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- 2022-03-30 发布
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官渡一中高二年级2019-2020学年下学期开学考试物理试卷一、单选题1.下列说法正确的是( )A.晶体是各向异性的B.扩散和布朗运动都是分子的运动C.热量不能从低温物体传到高温物体D.在任何温度、任何压强下都遵从气体实验定律的气体定是理想气体【答案】D【解析】A.晶体有单晶体和多晶体,单晶体是各向异性,多晶体是许多单晶体杂乱无章地组合而成的,所以多晶体是各向同性,故A错误;B.扩散和布朗运动的实质是不相同的,扩散运动是分子的运动,布朗运动是固体小颗粒的运动,故B错误;C.热量可以从低温物体传到高温物体,但是会引起其他的变化,故C错误;D.理想气体是一种从实际气体中忽略次要因素,简化抽象出来的理想化模型,它是一种能够在任何条件下都能严格遵守气体实验定律的气体,故D正确。2.如右图所示电路,交流点的最大值保持不变,若提高交流电的频率,则下列说法正确的是()A.电容器上的电荷量的最大值增大B.电容器容抗增大C.电路中灯泡亮度变亮D.电路中灯泡亮度变暗【答案】C【解析】根据Q=CU,频率提高,电量不变,A错误;频率越高,电容器交流电的阻碍作用越小,BD错误、C正确.3.如图所示,导轨间的磁场方向垂直于纸面向里,当导体棒MN在导轨上向右加速滑动时,正对电磁铁A的圆形金属环B中
A.有感应电流,且B被A吸引B.无感应电流C.可能有,也可能没有感应电流D.有感应电流,且B被A排斥【答案】D【解析】导线MN向右加速滑动,导线产生的感应电动势E=BLv增大,通过电磁铁A的电流增大,电磁铁A产生的磁感应强度变大,穿过金属环B的磁通量增大,B中产生感应电流,由楞次定律可知,为阻碍磁通量的增加,感应电流方向与A中的相反,B被A排斥,向左运动;故ABC错误,D正确;故选D.4.甲、乙、丙三只阻值相同的电阻分别通以如图所示的三种电流,电流的最大值和周期相等,则三只电阻产生的热功率的比是()A.B.C.D.【答案】D【解析】设电阻为R,根据交变电流的图象可知:第一个图中,有效值为I1,根据电流热效应可知第二个图中,正弦交流电流的有效值为:第三个图中,方波电流的有效值为:I3=I0据P=I2R得三只电阻产生的热功率的比是:A.与分析不符,故A错误;B.与分析不符,故B错误;C.与分析不符,故C错误;D.与分析相符,故D正确。故选:D。5.如图所示为远距离交流输电的简化电路图.发电厂的输出电压是U,用等效总电阻是r的两条输电线输电,输电线路中的电流是I1,其末端间的电压为U1.在输电线与用户间连有一理想变压器,流入用户端的电流是I2.则()
A.用户端的电压为I1U1/I2B.输电线上的电压降为UC.理想变压器的输入功率为I12rD.输电线路上损失的电功率为I1U【答案】A【解析】试题分析:由于输电线与用户间连有一理想变压器,设用户端的电压是U2,则U1I1=U2I2,得:.故A正确;输电线上损失的电压为U-U1,故B错误;理想变压器的输入功率为U1I1.故C错误;等效总电阻是r的两条输电线输电,输电线路中的电流是I1,所以输电线是损耗的功率是:I12r.故D错误;故选A.6.如图所示,一定质量的理想气体,经过图线A→B→C→A的状态变化过程,AB的延长线过O点,CA与纵轴平行.由图线可知A.A→B过程压强不变,气体对外做功B.B→C过程压强增大,外界对气体做功C.C→A过程压强不变,气体对外做功D.C→A过程压强减小,外界对气体做功【答案】B【解析】由题图可知,A→B过程,气体体积与热力学温度成正比,则气体发生等压变化,气体压强不变,体积减小,外界对气体做功,故A错误;如图作过C点的等容线,则体积相等的情况下,C的温度高,所以C的压强一定比AB的压强大,由图可知B→C过程体积减小,温度升高,压强增大,外界对气体做功故B正确;由上面分析知,C→A过程温度不变,气体的体积增大,压强减小,气体对外界做功,故CD错误.7.如图所示,一底边为L,底边上的高也为L的等腰三角形导体线框以恒定的速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过长为2L,宽为L的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里.t=0时刻,三角形导体线框的底边刚进入磁场,取沿逆时针方向的感应电流为正,则在三角形导体线框穿过磁场区域的过程中,感应电流i随时间t变化的图线可能是()
