2020-2021学年河北省保定市第一中学高二下学期期中考试 物理
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一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分,每小题只有一个选项符合题目要求。
1.关于原子核的衰变,下列说法正确的是( )
A.碘131的半衰期是8天,20g碘131经过24天后还有5g未衰变
B.用化学反应改变放射性元素的存在状态,可以实现对衰变快慢的控制
C.衰变为,经过3次衰变,2次衰变
D.、和三种射线中,射线的电离能力最强,射线的穿透能力最弱
2.如图所示,用光电管可以控制电路中的电流,为阴极,为阳极。利用光照强度一定、波长为的黄光照射,电路中的饱和电流为,已知K的金属材料逸出功为,下列说法正确的是( )
A.若增大该黄光的光照强度,则电路中的饱和电流将大于
B.与之间的电压越大,光电子的最大初动能就越大
C.从逸出的光电子最大初动能为
D.改用红光照射,电路中一定也产生电流
3.如图所示,一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A。其中,A→B和C→D为等温过程,B→C和D→A为绝热过程(气体与外界无热量交换)。这就是著名的“卡诺循环”、下列说法正确的是( )
A.A→B过程中,气体从外界吸热并全部用来对外做功,所以违反了热力学第二定律
B.B→C过程中,气体分子的平均动能减小
C.C→D过程中,单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数减少
D.D→A过程中,气体分子的速率分布曲线不发生变化
4.一坐在火车上的同学在火车进站前发现铁路边有等距电线杆,于是从某根电线杆经过他面前(可视为该同学与电线杆相遇)时开始计时,同时记为第1根电线杆,5s时第10根电线杆恰好经过他面前,火车在25s时停下,此时恰好有1根电线杆在他面前。若火车进站过程做匀减速直线运动,则火车速度为0时,在地面前的电线杆的根数为( )
A.第18根B.第22根C.第25根D.第26根
5.如图所示为位于瑞士的世界上最大的人工喷泉——日内瓦喷泉,已知该喷泉竖直向上喷出,喷出时水的速度为53 m/s,喷嘴的出水量为0.5 m3/s,不计空气阻力,则空中水的体积应为(g取10 m/s2)( )
A.2.65 m3
B.5.3 m3
C.10.6 m3
D.因喷嘴的横截面积未知,故无法确定
6.宇航员的训练、竞技体育的指导、汽车的设计等多种工作都会用到急动度的概念。急动度j是加速度变化量与发生这一变化所用时间的比值,即,它的方向与物体加速度变化量的方向相同。一物体从静止开始做直线运动,其加速度a随时间t的变化关系如图,则该物体在( )
A.s时急动度是1B.s时和s时急动度等大反向
C.3s~5s内做加速运动D.0~5s内速度方向改变
二、多项选择题:本题共2小题,每题6分,共12分,每小题有多个选项符合题目要求。全选对的得6分,选对但不全的得3分,有错选的得0分。
7.下列说法正确的是( ).
A.气体很容易充满整个容器,这是分子间存在斥力的宏观表现
B.若两个分子间的势能增大,则一定是克服分子间的相互作用力做功
C.两个物体的内能相同,则它们的温度一定相同
D.由于液体表面层分子间距离大于液体内部分子间的距离,液体表面层分子间表现为引力,所以液体表面具有收缩的趋势
8.甲、乙两个物体沿同一直线运动,甲做匀速运动,乙做初速度为零的匀加速运动,它们位置x随时间t的变化如图所示,当时,甲、乙相距最远,AB是乙的图线与t轴交点的切线。则( )
A.甲、乙相距最远距离是18m
B.乙的加速度大小是2m/s2
C.在时,甲、乙相遇
D.
三、非选择题:共64分
9.(8分)某同学“研究匀变速直线运动规律”,安装好实验装置后进行实验, ,该同学得到如图所示的纸带.
(1)该同学实验过程中纸带的______(填“左”或“右”)端与小车相连;
(2)下列操作中正确的有_______(填选项前代号)
A.在释放小车前,小车要靠近打点计时器
B.打点计时器应放在长木板的有滑轮一端
C.应先接通电源,后释放小车
D.电火花计时器应使用4-6V交流电源
(3)实验中打点计时器使用的交流电频率为50Hz,相邻两个计数点之间有4个点未画出,测出纸带上x1=1.2cm、x2=1.6cm、x3=2.0cm、x4=2.4cm、x5=2.8cm、x6=3.2cm则该物体运动的加速度a=____m/s2,打下A点时,物体的速度vA=______m/s.
