2020学年高二物理下学期期末考试试题（含解析）（新版）新人教版

2020学年高二物理下学期期末考试试题（含解析）（新版）新人教版

‎2019学年度第二学期期末考试 高二物理 一、选择题（本大题共12小题，每题4分，共48分。其中1-8小题每题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求；9-12小题每题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选的得0分）‎ ‎1. 下列说法中不正确的是 (　　)‎ A. 气体压强的大小和单位体积内的分子数及气体分子的平均动能都有关 B. 布朗运动是液体分子的运动，说明液体分子永不停息地做无规则热运动 C. 热力学第二定律的开尔文表述：不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响 D. 水黾可以停在水面上是因为液体具有表面张力 ‎【答案】B ‎【解析】A、气体压强的大小和单位体积内的分子数及气体分子的平均动能都有关，单位体积内的分子数越多则单位时间内对器壁碰撞的次数就越多，气体分子的平均动能越大，则气体分子对器壁的碰撞力越大，压强越大，故A正确；‎ B、布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒的无规则运动，间接地说明液体分子永不停息地做无规则热运动，故B错误；‎ C、热力学第二定律的开尔文表述：不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响，故C正确；‎ D、水黾可以停在水面上是因为液体具有表面张力，故D正确；‎ 不正确的故选B。‎ ‎【点睛】布朗运动是指悬浮在液体中的颗粒所做的无规则运动的运动，布朗运动是由于液体分子的无规则运动对固体微粒的碰撞不平衡导致的，它间接反映了液体分子的无规则运动；表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力。‎ ‎2. 如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离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，若规定无限远处分子势能为零，则(　　)‎ - 13 -‎ A. 乙分子在b处势能最小，且势能为负值 B. 乙分子在c处势能最小，且势能为负值 C. 乙分子在d处势能一定为正值 D. 乙分子在d处势能一定小于在a处势能 ‎【答案】B ‎【解析】 A、由于乙分子由静止开始，在ac间一直受到甲分子的引力而做加速运动，引力做正功，分子势能一直在减小，到达c点时所受分子力为零，加速度为零，速度最大，动能最大，分子势能最小为负值，故选项A错误，B正确；‎ C、由于惯性，到达c点后乙分子继续向甲分子靠近，由于分子力为斥力，故乙分子做减速运动，斥力做负功，势能增加，但势能不一定为正值，故选项C错误；‎ D、在分子力表现为斥力的那一段cd上，随分子间距的减小，乙分子克服斥力做功，分子力、分子势能随间距的减小一直增加，故乙分子在d处势能不一定小于在a处势能，故选项D错误。‎ 点睛：该题考察的是分子间的作用力与分子间距离的关系，分子间的引力和斥力总是同时存在，并且都随分子间的距离的增大而减小，只不过减小的规律不同，只要掌握该规律即可解答此类题目。‎ ‎3. 民间常用“拔火罐”来治疗某些疾病，方法是将点燃的纸片放入一个小罐内，当纸片燃烧完时，迅速将火罐开口端紧压在皮肤上，火罐就会紧紧地被“吸”在皮肤上。其原因是，当火罐内的气体 A. 温度不变时，体积减小，压强增大 B. 