2018-2019学年山东省泰安市宁阳一中高二下学期期中考试物理试题 Word版

2018-2019学年山东省泰安市宁阳一中高二下学期期中考试物理试题 Word版

宁阳一中2018-2019学年高二年级下学期期中考试 物 理 试 题 ‎ 一、选择题（本题共12小题每题4分共48分，1—8题为单选题目，9—12题为多选题目，少选得2分）‎ ‎1.下列关于热现象的描述正确的一项是(   )‎ A.根据热力学定律,热机的效率可以达到100% B.做功和热传递都是通过能量转化的方式改变系统内能的 C.温度是描述热运动的物理量,一个系统与另一个系统达到热平衡时两系统温度相同 D.物体由大量分子组成,其单个分子的运动是无规则的,大量分子的运动也是无规律的 ‎2.关于光现象及其应用,下列说法中不正确的是( )‎ A.玻璃内的气泡看起来特別明亮是光的全反射现象 B.抽制高强度纤维细丝可用激光监控其粗细,主要应用的是光的衍射现象 C.水面上油膜、肥皂泡的彩色条纹是由于光的干涉而形成的现象 D.光的双缝干涉条纹中间是宽度最大且最亮的明纹 ‎3.如图所示,一束复色光从空气射入水中,进入水中分成a、b两束。已知它们与水面间的夹角分别时α、β,则a、b两束光在水中的传播速度之比为(   )‎ A. B. C. D. ‎ ‎4．图甲为风力发电的简易模型。在风力作用下，风叶带动与杆固连的永磁铁转动，磁铁下方的线圈与电压传感器相连。在某一风速时，传感器显示如图乙所示，则( )‎ A．磁铁的转速为10 r/s B．线圈两端电压的有效值为6 V C．交变电流的电压表达式为u＝12sin 5πt V D．该交变电流可以直接加在击穿电压为9 V的电容器上 ‎5如图所示，一个内壁光滑、绝热的气缸固定在地面上，绝热的活塞下方封闭着空气，若用竖直向上的力F将活塞缓慢向上拉一些距离. 则缸内封闭着的气体（ ）‎ A. 分子平均动能不变 B. 单位时间内缸壁单位面积上受到的气体分子碰撞的次数减少 C. 每个分子对缸壁的冲力都会减小 D. 若活塞重力不计，拉力F对活塞做的功等于缸内气体内能的改变量 ‎6. 工业生产中需要物料配比的地方常用“吊斗式”电子秤,图甲所示的是“吊斗式”电子秤的结构图,其中实现称质量的关键性元件是拉力传感器。拉力传感器的内部电路如图所示, 、、是定值电阻, ,,是对拉力敏感的应变片电阻,其电阻值随拉力变化的图象如图乙所示,已知料斗重,没装料时,取。下列说法中正确的是(   )‎ A.拉力越大应变片电阻阻值也变大, 传感器的示数也变小 B. 阻值为40‎ C.装料时, 的阻值逐渐变大, 的值逐渐变小 D.应变片作用是把物体形变这个力学量转换为电压这个电学量 ‎7‎ ‎.如图所示,气缸竖直放置在水平地面上,质量为m的活塞将其缸筒分成甲、乙两气室,两气室中均充有气体。气缸和活塞都是不导热的材料,且不漏气,原先活塞被销钉固定,现拔掉销钉,活塞最终静止在原位置下方距离h处(虚线位置),设活塞移动前后乙气室中气体内能的变化量为,不计气体重心改变的影响及一切摩擦力,则下列说法中正确的是(   )‎ A.mgh = B.mgh< ‎ C.mgh> D. =0‎ ‎8如图所示，正弦式交变电源的输出电压和电流分别为U和I1，理想变压器原线圈的输入电压为U1，两个副线圈的输出电压和电流分别为U2和I2、U3和I3，接在原副线圈中的五个完全相同的灯泡均正常发光。则下列表述不正确的是（）‎ A．I1∶I2∶I3=1∶2∶1       B．U1∶U2∶U3=4∶1∶2‎ C．线圈匝数之比n1∶n2∶n3=2∶1∶2 D．U∶U1=5∶4‎ ‎9下列说法正确的是（　　）‎ A． 晶体一定具有规则形状，且有各向异性的特征 B．悬浮在液体中的颗粒越小，温度越高，布朗运动越剧烈 C．若两分子间距离减小，分子间引力和斥力都增大 D．一定质量的理想气体向真空自由膨胀时，体积增大，熵增大 ‎10.下列说法中正确的是(　　)‎ ‎ ‎ A．图甲是一束复色光进入水珠后传播的示意图，其中a束光在水珠中传播的速度一定大于b束光在水珠中传播的速度 B．图乙是一束单色光进入平行玻璃砖后传播的示意图，当入射角i逐渐增大到某一值后不会再有光线从bb′面射出 C．