10.(9分)伽利略在《两种新科学的对话》一书中,讨论了自由落体运动和物体沿斜面运动的问题,提出了这样的猜想:物体沿斜面下滑是一种匀变速直线运动,同时他还运用实验验证了其猜想。某校物理兴趣小组依据伽利略描述的实验方案,设计了如图所示的装置,探究物体沿斜面下滑是否做匀变速直线运动。
(1)实验时,让滑块从某一高度由静止沿斜面下滑,并同时打开装置中的阀门,使水箱中的水流到量筒中;当滑块碰到挡板的同时关闭阀门(整个过程中水流可视为均匀稳定的)。改变滑块起始位置的高度,重复以上操作。该实验探究方案是利用量筒中收集的水量来测量______的。
(2)下表是该小组测得的有关数据,其中s为滑块从斜面的不同高度由静止释放后沿斜面下滑的距离,y为相应过程量筒收集的水量。分析表中数据,根据_____,可以得出滑块沿斜面下滑是做匀变速直线运动的结论。
本实验误差的主要来源有:水从水箱中流出不够稳定,还可能来源于_____ 等。(只要求写出一种)
11.(11分)如图是简易水银开关温度报警装置,其原理是:导热性能良好的竖直均匀细管中装有水银,当温度升高时,水银柱上升,使电路导通,蜂鸣器发出报警声。开始空气柱温度为27°C时,长度L1为20cm,水银柱上表面与导线下端的距离L2为12cm,管内水银柱高h为4cm,大气压强p0为76cmHg。(忽略温度升高时水银、玻璃管等发生的微小形变)
(1)当空气柱温度达到多少时,蜂鸣器会报警?
(2)若要使该装置在123°C时开始报警,至少应该再往管内注入多高的水银柱?
12.(14分)航空母舰上装有帮助飞机起飞的弹射系统.已知飞机在跑道上加速时能产生的最大加速度为5.0m/s2,当飞机的速度达到50m/s时才能离开航空母舰起飞.设航空母舰处于静止状态.问:
(1)若要求该飞机滑行160m后起飞,弹射系统必须使飞机具有的初速度至少多大?
(2)若航空母舰上不装弹射系统,设航空母舰甲板长为160m,为使飞机仍能从此舰上正常起飞,这时可以先让航空母舰沿飞机起飞方向以某一速度匀速航行,则这个速度至少多大?
13.(22分)众所周知,重庆是交通比较容易堵塞的一个城市,在《2017年第一季度中国主要城市交通分析报告》,重庆在容易堵塞的城市中排名第六,假设在某公路的十字路口,红灯拦停了很多汽车,拦停的汽车排成笔直一列,最前面的一辆汽车的前端刚好与路口停车线相齐,相邻两车的前端之间的距离均为l=6.0m,若汽车起动时都以a=2.5m/s2的加速度作匀加速运动,加速到v=10.0m/s后做匀速运动通过路口.该路口亮绿灯时间t=40.0s,而且有按倒计时显示的时间显示灯. 另外交通规则规定:原在绿灯时通行的汽车,红灯亮起时,车头已越过停车线的汽车允许通过.请解答下列问题:
(1)若绿灯亮起瞬时,所有司机同时起动汽车,问有多少辆汽车能通过路口?
(2)第(1)问中,不能通过路口的第一辆汽车司机,在时间显示灯刚亮出“3”时开始刹车做匀减速运动,结果车的前端与停车线相齐时刚好停下,求刹车后汽车加速度大小.
(3)事实上由于人反应时间的存在,绿灯亮起时不可能所有司机同时起动汽车.现假设绿灯亮起时,第一个司机迟后=0.90s起动汽车,后面司机都比前一辆车迟后0.5s起动汽车,在该情况下,有多少辆车能通过路口?
