2017-2018学年重庆市第一中学高二下学期第一次月考物理试题 解析版

2017-2018学年重庆市第一中学高二下学期第一次月考物理试题 解析版

重庆市第一中学2017-2018学年高二下学期第一次月考物理试题 一．单项选择题(每小题只有一个选项正确)‎ ‎1. 下列说法中正确的是 A. 布朗运动就是分子的热运动 B. 扩散现象说明物质分子在做永不停息的无规则运动 C. 分子间距离越小，斥力越大，引力越小 D. 用打气简打气时要用力压活塞，说明气体分子间的相互作用力表现为斥力 ‎【答案】B ‎【解析】布朗运动是悬浮在液体表面的固体颗粒的无规则运动，是液体分子热运动的表现，选项A错误；扩散现象说明物质分子在做永不停息的无规则运动，选项B正确；分子间距离越小，斥力越大，引力越大，选项C错误；用打气筒打气时要用力压活塞，这是气体压强作用的结果，不是气体分子间的相互作用力的表现，选项D错误；故选B.‎ ‎2. 关于物体的内能，下列说法中正确的是 A. 若物体体积增大，则分子力一定做负功，分子势能增大 B. 物体温度升高，其分子的热运动的剧烈程度可能不变 C. 体积和温度都相同的两种理想气体，内能一定相同 D. 为了增加物体的内能，必须对物体做功或向它传递热量 ‎【答案】D ‎【解析】若物体体积增大，则分子间距变大，若分子间距离r大于分子间的平衡距离，分子间距离增大时分子做负功，分子势能增加，如果分子间距离r小于分子间的平衡距离，分子间距离变大时，分子力做正功，分子势能减小，故A错误；物体温度升高，其分子的热运动的剧烈程度变大，选项B错误；体积和温度都相同的两种理想气体，因分子数不同，则内能一定不相同，选项C错误；根据热力学第一定律，为了增加物体的内能，必须对物体做功或向它传递热量，选项D正确；故选D.‎ ‎3. 如图所示，竖直放置玻璃容器内一段水银柱将封闭在容器中的气体隔成A、B两部分， 容器和水银柱都静止，现使A、B同时降低相同的温度，那么水银柱将 A. 向A移动 B. 向B移动 C. 不动 D. 不能确定 ‎【答案】B ‎【解析】假设水银柱不移动，则气体发生等容变化，有，所以有△p＝，因为，所以，即当温度降低时，B气体压强减小量大，所以气体向B端移动，故B正确，ACD错误，故选B。‎ 点睛：压强的变化由压强基数（即原来气体的压强）决定，压强基数大，升高相同的温度，压强增量就大．同理，若两段空气柱同时降低相同的温度，则压强基数大的，压强减少量大．‎ ‎4. 在匀强磁场中,一个500匝的闭合矩形金属线圈，绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动.穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化.设线圈总电阻为2Ω,则 A. t=0时，线圈中位于中性面 B. 从t=0时开始计时，线圈电动势的瞬时表达式为 C. 在0~0.5s内，通过线圈横截面的电量为0.02C D. 一个周期内，线圈产生的热量为(J)‎ ‎【答案】D ‎【解析】根据图象可知，在t=0时穿过线圈平面的磁通量为零，所以线圈平面平行于磁感线，线圈与中性面垂直，故A错误；感应电动势的最大值为Em=NBSω=NΦmω=500×0.04× V=20π V，从t=0时开始计时，线圈电动势的瞬时表达式为 ‎，选项B错误；根据可知在0~0.5s内，通过线圈横截面的电量为，选项C错误；电动势有效值，根据焦耳定律可得一个周期产生的热为，故D正确。故选D。‎ 点睛：本题考查交变电流产生过程中，感应电动势与磁通量、磁通量变化率的关系，关键抓住两个特殊位置：一是线圈与磁场垂直位置是磁通量最大的位置，该位置是电流方向改变的转换点；二是线圈与磁场平行位置，该位置磁通量为零，是电流强度增大与减小的转换点．