【物理】江西省萍乡市湘东中学2019-2020学年高二下学期线上期中能力测试试题（解析版） 10页

‎2019~2020学年度下学期高二期中能力测试线上 物理学科试题 ‎90分钟 满分100分 一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。‎ ‎1．下列现象中，不能用分子动理论来解释的是(　　)‎ A．白糖放入装有热水的杯中，杯中的水会变甜 B．大风吹起时，地上的尘土飞扬 C．一滴红墨水滴入一杯水中，过一会杯中的水变成了红色 D．把两块纯净的铅块用力压紧，两块铅合在了一起 ‎2．关于理想气体的下列说法正确的是(　　)‎ A．气体对容器的压强是由气体的重力产生的 B．气体对容器的压强是由大量气体分子对器壁的频繁碰撞产生的 C．一定质量的气体，分子的平均动能越大，气体压强也越大 D．压缩理想气体时要用力，是因为分子之间有斥力 ‎3．如图所示，两个单匝线圈a、b的半径分别为r和2r。圆形匀强磁场B的边缘恰好与a线圈重合，则穿过a、b两线圈的磁通量之比为(　　)‎ A．1∶2 B．1∶‎1 C．1∶4 D．4∶1‎ ‎4．两个分子从靠得不能再靠近的位置开始，使二者之间的距离逐渐增大，直到大于分子直径的10倍以上。这一过程中，关于分子间的相互作用力的下列说法中正确的是(　　)‎ A．分子间的引力和斥力都在增大 B．分子间的斥力在减小，引力在增大 C．分子间的相互作用力的合力在逐渐减小 D．分子间的相互作用力的合力，先减小后增大，再减小到零 ‎5．机器人装有作为眼睛的“传感器”，犹如大脑的“控制器”，以及可以行走的“执行器”，在它碰到障碍物前会自动避让并及时转弯。下列有关该机器人“眼睛”的说法中正确的是(　　)‎ A．该机器人“眼睛”利用了光传感器 B．该机器人“眼睛”利用了力传感器 C．该机器人“眼睛”利用了温度传感器 D．该机器人“眼睛”利用了声音传感器 ‎6．物理课上，老师做了一个奇妙的“跳环实验”。如图所示，她把一个带铁芯的线圈L、开关S和电源用导线连接起来后，将一金属套环置于线圈L上，且使铁芯穿过套环。闭合开关S的瞬间，套环立刻跳起。某同学另找来器材再探究此实验。他连接好电路，经重复试验，线圈上的套环均未动。对比老师演示的实验，下列四个选项中，导致套环未动的原因可能是(　　)‎ A．线圈接在了直流电源上 B．电源电压过高 C．所选线圈的匝数过多 D．所用套环的材料与老师的不同 ‎7．某小型发电机产生的交流电动势为e＝50sin(100πt) V。对此电动势，下列表述正确的有(　　)‎ A．周期是0.02 s B．频率是100 Hz C．有效值是25 V D．最大值是50 V ‎8．如图所示，在远距离输电过程中，若保持升压变压器原线圈的输入功率不变，下列说法正确的是(　　)‎ A．升高U1会增大输电电流I2 B．升高U1会增大线路的功率损耗 C．升高U1会增大线路的电压损耗 D．升高U1会提高电能的利用率 ‎9．以下说法正确的是(　　)‎ A．一般分子直径的数量级为10－‎10 m ‎B．布朗运动是液体分子的无规则运动 C．分子间同时存在分子引力和分子斥力 D．扩散现象说明分子做无规则运动 ‎10．如图所示，表示一定质量的理想气体沿箭头所示的方向发生状态变化的过程，则该气体压强变化情况是(　　)‎ A．从状态c到状态d，压强减小 B．从状态d到状态e，压强增大 C．从状态e到状态a，压强减小 D．从状态a到状态b，压强不变 ‎11．图甲和图乙是教材中演示自感现象的两个电路图，L1和L2为电感线圈。实验时，断开开关S1瞬间，灯A1突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关S2，灯A2逐渐变亮，而另一个相同的灯A3立即变亮，最终A2与A3的亮度相同。下列说法正确的是(　　)‎ A．图甲中，A1与L1的电阻值相同 B．图甲中，闭合S1，电路稳定后，A1中电流大于L1中电流 C．