陕西省西安市长安区第一中学2017-2018学年高二下学期期中考试物理试题

长安一中2017—2018学年度第二学期期中考试高二年级 物理试卷第Ｉ卷 （选择题 共60分）一、选择题（本题包括12小题。

共60分。

每题5分,其中1-7题为单项选择,8-12题为多项选择，多项选择题全部选对的得5分，选对但不全得3分，有选错或不答的得0分）1.若在某次军事演习中，某空降兵从悬停在高空中的直升机上跳下，从跳离飞机到落地的过程中沿竖直方向运动的v －t 图象如图所示，则下列说法正确的是( )A ． 0－10 s 内空降兵运动的加速度越来越大B ． 0－10 s 内空降兵和降落伞整体所受重力大于空气阻力C ． 10－15 s 内空降兵和降落伞整体所受的空气阻力越来越大D ． 10－15 s 内空降兵加速度越来越大2.如图所示，在天花板上的O 点系一根细绳，细绳的下端系一小球.将小球拉至细绳处于水平的位置，由静止释放小球，小球从位置A 开始沿圆弧下落到悬点的正下方的B 点的运动过程中，下面说法正确的是( )A ． 小球受到的向心力大小不变B ． 细绳对小球的拉力对小球做正功C ． 细绳的拉力对小球做功的功率为零D ． 重力对小球做功的功率先减小后增大3.某电场的电场线的分布如图所示．一个带电粒子由M 点沿图中虚线所示的途径运动通过N 点．则下列判断正确的是（ ）A ． 粒子带负电B ． 电场力对粒子做负功C ． 粒子在M 点的加速度大D ． 粒子在N 点的速度大4.线圈与电阻R 、交流电压表按如图甲所示的方式连接，R ＝10 Ω交流电压表的示数是10 V 变压器原副线圈的匝数比为22∶1，图乙是电阻R 两端电压u 随时间t 变化的图象，则以下说法正确的是( )A ． 图乙中U 0＝10VB ．R 两端的电压R U 随时间t 变化的规律是RU ＝5cos 50πt (V)C ． 交变电源的电压u 随时间t 变化的规律是U ＝220sin 100πt (V)D ． 变压器原线圈中电流i 随时间t 变化的规律是i ＝22cos 50πt (A)5.下列关于分子热运动和热现象的说法正确的是( )A ．气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在势能的缘故B ． 一定量100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气，其分子平均动能增加C ． 一定量气体的内能等于其所有分子的热运动动能和分子势能的总和D ． 如果气体温度升高，那么每一个分子热运动的速率都增加6.两分子间的作用力F 与间距r 的关系图线如图所示，下列说法中正确的是( ) A ．r <r 1时，两分子间的引力为零B ．r 1<r <r 2时，两分子间的作用力随r 的增大而逐渐增大C ．r ＝r 2时，两分子间的引力最大D ．r >r 2时，两分子间的引力随r 的增大而增大，斥力为零7.如图甲所示，在竖直平面内有四条间距相等的水平虚线L 1、L 2、L 3、L 4，在L 1与L 2、L 3与L 4之间均存在着匀强磁场，磁感应强度的大小为1 T ，方向垂直于竖直平面向里．现有一矩形线圈abcd ，宽度cd ＝L ＝0.5 m ，质量为0.1 kg 电阻为2 Ω，将其从图示位置(cd 边与L 1重合)由静止释放，速度随时间变化的图象如图乙所示，t 1时刻cd 边与L 2重合，t 2时刻ab 边与L 3重合，t 3时刻ab 边与L 4重合，t 2－t 3之间的图线为与t 轴平行的直线，t 1－t 2之间和t 3之后的图线均为倾斜直线，已知t 1－t 2的时间间隔为0.6 s ，整个运动过程中线圈始终位于竖直平面内．(重力加速度g 取10 m/s 2)则( )A ． 在0－t 1时间内，通过线圈的电荷量为2.5 CB ． 线圈匀速运动的速度为8 m/sC ． 线圈的长度ad ＝1 mD ． 0－t 3时间内，线圈产生的热量为4.2 J8.某空间存在着如图甲所示的足够大的沿水平方向的匀强磁场．在磁场中A 、B 两个物块叠放在一起，置于光滑水平面上，物块A 带正电，物块B 不带电且表面绝缘．在t 1＝0时刻，水平恒力F 作用在物块B 上，物块A 、B 由静止开始做加速度相同的运动．在A 、B 一起向左运动的过程中，以下说法正确的是( )A ． 图乙可以反映A 所受洛仑兹力大小随时间t 变化的关系B ． 图乙可以反映A 对B 的摩擦力大小随时间t 变化的关系C ． 图乙可以反映A 对B 的压力大小随时间t 变化的关系D ． 图乙可以反映B 对地面压力大小随时间t 变化的关系 9. 一定质量的理想气体的状态变化过程的p －VA →B是等温变化，如将上述变化过程改用P －T 图象和V －T 图象表示，则下列各图象中正确的是( )A ．