参考答案
1.C
【详解】
A.碘131的半衰期是8天,20g碘131经过24天即3个半衰期后还有未衰变,选项A错误;
B.半衰期与外界因素无关,用化学反应改变放射性元素的存在状态,其半衰期不会发生变化,选项B错误;
C.设发生n次衰变,m次衰变,根据电荷数和质量数守恒,则有
,
解得
,
选项C正确;
D.、和三种射线中,射线的电离能力最强,射线的穿透能力最强,选项D错误;
故选C。
2.A
【详解】
A.能发生光电效应的光的光照强度决定了出射光电子的多少,光照强度越大,单位时间内打出的光电子数就越多,饱和电流就越大,故A正确;
B.光电子的最大初动能的大小,与电压大小无关,故B错误;
C.从逸出的光电子最大初动能是
故C错误;
D.只有入射光的频率大于金属的极限频率时,才能发生光电效应,红光的频率小于黄光的频率,所以用黄光照射可以发生光电效应,用红光就不一定能发生光电效应,故D错误。
故选A。
3.B
【详解】
A.A→B过程中,温度不变内能不变,故气体从外界吸热并全部用来对外做功,该过程必然有外界的作用,因此产生了其他影响,不违背热力学第二定律,A错误;
B.B→C为绝热过程,体积增大对外做功,由热力学第一定律可知,内能减小温度降低,故气体分子的平均动能减小,B正确;
C.C→D过程,温度不变,体积减小压强增大,从微观上来看,单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多,C错误;
D.D→A为绝热过程,体积减小,外界对气体做功,故内能增大,温度升高,分子平均动能增大,气体分子的速率分布曲线会发生变化,D错误。
故选B。
4.D
【详解】
设相邻两根电线杆之间的距离为l,根据逆向思维,将火车的运动看做为做初速度为零的匀加速直线运动,运动时间为25s,取为一个周期,则每个周期内所走位移之比为1:3:5:7:9,第5个周期内的位移为9l,则总位移为
即总共有26根电线杆,所以在地面前的电线杆的根数为第26根,D正确ABC错误。
故选D。
5.B
【详解】
喷出的水做竖直上抛运动,水的流速,
水在空中停留的时间:,即水在空中停留时间为,
处于空中的水的体积为,故选项B正确.
点睛:本题关键是对水在空中运动的整个过程运用位移公式列式求解出总时间,然后根据体积与流量关系公式列式求解.
6.A
【详解】
A.a-t的图像斜率表示急动度,s时急动度与0~1s时间内的急动度相等,由图像可得斜率为1,所以A正确;
B.s时和s时,斜率相同,故急动度相同,所以B错误;
C.3s~5s内加速度为负值,则物体做加速度反向增大的减速运动,所以C错误;
D.与时间轴所围面积为物体的速度变化量,故0~5s内始终为正值,故速度方向不变,所以D错误;
故选A。
7.BD
【详解】
A.气体很容易充满整个容器,这是分子热运动的宏观表现,故A错误;
B.若两个分子间的势能增大,一定是克服分子间的相互作用力做功,故B正确;
C.物体的内能是物体内所有分子无规则热运动的分子动能和分子势能的总和;宏观上影响内能的因素是物质的量、物体的体积和物体的温度.两个物体内能相同,则它们的温度不一定相同,故C错误;
D.由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离,液面分子间表现为引力,所以液体表面具有收缩的趋势,故D正确。
故选BD。
8.AC
【详解】
B.由题意可知,甲物体的x-t解析式为
乙物体的x-t解析式为
当
时,甲、乙相距最远,即此时甲和乙的速度相等,即甲物体的图像与AB直线的斜率相等,由图可得,AB直线的斜率为
所以甲做匀速运动的速度为8m/s,即
同理结合图像,可得对于乙物体
,
B错误;
A.由题意可知,当
时,甲、乙相距最远,所以对于物体甲,此时物体甲的位置为
乙的位置为
所以此时甲、乙相距最远距离是18m,A正确;
C.由图像可知,当
时,甲、乙两物体在同一位置,即两物体此时相遇,C正确;
D.由A选项分析可得
联立两式可得,当两物体在同一位置时
D错误。
故选AC。
9.(1)左; (2分) (2)AC; (2分) (3)0.4(2分), 0.14. (2分)
【分析】
根据相等时间内的位移逐渐增大,确定小车与纸带的哪一端相连;为了提高纸带的利用率,同时为了使打点稳定,使用打点计时器时要先接通电源,后释放纸带;根据匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度,可以求出打下A点时小车的瞬时速度,根据逐差法可以算出小车的加速度;
【详解】
解:(1)因为相等时间内的位移越来越大,可知纸带的左端与小车相连;
(2)A、在释放小车前,小车要靠近打点计时器,从而增加有效点的个数,故A正确;
B、打点计时器应放在长木板的没有滑轮的一端,故B错误;
C、应先接通电源,待打点稳定后再释放小车,故C正确;
D、电火花计时器应使用应使用220V的交流电源,故D错误;
故选AC;
(3)相邻点间还有4个点未画出,因此相邻计数点之间的时间间隔为T=0.1s.