图乙中，变阻器R与L2的电阻值相同 D．图乙中，闭合S2瞬间，L2中电流与变阻器R中电流相等 ‎12．如图所示，将一根电阻为R的绝缘硬金属导线弯成一个标准的正弦曲线形状，其两端a、b通过小金属环保持与长直金属杆有着良好接触但无摩擦，导线与杆相交处二者绝缘，金属导线两端a、b间距离为2d，最高点到ab连线的距离为L，金属杆电阻忽略不计，空间中存在有理想边界的匀强磁场，宽度为d，方向垂直于纸面向里，磁感应强度大小为B，磁场的边界与金属杆垂直，M和N位于磁场区域的边界上，在外力的作用下，导线以恒定的速度v向右匀速运动，从b位于M左侧的某一位置运动到a位于N右侧的某一位置，则在此过程中，以下说法正确的是(　　)‎ A．导线上有电流通过的时间为 B．导线上有电流通过的时间为 C．外力所做的功为 D．金属导线所产生的焦耳热为 二、非选择题：本题共5小题，共52分。按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。‎ ‎13．(7分)在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，已知一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为V油酸，配制的油酸酒精溶液中，纯油酸与溶液体积之比为1∶500，1 mL溶液滴250滴，那么1滴溶液的体积是　　　mL，所以一滴溶液中纯油酸体积为V油酸＝　　　　cm3。若实验中测得结果如下表所示，请根据所给数据填写出空白处的数值，并与公认的油酸分子长度值L0＝1.12×10‎-10 m作比较，并判断此实验是否符合数量级的要求。 ‎ 次数 S/cm2‎ L＝(V/S)/cm 平均值 ‎1‎ ‎533‎ ‎2‎ ‎493‎ ‎3‎ ‎563‎ ‎14．(8分)逻辑电路在电子线路中有着重要的应用。某同学利用“非”门电路设计了一个路灯自动控制门电路，天黑了，让路灯自动接通；天亮了，让路灯自动熄灭。如图中RG是一个光敏电阻，当有光线照射时，光敏电阻的阻值会显著减小；R是可调电阻，起分压作用。“非”门电路能将输入的高压信号转变为低压信号，或将低压信号转变为高压信号。J为路灯总开关控制继电器，它在获得高压时才启动(图中未画路灯电路)。‎ ‎(1)当天黑时，RG变　　　　(选填“大”或“小”)，“非”门电路获得　　　　电压，‎ J得到　　　　电压。(后两空均选填“高”或“低”) ‎ ‎(2)如果路灯开关自动接通时天色还比较亮，现要调节自动控制装置，使它在天色较黑时才会自动接通开关，应将R调　　　　(选填“大”或“小”)一些。 ‎ ‎15．(10分)如图，水平面(纸面)内间距为l的平行金属导轨间接一电阻，质量为m、长度为l的金属杆置于导轨上。t＝0时，金属杆在水平向右、大小为F的恒定拉力作用下由静止开始运动。t0时刻，金属杆进入磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域，且在磁场中恰好能保持匀速运动。杆与导轨的电阻均忽略不计，两者始终保持垂直且接触良好，两者之间的动摩擦因数为μ。重力加速度大小为g。求：‎ ‎(1)金属杆在磁场中运动时产生的电动势的大小。‎ ‎(2)电阻的阻值。‎ ‎16．(12分)如图所示，用U形管和细管连接的玻璃烧瓶A和橡胶气囊B内都充有理想气体，A浸泡在温度为‎27 ℃‎的水槽中，U形管右侧水银柱比左侧高h＝‎40 cm。现挤压气囊B，使其体积变为原来的，此时U形管两侧的水银柱等高。已知挤压过程中气囊B温度保持不变，U形管和细管的体积远小于A、B的容积，变化过程中烧瓶A中气体体积可认为不变。(大气压强相当于‎75 cm高水银柱产生的压强，即100 kPa)‎ ‎(1)求烧瓶A中气体压强；‎ ‎(2)将橡胶气囊B恢复原状，再将水槽缓慢加热至‎47 ℃‎，求U形管两侧水银柱的高度差。‎ ‎17．