1、湖北省武汉市五校联合体2019-2020学年高二物理下学期期中试题 试卷满分:100分一、选择题:本大题共12小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,第1-8题只有一项符合题目要求,第9-12题有多个选项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。1关于分子热运动和温度,下列说法正确的是( )A水凝结成冰,表明水分子的热运动已停止B波涛汹涌的海水上下翻腾,说明水分子热运动剧烈C温度越高布朗运动越剧烈,是因为悬浮微粒的分子平均动能变大了D物体的温度越高,分子的平均动能越大2下列说法正确的是( )分子间引力随着分子距离的减小而增大 分子间斥力随着分子距离的减小而增大 分
2、子间势能随着分子间距离的减小而增大 当两分子间势能最小时,引力和斥力大小相等A B C D3以下说法中正确的是( )A人对空气干爽和潮湿的感受主要取决于空气的绝对湿度B缝衣针可以浮在水面上是由于液体表面张力的作用C金刚石有确定的熔点,食盐没有确定的熔点D晶体一定具有各向异性,只有非晶体显示各向同性4将弹簧振子的振幅减半,下列说法正确的是()A能量不变 B周期变小 C频率不变 D最大回复力不变 5如图1所示演示装置,一根张紧的水平绳上挂着四个单摆,让C摆摆动,其余各摆也摆动起来,可以发现( )图1AB摆振幅最大 BD摆摆动周期最短CA摆摆动周期最长 D各摆摆动的周期均与C摆相同6.下列说法正确的
3、是()A能量耗散表明,能量守恒定律具有一定的局限性B熵较大的宏观状态就是无序程度较大的宏观状态C外界对物体做功,同时物体向外界放出热量,物体的内能一定不变D根据热力学第二定律可知,各种形式的能可以自发地相互转化7关于“用油膜法估测分子的大小”实验,下列说法正确的是( )A采用了等效替代法B可以精确地测量油酸分子的大小C计算时将油酸分子看成球形D为了减少测量误差,可以配置浓度更高的油酸酒精溶液8如图2所示,一定质量的理想气体,从状态A经等温变化到状态B,再经等容变化到状态C,A、C压强相等,则下列说法正确的是()O图2A从A到B气体分子平均动能增加B从B到C气体分子平均动能不变CA、C状态气体压
4、强相等的原因是分子撞击器壁的平均作用力相等D从A到B过程气体压强变小的原因是分子的密集程度减小9(多选)如图3所示,竖直放置的汽缸内,用质量为m的活塞封闭着一定量的理想气体,活塞与气缸间无摩擦且导热良好,已知外界大气压强不变。以下说法正确的是()图3A若环境温度缓慢升高,气体的压强增大B若环境温度缓慢升高,气体的体积增大C若环境温度缓慢升高,气体的内能增大D若在活塞上放一个重物,稳定后气体体积不变10(多选)对于实际气体,下列说法正确的是( )A气体的内能包括气体分子热运动的动能B气体的内能包括气体分子之间相互作用的势能C气体体积变小时,其内能一定变大D气体内能变化由做功和热传递两方面来决定1
5、1(多选)如图4所示是甲、乙两个单摆做简谐运动的图象,则下列说法中正确的是( )图4A甲、乙两摆的振幅之比为2:1Bt=2s时,甲摆的重力势能最大,乙摆的动能为零C甲、乙两摆的摆长之比为1:4D从t=0时刻开始,乙第一次到达正向最大位移处时,甲正在向正方向运动12(多选)水平弹簧振子在做简谐运动过程中的位移随时间关系如图5所示,则下列说法中正确的是( )图5A振子在0.1s时的速度发生反向B振子在0.15s时的弹性势能最大,动能最小C振子在0.05s到0.15s过程中,回复力先变大再变小D振子在0.15s到0.2s过程中,速度增大、加速度减小二、实验题:本题共10分,每空2分。13某同学用单摆
6、测量重力加速度(1)将细线穿过球上的小孔,打个结,制成一个单摆将做好的单摆用铁夹固定在铁架台的横杆上,把铁架台放在实验桌边,使铁夹伸到桌面以外,让摆球自由下垂用游标卡尺测出小球的直径d;再用刻度尺测出从悬点至小球上端的悬线长l,则摆长L= ;(2)把单摆从平衡位置拉开一个小角度由静止释放,使单摆在竖直面内摆动该同学在小球第一次经过最低点时数0,并按下秒表,小球每次经过最低点依次数1、2、3数到n时停止计时,秒表记录下所用的时间为t,则单摆周期T= ;(3)写出当地重力加速度的表达式g= (用以上测量量d、l、n、t来表示),(4)实验中如果重力加速度的测量值偏小,其可能的原因是_A把摆线的长度
