福州名校2022—2023 学年第二学期第四学段模块考试
高二 物理学科 选择性必修一模块试卷
(完卷 75 分钟 满分 100 分)
一、单项选择题（本题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分。每小题只有一个选项
符合题目要求）
1．下列关于光学常识的描述中说法正确的是（ ）
A．光学镜头上的增透膜是利用光的衍射现象
B．雨后路面上的油膜呈现彩色，是光的折射现象
C．光纤通信及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理
D．光可以发生偏振，说明光是纵波
2．关于下列各图，说法正确的是（ ）
A．图甲中，实验现象说明薄板上的蜂蜡是非晶体
B．图乙当分子间距离为 r0时，分子力为零
C．图丙中，T1对应曲线为同一气体温度较高时的速率分布图
D．图丁中微粒越大，单位时间内受到液体分子撞击次数越多，布朗运动越明显
3.如图，落山的太阳看上去正好在地平线上，但实际上太阳已处于地平线以下，
观察者的视觉误差大小取决于当地大气的状况．造成这种现象的原因是( )
A．光的反射
B．光的折射
C．光的直线传播
D．小孔成像
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4．如图，一粗细均匀的 U型玻璃管开口向上竖直放置，左、右两管都封有一定
质量的理想气体 A、B，水银面 a、b间的高度差为 h1，水银柱 cd的长度为 h2，
且 h1=h2，a面与 c面恰处于同一高度。若在右管开口端取出少量水银，系统重新
达到平衡，则（ ）
A．A气体的压强大于外界大气压强
B．B气体的压强变化量大于 A气体的压强变化量
C．水银面 c上升的高度小于水银面 a下降的高度
D．水银面 a、b间新的高度差小于右管上段新水银柱的长度
二、双项选择题（本题共 4 小题，每小题 6 分，共 24 分。每小题有两个选项符
合题目要求。全部选对得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分）
5．某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到如图甲所示的条纹，仅改
变一个实验条件后，观察到的条纹如图乙所示。他改变的实验条件可能是（ ）
A．减小光源到单缝的距离
B．减小双缝之间的距离
C．增大双缝到光屏之间的距离
D．换用频率更高的单色光源
6．如图所示，两种单色光组成的复色光照射到三棱镜上，
从另一边射出，则下列说法中正确的是（ ）
A．a光的波长小于 b光波长
B．这种材料对 a光的折射率大于对 b光的折射率
C．若用同一种装置观察双缝干涉图样，a光的条纹间距大于 b光的条纹间距
D．若从同一介质射向空气发生全反射时，a光的临界角大于 b光的临界角
7．某同学用喝完的饮料罐，制作一个简易气温计。如图所示，在这个空的铝制
饮料罐中插入一根粗细均匀的透明吸管，接口处用蜡密封。吸管中引入一段长度
可忽略的油柱，在吸管上标上温度刻度值。罐内气体可视为理想气体，外界大气
压不变，以下说法中正确的有（ ）
A．吸管上的温度刻度值左小右大
B．吸管上的温度刻度分布不均匀
C．气温升高时，罐内气体增加的内能大于吸收的热量
D．在完全失重的环境下，这个气温计仍可使用
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8．一定质量的理想气体从 a状态开始，经过 a→b、b→c、c→d、d→a四个过程
后回到初状态 a，p-T图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．a状态下，单位时间内撞击单位面积容器壁的气体
分子数比 b状态下多
B．d状态下，单位时间内撞击单位面积容器壁的气体
分子数比 b状态下多
C．b→c过程中气体与外界交换的热量小于气体 d→a
过程与外界交换的热量
D．a→b过程中气体吸收的热量等于气体 c→d过程中向外界放出的热量
三、填空和实验题（共 4 题，每空 2 分，共 20 分）
9．如图所示，把一个上表面为平面、下表面为球面的凸透镜放在水平玻璃板上。
现用单色光垂直于透镜的上表面向下照射，从上向下观察，可以看到一系列明暗
相间的同心圆环状条纹，这些同心圆环状条纹叫做牛顿环。
此干涉条纹是由_________反射光和__________反射光叠加形成
（选填序．号．：①凸透镜上表面，②凸透镜下表面，③玻璃上表面，④玻璃下表
面）；
由内向外条纹间距_______
(选填序．号．：⑤越来越大，⑥越来越小，⑦不变)
10．如图所示，两个容器 A和 B容积不同，内部装有气
体，其间用细管相连，管中有一小段水银柱将两部分气
体隔开。当 A中气体温度为 tA，B中气体温度为 tB，且
tA > tB，水银柱恰好在管的中央静止。若对两部分气体降
温，使它们的温度都降低相同的温度，则水银柱将
__________移动（向左，向右，不会）
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11．如图甲所示，用气体压强传感器探究气体等温变化的规律，操作步骤如下：
①把注射器活塞推至注射器中间某一位置，将注射器与压强传感器、数据采集
器、计算机逐一连接；
②移动活塞，记录注射器的刻度值 V，同时记录对应的由计算机显示的气体压
强值 p；
③重复上述步骤②，多次测量；
1
④根据记录的数据，作出V P图线，如图乙所示。
（1）完成本实验的基本要求是___________（填正确答案标号）。
A．在等温条件下操作
B．封闭气体的注射器密封良好
C．必须弄清所封闭气体的质量
D．气体的压强和体积必须用国际单位
1
（2）理论上由V P图线分析可知，如果该图线___________，就说明气体的体
积跟压强的倒数成正比，即体积与压强成反比。
12．利用双缝干涉测定光的波长实验中，双缝间距 d=0.4mm，双缝到光屏间的
距离 L=0.5m，用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如下图所示，分划板在图中
A、B位置时游标卡尺读数也如图中所给出，则：
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（1）分划板在图中 B位置时游标卡尺读数 xB=______mm；
（2）相邻两条纹间距Δx=______mm（保留三个有效数字）；
（3）该单色光的波长 =______nm（保留三个有效数字）；
（4）若改用频率较高的单色光照射，得到的干涉条纹间距将______（填“变大”、
“不变”或“变小”）。
四、计算题（共 3 题，共 40 分）
13．如图所示，一定质量的理想气体被活塞封闭在圆筒形的缸内．缸壁不可导热，
缸底导热，缸底到开口处高 h．轻质活塞不可导热，厚度可忽略，横截面积
S=100cm2，初始处于汽缸顶部．若在活塞上缓慢倾倒一定质量的沙子，活塞下移
时再次平衡．已知室温为 T1=300K，大气压强 P=1.0×105Pa，不计一切摩擦，5
g=10m/s2．
（1）求倾倒的沙子的质量 m；
（2）若对缸底缓慢加热，当活塞回到缸顶时被封闭气体的温度 T2为多大？
14、一湖面上有一伸向水面的混凝土观景台，如图所示是截面图，观景台下表面
恰好和水面相平，A为观景台右侧面在湖底的投影，水深 h＝4 m，在距观景台右
侧面 x＝4 m处有一可沿竖直方向上下移动的单色点光源 S，点光源 S可从距水面
高 3 m处下移到接近水面，在移动过程中，观景台水下被照亮的最远距离为 AC，
最近距离为 AB，若 AB＝3 m，求：
(1)水的折射率 n.
