2017-2018学年江西省南昌市第二中学高二下学期第二次月考物理试题 解析版 15页

南昌二中2017～2018学年学年度下学期第二次考试 高二物理试卷 一、选择题。本题共12小题，每小题4分，共48分。在1-7题每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意，在8-12题每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题意，选对（全对）得4分，漏选得2分，选错或不答的得0分。‎ ‎1. 伽利略对自由落体运动的研究，是科学实验和逻辑思维的完美结合，如图所示，可大致表示其实验和思维的过程，对这一过程的分析，下列说法正确的是 ‎ A. 伽利略用该实验证明力不是维持物体运动的原因 B. 其中丁图是实验现象，甲图是经过合理外推得到的结论 C. 运用甲图实验，可“冲淡”重力的作用，更方便进行实验测量 D. 运用丁图实验，可“放大”重力的作用，从而使实验现象更明显 ‎【答案】C ‎【解析】A：伽利略用该实验证明：自由落体是一种最简单的变速运动，速度应该是均匀变化的。故A项错误。‎ B：其中甲、乙、丙图是实验现象，丁图是经过合理外推得到的结论。故B项错误。‎ CD：伽利略设想物体下落的速度与时间成正比，因为当时无法测量物体的瞬时速度，伽利略通过数学推理得到，如果速度与时间成正比，即么位移与时间的平方成正比。由于伽利略时代靠滴水计时，不能测量自由落体的较短时间，伽利略让铜球沿阻力很小的斜面滚下，来“冲淡”重力的作用效果，使小球在斜面上运动的加速度比竖直下落的加速度小得多，所用时间长的多，所以容易测量。伽利略做了上百次实验，并通过抽象思维在实验结果上做了合理外推。故C项正确，D项错误。‎ 点睛：知道物理学史，知道物理学家在对应科学研究中的主要步骤和采用的物理方法。‎ ‎2. 物体甲的速度﹣时间图象和物体乙的位移﹣时间图象分别如图所示，则两个物体的运动情况是 A. 甲在0〜4 s时间内有往返运动，它通过的总路程为12m B. 甲在0〜4 s时间内做匀变速直线运动 C. 乙在t=2s时速度方向发生改变，与初速度方向相反 D. 乙在0〜4 s时间内通过的位移为零 ‎【答案】B ‎【解析】AB、甲在前2s内沿负方向做匀减速直线运动，后2s内沿正方向做匀加速直线运动，即4s时间内做往返运动；0～4 s时间内甲通过的总路程为两个三角形的面积大小代数之和，故总位移为0，故A错误，B正确；‎ C、x-t图象的斜率表示速度，乙图表示物体做匀速直线运动，速度方向不变，故C错误；‎ D、乙在4s时间内从-3m运动到+3m位置，故位移为△x=3m-（-3m）=6m，故D错误；‎ 故选B。‎ ‎3. 如右图所示，木块A、B并排且固定在水平桌面上，A的长度是L，B的长度是3L，一颗子弹沿水平方向以速度v1射入A，以速度v2穿出B，子弹可视为质点，其运动视为匀变速直线运动，则子弹穿出A时的速度为 ‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】设子弹穿出A时的速度为v，对子弹射穿A的过程，应用运动学公式可得：；对子弹射穿B的过程，应用运动学公式可得：。联立解得：。故A项正确，BCD三项错误。‎ ‎4. 甲、乙两物体相距1 m，甲在后乙在前沿同一直线、同一方向运动，其v－t图象如图所示，下列说法正确的是 A. 0～3 s内两物体间的距离不断减小 B. 在3～6 s间某一时刻两物体第二次相遇 C. t＝4 s时两物体第二次相遇 D. t＝3 s时两物体间的距离为5 m ‎【答案】D BC：3～6 s 内，乙的速度大于甲的速度，乙在3～6 s内比甲多运动；t＝3 s时两物体间的距离为5 m，两物体不会第二次相遇。