2018-2019学年内蒙古第一机械制造（集团）有限公司第一中学高二下学期期中考试物理试题 解析版

2018-2019学年内蒙古第一机械制造（集团）有限公司第一中学高二下学期期中考试物理试题 解析版

‎2018-2019学年内蒙古第一机械制造（集团）有限公司第一中学高二下学期期中考试物理试题 解析版 一、单项选择题：（每题3分，共30分）‎ ‎1.关于空气湿度，下列说法正确的是（ ）‎ A. 当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大 B. 当人们感到干燥时，空气的相对湿度一定较大 C. 空气的绝对湿度用空气中所含水蒸汽的压强表示 D. 空气的相对湿度定义为水的饱和蒸汽压与相同温度时空气中所含水蒸气的压强之比 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A.B.当人们感到潮湿时，空气的相对湿度一定比较大，绝对湿度不一定较大，人们感到干燥时，空气的相对湿度一定比较小，绝对湿度不一定较小。故AB错误；‎ ‎ C.绝对湿度指大气中水蒸汽的实际压强，空气的绝对湿度用空气中所含水蒸汽的压强表示，故C正确；‎ ‎ D.空气的相对湿度定义为相同温度时空气中所含水蒸气的实际压强与同温度水的饱和蒸汽压之比，故D错误。‎ ‎2.下列关于热力学第二定律说法错误的是（ ）‎ A. 热量不可能自发地从温度低的物体传递到温度高的物体 B. 不可能从单一热源吸取热量，并将这热量变为功，而不产生其他影响 C. 在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减少 D. 一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性减小的方向进行 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 热量不可能自发地从温度低的物体传递到温度高的物体而不产生其他影响，故A说法正确；‎ B. 不可能从单一热源吸取热量，并将这热量变为功，而不产生其他影响，如果产生其他的影响的情况下，是可以从单一热源吸收热量，使之完全变成功，故B说法正确；‎ C.在任何的自然过程，一个孤立的系统的总熵一定增加，即熵增加原理，故C说法正确；‎ D. 熵增加原理说明一切自然过程总是向着分子热运动的无序性增大的方向进行，故D说法错误。本题要求选说法错误的，本题选D.‎ ‎3.用隔板将一绝热容器隔成A和B两部分，A中盛有一定质量的理想气体，B为真空（如图①）。现把隔板抽去，A中的气体自动充满整个容器（如图②），这个过程称为气体的自由膨胀。下列说法正确的是（ )‎ A. 自由膨胀过程中，气体分子只作定向运动 B. 自由膨胀前后，气体的温度不变 C. 自由膨胀前后，气体的压强不变 D. 容器中的气体在足够长的时间内，能全部自动回到A部分 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A.分子时刻做无规则的热运动，不可能只做定向运动，故A错误。‎ BC.自由膨胀过程中由于不受阻力作用，不做功，由于容器绝热，因此，由，气体的内能不变，因此温度也不变，膨胀后气体的体积增大，所以压强减少，故B正确，C错误；‎ D.根据热力学第二定律可知，气体向真空的自由膨胀是不可逆的，故D错误。‎ ‎4.如图，甲分子固定在坐标原点0，乙分子位于x轴上，两分子之间相互F作用力与两分子间距离x的关系如图中曲线所示，F＞0为斥力，F＜0为引力，a、b、c、d、为x轴上四个特定的位置，现把乙分子从a处由静止释放，则（　　）‎ A. 乙分子从a到b做加速运动，由b到c做减速运动 B. 乙分子从a到c做加速运动，经过c点时速度最大 C. 乙分子由a到c的过程中，两分子的势能先减小后增大 D. 乙分子由a到d的过程中，两分子的势能一直减少 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A.从到，分子力一直为引力，分子力一直总正功，分子乙一直做加速运动，故A错误；‎ B.分子乙从到，分子力变为斥力，分子乙分子开始做减速运动，所以经过点时速度最大，故B正确；‎ C. 从到，分子力一直为引力，分子力一直总正功，分子势能一直在减小，故C错误；‎ D.由BC的分析可知乙分子由到的过程中，两分子的势能先减小后增大，故D错误。‎ ‎5.