高中江苏省徐州市高二(下)期中物理试题[答案解析]

江苏省徐州市【精品】高二（下）期中物理试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．关于热运动的说法中，下列正确的是( )
A ．热运动是物体受热后所做的运动
B ．大量分子的永不停息的无规则运动
C ．单个分子的永不停息的无规则运动
D ．温度高的物体中的分子的无规则运动 2．如图描绘的是一颗悬浮微粒受到周围液体分子撞击的情景．关于布朗运动，下列说法正确的是
A ．布朗运动就是液体分子的无规则运动
B ．液体温度越低，布朗运动越剧烈
C ．悬浮微粒越大，液体分子撞击作用的不平衡性表现的越明显
D ．悬浮微粒做布朗运动，是液体分子的无规则运动撞击造成的
3．下列说法正确的是（ ）
A ．因为能量守恒，所以能源危机是不可能的
B ．摩擦力做功的过程，必定有机械能转化为内能
C ．热力学第二定律可表述为所有自发的热现象的宏观过程都具有方向性
D ．第二类永动机不可能制造成功的原因是违背了能量守恒定律
4．某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线如图所示，图中f (v )表示v 处单位速率区间内的分子数百分率，所对应的温度分别为,,I II III T T T ，则
A ．I II III T T T >>
B ．III III I T T T >>
C ．,II I II III T T T T >>
D ．I II III T T T ==
5．关于液体的表面张力，下列说法中正确的是（）
A．游禽用嘴把油脂涂到羽毛上，其目的都是改变水的表面张力
B．透过布制的伞面可以看见纱线缝隙，而伞面不漏雨水，这是由于表面张力的作用C．液体表面张力产生的原因是液体表面层分子间距离比较大，分子力表现为引力，故液体表面存在张力，其方向指向液体内部
D．当两薄玻璃板间夹有一层水膜时，在垂直于玻璃板的方向很难将玻璃板拉开，这是由于水膜具有表面张力
6．如图所示为某弹簧振子在0～5s内的振动图像，由图可知，下列说法中正确的是（）
A．振动周期为5s，振幅为8cm
B．从第1s末到第2s末振子在做加速运动
C．第2s末振子的速度为零，加速度为正向的最大值
D．第3s末振子的速度为负向的最大值
7．将两支铅笔并排放在一起，中间留一条狭缝，通过这条狭缝去看与其平行的日光灯，能观察到彩色条纹，这是属于光的什么现象（）
A．干涉B．衍射C．折射D．偏振
8．某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到图（甲）所示的条纹，仅改变一个实验条件后，观察到的条纹如图（乙）所示。