B. C ．D ．10.两端封闭的玻璃管在常温下如图竖直放置，管内有一段汞柱将空气分隔成上下两部分，下列判断中正确的是( )A ． 当它转过90°成水平状态时，原下部空气柱体积会增大B．当它竖直向上加速运动时，下部空气柱体积增大C．当它自由下落时，上部空气柱体积减小D．当它完全浸没在冰水中后，上部空气柱体积增大11.如图所示，固定在地面上的水平汽缸内由活塞B封闭着一定量的气体，气体分子之间的相互作用力可以忽略.假设汽缸壁的导热性能很好，环境的温度保持不变.若用外力F将活塞B缓慢地水平向右拉动，则在拉动活塞的过程中，关于此汽缸内气体的下列结论，其中正确的是( )A．气体做等温膨胀，分子的平均速率不变，气体的压强不变B．气体做等温膨胀，气体分子单位时间对汽缸壁单位面积碰撞的次数将变少C．因为气体内能不变，所以气体从外界吸收的热能全用来对外做功D．气体是从单一热源吸热，全用来对外做功，因此此过程违反热力学第二定律12.如图所示，放在光滑水平面上的甲、乙两小车中间夹了一压缩轻质弹簧，但不连接，用两手分别控制小车处于静止状态，下面说法中正确的是( )A．两手同时放开后，两车的总动量为零B．先放开右手，后放开左手，两车的总动量向右C．先放开左手，后放开右手，两车的总动量向右D．两手同时放开，两车总动量守恒；两手放开有先后，两车总动量不守恒第II卷（非选择题共50分）二填空题（本题共2个题，共18分，每空2分）13.某同学在测定金属圆柱体电阻率时需要先测量其尺寸，他分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径，某次测量的示数如图（a）和如图（b）所示，长度为cm，直径为mm．14.油酸酒精溶液的浓度为每1 000 mL油酸酒精溶液中有油酸0．6 mL，用滴管向量筒内滴50滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加1 mL．若把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成一层单分子油膜的形状如图所示．(1)若每一方格的边长为30 mm则油酸薄膜的面积为_______ m2；(2)每一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为______ m3；(3)根据上述数据，估算出油酸分子的直径为______ m．15.用DIS研究一定质量气体在温度不变时，压强与体积关系的实验装置如图1所示，实验步骤如下：①把注射器活塞移至注射器中间位置，将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机逐一连接；②移动活塞，记录注射器的刻度值V，同时记录对应的由计算机显示的气体压强值p；③用V－图象处理实验数据，得出如图2所示图线．(1)为了保持封闭气体的质量不变，实验中采取的主要措施是________________；(2)为了保持封闭气体的温度不变，实验中采取的主要措施是________和______________；(3)如果实验操作规范正确，但如图所示的V－图线不过原点，则V0代表___________．三、计算题（本题共3个小题，其中16题10分，17题10分，18题12分，共32分）16.如图所示，质量为4 kg的物体静止于水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为μ＝0.5，物体在大小为20 N、方向与水平方向成37°角斜向上的拉力F作用下，从静止开始沿水平面做匀加速运动．求：(取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)(1)物体的加速度是多大？(2)经过10 s后速度大小为多少？(3)若10 s末撤去外力F，物体还可以运动多远？17.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，可在汽缸内无摩擦滑动．面积分别为S1＝20 cm2、S2＝10 cm2，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＝2kg的重物C连接，静止时汽缸中的气体温度T1＝600 K，汽缸两部分的气柱长均为L，已知大气压强p0＝1×105Pa，取g＝10 m/s2，缸内气体可看作理想气体．(1)活塞静止时，求汽缸内气体的压强；(2)若降低汽缸内气体的温度，当活塞A缓慢向右移动L时，求汽缸内气体的温度．18.如图所示，在xoy平面的第II象限内有半径为R的圆分别与x轴、y轴相切于P、Q两点，圆内存在垂直于xoy面向外的匀强磁场。

