2022-2023学年福建省福州重点中学高二（下）期末物理试卷（含解析）

第=page11页，共=sectionpages11页2022-2023学年福建省福州重点中学高二（下）期末物理试卷一、选择题（本大题共8小题，共32分）1.下列关于光学常识的描述中说法正确的是(

)A.光学镜头上的增透膜是利用光的衍射现象

B.雨后路面上的油膜呈现彩色，是光的折射现象

C.光纤通信及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理

D.光可以发生偏振，说明光是纵波2.关于下列各图，说法正确的是(

)

A.图甲中，实验现象说明薄板上的蜂蜡是非晶体

B.图乙当分子间距离为r0时，分子力为零

C.图丙中，T1对应曲线为同一气体温度较高时的速率分布图

3.如图所示，落山的太阳看上去正好在地平线上，但实际上太阳已处于地平线以下，观察者的视觉误差大小取决于当地大气的状况．造成这种现象的原因是(

)

A.光的反射 B.光的折射 C.光的直线传播 D.小孔成像4.如图，一粗细均匀的U型玻璃管开口向上竖直放置，左、右两管都封有一定质量的理想气体A、B，水银面a、b间的高度差为ℎ1，水银柱cd的长度为ℎ2，且ℎ1=ℎ2,a面与cA.A气体的压强大于外界大气压强

B.B气体的压强变化量大于A气体的压强变化量

C.水银面c上升的高度小于水银面a下降的高度

D.水银面a、b间新的高度差小于右管上段新水银柱的长度5.某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到如图甲所示的条纹，仅改变一个实验条件后，观察到的条纹如图乙所示。他改变的实验条件可能是(

)

A.减小光源到单缝的距离 B.减小双缝之间的距离

C.增大双缝到光屏之间的距离 D.换用频率更高的单色光源6.如图所示，两种单色光组成的复色光照射到三棱镜上，从另一边射出，则下列说法中正确的是(

)

A.a光的波长小于b光的波长

B.这种材料对a光的折射率大于对b光的折射率

C.若用同一装置观察双缝干涉图样，a光的条纹间距大于b光的条纹间距

D.若从同一介质射向空气发生全反射时，a光的临界角大于b光的临界角7.某同学用喝完的饮料罐，制作一个简易气温计。如图所示，在这个空的铝制饮料罐中插入一根粗细均匀的透明吸管，接口处用蜡密封。吸管中引入一段长度可忽略的油柱，在吸管上标上温度刻度值。罐内气体可视为理想气体，外界大气压不变，以下说法中正确的有(

)

A.吸管上的温度刻度值左小右大

B.吸管上的温度刻度分布不均匀

C.气温升高时，罐内气体增加的内能大于吸收的热量

D.在完全失重的环境下，这个气温计仍可使用8.一定质量的理想气体从a状态开始，经过a→b、b→c、c→d、d→a四个过程后回到初状态a,p−T图像如图所示，下列说法正确的是(

)

A.a状态下，单位时间内撞击单位面积容器壁的气体分子数比b状态下多

B.d状态下，单位时间内撞击单位面积容器壁的气体分子数比b状态下多

C.b→c过程中气体与外界交换的热量小于气体d→a过程与外界交换的热量

D.a→b过程中气体吸收的热量等于气体c→d过程中向外界放出的热量二、非选择题（68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，两个容器A和B容积不同，内部装有气体，其间用细管相连，管中有一小段水银柱将两部分气体隔开．当A中气体温度为tA，B中气体温度为tB，且tA>tB，水银柱恰好在管的中央静止．若对两部分气体降温，使它们的温度都降低相同的温度，则水银柱将__________移动(11.如图甲所示，用气体压强传感器探究气体等温变化的规律，操作步骤如下：①把注射器活塞推至注射器中间某一位置，将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机逐一连接；②移动活塞，记录注射器的刻度值V，同时记录对应的由计算机显示的气体压强值p；③重复上述步骤②，多次测量；④根据记录的数据，作出V−1(1)完成本实验的基本要求是__________(填正确答案标号)．A.在等温条件下操作

