吉林省实验中学2021-2022学年高二下学期第三次月考物理试题（解析版）

吉林省实验中学 2021-2022 学年度下学期高二年级线上教学诊断检测（三） 物理 本试卷分第I 卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100 分，考试时间90 分钟。第 I 卷1 至5 页，第Ⅱ卷为第6 页。 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。并在规定位置粘贴考试用条 形码。 2.请认真阅读答题卡上的注意事项，在答题卡上与题号相对应的答题区域内答题，写在试卷、 草稿纸上或答题卡非题号对应答题区域的答案一律无效。不得在答题卡上做任何标记。 3.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需 改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。 4.考试结束后，答题卡要交回，试卷由考生自行保存。 第I 卷 一、选择题：本题包括14 小题，每小题3 分，共42 分。在每小题给出的四个选项中，只有 一项符合题目要求。 1. 做简谐运动的单摆，其摆长不变，若摆球的质量增加为原来的2 倍，摆球经过平衡位置的速度减为原来 的 ，则单摆振动的（ ） A. 周期减半 B. 周期不变 C. 振幅变大 D. 振幅不变 【答案】B 【解析】 【详解】AB．根据题意，由单摆的周期公式 可知，若单摆的摆长不变，则单摆的振动周期不 变，故A 错误B 正确； CD．振幅是反映单摆运动过程中的能量大小的物理量，根据题意，由 可知，摆球经过平衡位 置时的动能变为原来的 ，根据机械能守恒定律可知，最高点的重力势能变为原来的 ，由 可 得，摆球上升的最大高度变为原来的 ，则振幅会减小，故CD 错误。 故选B。 2. 下列关于晶体和非晶体的说法中，正确的是（ ） A. 金属没有确定的几何形状，所以金属是非晶体 B. 晶体都具有各向异性，而非晶体都表现为各向同性 C. 同种物质也可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现 D. 粘在一起的糖块打碎之后，具有各种不同的形状，说明糖块不是晶体 【答案】C 【解析】 【详解】A．区分晶体与非晶体是看其有没有固定的熔点，金属具有固定的熔点，为晶体，故A 错误； B．晶体分为单晶体和多晶体，单晶体各向异性，多晶体各向同性，非晶体各向同性，故B 错误； C．同种物质也可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现，比如：金刚石与石墨，故C 正确； D．粘在一起的糖块打碎之后，具有各种不同的形状，但有固定的熔点，为晶体，故D 错误。 故选C。 3. 如图所示，一个竖直圆盘转动时，固定在圆盘上的小圆柱带动一个T 型支架在竖直方向振动，T 型支架 下面连接一个弹簧和小球组成的振动系统，小球浸没在水中，当小球振动稳定时（ ） A. 小球振动的频率与圆盘转速无关 B. 小球振动的 振幅与圆盘转速无关 C. 圆盘的转速越大，小球振动的频率越大 D. 圆盘的转速越大，小球振动的振幅越大 【答案】C 【解析】 【详解】AC．小球振动的频率与圆盘转速有关，小球做受迫振动，小球振动频率等于圆盘转动的频率，圆 盘的转速越大，小球振动的频率越大，A 错误，C 正确； BD．小球振动的振幅与圆盘转速有关，圆盘转动的频率越接近小球和弹簧组成的系统的固有频率，小球的 振幅越大，BD 错误。 故选C。 4. 某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到如（甲）图所示的条纹，仅改变一个实验条件后，观 察到的条纹如（乙）图所示。他改变的实验条件可能是（ ） A. 