福建省宁德市博雅培文学校2023-2024学年高二下学期5月月考物理试题(含答案)

这是一份福建省宁德市博雅培文学校2023-2024学年高二下学期5月月考物理试题(含答案)，共11页。试卷主要包含了单择题，双选题，填空题，解答题等内容，欢迎下载使用。

一、单择题：共4题，每题4分，每题只有一个正确选项。
1．在显微镜下观察悬浮在水中的花粉颗粒的运动，他每隔30s将花粉的位置记录在坐标纸上，依次得到A、B、C、D、E…J等点，把这些点连线形成如图所示的折线图。关于花粉颗粒的运动，下列说法正确的是（ ）
A．该折线图是花粉颗粒的运动轨迹
B．该折线图反映了花粉颗粒分子的无规则运动
C．经过I点后2s，花粉颗粒可能在D点
D．花粉颗粒由B点到C点的路程一定小于由C点到D点的路程
2．现有甲、乙分子模型，把甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图所示。F>0为斥力，F<0为引力，a、b、c、d在x轴上的四个特定的位置。现把乙分子从a处由静止释放，则（ ）
A．乙分子由a到b做加速运动，加速度逐渐减小，由b到c做减速运动
B．乙分子到达b时两分子间的分子势能最小
C．乙分子由a到b的过程中，两分子间的分子势能一直减小
D．乙分子由c到d的过程中，两分子间的分子力一直做正功
3．如图所示为半球形透明介质，半球的半径为R，顶点A处有一光源，向半球底部各个方向发射光，在半球底面有光射出部分的面积恰好是底面积的一半，不考虑光在半球内弧形表面的反射，则介质对光的折射率为（ ）
A．B．2C．D．
4．关于光学现象下列说法正确的是（ ）
A．水中紫光的传播速度比红光大
B．光从空气射入玻璃时可能发生全反射
C．在岸边观察前方水中的一条鱼，鱼的实际深度比看到的要浅
D．分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验，用红光时得到的条纹间距更宽
二、双选题：共4题，每题6分，每题有两个正确选项，少选得3分，错选不得分。
5．一束红紫混合光以（）角射入玻璃砖，a、b光从上方到下方用时分别为ta、tb，则（ ）
A．a为红光B．
C．a为紫光D．a光在玻璃砖中的传播速度更大
6．一开口向下导热均匀直玻璃管，通过细绳悬挂在天花板上，玻璃管下端浸没在固定的水银槽中，管内外水银面高度差为h，下列情况中能使细绳拉力增大的有（ ）
A．大气压强增加
B．降低环境温度
C．向水银槽内注入水银
D．略微增加细绳长度，使玻璃管位置相对水银槽下移
7．一定质量理想气体的状态变化如图所示，该图由4段圆弧组成，表示该气体从状态a依次经状态b、c、d，最终回到状态a的变化过程，图中两虚线分别与坐标轴平行，下列说法正确的是（ ）
A．从状态a到状态b是等压膨胀
B．从状态b到状态c是等温变化
C．从状态c到状态a，外界对气体做功，内能减小
D．从状态a经b、c、d回到状态a，气体吸收热量
8．如图所示，直角三角形ABD为某种透明介质的横截面，，P为BD边上的一点，PD=L。某单色光从P点垂直BD射入介质，在AB边恰好发生全反射，且回到P点。真空中的光速为c。下列说法正确的是（ ）
A．介质对该光的折射率为2B．介质对该光的折射率为
C．该光在介质中传播的时间为D．该光在介质中传播的时间为
三、填空题：每空2分，错选不得分。
9．如图所示，把一个上表面为平面、下表面为球面的凸透镜放在水平玻璃板上。现用单色光垂直于透镜的上表面向下照射，从上向下观察，可以看到一系列明暗相间的同心圆环状条纹，这些同心圆环状条纹叫做牛顿环。此干涉条纹是由 反射光和 反射光叠加形成（选填序号：①凸透镜上表面，②凸透镜下表面，③玻璃上表面，④玻璃下表面）；由内向外条纹间距 （选填序号：⑤越来越大，⑥越来越小，⑦不变）
