【物理】江苏省苏州市震泽中学2019-2020学年高二上学期第一次月考试题（大杨班）（解析版）(1) 16页

‎2019-2020学年第一学期江苏省震泽中学高二 第一次月考物理 一、单选题 ‎1.小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系，如图所示，此线圈与一个R=10Ω的电阻构成闭合电路，不计电路的其他电阻，下列说法正确的是（　 　）‎ A. 该交流电的电压的有效值为100V B. 该交流电的频率为50Hz C. 若将该交流电压加在阻值R=100Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率是50W D. 该交流电压瞬时值的表达式u=100sin（25πt）‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ 由图可知，该交流电的电压的最大值为100V，则有效值为，选项A错误；该交流电的周期为T=0.04s，则频率为f=1/T=25Hz，选项B错误；若将该交流电压加在阻值R=100Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率是，选项C正确；，则该交流电压瞬时值的表达式u=100sin（50πt）V，选项D错误；故选C.‎ ‎2.某理想变压器原、副线圈的匝数之比为1：10，当输入电压增加20V时，输出电压 A. 降低2V B. 增加2V ‎ C. 降低200V D. 增加200V ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】由理想变压器原、副线圈的电压比等于匝数比即，得：，即副线圈两端电压与原线圈两端电压成正比，所以有：，当输入电压增加20V时，输出电压增大200V，故D正确．‎ ‎3.如图，理想变压器原、副线圈匝数比n1：n2=2:1, V和A均为理想电表，灯泡电阻RL=6Ω,AB端电压.下列说法正确的是 A. 电流频率为50 Hz B. V的读数为24V C. A的读数为0.5A D. 变压器输入功率为6W ‎【答案】AD ‎【解析】‎ 由u1.的瞬时表达式可知，f=，A错误；理想变压器输入电压的有效值为U1=12V，由变压比关系式，可得U2=6V，V的读数为6V，B错误；变压器输出电压的有效值，A的读数为1A C错误；变压器的输入功率等于输出功率，即P1=P2=U2I2=6W，D正确．‎ ‎【考点定位】正弦式交流电表达式、有效值、功率、部分电路欧姆定律、理想变压器规律，容易题 ‎4.高压输电过程中，输电电压为U，输电功率为P，输电导线上电阻为R，则下列说法中错误的是 A. 损失功率为 B. 输电导线上的电流为 C. 电压损失为 D. 用户得到的功率为 ‎【答案】A ‎【解析】A.根据得，输电线路上的电流为： ‎ 则输电线上损耗的功率为： 故A错误，B正确；‎ C.根据部分电路欧姆定律得到： 故选项C正确；‎ D.根据能量守恒得到，用户得到功率为： 故选项D正确．‎ ‎5.如图是酒精测试仪的电路，R0是定值电阻．已知酒精气体的浓度越大，酒精气体传感器的电阻越小，则对酗酒者进行测试时 A. 酒精气体传感器电阻变大 B. 电压表示数变大 C. 电压表示数变小 D. 电路总电阻变大 ‎【答案】B ‎【解析】根据题意，酒精气体浓度变大，酒精气体传感器的电阻变小，则闭合电路的总电阻变小，根据闭合电路欧姆定律，电路中电流变大，导致电阻R0两端的电压变大，B正确．‎ 故本题选B ‎【点睛】根据酒精气体的浓度变化，可知酒精传感器的电阻变化，电路总电阻变化，电路中电流变化，导致R0两端电压变化．‎ ‎6.如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示，表示斥力，表示引力，a、b、c、d为x轴上四个特定的位置，现把乙分子从a处由静止释放，在abcd四个点中，分子加速度最大的点是 A. a B. b C. c D. d ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】根据牛顿第二定律，可知加速度与合力成正比，当分子力最大时，加速度最大，由图像可知，四个点中，点的分子力最大，即点的加速度最大，故B正确，ACD错误．‎ ‎7.