换用频率更低的单色光源 B. 减小双缝到光屏之间的距离 C. 增大双缝之间的距离 D. 减小光源到单缝的距离 【答案】A 【解析】 【详解】根据 其中L 是双缝到光屏之间的距离，d 是双缝之间的距离， 是波长，波长与频率之间的关系为 A．换用频率更低的单色光源，波长较长，条纹间距较大，选项A 正确； B．减小双缝到光屏之间的距离，则条纹间距减小，选项B 错误； C．增大双缝之间的距离，则条纹间距减小，选项C 错误； D．减小光源到单缝的距离，对条纹间距无影响，选项D 错误。 故选A 。 5. 氧气分子在0°C 和100°C 温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别 如图中两条曲线所示。下列说法正确的是（ ） A. 图中两条曲线与横轴围成的面积不相等 B. 图中虚线对应于氧气分子平均动能较大的情形 C. 图中实线对应于氧气分子在100°C 时的情形 D. 与0°C 时相比，100°C 时氧气分子速率出现在600～800m/s 区间内的分子数占总分子数的百分比较小 【答案】C 【解析】 【详解】A．由题图可知，在0°C 和100°C 两种不同情况下各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分 子速率间的关系图线与横轴所围面积都应该等于1，即图中两条曲线与横轴围成的面积相等，A 错误； BC．由图可知，具有最大比例的速率区间，100°C 时对应的速率大，说明图中实线对应于氧气分子在 100°C 时的情形，对应的平均动能较大，虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形，B 错误，C 正确； D．图中实线对应于氧气分子在100°C 时的 情形，可知与0°C 时相比，100°C 时氧气分子速率出现在600～ 800m/s 区间内的分子数占总分子数的百分比较大，D 错误； 故选C。 6. 如图，在研究光电效应的实验中，保持P 的位置不变，用单色光a 照射阴极K，电流计G 的指针不发生 偏转；改用另一频率的单色光b 照射K，电流计的指针发生偏转，那么（ ） A. 向右移动滑动变阻器的滑片P，电流计G 的示数会减小，直到为零 B. 延长单色光a 的照射时间一定能使电流计的指针发生偏转 C. 用单色光b 照射时通过电流计的电流由d 到c D. 单色光a 的波长一定大于单色光b 的波长 【答案】D 【解析】 【详解】A．由电路图可知，加在光电管两端的电压为正向电压，所以向右移动滑动变阻器的滑片P，光 电管两端电压增大，则产生的光电流会增大（饱和时不变），所以电流计G 的示数会增大或不变，故A 错 误； B．能否发生光电效应，只与光的频率有关，由题意知，单色光a 的频率小于极限频率，所以延长单色光a 的照射时间也不能使其发生光电效应，故B 错误； C．由电路图可知，光电子从阴极K 逸出，运动到A 极，经d 到c，而电子的运动方向与电流的方向相反， 所以通过电流计的电流由c 到d，故C 错误； D．由题意得，单色光a 的频率小于单色光b 的频率，由 可知，光的频率越大，波长越小，所以单色光a 的波长一定大于单色光b 的波长，故D 正确。 故选D。 7. 虹和霓是太阳光在水珠内分别经过一次和两次反射后出射形成的，可用白光照射玻璃球来说明.两束平行 白光照射到透明玻璃球后，在水平的白色桌面上会形成MN 和PQ 两条彩色光带，光路如图所示.M 、N、 P、Q 点的颜色分别为 A. 紫、红、红、紫 B. 红、紫、红、紫 C. 红、紫、紫、红 D. 紫、红、紫、红 【答案】A 【解析】 【详解】试题分析：色光的波长越长，频率越小，折射率越小， ，所以经玻璃球折射后，紫光的偏折最大，红光的偏折较小，即光带MN 的最左端为紫光，右端为红光， 光带PQ 的最左端为红光，最右端为紫光，故A 正确． 