2018-2019学年江苏省泰州市姜堰区高二下学期期中考试物理试题 解析版

2018-2019学年江苏省泰州市姜堰区高二下学期期中考试物理试题 解析版

‎2018～2019学年度第二学期期中考试高二物理试题 一、单项选择题： ‎ ‎1.关于能源的开发和利用下列说法正确的是（　　）‎ A. 能源是无限的，地下煤、石油、天然气是足够人们开采的 B. 根据能量守恒定律，担心能源枯竭就杞人忧天 C. 能源的开发和利用不必考虑对环境的影响 D. 通过核裂变和平利用核能是目前开发新能源的一种途径 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 能源是有限的，如果无节 制地开采，能源终有一日会枯竭的，故A、B项均错；在能源开发过程中必须考虑对环境的影响，故C项错误；通过核裂变和平利用核能是目前开发新能源的一种新途径，D项正确.故选D.‎ ‎2.下列属于液晶分子示意图的是 A. B. C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】当液晶通电时导通，排列变得有秩序，使光线容易通过；不通电时排列混乱，阻止光线通过。所以液晶的光学性质随外加电压的变化而变化，液晶像液体一样可以流动，又具有某些晶体结构特征的一类物质。所以液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性，液晶可以流动，所以和固态分子排列不相同，但液晶不可以像液体一样任意流动，所以和液态分子排列不相同，故B正确，ACD错误。‎ ‎3.下图描绘一定质量的氧气分子分别在0℃和100℃两种情况下速率分布情况，符合统计规律的是 A. B. C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】温度是分子热运动平均动能的标志，温度越高，平均动能越大，故平均速率越大，即速率大的分子数占据总数的比例越大，故A正确，B错误；分子总数目是一定的，故图线与横轴包围的面积是100%，故两个图线与横轴包围的面积是相等的，故C D错误；故选A．‎ ‎4.下列四幅图中，能正确反映分子间作用力f和分子势能Ep随分子间距离r变化关系的图线是（ ）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ 当时，分子力表现为斥力，随分子间距离r增大，分子势能减小，当 时，分子力表现为引力，随分子间距离r增大，分子势能增大，当时，分子力为零，此时分子势能最小，故选项B正确。‎ 点睛：分子力与分子距离r，分子势能与分子距离r的关系图象很类似，特别注意的是当时，分子力为零，分子势能最小，同时注意分子力为矢量，分子势能为标量。‎ ‎5.下列关于饱和汽与饱和汽压的说法中，正确的是 A. 相同温度下，各种液体的饱和汽压都相同 B. 温度不变时，饱和汽压随饱和汽体积的增大而增大 C. 液面上部的蒸汽达到饱和时，就没有液体分子从液面飞出 D. 对于同一种液体，饱和汽压随温度升高而增大 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】饱和汽压与液体的种类和温度有关；相同温度下，各种液体的饱和汽压不同；故A错误；温度不变时，饱和汽压不变，与饱和汽体积无关，故B错误；液面上部的蒸汽达到饱和时，进入和飞出液体的分子数平衡，并非没有液体分子从液面飞出，选项C错误；对于同一种液体，饱和汽压随温度升高而增大，故D正确；‎ ‎6.对于一定质量的某物体而言，下列关于动能和动量的关系正确的是 A. 物体的动能改变，其动量不一定改变 B. 物体动量改变，则其动能一定改变 C. 物体的速度不变，则其动量不变，动能也不变 D. 动量是标量，动能是矢量 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】物体的动能改变，则物体的速度大小一定改变，则其动量一定改变，选项A错误；动量表达式为：P=mv ‎，动量改变可能是速度大小改变，也可能是速度方向改变，其动能不一定改变，故B错误。物体的速度不变，则其动量不变，动能也不变，选项C正确；动量是矢量，动能是标量，选项D错误.