2022-2023學(xué)年山東省青島市第二中學(xué)高二下學(xué)期期中物理試題（解析版）

青島二中2022—2023學(xué)年第二學(xué)期期中考試一高二試題（物理）一、單選題：本題包括8小題，每小題4分，共32分。每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.如圖所示，光滑斜面的傾角為θ，勁度系數(shù)為k的輕彈簧上端固定在斜面的擋板上，下端固定有質(zhì)量為m的小球，重力加速度為g。將小球沿斜面上移并保持彈簧處于原長狀態(tài)，然后松開小球，則（）A.小球運動過程中機械能守恒B.小球在最低點的加速度大小為0C.彈簧彈力充當(dāng)小球運動的回復(fù)力D.小球做簡諧運動的振幅為【答案】D【解析】【分析】【詳解】A．小球運動過程中，除重力做功外，還有彈簧的彈力做功，則小球的機械能不守恒，選項A錯誤；B．根據(jù)對稱可知，小球在最低點時的加速度等于開始時彈簧處在原長時的加速度，即大小為選項B錯誤；C．彈簧彈力與重力沿斜面方向的分量的合力充當(dāng)小球運動的回復(fù)力，選項C錯誤；D．小球的平衡位置滿足可知小球做簡諧運動的振幅為選項D正確。故選D。2.如圖所示是兩個理想單擺的振動圖像，縱軸表示擺球偏離平衡位置的位移。下列說法中正確的是（）A.時，兩單擺的回復(fù)力最大B.乙擺球在第1s末和第3s末速度相同C.甲、乙兩個擺的擺長之比為D.甲擺球位移隨時間變化的關(guān)系式為【答案】D【解析】【詳解】A．時，兩單擺處于平衡位置，該位置的回復(fù)力為零，A錯誤；B．乙擺球在第1s末和第3s末速度大小相等方向相反，B錯誤；C．由單擺的周期公式可知得甲、乙兩個擺的擺長之比為C錯誤；D．由圖可知，甲擺的振幅為，周期為，且零時刻位于平衡位置并開始向上運動，故甲擺球位移隨時間變化的關(guān)系式為D正確。故選D。3.如圖所示為波源O傳出的一列水波，相鄰實線間的距離等于一個波長，下列說法正確的是（）A.波通過孔A，不發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象B.波通過孔B，不發(fā)生衍射現(xiàn)象C.波遇到障礙物C，發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象D.波遇到障礙物D，發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象【答案】D【解析】【詳解】BC．孔B和障礙物C尺寸明顯大于波長，不會發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象，但仍會發(fā)生衍射現(xiàn)象，只是不明顯，不易觀察，BC錯誤；AD．孔A和障礙物D尺寸分別小于和接近波長，會發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象，A錯誤，D正確。故選D。4.取一滴用水稀釋的碳素墨汁，滴在載玻片上，蓋上蓋玻片，放在高倍顯微鏡下，觀察到小炭粒做無規(guī)則的運動。下列說法正確的是（）A.小炭粒的運動是擴散現(xiàn)象B.水的溫度為時，小炭粒靜止不動C小炭粒越小，運動越明顯D.小炭粒與水分子之間的斥力推動著它做無規(guī)則的運動【答案】C【解析】【詳解】A．小炭粒是有很多炭分子組成的固體微粒，它的運動是水分子的撞擊引起的，故它的運動是布朗運動，不是擴散現(xiàn)象，故A錯誤；B．水的溫度為時，水分子不會停止熱運動，則小炭粒不會停止運動，故B錯誤；C．炭粒越小，表面積越小，同一時刻撞擊炭粒的水分子越少，沖力越不平衡，炭粒運動越明顯，故C正確；D．小炭粒做無規(guī)則的運動是水分子的撞擊引起的，而不是分子力推動，故D錯誤；故選C5.一定質(zhì)量理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)a→b、b→c、c→a三個過程后回到初始狀態(tài)a，其p-V圖像如圖所示。已知三個狀態(tài)的坐標分別為a（V0，2p0）、b（2V0，p0）、c（3V0，2p0）以下判斷正確的是（）A.氣體在a→b過程中對外界做的功小于在b→c過程中對外界做的功B.氣體在a→b過程中從外界吸收的熱量大于在b→c過程中從外界吸收的熱量C.在c→a過程中，外界對氣體做的功小于氣體向外界放出的熱量D.氣體在c→a過程中內(nèi)能的減少量大于b→c過程中內(nèi)能的增加量【答案】C【解析】【詳解】A．