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- 2021-05-24 发布
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2020学年下学期期中考试试卷
高 二 物 理
本试卷满分100分,时间90分钟
一. 选择题(本大题共12小题,每小题4分,共48分。1~8小题为单选题,9~12小题为多选题。选正确得4分,少选得2分,多选或者选错不得分。)
1.关于热力学定律,下列说法正确的是( )
A.一定量气体吸收热量,其内能一定增大
B.物体可以从单一热源吸收的热量可将其全部用于做功
C.不可能使热量由低温物体传递到高温物体
D.第二类永动机不仅违反了热力学第二定律,也违反了能量守恒定律
2.下列说法中正确的是( )
A.物体的内能变化,它的温度并不一定发生变化
B.当分子间距离增大时,分子间的引力和斥力均增大
C.当分子间距离增大时,分子势能一定增大
D.布朗运动就是液体分子的无规则运动
3.人类对自然的认识是从宏观到微观不断深入的过程,以下说法正确的是( )
A.液晶的分子势能与体积无关
B.晶体的物理性质都是各向异性的
C.温度升高,每个分子的动能都增大
D.露珠呈球状是由于液体表面张力的作用
4.下列关于熵的有关说法错误的是( )
A.熵是系统内分子运动无序性的量度
B.在自然过程中熵总是增加的
C.热力学第二定律也叫做熵减小原理
D.熵值越大代表越无序
5.如图所示,一个横截面积为S的圆筒形容器竖直放置,金属圆块A的上表面是水平的,下表面是倾斜的,下表面与水平面的夹角为θ,圆块的质量为M,不计圆块与容器内壁之间的摩擦,若大气压强为p0,则被圆块封闭在容器中的气体的压强p为( )
A.p0+ B.+
C.p0+ D.p0+
6.如图所示,小车静止在光滑水平面上,在车的左端固定一个靶,人站在车的右端对着靶练习射击,子弹射入靶并留在靶中,射击过程(子弹射出在空中飞行的过程),人相对车始终保持静止,则下列说法正确的是( )
A.射击过程中小车始终保持静止
B.射击过程中小车左右晃动
C.射击结束小车速度为零
D.射击结束小车仍在运动
7.如图所示,质量为M的盒子放在光滑的水平面上,盒子内表面不光滑,盒内放有一块质量为m的物体,某时刻给物体一个水平向右的初速度v0,那么在物体与盒子前后壁多次往复碰撞后( )
A.两者的速度均为零
B.两者的速度总不会相等
C.盒子的最终速度为,方向水平向右
D.盒子的最终速度为,方向水平向右
8.如图所示,气球下面有一根长绳,一个质量为m1=50 kg的人抓在气球下方,气球和长绳的总质量为m2=20 kg,长绳的下端刚好和水平面接触,当静止时人离地面的高度为h=5 m.如果这个人开始沿绳向下滑,当他滑到绳下端时,他离地面高度是(可以把人看做质点)( )
A.5 m B.3.6 m
C.2.6 m D.8 m
9.(多选)某气体的摩尔质量为Mmol,摩尔体积为Vmol,密度为ρ,每个分子的质量和体积分别为m和V0,则阿伏加德罗常数NA可表示为( )
A.NA= B.NA=
C.NA= D.NA=
10.甲分子固定在坐标原点O,只在两分子间的作用力作用下,乙分子沿x轴方向运动,两分子间的分子势能Ep与两分子间距离x轴的变化关系如图所示,设乙分子在移动过程中所具有的总能量为0,则下列说法正确的是( )
A.乙分子在P点时加速度为0
B.乙分子在Q点时分子势能最小
C.乙分子在Q点时处于平衡状态
D.乙分子在P点时动能最大
11.关于动量和冲量,下列说法正确的是( )
A.物体所受合外力的冲量的方向与物体动量的方向相同
B.物体所受合外力的冲量等于物体动量的变化
C.物体所受合外力的冲量等于物体的动量
D.物体动量的方向与物体的运动方向相同
12.质量为m、速度为v的A球跟质量为3m、静止的B球发生正碰.碰撞可能是弹性的,也可能是非弹性的,则碰撞后B球的速度可能为( )
A.0.6v
B.0.4v
C.0.3v
D.0.2v
二、填空题(第一空4分,其余每空2分,共12分)
13.某同学用如图所示的装置做验证动量守恒定律的实验.先将a球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下,在水平地面上的记录纸上留下压痕,重复10次;再把同样大小的b球放在斜槽轨道末水平段的最右端上,让a球仍从固定点由静止开始滚下,和b球相碰后,两球分别落在记录纸的不同位置处,重复10次.
(1)本实验必须测量的物理量有________.
