精品解析：湖南省长沙市第一中学高二下学期期中物理试题

长沙市第一中学高之第二学期期中考武

物理

时量：75分钟  满分：100分

一、单选题（本题共6小题，每小题4分，共24分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确）

1. 关于分子动理论和物体的内能，下列说法正确的是（　　）

A. 悬浮微粒的无规则运动并不是液体分子的运动，间接地反映了固体分子运动的无规则性

B. 在生产半导体器件时，需要在纯净半导体材料中掺入其他元素，可以在高温条件下通过分子的扩散来完成

C. 分子间的引力和斥力相等时，分子势能一定为零

D. 分子间距离变大时，分子势能可能先变大再变小

2. 下列说法不正确的是（　　）

A. 非晶体沿各个方向的物理性质都是一样的，所以常见的金属是非晶体

B. 同种物质也可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现，天然石英是晶体，而熔化以后再凝固的石英玻璃就是非晶体

C. 电冰箱通电后可以从低温物体吸热，向高温物体放热，这不是自发的过程，必须开动冰箱的压缩机，所以没有违背热力学第二定律

D. 普朗克假设组成黑体的振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值的整数倍，成功的解释了黑体辐射的实验规律

3. 如图所示，宽的有界匀强磁场，纵向范围足够大，磁场方向垂直于纸面向里。现有一群正粒子从点以相同的速率在纸面内沿不同方向进入磁场，若粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径为，则（　　）

A 右边界处有粒子射出

B. 右边界处有粒子射出

C. 左边界处有粒子射出

D. 左边界处有粒子射出

4. “电磁炮”是利用电磁力对弹体加速的新型武器，具有速度快效率高等优点，如图是“电磁炮”的原理结构示意图。光滑水平导轨电阻不计，宽为L，在导轨间有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B，“电磁炮”弹体总质量为m，其中弹体在轨道间的电阻为R，可控电源的内阻为r，电源的电压能自行调节，以保证电源为加速弹体提供的电流恒为I，不计空气阻力，则（　　）

A. 弹体做加速度越来越小的加速运动

B. 弹体从静止加速到v经历时间为

C. 弹体从静止加速到v，运动的位移为

D. 弹体从静止加速到v，电源提供的总能量为

5. 北京奥运场馆的建设体现了“绿色奥运”的理念。国家体育馆“鸟巢”隐藏着一座年发电量比较大的太阳能光伏发电系统，假设该发电系统的输出电压恒为250V，通过理想变压器向远处输电，如图，所用输电线的总电阻为8Ω，升压变压器T1原、副线圈匝数比为1∶16，下列说法正确的是（　　）

A. 若该发电系统输送功率为1×105W，则输电线损失的功率为5×103W

B. 若该发电系统输送功率为1×105W，用户获得220V电压，则降压变压器T2原、副线圈的匝数比为200:11

C. 若用户消耗功率减少，则升压变压器T1输出电压U2减小

D. 若用户消耗功率增加，则用户电路两端电压U4增大

6. 如图所示，竖直放置的两根足够长的光滑金属导轨相距L，导轨的两端分别与电源（串有一滑动变阻器R）、定值电阻R0、电容器（电容为C，原来不带电）和开关S相连。整个空间充满了磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨平面向外的匀强磁场。一质量为m、电阻不计的金属棒ab横跨在导轨上。已知电源电动势为E、内阻为r，不计导轨的电阻。当S接1，滑动变阻器R调到某一阻值时，金属棒ab在磁场中恰好保持静止。当S接2后，金属棒ab从静止开始下落，下落距离h时达到稳定速度。重力加速度为g，下列正确的是（　　）

A. 当S接1时，滑动变阻器接入电路的阻值

B. 当S接2时，金属棒ab达到稳定时的速度大小为

C. 当S接2时，金属棒ab从静止开始到刚好达到稳定速度所经历的时间为

D. 若将ab棒由静止释放的同时将S接到3，经过时间t，电容器的带电量为

二、多选题（本大题共4小题，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）

7. 下列说法正确的是（　　）

A. 如图1所示实验表明，大量的豆粒对秤盘的频繁碰撞对秤盘产生了一个持续的均匀的压力

B. 如图2所示，“饮水小鸭”“喝”完一口水后，直立起来，直立一会儿，又会慢慢俯下身去，再“喝”一口，如此循环往复，是因为吸收了察觉不到的空气的能量，才能使小鸭能够持续工作下去

C. 如图3所示，水黾可以停在水面是因为水黾的密度比水小，所以能漂浮在水面上

D. 如图4所示，水不浸润玻璃，所以在细管中液面会上升，水浸润塑料，所以在细管中液面会下降

8. 如图甲所示为电磁继电器自动双向开关，当中通过电流较小时，电磁铁磁性弱，A与B接线柱接通；当中通过的电流增大到一定数值时，C与B接线柱接通。图乙为应用电磁继电器和光敏电阻实现路灯自动开、关的电路图，虚线框内为电磁继电器接入电路时的符号（M、N两接线柱分别与电磁继电器中接线柱A或C连接）。R为光敏电阻（光敏电阻阻值随光照强度增大而减小），为可调电阻，为保护电阻。开关S闭合，在光线暗时对路灯L供电，光线亮时对路灯L断电并同时接通LED。下列说法中正确的是（　　）

A. 为使电路正常工作，图甲中电磁继电器的C接线柱应与图乙中M接线柱连接

B. 为更好的节能环保，天色更暗时对路灯自动供电，可将的阻值调小

C. 随着电池使用，电池电动势降低，内阻增大，路灯在天色更（亮）时就会自动供电

D. 当LED出现断路故障时，电磁继电器将不能正常工作

9. 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、D后再回到状态A。其中，和为等温过程，和为绝热过程。下列说法正确的是（　　）

