辽宁省葫芦岛市建昌县高级中学2019-2020学年高二物理下学期期初考试试题.doc

辽宁省葫芦岛市建昌县高级中学2019-2020学年高二物理下学期期初考试试题

辽宁省葫芦岛市建昌县高级中学2019-2020学年高二物理下学期期初考试试题

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辽宁省葫芦岛市建昌县高级中学2019-2020学年高二物理下学期期初考试试题（含解析）
一．选择题（共12小题，每小题4分，1—8为单选题，9—12为多选题，选对不全得2分。）
1.分子力F、分子势能EP与分子间距离r的关系图线如甲乙两条曲线所示（取无穷远处分子势能EP=0）。下列说法正确的是（　　）

A. 甲图线为分子势能与分子间距离的关系图线 B. 当r=r0时，分子势能为零
C. 随着分子间距离的增大，分子力先减小后一直增大 D. 在r<r0阶段，分子力减小时，分子势能也一定减小
【答案】D
【解析】
【详解】AB．在时，分子势能最小，但不为零，此时分子力为0，故AB错误；
C．从平衡位置开始，随着分子间距离的增大，分子间作用力随分子间距离增大后减小，故C错误；
D．当时，分子力表现为斥力，当分子力减小时，分子间距离增大，分子力做正功，分子势能减少，故D正确。
故选D。
2.下列说法正确的是（　　）
A. 物体的动能增加，其内能也一定增加
B. 扩散现象和布朗运动都是分子的无规则热运动
C. 一定质量的气体膨胀对外做功，气体内能一定增加
D. 随着分子间的距离增大，分子间的引力、斥力都减小
【答案】D
【解析】
【详解】A．物体的内能由分子动能和分子势能构成，与宏观的机械能大小无关，A错误；
B．布朗运动是固体小颗粒的运动，不是分子热运动，B错误；
C．根据热力学第一定律可知一定质量的气体膨胀对外做功，吸放热情况未知，所以气体内能不一定增加，C错误；
D．随着分子间的距离增大，分子间的引力、斥力都减小，D正确。
故选D
3.如图，两端封闭的直玻璃管竖直放置，一段水银将管内气体分隔为上下两部分，已知上部分气体压强等于大气压强。若水银柱所在玻璃管处开一个小孔，则（　　）

A. 上端水银面上升，下端水银面上升
B. 上端水银面上升，下端水银面下降
C. 上端水银面下降，下端水银面上升
D. 上端水银面下降，下端水银面下降
【答案】C
【解析】
【详解】当开了一个小孔后，水银柱与外界气压相通。由于孔上方水银的压强与上部分气体的压强之和大于大气压强，因此上端水银面下降；在开孔前，下部分气体的压强等于上部分气体压强与水银柱压强之和，即下部分气体的压强大于大气压强。而由于孔的位置与外界气压相通，则对于下部分气体的压强减少了孔上方那部分水银的压强，因此下端水银面上升，故ABD错误，C正确。
故选C。
4.如图所示，带有活塞的气缸中封闭一定质量的气体（不计气体的分子势能以及气缸和活塞间的摩擦）。将一个半导体NTC热敏电阻R（随着温度的升高热敏电阻阻值减小）置于气缸中，热敏电阻R与气缸外的电源E和电流表组成闭合电路，气缸和活塞与外界无热交换。现保持活塞位置不变，当发现电流表的读数增大时，下列说法正确的是（　　）

A. 气体的密度增大
B. 气体的压强不变
C. 气体分子的平均动能增大
D. 每秒撞击单位面积器壁的气体分子数不变
【答案】C
【解析】
【详解】A．气体的质量和体积不变，根据可知气体的密度不变，A错误；
B．电流表读数增大，热敏电阻减小，气体温度升高，根据查理定律可知气体压强增大，B错误；
C．气体的温度升高，所以气体分子的平均动能增大，C正确；
D．气体温度升高，分子热运动剧烈程度增加，所以每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增大，D错误。
故选C。
5.下列反映一定质量理想气体状态变化的图象中，能正确反映物理规律的是（　　）

A. 图（a）反映了气体的等容变化规律
B. 图（b）反映了气体的等容变化规律
C. 图（c）反映了气体的等压变化规律
D. 图（d）反映了气体的等温变化规律
【答案】B
【解析】
【详解】A．图（a）温度不变，根据气体状态方程得体积增大，压强减小，反映了气体的等温变化规律，故A错误；
B．在等容变化过程中，则

