大连市第八中学2020-2021学年高二下学期阶段检测物理试题-含答案

2020—2021下学期4月阶段测试高二年级物理试卷（大连八中）一、选择题（1-6题为单项选择题，每小题4分；7-10题为多项选择题，每小题6分，共48分）1.如图所示，真空中有一个半径为R，质量分布均匀的玻璃球，频率为的细激光束在真空中沿直线BC传播，并于玻璃球表面的C点经折射进入玻璃球，并在玻璃球表面的D点又经折射进入真空中，已知，玻璃球对该激光的折射率为，则下列说法中正确的是（）A.出射光线的频率变小B.改变入射角的大小，细激光束可能在玻璃球的内表面发生全反射C.此激光束在玻璃中穿越时间为（c为真空中的光速）D.激光束的入射角为=45°2.如图一束单色光从一等边三棱镜AB边上的D点垂直射入三棱镜，已知，三棱镜对该单色光的折射率，则该束光经过三梭镜后　　A.一定从BC边射出B.可能从BC边射出C.一定从AC边射出D.不可能从AC边射出3.如图所示是一个柱体棱镜的横截面图，图中MN为圆弧，点E、F、G、H将半径OM分成5等份，虚线EE1、FF1、GG1、HH1平行于半径ON，ON边可吸收到达其上的所有光线．已知该棱镜的折射率，若平行光束垂直入射并覆盖OM，则光线能从棱镜NM射出的范围是A.NG1B.NF1C.NE1D.NH14.下面是四种与光有关的事实：①白光通过棱镜在屏上呈现彩色；②雨后天空出现彩虹；③肥皂泡的表面呈现彩色；④白光通过双缝在光屏上呈现彩色条纹．其中，与光的干涉有关的是()A.①②B.③④C.②③D.①③5.以下说法正确的是（）A.温度不等的两物体，其内能一定不等B.物体的温度是1K，也就是说物体温度是1℃C.当温度变化1℃时，也可以说成温度变化274KD.两块相同物质组成的物体（固体），质量相等，温度相同，体积相同，内能一样大6.有同学在做“用DIS研究温度不变时气体的压强跟体积的关系”实验时，缓慢推动活塞，在使注射器内空气体积逐渐减小的过程中，多次从注射器的刻度上读出体积值并输入计算机，同时由压强传感器将对应体积的压强值通过数据采集器传送给计算机。实验完成后，计算机屏幕上显示出如图所示的p—V图线（其中实线是实验所得图线，虚线为一根参考双曲线）。由于此图无法说明p与V的确切关系，所以改画p－图象，画出的p－图象应当是（　　）A.B.C.D.7.在光纤制造过程中，由于拉伸速度不均匀，会使得拉出的光纤偏离均匀的圆柱体，而呈现圆台形状如图所示．已知此光纤长度为L，圆台对应底角为，折射率为n，真空中光速为c．现光从下方垂直射入下台面，则　　A.光从真空射入光纤，光子频率不变B.光通过此光纤到达小截面的最短时间为C.从上方截面射出光束一定是平行光D.若满足，则光在第一次到达光纤侧面时不会从光纤侧面射出8.一般认为激光器发出的是频率为的“单色光”，实际上它的频率并不是真正单一的，激光频率是它的中心频率，它所包含的频率范围是(也称频率宽度)，其中和分别记为“上限频率”和“下限频率”．如图所示，某红宝石激光器发出的激光(其“上限频率”和“下限频率”对应的分别记为a光和b光)由空气斜射到平行液膜的上表面，射入时与液膜上表面成θ角．则下列说法正确的是(　　)A.a光从下表面射出时与入射光线间偏移的距离较大B.逐渐减小θ角，a光在液膜下表面先发生全反射C.b光更容易发生明显的衍射现象D.相同装置做双缝干涉实验，b光产生的干涉条纹间距较小9.2015年2月，美国科学家创造出一种利用细菌将太阳能转化为液体燃料的“人造树叶”系统，使太阳能取代石油成为可能。假设该“人造树叶”工作一段时间后，能将的水分解为氢气和氧气。已知水的密度，摩尔质量，阿伏加德罗常数。则（　　）A.被分解的水中含有水分子的总数约为个B.被分解的水中含有水分子的总数约为个C.