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  • 2021-05-23 发布

【物理】吉林省白城市通榆一中2019-2020学年高二下学期期末考试试题(解析版)

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吉林省通榆县第一中学2019-2020学年高二下学期期末考试 物理试题 考查内容(3—3全册,必修一(直线运动)) 时间:90分钟满分:100分 第I卷(选择题48分)‎ 一.选择题(本题共12小题,1-7为单选题,8-12为多选题,全选对得4分,选不全得2分,每小题各4分,计48分)‎ ‎1.为了测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为d=3.0 cm的遮光板,如图所示。滑块在牵引力作用下先后匀加速通过两个光电门,配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为Δt1=0.30 s,通过第二个光电门的时间为Δt2=0.10 s,遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为Δt=3.0 s,则滑块的加速度约为(  )‎ A.0.067 m/s2 B.0.67 m/s2 C.6.7 m/s2 D.不能计算出 ‎2.四川九寨沟地震灾后重建中,在某工地上一卡车以10 m/s的速度匀速行驶,刹车后第一个2 s内的位移与最后一个2 s内的位移之比为3∶2,设卡车做匀减速直线运动,则刹车后4 s内卡车通过的距离是(  )‎ A.2.5 m B.4 m C.12 m D.12.5 m ‎3.把一条铁链自由下垂地悬挂在天花板上,放开后让铁链做自由落体运动,已知铁链通过悬点下方3.2 m处的一点历时0.5 s,g取10 m/s2,则铁链的长度为(  )‎ A.1.75 m  B.2.75 m  C.3.75 m  D.4.75 m ‎4.一玩具小车沿x轴运动,其vt图象如图所示。下列说法正确的是(  )‎ A.第1 s内和第4 s内,小车的加速度大小相等、方向相同 B.0~3 s内,小车的平均速度为5 m/s C.t=3 s时,小车的速度大小为5 m/s,方向沿x轴正方向 D.第2 s内和第3 s内,小车位移相同 ‎5.一定质量的理想气体,从图中A状态开始,经历了B、C,最后到D状态,下列说法中正确的是(  ) ‎ A.A→B温度升高,体积不变 B.B→C压强不变,体积变大 C.C→D压强变小,体积变小 D.B点的温度最高,C点的体积最大 ‎6.物体甲运动的xt图象和物体乙运动的v--t图象分别如图所示,则这两个物体的运动情况描述不正确是(  )‎ A.甲在0~6 s时间内来回运动,它通过的总位移为零 B.甲在0~6 s时间内运动方向一直不变,它通过的总位移大小为4 m C.乙在0~6 s时间内来回运动,它通过的总位移为零 D.乙在0~6 s时间内运动方向一直不变,它通过的总位移为零 ‎7.如图为两分子系统的势能Ep与两分子间距离r的关系曲线.下列说法不正确的是(  ) ‎ A.当r大于r1时,分子间的作用力表现为引力 B.当r小于r1时,分子间的作用力表现为斥力 C.当r由r1变到r2的过程中,分子间的作用力做正功 D.当r等于r2时,分子间势能Ep最小 ‎8.根据你学过的热学中的有关知识,判断下列说法中正确的是(  )‎ A.机械能可以全部转化为内能 B.凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性,在热传递中,热量只能从高温物体传递给低温物体,而不能从低温物体传递给高温物体 C.制冷机在制冷过程中,从室内吸收的热量少于向室外放出的热量 D.