2023宁波效实中学高二下学期期中物理试题含解析

二○二二学年度第二学期

宁波市效实中学高二物理期中试卷

卷Ⅰ选择题部分

一、选择题Ⅰ（本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分。）

1. 标志分子平均动能的物理量是（　　）

A. 压强 B. 温度 C. 体积 D. 密度

【答案】B

【解析】

【详解】标志分子平均动能的物理量是温度。

故选B。

2. 做简谐运动的物体，在不同时刻通过同一确定位置时可能不相同的物理量是(    )

A. 加速度 B. 动能 C. 速度 D. 位移

【答案】C

【解析】

详解】A. 根据a=−，每次通过同一位置时，加速度相同，故A错误；

B. 经过同一位置，势能相同，由于机械能一定，故动能也相同，故B错误；

C. 经过同一位置，可能离开平衡位置，也可能向平衡位置运动，故速度有两个可能的方向，故C正确；

D. 因为位移是初位置指向末位置的有向线段，末位置都为平衡位置，故位移相同，D错误

3. 在天文学上，由地球上接收到遥远天体发出的光波的频率可以判断遥远的天体相对于地球的运动速度。这是利用了波的（　　）

A. 折射 B. 干涉 C. 衍射 D. 多普勒效应

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】多谱勒效应是指波源或观察者发生移动，而使两者间的距离发生变化，使观察者收到的频率发生了变化，所以由地球上接收到遥远天体发出的光波的频率可以判断遥远的天体相对于地球的运动速度。这是利用了波的多普勒效应，则D正确；ABC错误；

故选D。

4. 光的偏振现象说明（　　）

A. 光是纵波 B. 光是横波

C. 光电磁波 D. 光是一种物质

【答案】B

【解析】

【详解】只有横波才具有偏振现象，光的偏振现象说明光是横波。

故选B。

5. 如图所示是用显微镜观察悬浮在水中的某个花粉微粒做布朗运动的观测记录，下列说法正确的是（　　）

A. 温度越高，布朗运动越显著

B. 花粉微粒越大，布朗运动越显著

C. 布朗运动反映了花粉分子的无规则热运动

D. 图中记录的是花粉微粒做布朗运动的轨迹

【答案】A

【解析】

【详解】A．实验中，温度越高，液体分子运动越激烈，使得布朗运动也越显著，故A正确；

B．微粒越大，表面积越大，同一时刻撞击微粒的液体分子越多，合力越小，布朗运动越不明显，故B错误；

C．布朗运动指的是花粉颗粒的运动，不是花粉分子的热运动，反映液体分子的无规则运动，故C错误；

D．图中记录的是花粉微粒做无规则的布朗运动，没有固定的轨迹，只是按时间间隔依次记录位置的连线，并不是运动轨迹，故D错误。

故选A。

6. 甲、乙两种薄片的表面分别涂有薄薄的一层石蜡，然后用烧热钢针的针尖分别接触这两种薄片石蜡涂层的背面，接触点周围熔化了的石蜡分别形成如图所示形状，对这两种薄片，下列说法中正确的是（　　）

A. 甲是晶体 B. 甲是非晶体

C. 乙是晶体 D. 乙是非晶体

【答案】A

【解析】

【详解】单晶体的导热性是各向异性的，薄片的表面接触点周围熔化了的石蜡是椭圆形的，非晶体和多晶体的导热性是各向同性的，则薄片的表面接触点周围熔化了的石蜡是圆形的，即乙可能是多晶体也可能是非晶体。

故选A。

7. 飞力士棒是一种轻巧的运动训练器材，是一根弹性杆两端带有负重的器械，如图a。某型号的飞力士棒质量为600g，长度为1.5m，固有频率为4.5Hz。如图b，某人用手振动该飞力士棒进行锻炼，则下列说法正确的是（　　）

