启东中学2013-2014学年高二上学期期中考试试题 物理(实验班)

启东中学2013——2014学年度第一学期期中考试高二物理试卷（实验班）一、选择题1．关于热现象和热学规律，下列说法中正确的是A．布朗运动就是液体分子或者气体分子的热运动B．第二类永动机不可能制造成功的原因是能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只能从一个物体转移到另一个物体，或从一种形式转化成另一种形式C．用活塞压缩气缸里的气体，对气体做了2.0×105J的功，若气体向外界放出1.5×105J的热量，则气体内能增加了0.5×105 JD．利用浅层海水和深层海水之间的温度差制造一种热机，将海水的一部分内能转化为机械能是可能的【答案】CD【解析】A、布朗运动是指固体微粒的无规则运动，是由液体分子撞击产生的，因此反应了液体分子的无规则运动，故A错误；B、第二类永动机不可能制造成功的原因是：热机的效率不能达到100％，故B错误；C、根据热力学第一定律得：△U=Q+W=0.5×105J，则内能增加了0.5×105J，故C正确；D、利用浅层海水和深层海水之间的温度差制造一种热机，根据能量守恒定律得知可以将海水的一部分内能转化为机械能，故D正确。

故选CD【考点】热力学第一定律；布朗运动2．下列说法中正确的是A．一定质量的理想气体在体积不变的情况下，压强p与摄氏温度t成正比B．液体的表面张力是由于液体表面层分子间表现为相互吸引所致C．控制液面上方饱和汽的体积不变，升高温度，则达到动态平衡后该饱和汽的质量增大，密度增大，压强不变D．温度可以改变某些液晶的光学性质【答案】BD【解析】A、一定质量的理想气体在体积不变的情况下，压强P与热力学温度T成正比，故A错误；B、液体间的作用力是由分子间的引力和斥力相互作用一起的，即分子作用力，故B正确；C 、温度升高时，液体分子的平均动能增大，单位时间里从液面飞出的分子数增多，所以达到动态平衡后该饱和汽的质量增大，密度增大，压强也增大，故C 错误；D 、温度、压力、电磁作用等可以改变液晶的光学性质，故D 正确。

故选BD【考点】液体的表面张力；理想气体状态方程；液晶；饱和汽与饱和汽压3．钻石是首饰和高强度钻头、刻刀等工具中的主要材料，设钻石的密度为ρ(单位为kg/m 3)，摩尔质量为M (单位为g/mol)，阿伏加德罗常数为N A 。

已知1克拉＝0.2克，则 A ．a 克拉钻石所含有的分子数为0.2×10－3 aN AMB ．a 克拉钻石所含有的分子数为aN AMC ．每个钻石分子直径的表达式为 36M ×10－3N A ρπ(单位为m)D ．每个钻石分子直径的表达式为 6MN A ρπ(单位为m) 【答案】C 【解析】a 克拉钻石的mol 数为0.2an M'=， 所含分子数A 0.2an N M=钻石的mol 体积33M 10V m /mol ρ-⨯=每个钻石分子的体积()3A A V M 10v m3N N ρ-⨯＝＝ 令钻石直径为d ，则34dv ()3 2π＝，)d m故选C【考点】阿伏加德罗常数4．劲度系数为K 的轻弹簧竖直悬挂，在其下端挂一质量为m 的砝码，然后从弹簧长度为原长处由静止释放砝码，此后 A ．砝码将做简谐振动 B ．砝码的最大速度是kmg2C ．砝码的最大加速度是2gD ．弹簧的最大势能是kg m 222【答案】AD 【解析】A 、释放的位置是运动的最高点，重力和弹力等大的位置是平衡位置，做简谐运动，故A 正确；B 、对平衡位置有mg kx =，由机械能守恒得212mgx mv =，得m a x v =B 错误； C 、最大加速度出现在最高点或者最低点，所以max a g =，故C 错误；D 、最大弹性势能出现在最低点，从最高点到最低点有机械能守恒得2222P m g E mg x k==弹，故D 正确。

