2020-2021学年湖北省黄冈市某校高二（下）期中考试物理试卷

这是一份2020-2021学年湖北省黄冈市某校高二（下）期中考试物理试卷，共6页。试卷主要包含了选择题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。


1. 关于布朗运动的说法中，不正确的是（ ）
A.布朗运动证明，悬浮微粒的分子在做无规则运动
B.布朗运动证明，液体分子在做无规则运动
C.温度越高，布朗运动越剧烈
D.悬浮微粒越小，布朗运动越明显

2. 分子甲和分子乙距离较远，设甲分子固定不动，乙分子逐渐向甲分子靠近，直到不能再近的过程中（ ）
A.先是乙分子克服分子力做功，然后分子力对乙分子做正功
B.先是分子力对乙分子做正功，然后乙分子克服分子力做功
C.分子势能不断减小
D.分子势能先增大后减小

3. 下列关于物体内能的说法中，正确的是（ ）
A.当一个物体的机械能发生变化时，其内能也一定发生变化
B.温度高的物体一定比温度低的物体内能大
C.一个分子的动能和分子势能的总和叫做该分子的内能
D.物体中所有分子热运动动能与分子势能的总和叫做物体的内能

4. 关于液体表面张力的理解，正确的是（ ）
A.表面张力是由液体表面发生形变引起的
B.表面张力是由液体表面层内分子间引力小于斥力所引起的
C.表面张力是由液体表面层内分子间引力大于斥力所引起的
D.表面张力是由液体表面层内分子单纯具有一种引力引起的

5. 人们感觉到空气的干湿程度，主要决定于（ ）
A.空气的温度B.空气的相对湿度
C.空气的绝对湿度D.空气里所含水蒸气的多少

6. 某驾驶员发现中午时车胎内的气压高于清晨时的，且车胎体积增大．若这段时间内，气体质量不变且可视为理想气体，那么（ ）
A.外界对胎内气体做功，气体的内能减小
B.外界对胎内气体做功，气体的内能增大
C.胎内气体对外界做功，内能增大
D.胎内气体对外界做功，内能减小

7. 卡车在行驶时，货物随车厢底板上下振动而不脱离底板，设货物作简谐运动．以竖直向上为正方向，其振动图像如图所示，则在图像上a、b、c、d四点中货物对车底板压力最小的是（ ）

A.a点B.b点C.c点D.d点

8. 对单摆振动，以下说法正确的是（ ）
A.单摆运动的回复力就是摆球受到的合力
B.摆球经过平衡位置时，所受合外力为零
C.摆球经过平衡位置时，所受回复力为零
D.单摆振动时，摆球受到的向心力大小处处相等

9. 利用砂摆（用悬线挂起来的盛砂漏斗）描迹，显示简谐运动的图像的实验，如果考虑到砂子逐渐减少的因素，该砂摆的振动周期将（ ）
A.逐渐增大B.逐渐减小C.先增大后减小D.先减小后增大

10. 对于一定质量的理想气体，当它们的压强和体积发生变化时，以下说法正确的是（ ）
A.压强和体积都增大时，其分子平均动能不可能不变
B.压强和体积都减小时，其分子平均动能可能不变
C.压强增大，体积减小时，其分子平均动能一定不变
D.压强减小，体积增大时，其分子平均动能可能增大

11. 如图所示为受迫振动的演示装置，当单摆A振动起来后，通过水平悬挂绳迫使单摆B、C振动，则下列说法正确的是（ ）

A.只有A、C摆振动周期相等B.A、B、C三摆的振动周期相等
C.C摆的振幅比B摆大D.A摆的振幅比B摆小

12. 一个质点做简谐运动的图像如图所示，下列说法正确的是（ ）

A.质点的振动频率为4Hz
B.在10s内质点经过的路程是20m
C.在5s时，速度为0，加速度最大
D.t=1.5s和t=4.5s两个时刻质点的位移大小相等
二、实验题

一定质量的理想气体，状态从A→B→C→D→A的变化过程，可用如图所示的p−V的图描述，图中p1、p2、V1、V2和V3为已知量．

（1）气体状态从A到B是________过程（填“等容”“等压”或“等温”）；

（2）状态从B到C的变化过程中，气体的温度________（填“升高”“不变”或“降低”）；

（3）状态从C到D的变化过程中，气体________（填“吸热”或“放热”）；

（4）状态从A→B→C→D的变化过程中，气体对外界所做的总功为________．
三、解答题

一水平弹簧振子做简谐运动，其位移-时间如图，从t=0到t=8.5×10−2s的时间内，质点的路程和位移分别为多少？


如图所示，重G1的活塞a和重G2的活塞b，将长为L的气室分成体积比为1:3的A、B两部分，温度是127∘C，系统处于平衡状态，当温度缓慢地降到27∘C时，系统达到新的平衡，求活塞a、b移动的距离La、Lb.