B.封闭气体的注射器密封良好C.必须弄清所封闭气体的质量

D.气体的压强和体积必须用国际单位(2)理论上由V−1P图线分析可知，如果该图线12.利用双缝干涉测定光的波长实验中，双缝间距d=0.4mm，双缝到光屏间的距离L=0.5m，用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如下图所示，分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数也如图中所给出，则：

(1)分划板在图中B位置时游标卡尺读数xB=__________(2)相邻两条纹间距Δx=__________mm(保留三个有效数字)；(3)该单色光的波长λ=__________nm (保留三个有效数字)；(4)若改用频率较高的单色光照射，得到的干涉条纹间距将____(填“变大”、“不变”或“变小”)．13.如图所示，一定质量的理想气体被活塞封闭在圆筒形的缸内．缸壁不可导热，缸底导热，缸底到开口处高ℎ.轻质活塞不可导热，厚度可忽略，横截面积S=100cm2，初始处于汽缸顶部．若在活塞上缓慢倾倒一定质量的沙子，活塞下移ℎ5时再次平衡．已知室温为T1=300K，大气压强(1)求倾倒的沙子的质量m；(2)若对缸底缓慢加热，当活塞回到缸顶时被封闭气体的温度T214.一湖面上有一伸向水面的混凝土观景台，如图所示是截面图，观景台下表面恰好和水面相平，A为观景台右侧面在湖底的投影，水深ℎ=4m，在距观景台右侧面x=4m处有一可沿竖直方向上下移动的单色点光源S，点光源S可从距水面高3m处下移到接近水面，在移动过程中，观景台水下被照亮的最远距离为AC，最近距离为AB，若AB=3m，求：(1)水的折射率n．(2)光能照亮的最远距离AC.(结果保留根式)15.一定质量的理想气体由状态A经过状态B变为状态C，其有关数据如p−T图象甲所示．若气体在状态A的温度为TA=200K，在状态C的体积为V=0.6L．A→B过程吸收热量为150J.(1)根据图象提供的信息，计算图中VA(2)在图乙坐标系中，作出由状态A经过状态B变为状态C的V−T图象，并在图线相应位置上标出字母A、B、C．(3)B→C过程，气体从外界吸收的热量为多少？16.五角棱镜是光束定角度转向器之一，常用于照相机的取景器、图像观察系统或测量仪器中．如图所示是五角棱镜的截面图．棱镜材料的折射率为，AB面与AE面垂直．一束单色光垂直AB面入射，经DE面和BC面反射后垂直AE面射出．该单色光的频率为f，在真空(或空气)中传播的速度为c.求：(1)单色光在棱镜材料中的波长λ=__________；(2)BC面与DE面的夹角α=__________；

答案和解析1.【答案】C

【解析】略

2.【答案】B

【解析】略

3.【答案】B

【解析】解：光经过大气层，其空气分布不均匀，而折射率不同，光发生折射现象使光传播方向发生改变所致。

4.【答案】B

【解析】略

5.【答案】BC

【解析】【分析】

本题主要考查了对双缝干涉实验的理解问题。解决本题的关键是知道不同颜色光的波长大小，以及掌握双缝干涉的条纹间距公式Δx= l d λ。

【解答】

BCD.通过观察发现，图乙中干涉条纹的宽度比甲图中的大，根据双缝干涉的条纹间距公式：Δx= l d λ，因此可以使缝屏距l变大，双缝距d减小，或换用波长较长即频率较低的光，以达到要求，故D错误；BC正确；

6.【答案】AB

【解析】【分析】

根据光线通过三棱镜后的偏折程度判断折射率的大小，即可判断出光的波长大小；根据双缝干涉条纹的间距与波长的关系可确定干涉条纹间距大小；根据临界角公式sinC=1n分析临界角的大小。

【解答】

AB.由图可知，通过三棱镜后，a光的偏折角大于b光的偏折角，说明这种材料对a光的折射率大于b光的折射率，则a光的频率大于b光的频率，由c=λf知，a光的波长小于b光的波长，故A、B正确。

