河北省石家庄市第一中学2020学年高二物理下学期期中试题

河北省石家庄市第一中学2020学年高二物理下学期期中试题

河北省石家庄市第一中学 2020 学年高二物理下学期期中试题 第 I 卷（选择题，共 48 分） 一、选择题：本题共 10 小题，每小题 3 分，共 30 分，在每小题给出的四个选项中， 只有一项是符合题目要求的。 1. 某校学生分别乘两辆汽车去市公园游玩．两辆汽车在 平直公路上运动，甲车内一同学看见乙车没有动，而乙车 内一同学看见路旁的树木向西移动。如果以地面为参考 系，那么，上述观察说明( ) A. 甲车不动，乙车向东运动 B. 乙车不动，甲车向东运动 C. 甲车向西运动，乙车向东运动 D. 甲、乙两车以相同的速度都向东运动 2. 如图所示的 x－t 和 v－t 图象中，给出的四条图线 1、2、3、4 代表四个不同物 体的运动情况。下列描述正确的是( ) A．图线 1 表示物体做曲线运动 B．x－t 图象中 t1 时刻 v1>v2 C．v－t 图象中 0 至 t3 时间内 3 物体和 4 物体的平 均速度大小相等 D．图线 2 和图线 4 中，t2、t4 时刻都表示物体开始反向运动 3. 如图所示，光滑半圆柱体固定在水平面上，球心 O 的正上方 O/ 处固定一光滑的小定滑轮，细线的一端拴一小球 A，另一端绕过定 滑轮。今用一外力 F 拉细线，将小球从图中位置慢慢拉至 B，在此 过程中，小球 A 对光滑半球的压力 FN、对细线的拉力 F 的大小变化 情况是( ) A．FN 变大，F 不变 B．FN 变小，F 变大 F A O B O/ C．FN 不变，F 变小 D．FN 变大，F 变小 4. 质量为 60kg 的建筑工人，不慎从高空跌下，幸好有弹性安全带的保护，使他悬 挂起来。已知弹性安全带的缓冲时间是 1.2s，安全带原长 5m，g 取 10m/s2，则安全 带所受的平均冲力的大小为( ) A. 500N B. 1100N C. 600N D. 100N 5. 如图所示，固定在水平地面上的物体 P，左侧是光滑圆弧面，一根轻绳跨过物体 P 顶点上的小滑轮，一端系有质量为 m＝4 kg 的小球，小球与圆心连线与水平方向 的夹角θ＝60°，绳的另一端水平连接物块 3，三个物块重均为 50N，作用在物块 2 上的水平力 F＝20N，整个系统处于平衡状态，取 g＝10m/s2， 则以下说法正确的是 ( ) A．2 和 3 之间的摩擦力是 20N B．1 和 2 之间的摩擦力是 20N C．3 与桌面间的摩擦力为 20N D．物块 3 受 6 个力作用 6. 如图所示，物块 1、2 间用刚性轻质杆连接，物块 3、4 间用 轻质弹簧相连，物块 1、3 质量为 m，物块 2、4 质量为 M，两个 系统均置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态。现将两木板沿水平方向突然 抽出，设抽出后的瞬间，物块 1、2、3、4 的加速度大小分别为 a1、a2、a3、a4。重 力加速度大小为 g，则有 ( ) A．a1＝a2＝a3＝a4＝0 B．a1＝a2＝a3＝a4＝g C．a1＝a2＝g，a3＝0，a4＝m＋M M g D．a1＝g，a2＝m＋M M g，a3＝0，a4＝m＋M M g 7. 如图所示，物块 A、B 放在光滑的水平地面上，其质量之比 mA∶mB＝2∶1。现用 3 N 的水平拉力作用在物体 A 上，则 A 对 B 的拉力等于( ) A. 1 N B. 1.5 N C. 2 N D. 3 N 8. 如下图所示，白色传送带 A、B 两端距离 L=24m，以速度 v0=8m/s 逆时针匀速转动， 并且传送带与水平面的夹角为θ=30°，现将一质量为 m=2kg 的煤块轻放在传送带的 A 端，煤块与传送带间动摩擦因数 3 5   错误！未找到引用源。，取 g=10m/s2，则 下列叙述正确的是（ ） A. 