如图所示，在O点悬有一细绳，绳上串着一个小球B，并能顺着绳子滑下，在O点正下方有一半径为R的光滑圆弧轨道，圆心位置恰好在O点，在弧形轨道上接近O′处有另一个小球A，令A、B两球同时开始无初速释放，假如A球第一次到达平衡位置时正好能够和B球碰上，则B球与绳之间的摩擦力与B球重力大小之比是多少？


如图所示，一个弹簧振子在光滑水平面内做简谐运动，O为平衡位置，A、B为最大位移处，当振子在A点由静止开始振动，测得第3次经过平衡位置时为t秒，在O点正上方C处有一个小球，现使振子由A点、小球由C点同时静止释放，它们恰好在O点处相碰，试求小球所在的高度H.

参考答案与试题解析
2020-2021学年湖北省黄冈市某校高二（下）期中考试物理试卷
一、选择题
1.
【答案】
A
【考点】
布朗运动
【解析】
布朗运动是固体微粒的运动，是液体分子无规则热运动的反应，固体微粒越小布朗运动越明显，温度越高运动越明显．分子的热运动是用不停息的无规则热运动．
【解答】
解：AB．布朗运动是固体颗粒的无规则运动，它反映的是液体分子在做无规则热运动，故A错误，B正确；
C．布朗运动与温度有关，温度越高，观察到布朗运动越剧烈，故C正确；
D．布朗运动与固体颗粒的大小有关，固体微粒越小，布朗运动越明显，故D正确．
本题选错误的，故选：A．
2.
【答案】
B
【考点】
分子间的相互作用力
分子势能
【解析】
开始时由于两分子之间的距离大于r0，因此分子力为引力当相互靠近时分子力做正功，当分子间距小于r0，分子力为斥力，相互靠近时，分子力做负功．
【解答】
解：开始时由于两分子之间的距离大于r0，因此分子力为引力，当相互靠近时分子力做正功，分子势能减小；当分子间距小于r0时，分子力为斥力，相互靠近时，分子力做负功，则克服分子力做功，分子势能增大，故B正确，ACD错误．
故选B．
3.
【答案】
D
【考点】
物体的内能
【解析】
（1）内能是指物体内部所有分子做无规则运动所具有的动能和分子势能的总和，一切物体都有内能；物体的内能的大小与物质的量、温度、体积以及物态有关；
（2）机械能的改变与内能的改变没有必然联系．
【解答】
解：A．一个物体的机械能发生变化时，其内能不一定发生变化，故A错误；
B．物体内能的大小与物质的量、温度、体积以及物态有关，温度高的物体不一定比温度低的物体内能大，故B错误；
CD．内能是指物体内部所有分子做无规则运动所具有的动能和分子势能的总和，注意是物体的内能，不是分子的内能，故C错误，D正确．
故选D．
4.
【答案】
C
【考点】
* 液体的表面张力现象和毛细现象
【解析】
液体跟气体接触的表面存在一个薄层，叫做表面层，表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力，即是表面张力，表面张力的存在使液体表面想被拉伸的弹簧一样，总有收缩的趋势．
【解答】
解：液体表面层里的分子比液体内部的分子稀疏，分子间的距离比液体内部分子间距离大些，分子间的引力大于分子斥力，分子间的相互作用表现为引力，即表面张力是由液体表面层分子间引力大于斥力所引起的，故ABD错误，C正确．
故选C．
5.
【答案】
B
【考点】
*相对湿度
【解析】
绝对湿度是指一定空间中水蒸气的绝对含量，可用空气中水的蒸气压来表示；相对湿度为某一被测蒸气压与相同温度下的饱和蒸气压的比值的百分数；在一定气温条件下，大气中相对湿度越大，水气蒸发也就越慢，人就感受到越潮湿；在一定气温条件下，大气中相对湿度越小，水汽蒸发也就越快，人就越感到干燥．
【解答】
解：在一定气温条件下，大气中相对湿度越大，水蒸发也就越慢，人就感受到越潮湿，故当人们感到潮湿时，空气的相对湿度一定较大，但绝对湿度不一定大，故ACD错误，B正确．
故选B．
6.
【答案】
C
【考点】
热力学第一定律
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解：AB．车胎体积增大，气体对外做功，故AB错误；
