2018-2019学年山东省淄博第一中学高二下学期期中考试物理试题 解析版

2018-2019学年山东省淄博第一中学高二下学期期中考试物理试题 解析版

淄博一中高2017级2018—2019学年第二学期期中考试 物理试题 一、选择题：在每小题给出的四个选项中，1-10题只有一项是符合题目要求的，每小题4分;11-15题有多个选项符合要求，每小题4分，全选对得4分，选对但不全得2分，有选错得0分；共60分）。‎ ‎1.根据分子动理论，可知下列说法中正确的是(　　)‎ A. 布朗运动是液体分子的运动，它说明分子永不停息地做无规则运动 B. 把缝衣针小心地放在水面上，针可以把水面压弯而不沉没，是因为针的重力小，又受到液体的浮力的缘故 C. 密封在体积不变的容器中的气体，若温度升高，则气体分子对器壁单位面积上的平均作用力增大 D. 分子力随分子间的距离的变化而变化，当r>r0时，随着距离的增大，分子间的引力和斥力都增大，但引力比斥力增大的快，故分子力表现为引力 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】布朗运动是悬浮在液体表面的固体颗粒的无规则运动，它说明液体分子永不停息地做无规则运动，选项A错误；把缝衣针小心地放在水面上，针可以把水面压弯而不沉没，是因为水的表面张力的作用，选项B错误；密封在体积不变的容器中的气体，若温度升高，分子平均动能变大，则气体分子对器壁单位面积上的平均作用力增大，选项C错误；分子力随分子间的距离的变化而变化，当r>r0时，随着距离的增大，分子间的引力和斥力都减小，但引力比斥力减小的慢，故分子力表现为引力，选项D错误。‎ ‎2.对热力学第二定律，下列理解正确的是（   ）‎ A. 自然界进行的一切宏观过程都是可逆的 B. 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 C. 热量不可能由低温物体传递到高温物体 D. 第二类永动机违背了能量守恒定律，因此不可能制成 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 自然界进行的一切与热现象有关的宏观过程都是不可逆的，A错误；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，B正确；热量可能由低温物体传递到高温物体，比如冰箱，C正确；第二类永动机不违背能量守恒定律，但是违背了热力学第二定律，D错误；故选BC.‎ ‎3. 小球做简谐运动，则下述说法正确的是 （ ）‎ A. 小球所受的回复力大小与位移成正比，方向相同 B. 小球的加速度大小与位移成正比，方向相反 C. 小球的速度大小与位移成正比，方向相反 D. 小球速度的大小与位移成正比，方向可能相同也可能相反 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：、简谐运动中回复力，所以大小一定与位移成正比，方向相反，A错误；由牛顿第二定律可知，加速度与合外力成正比，故加速度大小与位移成正比，方向相反，故B正确；球速度随时间周期性变化，但不与位移成正比，故C、D错误 故选B．‎ 考点：简谐运动．‎ 点评：简谐运动的物体，速度、位移、回复力随时间成正弦规律变化，回复力和位移成正比，方向相反．‎ ‎4.如图所示，沿x轴正方向传播的一列简谐横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，若波速为，则下列说法中正确的是（ ）‎ A. 从图示时刻开始，质点b的加速度将减小 B. 图示时刻，质点b的振动方向沿y轴正方向 C. 若此波遇到另一列波并发生稳定干涉现象，则另一列波的频率为50Hz D. 从图示时刻开始，经过，质点a沿波传播方向迁移了‎2m ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】由于波向右传播，根据“上下坡”法，知道b质点向下振动，加速度正在增大。故AB错误。该列波的频率为，要想发生干涉，频率需相同，则若此波遇到另一列波并发生稳定干涉现象，则另一列波的频率为50Hz，故C正确。