2019-2020学年山东省青岛市高二下学期期中考试物理试题(解析版)
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期中考试试题 青岛市2019-2020学年高二下学期期中考试物理试题 一、单选题 1.一定质量的气体，在体积不变的情况下，温度升高，压强增大的原因中，错误的是（ ） A. 温度升高后，气体分子的平均速率变大 B. 温度升高后，气体分子的平均动能变大 C. 温度升高后，分子撞击器壁的平均作用力增大 D. 温度升高后，单位体积内的分子数增多，撞击到单位面积器壁上的分子数增多了 『答案』D 『解析』 【详解】AB．温度升高后，分子的平均动能增加，根据Ek变大，故AB正确，不符合题意； C．温度升高后，分子的平均动能增加，分子撞击器壁的平均作用力增大，故C正确，不符合题意； D．体积不变，分子的密集程度不变，单位体积内的分子数不变，撞到单位面积器壁的分子数不变，故D错误，符合题意； 故选D． 【点睛】影响气体压强的微观因素：一个是气体分子的平均动能，一个是分子的密集程度，温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子的平均动能越大． 2.小张在显微镜下观察水中悬浮的细微粉笔末的运动．他把小颗粒每隔一定时间的位置记录在坐标纸上，如图所示，下列判断正确的是( ) 12mv知气体分子的平均速率2 A. 图中的折线就是粉笔末的运动轨迹 B. 图中的折线就是水分子的运动轨迹 C. 从整体上看粉笔末的运动是无规则的 1 期中考试试题 D. 图中折线表明水分子在短时间内运动是有规则的 『答案』C 『解析』 【详解】A、B项：图中的折线是粉笔末在不同时刻的位置的连线，既不是固体颗粒的运动轨迹，也不是分子的运动轨迹，故AB错误； C、D项：图中的折线没有规则，说明粉笔末的运动是无规则的，分子的运动是无规则的，故C正确，D错误． 3.如图所示，两个水平相对放置的固定气缸有管道相通，轻质活塞a、b用钢性轻杆固连，可在气缸内无摩擦地移动，两活塞面积分别为Sa和Sb，且Sa<Sb.缸内及管中封有一定质量的理想气体，整个系统处于平衡状态，大气压强不变．现令缸内气体的温度缓慢降低一点，则系统再次达到平衡状态时 A. 活塞向左移动了一点 C. 活塞的位置没有改变 B. 活塞向右移动了一点 D. 条件不足，活塞的位置变化无法确定 『答案』B 『解析』初态对活塞根据平衡分析：PP0；假设活塞不移动，气体体积不变，做等容变化：PC，现温度降低导致压强变小P'P0，小于外界大气压，而最终再次平衡时，TP''P0，根据等温变化，P'V'P''V''，得到V'V''，所以最终体积减小，活塞向右移动，ACD错误，B正确 4.一横截面积为S的气缸水平放置，固定不动，气缸壁是导热的．两个活塞A和B将气缸分隔为1、2两气室，达到平衡时1、2两气室体积之比为5：4，如图所示，在室温不变的条件下，缓慢推动活塞A，使之向右移动一段距离d，不计活塞与气缸壁之间的摩擦，则活塞B向右移动的距离为（ ） 1 期中考试试题 A. 5d 4B. 4d 5C. 9d 4D. 4d 9『答案』D 『解析』 【分析】 温度保持不变，封闭在气缸中的气体发生等温变化，根据玻意耳定律，分别对气室1和气室2列方程，由这两方程可解得活塞B向右移动的距离． 【详解】以活塞为研究对象：初状态PS1P2S 气室1、2的体积分别为V1 ，V2、 末状态PS1P2S 气室1、2的体积分别为V1 ，V2 在活塞A向右移动d的过程中活塞B向右移动的距离为x，因温度不变，分别对气室1和气室2的气体运用玻意耳定律，得： 1xSdS PV11P1VPV22P2V2xS 代入数据可解得：x故选D． 【点睛】本题关键要确定气体发生何种状态变化，再选择合适的实验定律列式求解．正确确定初末各个状态参量，找出两部分气体的体积关系． 5.如图所示为均质玻璃圆柱体的横截面图，其中MN为过圆心O的水平直线．现有两单色细光束a、b相对NM两侧对称且平行MN照射玻璃圆柱体，经玻璃折射后两束光相交于P点．则a、b两束光相比 4d故ABC错误，D正确 9 A. 玻璃对a光的折射率比b光小 B. 在玻璃中a光的传播速度比b光小 1 期中考试试题 C. 在玻璃中a光的传播时间比b光短 D. a光的频率比b光的频率小 『答案』B 『解析』 由题意及光路图可知，a、b两光入射角i相等，折射角：rb＞ra，由折射定律：n= 知，nb＜na，故A错误； sini可sinr光在介质中的传播速度：v=c/n，由于nb＜na，则vb＞va，故B正确；由光路图可知，光的路程关系为：sb＜sa，已知：vb＞va，光的传播时间：t=s/v，则：tb＜ta，故C错误；因b光的折射率小，则b光的频率小于a光，选项D错误；故选B. 