内容正文:
高二年级期中试卷
物理试题
注意事项∶
1、答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2、回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
3、考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
第I卷(选择题)
一、单选题:本大题共6小题,共24分。
1. 一定质理的理想气体变化图像如图所示,气体从1→2→3的过程对外做的功为,从外界吸收的热量为,气体内能的变化量为;气体从1→4→3的过程对外做的功为,从外界吸收的热量为,气体内能的变化量为,则它们之间的关系正确的是( )
A. ,,
B. ,,
C. ,,
D. ,,
2. 一正点电荷仅在电场力的作用下运动,其速率v与时间t图像如图所示,其中ta和tb是电荷在电场中a、b两点运动对应的时刻,则下列说法正确的是( )
A. a、b两点电场强度关系为Ea=Eb
B. a、b两点电场强度关系为Ea>Eb
C. a、b两点电势关系为
D. 带电粒子从a点运动到b点时,电场力做正功,电势能减少
3. 氢原子从跃迁到时,放出的光子使某金属发生光电效应,则以下光子一定也能使该金属发生光电效应的是( )
A. 从跃至 B. 从跃至
C. 从跃至 D. 从跃至
4. 矩形导线框放在匀强磁场中,磁感线方向与线圈平面垂直,时刻,磁感应强度的方向垂直纸面向里,如图甲所示,磁感应强度随时间变化的图像如图乙所示,则在时间内,线框的边所受安培力随时间变化的图像为图中的(安培力取向左为正方向)( )
A. B.
C. D.
5. 如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1,b是原线圈的中心抽头,图中电表均为理想的交流电表,定值电阻R=10 Ω,其余电阻均不计.从某时刻开始在原线圈c、d两端加上如图乙所示的交变电压.则下列说法中正确的有( )
A. 当单刀双掷开关与a连接时,电压表的示数为31.1 V
B. 当单刀双掷开关与b连接且在0.01 s时,电流表示数为0
C. 当单刀双掷开关由a拨向b时,副线圈输出电压的频率变为25 Hz
D. 当单刀双掷开关由a拨向b时,电压表和电流表的示数均变大
6. 在图示的宽度范围内,用匀强电场可使以初速度vo垂直射入电场的某种正离子偏转θ角,若改用垂直纸面向外的匀强磁场,使该离子穿过磁场时偏转角度也为θ,则电场强度E和磁感应强度B的比值为( )
A. 1∶cosθ B. vo∶cosθ
C. tanθ∶1 D. vo∶sinθ
二、多选题:本大题共4小题,共20分。
7. 关于饱和汽的下列说法正确的是( )
A. 一定温度下,给定液体饱和汽的密度是一定的.
B. 相同温度下,不同液体的饱和汽压一般是不同的
C. 饱和汽压随温度升高而增大,与体积无关;
D. 理想气体定律对饱和汽也适用.
8. 液体的浸润和不浸润现象取决于液体分子和与之接触的固体分子之间的相互作用力的大小,相互接触的区域称之为“附着层”。液体的表面与空气接触的薄层叫作表面层。关于液体表面张力和浸润现象的微观解释,下列说法正确的是( )
A. 液体表面张力产生的原因是液体表面层分子比较稀疏,分子间引力大于斥力
B. 液体表面张力产生的原因是液体表面层分子比较稀疏,分子间斥力大于引力
C. 图甲是浸润现象,浸润原因是附着层里的分子比液体内部更加密集,附着层分子间表现为斥力
D. 图乙是浸润现象,浸润原因是附着层里的分子比液体内部更加密集,附着层分子间表现为斥力
9. 如图所示,一定质量的理想气体从状态A经过等温变化到状态D,该变化过程的图像为,该过程中气体对外界做的功为。该气体也可以经过程从状态A变化到状态D,该过程中气体对外界做的功为。下列说法正确的是( )
A. 该气体在过程中从外界吸收的热量大于
B. 该气体在过程中从外界吸收的热量为
C. 该气体在过程中内能增加了
D. 图像中围成的面积为
10. 在高倍显微镜下观察悬浮在水中的三个花粉微粒的运动,每隔一段时间记录下花粉的位置,按时间顺序将这些位置分别用短线依次连接,得到如图所示的三组折线.这三组折线( )
A. 是水分子运动的径迹
B. 是花粉微粒运动的径迹
C. 说明了花粉微粒的运动是无规则的
D. 说明了分子的运动是无规则的
第II卷(非选择题)
三、实验题:本大题共2小题,共12分。
11. 如图是用DIS研究“在温度不变时,一定质量的气体压强与体积的关系”的部分实验装置。
