2022-2023学年辽宁省辽东区域教育科研共同体高二（下）期中物理试卷
一、单选题（本大题共7小题，共28.0分）
1. 如图所示为铝锂锰合金的显微图样，从图中可以看到，金属是有很多细小的晶粒组成。下列关于金属的说法正确的有( )
A. 没有固定的熔点 B. 天然具有规则的几何形状
C. 小晶粒的取向杂乱无章 D. 沿不同方向的导热性能不同
2. 如图是蓝色大闪蝶，在阳光下可以看到其翅膀灿烂闪烁。蓝色大闪蝶的翅膀表面有凸起的翅脊，这些翅脊有一串类似台阶的结构，光照射翅脊上“台阶结构”的简化光路如图所示，若台阶结构上下表面平行，则此现象是( )
A. 光的衍射 B. 光的全反射 C. 光的偏振 D. 光的干涉
3. 下列关于能量转换过程的叙述，违背热力学第一定律的有( )
A. 空调在制冷过程中，从室内吸收的热量少于向室外放出的热量
B. 热水倒入保温杯后，热水和杯子的温度都变得更高
C. 某新型热机工作时将从高温热源吸收的热量全部转化为功，而不产生其他影响
D. 冰箱的制冷机工作时从箱内低温环境中提取热量散发到温度较高的室内
4. 一圆柱形透明介质放在水平地面上，其横截面如图所示，点为圆心，直径竖直，右侧半圆面镀银。一光线从点水平向右射入介质，光线在点的入射角为，在镀银处发生一次反射后射出介质，且射出时光线水平向左，则该介质的折射率为( )
A. B. C. D.
5. 如图为两分子系统的势能与两分子间距离的关系曲线。在由变到的过程中，分子间的作用力( )
A. 大小增大，表现为引力 B. 大小增大，表现为斥力
C. 大小减小，表现为引力 D. 大小减小，表现为斥力
6. 如图所示，容积为的汽缸固定在水平地面上，汽缸壁及活塞导热性能良好，活塞面积为，厚度不计。汽缸两侧的单向阀门气体只进不出均与打气筒相连，开始活塞两侧封闭空气的体积均为，压强均为。现用打气筒向活塞左侧打气次，向活塞右侧打气次。已知打气筒每次能打入压强为、体积为的空气，外界温度恒定，空气视为理想气体，不计活塞与汽缸间的摩擦。则稳定后汽缸内空气的压强为( )
A. B. C. D.
7. 如图所示，表示一定质量的理想气体沿箭头所示的方向发生状态变化的过程，则该气体压强变化情况是( )
A. 从状态到状态，压强增加 B. 从状态到状态，压强增加
C. 从状态到状态，压强增加 D. 从状态到状态，压强增加
二、多选题（本大题共3小题，共12.0分）
8. 如图所示为太阳光射到空气中的小水珠发生色散的简化光路示意图，、为折射出的两种单色光，则光( )
A. 折射率较大 B. 在水中的传播速度较大
C. 光的频率较大 D. 从水中射向空气时全反射临界角较大
9. 如图所示，两端封闭的形管中装有水银，分别封闭住、两部分气体，当它们温度相同且、端竖直向上放置，静止时左右液面高度差为，以下说法中正确的是( )
A. 使、两部分气体升高相同的温度，两部分气体的压强差变大
B. 使、两部分气体降低相同的温度，则两侧水银柱高度差变大
C. 当形管由图示位置开始自由下落时，则两侧水银柱高度差变大
D. 若形管由竖直向上放置变为水平放置，两部分气体的压强差变大
10. 如图所示，一定质量的理想气体由状态变化到状态，则气体( )
A. 处于状态时的内能大于处于状态时的内能
B. 由状态变化到状态的过程中，其内能先增大后减小
C. 由状态变化到状态的过程中，气体从外界吸收的热量为
D. 体积为时，其温度最高
三、实验题（本大题共2小题，共18.0分）
11. 某同学在用双缝干涉测量光的波长的实验中，已知两缝间的间距为，以某种单色光照射双缝时，在离双缝远的屏上，用测量头测量条纹间的宽度：先将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第条亮纹，此时手轮上的示数如图甲所示；然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第条亮纹中心对齐，此时手轮上的示数如图乙所示。根据以上实验，测得的这种光的波长________保留两位有效数字；中央亮纹的宽度__________填“大于”“小于”或“等于”其他亮纹的宽度；若仅将屏向远离双缝的方向移动，可以__________填“增加”或“减少”从目镜中观察到的条纹个数。
