2023-2024学年北京市通州区高二下学期7月期末物理试卷（含答案）

2023-2024学年北京市通州区高二下学期7月期末物理试卷
一、单选题：本大题共14小题，共56分。
1.下列与热现象有关的说法正确的是( )
A. 布朗运动是液体分子的无规则运动
B. 扩散现象是物质分子永不停息地做无规则运动的证据之一
C. 气体温度上升时，每个分子的热运动都变得更剧烈
D. 压缩气体时气体会表现出抗拒压缩的力是由于气体分子间存在斥力的缘故
2.下列关于固体、液体的说法正确的是( )
A. 晶体没有确定的熔点，非晶体有确定的熔点
B. 发生毛细现象时，细管中的液体只能上升不会下降
C. 表面张力使液体表面具有扩张趋势，使液体表面积趋于最大
D. 液晶是介于固态和液态之间的一种物质状态
3.一定质量的理想气体等压膨胀，下列说法正确的是( )
A. 气体的温度降低 B. 气体从外界吸热 C. 气体的内能减少 D. 外界对气体做功
4.如图所示，一定量的理想气体从状态开始，经历两个过程，先后到达状态和。有关、和三个状态压强的关系，正确的是( )
A. ，
B. ，
C. ，
D. ，
5.关于下列各图，说法正确的是( )
A. 图甲为水面波的衍射图样
B. 图乙中的观察者应该和光源分别在膜的两侧
C. 图丙中滤光片的透振方向与玻璃表面反射光的偏振方向相同
D. 图丁中的细杆正在向图中左边移动
6.关于实验“用油膜法估测油酸分子的大小”，下列说法正确的是( )
A. 水面痱子粉撒得越多，形成的油膜轮廓越清晰，实验误差越小
B. 配制的油酸酒精溶液中有大量的酒精会导致实验结果偏小
C. 在向量筒中滴入油酸酒精溶液时，滴数多记了几滴，会导致实验结果偏小
D. 计算油膜面积时将所有不完整的方格舍去，会导致实验结果偏小
7.一列简谐横波在时刻的波形如图甲所示，图乙所示为该波中质点的振动图像。下列说法正确的是( )
A. 该波的波速为
B. 该波一定沿轴正方向传播
C. 时质点的速度大于质点的速度
D. 经过，质点通过的路程为
8.如图所示，挡板上有两条方向竖直、距离很近的狭健，当用单色光垂直照射狭缝时，与挡板平行的光屏上出现图所示的条纹，下列说法正确的是( )
A. 若将其中任意一条狭缝挡住，光屏上的条纹将由图样变为图样
B. 若增大两狭缝之间的距离，光屏上的条纹将由图样变化为图样
C. 若改用频率更大的单色光，光屏上的条纹将由图样变化为图样
D. 若增大挡板与光屏之间的距离，光屏上的条纹将由图样变化为图样
9.一条绳子可以分成一个个小段，每小段都可以看作一个质点，这些质点之间存在着相互作用。如图甲所示，、、，为绳上的一系列等间距的质点，相邻编号质点平衡位置间的距离为，绳子处于水平方向。在时刻，质点在外力作用下沿竖直方向做简谐振动，带动质点、、等其余质点依次振动，把振动从绳子的左端传到右端。在时刻，形成的图样如图乙所示，此时质点刚要开始运动。下列说法正确的是( )
A. 时，质点的加速度方向竖直向上
B. 时，质点开始向上运动
C. 时，质点开始向下运动
D. 这列波的波长为
10.如图所示，一个物体在光滑水平地面上受到与水平方向成角的拉力作用，向右做匀加速直线运动，拉力作用时间为。在这段时间内，下列说法正确的是( )
A. 物体所受支持力的冲量大小为 B. 物体的动量变化量的大小为
C. 物体所受拉力的冲量大小为 D. 物体所受合力的冲量方向水平向右
11.如图甲所示，一个单摆做小角度摆动，以向右的方向作为摆球偏离平衡位置的位移的正方向，得到摆球相对平衡位置的位移随时间变化的图像，如图乙所示，不计空气阻力。对于这个单摆的振动过程，下列说法正确的是( )
A. 时，摆球所受回复力最大，方向向右
B. 时，摆球偏离平衡位置位移最大，方向向右
C. 从到的过程中，摆球的重力势能逐渐增大
D. 该单摆摆长约为
12.分子势能随分子间距离变化的图像如图所示。下列说法正确的是( )
A. 处分子间表现为引力 B. 处分子间表现为引力
C. 时，越小分子势能越大 D. 分子间距离足够大时分子势能最小
13.动量守恒定律是一个独立的实验定律，它适用于目前为止物理学研究的一切领域。运用动量守恒定律解决二维问题时，可以在相互垂直的、两个方向上分别研究。如图所示，质量分别为和的球和球构成一系统，不考虑系统的外力作用。球以速度方向沿轴正向与静止的球发生弹性碰撞，若速度不在两球球心的连线上，碰撞之后两球的速度、都会偏离的方向，偏角分别为、。下列说法正确的是( )
A. 两小球在球心连线方向动量不守恒
B. 两小球的相互作用力方向与速度方向共线
C. 两小球碰后速度大小满足
D. 两小球碰后速度大小满足
14.激光由于其单色性好、亮度高、方向性好等特点，在科技前沿的许多领域有着广泛的应用。按照近代光的粒子说，光由光子组成，光子可以简单地理解为具有动量和能量的微粒。激光冷却和原子捕获技术在科学上意义重大。
年月日，由中国科学院精密测量院研制的空间冷原子干涉仪成功抵达中国空间站，进行相关科学探索。冷原子干涉仪核心技术之一是激光冷却技术，其原理是利用激光产生的阻力使原子降速从而降低原子温度。根据多普勒效应，当原子迎着光束的方向运动时，其接收到的光的频率会升高，当原子接收到的光的频率等于该原子的固有频率时，原子吸收光子的概率最大。如图所示，现有某原子以速度沿轴正方向运动，两束完全相同的激光，沿轴从相反的方向对该原子进行照射。结合所学知识，下列说法正确的是( )