煤块从 A 端运动到 B 端所经历时间为 3.5s B. 煤块从 A 端运动到 B 端重力的平均功率为 120W C. 煤块从 A 端运动到 B 端留下的黑色痕迹为 4m D. 煤块从 A 端运动到 B 端因摩擦产生的热量为 24J 9. 如图所示，质量为 M，长度为 L 的小车静止的在光滑的水平面上，质量为 m 的小 物块，放在小车的最左端，现用一水平恒力 F 作用在小物 块上，小物块与小车之间的摩擦力大小为 f，经过一段时 间小车运动的位移为 x，小物块刚好滑到小车的最右端， 则下列说法中正确的是 ( ) A．此时物块的动能为 F(x＋L) B．此时小车的动能为 Fx C．这一过程中，物块和小车增加的机械能为 Fx－f L D．这一过程中，因摩擦而产生的热量为 fL 10. 如图所示，一质量为 M＝3.0 kg 的长木板 B 放在光滑水平地 面上，在其右端放一质量为 m＝1.0 kg 的小物块 A。现以地面为 参考系，给 A 和 B 一大小均为 4.0 m/s、方向相反的初速度，使 A 开始向左运动，B 开始向右运动，但最后 A 并没有滑离 B 板，站在地面上的观察者看到在一段时间内 物块 A 做加速运动。则在这段时间内的某时刻，木板 B 相对地面的速度大小可能是 ( ) A. 3.0 m/s B. 2.8 m/s C. 2.4 m/s D. 1.8 m/s 二、选择题： 本题共 6 小题，每小题 3 分，共 18 分，在每小题给出的四个选项中 有多个选项是正确的，选对选全的得 3 分，选对不全的得 2 分, 有选错的得 0 分。 11. 下列关于摩擦力的说法，正确的是( ) A. 作用在物体上的滑动摩擦力只能使物体减速，不可能使物体加速 B. 作用在物体上的静摩擦力只能使物体加速，不可能使物体减速 C. 作用在物体上的滑动摩擦力既可能使物体减速，也可 能使物体加速 D. 作用在物体上的静摩擦力既可能使物体加速，也可能使物体减速 12. 如图所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一红蜡块 R (R 视为 质点)。将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与 y 轴重合，在 R 从坐标原点以 速度 v0 匀速上浮的同时，玻璃管沿 x 轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动，合 速度的方向与 y 轴夹角为α。则红蜡块 R 的( ) A. 分位移 y 与 x 成正比 B. 分位移 y 的平方与 x 成正比 C. 合速度 v 的大小与时间 t 成正比 D. tan α与时间 t 成正比 13. 如图所示，在水平地面上的 A 点以 v1 速度跟地面成θ角射出一弹丸，恰好以 v2 的速度垂直穿入竖直壁上的小孔 B，下面说法正确的是(不计空气阻力)( ) A. 在 B 点以跟 v2 大小相等的速度，跟 v2 方向相反射出弹丸，它必 定落在地面上的 A 点 B. 在 B 点以跟 v1 大小相等的速度，跟 v2 方向相反射出弹丸，它必 定落在地面上的 A 点 C. 在 B 点以跟 v1 大小相等的速度，跟 v2 方向相反射出弹丸，它必定落在地面上 A 点的左侧 D. 在 B 点以跟 v1 大小相等的速度，跟 v2 方向相反射出弹丸，它必定落在地面上 A 点的右侧 14. 如图所示，竖直放置的光滑圆轨道被固定在水平地面上，半径 r＝0.4 m，最低 点处有一小球(半径比 r 小很多)现给小球一水平向右的初速度 v0，要使小球不脱离 圆轨道运动，则 v0 应当满足(g＝10 m/s2) ( ) A. v0≥0 B. v0≥4m/s C. v0≥ 2 5 m/s D. v0≤ 2 2 m/s 15. 欧洲天文学家 4 月 6 日宣布，人类首次发现一颗体积与地球不相上下的行星拥 有大气层．