黑龙江省哈尔滨市第十三高级职业中学高二物理上学期期末试卷含解析

黑龙江省哈尔滨市第十三高级职业中学高二物理上学期期末试卷含解析
一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意
1. 如图所示，A、B两物体相距s=7m，物体A以v A=4m/s 的速度向右匀速运动，而物体B此时的速度v B=10m/s，只在摩擦力作用下向右做匀减速运动，加速度a=﹣2m/s2，那么物体A追上物体B所用的时间为（）
A．7 s B．8 s C．9 s D．10 s
参考答案：
B
【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的速度与时间的关系．
【分析】假设经过时间t，物块A追上物体B，根据位移时间公式结合几何关系列式求解即可．
【解答】解：物体A做匀速直线运动，位移为：x A=v A t=4t
物体B做匀减速直线运动减速过程的位移为：x B=v B t+at2=10t﹣t2
设物体B速度减为零的时间为t1，有t1==5s
在t1=5s的时间内，物体B的位移为x B1=25m，物体A的位移为x A1=20m，由于x A1＜x B1+S，故物体A未追上物体B；
5s后，物体B静止不动，故物体A追上物体B的总时间为：t总===8s
故选：B．
2. 闭合电路的一部分导线在磁场中做切割磁感线运动，下面说法正确的是（）
A 导体中一定有感应电动势
B 导体中一定有感应电流
C 导体一定受到与运动方向相反的磁场作用力
D 以上说法均不正确
参考答案：
AB
3. （多选题）图甲为一列简谐横波在t=2s时的波形图，图乙为介质中平衡位置在x=2m处的质点的振动图象，P、Q分别是平衡位置为x=1.5m和x=3.5m的质点．则下列说法正确的是（）A．波的传播方向向左
B．波速为1m/s
C．质点P、Q运动的速度大小始终相等
D．0～2s内，质点Q沿y轴正方向运动
参考答案：
ABC
【考点】波长、频率和波速的关系；横波的图象．
【分析】由振动图象读出t=2时刻x=2m处的质点的振动方向，判断波的传播方向．由波动图象读出波长，由振动图象读出周期，可求出波速．分析波动过程，根据时间与周期的关系，判断Q点的运动方向．
【解答】解：A、由乙图读出，t=2s时刻平衡位置在x=2m处的质点速度方向向下，则由波形的平移法可知，这列波向左传播．故A正确．
B、由图知：λ=4m，T=4s，则波速为v==1m/s．故B正确．
C、P、Q分别是平衡位置为x=1.5m和x=3.5m的质点，二者之间的距离是S=2m=λ，可知二者振动的步调总是相反，所以运动的速度总是大小相等，方向相反．故C正确；
D、图甲为一列简谐横波在t=2s时的波形图，由图可知，在t=2s时刻，x=3.5m的质点Q位于负的最
大位移与平衡位置之间，可知，在t=2s之前的个周期多一点的时间内质点Q一直y轴负方向运动．故D错误；
故选：ABC
4. 下列关于波的说法中，正确的是()
A．次声波比超声波更容易发生明显的衍射现象
B．海啸发生后尚未到达海岸边，沿海渔民没有反应，但狗显得烦噪不安，这是因为次声波传播速度比超声波大
C．当声源相对于观察者匀速远离时，观察者听到的声音的音调可能变高，也可能变低D．发生多普勒效应的原因是因为声源的频率发生了变化
参考答案：
A
5. （单选）如果X是P的同位素，而且它们分别发生了如下的衰变：，
，则下列说法正确的是（）
A．X的质量数和P的质量数相等
B．Y的质子数比Q的质子数多
C．X的中子数和P的中子数相等
D．Z是R的同位素
参考答案：
D
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 一电容器原来带有2.0×10-8C的电量,它的电容为20pF.如果给它再增加1.0×10-8C的电量,则两板间电压为__ V, 若将它们带电量减为零, 则它的电容为___ __ F。

