福建省莆田第一中学2020学年高二物理下学期期中试题

福建省莆田第一中学2020学年高二物理下学期期中试题

福建省莆田第一中学2020学年高二物理下学期期中试题 ‎ 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分.请将第Ⅰ卷的正确答案填涂在答题卡上，第Ⅱ卷按要求作答在答题卡上.‎ 考试时间120分钟 第Ⅰ卷 （选择题，共51分）‎ 一、 选择题（本题共15小题，单选题每小题3分，多选题每小题4分，共51‎ 分。在每小题给出的四个选项中，第1题~9题只有一个选项符合要求，第10题~15题有多个选项符合要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选的得0分，请把答案涂在答题卡上。）‎ ‎1.下列关于物体动量和冲量的说法，正确的是(　　)‎ A．物体所受合力的冲量越大，它的动量也越大 B．物体所受合力的冲量不为零，它的动量不一定要改变 C．物体动量增量的方向，就是它所受冲量的方向 D．物体所受合力越大，它的动量改变的越多 ‎2.下列说法正确的是（　　）‎ A．液体分子的无规则运动称为布朗运动 B.温度是描述热运动的物理量，一个系统与另一个系统达到热平衡时两系统温度相同 C．物体从外界吸收热量，其内能一定增加 D．一定质量的的水变成的水蒸气，其分子平均动能增加 ‎3. 分子力F、分子势能EP与分子间距离r的关系图线如图甲、乙两条曲线所示（取无穷远处为分子势能），下列说法错误的是（ ）‎ A.乙图线为分子势能与分子间距离的关系图线 B.随分子间距离的增大，分子力先减少后一直增大 C.分子间的引力和斥力都随分子间的距离增大而减小，但斥力减小得更快 D.在阶段，分子力减小时，分子势能也一定减小 ‎4.一质量为2 kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图线如图所示，则(　 　)‎ A．0~1s内合外力做功2J B．t＝2 s时物块的动量大小为4 kg·m/s C．t＝3 s时物块的动量大小为5 kg·m/s D．t＝4 s时物块的速度为零 ‎5.光滑水平面上的三个小球a、b、c的质量均为m,小球b、c与轻弹簧相连且静止,小球a以速度v0冲向小球b,与之相碰并粘在一起运动.在整个运动过程中,下列说法正确的是 (　 　)‎ A． 三个小球与弹簧组成的系统动量守恒,机械能也守恒 B． 当小球b、c速度相等时,弹簧弹性势能最大 C． 弹簧压缩到最短时c球速度最大 D． 当弹簧第一次恢复原长时,小球c的速度一定最大,球b此时的速度方向一定水平向左 ‎6. 如图所示,在光滑的水平轨道上有甲、乙两个等大的小球沿轨道向右运动,取向右为正方向,它们的动量分别为和。若两球能发生正碰,则碰后两球动量的增量可能是(　　)。‎ A.‎ B.‎ C.‎ D.‎ ‎7.‎ 如图所示，矩形线圈面积为S，匝数为N，线圈电阻为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO′轴以角速度ω匀速转动，外电路电阻为R。下列判断正确的是 (　 )‎ A．电压表的读数为 B．当线圈由图示位置转过30°的过程中，通过电阻R的电荷量为 C．在线圈转过一周的过程中，电阻R上产生的焦耳热为 D．当线圈由图示位置转过30°时，通过电阻R的电流为 ‎8.图甲中是规格为 “6V,3W”的灯泡，端接图乙所示的交变电压。现调节电阻箱为某一值时恰好能使两个灯泡均正常发光。则( )‎ A.电压表示数为18V B.变压器原副线圈匝数比为3:1‎ C.电阻箱消耗的电功率为3W D.增大电阻箱R连入电路的电阻值,电压表的示数将减小 ‎9.如图所示，一个倾角为的直角斜面体静置于光滑水平面上，斜面体质量为，顶端高度为，今有一质量为的小物体，沿光滑斜面下滑，当小物体从斜面顶端自由下滑到底端时，斜面体在水平面上移动的距离是(　　)‎ A． B．‎ C． D．‎ ‎10.下列关于热现象的描述正确的是( )‎ A.用棉线做酒精灯的灯芯是利用了毛细现象 B.水蒸气的压强离饱和汽压越远，越不利于水的蒸发，人感觉越潮湿 C.小草上的露珠呈球形是由于液体表面张力使其表面积具有扩张到最大的趋势 D.自然界进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，是不可逆的 ‎11.一定量的理想气体从状态a开始,经历三个过程:从a到b，b到c，c到a回到原状态,其中图像如图所示。用、、分别表示状态a、b、c的压强,下列说法正确的是( )‎ A．‎ B．由b到c的过程中,气体放出的热量一定等于外界对气体做的功 C．由c到a的过程中,气体分子的平均动能不变 D．由b到c的过程中,每一个气体分子的速率都减小 ‎12.两球沿一直线运动并发生碰撞，如图所示为两球碰撞前后的位移时间图像。分别为两球碰撞前的位移-时间图线，为碰撞后两球共同的位移-时间图线，若球质量，则由图像判断下列结论正确的是( )‎ A.B球的质量为kg B.碰撞前的总动量为 C.碰撞前后的动量变化 D.