故BC两项错误。‎ 点睛：追及类问题要抓住两者速度相等时，两者之间的位置关系，分析追上与否或两者间距离的极值。‎ ‎5. 下列关于热学问题的说法不正确的是 A. 一个孤立系统总是从熵小的状态向熵大的状态发展，熵值较大代表着较为无序 B. 如果封闭气体的密度变小，分子平均动能增加，则气体的压强可能不变 C. 某气体的摩尔质量为M、密度为ρ，用NA表示阿伏伽德罗常数，每个气体分子的质量m0，每个气体分子的体积V0，则m0=，V0=‎ D. 空气的绝对湿度用空气中所含水蒸汽的压强表示 ‎【答案】C ‎【解析】A：一个孤立系统总是从熵小的状态向熵大的状态发展，熵值较大代表着较为无序。故A项正确。‎ B：如果封闭气体的密度变小，体积变大；分子平均动能增加，温度升高；据可知气体的压强可能不变。故B项正确。‎ C：某气体的摩尔质量为M、密度为ρ，用NA表示阿伏伽德罗常数，每个气体分子的质量m0‎ ‎，每个气体分子的体积V0，则，；气体分子占据的空间。故C项错误。‎ D：空气的绝对湿度用空气中所含水蒸汽的压强表示，故D项正确。‎ 本题选不正确的，答案为C。‎ 点睛：区分气体分子占据的空间和气体分子的大小，由于气体分子间隙较大，气体分子占据的空间远大于气体分子的大小。‎ ‎6. 一根内径均匀、两端开口的细长玻璃管，竖直插在水中，管的一部分在水面上．现用手指封住管的上端，把一定量的空气密封在玻璃管中，以V0表示其体积；然后把玻璃管沿竖直方向提出水面，设此时封在玻璃管中的气体体积为V1；最后把玻璃管在竖直平面内转过900，使玻璃管处于水平位置，设此时封在玻璃管中的气体体积为V2．则有 A. V1>V0=V2 . B. V1>V0>V2 . C. V1=V2>V0 D. V1>V0，V2>V0‎ ‎【答案】A ‎【解析】用手指封住管的上端，把一定量的空气密封在玻璃管中，管内外液面相平，管内气体压强等于大气压强；然后把玻璃管沿竖直方向提出水面，空气被封在玻璃管，管内气体压强小于大气压强；把玻璃管在竖直平面内转过900，使玻璃管处于水平位置，管内气体压强等于大气压强。据玻意耳定律，所以。故A项正确，BCD三项错误。‎ ‎7. 从地面以大小为V1的初速度竖直向上抛出一个皮球，经过时间t皮球落回地面，落地时皮球速度的大小为V2。已知皮球在运动过程中受到空气阻力的大小与速度的大小成正比，重力加速度大小为g。下面给出全过程所用时间t的四个表达式中只有一个是合理的，t的合理表达式应为 A. B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】AB：若没有空气阻力，；全过程所用时间。A项中，B项中。故AB两项不合理。‎ C：上升过程中，将等式两边对时间累积，则；下降过程中，将等式两边对时间累积，则；全过程所用时间；联立解得：‎ ‎。故C项合理。‎ D：对应的单位是m，不是时间。故D项不合理。‎ 本题选表达式中合理的，答案是C。‎ ‎8. 下列说法中正确的是 ‎ A. 在完全失重的宇宙飞船中，水的表面仍存在表面张力 B. 在温度不变的情况下，饱和汽的压强不随体积变化而变化 C. 气体向真空的自由膨胀是可逆的 D. 液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性 ‎【答案】ABD ‎【解析】A：在完全失重的宇宙飞船中，水的表面仍存在表面张力。故A项正确。‎ B：在温度不变的情况下，饱和汽的压强不随体积变化而变化。故B项正确。‎ C：气体向真空的自由膨胀不可逆，故C项错误。‎ D：液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性。故D项正确。‎ ‎9. 