A. 使用者用力越大，飞力士棒振动越快

B. 无论手振动的频率多大，飞力士棒振动的频率都是4.5Hz

C. 手振动的频率增大，飞力士棒振动的幅度一定变大

D. 手每分钟振动270次时，飞力士棒产生共振

【答案】D

【解析】

【详解】AB．飞力士棒在人手的振动下做受迫振动，振动频率等于驱动力的频率即手振动的频率，与使用者用力的大小无关，AB错误；

CD．当手振动的频率接近飞力士棒的固有频率时，飞力士棒振动的幅度才会变大；当手振动的频率等于飞力士棒的固有频率时，即每分钟振动次数为

飞力士棒产生共振，C错误，D正确。

故选D。

8. 如图所示，O1O2是半圆柱形玻璃体的对称面与纸面的交线，MN是垂直于O1O2放置的光屏，A、B是关于O1O2等距且平行的两束不同颜色单色细光束，沿O1O2方向左右移动光屏，可在屏上得到一个光点P，根据该光路图，下列说法正确的是（　　）

A. 在真空中A光的速度比B光的速度大

B. 在该玻璃体中，A光比B光的运动时间长

C. 在同一条件下，B光比A光发生衍射现象更加明显

D. 用同一装置做双缝干涉实验时A光产生的条纹间距比B光的大

【答案】D

【解析】

【详解】A．在真空中，各色光的传播速度相等，即A光的速度等于B光的速度，选项A错误；

B．由光路可知，B光的偏折程度比A光大，则B光的折射率较大，根据

可知，B光在玻璃中的速度较小，则在该玻璃体中，B光比A光的运动时间长，选项B错误；

C．因B光折射率较大，则B光波长较短，则在同一条体下，A光比B光发生衍射现象更加明显，选项C错误；

D．因A光波长较大，则根据

可知，用同一装置做双缝干涉实验时A光产生的条纹间距比B光的大，选项D正确。

故选D。

9. 某同学抓住绳子一端在内做了两种不同频率的简谐运动，其振动图像如图所示.下列说法正确的是（    ）

A. 绳端起振方向向下

B. 前后两次振动的周期之比为1：2

C. 前后两次形成的绳波波速之比为2：1

D. 前后两次形成的绳波波长之比为2：1

【答案】D

【解析】

【详解】A．如图，绳端起振方向向上，A错误；

B．由图可知，前后两次振动的周期之比为2:1，B错误；

C．相同介质波速不变，波速之比为1:1，C错误；

D．根据

可知，波长之比为2:1，D正确。

故选D。

10. 如图所示两木块A和B叠放在光滑水平面上，质量分别为m和M，A与B之间的最大静摩擦力为，B与劲度系数为k的轻质弹簧连接构成弹簧振子，已知A和B在振动过程中不发生相对滑动，则（　　）

A. 速度最大时，A、B间摩擦力最大

B. 弹簧弹力最大时，A、B间摩擦力为零

C. 它们的振幅不能大于

D. 它们的振幅不能大于

【答案】D

【解析】

【详解】A．弹簧振子在做简谐振动中，当速度最大时，受合力是零，则加速度是零，因此A、B间摩擦力是零，A错误；

B．弹簧振子在做简谐振动中，弹簧弹力最大时，弹簧的形变量最大，则加速度最大，A、B间摩擦力最大，B错误；

CD．A与B之间的最大静摩擦力为，对木块A，则有最大加速度

对A与B组成的整体则有

解得最大振幅为

因此它们的振幅不能大于，C错误，D正确。

故选D。

11. 如图所示，两端开口、内径均匀的玻璃弯管固定在竖直平面内，两段水银柱A和C将空气柱B封闭在左侧竖直段玻璃管，平衡时A段水银有一部分在水平管中，竖直部分高度为h2，C段水银两侧液面高度差为h1。若保持温度不变，向右管缓缓注入少量水银，则再次平衡后（　　）

A. 空气柱B的长度减小 B. 左侧水银面高度差h2减小

C. 空气柱B的压强增大 D. 右侧水银面高度差h1增大

【答案】B

【解析】

【详解】BCD．设大气压强为，水银密度为，空气柱B的压强为

若保持温度不变，向右管缓缓注入少量水银，先假设左边水银面都不动，由于右管变大，B气体下面的水银上升，使得B气体压强变大，从而使B气体上面的水银向上移动，使得减小，最终稳定时有

