2017-2018学年陕西省西安市长安区第一中学高二下学期期中考试物理试题（Word版）

2017-2018学年陕西省西安市长安区第一中学高二下学期期中考试物理试题（Word版）

‎ 2017-2018学年陕西省西安市长安区第一中学高二下学期期中考试 物理试卷 命题人、审题人：张小周 闫广钱 第Ｉ卷 （选择题 共60分）‎ 一、选择题（本题包括12小题。共60分。每题5分,其中1-7题为单项选择,8-12题为多项选择，多项选择题全部选对的得5分，选对但不全得3分，有选错或不答的得0分） ‎ ‎1.若在某次军事演习中，某空降兵从悬停在高空中的直升机上跳下，从跳离飞机到落地的过程中沿竖直方向运动的v－t图象如图所示，则下列说法正确的是(　)‎ A． 0－10 s内空降兵运动的加速度越来越大 B． 0－10 s内空降兵和降落伞整体所受重力大于空气阻力 C． 10－15 s内空降兵和降落伞整体所受的空气阻力越来越大 D． 10－15 s内空降兵加速度越来越大 ‎2.如图所示，在天花板上的O点系一根细绳，细绳的下端系一小球.将小球拉至细绳处于水平的位置，由静止释放小球，小球从位置A开始沿圆弧下落到悬点的正下方的B点的运动过程中，下面说法正确的是(　　)‎ A． 小球受到的向心力大小不变 ‎ B． 细绳对小球的拉力对小球做正功 C． 细绳的拉力对小球做功的功率为零 ‎ D． 重力对小球做功的功率先减小后增大 ‎3.某电场的电场线的分布如图所示．一个带电粒子由M点沿图中虚线所示的途径运动通过N点．则下列判断正确的是（　　）‎ A． 粒子带负电 B． 电场力对粒子做负功 C． 粒子在M点的加速度大 D． 粒子在N点的速度大 ‎4.线圈与电阻R、交流电压表按如图甲所示的方式连接，R＝10 Ω交流电压表的示数是10 V变压器原副线圈的匝数比为22∶1，图乙是电阻R两端电压u随时间t变化的图象，则以下说法正确的是(　　)‎ A． 图乙中U0＝10V B．R两端的电压随时间t变化的规律是＝5cos 50πt(V)‎ C． 交变电源的电压u随时间t变化的规律是U＝220sin 100πt(V)‎ D． 变压器原线圈中电流i随时间t变化的规律是i＝22cos 50πt(A)‎ ‎5.下列关于分子热运动和热现象的说法正确的是(　　)‎ A．气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在势能的缘故 B． 一定量‎100 ℃‎的水变成‎100 ℃‎的水蒸气，其分子平均动能增加 C． 一定量气体的内能等于其所有分子的热运动动能和分子势能的总和 D． 如果气体温度升高，那么每一个分子热运动的速率都增加 ‎6.两分子间的作用力F与间距r的关系图线如图所示，下列说法中正确的是(　　)‎ A．rr2时，两分子间的引力随r的增大而增大，斥力为零 ‎7.如图甲所示，在竖直平面内有四条间距相等的水平虚线L1、L2、L3、L4，在L1与L2、L3与L4之间均存在着匀强磁场，磁感应强度的大小为1 T，方向垂直于竖直平面向里．现有一矩形线圈abcd，宽度cd＝L＝‎0.5 m，质量为‎0.1 kg 电阻为 ‎2 Ω，将其从图示位置(cd边与L1重合)由静止释放，速度随时间变化的图象如图乙所示，t1时刻cd边与L2重合，t2时刻ab边与L3重合，t3时刻ab边与L4重合，t2－t3之间的图线为与t轴平行的直线，t1－t2之间和t3之后的图线均为倾斜直线，已知t1－t2的时间间隔为0.6 s，整个运动过程中线圈始终位于竖直平面内．(重力加速度g取‎10 m/s2)则(　　)‎ A． 在0－t1时间内，通过线圈的电荷量为‎2.5 C ‎ B． 线圈匀速运动的速度为‎8 m/s C． 线圈的长度ad＝‎1 m D． 0－t3时间内，线圈产生的热量为4.2 J t O y ‎8.