主要步骤如下∶
①将压强传感器校准;
②把活塞移至注射器满刻度处;
③逐一连接注射器、压强传感器、数据采集器、计算机;
④推动活塞,记录多组注射器内气体的体积V以及相应的压强传感器示数p。
(1)实验操作中,除了保证封闭气体的温度恒定以外,还需保证_______不变。为此,在封入气体前,应_______。
(2)一小组根据测量的数据,绘出p-图像如图所示。图线的上端出现了一小段弯曲,产生这一现象的可能原因是:_______。
12. 某物理兴趣小组要精密测量一金属丝的物理量。该同学用多用电表欧姆挡测电阻丝的阻值,当用“×100”挡时,其读数为_________Ω。然后用螺旋测微器测其直径,如图乙所示,为________mm,用游标卡尺测其长度,如图丙所示,为_________cm。
四、计算题:本大题共3小题,共44分。
13. 如图,水平放置的平行板电容器,两板间距为d=0.2m,板长为L=1m,电源电动势为E=12V、r=1Ω,R1=R2=R3= 4Ω,R4=1Ω.有一带电液滴以v0=2m/s的初速度从板间的正中点水平射入,电键S断开时恰好做匀速直线运动,当它运动到P处时迅速将电键S闭合,液滴刚好从金属板末端飞出,求:(g取10m/s2)
(1)电键S闭合后液滴经过P点以后的加速度
(2)液滴从射入开始匀速运动到P点所用时间.
14. 如图所示的是某公司一块手机电池外壳上的文字说明.
(1)该电池的电动势是多少?
(2)该手机待机状态下的平均工作电流是多少?
(3)每次完全放电过程中,该电池将多少其他形式的能转化为电能?
15. 如图所示装置由水平轨道、倾角的倾斜轨道连接而成,轨道所在空间存在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场.质量m、长度L、电阻R的导体棒ab置于倾斜轨道上,刚好不下滑;质量、长度、电阻与棒ab相同的光滑导体棒cd置于水平轨道上,用恒力F拉棒cd,使之在水平轨道上向右运动。棒ab、cd与导轨垂直,且两端与导轨保持良好接触,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,sin37°=0.6,cos37°=0.8 重力加速度为g。
(1)求棒ab与导轨间的动摩擦因数;
(2)求当棒ab刚要向上滑动时cd速度v的大小;
(3)若从cd刚开始运动到ab刚要上滑过程中,cd在水平轨道上移动的距离x,求此过程中ab上产生热量Q。
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高二年级期中试卷
物理试题
注意事项∶
1、答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2、回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
3、考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
第I卷(选择题)
一、单选题:本大题共6小题,共24分。
1. 一定质理的理想气体变化图像如图所示,气体从1→2→3的过程对外做的功为,从外界吸收的热量为,气体内能的变化量为;气体从1→4→3的过程对外做的功为,从外界吸收的热量为,气体内能的变化量为,则它们之间的关系正确的是( )
A. ,,
B. ,,
C. ,,
D. ,,
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】本题考查热力学第一定律。初态和末态温度相同,因此两个热力学过程内能变化相同;在图像中,图线与横轴所围面积表示气体对外界做功的多少,故
根据热力学第一定律
可得
C正确。
故选C。
2. 一正点电荷仅在电场力的作用下运动,其速率v与时间t图像如图所示,其中ta和tb是电荷在电场中a、b两点运动对应的时刻,则下列说法正确的是( )
A. a、b两点电场强度关系为Ea=Eb
B. a、b两点电场强度关系为Ea>Eb
C. a、b两点电势关系为
D. 带电粒子从a点运动到b点时,电场力做正功,电势能减少
【答案】D
【解析】
【详解】A.B.图像的斜率表示加速度,故a点的加速度小于b点的加速度,因为只受电场力,故a点的电场力小于b点的电场力,即
故AB错误;
C.D.正电荷在电场力作用下,速度增大,电场力做正功,电势能减小,故从高电势向低电势运动,所以有
故C错误D正确。