CD．中午温度高于清晨，气体温度升高，内能增大，故C正确，D错误．
故选C．
7.
【答案】
B
【考点】
牛顿运动定律的应用—从运动确定受力
【解析】
货物的回复力由重力和弹簧的弹力产生．振动图像反映货物的位移随时间的变化情况，根据简谐运动的特征：F=−kx，以货物为研究对象，根据加速度的方向，由牛顿第二定律分析弹簧的弹力的变化情况．当货物的加速度方向竖直向上，而且达到最大时，弹簧对货物的弹力最大，货物对车厢底板的压力最大．当货物的加速度方向竖直向下，而且达到最大时，弹簧对货物的弹力最小，货物对车厢底板的压力最小．
【解答】
解：在a点和c点，货物的位移为零，加速度为零，底板的弹力大小等于货物的重力，在b点，加速度方向向下，底板弹力小于货物的重力，此时货物对底板的压力最小，在d点，货物的位移为负向最大，则货物的加速度为正向最大，即加速度向上最大，根据牛顿第二定律可知，货物受到的弹力最大，则货物对车厢底板的压力最大，故B正确，ACD错误．
故选B．
8.
【答案】
C
【考点】
单摆
向心力
【解析】
单摆振动时，径向的合力提供向心力，回复力等于重力沿圆弧切线方向的分力，通过平衡位置时，回复力为零，合力不为零．
【解答】
解：A．单摆运动的回复力是重力沿圆弧切线方向的分力，故A错误．
B．摆球经过平衡位置时，合力提供向心力，合力不为零，故B错误．
C．摆球经过平衡位置时所受的回复力为零，故C正确．
D．单摆振动时，速度大小在变化，根据Fn=mv2r知，向心力大小在变化，故D错误．
故选：C．
9.
【答案】
C
【考点】
单摆周期公式
【解析】
砂子逐渐减小，砂子和漏斗的重心将逐渐降低，砂子漏完后重心又升高，所以摆长先边长后变短，然后根据单摆周期公式进行判断
【解答】
解：砂子逐渐减小，砂子和漏斗的重心将逐渐降低，砂子漏完后重心又升高，所以摆长先变长后变短，根据单摆周期公式T=2πLg知，该砂摆周期先变大后变小，故C正确．
故选：C．
10.
【答案】
A,D
【考点】
理想气体的状态方程
【解析】
一定质量的理想气体，状态变化遵守气态方程PVT=C，可知T与PV成正比．而温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子平均动能越大．根据气态方向和温度的意义进行分析．
【解答】
解：AB．对于一定质量的气体，压强和体积都增大时，根据理想气体状态方程pVT=C，温度一定升高，分子热运动的平均动能一定增加，同理可知，压强和体积都减小时，其分子平均动能一定减小，故A正确，B错误；
C．对于一定质量的气体，压强增大，体积减小时，根据理想气体状态方程pVT=C，温度可能改变，分子热运动的平均动能可能改变，故C错误；
D．对于一定质量的气体，压强减小，体积增大时，根据理想气体状态方程pVT=C，温度可能增大，分子热运动的平均动能可能增大，故D正确．
故选AD．
11.
【答案】
B,C
【考点】
自由振动和受迫振动
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解：由题意知，A做自由振动，其振动周期等于其固有周期，而B、C在A产生的驱动力作用下做受迫振动，受迫振动的周期等于驱动力的周期，即等于A的固有周期，所以三个单摆的振动周期相等，故A错误，B正确；
由于C、A的摆长相等，则C的固有周期与驱动力周期相等，产生共振，其振幅比B摆大，故C正确，D错误．
故选：BC．
12.
【答案】
C,D
【考点】
简谐运动的振幅、周期和频率
简谐运动的振动图象
【解析】
由简谐运动读出周期，求出频率．根据时间与周期的关系求出在10s内质点经过的路程．根据质点的位置分析其速度和加速度．写出简谐运动的方程，求出t=1.5s和t=4.5s两时刻质点的位移大小．
【解答】
解：A．由图读出质点振动的周期T=4s，则频率f=1T=0.25Hz，故A错误；
B．一个周期内质点通过的路程是4A，则t=10s=2.5T内质点经过的路程是s=2.5×4A=10×2cm=20cm，故B错误；
