江苏省南通市2022-2023学年高二上学期物理期中联考试卷（含答案）

江苏省南通2022-2023学年高二上学期物理期中联考试卷姓名：__________班级：__________考号：__________题号一二三总分评分一、单选题1．下列说法正确的是（）A．光学镜头上的增透膜是利用了光的折射现象B．发生多普勒效应是因为波源的频率发生了变化C．在单缝衍射实验中，将入射光由黄光换成绿光，衍射条纹间距变宽D．拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加一个偏振片可以减小玻璃表面反射光的强度2．下列说法正确的是（）A．布朗运动是指液体或气体分子所做的永不停息的无规则运动B．一列水波在深度不同的水域传播时，在交界面处将发生折射C．当分子间的作用力表现为引力时，分子间的距离越小，分子势能越大D．根据氦气的摩尔体积和阿伏加德罗常数，可以算出每个氦气分子的体积3．如图是分别装有水和水银的两个玻璃杯，下列说法正确的是（）A．水不浸润玻璃B．水银浸润玻璃C．水的表面层中的水分子之间的作用力表现为引力D．水银的表面层中的水银分子之间的作用力表现为斥力4．某同学用如图所示装置探究气体等温变化的规律。关于该实验的操作，下列说法正确的是（）A．柱塞上涂油的目的是为了减小摩擦，便于推拉柱塞B．柱塞与注射器之间的摩擦不影响压强的测量C．为了方便推拉柱塞，应用手握紧注射器再推拉柱塞D．实验中，为找到体积与压强的关系，需要测量柱塞的横截面积5．位于坐标原点的波源产生的简谐横波在t=0.4s时的波形如图所示，此时波刚好传播到A．波源的起振方向沿y轴正方向B．该波的传播速度大小为3m/sC．t=1.D．波源的振动方程为y=206．小华利用频闪照相的方法研究单摆的运动过程，从摆球离开左侧最高点A时开始，每隔相同时间曝光一次，得到了一张记录摆球从A位置由静止运动到右侧最高点B的照片，如图所示，其中摆球运动到最低点C时，摆线在O'A．摆球经过C点前后瞬间角速度大小不变B．摆球经过C点前后瞬间绳中拉力大小不变C．摆球在C点附近相邻位置的间隔大，说明在C点附近相邻位置间的运动时间长D．若已知左侧摆长OA的长度，则可以求出右侧摆长O'7．一定质量的理想气体状态变化的过程如图所示，则（）A．从状态c到状态a，压强先减小后增大B．整个过程中，气体在状态b时压强最大C．状态d时单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数比b状态多D．在气体分子的各速率区间的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化曲线的图像中，状态c时的图像的峰值比状态a时的图像峰值大8．如图甲所示，竖直放置的均匀细管上端封闭，下端开口，中间有两段水银柱分别封闭了两部分气体，用记号笔在玻璃管上A处做一标记（即图中虚线位置）。轻弹甲图中细管使两段水银柱及被封闭的两段气柱分别合在一起成图乙状，这一过程中封闭气体和水银均没有从试管中漏出，且温度不变，则合并后的水银柱下端处于玻璃管上（）A．A处的下方 B．A处的上方C．位置不变，还处于A D．无法判断，以上都有可能9．如图，某型号水刀工作过程中，将水从面积为0.1mm2的细喷嘴高速喷出，直接打在被切割材料表面，从而产生极大压强，实现切割。已知该水刀每秒用水量为10g，水的密度为1.A．