下列说法正确的是 ( )‎ A. 物体中所有分子的热运动动能的总和叫做物体的内能 B. 布朗运动反映了悬浮颗粒中分子运动的无规则性 C. 给自行车打气时气筒压下后反弹，是由分子斥力造成的 D. 单晶体的某些物理性质具有各向异性，而多晶体和非晶体是各向同性的 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 物体中所有分子的热运动动能和分子势能的总和叫做物体的内能，故A错误。‎ B. 布朗运动反映了液体分子运动的无规则性，故B错误。‎ C. 给自行车打气时气筒压下后反弹，是由气体的压强造成的，不是由分子斥力造成的，故C错误。‎ D. 单晶体的某些物理性质具有各向异性，而多晶体和非晶体是各向同性的，故D正确。‎ ‎6.在如图所示的装置中，木块B与水平桌面的接触是光滑的，子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内，将弹簧压缩到最短。现将子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象（系统），则此系统在从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中 A. 动量守恒、机械能守恒 B. 动量不守恒、机械能不守恒 C. 动量守恒、机械能不守恒 D. 动量不守恒、机械能守恒 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】在木块与子弹一起向左运动压缩弹簧的过程中，木块、子弹、弹簧所组成的系统所受合外力不为零，则系统动量不守恒；在子弹击中木块的过程中，要克服摩擦力做功系统的部分机械能转化为内能，系统机械能不守恒，因此子弹、木块和弹簧所组成的系统在从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中，动量不守恒、机械能不守恒，故B正确，ACD错误。‎ ‎7.A、B两个粒子都带正电，B的电荷量是A的两倍，B的质量是A的四倍，A以已知速度v向静止的B粒子飞去．由于库仑斥力，他们之间的距离缩短到某一极限后又被弹开，然后各自以新的速度做匀速直线运动．设作用前后他们的轨迹都在同一直线上，则当A、B之间的距离最近时各自的速度分别为( )‎ A. A粒子速度为0.2v，B粒子速度为0.3v．‎ B. A粒子速度为0.3v，B粒子速度为0.2v．‎ C. A粒子速度为0.2v，B粒子速度为0.2v．‎ D. A粒子速度为0.3v，B粒子速度为0.3v．‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】和相距最近时，速度相等，和系统的动量守恒，以的初速度方向为正方向，由动量守恒定律可得：，代入数据可得：，故C正确，ABD错误。‎ ‎8.高空坠物极易对行人造成伤害。若一个‎50 g的鸡蛋从一居民楼的25‎ 层坠下，与地面的撞击时间约为2 ms，则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为（ ）‎ A. 10 N B. 102 N C. 103 N D. 104 N ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：本题是一道估算题，所以大致要知道一层楼的高度约为‎3m，可以利用动能定理或者机械能守恒求落地时的速度，并利用动量定理求力的大小。‎ 设鸡蛋落地瞬间的速度为v，每层楼的高度大约是‎3m，‎ 由动能定理可知： ，‎ 解得： ‎ 落地时受到自身的重力和地面的支持力，规定向上为正，‎ 由动量定理可知： ，解得： ，‎ 根据牛顿第三定律可知鸡蛋对地面产生的冲击力约为103 N，故C正确 故选C 点睛：利用动能定理求出落地时的速度，然后借助于动量定理求出地面的接触力 ‎9.蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目.一个质量为‎60 kg的运动员从离水平网面‎3.2 m高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面‎5.0 m高处.已知运动员与网接触的时间为1.2 s.若把在这段时间内网对运动员的作用力当作恒力处理，求此力的大小.