如图所示，由导热材料制成的气缸和活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，活塞与气缸壁之间无摩擦，活塞上方存有少量液体。将一细管插入液体，由于虹吸现象，活塞上方液体逐渐流出。在此过程中，大气压强与外界的温度保持不变。关于这一过程，下列说法正确的是 A. 气体分子的平均动能逐渐增大 B. 单位时间气体分子对活塞撞击的次数增多 C. 单位时间气体分子对活塞的冲量保持不变 D. 气体对外界做功等于气体从外界吸收的热量 ‎【答案】D ‎【解析】A：外界的温度保持不变，导热材料制成的气缸内气体温度不变，气体分子的平均动能不变。故A项错误。‎ BC：活塞上方液体逐渐流出，对活塞受力分析可得，气缸内气体压强减小，又气缸内气体温度不变，则单位时间气体分子对活塞撞击的次数减少，单位时间气体分子对活塞的冲量减少。故BC两项均错误。‎ D：气缸内气体温度不变，气缸内气体内能不变；气缸内气体压强减小，体积变大，气体对外界做功；据热力学第一定律，气体对外界做功等于气体从外界吸收的热量。故D项正确。‎ ‎10. 观察水龙头,在水龙头出水口出水的流量(在单位时间内通过任一横截面的水的体积)稳定时,发现自来水水流不太大时,从龙头中连续流出的水会形成一水柱,现测得高为H的水柱上端面积为S1,下端面积为S2,重力加速度为g,以下说法正确的是 A. 水柱是上细下粗 B. 水柱是上粗下细 C. 该水龙头的流量是 D. 该水龙头的流量是 ‎【答案】BC ‎【解析】设水在水柱上端处速度大小为v1，水流到水柱下端处的速度v2，则有：v22-v12=2gH---① 设极短时间为△t，在水柱上端处流出的水的体积：V1=v1△t•S1，水流水柱下端处的体积：V2=v2△t•S2，由题意知，V1=V2，即：v1△t•S1=v2△t•S2，解得：v1S1=v2S2，---②因为v1＜v2，所以S1＞S2，水柱是上粗下细，故B错误，A正确；将②代入①可解得：， 则该水龙头的流量：Q=v1S1=S1=S1S2，故C正确，D错误．故选AC．‎ 点睛：本题以实际生活现象为背景考查流体力学的应用，关键抓住在单位时间内通过任一横截面的水的体积相等，熟练运用相关公式即可正确解题．‎ ‎11. 如图所示，一竖直放置开口向上质量为m的均匀玻璃管内用质量也为m水银柱封有一定质量的理想气体，水银与玻璃管间摩擦力不计，开始时玻璃管处于静止状态，当玻璃管竖直下落时，下列说法中正确的是 ‎ A. 当玻璃管刚开始下落瞬时，玻璃管的加速度2g B. 玻璃管最初下落的短时间内，水银的加速度在逐渐变大 C. 玻璃管最初下落的短时间内，玻璃管的加速度在逐渐变大 D. 玻璃管最初下落的短时间内，水银将相对玻璃管下移 ‎【答案】AB ‎【解析】A：当玻璃管刚开始下落瞬时，水银柱受的合力等于0，加速度为0；玻璃管受的力为重力、和管内外气体的压力差，则玻璃管受的合力等于2mg，玻璃管的加速度2g。故A项正确。‎ BCD：玻璃管最初下落的短时间内，玻璃管向下的加速度大于水银向下的加速度，水银将相对玻璃管上移，管内气体体积增大，气体压强减小，玻璃管受到的合力减小；水银受到的合力增大，水银的加速度增大。故B项正确，CD两项错误。‎ ‎12. 交通信号“绿波”控制系统一般被称为“绿波带”,它是根据车辆运行情况对各路口红绿灯进行协调,使车辆通过时能连续获得一路绿灯.在南昌一条笔直的公路上依次设置三盏交通信号灯L1、L2和L3，L2与L1相距800m，L3与L2相距400m。每盏信号灯显示绿色的时间间隔都是20s，显示红色的时间间隔都是40s。L1与L3同时显示绿色，L2则在L1显示红色经历了10s时开始显示绿色。规定车辆通过三盏信号灯经历的时间不得超过150s。则有:‎ A. 