根据得:,代入数据得:;
匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度,因此有:;
故答案为(1)左;(2)AC;(3)0.4,0.14
10.时间(3分) 在实验误差范围内,是一常数(3分) 斜面摩擦不均匀(或水量测量不准确、滑块开始下滑和开始流水不同步、滑块停止下滑和停止流水不同步等。)(3分)
【分析】
关于初速度为零的匀变速运动,位移与时间的二次方成正比,由于水是均匀稳定的流出,水的体积和时间成正比,所以该实验只要验证位移与体积的二次方是否成正比,就可验证该运动是否匀变速直线运动。
【详解】
(1)关于初速度为零的匀变速运动,位移与时间的二次方成正比,由于水是均匀稳定的流出,水的体积和时间成正比,所以量筒中收集的水量可以间接的测量时间。(2)验证该运动是否匀变速直线运动,关键看位移与时间的二次方是否成正比,即看位移与体积的二次方是否成正比。所以根据在误差的范围内是一常数,可以得出滑块沿斜面下滑是做匀变速直线运动的结论。(3)本实验误差的主要来源有:斜面摩擦不均匀(或水量测量不准确、滑块开始下滑和开始流水不同步、滑块停止下滑和停止流水不同步等。)
【点睛】
解决该问题的关键是明确实验原理,根据流入量筒水的量与时间成正比,将时间问题转化为为水量问题,本题是考查学生创新能力的好题。
11(11分)1.(1)207°C;(2)8cm
【详解】
(1)温度升高时,管内气体做等压变化,有
(1分)
其中
,(1分)
(1分)
解得
(1分)
即时,蜂鸣器会报警。
(2)以为压强单位,设加入水银柱,在时会报警,有:
(2分)
其中
(1分)
(1分)
(1分)
(1分)
解得
(1分)
12.(14分)(1)30m/s;(2)250m;(3)10m/s.
【详解】
设经弹射系统帮助起飞时初速度为v0
(1)由公式得 (2分)
m/s(2分)
(2)设航母匀速航行速度为v1
则飞机做初速度为v1的匀加速直线运动
飞机加速至起飞用时
(2分)
t时间内航母前进距离
(2分)
飞机前进距离
(2分)
(2分)
代入数据得
或(舍)
所以,航母速度至少为10m/s.(2分)
13.(22分)(1)64辆;(2)1.47m/s2;(3)34辆
【解析】
(1) 汽车加速时间s(2分)
40.0 s时间, 汽车能行驶的位移m (2分)
(2分)
根据题意, 能有64辆汽车通过路口. (2分)
(2) 记t 0 =" 3.0" s , 当计时灯刚亮出“3”时, 第65辆汽车行驶的位移
m [2分]
此时汽车距停车线的距离:x2 = 64l-x1 =" 34" m [2分]
第65辆车刹车的加速度:m/s2[2分]
(3) 设能通过k辆汽车, 则第k辆汽车能通过路口要满足:
[4分]
数据代入后解得(2分)
所以能通过25辆汽车. [2分]
次数
1
2
3
4
5
6
7
s(m)
4.5
3.9
3.0
2.1
1.5
0.9
0.3
V(mL)
90
84
72
62
52
40
23.5
5.6
5.5
5.8
5.5
5.6
5.6
5.4
河北省保定市六校2022-2023学年高二物理下学期期中考试试卷(Word版附答案): 这是一份河北省保定市六校2022-2023学年高二物理下学期期中考试试卷(Word版附答案),共13页。试卷主要包含了选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
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