2018-2019学年江西省南昌市八一中学、洪都中学、麻丘高中等七校高二下学期期中考试物理试题 解析版

2018-2019学年江西省南昌市八一中学、洪都中学、麻丘高中等七校高二下学期期中考试物理试题 解析版

‎2018-2019学年度第二学期高二物理期中联考试卷 一、单选题（1—7为单选，8—12为多选，每题4分，共48分）‎ ‎1.关于布朗运动，下列说法正确的是（　　）‎ A. 固体小颗粒的体积越大，布朗运动越明显 B. 与固体小颗粒相碰的液体分子数越多，布朗运动越显著 C. 布朗运动的无规则性，反映了液体分子运动的无规则性 D. 布朗运动就是液体分子的无规则运动 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒的无规则运动，是因为液体分子无规则运动过程中撞击固体颗粒的不平衡性而造成的，故可反映液体分子的无规则运动，不能说成是液体分子的无规则运动；固体颗粒越小，同一时该撞击固体颗粒的分子数目就越少，不平衡性就越明显，布朗运动就越明显，故C正确，ABD错误。‎ ‎2.一定质量理想气体的状态经历了如图所示的ab、bc、cd、da四个过程，其中bc的延长线通过原点，cd垂直于ab且与水平轴平行，da与bc平行，则气体体积在( )‎ A. ab过程中不断增加 B. bc过程中不断减小 C. cd过程中不断增加 D. da过程中保持不变 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 过程过程气体发生的是等温变化，压强减少，由玻意耳定律方向可知，气体的体积变大。故A正确。‎ B. 过程中连线是过原点，过程中是等容变化，故过程中体积不变。故B错误。‎ C. 过程是等压变化，由盖吕萨克定律可知，温度减少，体积减少。故C错误。‎ D.过点斜率大于过的斜率，则点的体积小于点的体积，过程中保持增大。故D错误。‎ ‎3.在行车过程中，如果车距不够，刹车不及时，汽车将发生碰撞，车里的人可能受到伤害，为了尽可能地减轻碰撞引起的伤害，人们设计了安全带。假定乘客质量为70kg，汽车车速约为100km/h，从开始刹车到车完全停止需要的时间为5s，安全带对乘客的作用力大小约为( )‎ A. 400 N B. 600N C. 800N D. 1400N ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】，取向右为正，则安全带对人得作用力向左，由动量定理得，解得约为400N，故A正确,BCD错误。‎ ‎4.下列有关黑体辐射和光电效应的说法中正确的是 A. 在黑体辐射中，随着温度的升高，各种频率的辐射强度都增加，辐射强度极大值向频率较低的方向移动 B. 普朗克在研究黑体辐射问题时提出了能量子假说 C. 用一束绿光照射某金属能产生光电效应,现把这束绿光遮住一半，则没有光电子飞出 D. 在光电效应现象中，光电子的最大初动能与入射光的频率成正比 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】在黑体辐射中，随着温度的升高，各种频率的辐射强度都增加，辐射强度极大值向波长较短，频率较高的方向移动，选项A错误；普朗克在研究黑体辐射问题时提出了能量子假说，选项B正确；用一束绿光照射某金属,能产生光电效应,现把这束绿光遮住一半，则仍能发生光电效应有光电子飞出，选项C错误；在光电效应现象中，光电子的最大初动能随入射光的频率增大而增大，但非成正比关系，选项D错误；故选B.‎ ‎5.用红光和紫光照射光电管中的金属片均可以发生光电效应，下列说法正确的是（ ）‎ A. 红光照射该金属时的逸出功比紫光照射时的大 B. 紫光照射该金属时的逸出功比红光照射时的大 C. 紫光照射该金属产生的光电子的最大初动能比红光大 D. 红光照射该金属产生的光电子的最大初动能比紫光大 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】AB、同种金属的逸出功相同，AB错误，‎ CD、紫光的频率比红光的频率大，由光电效应方程E=hv-w可知，C正确，D错误 ‎6.如图所示，一轻弹簧的两端与质量分别为m1和m2的两物块甲、乙连接，静止在光滑的水平面上。现在使甲瞬时获得水平向右的速度v0=4m/s，当甲物体的速度减小到1m/s时，弹簧最短。下列说法正确的是( )‎ A. 此时乙物体的速度也是1m/s B. 紧接着甲物体将开始做加速运动 C. 甲乙两物体的质量之比 D. 当弹簧恢复原长时，乙物体的速度大小也为4m/s ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A.