2017-2018学年黑龙江省齐齐哈尔市第八中学高二3月月考物理试题 解析版 10页

‎2017-2018学年黑龙江省齐齐哈尔市第八中学高二3月月考物理试题 解析版 一．选择题（本题共12小题，其中1-8题为单选，9-12题为多选。）‎ ‎1. 关于布朗运动，下列说法中正确的是(　　)‎ A. 说明了悬浮颗粒做无规则运动的剧烈程度与温度无关 B. 观察时间越长，布朗运动越显著 C. 布朗运动是组成固体微粒的分子无规则运动 D. 布朗运动反映了液体分子无规则的运动 ‎【答案】D ‎【解析】布朗运动是固体小颗粒的运动，不是固体颗粒分子的运动，布朗运动是液体分子无规则运动的反映，悬浮颗粒做无规则运动的剧烈程度与温度有关，温度越高，分子运动越剧烈，与时间无关，D正确．‎ ‎2. 一闭合矩形线圈abcd绕垂直于磁感线的固定轴OO′匀速转动，线圈平面位于如图甲所示的匀强磁场中．通过线圈内的磁通量Φ随时间t的变化规律如图乙所示，下列说法正确的是(　　)‎ A. t1、t3时刻线圈中感应电流方向改变 B. t1、t3时刻通过线圈的磁通量变化率最大 C. t2、t4时刻线圈中磁通量最大 D. t2、t4时刻线圈中感应电动势最小 ‎【答案】A ‎【解析】时刻通过线圈的磁通量最大，而磁通量的变化率等于零，线圈中感应电流方向改变，A正确B错误；时刻磁通量为零，线圈与磁场平行，磁通量变化率最大，产生的感应电动势最大，线圈中感应电流方向没有改变，CD错误．‎ ‎【点睛】本题关键抓住感应电动势与磁通量是互余关系，即磁通量最大，感应电动势最小；而磁通量最小，感应电动势最大．‎ ‎3. 如图所示，单匝矩形线圈abcd处在磁感应强度为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场中，以恒定的角速度ω绕ab边转动，线圈所围面积为S，线圈的总电阻为R.t=0时刻线圈平面与纸面重合，且cd边正在离开纸面向外运动．则(　　)‎ A. 时刻t线圈中电流的瞬时值i=cosωt B. 线圈中电流的有效值I=‎ C. 线圈中电流的有效值I=‎ D. 线圈消耗的电功率 ‎【答案】B ‎【解析】交流电的最大值；从中性面开始计时；故时刻t线圈中电流的瞬时值，A错误；线圈中电流的有效值，B正确C错误；线圈消耗的电功率，D错误．‎ ‎4. 如图表示一交流随时间变化的图像，此交流的有效值为(　)‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】试题分析：根据有效值的定义求解．取一个周期时间，将交流与直流分别通过相同的电阻，若产生的热量相同，直流的电流值，即为此交流的有效值．‎ 设交流电电流的有效值为I，周期为T，电阻为R。则，解得，C正确．‎ ‎5. 如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1,R1=20Ω,R2=30Ω,C为电容器，已知通过R1的正弦交流电如图乙所示，则(　　)‎ A. 交流电的频率为0．02Hz B. 电阻R2的功率约为6．67W C. 原线圈输入电压的最大值为 D. 通过R3的电流始终为零 ‎【答案】B ‎【解析】根据变压器原理可知原副线圈中电流的周期、频率相同，周期为0.02s、频率为50Hz，A错误；由图乙可知通过的电流最大值为、根据欧姆定律可知其最大电压为，再根据原副线圈的电压之比等于匝数之比可知原线圈输入电压的最大值为200V，根据正弦交流电的峰值和有效值关系并联电路特点可知电阻的电流有效值为，电阻的电功率为，B正确C错误；因为电容器有通交流、阻直流的作用，则有电流通过和电容器，D错误．‎ ‎6. 一个密闭的钢管内装有空气，在温度为27℃时，压强为1atm，若温度上升到127℃，管内空气的压强为(　　)‎ A. atm B. atm C. atm D. atm ‎【答案】A ‎【解析】试题分析：气体发生等容变化，应用查理定律求出气体的压强，然后分析答题．‎ 以气体为研究对象，气体状态参量：‎ ‎，由查理定律得，即：，解得，A正确．‎ ‎7. 