体积不变时，温度降低，压强减小 C. 压强不变时，温度降低，体积减小 D. 质量不变时，压强增大，体积减小 ‎【答案】B - 13 -‎ ‎【解析】试题分析：把罐扣在皮肤上，罐内空气的体积等于火罐的容积，体积不变，气体经过热传递，温度不断降低，气体发生等容变化，由查理定律可知，气体压强减小，火罐内气体压强小于外界大气压，大气压就将罐紧紧地压在皮肤上．故选B．‎ 考点：查理定律。‎ ‎4. 一定量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态，其p－T图象如图所示．下列判断正确的是(　　)‎ A. 过程ab中气体一定吸热 B. 过程bc中气体既不吸热也不放热 C. 过程ca中外界对气体所做的功等于气体所放的热 D. a、b和c三个状态中，状态a分子的平均动能最大 ‎【答案】A ‎【解析】A、由图示可知，ab过程，气体压强与热力学温度成正比，则气体发生等容变化，气体体积不变，外界对气体不做功，气体温度升高，内能增大，由热力学第一定律可知，气体吸收热量，故A正确；‎ B、由图示图象可知，bc过程气体发生等温变化，气体内能不变，压强减小，由玻意耳定律可知，体积增大，气体对外做功，由热力学第一定律可知，气体吸热，故B错误；‎ D、由图象可知，a状态温度最低，分子平均动能最小，故D错误；‎ 故选A。‎ ‎【点睛】由图示图象判断气体的状态变化过程，应用气态方程判断气体体积如何变化，然后应用热力学第一定律答题。‎ ‎5. 甲、乙两辆汽车在一条平直公路上沿直线同向行驶，某一时刻甲、乙两车相遇，从该时刻开始计时，甲车的位移随时间变化的关系式为x＝2t2＋2t，乙车的速度随时间变化的关系式为v＝2t＋12，表达式中各物理量单位均采用国际单位，则两车速度大小相等的时刻为 (　　)‎ - 13 -‎ A. x＝s B. t＝3 s C. t＝5 s D. t＝12 s ‎【答案】C ‎【解析】对甲，根据得，甲车的初速度，加速度；对乙，根据得，乙车的初速度，加速度；根据速度时间公式得，解得，故C正确，A、 B、 D错误。‎ 故选C。‎ ‎【点睛】根据甲乙两车的位移时间关系、速度时间关系得出两车的初速度和加速度，结合速度时间公式求出两车速度相等的时刻。‎ ‎6. 质点从静止开始做匀加速直线运动，在第1个2 s、第2个2 s和第2 s内三段位移比为 (　　)‎ A. 2∶6∶5 B. 2∶8∶7 C. 4∶12∶3 D. 2∶2∶1‎ ‎【答案】C ‎...............‎ 考点：考查了匀变速直线运动规律的应用 ‎【名师点睛】在分析匀变速直线运动问题时，由于这一块的公式较多，涉及的物理量较多，并且有时候涉及的过程也非常多，所以一定要注意对所研究的过程的运动性质清晰，对给出的物理量所表示的含义明确，然后选择正确的公式分析解题 ‎7. 如图所示，A、B两物体从同一点开始运动，从A、B两物体的位移图象可知下述说法中正确的是(　　)‎ - 13 -‎ A. A、B两物体同时自同一位置向同一方向运动 B. A、B两物体自同一位置向同一方向运动，B比A晚出发2 s C. A、B两物体速度大小均为10 m/s D. A、B两物体在A出发后4 s时距原点40 m处相遇 ‎【答案】B ‎【解析】A、由题意可知A、B两物体由同一地点开始运动，但A比B提前2s开始运动，故A错误；‎ B、由于A、B位移图象的斜率都大于0，故两物体运动的方向都为正方向，故B正确；‎ C、由图可知A物体的速度，B物体的速度，故C错误；‎ D、由题意可知在t=4s时两物体到达同一位置s=20m处相遇，故D错误；‎ 故选B。‎ ‎【点睛】在位移图象中图象的斜率代表物体运动的速度；物体的位移发生变化，代表物体发生运动。