尚义县2022-2023学年高二下学期第三次阶段测试
物理
注意事项:1.考试时间为75分钟,满分100分。
2.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡相应的位置。
一、选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.温度是以下哪个物理量的标志( )
A.物体平均动能 B.分子平均动能
C.物体平均速度 D.分子平均速度
2.一定质量的气体保持温度不变,在将其压缩的过程中,气体( )
A.压强增大 B.压强不变
C压强减小 D.压强变化不确定
3.石墨和金刚石( )
A.石墨是单晶体,金刚石是多晶体
B.石墨是多晶体,金刚石是单晶体
C.它们都是单晶体
D.它们都是多晶体
4.做这样的实验:如图所示,先把一个棉线圈拴在铁丝环上,再把环在肥皂水里浸一下,使环上布满肥皂的薄膜。如果用热针刺破棉线圈里那部分薄膜,则棉线圈将成为( )
A.正方形 B.长方形 C.椭圆形 D.圆形
5.规范佩戴医用防护口罩是预防新冠肺炎的有效措施之一,下图为一水滴落在某防护口罩内侧的示意图,以下说法正确的是( )
A.该材料对水是浸润的
B.该材料对水是不浸润的
C.该材料对所有的液体都是浸润的
D.该材料对所有的液体都是不浸润的
6.如图,把一粗细均匀的玻璃管开口端插入到水银中,如果当时大气压强为一个标准大气压(标准大气压强为76cmHg),管内外水银面高度差为20cm,则管内气体的压强为( )
A. 56cmHg B. 76cmHg C. 86cmHg D. 96cmHg
7.高锟是著名的华裔物理学家,因在光纤通信方面的研究获得诺贝尔物理学奖,被人们尊称为光纤之父。光纤通信的主要部件为光导纤维,其由纤芯和包层两部分组成,以合适角度进入光纤的光能够在纤芯和包层分界面上发生全反射。如图所示,一条长直光导纤维的长度,纤芯的折射率,在纤芯与包层的分界面发生全反射的临界角。现一束细光从左端面中点射入,下列说法正确的是( )
A.光导纤维中纤芯材料的折射率应小于包层材料的折射率
B.为使射入的光在纤芯与包层的界面恰好发生全反射,光在左端面的入射角应为37°
C.若从左端射入的光能够传送到右端(无损失),则光在光导纤维内传输的最长时间约为
D.若从左端射入的光能够传送到右端(无损失),则光在光导纤维内传输的最短时间约为
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8.如图所示,某种自动洗衣机进水时,与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气。通过压力传感器感知管中的空气压力,从而控制进水量。设温度不变,洗衣缸内水位升高,则细管中被封闭的空气( )
A.体积变大 B.体积变小
C.压强变大 D.压强变小
9.如图,密封的桶装薯片从上海带到拉萨后盖子凸起。若两地温度相同,则桶内的气体压强p和分子平均动能的变化情况是( )
A. p增大 B. 增大 C. p减小 D. 不变
10.如图1所示,某种油量计是由许多透明等厚、长度不等的薄塑料片叠合而成的,每个薄片的形状如图2所示,其底部为等腰直角三角形。原理可以解释为光竖直向下射入固定在容器中的油量计,当容器内有油时,光大部分折射进入油中,只有少部分反射回观察窗口,当容器内无油时,光在塑料和空气的界面发生全反射而返回油量计上端,这样就可以通过观察窗上的亮暗分布来判断油量的多少,已知油的折射率为1.5。下列正确的是( )
图1 图2
A.这款油量计对所有液体都适用
B.随着油量的减少,观察窗右边最先开始亮
C.观察窗亮的部分越长,说明剩余油量越多