一定质量的理想气体，在某一平衡状态下的压强、体积和温度分别为P1、V1、T1在另一平衡状态下的压强、体积和温度分别为P2、V2、T2下列关系正确的是（ ）‎ A. P1 =P2 ，V1 =2V2，T1 =0.5T2 B. P1 =P2 ，V1 =0.5V2，T1 =2T2‎ C. P1 =2P2 ，V1 =2V2，T1 =2T2 D. P1 =2P2 ，V1 =V2，T1 =2T2‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ 试题分析：一定质量的理想气体，其气体状态方程为P1V1/T1=P2V2/T2，当p1=p2，V1=2V2时，有T1="2" T2，所以A选项错误；当p1=p2，V1=V2/2时，有T1= T2/2，所以B选项错误；当p1=2p2，V1=2V2时，T1= 4T2,，所以C选项错误；当 p1=2p2，V1=V2时，有T1= 2T2所以D选项正确．‎ 考点：本题考查对理想气体状态方程的应用．‎ ‎8.一矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动，线圈中的感应电动势E随时间t的变化如图所示，则下列说法中正确的是（ ）‎ A. 时刻通过线圈磁通量为零 B. 时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大 C. 时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大 D. 每当电动势E变换方向时，通过线圈的磁通量的绝对值都为最大 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A.由图可知，时刻线圈的感应电动势最小为零，则磁通量的变化率也为零，所以通过线圈的磁通量为最大，故A错误；‎ B.由图可知，时刻线圈的感应电动势最大，则磁通量的变化率也为最大，所以通过线圈的磁通量为零，故B错误；‎ C.由图可知，时刻线圈的感应电动势最小为零，则磁通量的变化率的绝对值最小，故C错误；‎ D.每当电动势E变换方向时即每当电流方向变化时，线圈与磁场垂直，线圈通过中性面，此时刻磁通量的绝对值都为最大，故D正确．‎ ‎9.在图乙的电路中，通入如图甲所示的交变电流，此交变电流的每个周期内，前三分之一个周期电压按正弦规律变化，后三分之二周期电压恒定，电阻R的阻值为12Ω，电表均为理想电表，下列判断正确的是（ ）‎ A. 电压表的示数为 B. 该交变电流有效值为4V C. 电阻R一个周期内产生的热量一定大于9J D. 电流表的示数为0.5A ‎【答案】D ‎【解析】A.根据电流的热效应得到：‎ 得到电压的有效值为，电表的读数为有效值，故电压表的示数为，故A正确，B错误；‎ C.根据焦耳定律，电阻R一个周期内产生的热量为：‎ 故C错误；‎ D.电流表读数为有效值，则根据欧姆定律得到：‎ 故D正确．‎ 二、多选题 ‎10.下列说法正确的是（ ）‎ A. 知道水蒸气的摩尔体积和水分子的体积，可计算出阿伏加德罗常数 B. 扩散现象和布朗运动都说明了分子在无规则的运动 C. 随着分子间距离增大，分子引力和分子斥力都减小 D. 随着分子间距离增大，分子力一直减小 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A.固体液体的分子间距离较小，但气体分子间距离较大，故知道水蒸气的摩尔体积和水分子的体积，不可计算出阿伏伽德罗常数，故A错误；‎ B.扩散现象直接说明了分子在无规则的运动，布朗运动间接地说明了分子在无规则的运动，故选项B正确；‎ C.随着分子间距离增大，分子引力和分子斥力都减小但是分子斥力减小的更快些，所以分子间的相互作用力先表现为斥力，逐渐减小，后表现为引力，先增大再减小，故C正确，D错误．‎ ‎11.一定质量的理想气体经过一系列过程，如图所示．下列说法中正确的是：( )‎ A. 过程中，气体体积增大，压强减小 B. 过程中，气体压强不变，体积增大 C. 过程中，气体压强增大，体积变小 D. 过程中，气体内能增大，体积不变 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ a→b过程中气体的温度保持不变，即气体发生等温变化；b→c过程中，气体压强不变，温度降低；根据理想气体状态方程=C，可得=‎ ‎，由图知P-T为过原点的直线，则c→a过程中气体的体积保持不变；理想气体的内能与气体的体积无关，仅与气体物质的量和温度有关，并且温度越高气体的内能增大 ‎【详解】A、由图可知a→b过程中气体的温度保持不变，内能的变化，由图可知Pa＞Pb，根据玻意耳定律PaVa=PbVb可得Va＜Vb，即气体压强减小，体积增大，气体对外做功W,由热力学第一定律：=W+Q可知，Q,气体要吸收热量,故A正确．‎ B、由图可知b→c过程中，气体压强不变，温度降低Tb＞Tc，内能的变化，根据=，可得Vb＞Vc，即气体体积减小，外界对气体功W，气体要吸收热量Q0，故B错误．