若有一辆匀速向前行驶的汽车通过L1的时刻正好是L1刚开始显示绿色的时刻，则此汽车能不停顿地通过三盏信号灯的最大速率20m/s B. 若有一辆匀速向前行驶的汽车通过L1的时刻正好是L1刚开始显示绿色的时刻，则此汽车能不停顿地通过三盏信号灯的最大速率16m/s C. 若一辆匀速向前行驶的自行车通过L1的时刻是L1显示绿色经历了10s的时刻，则此自行车能不停顿地通过三盏信号灯的最小速率是m/s D. 若一辆匀速向前行驶的自行车通过L1的时刻是L1显示绿色经历了10s的时刻，则此自行车能不停顿地通过三盏信号灯的最小速率是m/s ‎【答案】AD ‎【解析】AB：若有一辆匀速向前行驶的汽车通过L1的时刻正好是L1‎ 刚开始显示绿色的时刻，车辆通过三盏信号灯经历的时间不得超过150s，则汽车运动30～50 s或90～110 s时间内应通过L2，在汽车运动60～80 s或120～140 s时间内应通过L3。通过L2最大速率，通过L3最大速率；则最大速率20m/s。故A项正确，B项错误。‎ CD：若一辆匀速向前行驶的自行车通过L1的时刻是L1显示绿色经历了10s的时刻，车辆通过三盏信号灯经历的时间不得超过150s，则自行车运动20～40 s或80～100 s时间内应通过L2，自行车运动50～70 s或110～130 s时间内应通过L3。通过L2最小速率，通过L3最小速率；则最小速率。故C项错误，D项正确。‎ 二、填空、实验题。本题共3小题，共16分。‎ ‎13. 在甲、乙、丙三种固体薄片上涂上蜡，用烧热的针接触其上一点，蜡熔化的范围如图1所示，而甲、乙、丙三种固体在熔化过程中温度随加热时间变化的关系如图2所示，则甲是________，乙是________，丙是________．(均选填“单晶体”“多晶体”或“非晶体”)‎ 图1 图2‎ ‎【答案】 (1). 多晶体 (2). 非晶体 (3). 单晶体 ‎【解析】由图可得，甲在导热性能上表现出各向同性且有固定的熔点，甲是多晶体；乙在导热性能上表现出各向同性且没有固定的熔点，甲是非晶体；丙在导热性能上表现出各向异性，丙是单晶体。‎ ‎14. 一小球在桌面上做匀加速直线运动，现用高速摄影机在同一底片上多次曝光，记录下小球运动过程中在每次曝光时的位置，并将小球的位置编号，得到的照片如图4所示．由于底片保管不当，其中位置4处被污损．若已知摄影机连续两次曝光的时间间隔均为1 s，则利用该照片可求出：小球运动的加速度约为________m/s2.位置4对应的速度为_______m/s，能求出4的具体位置吗？________(填“能”或“不能”)．求解方法是：______________________________________(不要求计算，但要说明过程)．‎ ‎【答案】 (1). 3.0×10－2 (2). 9×10－2 (3). 能 (4). 利用(x6－x4)－(x4－x2‎ ‎)＝4aT2可以求出位置4的具体位置(其他方法合理均可)‎ ‎【解析】试题分析：若已知摄影机连续两次曝光的时间间隔均为1s，T=1s 由图可知x56=13．5cm=0．135m x23=4．5cm=0．045m 根据运动学公式△x=at2得：‎ 利用匀变速直线运动的推论得：‎ 根据运动学公式△x=at2=恒量得 x45-x34=at2，所以可以求出4的具体位置。‎ 考点：研究匀变速直线运动 ‎【名师点睛】对于纸带的问题，我们要熟悉匀变速直线运动的特点和一些规律．例如：一段过程的平均速度等于中间时刻速度；解题时要注意单位的换算；‎ ‎15. 如图甲所示为测量重力加速度的实验装置,C为数字毫秒表,A、B为两个相同的光电门,C可以测量铁球两次挡光之间的时间间隔.开始时铁球处于A门的上边缘,当断开电磁铁的开关由静止释放铁球时开始计时,落到B门时停止计时,毫秒表显示时间为铁球通过A、B两个光电门的时间间隔t,测量A、B间的距离x.