山東省青島市第二中學(xué)2022-2023學(xué)年高二年級下冊期中物理試題（含答案解析）

山東省青島市第二中學(xué)2022-2023學(xué)年高二下學(xué)期期中物理

試題

學(xué)校:姓名：班級：考號：

一、單選題

1.如圖所示，光滑斜面的傾角為優(yōu)勁度系數(shù)為上的輕彈簧上端固定在斜面的擋板上,

下端固定有質(zhì)量為根的小球，重力加速度為g。將小球沿斜面上移并保持彈簧處于原長

狀態(tài)，然后松開小球，則（）

A.小球運動過程中機械能守恒

B.小球在最低點的加速度大小為0

C.彈簧彈力充當(dāng)小球運動的回復(fù)力

D.小球做簡諧運動的振幅為筌警

k

2.如圖所示是兩個理想單擺的振動圖像，縱軸表示擺球偏離平衡位置的位移。下列說

B.乙擺球在第1s末和第3s末速度相同

C.甲、乙兩個擺的擺長之比為1:2

D.甲擺球位移隨時間變化的關(guān)系式為尤=2sin/卜m

3.如圖所示為波源。傳出的一列水波，相鄰實線間的距離等于一個波長，下列說法正

確的是（）

c

A.波通過孔A,不發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象

B.波通過孔B,不發(fā)生衍射現(xiàn)象

C.波遇到障礙物C,發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象

D.波遇到障礙物￡>,發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象

4.取一滴用水稀釋的碳素墨汁，滴在載玻片上，蓋上蓋玻片，放在高倍顯微鏡下，觀

察到小炭粒做無規(guī)則的運動。下列說法正確的是（）

A.小炭粒的運動是擴散現(xiàn)象

B.水的溫度為0℃時，小炭粒靜止不動

C.小炭粒越小，運動越明顯

D.小炭粒與水分子之間的斥力推動著它做無規(guī)則的運動

5.一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)“開始，經(jīng)a—b、b-c、ci。三個過程后回到初始狀態(tài)