(g取‎10 m/s2)( )‎ A. 1500N B. 600N C. 900N D. 300N ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】设运动员从处下落，刚触网的速度为：，运动员反弹到达高度，离网时的速度为，在触网的过程中，运动员受到向上的弹力和向下的重力，设向上的方向为正方向，由动量守恒定律可得，代入数据解得：，故A正确，BCD错误。‎ ‎10.如图，粗细均匀的玻璃管A和B由一橡皮管连接，一定质量的空气被水银柱封闭在A管内，初始时两管水银面等高，B管上方与大气相通。若固定A管，将B管沿竖直方向缓慢下移一小段距离H，A管内的水银面高度相应变化h，则 A. B. C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】封闭气体是等温变化，管沿竖直方向缓慢下移一小段距离，压强减少，故气体体积要增大，但最终平衡时，封闭气体的压强比大气压小，一定是管内水银面低，管内水银面下降的高度为大于管内水银面下降的高度，故有，化简可得，故A正确，BCD错误。‎ 二、多项选择题：（每题3分，共30分）‎ ‎11.某气体的摩尔质量为M，分子质量为若1摩尔该气体的体积为，密度为，则该气体单位体积分子数为阿伏伽德罗常数为　　‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】ABC ‎【解析】‎ 根据题意，气体单位体积分子数是指单位体积气体分子的数量，选项A中NA是指每摩尔该气体含有的气体分子数量，Vm是指每摩尔该气体的体积，两者相除刚好得到单位体积该气体含有的分子数量，选项A正确；选项B ‎ 中，摩尔质量M与分子质量m相除刚好得到每摩尔该气体含有的气体分子数，即为NA，此时就与选项A相同了，故选项B正确；选项C中，气体摩尔质量与其他密度相除刚好得到气体的摩尔体积Vm，所以选项C正确、D错误。‎ ‎【考点定位】阿伏伽德罗常数、物质量 ‎【方法技巧】首先通过阿伏伽德罗常数和摩尔体积相比可以得到气体单位体积内的分子数，再通过选项结论反推，反推过程中要注意各物理量的意义。‎ 此处有视频，请去附件查看】‎ ‎12.下列说法正确的是( )‎ A. 玻璃、石墨和金刚石都是晶体，木炭是非晶体 B. 单晶体有固定的熔点，多晶体和非晶体没有固定的熔点 C. 当液体与大气相接触时，液体表面层内的分子表现为相互吸引 D. 气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，与单位体积内气体的分子数和气体温度有关 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】A.玻璃和木炭是非晶体，石墨和金刚石都是晶体，故A错误。‎ B. 单晶体有固定的熔点，多晶体也有固定的熔点，故B错误。‎ C.当液体与大气相接触时，液体表面层内的分子距离增大，所以分子间的作用力表现为相互吸引，故C正确。‎ D. 气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，决定气体的压强，因此与单位体积内气体的分子数和气体温度有关，故D正确。‎ ‎13.关于永动机和热力学定律的讨论，下列叙述正确的是( )‎ A. 第一类永动机违反了热传导的方向性 B. 第二类永动机违反了热力学第二定律 C. 冰箱的制冷系统能够不断把冰箱内热量传到外界，违反了热力学第二定律．‎ D. 做功和热传递都可以改变物体的内能，但从能量转化或转移的观点来看这两种改变方式是有区别的 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】A.第一类永动机违反了能量守恒定律，故A错误。‎ B. 所谓第二类永动机就是从单一热源吸收热量，全部转化有用功，而不引起其他变化，即违反了热力学第二定律，故B正确。‎ C. 冰箱的制冷系统消耗了电能，能够不断把冰箱内热量传到外界，引起了其他的变化，没有违反了热力学第二定律，故C错误。‎ D. 做功和热传递都可以改变物体的内能，但做功是不同形式能的转化，而热传递是同种形式能间的转移，这两种方式是由区别的，故D正确。‎ ‎14.质量为m，速度为v的A球跟质量为‎3m的静止的B球发生正碰.碰撞可能是弹性的，也可能是非弹性的，因此碰撞后B球的速度可能值为（　　）‎ A. 0.6‎v B. 0.4v C. 0.25v D. 0.1v ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A.