碰撞前后系统损失的动能为10J ‎13.如图甲为远距离输电示意图，变压器均为理想变压器，升压变压器原、副线圈匝数比为1∶100，其输入电压如图乙所示，远距离输电线的总电阻为100 Ω。降压变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中为一定值电阻，为用半导体热敏材料制成的传感器，当温度升高时其阻值变小。电压表V显示加在报警器上的电压(报警器未画出)。未出现火警时，升压变压器的输入功率为750 kW。下列说法正确的是(　　)‎ A. 远距离输电线路中的电流为30A B．远距离输电线路损耗功率为180 kW C．当出现火警时，电压表的示数变小 D．当出现火警时，输电线上的电流变小 ‎14.如图甲所示电路，已知电阻，和并联的D是理想二极管(正向电阻可视为零，反向电阻为无穷大)，在A、B之间加一个如图乙所示的交变电压(电压为正值时，)。由此可知(　　)‎ A．R1时而有电流通过时而没有，R2始终有电流通过 B．R2时而有电流通过时而没有，R1始终有电流通过 C．加在上电压的有效值为10 V D．加在上电压的有效值为5 V ‎15.如图所示，光滑水平面上有A、B两辆小车，质量均为，现将小球C用长为0.2 m的细线悬于轻质支架顶端，。开始时A车与C球以的速度冲向静止的B车。若两车正碰后粘在一起，不计空气阻力，重力加速度取10 m/s2，则(　　)‎ A．从两车粘在一起到小球摆到最高点的过程中，A、B、C组成的系统动量守恒 B．A车与B车碰撞结束瞬间的共同速度为2m/s C．小球上升到最大高度时的速度为1.6m/s D．小球能上升的最大高度为0.16 m 第ⅠI卷 （非选择题，共49分）‎ 一、 实验题(本题共2小题，第16题4分，第17题5分，共9分。把答案填在 答题卡的横线上并按题目要求作答。)‎ ‎16.在“用油膜法估测分子大小”的实验中，现有用油酸和酒精按体积比为配制好的油酸酒精溶液置于容器中，还有一个盛有约2 cm深水的浅盘，一支滴管，一个量筒。‎ 请补充下述实验步骤：‎ ‎(1)_______________________________________________。(需测量的物理量用字母表示)‎ ‎(2)在浅盘中注入约2 cm深的清水，在水面上均匀撒上痱子粉。‎ ‎(3)用滴管将一滴油酸酒精溶液滴入浅盘，等油酸薄膜稳定后，将薄膜轮廓描绘在坐标纸上，如图所示，则油膜面积为________(已知坐标纸上每个小方格面积为S，求油膜面积时，半个以上方格面积记为S，不足半个舍去)。‎ ‎(4)估算油酸分子直径的表达式为d＝________。‎ ‎17.在验证动量守恒定律实验中，实验装置如图所示，a、b是两个半径相等的小球，按照以下 步骤进行操作：‎ ‎①在平木板表面钉上白纸和复写纸，并将该木板竖直 立于紧靠槽口处，将小球a从斜槽轨道上固定点处由 静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹O；‎ ‎②将木板水平向右移动一定距离并固定，再将小球a 从固定点处由静止释放，撞到木板上得到痕迹B；‎ ‎③把小球b静止放在斜槽轨道水平段的最右端，让小球a仍从固定点处由静止释放，和小球b相碰后，两球撞在木板上得到痕迹A和C。‎ ‎(1)若碰撞过程中没有机械能损失，为了保证在碰撞过程中a球不反弹，a、b两球的质量之间的关系是______。(选填“＞”“＝”或“＜”)‎ ‎(2)为完成本实验，必须测量的物理量有________。‎ A．小球a开始释放的高度h B．木板水平向右移动的距离l C．a球和b球的质量 D．O点到A、B、C三点的距离 ‎(3)在实验误差允许的范围内，若动量守恒，其关系式应为_______________。‎ 一、 计算题（本题共4小题，第18题8分，第19题10分，第20题10分，第 ‎21题12分，共40分。解答应写出必要的文字说明，方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案不得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）‎ ‎18(8分).如图所示，一质量m1＝0.45 kg的平板小车静止在光滑的水平轨道上。车顶右端放一质量m2＝0.5 kg的小物块，小物块可视为质点，小物块与小车上表面之间的动摩擦因数μ＝0.5。现有一质量m0＝0.05 kg的子弹以v0＝100 m/s的水平速度射中小车左端，并留在车中，子弹与车相互作用时间很短。g取10 m/s2，求：‎ ‎(1)子弹刚刚射入小车时，小车的速度大小v1；‎ ‎(2)要使小物块不脱离小车，小车的长度至少为多少？‎ ‎19(10分).如图所示，一根两端开口、横截面积为足够长的玻璃管竖直插入水银槽中并固定(插入水银槽中的部分足够深)。管中有一个质量不计的光滑活塞，活塞下封闭着长L＝21 cm的气柱，气体的温度为，外界大气压取p0＝1.0×105 Pa。‎ ‎(1)若在活塞上放一个质量为m＝0.1 kg的砝码，保持气体的温度不变，则平衡后气柱为多长？ (g＝10 m/s2)‎ ‎(2)若保持砝码的质量不变，对气体加热，使其温度升高到，此时气柱为多长？‎ ‎(3)若在(2)过程中，气体吸收的热量为10 J，则气体的内能增加多少？‎ ‎20(10分).如图所示，导热气缸是由半径不同的两个圆柱形容器组成，气缸上部横截面积为1.5S，深度为0.5L，下部横截面积为S，深度为L，侧面有阀门C，C处于打开状态。活塞上表面通过滑轮与一水桶相连。关闭阀门后向水桶中缓慢加水，使活塞上升到距气缸上口0.3L处停下。已知大气压强为，室温为，重力加速度为g，不计一切摩擦，忽略水桶质量、活塞质量及活塞厚度。求：‎ ‎(1)加入水桶中水的质量 ‎(2)将水桶中的水取走一半，并对杠中气体缓慢加热，当活塞再次停于离气缸上口0.3L处时，气体的温度 ‎21(12分).如图所示，A、B质量分别为m1＝1 kg，m2＝2 kg，置于小车C上，小车的质量为m3＝1 kg，A、B与小车间的动摩擦因数为0.5，小车静止在光滑的水平面上。A、B间夹有少量炸药，某时刻炸药爆炸，若A、B间炸药爆炸的能量有12 J转化为A、B的机械能，其余能量转化为内能。A、B始终在小车表面水平运动，小车足够长，求：‎ ‎(1)炸开后A、B获得的速度大小；‎ ‎(2)A、B在小车上滑行的时间各是多少？‎ ‎2020学年度莆田一中、擢英中学高二物理下学期期中考试参考答案及评分标准 ‎1．C 2．B 3．B 4．B 5．B 6．A 7．D ‎8．C 9．C 10．AD 11．AC 12.AD 13.AC 14.AD 15.BD ‎16.(1)用滴管向量筒内加注N滴油酸酒精溶液，读出其体积V (1分)　‎ ‎(3)113S　(1分)‎ ‎(4) (2分)‎ ‎17.(1)>　(1分)‎ ‎(2)CD　(2分)‎ ‎(3) (2分)‎ ‎18(8分).‎ ‎(1)子弹射入小车的过程中，子弹与小车组成的系统动量守恒，由动量守恒定律得m0v0＝(m0＋m1)v1...................2分 解得v1＝10 m/s.....................1分 ‎(2)子弹、小车、小物块组成的系统动量守恒，设当小物块与车共速时，共同速度为v2，两者相对位移大小为L，由动量守恒定律和动能定理有：‎ ‎(m0＋m1)v1＝(m0＋m1＋m2)v2..............................................2分 μm2gL＝(m0＋m1)v12－(m0＋m1＋m2)v22........................2分 解得L＝5 m...........................................1分 故要使小物块不脱离小车，小车的长度至少为5 m。‎ ‎19(10分).‎ ‎(1)被封闭气体的初状态为 末状态压强 根据玻意耳定律，有，‎ 得L2＝20 cm..................1分 ‎(2)对气体加热后，气体的压强不变，‎ 根据盖—吕萨克定律，有，‎ 得L3＝25 cm..........1分 ‎(3)气体对外做的功W＝p2Sh＝p2S(L3－L2)＝1.05 J........1分 根据热力学第一定律ΔU＝Q＋W..........1分 得ΔU＝10 J＋(－1.05 J)＝8.95 J.........1分 即气体的内能增加了8.95 J。‎ ‎20(10分).‎ ‎(1)‎ 由以上三式可得：‎ ‎(2)‎ 由以上两式可得： ‎ ‎21(12分).‎ ‎(1)根据爆炸过程中能量的转化，‎ 有：E＝m1v12＋m2v22............................2分 爆炸过程中，根据动量守恒得：m1v1＝m2v2.................1分 联立解得：v1＝4 m/s，v2＝2 m/s..............................2分 ‎(2)爆炸后A、B都在C上滑动，由题意可知B会与C先相对静止，设此时A的速度为v3，B、C的速度为v4，在该过程中，A、B、C组成的系统动量守恒。设该过程的时间为t1。‎ 对A应用动量定理：－μm1gt1＝m1v3－m1v1.....................1分 对B应用动量定理：－μm2gt1＝m2v4－m2v2......................1分 对C应用动量定理：(μm2g－μm1g)t1＝m3v4...................................1分 代入数据解之得：v3＝3 m/s，v4＝1 m/s，t1＝0.2 s.....................1分 之后，A在C上滑动直到相对静止，由动量守恒定律可知三者速度都为0。‎ 即：(m1＋m2＋m3)v＝0..........................1分 解得v＝0。‎ 设A滑动的总时间为t，对A应用动量定理，则：‎ ‎－μm1gt＝0－m1v1........................................1分 解得：t＝0.8 s................................................1分