【物理】江苏省宿迁市泗洪姜堰高级中学2019-2020学年高二上学期期末考试试题（解析版） 16页

‎2020年泗洪姜堰高级中学高二年级第一学期期末考试 物理试卷 一、单选题（本大题共8小题，共24．0分）‎ ‎1.如图描绘的是一颗悬浮微粒受到周围液体分子撞击的情景．关于布朗运动，下列说法正确的是 A. 布朗运动就是液体分子的无规则运动 B. 液体温度越低，布朗运动越剧烈 C. 悬浮微粒越大，液体分子撞击作用的不平衡性表现的越明显 D. 悬浮微粒做布朗运动，是液体分子的无规则运动撞击造成的 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】布朗运动是悬浮在液体表面的固体颗粒的无规则运动，是液体分子的无规则运动的表现，选项A错误； 液体温度越高，布朗运动越剧烈，选项B错误； 悬浮微粒越小，液体分子撞击作用的不平衡性表现得越明显，选项C错误； 悬浮微粒做布朗运动，是液体分子的无规则运动撞击造成的，选项D正确；故选D.‎ ‎【点睛】悬浮在液体中固体小颗粒做布朗运动是液体分子对小颗粒的碰撞的作用力不平衡引起的，液体的温度越低，悬浮小颗粒的运动越缓慢，且液体分子在做永不停息的无规则的热运动．固体小颗粒做布朗运动说明了液体分子不停的做无规则运动．‎ ‎2.已知阿伏伽德罗常数为，油酸的摩尔质量为M，密度为．则一个油酸分子的质量可表示为 A. B. C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】分子的质量等于摩尔质量除以阿伏加德罗常数，则有，A正确．‎ ‎3.关于下列实验及现象的说法，正确的是 A. 图甲说明薄板是非晶体 B. 图乙说明气体速率分布随温度变化而变化，且 C. 图丙说明气体压强的大小既与分子动能有关也与分子的密集程度有关 D. 图丁说明水黾受到了浮力作用 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．图甲说明薄板具有各向同性，多晶体和非晶体都具有各向同性，说明薄板可能是多晶体，也可能是非晶体，故A错误；‎ B．图乙看出温度越高，各速率区间分子数占总分子数的百分比的最大值向速度大的方向迁移，可知 T2＞T1‎ 故B错误；‎ C．如图丙可以说明，气体压强的大小既与分子动能有关，也与分子的密集程度有关，故C正确；‎ D．水黾停在水面上的原因是水黾受到了水的表面张力的作用，故D错误。‎ 故选C。‎ ‎4.如图，一端开口、另一端封闭的玻璃管水平放置，管内用水银柱封闭了一定量的气体．按图示方式缓慢旋转玻璃管至竖直状态，该气体的（　　）‎ A. 压强增大，体积减小 B. 压强减小，体积减小 C. 压强增大，体积增大 D. 压强减小，体积增大 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】水平位置时的气体的压强：P1=P0；开口向上的竖直位置的压强：P2=P0+ρgh；可知随向上竖起的过程中，气体的压强增大，体积减小，故A正确，BCD错误；故选A．‎ ‎5.如图甲所示为法拉第在研究电磁感应时用过的线圈，其工作原理如图乙所示，则实验中不会使电流表指针发生偏转的是( )‎ A. 保持开关闭合 B. 开关闭合瞬间 C. 开关断开瞬间 D. 移动变阻器滑片 ‎【答案】A ‎【解析】开关闭合状态下，线圈中电流恒定，穿过线圈的磁通量不发生变化，没有感应电流，电流表指针不会发生偏转，故A正确．当开关接通的瞬间、开关断开的瞬间或者移动变阻器滑片时，线圈中磁通量发生变化，产生感应电流，指针发生偏转．故BCD错误．故选A．‎ ‎6.如图所示，一宽2L的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里。一边长为L的正方形导线框位于纸面内，以垂直于磁场边界的恒定速度v通过磁场区域，在运动过程中，线框有一边始终与磁场区域的边界平行，取它刚进入磁场的时刻为，规定逆时针方向电流为正方向，在下图所示的图象中，能正确反映感应电流随时间变化的规律是 A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】线框进入磁场过程，所用时间 根据楞次定律判断可知感应电流方向是逆时针方向，为正值。感应电流大小 保持不变，线框完全在磁场中运动过程，磁通量不变，没有感应电流产生，经历时间 则 线框穿出磁场过程，所用时间 感应电流方向沿顺时针方向，为负值，感应电流大小 保持不变。故ABD错误，C正确。‎ 故选C。‎ ‎7.理想变压器与电阻R及交流电流表A、交流电压表V按图示方式连接，已知变压器原副线圈的匝数比为：：1，电阻，原线圈两端输入电压U随时间t变化的图象如图所示，下列说法中正确的是 A. 