0.1N B．1N C．10N D．100N10．均匀介质中，一波源位于O点的简谐横波在xOy水平面内向四周传播，波速为3m/s，振幅为3cm。在t=0时刻，波面分布如图所示，波面为圆，实线表示波峰，虚线表示波谷，其中x轴上的x=12m处质点正好第一次位于波峰处，则第一象限内坐标为(12m，A． B．C． D．二、实验题11．小明用如图甲所示的装置做“用双缝干涉实验测量光的波长”实验。（1）将实验仪器按要求安装在光具座上，则在图中A、B处分别应该安装的器材和滤光片的位置分别是____。A．A处为双缝、B处为单缝、滤光片在光源和凸透镜之间B．A处为单缝、B处为双缝、滤光片在A和B之间C．A处为双缝、B处为单缝、滤光片在遮光筒内D．A处为单缝、B处为双缝、滤光片在凸透镜和A之间（2）接通电源使光源正常工作，发现在目镜中观察到只有一小部分清晰的条纹呈现在视野的左上角，目镜中大部分地方观察不到条纹，其可能原因是。（3）经过调试后，观察到清晰的又细又密的干涉条纹，为了增大条纹间距，下列操作可行的是____。A．将单缝向双缝靠近 B．将屏向靠近双缝的方向移动C．左右拨动拨杆 D．使用间距更小的双缝（4）转动测量头的手轮，先将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图乙所示，此读数为x1=mm，然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第5条亮纹中心对齐，读出此时手轮上的读数为（5）已知双缝间距为d，测得双缝和光屏之间的距离是L，则所测单色光波长的计算式为λ=。（用题中所给的字母表示）。三、解答题12．科学研究中常用光的干涉法来测量物体的微小形变。如图所示，在研究材料A的热膨胀特性时，A的上表面是一光滑平面，在A的上方放一个透明的平行板B，B与A上表面平行，在它们之间形成一厚度均匀的空气膜。现用波长为λ的单色光垂直照射，同时对A缓慢加热，当温度为t1时，第1次在B板上方观察到最暗；随着温度的升高，B板的亮度发生周期性变化，当温度升高到t2时，亮度第5次回到最暗。温度由t113．如图，某玻璃砖的截面由半圆和等腰直角三角形ABC组成，BC是半圆的直径，AC长为8d，一束单色光a从距A点2d（1）求玻璃砖对单色光的折射率n；（2）若频率相同的另一束单色光b从距B点(2214．如图所示，一厚度不计的导热气缸放在水平地面上，气缸的质量M=6kg，长L=1m。气缸中用质量m=4kg、横截面积S=10cm2的光滑活塞封闭了一定质量的理想气体，气柱长度l0=0.4m。已知大气压强（1）若气缸固定在水平面上，求活塞到达缸口时缸内气体的压强p1（2）若气缸不固定在水平面上，求气缸刚好滑动时气柱的长度l。15．如图所示，孔明灯底部开口，体积V0=2m3，空气初始温度t0=27°C，大气压强p0（1）求灯刚能浮起时灯内的气体密度ρ；（2）估算加热过程中灯内溢出的气体分子数n。（结果保留两位有效数字）16．如图所示，质量均为2m的木板A、B静止在光滑水平地面上，B的右端固定一厚度不计的竖直轻挡板，A和B不粘连，且其长度之比为L1：L2=14（1）若C在A上滑动时，B的加速度大小为a1；在B上滑动时，B的加速度大小为a2，求a1（2）求C刚滑上B时的速度大小vC及A最终的速度大小v（3）求C与竖直挡板碰撞损失的机械能E损