A.B.C.D.【答案】A【解析】在0-时间内,线框进入磁场,磁通量增加,根据楞次定律知线框中感应电流方向沿逆时针方向,为正值.线框切割磁感线有效长度均匀减小,产生的感应电动势均匀减小,感应电流均匀减小.t=时,I=0.在-时间内,线框完全在磁场中运动,磁通量不变,没有感应电流产生.在-时间内,线框出磁场,磁通量减小,根据楞次定律知线框中感应电流方向沿顺时针方向,为负值.线框切割磁感线的有效长度均匀减小,产生的感应电动势均匀减小,感应电流均匀减小.t=时,I=0.故A正确,BCD错误.故选A.8.如图所示,一个倾角为α的直角斜面体静置于光滑水平面上,斜面体质量为M,顶端高度为h,今有一质量为m的小物体,沿光滑斜面下滑,当小物体从斜面顶端自由下滑到底端时,斜面体在水平面上移动的距离是( )A.B.C.D.【答案】C【解析】物体与斜面在水平方向上动量守恒,设物块的速度方向为正方向,则有运动时间相等,则有由题意可知
联立解得:故C正确,ABD错误。9.如图所示,交流发电机的矩形线圈边长ab=cd=0.4m,ad=bc=0.2m,线圈匝数N=100匝,电阻r=1Ω,线圈在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场中绕垂直于磁场的轴以ω=100πrad/s的角速度匀速转动,外接电阻R=9Ω,从图示时刻开始计时,则下列说法错误的是( )A.t=0时线圈中磁通量变化率最大B.电动势瞬时值为e=160πsin(100πt)VC.t=s时线圈中感应电动势最大D.交变电流的有效值是8πA【答案】B【解析】A.t=0时线圈平面与磁感线平行,此时感应电动势最大,则线圈中磁通量变化率最大,选项A正确,不符合题意;B.产生的感应电动势的最大值为Em=nBSω=100×0.2×0.4×0.2×100πV=160πV故电动势瞬时值表达式为e=160πcos100πtV故B错误,符合题意;
C.t=s时线圈中感应电动势e=160πcos(100π∙)V=160πV则感应电动势最大,选项C正确,不符合题意;D.产生的感应电动势的有效值为故交变电流的有效值是故D正确,不符合题意。10.如图所示,MN和PQ是电阻不计的平行金属导轨,其间距为L
,导轨弯曲部分光滑,平直部分粗糙,二者平滑连接.右端接一个阻值为R的定值电阻,平直部分导轨左边区域有宽度为d、方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场,质量为m、接入电路的电阻也为R的金属棒从高度为h处由静止释放,到达磁场右边界处恰好停止,已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为μ,金属棒与导轨垂直且接触良好,重力加速度为g。则金属棒穿过磁场区域的过程中( )A.流过金属棒的最大电流为B.通过金属棒的电荷量为C.克服安培力所做的功为mghD.金属棒产生的焦耳热为mg(h-μd)【答案】D【解析】A.金属棒滑下过程中,根据动能定理有mgh=根据法拉第电磁感应定律有Em=BLvm根据闭合电路欧姆定律有Im=联立得选项A错误;B.根据可知,通过金属棒的电荷量为,选项B错误;C.金属棒运动的全过程根据动能定理得mgh+Wf+W安=0所以克服安培力做的功小于mgh,故选项C错误;D.由Wf=-μmgd
金属棒克服安培力做的功完全转化成电热,由题意可知金属棒与电阻R上产生的焦耳热相同,设金属棒上产生的焦耳热为Q,故2Q=-W安联立得Q=选项D正确。二、多选题11.下列说法正确的是( )A.液体中的扩散现象是由分子间作用力造成的B.理想气体吸收热量时,内能都可能保持不变C.液体的饱和汽压不仅与液体的温度有关而且还与液体的表面积有关D.一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行的【答案】BD【解析】A.扩散现象是分子无规则运动表现,不是分子间作用力造成的,A错误;B.理想气体吸收热量时,即,假如还对外做功,即,如果放出的热与对外做的功相等,根据热力学第一定律可知内能可能不变,温度可能不变,B正确;C.液体的饱和汽压与液体表面积无关,C错误;D.根据热力学第二定律分析,一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行的,D正确。12.一颗子弹水平射入置于光滑水平面上的木块A并留在其中,A、B用一根弹性良好的轻质弹簧连在一起,如图所示,则在子弹打击木块A及弹簧被压缩的过程中,对子弹、两木块和弹簧组成的系统( )A.动量守恒B.机械能守恒C.动量不守恒D.机械能不守恒【答案】AD【解析】