(2)光能照亮的最远距离 AC.(结果保留根式)
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15．一定质量的理想气体由状态 A经过状态 B变为状态 C，其有关数据如 p-T
图象甲所示。若气体在状态 A的温度为 TA=200K，在状态 C的体积为 V=0.6L。
A→B过程吸收热量为 150J。已知一定质量的理想气体，内能的变化量与温度的
变化量成正比，求：
（1）根据图象提供的信息，计算图中 VA的值；
（2）在图乙坐标系中，作出由状态 A经过状态 B变为状态 C的 V-T图象，并在
图线相应位置上标出字母 A、B、C．
（3）B→C过程，气体从外界吸收的热量为多少？
附加题：16．五角棱镜是光束定角度转向器之一，常用于照相机的取景器、图像
观察系统或测量仪器中。如图所示是五角棱镜的截面图。棱镜材料的折射率为 n，
AB面与 AE面垂直。一束单色光垂直 AB面入射，经 DE面和 BC面反射后垂直
AE面射出。该单色光的频率为 f，在真空（或空气）中传播的速度为 c。求：
（1）单色光在棱镜材料中的波长 =__________；
（2）BC面与 DE面的夹角 =__________；
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1、C 2、B 3、B 4、B 5、BC 6、AB 7、AD 8、BD
9、②③，⑥ 10、向右
11、 AB 为过坐标原点的倾斜直线 传感器与注射器间有气体
12、15.5 0.733 586 变小
13、m=25kg，T2=375K
4 12
14、(1) (2) 7 m
3 7
解析：(1)点光源 S在距水面高 3 m处发出的光在观景台右侧面与水面交接处折射到水里时，
sin i
被照亮的距离为最近距离 AB，由于 n＝ ，
sin r
x
32＋x2 4
所以水的折射率 n＝ ＝ .
AB 3
AB2＋h2
(2)点光源 S接近水面时，光在观景台右侧面与水面交接处折射到水里时，被照亮的距离为
最远距离 AC，此时，入射角为 90°，折射角为临界角 C
n sin 90° AC
2＋h2 4
则： ＝ ＝ ＝ 可得 sin C 3＝
sin C AC 3 4
sin C 3 7 12
由数学知识得 tan C＝ ＝ ，解得 AC＝htan C＝ 7 m.
cos C 7 7
15．（1）0.4L；（2） ；（3）120J
【详解】(1)状态 A 的热力学温度
TA=t+273=-73+273=200（K）
由图甲可知：A 至 B 为等压过程，B 至 C 为等容过程．对 A 至 C，由理想气体状态方程有：
pAVA p CVC
TA TC
解得
5
V p CVCTA 2.0 10 0.6 200A 0.4LpATC 1.5 10
5 400
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(2)由盖 吕萨克定律
VA V B
TA TB
解得
V VATBB 0.4
300
0.6L
TA 200
因为 B 至 C 为等容过程，所以 VC=VB=0.6m3，图象如图所示．
（3）从 A 到 B 压强不变，体积增大
V 0.6L-0.4L=0.2L
气体对外做功
W p V 1.5 105 0.2 10 3 J=-30J
则由热力学第一定律可知
U W Q
即
k(300 200) 150J-30J=120J
解得
k=1.2J/K
从 B 到 C 体积不变，则 W=0，则
UBC=QBC
即
QBC=k TBC=1.2(400-300)J=120J
即 B→C 过程，气体从外界吸收的热量为 120J。
c
16、（1） nf ；（2）45
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c
【解析】（1）光在棱镜中传播的速度 v
n
c
光从空气传到棱镜中，频率 f 不变，有 v f 可得 nf
（2）画出光路图如图所示
KH为反射面DE的法线，KI为反射面 BC的法线
由反射定律有 1 2， 3 4
光线 IJ与光线GH垂直，有 1 2 3 4 90
由于KH FE ，KI FB ，可得 5 6 2 4 180
由几何关系有 5 6 180
解得 45
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