如图所示，两端开口的均匀玻璃管竖直插入水银槽中，管中有一段水银柱h1封闭一定质量的气体，这时管下端开口处内外水银面高度差为h2，若保持环境温度不变，当外界压强增大时，下列分析正确的是(　　)‎ A. h2变长 B. h2变短 C. h1下降 D. h1上升 ‎【答案】C ‎【解析】试题分析：当外界压强增大时，管内封闭气体的压强增大，气体发生等温变化，分析管内封闭气体体积的变化，即可作出判断．‎ 对于管内封闭气体的压强可得，也可以有，则知，不变，则不变；当外界压强增大时，管内封闭气体压强p增大，根据玻意耳定律可知气体的体积减小，则下降，C正确．‎ ‎8. 如图所示，一导热性良好的汽缸内用活塞封住一定量的气体(不计活塞与缸壁摩擦)，温度升高时，改变的量有(　　)‎ A. 活塞高度h B. 汽缸高度H C. 气体压强p D. 弹簧长度L ‎【答案】B ‎【解析】试题分析：气缸内的气体做等压变化，根据理想气体状态方程可以判断，温度升高时，体积增大气缸下落，结合牛顿第二定律判断气缸的受力情况．‎ ‎9. 下列说法正确的是(　　)‎ A. 在分子相互远离的过程中，分子引力和斥力都减小 B. 当分子力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大 C. 温度高的物体平均动能一定大，内能也一定大 D. 当分子间的距离增大时，分子力可能减小 ‎【答案】ABD ‎【解析】在分子相互远离的过程中，分子引力和斥力都减小，A正确；当分子力表现为斥力时，分子距离减小，斥力做正功，分子势能增大，B正确；内能包括分子动能和分子势能，温度高，分子平均动能大，但分子势能不一定大，内能不一定大，C错误；分子力与分子距离关系比较复杂，当分子间距离增大时，分子力不一定减小，也可能增大，D正确．‎ ‎10. 某气体的摩尔质量为M，摩尔体积为V，密度为ρ，每个分子的质量和体积分别为m和V0，则阿伏加德罗常数NA可表示为(　　)‎ A. NA= B. NA= C. NA= D. NA=‎ ‎【答案】AB ‎............‎ ‎11. 一定质量的气体的状态经历了如图所示的ab、bc、cd、da四个过程，其中bc的延长线通过原点，cd垂直于ab且与水平轴平行，da与bc平行，则气体体积在(　　)‎ A. ab过程中不断减小 B. bc过程中保持不变 C. cd过程中不断减小 D. da过程中保持不变 ‎【答案】BC ‎【解析】试题分析：ab过程气体发生等温过程，由玻意耳定律分析体积的变化；bc过程，根据b、c两点与绝对零度连线，分析其斜率变化，判断体积变化，斜率越大，体积越小；cd过程是等压变化，由盖•吕萨克定律分析体积的变化．‎ ab过程气体发生等温过程，压强减小，由玻意耳定律分析可知，气体的体积变大，故A错误；bc过程，b与绝对零度-273℃连线的斜率等于c与绝对零度-273℃连线的斜率，则b状态气体的体积等于c状态气体的体积，则bc过程中体积不变，B正确；cd过程是等压变化，温度降低，由盖•吕萨克定律分析可知体积减小，C正确；过d点的斜率大于过a点的斜率，则d点的体积小于a点的体积，da过程体积增大，D错误．‎ ‎12. 如图所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L1和L2，输电线的等效电阻为R，开始时，开关S断开，当S接通时，以下说法中正确的是(　　)‎ A. 副线圈两端M、N的输出电压减小 B. 原线圈中的电流增大 C. 通过灯泡L1的电流减小 D. 副线圈输电线等效电阻R上的电压降增大 ‎【答案】BCD ‎【解析】变压器的输出电压由输入的电压和变压器的匝数比决定，由于输入的电压和变压器的匝数比都不变，所以变压器的输出电压也不变，即副线圈两端M、N的输出电压不变，A错误；由于副线圈的输出电压不变，当S接通时，副线圈的电阻减小，所以总的电流变大，所以副线圈输电线等效电阻R上的电压增大，根据电流与匝数成反比可知，由于变压器的匝数比不变，所以副线圈的电流变大时，原线圈的电流也就要变大，BD正确；由于副线圈的输出电压不变，副线圈输电线效电阻R上的电压增大，所以灯泡的电压减小，通过灯泡的电流减小，C正确．