10．如图所示为一定质量的气体在不同温度下的两条等温线，从等温线可以看出，一定质量的气体在发生等温变化时，其压强与体积成 （选填“正比”或“反比”）；由图可知T1 T2（选填“＞”“＝”或“＜”）。
11．某小组做测定玻璃的折射率实验，所用器材有：玻璃砖，大头针，刻度尺，圆规，笔，白纸。
（1）下列哪两项措施能够提高实验准确程度（ ）
A．选用两光学表面间距大的玻璃砖B．选用两光学表面平行的玻璃砖
C．选用粗的大头针完成实验D．插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些
（2）该小组选取了操作正确的实验记录，在白纸上画出光线的径迹，以入射点O为圆心作圆，与入射光线、折射光线分别交于A、B点，再过A、B点作法线NN'的垂线，垂足分别为C、D点，如图甲所示，则玻璃的折射率n= ；（用图中线段的字母表示）
（3）在用针插法测定玻璃砖折射率的实验中，甲、乙二位同学在纸上画出的界面aa'、bb'与玻璃砖位置的关系分别如图乙中①、②所示，其中甲同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖。他们的其他操作均正确，且均以aa'、bb'为界面画光路图。则甲同学测得的折射率与真实值相比 （填“偏大”、“偏小”或“不变”）；乙同学测得的折射率与真实值相比 （填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
12．某同学在进行“用油膜法估测分子的大小”的实验。
（1）该同学先取1.0mL的油酸注入2000mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到2000mL的刻度为止，摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸酒精溶液。然后用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，滴了25滴时量筒恰好达到1.0mL。则一滴溶液中含有纯油酸的体积为 m3。
（2）接着该同学在边长约为50cm的浅水盘内注入约2cm深的水，将细石膏粉均匀地撒在水面上，再用滴管吸取油酸酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴油酸酒精溶液，待水面上的油酸膜尽可能铺开且稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上绘出油酸膜的形状。
（3）将画有油酸膜形状的玻璃板放在边长为1.0cm的方格纸上，算出完整的方格有126个，大于半格的
有21个，小于半格的有19个。则计算油酸分子的直径约为 m（结果保留两位有效数字）。
（4）该同学发现自己所测的数据偏大，关于出现这种结果的原因，下列说法可能正确的两项是 。
A．油酸未完全散开B．油酸溶液的浓度低于实际值
C．滴入1.0mL油酸酒精溶液时，滴数少计了D．将所有不足一格的方格计为一格
四、解答题：13题10分，14题12分，15题14分，按要求作答。
13．如图所示一支右端封闭一定质量理想气体的玻璃管，中间有一段长为h=25cm的水银柱，在27℃的室内水平放置。大气压强为p0=75cmHg，封闭气柱长度是L0=40cm，玻璃管足够长，左端开口。
（1）将玻璃管左端拾起使玻璃管竖直，求水银柱稳定后封闭气体的长度L1；
（2）将玻璃管左端拾起竖直放置后将室内温度升高到77℃，求水银柱稳定后封闭气体的长度L2。
14．如图所示，ABDO为某玻璃材料的截面，BOD部分为直角三角形棱镜，，AOB部分是半径为R的四分之一圆弧状玻璃，O点为圆心，一束单色光从AB弧面上的P点平行AOD边斜射入玻璃材料，其折射光线与BD边平行，已知，空气中的光速为c.