根据题意得，当弹簧压缩最短时，两物体速度相同，所以此时乙物体的速度也是1m/s，A正确。‎ B.因为压缩最短时，甲受力向左，甲继续减速，B错误。‎ C.根据动量守恒定律可得：，解得：，C错误。‎ D.当弹簧恢复原长时，根据动量守恒和机械能守恒有：，，联立解得：，D错误。‎ ‎7.在光电效应实验中,某同学按如图方式连接电路,用同一种材料在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线(甲光、乙光、丙光),如图所示.则可判断出( ) ‎ ‎ ‎ A. 甲光的频率大于乙光的频率 B. 乙光的波长小于丙光的波长 C. 仅将滑动变阻器的触头向右滑动,则微安表的示数可能为零 D. 甲光的光强大于乙光的光强 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A.根据光电效应规律可知：，所以遏制电压越大的频率越高，根据图像可知，甲乙两光的频率相同，A错误。‎ B.根据图像可知，乙光的频率小于丙光的频率，，所以乙光的波长大于丙光波长，B错误。‎ C.将滑动变阻器的触头向右滑动，正向电压变大，电流不可能为零，C错误。‎ D.饱和电流与光强成正比，所以甲的光强大于乙的光强，D正确。‎ ‎8.两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为r0。相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近。若两分子相距无穷远时分子势能为零，下列说法正确的是（）‎ A. 在r＞r0阶段，F做正功，分子动能增加，势能减小 B. 在r＜r0阶段，F做负功，分子动能减小，势能减小 C. 在r＝r0时，分子势能最小，动能最大 D. 在r＝r0时，分子势能为零 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ r0为分子间的平衡距离；大于平衡距离时分子间为引力，小于平衡距离时，分子间为斥力； r大于平衡距离，分子力表现为引力，相互靠近时F做正功，分子动能增加，势能减小，故A正确；当r小于r0时，分子间的作用力表现为斥力，F做负功，分子动能减小，势能增加，故B错误；由以上分析可知，当r等于r0时，分子势能最小，动能最大，故C正确；但是由于分子势能的零势能面是人为确定的，故r等于r0时，分子势能不一定为零，故D错误。所以AC正确，BD错误。‎ ‎9.下列说法正确的是（ ）‎ A. 在毛细现象中，毛细管中的液面升高或降低，这与液体的种类和毛细管的材料有关 B. 不浸润现象说明固体分子对液体分子的吸引力大于液体分子之间的吸引力 C. 液晶具有流动性，其光学性质与某些晶体相似为各向同性 D. 在太空里的空间站中，自由飘浮的水滴呈球形，这是表面张力作用的结果 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】A.毛细现象的本质是液体的浸润和不浸润，与液体的种类和毛细管的材料有关，A正确。‎ B.不浸润是固体分子对液体分子的吸引力小于液体分子之间的吸引力，B错误。‎ C.液晶具有流动性，光学性质表现为各项异性，C错误。‎ D.在太空里的空间站中，自由飘浮的水滴呈球形，是因为表面张力的作用，表面张力使表面具有收缩的趋势，在太空中完全失重，水滴呈球形，D正确。‎ ‎10.下列说法正确的是（ ）‎ A. 在一定条件下，热量可能从低温物体传递到高温物体 B. 电冰箱的工作过程表明，热量可以自发地从低温物体向高温物体传递 C. 水的饱和汽压与温度有关 D. 第二类永动机违背了热力学第二定律 ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】A.在一定条件下，热量可能从低温物体传递到高温物体，比如冰箱的工作，A正确。‎ B.电冰箱消耗电能才能将热量从低温物体传递到高温物体，B错误。‎ C.水的饱和汽压只与温度有关，C正确。‎ D.第二类永动机不可能制成，违背了热力学第二定律，D正确。‎ ‎11.如图所示，方盒A静止在光滑的水平面上。盒内有一小滑块 B，二者质量相同， 滑块与盒内水平面间的动摩擦因数为μ。若滑块以速度v开始向左运动，与盒的左、右壁发生无机械能损失的碰撞，滑块在盒中来回运动多次，最终相对于盒静止，重力加速度为g，则( )‎ A. 最终盒的速度大小为v/2 B. 最终盒的速度大小为v C. 滑块相对于盒运动的路程为 D. 