机械波在传播的过程中，质点只在自己的平衡位置附近振动，而不随波迁移，选项D错误.‎ ‎5.如图甲所示，上端固定的弹簧振子在竖直方向上做简谐运动。规定向上为正方向，弹簧振子的振动图象如图乙所示。则（ ）‎ A. 弹簧振子的振动频率f=2.0Hz B. 弹簧振子的振幅为‎0.4m C. 在 内，弹簧振子的动能逐渐减小 D. 在 内，弹簧振子的弹性势能逐渐减小 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据振动图象直接分析振子的频率和振幅．根据加速度的方向判断振子的状态．结合弹簧振子的能量变化分析．‎ ‎【详解】由振动图像可知，弹簧振子的振动周期为2s，频率f=1 /T=0.5Hz，选项A错误；弹簧振子的振幅为 ‎0.2m，选项B错误；在 0∼0.5 s 内，弹簧振子的位移变大，速度减小，动能逐渐减小，选项C正确；在 1.0∼1.5 s 内，弹簧振子离开平衡位置的位移变大，则弹簧的形变量变大，弹性势能逐渐变大，选项D错误；故选C.‎ ‎6.光滑的水平面叠放有质量分别为和的两木块，下方木块与一劲度系数为的弹簧相连，弹簧的另一端固定在墙上，如图所示．已知两木块之间的最大静摩擦力为，为使这两个木块组成的系统像一个整体一样地振动，系统的最大振幅为（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：对整体最大振幅时有，，隔离分析，当最大振幅时，两木块间的摩擦力达到最大静摩擦力．，所以，故C正确，A.B.D错误。‎ 考点：简谐运动的回复力和能量、简谐运动 ‎【名师点睛】解决本题的关键会分析物体做简谐运动的回复力是什么力．知道该题中最大振幅时两木块间的摩擦力达到最大静摩擦力。‎ ‎7.如图所示，实线与虚线分别表示振幅振幅为A、频率均相同的两列波的波峰和波谷此刻M是波峰与波峰的相遇点，下列说法中不正确的是 A. O、M连线的中点是振动加强的点，其振幅为‎2A B. P、N两处的质点始终处在平衡位置 C. 随着时间的推移，M处的质点将向O处移动 D. 从该时刻起，经过四分之一周期，M处的质点到达平衡位置，此时位移为零 ‎【答案】C ‎【解析】‎ A、由于O、M是振动加强点，结合图可知，由图知连线的中点到两波源的距离差为半个波长的偶数倍，所以该点是振动加强的点，其振幅为‎2A，故A正确； ‎ B、P、N两点是波谷和波峰叠加，位移始终为零，即处于平衡位置，B正确； C、振动的质点只是在各自的平衡位置附近振动，不会“随波逐流”，C错误； D、从该时刻起，经过四分之一周期，质点M到达平衡位置，D正确。‎ 点睛：介质中同时存在几列波时，每列波能保持各自的传播规律而不互相干扰；在波的重叠区域里各点的振动的物理量等于各列波在该点引起的物理量的矢量和。‎ ‎8.科学家在“哥伦比亚”号航天飞机上进行了一次在微重力条件(即失重状态)下制造泡沫金属的实验.把锂、铝、钛等轻金属放在一个石英瓶内，用太阳能将这些金属熔化成液体，然后在熔化的金属中充进氢气（可视为理想气体），使金属内产生大量气泡，金属冷凝后就形成到处是微孔的泡沫金属.下列说法中正确的是(　　)‎ A. 失重条件下液态金属呈现球状是由于液体内部分子间存在引力作用 B. 失重条件下充入金属液体的气体气泡不能无限地膨胀是因为液体表面张力的约束 C. 在金属液体冷凝过程中，气泡收缩变小，外界对气体做功，气体内能增大 D. 泡沫金属物理性质各向同性，说明它是非晶体 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 失重条件下液态金属呈现球状是由于液体的表面张力作用，在金属冷凝过程中，虽然气泡收缩变小，但气泡向外界散热，内能减小，泡沫金属物理性质各向异性，说明它是晶体 ‎9.如图所示，a、b、c、d是均匀媒质中x轴上的四个质点，相邻两点的间距依次为‎2m、‎4m和‎6m．一列简谐横波以‎2m/s的波速沿x轴正向传播，在t＝0时刻到达质点a处，质点a由平衡位置开始竖直向下运动，t＝3s时a第一次到达最高点．