‎ C、过程中根据=C，可得=，由图知P-T为过原点的直线，可知c→a过程中气体的体积保持不变，气体发生等容变化W=0，压强增大，温度升高，内能的变化，气体要吸收热量Q，故C正确，D错误．‎ 故选AC ‎12.一矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度绕垂直于磁场方向的固定轴转动，穿过线圈的磁通量随时间变化(如图)，下列说法正确的是（ ）‎ A. 线圈转动的角速度为 B. 在时线圈中感应电动势为零 C. 在时线圈中感应电动势正在增大 D. 在时线圈中感应电动势为零 ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】根据图像可知：‎ 所以：‎ ‎，‎ 所以：‎ ‎；‎ A.由上面的分析可知线圈转动的角速度为，故A正确；‎ B. 时刻，磁通量等于零，但的变化率达最大，即感应电动势最大，故B错误；‎ C. 时刻，磁通量减小，而感应电动势却在增大，故C正确；‎ D. 时刻，磁通量最大，感应电动势为零，故D正确．‎ ‎13.如图a，理想变压器原、副线圈的匝数比为2∶1，与副线圈相连的两个灯泡完全相同、电表都为理想电表．原线圈接上如图b所示的正弦交流电，电路正常工作，闭合开关后 ‎ A. 电压表示数不变 B. 电流表示数增大 C. 变压器的输入功率增大 D. 经过灯泡的电流频率为25 Hz ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】A.电压表示数是副线圈电压，由原线圈电压决定，闭合开关后，原线圈的电压不变，所以电压表的读数不变，故A正确；‎ B.由于和电流表串联的灯泡电压不变，根据欧姆定律可知电流也不变，故B错误；‎ C.理想变压器原、副线圈功率相等，副线圈功率增大，则原线圈的功率也增大，所以变压器的输入功率增大，故C正确；‎ D.原线圈的电流频率为：‎ 经过原、副线圈的电流频率不变，经过灯泡的电流频率为，故D错误．‎ ‎14.如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1：n2=11：5，原线圈接ul=110sin100πt V的交流电，电阻R1=R2=25Ω，D为理想二极管，则 A. 通过电阻R1的电流为2A B. 二极管的反向耐压值应大于50V C. 原线圈的输入功率为大于50W D. 通过原线圈的电流为 ‎【答案】BC ‎【解析】由表达式知原线圈电压有效值为,根据 得:副线圈两端电压为,则通过电阻R1的电流为 故A错误；输出电压最大值为50V;故要使电路正常工作,反向耐压值应大于50V，故B正确；根据电流热效应,，所以R2两端的电压为，则通过R2的电流为，输出端的总功率,故输入功率也为75W，故C正确； 原线圈的电流 ,故D错误.故选BC 三、实验题 ‎15. “用油膜法估测分子的大小”实验的方法及步骤如下：‎ ‎①向体积V油＝1 mL的油酸中加酒精，直至总量达到V总＝500 mL；‎ ‎②用注射器吸取①中配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入n＝100滴时，测得其体积恰好是V0＝1 mL；‎ ‎③先往边长为30 cm～40 cm的浅盘里倒入2 cm深的水，然后将________均匀地撒在水面上；‎ ‎④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油酸膜的形状；‎ ‎⑤将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图3所示，数出轮廓范围内小方格的个数N，小方格的边长l＝20 mm.‎ 根据以上信息，回答下列问题：‎ ‎(1)步骤③中应填写：______________________________________________________；‎ ‎(2)1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V′是________mL；‎ ‎(3)油酸分子直径是________m.‎ ‎【答案】(1)痱子粉或石膏粉　(2)2×10－5 (3)4.3×10－10‎ ‎【解析】试题分析：为了清楚地看出油膜的形状应在水面上撒上痱子粉；先求出1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积，再用纯油酸的体积除以油膜的面积即得到油酸分子的直径．