2017-2018学年吉林省长春市第五中学、田家炳实验中学高二下学期4月月考物理试题 解析版

2017-2018学年吉林省长春市第五中学、田家炳实验中学高二下学期4月月考物理试题 解析版

‎2017-2018学年吉林省长春市第五中学、田家炳实验中学高二下学期4月月考 物 理 试 卷 ‎ 命题人：房宝泉 审题人：房宝泉 考试时间：90分钟 满分：110分 ‎ 一.单项选择题(本题共10 小题，每小题 4 分，共 40 分。每小题只有一个选项符合题意)‎ ‎1.在远距离输电中，输电线电阻一定，输送电功率一定，如果将输电电压提高到原来的10倍，则输电线上损失的电压减小到原来的(　　)‎ A． 10倍 B． C． 100倍 D．‎ ‎2.分子间同时存在引力和斥力，下列说法正确的是 (　　)‎ A． 固体分子间的吸引力总是大于排斥力 B． 气体能充满任何容器是因为分子间的排斥力大于吸引力 C． 分子间的吸引力和排斥力都随分子间距离的增大而减小 D． 分子间吸引力随分子间距离的增大而增大，而排斥力随距离的增大而减小 ‎3.在“用油膜法估测分子大小”的实验中，能将油膜的厚度近似认为等于油酸分子的直径，下列措施可行的是(　　)‎ A． 把痱子粉均匀地撒在水面上，测出其面积 B． 取油酸一滴，滴在撒有均匀痱子粉的水面上形成面积尽可能大的油膜 C． 取油酸酒精溶液一滴，滴在撒有均匀痱子粉的水面上形成面积尽可能大的油膜 D． 把油酸酒精溶液滴在撒有均匀痱子粉的水面上后，要立即描绘油酸在水面上的轮廓 ‎4.竖直倒立的U形玻璃管一端封闭，另一端开口向下，如图所示，用水银柱封闭一定质量的理想气体，在保持温度不变的情况下，假设在管子的D处钻一小孔，则管内被封闭的气体压强p和气体体积V变化的情况为(　　)‎ A．p、V都不变 B．V减小，p增大 C．V增大，p减小 D． 无法确定 ‎5.在密封容器中装有某种气体，当温度从‎50 ℃‎升高到‎100 ℃‎时，气体的压强从p1变到p2，则(　　)‎ A．＝ B．＝‎ C．＝ D． 1<<2‎ ‎6.下列说法错误的是(　　)‎ A． 非晶体没有固定的熔点 B． 布朗运动间接反映液体分子做无规则运动 C． 雨水没有透过布雨伞，是由于液体表面张力的缘故 D． 气体很容易充满容器，是由于分子间存在斥力的缘故 ‎7.有一段‎12 cm长的汞柱，在均匀玻璃管中封住一定质量的气体，若开口向上将玻璃管放置在倾角为30°的光滑斜面上，在下滑过程中被封气体的压强为(大气压强p0＝76 cmHg)(　　)‎ A． 76 cmHg B． 82 cmHg C． 88 cmHg D． 70 cmHg ‎8.对一定量的理想气体，用p、V、T分别表示气体压强、体积和温度，则有(　　)‎ A． 若T不变，p增大，则分子热运动的平均动能增大 B． 若p不变，V增大，则分子热运动的平均动能减小 C． 若p不变，T增大，则单位体积中的分子数减少 D． 若V不变，p减小，则单位体积中的分子数减少 ‎9.如图所示，一端封闭、一端开口的U形管竖直放置，管中有两段水银柱封闭着a、b两部分气体，若保持a部分气体温度不变，使b部分气体温度升高，则(　　)‎ A．a的体积和压强不变；b的体积变大，压强不变 B．a的体积变小，压强变大；b的体积变大，压强变小 C．a的体积变小，压强变大；b的体积变大，压强不变 D．a和b的体积都变大，压强都变小 ‎10.如图所示是一定质量的理想气体的三种升温过程，那么，以下四种解释中正确的是(　　)‎ A．