点睛：本题是一道几何光学题，作出光路图是解题的关键；当光从光密介质射向光疏介质且入射角大于临界角时光发生全反射；作出光路图、确定入射角与折射角的关系，应用光的折射定律、n=c/v可以解题． 6.关于甲、乙、丙、丁四个实验，以下说法正确的是( ) 的 1 A. 四个实验产生的条纹均为干涉条纹. B. 甲、乙两实验产生的条纹均为等距条纹 C. 丙实验中，产生的条纹间距越大，该光的频率越大. D. 丁实验中，产生的明暗条纹为光的衍射条纹 『答案』D 『解析』 【详解】A项：甲、乙、丙实验产生的条纹均为干涉条纹，而丁实验是光的衍射条纹，故A错误； 期中考试试题 B项：甲实验产生的条纹为等距条纹，而乙是牛顿环，空气薄层不均匀变化，则干涉条纹间距不相等，故B错误； C项：根据干涉条纹间距公式x么频率越短，故C错误； D项：丁实验中，产生的明暗条纹间距不相等，且通过单缝，则为光的衍射条纹，故D正确． 7.平静湖面传播着一列水面波（横波），在波的传播方向上有相距3m的甲、乙两小木块随波上下运动，测得两个小木块每分钟都上下30次，甲在波谷时，乙在波峰，且两木块之间有一个波峰．这列水面波 A. 频率是30Hz C. 波速是1m/s B. 波长是3m D. 周期是0.1s L，丙实验中，产生的条纹间距越大，则波长越长，那d『答案』C 『解析』 【详解】木块的上下运动反映了所在位置水面质点的振动情况，即波传播方向上的质点每分钟完成30次全振动，因此其周期为：T＝s＝2s，故选项D错误；频率为：f＝＝0.5Hz，，故选项A错误；又因为甲在波谷时，乙在波峰，且两木块之间有一个波峰，所以sAB＝解得波长为：λ＝波的波速为：v＝ 8.如图所示，实线是某时刻的波形图象，虚线表示0.2s后的波形图象． ＝2m，故选项B错误；根据波长、波速、周期间关系可知，这列水面＝m/s＝1m/s，故选项C正确． A. 若这列波向左传播，则可确定它传播的距离的大小 B. 若这列波向右传播，则可求它的最大周期 C. 若波速是35m/s，则波的传播方向向右 D. 不管波的传播方向如何，由图象都可以确定x=0的质点在0.2s时间内的位移和路程 『答案』B 1 期中考试试题 『解析』 【详解】A．若波向左传播，它传播的距离的大小 3x(n),(n0、1、2) 4不确定，A错误； B．若波向右传播，波传播的最短时间为与周期的关系式，再求出最大周期 1周期，根据波形的平移和波的周期性，得出时间41 tkTT（k0,1,2,3）4得T4t，当k=0时，T最大，T4t0.8s；B正确； 4k1C．由波速与时间乘积求出波传播的距离，再由波形的平移确定波的传播方向，当v=35m/s时，波传播的位移 3svt350.2m1 4所以，根据波形的平移得到，波向左传播，C错误； D．由于周期不确定，所以无法确定x=0的质点在0.2s时间内的位移和路程，D错误。 故选B。 二、多选题 9.关于内能，下列说法正确的是（ ） A. 1克100℃的水的内能小于1克100℃的水蒸气的内能 B. 质量、温度、体积都相等的物体的内能一定相等 C. 内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能可能相同 D. 一个木块被举高，组成该木块的所有分子的分子势能都增大 『答案』AC 『解析』 【详解】A．水变成水蒸气要吸热，则同质量水的内能小于水蒸气的内能，选项A正确； B．内能是物体内部所有分子做无规则运动时的分子动能和分子势能的总和，其大小决定于物体的温度、体积和分子个数，质量相同分子个数不一定相同，选项B错误； 1 期中考试试题 C．内能包括分子势能和分子动能，温度是平均动能的标志，所以温度相同的物体分子热运动的平均动能就相同，但内能可能不同，选项C正确； D．一木块被举高，该木块的重力势能增加，但组成该木块的分子间距不变，分子势能不变，选项D错误。 故选AC。 10.图甲为一列简谐横波在t=2s时的波形图，图乙为介质中平衡位置在x=0.5m处的质点的振动图像，P是平衡位置为x=1m的质点。下列说法正确的是（ ） A. 波速为0.5m/s B. 波的传播方向沿x轴负方向 C. 0~2s时间内，P运动的路程为8cm D. 当t=7s时，P恰好经平衡位置向＋y方向运动 『答案』AC 『解析』 【详解】A．从图中可得波长λ=2m，周期T=4s，由公式vv=0.5m/s 选项A正确； B．t=2s时x=0.5m处的质点向负y方向运动，故波的传播方向沿x轴正方向，选项B错误； C．