江西省赣州市南康区2022-2023高二下学期4月期中考试物理试题（含解析）

赣州市南康区2022-2023学年高二下学期4月期中考试
物理试卷
一、选择题 （共11题，每题4分，共44分，1-7单选，8-11多选。）
1．对于一定质量的理想气体，下列说法中正确的是（ ）
A．气体的温度升高时，气体分子撞击器壁的作用加剧，气体的压强增大
B．气体体积变小时，单位时间内打到器壁单位面积上的分子数增多，气体的压强增大
C．物体温度升高每个分子的动能都一定增大
D．当两个分子之间的距离为时，分子势能最小
2．下列说法中正确的是（ ）
A．随着低温技术的发展，我们可以使温度逐渐降低，并最终达到绝对零度
B．若把氢气和氧气看做理想气体，则质量和温度均相同的氢气和氧气内能相等
C．分子间的距离r存在某一值r0，当r大于r0时，分子间斥力大于引力；当r小于r0时分子间斥力小于引力
D．由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势
3．物体是由大量分子组成的、分子在永不信息地做无规则运动、分子间存在着相互作用力.下列说法中正确的是（ ）
A．布朗运动是液体分子的运动，它说明分子永不停息地做无规则运动
B．扩散现象表明，分子在永不停息地运动
C．当分子间距离增大时，分子间引力增大，分子间斥力减小
D．当分子间距等于时，分子间的引力和斥力都为零
4．如图，一束光经过平行玻璃砖上下表面后分离为a、b两束单色光，则下列关于a、b两束光的说法正确的是（　　）
A．在同种均匀介质中传播，a光的传播速度较大
B．以相同的入射角从水斜射入空气中，b光先发生全反射
C．同样条件下，a光比b光衍射明显
D．分别通过同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹间距小
5．如图所示，下列说法不正确的是（　　）
A．图甲中，P、Q是偏振片，M是光屏，当P固定不动，缓慢转动Q时，光屏M上的光亮度将会变化，此现象表明光波是横波
B．图乙是双缝干涉示意图，若只减小屏到双缝间的距离L，两相邻亮条纹间距离将减小
C．图乙中用白光进行实验，中央亮条纹是彩色的，两侧条纹也是彩色的
D．利用红外线进行遥感主要是因为红外线的波长长，容易发生衍射
6．两种单色光由水中射向空气时发生全反射的临界角分别为θ1、θ2，已知θ1>θ2，用n1、n2分别表示水对两单色光的折射率，v1、v2分别表示两单色光在水中的传播速度，则（　　）
A．n1﹤n2、v1﹤v2 B．n1﹤n2、v1﹥v2
C．n1﹥n2、v1﹤v2 D．n1﹥n2、v1﹥v2
7．如图，一定量的理想气体经历的两个不同过程，分别由体积－温度（V－t）图上的两条直线I和Ⅱ表示，V1和V2分别为两直线与纵轴交点的纵坐标；t0为它们的延长线与横轴交点的横坐标，t0＝﹣273.15℃；a、b为直线I上的两点。由图可知，气体在状态a和b的压强之比及气体在状态b和c的压强之比分别为（　　）
A．1∶1；V1∶V2 B．2∶1；V1∶V2
C．1∶2；V2∶V1 D．1∶1；V2∶V1
8．如图所示，是一圆台形状的玻璃柱．一红色细光束与圆台边界成入射，折射光束与边界成出射，为反射光束，，则
A．该红光在玻璃柱中的临界角正弦值为0.625
B．该红光在玻璃柱内的传播速度为
C．仅增大角可以提高反射光束的强度
D．若换成蓝色细光束以相同的角入射，角将变大
9．LC回路中电容两端的电压u随时刻t变化的关系如图所示，则（　　）
A．在时刻t1，电路中的电流最大
B．在时刻t2，电路的磁场能最大
C．从时刻t2至t3，电路的电场能不断增大
D．从时刻t3至t4，电容的带电量不断增多
10．如图所示，在斯特林循环P-V图像中，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A。其中，A→B和C→D为等温过程，该循环过程中，下列说法正确的是（　　）
A．A→B过程中，气体从外界吸收热量
B．B→C过程中，气体分子的热运动变得更激烈
C．C→D过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多