该行星距离地球约 39 光年，质量相当于 1.6 个地球，半径相当于 1.4 个地球. 若已知引力常量、地球表面的重力加速度和地球半径，可求出该行星的 ( ) A. 质量 B. 表面的重力加速度 C. 第一宇宙速度 D. 同步卫星的高度 16. 如图所示，光滑固定的竖直杆上套有一个质量 m＝0.4 kg 的小物块 A，不可伸 长的轻质细绳通过固定在墙壁上、大小可忽略的定滑轮 D，连接小物块 A 和小物块 B， 虚线 CD 水平，间距 d＝1.2 m，此时连接小物块 A 的细绳与竖直杆的夹角为 37°， 小物块 A 恰能保持静止。现在在小物块 B 的下端挂一个小物块 Q(未画 出)，小物块 A 可从图示位置上升并恰好能到达 C 处．不计摩擦和空气 阻力，cos 37°＝0.8、sin 37°＝0.6，重力加速度 g 取 10 m/s2，下 列正确的是（ ） A. 小物块 A 到达 C 处时的加速度为 g B. 小物块 A 到达 C 处时的加速度为 0 C. 小物块 B 的质量 0.5kg D. 小物块 Q 的质量 0.3kg 第 II 卷（非选择题，共 52 分） 三、非选择题 （共 52 分。请选择 3-3 的同学答 17、19、21、23、25 题；请选择 3-4 的同学答 18、20、22、24、26 题。需要注意：要么选择 3-3，要么选择 3-4， 不得混选。） 17. （10 分）在粗测油酸分子大小的实验中，具体操作如下： ①取油酸 1.0 mL 注入 250 mL 的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到 250 mL 的刻度为止，摇动瓶使油酸在酒精中充分浴解，形成油酸酒精溶液； ②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量筒达到 1.0 mL 为止， 恰好共滴了 100 滴； ③在边长约 40 cm 的浅水盘内注入约 2 cm 深的水，将细痱子粉均匀地撒在水面上， 再用滴管吸取油酸酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，油酸在水面上尽可能地散 开，形成一层油膜，膜上没有痱子粉，可以清楚地看出油膜轮廓； ④待油膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上绘出油酸膜 的形状； ⑤将画有油酸膜形状的玻璃板放在边长为 1.0 cm 的方格纸上，算出完整的方格有 67 个， 大于半格的有 14 个，小于半格的有 19 个。 (1)这种粗测方法是将每个分子视为________，让油酸尽可能地在水面上散开，则形 成的油膜可视为________，这层油膜的厚度可视为油酸分子的________。 (2)利用上述具体操作中的有关数据可知一滴油酸酒精溶液含油酸为________m3，油 膜面积为________m2，求得的油膜分子直径为________m。(结果全部取 2 位有效数 字) 18. （10 分）(1)某同学想在家里做“用单摆测定重力加速度”的实验，但没有合 适的摆球，他找到了一块大小约为 3 cm，外形不规则的大理石代替小球．他设计的 实验步骤是： A．将石块和细尼龙线系好，结点为 M，将尼龙线的上端固定于 O 点 B．用刻度尺测量 O、M 间尼龙线的长度 l 作为摆长 C．将石块拉开一个大约α＝5°的角度，然后由静止释放 D．从摆球摆到最高点时开始计时，测出 30 次全振动的总时间 t，由 30 tT  错误！ 未找到引用源。得出周期 E．改变 O、M 间尼龙线的长度再做几次实验，记下每次相应的 l 和 T F．求出多次实验中测得的 l 和 T 的平均值，作为计算时用的数据，代入公式 22g lT      ，求出重力加速度 g 该同学以上实验步骤中有重大错误的是( ) (2) 在“用单摆测定重力加速度”的实验中，为了减少实验误差，采用图 象法处理数据，通过多次改变摆长，测得多组摆长 L 和对应的周期 T，并 作出 T2—L 图象，如图所示。