山东省青岛市2019-2020高二物理下学期期中试题（Word版附解析）

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．