高二物理
命题人：王涛远 审题人：李明生
说明：本试卷满分 100 分，考试时间 75 分钟，答案请写在答题卡上，交卷时只交答题卡。
一、单项选择题：本题共 7 小题，每小题 4 分，共 28 分（在每小题给出的四个选项中，只
有一项是符合题目要求的）
1．夏天开空调，冷气从空调中吹进室内，则室内气体分子的（ ）
A．每个分子的速率都会相应地减小 B．平均速率变大
C．热运动剧烈程度加剧 D．速率小的分子数所占的比例升高
2．下列四幅图分别对应四种有关分子动理论的说法，正确的是（ ）
A．任意一个分子在 100时的速率一定比 0时要大
B．图中的连线是微粒的运动轨迹
C．当两个相邻的分子间距离为 r0 时，它们之间的势能达到最小值
D．实验中要尽可能保证每颗玻璃球与电子秤碰撞时的速率相等
3．通过对光现象的深入分析可以了解光的本质规律。以下是一些光现象的示意图，图甲是劈尖干涉的装
置及形成的条纹示意图，图乙是双缝干涉示意图，图丙是一束复色光进入水珠后传播光路示意图，图丁是
自然光通过偏振片 P、Q 的实验结果。下列说法中正确的是（ ）
A．图甲中，将两平板玻璃中间的纸片拿掉一张后，条纹间距不变
B．图乙中，若只增大屏到挡板间距离，两相邻亮条纹间距离将减小
C．图丙中，a 光在水珠中传播速度一定大于 b 光在水珠中传播速度
D．图丁中，从图示位置转动偏振片 P，光屏上亮度将逐渐变暗
4．如图所示，ABC 是边长为 L 的等边三棱镜，一束单色光照射在 AB 边上的 D 点，入射角为 45，折射
光线在 BC 面的反射光照射到 AC 面的 E 点（图中未标出）不考虑光在 AC 面的反射，已知三棱镜对该光
的折射率为 2 ，光在真空中的传播速度为 c，则下列说法正确的是（ ）
A．光有可能在 BC 面上发生全反射
2L
B．光从 D 点传播到 E 点所用时间为
2c
C．保持入射方向不变，入射点从 D 点向下移，光从 D 点传到 AC 面所用时间一定不变
D．保持入射点不变，将入射角略增大一些，光线在 BC 面上可能发生全反射
5．如图所示，在做“测量玻璃的折射率”实验时，先在白纸上放好块两面平行的玻璃砖，描出玻璃砖的
两个边 MN 和 PQ，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针 P1 和 P2 ，然后在另一侧透过玻璃砖观察，再插上大头
针 P3 、 P4 ，然后做出光路图，根据光路图计算得出玻璃的折射率。关于此实验，下列说法中正确的是
（ ）
A．大头针 P4 只须挡住 P3 的像
B．在测量数据时，仅用毫米刻度尺也能获得计算折射率所需要的全部数据
sin i2
C．利用量角器量出 i1 、 i2 ，可求出玻璃砖的折射率 n
sin i1
D．如果误将玻璃砖的边 PQ 画到 PQ，折射率的测量值将偏大
6．如图所示，在 a、b 两点存在两个相同的波源垂直于纸面做简谐运动，振动方程均为
y 0.1sin 2t m ，所激发的横波在均匀介质中向四周传播。a、b、c 为直角三角形的三个顶点，
ab 6m ， ac 8m 。已知从 a 点发出的波在 t 1.5s 时到达 b 点。下列说法正确的是（ ）
A．在 t 2s 时，由 b 点发出的波恰好传至 c 点
B．c 点起振方向沿 y 轴负方向
C．经过足够长时间后 c 点振幅为 0.2m
D．在 t 1.5s 时，bc 中点位移大小为 0.2m
7．如图所示，劲度系数为 k 的轻质弹簧一端固定，另一端连接一质量为 m 的小木块放置在粗糙程度相同
的水平面上的 O 点，此时弹簧长度为弹簧原长。一颗质量为 m0 的子弹以水平速度 v0 击中木块，木块和子
弹一起向左侧运动到 A 点后向右运动，最远到达 B 点，然后在 O 点两侧往复运动。已知 AO 之间的距离为
L，小木块与水平面的动摩擦因数为 ，取重力加速度为 g，下列选项正确的是（ ）
m v
A．子弹打入小木块后，子弹和木块的共同速度为 0 0
m
B．小木块从开始运动到第一次回到 O 点的过程中克服摩擦力做功为 2mgL
2 m m g
C．OB 间的距离为 L 0
k
m m
D．小木块第一次从 A 点运动到 O 点的时间为 0
2 k
二、多选题：本题共 3 小题，每小题 5 分，共 15 分（在每小题给出的四个选项中，有多项
是符合题目要求的。全部选对的得 5 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分）