D．D→A过程中，气体分子的速率分布曲线发生变化
11．如图所示，在气缸与活塞之间封闭着一定质量的理想气体，压强与大气压相同。将气缸和活塞固定，通过加热使气缸内气体升高一定的温度，气体吸收的热量为，内能变化量为，如果让活塞可以自由滑动（活塞与气缸间无摩擦、不漏气），通过加热也使气缸内气体温度升高相同温度，其吸收的热量为，气体对外做功为，内能变化量为，下列关系式正确的是（　　）
A． B． C． D．
二、实验题（共20分）
12．（1）在“用单分子油膜法估测分子大小”实验中，在蒸发皿内盛一定量的水，正确操作的是______
A．在水面上先撒上痱子粉，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定
B．先滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定，再在水面上先撒上痱子粉
（2）实验中，104 mL油酸酒精溶液中有纯油酸6 mL。用注射器测得1 mL上述溶液中有50滴。把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待油膜形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描出油膜的轮廓，然后把玻璃板放在坐标纸上，其形状如图所示，坐标纸中正方形小方格的面积为4×－4m2。
①油膜的面积____ m2；
②每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是_____mL；
③根据①、②数据，估算出油酸分子的直径约_____m。
（①、③问保留一位有效数字，②问保留两位有效数字）
13．在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，如图甲所示，将双缝干涉实验仪器按要求安装在光具座上，并选用缝间距 d=0.25mm 的双缝屏。从仪器注明的规格可知，单缝与双缝之间的距离为5.00cm，光屏与双缝屏间的距离L=60.00cm。接通电源使光源正常工作。
（1）在图甲中，要使单缝与双缝相互平行，干涉条纹更加清晰明亮，以下操作最合理的是______ ；
A．移动光源 B．转动双缝 C．调节拨杆 D．转动遮光筒
（2）若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可______ ；
A．将单缝向双缝靠近
B．将屏向靠近双缝的方向移动
C．将屏向远离双缝的方向移动
D．使用间距更小的双缝
（3）某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，第 1 次看到的干涉条纹如图乙所示，图 乙中的数字是该同学给各暗纹的编号，分划板中心刻线对准 1、2 间的亮纹中心，此时游标卡尺的读数 x1=9.30 mm；接着再转动手轮，看到的的干涉条纹如图丙所示，此时游标卡 尺读数如图丁所示，则读数x2=_____mm；利用上述测量结果，经计算可得这种色光的波长 λ=____ nm（计算结果保留三位有效数字）。
三、计算题（共36分）
14．一束激光由光导纤维左端的中心点O以的入射角射入光导纤维内，在光导纤维的侧面发生全反射，已知激光射向侧面的入射角，光导纤维总长，光在真空中的传播速度。求：
（1）光导纤维对该束激光的折射率；
（2）该激光在光导纤维中传输所经历的时间t。
15．如图所示，一定质量的理想气体经历了A→B→C→D→A的循环，该过程每个状态都视为平衡态，各状态参数如图所示．A状态的压强为PA=1.2×105Pa，求：
（1）B状态的温度TB；
（2）C状态的压强PC；
（3）完成一个循环，气体与外界热交换的热量是多少？是吸热还是放热？