一个水分子的体积为D.一个水分子的体积为10.下列四幅图分别对应四种说法，其中正确的是（　　）A.甲圈中微粒的运动就是物质分子的无 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热运动，即布朗运动B.乙图中当两个相邻的分子间距离为r0时，它们间相互作用的引力和斥力大小相等C.丙图是两分子系统的势能Ep与两分子间距离r的关系曲线，当时，分子间的作用力表现为斥力，且随着r的减小，分子力做负功D.丁图中洁净的玻璃板接触水面，要使玻璃板离开水面，拉力F必须大于玻璃板的重力，其原因是水分子和玻璃分子之间存在分子斥力二、实验题（本题共2小题，共14分）11.如图a所示，在测量玻璃折射率实验中，两位同学先在白纸上放好截面是正三角形ABC的三棱镜，并确定AB和AC界面的位置．然后在棱镜的左侧画出一条直线，并在线上竖直插上两枚大头针P1和P2，再从棱镜的右侧观察P1和P2的像．1.此后正确的操作步骤是．（选填选项前的字母）A．插上大头针P3，使P3挡住P2的像B．插上大头针P3，使P3挡住P1、P2的像C．插上大头针P4，使P4挡住P3的像D．插上大头针P4，使P4挡住P3和P1、P2的像2.正确完成上述操作后，在纸上标出大头针P3、P4的位置（图中已标出）．为测量该种玻璃的折射率，两位同学分别用圆规及刻度尺作出了完整光路和若干辅助线，如图甲、乙所示．在甲、乙图中能够仅通过测量ED、FG的长度便可正确计算出折射率的是图（选填“甲”或“乙”），所测玻璃折射率的表达式n=（用代表线段长度的字母ED、FG表示）．12.某实验小组利用如图甲所示的双缝干涉装置测量红光的波长。（1）按照实验裝置，转动测量头的手轮，将测量头的分划板中心刻线与某亮条纹的中心对齐，将该亮条纹定为第一条亮条纹，此时手轮上的示数如图乙所示，记为x1。然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第六亮条纹中心对齐，此时手轮上的示数如图丙所示，记为x2，此时的读数为___________mm，则相邻条纹的间距是___________mm。（2）已知双缝间距d为，测得双缝到屏的距离L为0.700m，由计算式λ=___________。（用x1、x2、d、L表示），求得所测红光波长为___________nm，（计算结果保留三位有效数字）。三、计算题（本题共3小题，共38分。要有必要的文字说明和解题步骤）13.如图所示，真空中有一截面为等腰直角三角形的三棱镜，一单色光从长度为2L的AM边上的中点D射入三棱镜，已知三棱镜对此单色光的折射率为，。（已知正弦定理；余弦定理（1）要使此单色光射到AB面上时恰好发生全反射，则求此时单色光在D点的入射角θ的正弦值；（2）求（1）中单色光从D点到AB面的时间t。14.在一端封闭、内径均匀的光滑直玻璃管内，玻璃管长，有一段长为的水银柱封闭着一定质量的理想气体。当玻璃管水平放置达到平衡时如图甲所示，被封闭气柱的长度；当管口向上竖直放置时，如图乙所示，被封闭气柱的长度。已知重力加速度g取10m/s2，外界温度保持不变。求：(1)大气压强p0（用cmHg表示）；(2)当玻璃管开口向上以的加速度匀加速上升，水银柱和玻璃管相对静止时被封闭气柱的长度。15.如图所示，用两个质量均为m、横截面积均为S的密闭活塞将开口向下竖直悬挂的导热气缸内的理想气体分成I、Ⅱ两部分，当在活塞A下方悬挂质量为m的两个物体后，整个装置处于静止状态，此时I、Ⅱ两部分气体的高度均为L0。已知环境温度、大气压强P0均保持不变，且满足5mg=P0S，不计一切摩擦。当取下一个物体后，两活塞重新恢复平衡，求活塞A上升的高度。