‎ ‎【点睛】和闭合电路中的动态分析类似，可以根据副线圈电阻的变化，确定出总电路的电阻的变化，进而可以确定总电路的电流的变化的情况，再根据电压不变，来分析其他的原件的电流和电压的变化的情况．‎ 二、填空题 ‎13. 如图所示，粗细均匀的竖直倒置的U形管右端封闭，左端开口插入水银槽中，封闭着两段空气柱1和2。已知h1=16cm,h2=12cm，外界大气压强P0=76cmHg。则空气柱1的压强为__________cmHg，空气柱2的压强为__________cmHg。‎ ‎【答案】 (1). 60cmHg (2). 、72cmHg ‎【解析】空气柱1的压强与左端水银柱的压强之和等于大气压强，故；空气柱2的压强等于右端水银柱的压强与空气柱1压强之和，故。‎ ‎14. 一定质量的气体，在体积不变的条件下，温度由0 ℃升高到10 ℃时，其压强的增量为Δp1，当它由100 ℃升高到200 ℃时，其压强的增量为Δp2，则Δp1与Δp2之比是_______ .‎ ‎【答案】1:10‎ ‎【解析】等容变化，所以有，故解得；‎ 三、计算题 ‎15. 如图所示是一个交流发电机的示意图．线框abcd处于匀强磁场中，已知ab=bc=10cm，B=1T，线圈匝数n=100，线圈电阻r=5Ω，外电路负载电阻R=5Ω，线圈以600r/min的转速匀速转动．求：‎ ‎（1）线圈转动过程中感应电动势的最大值；‎ ‎（2）从如图示位置开始，感应电动势的瞬时表达式；‎ ‎（3）从如图示位置开始经1/60秒时，安培表和电压表的读数；‎ ‎（4）从如图所示位置开始转过90°角的过程中，线圈上产生的热量；‎ ‎（5）从如图所示位置开始转过90°角的过程中，流过灯泡的电荷量；‎ ‎（6）线圈转过一周外力所做的功。‎ ‎【答案】见解析 ‎【解析】（1）感应电动势最大值为；‎ ‎（2）电动势瞬时值表达式：‎ ‎（3）电表显示的是有效值，故安培表的读数为，‎ 电压表读数为；‎ ‎（4）磁通量的变化量；流电的周期：；‎ 线圈转过的角度；用时 平均电动势；‎ 故线圈上产生的热量为；‎ ‎（5）设从图示位置开始，转过90°角的过程中的通过电阻R电荷量为q，则：，又，‎ 解得；‎ ‎（6）线圈匀速转动一周的过程中，整体回路产生的热量，‎ 联立解得；由能量守恒可知，外力做功；‎ ‎16. 一小型水电站输出的电功率为20KW，输电线总电阻为5Ω，如果发电机输出电压为400V，求：‎ ‎（1）若用变压器将电压升为2000V电压输电，则输电导线上损失电功率又为多少？‎ ‎（2）用2000V输电时，若用户得到的电压为220V，求所使用理想升压变压器和降压变压器的原副线圈匝数比各为多少？‎ ‎【答案】（1）500W（2）1:5，1‎ ‎【解析】试题分析：根据求出输电的电流，再根据求输电导线上损失的电功率，再根据电压与匝数成正比求原副线圈匝数比．‎ ‎（1）根据，可知输送电流为，‎ 解得输电线上损耗的功率为 ‎（2）升压变压器； ‎ 降压变压器原线圈电压；‎ 所以 ‎17. 如图所示，上端开口的光滑圆柱形汽缸竖直放置，截面积为40 cm2的活塞将一定质量的气体和一形状不规则的固体A封闭在汽缸内．在汽缸内距缸底60 cm处设有a、b两限制装置，使活塞只能向上滑动．开始时活塞搁在a、b上，缸内气体的压强为p0(p0=1.0×105Pa为大气压强)，温度为300 K．现缓慢加热汽缸内气体，当温度为330 K时，活塞恰好离开a、b；当温度为360 K时，活塞上升了4 cm.g取10 m/s2求：‎ ‎（1）活塞的质量；‎ ‎（1）物体A的体积．‎ ‎【答案】（1）4kg（2）640cm3‎ ‎【解析】设物体A的体积为ΔV，气体的状态参量为：‎ T1=300K，p1=1.0×105Pa，V1=60×40-ΔV； ‎ T2=330K，p2=(1.0×105+)Pa，V2=V1； ‎ T3=360K，p3=p2，V3=64×40-ΔV． ‎ 气体从状态1到状态2为等容过程： ‎ 代入数据得m=4kg ‎ 气体从状态2到状态3为等压过程： ‎ 代入数据得ΔV=640cm3． ‎ ‎ ‎