在第I象限内存在沿轴y负方向的匀强电场，电场强度为E一带正电的粒子（不计重力）以速率v0从P点射入磁场后恰好垂直y轴进入电场，最后从M（3R，0）点射出电场，出射方向与x轴正方向夹角为α，且满足α=45°，求：（1）带电粒子的比荷；（2）磁场磁感应强度B的大小；（3）粒子从P点入射磁场到M点射出电场的时间。

答案解析1.【答案】B【解析】v－t图象中，图线上某点的切线的斜率表示该时刻的加速度，0－10 s内空降兵运动的加速度越来越小，A错误；0－10 s内空降兵和降落伞做加速运动，故整体所受重力大于空气阻力，B正确；10 s～15 s速度向下、做加速度不断减小的减速直线运动，加速度向上，根据牛顿第二定律，有f－mg＝ma，由于a 不断减小，故f不断减小，C正确，D错误．2.【答案】C【解析】小球从A点运动到B点过程中，速度逐渐增大，由向心力F＝m可知，向心力增大，故A错误；拉力的方向始终与小球的速度方向垂直，所以拉力对小球做功为零，功率为零，故B错误，C正确；该过程中重力的功率从0变化到0，应是先增大后减小，故D错误.3.【答案】D【解析】由图根据粒子的运动的轨迹可以知道，粒子受到的电场力的方向向上，而电场线的方向也向上，所以电荷为正电荷，故A错误；从M点到N点，静电力方向与速度方向成锐角，电场力做正功，电势能减小，动能增大，粒子的速度增大，故B错误，D正确；电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，所以粒子在N点的受力大，加速度大，故C 正确．4.【答案】A【解析】因交流电压表的示数是10 V，因此R电阻的最大值为U0＝U＝10V，故A正确；由图象可知，周期为T＝2×10－2s，那么ω＝＝100π rad/s，因此R两端的电压UR随时间t变化的规律是＝10cos 100πt(V)，故B错误；UR根据变压器原副线圈的匝数比为22∶1，且副线圈的电压为10 V，原线圈的电压为220 V，那么电源的电压u随时间t变化的规律是U＝220cos 100πt(V)，故C错误；根据I＝＝A＝1 A，且原副线圈的电流与匝数成反比，则原线圈中电流I′＝A，原线圈中电流i随时间t变化的规律是i＝cos 100πt(A)，故D错误．5.【答案】C【解析】气体分子间的距离比较大，甚至可以忽略分子间的作用力，分子势能也就不存在了，所以气体在没有容器的约束下散开是分子热运动的结果，选项A错；100 ℃的水变成同温度的水蒸气，分子的平均动能不变，所以选项B错误；根据内能的定义可知选项C正确；如果气体的温度升高，分子的平均动能增大，热运动的平均速率也增大，这是统计规律，但就每一个分子来讲，速率不一定都增加，故选项D错误．6.【答案】B【解析】分子间同时存在引力和斥力，r<r1时，斥力大于引力，合力表现为斥力，故A错误；r1<r<r2时，两分子间的作用力随r的增大而逐渐增大，作用力表现为引力，故B正确；分子间同时存在引力和斥力，随着距离减小为增加，r＝r2时，分子力表现为引力且最大，但不是分子引力最大，故C错误；r>r2时，两分子间的引力随r的增大而减小，故D错误．7.【答案】B【解析】t2－t3时间内，线圈做匀速直线运动，而E＝BLv2，F＝，F＝mg，解得v2＝＝8 m/s，选项B正确；线圈在cd边与L2重合到ab边与L3重合的过程中一直做匀加速运动，则ab边刚进磁场时，cd边也刚进磁场，设磁场宽度为d，则3d＝v2t－gt2，解得d＝1 m，则ad边的长度为2 m，选项C错误；在0－t3时间内，由能量守恒定律，有Q＝5mgd－mv＝1.8 J，选项D错误；在0－t1时间内，通过线圈的电荷量q＝＝＝0.25 C，选项A错误．8.【答案】CD【解析】由题意知物体由静止做匀加速运动，速度；那么洛伦兹力：,洛伦兹力大小随时间t变化的图线应过原点，故A错误；物块A对物块B的摩擦力大小，因为a不变，所以f随时间t 的变化而保持不变，故B错误；B受到的支持力：，所以随时间在增大，故C正确；B对地面的压力为：，所以随时间在增大，故D正确.9.【答案】BD【解析】在p－V图象中，由A→B，气体经历的是等温变化过程，气体的体积增大，压强减小；由B→C，气体经历的是等容变化过程，根据查理定律＝，pC>pB，则TC>TB，气体的压强增大，温度升高；由C→A，气体经历的是等压变化过程，根据盖—吕萨克定律＝，VC>VA，则TC>TA，气体的体积减小，温度降低．A 项中，B→C连线不过原点，不是等容变化过程，A错误；C项中，B→C体积减小，C错误；B、D两项符合全过程．综上所述，正确答案选B、D.10.【答案】ACD【解析】设开始时上面空气压强为p cmHg，下面空气压强为：p＋h，其中h为水银柱高度；转过90度的过程，下面的空气压强减小，由于气体做等温变化，pV＝C，水银下面空气的体积变大，故A正确．