若图线的斜率为 k，则用 k 表示重力加速度 g 的测量值为 。 19. （10 分）（1）单晶体有各向 的特点。 （2）液体的温度越高，表面张力 ；液体中溶有杂质时，表面张力 ； 液体的密度越大，表面张力 。 （3）关于饱和汽压的特点：液体的饱和汽压与温度有关，温度越高，饱和汽压 ， 且饱和汽压与饱和汽的体积无关。 20. （10 分）(1)受迫振动是指系统在驱动力的作用下振动。做受迫振动的物体， 它的周期(或频率)与物体的固有周期(或频率)__________；当驱动力的频率与固有 频率接近时，振幅就越大，当二者__________时，振幅达到最大，这就是共振现象。 (2)如图所示为单摆在两次受迫振动中的共振曲线。 若两次受迫振动分别在月球上和地球上进行，且摆长相同，则图 线 I 表示 （填“月球”或“地球”）上单摆的共振曲线； 若两次受迫振动是在地球上同一地点进行，则两次摆长之比 l1： l2= ； 图线 II 若是在地球上完成的，则该摆摆长约为 m。 21. （10 分）一定量的气体从外界吸收了 2.6×105 J 的热量，内能增加了 4.2×105 J. (1)是气体对外界做了功，还是外界对气体做了功？做了多少焦耳的功？ (2)如果气体吸收的热量仍为 2.6×105 J 不变，但是内能只增加了 1.6×105 J， 计算结果 W＝－1.0×105 J，是负值，怎样解释这个结果？ (3)在热力学第一定律ΔU＝W＋Q 中，W，Q 和ΔU 为正值、负值各代表什么物理意义 22. （10 分）一物体沿 x 轴做简谐运动，振幅为 8cm，频率为 0.5Hz，在 t＝0 时， 位移是 4cm，且向 x 轴负方向运动，试写出用正弦函数表示的振动方程并画出相应 的振动图象。 23. （10 分）如图甲所示为上端开口粗细不同的玻璃管，管内有一部分水银封住密 闭气体，上管足够长。封闭气体初始温度为 57℃。乙图为对封闭气体缓慢加热过程 中气体压强随体积变化的图线。求； （1）封闭气体初始状态的压强； （2）若缓慢升高气体温度，升高至多少方可将所有水银全部压入细管内。 24. （10 分）已知在 t1 时刻简谐横波的波 形如图实线所示，在 t2 时刻该波的波形图如 图中虚线所示，t2-t1=0.1s。 （1）若这列简谐横波是向右传播的，则波 速为多少？ （2）若 T0，说明外界对气体做了 1.6×105 J 的功． (2)如果吸收的热量 Q＝2.6×105 J，内能增加了 1.6×105 J，即ΔU＝1.6×105 J， 则 W＝－1.0×105 J，说明气体对外界做功． (3)在公式ΔU＝W＋Q 中，ΔU>0，物体内能增加；ΔU<0，物体内能减少．Q>0，物 体吸热；Q<0，物体放热．W>0，外界对物体做功；W<0，物体对外界做功． 22. 简谐运动振动方程的一般表示式为 x＝Asin(ωt＋φ0)， 根据题给条件有：A＝0.08m，ω＝2πf＝πrad/s 所以 x＝0.08sin(πt＋φ0)m 将 t＝0 时，x0＝0.04m 代入得 0.04m＝0.08sinφ0m 解得初相φ0＝π 6 或φ0＝5 6π 因为 t＝0 时，速度方向沿 x 轴负方向，即位移 在减小，所以取φ0＝ 5 6π 所求的振动方程为 x＝0.08sin(πt＋ 5 6π)m 对应的振动图象如图所示。 23.解：（1）气体初状态体积为： ， 由图知此时压强为： ， （2）由题意知： ， 从状态 1 到状态 2 由理想气体状态方程知代入数据知： 其中 代入数据解得： 24. （1）若这列简谐横波是向右传播的，则波速为 v=(60n+20)m/s n=0、1、2…. （2）若 T

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