（1）求玻璃材料的折射率n；
（2）求光束在玻璃材料中的传播时间t
15．如图所示、横截面积S=0.01m2的薄壁汽缸开口向上竖直放置，a、b为固定在汽缸内壁的卡口，a、b之间的距离h=0.03m，b到汽缸底部的距离H=0.45m，质量m=10kg的水平活塞与汽缸内壁接触良好，只能在a、b之间移动，刚开始时缸内理想气体的压强为大气压强p0=1×105Pa，热力学温度T0=300K，活塞停在b处，取重力加速度大小g=10m/s2，活塞厚度、卡口的体积均可忽略，汽缸、活塞的导热性能均良好，不计活塞与汽缸之间的摩擦。若缓慢升高缸内气体的温度，外界大气压强恒定。
（1）求当活塞刚要离开卡口b时，缸内气体的热力学温度T1；
（2）求当缸内气体的热力学温度T2=400K时，缸内气体的压强p；
（3）在以上全过程中气体内能增量，求全过程缸内气体吸收的热量Q。
参考答案：
1．C
【详解】A．图中折线是花粉颗粒在不同时刻的位置连线，该折线既不是花粉颗粒的运动轨迹，也不是分子的运动轨迹，故A错误；
B．图中折线是无规则的，说明花粉颗粒的运动是无规则的，反映了水分子的无规则运动，故B错误；
C．花粉颗粒的运动是无规则的，经过I点后2s，花粉颗粒可能出现在任意位置，因此花粉颗粒可能在D点，故C正确；
D．由于花粉颗粒由B点到C点和由C点到D点所用时间相同，但由B点到C点和由C点到D点的平均速率大小无法判断，因此花粉颗粒由B点到C点的路程不一定小于由C点到D点的路程，故D错误。
故选C。
2．C【详解】A．乙分子由a到b在引力作用下做加速运动，b到c，仍是引力，与运动方向相同，仍做加速运动，A错误；
B．乙分子由a到c的过程，是引力，分子力做正功，势能减小，从c到d的过程，分子力表现为斥力，分子力做负功，势能增大，所以乙分子到达c时速度最大，动能最大，势能最小，B错误；
C．乙分子由a到b的过程中，分子力做正功，两分子间的分子势能一直减小，C正确；
D．乙分子由c到d的过程中，分子力表现为斥力，分子力做负功，D错误。
故选C。
3．D
【详解】在半球底面有光射出部分的面积恰好是底面积的一半，设光射出部分对应的半径为，则有
可得
设光从半球底面射出时发生全反射的临界角为，如图所示
由几何关系可得又联立解得介质对光的折射率为故选D。
4．D
【详解】A．紫光的折射率大于红光的折射率，根据
可知水中紫光的传播速度比红光慢，。故A错误；
B．光从空气射入玻璃时是从光疏介质射向光密介质，不可能发生全反射。故B错误；
C．在岸边观察前方水中的一条鱼，由于光的折射，鱼的实际深度比看到的要深。故C错误；
D．条纹间距红光的波长较大，则条纹间距较宽。故D正确。
故选D。
5．BC
【详解】设折射角为，根据折射定律可得
由图可知，a光的折射角小于b光的折射角，则玻璃砖对a光的折射率大于玻璃砖对b光的折射率，a光的频率大于b光的频率，a为紫光，b为红光；设玻璃砖的厚度为，则光在玻璃砖中传播的距离为
又光在玻璃砖中的传播时间为
由于，则有，由于a光的折射角小于b光的折射角，则有故选BC。
6．AB
【详解】由题意，设封闭气体的压强为p，玻璃质量为m，则有对玻璃管受力分析如图：
由受力分析可知，绳的拉力
即绳的拉力等于管的重力和管中高出液面部分水银的重力。
A．大气压强增加时，液柱h增加，所以拉力T增大，故A正确；
B．环境温度降低，封闭气体压强减小，由可知，h增大，所以拉力T增大，故B正确；
C．向水银槽内注入水银，由和气体状态方程可知，封闭气体压强增大，体积减小，水银面高度差h减小，故拉力减小，故C错误；
D．略微增加细绳长度，使玻璃管位置相对水银槽下移，封闭气体体积减小，压强增大，由可知，水银面高度差h减小，所以细绳拉力减小，故D错误。
故选AB。
7．CD【详解】A．图像可知，从状态a到状态c，气体的压强先增大后减小，该过程不是等压过程，故A错误；
B．根据玻意耳定律有
可知，等温变化的图像为双曲线，不是圆弧，因此从状态b到状态c不是等温变化，故B错误；
C．从状态c到状态a，气体体积减小，外界对气体做功，根据理想气体状态方程有
初末状态压强相等，体积减小，则温度减小，气体内能减小，故C正确；