某空间存在着如图甲所示的足够大的沿水平方向的匀强磁场．在磁场中A、B两个物块叠放在一起，置于光滑水平面上，物块A带正电，物块B不带电且表面绝缘．在t1＝0时刻，水平恒力F作用在物块B上，物块A、B由静止开始做加速度相同的运动．在A、B一起向左运动的过程中，以下说法正确的是(　　 )‎ A． 图乙可以反映A所受洛仑兹力大小随时间t变化的关系 B． 图乙可以反映A对B的摩擦力大小随时间t变化的关系 C． 图乙可以反映A对B的压力大小随时间t变化的关系 D． 图乙可以反映B对地面压力大小随时间t变化的关系 9. 一定质量的理想气体的状态变化过程的p－V图象如图所示，其中A是初状态，B、C是中间状态，A→B 是等温变化，如将上述变化过程改用P－T图象和V－T图象表示，则下列各图象中正确的是(　　)‎ A．B. C．D．‎ ‎10.两端封闭的玻璃管在常温下如图竖直放置，管内有一段汞柱将空气分隔成上下两部分，下列判断中正确的是(　　)‎ A． 当它转过90°成水平状态时，原下部空气柱体积会增大 B． 当它竖直向上加速运动时，下部空气柱体积增大 C． 当它自由下落时，上部空气柱体积减小 D． 当它完全浸没在冰水中后，上部空气柱体积增大 ‎11.如图所示，固定在地面上的水平汽缸内由活塞B封闭着一定量的气体，气体分子之间的相互作用力可以忽略.假设汽缸壁的导热性能很好，环境的温度保持不变.若用外力F将活塞B缓慢地水平向右拉动，则在拉动活塞的过程中，关于此汽缸内气体的下列结论，其中正确的是(　　)‎ A． 气体做等温膨胀，分子的平均速率不变，气体的压强不变 B． 气体做等温膨胀，气体分子单位时间对汽缸壁单位面积碰撞的次数将变少 C． 因为气体内能不变，所以气体从外界吸收的热能全用来对外做功 D． 气体是从单一热源吸热，全用来对外做功，因此此过程违反热力学第二定律 ‎12.如图所示，放在光滑水平面上的甲、乙两小车中间夹了一压缩轻质弹簧，但不连接，用两手分别控制小车处于静止状态，下面说法中正确的是(　　)‎ A． 两手同时放开后，两车的总动量为零 B． 先放开右手，后放开左手，两车的总动量向右 C． 先放开左手，后放开右手，两车的总动量向右 D． 两手同时放开，两车总动量守恒；两手放开有先后，两车总动量不守恒 第II卷 （非选择题 共50分）‎ 二 填空题（本题共2个题，共18分，每空2分） ‎ ‎13.某同学在测定金属圆柱体电阻率时需要先测量其尺寸，他分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径，某次测量的示数如图 （a）和如图 （b）所示，长度为　　 cm，直径为　　mm．‎ ‎14.油酸酒精溶液的浓度为每1 000 mL油酸酒精溶液中有油酸0．6 mL，用滴管向量筒内滴50滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加1 mL．若把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成一层单分子油膜的形状如图所示．‎ ‎(1)若每一方格的边长为‎30 mm则油酸薄膜的面积为_______ m2；‎ ‎(2)每一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为______ m3；‎ ‎(3)根据上述数据，估算出油酸分子的直径为______ m．‎ ‎15.用DIS研究一定质量气体在温度不变时，压强与体积关系的实验装置如图1所示，实验步骤如下：‎ ‎①把注射器活塞移至注射器中间位置，将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机逐一连接；‎ ‎②移动活塞，记录注射器的刻度值V，同时记录对应的由计算机显示的气体压强值p；‎ ‎③用V－图象处理实验数据，得出如图2所示图线．