‎ ‎7.质量相同的物体A、B静止在光滑的水平面上,用质量和水平速度相同的子弹a、b分别射击A、B,最终a子弹留在A物体内,b子弹穿过B,A、B速度大小分别为vA和vB,则 A. vA＞vB B. vA＜vB C. vA=vB D. 条件不足,无法判定 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 子弹留在木块中，即共速，此种情况是子弹损失动能最多的情况，即对木块做功最多，获得的动能最大，可判断vA＞vB，‎ 故选A ‎8.如图所示为充气泵气室的工作原理图。设大气压强为p0，气室中的气体压强为p，气室通过阀门S1、S2与空气导管相连接。以下选项中正确的是 A. 当橡皮碗被拉伸时，p>p0，S1关闭，S2开通 B. 当橡皮碗被拉伸时，pp0，S1关闭，S2开通 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】当橡皮碗被拉伸时，p＜p0，S1开通，S2闭合，故AB错误；当橡皮碗被压缩时，p＞p0，S1关闭，S2开通，故C错误，D正确。‎ ‎9.如图所示，有一圆筒形绝热容器，用绝热且具有一定质量的活塞密封一定量的理想气体，不计活塞与容器之间的摩擦．开始时容器直立在水平桌面上，容器内气体处于状态a，然后将容器缓慢平放在桌面上，稳定后气体处于状态b．下列说法正确的是（　　）‎ A. 与a态相比，b态气体分子间作用力较小 B. 与a态相比，b态气体的温度较低 C. a、b两态的气体分子对活塞的压力相等 D. a、b两态的气体分子在单位时间内撞击活塞的个数相等 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 气体分子间的距离较大，分子间的斥力可以忽略，故A错误；设活塞的质量为m，由图可知，a气体的压强：，b气体的压强等于大气压强P0；根据理想气体的状态方程：，可知气体的压强减小时，气体的体积增大；根据热力学第一定律知，气体对外界做功，由于容器绝热，没有吸放热，可知内能减小，气体的温度降低，故B正确；气体的压强减小时，气体分子对活塞的压力减小，所以a态时气体分子对活塞的压力大，故C错误；b态下气体的压强减小，则单位时间内撞击活塞的分子个数较少，故D错误。所以B正确，ACD错误。‎ ‎10.一定质量的理想气体的状态变化过程的V-T图象如图所示，若将该变化过程用P-T图象表示，则应为图中的哪一个（ ）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ 根据理想气体状态参量方程：可知，由a到b温度和体积成正比且温度降低，则一定是等压变化，（即平行于T轴的直线，温度降低）由b到c是等容变化（压强和温度成正比），由c到a是等温变化 故选B 二、多项选择题： ‎ ‎11.关于布朗运动下列说法正确的是 A. 布朗运动是悬浮颗粒运动 B. 如图是做布朗运动的轨迹 C. 布朗微粒做无规则运动的原因是由于它受到水分子有时吸引、有时排斥的结果 D. 温度越高，悬浮微粒越小，布朗运动越显著 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ 试题分析：布朗运动是悬浮颗粒做的无规则运动，故A正确；该图记录的是微粒每隔一定时间的位置，不是微粒的运动轨迹，故B错误；布朗微粒做无规则运动的原因是由于液体分子对悬浮微粒无规则撞击引起的，不是由于它受到水分子有时吸引、有时排斥的结果，故C错误；温度越高，液体分子运动越激烈，布朗运动越显著．悬浮微粒越小，布朗运动越显著，故D正确。‎ 考点：布朗运动 ‎【名师点睛】布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，不是分子的无规则运动，形成的原因是由于液体分子对悬浮微粒无规则撞击引起的．小颗粒并不是分子，小颗粒无规则运动的轨迹不是分子无规则运动的轨迹。‎ ‎12.关于固体、液晶和液体，下列说法正确的是：‎ A. 黄金可以切割加工成任意形状，所以是非晶体 B. 液晶分子的排列会因外界条件的微小变动而发生变化，故液晶的光学性质表现为各向异性 C. 