8．一定质量的气体，温度不变仅体积减小后，气体的压强增大，用分子动理论的观点分析，这是因为
（ ）
A．气体分子的总数增加
B．单位体积内的分子数目不变
C．气体分子运动的平均动能不变
D．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
9．如图所示，OBCD 为半圆柱体玻璃的横截面，OD 为直径，一束由蓝光和黄光组成的复色光沿 AO 方向
从真空射入玻璃，分两束分别射到圆柱面的 B、C 两点。只考虑第一次射向圆弧的光线，下列说法正确的
是（ ）
A．射到 B、C 两点的光分别是黄光、蓝光
B．光从 O 传到 B 与光从 O 传到 C 的时间相等
C．若从圆弧面只有一处光线射出，则一定是从 C 点射出
D．若将复色光入射点从 O 平移到 D，两条光线在玻璃中传播的时间始终相等
10．平衡位置位于坐标原点的波源 M 沿 y 轴方向做周期为 2s 的简谐运动，产生的简谐波沿 x 轴传播。
t 0 时刻波的图像如图中实线所示，此时 M 恰好运动到 y 轴正向最大位移处。下列说法正确的是
（ ）
A．由波源 M 振动产生的简谐波与声波一样，都是横波
B．由波源 M 振动产生的简谐波在传播过程中遇到尺寸比其波长大的障碍物时，也能够发生衍射
C． t 0 时刻质点 P 正在向上振动
19
D．从 t 0 时刻开始，质点 Q 经过 s 达到波峰位置
6
三、实验题：本题共 2 小题，每空 2 分，共 20 分（把答案填在答题卡的横线上）
11．如图，在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，将实验仪器按要求安装在光具座上，单缝保持竖直方
向，滤光片为绿色滤光片（只能透过绿光），接通电源使光源正常工作。
（1）如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图甲所示，则在这种情况下波长
的测量值_________实际值（填“大于”、“小于”或“等于”）；
（2）已知双缝间距离 d 0.20mm ，双缝到毛玻璃屏间的距离为 l 75.0cm ，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第一条亮条纹中心对齐，此时手轮上的示数如图乙所示，读数 x1
_________mm，然后同方向转动手轮，使分划板中心刻线与第 6 条亮条纹中心对齐，此时手轮上的示数如
图丙所示，读数： x2 _________mm。根据以上实验，测得光的波长 _________m（保留两位有效数
字）。
（3）在本实验中，下列现象中能够观察到的有_________（填选项前的字母）
A．去掉滤光片后，目镜中可观察到彩色条纹
B．换一个两缝间距较小的双缝，干涉条纹间距变窄
C．将滤光片由绿色的换成红色的，干涉条纹间距变宽
D．将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽
12．（1）如图 1 反映“用油膜法估测分子的大小”实验中的 4 个步骤，将它们按操作先后顺序排列应是
_________（用符号表示）；
（2）实验中，将油酸溶于酒精，其浓度为每 1000mL 溶液中有 0.6mL 油酸。用注射器测得 1mL 上述溶液
有 75 滴，把 1 滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，画出油膜的形状，坐标纸中正方形方格的边
长为 1cm，如图 2 所示。试求：
油酸膜的面积是_________ cm2 ；
每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是_________mL；
按以上实验数据估测出油酸分子的直径是_________m（结果保留两位有效数字）。
（3）如果实验中油膜没有完全散开，测得的油酸分子直径_________（选填“偏大”或“偏小”）。
四、解答题：本题共 3 小题，满分 37 分（解答要写出必要的文字说明、公式和重要演算步
骤，只写出最后答案的不得分）
13．（12 分）某一体积为 V 的密封容器，充入密度为 、摩尔质量为 M 的气体，阿伏加德罗常数为 NA 。
求：
（1）该容器中气体分子的总个数；
（2）分子中心间的平均距离；
（3）现将这部分气体压缩成液体，体积变为V0 ，分子直径大小。（将液体分子视为球体模型）
14．（10 分）如图所示，某透明柱体的横截面为四分之一圆，圆心为 O，半径为 R。一束单色光从 OP 面上
