福建省福州第一中学2020-2021学年高二物理下学期期中试题.doc

福建省福州第一中学2020-2021学年高二物理下学期期中试题

福建省福州第一中学2020-2021学年高二物理下学期期中试题

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10

福建省福州第一中学2020-2021学年高二物理下学期期中试题
（完卷75分钟 满分100分）
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分，每小题只有一项是符合题目要求的。
1. 关于热现象和热学规律，下列说法正确的是（ ）
A．只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可以算出每个气体分子的体积
B．一定质量的理想气体温度升高，产生的压强一定增大
C．温度一定时，悬浮在液体中的固体颗粒越大，布朗运动越明显
D．第二类永动机不可能制成是因为它违反了热力学第二定律
2．将一个分子固定在点，另一个分子从图中的点由静止释放，设运动过程仅受分子力作用，两分子之间的作用力与间距关系的图象如图所示，则下列说法错误的是（ ）

A．分子由运动到的过程中，先加速再减速
B．分子在点时两分子的势能最小
C．分子在点时加速度大小为零
D．分子由点释放后运动到点左侧的过程中，加速度先增大后减小再增大
3．如图所示，曲轴上挂一个弹簧振子，转动摇把，曲轴可带动弹簧振子上下振动。开始时不转动摇把，让振子自由振动，测得其频率为。现匀速转摇把，转速为。则（ ）

A．当振子稳定振动时，它的振动周期是
B．当振子稳定振动时，它的振动频率是
C．当转速增大时，弹簧振子的振幅增大
D．振幅增大的过程中，外界对弹簧振子做负功
4．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为2：3，两端共接有六只相同的小灯泡和（电阻恒定不变），变压器的原线圈接有输出电压恒定的交流电源，六只小灯泡均发光。下列说法正确的是（ ）

A．三只灯泡亮度一定相同
B．小灯泡一定比亮
C．交流电源输出电压是小灯泡两端电压的4.5倍
D．消耗的功率是消耗灯泡的2.25倍
5．小明分别按图1和图2电路探究远距离输电的输电损耗，将长导线卷成相同的两卷来模拟输电线路，忽略导线的自感作用。其中为理想升压变压器，为理想降压变压器，两次实验中使用的灯泡相同，灯泡的电压相等，则两次实验中（ ）

A．都接直流电源
B．两端的电压相等
C．损耗的功率相等
D．图1中的电流较大
6．如图所示，两端开门、内径均匀的细玻璃弯管竖直固定，两段水银柱将空气柱封闭在玻璃管左侧的竖直部分。左侧水银柱有一部分在水平管中。若保持温度不变。向右管缓缓注入少量水银则稳定后（ ）

A．空气柱下端水银面与右侧水银面高度差增大
B．空气柱的长度减小
C．空气柱的压强增大
D．空气柱上端水银面与左侧水银面高度差减小
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题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。
7．一弹簧振子沿轴振动，振幅为，振子的平衡位置位于轴上的点。图甲上的为四个不同的振劝状态；黑点表示振子的位置，黑点上的箭头表示运动的方向。图乙给出的①②③④四条振动图线，可用于表示振子的振动图象的是（ ）

A．若规定状态时，，则图象为①
B．若规定状态时，，则图象为②
C．若规定状态时，，则图象为③
D．若规定状态时，，则图象为④
8．一简谐振子沿轴振动，平衡位置在坐标原点，时刻振子的位移；时刻；时刻。该振子的振幅和周期可能为（ ）
A． B．8 C． D．
9. 如图所示，在奥托循环的图象中，一定质量的理想气体从状态依次经过状态和后再加到状态，整个过程由两个等温和两个等容过程组成，下列说法正确的是（ ）

A．从到，气体的温度一直升高
B．从到，气体与外界无热量交换
C．从到，气体对外放热
D．从到气体吸收的热量与从到气体放出的热量相同
10. 如图甲所示是一种振动发电装置的示意图，半径为、匝数的线圈位于辐向分布的磁场中，磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布（其右视图如图乙所示），线圈所在位置的磁感应强度的大小均为，线圈电阻为，它的引出线接有的小电珠，外力推动线圈框架的端，使线圈沿轴线做往复运动，线圈运动速度随时间变化的规律如图丙所示（摩擦等损耗不计），则（ ）

A．小电珠中电流的峰值为
B．小电珠中电流的有效值为
C．电压表的示数约为
D．时外力的大小为
三、填空题（共22分）
11．（2分）某容积为的氧气瓶装有的氧气，现把氧气分装到容积为的小钢瓶中，使每个小钢瓶中氧气的压强为，若每个小钢瓶中原有氧气压强为，则共能分装____________瓶。（设分装过程中无漏气，且温度不变）
12．（4分）图甲中游标卡尺的读数为___________。图乙中秒表的读数为_____________。