下列说法正确的是(　　)‎ A. 在t＝5s时刻波恰好传到质点d处 B. 在t＝5s时刻质点c恰好到达最高点 C. 质点b开始振动后，其振动周期为4s D. 当质点d向下运动时，质点b一定向上运动 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】ad间距离为x=‎12m，波在同一介质中匀速传播，则波从a传到d的时间为，即在t=6s时刻波恰好传到质点d处。故A错误。设该波的周期为T，由题可得，，得T=4s。质点b开始振动后，其振动周期为4s，波从a传到c的时间为，则在t=5s时刻质点c已振动了2s，而c起振方向向下，故在t=5s时刻质点c恰好经过平衡位置向上。故B错误，C正确。因，而bd之间的距离为‎10m=1λ，则当质点d向下运动时，质点b不一定向上运动，故D错误。‎ ‎10.如图所示是医院里给病人输液的示意图，假设药液瓶挂在高处的位置不变，则在输液过程中（即瓶中液体未流尽之前）a、b两处气体的压强的变化是：a处气体的压强，b处气体的压强，药液进入人体的速度将如何变化（ ）‎ A. 变大 不变 不变 B. 变大 变小 变大 C. 不变 不变 变小 D. 变小 变小 不变 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】a部分气体压强与液体产生的压强之和等于大气压，液面下降，产生的压强减小，故a处气体的压强变大；b处压强为大气压与输液管中液体产生的压强之和保持不变，所以在输液完成前b处压强不变；当输液瓶的悬挂高度与输液软管的内径确定时，由于A管上端处的压强与人体血管中的压强都保持不变，故B管中的气体的压强也不变，所以药液滴注的速度是恒定不变的，故选A。‎ ‎11.‎ 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2Hz.现匀速转动摇把，转速为240r/min。则（ ）‎ A. 当振子稳定振动时，它的振动周期是0.5s B. 当振子稳定振动时，它的振动频率是4Hz C. 当转速增大时，弹簧振子振幅先增大后减小 D. 当转速减小时，弹簧振子的振幅先增大后减小 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】现匀速转动摇把转速为240r/min，知驱动力的周期T=0.25s，则f=4Hz，知振子稳定振动时，它的振动周期为0.25s，振动频率为4Hz．故A错误，B正确。当转速从240 r/min减小时，驱动力的周期增大，驱动力的频率减小，接近于振子的固有频率时，发生共振；故振幅先增加后减小；当转速从240 r/min进一步增大时，同理可知，振子的振幅减小；故C错误，D正确。‎ ‎12.如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射向E点，‎ 并偏折到F点，已知入射方向与边AB的夹角为θ＝30°，E、F分别为边AB、‎ BC的中点，则 (　　)‎ A. 该棱镜的折射率为 B. 光在F点发生全反射 C. 光从空气进入棱镜，波长变小 D. 从F点出射的光束与入射到E点的光束平行 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ 由几何知识的入射角为，折射角为，由折射定律得，A错误。全反射公式，从F点处射的光束的入射角为，所以入射角小于全反射临界角，故不能发生全反射，B错误。棱镜的折射率要大于空气的折射率，根据公式得光在空气中的速度要大于在棱镜中的速度，光的频率一定根据得光在空气中的波长要比在棱镜中的波长长，故C正确。由几何知识得入射到E的光束与竖直方向平行，从F点出射的光束与竖直方向成夹角，所以不平行，故D错误。‎ ‎13.如图所示,一定质量理想气体从状态a开始,经历过程①、②、③、④到达状态e,对此气体,下列说法正确的是（  ）‎ A. 过程①中气体的压强逐渐减小 B. 过程②中气体对外界做正功 C. 过程④中气体从外界吸收了热量 D. 