A.斜槽轨道末端距水平地面的高度H
B.小球a、b的质量ma、mb
C.小球a、b的半径r
D.小球a、b离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间t
E.记录纸上O点到A、B、C各点的距离、、
F.a球的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差h
(2)放上被碰小球b,两球(ma>mb)相碰后,小球a、b的落地点依次是图中水平面上的________点和________点.
(3)某同学在做实验时,测量了过程中的各个物理量,利用上述数据验证碰撞中的动量守恒,那么判断的依据是看________和________在误差允许范围内是否相等.
三、计算题(本大题共4小题,共40分,每题要求写出必要的文字说明、计算式。)
14. (10分) 一质量为0.5 kg的小物块放在水平地面上的A点,距离A点5 m的位置B处是一面墙,如图所示,一物块以v0=9 m/s的初速度从A点沿AB方向运动,在与墙壁碰撞前瞬间的速度为7 m/s,碰后以6 m/s的速度反向运动直至静止,g取10 m/s2.
(1)求物块与地面间的动摩擦因数μ;
(2)若碰撞时间为0.05 s,求碰撞过程中墙面对物块平均作用力的大小F;
(3)求物块在反向运动过程中克服摩擦力所做的功W.
15.(10分)如图所示,两端开口的汽缸水平固定,A、B是两个厚度不计的活塞,面积分别为S1=20 cm2,S2=10cm2,它们之间用一根细杆连接,B通过水平细绳绕过光滑的定滑轮与质量为M的重物C连接,静止时汽缸中的空气压强p=1.3×105 Pa,温度T=540 K,汽缸两部分的气柱长均为L.已知大气压强p0=1×105 Pa,取g=10 m/s2,缸内空气可看作理想气体,不计一切摩擦.求:
(1)重物C的质量M;
(2)逐渐降低汽缸中气体的温度,活塞A将向右缓慢移动,当活塞A刚靠近D处而处于平衡状态时缸内气体的温度.
16.(10分)一定质量的理想气体,其状态变化过程如图中箭头顺序所示,AB平行于纵轴,BC平行于横轴,CA段是以纵轴和横轴为渐近线的双曲线的一部分.已知气体在A状态的压强、体积、热力学温度分别为pA、VA、TA,且气体在A状态的压强是B状态压强的3倍.试求:
(1)气体在B状态的热力学温度和C状态的体积.
(2)从B到C过程中,是气体对外做功还是外界对气体做功?做了多少功?
17.(10分)如图所示,在光滑水平面上,三个物块A、B、C在同一直线,A和B的质量分别为mA=2m,mB=m,开始时B和C静止,A以速度v0向右运动,与B发生弹性正碰,碰撞时间极短,然后B又与C发生碰撞并粘在一起,最终三个物块速度恰好相同 .求B与C碰撞损失的机械能 .
2020学年下学期期中试卷
高二物理参考答案
一. 单选题(本大题共12小题,每小题4分,共48分。)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
B
A
D
C
D
C
D
B
题号
9
10
11
12
答案
AB
AD
BD
BC
二、填空题
13.(1)BE (2)A C
(3)ma· ma·+mb·
三、计算题(本大题共4小题,共40分,每题要求写出必要的文字说明、计算式。)
14. (10分)
解析 (1)由动能定理,有-μmgs=mv2-mv
可得μ=0.32.
(2)取物块碰墙后的速度方向为正.
由动量定理:有FΔt=mv′-mv
可得F=130 N.
(3)克服摩擦力所做的功W=mv′2=9 J.
答案 (1)0.32 (2)130 N (3)9 J
15.(10分)
解析:(1)活塞整体受力处于平衡状态,则有:
pS1+p0S2=p0S1+pS2+Mg
代入数据解得:M=3 kg.
(2)当活塞A靠近D处时,活塞整体受力的平衡方程没变,气体压强不变,根据气体的等压变化有:
=
解得:T′=360 K.
16.(10分)
解析 (1)从A到B是等容过程,由查理定律
有:=
由题知:pA=3pB
可得:TB=TA.
从B到C是等压变化过程,由盖吕萨克定律,有:
=
又从C到A是等温变化过程,故TC=TA
解得:VC=3VA.
(2)从B到C等压过程中,气体的体积在增大,故知是气体对外界做功,做功为:W=pB(VC-VB)=pAVA.
答案 (1)TA 3VA (2)气体对外界做功 pAVA
17.(10分)
【解析】A与B发生弹性碰撞,由动量守恒和机械能守恒得:
mAv0=mAv1+mBv2
mA=mA+mB
B与C发生碰撞,由动量守恒得:
mBv2=(mB+mC)v1
B与C发生碰撞损失的机械能:
ΔE=mB-(mB+mC)
解得:ΔE=m.