滑块相对于盒运动的路程为 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．方盒A和滑块B组成的系统动量守恒，最后A和B保持相对静止，因此由动量守恒有， 得，故A对B错；‎ CD．整个过程损耗的能量为摩擦生热，因此有能量守恒有代入数据解得，故C错D对。‎ ‎12.如图甲所示，水平面上有A、B两物体，已知A的质量为2kg，A以一定的初速度向右运动，与B发生正碰后粘在一起向右运动，它们位移一时间图象如图乙所示，不计A、B两物体与地面间的摩擦，则 A. A、B碰撞过程中动量守恒，物体B的质量为6kg B. A、B碰撞过程中，两物体动量的变化相同 C. A、B碰撞过程中，两物体组成的系统机械能守恒 D. A、B碰撞过程中，两物体组成的系统机械能不守恒 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB碰撞过程中系统的合外力为零，系统的动量守恒。由图知：碰前A的速度，B的速度 vB=0；碰后两者的共同速度。以A的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：mAvA=（mA+mB）v，代入数据解得：mB=6kg；故A正确。A、B碰撞过程中，两物体动量的变化大小相同，方向相反，选项B错误；由能量守恒定律得：mAvA2=（mA+mB）vA2+△E，解得AB碰撞过程中损失机械能：△E=12J；可知系统机械能不守恒，故C错误，D正确。故选AD。‎ 二、实验题（每空3分，共12分）‎ ‎13.如图甲所示，用半径相同的1、2两球的碰撞可以验证“动量守恒定律”。实验时先让质量为m1的1球从斜槽上某一固定位置S由静止开始滚下，进入水平轨道后，从轨道末端水平抛出，落到位于水平地面的复写纸上，在下面的白纸上留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹，再把质量为m2的2球放在水平轨道末端，让1球仍从位置S由静止滚下，1球和2球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作10次。M、P、N为三个落点的平均位置，未放2球时，1球的落点是P点，O点是水平轨道末端在记录纸上的竖直投影点，如图乙所示。‎ ‎（1）在这个实验中，为了尽量减小实验误差，两个小球的质量应满足m1___m2（选填“＞”、“<”或“=”）；‎ ‎（2）关于本实验的实验操作，下列说法中正确的是________。（填选项前的字母）‎ A.如果小球每次从同一位置由静止释放，每次的落点一定是重合的 B.重复操作时发现小球的落点并不重合，说明实验操作中出现了错误 C.用半径尽量小的圆把10个落点圈起来，这个圆的圆心可视为小球落点的平均位置 D.仅调节斜槽上固定位置S，它的位置越低，线段OP的长度越大 ‎（3）本实验中除了要测量OP、OM、ON的值以外，其他必须要测量的物理量，以下正确的有_________。（填选项前的字母）‎ A.必须测量小球1的质量m1和小球2的质量m2‎ B必须测量小球1开始释放的高度h C必须测量抛出点距地面的高度H D必须测量小球平抛运动的飞行时间 ‎（4）当所测物理量满足表达式_____________，即说明两球碰撞遵守动量守恒定律。‎ A．m1⋅OP=m1⋅OM+m2⋅ON B．m1⋅OM=m1⋅OP+m2⋅ON C．m1⋅ON=m1⋅OM+m2⋅OP D．m1⋅OP=m1⋅ON+m2⋅OM ‎【答案】 (1). ＞ (2). C (3). A (4). A ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）为了防止碰撞后小球反弹，需要入射小球质量大于被碰小球质量，m1>m2‎ ‎（2）AB.因为每次实验中存在一定的误差，虽然小球每次从同一位置由静止释放，但每次的落点不一定是完全重合的，但在一定范围内相差不大，AB错误。‎ C.当选取落点时，用半径尽量小的圆把10个落点圈起来，这个圆的圆心可视为小球落点的平均位置，C正确。‎ D.S的位置越低，小球抛出速度越小，水平位移越小，OP的长度越小，D错误。‎ ‎（3）根据平抛运动竖直方向：，水平方向：，根据动量守恒：，联立解得：m1⋅OP=m1⋅OM+m2⋅ON，所以需要测量的有两小球的质量A正确BCD错误。‎ ‎（4）根据（3）的分析，需要验证的表达式m1⋅OP=m1⋅OM+m2⋅ON 三、解答题 ‎14.用如图所示的装置研究光电效应现象。