湖北省武汉市2019-2020学年高二下学期期中联考物理试题 Word版含解析

湖北省武汉市2019-2020学年高二下学期期中联考物理试题 Word版含解析

www.ks5u.com 物理 一.选择题（每题4分，1-8单选，9-12多选，漏选得2分，多选或错选得0分，共48分）‎ ‎1.关于分子动理论，下列说法正确的是（　　）‎ A. 分子间的引力总是随分子间距增大而增大 B. 分子间同时存在着引力和斥力，其中引力比斥力大 C. 悬浮微粒越大越容易被分子碰撞，所以布朗运动越明显 D. 扩散现象证明了物质分子永不停息的无规则运动 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．分子间的引力随着分子间距离增大而减小，A错误；‎ B．根据分子间作用力与分子间距离关系的图像 可知分子间同时存在着引力和斥力，其中引力不一定比斥力大，B错误；‎ C．悬浮颗粒越小，液体分子对固体小颗粒撞击形成的不平衡性越大，布朗运动越明显，C错误；‎ D．扩散现象证明了物质分子永不停息的无规则运动，D正确。‎ 故选D。‎ ‎2.下列各图中，线圈中能产生感应电流的是（　　）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ - 18 -‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．产生感应电流的条件有两个，一是闭合回路，二是穿过闭合回路的磁通量发生变化，AB选项中闭合线框中的磁通量未改变，所以不会产生感应电流，故AB错误；‎ C．闭合线框中磁通量发生改变，可以产生感应电流，故C正确；‎ D．线框不闭合，不可以产生感应电流，故D错误 故选C。‎ ‎3.一长直铁芯上绕有线圈P，将一单匝线圈Q用一轻质绝缘丝线悬挂在P的左端，线圈P的中轴线通过线圈Q的中心，且与线圈Q所在的平面垂直．将线圈P连接在如图所示的电路中，其中R为滑动变阻器，E为直流电源，S为开关．下列情况中，可观测到Q向右摆动的是（　　）‎ A. S闭合的瞬间 B. S断开的瞬间 C. 在S闭合的情况下，将R的滑片向b端移动时 D. 在S闭合的情况下，保持电阻R的阻值不变 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由楞次定律的第二种描述：“来拒去留”可知要使Q向右运动，通过Q、P的磁通量应减小，所以流过P的电流需减小；而S闭合过程中电流增大，磁通量增大．故A不符合题意．‎ B．S断开的瞬间，流过P的电流减小，磁通量减小，所以Q将向右运动．，故B符合题意．‎ C．在S闭合的情况下，若将移动滑动头向b端移动时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路中电流增大，磁通量增大，故会使Q左移．故C不符合题意．‎ D．在S闭合的情况下，保持电阻R的阻值不变，则电路中的电流不变，所以穿过Q - 18 -‎ 的磁通量不变，所以Q内不能产生感应电流，Q不动．故D不符合题意．‎ ‎4.一线圈匝数为n=10匝，线圈电阻r=2.0Ω，在线圈外接一个阻值R=3.0Ω的电阻，如图甲所示。线圈内有垂直纸面向里的磁场，线圈内磁通量Φ随时间t变化的规律如图乙所示。下列说法正确的是（　　）‎ A. 线圈中产生的感应电动势为10V B. R两端电压为5V C. 电路中消耗的总功率为5W D. 通过R的电流大小为2.5A ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．根据法拉第电磁感应定律可知线圈中的感应电动势 A错误；‎ B．根据串联电路的分压规律可知的分压 B错误；‎ C．电路中消耗的总功率 C正确；‎ D．通过电阻的电流为 D错误。‎ 故选C。‎ ‎5.在图甲所示的理想变压器a、b - 18 -‎ 端加图乙所示的交变电压。已知变压器原副线圈的匝数比为2：1，R1为热敏电阻（温度升高时，其电阻减小），R为定值电阻，电压表和电流表均为理想电表。下列判断正确的是（　　）‎ A. 电压表V1的示数为V B. R1处温度升高时，变压器的输出功率变大 C. R1处温度升高时，V1示数变小，V2示数变小 D. R1处温度升高时，V1示数不变，V2示数变大 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．原线圈输入电压的有效值即电压表的示数 A错误；‎ B．温度升高，电阻阻值减小，根据理想变压器的电压规律可知副线圈两端电压恒定，根据可知副线圈两端功率增大，所以变压器的输出功率变大，B正确；‎ CD．原线圈两端电压和副线圈两端电压保持不变，所以电压表示数不变，副线圈总电阻减小，电流增大，则分压增大，分压减小，所以电压表示数减小，CD错误。