图丙是双缝干涉示意图，若只减小屏到挡板间的距离L，两相邻亮条纹间距离将减小。图戊中的M、N是偏振片，P是光屏，当M固定不动缓慢转动N时，光屏P上的光亮度将会发生变化，此现象表明光波是横波 D．图丁是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凸起的 ‎ ‎11.如图所示,L1、L2 为水平面上足够长的金属导轨,左端连接定值电阻R=0.5Ω,其间有足够多等间隔反向分布的磁场区域I和II,磁感应强度大小均为B=0. 5 T,方向垂直于导轨所在平面,每个磁场Ⅰ或Ⅱ的两个直边界的间距为L =0. ‎4 m,长直边界在Ox上,左右曲边界恰好可以组合成相同的1/2周期的正弦曲线,其他边界均为直线段。导体棒MN与两导轨接触良好且始终与导轨垂直,不计导体棒及导轨的电阻:当导体棒从x=0处沿导轨以速度v = 10 rn/s匀速向右滑动时,下列说法正确的是(   )‎ A.电阻R两端电压的最大值为4 V ‎ B通过电阻R的是交变电流 C.导体棒从x =0处运动到x= 1. 2 m处的过程中电阻R上产生的热量为72 J D.通过电阻R的电流有效值为2 A ‎12.变压器除了有改变电压、电流作用外,还有变换负载的阻抗作用,以实现阻抗匹配.如图所示,将阻值为的负载接在理想变压器副线圈两端,则图()中虚线部分可等效为图()中阻值为的电阻接在、两点上,即的两端电压为,通过的电流为.已知变压器的匝数比为,若图()的两端接在电动势为,内阻为的交流电源上,要使此电源的输出功率达到最大,下列说法正确的是(   )‎ A. 时输出功率最大 B.最大输出功率 C.输出功率最大时 D. 时输出功率最大 二、实验题（14分）‎ ‎13.用圆弧状玻璃砖做测定玻璃折射率的实验时,先在白纸上放好圆弧状玻璃砖,在玻璃砖的一侧竖直插上两枚大头针P1、P2,然后在玻璃砖的另一侧观察,调整视线使P1的像被P2的像挡住,接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P3和P4,使P3挡住P1和P2的像P4挡住P3以及P1和P2的像,在纸上标出大头针位置和圆弧状玻璃砖轮廓,如图甲所示,其中O为两圆弧圆心,图中已画出经P1、P2点的入射光线。‎ ‎（1）.在图甲上补画出所需的光路。（1分）‎ ‎（2）.为了测出玻璃的折射率,需要测量入射角和折射角,请在图甲中的AB分界面上画出这两个角。（1分）‎ ‎（3）.为了保证在弧面CD得到出射光线,实验过程中,光线在弧面AB的入射角应适当__________(选填“小一些”、“无所谓”或“大一些”)。（1分） （4）.多次改变入射角,测得几组入射角和折射角,根据测得的入射角和折射角的正弦值,画出了如图乙所示的图象,由图象可知该玻璃的折射率n=__________。（2分）‎ ‎14.在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中,请按照题目要求回答下列问题。‎ ‎（1）.如图1所示,其中干涉图样是__________(选填“甲”或“乙”)。（1分） （2）.将下表中的光学元件放在图2所示的光具座上组装成“用双缝干涉测量光的波长”的实验装置,并用此装置测量红光的波长。‎ 元件代号 A B C D E 元件名称 毛玻璃屏 双缝 白光光源 单缝 透红光的滤光片 将白光光源C放在光具座最左端,依次放置其他光学元件,由左至右,各光学元件的排列顺序应为__________。(填写元件代号) （2分）‎ ‎（3）.本实验的步骤有: ①取下遮光筒左侧的元件,调节光源高度,使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮; ②按合理顺序在光具座上放置各光学元件,并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上; ③用米尺测量双缝到屏的距离; ④用测量头(其读数方法同螺旋测微器)测量数条纹间的距离.在操作步骤②时还应注意__________和__________。（2分） （4）.将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐,将该亮纹定为第1条亮纹,此时手轮上的示数如图乙所示.