河北省保定市六校联盟2024-2025学年高二下学期4月期中物理试卷（含答案）
文档属性
| 名称 | 河北省保定市六校联盟2024-2025学年高二下学期4月期中物理试卷（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 914.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-06-26 15:29:53 | ||
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文档简介
河北省保定市六校联盟2024-2025学年高二下学期4月期中物理试题
一、单选题
1．下列说法正确的是（ ）
A．布朗运动说明悬浮在液体中花粉颗粒的分子在永不停息地做无规则的热运动
B．当气体膨胀时，气体分子之间的势能减小，因而气体的内能减少
C．在分子间距离增大的过程中，分子间的作用力可能增大可能减小
D．给自行车轮胎打气，越来越费力，主要是由于打气过程中分子间作用力表现为斥力
2．如图所示，光源S从水面下向真空斜射一束由红光和蓝光组成的复色光，在A点分成a、b两束，则下列说法正确的是
A．a光是蓝光
B．射出水面前a光的传播速度大，射出水面后二者传播速度一样大
C．逐渐增大入射角，a光最先发生全反射
D．b光比a光更容易发生衍射现象
3．“回热式热机”热循环过程可等效为如图所示的曲线，a→b、c→d为等温过程，b→c、d→a为等容过程。对于一定质量的理想气体在热循环过程中，下列说法正确的是（ ）
A．a状态气体温度比c状态低
B．b→c过程放出热量小于d→a过程吸收热量
C．整个循环过程，气体对外放出热量
D．d状态下单位时间与器壁单位面积碰撞的气体分子数比c状态多
4．如图（a）所示为一列机械波在时的波形图，如图（b）所示是平衡位置在处的质点的振动图像，P是平衡位置为的质点，下列说法正确的是（ ）
A．波的传播方向沿x轴正方向 B．波速为1m/s
C．0~2s时间内，P运动的路程为6cm D．0~2s时间内，P向y轴负方向运动
5．二氧化碳是导致“温室效应”的主要原因之一，人类在采取节能减排措施的同时，也在研究控制温室气体的新方法，目前专家们正在研究二氧化碳的深海处理技术。在某次实验中，将一定质量的二氧化碳气体封闭在一个可以自由压缩的导热容器中，将容器缓慢移到海水深处某位置，气体体积减小为原来的一半，温度从27℃逐渐降低到2℃。在此过程中（ ）
A．封闭的二氧化碳气体对外界做正功 B．封闭的二氧化碳气体压强可能不变
C．封闭的二氧化碳气体分子的平均动能增大 D．封闭的二氧化碳气体一定向外界放出热量
6．如图所示，竖直放置的粗细均匀的U形试管，横截面积S=5cm2，左侧管长l=25cm且封闭了一定质量的理想气体，右管足够长且管口开口，初始时左右两管水银面高度相等，高度h=10cm，已知周围环境温度T0=300K，大气压强p0=75cmHg。现对左侧密闭气体缓慢加热，直至两管水银面形成10cm的高度差，再保持此温度不变不变的情况下，从右侧管口缓慢加入水银，使得左侧管内气体恢复最初的体积，则加入的水银的体积约为（ ）（结果均保留三位有效数字）
A．176cm3 B．192cm3 C．203cm3 D．212cm3
7．某质点做简谐运动，其位移与时间的关系为，下列说法正确的是（ ）
A．质点的振幅为3m B．质点的振动周期为
C．质点0~2s内的位移为 D．时，质点在正向最大位移处
二、多选题
8．下列说法正确的是（ ）
A．一切与热现象有关的宏观自然过程都具有方向性
B．晶体一定具有固定的熔点、规则的几何外形和物理性质的各向异性
C．为了保存玉米地的水分，可以锄松地面，破坏土壤里的毛细管
D．随着现代科技的发展，可以把热机中燃料释放的内能全部转化为机械能
9．一列简谐横波沿水平绳向右传播，周期为T，振幅为A，绳上两质点M、N的平衡位置相距个波长，质点N位于质点M右侧。规定向上为正方向，在t=0时刻质点M的位移为，且向上运动，经过时间，质点M的位移仍为，则下列说法正确的是（ ）
A．在时刻，质点N恰好位于波谷 B．在时刻，质点N的位移为负
C．在时刻，质点N振动的方向向下 D．