状态c、d的内能相等 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 过程①中气体作等容变化，根据查理定律分析压强的变化。过程②中气体对外界做正功。过程④中气体作等容变化，根据温度的变化分析气体内能的变化，由热力学第一定律分析吸放热情况。一定质量的理想气体的内能只跟温度有关。根据气态方程分析状态d与b的压强关系。‎ ‎【详解】过程①中气体作等容变化，温度升高，根据查理定律P/T=c知气体的压强逐渐增大，故A错误。过程②中气体的体积增大，气体对外界做正功，故B正确。‎ 过程④中气体作等容变化，气体不做功，温度降低，气体的内能减少，根据热力学第一定律△U=W+Q知气体向外界放出了热量，故C错误。状态c、d的温度相等，根据一定质量的理想气体的内能只跟温度有关，可知，状态c、d的内能相等。故D正确。故选BD.‎ ‎【点睛】本题主要考查了理想气体的状态方程和热力学第一定律，要能够根据温度判断气体内能的变化；在应用热力学第一定律时一定要注意各量符号的意义；△U为正表示内能变大，Q为正表示物体吸热；W为正表示外界对物体做功。‎ ‎14.有一障碍物的尺寸为‎10m，下列哪些波在遇到它时能产生明显衍射现象(　　)‎ A. 波长为‎1m的机械波 B. 波长为‎10m的机械波 C. 波长为‎20m的的机械波 D. 频率为510Hz的声波 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】能产生明显衍射现象的条件是机械波的波长比障碍物的尺寸差不多或大得多，可知BC正确，A错误；因频率为510Hz的声波的波长为，则遇到尺寸是‎10m的障碍物不能产生明显衍射现象，故选项D错误.‎ ‎15.如图所示，有一列减幅传播的简谐横波，x＝0与x＝‎75m处的A、B两个质点的振动图象分别如图中实线与虚线所示。则这列波的(　　)‎ A. A点处波长是‎10cm，B点处波长是‎5cm B. 周期一定都是2×10－2s C. t＝0.0125s时刻，两质点振动速度方向相反 D. 传播速度可能是‎1000m/s ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ ‎【详解】由图可得：周期T=0.02s；根据质点A、B的振动，若波向右传播，则两质点平衡位置间距离△x＝‎75m＝(n+)λ；波长，波速，n∈N；当n=3时，v=‎1000m/s；若波向左传播，则两质点平衡位置间距离△x＝‎75m＝(n′+)λ′，n′∈N；波长，若波向左传播，波速，n′∈N；t=0.0125s=1.25×10-2s，故由图可得：在t=0.0125s时刻，质点A向下振动，质点B向上振动；故选项BCD正确，A错误.‎ 二、实验题探究题 ‎16.实验小组的同学做“用单摆测重力加速度”的实验.‎ ‎(1)实验前使用游标卡尺测量小球的直径如图乙所示，则小球直径为______cm.‎ ‎(2)实验室有如下器材可供选用：‎ A.长约‎1m的细线 B.长约‎1m的橡皮绳 C.直径约‎2cm的均匀铁球 D.直径约‎5cm的均匀木球 E.秒表 F.时钟 G.最小刻度为毫米的米尺 实验小组的同学选用了最小刻度为毫米的米尺，他们还需要从上述器材中选择________(填写器材前面的字母)。‎ ‎(3)他们将符合实验要求的单摆悬挂在铁架台上，将其上端固定，下端自由下垂(如图所示)。用刻度尺测量悬点到________之间的距离记为单摆的摆长L.‎ ‎(4)在小球平稳摆动后，他们记录小球完成n次全振动的总时间t，则单摆的周期T＝________。‎ ‎(5)如果实验得到的结果是g＝‎10.29m/s2，比当地的重力加速度值大，可能的原因是：________‎ A.摆球的质量偏大 B.单摆振动的振幅偏小 C.计算摆长时没有加上摆球的半径值 D.将实际振动次数n次误记成(n＋1)次 ‎【答案】 (1). ‎1.175cm (2). ACE (3). 小球球心 (4). (5). D ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）游标卡尺示数=主尺读数+游标尺读数，因游标卡尺的精确度为‎0.05mm，所以d=‎1.1cm+15×‎0.05mm=‎1.175cm。