C．在5s末，质点处于正向最大位移处，速度为零，加速度为负向最大，故C正确；
D．质点的振动方程为x=Asin2πTtcm=2sinπ2tcm，则当t=1.5s时，x=2sinπ2×1.5cm=2cm，当t=4.5s时，x=2sinπ2×4.5cm=2cm，t=4.5s时刻与t=1.5s时刻质点的位移相等，故D正确．
故选CD．
二、实验题
【答案】
（1）等压
（2）降低
（3）放热
（4）p1(V3−V1)−p2(V3−V2)
【考点】
气体状态变化的图象问题
热力学第一定律
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解：（1）由题图可知，气体状态从A到B的过程为等压过程；
（2）从B到C的过程中，气体发生等容变化，且压强减小，根据pVT=C（常量）知，气体的温度降低；
（3）从C到D的过程中，气体发生等压变化，且体积减小，外界对气体做功，即W>0，根据pVT=C（常量），则气体的温度降低，气体的内能减小，由ΔU=Q+W，则Q=ΔU−W<0，所以气体放热；
（4）从A→B→C→D的过程中，气体对外界所做的总功W总=p1V3−V1−p2V3−V2．
三、解答题
【答案】
从t=0到t=8.5×10−2s的时间内，质点的路程和位移分别为34cm，2cm．
【考点】
简谐运动的振幅、周期和频率
简谐运动的振动图象
【解析】
振子运动具有周期性，一个周期内通过的路程是4个振幅，则可推知8.5×10−2s，即4又4分之一周期所完成的路程．
【解答】
解：由图知，T=2×10−2s，A=2cm，质点一个周期内通过的路程为4A，
由题可知，从t=0到t=8.5×10−2s的时间内，Δt=8.5×10−2s=174T，
则质点通过的路程为174×4A=17A=34cm，质点的位移为2cm．
【答案】
活塞a移动的距离为116L，活塞b移动的距离为14L．
【考点】
理想气体的状态方程
“汽缸活塞类”模型
【解析】
将A、B两部分气体，独立的运用理性气体状态方程，联立求出气体变化的距离．
【解答】
解：b向上移动Lb，a向上移动La，两部分气体都做等压变化，设变化前后气体温度分别为T1和T2，
由盖吕萨克定律有：对A部分气体：14LST1=(14L−La)ST2，
对B部分气体：34LST1=(34L−Lb+La)ST2，
代入数据联立解 La=116L，Lb=14L．
【答案】
B球与绳之间的摩擦力与B球重力大小之比是0.2．
【考点】
单摆周期公式
自由落体运动的计算
【解析】
球A的运动是类似单摆运动，球B匀加速下降，运动具有等时性；先根据单摆周期公式得到时间，然后根据牛顿第二定律求解加速度，最后根据运动学公式列式求解．
【解答】
解：球A的运动是类似单摆运动，摆到最低点时间为：t=T4=π2Rg，
对球B由牛顿第二定律有：mg−f=ma，
根据题意有：f=kmg，
根据位移时间关系公式有：R=12at2，
联立以上四式可解得：k=1−8π2≈0.2．
【答案】
小球所在C点距水平面的高度H是g(2k+1)2t250(k=0、1、2、3⋯)．
【考点】
简谐运动的振幅、周期和频率
自由落体运动的计算
【解析】
根据题意，弹簧振子由A点从静止开始振动到第二次经过平衡位置所用时间为t秒，则有54T=t，求出弹簧振子的周期T，小球由C点同时从静止释放做自由落体运动，振子由A点同时释放，它们恰好到O点处相碰时，两者运动的时间相同．根据弹簧振子振动的周期性，确定出振子运动的时间，由运动学位移公式求出H．
【解答】
解：据题意，弹簧振子由A点从静止开始振动到第三次经过平衡位置所用时间为t秒，
则有54T=t，得到T=45t，
当振子与小球恰好到O点处相碰时，
振子运动的时间为t0=T42k+1，(k=0、1、2、3…)，
则小球所在C点距水平面的高度H是H=12gt02=g(2k+1)2t250，(k=0、1、2、3…)．