由于

可得

，

可知左侧水银面高度差减小，空气柱B的压强减小，右侧水银面高度差减小，B正确，CD错误；

A．空气柱B发生等温变化，根据玻意耳定律

由于空气柱B的压强减小，所以空气柱B的体积增大，空气柱B的长度增大，A错误。

故选B。

12. 如图所示，一定质量的理想气体用质量可忽略的活塞封闭在导热性能良好的汽缸中，活塞的密封性良好。将汽缸的底部悬挂在天花板上，用一段轻绳将活塞和质量为的物体拴接在一起，物体置于水平面上，开始轻绳刚好绷紧但无作用力。已知活塞与汽缸底部的间距为，活塞的横截面积为，外界环境的压强为，温度为，忽略一切摩擦，重力加速度。降低环境温度，当物体与水平面之间的弹力恰好为零时环境温度为（　　）

A. 300K B. 370K C. 330K D. 400K

【答案】A

【解析】

【详解】设物体与水平面之间的弹力恰好为零时，绳的拉力为F，由力的平衡条件得

对物体有

解得

缸内气体做等容变化，根据查理定律有

其中

解得

故A正确。

13. 如图甲所示，内壁光滑的绝热汽缸内用绝热活塞封闭了一定质量的理想气体，初始时汽缸开口向上放置，活塞处于静止状态。现将汽缸倒立挂起，稳定后如图乙所示，该过程中缸内气体（　　）

A. 内能增加，外界对气体做正功

B. 内能减小，所有分子热运动速率都减小

C. 温度降低，速率大的分子数占总分子数比例减少

D. 温度升高，速率大的分子数占总分子数比例增加

【答案】C

【解析】

【详解】A．初始时汽缸开口向上，活塞处于平衡状态，汽缸内外气体对活塞的压力差与活塞的重力平衡，设初始时汽缸内的压强为p1，活塞的面积为S，则有

p1S=p0S+mg

将汽缸倒立挂起，汽缸内的压强为p2，活塞的面积为S，则有

p2S=p0S-mg

由此可知气体压强减小，气体膨胀，气体对外做功

W<0

汽缸、活塞都是绝热的，根据热力学第一定律

可知内能减小，故A错误；

BCD．由上分析可知，气体内能减小，缸内理想气体的温度降低，分子热运动的平均速率减小，并不是所有分子热运动的速率都减小，温度降低速率大的分子数占总分子数的比例减小，故BD错误，C正确。

故选C。

二、选择题（本题共4题，每小题3分，共12分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的，选对但不全得2分，不选、错选均不得分。）

14. 下列图片是光的衍射现象的是（　　）

A. X射线下的DNA晶体 B. 彩色的肥皂膜

C. 泊松亮斑 D. 光经过大头针的针尖

【答案】ACD

【解析】

【详解】A ．X射线下的DNA晶体，是通过X射线的衍射拍到的图片，A正确；

B．彩色的肥皂膜是薄膜干涉现象产生的，B错误；

C．泊松亮斑是由光照射不透光的小圆板产生衍射现象形成的，C正确；

D．光经过大头针的针尖时，大头针尖边缘轮廓模糊不清，这是光的衍射现象产生的，D正确。

故选ACD。

15. 关于液体，下列叙述中正确的是（　　）

A. 露珠呈球形是因为液体的表面张力

B. 液体的表面张力垂直于液面指向液体的内部

C. 液体与固体接触的附着层分子如果比液体内部更稀疏，则液体与固体表现为浸润

D. 对特定的液体和特定材质的毛细管，管的内径越小毛细现象越明显

【答案】AD

【解析】

【详解】A．露珠呈球形是因为液体的表面张力，A正确；

B．表面张力产生在液体表面层，它的方向沿液面切线方向，使液面收缩，B错误；

C．若液体对某种固体是浸润的，这时固体分子与液体分子间的引力相当强，造成液体附着层内分子的分布就比液体内部更密，C错误；

D．对特定的液体和特定材质的毛细管，管的内径越小，毛细现象越明显，D正确。

故选AD。

16. 光的干涉现象在技术中有重要应用，例如：在磨制各种镜面或其他精密的光学平面时，可以用干涉法检查平面的平整程度。如图所示，在被测平面上放一个透明的样板，在样板的一端垫一个薄片，使样板的标准平面与被测平面之间形成一个楔形空气薄层。用单色光从上面照射，从样板上方向下观测时可以看到干涉条纹。如果被测表面是平整的，干涉条纹就是一组平行的直线（如图甲），（　　）