a→d的过程气体体积增加 B．b→d的过程气体体积增加 C．c→d的过程气体体积增加 D．a→d的过程气体体积减小 二、多选题(共5小题,每小题4分,共20分) ‎ ‎11.(多选)下列叙述中正确的是(　　)‎ A． 分子间的距离r存在某一值r0，当rr0时，分子间斥力小于引力 B． 布朗运动虽然不是分子的运动，但它能反映出分子的运动规律 C． 布朗运动的剧烈程度与悬浮颗粒的大小有关，这说明分子的运动与悬浮颗粒的大小有关 D． 水很难被压缩，这一事实说明水分子间存在斥力 ‎12.(多选)关于单晶体和多晶体，下列说法正确的是(　　)‎ A． 单晶体内物质微粒是有序排列的 B． 多晶体内物质微粒是无序排列的 C． 多晶体内每个晶粒内的物质微粒排列是有序的 D． 以上说法都不对 ‎13.(多选)如图所示，一只理想变压器原线圈与频率为50 Hz的正弦交变电源相连，两个阻值均为20 Ω的电阻串联后接在副线圈的两端．图中的电流表、电压表均为理想交流电表，原、副线圈分别为200匝和100匝，电压表的示数为5 V．则(　　)‎ A． 电流表的读数为0.5 A B． 流过电阻的交变电流的频率为100 Hz C． 交变电源的输出电压的最大值为20V D． 交变电源的输出功率为2.5 W ‎14.(多选)下列说法正确的是(　　)‎ A.温度低的物体比温度高的物体内能少 ‎ B.物体体积减小分子势能可能增大 C.已知阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和密度，可以求出该气体分子的平均距离 D.任何状态下任何物体都由内能 ‎15. (多选)如图所示，一理想变压器，原线圈匝数为n1，四个副线圈的匝数均为n2.a、b、c、d是四个完全相同的灯泡，二极管(二极管具有单向导电性)、电容器和电感线圈都视为理想元件．现从原线圈P、Q两端输入正弦交流电，那么下列说法正确的是(　　)‎ A． 流过b灯的电流仍是交流电 B． a灯的功率是b灯功率的4倍 C． 此时a灯最亮，c、d两灯亮度可能相同 D． 当输入交流电的频率增大、输入电压的峰值不变时，a、b两灯亮度不变，c灯变亮，d灯变暗 ‎ 三、计算题(共4小题,16、17、18题每小题12分,19题14分，共50分) ‎ ‎16.教室的容积是，在温度是‎7℃‎，大气压强为时，室内空气的质量是，当温度升高到‎27℃‎时大气压强为时，教室内空气质量是多少？‎ ‎17.如图所示，一密闭容器内贮有一定质量的气体，不导热的光滑活塞将容器分隔成左右两部分．开始时，两部分气体的体积、温度和压强都相同，均为V0＝‎15 L，T0＝300 K和p0＝1.0×105Pa.将右侧气体加热，而左侧仍保持原来温度，平衡时测得左侧气体的压强为p＝1.5×105Pa，求：‎ ‎(1)左侧气体的体积；‎ ‎(2)右侧气体的温度．‎ ‎18.发电机输出功率为40 kW，输出电压为400 V，用变压比(原、副线圈匝数比)为1∶5的变压器升压后向远处供电，输电线的总电阻为5 Ω，然后再用降压变压器将电压降为220 V供用户使用，求：‎ ‎(1)输电线上损失的电功率是多少；‎ ‎ (2)降压变压器的变压比是多少．‎ ‎19.如图所示，一定质量的气体放在体积为V0的容器中，室温为T0＝300 K，有一光滑导热活塞C(不占体积)将容器分成A、B两室，B室的体积是A室的两倍，A室容器上连接有一U形管(U形管内气体的体积忽略不计)，两边水银柱高度差为‎76 cm，右室容器中连接有一阀门K，可与大气相通(外界大气压等于76 cmHg)求：‎ ‎(1)将阀门K打开后，A室的体积变成多少？