在子弹打击木块A及弹簧被压缩的过程中,对子弹、两木块和弹簧组成的系统所受的合外力为零,则动量守恒;由于子弹射入木块时会产生热能,则系统的机械能减小,即机械能不守恒,选项AD正确,BC错误。13.如图所示,甲分子固定在坐标原点O,乙分子沿x轴运动,两分子间的分子势能E.与两分子间距离的关系如图所示.图中分子势能的最小值为一E,若两分子所具有的总能量为零,则下列说法中正确的是A.乙分子在P点(x=x2)时,加速度最大B.乙分子在P点(x=x2)时,动能为EC.乙分子在Q点(x=x1)时,处于平衡状态D.乙分子的运动范围为x≥x1【答案】BD【解析】乙分子在P点(x=x2)时,分子势能最小,可知该点分子力为零,加速度为零,即加速度最小,故A错误.乙分子在P点分子势能为-E0,两分子所具有的总能量为零,则其动能为E0,故B正确.乙分子在P点,分子势能最小,分子力为零,处于平衡状态,故C错误.当x<x1时分子势能为正,总能量为0,动能应为负,是不可能的,因此分子的运动范围为x≥x1,故D正确.故选BD.14.如图所示,水平光滑的平行金属导轨,左端与电阻R相连接,匀强磁场B竖直向下分布在导轨所在的空间内,质量一定的金属棒在垂直导轨的方向上搁在导轨上。今使棒以一定的初速度向右运动,已知棒通过位置a时的速率为va,通过位置b时的速率为vb,到位置c时棒恰好静止。设棒、导轨的电阻以及棒与导轨间的接触电阻均不计,a、b与b、c的间距相等,则金属棒在由和由的两个过程中( )A.棒运动的加速度大小相等B.通过棒横截面的电荷量相等C.棒通过a、b两位置时的速率D.回路中产生的电能【答案】BC【解析】A.金属棒从和从,棒一直减速,回路中电流一直在减小,棒受安培力
减小,故加速度减小,故A错误;B.金属棒在由与的两个过程中磁通量的变化量相同,由感应电量得通过棒横截面的电量相等,故B正确;C.由动量定理知,从从而即故有故C正确;D.产生的电能由能量守恒有所以故D错误。三、实验题探究题15.如图为“研究电磁感应现象”实验中所用器材的示意图,试回答下列问题
(1)按实验要求,将实物连成电路____;(2)在该实验中电流计G的作用是_________;(3)在产生感应电流的回路中,器材中哪个相当于电源(填字母代号)____________。【答案】(1).(2).检测感应电流的大小与方向(3).螺线管B【解析】(1)[1]实物连线如图;(2)[2]在该实验中电流计G的作用是检测感应电流的大小与方向;(3)[3]在产生感应电流的回路中,螺线管B产生感应电动势相当于电源。16.某同学用图甲所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来寻找不变量,图中CQ是斜槽,QR为水平槽,二者平滑相接,实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下,落到位于水平地面上的记录纸上,留下痕迹。重复上述操作10次,得到10个落点痕迹。然后把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,让A球仍从位置G由静止开始滚下,和B球碰撞后,A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹,重复这种操作10次。图中O是水平槽末端口在记录纸上的垂直投影点,P为未放被碰球B时A球的平均落点,M为与B球碰后A球的平均落点,N为被碰球B的平均落点。若B球落点痕迹如图乙所示,其中米尺水平放置,且平行于OP。米尺的零点与O点对齐。(1)入射球A的质量mA和被碰球B的质量mB的关系是mA________mB(选填“>”“<”或“=”)。(2)碰撞后B球的水平射程应为________cm。(3)下列选项中,属于本次实验必须测量的是________(填选项前的字母)。A.水平槽上未放B球时,测量A球平均落点位置到O点的距离B.A球与B球碰撞后,测量A球平均落点位置到O点的距离C.测量A球或B球的直径