考点：光的折射 8. 如图所示，直线为光电子的遏止电压与入射光频率的关系，已知直线的纵、横截距分别为-a、b，电子电 荷量为e，下列表达式正确的是（ ） A. 普朗克常量 B. 金属的逸出功 C. 若入射光频率为3b，则光电子最大初动能一定为aD. 金属的截止频率vc=b 【答案】D 【解析】 【详解】AB．根据光电效应方程 根据动能定理得 解得 变形得 根据图像得 解得 AB 错误； C．若入射光频率为3b，则光电子最大初动能为 C 错误； D．金属的截止频率 D 正确。 故选D。 9. 如图所示，将甲分子固定于坐标原点O 处，乙分子放置于r 轴上距离O 点很远的r4处，r1、r2、r3为r 轴 上的三个特殊的位置，甲、乙两分子间的作用力F 和分子势能Ep随两分子间距离r 的变化关系分别如图中 两条曲线所示，设两分子间距离很远时，Ep=0。现把乙分子从r4处由静止释放，下列说法中正确的是（ ） A. 乙分子从r4到r2做加速度先增大后减小的加速运动，从r2到r1做加速度增大的减速运动 B. 乙分子从r4到r2的过程中，分子势能先减小后增大，在r2位置时分子势能最小 C. 当分子间距离 r =r3时，分子间作用力F 表现为斥力 D. 乙分子的可能运动到O< r <r1的位置 【答案】A 【解析】 【详解】A．当分子力等于零时，分子势能最小，则有题图的虚线为Ep—r 图线，实线为F—r 图线，r =r2 时分子的斥力与引力大小相等，合力等于零，由实线F—r 图线可知，从r4到r2分子力先增大后减小，因此 乙分子从r4到r2做加速度先增大后减小的加速运动，乙分子从r2到r1受逐渐增大的斥力作用，因此从r2到 r1做加速度增大的减速运动，A 正确； B．乙分子从r4到r2的运动中，分子力一直做正功，分子势能减小，分子力的合力等于零时，分子势能最 小，即在r2位置时分子势能最小，B 错误； C．当分子间距离r =r3时，甲乙两分子间分子的斥力和引力同时存在，且分子引力大于斥力，分子间作用 力F 表现为引力，C 错误； D．由Ep—r 图线可知，r =r1处，Ep=0，由能量守恒可知，乙分子运动到r1位置时速度等于零，因此乙分子 运动的范围是r1≤r ≤r4，D 错误。 故选A。 10. 一定质量的理想气体从状态 开始，经历三个过程 、 、 回到原状态，其 图像如图所示， 、 、 分别表示状态 、 、 的压强，下列判断正确的是（ ） A. 过程 中气体一定放出热量 B. C. 过程 中单位时间内与单位面积器壁碰撞的分子数不变 D. 过程 中气体放出的热量大于外界对气体做的功 【答案】D 【解析】 【详解】A． 过程中，气体的温度保持不变，气体的内能不变，气体的体积变大，外界对气体做负功， 根据热力学第一定律可知，此过程气体从外界吸热，A 错误； B．由图像可知， 过程中， 与 成正比，由理想气体状态方程 可知 过程中气体的压强不变，即 过程中，气体的温度保持不变，气体的体积变大，根据玻意耳定律可得 可得 联立可得 B 错误； C． 过程中气体的压强不变，气体的温度降低，气体分子的平均动能减小，根据气体压强微观意义可知， 单位时间内与单位面积器壁碰撞的分子数增大，C 错误； D． 过程中气体的温度降低，气体的内能减少，气体的体积减小，外界对气体做功，根据热力学第一定 律可知，气体放出的热量大于外界对气体做的功，D 正确； 故选D。 11. 一列简谐横波在t=0.4s 时的波形图如图（a）所示，P 是介质中的质点，图（b）是质点P 的振动图像。 已知该波在该介质中的传播速度为30m/s，则（ ） A. 该波的周期为0.6s B. 该波的波长为12m C. 质点P 的平衡位置坐标为x=9m D. 该波沿x 轴正方向传播 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图b 可知，波的周期为1.2s，A 错误； B．