10．平凸透镜其中一个表面是个球面，球面的半径叫做这个曲面的曲率半径，另一个表面是平面。如图甲所示，把一块平凸透镜压在一块平面玻璃上，让红光从上方射入，从上方入射光观察平凸透镜，可以观察到图乙所示明暗（红黑）相间的圆环状条纹，这就是牛顿环。以下说法正确的是（ ）
A．圆环状条纹是由凸透镜的上、下表面反射光干涉形成的
B．若仅改用绿光照射，则各处条纹间距将变窄
C．若仅换用曲率半径更大的平凸透镜，则各处条纹间距将变宽
D．若仅改用白光照射，则看到的是黑白相间的圆环状条纹
三、实验题
11．在“用单摆测定重力加速度”的实验中：
（1）某同学分别选用四种材料不同、直径相同的实心球做实验，各组实验的测量数据如下。若要计算当地的重力加速度值，第 组实验数据最合理；
组别 摆球材料 摆长L/m 最大摆角 全振动次数N/次
1 铜 1.00 15° 40
2 铁 1.00 5° 40
3 铝 0.40 15° 40
4 木 0.40 5° 40
（2）用游标卡尺测小球的直径如图甲所示，其值为 cm；
（3）该同学查资料得知，单摆在最大摆角θ较大时周期公式近似为。为了用图像法验证单摆周期T和最大摆角θ的关系，他测出摆长为l的同一单摆在不同最大摆角θ时的周期T，并根据实验数据描绘出如图乙所示的图线。
设图线延长后与横轴交点的坐标为b，则重力加速度的测量值g= （用题中所给字母π、l、b表示）。
12．如图甲所示，用“双缝干涉测量某单色光的波长”的实验装置。
(1)已知单缝与双缝间的距离，双缝与屏间的距离，双缝间距，用测量头来测量亮纹中心间的距离，测量头由分划板、目镜、手轮等构成，转动手轮，使分划板左右移动，让分划板的中心刻度线对准第1条亮纹的中心（如图乙所示），此时手轮的读数如图丙所示，是 mm，转动测量头，使分划板中心刻度线对准第4条亮纹的中心，此时手轮的读数如图丁所示。相邻亮条纹间的距离为 mm（保留两位有效数字），则该被测单色光的波长为 m（保留两位有效数字）。
(2)若在调节过程中观察到如图戊所示的干涉条纹，则出现这种现象的原因可能是______。
A．单缝与双缝不平行
B．单缝与双缝的距离太近
C．设备安装时，没有调节光源的高度使光线把整个光屏都照亮
(3)若其他条件不变，仅将红色激光改成绿色激光，则干涉图样中两相邻亮条纹的间距 （选填“变宽”“不变”或“变窄”）。
四、解答题
13．如图所示，直角三角形是某透明介质的截面，直角边的长度为L，，两束颜色相同的平行光1、2从边射入透明介质，其中入射光线2的入射点D是的中点，折射光线3与边的夹角为30°，折射光线4在边上E点正好发生全反射，光在真空中的传播速度为c，，求：
（1）光线1、2在边的入射角；
（2）折射光线4在透明介质中由D到E运动的时间。
14．两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于和处，两列波的波速均为0.4m/s，波源的振幅均为2cm。如图所示为时刻两列波的波形图，此刻平衡位置在和的P、Q两质点刚开始振动。质点M的平衡位置位于处。
(1)求两波源开始振动的时刻；
(2)如果两波源一直振动，求两列波叠加后两波源之间有几个振动最强的点；
(3)如果两波源均只振动1s时间，求0~2.0s内质点M运动的路程。
15．肺活量是指在标准大气压下能够呼出的气体的最大体积。如图，是小明同学设计的测量肺活量的一个模型。竖直放置的顶端开孔的气缸中有一与气缸壁接触良好的活塞，活塞上方放有重物，活塞置于卡槽上，插销封闭了一定质量的气体，已知气缸中活塞下方空间体积为，压强为标准大气压，活塞上方的空间体积也为，活塞面积为S，活塞及上方重物所受重力，气缸导热性能良好，忽略活塞和重物体积，大气温度保持不变，不计一切摩擦，题中所提及的气体均视为理想气体。
（1）小玲向吹嘴吹入压强为，体积为的气体后，关闭插销，求气缸中封闭气体的压强；
（2）小明打开插销，使气缸中气体与外界充分交换后，用尽全力向吹嘴吹入气体，关闭插销，最终活塞下方空间体积变为，求小明的肺活量；
（3）若小明打开插销，使气缸中气体与外界充分交换后，用木塞堵塞预部小孔，再次向吹嘴吹入气体，吹入气体的压强为，体积与第（2）问中吹入的气体体积相等，关闭插销，求最终活塞下方空间体积。
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C B D A D B C AC BCD BC