当它竖直向上加速运动时，水银柱受到的合力竖直向上，所以下面的空气压强变大，由等温变化可知下面气体体积减小，故B错误．当玻璃管做自由落体运动时，水银柱不产生压强，水银下面空气压强变小，由于气体做等温变化，pV＝C，水银下面空气的体积变大，故上面空气体积减小，故C正确．当把玻璃管浸入冰水中，气体的温度降低，假设气体做等容变化，对上面的气体由：＝，所以初态压强p越大的气体压强减少的越多，所以下部气体压强减小的多，故水银柱下降，上面空气体积增大，故D正确．11.【答案】BC【解析】用外力F将活塞B缓慢地水平向右拉动，则在拉动活塞的过程中，气体做等温膨胀，分子的平均速率不变，气体的体积增大，压强减小，选项A错误；气体做等温膨胀，由于体积增大，气体分子单位时间对汽缸壁单位面积碰撞的次数将变少，选项B正确；因为气体内能不变，所以气体从外界吸收的热能全用来对外做功，选项C正确；气体是从单一热源吸热，全用来对外做功，但是体积增大了，引起了其它变化，因此此过程不违反热力学第二定律，选项D错误.12.【答案】ABD【解析】当两手同时放开时，系统的合外力为零，所以系统的动量守恒，又因为开始时总动量为零，故系统总动量始终为零，故A正确；先放开右手，右边的小车就向右运动，当再放开左手后，系统所受合外力为零，故系统的动量守恒，且开始时总动量方向向右，放开左手后总动量方向也向右，故B正确；先放开左手，左边的小车就向左运动，当再放开右手后，系统所受合外力为零，故系统的动量守恒，且开始时总动量方向向左，放开右手后总动量方向也向左，故C错误；当两手同时放开时，系统的合外力为零，所以系统的动量守恒；两手放开有先后时，放开一只手再放开另一只手的过程中系统所受合外力不为零，两手都放开时系统所受合外力为零，整个过程系统所受合外力不为零，系统动量不守恒，故D正确．13.【答案】5.02 4.815【解析】（a）是10分度的卡尺，其精确度为0.1 mm，主尺读数为：5 cm=50 mm，游标上第2个刻度与上面对齐，读数为：2×0.1 mm=0.2 mm，故最终读数为：(50+2×0.1) mm=50.2 mm=5.02 cm；螺旋测微器：固定刻度为4.5 mm，可动刻度为31.5×0.01 mm，则读数为（4.5+31.5×0.01）mm=4.815 mm．14.【答案】(1)7．65×10－2(2)1．2×10－11(3)1．6×10－10【解析】(1)用填补法数出在油膜范围内的格数(四舍五入)为85个，油膜面积为S＝85×(3．0×10－2)2m2＝7．65×10－2m2．(2)因为50滴油酸酒精溶液的体积为1 mL，且溶液含纯油酸的浓度为0．06%，故每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为：V0＝×0．06% mL＝1．2×10－11m3．(3)把油酸薄膜的厚度视为油酸分子的直径，可估算出油酸分子的直径为d＝＝m≈1．6×10－10m．15.【答案】(1)用润滑油涂活塞(2)缓慢抽动活塞不能用手握住注射器封闭气体部分(3)注射器与压强传感器连接部位的气体体积【解析】(1)为了保证气体的质量不变，要用润滑油涂活塞达到封闭效果．(2)要让气体与外界进行足够的热交换，一要时间长，也就是动作缓慢，二要活塞导热性能好，再者，不能用手握住封闭气体部分的注射器．(3)根据p(V＋V0)＝C，C为定值，则V＝－V0，体积读数值比实际值大V0．16.【答案】(1)0.5 m/s2(2)5 m/s(3)2.5 m【解析】(1)根据牛顿第二定律得物体的加速度为：a＝＝0.5 m/s2.(2)10 s末的速度为：v＝at＝0.5×10 m/s＝5 m/s.(3)撤去拉力后物体的加速度大小为：a′＝＝μg＝5 m/s2则还能滑行的距离为：x＝＝2.5 m.17.【答案】(1)1．2×105Pa(2)500 K【解析】(1)设静止时汽缸内气体压强为p1，活塞受力平衡：p1S1＋p0S2＝p0S1＋p1S2＋Mg，代入数据解得压强p1＝1．2×105Pa，(2)由活塞A受力平衡可知缸内气体压强没有变化，由盖—吕萨克定律得：＝代入数据解得：T2＝500 K．18.【答案】(1)(2)(3)【解析】（1）在M点处：v y=v0tan a，qE = ma，v y=at3，3R=v0t3，得：（2）粒子运动轨迹如图，设O1为磁场的圆心，O2为粒子轨迹圆心，P’为粒子射出磁场的位置，则：P’O2∥P O1，△O1O2P’≌△O1O2P粒子的轨道半径为：r=R，得：（3）粒子从N进入电场，ON=y qE=ma3R=v0t3得又因为：Y=R+Rcosθ，θ=，P到P’的时间为t1，，P’N=R –Rsinθ，P到M的总时间t=。