‎ ‎（2）他们还需要从上述器材中选择：A.长约‎1m的细线；C.直径约‎2cm的均匀铁球；E.秒表；故选ACE。‎ ‎（3）用刻度尺测量悬点到摆球中心之间的距离记为单摆的摆长L.‎ ‎（4）小球完成n次全振动的总时间t，则单摆的周期；‎ ‎（5）根据可知，，则摆球的质量和单摆的振幅都不影响单摆的周期，选项AB错误；计算摆长时没有加上摆球的半径值，则l偏小，则g偏小，选项C错误；将实际振动次数n次误记成(n＋1)次，则单摆的周期T测量值偏小，则g偏大，选项D正确.‎ 三、计算题 ‎17.如图所示，上下表面平行的玻璃砖折射率为，下表面镶有银反射面，一束单色光与界面成θ＝45°角射到玻璃表面上，结果在玻璃砖右边竖直光屏上出现相距h＝‎2.0cm的光点A和B.(光速c=3.0×‎108m/s)‎ ‎(1)求玻璃砖的厚度d；‎ ‎(2)求光在玻璃砖中运动的时间。‎ ‎【答案】(1) (2)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)光路图如图所示：‎ 设第一次折射时折射角为r.则有：‎ 解得：r＝30°‎ 设第二次折射时折射角为α，则有：‎ 解得：α＝45°‎ 由几何关系得：h＝2dtanr ‎(2)光在玻璃砖中传播的路程： ‎ 时间：‎ ‎18.在某介质中形成一列简谐波，时刻的波形如图中的实线所示．‎ ‎(1)若波向右传播，零时刻刚好传到B点，且再经过点也开始起振，求：‎ ‎①该列波周期T；‎ ‎②从时刻起到P点第一次达到波峰时止，O点对平衡位置的位移及其所经过的路程各为多少？‎ ‎(2)若该列波的传播速度大小为，且波形中由实线变成虚线需要经历时间，则该列波的传播方向如何？‎ ‎【答案】(1) ① ② ； （2）波沿x轴负方向传播 ‎【解析】‎ ‎（1）由图象可知,="2" m, A="2" cm. ……（1分）‎ 当波向右传播时，点B的起振方向竖直向下，包括P点在内的各质点的起振方向均为 竖直向下……（1分）‎ ‎①波速，……（1分）‎ 由，得．……（2分）‎ ‎②由t= 0至P点第一次到达波峰止，经历的时间 ‎，……（2分）‎ 而t=0时O点的振动方向竖直向上（沿y轴正方向），故经时间，O点振动到波谷，即位移:……（2分）‎ ‎（2）当波速v ="20" m/s时，经历0.525 s时间，波沿x轴方向传播的距离 ‎， 即……（2分）‎ 分析得波沿x轴负方向传播……（2分）‎ ‎19.U形均匀玻璃管，左端开口处有一重力可不计的活塞，右端封闭，在大气压强p0＝75cmHg、气温t0＝‎87℃‎时，管内汞柱及空气柱长度(单位cm)如图所示，活塞的截面积为5.0×10‎-5m2‎，lcmHg＝1.33×103Pa.试求:‎ ‎(1)若使气体温度下降到t1＝‎-3℃‎，求左侧空气柱的长度和活塞将移动的距离.‎ ‎(2)保持气体温度t1＝‎-3℃‎不变，用细杆向下推活塞，至管内两边汞柱高度相等，此时细杆对活塞的推力大小.‎ ‎【答案】(1) s＝‎6cm.‎ ‎（2）F＝(p1"－p0)S＝3.6N ‎【解析】‎ ‎(1)左端气柱p1＝75cmHg，T1＝360K，V1＝4S，‎ p1'＝75cmHg，T1'＝270K.‎ V1/T1＝v1'/T1'，‎ 代人数据4/360＝V1'/270，得V'1＝3s，气柱长‎3cm.‎ 设右端汞柱上升xcm，右端气柱p2＝100cmHg，T2＝360K，V2＝30S，‎ T2'＝270K，V2'＝(30－x)s，p2'＝(100－2x)cmHg.‎ p2V2/T2＝p2'V2'/T2'，‎ 代人数据100×30/360＝(100－2x)(30－x)/270，x2－80x－375＝0，‎ 得x1＝5,x2＝75(不合题意舍去).‎ 活塞下降距离s＝‎6cm.‎ ‎(1)当两边汞柱高度相等时，右端气柱v2"＝17.5s，p2'V2'＝p2"v2"，‎ 代人数据得p2"＝900/7cmHg；‎ 左端气柱p1"＝p2"＝900/7cmHg，‎ 活塞受力F+p0S＝p1"S得 F＝(p1"－p0)S＝3.6N