山东省曲阜师大附中高二物理下学期期中试题

曲师大附中2014-2015学年第二学期期中考试
高 二 物 理
第Ⅰ卷（选择题 共48分）
一、选择题：本大题包括12个小题，每小题4分，共48分.每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是正确的，全选对得4分，对而不全得2分，有选错或不选均得0分. 1. 根据分子动理论和热力学定律，下列说法正确的是：（ ） A. 布朗运动就是液体分子的运动
B. 布朗运动是由颗粒内分子的无规则运动引起的
C. 可以利用高科技手段，将散失到环境中的内能重新收集起来加以利用而不引起其它变化
D. 自然界中与热现象有关的宏观过程都具有方向性 2．关于固体和液体的下列说法正确的是：（ ） A ．晶体一定具有固定的熔点 B ．晶体一定具有规则的几何外形
C ．草叶上的露珠成球形是表面张力作用的结果
D ．液体表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部 3.关于理想气体，下列说法正确的是：（ ） A ．气体的温度升高，所有分子的运动速率都增大
B ．气体对容器的压强是由大量气体分子对启闭的频繁碰撞产生的
C ．一定质量的气体，分子的平均动能越大，气体压强也越大
D ．压缩理想气体是要用力，是因为分子间有斥力
4. 如图所示，甲分子固定在坐标原点O ，乙分子从无穷远处沿x 轴向O 点运动，两分子间的分子势能E P 与两分子间距离的变化关系如图所示，则乙分子：（ ） A ．由x 2到x 1过程中分子力做正功 B ．由x 2到x 1过程中分子力做负功 C ．在x=x 1时，分子力为零 D ．在x= x 2时，分子力为零
5. 已知油酸的摩尔质量为M ，密度为ρ，阿伏加德罗常数为N A ．若用m 表示一个油酸分子的质量，用V 0表示一个油酸分子的体积，则下列表达式中正确的是：（ ） A ．A N m M =
B ．A M m N =
C ．0A
M
V N ρ= D ．0A N V M ρ= 6．如图所示，一定质量的理想气体从状态A 变化到状态B 的过程中，则气体：（ ） A ．分子的平均动能不变 B ．分子的平均动能减少 C ．吸收热量
D ．放出热量
7. 如图所示，在垂直于纸面向里的范围足够大的匀强磁场中有一个 矩形闭合线圈abcd ，线圈平面与磁场垂直，O 1O 2与O 3O 4都是线圈的对称轴，应使线圈怎样运动才能使其中产生感应电流：（ ） A ．向左或向右平动 B ．向上或向下平动 C ．绕O 1O 2轴转动
D ．绕O 3O 4轴转动
8. 如图所示，电灯的灯丝电阻为Ω2，电池电动势为V 2，内阻不计，线圈匝数足够多，其直流电阻为Ω3．先合上电键K ，过一段时间突然断开K ，则下列说法中正确的有：（ ）
A ．电灯立即熄灭
B ．电灯立即先暗再逐渐熄灭
C ．电灯会突然比原来亮一下再逐渐熄灭，且电灯中电流方向与
K 断开前方向相同
D ．电灯会突然比原来亮一下再逐渐熄灭，且电灯中电流方向与
K 断开前方向相反
9. 如图所示，条形磁铁用细线悬挂在O 点。

O 点正下方固定一个水平放置的铝线圈。

让磁铁在同一竖直面内摆动。

条形磁铁在完整摆动一次的过程中，下列说法中正确的
是：（ ）
A. 线圈内感应电流的方向改变4次
B. 磁铁始终受到感应电流磁场的斥力作用
C. 磁铁所受到的感应电流对它的作用力始终是阻力
D. 磁铁所受到的感应电流对它的作用力有时是阻力有时是动力
10．将一段导线绕成图甲所示的闭合电路，并固定在水平面(纸面)内，回路的ab 边置于垂直纸面向里的匀强磁场Ⅰ中。