他改变的实验条件是（）
A．减小双缝之间的距离
B．减小光源到双缝的距离
C．减小双缝到光屏之间的距离
D．换用频率更高的单色光源
9．关于电磁波，下列说法中正确的是（）
A．变化的电场周围空间一定产生变化的磁场
B．电磁波和机械波都依赖于介质才能传播
C．各种频率的电磁波在真空中的传播速率都相同
D．麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，法拉第最先用实验证实了电磁波的存在10．1905年爱因斯坦提出了狭义相对论，狭义相对论的出发点是以两条基本假设为前提的，这两条基本假设是（）
A．同时的绝对性与同时的相对性
B．运动的时钟变慢与运动的尺子缩短
C．时间间隔的绝对性与空间距离的绝对性
D．相对性原理与光速不变原理
二、多选题
11．关于晶体和非晶体，下列说法正确的是
A．金刚石、食盐、玻璃和水晶都是晶体
B．晶体的分子（或原子、离子）排列是有规则的
C．单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点
D．单晶体和多晶体的物理性质是各向异性的，非晶体是各向同性的
12．关于液晶的以下说法正确的是( )
A．液晶的化学性质可以随温度、所加电压的变化而变化
B．因为液晶在一定条件下发光，所以可以用来做显示屏
C．人体的某些组织中存在液晶结构
D．笔记本电脑的彩色显示器，是因为在液晶中掺入了少量多色性染料，液晶中电场强度不同时，它对不同色光的吸收强度不一样，所以显示出各种颜色
13．一定质量的理想气体经历等温压缩过程时，气体压强增大，从分子运动理论观点来分析，这是因为()
A．气体分子的平均动能不变
B．气体的分子数密度增大
C．单位时间内，器壁单位面积上分子碰撞的次数增多
D．气体分子数增加
14．一定质量的理想气体经过一系列过程，如图所示．下列说法中正确的是：( )
A．过程中，气体体积增大，压强减小
B．过程中，气体压强不变，体积增大
C．过程中，气体压强增大，体积变小
D．过程中，气体内能增大，体积不变
15．如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示，F>0为斥力，F<0为引力，a、b、c、d为x 轴上四个特定的位置，现把乙分子从a处由静止释放，则()
A．乙分子由a到b做加速运动，由b到c做减速运动
B．乙分子由a到c做加速运动，到达c时速度最大
C．乙分子由a到b的过程中，两分子间的分子势能一直减少
D．乙分子由b到d的过程中，两分子间的分子势能一直增加
16．一单摆做简谐运动，在偏角增大的过程中，摆球的．
A．位移增大B．速度增大
C．回复力增大D．机械能增大
17．关于全反射，下列说法中正确的是( )
A．光从光密介质射向光疏介质时可能发生全反射
B．光从光疏介质射向光密介质时可能发生全反射
C．光从折射率大的介质射向折射率小的介质时可能发生全反射
D．光从其传播速度大的介质射向其传播速度小的介质时可能发生全反射
18．关于共振现象，下列说法中正确的是（）
A．军队士兵过桥时使用便步，是为了防止桥发生共振现象
B．防止共振现象时要尽量使驱动力的频率与物体固有频率一致
C．洗衣机切断电源后会经历一个剧烈的振动阶段，是共振现象
D．只有发生共振时，受迫振动的频率才等于驱动力的频率
19．如图甲所示，男同学站立不动吹口哨，一位女同学坐在秋千上来回摆动，据图乙，
下列关于女同学的感受的说法正确的是（）
A．女同学从A向B运动过程中，她感觉哨声音调变高
B．女同学在点C向左运动时，她感觉哨声音调变低
C．女同学在点C向右运动时，她感觉哨声音调不变
D．女同学从E向D运动过程中，她感觉哨声音调变高
20．如图表示两个相干波源S1、S2产生的波在同一种均匀介质中相遇．图中实线表示某时刻的波峰,虚线表示的是波谷,下列说法正确的是 ( )
A．a、c两点的振动加强,b、d两点的振动减弱
B．a点位移始终处于最大位置
C．经适当的时间后,加强点和减弱点的位置互换
D．经半个周期后,原来位于波峰的点将位于波谷,原来位于波谷的点将位于波峰
三、实验题
21．在做“用油膜法估测分子的大小”实验时，每4
10mL油酸酒精溶液中有纯油酸6mL。

用注射器测得75滴这样的溶液为1mL。

把这样的溶液滴入浅盘里、把玻璃板盖在浅盘上并描画出油酸膜如图所示。

图中正方形小方格的边长为1cm。

(1)1滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为_____m3；
(2)油酸膜的面积约为_____m2；（结果保留三位有效数字）
(3)按以上数据，油酸分子的大小为_____m。