16．我国是世界上开发利用地下水资源最早的国家之一，浙江余姚河姆渡古文化遗址水井，其年代距今约5700年。压水井可以将地下水引到地面上，如图所示，活塞和阀门都只能单向打开，提压把手可使活塞上下移动，使得空气只能往上走而不往下走。活塞往上移动时，阀门开启，可将直管中的空气抽到阀门上面；活塞向下移动时，阀门关闭，空气从活塞处溢出，如此循环，地下水就在大气压的作用下通过直管被抽上来了。阀门下方的直管末端在地下水位线之下，地下水位线距离阀门的高度h = 8m，直管截面积S = 0.002m2，现通过提压把手，使直管中水位缓慢上升4m。已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3，外界大气压强p0 = 1.0×105Pa，重力加速度g = 10m/s ，直管中的气体可视为理想气体：
(1)若该装置的机械效率η = 0.4，求人对把手做的功；
(2)求直管中剩余空气质量△m与直管中原空气质量m0之比。
1．D
【详解】A．一定质量的理想气体温度不断升高，分子的平均动能增加，但分子数密度可能减小，故其压强不一定增加，A错误；
B．一定质量的理想气体体积不断减小，分子数密度增加，但分子的平均动能可能减小，故其压强不一定增加，B错误；
C．物体的温度升高，分子平均动能增大，但并不是每一个分子动能都增大，可能有的分子动能还减小，C错误；
D．当分子间距离等于平衡距离时，分子力为零，分子势能最小，D正确；
故选D。
2．D
【详解】A、由热力学第三定律可知，绝对零度不可达到，故A项错误；
B、若把氢气和氧气看做理想气体，则质量和温度均相同的氢气和氧气，氢气和氧气的摩尔数不相同，分子数不相等，所以内能不相等，故B错误；
C、分子间距离小于平衡距离时，斥力大于引力；分子间距离大于平衡距离，引力大于斥力，故C项错误．
D、液体内部分子距离等于平衡距离，表面分子间距离大于平衡距离，所以表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势，故D项正确．
故选D．
3．B
【详解】A．布朗运动是固体颗粒的无规则运动，它说明液体分子永不停息地做无规则运动，选项A错误；
B．扩散现象表明，分子在永不停息地运动，选项B正确；
C．当分子间距离增大时，分子间引力减小，分子间斥力减小，选项C错误；
D．当分子间距等于时，分子间的引力和斥力相等，分子力表现为零，选项D错误．
4．D
【详解】A．由折射定律知
由图可知，a光的折射角小于b光的折射角，所以
由
可得在同种均匀介质中传播，a光的传播速度较小，故A错误；
B．由
可知a光的临界角小于b光的临界角，故以相同的入射角从水斜射入空气中，a光先发生全反射，故B错误；
C．因为
则a光的频率大于b光的频率，由
可得a光的波长小于b光的波长，则同样条件下，b光比a光衍射更明显，故C错误；
D．由
可知，分别通过同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹间距比b的小，故D正确。
故选D。
5．C
【详解】A．图甲是光的偏振现象，此现象表明光波是横波，故A正确，不符合题意；
B．图乙是双缝干涉示意图，根据
若只减小屏到双缝间的距离L，两相邻亮条纹间距离将减小，故B正确，不符合题意；
C．图乙中用白光进行实验，中央条纹各种频率的光都是加强的，复合后的中央亮条纹是白色的，故C错误，符合题意；
D．利用红外线进行遥感主要是因为红外线的波长长，容易发生衍射，故D正确，不符合题意。
故选C。
6．B
【详解】根据光的全反射，临界角与折射率的关系
则有
因，故
又
所以
故B正确。
故选B。
7．D
【详解】根据盖－吕萨克定律有
＝k
整理得
V＝kt+273k
由体积－温度（V－t）图像可知，直线Ⅰ为等压线，则a、b两点压强相等，则有
＝1
设t＝0℃时，当气体体积为V1时其压强为p1，当气体体积为V2时其压强为p2，根据等温变化，有p1V1＝p2V2，由于直线Ⅰ和Ⅱ各为两条等压线，则有p1＝pb，p2＝pc，联立解得
故选D。
8．AB
【详解】A.根据几何关系得入射角为：
折射角：
则玻璃对红光的折射率：
该红光在玻璃柱中的临界角正弦值为：
故A正确；
B.红光在玻璃中传播速度：
故B正确；
C.仅增大角，入射角减小，不会发生全反射，不能提高反射光束的强度，故C错误；
D. 若换成蓝色细光束，玻璃对蓝光的折射率变大，根据可知以相同的角入射，角将变小，故D错误．
9．BC