‎ ‎8. 将甲、乙两小球先后以同样的速度在距地面不同高度处竖直向上抛出，抛出时间相隔2 s，它们运动的v－t图象分别如图直线甲、乙所示．则(　　)‎ A. t＝2 s时，两球高度相差一定为40 m B. t＝4 s时，两球相对于各自抛出点的位移不相等 C. 两球从抛出至落到地面所用的时间间隔相等 D. 甲球从抛出至达到最高点的时间间隔与乙球的相等 ‎【答案】D - 13 -‎ ‎【解析】根据速度时间图象与时间轴所围的“面积”表示质点的位移，知t=2s时，甲球通过的位移为，乙的位移为零，两球位移之差等于40m，但两球初始的高度未知，故t=2s时两球的高度相差不一定为40m，A错误；t=4s时，甲球相对于抛出点的位移为，乙球相对于抛出点的位移为，故两球相对于各自的抛出点的位移相等，B正确；两球从不同的高度以同样的速度竖直向上抛出，根据竖直上抛运动的规律，h是抛出点距地面的高度，可知两球从抛出至落到地面所用的时间间隔t不相等，C错误由图知，甲球从抛出至到达最高点的时间间隔与乙球相等，都是3s，D正确．‎ 视频 ‎9. 下列说法正确的是（ ）‎ A. 电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递 B. 空调机在制冷过程中，从室内吸收的热量少于向室外放出的热量 C. 科技的进步可以使内燃机成为单一热源的热机 D. 对能源的过度消耗将使自然界的能量不断减少，形成能源危机 ‎【答案】AB ‎【解析】试题分析: 冰箱制冷的过程实质上是利用氟利昂在冰箱内汽化吸收大量的热量，然后在冰箱外液化放出大量的热量，使冰箱内温度降低，此过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递，故A正确；空调机在制冷过程中，把室内的热量向室外释放，消耗电能，产生热量，故从室内吸收的热量小于向室外放出的热量，故B正确；热力学第二定律：不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响；不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响，科技的进步不可能使内燃机成为单一的热源热机，故C错误；自然界的总能量是守恒的，只是有的能源转化成其他形式的能之后，不能再重新被利用，导致可利用能源越来越少，故而形成能源危机，故D错误。‎ 考点： 热力学第二定律 视频 ‎10. 下列图象的描述和判断正确的是 ‎ - 13 -‎ A. 图l中，一定质量的某种气体，若不计分子势能，气体在状态①时具有的内能较大 B. 图2中，在实际问题中，饱和汽压包括水蒸气的气压和空气中其他各种气体的气压，且水的饱和汽压随温度的变化而变化，温度升高，饱和汽压增大 C. 图3中，由A经B到C的过程，气体对外做功小于由A经D到C的过程 D. 图4中，通过观察蜂蜡在玻璃片和云母片上熔化区域形状的不同，可以得出晶体的物理性质是各向异性的 ‎【答案】CD ‎【解析】A、高温时速率大的分子占比更多，因此气体分子在高温状态时的平均速率大于低温状态时的平均速率，结合图可知，由于状态②时的温度高，故不计分子势能时，气体在状态①时具有的内能较小，故A错误；‎ B、 在一定温度下，饱和蒸气的分子数密度是一定的，因而其压强也是一定的，这个压强叫做饱和蒸气压强；饱和汽压不包括空气中其他各种气体的气压，故B错误；‎ C、由A经B到C的过程气体对外做功为，由A经D到C的过程气体对外做功为为，由于，故，故C正确；‎ D、图4中，通过观察蜂蜡在玻璃片和云母片上熔化区域形状的不同，可以得出晶体的物理性质是各向异性的或晶体在不同方向上的物理性质是不同的，即单晶体具有各向异性，故D正确；‎ 故选CD。