（结果保留一位有效数字）22．实验小组的同学做“用单摆测重力加速度”的实验．
⑴实验前他们根据单摆周期公式导出了重力加速度的表达式
2
2
4πL
g
T
，其中L表示摆
长，T表示周期．对于此式的理解，四位同学说出了自己的观点：
同学甲：T一定时，g与L成正比
同学乙：L一定时，g与T2成反比
同学丙：L变化时，T2是不变的
同学丁：L变化时，L与T2的比值是定值
其中观点正确的是同学____________（选填“甲”、“乙”、“丙”、“丁”）．
⑵实验室有如下器材可供选用：
A．长约1 m的细线
B．长约1 m的橡皮绳
C．直径约2 cm的均匀铁球
D．直径约5cm的均匀木球
E．秒表
F．时钟
G．最小刻度为毫米的米尺
实验小组的同学选用了最小刻度为毫米的米尺，他们还需要从上述器材中选择：
_______________________（填写器材前面的字母）．
⑶他们将符合实验要求的单摆悬挂在铁架台上，将其上端固定，下端自由下垂（如图所示）．用刻度尺测量悬点到________之间的距离记为单摆的摆长L．
⑷在小球平稳摆动后，他们记录小球完成n次全振动的总时间t，则单摆的周期
T=_______________．
⑸如果实验得到的结果是g=10.29m/s2，比当地的重力加速度值大，分析可能是哪些不当的实际操作造成这种结果，并写出其中一种：________________________________
四、解答题
23．已知水的密度331.010kg/m ρ=⨯，摩尔质量21.810kg/mol M -=⨯，阿伏伽德罗常数23-16.0210mol N =⨯估算：
（1）每个水分子的质量；
（2）每个水分子所占的体积．（计算结果保留两位有效数字）
24．如图所示，p —V 图中，一定质量的理想气体由状态A 经过程I 变至状态B 时，从外界吸收热量420J ，同时膨胀对外做功300J 。

当气体从状态B 经过程II 回到状态A 时，外界压缩气体做功200J 。

求：
(1)由状态A 经过程I 变至状态B 过程中，气体内能的变化量；
(2)当气体从状态B 经过程II 回到状态A 的过程中气体是吸热还是放热，并求出热量变化的多少。

25．如图所示，一束光线从玻璃球的A 点入射，入射角60°，折射入球后，∠OAB 为30°，经过一次反射再折射到球外的光线恰好平行于入射光线。

(1)求玻璃球的折射率；
(2)B 点是否有光线折射出玻璃球，请写出证明过程。

26．一列简谐横波在t 1=0时刻的波形图如图所示，已知该波沿x 轴正方向传播，在t 2=0.7s 末时，质点P 刚好出现第二次波峰，试求：
(1)波速v ；
(2)x 坐标为6m 的Q 点第一次出现波谷的时刻t 3=？
参考答案
1．B
【解析】
所谓的热运动是指大量分子的永不停息的无规则运动，并非是物体受热后所做的运动，也并不是单个分子的永不停息的无规则运动，也不是温度高的物体中的分子的无规则运动，故选B.
2．D
【详解】
布朗运动是悬浮在液体表面的固体颗粒的无规则运动，是液体分子的无规则运动的表现，选项A错误；液体温度越高，布朗运动越剧烈，选项B错误；悬浮微粒越小，液体分子撞击作用的不平衡性表现得越明显，选项C错误；悬浮微粒做布朗运动，是液体分子的无规则运动撞击造成的，选项D正确；故选D.
【点睛】
悬浮在液体中的固体小颗粒做布朗运动是液体分子对小颗粒的碰撞的作用力不平衡引起的，液体的温度越低，悬浮小颗粒的运动越缓慢，且液体分子在做永不停息的无规则的热运动．固体小颗粒做布朗运动说明了液体分子不停的做无规则运动．
3．C
【详解】
A．虽然能量守恒，但的有些能量是可利用的，有些是不容易利用的，因此能源危机是存在的，A错误；
B．摩擦力做功的过程，如果没有发生相对滑动，就没有机械能转化为内能，B错误；C．热力学第二定律可表述为所有自发的热现象的宏观过程都具有方向性，C正确；
D．第二类永动机不可能制造成功的原因是违背了热力学第二定律，D错误。