a,其p-V圖像如圖所示。已知三個狀態(tài)的坐標(biāo)分別為。（%,2po）、b（2Vo,po）、c

（3Vo,2po）以下判斷正確的是（）

木P

°v.2%3%v

A.氣體在4T匕過程中對外界做的功小于在過程中對外界做的功

B.氣體在a-b過程中從外界吸收的熱量大于在b-c過程中從外界吸收的熱量

C.在CT。過程中，外界對氣體做的功小于氣體向外界放出的熱量

D.氣體在。一。過程中內(nèi)能的減少量大于b-c過程中內(nèi)能的增加量

6.科學(xué)家在對陰極射線的研究中發(fā)現(xiàn)了電子，使人們對微觀世界的認(rèn)識進(jìn)入了一個新

的時代，電子的發(fā)現(xiàn)是19世紀(jì)末物理學(xué)史上的三大發(fā)現(xiàn)之一.在X射線管中，由陰極

試卷第2頁，共8頁

發(fā)射的電子被加速后打到陽極（不計電子的初速度），會產(chǎn)生包括X光在內(nèi)的各種能量

的光子，其中光子能量的最大值等于電子的動能.已知陽極與陰極之間的電勢差。、普

朗克常數(shù)A電子電量e和光速c,則可知該X射線管發(fā)出的X光的

A.最短波長為七B.最長波長為與

eUheU

C.最小頻率為D.最大頻率為:‘

hh

7.如圖所示，某同學(xué)用一定頻率的入射光照射鋅板來研究光電效應(yīng)，則（）

驗電器鋅板光源

A.任意光照射鋅板都有光電子逸出

B.若發(fā)生光電效應(yīng)，入射光頻率越高，光電子的最大初動能越大

C.電子吸收光子的能量，需要積累能量的時間

D.入射光越強，單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)目一定越多

8.下列關(guān)于光的本性的說法中正確的是（）

A.光不可能同時既具有波動性，又具有粒子性

B.光具有波粒二象性是指既可以把光看成宏觀概念上的波，也可以看成微觀概念上

的粒子

C.光的干涉、衍射現(xiàn)象說明光具有波動性，光電效應(yīng)說明光具有粒子性

D.頻率低、波長長的光，粒子性特征顯著：頻率高、波長短的光，波動性特征顯著

二、多選題

9.圖甲為一列簡諧橫波在時的波形圖，圖乙為介質(zhì)中平衡位置在x=2.5m處的質(zhì)點

的振動圖像，下列說法正確的是（）

A.該波的波速為0.5m/s

B.該波的傳播方向為x軸正方向

C.當(dāng)f=5s時，平衡位置在42m處的質(zhì)點恰好經(jīng)平衡位置向+），方向運動

D.從r=2s到t=4s的時間內(nèi)，平衡位置在A—0.7m處的質(zhì)點通過的路程為8cm

10.如圖，一束光沿半徑方向射向一塊半圓形玻璃磚，在玻璃磚底面上的入射角為仇

經(jīng)折射后射出4、b兩束光線，則（）

A.在玻璃中，a光的傳播速度小于b光的傳播速度

B.在真空中，a光的波長小于b光的波長

C.玻璃磚對a光的折射率小于對h光的折射率

D.若改變光束的入射方向使J角逐漸變大，則折射光線a首先消失

11.如圖所示，是分子間相互作用力與分子間距離的關(guān)系，其中兩虛線分別表示分子間

斥力和引力與分子間距離的關(guān)系，實線表示分子間作用力（斥力和引力的合力）與分子

間距離的關(guān)系，由圖可知下列說法中正確的是（）

A.分子間距離為必時，分子間沒有相互作用

B.分子間距離大于，D時，分子間的引力總是大于斥力

C.分子間距離增大時，分子間作用力可能先減小后增大再減小

D.分子間距離大于必時，增大分子間距離，分子間作用力總是做負(fù)功

12.如圖所示，由導(dǎo)熱材料制成的汽缸和活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在汽缸內(nèi)，活

塞與汽缸壁之間無摩擦，活塞上方存有少量液體，將一細(xì)管插入液體，活塞上方液體會

緩慢流出，在此過程中，大氣壓強與外界的溫度保持不變，則關(guān)于這一過程中汽缸內(nèi)的

氣體（）

試卷第4頁，共8頁

A.單位時間內(nèi)氣體分子對活塞撞擊的次數(shù)增多

B.氣體分子間存在的斥力是活塞向上運動的原因

C.氣體分子的速率分布情況不變

D.氣體對外界做的功等于氣體從外界吸收的熱量

三、實驗題

13.某同學(xué)用實驗的方法探究影響單擺周期的因素。

（1）下列關(guān)于單擺實驗的操作，正確的是。

A.擺球運動過程中擺角應(yīng)大于30°

B.擺球到達(dá)平衡位置時開始計時

C.擺球應(yīng)選用泡沫小球

D.保證擺球在同一豎直平面內(nèi)擺動

（2）正確組裝單擺后在擺球自然懸垂的情況下，用毫米刻度尺量出從懸點到細(xì)線與擺

球連接點的長度/'=0.9870m,再用游標(biāo)卡尺測出擺球直徑，結(jié)果如圖所示，則該擺球

的直徑為mm,單擺擺長/=m。

010

（3）實驗中，測出不同擺長/對應(yīng)的周期值T,作出/圖像，如圖所示，已知圖線

上A、B兩點的坐標(biāo)分別為（方，y/）、（心，J2）,可求出g=o

14.如圖所示，某同學(xué)用插針法測定一半圓形玻璃磚的折射率.在平鋪的白紙上垂直紙

面插大頭針＜、鳥確定入射光線，并讓入射光線過圓心0,在玻璃磚（圖中實線部分）

另一側(cè)垂直紙面插大頭針尸”使6擋住6、6的像，連接。6,圖中M為分界面，虛

線半圓與玻璃磚對稱，B、C分別是入射光線、折射光線與圓的交點，48、C￡＞均垂直

于法線并分別交法線于A、。點。

（1）設(shè)48的長度為。，A0的長度為右,。的長度為￡＞0的長度為4，為較方

便地表示出玻璃磚的折射率，需用刻度尺測量______，則玻璃磚的折射率可表示為

n=.