A. 若要使条纹变疏，可以将薄片向左移动

B. 如果干涉条纹如图乙所示发生弯曲，就表明被测表面弯曲对应位置向下凹

C. 将样板平行上移，条纹向着劈尖移动

D. 用黄光照射形成的干涉条纹间距比用绿光照射时小

【答案】AC

【解析】

【详解】A．相邻亮条纹之间，空气膜的厚度差等于半个波长，当薄片向左移动少许时，空气膜的劈角变小，空气膜厚度差等于半个波长的位置距离变大，所以相邻亮条纹间距变大，条纹变疏，故A正确；

B．空气薄层干涉是等厚干涉，即明条纹处空气膜的厚度相同。从弯曲的条纹可知，检查平面左边处的空气膜厚度与后面的空气膜厚度相同，弯曲处是凸的，故B错误；

C．根据条纹的位置与空气膜的厚度是对应的，当上玻璃板平行上移时，同一厚度的空气膜向劈尖移动，故条纹向着劈尖移动，故C正确；

D．条纹间距与光的波长成正比，由于黄光波长长，故黄光条纹间距大，绿光的条纹间距小，故D错误。

故选AC

17. 两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，波速均为v=0.2m/s，两个波源分别位于x=1.2m和x=−0.2m处，波源的振幅均为2cm。如图所示为t=0时刻两列波的图像，此刻平衡位置在x=0.2m和x=0.8m的P、Q两质点刚开始振动。质点M的平衡位置位于x=0.5m处，下列说法正确的是（　　）

A. 这两列波的频率均为2Hz

B. t=3.5s时，质点P的位移为2cm

C. 0~4s时间内，质点P经过的路程为20cm

D. 质点M始终处于平衡位置

【答案】CD

【解析】

【详解】A．由题图可知，两列简谐横波的波长相等，均为，波速为，则有两波的周期为

频率为     

A错误；

B．在 t=3.5s时，波传播的距离

可知此时向左传播的波的波峰传至P点，而向右传播的波经3.5s振动了，即波峰也传至P点，由波的叠加原理可知，P点的位移为4cm，B错误；

C．在0~4s时间内，可知向左传播的波传至P点经历的时间

在P点共同引起振动时间，分析可知P点为振动加强点，因此在0~4s时间内

质点P经过的路程为

C正确；

D．两列波同时传到M点，M点是振动减弱点，因此M点始终处于平衡位置，D正确。

故选CD。

卷Ⅱ非选择题部分

18. 在“用单摆测量重力加速度”的实验中，某实验小组在测量单摆的周期时，测得摆球经过n次全振动的总时间为；在测量单摆的摆长时，先用毫米刻度尺测得摆线长度为，再用游标卡尺测量摆球的直径为D。回答下列问题：

（1）为了减小测量周期的误差，实验时需要在适当的位置做一标记，当摆球通过该标记时开始计时，该标记应该放置在摆球摆动的___________。

A．最高点    B．最低点    C．任意位置

（2）用测得的量表示重力加速度的表达式为g=___________。

（3）如果测得的g值偏小，可能的原因是___________

A．测摆长时摆线拉得过紧

B．摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了

C．开始计时时，停表过迟按下

D．实验时误将49次全振动记为50次

【答案】    ①. B    ②.     ③. B

【解析】

【详解】（1）[1]为了减小测量周期的误差，将小球经过最低点时作为计时开始和终止的位置更好，实际摆动中，最高点的位置会因为阻力的原因发生改变，且靠近最高时的速度较小，计时误差较大，而最低点速度最快，计时误差小。