故选AD 。

【考点】简谐运动；机械能守恒；5．把极细的玻璃管插入水中与水银中，如下图所示，正确表示毛细现象的是【答案】AC【解析】管径很细的管子叫做毛细管。

将毛细管插入液体内时，管内、外液面会产生高度差。

如果液体浸润管壁，管内液面高于管外液面；如果液体不浸润管壁，管内液面低于管外液面。

这种现象叫毛细现象。

因为水能浸润玻璃，故A 正确，水银不浸润玻璃，故C 正确 【考点】毛细现象6．一列简谐横波，t ＝0时刻波形如图所示，向左传播．已知t 1＝0.7s 时，P 点出现第二次波峰(0.7s 内P 点出现二次波峰)，Q 点的坐标是(－7，0)，则以下判断正确的是A ．质点A 和质点B 在t ＝0时刻位移相同 B ．t ＝0时刻，质点C 向上运动 C ．t 2＝0.9s 末，Q 点第一次出现波峰D ．t 2＝1.26s 末，Q 点第一次出现波峰 【答案】BC【解析】P 点出现第二次波峰，所以30.7s=14T ，得0.4T s =，得10/v m s Tλ==；A 、位移大小相等，方向不相等，故A 错误；B 、图示时刻，C 点的速度方向向上，故B 正确；C D 、在0.9s 内，波传播的距离是9x vt m =＝，而A 和Q 的平衡位置的距离恰好是9m ，则A 位置的波形会传播到Q 点，故C 正确D 错误。

故选BC 。

【考点】波长、频率和波速的关系7．如图甲所示，在水平面内的三个质点分别位于直角三角形ABC 的顶点上，已知AB ＝6 m ，AC ＝8 m ．t 0＝0时刻A 、B 开始振动，波动图像均如图乙所示，所形成的机械波在水平面内传播，在t ＝4 s 时C 点开始振动．则 A ．该机械波的传播速度大小为4 m/s B ．两列波相遇后，C 点振动加强 C ．该两列波的波长是2 m D ．该两列波的周期T ＝1 s 【答案】BCD 【解析】A 、两个波源中A 离C 近，所以A 波源的波形先传播到C 点，在t ＝4 s 时C 点开始振动，有82/4x mv m s t s===，故A 错误； B 、C 点到AB 的波程差为2m ，而波长为2m ，波程差是波长1倍，所以C 是加强点，故B正确；C 、由乙图直接能得到波长为2m ，故C 正确；D 、由v Tλ=得，1T s vλ==，故D 正确。

故选BCD【考点】波长、频率和波速的关系；振动图像；波的干涉图样8．在实验室可以做“声波碎杯”的实验．用手指轻弹一只酒杯，可以听到清脆的声音，测得这声音的频率为500 Hz.将这只酒杯放在大功率的声波发生器附近，操作人员通过调整其发出的声波，就能使酒杯碎掉．操作人员进行的操作是 A ．一定是把声波发生器的功率调到很大 B ．可能是使声波发生器发出了频率很高的超声波 C ．一定是同时增大声波发生器发出声波的频率和功率 D ．只是将声波发生器发出的声波频率调到500 Hz 【答案】D 【解析】当物体发生共振时，物体振动的振幅最大，甚至可能造成物体解体，将这只酒杯放在两只大功率的声波发生器之间，操作人员通过调整其发出的声波，将酒杯震碎是共振现象，而发生共振的条件是驱动力的频率等于物体的固有频率，而酒杯的固有频率为500Hz ，故操作人员一定是将声波发生器发出的声波频率调到500Hz ，故D 正确。

【考点】共振9．某校开展探究性课外活动，一同学用如图所示的装置研究气体压强、体积、温度三量之间的关系。

该同学选用导热良好的汽缸开口向下，内有理想气体，汽缸固定不动，缸内活塞可自由移动且不漏气。

把一温度计通过缸底小孔插入缸内，插口处密封良好，活塞下挂一个沙桶，沙桶装满沙子时活塞恰好静止。

现给沙桶底部钻一个小洞，细沙缓慢漏出，外部温度恒定不变，则A ．外界对气体做功，气体内能增大B ．外界对气体做功，温度计示数不变C．气体体积减小，温度计示数减小D．外界对气体做功，温度计示数增大【答案】B【解析】导热良好说明温度恒定，则气体内能不变；细沙缓慢漏出说明内部气体压强逐渐增大，则气体体积逐渐减小，所以外界对气体做功；故选B。

【考点】理想气体状态方程10．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”．该循环过程中，下列说法正确的是A．A→ B过程中，外界对气体做功B．B→ C过程中，气体分子的平均动能增大C．C→ D过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多D．D→ A过程中，气体分子的速率分布曲线不发生变化【答案】C【解析】A、A→B过程中，体积增大，气体对外界做功，A错误；B、B→C过程中，绝热膨胀，气体对外做功，温度降低，气体分子的平均动能减小，B错误；C、C→D过程中，等温压缩，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多，C正确；D、D→A过程中，绝热压缩，外界对气体做功，温度升高，气体分子的速率分布曲线发生变化，D错误。

故选C。

【考点】理想气体状态方程11．频率一定的声源在空气中向着静止的接收器匀速运动．以u表示声源的速度，V表示声波的速度(u＜V)，f表示接收器接收到的频率．若u增大，则A．f增大，V增大B．f增大，V不变C ．f 不变，V 增大D ．f 减少，V 不变【答案】B 【解析】当声源靠近接收器时，接收器收到的频率增大，或当声源远离接收器时，接收器收到的频率减小，但声波的速度不会发生变化。

