河南省许昌市部分学校2024-2025学年高二（下）期中联考物理试卷（含解析）

河南省许昌市部分学校2024-2025学年高二（下）期中联考物理试卷
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.下列有关分子动理论的说法正确的是( )
A. 固体分子间没有空隙 B. 扩散现象是化学反应的结果
C. 物体是由大量分子组成的 D. 悬浮微粒的有规则运动叫作布朗运动
2.如图所示为气体分子的速率分布图线。纵轴表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比，图线下方的面积为，图线下方的面积为；图线对应的温度为，图线对应的温度为。则温度和面积的大小关系正确的是
A. B. C. D.
3.有些同学自制力不强，放假在家喜欢长时间躺在床上玩手机，不但浪费了时间，还有可能砸伤自己。假设手机质量，因为长时间举在距离面部处导致肌肉发酸，使手机无初速度滑落，砸到鼻子时手机没有反弹，鼻子受到冲击的时间约，重力加速度取，下列分析正确的是( )
A. 手机对鼻子的冲量大小约为 B. 手机对鼻子的冲量大小约为
C. 手机对鼻子的平均冲击力约为 D. 手机对鼻子的平均冲击力约为
4.分子力随分子间距离的变化如图所示。将两分子从相距处释放，仅考虑这两个分子间的作用力，下列说法正确的是( )
A. 从到分子间引力、斥力都在减小
B. 从到分子力的大小先减小后增大
C. 从到分子势能先减小后增大
D. 从到分子动能先增大后减小
5.如图甲所示，一摆球在竖直平面内做小角度摆动。某次摆球从左向右通过平衡位置开始计时，其振动图像如图乙所示。不计空气阻力，取。下列说法正确的是( )
A. 摆长约为
B. 时摆球所受合外力为零
C. 从至的过程中，摆球所受回复力逐渐增大
D. 摆球的位移随时间的变化规律为
6.如图所示，一束复色光从两面平行的玻璃砖上表面点射入，进入玻璃砖后分成两束单色光、。下列说法正确的是( )
A. 光的折射率小于光的折射率 B. 光的波长大于光的波长
C. 光的频率大于光的频率 D. 光在玻璃中的传播速度大于光
7.如图所示，中空的玻璃球内径为，外径为，球心为，用激光水平向右照射球心所在的竖直截面，是沿水平方向的直径。当光束从点射入时，光束在内界面恰好发生全反射后从点射出，已知点到的竖直距离，平行于，光在真空中传播的速度为，不考虑多次反射，下列说法正确的是( )
A. 玻璃球的折射率为 B. 光在玻璃球中传播的路程为
C. 光在玻璃球中传播的时间为 D. 出射光线方向水平向右
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.质量相等的，两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，球的动量是，球的动量是，当球追上球发生碰撞，碰撞后，两球的动量可能值是( )
A. ， B. ，
C. ， D. ，
9.如图所示，波速均为的两列简谐波分别从波源和处沿轴相向传播，时的波形如图所示，则以下说法正确的是( )
A. 两列波的频率均为
B. 时两波相遇
C. 两波相遇过程中处和处的质点振动减弱
D. 时，处质点的位移为最大值
10.如图所示，是一透明材料制成的圆柱体的纵截面图，一束黄光从圆柱体圆面上的中心点折射入光导纤维，恰好在侧面上的点发生全反射，已知圆柱体对黄光的折射率为，圆柱体长度为，光在真空中的传播速度为。则下列说法正确的是( )
A. 此单色光在圆柱体中的传播时间为
B. 入射角的正弦值
C. 减小入射角，此单色光在圆柱体中传播的时间变短
D. 换用红光以相同的入射角从点射入圆柱体，红光会从点右侧折射出圆柱体
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.在做“用油膜法估测分子的大小”实验中：
在该实验中，体现的物理思想方法是________填字母；
A.放大法 理想模型法 控制变量法 等效替代法
实验中所用的油酸酒精溶液为溶液中有纯油酸，用量筒测得上述溶液为滴，把滴该溶液滴入盛水的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开，正方形方格的边长为，油膜所占方格数约为个，可以估算出油膜的面积是________结果保留位有效数字，由此估算出油酸分子的直径是________结果保留位有效数字．