故选C。

4．B
【详解】
因为对于给定的气体，当温度升高，分子热运动加剧，速率较大的分子所占百分比增高，分布曲线的峰值向速率大的方向移动即向高速区扩展，峰值变低，曲线变宽，变平坦，故B 正确．
5．B
【详解】
A．游禽用嘴把油脂涂到羽毛上，其目的是使水不浸润羽毛，A错误；
B．透过布制的伞面可以看见纱线缝隙，而伞面不漏雨水，这是由于表面张力的作用，B正确；
C．液体表面张力产生的原因是液体表面层分子间距离比较大，分子力表现为引力，故液体表面存在张力，其方向平行于液面，C错误；
D．当两薄玻璃板间夹有一层水膜时，在垂直于玻璃板的方向很难将玻璃板拉开，这是由于分子间的引力作用，D错误。

故选B。

6．C
【详解】
A．振动周期为4s，振幅为8cm，A错误；
B．从振动图像可知，从第1s末到第2s末振子在做减速运动，B错误；
C．第2s末振子恰好位于负的最大位移处，速度为零，加速度为正向的最大值，C正确；D．第3s末振子的速度为正向的最大值，D错误。

故选C。

7．B
【详解】
将两支铅笔并排放在一起，中间留一条狭缝，通过这条狭缝去看与其平行的日光灯，能观察到彩色条纹，这是单缝衍射现象，因此B正确，ACD错误。

故选B。

8．A
【详解】
ACD．由图可知，亮纹的宽度变大了，根据相邻两个亮（暗）纹间距
L x
d λ
=
可知，若想增大亮纹宽度，可增大双缝到光屏之间的距离L，增大波长λ或减小两个双缝间的距离d，而根据
=c
λ
ν
增大波长相当于减小光的频率ν，因此A正确，CD错误；
B．改变光源到双缝的距离，不会改变条纹的宽度，B错误。

故选A。

9．C
【详解】
A．均匀变化的电场周围产生稳定的磁场，均匀变化的磁场周围产生稳定的电场，只有非均匀变化的电场产生变化的磁场，故A错误；
B．电磁波的传播不需要介质，机械波传播需要介质，故B错误；
C．各种频率的电磁波在真空中的传播速率都相同，故C正确；
D．麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，赫兹通过电火花实验证实了电磁波的存在，故D错误。