【详解】在t1时刻电路中电容器两端的电压最大，故两极板之间的电场最强，电场能最大，根据能量守恒可知此时磁场能量最小，故在t1时刻电路中的电流为0，故A错误； 在t2时刻电路中电容器两端的电压为0，两极板之间的电场强度为0，故电场能为0，根据能量守恒可知此时磁场能量最大，故B正确． 从t2至t3时刻电容器两端的电压逐渐增大，故两极板之间的电场逐渐增强，则电路的电场能不断增大，故C正确； 从t3至t4时刻，电容器两端的电压逐渐减小，根据Q=CU可知电容器带的电荷量不断减小，故D错误．
10．ACD
【详解】A．A→B为等温过程，一定质量的理想气体的温度不变，内能不变，体积增大，气体对外做功，根据热力学第一定律可知气体从外界吸收热量，故A正确；
B．B→C过程中为等容变化，一定质量的理想气体的压强减小，温度降低，分子的平均动能减小，气体分子的热运动变慢，故B错误；
C．C→D过程为等温过程，一定质量的理想气体的压强增大，体积减小，分子密集程度增大，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多，故C正确；
D．D→A过程为等容变化，一定质量的理想气体的压强增大，温度升高，气体分子的速率分布曲线发生变化，故D正确。
故选ACD。
11．BC
【详解】将气缸和活塞固定，使气缸内气体升高一定的温度，气体对外不做功，由热力学第一定律可知
如果让活塞可以自由滑动（活塞与气缸间无摩擦、不漏气），也使气缸内空气温度升高相同温度，由热力学第一定律可知
两种情况下末态温度相同则
所以有
由得
故选BC。
12． A 2×10－2 1.2×10－5 6×10－10
【详解】（1）[1]正确操作的是在水面上先撒上痱子粉，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定，故选A。
（2）①[2]数轮廓包围方格约58个．则油酸膜的面积
S=58×4×10-4m2=2×10-2 m2
②[3]每滴溶液中含纯油酸的体积
③[4]油酸分子直径为
13． ）C B 18.45 635
【详解】(1)[1] 要使单缝与双缝相互平行，应通过调节拔杆，带动单缝转动，使单缝与双缝平行，故C正确，ABD错误。
故选C。
(2)[2] 由于目镜观察范围确定，要想观察到的条纹个数增加，应使条纹间距变窄，根据相邻亮条纹间距的公式
可减小屏与双缝的距离，增大双缝间距离，减小波长，故B正确，ACD错误。
故选B。
(3)[3]游标卡尺读数
[4]根据
解得
根据
代入数据
14．（1）；（2）
【详解】（1）根据在光导纤维侧面的入射角为60°，由几何关系可得在左端的折射角
由折射定律得
（2）激光在光导纤维中经过一系列全反射后从右端射出，光路图如图所示。设激光在光导纤维中的传输速度为，激光在光导纤维中传播的距离为s，则有
联立可得
激光在光导纤维中运动的速度
联立可得
15．（1）600K（2）3×105Pa（3）180J
【详解】（1）理想气体从A状态到B状态的过程中，压强保持不变
根据盖--吕萨克定律有
代入数据解得
（2）由理想气体状态方程：得：PC=3×105Pa
（3）理想气体从A状态到B状态的过程中，外界对气体做功W1=-PA（VA-VB）
解得：W1=-120J
气体从B状态到C状态的过程中，体积保持不变，根据查理定律有；根据查理定律有:
解得PC=3.0×105Pa
从C状态到D状态的过程中，外界对气体做功W2=PC（VB-VA）
解得W2=300J
一次循环过程中外界对气体所做的总功W=W1+W2=180J
理想气体从A状态完成一次循环，回到A状态，始末温度不变，所以内能不变
根据热力第一定律△U=W+Q
解得Q=-180J
故完成一个循环，气体对外界放热180J
16．(1)400J；(2)
【详解】(1)直管中水位缓慢上升h1=4m，则重心上升2m，则对水做功
带入数据可得
W有=160J
则人对把手做的功
(2)直管中有气体h2=4m，气体的压强为
设这些气体在压强为p0时的长度为L，则由玻意耳定律可得
解得
L=2.4m
则直管中剩余空气质量△m与直管中原空气质量m0之比

江西省赣州市南康区2022-2023高二下学期4月期中考试物理试题（含解析）