D.可以用折射率为1.43的透明塑料来制作这款油量计实验
三、非选择题:本题共5小题,共54分。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
11.(6分)某实验小组在“用双缝干涉测光的波长”的实验中,先将双缝干涉实验仪器按要求安装在光具座上如图甲所示。双缝间距,测得屏与双缝间的距离。然后接通电源使光源正常工作。
图甲 图乙
(1)某同学在测量时,转动手轮,在测量头目镜中先看到分划板中心刻线对准亮条纹A的中心,如图乙所示,则游标卡尺的读数为 mm;然后他继续转动手轮,使分划板中心刻线对准亮条纹B的中心,若游标卡尺的读数为17.4mm,入射光的波长 m。
(2)若实验中发现条纹太密,可采取的改善办法有 (至少写一条)。
12.(9分)在估测油酸分子大小的实验中,具体操作如下:
①取油酸1.0mL注入1000mL的容量瓶内,然后向瓶中加入酒精,直到液面达到800mL的刻度为止。摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解,形成油酸的酒精溶液;
②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒,记录滴入的滴数直到量筒达到1.0mL为止,恰好共滴了200滴;
③在边长约40cm的浅水盘内注入约2cm深的水,将细痱子粉均匀地撒在水面上,再用滴管吸取油酸的酒精溶液,轻轻地向水面滴一滴溶液,酒精挥发后,油酸在水面上尽可能地散开,形成一层油膜,膜上没有痱子粉,可以清楚地看出油膜轮廓;
④待油膜形状稳定后,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;
⑤将画有油酸膜形状的玻璃板放在边长为1.0cm的方格纸上。
(1)利用上述具体操作中的有关数据可知,一滴油酸的酒精溶液含油酸为 ,求得的油酸分子直径为 m(此空保留一位有效数字)。
(2)某同学实验中最终得到的油酸分子的直径和大多数同学的比较,数据都偏小。对于出现这种结果的原因,可能是由于 。
A.在求每滴溶液体积时,1mL溶液的滴数多记了2滴
B.计算油酸面积时,错将所有不完整的方格作为完整的方格处理
C.水面上痱子粉撒的较多,油酸膜没有充分展开
D.做实验之前油酸溶液搁置时间过长
13.(10分)一列沿x轴正方向传播的简谐机械横波,波速为8m/s。某时刻波形如图所示,试求:
(1)这列波周期;
(2)此时处质点的振动方向。
14.(13分)如图所示为半圆形玻璃砖,O为圆心,AB是水平直径,C为AO中点,一束单色光斜射到C点,逐渐改变入射方向,当入射光与AB面夹角为时,折射光线从玻璃砖的最高点D点射出,求:
(1)补全光路图;
(2)玻璃砖对光的折射率。
15.(16分)如图所示,A、B是两个不计质量和厚度的活塞,可在水平固定的两端开口的气缸内无摩擦地滑动,横截面积分别为,,它们之间用一根长为的轻质细杆连接,静止时气缸中气体的温度,活塞A的右侧较粗的一段气柱长为,已知大气压强,缸内气体可看作理想气体,活塞在移动过程中不漏气。
(1)求活塞静止时气缸内气体的压强p;
(2)缸内气体的温度逐渐降为的过程中缸内气体的内能减小100J,求活塞右移的距离d和气体放出的热量。
尚义县2022-2023学年高二下学期第三次阶段测试
物理参考答案
1.B【解析】温度是分子平均动能的标志,B正确。
2.A【解析】根据玻意耳定律可知,温度不变情况下,体积减小时压强增大,A正确。
3.C【解析】石墨和金刚石都为单晶体,C正确。
4.D【解析】由于表面张力的作用,当刺破棉线圈里的薄膜时,棉线圈外薄膜就会收缩,使棉线圈张紧成为圆形,D正确。