用光子能量为2.75eV的光照射到光电管上时发生了光电效应，电流表G的示数不为零；移动变阻器的触点c，发现当电压表的示数大于或等于1.7V时，电流表示数为0，求：‎ ‎（1）光电子的最大初动能；‎ ‎（2）光电管阴极的逸出功。（以eV为单位）‎ ‎【答案】(1)1.7eV (2)1.05 eV ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）根据题意得，遏止电压为1.7V，根据光电效应规律可知最大初动能：。‎ ‎（2）根据，可求得：‎ ‎15.如图所示，U形管左管截面半径为r1，右管截面半径倍，设右管足够高，管内水银在左管内封闭了一段长为h1=19cm，温度为T1=240K的空气柱，左右两管水银面高度差为ΔH=16cm，大气压为P0=76cmHg.现向右管缓慢补充水银，保持左管内气体的温度不变。直到左右两边水银面相平时，求：‎ ‎（1）此时气柱的长度最终结果保留两位有效数字 ‎（2）对封闭气体加热，则其重新回到19cm的长度时，封闭气体温度T为多少K？‎ ‎【答案】（1）15（2）328K ‎【解析】‎ ‎【详解】解：设水银的密度为，U型管左右两边横截面积分别为，‎ ‎，封闭气体依次在三种状态下的压强分别为、、‎ 解得：‎ 两边液面相平时，封闭气体压强为：，封闭气体长度为 该过程等温过程，由波意耳定律有：‎ 解得：‎ 封闭气体回到原长度时，右管比左管液面高出 与初态相比，是等容过程，由查理定律得：‎ 解得：‎ 答：此时气柱的长度为15cm；‎ 对封闭气体加热，则其重新回到19cm的长度时，封闭气体温度T为328K。‎ ‎16.台风“山竹”强台风级在广东登陆，登陆时中心附近最大风力达v=162km/h，空气的密度ρ=1.3kg/m3，当这登陆的台风正对吹向一块长10m、宽4m的玻璃幕墙时，假定风遇到玻璃幕墙后速度变为零，求台风对玻璃幕墙的冲击力F的大小.‎ ‎【答案】105300N ‎【解析】‎ ‎【详解】设经过时间t，空气的质量为，根据动量定理得：，联立解得：‎ ‎ ‎ ‎17.如图所示，MN为一水平光滑轨道，NPQ为光滑的竖直半圆轨道，NQ为半圆轨道的竖直直径，A、B为水平轨道上两小球，B小球静止在水平轨道上，A小球以某一初速度v与B小球发生正碰，，已知碰后B小球恰好能通过半圆轨道的最高点已知半四轨道的半径为r，物体A的质量为，物体B的质量为，重力加速度取g。求：‎ 碰后小球B的速度；‎ 碰后小球A的速度。‎ ‎【答案】= =‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎(1)球恰好能通过Q点，重力提供向心力，由牛顿第二定律求出通过Q点的速度，应用机械能守恒定律求出碰撞后B的速度.‎ ‎(2)两球碰撞过程动量守恒，应用动量守恒定律可以求出碰撞后A的速度.‎ ‎【详解】(1)球恰好通过Q点，在Q点，由牛顿第二定律得：，‎ 从N到Q过程，对球B，由机械能守恒定律得：，‎ 解得：；‎ ‎(2)两球碰撞过程系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：，‎ 解得：；‎ ‎【点睛】本题考查了动量守恒定律，两球碰撞过程系统动量守恒，分析清楚球的运动过程是解题的前提，应用牛顿第二定律、机械能守恒定律与动量守恒定律即可解题.‎ ‎18.底面积，S=40 cm2、高L0=15 cm的圆柱形汽缸开口向上固定在水平地面上，开口处两侧有挡板，如图所示。缸内有一可自由移动的质量为m=2kg的活塞封闭了一定质量的理想气体，不可伸长的细线一端固定在活塞上，另一端跨过两个光滑定滑轮拉着质量为M=10kg的物体A。开始时，气体温度tl：27℃，活塞到缸底的距离L1=l0cm,物体A的底部离地面高h1=4cm，对汽缸内的气体缓慢加热使活塞缓慢上升。已知大气压强P0=1.0105 Pa， g=10m·s-2。求:‎ ‎(1)物体A刚着地时气体的温度；‎ ‎(2)活塞刚到达汽缸顶部时气体的温度。‎ ‎【答案】 ；‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）初始活塞受力平衡：P0S+mg=P1S+T，T=Mg 被封闭气体压强 ‎ 初状态：V1=l1S，T1=300K A触地时：P1=P2，V2=（l1+h1）S 等压变化，                            代入数据，得T2=420K，即t2=147℃ （2）活塞恰好到顶部时，P3=P0+=1.05×105Pa             V3=l0‎ S 根据理想气体状态方程，       代入数据，得T3=590.6K，即t2=317.6℃‎ ‎ ‎