则图（b）反映了气体的等容变化规律，故B正确；
C．在p－T图象中过原点的直线表示等容变化，故C错误；
D．图（d）不能反映压强与体积成反比，所以图（d）可能是等温线，也有可能不是等温线，故D错误。
故选B。
6.如图所示的单摆，摆球a向右摆动到最低点时，恰好与一沿水平方向向左运动的粘性小球b发生碰撞，并粘在一起，且摆动平面不便．已知碰撞前a球摆动的最高点与最低点的高度差为h，摆动的周期为T，a球质量是b球质量的5倍，碰撞前a球在最低点的速度是b球速度的一半．则碰撞后

A. 摆动的周期为
B. 摆动的周期为
C. 摆球最高点与最低点的高度差为0.3h
D. 摆球最高点与最低点的高度差为0.25h
【答案】D
【解析】
试题分析：单摆的周期与摆球的质量无关，只决定于摆长和当地的重力加速度．所以AB错误．在a球向下摆的过程中，只有重力做功，机械能守恒．有：Mgh=Mv12
a、b两球碰撞过程时间极短，两球组成的系统动量守恒．所以有 Mv1-m•2v1=（M+m）v2
碰撞后摆动过程中，机械能守恒，所以有：
整理得：v2＝0．5v1，所以h'=0．25h．故C错误，D正确．故选D．
考点：动量守恒定律；能量守恒定律
【名师点睛】分析清楚物体运动的过程，分过程利用机械能守恒和动量守恒即可求得结果；单摆的周期是由单摆的摆长和当地的重力加速度的大小共同决定的，与摆球的质量和运动的速度无关．

7.一位质量为m的运动员从下蹲状态向上起跳，经Δt时间，身体伸直并刚好离开地面，速度为v，重心上升高度为h。在此过程中(　　)
A. 地面对他的冲量为mv＋mgΔt，地面对他做的功为mv2
B. 地面对他的冲量为mv＋mgΔt，地面对他做的功为零
C. 地面对他的冲量为mv，地面对他做的功为mv2
D. 地面对他的冲量为mv－mgΔt，地面对他做的功为零
【答案】B
【解析】
【详解】设地面对运动员的冲量为I，则由动量定理得：
I－mgΔt＝mv－0
I＝mv＋mgΔt。
运动员从下蹲状态到身体伸直并刚好离开地面，地面对运动员作用力的作用点的位移为零，地面对他不做功；
A．地面对他的冲量为mv＋mgΔt，地面对他做的功为mv2，与结论不相符，选项A错误；
B．地面对他的冲量为mv＋mgΔt，地面对他做的功为零，与结论相符，选项B正确；
C．地面对他的冲量为mv，地面对他做的功为mv2，与结论不相符，选项C错误；
D．地面对他的冲量为mv－mgΔt，地面对他做的功为零，与结论不相符，选项D错误；
故选B。
8.一个不稳定的原子核质量为M，处于静止状态．放出一个质量为m的粒子后反冲．已知放出的粒子的动能为E0，则原子核反冲的动能为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】放出质量为的粒子后，剩余质量为，该过程动量守恒，则有：

放出的粒子的动能为：

原子核反冲的动能：

联立解得：

A.与分析不符，不符合题意；
B.与分析不符，不符合题意；
C.与分析相符，符合题意；
D.与分析不符，不符合题意．
9.一列简谐横波沿x轴正方向传播，已知x轴上x1=0处质点振动图线如图甲所示，x2=3m处的另一质点的振动图线如图乙所示，则此列波的传播速度可能是（　　）

A. 6m/s B. 2m/s C. 1.2m/s D. 0.4m/s
【答案】BD
【解析】
【详解】根据振动图像可知质点振动周期为

波沿轴正方向传播，则
（n=1，2，3…）
则波速为
（n=1，2，3…）
当时，，当时，，代入、时，不是整数，AC错误，BD正确。
故选BD。
10.两种单色光分别通过同一双缝干涉装置得到的干涉图样如图甲、乙所示。图丙中有一半圆玻璃砖，O是圆心，MN是法线，PQ是足够长的光屏。甲单色光以入射角i由玻璃砖内部射向O点，折射角为r。则下列说法正确的是（　　）