13．某同学做“用油膜法估测分子的大小”的实验。已知每油酸酒精溶液中含有纯油酸，用注射器测得每100滴这样的溶液为，把一滴这样的溶液滴入撤有痱子粉的盛水浅盘里，把玻璃板盖在浅盘上并描画出油酸膜轮廓，如图所示。图中正方形小方格的边长为，则油酸膜的面积为__________ ，油酸分子直径大小_____________（最后一空保留一位有效数字）。

14．（12分）用单摆测定重力加速度的实验装置如图甲所示。

（1）组装单摆时，应在下列器材中选用_________（填选项前的字母）。
A. 长度为左右的细线
B. 长度为左右的细线
C. 直径为的塑料球
D. 直径为的铁球
（2）测出悬点到小球球心的距离（摆长）及单摆完成次全振动所用的时间，则重力加速度_________（用表示）。
（3）下表表示某同学记录的3组实验数据，并做了部分计算处理。
组次
1
2
3
摆长
80.00
90.00
100.00
50次全振动时间
90.0
95.5
100.5
振动周期
1.80
1.91

重力加速度
9.74
9.73

请计算出第3组实验中的。
（4）用多组实验数据做出图象，也可以求出重力加速度。已知三位同学做出的图线的示意图如图乙中的所示，其中和平行，和都过原点，图线对应的值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线，下列分析正确的是________（选填选项前的字母）。

A. 出现图线的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长
B. 出现图线的原因可能是误将49次全振动记为50次
C. 图线对应的值小于图线对应的值
（5）某同学在家里测重力加速度。他找到细线和铁锁，制成一个单摆，如图丙所示，由于家里只有一根量
程为的刻度尺，于是他在细线上的点做了一个标记，使得悬点到点间的细线长度小于刻度尺量程。保持该标记以下的细线长度不变，通过改变间细线长度以改变摆长。实验中，当间细线的长度分别为时，测得相应单摆的周期为。由此可得重力加速度_________（用、表示)。
四、计算题（38分）
15.（12分）如图甲所示，长、宽分别为的矩形金属线框位于竖直平面内，其匝数为，总电阻为，可绕其竖直中心轴转动。线框的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环（集流环）焊接在一起，
并通过电刷和定值电阻相连。线框所在空间有水平向右均匀分布的磁场，磁感应强度的大小随时间的变化关系如图乙所示，其中和均为已知。在时间内，线框保持静止，且线框平面和磁场垂直；时刻后线框在外力的驱动下开始绕其竖直中心轴以角速度匀速转动。求：
（1）时间内通过电阻的电流大小；
（2）线框匀速转动后，在转动一周的过程中电流通过电阻产生的热量；
（3）线框匀速转动后，从图甲线框平面与磁场垂直的位置转过90°的过程中，通过电阻的电荷量。

16.（12分）一轻质弹簧直立在地面上，其劲度系数为，在弹簧的上端与空心物体连接，物体置于内，的上下表面恰好与接触，如图所示。和质量均为，先将向上抬高使弹簧相对于原长伸长后静止释放，和一起做上下方向的简谐运动，取，阻力不计。求：
（1）物体的振幅；
（2）物体的最大速率；
（3）在最高点和最低点对的作用力分别为多大？方向如何？

17.（14分）一形玻璃管竖直放置，左端开口，右端封闭，左端上部有一光滑的轻质活塞。初始时，管内汞柱及空气柱长度如图所示。用力向下缓慢推活塞，直至管内两边汞柱高度相等时为止。求此时右侧管内气体的压强和活塞向下移动的距离。已知玻璃管的横截面积处处相同；在活塞向下移动的过程中，没有发生气体泄漏；大气压强。环境温度不变。

五.附加题（10分）
18.如图，一水平面内固定有两根平行的长直金属导轨，导轨间距为；两根相同的导体棒置于导轨上并与导轨垂直，长度均为；棒与导轨间的动摩擦因数为（最大静摩擦力等于滑动摩擦力）；整个装置处于匀强磁场中，磁感应强度大小为，方向竖直向下。从时开始，对棒施加一外力，使棒从静止开始向右做匀加速运动，直到时刻撤去外力，此时棒中的感应电流为；已知棒在时刻开始运动，运动过程中两棒均与导轨接触良好。两棒的质量均为，电阻均为，导轨的电阻不计。重力加速度大小为。
（1）求撤去外力时棒的速度大小；
（2）撤去外力后，棒在时刻静止，求此时棒的速度大小。