根据波长公式 可得波长为36m，B 错误； C．根据三角函数的对应关系可知，P 点右侧到半波长处距离 有 可得 由因为 对应的y 坐标为10cm 可知 左侧对应的 则 故C 正确； D．由振动图像可知，质点P 将向下振动，再根据同侧法即可得到波应往x 轴负方向传播，D 错误。 故选C。 12. 中国健康发展研究中心发布的《国民视觉健康报告》白皮书显示，我国学生的近视率在逐年增加。沉 迷电子产品已成为影响青少年视力的“杀手”。现代医学采用激光“焊接”视网膜技术来治疗近视，所用 激光的波长 。已知普朗克常量 ，光在真空中传播速度c=3×108m/s，则该 激光中每个光子能量的数量级为（ ） A. 10-20 B. 10-19 C. 10-18 D. 10-17 【答案】B 【解析】 【详解】每个光子的能量 代入数据得 故选B。 13. 一列沿x 轴传播的简谐横波在t=0 时刻的波形如图甲所示，图乙是位于x=1m 的质点N 此后的a-t 图像， Q 是位于x=10m 处的质点。则下列说法正确的是（ ） A. 波沿x 轴正方向传播，波源的起振方向向下 B. 在t=10s 时，质点Q 的位置坐标为（10m，-8cm） C. 在5.5～6.0s 时间内，质点N 的速度在减小，加速度在增大 D. 在t=8s 时，质点Q 处于最低点 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图乙可知，在t=0 时刻，N 点的加速度为零，再经过1s 加速度正向最大，则到达最低点， 可知t=0 时刻质点N 在平衡位置向下振动，结合波形图，可知波沿x 轴正方向传播，波源的起振方向向上， 选项A 错误； B．波速为 波从M 点传到Q 的时间为7s，质点Q 起振方向向上，则在t=10s 时，即再经过3s= ,质点Q 振动到波谷 位置，则Q 的位置坐标为（10m，-8cm），选项B 正确； C．在5.5～6.0s 时间内，质点N 的振动情况与1.5~2s 的相同，由图像可知，加速度在减小，速度在增加， 选项C 错误； D．波从M 点传到Q 的时间为7s，质点Q 起振方向向上，在t=8s 时，质点Q 处于最高点，选项D 错误。 故选B。 14. 工业上我国对产品的质量检测其中一种是采用光学检测玻璃装置的合格性。如下图甲所示是货物的运 输轨道，图乙是某次对某玻璃装置的质量检测。当光束以垂直玻璃砖底面的方向射入，当光束以与O 点连 线夹角 射入时，光线恰好在玻璃砖内发生全反射，若玻璃的折射率为 ，则 （ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】画出光路图，如图所示 根据折射定律，光在上表面折射时，满足 根据几何关系 根据全反射临界角公式 解得 故ACD 错误，B 正确。 故选B。 二、多项选择题：本题包括6 小题，每小题4 分，共24 分。在每小题给出的四个选项中，有 多项符合题目要求。全部选对的得4 分，选对但不全的得2 分，有选错的得0 分。 15. 关于教材中出现的以下四张图片，下列说法正确的是（ ） A. 图1 所示疾驰而过的急救车使人感觉音调变化，是由于波的叠加引起的 B. 图2 所示竖直的肥皂膜看起来常常是水平彩色横纹，是由于光的衍射产生的 C. 图3 所示泊松亮斑现象是由于光的衍射产生的 D. 图4 所示水中的气泡看上去特别明亮，是由于光的全反射引起的 【答案】CD 【解析】 【详解】A．图1 所示疾驰而过的急救车使人感觉音调发生变化，当急救车靠近时，感觉声调变高，反之 急救车远离时，感觉声调变低。这是由于多普勒效应引起的，故A 错误； B．图2 所示竖直的肥皂膜看起来常常是水平彩色横纹，是由于光的薄膜干涉产生的，故B 错误； C．图3 所示泊松亮斑现象是由于光的衍射产生的，故C 正确； D．