‎ ‎【点睛】温度是分子平均动能的标志，温度升高平均动能增大，体积不变时，气体的内能由平均动能决定；根据即可判断出对外做功的大小；单晶体具有各向异性，而非晶体具有各向同性。‎ ‎11. 如图所示，小球沿足够长的斜面向上做匀变速运动，依次经a、b、c、d到达最高点e。已知ab＝bd＝6 m，bc＝1 m，小球从a到c和从c到d所用的时间都是2 s，设小球经b、c时的速度分别为vb、vc，则(　 ) ‎ A. vb＝ m/s B. vc＝3m/s C. xde＝3 m D. 从d到e所用时间为4 s - 13 -‎ ‎【答案】BD ‎【解析】物体在a点时的速度大小为，加速度为a，则从a到c有：，即：，物体从a到d有，即，故，，根据速度公式可得，故B正确；从a到b有，解得，故A错误；根据速度公式可得：，则从d到e有，则，C错误；根据可得从d到e的时间为，故D正确．‎ 视频 ‎12. 髙速公路上甲、乙两车在同一车道上同向行驶.甲车在前.乙车在后.速度均为 v0=30m/s. 距离s0 = l00m. t=0时刻甲车遇紧急情况后，甲、乙两车的加速度随时间变化如图所示.取运动方向为正方向.下面说法正确的是（ ）‎ A. t=6s时两车等速 B. t=6s时两车距离最近 C. 0-6s内两车位移之差为90m D. 两车在0-9s内会相撞 ‎【答案】ABC ‎【解析】试题分析：由加速度图象可画出两车的速度图象，如图所示 由图象可知，t="6s" 时两车等速，此时距离最近，故AB正确；图中阴影部分面积为0～6s内两车位移之差：‎ ‎△x＝×30×3+×30×（6−3）=90m＜100m，所以不会相撞，故C正确，D错误，故选ABC．‎ - 13 -‎ 考点：运动图线 ‎【名师点睛】本题是追击问题，关键分析清楚两小车的运动情况，然后根据运动学公式列式求解或者画出速度时间图象进行分析则简单快捷；此题意在考查学生利用图像解题的能力。‎ 二、填空题（本题3空，每空4分，共12分）‎ ‎13. 研究小车匀变速直线运动的实验装置如左图图所示，其中斜面倾角可调。打点计时器的工作频率为50Hz。纸带上计数点的间距如右图所示，其中每相邻两点之间还有4个记录点未画出。‎ ‎（1）部分实验步骤如下：‎ A. 测量完毕，关闭电源，取出纸带。‎ B. 接通电源，待打点计时器工作稳定后放开小车。‎ C. 将小车停靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连。‎ D. 把打点计时器固定在夹板上，让纸带穿过限位孔。‎ 上述实验步骤的正确顺序是：_________________________（用字母填写）。‎ ‎（2）右图中标出的相邻两计数点的时间间隔T=_________s。‎ ‎（3）为了充分利用记录数据，减小误差，小车加速度大小的计算式应为a=______（用字母填写）。‎ ‎【答案】 (1). DCBA (2). 0.1s (3). ‎ ‎【解析】（1）先连接实验器材，后穿纸带，再连接小车，接通电源，后释放纸带，打点并选择纸带进行数据处理；故顺序为：DCBA。‎ ‎（2）打点计时器的工作频率为50Hz，每隔0.02s打一次电，每相邻两点之间还有4个记录点未画出，共5个0.02s，故T=0.1s。‎ ‎（3）根据△x=aT2，，，，加速度的平均值为：，联立以上可得：。‎ - 13 -‎ 三、计算题（本题有4小题，每题10分，共40分；要求写出必要的文字说明、主要方程式和重要演算步骤，有数值计算的要明确写出数值和单位，只有最终结果的不得分。）‎ ‎14. 如图所示，用轻质活塞在气缸内封闭一定质量的理想气体，活塞与气缸壁之间的摩擦忽略不计。开始时活塞距气缸底的高度为，气体温度为。