第一类永动机违背能量守恒定律,第二类永动机不违背能量守恒定律,随着科技的进步和发展,第二类永动机可以制造出来 ‎9.下列说法正确的是(  )‎ A.将一块晶体敲碎后,得到的小颗粒是非晶体 B.固体可以分为晶体和非晶体两类,有些晶体在不同方向上有不同的光学性质 C.由同种元素构成的固体,可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体 D.在合适的条件下,某些晶体可以转变为非晶体,某些非晶体也可以转变为晶体 E.在熔化过程中,晶体要吸收热量,但温度保持不变,内能也保持不变 ‎10.下列说法正确的是(  )‎ A.水的饱和汽压随温度的升高而增加 B.浸润和不浸润现象是液体分子间相互作用的表现 C.一定质量的0 ℃的水的内能大于等质量的0 ℃的冰的内能 D.气体的压强是由于气体分子间的相互排斥而产生的 E.一些昆虫可以停在水面上,是由于水表面存在表面张力 ‎11.如图,一定质量的理想气体从状态a出发,经过等容过程ab到达状态b,再经过等温过程bc到达状态c,最后经等压过程ca回到初态a.下列说法正确的是(  ) ‎ A.在过程ab中气体的内能增加 B.在过程ca中外界对气体做功 C.在过程ab中气体对外界做功 D.在过程bc中气体从外界吸收热量 E.在过程ca中气体从外界吸收热量 ‎12.从地面竖直上抛一物体A,同时在离地面某一高度处有一物体B自由下落,两物体在空中同时到达同一高度时速度大小均为v,则下列说法正确的是(  )‎ A.A上抛的初速度与B落地时速度大小相等,都是2v B.两物体在空中运动的时间相等 C.A上升的最大高度与B开始下落时的高度相同 D.两物体在空中同时达到的同一高度处一定是B开始下落时高度的中点 第II卷(非选择题52分)‎ 二.填空题(本题2小题,每空2分,计18分)‎ ‎13.(10分)某实验小组利用如图甲所示装置测定当地重力加速度的数值。实验开始时,小钢球被电磁铁吸引静止不动,光电门位于钢球的下方,二者的中心处在同一竖直线上。将此时钢球球心位置记为A点,光电门中心位置记为O点,AO间距离为h。‎ ‎ ‎ ‎     甲       乙        丙 ‎(1)使用螺旋测微器测定小钢球的直径如图乙所示,可知钢球的直径大小为d=________mm。‎ ‎(2)断开电磁铁开关,小钢球由静止开始下落,下落过程中通过位于O点处的光电门,由数字计时器记录钢球通过光电门的时间Δt。可由表达式v=________得到小钢球球心通过光电门时的瞬时速度。‎ ‎(3)将光电门向下移动一小段距离后,重新释放小钢球,记录小钢球通过光电门时数字计时器显示的时间Δt1和此时光电门与O点间距离x1。‎ ‎(4)重复步骤(3),得到若干组Δt和x的数值。‎ ‎(5)在 x坐标中描点连线,得到如图丙所示直线并计算出其斜率大小为1.6×105,根据此斜率值,可以得到当地重力加速度的数值为________m/s2。‎ ‎(6)本实验在获得钢球球心通过光电门时的瞬时速度时存在误差,测量的速度值________(选填“大于”“等于”或“小于”)球心通过光电门时的瞬时速度的真实值。‎ ‎(7)(多选)下列可以减小速度误差的方式有________(填选项字母)。‎ A.增大AO间的距离h B.减小AO间的距离h C.换用直径大一些的小钢球 D.换用直径小一些的小钢球 ‎14.(8分)某同学在实验室用油膜法测油酸分子直径,实验主要步骤如下:‎ ‎①向体积V油=6 mL的油酸中加酒精,直至总量达到V总=104 mL;‎ ‎②用注射器吸取①中油酸酒精溶液,把它一滴一滴地滴入小量筒中,当滴入n=75滴时,测得其体积恰好是V0=1 mL;‎ ‎③先往浅盘里倒入2 cm深的水,然后将痱子粉均匀地撒在水面上;‎ ‎④‎ 用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液,待油酸薄膜形状稳定后,将事先准备好的玻璃板放在浅盘上,并在玻璃板上描下油酸膜的形状;‎ ‎⑤将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,如图所示,数出轮廓范围内小方格的个数N,小方格的边长为L=1 cm.