参考答案：
7. 某同学测量玻璃砖的折射率，准备了下列器材：激光笔、直尺、刻度尺、一面镀有反射膜的平行玻璃砖.如图所示，直尺与玻璃砖平行放置，激光笔发出的一束激光从直尺上O点射向玻璃砖表面，在直尺上观察到A、B两个光点，读出OA间的距离为20.00cm，AB间的距离为5.77cm，测得图中直尺到玻璃砖上表面距离d1=10.00cm，玻璃砖厚度d2=5.00cm.玻璃的折射率n= ，光在玻璃中传播速度v= m/s(光在真空中传播速度c=3.0×108m/s，tan30o=0.577).
参考答案：
1.41
2.12×108
8. 下图是根据是根据实验数据做出的U—I图象，由图可知，电源电动势E= V，内阻r = Ω参考答案：
9. 图示为奥斯特在1820年做过的一个实验，他将一根直导线平行地放在小磁针的上方，当给导线通以电流时，小磁针发生如图所示的偏移，则导线中的电流方向为沿导线向
________________（填“左”或“右”）。

参考答案：
右
10. 一闭合线圈有50匝，总电阻R＝2.0Ω，穿过它的磁通量在0.1s内由8×10－3Wb增加到1.2×10－2Wb，则线圈中的感应电动势E＝，线圈中的电流强度I＝。

参考答案：
2 V 1A
11. 把一量程6 mA、内阻100 Ω的电流表改装成欧姆表，线路如右图所示，现备有如下器材：A.电源E＝3 V(内阻不计)；B.变阻器0～100 Ω；C.变阻器0～500 Ω；D.红表笔；E.黑表笔；
(1)变阻器选用________．
(2)红表笔接________端，黑表笔接________端．
(3)电流表2 mA刻度处换成电阻刻度，其电阻值应为________．（2分）
参考答案：
(1)C(2)N M(3)1 000 Ω
12. 如图是一种手机电池的标签，在所标的注意事项中，“防止电池短路”是为了避免电池短
路时电流过大，损坏电源。

该电池的电动势为 V，结合对物理量单位的分析可
知，标签中的“容量”所表示的是物理学中的（填“电流”、“电功
率”、“电容”、“电荷量”或“热量”等）。

参考答案：
3.7 电荷量
13. 如图所示，两个点电荷A和B，电荷量分别为
q1＝－9.0×10－9C、q2＝2.7×10－8C，彼此相距r＝6 cm，在其连线中点处放一半径为1 cm的金属球
壳，则球壳上感应电荷在球心O处产生的电场强度大小为______________.
（静电力常量为）
参考答案：
3.6×105 N/C
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. (10分)“玻意耳定律”告诉我们：一定质量的气体．如果保持温度不变，体积减小，压强
增大；
“查理定律”指出：一定质量的气体，如果保持体积不变，温度升高．压强增大；请你
用分子运动论的观点分别解释上述两种现象，并说明两种增大压强的方式有何不同。

参考答案：
一定质量的气体．如果温度保持不变，分子平均动能不变，每次分子与容器碰撞时平均作用
力不变，而体积减小，单位体积内分子数增大，相同时间内撞击到容器壁的分子数增加，因
此压强增大，（4分）
一定质量的气体，若体积保持不变，单位体积内分子数不变，温度升高，分子热运动加
剧，对容器壁碰撞更频繁，每次碰撞平均作用力也增大，所以压强增大。

（4分）
第一次只改变了单位时间内单位面积器壁上碰撞的分子数；而第二种情况下改变了影响
压强的两个因素：单位时间内单位面积上碰撞的次数和每次碰撞的平均作用
力。

（2分）
15. (12分)物质是由大量分子组成的，分子有三种不同的聚集状态：固态、
液态和气态。

物质处于不同状态时各有不同的特点和物理性质。

试回答下列问
题：
(1)如图所示，ABCD是一厚度均匀的由同一种微粒构成的圆板。

AB和CD是互相垂直的两
条直径，把圆板从图示位置转过90°后电流表的示数发生了变化，已知两种情况下都接触良
好，由此可判断圆板是晶体。

(2)在化学实验中发现，把玻璃管的断裂口放在火焰上烧熔，它的尖端就变圆，这是什么
缘故?
(3)如下图是氧分子在不同温度(O℃和100℃)下
的速度分布规律图，由图可得出哪些结论?(至少答
出两条)
参考答案：
(1) (4分) 单； (2) (4分) 熔化玻璃的表面层存表面张力作用下收缩到最小表面积，从而使断裂处尖端变圆；(3)①(2分)一定温度下，氧气分子的速率呈现出“中间多，两头少”的分布规律；②(2分)温度越高，氧气分子热运动的平均速度越大(或温度越高氧气分子运动越剧烈)。