‎ ‎(1)为了保持封闭气体的质量不变，实验中采取的主要措施是________________；‎ ‎(2)为了保持封闭气体的温度不变，实验中采取的主要措施是________和______________；‎ ‎(3)如果实验操作规范正确，但如图所示的V－图线不过原点，则V0代表___________．‎ ‎ 三、计算题（本题共3个小题，其中16题10分，17题10分，18题12分，共32分） ‎ ‎16.如图所示，质量为4 kg的物体静止于水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为μ＝0.5，物体在大小为20 N、方向与水平方向成37°角斜向上的拉力F作用下，从静止开始沿水平面做匀加速运动．求：(取g＝‎10 m/s2，sin 37°＝0.6，‎ cos 37°＝0.8)‎ ‎(1)物体的加速度是多大？‎ ‎(2)经过10 s后速度大小为多少？‎ ‎(3)若10 s末撤去外力F，物体还可以运动多远？‎ ‎17.如图所示，两端开口的汽缸水平固定，A、B是两个厚度不计的活塞，可在汽缸内无摩擦滑动．面积分别为S1＝‎20 cm2、S2＝‎10 cm2，它们之间用一根细杆连接，B通过水平细绳绕过光滑的定滑轮与质量为M＝‎2 kg的重物C连接，静止时汽缸中的气体温度T1＝600 K，汽缸两部分的气柱长均为L，已知大气压强p0＝1×105Pa，取g＝‎10 m/s2，缸内气体可看作理想气体．‎ ‎(1)活塞静止时，求汽缸内气体的压强；‎ ‎(2)若降低汽缸内气体的温度，当活塞A缓慢向右移动 L时，求汽缸内气体的温度．‎ ‎18.如图所示，在xoy平面的第II象限内有半径为R的圆分别与x轴、y轴相切于P、Q两点，圆内存在垂直于xoy面向外的匀强磁场。在第I象限内存在沿轴y负方向的匀强电场，电场强度为E一带正电的粒子（不计重力）以速率v0从P点射入磁场后恰好垂直y轴进入电场，最后从M（3R，0）点射出电场，出射方向与x轴正方向夹角为α，且满足α=45°，求：‎ ‎（1）带电粒子的比荷；‎ ‎（2）磁场磁感应强度B的大小；‎ ‎（3）粒子从P点入射磁场到M点射出电场的时间。‎ 答案解析 ‎1.【答案】B ‎【解析】v－t图象中，图线上某点的切线的斜率表示该时刻的加速度，0－10 s内空降兵运动的加速度越来越小，A错误；0－10 s内空降兵和降落伞做加速运动，故整体所受重力大于空气阻力，B正确；10 s～15 s速度向下、做加速度不断减小的减速直线运动，加速度向上，根据牛顿第二定律，有f－mg＝ma，由于a不断减小，故f不断减小，C正确，D错误．[]‎ ‎2.【答案】C ‎【解析】小球从A点运动到B点过程中，速度逐渐增大，由向心力F＝m可知，向心力增大，故A错误；拉力的方向始终与小球的速度方向垂直，所以拉力对小球做功为零，功率为零，故B错误，C正确；该过程中重力的功率从0变化到0，应是先增大后减小，故D错误.‎ ‎3.【答案】D ‎【解析】由图根据粒子的运动的轨迹可以知道，粒子受到的电场力的方向向上，而电场线的方向也向上，所以电荷为正电荷，故A错误；‎ 从M点到N点，静电力方向与速度方向成锐角，电场力做正功，电势能减小，动能增大，粒子的速度增大，故B错误，D正确；‎ 电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，所以粒子在N点的受力大，加速度大，故C正确．‎ ‎4.【答案】A ‎【解析】因交流电压表的示数是10 V，因此R电阻的最大值为U0＝U＝10V，故A 正确；‎ 由图象可知，周期为T＝2×10－2s，那么ω＝＝100π rad/s，因此R两端的电压UR随时间t变化的规律是UR＝10cos 100πt(V)，故B错误；‎ 根据变压器原副线圈的匝数比为22∶1，且副线圈的电压为10 V，原线圈的电压为220 V，那么电源的电压u随时间t变化的规律是U＝220cos 100πt(V)，故C错误；‎ 根据I＝＝A＝‎1 A，且原副线圈的电流与匝数成反比，则原线圈中电流I′＝A，原线圈中电流i随时间t变化的规律是i＝cos 100πt(A)，故D错误．