若，由动量守恒定律：，得，碰撞前系统的总动能为，碰撞后系统的总动能为，违反了能量守恒定律，故A错误。‎ B. 若，由动量守恒定律：，得碰撞后系统的总动能为，不违反了能量守恒定律，故B正确。‎ CD.若发生完全非弹性碰撞，则有，解得，这是获得的最小速度，所以是不可能的，故C正确，D错误。‎ ‎15.“天津之眼”‎ 是一座跨河建设、桥轮合一的摩天轮，是天津市的地标之一。摩天轮悬挂透明座舱，乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动。下列叙述正确的是 A. 摩天轮转动过程中，乘客的机械能保持不变 B. 在最高点，乘客重力大于座椅对他的支持力 C. 摩天轮转动一周的过程中，乘客重力的冲量为零 D. 摩天轮转动过程中，乘客重力的瞬时功率在变化 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】A.机械能等于重力势能和动能之和，摩天轮在转动的过程中，做匀速圆周运动，乘客的速度大小不变，动能不变，但高度变化，重力势能变化，所以机械能不守恒，故A错误。‎ B. 摩天轮做匀速圆周运动，当乘客在最高点时，重力和支持力的合力提供向心力，向心力指向下方，所以，化简可得支持力，即乘客重力大于座椅对他的支持力，故B正确。‎ C.转动一周，重力的冲量为，不为零，故C错误。‎ D.运动过程中，乘客的重力大小不变，速度大小不变，当速度的方向时刻变化，所以重力的瞬时功率在变化，故D正确。‎ ‎16.如图所示,一定质量的理想气体从状态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。‎ ‎17.将质量为m=‎1 kg的小球从距水平地面高h=‎5 m处以v0=‎10 m/s的水平速度抛出，不计空气阻力，g取‎10 m/s2.平抛运动过程中小球动量的增量，小球落地时的动 ( )‎ A. ，方向沿水平 B. ，方向沿竖直 C. ，方向和竖直方向成角 D. ，方向和竖直方向成角 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.根据公式，可得平抛运动的时间为，规定向下为正方向，由动量守恒可得，方向竖直向下，故B正确，A错误。‎ CD.小球落地的竖直分速度为，根据平行四边形定则可得，落地时速度的大小为，方向和竖直方向成角，所以落地时动量的大小为，方向也是和竖直方向成角，故C正确，D错误。‎ ‎18.质量为的小车静止于光滑水平面上，小车的上表面由光滑的圆弧和光滑平面组成，弧半径为，车的右端固定有一不计质量的弹簧，如图所示。现有一质量为的滑块从圆弧最高处无初速下滑，与弹簧相接触不栓接并压缩弹簧。重力加速度求：弹簧具有的最大的弹性势能和当滑块与弹簧分离时小车的速度( )‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.‎ 设水平向右为正方向，小球与滑块组成的系统在水平方向所受合力为零，系统在水平方向上动量守恒，小车与滑块速度相等时弹簧的弹性势能最大，由于系统的初动量为零，由动量守恒可得，此时系统动量也为零，速度为零，由于没有摩擦力，系统的机械能守恒，由机械能守恒定律可得，弹簧的弹性势能最大为，故B正确，A错误。‎ CD.小车和滑块组成的系统在水平方向动量守恒，由动量守恒定律得，由机械能守恒定律得，联立解得，故D正确，C错误。‎ ‎19.细绳下吊着一个质量为M的沙袋，构成一个单摆，摆长为L．一颗质量为m的子弹水平射入沙袋并留在沙袋中，随沙袋一起摆动．已知沙袋摆动时摆线的最大偏角是θ．则：( )‎ A. 子弹留在沙袋中，开始随沙袋一起摆动时的速度为．‎ B. 子弹射入沙袋前的速度为．‎ C. 子弹射入沙袋的过程中，系统产生的热量为．‎ D. 子弹留在沙袋中，开始随沙袋一起摆动时绳子的拉力为．‎ ‎【答案】ABC ‎【解析】‎ ‎【详解】A.子弹射入沙袋后，与沙袋一起从最低位置摆到最高位置过程中机械能守恒，由机械能守恒定律可得，解得，故A正确。‎ B.子弹射入沙袋的过程中系统的动量守恒，以子弹的初速度为正方向，由动量守恒定律可得，解得，故B正确。‎ C.子弹射入沙袋的过程，由能量的转化与守恒可得产生的热量为，故C正确。‎ D.沙袋做圆周运动，在最低点，由牛顿第二定律可得，解得，故D错误。‎ ‎20.如图所示，足够长的木板Q放在光滑水平面上，在其左端有一可视为质点的物块P，P、Q间接触面粗糙。