油中的小粒灰尘的布朗运动是由煤油分子，无规则运动对灰尘微粒的撞击作用不平衡引起的。
5．【素材来源】教材选择性必修三教师用书 第二章第二节例题
【命题意图】运用气体实验定律解决实际问题，其解题策略与力、电问题的解题策略有较大不同，应在教学中予以示范。在学习玻意耳定律后，使学生在应用中加深对规律的认识。希望教师在备课教学的过程中充分挖掘教材和教师用书的教育价值。
【答案】D
【解析】利用玻意耳定律解题，需明确“质量一定的气体”及“温度不变”两个条件：应分析气体的初、末状态的压强和体积，包括已知量和待求解量。
设水银柱产生的压强为p，玻璃管的横截面积为S。
初状态：；
末状态：；
整个过程为等温变化，由玻意耳定律知：，
联立各式代入数据可得：。故C正确。
6．【素材来源】教材选择性必修三第二章第二节“练习与应用”第3题
【命题意图】考查学生运用玻意耳定律进行处理问题的能力，考查学生的计算能力。
【答案】B
【解析】
解析 将打气前球内的气体和20次打入的气体整体作为研究对象，利用玻意耳定律进行求解。
打气前气体的状态参量为
打气后气体的状态参量为
由玻意耳定律得
得出此结论的前提是打气过程中温度保持不变，实际打气时由于压缩气体做功，气体的温度会升高。
7．【答案】C
【解析】A、温度是气体分子平均动能的标志，负压病房的温度和外界温度相同，故负压病房内气体分子的平均动能等于外界环境中气体分子的平均动能，故A错误；
B、负压病房内气体分子的平均动能等于外界环境中气体分子的平均动能，二者气体分子的平均运动速率相等，故B错误；
C、决定气体分子压强的微观因素：单位体积气体分子数和气体分子撞击器壁力度决定，现内外温度相等，即气体分子平均动能相等（撞击力度相等），压强要减小形成负压，则要求负压病房内单位体积气体分子的个数小于外界环境中单位体积气体分子的个数，故C正确；
D、压力，内外压强不等，相同面积负压病房内壁受到的气体压力小于外壁受到的气体压力，故D错误；
故选：C。
8．【素材来源】教材选择性必修三第二章第一节“练习与应用”第4题
【命题意图】温度计的认知拓展，涉及闭合电路的欧姆定律，学习新知识的同时复习巩固前面要学习的核心知识，对学生的分析能力要求较高。
【答案】AD
【解析】
解析 设电源的电动势为E，内阻为r
据题图乙，由闭合电路欧姆定律得 ①
根据题图甲知，R与t为一次函数关系
设（k为常数，为常数） ②
由①②式得 ③
因E、r、均为常数，由③式知，t越小，I越大，电流表上代表、的两点，应标在电流比较大的刻度上。
9．【素材来源】教材选择性必修三第二章第四节和第五节的“思考与讨论”、第五节“练习与应用”第4题
【命题意图】这部分知识琐碎，教科书的基本思路是从生活现象、实验现象切入，引导学生观察和描述，帮助学生建立起真实、准确的感性认识。重视现象的分析，重视微观结构模型的建构，在宏观现象和微观结构间建立联系，让学生进一步体会宏观与微观相结合的研究方法。
【答案】BC
【解析】A．从金属的显微图样中可以看到，它是由许多细小的晶粒组成的。每个晶粒都是一个小的单晶体，有规则的形状且各向异性，但是，由于这些小的单晶体的取向杂乱无章，所以金属没有确定的几何形状，也不显示各向异性，仅保留了在一定压强下具有确定熔点的特征，我们把它称为多晶体。所以A错误。
B．水黾可以停在水面，吹出的肥皂泡呈球形，太空授课在失重环境下演示水球实验，这些都是表面张力的表现。所以B正确。
C．放在衣料上、下面的棉纸内有许多细小的孔道起着毛细管的作用，当蜡受热熔化成液体后，由于毛细现象，它们就会被棉纸吸走。所以C正确。
D．玻璃片上石蜡熔化区域的形状近似于圆形，表明玻璃沿各个方向的导热性能相同；云母片上石蜡熔化区域的形状呈椭圆形，表明云母沿不同方向的导热性能不同。还有些晶体沿不同方向的导电性能不同；而有些晶体沿不同方向的光学性质不同，这类现象叫作各向异性。方解石晶体是各向异性的晶体，它能把光分解为两束光而沿不同方向折射，形成双折射现象。非晶体沿各个方向的物理性质都是一样的，这叫作各向同性。所以D错误。
10．【素材来源】教材选择性必修三第一章第二节“练习与应用”第3题
【答案】A C
【解析】
B、正方形方格的边长为2cm，油膜所占方格数约为75个，则，故B错误；
C、每滴油酸酒精溶液中含有的纯油酸的体积约为，故C正确；
D、油酸分子直径约为：，故D错误：
A、所撒的痱子粉过厚，油酸分子无法充分展开，最终的面积会偏小，测量结果偏大，故E正确；
二、实验题（本题共2个小题，共15分）