然后同方向转动测量头,使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐,记下此时图丙中手轮上的示数为__________,求得相邻亮条纹的间距为__________。（2分）‎ ‎（5）.已知双缝间距为,测得双缝到屏的距离为,由计算式   ,求得所测红光波长为    。（2分）‎ 三计算题（本题解答要有必要的文字说明和解答步骤，没有解答过程只有结果的不得分）‎ ‎15（6分）.已知氯化铯的摩尔质量为168. 5g/mol,其分子结构如图所示,氯原子(白色) 位于立方体的中心,铯原子(黑色)位于立方体的八个顶角上,这样的立方体紧密地排列成氯化铯晶体,已知两个氯原子的最近距离为 4 x 10-10m,则氯化铯的密度为多少? ‎ ‎16．（8分）一定质量的理想气体，状态从A→B→C→D→A的变化过程可用如图所示的p－V图线描述，其中D→A为等温线，气体在状态A时温度为TA＝300 K，试求：‎ ‎(1)气体在状态C时的温度TC；‎ ‎(2)若气体在A→B过程中吸热1000 J，则在A→B过程中气体内能如何变化？变化了多少？‎ ‎17（12分）图（甲）为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，线圈的匝数n=100、电阻r=10Ω，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R=90Ω，与R并联的交流电压表为理想电表．在t=0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按图17（乙）所示正弦规律变化．求：‎ ‎（1）交流发电机产生的电动势的最大值；‎ ‎（2）写出感应电流随时间变化的函数表达式；‎ ‎（3）交流电压表的示数；‎ ‎（4）线圈从图示位置转动90°过程中通过电阻R的电量．‎ ‎（5）1min时间内外力对线框所做的功．‎ ‎18（12分）．如图甲所示是由透明材料制成的半圆柱体，一束细光束由真空沿着径向与AB成θ角射入后对射出的折射光线的强度进行记录，发现它随着θ角的变化而变化，变化关系如图乙所示，如图丙所示是这种材料制成的玻璃砖，左侧是半径为R的半圆，右侧是长为4R，宽为2R的长方形，一束单色光从左侧A′点沿半径方向与长边成45°角射入玻璃砖，求：‎ ‎(1)该透明材料的折射率；‎ ‎(2)光线在玻璃砖中传播的总时间 (光在空气中的传播速度为c)。‎ 宁阳一中高二年级下学期期中考试 物理试题答案 ‎1.答案：C ‎2答案：D ‎ ‎3答案：C 解析：设入射角为θ,由折射定律可得,,两式相比可得,故C ‎4．【解析】电流的周期为T=0.4s，故磁体的转速为，故A错误；通过乙图可知电压的最大值为12V，故有效值，故B错误；周期T=0.4s，故，故电压的表达式为，故C正确电容器的击穿电压为交流电的最大值，而交流电的最大值大于电容器的击穿电压，故不能，故D错误；【答案】C ‎5答案及解析：.B ‎6.答案：B 解析：装料时,由于所在支路电流恒定,所以点的电势恒定,而所在支路中逐渐增大,该支路电流减小, 两端的电压减小,即的电势减小,所以逐渐增大,A错误,C不 正确.没装料时,根据串并联电路规律可得两端的电压为: ;从图中可得,没装料时,料斗重,此时,所以两端的电压为,因为此时,说明两端的电压和两端的电压相等,即,解得,B正确;;应变片作用是把拉力这个力学量转换为电压这个电学量,D错误;‎ ‎7.答案：B 解析：甲中气体对外做功,内能减小;外界对乙中气体做功,乙中气体内能增加;对甲中气体、乙中气体、活塞组成的系统而言,总能量守恒,故甲中气体内能的减少量加上活塞重力势能的减少量等于乙中气体内能的增加量,故乙中气体内能的增加量大于活塞重力势能的减少量,即mgh<,故选项B正确 ‎8答案.C ‎9答案BCD ‎ 10．【解析】甲图中a束光折射角大，折射率小，根据，a束光在水珠中的传播速度大，选项A正确；乙图中，光束在aa′面的折射角等于在bb′面的入射角，只要入射角i<90°，bb′面的入射角就小于临界角，就不会发生全反射，选项B错误；丙图中，根据光的干涉条纹公式，减小屏到挡板间的距离L时两相邻亮条纹间距离将减小，只有横波才能产生偏振现象，所以光的偏振现象表明光是一种横波。