电压表的读数为220V B. 电压表的读数为 C. 电流表的读数为0.2A D. 变压器的输入功率为40W ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】由原线圈两端输入电压U随时间变化的图像可知，U1=220V，T=0.02s AB．根据原副线圈的电压比等于匝数之比，可知 所以电压表的示数为22V，故AB错误；‎ C．根据原副线圈的电流与匝数成反比，则 所以A表的读数为0.2A，故C正确；‎ D．副线圈功率 所以变压器的输入功率 故D错误。‎ 故选C。‎ ‎8.如图所示，有一矩形线圈，面积为S，匝数为N，内阻为r，在匀强磁场中绕垂直磁感线的对称轴以角速度匀速转动，外接电阻为R,线圈从图示位置转过的过程中，下列说法正确的是 A. 通过电阻R的电荷量 B. 通过电阻R的电荷量 C. 电阻R上的热功率 D. 从图示位置开始计时，则感应电动势随时间变化的规律为 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．求流过电阻的电量要用平均值：‎ 磁通量的变化量为 通过电阻的电量为 联立解得 故A错误，B正确；‎ C．产生交流电的电压有效值为 电流为 电阻R上的热功率 故C错误；‎ D．从图示位置开始计时，则感应电动势随时间变化的规律为 故D错误。‎ 故选B。‎ 二、多选题（本大题共7小题，共28．0分）‎ ‎9.同一种液体，滴在固体A的表面时，出现如图甲所示的情况；当把毛细管B插入这种液体时，液面又出现如图乙所示的情况．若A固体和B毛细管都很干净，则 A. A固体和B管可能是同种材料 B. A固体和B管一定不是同种材料 C. 液体对固体A不浸润 D. 液体对B管不浸润 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】由图可知，该液体不能附着在A的表面，所以对A是不浸润的；当把毛细管B插入这种液体时，液面呈现凹形说明液体对B是浸润的。所以A与B一定不是同种材料，故AD错误，BC正确。‎ 故选BC。‎ ‎10.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的距离的关系如图中曲线所示．F>0为斥力，F<0为引力．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，则( )‎ A. 乙分子由a到b做加速运动，由b到c做减速运动 B. 乙分子由a到c做加速运动，到达c时速度最大 C. 乙分子由a到b的过程中，两分子间的分子势能一直增大 D. 乙分子由b到d的过程中，两分子间的分子势能先减小后增大 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】A.乙分子由a到c，甲对乙的分子力是引力，引力方向与速度方向相同，分子力对乙一直做正功，则乙分子一直做加速运动，故A错误；‎ B.乙分子由a到c受到的是引力，c到d受到的斥力，所以乙分子先加速后减速，所以在c时速度最大，故B正确；‎ C.乙分子由a到b的过程，分子力对乙一直做正功，两分子间的分子势能一直减小，故C错误；‎ D.乙分子由b到d的过程，分子力先是引力后是斥力，先做正功，后做负功，则分子势能先减小后增加，故D正确．‎ 故选BD ‎11.车轮的轮胎在正常情况下是充满气体的，但在维修车轮时有时要将轮胎内的气体放掉。若迅速拔掉轮胎的气门芯，如图所示，轮胎里面的气体会在一瞬间释放出来，此时用手立即去触摸充气嘴处，会感觉到充气嘴的温度降低，这种现象在夏天比较明显。将轮胎内的气体视为理想气体。喷气时间极短，视轮胎为绝热材料，下列说法正确的是 A. 轮胎内气体在喷出过程中其内能迅速减小 B. 轮胎内部气体压强迅速减小 C. 轮胎内的气体迅速向外喷出是由于分子做扩散运动引起的 D. 气体喷完后瞬间充气嘴有较凉的感觉，是由轮胎内气体迅速膨胀对外做功而温度下降导致的 ‎【答案】ABD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．胎为绝热材料Q=0，向外喷射气体，气体体积增大，对外做功，W＜0，根据热力学第一定律△U=W+Q，△U＜0，所以，轮胎内气体在喷出过程中其内能迅速减小，故A正确；‎ BD．联想气体的内能只有分子动能，轮胎放气时，胎内气体迅速膨胀对外做功，内能减小时，分子的平均动能减小，由于温度是分子平均动能的标志，所以温度会下降。根据理想气体状态方程，体积变大，温度下降，压强会迅速减小，故BD正确；‎ C．