D．从状态a经b、c、d回到状态a，气体温度不变内能不变，由于图像与横轴所围几何图形的面积表示功，从状态a到状态c，气体体积增大，气体对外做功，从状态c到状态a，外界对气体做功，根据图像可知多边形的面积表示对外做功，根据热力学第一定律可知，气体吸热，故D正确。
故选CD。
8．AC
【详解】
AB．该光到P点的光路图如下
根据反射定律结合图可知，是等边三角形。由几何关系得则介质对该光的折射率为
故A正确，B错误；
CD．该光完整的光路图如下
由几何关系得
该光在介质中传播的时间为
故C正确，D错误。
9．②③⑥
【详解】[1][2]凸透镜下表面与玻璃上表面形成空气薄膜，干涉条纹是由于凸透镜下表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的，故选②③。
[3]因为圆面是曲面不是平面，所以光程差不是均匀增加的，所以从凸透镜中心向外，圆环半径不是均匀增大，而是越来越密集，由内向外条纹间距越来越小，故选⑥。
10．反比＜
【详解】[1]一定质量的气体的等温线为双曲线的一支，由等温线的物理意义可知，压强与体积成反比；
[2]对于一定质量的气体，温度越高，等温线离坐标原点的位置就越远，所以
11．（1）AD（2）（3）偏小不变
【详解】（1）A．为了作图误差更小，应选用两光学表面间距大的玻璃砖，故A正确；
B．根据折射定律可知，如果两个光学面不平行，不影响入射角与折射角的值，所以对折射率的测定结果不产生影响，故B错误；
C．为了准确测量光路图，应选用较细的大头针来完成实验，选用粗的大头针完成实验时，容易出现观察误差，使光线实际并不平行，故C错误；
D．插在玻璃砖同侧的大头针之间的距离适当大些时，相同的距离误差情况下引起的角度误差会减小，故D正确。
故选AD。
（2）折射率其中计算得
（3）如图①，甲同学测定折射率时，作出的折射光线如图中虚线所示，实线表示实际光线，可见折射角增大，则由折射定律
可知，折射率n将偏小。
用图②测折射率时，只要操作正确，与玻璃砖形状无关，故乙同学测得的折射率与真实值相比不变。
12．AC/CA
【详解】（1）[1]一滴溶液中含有纯油酸的体积为
（3）[2]完整的方格有126个，大于半格的有21个，应将大于半格的计为一格，小于半格的舍去，可知计算油酸分子直径时油膜的面积为
[3]油酸分子的直径约为
（4）[4]A.油酸未完全散开，则计算油酸分子直径时油膜的面积偏小，由可知，所测分子直径的数据偏大，A正确；
B.油酸溶液的浓度低于实际值，则油酸的体积V偏小，由可知，所测分子直径的数据偏小，B错误；
C.在向量筒中滴入1.0mL油酸酒精溶液时，滴数少计了，可知油酸的体积V偏大，由可知，所测分子直径的数据偏大，C正确；
D.计算油膜面积时，将所有不足一格的方格计为一格，面积S偏大，由可知，所测分子直径的数据偏小，D错误故选AC。
13．（1）；（2）35cm
【详解】（1）设玻璃管的横截面积为S，玻璃管左端抬起竖直时压强为，左端抬起时，根据玻意耳定律，有
其中解得
（2）35cm
14．（1）；（2）
【详解】（1）根据题意，画出光路图，如图所示
光线从界面的P点进入玻璃棱镜，根据几何关系，可得入射角
折射角根据可得折射率
（2）如图所示，当光线射到界面，入射角大小为由于
可知光线在界面会发生全反射，由几何关系得，
由折射定律光束在玻璃材料中的传播时间
解得
15（1）330K；（2）；（3）283J
【详解】（1）当活塞刚要离开卡口b时，设此时缸内压强为p1，以活塞为研究对象，根据受力平衡可得
解得根据查理定律有解得T1=330K
（2）假设当活塞恰好与卡扣a处接触时缸内气体热力学温度为T3，此时体积为V3，根据盖-吕萨克定律有
即解得T3=352K所以当缸内的热力学温度时，活塞能到达卡扣a处，根据查理定律可得
解得
（3）当缓慢升高缸内气体的温度时，由前面的分析可知，活塞从b到a的过程中，气体做等压变化，压强为p1，到达缸a处时，温度升高到T3，然后气体再做等容变化，直到温度升高到T2，因此气体对活塞做功为
根据热力学第一定律