图4 所示水中的气泡看上去特别明亮，是由于光从水进入气泡时发生了全反射引起的，故D 正确。 故选CD。 16. “冷”“热”二词常闻于生活，与之相关的“热现象”无所不在、无时不有——远涉宇宙变迁，近涉高 新科技，涵盖所有实际发生的过程。这一宏观现象与系统中大量微观粒子的无规则运动密切联系。下列说 法正确的是（ ） A. 布朗运动是悬浮在液体中的小颗粒的无规则运动 B. 悬浮在液体中的颗粒越大，布朗运动越明显 C. 扩散现象不是化学反应的结果，而是由重力作用和对流引起的 D. 扩散现象与温度有关，温度越高，扩散现象越明显 【答案】AD 【解析】 【详解】A．布朗运动是悬浮在液体中的小颗粒的无规则运动，故A 正确； B．悬浮在液体中的颗粒越大，碰撞的不平衡性越不明显，布朗运动越不明显，故B 错误； C．扩散现象是由于分子的无规则运动引起的，不是一种化学反应，也不是重力作用和对流引起的，故C 错误； D．扩散现象与温度有关，温度越高，分子的无规则运动越剧烈，扩散现象越明显，故D 正确。 故选AD。 17. 下列说法正确的是（ ） A. 某黑体在不同温度下的辐射强度与波长的关系如图甲所示，则温度 B. 同一光电管的光电流与电压之间的关系曲线如图乙所示，则入射光的波长关系为 C. 同一光电管的光电流与电压之间的关系曲线如图乙所示，则甲光的强度大于乙光的强度 D. 图丙为康普顿效应的示意图，入射光子与静止的电子碰撞，碰后散射光的波长不变 【答案】BC 【解析】 【详解】A．随着温度的升高各种波长的辐射强度都有所增加，辐射强度的极大值向波长较小的方向偏移， 则 故A 错误； B．根据爱因斯坦光电效应方程有 根据动能定理有 整理得 由图乙可知，入射光的频率关系应为 根据 可得，入射光的波长关系为 故B 正确； C．由图乙可知，甲光照射下的饱和电流大于乙光照射下的饱和电流，则甲光的强度大于乙光的强度，故 C 正确； D．图丙为康普顿效应的示意图，入射光子与静止的电子碰撞，碰后光子的能量变小，由 可知，波 长变长，故D 错误。 故选BC。 18. 一列绳波在水平方向上传播，现对其频闪照相，拍摄频率为5Hz。在同一底片上多次曝光后形成照片如 图所示。照片中A、B、C、D 四点为同一水平线上的四点，且AB=BC=CD=2cm。以下说法正确的是（ ） A. 该绳波波长为4cm B. 该绳波波速可能为60m/s C. 该波可能与周期为0.08s 的另一列绳波发生干涉 D. 同一次曝光时B、D 两处质点振动方向相反 【答案】CD 【解析】 【详解】A．根据题意可知，波长为AB 中点到CD 中点长度的2 倍，则 A 错误； B．设绳波的周期为T，根据题意可知 得到 则波速有 若波速为60m/s，n 取不到整数解，故波速不可能为60m/s，B 错误； C．当n=2 时，周期为0.08s，可能与周期为0.08s 的另一列绳波发生干涉，C 正确； D．由于B、D 间距为半个波长，所以同一次曝光时，B、D 两处质点振动方向相反，D 正确； 故选CD。 19. 如图所示， 为某种玻璃制成的三棱镜的横截面，其 ， 。AB 长度为6L。今 有一束单色光从距离B 点为L 的P 点垂直BC 边入射，从AC 边上的M 点出射，出射方向与AC 的夹角为 ，不考虑光的多次反射，已知光在真空中传播速度为c，且 ， 。则下 列说法正确的是（ ） A. 三棱镜的折射率为 B. 三棱镜的折射率为 C. 光在AB 边发生全反射 D. 光从P 点入射到M 点出射的时间为 【答案】ACD 【解析】 【详解】ABC．光从BC 边射入，从AC 边射出，则在AB 边发生全反射，由于不考虑光的多次反射，则光 线在玻璃中的光路图如图所示 由几何关系可得 光在AC 边M 点 玻璃的折射率为 故AC 正确，B 错误； D．光从P 点入射至N 点，由几何关系可得 在 中，由正弦定理可得 光在P 点入射到M 点射出的距离为 光在玻璃中的传播速度为 所以光从P