‎ 故选B。‎ ‎6.某气体的摩尔质量是M，标准状态下的摩尔体积为V，阿伏伽德罗常数为NA，下列叙述中正确的是（　　）‎ A. 该气体在标准状态下密度为 - 18 -‎ B. 该气体每个分子的质量为 C. 每个气体分子在标准状态下的体积为 D. 该气体单位体积内的分子数为 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．该气体在标准状态下的密度为，A错误；‎ B．该气体每个分子的质量为，B错误；‎ C．每个气体分子在标准状态下占据的体积为，C错误；‎ D．该气体单位体积内的分子数为，D正确。‎ 故选D。‎ ‎7.关于分子动理论和物体的内能，下列说法正确的是（　　）‎ A. 某种物体的温度为0°C，说明该物体中分子的平均动能为零 B. 物体的温度升高时，分子的平均动能一定增大，内能也一定增大 C. 当温度变化1°C时，也可以说成温度变化274K D. 质量相同时，0°C的水比0°C的冰的内能大 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．分子在做永不停歇的无规则热运动，物体中分子的平均动能不可能为零，A错误；‎ B．物体的温度升高时，分子的平均动能一定增大，物体的内能还与分子的势能有关，所以内能不一定增大，B错误；‎ C．当温度变化1°C时，也可以说成温度变化1K，C错误；‎ D．0°C的冰融化成水需要吸收热量，所以质量相同时，0°C的水比0°C的冰的内能大，D正确。‎ 故选D。‎ ‎8.如图，竖直放置、开口向下的试管内用水银封闭一段气体，若试管自由下落，管内气体 - 18 -‎ A. 压强增大，体积增大 B. 压强增大，体积减小 C. 压强减小，体积增大 D. 压强减小，体积减小 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】设大气压p0，试管内封闭气体压强为p1，水银重力为G，试管横截面积为S，根据平衡则有 自由下落时，水银处于完全失重状态，对下表面没有压力，根据受力平衡则有 对比可得，即压强增大．根据理想气体状态方程，温度不变则有 所以，体积变小．‎ A．压强增大，体积增大，与结论不相符，选项A错误；‎ B．压强增大，体积减小，与结论相符，选项B正确；‎ C．压强减小，体积增大，与结论不相符，选项C错误；‎ D．压强减小，体积减小，与结论不相符，选项D错误；‎ 故选B。‎ ‎9.在同一匀强磁场中，两个相同的矩形金属线圈a、b分别绕线圈平面内且与磁场垂直的轴匀速转动，产生的电动势随时间变化的图像如图所示，则（　　）‎ - 18 -‎ A. 线圈b转2圈时，线圈a转了3圈 B. 线圈b产生的电动势的有效值为10V C. t=0.02s时，线圈a恰好经过中性面 D. t=0015s时，线圈b恰好经过中性面 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ 详解】A．根据图像可知两金属线圈周期之比 转速之比为 所以线圈b转2圈时，线圈a转了3圈，A正确；‎ B．线圈产生的感应电动势的最大值为 线圈产生的感应电动势的最大值为 线圈产生的感应电动势的有效值为，B错误；‎ C．时，线圈产生的感应电动势为0，所以恰好经过中性面，C正确；‎ D．时，线圈产生的感应电动势最大，所以恰好经过与中性面垂直的面，D错误。‎ 故选AC。‎ ‎10.一定质量的理想气体的状态发生变化，经历了图示A→B→C→A的循环过程，则（　　）‎ - 18 -‎ A. 气体在A状态时的温度等于气体在B状态时的温度 B. 从状态B变化到状态C的过程中，气体经历的是等压变化 C. 从状态B变化到状态C的过程中，气体分子平均动能增大 D. 从状态C变化到状态A的过程中，气体的温度逐渐减小 ‎【答案】AB ‎【解析】‎ ‎【详解】A．气体在状态和状态满足玻意尔定律，所以、两状态温度相等，A正确；‎ B．根据图像可知，从状态B变化到状态C的过程中，压强恒定，所以气体经历的是等压变化，B正确；‎ C．根据图像可知，根据盖-吕萨克定律可知，温度是分子平均动能的标志，所以从状态B变化到状态C的过程中，气体分子平均动能减小，C错误；‎ D．根据图像可知，根据查理定律可知，从状态C变化到状态A的过程中，气体的温度逐渐增大，D错误。‎ 故选AB。‎ ‎11.如图所示，一导热良好的汽缸内用活塞封住一定量的理想气体（不计活塞厚度及与缸壁之间的摩擦），用一弹簧连接活塞，将整个汽缸悬挂在天花板上。弹簧长度为L，活塞距地面的高度为h，汽缸底部距地面的高度为H，活塞内气体压强为p，体积为V，下列说法正确的是（　　）‎ ‎ ‎ A. 当外界温度升高（大气压不变）时，L不变、H减小、p不变、V变大 - 18 -‎ B. 