回路的圆形区域内有垂直纸面的磁场Ⅱ，以向里为磁场Ⅱ的正方向，其磁感应强度B 随时间t 变化的图象如图乙所示。

用F 表示ab 边受到的安培力，以水平向右为F 的正方向，能正确反映F 随时间t 变化的图象是( )
11．如图所示，边长为l 的等边三角形闭合金属框架abc ，处于垂直框架平面向里的匀强磁场中，磁感强度为B ．顶点a 在磁场边界上，现使线框从图示位置以速度v 0匀速向右运动，bc 边始终与边界线平行，直到bc 边与边界重合的过程中，下列说法正确的是：（ ）
A ．感应电流为逆时针方向
B ．bc 边所受安培力不变
C ．感应电动势的最大值为Blv 0
D ．感应电动势的平均值为02
Bl v
12. 如图，光滑斜面的倾角为θ，斜面上放置一矩形导体线框abcd ，ab 边的边长为L 1，bc
边的边长为L 2，线框的质量为m ，电阻为R ，线框通过绝缘细线绕过光滑的滑轮与重物相连，重物质量为M ，斜面上ef 线（ef 平行底边）的右方有垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度为B ，如果线框从静止开始运动，进入磁场的最初一段时间是做匀速运动的，且线框ab 边始终与底边平行，则下列说法正确的是：（ ） A ．线框进入磁场前运动的加速度为
m
mg Mg θ
sin -
B ．线框进入磁场时匀速运动的速度为
1
）sin （BL R
mg Mg θ-
C ．线框做匀速运动的总时间为R
mg Mg L B )sin (2
1
2θ-
D ．该匀速过程产生的焦耳热为2）sin （L mg Mg θ-
第II 卷（共52分）
二.本题共2个小题，共 10分.
13.（6分）在“用油膜法估测分子大小”实验中，油酸酒精溶液浓度为每104
mL 溶液中有纯油酸7mL ．用注射器测得1mL 上述溶液为70滴．把一滴该溶液滴人盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔在玻璃板上描出油酸的轮廊，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如图所示．坐标中正方形方格的边长为1cm ，试求： （1）油酸膜的面积S= cm 2
；
（2）每滴油酸酒精中含有纯油酸的体积V= mL ；
14.（4分）某同学在做“用油膜法估测分子大小”的实验中，计算出的分子直径结果明显偏大，可能是由于
A ．油酸未完全散开
B ．油酸中含有大量酒精
C ．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格
D ．求每滴体积时，lmL 的溶液的滴数误多计了10滴
三.解答题：（本大题包括4小题，共42分.解答应写出必要的文字说明，方程式和重要的演算步骤，只写最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.） 15．(8分)在某高速公路发生一起车祸，车祸系轮胎爆胎所致．已知汽车行驶前轮胎内气体压强为2.5 atm ，温度为27℃，爆胎时胎内气体的温度为87℃，轮胎中的空气可看作理想气体．
(l)求爆胎时轮胎内气体的压强；
(2)从微观上解释爆胎前胎内压强变化的原因；
16. （12分）一定质量的理想气体从状态A 变化到状态B ，再变化到状态C ，其状态变化过
程的p -V 图象如图所示。

已知该气体在状态A 时的温度为27℃。

(1)试求气体在状态B 、C 时的温度。

(2)试求气体从状态A 到状态C 的过程中内能的变化量。

3)该气体从状态B 到状态C 的过程中，对外做功为200J ，那么气体从状态A 到状态C 的过程中传递的热量是多少？是吸热，还是放热？
17.（8分）如图所示，用硬质导线做成一个半径为r 的圆环，圆环的电阻为R ,ab 为圆环的一条直径．在ab 的左侧有磁感应强度B 均匀减小的磁场，变化率
B
k t
∆=∆，磁场方向垂直圆环平面向里。