某同学在计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格，这一操作会导致实验测得的油酸分子直径________填“偏大”“偏小”或“不变”．
12.用普通小灯泡作为光源完成“用双缝干涉测光的波长”实验，首先将实验仪器按如图方式安装在光具座上。
下列做法中，有助于减小实验误差的操作为________；
A.将单缝拆下
B.将单缝与双缝的位置互换
C.增大单缝与双缝间的距离
D.一次测出多条亮条纹间的距离，再算出相邻亮条纹间距
某同学选用红色滤光片进行测量，使测量头分划板中心刻线与某一亮条纹的中心对齐，此时测量头上的游标卡尺读数为然后转动手轮，使分划板中心刻线与另一亮条纹的中心对齐，此时游标卡尺的读数为，已知条纹、间还有条亮条纹，则相邻两亮条纹的间距为 用和表示。
若相邻两亮条纹的间距记为，双缝间距、屏与双缝间的距离分别记为和，则测量得到的单色光波长 用、和表示。
该同学仅将红色滤光片换成紫色滤光片，则在目镜中观察到的条纹数目 填“增加”、“减少”或“不变”。
四、计算题：本大题共3小题，共36分。
13.两列简谐横波分别沿轴正方向和负方向传播，两波源分别位于和处，波源的振幅均为，传播速度相同。如图所示为时刻两列波的图像，此刻平衡位置在和的、两质点刚开始振动，且时刻，质点第一次到达波谷处，质点的平衡位置处于处。求：
简谐波的传播速度及两列波的相遇时刻；
从到内，质点运动的路程。
14.如图所示，光滑水平面上质量为的、两物块与轻质弹簧连接，一起以的速度向右匀速运动，与静止在水平面上质量的物块发生弹性碰撞，碰撞时间极短，弹簧始终在弹性限度内。求：
碰后的速度大小；
弹簧能获得的最大弹性势能。
15.如图所示，是一直角梯形棱镜的横截面，位于截面所在平面内的一束光线由点垂直边射入。已知棱镜的折射率，，，，，光在真空中的传播速度为，求：
光线第一次射出棱镜时的折射角的大小；
光线在棱镜中传播的时间结果可以含根号。
答案和解析
1.【答案】
【解析】解：、固体分子之间有空隙，只是空隙比较小，故A错误；
B、扩散现象是分子的无规则运动的结果，不是化学反应的结果，故B错误；
C、根据分子动理论，可知物体是由大量分子组成的，故C正确；
D、布朗运动是悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动，故D错误。
故选：。
2.【答案】
【解析】、气体的温度越高，速率较大的分子所占的比例越大，所以，故A错误，B正确；
、由图可知，在两种不同情况下各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系图线与横轴所围面积都应该等于，故两条曲线与横轴所围的面积相等，即，故CD错误。
故选：。
3.【答案】
【解析】根据自由落体运动的规律，得手机下落到人脸前瞬间的速度大小为，
手机与人脸接触的过程中受到重力与人脸的作用力，取向上为正方向，由动量定理有，
解得，
由于手机对鼻子的平均冲击力与鼻子对手机的作用力大小相等，方向相反，作用时间相等，
则手机对鼻子的冲量大小与鼻子对手机的冲量大小相等，即，
设手机对鼻子的平均冲击力约为，则有，
解得，故选D。
4.【答案】
【解析】解：、从到分子间引力、斥力都在增加，故A错误；
B、由图可知，在时分子力为零，故从到分子力的大小先增大后减小再增大，故B错误；
C、分子势能在时最小，故从到分子势能一直在减小，故C错误；
D、从到分子力先做正功后做负功，故分子动能先增大后减小，故D正确；
故选：。
5.【答案】
【解析】A.单摆周期，则根据
可得摆长约为，选项A错误；
B. 时摆球到达最高点，此时摆球加速度不为零，即所受合外力不为零，选项B错误；
C.从 至 的过程中，摆球从左侧最高点向平衡位置摆动，此时所受回复力逐渐减小，选项C错误；
D.摆球的位移随时间的变化规律为
选项D正确。
故选D。
6.【答案】
【解析】光从空气进入介质，两束光入射角相等， 光折射角更小，根据折射率
可知玻璃对 光折射率较大，则 光频率更高，由
可知，玻璃中 光的波长较小，玻璃中 光的波长小于 光的波长，故AB错误、C正确；