‎ ‎（1）为了显示水分子油膜的形状，需要在水面上撒痱子粉或石膏粉． （2）1滴酒精油酸溶液中纯油酸的体积 ‎（3）根据大于半个方格的算一个，小于半个方格的舍去，油膜形状占据的方格数大约为115个，故面积，油酸分子直径 四、计算题 ‎16.某单匝线圈面积s=0.5m2，在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动产生正弦式交流电，电动势随时间变化的函数图像如图所示，试求：‎ ‎（1）电动势的有效值 ‎（2）线圈转动的周期 ‎（3）线圈转动角速度的大小，‎ ‎（4）匀强磁场的磁感应强度的大小．‎ ‎【答案】（1）100V（2）0.04s（3）50rad/s （4）（T）‎ ‎【解析】‎ 试题分析：（1）由e-t图象得到最大值Em=100V，‎ 电动势的有效值．‎ ‎（2）由e-t图象得到周期T=0．04s．‎ ‎（3）根据得线圈转动角速度的大小．‎ ‎（4）矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势最大值为Em=NBSω，‎ 匀强磁场的磁感应强度的大小．‎ 考点：交流电 ‎【名师点睛】本题关键是根据e-t图象得到周期和最大值，要明确交流电有效值与峰值的关系是，知道矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势最大值为Em=NBSω，基础题．‎ ‎17.如图所示，一圆柱形绝热气缸竖直放置，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体．活塞的质量为m，横截面积为S，与容器底部相距h．现通过电热丝缓慢加热气体，当气体的温度为T1时活塞上升了h．已知大气压强为p0．重力加速度为g，不计活塞与气缸间摩擦．‎ ‎①求温度为T1时气体的压强；‎ ‎②现停止对气体加热，同时在活塞上缓慢添加砂粒，当添加砂粒的质量为m0时，活塞恰好回到原来位置，求此时气体的温度．‎ ‎【答案】①温度为T1时气体的压强；‎ ‎②此时气体的温度．‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】①气体对外做功 由热力学第一定律得 解得 ‎②设活塞回到原位置时，气体的温度为T2‎ 则初态 由气态方程 解得 本题考查气体内能和气体状态，改变内能的两种形式做功和热传递，分析气体状态时主要是找到初末状态的参量，列方程求解 ‎18.如图是某学习小组在空旷的场地上做“摇绳发电实验”的示意图．他们将一铜芯线像甩跳绳一样匀速摇动，铜芯线的两端分别通过细铜线与灵敏交流电流表相连．摇绳的两位同学的连线与所在处的地磁场（可视为匀强磁场）垂直．摇动时，铜芯线所围成半圆周的面积S=2m2‎ ‎，转动角速度ω=rad/s，用电表测得电路中电流 I=40μA，电路总电阻R=10Ω，取．‎ ‎（1）求该处地磁场的磁感应强度B；‎ ‎（2）从铜芯线所在平面与该处地磁场平行开始计时，求其转过四分之一周的过程中，通过电流表的电量q；‎ ‎（3）求铜芯线转动一周的过程中，电路产生的焦耳热Q．‎ ‎【答案】（1）2×10 5T （2）4×10 6C （3）7.2×10 9J ‎【解析】‎ ‎【详解】试题分析：（1）铜芯线中产生的是正弦交流电，则：‎ Im=I ‎ Em= ImR ‎ Em=BωS ‎ B=2×10 5T ‎ ‎（2）在铜芯线与地面平行开始至铜芯线转动四分之一周的过程中 E=△φ/t E=IR ‎ q=It ‎ q=4×10 6C ‎ ‎（3）铜芯线转动一周，电路中产生的焦耳热Q Q=I2RT ‎ Q=7.2×10 9J ‎ 考点：本题考查电磁感应定律 ‎19.如图所示，两平行长直金属导轨不计电阻水平放置，间距为L，有两根长度均为L、电阻均为R、质量均为m的导体棒AB、CD平放在金属导轨上．其中棒CD通过绝缘细绳、定滑轮与质量也为m的重物相连，重物放在水平地面上，开始时细绳伸直但无弹力，棒CD与导轨间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，忽略其他摩擦和其他阻力，导轨间有一方向竖直向下的匀强磁场，磁场区域的边界满足曲线方程：，单位为．CD棒处在竖直向上的匀强磁场中．现从时刻开始，使棒AB在外力F的作用下以速度v从与y轴重合处开始沿x轴正方向做匀速直线运动,在运动过程中CD棒始终处于静止状态．‎ ‎（1）求棒AB在运动过程中，外力F的最大功率；‎ ‎（2）求棒AB通过磁场区域过程中，棒CD上产生的焦耳热；‎ ‎（3）若棒AB在匀强磁场中运动时，重物始终未离开地面,且满足：，求重物所受支持力大小随时间变化的表达式．‎ ‎【答案】（1）‎ ‎（2）‎ ‎（3）①当 0