故选D。
3. 氢原子从跃迁到时,放出的光子使某金属发生光电效应,则以下光子一定也能使该金属发生光电效应的是( )
A. 从跃至 B. 从跃至
C. 从跃至 D. 从跃至
【答案】C
【解析】
【详解】由题意氢原子从跃迁到时,放出的光子使某金属发生光电效应,则氢原子从高能级到低能级跃迁放出的光子能量大于氢原子从跃迁到时放出的光子能量一定能使该金属发生光电效应,由能级间跃迁辐射光子的能量等于能级之差,可知四个选项中只有从跃至放出的光子能量大于从跃迁到时放出的光子能量。
故选C。
4. 矩形导线框放在匀强磁场中,磁感线方向与线圈平面垂直,时刻,磁感应强度的方向垂直纸面向里,如图甲所示,磁感应强度随时间变化的图像如图乙所示,则在时间内,线框的边所受安培力随时间变化的图像为图中的(安培力取向左为正方向)( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】时刻,磁感应强度的方向垂直线框平面向里,在到内,穿过线框的磁通量变小,由楞次定律可得,感应电流方向是顺时针,再由左手定则可得线框的边的安培力水平向左;在到内,磁感应强度的方向垂直线框平面向外,穿过线框的磁通量变大,由楞次定律可得,感应电流方向是顺时针,再由左手定则可得线框的边的安培力水平向右。在下一个周期内,重复出现安培力先向左后向右。又根据,可知磁感应强度均匀变化,则安培力的大小均匀变化。
故选C。
5. 如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1,b是原线圈的中心抽头,图中电表均为理想的交流电表,定值电阻R=10 Ω,其余电阻均不计.从某时刻开始在原线圈c、d两端加上如图乙所示的交变电压.则下列说法中正确的有( )
A. 当单刀双掷开关与a连接时,电压表的示数为31.1 V
B. 当单刀双掷开关与b连接且在0.01 s时,电流表示数为0
C. 当单刀双掷开关由a拨向b时,副线圈输出电压的频率变为25 Hz
D. 当单刀双掷开关由a拨向b时,电压表和电流表的示数均变大
【答案】D
【解析】
【详解】由图象可知,交变电压的最大值为311V,交流电的周期为2×10-2s,所以交流电的频率为f=1/T=50Hz;交流电的电压有效值为 =220V,根据电压与匝数成正比可知,副线圈的电压为22V,即电压表的示数为22V,选项A错误;电流表示数为交流电的有效值,不随时间的变化而变化,所以当单刀双掷开关与b连接且在0.01 s时,电流表示数不为0,B错误;变压器不会改变电流的频率,所以当单刀双掷开关由a拨到b时,副线圈输出电压的频率依然为50Hz,选项C错误;当单刀双掷开关由a拨向b时,原线圈的匝数变为一半,所以副线圈的输出电压要变大一倍,变为44V,则电压表和电流表的示数均变大,故D正确;故选D.
6. 在图示的宽度范围内,用匀强电场可使以初速度vo垂直射入电场的某种正离子偏转θ角,若改用垂直纸面向外的匀强磁场,使该离子穿过磁场时偏转角度也为θ,则电场强度E和磁感应强度B的比值为( )
A. 1∶cosθ B. vo∶cosθ
C. tanθ∶1 D. vo∶sinθ
【答案】B
【解析】
【详解】设粒子的质量为m,电荷量为q,场区宽度为L,粒子在电场中做类平抛运动,则有:
①
②
则
③
由①②③得
④
粒子在磁场中做匀速圆周运动,轨迹如图所示.
⑤
由几何知识得
⑥
由⑤⑥解得
⑦
由④⑦式解得
B正确;ACD错误。
故选B。
二、多选题:本大题共4小题,共20分。
7. 关于饱和汽的下列说法正确的是( )
A. 一定温度下,给定液体饱和汽的密度是一定的.
B. 相同温度下,不同液体的饱和汽压一般是不同的
C. 饱和汽压随温度升高而增大,与体积无关;
D. 理想气体定律对饱和汽也适用.
【答案】ABC
【解析】
【详解】AB、饱和汽压是物质的一个重要性质,它的大小取决于物质的本性和温度,故一定温度下,给定液体饱和汽的密度是一定的,相同温度下不同液体的饱和汽压一般是不同的,故A、B正确;
C、温度越高,液体越容易挥发,故饱和汽压随温度的升高而增大,而饱和汽压与气体的体积无关,故C正确;
D、饱和状态的情况下:1、如果稍微降低温度将会出现凝结,而变成液体,体积迅速减小;2、稍微增大压强亦可出现凝结体积也会大大减小;所以饱和状态下的汽体不遵循理想气体实验定律,而未饱和汽近似遵守理想气体定律,故D错误;
故选ABC.
【点睛】饱和汽压是物质的一个重要性质,它的大小取决于物质的本性和温度. 饱和汽压越大,表示该物质越容易挥发.