‎ ‎5.【答案】C ‎【解析】气体分子间的距离比较大，甚至可以忽略分子间的作用力，分子势能也就不存在了，所以气体在没有容器的约束下散开是分子热运动的结果，选项A错；‎100 ℃‎的水变成同温度的水蒸气，分子的平均动能不变，所以选项B错误；根据内能的定义可知选项C 正确；如果气体的温度升高，分子的平均动能增大，热运动的平均速率也增大，这是统计规律，但就每一个分子来讲，速率不一定都增加，故选项D错误．‎ ‎6.【答案】B ‎【解析】分子间同时存在引力和斥力，rr2时，两分子间的引力随r的增大而减小，故D错误．‎ ‎7.【答案】B ‎【解析】t2－t3时间内，线圈做匀速直线运动，而E＝BLv2，F＝，F＝mg，解得v2＝＝‎8 m/s，选项B正确；线圈在cd边与L2重合到ab边与L3重合的过程中一直做匀加速运动，则ab边刚进磁场时，cd边也刚进磁场，设磁场宽度为d，则3d＝v2t－gt2，解得d＝‎1 m，则ad边的长度为‎2 m，选项C错误；在0－t3时间内，由能量守恒定律，有Q＝5mgd－mv＝1.8 J，选项D错误；在0－t1时间内，通过线圈的电荷量q＝＝＝‎0.25 C，选项A 错误．‎ ‎8.【答案】CD ‎【解析】由题意知物体由静止做匀加速运动，速度；那么洛伦兹力：,洛伦兹力大小随时间t变化的图线应过原点，故A错误；物块A对物块B的摩擦力大小，因为a不变，所以f随时间t的变化而保持不变，故B错误；B受到的支持力：，所以随时间在增大，故C正确；B对地面的压力为：，所以随时间在增大，故D正确.‎ ‎9.【答案】BD ‎【解析】在p－V图象中，由A→B，气体经历的是等温变化过程，气体的体积增大，压强减小；由B→C，气体经历的是等容变化过程，根据查理定律＝，pC>pB，则TC>TB，气体的压强增大，温度升高；由C→A，气体经历的是等压变化过程，根据盖—吕萨克定律＝，VC>VA，则TC>TA，气体的体积减小，温度降低．A项中，B→C连线不过原点，不是等容变化过程，A错误；C项中，B→C体积减小，C错误；B、D两项符合全过程．综上所述，正确答案选B、D.‎ ‎10.【答案】ACD ‎【解析】设开始时上面空气压强为pcmHg，下面空气压强为：p＋h，其中h为水银柱高度；转过90度的过程，下面的空气压强减小，由于气体做等温变化，pV＝C，水银下面空气的体积变大，故A 正确．当它竖直向上加速运动时，水银柱受到的合力竖直向上，所以下面的空气压强变大，由等温变化可知下面气体体积减小，故B错误．当玻璃管做自由落体运动时，水银柱不产生压强，水银下面空气压强变小，由于气体做等温变化，pV＝C，水银下面空气的体积变大，故上面空气体积减小，故C正确．当把玻璃管浸入冰水中，气体的温度降低，假设气体做等容变化，对上面的气体由：＝，所以初态压强p越大的气体压强减少的越多，所以下部气体压强减小的多，故水银柱下降，上面空气体积增大，故D正确．‎ ‎11.【答案】BC ‎【解析】用外力F将活塞B缓慢地水平向右拉动，则在拉动活塞的过程中，气体做等温膨胀，分子的平均速率不变，气体的体积增大，压强减小，选项A错误；气体做等温膨胀，由于体积增大，气体分子单位时间对汽缸壁单位面积碰撞的次数将变少，选项B正确；因为气体内能不变，所以气体从外界吸收的热能全用来对外做功，选项C正确；气体是从单一热源吸热，全用来对外做功，但是体积增大了，引起了其它变化，因此此过程不违反热力学第二定律，选项D错误.‎ ‎12.