故选C。

10．D
【解析】
爱因斯坦提出的狭义相对论两条基本假设是：相对性原理与光速不变原理，其他内容均建立在这两点的基础之上；故选D.
11．BC
【解析】
试题分析：金刚石、食盐、水晶为晶体，玻璃是非晶体，A错误；晶体分子的排列是有规则的，且有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，BC正确，多晶体和非晶体一样具有各向同性．D错误，故选BC
考点：考查晶体和非晶体
点评：本题难度较小，晶体分为单晶体和多晶体：其中单晶体具有各向异性，多晶体和非晶体一样具有各向同性
12．ACD
【详解】
A．液晶的光线性质具有各向异性，液晶的光学性质会随所加电压及温度的变化而变化，故A正确；
B．液晶的光学性质随外加电压的变化而变化，不是液晶在一定条件下发光，故B错误；C．在脑、肌肉、视网膜等多种人体组织中都发现了液晶结构，故C正确；
D ．笔记本电脑的彩色显示器，是因为在液晶中掺入了少量多色性染料，液晶中电场强度不同时，它对不同色光的吸收强度不一样，所以显示出各种颜色，故D 正确．
故选ACD ．
13．ABC
【详解】
A ．气体经历等温压缩，温度是分子热运动平均动能的标志，温度不变，分子热运动平均动能不变；故气体分子每次碰撞器壁的冲力不变，故A 错误；
BC ．由玻意耳定律可知气体的体积减小，分子数密度增加，故单位时间内单位面积器壁上受到气体分子碰撞的次数增多，故BC 正确；
D ．气体的体积减小，分子数密度增加，但分子总数是一定的，故D 错误；
故选ABC ．
14．AD
【分析】
a→b 过程中气体的温度保持不变，即气体发生等温变化；b →c 过程中，气体压强不变，温度降低；根据理想气体状态方程PV T
=C ，可得P T =C V ，由图知P-T 为过原点的直线，则c→a 过程中气体的体积保持不变；理想气体的内能与气体的体积无关，仅与气体物质的量和温度有关，并且温度越高气体的内能增大
【详解】
A 、由图可知a →b 过程中气体的温度保持不变，内能的变化U 0=，由图可知P a ＞P b ，根据玻意耳定律P a V a =P b V b 可得V a ＜V b ，即气体压强减小，体积增大，气体对外做功W 0<,由热力学第一定律：U =W+Q 可知，Q 0>,气体要吸收热量,故A 正确．
B 、由图可知b →c 过程中，气体压强不变，温度降低T b ＞T c ，内能的变化U 0<，根据b
b V T =
c c
V T ，可得V b ＞V c ，即气体体积减小，外界对气体功W 0>，气体要吸收热量Q >0，故B 错误．
C 、c a →过程中根据PV T
=C ，可得P T =C V ，由图知P-T 为过原点的直线，可知c →a 过程中气体的体积保持不变，气体发生等容变化W=0，压强增大，温度升高，内能的变化U 0>，气体要吸收热量Q 0>，故C 正确，D 错误．
故选AC
15．BC
【解析】
A、乙分子从a到b再到c的过程中，分子间的作用力一直表现为引力(F<0)，所以该过程由于分子力的作用会使乙分子做加速运动，分子力做正功、分子势能减少，故选项A错误；
B、乙分子到达c处时分子力为零，加速度为零，速度最大，此时分子的动能最大、分子势能最小，故选项B正确；
C、乙分子再从c到d的过程中，分子力表现为斥力，由于分子力的作用会使乙分子做减速运动，直至速度减为零，该过程分子力做负功、分子势能增加、分子动能减少，故选项C 正确，D错误．
点睛：解决本题的关键是通过分子力做功去判断动能和分子势能的变化：分子力做正功，动能增加，分子势能减小．
16．AC
【详解】
由简谐运动的特点可知，当偏角增大，摆球偏离平衡位置的位移增大，故A正确；当偏角增大，动能转化为重力势能，所以速度减小，故B错误；由回复力F kx
=-可知，位移增大，回复力增大，故C正确，单摆做简谐运动过程中只有重力做功，所以机械能守恒，故D 错误；
17．AC
【详解】
A项：光从光密介质射向光疏介质时，若入射角大于或等于临界角，能发生全反射，故A 正确；
B项：光从光疏介质射向光密介质时不可能发生全反射，故B错误；
C项：折射率大的介质是光密介质，折射率小的介质是光疏介质，则光从折射率大的介质向折射率小的介质可能发生全反射，故C正确；
D项：由
c
n
v
=知，传播速度小的介质折射大，则光从传播速度大的介质射向传播速度较小
的介质时即从折射率小的介质射向折射率大的介质，不可能发生全反射，故D错误．18．AC
【详解】
A B ．根据共振现象，当驱动力的频率等于系统的固有频率时，受迫振动的振幅最大，桥面容易损坏，故为了防止共振现象时要尽量使驱动力的频率与物体固有频率不一致，故军队士兵过桥时便步，故A 正确，B 错误；
C ．洗衣机切断电源后会经历一个剧烈振动阶段，此时洗衣机的固有频率等于转筒的频率。

是共振现象，故C 正确；
D ．受迫振动的频率总是等于驱动力的频率，只是当驱动力的频率接近物体的固有频率时，振动显著增强，当驱动力的频率等于物体的固有频率时即共振，故D 错误。

故选AC 。

19．AB
【详解】
A ．女同学从A 向
B 运动过程中，她有靠近声源的趋势，根据多普勒效应，她感觉到哨声音调变高，A 正确；
B ．女同学在
C 点向左运动时，她有远离声源的趋势，她感觉到音调变低，B 正确； C ．女同学在C 点向右运动时，她有靠近声源的趋势，根据多普勒效应，她感觉到哨声音调变高，C 错误；
D ．女同学从
E 向D 运动过程中，她有远离声源的趋势，她感觉到音调变低，D 错误。