2020—2021下学期4月阶段测试高二年级物理试卷（大连八中）答案版一、选择题（1-6题为单项选择题，每小题4分；7-10题为多项选择题，每小题6分，共48分）1.如图所示，真空中有一个半径为R，质量分布均匀的玻璃球，频率为的细激光束在真空中沿直线BC传播，并于玻璃球表面的C点经折射进入玻璃球，并在玻璃球表面的D点又经折射进入真空中，已知，玻璃球对该激光的折射率为，则下列说法中正确的是（）A.出射光线的频率变小B.改变入射角的大小，细激光束可能在玻璃球的内表面发生全反射C.此激光束在玻璃中穿越时间为（c为真空中的光速）D.激光束的入射角为=45°【答案】C2.如图一束单色光从一等边三棱镜AB边上的D点垂直射入三棱镜，已知，三棱镜对该单色光的折射率，则该束光经过三梭镜后　　A.一定从BC边射出B.可能从BC边射出C.一定从AC边射出D.不可能从AC边射出【答案】C3.如图所示是一个柱体棱镜的横截面图，图中MN为圆弧，点E、F、G、H将半径OM分成5等份，虚线EE1、FF1、GG1、HH1平行于半径ON，ON边可吸收到达其上的所有光线．已知该棱镜的折射率，若平行光束垂直入射并覆盖OM，则光线能从棱镜NM射出的范围是A.NG1B.NF1C.NE1D.NH1【答案】A4.下面是四种与光有关的事实：①白光通过棱镜在屏上呈现彩色；②雨后天空出现彩虹；③肥皂泡的表面呈现彩色；④白光通过双缝在光屏上呈现彩色条纹．其中，与光的干涉有关的是()A.①②B.③④C.②③D.①③【答案】B5.以下说法正确的是（）A.温度不等的两物体，其内能一定不等B.物体的温度是1K，也就是说物体温度是1℃C.当温度变化1℃时，也可以说成温度变化274KD.两块相同物质组成的物体（固体），质量相等，温度相同，体积相同，内能一样大【答案】D6.有同学在做“用DIS研究温度不变时气体的压强跟体积的关系”实验时，缓慢推动活塞，在使注射器内空气体积逐渐减小的过程中，多次从注射器的刻度上读出体积值并输入计算机，同时由压强传感器将对应体积的压强值通过数据采集器传送给计算机。实验完成后，计算机屏幕上显示出如图所示的p—V图线（其中实线是实验所得图线，虚线为一根参考双曲线）。由于此图无法说明p与V的确切关系，所以改画p－图象，画出的p－图象应当是（　　）A.B.C.D.【答案】A7.在光纤制造过程中，由于拉伸速度不均匀，会使得拉出的光纤偏离均匀的圆柱体，而呈现圆台形状如图所示．已知此光纤长度为L，圆台对应底角为，折射率为n，真空中光速为c．现光从下方垂直射入下台面，则　　A.光从真空射入光纤，光子频率不变B.光通过此光纤到达小截面的最短时间为C.从上方截面射出光束一定是平行光D.若满足，则光在第一次到达光纤侧面时不会从光纤侧面射出【答案】AD8.一般认为激光器发出的是频率为的“单色光”，实际上它的频率并不是真正单一的，激光频率是它的中心频率，它所包含的频率范围是(也称频率宽度)，其中和分别记为“上限频率”和“下限频率”．如图所示，某红宝石激光器发出的激光(其“上限频率”和“下限频率”对应的分别记为a光和b光)由空气斜射到平行液膜的上表面，射入时与液膜上表面成θ角．则下列说法正确的是(　　)A.a光从下表面射出时与入射光线间偏移的距离较大B.逐渐减小θ角，a光在液膜下表面先发生全反射C.b光更容易发生明显的衍射现象D.相同装置做双缝干涉实验，b光产生的干涉条纹间距较小【答案】AC9.2015年2月，美国科学家创造出一种利用细菌将太阳能转化为液体燃料的“人造树叶”系统，使太阳能取代石油成为可能。假设该“人造树叶”工作一段时间后，能将的水分解为氢气和氧气。已知水的密度，摩尔质量，阿伏加德罗常数。则（　　）A.被分解的水中含有水分子的总数约为个B.被分解的水中含有水分子的总数约为个C.一个水分子的体积为D.