故选B。

（2）[2]根据单摆的周期公式

其中

，

代入可得

（3）[3]A．测摆长时摆线拉得过紧，则松开后实际摆线偏小，即所测摆长偏大，因此测得的重力加速度偏大，故A错误；

B．摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了，而所测摆线长度相对于真实值偏小，因此计算得到的重力加速度偏小，故B正确；

C．开始计时时，停表过迟按下，导致测量周期偏小，从而使计算得到的重力加速度偏大，故C错误；

D．实验时误将49次全振动记为50次，导致测量周期偏小，从而使计算得到的重力加速度偏大，故D错误。

故选B。

19. 在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上（如图1），并选用缝中心间距为d的双缝屏。从仪器注明的规格可知，毛玻璃屏与双缝屏间的距离为L。接通电源使光源正常工作，发出白光。

（1）若取下滤光片，其他实验条件不变，则在目镜中___________。

A．观察不到干涉条纹

B．可观察到明暗相间的白条纹

C．可观察到彩色条纹

（2）若实验中得到的干涉图样如图2所示，毛玻璃屏上的分划板中心刻线在图2中A、B位置时，手轮上的读数分别为x1、x2（x1<x2），则入射的单色光波长的计算表达式为___________。分划板中心刻线在A位置时手轮上的示数如乙所示，则读数为___________。

【答案】    ①. C    ②.     ③. 13.870

【解析】

【详解】（1）[1]若取下滤光片，则通过双缝的光不再是单色光，白光是复色光，因此在其他实验条件不变的情况下，在目镜中将观察到彩色条纹。

故选C。

（2）[2]由图2可知，将左侧分划板中心位置记为1，则右侧分划板中心落在第7条跳舞呢上，因此可知中间共有条纹数目为6条，根据条纹间距公式

可得

（3）[3]螺旋测微器可动尺上最小精度为，读数时需要估读到下一位，根据图乙可读得，不动尺上的读数为，可动尺上恰好第37格和不动尺刻度轴线对齐，因此可读得读数为

20. 在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，具体操作如下：

①取油酸1.0mL注入500mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到500mL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，当量筒液面达到1.0mL刻度时，恰好滴了150滴；

③在边长约的浅水盘内注入约深的水，将细石膏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，油酸在水面形成一层油膜；

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的方格纸上。

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（以上计算结果均保留两位有效数字）。

【答案】    ①.     ②.

【解析】

【详解】[1] 一滴油酸的酒精溶液含油酸为

[2]由题图的方格数可知，油膜的面积

油酸在水面上形成单分子油膜，则油酸分子直径为

21. 平衡位置位于原点O的波源发出简谐横波在均匀介质中沿x轴正方向传播，A、B为x轴上的两个点。波源从t=0时刻开始做简谐运动，其振动方程为。波源第一次到达波峰时，波刚好传到A点，如图所示，已知O与A之间的距离L1=0.4m。此后再经过时间t=8s，平衡位置在B处的质点第一次处于波峰位置。求：

（1）该波的周期T；

（2）该波的传播速度v；

（3）A、B之间的距离L2.

【答案】（1）2s；（2）0.8m/s；（3）6m

【解析】

【详解】（1）由振动位移方程可知

ω=πrad/s

所以

T==2s

（2）由题意可得A到O的距离

即

波的传播速度

（2）O到B的距离

所以AB间距离为6m。

22. 一定质量的理想气体从状态A经状态B变化到状态C，其图像如图所示，已知C点对应的温度为300K，求：

（1）B点对应的温度；

（2）在V-T图上作出从状态A变化到状态C的图像，并在图中标出A、B、C三个状态；

（3）状态A变化到状态C的过程中气体吸收的热量Q。

【答案】（1）600K；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）由图得

由

得

TB=600K

（2）如图所示

（3）由图像可知A和C温度相同，内能相同；所以气体吸收的热量等于气体对外所做的功

23. 如图所示，平面直角坐标系xOy中，x>0区域内存在着方向与x轴负向成45°角的匀强电场E2，电场强度大小E2=V/m，在区域内存在着垂直于xOy平面向里的匀强磁场，在区域内存在沿y轴负方向的匀强电场E1，电场强度大小E1=20V/m，带正电粒子从电场E1中P（−2m，0.5m）点沿x轴正方向以初速度v0=2m/s射出，粒子恰好从坐标原点进入电场E2，该粒子的比荷，不计粒子重力，求：