7、l当成了摆长B摆线上端未牢固地固定于O点,振动中出现松动,使摆线变长C测量周期时,误将摆球(n-1)次全振动的时间t记成了n次全振动的时间D摆球的质量过大(5)为了减少实验误差,可采用图象法处理数据,通过多次改变摆长,测得多组摆长L和对应的周期T,并作出T2L图象,如图6所示若图线的斜率为k,则用k表示重力加速度的测量值g=_LT2O图6 三、计算题:本大题共4小题,共42分。要求有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位。14(10分)一水平弹簧振子做简谐运动,其位移和时间关系如图7所示图7(1)写出这个简谐运动的位移随时间变化的关系式。(用正弦函数表示)(2)从t0到t6.5102
8、 s的时间内,振子通过的路程为多大? 15(10分)如图8所示,一根长L=80 cm、一端封闭的细玻璃管开口向上竖直放置,管内用h=20 cm长的水银柱封闭了一段长L1=30 cm的空气柱大气压强P0=75 cmHg,玻璃管周围环境温度为300K求:(1)若将玻璃管缓慢转至水平,稳定后玻璃管中气柱变成多长?(2)保持玻璃管水平放置,缓慢升高管内气体温度,要使管内水银不溢出,求管内气体的最高温度为多少?(结果保留一位小数)图816 (10分)如图9所示,一定质量的理想气体从状态开始,经历状态b到达状态c,已知一定质量的理想气体的内能与温度满足(k为常数),该气体在状态时温度为,求:(1)气体在状
9、态c时的温度(2)气体从状态到达状态c过程中从外界吸收的热量图917.(12分)如图10所示,水平放置的汽缸A和容积为VB=3L的容器B由一容积可忽略不计的长细管经阀门C相连。汽缸A内有一活塞D,它可以无摩擦地在汽缸内滑动,且汽缸A、活塞D和细管都是绝热的,外界大气压强为P0=1.0105Pa,B放在T2=400K的恒温槽内,B的器壁导热性能良好。开始时C是关闭的,A内装有温度为T1=300K、体积为VA=2.1L的气体,B内没有气体。打开阀门C,使气体由A流入B,等到活塞D停止移动一段时间后,求气体的体积和压强。 图10物理试卷答案一、选择题(每小题4分)题号123456789101112答
10、案DABCDBCDBCABDACBD二、实验题(本题共10分,每空2分)13(1) (2) (3) (4)AB (5) 三、计算题14(10分)解:(1)由图象可知T=2102s,A=2cm (1分) (1分)由图可得 (3分) (2) (2分) 由简谐运动的周期性,一个周期内通过的路程为4A所以通过的路程为 (3分) 15(10分)解:(1)设气体初状态的压强为P1,空气柱长度为L1,末状态的压强为P2,空气柱长度为L2,玻璃管横截面积为S.由玻意尔定律可得: (2分)式中P1= P0+h P2 = P0 (1分)解得:L2 = 38cm (2分)(2)设管内最高气温为T3,由盖-吕萨克定律
11、 (2分)式中L3=Lh (1分) 解得:T3=473.7K (2分) 16(10分)解:(1)由理想气体状态方程 (2分)代入图中数据可得:Tc=9T0 (2分)(2)设气体从状态到状态c过程中,外界对气体做功为W,气体吸热为Q,依题意可知:U=kT0, Uc=9kT0由热力学第一定律,有: (2分)其中:外界对气体做功 (2分)联立可得: (2分)17.(12分)解:设活塞D最终停止移动时没有靠在汽缸A左壁上,此时气体温度为,压强设为,体积为,则对活塞,由平衡条件,有: P= P0 (2分)由理想气体状态方程可得 (3分)联立,解得:V1=2.8L小于VB=3L,由此可知活塞D最终停止移动时靠在了汽缸A左壁上,则此时气体体积为VB=3L 设此时气体压强为P2,由理想气体状态方程可知 (3分)解得P2=9.3104Pa (2分)