A. 若原子吸收了激光束中的光子，其速度将减小
B. 为使原子减速，所用激光的频率应小于原子的固有频率
C. 激光频率一定时，原子质量越大，激光制冷的效果越好
D. 激光制冷技术只能使特定速率的原子减速，而其余原子的速率保持不变
二、实验题：本大题共2小题，共18分。
15.用图甲所示装置探究气体等温变化的规律。
实验中，为找到压强与体积的关系，_______选填“需要”或“不需要”测量空气柱的横截面积；
关于该实验的操作，下列说法正确的有________：
A.柱塞上应该涂油
B.用手握住注射器推拉柱塞
C.应缓慢推拉柱塞
D.注射器必须固定在竖直平面内
某小组利用测量得到的数据绘制的图像如图乙所示，该组同学猜测空气柱的压强跟体积成反比。如果想进一步通过图像来检验这个猜想是否合理，应当利用实验数据作出_______图像，对图线进行分析，如果在误差允许范围内该图线是一条_______就说明一定质量的气体在温度不变时，其压强与体积成反比。
16.在利用“插针法”测定玻璃的折射率实验中，所用的玻璃砖上下两面平行。
下列操作可以减小实验误差的有_________。
A.必须选择上下表面平行的玻璃砖
B.选用宽度较大的玻璃砖完成实验
C.没有刻度尺时，可以将玻璃砖当尺子画界面
D.确定入射光线的两颗大头针间的距离应适当大些
甲同学正确操作后，作出的光路图及测出的相关角度如图所示。当入射角为时，测得的折射角为，该玻璃砂的折射率_______。
由于手头没有量角器，乙同学利用刻度尺也测得了该玻璃的折射率，作出光路图如图所示。图中光线与平行的玻璃砖表面和分别交于点和点，过点作的垂线，垂足为点，将延长交于点，测得，。则该玻璃砖的折射率_______。
乙同学在画界面时，不小心将界面画的比实际位置靠下一些，如图中虚线所示。若其他操作均正确，则测得的折射率与真实值相比_______选填“偏大”“偏小”或“相同”。
当光从玻璃砖上表面射入时，随着入射角变大，折射角也会变大，折射光线是否能在玻璃砖的下表面发生全反射？如果能，请求出此时的入射角；如果不能，请说明理由_____。
三、计算题：本大题共4小题，共40分。
17.用透明材料制成的等腰直角三棱镜如图所示，边长为，一束红光垂直面从距离点位置处射入棱镜，在面恰好发生全反射。已知光在真空中的传播速度为，不考虑多次反射。
画出红光在三棱镜中传播的光路图；
求这种透明材料的折射率；
求红光在棱镜中传播的总时间。
18.蹦极是一项刺激的户外休闲活动。如图所示，原长的弹性绳一端固定在塔台上，另一端绑在蹦极者踝关节处，蹦极者从塔台上由静止自由下落。该蹦极者质量，可看成质点，且从塔台静止下落到最低点所用时间。不计空气阻力，重力加速度取。求
弹性绳刚伸直时，蹦极者的速度的大小；
蹦极者从塔台上由静止自由下落至弹性绳刚伸直的过程中，其所受重力的冲量的大小；
从弹性绳刚开始伸直到蹦极者下落到最低点的过程中，弹性绳对蹦极者的平均作用力的大小。
19.如图所示，在高的平台上放置一质量为的小木块视为质点，小木块距平台右边缘距离，一质量的子弹以速度沿水平向右的方向射入小木块并留在其中，然后一起以速度向右运动。最后，小木块从平台边缘滑出落在距平台右侧水平距离的地面上，取，求：
子弹的初速度的大小；
小木块滑出平台时的速度大小；
小木块与平台间的动摩擦因数。
20.对于同一物理问题，常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，从而更加深刻地理解其物理本质。正方体密闭容器中有大量气体分子，每个分子质量为，单位体积内分子数量为恒量。为简化问题，我们假定：分子大小可以忽略；其速率均为，且与容器壁各面碰撞的机会均等；与器壁碰撞前后瞬间，分子速度方向都与器壁垂直，且速率不变。
求一个气体分子与器壁碰撞一次，受到的器壁的冲量大小；
大量气体分子对容器壁持续频繁地撞击就形成了气体的压强。利用所学力学知识，导出气体压强与、和的关系。
对于一定的气体来说，我们通常用气体所占的体积、压强、温度等物理量作为气体的状态参量。
若一定质量的某种理想气体在初态时的压强、体积和温度分别为、和，先后经过等温和等容变化过程到末状态时，压强、体积和温度分别为、和。试根据一定质量的理想气体等温变化的玻意耳定律和等容变化的查理定律，证明：。式中、或均表示常量
查阅文献可知上述证明结果中的常量，其中为气体分子总数，为常数。请分析说明：温度是分子平均动能大小的标志，即其中为常数
参考答案
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13.
14.
15.不需要
过原点的直线

16.


偏小
见解析

17.见解析；；
18.； ；
19. ； ；
20. ； ；见解析，见解析
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