的 M 点以入射角1 （大小未知）射入透明柱体，恰好在圆弧面上的 N 点发生全反射，反射光垂直 OQ 射
出透明柱体，已知光在真空中的传播速度为 c。
（1）若已知单色光在柱体中发生全反射的临界角 C0 45 ，求柱体材料的折射率 n0 ；
7
（2）若 sin ，求柱体材料的折射率 n；
1 20
（3）在（2）的条件下，求单色光从 M 点射入柱体到射出柱体所经历的时间 t。
15．（15 分）在光滑的水平地面上，质量均为 m 1kg 的滑块 B 和 C 中间夹一轻弹簧，轻弹簧处于原长状
态，左端固定在 B 上，右端与 C 接触但不固定，质量为 M 2kg 、半径为 R 1m 的四分之一光滑圆弧形
滑块 D 放置在 C 的右边，C、D 间距离足够远。质量为 m0 0.5kg 的滑块 A 以初速度 v0 10m / s 向右运
动与 B 发生碰撞，碰撞过程时间极短，碰后 A 被反弹，速度大小为 vA 2m / s ，重力加速度 g 取
10m / s2 。求：
（1）A、B 碰撞时损失的机械能；
（2）弹簧的最大弹性势能；
（3）试判断 C 是否能达到圆弧形滑块 D 的顶端？若不能到达，请计算 C 能达到的最大高度；若能到达，
请计算 C 到达 D 顶端的速度大小。
参考答案
1．D 2．C 3．D 4．C 5．B 6．D 7．C 8．CD 9．BC 10．BD
11．（1）大于 （2）2.120 13.870 6.3107 （3）AC
12．（1）bcad （2）130134 都对 8106 6.01010 ~ 6.21010 都对 （3）偏大
V M 6V0M
13．（1） NA ；（2） 3 ；（3） 3
M NA VNA
【详解】（1）气体的质量 m V
m V
气体分子的总个数 N nN N N
A M A M A
M Vmol M
（2）气体的摩尔体积Vmol ，每个气体分子平均占有的空间体积V1
NA NA
3 3 M
设气体分子间平均距离为 a，则有V1 a ，则 a V1 3
NA
M
分子中心间的平均距离为 3 。
NA
V0
（3）该部分气体压缩成液体，分子个数不变，设每个液体分子的体积为V1 ，则 N
V1
4 3 6V0M
又V1 r ，联立解得 d 2r 3
3 VNA
5 43R
14．（1） n 2 ；（2） n ；（3） t
0 4 24c
1
【详解】（1）根据临界角与折射率的关系有 sin C0
n0
解得 n0 2
（2）设单色光在柱体内发生全反射的临界角为 C，根据几何关系可知，光从 M 点射入后的折射角
2 2C 90
sin 1 5
根据光的折射定律有 n 1 ，且 sin C ，解得 n
sin2 n 4
c
（3）光在透明柱体内传播的速度大小 v
n
Rsin C
光在透明柱体内传播的路程 s R cosC
sin 2C
s 43R
光在透明柱体内传播的时间 t ，解得 t
v 24c
15．（1）6J；（2）9J；（3）见解析
【详解】（1）A 与 B 碰撞时动量守恒 m0v0 m0vA mvB
解得 vB 6m / s
1 1 1
损失的机械能 E m v2 m v2 mv2 6J
2 0 0 2 0 A 2 B
（2）弹簧压缩到最短时弹簧的弹性势能最大，B、C 的速度相等，设此时速度为 v1 ，
由动量守恒可得 mvB 2mv1
解得 v1 3m / s
1 1
则弹簧的最大弹性势能为 E mv2 2mv2 9J
pm 2 B 2 1
（3）设 C 与弹簧分开时 B、C 速度分别为 vB 和 vC ，
1 1 1
由动量守恒和能量守恒可得 mv mv mv ， mv2 mv2 mv2
B B C 2 B 2 B 2 C
解得 vB 0 ， vC 6m / s
1
以地面为零势能面，则滑块 C 的机械能为 E mv2 18J
1 2 C
假设 C 上升高度为 R 时二者相对静止，C 在竖直方向速度为 0，
则系统水平方向由动量守恒可得 mvC M mvD
解得 vD 2m / s
1 1 1
设滑块能上升的最大高度为 h，由机械能守恒定律有 mv2 mgh Mv2 mv2
2 C 2 D 2 D
解得 h 1.2m
2
可知 C 能达到 D 顶端，而滑块离开 D 顶端后做斜抛运动，离开 D 时竖直方向的速度 vy 2g h R
可得 vy 2m / s
则滑块离开 D 顶端时 vy 2m / s 、 vx vD 2m / s
2 2
由勾股定理，滑块离开 D 顶端时 vC vx vy 2 2m / s