液体微粒的热运动主要是在固定的平衡位置附近作微小的振动 D. 只有单晶体天然具有规则的几何外形，多晶体和非晶体天然不具有规则的几何外形 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】黄金等金属属于晶体，而且是单晶体，故A错误；液晶分子的排列会因外界条件的微小变动而发生变化，故液晶的光学性质表现为各向异性，选项B正确；液体分子间的热运动没有固定的平衡位置，液体分子在某一位置振动以后可以移动到另一个位置，故C错误；只有单晶体具有天然规则的几何外形，多晶体和非晶体不具有天然规则的几何外形，选项D正确。‎ ‎13.关于湿度的说法中正确的是 A. 在绝对湿度不变而降低温度时，相对湿度增大 B. 当人们感觉到闷热时，说明空气的绝对湿度较大 C. 相对湿度是100%，表明在当时温度下，空气中水汽已达饱和状态 D. 干湿泡湿度计的两个温度计的示数之差越大，说明空气的相对湿度越大 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ A、在绝对湿度一定的情况下，气温升高时，饱和湿度增加，故相对湿度一定减小，反之，降低温度时，由于饱和湿度减小，相对湿度增大，故A正确；‎ B、当人们感觉到闷热时，此时是因为空气中的相对湿度较大，故B错误；‎ C、相对湿度是指水蒸汽的实际压强与该温度下水蒸汽的饱和压强之比，相对湿度是100%，表明在当时温度下，空气中水汽已达饱和状态，故C正确；‎ D、干湿泡湿度计的两个温度计的的示数差别越大，空气越干燥，相对湿度越小，故Ｄ错误；‎ 故选AC。‎ ‎14.关于物体的动量和冲量，下列说法中正确的是 (　　)‎ A. 物体所受合外力的冲量越大，它的动量也越大 B. 物体所受合外力的冲量不为零，它的动量一定要改变 C. 物体的动量增量的方向，就是它所受合外力的冲量的方向 D. 物体所受的合外力越大，它的动量变化越快 ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ ‎【详解】物体所受合外力冲量越大，它的动量变化就越大，不是动量越大，故A错误；合外力的冲量等于物体动量的变化量，物体所受合外力冲量不为零，它的动量一定要改变，故B正确；合外力的冲量等于物体动量的变化量，所以物体的动量增量的方向就是物体动量变化量的方向，就是它所受冲量的方向，故C正确；由动量定理： 物体所受的合外力越大，它的动量变化越快，故D正确。故选BCD。‎ ‎15.下列说法正确的是 A. 液体表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部 B. 空气的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果 C. 温度、压力、电磁作用等可以改变液晶的光学性质 D. 质量相同、温度也相同的氢气和氧气，内能相同 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】液体跟气体接触的表面存在一个薄层，叫做表面层，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，即是表面张力，表面张力产生在液体表面层，它的方向平行于液体表面，而非与液面垂直指向液体内部。故A错误；空气的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果，选项B正确；温度、压力、电磁等外界条件的作用都可以改变液晶的光学性质，选项C 正确；温度相同，则分子的平均动能相同；但因氢气的分子质量较小，则质量相同的氢气和氧气，所含的分子数不同，则两种气体的内能不相同，选项D错误.‎ ‎16.关于气体的压强，下列说法正确的是 A. 气体的压强是由气体分子间的斥力产生的 B. 从微观角度看，气体压强的大小跟气体分子的平均动能和分子的密集程度有关 C. 气体的压强在数值上等于大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力的大小 D. 