A. 过程中，气体吸收的热量等于气体对外界做的功

B. 过程中，单位时间内单位面积上器壁碰撞的分子数变多

C. 过程中，单位时间内单位面积上器壁碰撞的分子数变少

D. 过程中气体对外做的功与过程中外界对气体做的功相等

10. 如图所示，在坐标系中，第一象限内充满着两个匀强磁场和，为分界线，在磁场中，磁感应强度为，方向垂直于纸面向里；在磁场中，磁感应强度为，方向垂直于纸面向外，点坐标为。一质量为、电荷量为的带正电粒子从点沿轴负方向射入磁场，经过一段时间后，粒子恰能经过原点；不计粒子重力，。则下列说法正确的是（　　）

A. 粒子经过点时。速度方向沿轴正方向

B. 粒子从到经历的路程与粒子的速度大小无关

C. 粒子运动的速度可能为

D. 粒子从点运动到点的最短时间为

三、实验题（本大题共2小题，共14分）

11. 某同学通过图甲所示的实验装置，利用玻意耳定律来测定一颗形状不规则的石子的体积。

实验步骤：

①将石块装进注射器，插入活塞，再将注射器通过软管与传感器A连接；

②移动活塞，通过活塞所在的刻度读取了多组气体体积，同时记录对应的传感器数据；

③建立直角坐标系。

（1）在实验操作中，下列说法正确的是___________。

A．图甲中，传感器A为压强传感器

B．在步骤①中，将注射器与传感器A连接前，应把注射器活塞移至注射器最右端位置

C．操作中，不可用手握住注射器封闭气体部分，是为了保持封闭气体的温度不变

D．若实验过程中不慎将活塞拔出针筒，应立即将活塞插入注射器继续实验

（2）为了在坐标系中获得直线图像，若取轴为，则轴为___________（选填“”或“”）。

（3）选择合适的坐标后，该同学通过描点作图，得到图像如图乙所示（、已知），若传感器和注射器连接处的软管容积为，则石块的体积为___________。

12. 小明用实验观测光电效应现象，已知普朗克常量。

（1）实验中加入反向电压，探究遏止电压与入射光频率的关系，请同学们在图甲中把电路图补充完整___________；

（2）实验中测得的遏止电压与入射光频率之间的关系如图乙所示，则金属物的截止频率___________Hz，逸出功___________J（保留3位有效数字）；

（3）如果实验中入射光的频率，则产生的光电子的最大初动能___________J（保留3位有效数字）。

四、计算题（本大题共3小题，13题10分，14题14分，15题18分，共42分）

13. 如图所示，内部带有加热装置的绝热汽缸质量为M，用绝热活塞封闭一定质量的气体，用绳将活塞和汽缸竖直悬挂在空中，汽缸顶部有卡环，汽缸内部长为2L，活塞质量为m、面积为S，开始气体温度为300K，活塞到缸底的距离为1.5L，加热电阻丝的电阻为R，启动后电流为I，气体缓慢升温，经时间t气体温度变为450K， 大气压强为p0，重力加速度为g，活塞的厚度不计．求：

①当温度升高到360K时活塞到缸底的距离；

②气体温度由300K升高到450K的过程中内能的增加量.

14. 如图所示，一个粗细均匀、导热良好的形细玻璃管竖直放置，A端封闭，端开口。玻璃管内通过水银柱封闭、两段气体，气体下端浮有一层体积、质量均可忽略的隔热层，各段长度如图所示。已知大气压强，环境温度为。

（1）通过加热器对气体加热，使其温度升高到，求部分气体的长度。

（2）保持气体温度不变，以为轴将玻璃管缓慢旋转至水平状态，则玻璃管内剩余水银柱的总长度为多少？

15. 如图所示，间距为的平行光滑导轨由水平部分和倾角为的斜面部分平滑连接而成。整个导轨上有三个区域存在匀强磁场，且磁感应强度大小均为，其中Ⅰ区磁场垂直于水平导轨但方向未知，Ⅱ区磁场方向竖直向下，Ⅲ区磁场下边界位于斜面底端且方向垂直于斜面向下，Ⅰ区宽度足够大，Ⅱ区和Ⅲ区的宽度均为。除Ⅰ区和Ⅱ区之间的导轨由绝缘材料制成外，其余导轨均由电阻可以忽略的金属材料制成且接触良好。两根质量均为、电阻均为的金属棒垂直于水平部分的导轨放置，初始时刻a棒静置于Ⅰ区、b棒静置于Ⅱ区和Ⅲ区间的无磁场区。水平导轨左侧接有电源和电容为的电容器，斜面导轨上端接有阻值为的电阻，且斜面上还固定着一根绝缘轻弹簧。当单刀双掷开关S接“1”对电容器充满电后，切换至“2”，电容器连通a棒，a棒会在Ⅰ区达到稳定速度后进入Ⅱ区，然后与无磁场区的b棒碰撞后变成一个联合体，联合体耗时穿越Ⅲ区后继续沿斜面向上运动并把弹簧压缩到最短，然后联合体和弹簧都被锁定，已知锁定后的弹簧弹性势能。不计联合体从水平面进入斜面的能量损失，忽略磁场的边界效应。则

（1）Ⅰ区磁场方向（“竖直向上”或“竖直向下）和即将出Ⅲ区时联合体所受的安培力大小；

（2）a棒通过Ⅱ区时，a棒上产生的焦耳热；

（3）电源的电动势E。