当外界温度升高（大气压不变）时，h减小、H变大、p变大、V减小 C. 当外界大气压变小（温度不变）时，h不变、H减小、p减小、V变大 D. 当外界大气压变小（温度不变）时，L不变、H变大、p减小、V不变 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．对汽缸和活塞构成的整体受力分析，受到竖直向下的重力和竖直向上的弹力，所以弹簧的弹力恒定，形变量恒定，活塞位置不变，所以汽缸内理想气体的压强恒定，当外界温度升高，根据盖-吕萨克定律可知气体体积增大，则、不变，减小，A正确，B错误；‎ CD．对汽缸受力分析 外界大气压减小，所以气体压强减小，根据玻意尔定律可知气体体积增大，则、不变，减小，C正确，D错误。‎ 故选AC。‎ ‎12.甲分子固定在坐标原点，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，为斥力，为引力。a、b、c、d为轴上四个特定的位置，现把乙分子从处由静止释放，则（　　）‎ A. 乙分子由到b加速度逐渐增大，由到加速度逐渐减小 B. 乙分子由到做加速运动，分子势能逐渐增大 C. 乙分子由到的过程中，两分子间的分子力一直做负功 D. 乙分子由c到d的过程中，两分子间的分子力一直做负功 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．根据牛顿第二定律结合图像可知乙分子由到加速度逐渐增大，由 - 18 -‎ 到加速度逐渐减小，A正确；‎ B．乙分子由到做加速运动，分子力做正功，分子势能逐渐减小，B错误；‎ C．乙分子由到的过程中，两分子间的分子力体现引力，一直做正功，C错误；‎ D．乙分子由c到d的过程中，分子力体现斥力，一直做负功，D正确。‎ 故选AD。‎ 二、实验题（每空2分，其中13题8分，14题8分，共16分）‎ ‎13.(1)在“研究电磁感应现象”的实验中：为了研究感应电流的方向，图中滑动变阻器和电源的连线已经画出，请将图中实物连成实验所需电路图___________。‎ ‎(2)线圈A放在B中不动，在突然接通S时，B线圈中产生的感应电流方向与A线圈中的电流方向____________（填“相同”或“相反”或“无电流”）。‎ ‎(3)连接好实验线路后，闭合开关，发现电流计的指针向左偏，则在闭合开关后，把螺线管A插入螺线管B的过程中，电流表的指针将向_____________偏转（填“向左”“向右”或“不”）。‎ ‎(4)闭合开关后，线圈A放在B中不动，在滑动变阻器的滑片P向右滑动的过程中，电流表指针将向____________偏转（填“向左”“向右”或“不”）。‎ ‎【答案】 (1). (2). 相反 (3). 向左 (4). 向右 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]连接电路如图 - 18 -‎ ‎。‎ ‎(2)[2]突然接通后，A线圈中的磁通量增大，根据楞次定律可知B线圈中感应电流产生的磁场应阻碍A线圈中磁通量的增大，所以B线圈中产生的感应电流方向与A线圈中的电流方向相反。‎ ‎(3)[3]闭合开关，B线圈中磁通量增大，电流表指针向左偏转，把螺线管A插入螺线管B的过程中，磁通量增大，所以电流表指针向左偏转。‎ ‎(4)[4]线圈A放在B中不动，在滑动变阻器的滑片P向右滑动的过程中，电流减小，线圈B中磁通量减小，电流表指针向右偏转。‎ ‎14.实验所用油酸酒精溶液的浓度为每104mL溶液中含有纯油酸6mL，用注射器测得1mL上述溶液为80滴。把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用笔在玻璃板上描出油膜的轮廓形状，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如图所示，坐标中正方形方格的边长为1cm。‎ ‎(1)油酸膜的面积是______cm2。‎ ‎(2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是______mL（保留2位有效数字）。‎ ‎(3)按以上实验数据估测油酸分子的直径为______m（保留2位有效数字）。‎ ‎(4)利用单分子油膜法可以粗测分子的大小和阿伏加德罗常数。如果已知体积为V的一滴油在水面上散开形成的单分子油膜的面积为S，这种油的密度为ρ，摩尔质量为M，则阿伏加德罗常数的表达式为__________________。‎ ‎【答案】 (1). 115 (2). 7.5×10-6 (3). 6.5×10-10 (4). ‎ ‎【解析】‎ - 18 -‎ ‎【详解】(1)[1]根据图中描绘的轮廓，不足半格舍去，大于半格算一格，共计115个方格，所以油膜的面积为。