(15分)如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B＝0.5 T，匝数为n＝50匝的矩形线圈，绕垂直于匀强磁场的转轴OO'匀速转动，每匝线圈长为L＝‎25 cm，宽为d＝‎20 cm。线圈每分钟转动1500转，在匀速转动过程中，从线圈平面经过图示位置时开始计时。‎ ‎(1)写出感应电动势e的瞬时值表达式。‎ ‎(2)若每匝线圈本身电阻r＝0.02 Ω，外接一阻值为13 Ω 的用电器，使线圈与外电路组成闭合电路，写出感应电流i的瞬时值表达式。‎ ‎(3)若从线圈平面垂直于磁感线的位置开始计时，感应电动势e'和感应电流i'的瞬时值表达式如何?‎ ‎(4)画出(1)(2)中的e－t、i－t图象。‎ ‎【参考答案】‎ 一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。‎ ‎1．【答案】B ‎【解析】白糖放入热水中，水变甜，说明糖分子在永不停息地做无规则运动，故A正确；大风吹起时，地上的尘土飞扬，是物体在运动，属于机械运动，故B错误；一滴红墨水滴入一杯水中，过一会杯中的水变成了红色，分子在永不停息地做无规则运动，故C正确；把两块纯净的铅块用力压紧后，两个铅块的底面分子之间的距离比较大，表现为引力，使两个铅块结合在一起，用一定的拉力才能拉开，故D正确。‎ ‎2．【答案】B ‎【解析】气体对容器的压强是由气体分子对器壁的碰撞产生的，选项A错误，B正确；气体的压强与分子密集程度及分子的平均动能大小有关，平均动能越大则温度越高，但如果体积变为很大，压强可能减小，故选项C错误；压缩理想气体要用力，克服的是气体的压力(压强)，而不是分子间的斥力，选项D错误。‎ ‎3．【答案】B ‎【解析】两个线圈的半径虽然不同，但是线圈内的匀强磁场的半径一样，则穿过两线圈的磁通量相同，故选项B正确。‎ ‎4．【答案】D ‎【解析】由分子力随距离的变化关系得，分子距离由靠得不能再靠近变化到大于分子直径的10倍以上时，引力和斥力都在减小，故A、B错；相互作用的合力的变化如图所示，应为先减小再增大，再减小到零，C错，D对。‎ ‎5．【答案】B ‎【解析】遇到障碍物会绕开，说明该机器人“眼睛”利用了光传感器，故选项A正确，选项B、C、D错误。‎ ‎6．【答案】D ‎【解析】当闭合S瞬间，线圈L内产生的磁场B及磁通量的变化率随电压及线圈匝数增加而增大，如果套环是金属材料又闭合，由楞次定律可知，环内会产生感应电流I及磁场B'，环会受到向上的安培力F，当F>mg时，环跳起，越大，环电阻越小，F越大。如果环越轻，跳起效果越好，所以选项B、C错误；如果套环换用电阻大、密度大的材料，I减小、F减小，mg增大，套环可能无法跳起，选项D正确；如果使用交变电流，S闭合后，套环受到的安培力大小及方向(上下)周期性变化，S闭合瞬间，F大小、方向都不确定，直流电效果会更好，选项A错误。‎ ‎7．【答案】A ‎【解析】由ω＝2πf＝100π rad/s得f＝50 Hz，B错误；T＝＝0.02 s，A正确；从中性面开始计时，交流电动势的表达式为e＝Emsin ωt，因e＝50sin(100πt) V，所以最大值Em＝50 V，D错误；有效值E＝＝25 V，C错误。‎ ‎8．【答案】D ‎【解析】升高输电电压U1，由于输入功率不变，则I1将减小，又因为I2＝I1，所以I2将减小，故A错误；线路功率损耗P损＝R，因此功率损耗在减小，电压损失减小，故B、C错误；因线路损耗功率减小，因此利用率将升高，故D正确。‎ ‎9．【答案】ACD ‎【解析】由分子动理论可知选项C、D正确；一般分子直径的数量级为10－‎10 m，选项A正确；布朗运动是固体颗粒的无规则运动，但布朗运动间接反映了液体或气体分子在永不停息地做无规则运动，B选项错误。‎ ‎10．【答案】AC ‎【解析】在V－T图象中等压线是过坐标原点的直线。由理想气体状态方程知。可见，当压强增大，等压线的斜率k＝变小。由题图可确定paIA1，即RL1