5.B【解析】根据题意合格的一次性医用防护口罩内侧所用材料对水是不浸润的,某一材料会对某些液体表现为浸润,对另一部分液体表现为不浸润,B选项正确。
6.D【解析】根据管内液面内外压强相等可知,,D正确。
7.C【解析】为了在内芯与包层的分界面发生全反射,光导纤维中内芯材料的折射率应大于包层材料的折射率,故A错误;为使射入的光在内芯与包层的界面恰好发生全反射,设光在左端面的入射角为,则有,又可得,,解得,故B错误;光在内芯的传播速度为,当光射到芯层与包层分界面的入射角等于临界角时,光在光导纤维内传输的时间最长,此时光传播的路程为,则最长时间为,故C正确;当光射向左端面的入射角为时,光在光导纤维内传输的时间最短,则有,故D错误。故选C。
8.BC【解析】温度不变,细管中的气体做等温变化,当水位升高时,细管内气体体积减小,由玻意耳定律可知,气体的压强增大,BC正确。
9.CD【解析】两地温度相同,则分子平均动能不变;由玻意耳定律可知,桶内气体体积增大压强减小,CD正确。
10.BD【解析】由于油的折射率大于塑料的折射率,故光线在塑料和油的界面处发生折射进入油中,但是换做其他液体,则其折射率不一定大于塑料的折射率,则光线在塑料和液体的界面不一定发生折射,即这款油量计不是对所有液体都适用,故A错误;如果当油面下降,塑料露出油面时,光线在塑料和空气的界面处发生全反射,返回油量计的上端面并射出,故人看起来是明亮的,因为右边塑料最短,可知随着油量的减少,观察窗右边最先开始亮,故B正确;观察窗亮的部分越长,说明油面越低,剩余油量越少,故C错误;如图所示,光由上面射入塑料板中,在直角部分发生全反射时上面看起来才会明亮,光在从透明塑料板射向空气,此时发生全反射的条件是折射率,故D正确。故选BD。
11.(1);;
(2)减小双缝间距或者增大双缝到干涉屏的距离(每空2分,共6分)。
【解析】(1)由图乙可知,游标卡尺的游标为10分度,且第一个小格与主尺对齐,则读数为。由图乙可知,亮条纹A和亮条纹B间有7个间距,则条纹间距为,则根据,可得,代入数据解得。
(2)若实验中发现条纹太密,即条纹间距太小,根据可知,可采取的改善办法有:减小双缝间距或者增大双缝到干涉屏的距离。
12.(1);;
(2)ABD(每空3分,共9分)。
【解析】(1)一滴油酸的酒精溶液含油酸体积为,
由方格纸中油膜轮廓可知,油膜对应的小方格有110个,
则有油膜面积为,
则油酸分子直径为。
(2)某同学实验中最终得到的油酸分子的直径和大多数同学的比较,数据都偏小。在求每滴溶液体积时,1mL溶液的滴数多记了2滴,则一滴油酸的酒精溶液含油酸体积计算值偏小,得到的油酸分子的直径偏小,故A正确;计算油酸面积时,错将所有不完整的方格作为完整的方格处理,则油膜面积计算值偏大,得到的油酸分子的直径偏小,故B正确;水面上痱子粉撒的较多,油酸膜没有充分展开,则油膜面积计算值偏小,得到的油酸分子的直径偏大,故C错误;做实验之前油酸溶液搁置时间过长,则一滴油酸的酒精溶液含油酸体积计算值偏小,得到的油酸分子的直径偏小,故D正确。
13.(1)1s;(2)沿y轴正方向运动。
【解析】(1)由图可知(2分),根据(2分),解得(2分)。
(2)根据同侧法可知,此时处质点沿轴正方向运动(4分)。
14.(1)光路图见解析;
(2)。
【解析】(1)光路图如图所示(6分)
(2)设C点折射角为r,由几何关系可知(4分),
根据折射定律可得(3分)。
15.(1);(2);放出热量为。
【解析】(1)对两个活塞的整体受力分析可得(2分),
解得(2分)。
(2)假设活塞没有到达粗缸的最右端,即气体为等压变化,即有(2分),
(2分),(2分),
可得,即假设成立,所以(1分),
由热力学第一定律得(2分),(2分),
可得(1分),即放出热量为。