（2）該同學(xué)在插大頭針6前不小心將玻璃磚以。為圓心順時針轉(zhuǎn)過一小角度，由此測

得玻璃磚的折射率將（填“偏大”、"偏小”或“不變”）。

四、解答題

15.如圖所示為一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，f=0時刻0~25m部分的波形圖如

圖中實線所示，經(jīng)過&=0.4s該部分波形圖如圖中虛線所示，已知虛線上波峰對應(yīng)的平

衡位置到原點。的距離為12.5m，質(zhì)點A平衡位置的橫坐標(biāo)為乙=7.5m。

（1）求該簡諧橫波的波速；

（2）當(dāng)波速取最小值時，求質(zhì)點A的振動方程。

16.一根足夠長豎直輕彈簧，一端固定在地面上，另一端與質(zhì)量為1kg的物體A相連，

質(zhì)量為2kg的物體B與物體A用跨過光滑定滑輪的輕繩相連,彈簧勁度系數(shù)k=100N/m,

整個系統(tǒng)靜止，A、B兩物體等高，如圖所示。現(xiàn)剪斷輕繩，A在豎直方向做簡諧運動，

試卷第6頁，共8頁

B做自由落體運動。已知彈簧振子的周期公式為7=（其中"7為振子質(zhì)量，k為!

回復(fù)力和位移的比例系數(shù)）g取lOm/s?。求

（1）剛剪斷輕繩時，物體A的加速度大小;

（2）剪斷輕繩后物體A第一次運動到最低點所用的時間。

（3）剪斷繩子時刻作為計時起點，平衡位置為坐標(biāo)原點，豎直向下取為正方向，寫出

物體A做簡諧運動的振動方程。

因

o0

i

o

o

i

o

.

/zz

17.一個半圓柱形玻璃磚，其橫截面是半徑為R的半圓，AB為半圓的直徑，。為圓心,

如圖所示，玻璃的折射率為〃=近。

（1）一束平行光垂直射向玻璃磚的下表面，若光線到達(dá)上表面后，都能從該表面射出,

則入射光束在AB上的最大寬度為多少？

（2）一細(xì)束光線在。點左側(cè)與0相距且R處垂直于從下方入射，求此光線從玻璃

2

18.已知大氣壓強P。為76cmHg。裝置如圖所示，圓柱形氣缸內(nèi)的活塞把氣缸分隔成A,

8兩部分,4為真空，用細(xì)管將B與U形管相連,細(xì)管與U形管內(nèi)氣體體積可忽略不計，

氣體可視為理想氣體。開始時，U形管中左邊水銀面比右邊高6cm,氣缸中氣體溫度”

為27℃。

（D將活塞移到氣缸左端，保持氣體溫度不變，穩(wěn)定后U形管中左邊水銀面比右邊高

62cm。求開始時氣缸中A、8兩部分體積之比；

（2）再將活塞從左端緩緩向右推動，并在推動過程中隨時調(diào)節(jié)氣缸B內(nèi)氣體的溫度，

使氣體壓強隨活塞移動的距離均勻增大，且最后當(dāng)活塞回到原處時氣體的壓強和溫度都

恢復(fù)到最初的狀態(tài)，求此過程中氣體的最高溫度1；

試卷第8頁，共8頁

參考答案:

1.D

【詳解】A.小球運動過程中，除重力做功外，還有彈簧的彈力做功，則小球的機械能不守

恒，選項A錯誤；

B.根據(jù)對稱可知，小球在最低點時的加速度等于開始時彈簧處在原長時的加速度，即大小

為

a=gsin6

選項B錯誤；

C.彈簧彈力與重力沿斜面方向的分量的合力充當(dāng)小球運動的回復(fù)力，選項c錯誤；

D.小球的平衡位置滿足

,ngsin0=kA

可知小球做筒諧運動的振幅為

_mgsin0

A----------

k

選項D正確。

故選D。

2.D

【詳解】A.f=4s時，兩單擺處于平衡位置，該位置的回復(fù)力為零，A錯誤；

B.乙擺球在第1s末和第3s末速度大小相等方向相反，B錯誤；

C.由單擺的周期公式可知

得甲、乙兩個擺的擺長之比為

C錯誤；

D.由圖可知，甲擺的振幅為2cm,周期為4s,且零時刻位于平衡位置并開始向上運動，故

甲擺球位移隨時間變化的關(guān)系式為

D正確。

答案第1頁，共10頁

故選D。

3.D

【詳解】BC.孔B和障礙物C尺寸明顯大于波長，不會發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象，但仍會發(fā)生衍

射現(xiàn)象，只是不明顯，不易觀察，BC錯誤；

AD.孔A和障礙物。尺寸分別小于和接近波長，會發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象，A錯誤，D正確。

故選D。

4.C

【詳解】A.小炭粒是有很多炭分子組成的固體微粒，它的運動是水分子的撞擊引起的，故

它的運動是布朗運動，不是擴散現(xiàn)象，故A錯誤；

B.水的溫度為時，水分子不會停止熱運動，則小炭粒不會停止運動，故B錯誤：

C.炭粒越小，表面積越小，同一時刻撞擊炭粒的水分子越少，沖力越不平衡，炭粒運動越

明顯，故C正確；

D.小炭粒做無規(guī)則的運動是水分子的撞擊引起的，而不是分子力推動，故D錯誤；

故選C。

5.C

【詳解】A.根據(jù)氣體做功的表達(dá)式卬=&=2犬=小”可知?_丫圖線和體積橫軸圍成的

面積即為做功大小，所以氣體在人過程中對外界做的功等于過程中對外界做的功,

A錯誤；

B.氣體從af人，滿足玻意爾定律pV=C,所以

T..=Tb

所以△4"=(),根據(jù)熱力學(xué)第一定律AU=O+W可知

。=?！?+叱〃

氣體從。fc,溫度升高，所以AU〃,>0,根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知

嗎，

結(jié)合A選項可知

%,=%<0

所以

答案第2頁，共10頁

Qbc>Qab

bfc過程氣體吸收的熱量大于af匕過程吸收的熱量，B錯誤；

C.氣體從c->4,溫度降低，所以AU”<0,氣體體積減小，外界對氣體做功，所以叱“>0,

根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知?！?<0,放出熱量，C正確；

D.理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，根據(jù)刀,=9可知從

Hl=|f|

所以氣體從c-〃過程中內(nèi)能的減少量等于hfc,過程中內(nèi)能的增加量，D錯誤。

故選C。

6.D

【詳解】陽極與陰極之間的電勢差U,由陰極發(fā)射的電子被加速后打到陽極（不計電子的初

速度），電子到達(dá)陽極時的動能用=eU；電子被加速后打到陽極（不計電子的初速度），會

產(chǎn)生包括X光在內(nèi)的各種能量的光子，其中光子能量的最大值等于電子的動能.則光子的

最大能量

E?,=Et=eU

光子能量與頻率間關(guān)系為

E=hv

X光的最大頻率

v=工組

hh

X光波長與頻率間關(guān)系為

Z=-

V

X光的最短波長

zi.

‘v?,eU

故D項正確，ABC三項錯誤.