现给P向右的速率VP，给Q向左的速率VQ，取向右为速度的正方向，不计空气阻力，则运动过程P、Q速度随时间变化的图像可能正确的是：‎ A. ‎ B. ‎ C. ‎ D. ‎ ‎【答案】ABC ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 开始时，两物体均在摩擦力作用下做匀减速运动，两者最终达到共同速度；对AB 系统动量守恒，根据动量守恒定律进行讨论即可.‎ ‎【详解】开始时，两物体均在摩擦力作用下做匀减速运动，两者最终达到共同速度；设向右为正方向，对AB系统动量守恒，根据动量守恒定律；若，则v=0，图像如图A所示；若，则v>0，图像如图B所示；若，则v<0，图像如图C所示；故选项ABC正确，D错误；故选ABC.‎ 三、计算题：（共40分）‎ ‎21.如图，一竖直放置的气缸上端开口，气缸壁内有卡口a和b，a、b间距为h=‎0.1m，a距缸底的高度为H=‎0.2m；活塞只能在a、b间移动，其下方密封有一定质量的理想气体。已知活塞质量为m=‎1kg，面积为S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均绝热，不计他们之间的摩擦。开始时活塞处于静止状态，上、下方气体压强均为，温度均为，。现用电热丝缓慢加热气缸中的气体，直至活塞刚好到达b处。求此时气缸内气体的温度。重力加速度大小为g=‎10m/s2。‎ ‎【答案】600K ‎【解析】‎ ‎【详解】气体的初状态为：压强： 体积： 温度：‎ 气体的末状态为：压强： 体积为： 待求温度 由理想气体状态方程可得：‎ 化简可得：‎ ‎22.在两端封闭、粗细均匀的U形细玻璃管内有一股水银柱，水银柱的两端各封闭有一段空气。当U形管两端竖直朝上时，左、右两边空气柱的长度分别为和，左边气体的压强为24.0cmHg。现将U形管缓慢平放在水平桌面上，没有气体从管的一边通过水银逸入另一边。求U形管平放时两边空气柱的长度。在整个过程中，气体温度不变。‎ ‎【答案】左侧气柱长，右侧气柱长 ‎【解析】‎ ‎【详解】左侧气体发生等温变化 初状态：压强为： 体积为：‎ 末状态:压强为 体积 由玻意耳定律可得：‎ 右侧气体发生等温变化 初状态：压强为： 体积为：‎ 末状态：压强为： 体积为 由玻意耳定律可得：‎ 将U形管缓慢平放在水平桌面上时，两侧的压强相等，即：‎ 两部分气体的长度和不变，即：‎ 联立以上方程解得： ‎ ‎23.在可控核反应堆中需要给快中子减速，轻水、重水和石墨等常用作减速剂。中子在重水中可与核碰撞减速，在石墨中与 核碰撞减速。上述碰撞可简化为弹性碰撞模型，某反应堆中快中子以速度与静止的靶核发生对心正碰，仅从一次碰撞考虑。‎ ‎（1）求快中子与核、核碰撞后中子速度分别为多少?‎ ‎（2）用重水和石墨作减速剂，哪种减速效果更好？‎ ‎【答案】（1）;（2）重水 ‎【解析】‎ ‎【详解】设靶核质量为 中子与靶核碰撞方程动量守恒，由动量守恒定律：‎ 碰撞过程能力也守恒，由能量守恒定律：‎ 联立以上方程解得中子碰后的速度：‎ 快中子与核碰撞，两者的质量关系为：‎ 所以碰后中子的速度为：‎ 快中子与核碰撞，两者的质量关系为：‎ 所以碰后中子的速度为：‎ 与重水靶核碰后中子速度较小，故重水减速效果更好。‎ ‎24.如图所示，质量=‎0.3kg的小车静止在光滑的水平面上，车长L=‎1.5m，现有质量=‎0.2kg可视为质点的物块，以水平向右的速度=‎2m/s从左端滑上小车，最后在车面上某处与小车保持相对静止。物块与车面间的动摩擦因数=0.4，取g=‎10m/s2，求 ‎（1）物体与小车共同速度大小;‎ ‎（2）物块在车面上滑行时间t;‎ ‎（3）要使物块不从小车右端滑出，物块滑上小车左端的速度不超过多少。‎ ‎【答案】（1）（2）（3）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】本题考查摩擦拖动类的动量和能量问题。涉及动量守恒定律、动量定理和功能关系这些物理规律的运用。‎ ‎（1）设物块与小车的共同速度为，以水平向右为正方向，根据动量守恒定律有：‎ 化简可得共同速度为：‎ ‎（2）设物块与车面间的滑动摩擦力为，对物块应用动量定理有 其中 解得 代入数据得 ‎（2）要使物块恰好不从车厢滑出，物块到车面右端时与小车有共同的速度′，则⑤‎ 由功能关系有 代入数据解得：‎ 故要使物块不从小车右端滑出，物块滑上小车的速度不能超过