故选AB 。

20．AD
【详解】
A 项：由图可知，a 点是波谷与波谷相遇点，c 点是波峰与波峰相遇，而b 、d 点是波峰与波谷相遇，由于当波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇时振动加强，当波峰与波谷相遇时振动减弱，故A 正确；
B 项：a 点为振动加强点，但并不是始终处于最大位移处，而是在平衡位置附近振动，只是偏离平衡位置位移更大，故B 错误；
C 项：振动加强和减弱区位置固定不变的，故C 错误；
D 项：由波动过程可知，经半个周期后，原来位于波峰位于波谷，原来位于波谷的点将位于波峰，故D 正确．
21．12810-⨯ 1.10×10-2（1.08×10-2-1.12×10-2） 10710-⨯
【详解】
(1)[1]．每滴酒精油酸溶液中含有纯油酸的体积为
612346mL 810mL 810m 1075
V --==⨯⨯⨯＝ (2)[2]．面积超过正方形一半的正方形的个数为110个；
则油酸膜的面积约为
S =110×12cm 2=1.10×10-2m 2
(3)[3]．把油酸分子看成球形，且不考虑分子间的空隙，则油酸分子直径为
12
102810m 710m 1.1010
V d S ---⨯===⨯⨯ 22．丁 ACE 小球球心 t n
可能是振动次数n 计多了；可能是测量摆长时从悬点量到了小球底部；可能在计时的时候秒表开表晚了；
【详解】
（1）[1]重力加速度g 的大小只与星球、纬度、高度决定，而与摆长和周期的大小无关；表达式224πL g T
=为计算式，可知L 变化时，T 2是变化的，但是L 与T 2的比值不变．故观点正确的是同学丁．
（2）[2]单摆模型中，摆球密度要大，体积要小，空气阻力的影响才小，小球视为质点，故要选择直径约2cm 的均匀铁球，长度1m 左右的细线，不能用橡皮条，否则摆长会变化，秒表可以控制开始计时和结束计时的时刻，还需要ACE ．故选ACE ；
（3）[3]摆长为悬点到球心之间的距离；
（4）[4]根据题意可知，周期t T n
=； （5）[5]g 比当地的重力加速度值大，根据表达式224πL g T
=可知，可能是周期偏小（即可能是振动次数n 计多了或在计时的时候秒表开表晚了）、可能是测量摆长L 偏大（从悬点量到了小球底部记为摆长）
23．（1）m=3.0×1026-kg ；（2）V=3.0×
1029-m 3 【详解】
（1）摩尔质量即阿伏伽德罗常数个分子的总质量，所以
每个水分子的质量
m =
M N
代入数据解得： m =3.0×1026-kg
（2）摩尔体积就是摩尔质量除以摩尔密度，也就等于阿伏伽德罗常数个分子的总体积 每个水分子所占的体积 V=
M N
ρ 代入数据解得
V=3.0×1029-m 3
24．(1)增加120J ；(2)放热320 J
【详解】
(1)由状态A 经过程Ⅰ变至状态B ，由热力学第一定律得
ΔU ＝Q 1－W 1＝420 J －300 J ＝120 J
即内能增加120J 。

(2)由状态B 经过程Ⅱ回到状态A ，由热力学第一定律得
Q 2＝ΔU ′－W 2＝（－120 J ）－200 J ＝－320 J
即放热320 J 。

25．(2) 有，证明见解析
【详解】
(1)根据光的折射定律，作出光路图，如图所示
已知入射角i =60°，折射角r =30o ，根据折射定律得
sin
sin i n r
=
=(2)因为 1sin sin 30
C n ==>
光线通过B 点反射后，不能发生全反射，故B 点有光线射出。

26．(1)υ=5（m/s ）；(2)t 3=0.8（s ）
【详解】
(1)波沿x 轴正方向传播，在t 2=0.7s 末时，质点P 刚好出现第二次波峰，有：
310.7s 4
T = 解得
T =0.4s
波长为2m ，则波速
5m /s v T λ
==
(2)x 坐标为6m 的Q 点第一次出现波谷的时刻
362s 0.8s 5t -==。