12. 在做“用油膜法估测油酸分子大小”的实验时，已经准备的器材有：油酸酒精溶液、滴管、量筒、浅盘和水、玻璃板、坐标纸、彩笔， 。
下面个图反映“用油膜法估测油酸分子大小”实验中的个步骤，将它们按操作先后顺序排列应是__________用字母表示。
在做“用油膜法估测油酸分子大小”的实验中，已知实验室中使用的油酸酒精溶液的体积浓度为，又用滴管测得每滴这种油酸酒精溶液的总体积为，将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上，在玻璃板上描出油膜的边界线，再把玻璃板放在画有边长为的正方形小格的纸上，测得油膜占有的小正方形个数为。用以上字母、、、、表示油酸分子的直径__________。
某学生在做该实验时，发现测得的直径偏大，可能的原因是 。
A.在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点
B.在计算油膜面积时，把凡是半格左右的油膜都算成了一格
C.在滴入量筒之前，配制的溶液在空气中搁置了较长时间
四、计算题（本大题共3小题，共30.0分）
13. 如图所示是一个用透明介质做成的四棱柱的横截面图，其中，，现有一束光从点垂直入射到棱镜的面上，在面恰好发生全反射，又经面反射，从点垂直于面射出。已知，求：
该透明介质的折射率并判断光线射入介质后是否会面上发生全反射；
光在透明介质中的传播时间。
14. 如图所示，某水银气压计的玻璃管顶端高出水银槽液面，因上部混入少量空气，使其读数不准。当气温为，标准气压计读数为时，该气压计读数为。
在相同气温下，若用该气压计测量气压，测得读数为，则实际气压为多少；
若在气温为时，用该气压计测得读数为，则实际气压为多少。
15. 某探究小组设计了一个报警装置，其原理如图所示。在竖直放置的圆柱形容器内用面积、质量的活塞密封一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动。开始时气体处于温度、活塞与容器底的距离的状态。环境温度升高时容器内气体被加热，活塞缓慢上升恰好到达容器内的卡口处，此时气体达到状态。活塞保持不动，气体被继续加热至温度的状态时触动报警器。从状态到状态的过程中气体内能增加了。取大气压，求气体
在状态的温度；
在状态的压强；
由状态到状态过程中从外界吸收热量。
答案和解析
1.【答案】
【解析】
【分析】
由多晶体的特点得解。
本题主要考查多晶体的特点，知道多晶体具有各向同性是解题的关键，难度不大。
【解答】
由题意可知，由于金属是有很多细小的晶粒组成，故可知，金属为多晶体，具有固定的熔点；没有天然的几何外形；具有各向同性，而小晶粒的取向杂乱无章，故C正确，ABD错误。
2.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查光的薄膜干涉现象，基础题目。
结合题设和条纹特征分析即可判断。
【解答】
由图可知射向翅脊的光被翅脊的前、后表面反射，在翅脊的前表面处会形成彩色的条纹，这种情况属于薄膜干涉，是光的干涉现象，故D正确，ABC错误。
3.【答案】
【解析】
【分析】
热力学第一定律：一个热力学系统的内能增加等于外界对它传递的热量与外界对它所做的功的和。
热力学第二定律：不可能是热量从低温物体传向高温物体而不引起其他变化；不可能从单一热源吸收热量，使之全部变为有用功而不引起其他变化。
理解热力学第一定律和热力学第二定律的意义是解题的关键。
【解答】
A.空调在制冷过程中，从室内吸收的热量少于向室外放出的热量，不违背热力学第一定律，故A错误；
B.热水倒入保温杯后，杯子的温度升高，而热水温度不会升高，违背热力学第一定律，故B正确；
C.不可能从高温热源吸收热量全部转化为功，而不产生其他影响，不违背热力学第一定律，故C错误；
D.冰箱的制冷机工作时从箱内低温环境中提取热量散发到温度较高的室内，不违背热力学第一定律，故D错误。
4.【答案】
【解析】
【分析】
根据题意做出光路图，根据折射定律结合几何关系求折射率。
【解答】
由于只发生一次反射，根据对称性可知光路图如图所示：
由几何关系可得，
由折射定律可知。
故选C。
5.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查分子势能与分子力特征，能从图像得出有用的信息是解题的关键。