故選D。

7.B

【詳解】A.每種金屬都有各自的極限頻率，只有當(dāng)入射光的頻率大于金屬的極限頻率，才

能發(fā)生光電效應(yīng)，所以并不是任意光照射鋅板都有電子逸出，A錯誤；

答案第3頁，共10頁

B.若發(fā)生光電效應(yīng)，根據(jù)光電效應(yīng)方程

hv-W&=Ehn

可知，入射光的頻率越高，光電子的最大初動能越大，B正確；

C.光子的能量不能積累，所以電子吸收光子的能量，不需要積累能量的時間，C錯誤：

D.光照強度是指單位時間內(nèi)照射到單位面積上的光子的能量，本題是用一定頻率的光照射

鋅板，所以入射光越強，單位時間內(nèi)照射到鋅板上的光子數(shù)越多，但是只有在光電效應(yīng)發(fā)生

時，逸出的光電子數(shù)目一定越多，D錯誤。

故選B。

8.C

【詳解】AB.光具有波粒二象性，不能把光看成宏觀概念上的波，故AB錯誤；

C.干涉和衍射是波的特有現(xiàn)象，光的干涉、衍射現(xiàn)象說明光具有波動性，光電效應(yīng)和康普

頓效應(yīng)說明光具有粒子性，故C正確；

D.頻率低、波長長的光，波動性特征顯著，頻率高、波長短的光，粒子性特征顯著，故D

錯誤。

故選C。

9.ACD

【詳解】A.由圖甲可知波長為2m,由圖乙可知周期為4s,則波速為

A,2

v=—=—m/s=().5m/s

T4

故A正確；

B.由圖乙可知，f=0時刻，x=2.5m處的質(zhì)點向+y方向運動，根據(jù)波形平移法可知，該波

的傳播方向為x軸負(fù)方向，故B錯誤；

C.由于

可知當(dāng)f=5s時，平衡位置在x=2m處的質(zhì)點恰好經(jīng)平衡位置向+＞方向運動，故C正確;

D.從f=2s到，=4s的時間內(nèi)，由于

T

Az=2s=—

2

可知平衡位置在x=0.7m處的質(zhì)點通過的路程為

5=2A=8cm

答案第4頁，共10頁

故D正確。

故選ACDo

10.ABD

【詳解】AC.根據(jù)光的折射定律可知，玻璃對“光的折射率大于對匕光的折射率，又由于

C

n=—

v

可得。光的傳播速度小于6光的傳播速度，A正確，C錯誤；

B.波長越短，介質(zhì)對該光的折射率越大，因此在真空中，“光的波長小于6光的波長，B正

確；

D.折射率越大，臨界角越小，越容易發(fā)生全反射，因此若增大入射角仇則折射光線〃首先

發(fā)生全反射，D正確；

故選ABD。

11.BCD

【詳解】A.分子之間的斥力和引力是同時存在的，分子間距離為w時，分子間的引力與斥

力大小相等，A錯誤；

B.由圖中實線知：當(dāng)r>%時，分子之間的距離減小時，分子間的引力總是大于斥力，分

子力表現(xiàn)為引力，B正確；

C.分子間距離增大時，當(dāng)"石時，分子之間的距離增大時，分子力減小，當(dāng)時，分

子之間的距離增大時，分子力先增大后減小，C正確：

D.分子間距離大于力時，分子力表現(xiàn)為引力，增大分子間距離，分子間作用力總是做負(fù)功，

D正確。

故選BCDo

12.CD

【詳解】A.活塞上方液體逐漸流出，對活塞受力分析可得，汽缸內(nèi)氣體壓強減小，又汽缸

內(nèi)氣體溫度不變，則單位時間氣體分子對活塞撞擊的次數(shù)減少，故A錯誤；

B.氣體分子對活塞的碰撞是活塞向上運動的原因，故B錯誤；

C.外界的溫度保持不變，導(dǎo)熱材料制成的汽缸內(nèi)氣體溫度不變，氣體分子的速率分布情況

不變，故C正確；

D.汽缸內(nèi)氣體溫度不變，汽缸內(nèi)氣體內(nèi)能不變；汽缸內(nèi)氣體壓強減小，體積變大，氣體對

外界做功；據(jù)熱力學(xué)第一定律，氣體對外界做功等于氣體從外界吸收的熱量，故D正確。

答案第5頁，共10頁

故選CDo

41

13.BD12.00.9930------(x2-x,)

y2一%

【詳解】(1)[1]A.擺球運動過程中擺角大于30。，不能看成簡諧運動，故A錯誤;