当某一容器自由下落时，容器中气体的压强将变为零 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】气体的压强是由大量的气体分子频繁的对器壁的碰撞而产生的，并非由分子间的斥力产生的，选项A错误；从微观角度看，气体压强的大小跟气体分子的平均动能和分子的密集程度有关，选项B正确；气体的压强在数值上等于大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力的大小，选项C正确；气体压强是由大量气体分子频繁地碰撞器壁而产生的作用，容器自由下落时，气体分子的运动不受影响，容器中气体的压强不为零，故D错误.‎ ‎17.如图所示，“奧托循环”由两条绝热线和两条等容线组成，其中，a→b和c→d为绝热过程，b→c和d→a为等容过程。下列说法正确的是 A. a→b过程中，外界对气体做功 B. a→b过程中，气体分子的平均动能不变 C. b→c过程中，单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数增多 D. c→d过程中，单位体积内气体分子数减少 ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】a→b过程中，气体体积减小，外界对气体做功，在此过程中，由于是绝热过程，没有热传递，则由热力学第一定律可知，气体内能一定增加，平均动能一定增大，故A正确，B错误；b→c 过程中，气体体积不变，压强增大，则气体的温度一定升高，气体分子的热运动更加剧烈，分子的数密度没有改变的情况下，分子在单位时间内单位面积上与器壁的碰撞数会增多，故C正确；c→d过程中，气体体积增大，单位体积内的分子数一定会减少，故D正确。‎ ‎18.如图所示，足够长的固定光滑斜面倾角为θ，质量为m的物体以速度v从斜面底端冲上斜面，达到最高点后又滑回原处，所用时间为t.对于这一过程，下列判断正确的是( )‎ A. 斜面对物体的弹力的冲量为零 B. 物体受到的重力的冲量大小为mgt C. 物体受到的合力的冲量大小为零 D. 物体动量的变化量大小为mgsinθ·t ‎【答案】BD ‎【解析】‎ A、斜面对物体的弹力的冲量大小：I=Nt=mgcosθ⋅t，弹力的冲量不为零，故A错误；‎ B、物体所受重力的冲量大小为：IG=mg⋅t，物体受到的重力的冲量大小不为零，故B正确；‎ C、物体受到的合力的冲量大小：mgtsinθ，不为零，C错误；‎ D、由动量定理得：动量的变化量大小△p=I合=mgsinθ⋅t， D正确；‎ 故选：BD。‎ 三、简答题： ‎ ‎19.某实验小组用油膜法估测油酸分子的大小，实验用油酸酒精溶液的浓度为每1000ml溶液中含有纯油酸1mL，1mL上述溶液有50滴，实验中用滴管吸收该油酸洒精溶液向浮有痱子粉的水面中央滴入一滴油酸酒精溶液．‎ ‎（1）（多选）该实验中的理想化假设是_______ ‎ A. 将油膜看作单分子层油膜                                    B. 不考虑油分子间的间隙 C. 不考虑油分子间的相互作用力                             D. 将油分子看成球形 ‎（2）实验描出油酸薄膜轮廓如图，已知每一个小正方形的边长为2cm，则该油酸薄膜的面积为________m2（结果保留一位有效数字） ‎ ‎（3）经计算，油酸分子的直径为________m．（结果保留一位有效数字） ‎ ‎（4）（多选）某学生在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时，计算结果偏大，可能是由于_______ ‎ A. 油酸未完全散开                                                B. 油酸溶液浓度低于实际值 C. 计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格   D. 求每滴体积时，1mL的溶液的滴数多记了10滴．‎ ‎【答案】 (1). ABD (2). 3×10﹣2 (3). 7×10﹣10 (4). AC ‎【解析】‎ 试题分析：掌握估算油膜面积的方法：所围成的方格中，面积超过一半按一半算，小于一半的舍去．