‎ ‎(2)[2]每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是 ‎(3)[3]估测油酸分子的直径为 ‎(4)[4]单个油分子的直径为 单个油分子的体积为 摩尔体积为 则阿伏伽德罗常数为 三、计算题（共4题，36分，其中15题7分，16题8分，17题10分，18题11分）‎ ‎15.如图所示，是容积很大的玻璃容器，是内径很小的玻璃管（忽略玻璃管体积），的左端与相通，右端开口，中有一段水银柱将一定质量的理想气体封闭在中，当把放在冰水混合物里，开始时的左管比右管中水银高20cm；当的左管比右管的水银面低20cm时：‎ ‎(1)求A中气体前后的气压分别是多少？‎ ‎(2)当的左管比右管的水银面低20cm时，A中气体的温度是多少？（设大气压强p0=76cmHg）‎ - 18 -‎ ‎【答案】(1)56cmHg，96cmHg；(2)468K ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)初状态压强 末状态压强 ‎(2)由于A的体积很大而B管很细，所以A容器的体积可认为不变。以A中气体为研究对象，由查理定律得 已知，解得 ‎16.如图所示，一导热性能良好的气缸放置在水平面上，其横截面积S=20cm2，内壁光滑，固定的卡口A、B与缸底的距离L=1.5m，厚度不计质量为m=10kg的活塞在气缸内封闭了一段长为2L、温度为T0=320K的理想气体。现缓慢调整气缸开口至竖直向上，取重力加速度g=10m/s2，大气压强为p0=1.0×105Pa。求：‎ ‎(1)气缸被竖起来时，此时气缸内的压强为多大？‎ ‎(2)稳定时缸内气体高度；‎ ‎(3)当缸内温度逐渐降到240K时，活塞所处的位置。‎ - 18 -‎ ‎【答案】(1)；(2)2m；(3)距离汽缸底部1.5m ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)以活塞为研究对象 ‎(2)气体初态 设稳定时缸内气体高度为，则气体末态 由玻意耳定律 代入数据解得 ‎(3)当温度降到240K时，理想气体发生等压变化，当稳定时假设活塞落在卡口A、B上，缸内气体高度为L 由盖-吕萨克定律 解得 假设成立，活塞恰好落在卡口A、B上，活塞距离汽缸底部。‎ - 18 -‎ ‎17.某发电机输电电路的简图如图所示，发电机的矩形线框ABCD处于磁感应强度大小为的水平匀强磁场中，线框面积为S=0.25m2，匝数为100匝，电阻不计。线框绕垂直于磁场的轴OO'以一定的角速度匀速转动，并与升压变压器的原线圈相连，升压变压器原、副线圈的匝数之比1：20，降压变压器的副线圈接入到小区供生活用电，两变压器间的输电线等效电阻R=20Ω，变压器均为理想变压器。当发电机输出功率为时，此时电压表的示数为250V，灯泡正常发光。求：‎ ‎(1)线圈角速度的大小；‎ ‎(2)输电线上损失的功率；‎ ‎(3)降压变压器原、副线圈的匝数之比。‎ ‎【答案】(1)100πrad/s；(2)2000W；(3)240∶11‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)矩形闭合导体框ABCD在匀强磁场中转动时的角速度为，产生的交流电的最大值为 电压表读数为电压的有效值 解得 ‎(2)升压变压器的输出电压 当发电机输出功率为时 - 18 -‎ 则输电线上损失的功率为 ‎(3)降压变压器原线圈上点的电压为 又由题意知，降压变压器的另一端供生活用电，所以，所以降压变压器原、副线圈的匝数之比为 ‎18.如图（甲）所示，将一间距L=1m的足够长U形导轨固定，倾角为，导轨上端连接一阻值为R=10.0Ω的电阻，整个空间存在垂直于轨道平面向上的匀强磁场。质量为m=1kg、电阻为r=2.0Ω的金属棒垂直紧贴在导轨上且不会滑出导轨，导轨与金属棒之间的动摩擦因数，金属棒从静止开始下滑，下滑的图像如图（乙）所示，图像中的段为曲线，AB段为直线，导轨电阻不计且金属棒下滑过程中始终与导轨垂直且紧密接触，重力加速度取，，。求：‎ ‎(1)匀强磁场的磁感应强度B的大小；‎ ‎(2)从开始到过程中ab上产生的热量。‎ ‎【答案】(1)4T；(2)0.8125J ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)从图像可得金属棒先做加速运动，再做匀速运动，匀速运动的速度 - 18 -‎ 匀速运动时受沿斜面向上的安培力作用，根据平衡条件有 代入数据解得 又 解得 ‎(2)时金属棒做匀速直线运动，速度大小，位移大小，设从开始到过程中电路中产生的热量，根据能量守恒定律得 代入数据解得 导体棒电阻r上产生的热量 ‎ ‎ - 18 -‎ - 18 -‎