A. 乙光以i入射时一定发生全反射
B. 甲光的频率比乙光的频率大
C. 光的干涉现象说明光是一列横波
D. 若绕O点逆时针旋转玻璃砖，PQ上可能接收不到甲光
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．根据干涉条纹间距公式可知乙光的波长较长，根据可知乙光的频率小于甲光的频率，所以乙光的折射率小于甲光的折射率，根据可知乙光的临界角较大，所以甲单色光以入射角i由玻璃砖内部射向O点时发生折射，乙光以i入射时不会发生全反射，A错误，B正确；
C．光的干涉现象说明光具有波动性，光的偏振说明光是一列横波，C错误；
D．若绕O点逆时针旋转玻璃砖，增大，甲的临界角较小，容易发生全反射，所以PQ上可能接收不到甲光，D正确。
故选BD。
11.细长轻绳下端拴一小球构成单摆，在悬挂点正下方摆长处有一个能挡住摆线的钉子A，如图所示．现将单摆向左拉开一个小角度，然后无初速地释放．对于以后的运动，下列说法中错误的是( )

A. 摆球往返运动一次的周期比无钉子时的单摆周期小
B. 摆线在平衡位置右侧的最大摆角是左侧的两倍
C. 摆球在平衡位置左右两侧走过的最大弧长相等
D. 摆球在左、右两侧上升的最大高度一样
【答案】BC
【解析】
【详解】A.根据单摆周期方程，未放钉子时，单摆周期：，放钉子后，过钉子摆长减半，单摆周期：，周期变小，A正确．
BCD.设左侧摆角为，右侧角为，根据机械能守恒有，左右两侧上升的最大高度一样，根据几何关系有，整理得：，如果，解得，不符合题意，所以角度不是2倍关系，根据弧长公式：，两端角度不是2倍关系，而半径是一半关系，所以最大弧长不相等．BC错误D正确
12.下列说法中正确的是（　　）
A. 物体的温度改变时，其内能必定改变
B. 外界对物体做功，物体的内能可能减小
C. 物体向外界放热，物体的内能一定减小
D. 质量一定的理想气体，压强不变时，温度越高，体积一定越大
【答案】BD
【解析】
详解】A．物体温度改变，做功大小未知，根据热力学第一定律可知内能不一定改变，A错误；
B．若物体放出的热量大于外界对物体做功，物体的内能可能减小，B正确；
C．物体向外界放热，做功大小未知，所以物体内能不一定减小，C错误；
D．根据理想气体状态方程可知压强不变，温度越高，体积一定越大，D正确。
故选BD。
二．填空题。（共3小题，每空2分，共12分）
13.如图所示，直线I、II分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流变化的图线，曲线III是一个小灯泡的伏安特性曲线，则电源1和电源2的内阻之比为_____。若把该小灯泡先后分别与电源1和电源2单独连接时，则在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比为_____。

【答案】 (1). 11：7 (2). 1：2
【解析】
【详解】[1]根据闭合电路欧姆定律变形得

可知图像斜率的大小为内阻，则

[2]曲线III与电源图线的交点即为小灯泡直接接入电源时，小灯泡两端的电压和电流，所以

14.某学生用螺旋测微器在测定某一金属丝的直径时，测得的结果如下图所示，则该金属丝的直径d=_______mm．另一位学生用游标尺上标有20等分刻度的游标卡尺测一工件的长度，测得的结果如下图所示，则该工件的长度L=_____cm．

【答案】 (1). 3.205（3.203-3.207） (2). 5.015
【解析】
【详解】[1]由图所示螺旋测微器可知，螺旋测微器的固定刻度示数是3mm，可动刻度示数是，螺旋测微器的示数是：

[2]由图所示游标卡尺可知，主尺示数是5cm，游标尺示数是3×0.05mm=0.15mm=0.015cm，则游标卡尺的示数是：

15.如图所示，某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率．在平铺的白纸上垂直纸面插大头针P1、P2确定入射光线，并让入射光线过圆心O，在玻璃砖（图中实线部分）另一侧垂直纸面插大头针P3，使P3挡住P1、P2的像，连接O P3．图中MN为分界面，虚线半圆与玻璃砖对称，B、C分别是入射光线、折射光线与圆的交点，AB、CD均垂直于法线并分别交法线于A、D点．设AB的长度为l1，AO的长度为l2，CD的长度为l3，DO的长度为l4，为较方便地表示出玻璃砖的折射率，需用刻度尺测量__________（用上述所给物理量的字母表示），则玻璃砖的折射率可表示为___________．