在油膜法估测分子大小的实验中，让一定体积的纯油酸滴在水面上形成单分子油膜，估算出油膜面积，从而求出分子直径；用油膜法估测分子直径实验原理是：让一定体积的纯油酸滴在水面上形成单分子油膜，估算出油膜面积，从而求出分子直径．根据此原理分析误差．‎ ‎（1）用油膜法测量分子的直径，不考虑分子间的减小，将油膜看成单分子油膜层，以及将油分子看成球形．故选ABD．‎ ‎（2）由于每格边长为2cm，则每一格就是4cm2 ，估算油膜面积以超过半格以一格计算，小于半格就舍去原则，估算出75格，则油酸薄膜面积为：．‎ ‎（3）1滴酒精油酸溶液中含油酸的体积：，由于分子是单分子紧密排列的，因此分子直径为，‎ ‎（4）计算油酸分子直径的公式是，V是纯油酸的体积，S是油膜的面积，油酸分子未完全散开，S偏小，故得到的分子直径d将偏大，A正确；计算时利用的是纯油酸的体积，如果含有大量的酒精，则油酸的实际体积偏小，则直径将偏小，B错误；计算油膜面积时舍去了所有不足1格的方格，导致油膜面积减小，那么计算结果偏大，C正确；求每滴油酸酒精溶液的体积时，lmL的溶液的滴数误多记了10滴，由可知，纯油酸的体积将偏小，则计算得到的分子直径将偏小，故D错误．‎ ‎20.如图所示为“探究碰撞中的不变量”的实验装置示意图．已知a、b小球的质量分别为ma、mb，半径分别是ra、rb，图中P点为单独释放a球的平均落点，M、N是a、b小球碰撞后落点的平均位置．‎ ‎ ‎ ‎(1) 实验中a、b小球的质量及半径必须满足_____‎ A．ma＞mb， ra＞rb ‎ B．ma＜mb，ra=rb ‎ C．ma＞mb， ra=rb ‎ D. ma＜mb， ra＜rb ‎(2)为完成此实验，以下所提供的测量工具中不需要的是________．（填下列对应的字母）‎ A．刻度尺    B．秒表   C．天平 ‎(3)为了验证动量守恒定律．需要测量OP间的距离x1，OM的距离x2，ON的距离x3．如果动量守恒，须满足的关系式是___________(用测量物理量的字母表示)．‎ ‎【答案】 (1). （1）C (2). （2）B (3). （3）‎ ‎【解析】‎ ‎（1）为了保证小球碰撞为对心正碰，且碰后不反弹，要求，故选C；（2）‎ 要验证动量守恒定律定律，即验证：，小球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，上式两边同时乘以t得：，得：，故由此可知需要的测量工具为刻度尺 和天平，而不需要的测量工具是秒表，故选B。（3）由（2）分析可知如果动量守恒，须满足的关系式是。‎ ‎【点睛】在做“验证动量守恒定律”的实验中，是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的，所以要保证每次小球都做平抛运动，则轨道的末端必须水平．由动量守恒定律求出需要验证的表达式，根据表达式确定需要测量的量；根据（2）的分析确定需要验证的关系式．‎ ‎21.质量为60 kg的建筑工人，不慎从高空跌下，由于弹性安全带的保护，使他悬挂起来避免受到的伤害；这里弹性安全带的作用是减小作用过程中建筑工人的________（选填“动量的变化量”、“ 动量的变化率”）．已知弹性安全带长5 m，安全带缓冲的时间是0.6 s，，g取10 m/s2，则缓冲的过程中所受重力的冲量大小为_______，所受安全带的平均作用力大小为_______N.‎ ‎【答案】 (1). 动量的变化率 (2). 360 N·s (3). 1600N ‎【解析】‎ ‎【详解】弹性安全带的作用是减小作用过程中建筑工人的动量的变化率．缓冲的过程中所受重力的冲量大小为 根据v2=2gL得，弹性绳绷直时，工人的速度，取人为研究对象，在人和安全带相互作用的过程中，人受到重力mg和安全带给的冲力 F，取F方向为正方向，由动量定理得：Ft-mgt=0-（-mv）， 代入数据解得：F=1600N．‎ ‎22.在热力学中有一种循环过程叫做焦耳循环．它由两个等压过程和和两个绝热过程组成．图示为一定质量的理想气体的焦耳循环过程（A→B→C→D→A）．已知某些状态的部分参数如图所示（见图中所标数据）．