‎ 根据以上信息,回答下列问题:‎ ‎(1)一滴油酸酒精溶液中含有油酸的体积为________ m3;油膜面积为________ m2;油酸分子直径为________ m;(以上结果均保留1位有效数字)‎ ‎(2)若滴入75滴油酸酒精溶液的体积不足1 mL,则最终的测量结果将偏________(选填“大”或“小”).‎ 三.计算题(本题4小题,计34分,写出必要的理论根据和主要方程.)‎ ‎15.(8分)一飞行员驾驶飞机在做低空表演时,竖直拉升(水平速度很小,可以忽略),拉升到最高点时,飞机突发故障,飞行员选择弃机逃生。飞行员按下逃生按钮后,弹射座椅以v1=10 m/s的速度竖直向上弹出(不再与飞机相互作用)。飞行员上升后又下降到一定高度时,弹射座椅打开降落伞,飞行员以a=12 m/s2的加速度做匀减速直线运动,落地时的速度大小v2=6 m/s。已知弹射座椅弹出时离地面的高度h=323.5 m,重力加速度g取10 m/s2,降落伞打开之前,不计空气阻力,求:‎ ‎(1)弹射座椅打开降落伞瞬间,飞行员的速度大小;‎ ‎(2)弹射座椅弹出后,飞行员在空中运动的时间。‎ ‎16.(8分)警匪之战不仅仅是电影中的情节,现实中警察也会面临相似的挑战。如图所示,白色警车以v1=30 m/s行驶,掠过A位置时发现一黑色可疑车辆停在A线位置,于是立即以a1=3 m/s2的加速度开始制动减速,白色警车掠过A地作为计时起点,黑车3 s后开始以a2=3 m/s2的加速度开始加速向前逃窜,警车欲在车速减为零的同时斜打车身将黑色车逼停,但疯狂的黑色车一直加速直至撞上警车。把这个过程两车看成质点,问:‎ ‎(1)什么时刻两车相撞;‎ ‎(2)相撞前瞬间,黑色车的速度多大?‎ ‎17.(8分)如图所示,一绝热汽缸倒立竖放在两水平台面上,缸内一光滑活塞密封了一定质量的理想气体.在活塞下挂有一物块,活塞与物块的总重力G=30 N,活塞的横截面积S=3×10-3 m2.活塞静止时,缸内气体温度t1=27 ℃,体积V1=3×10-3 m3.外界的大气压强恒为p0=1×105 Pa,缸内有一个电阻丝,电阻丝的电阻值恒为R=5 Ω,电源电动势E=18 V、内阻r=1 Ω.闭合开关20 s后,活塞缓慢下降高度h=0.1 m,求:‎ ‎(1)20 s内气体内能的变化量;‎ ‎(2)20 s末缸内气体的温度.‎ ‎18.(10分)潜水钟是一种水下救生设备,它是一个底部开口、上部封闭的容器,外形与钟相似。潜水钟在水下时其内部上方空间里存有空气,以满足潜水员水下避险的需要。为计算方便,将潜水钟简化为截面积为S、高度为h、开口向下的圆筒;工作母船将潜水钟由水面上方开口向下吊放至深度为H的水下,如图所示。已知水的密度为ρ,重力加速度大小为g,大气压强为p0,Hh,忽略温度的变化和水密度随深度的变化。‎ ‎(1)求进入圆筒内水的高度l;‎ ‎(2)保持H不变,压入空气使筒内的水全部排出,求压入的空气在其压强为p0时的体积。‎ ‎【参考答案】‎ ‎1.A 遮光板(滑块)通过第一个光电门时的速度v1== m/s=0.10 m/s,遮光板(滑块)通过第二个光电门时的速度v2== m/s=0.30 m/s,故滑块的加速度a=≈0.067 m/s2,选项A正确。‎ ‎2..D 设刹车时加速度大小为a,则第一个2 s内的位移x1=v0t-at2=(20-2a)m,根据逆向思维,最后1个2 s内的位移x2=at2=2a m,由==,解得a=4 m/s2,卡车从刹车到停止需要时间t0==2.5 s,则刹车后4 s内的位移x==12.5 m,选项D正确。