求： （1）感应电流的方向； （2）感应电流的大小；
（3）图中a 、b 两点间的电压的大小。

18. (14分)如图所示，一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内，导轨间距l ＝0.5 m ，左端接有阻值R ＝0.3 Ω的电阻．一质量m ＝0.1 kg ，电阻r ＝0.1 Ω的金属棒MN 放置在导轨上，整个装置置于竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B ＝0.4 T ．金属棒在水平向右的外力作用下，由静止开始以a ＝2 m/s 2
的加速度做匀加速运动，当金属棒的位移x ＝9 m 时撤去外力，棒继续运动一段距离后停下来，已知撤去外力前后回路中产生
的焦耳热之比Q 1∶Q 2＝2∶1.导轨足够长且电阻不计，金属棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触．求： (1)金属棒在匀加速运动过程中，通过电阻R 的电荷量q ； (2)撤去外力后回路中产生的焦耳热Q 2；
(3)外力做的功W F.
高二物理期中考试题
物理答题纸
一、选择题：（本大题包括12个小题，每小题4分，共40分.每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是正确的，全选对得4分，对而不全得2分，有选错或不选均得0分）.
13.（1）；（2）；（3）
14.
三.解答题：
高二物理期中考试题答案及评分标准
一、选择题：（本大题包括12个小题，每小题4分，共48分.每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是正确的，全选对得4分，对而不全得2分，有选错或不选均得0分）.
13. (每空2分)（1）118至130均可；（2）5-101⨯；（3）-10108⨯ 14. AC （漏选得2分，错选不得分）
15．解析：(l)气体作等容变化，由查理定律得：
1
212
P P T T = ① …………………… （2分）
11273T t =+ 22273T t =+ ②……………………………………………（1分） 代入已知量P 1 = 2.5 atm t 1 = 27℃ t 2 = 87℃
由①②③得：P 2 ＝3 atm ……………………………………………………… （2
分）
(2) 气体体积不变，分子密集程度不变，温度升高，分子平均动能增大，导致气体压强增大．
…………………………………………（3
分）
16. 解析：(l)设气体在状态A 、B 、C 时的热力学温度分别为T A 、T B 、T C ，则有：
可得：T A =273+27=300（K ）………………………………………………………………（1分）
气体从状态A 到状态B ，由查理定律得：A B
A B
P P T T =
①……………………………… （1分）
解得：T B =100K （或173B t =-℃）……………………………………………………… （1分）
气体从状态B 变化到状态C ，由盖· 吕萨克定律得：C
B B C
V V T T =
② …………… （1分）
解得：T C = 300K （或27C t =℃）……………………………………………………… （1分）
(2)该理想气体在状态A 和状态C 的温度相等，故气体从状态A 到状态C 的过程中内能的变化量
△U = 0 ……………………………………………………………………… （3分）
(3)该理想气体从状态A 到状态C 的过程中，内能的变化量△U = 0，W = - 200J ．由热力学第一定律△U = W + Q 得：Q = - W =
200J …………………………………………………（3分）
故该理想气体从状态A 到状态C 的过程中吸热，吸收的热量为200J ……………… （1分）
17. 解析：（1）线圈中的感应电流方向为顺时针）……………………………………… （2分）
（2）由法拉第电磁感应定律可知，E = 221
222
Bs B r k r t t ππ∆∆==∆∆ ……………… （2分）
感应电流： R
r k I 22
π= ………………………………………………………… （2
分）
（3）由闭合电路欧姆定律得 ab 两点间的电势差为：U =2
E =|14k πr 2
| ……… （2分）
18．解析：(1)设金属棒匀加速运动的时间为Δt ，回路的磁通量的变化量为ΔΦ，回路中
的平均感应电动势为E ，由法拉第电磁感应定律得：E ＝ΔΦ
Δt
①………………………………… （2分）
其中ΔΦ＝B lx ② ……………………………………………………………… (1分)
设回路中的平均电流为I ，由闭合电路欧姆定律得：I ＝E
R ＋r
③…………… (1
分)
则通过电阻R 的电荷量为q ＝I Δt ④ ………………………………………… (1分)
联立①②③④式，得q ＝
Blx
R ＋r
代入数据得q ＝4.5 C ………………………………………………………………… (1分)
(2)设撤去外力时金属棒的速度为v ，对于金属棒的匀加速运动过程，由运动学公式得： v 2
＝2a x ⑤ ……………………………………………………………………… (1
分)
设金属棒在撤去外力后的运动过程中克服安培力所做的功为W，由动能定理得：
W＝0－1
2
m v2 ⑥…………………………………………………………………… (1
分)
撤去外力后回路中产生的焦耳热：Q2＝－W ⑦………………………………… (1分)
联立⑤⑥⑦式，代入数据得Q2＝1.8 J ⑧………………………………………… (1分)
(3)由题意知，撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Q1∶Q2＝2∶1，
可得Q1＝3.6 J ⑨……………………………………………………………………(2分)
在金属棒运动的整个过程中，外力F克服安培力做功，由功能关系可知W F＝Q1＋Q2 ⑩(1分)
由⑧⑨⑩式得W F＝5.4 J ………………………………………………………………(1分)。