答案解析部分1．【答案】D【解析】【解答】A．光学镜头上的增透膜是利用了光的干涉现象，A不符合题意；B．发生多普勒效应是因为波源和观察者的相对位移发生了变化，B不符合题意；C．在单缝衍射实验中，将入射光由黄光换成绿光，波长λ变短，衍射条纹间距变窄，C不符合题意；D．由于反射光是偏振光，在拍摄玻璃橱窗内的物品时镜头前加一个偏振片，可以减小反射的偏振光进入的强度，D符合题意。故答案为：D。

【分析】光学镜头上的增透膜是因为光的干涉，发生多普勒效应是波源和观察者的距离发生变化，结合单缝衍射进行分析判断。2．【答案】B【解析】【解答】A．布朗运动是指由于分子的无规则运动而引起的固体小颗粒的运动，不是指液体或气体分子的运动，A不符合题意；B．理论和实验证明机械波也会发生折射，如一列水波在深度不同的水域传播时，在交界面处将发生折射现象，B符合题意；C．当分子间的作用力表现为引力时，分子间的距离减小，分子力做正功，分子势能减小，C不符合题意；D．根据氦气的摩尔体积和阿伏加德罗常数，可以算出每个氦气分子所占据空间的体积，但气体分子的体积远小于其所占据空间的体积，D不符合题意；故答案为：B。

【分析】布朗运动是指由于分子的无规则运动而引起的固体小颗粒的运动，理论和实验证明机械波也会发生折射，分子间的作用力表现为引力时，分子间的距离减小时分子势能也在减小。3．【答案】C【解析】【解答】A．由题图知水浸润玻璃，A不符合题意；B．由题图知水银不浸润玻璃，B不符合题意；CD．表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大，分子间作用力表现为引力，C符合题意，D不符合题意。故答案为：C。

【分析】水浸润玻璃，水银不浸润玻璃，表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间作用力表现为引力。4．【答案】B【解析】【解答】A．在柱塞上涂油的目的是为了避免漏气，不是为了减小摩擦，A不符合题意；B．柱塞与注射器之间的摩擦对气体压强的测量无影响，B符合题意；C．手握紧注射器会改变气体的温度，不符合实验条件，C不符合题意；D．实验中要验证p由于快速推拉柱塞前后柱塞横截面积不变，因此只需验证p无需测量柱塞的横截面积，D不符合题意。故答案为：B。

【分析】柱塞上涂油式为了避免漏气，柱塞与注射器的摩擦对实验没影响，结合玻意耳定律得出需要验证的表达式。5．【答案】C【解析】【解答】A．由题图知波向右传播，t=0.4s时波刚好传播到B．由题可知周期为0.4s，则波的传播速度大小为v=B不符合题意；CD．由于波源的起振方向向下，因此波源的振动方程为y=−A质点P的振动方程为yt=1.2sC符合题意，D不符合题意。故答案为：C。

【分析】根据波的传播方向以及质点的振动方向得出波源的起振方向，结合波长与波速的关系得出该波的波速，结合波源的振动方程得出质点P的振动方程，从而得出质点P的位移。6．【答案】D【解析】【解答】A．摆球经过C点前后线速度不变，但半径发生了变化，根据ω=可知角速度发生了变化，A不符合题意；B．根据T−mg=m可得绳上拉力T=mg+m摆球经过C点前后运动半径改变，则绳中拉力改变，B不符合题意；C．频闪照相时，摆球在C点附近相邻位置的间隔大可说明C点附近的线速度大，在相邻两个位置间运动的时间是相同的，C不符合题意；D．由题图可计算摆球在不同摆长状态下对应的周期，根据T=2πL故答案为：D。

【分析】根据线速度和角速度的关系得出摆球在V点前后的瞬时角速度如何变化，根据牛顿第二定律得出在C点前后瞬间拉力的变化情况，通过单摆周期的表达式得出右侧摆长的长度。7．【答案】A【解析】【解答】由理想气体状态方程pV=nRT可得V=可知V-T图象的斜率大小与压强大小成反比，如图所示，a′O和b′O分别是这个图的两条切线所对应的最大斜率和最小斜率A．从状态c到状态a，斜率先增大后减小，可知压强先减小后增大，A符合题意；B．由图可知整个过程中，b'的斜率最小，则气体在状态bC．同理可知气体在状态b时的压强大于状态d对应的压强，由压强的微观意义可知状态d时单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数比b状态少，C不符合题意；D．状态c对应的温度高于状态a，因此在气体分子的各速率区间的分子数占总分子数的百分比图像中，状态c时的图像峰值比状态a时的图像峰值小，D不符合题意。故答案为：A。

