山东省青岛市2019-2020高二物理下学期期中试题(Word版附解析)

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山东省青岛市2019-2020高二物理下学期期中试题(Word版附解析)

物理试题 一、单选题 1.一定质量的气体,在体积不变的情况下,温度升高,压强增大的原因中,错误的是( ) A. 温度升高后,气体分子的平均速率变大 B. 温度升高后,气体分子的平均动能变大 C. 温度升高后,分子撞击器壁的平均作用力增大 D. 温度升高后,单位体积内的分子数增多,撞击到单位面积器壁上的分子数增多了 【答案】D 【解析】 【详解】AB.温度升高后,分子的平均动能增加,根据 21 2kE mv 知气体分子的平均速率变 大,故 AB正确,不符合题意; C.温度升高后,分子的平均动能增加,分子撞击器壁的平均作用力增大,故 C正确,不符合 题意; D.体积不变,分子的密集程度不变,单位体积内的分子数不变,撞到单位面积器壁的分子数 不变,故 D错误,符合题意; 故选 D. 【点睛】影响气体压强的微观因素:一个是气体分子的平均动能,一个是分子的密集程度, 温度是分子平均动能的标志,温度越高,分子的平均动能越大. 2.小张在显微镜下观察水中悬浮的细微粉笔末的运动.他把小颗粒每隔一定时间的位置记录 在坐标纸上,如图所示,下列判断正确的是( ) A. 图中的折线就是粉笔末的运动轨迹 B. 图中的折线就是水分子的运动轨迹 C. 从整体上看粉笔末的运动是无规则的 D. 图中折线表明水分子在短时间内运动是有规则的 【答案】C 【解析】 【详解】A、B项:图中的折线是粉笔末在不同时刻的位置的连线,既不是固体颗粒的运动轨 迹,也不是分子的运动轨迹,故 AB错误; C、D项:图中的折线没有规则,说明粉笔末的运动是无规则的,分子的运动是无规则的,故 C正确,D错误. 3.如图所示,两个水平相对放置的固定气缸有管道相通,轻质活塞 a、b用钢性轻杆固连,可 在气缸内无摩擦地移动,两活塞面积分别为 Sa和 Sb,且 Sa C. 两曲线与横轴所围图形的“面积”相等 D. 两曲线与横轴所围图形的“面积”不相等 【答案】AC 【解析】 根据麦克斯韦分布律知,气体的温度越高,速率较大的分子所占的比例越大,故 1 2T T ,A正 确 B错误;分子总数目是一定的,故图线与横轴包围的面积是 100%,故两个图线与横轴包围 的面积是相等的,C正确 D错误. 三、实验题 13.在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时,油酸酒精溶液的浓度为每 1000mL溶液中有 纯油酸 0.2mL,用量筒和注射器测得 1mL上述溶液有 80滴,用注射器把一滴该溶液滴入表面 撒有痱子粉的浅盘里,待水面稳定后,画出油酸薄膜的轮廓如图所示,图中正方形小方格的 边长为 1cm。(结果均保留两位有效数字) (1)油酸薄膜的面积是________m2。 (2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是______m3。 (3)根据上述数据,估测出油酸分子的直径是________m。(结果保留两位有效数字) (4)某同学所得到的油酸分子直径的计算结果明显偏小,可能是由于________。 A.油酸未完全散开 B.油酸酒精溶液中含有大量酒精 C.计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格 D.在向量筒中滴入 1mL油酸酒精溶液时,滴数多数了 10滴 【答案】 (1). 4.0×10-3 (2). 122.5 10 (3). 106.3 10   (4). D 【解析】 【详解】(1)[1]由于每格边长为 1cm,则每一格就是 1cm2,估算油膜面积以超过半格以一格计 算,小于半格就舍去的原则,估算出 40格,则油酸薄膜面积为 S=40cm2=4.0×10-3m2 (2)[2]1滴酒精油酸溶液中含油酸的体积 12 31 0.2 ml 2.5 10 m 80 1000 V     (3)[3]由于分子是单分子紧密排列的,因此分子直径为 12 10 3 2.5 10 m 6.3 10  m 4.0 10 Vd S          (4)[4]A.计算油酸分子直径的公式是 Vd S  ,V是纯油酸的体积,S是油膜的面积。水面上痱 子粉撒得较多,油膜没有充分展开,则测量的面积 S偏小,导致结果计算偏大,选项 A错误; B.计算时利用的是纯油酸的体积,酒精的作用是更易于油酸平铺成单层薄膜,自身溶于水或 挥发掉,使测量结果更精确,选项 B错误; C.计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格,S将偏小,故得到的分子直径将偏大,选项 C错误; D.计算时把向量筒中滴入 1mL油脂酒精溶液时,滴数多数了 10滴,浓度降低,则 d偏小, 选项 D正确。 故选 D。 14.根据“测定玻璃的折射率”的实验要求,回答下列问题: 某同学先在图中的线段 AO上竖直插上大头针 P1和 P2,然后准备在 bb′外侧插上大头针 P3和 P4,则插 P3的要求是________;插 P4的要求是________;在实验中,有两位同学分别设计了 记录表格,记录好数据并完成了计算。 