B.在平衡位置擺球的速度最大，計時比較準(zhǔn)確，故B正確;

C.擺球選用泡沫小球，在擺動中受空氣阻力較大，故C錯誤；

D.擺球不在同一豎直平面內(nèi)擺動，將成為圓錐擺，不是單擺，故D正確。

故選BD。

(2)⑵[3]主尺的讀數(shù)為12mm,游標(biāo)尺的最小分度為0.1mm,游標(biāo)尺的讀數(shù)為0.1mmx0=0

該擺球的直徑為

12mm+0.1mmx0=12.0mm

單擺的擺長為

12.0

0.9870m+---mm=0.9930m

2

(3)[4]根據(jù)單擺的周期公式

即

g

有

47r24M

M=---，)’2=------X2

8g

聯(lián)立解得

4乃2/\

g=(wX)

必一乂

14.。和乙37"偏大

【詳解】(1)口][2]由幾何關(guān)系,可得

sin0,--^―

,BO

sin=-^―

2CO

因此玻璃的折射率為

答案第6頁，共10頁

sin-_BO/

sin02工_h

cd

因此只需測量。和/3即可；

(2)[3]當(dāng)玻璃磚順時針轉(zhuǎn)過一個小角度時，在處理數(shù)據(jù)時，認(rèn)為//是不變的，即入射角不

變，而減小，所以測量值

/3

將偏大。

15.(1)y=200〃+75WsS=1,2,3…)；(2)y=10sin(—^/+—)cm

484

【詳解】(1)由波形圖可知，波長九=20m波沿x軸正方向傳播，則

成+(12.5-5)=必/(〃=0,1,23-)

解得

y=200：+75mzs(〃=0123…)

75

⑵"。時，波速最小為了m/s,此時

2

V15

則

加生="皿必

T8

7T

"0時刻質(zhì)點A正在向y軸正方向振動，設(shè)初相位為6,8=9故質(zhì)點A的振動方程

4

.八..1571.

y-10sin(—jrt+—)cm

jr

16.(1)?=20m/s2;(2)Z=—；(3)x=-0.2cosl0/(m)

【詳解】(1)當(dāng)系統(tǒng)靜止時

T=mag

7=mAg+g

則剪斷輕繩時，由牛頓第二定律可知

聯(lián)立解得

答案第7頁，共10頁

a==20m/s2

機A

(2)剪斷輕繩時，A的速度0,位于簡諧振動的最高點，第一次運動到最低點所用的時間

為半個周期，即

t=0.5T

彈簧振子的周期公式

I，杵=2萬屆后

則

TT

^0.57--

10

(3)剪斷輕繩時，A的速度0,位于簡諧振動的最高點，當(dāng)彈簧彈力等于A的重力時，A

位于簡諧振動的平衡位置。設(shè)此時壓縮量為巧，則

3="?Ag

由于

A=X]+冗2

聯(lián)立解得

A=Xj+x2=0.1m4-0.1m=0.2m

物體A做簡諧運動的振動方程為

27r

x-Asincot--0.2cos(—r)=-0.2cosl0r(m)

17.(1)及R；(2)距。點魚R

2

【詳解】(1)在。點左側(cè)，設(shè)從E點射入的光線進(jìn)入玻璃磚后在上表面的入射角恰好等于

全反射的臨界角仇則OE區(qū)域的入射光線經(jīng)上表面折射后都能從玻璃磚射出，如圖甲。由

全反射條件有

A

答案第8頁，共10頁

由幾何關(guān)系有

OE=RsinC=——R

2

由對稱性可知，若光線都能從上表面射出，光束的寬度最大為

L=2赤=0R

(2)設(shè)光線在距0點迫R的C點射入后，在上表面的入射角為a,由(1)解得結(jié)果知

2

。=60。＞。，