【分析】根据理想气体状态方程得出V-T的表达式，结合图像的出V-T图像的斜率大小与压强大小成反比，从而进行分析判断。8．【答案】A【解析】【解答】把之前封闭的气体分为上、下两部分，上部分变化后压强不变，温度不变，则体积保持不变；下部分气体压强变小，温度不变，由玻意耳定律知其体积变大，因此稳定后水银下端应在A处的下方，A符合题意，BCD不符合题意。故答案为：A。

【分析】把之前封闭的气体分为上、下两部分时上部分温度不变，从而得出体积的变化情况，对下部分气体利用玻意耳定律得出水银下端的位置。9．【答案】B【解析】【解答】设水流的速度为v，时间为t，根据题意可知10×1解得v=100设材料表面对水的支持力约为F，作用时间为t1，根据动量定理可得解得F=1N根据牛顿第三定律可知，水对材料表面的压力约为1N，ACD不符合题意B符合题意。故答案为：B。

【分析】利用质量和密度的关系得出水流的速度，根据动量定理得出F的大小。10．【答案】C【解析】【解答】由题图可知波长λ=12m，则周期为T=P点到波源的距离为s=P点到下一个波峰的距离为Δs=15m−12m=3m=可知质点P在t=0时刻位于平衡位置，且再过14故答案为：C。

【分析】根据简谐运动的图像得出该波的波长，结合波长和波速的关系得出该波的周期，根据几何关系得出P点到波源的距离。11．【答案】（1）D（2）目镜偏离了遮光筒轴线（3）D（4）2.330（5）(【解析】【解答】（1）实验装置中，A处为单缝、B处为双缝、滤光片在凸透镜和A之间，D符合题意，ABC不符合题意；故答案为：D；（2）视野中左上角出现了清晰的条纹，说明双缝和单缝是平行的，符合干涉条件，而视野中大部分地方观察不到干涉条纹，可能是目镜偏离了遮光筒轴线所致。（3）条纹间距公式为Δx=Lλ故答案为：D。（4）题图乙的示数为x（5）根据Δx=Lx可解得λ=

【分析】（1）根据做“用双缝干涉实验测量光的波长‘’的实验原理得出各仪器所在的位置和名称；

（2）目镜中大部分地方观察不到条纹，可能是目镜偏离了遮光筒轴线；

（3）根据双缝干涉相邻亮条纹间距的表达式得出增大条纹间距的措施；

（4）根据螺旋测微器的读数原理进行读数；

（5）根据双缝干涉相邻亮条纹的表达式得出该波的波长。12．【答案】解：B下表面反射光与A上表面反射光发生干涉，当光程差（即空气膜厚度的2倍）等于半波长的奇数倍时出现暗条纹。当温度为t1时第1次在B板上方观察到最暗，当温度升高到t2解得A升高的高度为h=2λ【解析】【分析】当光程差等于半波长的奇数倍时出现暗条纹，结合几何关系得出A上升的高度。13．【答案】（1）解：半圆的半径为R=单色光a从距A点2d处垂直AB面入射，且三角形ABC为等腰直角三角形，由几何关系可知光在半圆上折射时的入射角为30（2）解：光发生全反射对应的临界角满足sin可知全反射的临界角为45∘。单色光b从距B点(22−2)dOH=EG−R=2d可知在F点的入射角α满足sin因此入射角仍为45光在玻璃砖内走过的路程为s=EG+GI+IJ+JK+KL=8(光在玻璃砖内的传播速度为v=光在玻璃砖中传播的时间为t=【解析】【分析】（1）根据几何关系得出半圆的半径，利用折射定律得出玻璃砖对单色光的折射率；

（2）根据折射率和全反射临界角的正弦值之间的关系以及几何关系得出入射角多大时发生全反射，通过光在玻璃砖内传播的速度和折射率的关系以及光在玻璃砖中传播的距离和波速的关系得出光在玻璃砖中传播的时间。14．【答案】（1）解：气缸固定在水平面上时，由于气缸导热，活塞由初始位置到达缸口的过程中发生等温变化，有p解得活塞到达缸口时缸内气体的压强p（2）解：若气缸不固定在水平面上，气