‎ ‎(2)打开阀门K后将容器内的气体从300 K分别加热到400 K和540 K时，U形管内两边水银面的高度差各为多少？‎ 答案解析 ‎1.【答案】B ‎【解析】设电线上的电阻为r，则设变化前为：P＝UI，电线上的消耗功率为ΔP＝I2r输送电压提高10倍，输送功率不变，所以电流变为I，则电线上电压减小到原来的故选B.‎ ‎2.【答案】C ‎【解析】‎ ‎3.【答案】C ‎【解析】在该实验中滴入油酸酒精溶液之前，要在水面上均匀的撒上薄薄的一层痱子粉，其作用是：形成清晰地油膜边缘；实验中，向水中滴入一滴油酸酒精溶液，在水面上形成单分子油膜；取油酸酒精溶液一滴，滴在撒有均匀痱子粉的水面上形成面积尽可能大的油膜，待薄膜形状稳定后，再描绘油酸在水面上的轮廓，所以正确选项为C．‎ ‎4.【答案】B ‎【解析】未钻孔时，D处的压强和封闭气体的压强一样，等于外界大气压减去水银柱产生的压强；钻孔后，D处的压强和外界大气压一样，在大气压的作用下，导致封闭气体的压强增大，体积减小，故B选项正确．‎ ‎5.【答案】C ‎【解析】由于气体做等容变化，所以＝＝＝，故C选项正确．‎ ‎6.【答案】D ‎【解析】晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，A正确；布朗运动是由于液体分子的无规则运动对固体微粒的碰撞不平衡导致的，它间接反映了液体分子的无规则运动，B正确；有了表面张力，雨滴在布上就是形成一个有限厚度的水体，特征尺寸比水分子大很多，也比布的孔隙要大，就不能透过布的孔隙了，故C正确；气体很容易充满容器，是因为分子的热运动，D错误.‎ ‎7.【答案】A ‎【解析】水银柱所处的状态不是平衡状态，因此不能用平衡条件来处理．水银柱的受力分析如图所示，因玻璃管和水银柱组成系统的加速度a＝gsinθ，‎ 所以对水银柱由牛顿第二定律得：‎ p0S＋mgsinθ－pS＝ma，‎ 故p＝p0＝76 cmHg．‎ ‎8.【答案】C ‎【解析】分子平均动能只与温度有关，A错；若p不变，V增大，则T升高，B错；若p不变，T增大，则V增大，C正确；若V不变，单位体积内的分子数不变，故D错．‎ ‎9.【答案】A ‎【解析】由于b部分气体压强pb＝p0＋ph1保持不变，温度升高，体积增大，而a部分气体的压强pa＝pb－ph2＝p0＋ph1－ph2也保持不变，温度不变，由玻意耳定律知体积不变，故只有A项正确．‎ ‎10.【答案】A ‎【解析】由＝C可得：p＝T可见，在p－t图象中，p与t的关系是一条通过(－273．15,0)的直线，斜率越大，体积越小．由此可以得出正确答案．‎ ‎11.【答案】ABD ‎【解析】分子之间具有引力和斥力．当引力和斥力平衡时，这个距离r0就是分子平均间距，是一个平衡距离，当分子间距小于r0时，分子间是斥力起主要作用．当分子间距大于r0时，引力起主要作用，选项A正确．布朗运动是固体小颗粒在分子热运动的影响下的无规则运动，是分子无规则运动的体现，选项B正确．布朗运动的剧烈程度与悬浮颗粒的大小有关，但分子的热运动只与温度有关，选项C错误．水分子间有间隙，但水的体积很难被压缩说明水分子间有斥力，选项D正确．故选A、B、D．‎ ‎12.【答案】AC ‎【解析】正是由于内部物质微粒按一定规律排列，使单晶体具有规则的几何形状.