C.a光的波长小于b光的波长，根据双缝干涉条纹的间距与波长成正比，知a光的条纹间距小于b光的条纹间距，故C错误。

D.a光的折射率大于b光的折射率，根据全反射临界角公式sinC=1n分析知，a光的临界角比b光的小，故D错误。

7.【答案】AD

【解析】【分析】气体状态变化时气体压强不变，气体发生等压变化，应用盖吕萨克定律分析吸管上刻度是否均匀，刻度值哪边大哪边小；一定量的理想气体内能由温度决定，根据题意应用热力学第一定律判断内能增加量与吸收热量的关系。

本题考查了盖吕萨克定律的应用，知道气温计的工作原理是解题的关键，应用盖吕萨克定律与热力学第一定律即可解题。

【解答】A、罐内气体压强不变，发生等压变化，由盖吕萨克定律可知，气体温度越高气体体积越大，吸管内的油柱越靠吸管右端，因此吸管上的温度刻度值左小右大，故A正确；

B、气体发生等压变化，由盖吕萨克定律可知：VT=C，则V=CT，V与T成正比，吸管上的温度刻度值是均匀的，故B错误；

C、气温升高时气体体积增大，气体对外做功，W<0，气体内能增大，△U>0，由热力学第一定律△U=W+Q可知：Q=△U−W>△U，罐内气体增加的内能小于吸收的热量，故C错误；

D、气体发生等压变化，气体压强对该温度计没有影响，在完全失重环境下气体体积与热力学温度扔成正比，这个气温计仍可使用，故D正确。

故选：AD8.【答案】BD

【解析】略

9.【答案】②③，⑥

【解析】略

10.【答案】向右

【解析】略

11.【答案】AB

为过坐标原点的倾斜直线

传感器与注射器间有气体

【解析】略

12.【答案】(1)15.5；

(2)0.733

；

(3)586；

(4)变小。

【解析】【分析】本题考查利用双缝干涉测定光的波长实验，解决本题的关键掌握游标卡尺的读数方法，以及掌握双缝干涉的条纹间距公式，并能灵活运用。【解答】(1)A位置游标卡尺的主尺读数为11mm，游标读数为0.1×1mm=0.1mm，所以最终读数为11.1mm．

B位置游标卡尺的主尺读数为15mm，游标读数为0.1×5mm=0.5mm，所以最终读数为15.5mm；(2)相邻两条纹间距Δx=x(3)根据双缝干涉条纹的间距公式Δx=Ldλ得，λ=dΔxL(4)根据双缝干涉条纹的间距公式Δx=L

13.【答案】m=25kg,T【解析】(1)先以活塞为研究的对象，求出倒上沙子后气体的压强，然后又在理想气体的状态下小车相应的方程、拉力即可求出沙子的质量。

(2)由查理定律写出气态方程，即可求出气体的温度。

气体的变化中公式的应用本身很简单，对于学生关键在于分清气体在变化过程中，是哪种变化该选用哪种公式。

14.【答案】(1)

43

(2)

12【解析】(1)点光源

S

在距水面高

3m

处发出的光在观景台右侧面与水面交接处折射到水里时，被照亮的距离为最近距离

AB

，由于

n=sini所以水的折射率

n=x(2)点光源

S

接近水面时，光在观景台右侧面与水面交接处折射到水里时，被照亮的距离为最远距离

AC

，此时，入射角为

90∘

，折射角为临界角

则：

n=sin90∘sin由数学知识得

tanC=sinCcosC=

15.【答案】(1)

0.4L

；(2)；(3)

20J

【解析】(1)状态

A

的热力学温度

T由图甲可知：

A

至

B

为等压过程，

B

至

C

为等容过程．对

A

至

C

，由理想气体状态方程有：

p解得

V(2)由盖⋅吕萨克定律

V解得

V因为

B

至

C

为等容过程，所以

VC=(3)从

A

到

B

压强不变，体积增大

ΔV=0.6L−0.4L=0.2L气体对外做功

W=−pΔV=−1.5×1则由热力学第一定律可知

ΔU=W+Q即

k(300−200)=150J−30J=120J解得

k=1.2J/K从