11． 2 1.18
【详解】（1）[1]为了减小误差，摆球选择质量大些、体积小些，摆长大约1m左右，通过累积法求出单摆的周期，取全振动次数为30-50次，同时最大摆角不能超过5°。所以选择第2组实验数据最合理。
（2）[2]用游标卡尺测小球的直径
（3）[3]单摆在最大摆角θ较大时周期公式近似为
根据单摆周期T和最大摆角θ的关系图，则
该图线延长后与横轴交点的坐标为b，即
解得
12．(1) 2.190/2.189/2.191 1.9mm
(2)C
(3)变窄
【详解】（1）[1] [2] [3]对准第1条亮纹中心时手轮的读数为
对准第4条亮纹中心时手轮的读数为
相邻两亮条纹的间距为
根据，解得波长为
（2）由题图可知，干涉条纹清晰，亮度正常，是干涉条纹偏离中心位置，因此可能是设备安装时，没有调节光源的高度，故C正确，AB错误。
故选C。
（3）光的干涉实验中，相邻两条亮条纹之间的距离为，绿光比红光的波长短，故相邻亮条纹之间的距离将变窄。
13．（1）；（2）
【详解】（1）折射光线3与边的夹角为30°，折射光线3、4与边的夹角为60°，设平行光1、2在边上的折射角为，则有
设透明介质对此种光的临界角为C，由几何关系
透明介质对此种颜色光的折射率
设光线1、2在边的入射角为，则有
综合解得
（2）设折射光线4的长度为d，由数学知识可得
由折射率的定义
折射光线4在透明介质中由D到E传播的时间
综合解得
14．(1)
(2)共7个振动加强点
(3)
【详解】（1）根据题意可知，波速
由波形图可知波长
则周期
由波形图可知，时波振动了一个周期，即两波源开始振动的时刻
（2）振动加强点到两波源的距离差满足
由题意可知
解得
共7个振动加强点
（3）波源振动经时间传到点，则
振动的时间
根据（2）分析可知点为振动加强点，则振动的路程为
15．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）活塞要移动，则活塞下部封闭气体的压强的最小值
代入数据解得
对小玲吹入的气体和活塞下方气缸中原有的气体为研究对象，假设小玲吹入气体后，活塞不移动，则有
解得
由于
所以
（2）最终活塞下方空间体积变为，可知此时封闭气体压强，设小明肺活量为，则有
代入数据，解得
（3）对吹入的气体和活塞下方气缸中原有的气体为研究对象，设最终活塞下方空间体积为，则有
对气缸中活塞上方的封闭气体，则有
代入数据解得
一、单选题
1．下列说法正确的是（ ）
A．布朗运动说明悬浮在液体中花粉颗粒的分子在永不停息地做无规则的热运动
B．当气体膨胀时，气体分子之间的势能减小，因而气体的内能减少
C．在分子间距离增大的过程中，分子间的作用力可能增大可能减小
D．给自行车轮胎打气，越来越费力，主要是由于打气过程中分子间作用力表现为斥力
2．如图所示，光源S从水面下向真空斜射一束由红光和蓝光组成的复色光，在A点分成a、b两束，则下列说法正确的是
A．a光是蓝光
B．射出水面前a光的传播速度大，射出水面后二者传播速度一样大
C．逐渐增大入射角，a光最先发生全反射
D．b光比a光更容易发生衍射现象
3．“回热式热机”热循环过程可等效为如图所示的曲线，a→b、c→d为等温过程，b→c、d→a为等容过程。对于一定质量的理想气体在热循环过程中，下列说法正确的是（ ）
A．a状态气体温度比c状态低
B．b→c过程放出热量小于d→a过程吸收热量
C．整个循环过程，气体对外放出热量
D．d状态下单位时间与器壁单位面积碰撞的气体分子数比c状态多
4．如图（a）所示为一列机械波在时的波形图，如图（b）所示是平衡位置在处的质点的振动图像，P是平衡位置为的质点，下列说法正确的是（ ）
A．波的传播方向沿x轴正方向 B．波速为1m/s
C．0~2s时间内，P运动的路程为6cm D．0~2s时间内，P向y轴负方向运动
5．二氧化碳是导致“温室效应”的主要原因之一，人类在采取节能减排措施的同时，也在研究控制温室气体的新方法，目前专家们正在研究二氧化碳的深海处理技术。在某次实验中，将一定质量的二氧化碳气体封闭在一个可以自由压缩的导热容器中，将容器缓慢移到海水深处某位置，气体体积减小为原来的一半，温度从27℃逐渐降低到2℃。在此过程中（ ）
A．封闭的二氧化碳气体对外界做正功 B．封闭的二氧化碳气体压强可能不变