（1）粒子进入磁场时速度的大小和方向；

（2）磁感应强度大小；

（3）粒子从P点射出到第三次经过y轴时的时间。

【答案】（1），速度方向与x轴正向夹角为；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）根据题意可知，粒子在电场中做类平抛运动，设经过时间进入磁场，有

解得

则有

粒子从处进入磁场，其速度大小

速度方向与x轴正向夹角为

解得

（2）由对称性可知，粒子进入电场时速度方向与x轴正向夹角也为，即在磁场中转过角度，设在磁场中圆周运动半径为R，运动轨迹如图所示，由几何关系得

则

洛仑兹力提供向心力有

解得

（3）粒子进入电场做匀减速运动，当速度为零时折返，由动能定理有

解得

在磁场做圆周运动周期

粒子在磁场中运动时间

粒子在电场中单程运动时间

粒子再次进入磁场做圆周运动，转过后垂直进入电场，用时，粒子从P点射出到第三次通过y轴时间

24. 相距L的两平行金属导轨MN、PQ固定在水平面上，两导轨左端连接阻值为R的电阻。导轨所在处的空间分布一系列磁场区域，如图甲所示，每个磁场区的宽度和相邻磁场区的间距均为d，每个磁场区内的磁场均为匀强磁场，磁场方向垂直轨道平面。磁感应强度从左到右依次记为B1、B2、B3、…、Bn，B1随时间变化的图像如图乙所示，规定磁场方向竖直向下为正方向，其他磁场保持不变。一质量为m、电阻也为R的导体棒垂直放置在导轨左端，在垂直于导体棒的水平恒力F作用下，从静止开始向右运动，经过时间t0离开B1磁场，离开时速度为v，此时撤去F，导体棒继续向右运动。已知在无磁场区导体棒与导轨间的动摩擦因数为μ，有磁场区域导轨光滑，导体棒在磁场区内的运动为匀速运动（B1磁场区除外），最终穿过磁场区后停下来。求：

(1)导体棒在B1磁场区运动过程中回路产生的焦耳热Q1；

(2)磁场区B2的磁感应强度大小B2、磁场区Bn的磁感应强度大小Bn（n为已知量）；

(3)导体棒离开磁场区B1后的整个运动过程中电阻R产生的焦耳热Q；

【答案】(1)；(2)， ；(3)

【解析】

【详解】(1)导体棒在B1的磁场中受恒力F，安培阻力向右运动，时间为t0，此过程磁感应强度恒定，由动能定理

由功能关系，安培力做负功把机械能转化为电路中的焦耳热，有

解得

(2)离开第一个磁场的棒在进入第二个磁场前，只受摩擦力作用做匀减速直线运动，设末速度为，则

则，导体棒在磁场区B2中速度大小

因导体棒进入第二个磁场是匀速运动，而导轨光滑，则不受安培力，即不产生感应电流，故回路的磁通量不变，设经过时间，有

解得

同理可得，在第3个磁场中，导体棒仍做匀速运动，则回路中磁通量不变，即有

则

则设进入第n个磁场时的速度为，同理可得，导体在第n个磁场区中速度大小和第n的磁场区的磁感应强度Bn为

(3)因在每个磁场中匀速运动，没有感应电流，电路不产生焦耳热，而在磁场外的粗糙轨道上运动时，因第一个磁场的磁感应强度均匀减小而产生感应电动势，有感应电流，电阻产生焦耳热，导体棒在粗糙轨道上时，回路中电动势为

则电流为

在每个粗糙轨道上的每个匀减速直线可以等效为连续的匀减速直线运动，则总时间为

则有