11．（6分）
【素材来源】教材选择性必修三第二章第二节素材改编
（1）【答案】B
【解析】A、本实验的条件要求注射器密封性要好，所以需要用橡胶塞密封注射器的下端，故A是必需的；
BCD、设气体压强为p，设柱塞的横截面积为S，实验时气体的长度为L，则气体的体积：，气体温度不变，由玻意耳定律可知：，即：，可以化简为：，
所以实验过程只需要读取压力表上显示的气压值和读取刻度尺上显示的空气柱长度即可，不需要用游标卡尺测量柱塞的直径从而求柱塞的横截面积，故B不是必需的，CD是必需的。
本题选择不是必需的，故选：B。
（2）【答案】C
【解析】气体温度不变，由玻意耳定律得：，则，气体的压强跟气体的体积成反比，图象应是双曲线（的一支），
A、由图示图象可知，图线是过原点的直线，一定不是双曲线的一支，故A错误；
B、图线是曲线，但不一定是双曲线（的一支），不能直观反映气体的压强与体积成反比，故B错误；
C、由图示图象可知，是过原点的直线，p与成正比，故C正确；
D、应是过原点的直线，由图示图象可知，图线是曲线，故D错误。
故选：C。
（3）【答案】A D
【解析】ACD、根据一定质量的理想气体状态方程可以得到，当温度一定时，pV恒定，做第4次实验时pV变大，可能是p变大，即温度升高，所以可能是做第4次实验时手握住了注射器使得气体温度升高；造成温度升高的原因可是实验时向里推动注射器活塞过快，故AD正确、C错误；
B、做第4次实验时如果漏出了一些气体，即气体质量变小、C变小，pV减小，故B错误。
故选：AD。
12．（9分）【答案】①0.25；；②D
【解析】解：①图中游标卡尺的主尺的刻度为0，游标尺的第5刻度与上边对齐，则读数为：，
A到B条纹间的距离为8.40mm，由图可知A到B条纹间的距离为5个条纹宽度，则：
根据公式得：
②对实验装置作了一下改动后，在像屏上仍能观察到清晰的条纹，且条纹数目有所增加，可知各条纹的宽度减小。由公式得
A．仅将滤光片移至单缝和双缝之间，、L与d都不变，则不变。故A错误；
B．仅将单缝远离双缝移动少许，、L与d都不变，则不变。故B错误；
C．仅将单缝与双缝的位置互换，将不能正常观察双缝干涉。故C错误；
D．仅将红色滤光片换成绿色的滤光片，减小，L与d都不变，则减小。故D正确。
故：①0.25mm； ②D。
三、计算题（本题共3小题，共计39分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13．（12分）【素材来源】教材选择性必修一 69页例题
【命题意图】充分利用教材“例题”栏目，引导学生对不同方向传播的波进行科学推理，还可将不同时刻、不同方向传播的波的波形在同一个画面中展现给学生，让学生认识波的时间和空间周期性，认识波的传播方向、某时刻的波形与该时刻各质点的振动方向之间的关系。
【解析】这列波的周期大于0.5s，所以经过0.5s的时间，这列波传播的距离不可能大于一个波长。当波向左传播时，图中的波峰1只能到达波峰2，而不可能向左到达更远的波峰。当波向右传播时，图中的波峰1只能到达波峰3，而不可能向右到达更远的波峰。已知波传播的时间，由图可以知道波的传播距离，由公式就能够求出波的传播速度v，由图又可以知道波长，由公式就能够求出周期T。
【解答】（1）如果波是向左传播的，从图可以看出，虚线所示的波形相当于实线所示的波形向左移动了（个波长），由此可求：
波速的大小：
波的周期为
（2）如果波是向右传播的，从图可以看出，虚线所示的波形相当于实线所示的波形向右移动了18cm（个波长），由此可以求：
波速的大小：
波的周期为
14．（12分）
【素材来源】教材选择性必修三第二章复习与提高A组第3题
【命题意图】考查玻意耳定律的应用，还涉及不同情况下汽缸内气体压强的计算。
【解析】解析汽缸内空气柱的初始压强为，初始体积：
汽缸悬在空中保持静止时，空气柱的压强：，设汽缸内空气柱长度为
由玻意耳定律有
解得
【评分建议】初状态和末状态的物理参量表述清楚，各2分，共4分；根据玻意耳定律列方程4分，计算结果4分。
15．（15分）【素材来源】教材选择性必修三第二章复习与提高A组第7题
【命题意图】第7题结合图像对盖一吕萨克定律、查理定律进行综合考查。
【解析】
7．答案 270K
解析由图可以设状态A的压强，体积，则
状态B的压强，体积
状态C的压强，体积
A→B过程为等压变化，由盖-吕萨克定律有，即
解得
B→C过程为等容变化，由查理定律可知，即
解得