C．封闭的二氧化碳气体分子的平均动能增大 D．封闭的二氧化碳气体一定向外界放出热量
6．如图所示，竖直放置的粗细均匀的U形试管，横截面积S=5cm2，左侧管长l=25cm且封闭了一定质量的理想气体，右管足够长且管口开口，初始时左右两管水银面高度相等，高度h=10cm，已知周围环境温度T0=300K，大气压强p0=75cmHg。现对左侧密闭气体缓慢加热，直至两管水银面形成10cm的高度差，再保持此温度不变不变的情况下，从右侧管口缓慢加入水银，使得左侧管内气体恢复最初的体积，则加入的水银的体积约为（ ）（结果均保留三位有效数字）
A．176cm3 B．192cm3 C．203cm3 D．212cm3
7．某质点做简谐运动，其位移与时间的关系为，下列说法正确的是（ ）
A．质点的振幅为3m B．质点的振动周期为
C．质点0~2s内的位移为 D．时，质点在正向最大位移处
二、多选题
8．下列说法正确的是（ ）
A．一切与热现象有关的宏观自然过程都具有方向性
B．晶体一定具有固定的熔点、规则的几何外形和物理性质的各向异性
C．为了保存玉米地的水分，可以锄松地面，破坏土壤里的毛细管
D．随着现代科技的发展，可以把热机中燃料释放的内能全部转化为机械能
9．一列简谐横波沿水平绳向右传播，周期为T，振幅为A，绳上两质点M、N的平衡位置相距个波长，质点N位于质点M右侧。规定向上为正方向，在t=0时刻质点M的位移为，且向上运动，经过时间，质点M的位移仍为，则下列说法正确的是（ ）
A．在时刻，质点N恰好位于波谷 B．在时刻，质点N的位移为负
C．在时刻，质点N振动的方向向下 D．
10．平凸透镜其中一个表面是个球面，球面的半径叫做这个曲面的曲率半径，另一个表面是平面。如图甲所示，把一块平凸透镜压在一块平面玻璃上，让红光从上方射入，从上方入射光观察平凸透镜，可以观察到图乙所示明暗（红黑）相间的圆环状条纹，这就是牛顿环。以下说法正确的是（ ）
A．圆环状条纹是由凸透镜的上、下表面反射光干涉形成的
B．若仅改用绿光照射，则各处条纹间距将变窄
C．若仅换用曲率半径更大的平凸透镜，则各处条纹间距将变宽
D．若仅改用白光照射，则看到的是黑白相间的圆环状条纹
三、实验题
11．在“用单摆测定重力加速度”的实验中：
（1）某同学分别选用四种材料不同、直径相同的实心球做实验，各组实验的测量数据如下。若要计算当地的重力加速度值，第 组实验数据最合理；
组别 摆球材料 摆长L/m 最大摆角 全振动次数N/次
1 铜 1.00 15° 40
2 铁 1.00 5° 40
3 铝 0.40 15° 40
4 木 0.40 5° 40
（2）用游标卡尺测小球的直径如图甲所示，其值为 cm；
（3）该同学查资料得知，单摆在最大摆角θ较大时周期公式近似为。为了用图像法验证单摆周期T和最大摆角θ的关系，他测出摆长为l的同一单摆在不同最大摆角θ时的周期T，并根据实验数据描绘出如图乙所示的图线。
设图线延长后与横轴交点的坐标为b，则重力加速度的测量值g= （用题中所给字母π、l、b表示）。
12．如图甲所示，用“双缝干涉测量某单色光的波长”的实验装置。
(1)已知单缝与双缝间的距离，双缝与屏间的距离，双缝间距，用测量头来测量亮纹中心间的距离，测量头由分划板、目镜、手轮等构成，转动手轮，使分划板左右移动，让分划板的中心刻度线对准第1条亮纹的中心（如图乙所示），此时手轮的读数如图丙所示，是 mm，转动测量头，使分划板中心刻度线对准第4条亮纹的中心，此时手轮的读数如图丁所示。相邻亮条纹间的距离为 mm（保留两位有效数字），则该被测单色光的波长为 m（保留两位有效数字）。
(2)若在调节过程中观察到如图戊所示的干涉条纹，则出现这种现象的原因可能是______。
A．单缝与双缝不平行
B．单缝与双缝的距离太近
C．设备安装时，没有调节光源的高度使光线把整个光屏都照亮
(3)若其他条件不变，仅将红色激光改成绿色激光，则干涉图样中两相邻亮条纹的间距 （选填“变宽”“不变”或“变窄”）。
四、解答题
13．如图所示，直角三角形是某透明介质的截面，直角边的长度为L，，两束颜色相同的平行光1、2从边射入透明介质，其中入射光线2的入射点D是的中点，折射光线3与边的夹角为30°，折射光线4在边上E点正好发生全反射，光在真空中的传播速度为c，，求：
（1）光线1、2在边的入射角；