轮胎内的气体迅速向外喷出是由于轮胎内外压强差引起的，不是分子扩散的原因，故C错误。‎ 故选ABD。‎ ‎12.如图，在图象中表示的是斯特林循环，是英国工程师斯特林于1816年首先提出而得名，图中表示一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A。其中，和为等温过程，该循环过程中，下列说法正确的是 A. 过程中，气体从外界吸收热量 B. 过程中，气体分子的热运动变得更激烈 C. 过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多 D. 过程中，内能的增加量大于气体从外界吸收的热量 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．A→B为等温过程，一定质量的理想气体的温度不变，内能不变，体积增大，气体对外做功，根据热力学第一定律可知气体从外界吸收热量，故A正确；‎ B．B→C过程中为等容变化，一定质量的理想气体的压强减小，温度降低，分子的平均动能减小，气体分子的热运动变慢，故B错误；‎ C．C→D过程为等温过程，一定质量的理想气体的压强增大，体积减小，分子密集程度增大，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多，故C正确；‎ D．D→A过程为等容变化，外界对气体不做功，一定质量的理想气体的压强增大，温度升高，内能的增加量等于气体从外界吸收的热量，故D错误。‎ 故选AC。‎ ‎13.如图所示的电路中，电感L的自感系数很大，电阻可忽略，则下列说法正确的有 A. 当S闭合时，立即变亮，逐渐变亮 B. 当S闭合时，逐渐变亮，一直不亮 C. 当S断开时，L1立即熄灭，逐渐熄灭 D. 当S断开时，L1、L2都逐渐熄灭 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．灯L1与电源串联，当电键S闭合时，灯L1立即发光。由于通过线圈L的电流增大，穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律线圈产生的感应电动势与原来电流方向相反，阻碍电流的增大，电路的电流只能逐渐增大，L2逐渐亮起来。所以L1比L2先亮，故A正确，B错误；‎ CD．稳定后当电键S断开后，由于自感，线圈中的电流只能慢慢减小，其相当于电源，与灯泡L1、L2构成闭合回路放电，两灯都过一会儿熄灭，故C错误，D正确。‎ 故选AD。‎ ‎14.如图所示为远距离输电的电路图，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，用户得到的功率为P。已知升压变压器原副线圈的匝数分别为、，电流分别为、，电压分别为、，输电线的总电阻为R，则下列关系正确的是 A. B. C. D. ‎ ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．升压变压器原线圈的电流，P1应该是发电机的输出功率，由于输电线的功率损失，所以P1＞P，故A错误；‎ B．理想变压器输出功率等于输入功率，即 故B正确；‎ C．U2不是输电线的电阻R两端的电压，故C错误；‎ D．根据能量守恒可知 故D正确。‎ 故选BD。‎ ‎15.法拉第圆盘发电机示意图如图所示。铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别于圆盘的边缘和铜轴接触，圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中，圆盘旋转时，关于流过电阻R的电流，下列说法正确的是 A. 若圆盘转动的角速度恒定，则电流大小恒定 B. 若从上往下看，圆盘顺时针转动，则电流沿a到b的方向流动 C. 若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向可能发生变化 D. 若圆盘转动角速度变为原来的2倍，则R上的电流也变为原来的2倍 ‎【答案】ABD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．铜盘转动产生的感应电动势为，B、L、ω不变，E不变，电流大小恒定不变，由右手定则可知，回路中电流方向不变，若从上往下看，圆盘顺时针转动，由右手定则知，电流沿a到b的方向流动，故AB正确；‎ C．若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向不变，大小变化，故C错误；‎ D．