‎ ‎3.B 若铁链刚好长为3.2 m,则整条铁链通过悬点下方3.2 m处历时t0== s=0.8 s,而题设整条铁链通过该点只用了0.5 s,说明铁链长度小于3.2 m,则铁链下端到达悬点下方3.2 m处用的时间为Δt=t0-t=(0.8-0.5) s=0.3 s。因h-l=g·Δt2,则l=h-g·Δt2= m=2.75 m。‎ ‎4.A vt图象的斜率表示加速度,可知小车在第1 s内和第4 s内的加速度大小a==5 m/s2,方向均为正方向,故A正确;由vt图象与t轴围成图形的面积表示位移,可知小车在0~3 s内的位移为2.5 m,== m/s= m/s,故B错误;t=3 s时,小车的速度大小为5 m/s,方向沿x轴负方向,故C错误;根据图象可知,第2 s内和第3 s内小车位移大小相等,方向相反,故D错误。‎ ‎5.A解析:在p-T图象中,各点与原点连线斜率的倒数表示气体的体积,所以四个状态体积的大小关系为VA=VB>VD>VC.‎ ‎6.A 本题考查运动图象问题。甲在0时刻由负方向上距原点2 m处向正方向运动,6 s时达到正方向的2 m处,运动方向不变,总位移为4 m,故A错误,B正确;乙0~3 s内做负方向的匀减速直线运动,3~6 s内做正方向的匀加速直线运动,图线与时间轴围成的面积表示物体通过的位移,则总位移为零,故C D正确,。‎ ‎7.A 解析:由题图知:r=r2时分子势能最小,D对,平衡距离为r2,r<r2时分子力表现为斥力,A错,B对;r由r1变到r2的过程中,分子势能逐渐减小,分子力做正功,C对.‎ ‎8.AC解析:机械能可以全部转化为内能,而内能在引起其他变化时也可以全部转化为机械能,A正确;凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性,在热传递中,热量可以自发地从高温物体传递给低温物体,也能从低温物体传递给高温物体,但必须借助外界的帮助,B错误;由能量守恒定律知,制冷过程中,从室内吸收的热量与压缩机做的功之和等于向室外放出的热量,C正确;第一类永动机违背能量守恒定律,第二类永动机不违背能量守恒定律,而是违背了热力学第二定律,第二类永动机不可能制造出来,D错误.‎ ‎9.BCD解析:将一块晶体敲碎后,得到的小颗粒仍是晶体,故A错误;单晶体具有各向异性,有些单晶体沿不同方向上的光学性质不同,故B正确;例如金刚石和石墨由同种元素构成,但由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体,故C正确;晶体与非晶体在一定条件下可以相互转化.如天然水晶是晶体,熔融过的水晶(即石英玻璃)是非晶体,也有些非晶体在一定条件下可转化为晶体,故D正确;熔化过程中,晶体的温度不变,但内能改变,故E错误.‎ ‎10. ACE解析:饱和汽压与液体材料和温度有关,温度越高,饱和汽压越大,故A正确;浸润与不浸润均是分子作用的表现,是由于液体的表面层与固体表面之间的分子之间相互作用的结果,故B错误;由于水结冰要放热,故一定质量的0 ℃的水的内能大于等质量的0 ℃的冰的内能,故C正确;气体的压强是由气体分子对容器壁的频繁碰撞引起,与分子数密度和平均动能有关,故D错误;小昆虫可以停在水面上,由于水表面存在表面张力,故E正确.‎ ‎11.答案ABD解析ab过程,气体压强增大,体积不变,则温度升高,内能增加,A正确;ab过程发生等容变化,气体对外界不做功,C错误;一定质量的理想气体内能仅由温度决定,bc过程发生等温变化,内能不变,bc过程,气体体积增大,气体对外界做正功,根据热力学第一定律可知气体从外界吸热,D正确;ca过程发生等压变化,气体体积减小,外界对气体做正功,B正确;ca过程,气体温度降低,内能减小,外界对气体做正功,根据热力学第一定律可知气体向外界放热,E错误.