故选B 。

【考点】多普勒效应12．在均匀固体介质中有两个处于同一水平直线上、相距6. 0 m 的振源A 和B .t ＝0时刻A 、B 同时开始沿竖直方向振动，图甲、乙分别是A 、B 的振动图象．t ＝0.30 s 时由A 、B 激发的两列波的振动同时传播到与A 、B 位于同一水平直线、且到它们距离相等的中点C .则A ．两列波的传播速率均为20 m/sB ．两列波的波长均为2.0 mC ．在两列波叠加的过程中，C 点为振动加强的点．D ．在两列波叠加的过程中，C 位置质点的振幅为20 cm 【答案】B 【解析】A 、两波在同一介质中传播波速相同，则有AB 2vt x =，解得ABx v 10m /s 2t=＝，故A 错误；B 、由图T=0.2s ，则波长vT 2m /s λ==，故B 正确；C 、两列波振动情况相反，波程差为零，所以C 点的振动减弱点，故C 错误；D 、由C 选项可知，C 位置质点的振幅为零，故D 错误。

故选B【考点】波长、频率和波速的关系 二、简答题13．某同学利用如图所示的装置测量当地的重力加速度．实验步骤如下：B ．用游标卡尺测量小球的直径d ；C ．用米尺测量悬线的长度l ；D ．让小球在竖直平面内小角度摆动．当小球经过最低点时开始计时，并计数为0，此后小球每经过最低点一次，依次计数1、2、3、….当数到20时，停止计时，测得时间为t ；E ．多次改变悬线长度，对应每个悬线长度，重复实验步骤C 、D ；F ．计算出每个悬线长度对应的t 2；G ．以t 2为纵坐标、l 为横坐标，作出t 2－l 图线． 结合上述实验，完成下列题目：(1)用游标为10分度(测量值可准确到0.1 mm)的卡尺测量小球的直径．某次测量的示数如图16所示，读出小球直径d 的值为________cm.(2)该同学根据实验数据，利用计算机作出图线如图所示．根据图线拟合得到方程t 2＝404.0l ＋3.5.由此可以得出当地的重力加速度g ＝________m/s 2.(取π2＝9.86，结果保留3位有效数字)(3)从理论上分析图线没有过坐标原点的原因，下列分析正确的是( ) A ．不应在小球经过最低点时开始计时，应该在小球运动到最高点时开始计时 B ．开始计时后，不应记录小球经过最低点的次数，而应记录小球做全振动的次数 C ．不应作t 2－l 图线，而应作t 2－(l －12d)图线D ．不应作t 2－l 图线，而应作t 2－(l ＋12d)图线【答案】(1)1.52 (2)9.76 (3)D 【解析】（1）由图示游标卡尺可知，主尺示数是1.5cm ，游标尺示数是2×0.1mm=0.2mm=0.02cm ， 游标卡尺示数即小球的直径d=1.5cm+0.02cm=1.52cm ；（2）由题意知，单摆的周期t T 10=，由单摆周期公式T 2=22400t =gl π，由图象得到的方程为：2t 404.0 3.5l =+，则22400g 9.76m /s 404.0π=≈；（3）单摆摆长等于摆线长度与摆球半径之和，把摆线长度作为单摆摆长，摆长小于实际摆长，t 2－l 图象不过原点，在纵轴上截距不为零，故D 正确，故选D ； 【考点】用单摆测定重力加速度14．用油膜法估测分子的大小方法及步骤如下：A ．向体积V 油＝1 mL 油酸中加酒精，直至总量达到V 总＝500 mL.B ．用注射器吸取A 中油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入n ＝100滴时，测得其体积恰好是V 0＝1 mL.C ．先往边长30～40 cm 的浅盘里倒入2 cm 深的水，然后将________加到盘的中央，让其自动扩散至均匀．D ．用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油酸膜的形状．E ．将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图所示，数出轮廓范围内正方形的个数N ，正方形边长l ＝20 mm .根据以上信息，回答下列问题．(有数值计算的问题，先用信息中字母写出表达式再代入数值并统一单位算出结果) (1)步骤C 中应填写：________.(2)1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V 纯是______ mL .(3)油酸分子直径是________ m .【答案】(1)痱子粉(或细石膏粉) (2)2×10－5(3)4.4×10－10【解析】(1)油酸在水面上扩散后，会将水面上的痱子粉推开，形成清晰地边缘 (2)5011mL=210mL 500100V V V V n =⨯=⨯⨯－油纯总 (3)2V N d l 纯＝，解得102d=4.410m V Nl=⨯－纯 【考点】用油膜法估测分子的大小 三、计算题15．一列简谐横波沿直线传播，在这条直线上相距d =1.5m 的A 、B 两点，其振动图象分别如图中甲、乙所示。