给气缸加热，活塞缓慢上升到距气缸底的高度为处时，缸内气体吸收Q=450J的热量。已知活塞横截面积，大气压强。求：‎ ‎（1）加热后缸内气体的温度。‎ ‎（2）此过程中缸内气体增加的内能。‎ ‎【答案】(1) (2) ‎ ‎【解析】试题分析：①设加热后缸内气体的温度为。活塞缓慢上升为等压过程，‎ 根据盖一吕萨克定律得：‎ ‎1分 其中：‎ 联立以上各式，解得：，即1分 ‎②设气体对活塞做功为，则：‎ ‎1分 其中：‎ 根据热力学第一定律得：1分 联立以上各式，解得：1分 考点：气体实验定律，热力学第一定律 ‎15. 一物体在冰面上做匀减速直线运动直到停止，已知最初3 s和最后3 s内所通过的位移分别为16.5 m和4.5 m，求：‎ - 13 -‎ ‎(1)物体在冰面上滑行的加速度大小；‎ ‎(2)物体在冰面上滑行的总时间和总路程．‎ ‎【答案】（1）0.5m/s2； （2）7s　　12.25m ‎【解析】试题分析：该物体做匀减速运动的逆过程是初速度为零的匀加速直线运动。‎ ‎（1）设加速度的大小为a，则：x2=a　，解得：a=1m/s2　‎ ‎（2）最初3s物体的平均速度v==5.5m/s 一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，所以物体在冰面上滑行的总时间：‎ t总=+=7s 物体在冰面上滑行的总路程：x总=a=24.5m 考点：考查了匀变速直线运动规律的应用 ‎16. 将一个长度L=100cm的长玻璃管竖直摆放，管的A端开口，B端封闭。利用水银在管的下部封闭着一段空气柱，各段初始长度如图，已知外界大气压p0=75cmHg，温度始终不变．‎ ‎（1）被封闭的气体压强是多大；‎ ‎（2）缓慢将管子绕通过B点的水平轴转动180°，使管倒立，求此时管内空气柱的长度．‎ ‎【答案】(1) (2) 80.75cm ‎【解析】试题分析：①对水银柱分析，由平衡条件可得：‎ 解得：‎ ‎②假设所有水银都能留在管内，则倒立后，管内压强为：，由波意耳定律可得气柱长度变为90cm，由于90cm+25cm>L,所以必有部分水银溢出 设剩余的空气柱长度为l，则气柱的压强为 由波意耳定律：‎ 解得：l=80．75cm - 13 -‎ 考点：考查理想气体的状态方程．‎ ‎【名师点睛】该题考查了气体的等温变化，解决此类问题的关键是确定气体的状态及状态参量，要特别注意密封气体的水银柱长度的变化．‎ ‎17. 甲、乙两车在平直公路上比赛，某一时刻，乙车在甲车前方L1＝11 m处，乙车速度v乙＝60 m/s，甲车速度v甲＝50 m/s，此时乙车离终点尚有L2＝600 m，如图5所示．若甲车加速运动，加速度a＝2 m/s2，乙车速度不变，不计车长．求：‎ ‎(1)经过多长时间甲、乙两车间距离最大，最大距离是多少？‎ ‎(2)到达终点时甲车能否超过乙车？‎ ‎【答案】(1) 36m (2) 不能 ‎ ‎【解析】试题分析：（1）当甲、乙两车速度相等时，两车间距离最大，‎ 即v甲＋at1＝v乙，得；‎ 甲车位移x甲＝v甲t1＋at12＝275 m，‎ 乙车位移x乙＝v乙t1＝60×5 m＝300 m，‎ 此时两车间距离Δx＝x乙＋L1－x甲＝36 m ‎（2）甲车追上乙车时，位移关系x甲′＝x乙′＋L1‎ 甲车位移x甲′＝v甲t2＋at22，乙车位移x乙′＝v乙t2，‎ 将x甲′、x乙′代入位移关系，得v甲t2＋at22＝v乙t2＋L1，‎ 代入数值并整理得t22－10t2－11＝0，‎ 解得t2＝－1 s（舍去）或t2＝11 s，‎ 此时乙车位移x乙′＝v乙t2＝660 m，‎ 因x乙′>L2，故乙车已冲过终点线，即到达终点时甲车不能超过乙车 考点：追击及相遇问题 ‎ ‎ ‎ ‎ - 13 -‎ ‎ ‎ - 13 -‎