根據(jù)氣體做功的表達式可知圖線和體積橫軸圍成的面積即為做功大小，所以氣體在過程中對外界做的功等于過程中對外界做的功，A錯誤；B．氣體從，滿足玻意爾定律，所以所以，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知氣體從，溫度升高，所以，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知結(jié)合A選項可知所以過程氣體吸收的熱量大于過程吸收的熱量，B錯誤；C．氣體從，溫度降低，所以，氣體體積減小，外界對氣體做功，所以，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，放出熱量，C正確；D．理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，根據(jù)可知從所以氣體從過程中內(nèi)能的減少量等于過程中內(nèi)能的增加量，D錯誤。故選C。6.科學(xué)家在對陰極射線的研究中發(fā)現(xiàn)了電子，使人們對微觀世界的認識進入了一個新的時代，電子的發(fā)現(xiàn)是19世紀末物理學(xué)史上的三大發(fā)現(xiàn)之一．在X射線管中，由陰極發(fā)射的電子被加速后打到陽極（不計電子的初速度），會產(chǎn)生包括X光在內(nèi)的各種能量的光子，其中光子能量的最大值等于電子的動能．已知陽極與陰極之間的電勢差U、普朗克常數(shù)h、電子電量e和光速c，則可知該X射線管發(fā)出的X光的A.最短波長為 B.最長波長為C.最小頻率為 D.最大頻率為【答案】D【解析】【詳解】陽極與陰極之間的電勢差U，由陰極發(fā)射的電子被加速后打到陽極（不計電子的初速度），電子到達陽極時的動能；電子被加速后打到陽極（不計電子的初速度），會產(chǎn)生包括X光在內(nèi)的各種能量的光子，其中光子能量的最大值等于電子的動能．則光子的最大能量光子能量與頻率間關(guān)系為X光的最大頻率X光波長與頻率間關(guān)系為X光的最短波長故D項正確，ABC三項錯誤．故選D。7.如圖所示，某同學(xué)用一定頻率的入射光照射鋅板來研究光電效應(yīng)，則（）A.任意光照射鋅板都有光電子逸出B.若發(fā)生光電效應(yīng)，入射光頻率越高，光電子的最大初動能越大C.電子吸收光子的能量，需要積累能量的時間D.入射光越強，單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)目一定越多【答案】B【解析】【詳解】A．每種金屬都有各自極限頻率，只有當(dāng)入射光的頻率大于金屬的極限頻率，才能發(fā)生光電效應(yīng)，所以并不是任意光照射鋅板都有電子逸出，A錯誤；B．若發(fā)生光電效應(yīng)，根據(jù)光電效應(yīng)方程可知，入射光的頻率越高，光電子的最大初動能越大，B正確；C．光子能量不能積累，所以電子吸收光子的能量，不需要積累能量的時間，C錯誤；D．光照強度是指單位時間內(nèi)照射到單位面積上的光子的能量，本題是用一定頻率的光照射鋅板，所以入射光越強，單位時間內(nèi)照射到鋅板上的光子數(shù)越多，但是只有在光電效應(yīng)發(fā)生時，逸出的光電子數(shù)目一定越多，D錯誤。故選B。8.下列關(guān)于光的本性的說法中正確的是（）A.光不可能同時既具有波動性，又具有粒子性B.光具有波粒二象性是指既可以把光看成宏觀概念上的波，也可以看成微觀概念上的粒子C.光的干涉、衍射現(xiàn)象說明光具有波動性，光電效應(yīng)說明光具有粒子性D.頻率低、波長長的光，粒子性特征顯著；頻率高、波長短的光，波動性特征顯著【答案】C【解析】【詳解】AB．光具有波粒二象性，不能把光看成宏觀概念上的波，故AB錯誤；C．干涉和衍射是波的特有現(xiàn)象，光的干涉、衍射現(xiàn)象說明光具有波動性，光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)說明光具有粒子性，故C正確；D．頻率低、波長長的光，波動性特征顯著，頻率高、波長短的光，粒子性特征顯著，故D錯誤。故選C。二、多選題：本題包括4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求，全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。9.圖甲為一列簡諧橫波在t=0時的波形圖，圖乙為介質(zhì)中平衡位置在x=2.5m處的質(zhì)點的振動圖像，下列說法正確的是（）A.該波的波速為0.5m/sB.