现将光电门B缓慢移动到不同位置,测得多组x、t数值,画出随t变化的图线,如图乙所示,直线的斜率为k,则由图线可知,当地重力加速度大小为g=____;若某次测得小球经过A、B门的时间间隔为t0,则可知铁球经过B门时的速度大小为____,此时两光电门间的距离为____. ‎ ‎【答案】 (1). 2k (2). 2kt0 (3). k ‎.....................‎ 考点：实验——用自由落体运动测当地的重力加速度 三、论述计算题. 本题共5小题，共46分，解答时写出必要的文字说明、公式或表达式。有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位。‎ ‎16. 如图所示，一长为L的长方形木块在水平地面上由静止开始以加速度a做匀加速直线运动，先后经过A、B两点位置，且通过A、B两点所用的时间分别为t1和t2，求：‎ ‎⑴木块分别通过位置A、B的平均速度大小；‎ ‎⑵木块前端P在A、B之间运动所需的时间 ‎【答案】（1） ， （2）‎ ‎【解析】本题考查物体(有一定大小)过某位置的平均速度，及质点经过一段位移所用时间。需运用匀变速运动的平均速度等于中间时刻的瞬时速度。‎ ‎（1）木块通过位置A的平均速度 木块通过位置B的平均速度 ‎（2）木块前端P过A的速度 木块前端P过B的速度 木块前端P在A、B之间运动所需的时间 联立解得 ‎17. —定质量的理想气体由状态A经状态B变化到状态C的p-V图像如图所示. ‎ ‎(1)若已知在A状态时,理想气体的温度为27 ℃,求处于B状态时气体的摄氏温度;‎ ‎(2)从A状态变化到C状态气体是吸热还是放热?并求出吸收或放出的热量的数值.(已知1 atm=1×105 Pa)‎ ‎【答案】(1)127 ℃　(2)吸热 　400 J ‎【解析】本题考查理想气体状态方程和热力学第一定律。‎ ‎(1) 由理想气体的状态方程可得 解得 所以状态B时的温度 ‎ ‎(2) 由理想气体的状态方程可得 则，从状态A到状态C的内能变化 从状态A到状态C体积增大,对外做功，且p-V图像中图线与横轴围成的面积即为对外做的功，则外界对气体做的功 据热力学第一定律，解得：‎ 从A状态变化到C状态气体是吸热，吸收的热量是400 J。‎ ‎18. 现有A、B两列火车在同一轨道上同向行驶，A车在前，其速度vA＝10 m/s，B车速度vB＝30 m/s.因大雾能见度低，B车在距A车600 m时才发现前方有A车，此时B车立即刹车，但B车要减速1800 m才能够停止．‎ ‎(1)B车刹车后减速运动的加速度多大？‎ ‎(2)若B车刹车8 s后，A车以加速度a1＝0.5 m/s2加速前进，问能否避免事故？若能够避免则两车最近时相距多远？‎ ‎【答案】(1)0.25 m/s2　(2)可以避免事故　232 m ‎【解析】试题分析：（1）设B车减速运动的加速度大小为a，有 ‎0－v＝－2ax1，解得a＝0．25 m/s2． （4分）‎ ‎（2）设B车减速t时间时两车的速度相同，有 vB－at＝vA＋a1t，代入数值解得t＝40s （2分）‎ 在此过程中B车前进的位移为xB＝vBt－＝1000 m （1分）‎ A车前进的位移为xA＝vAt＋a1t2＝600 m （1分）‎ 因xA＋x>xB，故不会发生撞车事故 （1分）‎ 此时Δx＝xA＋x－xB＝100m． （1分）‎ 考点：匀变速直线运动规律、追击相遇问题。‎ ‎【名师点睛】（1）A、B两列火车在同轨道上同向行驶，A车在前做匀速运动，而B车在距A车500m时才发现前方有A车，这时B车立即刹车，做匀减速运动．A车若按原速度前进，则做匀减速直线运动，由公式算出刹车的加速度大小。