根据图像分析出分子间距离变化情况，分子势能变化情况，从而得出分子力做功情况，分子力变化情况和表现情况即可判断。
【解答】
由图知，在由变到过程中，分子间的距离逐渐增大，分子势能逐渐减小，则分子力做正功，可见分子力表现为斥力，且分子力逐渐减小，故D正确，ABC错误。
6.【答案】
【解析】解：最终两侧压强为，左侧体积为，右侧体积为，则。
对左侧有：
对右侧有：
联立解得：，故A正确，BCD错误；
故选：。
分别对两侧的封闭气体分析出变化前后的状态参量，结合气体的等温变化及玻意耳定律和体积之间的关系联立等式即可完成分析。
本题主要考查了气体的等温变化及玻意耳定律，解题的关键点是分析出变化前后的状态参量，联立等式即可完成分析。
7.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查气体状态的图像问题，能从图像得出有用的信息是解题的关键。
根据理想气体状态方程得出表达式，得出图像各点与坐标原点连线斜率的含义，结合图逐一分析即可判断。
【解答】
由可得，可见图像中各点与坐标原点连线的斜率为。由图知，从状态到状态，各点与坐标原点连线的斜率逐渐减小，则气体的压强逐渐增加；从状态到状态，各点与坐标原点的斜率先减小后增大，则气体的压强先增加后减小；从状态到状态，各点与坐标原点连线的斜率逐渐增大，则气体的压强逐渐减小；从状态到状态，各点与坐标原点连线的斜率先增大后减小，则气体的压强先减小后增加。故A正确，BCD错误。
8.【答案】
【解析】
【分析】
本题主要考查折射定律的应用。结合题图，由折射定律可知两单色光的折射率大小关系；由可知两单色光在水中的传播速度大小关系；由折射率的大小关系可知光的频率的大小关系；由可知光从水中射向空气时全反射临界角的大小关系，由此即可正确求解。
【解答】
A.由题图可知，光从空气进入小水珠时，光的偏折程度大，光的折射角小，由折射定律可知光的折射率大于光的折射率，故A错误；
B.由可知，光在水中的传播速度大于光在水中的传播速度，故B正确；
C.光的折射率大于光的折射率，则光的频率大于光的频率，故C错误；
D.设全反射临界角为，由，可知光从水中射向空气时全反射临界角大于光从水中射向空气时全反射临界角，故D正确。
9.【答案】
【解析】
【分析】
本题主要考查查理定律的应用。由题意得到、两部分气体的压强大小关系，升高或降低相同的温度时，假设气体体积不变，由查理定律得，由此分析两部分气体的压强变化及水银柱高度差的变化情况；当形管由图示位置开始自由下落时，由完全失重现象判断液柱的高度差；形管由竖直向上放置变为水平放置，高出的水银柱不再对产生压强，由此分析两部分气体的压强差变化，由此分析即可正确求解。
【解答】
设管气体压强为，管气体压强为，则有，此时，升高或降低相同的温度时，假设气体体积不变，由查理定律有，得，升高相同的温度，初状态压强大的气体压强增加量大，即，所以右侧气柱长度变大，左侧气柱长度变小，高度差变大，两部分气体的压强差变大；降低相同的温度，初状态压强大的气体压强减少量大，即，右侧气柱长度变小，左侧气柱长度变大，两侧水银柱高度差变小，故A正确，B错误；
C.当形管由图示位置开始自由下落时，系统处于完全失重状态，高出的水银柱不再对产生压强，右管中的气体会将水银柱向左管压，所以两侧水银柱高度差变大，故C正确；
D.若形管由竖直向上放置变为水平放置，高出的水银柱不再对产生压强，右管中的气体会将水银柱向左管压，部分气体压强增大，部分气体压强减小，两部分气体的压强差变小，稳定后两部分气体的压强相等，压强差为，故D错误。
10.【答案】
【解析】
【分析】
本题主要考查图象、理想气体状态方程以及热力学第一定律的应用，明确图象的物理意义是解决问题的关键。理想气体的内能只与温度有关，由理想气体状态方程列式求得状态时和状态时的温度关系，即可知两状态时气体的内能大小关系；由图象可得与的关系式，结合理想气体状态方程可得温度与体积的关系式，由数学知识可知温度最高时对应气体的体积，由此分析由状态变化到状态的过程中气体内能的变化情况；由状态变化到状态的过程中，气体体积增大，气体对外界做功，气体对外界做的功等于图象中图线与轴所围图形的面积，由热力学第一定律求解气体从外界吸收的热量，由此即可正确求解。
【解答】
A.由一定质量的理想气体状态方程得，代入数据解得，因为一定质量的理想气体的内能由温度决定，所以理想气体处于状态时的内能等于处于状态时的内能，故A错误；