8. 液体的浸润和不浸润现象取决于液体分子和与之接触的固体分子之间的相互作用力的大小,相互接触的区域称之为“附着层”。液体的表面与空气接触的薄层叫作表面层。关于液体表面张力和浸润现象的微观解释,下列说法正确的是( )
A. 液体表面张力产生的原因是液体表面层分子比较稀疏,分子间引力大于斥力
B. 液体表面张力产生的原因是液体表面层分子比较稀疏,分子间斥力大于引力
C. 图甲是浸润现象,浸润原因是附着层里的分子比液体内部更加密集,附着层分子间表现为斥力
D. 图乙是浸润现象,浸润原因是附着层里的分子比液体内部更加密集,附着层分子间表现为斥力
【答案】AC
【解析】
【分析】
【详解】AB.液体表面张力的产生原因是:液体表面层分子较稀疏,分子间引力大于斥力,合力表现为引力,故A正确,B错误。
CD.附着层里的液体分子比液体内部分子稀疏,附着层内液体分子间距离大于,附着层内分子间作用表现为引力,附着层有收缩的趋势,表现为不浸润;附着层液体分子比液体内部分子密集,附着层内液体分子间距离小于,附着层内分子间作用表现为斥力,附着层有扩散趋势,表现为浸润。故C正确,D错误。
故选AC。
9. 如图所示,一定质量的理想气体从状态A经过等温变化到状态D,该变化过程的图像为,该过程中气体对外界做的功为。该气体也可以经过程从状态A变化到状态D,该过程中气体对外界做的功为。下列说法正确的是( )
A. 该气体在过程中从外界吸收的热量大于
B. 该气体在过程中从外界吸收的热量为
C. 该气体在过程中内能增加了
D. 图像中围成的面积为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.该气体在A→C→D过程中气体的温度不变,即气体的内能不变,根据热力学第一定律可知
所以,从外界吸收的热量等于15J,故A错误;
BC.该气体在A→B→D过程中气体初末状态的温度相同,即气体初末状态的内能相同,根据热力学第一定律可知
所以,从外界吸收的热量等于24J,故B正确,C错误;
D.由于A→C→D过程中气体对外界做的功为15J,气体经A→B→D过程从状态A变化到状态D,该过程中气体对外界做的功为24J,且A→B→D→C→A最终回到状态A,图像与横轴围成的面积表示对外做功,所以图像中A→B→D→C→A围成的面积为9J,故D正确。
故选BD。
10. 在高倍显微镜下观察悬浮在水中的三个花粉微粒的运动,每隔一段时间记录下花粉的位置,按时间顺序将这些位置分别用短线依次连接,得到如图所示的三组折线.这三组折线( )
A. 是水分子运动的径迹
B. 是花粉微粒运动的径迹
C. 说明了花粉微粒的运动是无规则的
D. 说明了分子的运动是无规则的
【答案】CD
【解析】
【详解】试题分析:图中所示的是显微镜下观察到的三颗花粉微粒做布朗运动的情况,其运动不是自身运动,而是花粉微粒周围的分子做无规则运动,对其撞击产生的运动.
以上的运动是由于花粉微粒受到水中分子的碰撞,而产生的无规则运动.它反映了水分子做无规则运动.它既不是水分子的运动径迹,也不是花粉微粒运动的径迹,AB错误;以上的运动没有规律可循,说明了花粉微粒的运动是无规则的,C正确;布朗运动其实是微粒的运动,而微粒的运动是由分子运动撞击产生的,说明水分子的无规则运动,D正确.