（2）当B车在刹车的同时，B车做匀减速运动，A车做匀加速运动，则求出它们速度相等时的位移，比较位移大小可知会不会相撞。‎ ‎19. 如图所示，一个上下都与大气相通的竖直圆筒，内部横截面的面积S=0.01m2，中间用两个活塞A与B封住一定质量的理想气体，A、B都可沿圆筒无摩擦地上、下滑动，但不漏气，A的质量可不计，B的质量为M，并与一倔强系数k=5×103N/m的较长的弹簧相连.已知大气压强p0=1×105Pa，平衡时，两活塞间的距离l0=0.6m.现用力压A使之缓慢向下移动一定距离后，保持平衡，此时，用于压A的力F=5×102N.求活塞A向下移动的距离.（假定气体温度保持不变.）‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】试题分析：由于A的质量可不计，初态时，封闭气体的压强等于大气压，以B为研究对象，求出弹簧的压缩量．当用力压A时，再以B为研究对象，求出弹簧的弹力，由胡克定律求出弹簧的压缩量，根据玻意耳定律求出活塞A向下移动的距离．‎ 设活塞A向下移动l，相应B向下移动x，对气体分析：‎ 初态：‎ 末态：‎ 由玻﹣意耳定律 因为两活塞间的距离原来为，活塞A向下移动l，相应B向下移动x，则末状态时，两活塞的距离为．得：①‎ 初态时，弹簧被压缩量为，由胡克定律：…②‎ 当活塞A受到压力F时，活塞B的受力情况如图所示．F'为此时弹簧弹力 由平衡条件可知…③‎ 由胡克定律有：…④‎ 联立①②③④解得：．‎ ‎20. 如图所示,A为位于一定高度处的质量为m、带电荷量为+q的小球,B为位于水平地面上的质量为M的用特殊材料制成的长方形空心盒子,且M=2m,盒子与地面间的动摩擦因数µ=0.2,盒内存在着竖直向上的匀强电场,场强大小,盒外没有电场.盒子的上表面开有一系列略大于小球的小孔,孔间距满足一定的关系,使得小球进出盒子的过程中始终不与盒子接触.当小球A以v=1m/s的速度从孔1进入盒子的瞬间,盒子B恰以v1=6m/s的初速度向右滑行.已知盒子通过电场对小球施加的作用力与小球通过电场对盒子施加的作用力大小相等、方向相反.设盒子足够长,取重力加速度g=10m/s2,小球恰能顺次从各个小孔进出盒子.试求:‎ ‎(1)小球A从第一次进入盒子到第二次进入盒子所经历的时间;‎ ‎(2)盒子上至少要开多少个小孔,才能保证小球始终不与盒子接触;‎ ‎(3)从小球第一次进入盒子至盒子停止运动的过程中,盒子通过的总路程.‎ ‎【答案】（1） （2）11 （3）‎ ‎【解析】（1）A在盒子内运动时， （2分）‎ 由以上两式得　　a＝g （1分）‎ A在盒子内运动的时间A在盒子外运动的时间（1分）‎ A从第一次进入盒子到第二次进入盒子的时间（1分）‎ ‎（2）小球在盒子内运动时，盒子的加速度（1分）‎ 小球在盒子外运动时，盒子的加速度（1分）‎ 小球运动一个周期盒子减少的速度为（2分）‎ 从小球第一次进入盒子到盒子停下，小球运动的周期数为（1分）‎ 故要保证小球始终不与盒子相碰，盒子上的小孔数至少为2n+1个，即11个． （1分）‎ ‎（3）小球第一次在盒内运动的过程中，盒子前进的距离为 ‎（1分）‎ 小球第一次从盒子出来时，盒子的速度（1分）‎ 小球第一次在盒外运动的过程中，盒子前进的距离为（1分）‎ 小球第二次进入盒子时，盒子的速度（1分）‎ 小球第二次在盒子内运动的过程中，盒子前进的距离为（1分）‎ 小球第二次从盒子出来时，盒子的速度（1分）‎ 小球第二次在盒外运动的过程中，盒子前进的距离为（1分）‎ 分析上述各组数据可知，盒子在每个周期内通过的距离为一等差数列，‎ 公差d＝0.12m．且当盒子停下时，小球恰要进入盒内，最后0.2s内盒子通过的路程为0.04m．‎ 所以从小球第一次进入盒子至盒子停止运动的过程中，盒子通过的总路程为 ‎（2分）‎ ‎ ‎ ‎ ‎