甲同学设计的表格: 乙同学设计的表格: 两位同学做得正确的是________(填“甲”或“乙”)。 【答案】 (1). 大头针 P3能挡住 P1、P2的像 (2). 大头针 P4能挡住 P1、P2的像和 P3 (3). 甲 【解析】 【详解】[1][2]确定 P3大头针的位置的方法是大头针 P3能挡住 P1、P2的像,则 P3必定在出射 光线方向上。确定 P4大头针的位置的方法是大头针 P4能挡住 P1、P2的像和 P3,则 P4必定在 出射光线方向上。 [3]测定玻璃砖折射率的原理是折射定律,该玻璃砖的折射率为 sin= sin in r ,因此需要求出不同入 射角时对应的折射率,然后取平均,故甲同学做法是正确的。 四、计算题 15.如图所示,一定质量的理想气体从 A状态经过一系列的变化,最终回到 A状态,求 C状态 的温度以及全过程中气体吸(放)热量,已知 A状态的温度为 27oC. 【答案】2400K ,气体放出热量为 1.5×103J 【解析】 【详解】气体由 A到 B过程: 初状态: 51 10 Pa 300K 10LA A Ap T V   , , 末状态: 52 10 Pa, 20LB Bp V   由理想气体状态方程得 A A B B A B p V p V T T  可得 TB=1200K B到 C过程为等容变化 CB B C pp T T  可得 TC=2400K 整个过程中 A温度不变 0U Q W    因为外界对气体做功 31.5 10 JW p V    则 Q=-1.5×103J 即气体放出热量为 1.5×103J。 16.如图所示,有两个不计质量的薄活塞 M、N将两部分理想气体封闭在绝热汽缸内,温度均 是 27℃.M活塞是导热的,N活塞是绝热的,均可沿汽缸无摩擦地滑动,已知活塞的横截面积 均为 S=2 cm2,初始时 M活塞相对于底部的高度为 H=27 cm,N活塞相对于底部的高度为 h =18 cm,活塞足够高.现将一质量为 m=400 g的小物体放在 M活塞的上表面,活塞下降.已知 大气压强为 p0=1.0×105 Pa,取重力加速度 g=10 m/s2. (1)求稳定后活塞 N下部分气体的压强; (2)现通过加热丝对 N下部分气体进行缓慢加热,使 N下部分气体的温度变为 127℃,分别求 稳定后活塞 M与活塞 N距离底部的高度. 【答案】(1)1.2×105 Pa (2)27.5 cm 20 cm 【解析】 【详解】(1)将两个活塞和小物体作为整体进行受力分析得:pS=mg+p0S 代入数据解得 p=12×105 Pa (2)对 N下部分气体进行分析,由理想气体状态方程得: 0 2 1 2 p hS ph S T T  解得:h2=20 cm 对 M下部分气体进行分析,根据玻意耳定律得:p0(H-h)S=pLS 解得:L=7.5 cm 故此时活塞 M距离底部的距离为 H2=h2+L=20 cm+7.5 cm=27.5 cm. 17.如图所示,轻弹簧的下端系着 A、B两球,mA=100g,mB=500 g,系统静止时弹簧伸长 x=15cm, 未超出弹性限度.若剪断 A、B间绳,则 A在竖直方向做简谐运动,求: ①A的振幅为多大. ②A的最大加速度为多大.(g取 10 m/s2) 【答案】(1)12.5cm (2)50m/s2 【解析】 试 题 分 析 : ( 1 ) 挂 两 个 物 体 时 , 由 ( )A Bm m g k+ = x 得 : 0.4 N/cm 只挂 A时弹簧的伸长量: 2.5 cm,振幅 1 12.5  .A x x cm-  (2)剪断细绳瞬间,A受最大弹力,合力最大,加速度最大. ( )A B A B A maxF m m g m g m g m a  + - ,则: 50 m/s2. 或者: 20.4 100 0.125 50 / 0.1max A kAa m s m    = . 考点:牛顿第二定律、胡克定律 【名师点睛】本题考查了胡克定律与共点力平衡和牛顿第二定律的综合运用,知道振幅等于 离开平衡位置的最大距离,知道小球在最低点时加速度大小最大. 18.半径为 R的固定半圆形玻璃砖的横截面积如图所示,O点为圆心,OO′与直径 AB的垂 直.足够大的光屏CD紧靠在玻璃砖的左侧且与AB垂直.一光束沿半径方向与OO′成θ=30° 射向 O点,光屏 CD区域出现两个光斑,两光斑间的距离为 3 1 R( ) .求: ①此玻璃的折射率 ②当θ变为多大时,两光斑恰好变为一个. 【答案】(1) 2n  (2) 当θ变为 45 时,两光斑恰好变为一个 【解析】 【详解】(1)细光束在 AB 界面,一部分反射,另一部分折射,设折射角为β,光路图如图所 示, 由几何关系得: 1 R RL 3R tan tan30    根据题意两光斑间的距离为 3 1 R( ) ,所以 L2=R 由几何关系知β=45° 根据折射定律,折射率 sin sin 45n 2 sin sin 30       (2)若光屏 CD 上恰好只剩一个光斑,则说明该光束恰好发生全反射.由 1sinC n  得临界 角为: C=45° 即当θ≥45°时,光屏上只剩下一个光斑.
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