【答案】ABD ‎【解析】当两手同时放开时，系统的合外力为零，所以系统的动量守恒，又因为开始时总动量为零，故系统总动量始终为零，故A正确；先放开右手，右边的小车就向右运动，当再放开左手后，系统所受合外力为零，故系统的动量守恒，且开始时总动量方向向右，放开左手后总动量方向也向右，故B正确；先放开左手，左边的小车就向左运动，当再放开右手后，系统所受合外力为零，故系统的动量守恒，且开始时总动量方向向左，放开右手后总动量方向也向左，故C错误；当两手同时放开时，系统的合外力为零，所以系统的动量守恒；两手放开有先后时，放开一只手再放开另一只手的过程中系统所受合外力不为零，两手都放开时系统所受合外力为零，整个过程系统所受合外力不为零，系统动量不守恒，故D正确．‎ ‎13.【答案】5.02 4.815‎ ‎【解析】（a）是10分度的卡尺，其精确度为‎0.1 mm，主尺读数为：‎5 cm=‎50 mm，游标上 第2个刻度与上面对齐，读数为：2×‎0.1 mm=‎0.2 mm，‎ 故最终读数为：(50+2×0.1) mm=‎50.2 mm=‎5.02 cm；‎ 螺旋测微器：固定刻度为‎4.5 mm，可动刻度为31.5×‎0.01 mm，则读数为 ‎（4.5+31.5×0.01）mm=‎4.815 mm．‎ ‎14.【答案】(1)7．65×10－2　(2)1．2×10－11　(3)1．6×10－10‎ ‎【解析】(1)用填补法数出在油膜范围内的格数(四舍五入)为85个，油膜面积为S＝85×(3．0×10－2)‎2m2‎＝7．65×10－‎2m2‎．‎ ‎(2)因为50滴油酸酒精溶液的体积为1 mL，且溶液含纯油酸的浓度为0．06%，故每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为：V0＝×0．06% mL＝1．2×10－‎11m3‎．‎ ‎(3)把油酸薄膜的厚度视为油酸分子的直径，可估算出油酸分子的直径为 d＝＝m≈1．6×10－‎10m．‎ ‎15.【答案】(1)用润滑油涂活塞　(2)缓慢抽动活塞　不能用手握住注射器封闭气体部分　(3)注射器与压强传感器连接部位的气体体积 ‎【解析】(1)为了保证气体的质量不变，要用润滑油涂活塞达到封闭效果．‎ ‎(2)要让气体与外界进行足够的热交换，一要时间长，也就是动作缓慢，二要活塞导热性能好，再者，不能用手握住封闭气体部分的注射器．‎ ‎(3)根据p(V＋V0)＝C，C为定值，则V＝－V0，体积读数值比实际值大V0．‎ ‎16.【答案】(1)‎0.5 m/s2　(2)‎5 m/s　(3)‎‎2.5 m ‎【解析】(1)根据牛顿第二定律得物体的加速度为：‎ a＝＝‎0.5 m/s2.‎ ‎(2)10 s末的速度为：v＝at＝0.5×‎10 m/s＝‎5 m/s.‎ ‎(3)撤去拉力后物体的加速度大小为：a′＝＝μg＝‎5 m/s2‎ 则还能滑行的距离为：x＝＝‎2.5 m.‎ ‎17.【答案】(1)1．2×105Pa　(2)500 K ‎【解析】(1)设静止时汽缸内气体压强为p1，活塞受力平衡：‎ p1S1＋p0S2＝p0S1＋p1S2＋Mg，‎ 代入数据解得压强p1＝1．2×105Pa，‎ ‎(2)由活塞A受力平衡可知缸内气体压强没有变化，由盖—吕萨克定律得：‎ ‎＝‎ 代入数据解得：T2＝500 K．‎ ‎18.【答案】(1)(2)(3)‎ ‎【解析】（1）在M点处：vy=v0tana，qE = ma，vy=at3，3R=v0t3，得：‎ ‎（2）粒子运动轨迹如图，‎ 设O1为磁场的圆心，O2为粒子轨迹圆心，P’为粒子射出磁场的位置，则：P’O2∥P O1，[]‎ ‎△O1O2P’≌△O1O2P粒子的轨道半径为：r=R，得：‎ ‎（3）粒子从N进入电场，ON=yqE=ma3R=v0t3得又因为：Y=R+Rcosθ，θ=，P到P’的时间为t1，，‎ P’N=R – Rsinθ，‎ P到M的总时间t=‎