四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 某同学在进行“用油膜法估测分子的大小”的实验前，查阅数据手册得知：油酸的摩尔质量M＝0.283kg·mol－1，密度ρ＝0.895×103kg·m－3.若100滴油酸的体积为1mL，则1滴油酸所能形成的单
分子油膜的面积约是多少？(取NA＝6.02×1023 mol－1，球的体积V与直径D的关系为结果保留一位有效数字)
参考答案：
答案：1×101 m2
17. 处在激发态的氢原子向能量较低的能级跃迁时会发出一系列不同频率的光，称为氢光谱。

氢光谱线的波长λ可用公式表示：，式中R是常数，k、n为自然数。

（1）氢原子发出的光照射某种金属进行光电效应实验，n＝2，k＝1时发出的光照射，遏止电压的大小为 U1 ；n＝∞，k＝2时发出的光照射，遏止电压的大小为U2。

已知电子电荷量的大小为 e，真空中的光速为 c，求：普朗克常量h和该种金属的逸出功w0。

（2）光子除了有能量，还有动量。

动量表达式，h为普朗克常量。

处于n＝2激发态的质量为M的氢原子以速度v0运动，向基态k=1跃迁时，沿v0方向向前辐射一个光子，辐射光子后，氢原子的质量仍为M，求辐射光子后的氢原子的速度。

参考答案：（1）由n＝2→k＝1跃迁时，波长倒数，对应的光子能量……（1分）
n＝∞→k＝2跃迁时，波长的倒数，对应的光子能量
……（1分）
……（1分）
解得：……（1分）
……（1分）
（2）……（1分）
……（2分）
18. （20分）如图所示，一容器左侧装有活门，右侧装有活塞B，一厚度可以忽略的隔板M将容器隔成a、b两室，M上装有活门。

容器、隔板、活塞及活门都是绝热的。

隔板和活塞可用销钉固定，拔掉销钉即可在容器内左右平移，移动时不受摩擦作用且不漏气。

整个容器置于压强为P0、温度为T0的大气中。

初始时将活塞B用销钉固定在图示的位置，隔板M固定在容器PQ处，使a、b两室体积都等于V0；、关闭。

此时，b室真空，a室装有一定量的空气（容器内外气体种类相同，且均可视为理想气体），其压强为4P0/5，温度为T0。

已知1mol空气温度升高1K时内能的增量为C V，普适气体常量为R。

1.现在打开，待容器内外压强相等时迅速关闭（假定此过程中处在容器内的气体与处在容器外的气体之间无热量交换），求达到平衡时，a室中气体的温度。

2.接着打开，待a、b两室中气体达到平衡后，关闭。

拔掉所有销钉，缓慢推动活塞B直至到过容器的PQ位置。

求在推动活塞过程中，隔板对a室气体所作的功。

已知在推
动活塞过程中，气体的压强P与体积V之间的关系为＝恒量。

参考答案：
解析：
1．设a室中原有气体为，打开K1后，有一部分空气进入a室，直到K1关闭时，a 室中气体增加到，设a室中增加的气体在进入容器前的体积为，气体进入a室的过程中，大气对这部分气体所作的功为
（1）
用T 表示K1关闭后a室中气体达到平衡时的温度，则a室中气体内能增加量为
（2）
由热力学第一定律可知
（3）
由理想气体状态方程，有
（4）
（5）
（6）
由以上各式解出
（7）
2．K2打开后，a室中的气体向b室自由膨胀，因系统绝热又无外界做功，气体内能不变，所以温度不变（仍为），而体积增大为原来的2倍．由状态方程知，气体压强变为
（8）关闭K2，两室中的气体状态相同，即
，，，且（9）
拔掉销钉后，缓慢推动活塞B，压缩气体的过程为绝热过程，达到最终状态时，设两室气体的压强、体积和温度分别为、、、、、，则有
（10）
（11）
由于隔板与容器内壁无摩擦，故有
（12）
由理想气体状态方程，则有
（13）
（14）
因
（15）
由（8）～（15）式可得
（16）
（17）
在推动活塞压缩气体这一绝热过程中，隔板对a室气体作的功W等于a室中气体内能的增加，即
（18）由（6）、（17）和（18）式得
（19）。