【答案】 (1). l1、l3 (2). l1/l3
【解析】
【详解】[1][2]．设圆半径为R，由几何知识得入射角的正弦为

折射角的正弦为

根据折射率公式 ，解得

所以需要测量的量是l1、l3；
三、计算题。（共4小题，16小题8分，17、18小题均10分，19小题12分）
16.x=0的质点在t=0时刻开始振动，产生的波沿x轴正方向传播，t1=0.14s时刻波的图像如图所示，质点A刚好开始振动。

(1)求波在介质中的传播速度；
(2)求x=4m的质点在0.14s内运动的路程。
【答案】(1)50m/s；(2)0.15m
【解析】
【详解】(1)传播速度

(2)由波形图可知，在0.14s内，x=4m的质点从平衡位置开始振动了个周期，该质点运动的路程

17.如图所示，将一个折射率为的透明长方体放在空气中，矩形ABCD是它的一个截面，一单色细光束入射到P点，AP之间的距离为d，入射角为θ，，AP间的距离为d=30cm，光速为c=3.0×108m/s，求：
(ⅰ)若要使光束进入长方体后正好能射至D点上，光线在PD之间传播的时间；
(ⅱ)若要使光束在AD面上发生全反射，角θ的范围。

【答案】(i)；(ii) 30°≤θ≤60°
【解析】
【详解】(i)由几何关系

(ii)要使光束进入长方体后能射至AD面上，设最小折射角为α，如图甲所示，根据几何关系有

根据折射定律有

解得角θ的最小值为θ=30°
如图乙，要使光束在AD面上发生全反射，则要使射至AD面上的入射角β满足关系式:
sinβ≥sinC

解得
θ≤60°
因此角θ的范围为30°≤θ≤60°.
18.如图所示，有一圆柱形汽缸，上部有一固定挡板，汽缸内壁的高度是2L，一个很薄且质量不计的活塞封闭一定质量的理想气体，开始时活塞处在离底部L高处，外界大气压为1.0×105Pa，温度为27°C，现对气体加热，求：
(1)当加热到127°C时活塞离底部的高度；
(2)当加热到427°C时，气体压强。

【答案】(1)；(2)
【解析】
【详解】(1)开始加热活塞上升的过程封闭气体作等压变化。设气缸横截面积为S，活塞恰上升到气缸上部挡板处时气体温度为，则对于封闭气体，等压变化，根据盖—吕萨克定律

可知

解得

可知当加热到时，活塞没有上升到气缸上部挡板处，设此时活塞离地高度为，对于封闭气体由

可得

解得

(2)设当加热到427°C时气体的压强变为，在此之前活塞已上升到气缸上部挡板处，对于封闭气体由

可得

代入数据解得

19.如图所示，光滑水平面上放置质量均为M=2kg的甲、乙两辆小车，两车之间通过一感应开关相连（当滑块滑过感应开关时，两车自动分离），甲车上表面光滑，乙车上表面与滑块P之间的动摩擦因数μ=0.5．一根通过细线拴着且被压缩的轻质弹簧固定在甲车的左端，质量为m=1kg的滑块P(可视为质点)与弹簧的右端接触但不相连，此时弹簧的弹性势能E0=10J，弹簧原长小于甲车长度，整个系统处于静止状态．现剪断细线，求：

①滑块P滑上乙车前的瞬时速度的大小；
②滑块P滑上乙车后最终未滑离乙车，滑块P在乙车上滑行的距离（取g=10m/s2）．
【答案】（1） （2）
【解析】
【详解】（1）设滑块P滑上乙车前的速度为v1，以整体为研究对象，作用的过程中动量和机械能都守恒，选向右的方向为正，应用动量守恒和能量关系有：

联立解得：

．
（2）以滑块和乙车为研究对象，选向右的方向为正，在此动过程中，由动量守恒定律得：

由能量守恒定律得：

联立解得