多晶体内每个晶粒内的物质微粒排列是有序的.‎ ‎13.【答案】CD ‎【解析】根据欧姆定律可得副线圈中的电流I2＝＝‎‎0.25 A ‎，根据理想变压器原、副线圈中的电流与匝数的关系＝，得I1＝‎0.125 A，A错误；理想变压器原、副线圈中的交变电流的频率相同，都为50 Hz，B错误；副线圈输出电压的有效值为10 V，则其最大值为U‎2m＝10V．原、副线圈电压比为＝，则输出电压的最大值为U‎1m＝20V，C正确；对于理想变压器，交变电源的输出功率等于变压器副线圈负载消耗的功率，P＝2×W＝2.5 W，D正确．‎ ‎14.【答案】BCD ‎15.【答案】CD ‎【解析】由于二极管具有单向导电性，故流过b的电流是直流电，而流过a、c、d的电流均为交变电流，A错误；设a两端的交变电流的电压最大值为Um，则有效值为Ua＝，b上电压的有效值由电流的热效应得Ub＝，则Ua∶Ub＝，B错误；由于容抗和感抗的作用，因此c、d上电压的有效值都比a上电压的有效值小，又由Ua∶Ub＝知，此时a灯最亮，c、d两灯亮度可能相同，C正确；当输入的正弦交流电频率增大、输入电压的峰值不变时，a灯、b灯上电压的有效值不变，容抗变小，感抗变大，流过c的电流变大，流过d的电流减小，故a、b两灯亮度不变，c灯变亮，d灯变暗，D正确．所以选C、D.‎ ‎16.答案：‎‎145.6 kg 解析：教室内的气体不能作为研究对象，因为教室内气体的质量发生了变化，有可能是外面的气体跑进教室，也有可能是教室的气体跑到外面．所以以原来教室内的的气体为研究对象，才能根据理想气体的状态方程求解。‎ 初态：，，‎ 末态：，，‎ 根据理想气体状态方程：，所以有 ，‎ 故有气体流出房间，‎ ‎17.【答案】(1)‎10 L　(2)600 K ‎【解析】(1)对左侧气体，由玻意耳定律得：p0V0＝pV 所以左侧气体体积V＝‎‎10 L ‎(2)对右侧气体，体积为V′＝2V0－V＝‎‎20 L 压强与左侧相同，均为p，由理想气体状态方程，得：‎ ‎＝‎ 解得：T＝600 K.‎ ‎18.【答案】(1)2.0×103W　(2)‎ ‎【解析】(1)发电机输出的电压为400 V，经升压变压器后电压变为U＝×400 V＝2.0×103V，由P＝UI得输电线上的电流I＝＝A＝‎20 A，输电线上的功率损失ΔP＝I2·R＝202×5 W＝2.0×103W；‎ ‎(2)输电线上的电压损失ΔU＝I·R＝20×5 V＝100 V，加在降压变压器原线圈两端的电压U1＝U－ΔU＝2.0×103V－100 V＝1.9×103V，降压变压器副线圈两端的电压(用户所需的电压)U2＝220 V．降压变压器的变压比＝＝＝.‎ ‎19.【答案】(1)V0　(2)0　15．‎‎2 cm ‎【解析】(1)开始时，pA0＝2p0，VA0＝‎ 打开阀门，A室气体等温变化，pA＝p0，体积为VA，‎ 由玻意耳定律得pA0VA0＝pAVA，‎ 得VA＝＝V0．‎ ‎(2)设打开阀门后将容器内气体从T0＝300 K升到T，体积由V0变到V0，气体发生等压变化．‎ 由盖—吕萨克定律得＝，即T＝T0＝450 K．‎ 因T1＝400 K<450 K，气体压强为pA1＝p0，故水银柱高度差为0．‎ 从T＝450 K升高到T2＝540 K过程中，气体发生等容变化．‎ 由查理定律＝得pA2＝pA1＝×p0＝1．2p0．‎ T2＝540 K时，水银面的高度差为(1．2－1)×‎76 cm＝15．‎2 cm．‎