該波的傳播方向為x軸正方向C.當(dāng)t=5s時，平衡位置在x=2m處的質(zhì)點恰好經(jīng)平衡位置向方向運動D.從t=2s到t=4s的時間內(nèi)，平衡位置在x=0.7m處的質(zhì)點通過的路程為8cm【答案】ACD【解析】【詳解】A．由圖甲可知波長為，由圖乙可知周期為，則波速為故A正確；B．由圖乙可知，時刻，處的質(zhì)點向方向運動，根據(jù)波形平移法可知，該波的傳播方向為軸負方向，故B錯誤；C．由于可知當(dāng)時，平衡位置在處的質(zhì)點恰好經(jīng)平衡位置向方向運動，故C正確；D．從到的時間內(nèi)，由于可知平衡位置在處的質(zhì)點通過的路程為故D正確。故選ACD。10.如圖，一束光沿半徑方向射向一塊半圓形玻璃磚，在玻璃磚底面上的入射角為θ，經(jīng)折射后射出a、b兩束光線，則（）A.在玻璃中，a光的傳播速度小于b光的傳播速度B.在真空中，a光的波長小于b光的波長C.玻璃磚對a光的折射率小于對b光的折射率D.若改變光束的入射方向使θ角逐漸變大，則折射光線a首先消失【答案】ABD【解析】【詳解】AC.根據(jù)光的折射定律可知，玻璃對a光的折射率大于對b光的折射率，又由于可得a光的傳播速度小于b光的傳播速度，A正確，C錯誤；B.波長越短，介質(zhì)對該光的折射率越大，因此在真空中，a光的波長小于b光的波長，B正確；D.折射率越大，臨界角越小，越容易發(fā)生全反射，因此若增大入射角θ，則折射光線a首先發(fā)生全反射，D正確；故選ABD。11.如圖所示，是分子間相互作用力與分子間距離的關(guān)系，其中兩虛線分別表示分子間斥力和引力與分子間距離的關(guān)系，實線表示分子間作用力（斥力和引力的合力）與分子間距離的關(guān)系，由圖可知下列說法中正確的是（）A.分子間距離為r0時，分子間沒有相互作用B.分子間距離大于r0時，分子間的引力總是大于斥力C.分子間距離增大時，分子間作用力可能先減小后增大再減小D.分子間距離大于r0時，增大分子間距離，分子間作用力總是做負功【答案】BCD【解析】【詳解】A．分子之間的斥力和引力是同時存在的，分子間距離為r0時，分子間的引力與斥力大小相等，A錯誤；B．由圖中實線知：當(dāng)時，分子之間的距離減小時，分子間的引力總是大于斥力，分子力表現(xiàn)為引力，B正確；C．分子間距離增大時，當(dāng)時，分子之間的距離增大時，分子力減小，當(dāng)時，分子之間的距離增大時，分子力先增大后減小，C正確；D．分子間距離大于r0時，分子力表現(xiàn)為引力，增大分子間距離，分子間作用力總是做負功，D正確。故選BCD。12.如圖所示，由導(dǎo)熱材料制成的汽缸和活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在汽缸內(nèi)，活塞與汽缸壁之間無摩擦，活塞上方存有少量液體，將一細管插入液體，活塞上方液體會緩慢流出，在此過程中，大氣壓強與外界的溫度保持不變，則關(guān)于這一過程中汽缸內(nèi)的氣體（）A.單位時間內(nèi)氣體分子對活塞撞擊的次數(shù)增多B.氣體分子間存在的斥力是活塞向上運動的原因C.氣體分子的速率分布情況不變D.氣體對外界做的功等于氣體從外界吸收的熱量【答案】CD【解析】【詳解】A．活塞上方液體逐漸流出，對活塞受力分析可得，汽缸內(nèi)氣體壓強減小，又汽缸內(nèi)氣體溫度不變，則單位時間氣體分子對活塞撞擊的次數(shù)減少，故A錯誤；B．氣體分子對活塞的碰撞是活塞向上運動的原因，故B錯誤；C．外界的溫度保持不變，導(dǎo)熱材料制成的汽缸內(nèi)氣體溫度不變，氣體分子的速率分布情況不變，故C正確；D．汽缸內(nèi)氣體溫度不變，汽缸內(nèi)氣體內(nèi)能不變；汽缸內(nèi)氣體壓強減小，體積變大，氣體對外界做功；據(jù)熱力學(xué)第一定律，氣體對外界做功等于氣體從外界吸收的熱量，故D正確。故選CD。三、實驗題：本題共14分。把答案填在答題卡的橫線上。13.某同學(xué)用實驗的方法探究影響單擺周期的因素。（1）下列關(guān)于單擺實驗的操作，正確的是______。A.擺球運動過程中擺角應(yīng)大于30°B.擺球到達平衡位置時開始計時C.擺球應(yīng)選用泡沫小球D.保證擺球在同一豎直平面內(nèi)擺動（2）正確組裝單擺后在擺球自然懸垂的情況下，用毫米刻度尺量出從懸點到細線與擺球連接點的長度l'=0.9870m，再用游標卡尺測出擺球直徑，結(jié)果如圖所示，則該擺球的直徑為______mm，單擺擺長l=______m。