若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，电动势变为原来的2倍，电流变为原来的2倍，故D正确。‎ 故选ABD。‎ 三、实验题（本大题共1小题，共8．0分）‎ ‎16.（1）在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，油酸酒精溶液的浓度为每溶液中有纯油酸用注射器测得1mL上述溶液有液滴100滴。把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待稳定后，将玻璃板放在浅盘上描出油膜轮廓，再将玻璃板放在坐标纸上，其形状如图所示，坐标纸中正方形小方格的边长为1cm。则：‎ ‎①油膜的面积约为______保留两位有效数字。‎ ‎②每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是______‎ ‎③根据上述数据，估算出油酸分子的直径______保留一位有效数字。‎ ‎（2）实验中水槽所撒痱子粉太厚会导致测量结果______选填“偏大”或“偏小”‎ ‎【答案】 (1). 83 (2). 偏大 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]这种粗测方法是将每个分子视为球体，让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜可视为单分子油膜，这时油膜的厚度可视为油酸分子的直径，由图示油膜可知，油膜所占坐标纸的格数是83个（80～85均正确），油膜的面积为 ‎(2)[2]一滴溶液中含纯油的体积 ‎(3)[3]油分子直径 ‎(4)[4]实验过程中，若油膜没有完全散开，则油酸溶液在水面上形成的油膜面积偏小，由可知，实验测量的油酸分子的直径偏大。‎ 四、计算题（本大题共3小题，共40．0分）‎ ‎17.如图所示，一导热性能良好、内壁光滑的汽缸竖直放置，在距汽缸底部处有一与汽缸固定连接的卡环，活塞与汽缸底部之间封闭了一定质量的气体．当气体的温度、大气压强时，活塞与汽缸底部之间的距离，不计活塞的质量和厚度．现对汽缸加热，使活塞缓慢上升，求：‎ ‎（1）活塞刚到卡环处时封闭气体的温度；‎ ‎（2）封闭气体温度升高到时的压强．‎ ‎（3）汽缸内的气体从升高到的过程中，若从外界吸收了150J的热量，则在此过程中气体的内能变化了多少？假设活塞的面积为 ‎【答案】(1)360K(2)(3)120J ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)设气缸的横截面积为S，由活塞缓慢上升可知气体是等压膨胀，根据盖-吕萨克定律有：‎ 代入数据解得 ‎(2)封闭气体从360K上升到540K的过程中是等容变化，根据查理定律有：‎ 解得 ‎(3)缸内气体对外做功的过程是活塞从图中位置上升至固定卡环的过程，根据功的公式有：‎ 由热力学第一定律得 ‎18.如图所示，一个圆形线圈匝，线圈面积，线圈电阻，在线圈外接一个阻值为的电阻，把线圈放入一个方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化的规律如图线所示，在内求：‎ ‎（1）线圈产生的感应电动势E；‎ ‎（2）电阻R中的电流I的大小；‎ ‎（3）电阻R两端的电势差，‎ ‎【答案】(1)4V(2)0.8A(3)-3.2V ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)由法拉第电磁感应定律：‎ ‎(2)由闭合电路欧姆定律 ‎(3)由欧姆定律得 楞次定律可知电流在导体中由b→a，所以 ‎19.如图甲所示，两根间距、电阻不计的足够长的光滑平行金属导轨ab、cd水平放置，一端与阻值的电阻相连，质量的导体棒ef在恒定外力F=1N作用下由静止开始运动，导体棒电阻为，整个装置处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度B=1T，当ef棒由开始运动时，速度达到最大，求取：‎ ‎（1）ef棒达速度达到最大时，回路中电流的大小；‎ ‎（2）ef棒达到的最大速度大小；‎ ‎（3）在此运动过程中电阻R上产生的焦耳热．‎ ‎【答案】(1)1A(2)3m/s(3)4J ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)当安培力等于拉力时，速度最大，则有 代入数据解得 ‎(2)当导体棒速度为vm时，产生的感应电动势为，通过导体棒的电流强度为 解得 ‎；‎ ‎(3)由功能关系得 由串联电路特点，则有 联立解得