（2）折射光线4在透明介质中由D到E运动的时间。
14．两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于和处，两列波的波速均为0.4m/s，波源的振幅均为2cm。如图所示为时刻两列波的波形图，此刻平衡位置在和的P、Q两质点刚开始振动。质点M的平衡位置位于处。
(1)求两波源开始振动的时刻；
(2)如果两波源一直振动，求两列波叠加后两波源之间有几个振动最强的点；
(3)如果两波源均只振动1s时间，求0~2.0s内质点M运动的路程。
15．肺活量是指在标准大气压下能够呼出的气体的最大体积。如图，是小明同学设计的测量肺活量的一个模型。竖直放置的顶端开孔的气缸中有一与气缸壁接触良好的活塞，活塞上方放有重物，活塞置于卡槽上，插销封闭了一定质量的气体，已知气缸中活塞下方空间体积为，压强为标准大气压，活塞上方的空间体积也为，活塞面积为S，活塞及上方重物所受重力，气缸导热性能良好，忽略活塞和重物体积，大气温度保持不变，不计一切摩擦，题中所提及的气体均视为理想气体。
（1）小玲向吹嘴吹入压强为，体积为的气体后，关闭插销，求气缸中封闭气体的压强；
（2）小明打开插销，使气缸中气体与外界充分交换后，用尽全力向吹嘴吹入气体，关闭插销，最终活塞下方空间体积变为，求小明的肺活量；
（3）若小明打开插销，使气缸中气体与外界充分交换后，用木塞堵塞预部小孔，再次向吹嘴吹入气体，吹入气体的压强为，体积与第（2）问中吹入的气体体积相等，关闭插销，求最终活塞下方空间体积。
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C B D A D B C AC BCD BC
11． 2 1.18
【详解】（1）[1]为了减小误差，摆球选择质量大些、体积小些，摆长大约1m左右，通过累积法求出单摆的周期，取全振动次数为30-50次，同时最大摆角不能超过5°。所以选择第2组实验数据最合理。
（2）[2]用游标卡尺测小球的直径
（3）[3]单摆在最大摆角θ较大时周期公式近似为
根据单摆周期T和最大摆角θ的关系图，则
该图线延长后与横轴交点的坐标为b，即
解得
12．(1) 2.190/2.189/2.191 1.9mm
(2)C
(3)变窄
【详解】（1）[1] [2] [3]对准第1条亮纹中心时手轮的读数为
对准第4条亮纹中心时手轮的读数为
相邻两亮条纹的间距为
根据，解得波长为
（2）由题图可知，干涉条纹清晰，亮度正常，是干涉条纹偏离中心位置，因此可能是设备安装时，没有调节光源的高度，故C正确，AB错误。
故选C。
（3）光的干涉实验中，相邻两条亮条纹之间的距离为，绿光比红光的波长短，故相邻亮条纹之间的距离将变窄。
13．（1）；（2）
【详解】（1）折射光线3与边的夹角为30°，折射光线3、4与边的夹角为60°，设平行光1、2在边上的折射角为，则有
设透明介质对此种光的临界角为C，由几何关系
透明介质对此种颜色光的折射率
设光线1、2在边的入射角为，则有
综合解得
（2）设折射光线4的长度为d，由数学知识可得
由折射率的定义
折射光线4在透明介质中由D到E传播的时间
综合解得
14．(1)
(2)共7个振动加强点
(3)
【详解】（1）根据题意可知，波速
由波形图可知波长
则周期
由波形图可知，时波振动了一个周期，即两波源开始振动的时刻
（2）振动加强点到两波源的距离差满足
由题意可知
解得
共7个振动加强点
（3）波源振动经时间传到点，则
振动的时间
根据（2）分析可知点为振动加强点，则振动的路程为
15．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）活塞要移动，则活塞下部封闭气体的压强的最小值
代入数据解得
对小玲吹入的气体和活塞下方气缸中原有的气体为研究对象，假设小玲吹入气体后，活塞不移动，则有
解得
由于
所以
（2）最终活塞下方空间体积变为，可知此时封闭气体压强，设小明肺活量为，则有
代入数据，解得
（3）对吹入的气体和活塞下方气缸中原有的气体为研究对象，设最终活塞下方空间体积为，则有
对气缸中活塞上方的封闭气体，则有
代入数据解得
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