第II卷(非选择题)
三、实验题:本大题共2小题,共12分。
11. 如图是用DIS研究“在温度不变时,一定质量的气体压强与体积的关系”的部分实验装置。
主要步骤如下∶
①将压强传感器校准;
②把活塞移至注射器满刻度处;
③逐一连接注射器、压强传感器、数据采集器、计算机;
④推动活塞,记录多组注射器内气体的体积V以及相应的压强传感器示数p。
(1)实验操作中,除了保证封闭气体的温度恒定以外,还需保证_______不变。为此,在封入气体前,应_______。
(2)一小组根据测量的数据,绘出p-图像如图所示。图线的上端出现了一小段弯曲,产生这一现象的可能原因是:_______。
【答案】 ①. 质量 ②. 在活塞上均匀涂抹润滑油 ③. 注射器内的气体向外泄漏
【解析】
【详解】(1)[1][2]研究在温度不变时,一定质量的气体压强与体积的关系,即质量、温度不变时气体的压强与体积的关系,所以本实验保持温度不变,还需保证封闭气体质量不变;为了防止漏气,需要在活塞上均匀涂抹润滑油。
(2)[3]p-图线的上端出现了一小段弯曲,即当增大,V减小时,p增加的量与增加的量不是线性关系,斜率减小,说明压强增加程度减小,其原因可能是注射器存在漏气现象。
12. 某物理兴趣小组要精密测量一金属丝的物理量。该同学用多用电表欧姆挡测电阻丝的阻值,当用“×100”挡时,其读数为_________Ω。然后用螺旋测微器测其直径,如图乙所示,为________mm,用游标卡尺测其长度,如图丙所示,为_________cm。
【答案】 ①. 800 ②. 2.095##2.094##2.096 ③. 5.015
【解析】
【详解】[1]多用电表欧姆挡测电阻丝的阻值,当用“×100”挡时,其读数为
[2]螺旋测微器的精确值为,由图乙可知电阻丝的直径为
[3]20分度游标卡尺的精确值为,由图丙可知其长度为
四、计算题:本大题共3小题,共44分。
13. 如图,水平放置的平行板电容器,两板间距为d=0.2m,板长为L=1m,电源电动势为E=12V、r=1Ω,R1=R2=R3= 4Ω,R4=1Ω.有一带电液滴以v0=2m/s的初速度从板间的正中点水平射入,电键S断开时恰好做匀速直线运动,当它运动到P处时迅速将电键S闭合,液滴刚好从金属板末端飞出,求:(g取10m/s2)
(1)电键S闭合后液滴经过P点以后的加速度
(2)液滴从射入开始匀速运动到P点所用时间.
【答案】(1) 5m/s2 (2) 0.3s
【解析】
【详解】(1) 开始时R1与R4串联;电容器两端的电压与R4两端的电压相等,电路中的电流为:
R4两端的电压为:
U=I1R4=2×1=2V
电键闭合,R1与R2并联后与R4串联;电容器两端的电压与R4两端的电压相等.有:
电流为:
R4两端的电压为:
U′=I2R4=3×1=3V
开始时液滴做匀速直线运动,得:
电键闭合后,极板之间的电势差增大,所以电场强度增大,电场力大于重力,液滴向上做加速运动,满足:
联立得:
a=5m/s2
(2)由题,液滴刚好从金属板末端飞出,则偏转的距离:
联立得:
液滴穿过电场的时间为:
所以:液滴从射入开始匀速运动到P点所用时间为:
t=t2-t1=0.5-0.2=0.3s
14. 如图所示的是某公司一块手机电池外壳上的文字说明.
(1)该电池的电动势是多少?
(2)该手机待机状态下的平均工作电流是多少?
(3)每次完全放电过程中,该电池将多少其他形式的能转化为电能?
【答案】(1) 3.7V (2)(3) 9324J
【解析】
【详解】(1) 由图可知,该电池的电动势为3.7V.
(2) 由图可知,该电池的容量为700mA•h,待机的时间为48h,所以手机待机状态下的平均工作电流:
(3) 根据电功的公式可知,每次完全放电过程中,该电池转化的电能为:
W=EIt=Eq=3.7×700×10-3×3600=9324J
15. 如图所示装置由水平轨道、倾角的倾斜轨道连接而成,轨道所在空间存在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场.质量m、长度L、电阻R的导体棒ab置于倾斜轨道上,刚好不下滑;质量、长度、电阻与棒ab相同的光滑导体棒cd置于水平轨道上,用恒力F拉棒cd,使之在水平轨道上向右运动。棒ab、cd与导轨垂直,且两端与导轨保持良好接触,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,sin37°=0.6,cos37°=0.8 重力加速度为g。
(1)求棒ab与导轨间的动摩擦因数;
(2)求当棒ab刚要向上滑动时cd速度v的大小;
(3)若从cd刚开始运动到ab刚要上滑过程中,cd在水平轨道上移动的距离x,求此过程中ab上产生热量Q。
【答案】(1)0.75
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
当ab刚好不下滑,由平衡条件得
解得
【小问2详解】
设ab刚好要上滑时,cd棒的感应电动势为E,由法拉第电磁感应定律有
设电路中的感应电流为I,由闭合电路欧姆定律有
设ab所受安培力为,则有
此时ab受到的最大静摩擦力方向沿斜面向下,由平衡条件有
代入数据联立解得
【小问3详解】
设ab棒的运动过程中电路中产生的总热量为,则有
由能量守恒有
解得
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