山东省师范大学附属中学2021学年下学期高二年级期中学分认定考试物理试卷

山东省师范大学附属中学2020-2021学年下学期高二年级期中学分认定考试
物理试卷
一、单项选择题（每题只有一个答案符合题意，每题3分,满分24分） 1下列说法正确的是
A 单摆在周期性外力作用下做受迫振动，其振动周期与单摆的摆长无关
B 波源与观察者互相靠近时，接收到的频率会变小
C 在干涉现象中，振动减弱点始终处于平衡位置
D 用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的偏振 2 玻璃中有一个球形气泡．一束平行光射入气泡，下列光路图中正确的是
年3月15日，西起喀什，东至哈尔滨的广大地区陷入一片扬沙之中。

这是近10年来影响我国最强的一次沙尘暴，给人们的生活带来了极大不便。

假设一团沙尘暴中所含物质种类及每种物质质量均不变，关于这团沙尘暴，以下说法正确的是
A ．该沙尘暴的内能是其中所有空气的气体分子的无规则运动的动能和势能以及其它物质颗粒无规则运动的动能和势能的总和
B ．沙尘暴中沙尘颗粒的分子之间存在着相互作用的引力和斥力
C ．该沙尘暴从温度较低的内蒙古高原吹到温度较高的黄淮地区，温度逐渐升高、风势逐渐减弱，则其内能逐渐减小
D ．沙尘暴中的所有沙尘颗粒所做的无规则运动是布朗运动
4．在平静的介质中，从波源O 发出的一列简谐横波沿轴正方向传播，t 1秒时刻的波形用实线表示，t 2秒t 2>t 1时刻的波形用虚线表示。

介质中的质点Q 位于=18m 处，则下列说法正确的是
A ．该简谐横波的波长可能为6m
B ．该波的波速大小一定为
21
4
/m s t t C ．在t 1秒时刻至t 2秒时刻这段时间内，介质中的质点M 的运动过程是由先加速、后减速两段过程组成 D ．根据图像无法判断质点Q 的起振方向
5 如图所示为长方体均匀玻璃砖的截面，厚度为L 。

现有两种单色光组成的复合光，从O 点射入玻璃砖，入射角为60°，其折射光线分别沿OA 、OB 方向，对应的折射角分别为37°、53°。

光从O 点到A 点的传播时间为t OA
，
从O 点到B 点的传播时间为t OB 。

已知0
000sin 600.5,sin370.6,cos370.8===。

则下列对t OA 和t OB 大小关系的比较，正确的是
A ．t OA =t O
B B ．t OA <t OB
C ．t OA >t OB
D ．无法确定
6 一定质量的理想气体从状态a 开始，经历ab 、bc 、ca 三个过程回到原状态，其V —T 图像如图所示，下列说法中正确的是
A ．a 、b 和c 三个状态，气体分子的平均动能相等
B ．过程ab 中气体既不吸热也不放热
C ．过程bc 中气体向外界放出热量
D ．c 和a 两个状态，容器单位面积单位时间内受到气体分子撞击次数相同
7 如图所示，在xOy 平面内有两个沿z 轴方向（垂直xOy 平面）做简谐运动的点波源1(1,0)S 和2(5,0)S ，振动方程分别为1sin 2s z A t ππ⎛⎫=+
⎪⎝
⎭、2sin 2s z A t ππ⎛
⎫=- ⎪⎝⎭。

两列波的波速均为1m /s ，两列波在点(5,3)B 和点()3,2C 相遇时，分别引起B 、C 处质点的振动总是相互（ ）
A 加强、加强
B 减弱、减弱
C 加强、减弱
D 减弱、加强
8 如图甲所示为双缝干涉的实验装置，光源发出的光经滤光片，然后通过单缝和双缝，在光屏上出现明暗相间的
条纹如图乙所示，屏上，轴上各点为
弹性轻绳各个质点振动的平衡位置，现使轻绳上=0与=12m两端处的质点同时开始沿着竖直方向上下做简谐运动，一段时间后形成沿轴方向相向传播的甲、乙两列简谐波，已知两列波在绳中的传播速度为1m/s，两列波振动的振幅都为A，在t=0时刻形成的波形如图所示。

下列说法中正确的是
A．甲、乙两列波波源振动的频率之比为1︰2
B．t=5s时刻，=5m处质点处于平衡位置
C．两列波波源的起振方向相反
D．在t=0到t=4s时间内，=7m处质点运动的路程为4A
10 边长为a的立方体透明材料中心O处安装一红色点光源，O'点为上表面的中心，透明材料对该单色光的折射
率为4
3
，光在真空中的传播速度为c，不考虑二次反射，则（）
O'的深度为3
8
a
B光从立方体中射出需要的最短时间为a
2c
C若点光源发出蓝光，透明材料表面有光出射的区域面积将减小
D光从立方体射出的区域面积占立方体表面积的9π
28
11 如图甲所示，为了观察一油箱内的储油量，设计师在油箱的一侧竖直安装了一系列厚度相同长度不同的透明塑料板，每块塑料板的形状如图乙所示，下部尖端部分截面为等腰直角三角形。