D.由 玻璃对光折射率较大， 玻璃中光的速度小于 光的速度，故D错误。
故选C。
7.【答案】
【解析】A.根据题意画出光路图
根据几何关系可知
则
设全反射点为，由 ， ， 可知 ，临界角为
根据临界角公式有
故A错误；
B.根据几何关系可知
故B错误；
C.光在介质中的传播速度为
传播时间为
故C错误；
D.介质的折射率不变，根据折射定律可知出射光线方向水平向右，故D正确。
故选D。
8.【答案】
【解析】以两物体组成的系统为研究对象，以的初速度方向为正方向，两个物体的质量均为，碰撞前系统的总动量：；
系统的总动能：。
A.若碰后、两球动量为：，，系统的总动量，遵守动量守恒定律。，故碰撞后动能增大，是不可能发生的，故A错误；
B.若碰后、两球动量为：，，系统的总动量，遵守动量守恒定律。，故碰撞后动能增大，是不可能发生的，故B错误；
C.若碰后、两球动量为：，，系统的总动量，遵守动量守恒定律。，故碰撞后动能减小，并且不会发生二次碰撞，是可能发生的，故C正确；
D.若碰后、两球动量为：，，系统的总动量，遵守动量守恒定律。，故碰撞后动能不变，属于弹性碰撞，是可能发生的，故D正确。
故选CD。
9.【答案】
【解析】A.由题图可知，两列波的波长均为，则频率均为 ，A错误；
B.两波相遇时需要的时间为 ，即时两波相遇，B正确；
C.处和处质点到两波源的距离之差均等于，为半波长的奇数倍，而两波源振动步调一致，则两处的质点振动减弱，C正确；
D.波的周期为，处为振动加强点，在时，两列波在处相遇，此后处质点经过到达负向最大位置，则时，处质点的位移为负向最大值，D正确。
故选BCD。
10.【答案】
【解析】A.黄光在圆柱体中的传播速度
此光束在圆柱体中传播的距离
可得此单色光在圆柱体中的传播时间为
故A错误；
B.根据折射定律可得
根据临界角公式可得
解得
故B正确；
C.若减小入射角 ，可知光束射到侧面上时的入射角 变大，光在圆柱体中的传播路径变短，此单色光在圆柱体中传播时间变短，故C正确；
D.换用红光以相同的入射角从点射入圆柱体，因红光的折射率更小，角度 变小，但临界角更大，红光将从点左侧折射出圆柱体，故D错误。
故选BC。
11.【答案】；；偏大。
【解析】在“油膜法”估测分子大小的实验中，体现的物理思想方法是理想模型法；
正方形方格的边长为，油膜所占方格数约为个，则；
每滴油酸酒精溶液中含有的纯油酸的体积约为，油酸分子直径约为：
因为油酸分子直径，舍去了所有不足一格的方格会导致油膜面积测量值偏小，所以油酸分子直径测量值会偏大．
12.【答案】；；；增加。
【解析】撤去单缝屏，不能获取相干光源，所以光屏上双缝干涉的条纹不存在了，故A错误；
B.将单缝与双缝的位置互换，不能出现双缝干涉条纹，故B错误
C.在波的干涉中，干涉条纹的间距，由公式可得，条纹间距与单缝到双缝的距离无关，故C错误；
D.单测量相邻两根条纹的间距误差比较大，往往采取测量多条干涉条纹的间距，然后求平均值，减小测量的偶然误差，故D正确。
故选D。
中间有五个间隔，故相邻两亮条纹的间距为；
根据公式可得：；
由于紫光的波长短，故换成紫色滤光片，则在目镜中观察到的条纹数目增加。
13.【解析】时刻，刚开始振动，时刻，质点第一次到达波谷处，
则，解得：，
根据图像，波长，，
两波在时刻相距，。
右侧波在时传播到质点，左侧波经时传播到质点
在内，质点不动
内，质点运动半个周期，运动的路程
内，两列波分别在质点的振动情况恰好相反，即质点不动
所以从到内，质点运动的路程
14.【解析】物块与发生弹性碰撞，则系统由动量守恒和机械能守恒有
解得，
碰后物块、共速时，弹簧弹性势能最大，、由动量守恒有
A、与弹簧系统由机械能守恒有
解得
答：碰后的速度为。
弹簧能获得的最大弹性势能为。
15.【解析】根据折射率与临界角的关系
如图，光线从点传播到边时，入射角等于，大于临界角，所以发生全反射，光线传播到边时入射角也等于，发生全反射，当光线到达边时，入射角 ，小于临界角，发生折射。
根据折射定律
解得；
光路如图所示，根据几何关系可得
，
光在棱镜中传播的总路程为
光在介质中的传播速度为
所以光线在棱镜中传播所需时间为 。
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