0～2s时间内，经过了半个周期，P运动的路程为 S=2A=8cm 选项C正确； D．t=2s时，x=1m处质点P位于波峰，从t=2s到t=7s经过时间 T可得波速 1t5s1T 4 1 期中考试试题 所以当t=7s时，质点P恰好经平衡位置向-y方向运动，选项D错误。 故选AC。 11. 如图所示，把由同种材料(玻璃)制成的厚度为d的立方体A和半径为d的半球体B分别放在报纸上，从正上方(对B来说是最高点)竖直向下分别观察A、B中心处报纸上的字，下面的说法正确的是( )． A. 看到A中的字比B中的字高 B. 看到B中的字比A中的字高 C. 看到A、B中的字一样高 D. A中的字比没有玻璃时的高，B中的字和没有玻璃时的一样 『答案』AD 『解析』 【详解】如下图所示，放在B中的字反射的光线经半球体向外传播时，传播方向不变，故 人看到字的位置是字的真实位置．而放在A中的字经折射，人看到的位置比真实位置要高。 故选AD 12.我们知道,气体分子的运动是无规则的,每个分子运动的速率一般是不同的,但大量分子的速率分布却有一定的统计规律．如图所示描绘了某种气体在不同温度下分子数百分比按速率分布的曲线,两条曲线对应的温度分别为T1和T2,则下列说法正确的是（ ） 。 A. T1T2 B. T1T2 1 期中考试试题 C. 两曲线与横轴所围图形的“面积”相等 D. 两曲线与横轴所围图形的“面积”不相等 『答案』AC 『解析』 根据麦克斯韦分布律知，气体的温度越高，速率较大的分子所占的比例越大，故T1T2，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，C正确D错误． 三、实验题 13.在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时，油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸0.2mL，用量筒和注射器测得1mL上述溶液有80滴，用注射器把一滴该溶液滴入表面撒有痱子粉的浅盘里，待水面稳定后，画出油酸薄膜的轮廓如图所示，图中正方形小方格的边长为1cm。（结果均保留两位有效数字） (1)油酸薄膜的面积是________m2。 (2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是______m3。 (3)根据上述数据，估测出油酸分子的直径是________m。（结果保留两位有效数字） (4)某同学所得到的油酸分子直径的计算结果明显偏小，可能是由于________。 A．油酸未完全散开 B．油酸酒精溶液中含有大量酒精 C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格 D．在向量筒中滴入1mL油酸酒精溶液时，滴数多数了10滴 10-3 (2). 2.51012 (3). 6.31010 (4). D 『答案』 (1). 4.0×『解析』 【详解】(1)[1]由于每格边长为1cm，则每一格就是1cm2，估算油膜面积以超过半格以一格计算，小于半格就舍去的原则，估算出40格，则油酸薄膜面积为 S=40cm2=4.0×10-3m2 (2)[2]1滴酒精油酸溶液中含油酸的体积 1 期中考试试题 V10.2ml2.51012m3 801000(3)[3]由于分子是单分子紧密排列，因此分子直径为 V2.5101210dm6.310 m 3S4.010(4)[4]A．计算油酸分子直径的公式是d痱子粉撒得较多，油膜没有充分展开，则测量的面积S偏小，导致结果计算偏大，选项A错误； B．计算时利用的是纯油酸的体积，酒精的作用是更易于油酸平铺成单层薄膜，自身溶于水或挥发掉，使测量结果更精确，选项B错误； C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，S将偏小，故得到的分子直径将偏大，选项C错误； D．计算时把向量筒中滴入1mL油脂酒精溶液时，滴数多数了10滴，浓度降低，则d偏小，选项D正确。故选D。 14.根据“测定玻璃的折射率”的实验要求，回答下列问题： 的 1 V，V是纯油酸的体积，S是油膜的面积。水面上S 某同学先在图中的线段AO上竖直插上大头针P1和P2，然后准备在bb′外侧插上大头针P3和P4，则插P3的要求是________；插P4的要求是________；在实验中，有两位同学分别设计了记录表格，记录好数据并完成了计算。 甲同学设计的表格： 乙同学设计的表格： 期中考试试题 两位同学做得正确的是________（填“甲”或“乙”）。 『答案』 (1). 大头针P3能挡住P1、P2的像 (2). 