一个水分子的体积为【答案】BC10.下列四幅图分别对应四种说法，其中正确的是（　　）A.甲圈中微粒的运动就是物质分子的无规则热运动，即布朗运动B.乙图中当两个相邻的分子间距离为r0时，它们间相互作用的引力和斥力大小相等C.丙图是两分子系统的势能Ep与两分子间距离r的关系曲线，当时，分子间的作用力表现为斥力，且随着r的减小，分子力做负功D.丁图中洁净的玻璃板接触水面，要使玻璃板离开水面，拉力F必须大于玻璃板的重力，其原因是水分子和玻璃分子之间存在分子斥力【答案】BC二、实验题（本题共2小题，共14分）11.如图a所示，在测量玻璃折射率实验中，两位同学先在白纸上放好截面是正三角形ABC的三棱镜，并确定AB和AC界面的位置．然后在棱镜的左侧画出一条直线，并在线上竖直插上两枚大头针P1和P2，再从棱镜的右侧观察P1和P2的像．1.此后正确的操作步骤是．（选填选项前的字母）A．插上大头针P3，使P3挡住P2的像B．插上大头针P3，使P3挡住P1、P2的像C．插上大头针P4，使P4挡住P3的像D．插上大头针P4，使P4挡住P3和P1、P2的像2.正确完成上述操作后，在纸上标出大头针P3、P4的位置（图中已标出）．为测量该种玻璃的折射率，两位同学分别用圆规及刻度尺作出了完整光路和若干辅助线，如图甲、乙所示．在甲、乙图中能够仅通过测量ED、FG的长度便可正确计算出折射率的是图（选填“甲”或“乙”），所测玻璃折射率的表达式n=（用代表线段长度的字母ED、FG表示）．【答案】BD；乙；DE/GF．12.某实验小组利用如图甲所示的双缝干涉装置测量红光的波长。（1）按照实验裝置，转动测量头的手轮，将测量头的分划板中心刻线与某亮条纹的中心对齐，将该亮条纹定为第一条亮条纹，此时手轮上的示数如图乙所示，记为x1。然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第六亮条纹中心对齐，此时手轮上的示数如图丙所示，记为x2，此时的读数为___________mm，则相邻条纹的间距是___________mm。（2）已知双缝间距d为，测得双缝到屏的距离L为0.700m，由计算式λ=___________。（用x1、x2、d、L表示），求得所测红光波长为___________nm，（计算结果保留三位有效数字）。【答案】(1).(2).2.310(3).(4).660三、计算题（本题共3小题，共38分。要有必要的文字说明和解题步骤）13.如图所示，真空中有一截面为等腰直角三角形的三棱镜，一单色光从长度为2L的AM边上的中点D射入三棱镜，已知三棱镜对此单色光的折射率为，。（已知正弦定理；余弦定理（1）要使此单色光射到AB面上时恰好发生全反射，则求此时单色光在D点的入射角θ的正弦值；（2）求（1）中单色光从D点到AB面的时间t。【答案】（1）；（2）14.在一端封闭、内径均匀的光滑直玻璃管内，玻璃管长，有一段长为的水银柱封闭着一定质量的理想气体。当玻璃管水平放置达到平衡时如图甲所示，被封闭气柱的长度；当管口向上竖直放置时，如图乙所示，被封闭气柱的长度。已知重力加速度g取10m/s2，外界温度保持不变。求：(1)大气压强p0（用cmHg表示）；(2)当玻璃管开口向上以的加速度匀加速上升，水银柱和玻璃管相对静止时被封闭气柱的长度。【答案】(1)76cmHg；(2)38cm15.如图所示，用两个质量均为m、横截面积均为S的密闭活塞将开口向下竖直悬挂的导热气缸内的理想气体分成I、Ⅱ两部分，当在活塞A下方悬挂质量为m的两个物体后，整个装置处于静止状态，此时I、Ⅱ两部分气体的高度均为L0。已知环境温度、大气压强P0均保持不变，且满足5mg=P0S，不计一切摩擦。当取下一个物体后，两活塞重新恢复平衡，求活塞A上升的高度。【答案】