题给图象的方程为，根据一定质量的理想气体状态方程有，联立两式得，当时，有最大值，此时气体的内能最大，所以气体的内能先增大后减小，故BD正确；
C.因为，由状态变化到状态的过程中气体内能不变，即，气体体积增大，气体对外界做功，气体对外界做的功等于图象中图线与轴所围图形的面积大小，由图象可得，气体对外界做功，由热力学第一定律得，解得气体从外界吸收的热量，故C正确。
11.【答案】 等于 减少
【解析】【详解】分划板中心刻线与第条亮纹中心对齐时的示数为
分划板中心刻线与第条亮纹中心对齐时示数为
条纹间距离
由相邻两亮纹的间距公式 ，解得光的波长为
由双缝干涉产生各相邻条纹间距相等的特点可知，中央亮纹的宽度等于其他亮纹的宽度。
若仅将屏向远离双缝的方向移动，即增大，由公式 ，可知两相邻亮纹的间距增加，则减少从目镜中观察到的条纹个数。
12.【答案】痱子粉
【解析】【详解】要完成本实验，还缺少的器材有痱子粉。
“用油膜法估测油酸分子大小”实验中的个步骤：配置油酸酒精溶液测定一滴油酸酒精溶液的体积准备浅水盘形成油膜描绘油膜边缘测量油膜面积计算分子直径，因此操作先后顺序排列应是。
一滴油酸酒精溶液体积为
纯油酸的体积
所形成油膜的面积为
油膜的厚度，即油酸分子的直径为
在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，导致油酸浓度比计算值小了一些，算出的一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积比实际值大，由 可得，变大，A正确；
B.在计算油膜面积时，把凡是半格左右的油膜都算成了一格，可知计算出油膜的面积变大，由 可得，变小，B错误；
C.在滴入量筒之前，配制的溶液在空气中搁置了较长时间，可知酒精挥发，导致油酸浓度比计算值大了一些，算出的一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积比实际值小，由 可得，变小，C错误。
故选A。
13.【答案】解：光线从左侧垂直射入棱镜时，透射方向不变，光路图如图所示：
；
光线射到时，由几何知识得，入射角为
由于恰好发生全反射，该棱镜的临界角为，则
解得：；
由几何知识分析得到，光线射到面上时入射角为，可知会发生全反射。
由几何关系可知，介质中的光程为：；
因为，所以；
可得光在透明介质中的传播时间。
【解析】本题主要是考查了光的折射和全发射，解答此类题目的关键是弄清楚光的传播情况，画出光路图，根据图中的几何关系求出折射角或入射角，然后根据光的折射定律或全反射的条件列方程求解。
光垂直射入棱镜时方向不变，光从棱镜射入空气，若入射角大于临界角会产生全反射，光在介质的分界面上，一定有反射；画出光路图，根据角度求解发生全反射时的临界角进行分析；
根据几何光线求出光束在棱镜中传播的路程，结合求出光束在棱镜中传播的速度，从而得出光束在棱镜中传播的时间。
14.【答案】解：根据平衡知识得：
上部混有少量的空气压强为：
上部混有少量的空气体积：
若在气温为时，用该气压计测得的气压读数为，
空气体积：
气体温度不变，根据玻意耳定律得：
1
2
0；
根据气体状态方程得：
代入数据解得：
。
【解析】找出封闭空气柱的初末状态参量，温度不变，根据玻意而定律列式求解即可；
找出封闭空气柱的初末状态参量，气压计读数为，和时一样，说明气体做等容变化，根据查理定律或理想气体状态方程列式求解即可．
解决本题关键是分析出空气柱的初末状态参量，判断变化过程中做何种变化，选择合适的气体实验定律列式求解，再根据平衡求出实际大气压强即可．
15.【答案】根据题意可知，气体由状态变化到状态的过程中，封闭气体的压强不变，则有
解得
从状态到状态的过程中，活塞缓慢上升，则
解得
根据题意可知，气体由状态变化到状态的过程中，气体的体积不变，则有
解得
根据题意可知，从状态到状态的过程中气体对外做功为
由热力学第一定律有
解得
【解析】从状态到状态的过程中气体发生等压变化，根据盖吕萨克定律求气体在状态的温度；
从状态到状态的过程中气体发生等容变化，根据查理定律求气体在状态的压强；
根据求出从状态到状态的过程中气体对外做的功，再根据热力学第一定律求由状态到状态过程中从外界吸收热量。
第1页，共1页