试解决下列问题：‎ ‎（1）从状态C→D过程气体分子的平均动能会________（选填“变大”、 “变小”或“不变”）；‎ ‎（2）已知状态A的温度TA=580K，求状态C的温度TC=________K；‎ ‎（3）若已知A→B过程放热Q=95J，则A→B过程中内能的变化量△UAB=________J，B→C过程外界对气体做的功WBC=________J．‎ ‎【答案】 (1). （1）变大 (2). （2）580 (3). （3）-35 (4). 35‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）从状态C→D过程，气体体积变大，温度升高，则气体分子的平均动能会变大；‎ ‎（2）根据理想气体状态方程，有： 代入数据： ‎ TC＝580K （3）A→B过程外界对气体做功：W=p∆V=105×(1.2-0.6)×10-3J=60J；气体放热Q=95J，则A→B过程中内能的变化量△UAB=W-Q=-35J；从A到C气体的内能不变，从B到C为绝热过程，则从B→C过程外界对气体做的功WBC=95J-60J=35J.‎ 四、计算题：‎ ‎23.如图所示，光滑水平面上小球A、B分别以3.0m/s、5.0m/s的速率相向运动，碰撞后B球静止，已知碰撞时间为0.1s，A、B的质量均为0.5kg，求 ‎（1）碰撞后A球的速度大小；‎ ‎（2）碰撞过程中B球动量的变化量；‎ ‎（3）碰撞过程A对B平均作用力的大小.‎ ‎【答案】（1）2m/s（2）-2.5kg∙m/s方向向右（3）25N，方向向右.‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）取向左正方向，由动量守恒定律 ‎ ‎ 得： ‎ ‎（2） ‎ ‎ 负号表示方向向右 ‎（3）由动量定理： ‎ 得：‎ 即平均作用力大小为25N，方向向右.‎ ‎24.如图所示，在开口向上、竖直放置的薄壁圆柱形容器内用质量m=4.0kg的活塞密封一部分气体，活塞在容器内能自由滑动且保持水平，容器的底面积S=40cm2,开始时气体的温度T1=300K，活塞到容器底的距离h1=20.0cm．在气体从外界吸收Q=100.0J热量的过程中，活塞缓慢上升的距离△h=4.0cm．已知大气压强p0=1.0×105Pa，重力加速度g=10m/s2．求：‎ ‎（1）开始时封闭气体的压强p1；‎ ‎（2）活塞停止上升时容器内气体的温度T2；‎ ‎（3）此过程密闭气体内能的增加量△U．‎ ‎【答案】（1）（2）360K（3）82.4J ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）开始活塞处于平衡状态，由 ‎ ‎ 得： ‎ ‎（2）封闭气体发生的等压膨胀 由 ‎ 得： ‎ ‎（3）气体体积增大对外做功， ‎ 则： ‎ 得：‎ ‎25.在太空中宇航员会穿上厚厚的航天服．航天服由6层组成，其中的一层是“气密限制层”，在层内封闭一定质量的气体，可以使宇航员的身体周围保持一定压力．气密限制层外面是“隔热层”，可以防止温度过冷或者过热．在某次航天活动前，地面工作人员向航天服的气密限制层充入气体，充满后层内气体体积为2L，温度为27℃、压强为l×l05pa．进入轨道后，由于隔热层出现故障，气密限制层内的气体温度降为-33℃，已知气体在0℃、l×l05pa时的摩尔体积，阿伏加德罗常数NA=6.0×l023mol．若气密限制层内的气体可视为理想气体，体积变化忽略不计，试求：（结果均保留一位有效数字）‎ ‎（1）进入轨道后气密限制层内气体的压强 ‎（2）气密限制层内气体的分子数；‎ ‎（3）气密限制层内气体分子间的平均距离．‎ ‎【答案】（1）8×104pa （2）N=个 （3）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）从地面到升入轨道，发生的为等容变化 由 ‎ 代入数据可得：P2=8×104pa ‎ ‎（2）设气体在0℃、pa时的体积为V2‎ 则有 ‎ 代入V1得V2=1.82L ‎ 气体的分子数N=‎ ‎ 得：N=个 ‎ ‎（3）由 ‎ 代入数据解得：‎ ‎ ‎