大头针P4能挡住P1、P2的像和P3 (3). 甲 『解析』 【详解】[1][2]确定P3大头针的位置的方法是大头针P3能挡住P1、P2的像，则P3必定在出射光线方向上。确定P4大头针的位置的方法是大头针P4能挡住P1、P2的像和P3，则P4必定在出射光线方向上。 [3]测定玻璃砖折射率的原理是折射定律，该玻璃砖的折射率为n=入射角时对应的折射率，然后取平均，故甲同学做法是正确的。 四、计算题 15.如图所示，一定质量的理想气体从A状态经过一系列的变化，最终回到A状态，求C状态的温度以及全过程中气体吸（放）热量，已知A状态的温度为27oC． sini，因此需要求出不同sinr 103J 『答案』2400K ，气体放出热量为1.5×『解析』 【详解】气体由A到B过程： 初状态：pA110Pa，TA300K，VA10L 末状态：pB210Pa,VB20L 由理想气体状态方程得 55 1 期中考试试题 pAVApBVB TATB可得 TB=1200K B到C过程为等容变化 ppBC TBTC可得 TC=2400K 整个过程中A温度不变 UQW0 因为外界对气体做功 WpV1.5103J 则 Q=-1.5×103J 103J。 即气体放出热量为1.5×16.如图所示，有两个不计质量的薄活塞M、N将两部分理想气体封闭在绝热汽缸内，温度均是27 ℃.M活塞是导热的，N活塞是绝热的，均可沿汽缸无摩擦地滑动，已知活塞的横截面积均为S＝2 cm2，初始时M活塞相对于底部的高度为H＝27 cm，N活塞相对于底部的高度为h＝18 cm，活塞足够高.现将一质量为m＝400 g的小物体放在M活塞的上表面，活塞105 Pa，取重力加速度g＝10 m/s2. 下降.已知大气压强为p0＝1.0× (1)求稳定后活塞N下部分气体的压强； (2)现通过加热丝对N下部分气体进行缓慢加热，使N下部分气体的温度变为127 ℃，分别求稳定后活塞M与活塞N距离底部的高度. 105 Pa (2)27.5 cm 20 cm 『答案』(1)1.2× 1 期中考试试题 『解析』 【详解】(1)将两个活塞和小物体作为整体进行受力分析得：pS＝mg＋p0S 105 Pa 代入数据解得p＝12×p0hSph2S(2)对N下部分气体进行分析，由理想气体状态方程得： T1T2解得：h2＝20 cm 对M下部分气体进行分析，根据玻意耳定律得：p0(H－h)S＝pLS 解得：L＝7.5 cm 故此时活塞M距离底部的距离为H2＝h2＋L＝20 cm＋7.5 cm＝27.5 cm. 17.如图所示，轻弹簧的下端系着A、B两球，mA=100g，mB=500 g，系统静止时弹簧伸长x=15cm，未超出弹性限度．若剪断A、B间绳，则A在竖直方向做简谐运动，求： ①A的振幅为多大． ②A的最大加速度为多大．（g取10 m/s2） 『答案』(1)12.5cm (2)50m/s2 『解析』 试题分析：（1）挂两个物体时，由(mA＋mB)g＝kx得：0．4 N/cm 只挂A时弹簧的伸长量：cm. 2．5 cm，振幅Ax－x112.5?（2）剪断细绳瞬间，A受最大弹力，合力最大，加速度最大． F(mA＋mB)g－mAgmBgmAamax，则：或者：amax＝50 m/s2． kA0.41000.12550m/s2． mA0.1考点：牛顿第二定律、胡克定律 1 期中考试试题 【名师点睛】本题考查了胡克定律与共点力平衡和牛顿第二定律的综合运用，知道振幅等于离开平衡位置的最大距离，知道小球在最低点时加速度大小最大． 18.半径为R的固定半圆形玻璃砖的横截面积如图所示，O点为圆心，OO′与直径AB的垂直．足够大的光屏CD紧靠在玻璃砖的左侧且与AB垂直．一光束沿半径方向与OO′成θ＝30°射向O点，光屏CD区域出现两个光斑，两光斑间的距离为（31）R ．求： ①此玻璃的折射率 ②当θ变为多大时，两光斑恰好变为一个． 『答案』(1)n2 (2) 当θ变为45时，两光斑恰好变为一个 『解析』 【详解】(1）细光束在AB界面，一部分反射，另一部分折射，设折射角为β，光路图如图所示， 由几何关系得： L1RR3R tantan30根据题意两光斑间的距离为（31）R，所以L2=R 由几何关系知β＝45°根据折射定律，折射率 1 期中考试试题 sinsin45n2 sinsin30（2）若光屏CD上恰好只剩一个光斑，则说明该光束恰好发生全反射．由sinC界角为： C＝45° 1 得临n即当θ≥45°时，光屏上只剩下一个光斑． 1 本文来源：https://www.wddqw.com/doc/5230012475c66137ee06eff9aef8941ea76e4bbe.html