当光由正上方竖直向下射入到塑料板中，从观察窗口中可以清晰看到油量计的上表面有明、暗两片区域。

通过观察明暗区域分界线的位置，便可判断出油量的多少，以下说法中正确的是（）
A 从观察窗口观察到的暗区是因为光在塑料板下端发生了全反射
B 从观察窗口观察到的明亮区域越大，油量越少
C 使用的塑料板折射率应满足n<
D 使用的塑料板折射率应满足n>
12 有两位同学利用假期分别去参观位于天津市的“南开大学”和上海市的“复旦大学”，他们各自利用那里的实验室中DIS系统探究了单摆周期T和摆长L的关系。

然后通过互联网交流实验数据，并用计算机绘制了如图甲所示的2T L
-图像。

另外，去“复旦大学”做研究的同学还利用计算机绘制了他实验用的a、b两个摆球的振动图像，如图乙所示。

下列说法正确的是（）
A 甲图中“南开大学”的同学所测得的实验结果对应的图线是A
B 甲图中图线的斜率表示对应所在位置的重力加速度的倒数
C 由乙图可知，a、b两摆球振动周期之比为2:3
D 由乙图可知，t=1s时b球振动方向沿y轴负方向
三、实验题本题满分14分
13 6分某学习兴趣小组利用如下装置做了“用单摆测量重力加速度的大小”实验。

1他们用机械式秒表记录了单摆完成50次全振动所需的时间，如图所示。

秒表的读数为__________s。

2如图所示，给出了摆线上端的四种悬挂方式，其中，引起的摆长测量误差较小的是哪两种___________选填图中的字母代号。

3通过查阅资料，该学习兴趣小组又用如下装置再次进行实验，测定了最大摆角分别为2°、3°、4°、5°及10°、15°、20°时单摆的周期，数据记录如下表所示：
根据表中数据，你可以得出的结论是当最大摆角小于5°时，单摆的周期与振幅______ （选填“有关”或“无关”）；当最大摆角大于5°时，最大摆角越大，周期越_________（选填“大”或者“小”）。

14（8分）
1 如图所示为“探究气体等温变化的规律”的实验装置，气体的压强可从仪表上读出，一段空气柱被橡胶塞和柱塞封闭在针筒内，从刻度尺上可读出空气柱的长度。

实验过程中气体压缩太快会使气体温度 _（选填“升高”、“不变”或“降低”）。

实验中气体向外漏气，测得气体的体积与压强的乘积 _（选填“变大”、“不变”或“变小”）。

2 在“用油膜法估测分子的大小”实验中，用注射器将一滴油酸酒精溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描出油膜的轮廓，随后把玻璃板放在坐标纸上，其形状如图所示，坐标纸上正方形小方格的边长为10mm ，该油酸膜的面积是________m 2
；若一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是4×10﹣6
mL ，则油酸分子的直径是 m ．（上述结果均保留1位有效数字）
四．解答题（写出必要的做题步骤，只写结果不得分,满分46分）
15 （10分）如图所示,空气中半径为R 的半圆柱体玻璃砖的横截面，O 为圆心，A 、B 为直径边两端，足够长的直屏紧靠B 点并与AB 边垂直。

一单色细光束对准圆心O 从圆弧边入射，当光束与AO 夹角为60°时，在屏上形
成上、下两个光斑。

经过Δt =，观察到坐标为（2m ，0）的
3
，
湖面下方处的压强为×106
1.0m a = 5.0kg
M =0p 0p M 490.99m H =50N =F 33
110kg /m ρ=⨯
50110Pa p =⨯2
10m /s g =V p c =45°sin C =1n
n =√2
n =
sin 30°sin r
r =
45°d 1=Rd 2=√3Rd =(√3+1)RT =
2πω
=0.2s∆t =x v +T 4v =5m/sv =λ
T λ=1m
33=1.210kg/m ,
ρ⨯6
112, 5.010,
h m P Pa ==⨯6225,7.710h m P Pa ==⨯101c P P g h ρ=+202
c P P g h ρ=+60 3.210P Pa
=⨯2750/c g m s ==400g=，气缸深L=40cm=，
活塞的横截面积S==×10-4m 2
设气缸开口向下时，缸内气体压强为P 下，缸内气体体积V 下=LS ；气缸开口向上时，缸内气体压强为P 上，缸内气体体积V L S '=下
由题意可知0c P S mg P
S +=下
（本式2分）
0c P S P S mg =+上
（本式2分）
由玻意耳定律知：P V P V =下下上上 （本式2分） 解得18.2L cm '=
所以活塞到气缸口的距离221.8L L L cm '=-= （本式1分） 18（12分） 解： 1
考察探测器和进入的水，由平衡方程 Mg +ρa 2ℎg +F =ρga 3 （本式3分） 解得 h=
所以壳内剩余气体的体积
V =(a −ℎ)a 2=0.01m 3 （本式1分） 此时壳内气体的压强为
P =P 0+ρg (H −ℎ)（本式3分）
代入数据解得P=5×106Pa（本式1分）
（2）解法1：考察打开阀门前壳内气体，根据玻意耳定律P0a3=Pa2(a−ℎ)+Pa2x（本式3分）
解得=
故跑出气体质量与原有气体质量之比为
m
逸m
总=x
x+(a−ℎ)
=1
2
（本式1分）
解法2：考察壳内气体，根据克拉伯龙方程
打开阀门前：P0a 3
T
=n1R（两个方程都写出给3分，写出一个给2分）
关上阀门后：Pa 2(a−ℎ)
T
=n2R
故跑出气体质量与原有气体质量之比为
m
逸m
总=n1−n2
n1
=1
2
（本式1分）。