‎ ‎12.AC 设两物体从B下落到相遇的时间为t,竖直上抛物体的初速度为v0,则由题意得gt=v0-gt=v,解得v0=2v。根据竖直上抛运动的对称性可知,B自由落下到地面的速度为2v,在空中运动时间为tB=,竖直上抛物体在空中运动时间tA=2×=,故A正确,B错误;物体A能上升的最大高度hA==,B开始下落的高度hB=g·=,显然两者相等,故C正确;两物体在空中同时达到同一高度时,B下降的高度为h=gt2=g==hB,故D错误。‎ ‎13. (10分)答案 (1)11.000 (2) (5)9.68 (6)小于 (7)AD ‎ 解析 (1)螺旋测微器的读数11.000 mm。‎ ‎(2)用很短时间的平均速度表示瞬时速度v=。‎ ‎(5)由运动学规律得=2gh,整理得=h,‎ 则=1.6×105,解得重力加速度g=9.68 m/s2。‎ ‎(6)小球通过光电门的平均速度等于对应中间时刻的瞬时速度,其一定小于位移中点的瞬时速度(球心通过光电门的瞬时速度)。‎ ‎(7)通过光电门时的速度适当的大些,有利于减小实验误差,所以A、D两项正确。‎ ‎14.(8分)答案(1)8×10-12 1×10-2 8×10-10 (2)大 解析(1)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积V=× mL=8×10-6 mL=8×10-12 m3.‎ 油膜的面积S=111×1 cm2=111 cm2≈1×10-2 m2.‎ 油酸分子的直径d== m=8×10-10 m.‎ ‎(2)若滴入75滴油酸酒精溶液的体积不足1 mL,则代入计算的纯油酸的体积偏大,可知测量值偏大.‎ ‎15. (8分)答案 (1)60 m/s (2)11.5 s ‎ 解析 (1)设弹射座椅弹出降落伞瞬间飞行员的速度为v,从弹射座椅弹出到降落伞打开,飞行员下降的高度为h1,弹射座椅打开降落伞的位置距离地面的高度为h2,则 v2-v=2gh1‎ v-v2=2(-a)h2‎ h=h1+h2=323.5 m,解得v≈60 m/s。‎ ‎(2)从弹射座椅弹出到降落伞打开的时间t1==7 s 从弹射座椅打开降落伞到落地的时间t2==4.5 s 总时间t=t1+t2=11.5 s。‎ ‎16. (8分)答案 (1)13 s (2)30 m/s ‎ 解析 (1)设警车停下来所需的时间为t1,停车时所行驶位移为x1,则有 v1=a1·t1‎ v=2a1x1‎ 解得t1=10 s,x1=150 m 在t1=10 s时,黑色车所走位移x2=a2(t1-3)2=73.5 m<150 m,所以警车停车前未相撞 设黑色车撞上警车发生在t时刻,则a2(t-3)2=x1‎ 得t=13 s。‎ ‎(2)相撞前瞬间,黑色车的速度v2=a2·(t-3)=30 m/s。‎ ‎17.(8分)解析(1)设缸内气体初态压强为p1,对活塞由平衡条件有:p0S=G+p1S 在电热丝对气体加热20 s的过程中,缸内气体对活塞做的功为W=p1Sh,电阻丝产生的热量为Q=I2Rt,其中I= 根据热力学第一定律有ΔU=Q-W 解得ΔU=873 J,即气体的内能增加了873 J.‎ ‎(2)气体做等压变化,由盖—吕萨克定律有= 解得T2=330 K,则缸内气体的温度是57 ℃.‎ ‎18. (10分)解:(1)设潜水钟在水面上方时和放入水下后筒内气体的体积分别为V0和V1,放入水下后筒内气体的压强为p1,由玻意耳定律和题给条件有 p1V1= p0V0 ①‎ V0=hS ②‎ V1=(h–l)S ③‎ p1= p0+ ρg(H–l) ④‎ 联立以上各式并考虑到Hh>l,解得 ⑤‎ ‎(2)设水全部排出后筒内气体的压强为p2;此时筒内气体的体积为V0,这些气体在其压强为p0时的体积为V3,由玻意耳定律有p2V0= p0V3 ⑥‎ 其中p2= p0+ ρgH ⑦‎ 设需压入筒内的气体体积为V,依题意V = V3–V0 ⑧‎ 联立②⑥⑦⑧式得 ⑨‎