（3）實驗中，測出不同擺長l對應(yīng)的周期值T，作出T2—l圖像，如圖所示，已知圖線上A、B兩點的坐標分別為（x1，y1）、（x2，y2），可求出g=______。【答案】①.BD②.12.0③.0.9930④.【解析】【詳解】（1）[1]A．?dāng)[球運動過程中擺角大于30°，不能看成簡諧運動，故A錯誤；B．在平衡位置擺球的速度最大，計時比較準確，故B正確；C．?dāng)[球選用泡沫小球，在擺動中受空氣阻力較大，故C錯誤；D．?dāng)[球不在同一豎直平面內(nèi)擺動，將成為圓錐擺，不是單擺，故D正確。故選BD。（2）[2][3]主尺的讀數(shù)為12mm，游標尺的最小分度為0.1mm，游標尺的讀數(shù)為該擺球的直徑為單擺的擺長為（3）[4]根據(jù)單擺的周期公式即有，聯(lián)立解得14.如圖所示，某同學(xué)用插針法測定一半圓形玻璃磚的折射率．在平鋪的白紙上垂直紙面插大頭針、確定入射光線，并讓入射光線過圓心O，在玻璃磚（圖中實線部分）另一側(cè)垂直紙面插大頭針，使擋住、的像，連接，圖中M為分界面，虛線半圓與玻璃磚對稱，B、C分別是入射光線、折射光線與圓的交點，AB、CD均垂直于法線并分別交法線于A、D點。（1）設(shè)AB的長度為，AO的長度為，CD的長度為，DO的長度為，為較方便地表示出玻璃磚的折射率，需用刻度尺測量________，則玻璃磚的折射率可表示為________；（2）該同學(xué)在插大頭針前不小心將玻璃磚以O(shè)為圓心順時針轉(zhuǎn)過一小角度，由此測得玻璃磚的折射率將________（填“偏大”、“偏小”或“不變”）?！敬鸢浮竣?和②.③.偏大【解析】【詳解】（1）[1][2]由幾何關(guān)系，可得因此玻璃的折射率為因此只需測量l1和l3即可；（2）[3]當(dāng)玻璃磚順時針轉(zhuǎn)過一個小角度時，在處理數(shù)據(jù)時，認為l1是不變的，即入射角不變，而l3減小，所以測量值將偏大。四、計算題：本題共4小題，共34分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。15.如圖所示為一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，時刻部分的波形圖如圖中實線所示，經(jīng)過該部分波形圖如圖中虛線所示，已知虛線上波峰對應(yīng)的平衡位置到原點O的距離為，質(zhì)點A平衡位置的橫坐標為。（1）求該簡諧橫波的波速；（2）當(dāng)波速取最小值時，求質(zhì)點A的振動方程。【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）由波形圖可知，波長波沿軸正方向傳播，則解得（2）時，波速最小為，此時則時刻質(zhì)點正在向軸正方向振動，設(shè)初相位為，故質(zhì)點的振動方程16.一根足夠長豎直輕彈簧，一端固定在地面上，另一端與質(zhì)量為1kg的物體A相連，質(zhì)量為2kg的物體B與物體A用跨過光滑定滑輪的輕繩相連，彈簧勁度系數(shù)，整個系統(tǒng)靜止，A、B兩物體等高，如圖所示。現(xiàn)剪斷輕繩，A在豎直方向做簡諧運動，B做自由落體運動。已知彈簧振子的周期公式為（其中為振子質(zhì)量，為回復(fù)力和位移的比例系數(shù)）取。求（1）剛剪斷輕繩時，物體A的加速度大??；（2）剪斷輕繩后物體A第一次運動到最低點所用的時間。（3）剪斷繩子時刻作為計時起點，平衡位置為坐標原點，豎直向下取為正方向，寫出物體A做簡諧運動的振動方程?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）當(dāng)系統(tǒng)靜止時則剪斷輕繩時，由牛頓第二定律可知聯(lián)立解得（2）剪斷輕繩時，A的速度0，位于簡諧振動的最高點，第一次運動到最低點所用的時間為半個周期，即彈簧振子的周期公式則（3）剪斷輕繩時，A的速度0，位于簡諧振動的最高點，當(dāng)彈簧彈力等于A的重力時，A位于簡諧振動的平衡位置。設(shè)此時壓縮量為，則由于聯(lián)立解得物體A做簡諧運動的振動方程為17.一個半圓柱形玻璃磚，其橫截面是半徑為R的半圓，AB為半圓的直徑，O為圓心，如圖所示，玻璃的折射率為n=。（1）一束平行光垂直射向玻璃磚的下表面，若光線到達上表面后，都能從該表面射出，則入射光束在AB上的最大寬度為多少？（2）一細束光線在O點左側(cè)與O相距R處垂直于AB從下方入射，求此光線從玻璃磚射出點的位置?！敬鸢浮浚?）R；（2）距O點R【解析】【詳解】（1）在O點左側(cè)，設(shè)從E點射入的光線進入玻璃磚后在