D.测量A球和B球的质量E.测量G点相对于水平槽面的高度(4)若mv为不变量,则需验证的关系式为_____________。【答案】(1).>(2).647(64.2~65.2均可)(3).ABD(4).mA·OP=mA·OM+mB·ON【解析】(1)[1]为防止两球碰撞后入射球反弹,入射球的质量应大于被碰球的质量,即mA大于mB。(2)[2]由图乙所示可知,取所有落点中靠近中间的点读数,即可取一个最小的圆的圆心,约为64.7cm;(3)[3]两球离开轨道后做平抛运动,它们在控制的运动时间t相等,如果碰撞过程动量守恒,则:mAv0=mAv1+mBv2两边同时乘以t得:mAv0t=mAv1t+mBv2t则:mAOP=mAOM+mBON实验需要测量小球的水平位移、小球的质量,故选ABD.(4)[4]有以上分析可知,需要验证的表达式为:mA·OP=mA·OM+mB·ON17.某同学用如图所示装置探究气体做等温变化的规律:(1)在实验中,下列哪些操作不是必需的____;A.用橡胶塞密封注射器下端B.用游标卡尺测量柱塞的直径C.读取压力表上显示的气压值D.读取刻度尺上显示的空气柱长度(2)实验装置用铁架台固定,而不是用手握住玻璃管(或注射器),并且在实验中要缓慢推动活塞,这些要求的目的是____;(3)下列图像中,最能直观反映气体做等温变化的规律的是____。
A.B.C.D.【答案】(1).B(2).尽可能保证封闭气体在状态变化过程中的温度不变(3).C【解析】(1)[1]A.用橡胶塞密封注射器的下端,是为了封住一定量的气体,故A是必要的,不符合题意;B.没有必要测量柱塞的直径,由于整个过程中,截面不变,知道长度就可以,列方程时,两边把截面可以消掉,故B没必要,符合题意;C.读取压力表上显示的气压值,知道初末状态的气压值,故C是必要的,不符合题意;D.读取刻度尺上显示的空气柱长度来表示空气的体积,故D是必要的,不符合题意。(2)[2]尽可能保证封闭气体在状态变化过程中的温度不变。(3)[3]图象中直线比曲线直观,在等温变化中,P与成正比,因此画P—图象,应是一条过坐标原点的直线,故C正确,ABD错误。四、计算题18.如图甲所示,竖直平面内有边长l=0.2m的正方形线框,匝数n=100,线框总电阻R=8Ω,一范围足够大的匀强磁场,其方向垂直于线框平面,磁场的磁感应强度B按如图乙所示规律变化(磁场方向以垂直于线框平面向外为正)。求:(1)前2s内,线框产生的焦耳热;(2)t=0.5s时,线框的ab边受到的安培力大小.【答案】(1)16J;(2)20N【解析】(1)前2s内线框的感应电动势大小为解得线框产生的焦耳热解得
(2)前2s内线框中的感应电流边受到安培力的大小由题图乙可知,时磁感应强度的大小,解得19.绝热性能良好的气缸固定放置,其内壁光滑,开口向右,气缸中封闭一定质量的理想气体,活塞通过水平轻绳跨过滑轮与重物相连,已知活塞的面积为S=10cm2,重物的质量m=2kg,重力加速度g=10m/s2,大气压强P0=10×105Pa,滑轮摩擦不计.稳定时,活塞与气缸底部间的距离为L1=12cm,气缸内温度T1=300K.(1)通过电热丝对气缸内气体加热,气体温度缓慢上升到T2=400K时停止加热,求加热过程中活塞移动的距离d;(2)停止加热后,在重物的下方加挂一个2kg的重物,活塞又向右移动4cm后重新达到平衡,求此时气缸内气体的温度T3.【答案】(1)4cm(2)375K【解析】(1)加热前加热过程为等压变化可得d=4cm(2)加挂重物后由理想气体状态方程可得T3=375K20.如图所示,一质量为M的平板车B放在光滑水平面上,在其右端放一质量为m的小木块A,m<M,A、B间动摩擦因数为μ,现给A和B以大小相等、方向相反的初速度,使A开始向左运动,B开始向右运动,最后A不会滑离B,已知重力加速度为g,求:
(1)A、B最后的速度大小和方向;(2)在平板车与小木块相对滑动的过程中,B的加速度大小及A对B的冲量大小;(3)从地面上看,小木块向左运动到离出发点最远处时,平板车向右运动位移大小.【答案】(1),方向向右(2),(3)【解析】(1)由A、B系统动量守恒得:所以方向向右(2)对B,由牛顿第二定律可得对B,由动量定理可得:(3)A向左运动速度减为零时,到达最远处,设此时平板车移动的位移为s,速度为,则由动量守恒定律得:对平板车应用动能定理得:联立解得:
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