选项C正确；丁图中的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凹陷的，选项D错误；【答案】AC ‎11.答案：BD 解析：‎ 感应电动势的最大值,故电阻R两端电压的最大值为2V,选项A错误; 当导体棒运动时,根据E= Blv可知随有效长度l及磁场方向的变化会产生交变电流,选项B正确;;导体棒从x1=0处运动到x2=1.2m处的过程中电阻R上产生的热量 ‎=0.72J,选项C错误根据有效值的定义可知,解得,通过电阻R的电流有效值为A,选项D正确 ‎12.答案：BD 解析：可等效为带有内阻的电源的电路,即当内电阻和外电阻大小相等时,输出功率最大,即时输出功率最大,最大为,A错误,B正确;根据闭合回路欧姆定律可得当输出功率最大时, ,故,代入可得,C错误;当输出最大时有,根据,结合,联立可得,D正确.‎ ‎13解析：1.连接P3、P4与CD交于一点,此交点即为光线从玻璃砖中射出的位置,由于P1、P2的连线与AB的交点即为光线进入玻璃砖的位置,连接两交点即可作为玻璃砖中的光路,如图所示。 2.连接O点与光线在AB上的入射点即为法线,作出入射角和折射角,如图中i、r所示。‎ ‎ 3.为了保证能在弧面CD上有出射光线,实验过程中,光线在弧面AB上的入射角应适当小一些,才不会使光线在CD面上发生全反射。 4.图象的斜率,由题图乙可知斜率为1.5,即该玻璃的折射率为1.5。‎ ‎14答案：1 甲 ‎2. E、D、B、A; ‎ ‎3. 放置单缝、双缝时,必须是缝平行; 单缝、双缝间距离要适当 4. 13.870; 2.310; ‎ ‎5. ,660‎ 解析：1.滤光片E是从白光中选出单色红光,单缝D获得线光源,双缝B获得相干光源,最后成像在毛玻璃屏A上。所以排列顺序为C、E、D、B、A。 2.在操作步骤②时应注意的事项有:放置单缝、双缝时,必须使缝平行;单缝、双缝间距离要适当;要保证光源、滤光片、单缝、双缝和光屏的中心在同一轴线上。 3.螺旋测微器的读数应该先读整数刻度,然后看半刻度是否露出,最后看可动刻度,题图丙读数为13.870mm,题图乙读数为2.320mm,所以相邻亮条纹间距。 4.由条纹间距公式得,代入数值解得 ‎15答案：由题意可知,相邻两个氯原子之间的距离m, 氯化铯分子是立方体模型,故所占的体积. 方法一 :1mol氯化铯的体积, 所以kg/m3 kg/m3. 方法二:已知氯化铯分子的结构,可以求出一个分子的体积,再根据氯化铯的摩尔质量,利用阿伏加德罗常数可求出一个氯化铯分子的质量,从而也可以求出密度. 因为1个氯化铯分子的质量, 所以kg/m3.‎ 解析：已知,求密度,必须求出氯化铯的摩尔体积.知道氣化铯的分子结构,可以求出一个氯化铯分子的体积, 再通过阿伏加德罗常数就可以求出氯化铯的摩尔体积,从而求出其密度.‎ ‎16．【解析】(1)D→A为等温线，则 C到D过程由盖吕萨克定律得：‎ 得：。‎ ‎(2)A到B过程压强不变，由 有热力学第一定律 则气体内能增加，增加400 J。‎ ‎17.解：（1）交流发电机产生电动势的最大值Em=nBSω，‎ 因为磁通量的最大值Φm=BS=2×10﹣2Wb，‎ ‎，‎ 则电动势的最大值V=200V；‎ ‎（2）开始时磁通量最小，则电动势最大；故表达式e=Emcosωt=200cos100t；‎ ‎（3）电动势的有效值：E===100V，‎ 电压表示数为：U=IR=•R=×90=90≈127V；‎ ‎（4）根据得，q=．‎ ‎（5）线圈匀速转动一周的过程中，外力所做的功：‎ W外=Q总=I2（R+r）t=1.42×（90+10）×60=11760J ‎18．【解析】(1)图乙可知，θ=45°时，折射光线开始出现，说明此时对应的入射角应是发生全反射的临界角，即：C=90°-45°=45° 根据全反射临界角公式： 解得：‎ ‎(2)因为临界角是45°，光线在玻璃砖中刚好发生5次全反射，光路图如图所示：‎ 则总的光程为：‎ 光在器具中的传播速度为：‎ 光在器具中的传播时间：。‎