‎ ‎5. 调压变压器就是一种自耦变压器，它的构造如图所示，线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上， CD之间加上输入电压，当滑动触头P转动时，改变了副线圈匝数，从而调节输出电压。图中A为交流电流表， V为交流电压表，R1、R2为定值电阻， R3为滑动变阻器CD两端接恒压交流电源，变压器可视为理想变压器，则 A. 当滑动变阻器滑片向下滑动时，电压表读数变大 B. 当滑动变阻器滑片向下滑动时，电流表读数变小 C. 当变压器滑动触头P逆时针转动时， M、N之间的电压变大 D. 当变压器滑动触头P顺时针转动时，变压器输出功率变大 ‎【答案】C ‎【解析】当保持P的位置不动，即是保持变压器的原、副线圈的匝数比不变，则MN两端的电压不变，当将触头向下移动时，连入电路的电阻的阻值变小，因而总电流增大，R1分担的电压增大，并联支路的电压即电压表的示数减小，R2的电流减小，R3电流变大，即电流表读数变大，故AB错误；保持滑动变阻器连入电路的阻值不变，将P沿逆时针方向移动时，变压器的原线圈的匝数不变，副线圈的匝数增大，MN两端的电压变大，选项C正确；将P沿顺时针方向移动时，变压器的原线圈的匝数不变，副线圈的匝数减少，MN两端的电压减小，总电流减小，次级消耗的功率减小，则变压器输出功率变小，D错误；故选C。‎ ‎6.‎ ‎ 如图所示,一导热性能良好的气缸内用活塞封住一定质量的气体(不计活塞与缸壁的摩擦，温度降低时，下列说法正确的是 A. 气体压强减小 B. 气缸高度H减小 C. 活塞高度h减小 D. 气体体积增大 ‎【答案】B ‎【解析】对气缸受力分析可知：mg+p0S=pS，可知当温度降低时，气体的压强不变；对活塞和气缸的整体：(m+M)g=kx，可知当温度变化时，x不变，h不变；根据可知，温度降低时，气体的体积减小，因h不变，则气缸高度H减小，选项B正确，CD错误；故选B.‎ 点睛：此题关键是正确选择研究对象受力分析来分析气体的压强；根据气体的等压变化方程来讨论气体的体积变化情况.‎ ‎7. 某医院使用的氧气瓶容积为29L,在温度为27℃时，瓶内压强为30atm.按规定当使用到17℃时其压强降到2atm,就应重新充气,该医院在22℃时平均每天使用0.1atm的氧气590L.则这瓶氧气能使用的天数为 A. 5天 B. 10天 C. 13天 D. 20天 ‎【答案】C ‎【解析】根据，当压强为2atm，温度为17℃时氧气瓶内氧气的体积： ；医院一天使用的氧气在压强为2atm，温度为17℃时的体积：，则这瓶氧气能使用的天数为天，故选C. ‎ ‎8. 如图甲所示，两个闭合圆形线圈A、B的圆心重合，放在同一水平面内，线圈A中通以逆时针方向的电流，电流随时间的变化关系如图乙。在t1~t2时间内，对于线圈B有 A. 感应电流的方向为顺时针 B. 面积扩大的趋势 C. 感应电流的大小一直增大 D. 安培力的大小一定一直在减小 ‎【答案】C ‎【解析】由图可知，线圈A中通有逆时针方向的逐渐减小的电流，则穿过B的磁通量，向外减小，由楞次定律可知，线圈B中感应电流的方向为逆时针，选项A错误；由于B线圈所处位置的磁场向里，由左手定则可知，线圈B有面积缩小的趋势，选项B错误；因A中电流的变化率逐渐变大，则线圈B中产生的感应电流逐渐变大，选项C正确；因A线圈中电流产生的磁场减弱，B中的感应电流增加，根据F=BIL可知，安培力的大小无法判断，选项D错误；故选C.‎ 点睛：该题考查安培定则和楞次定律的应用，关键是搞清A中电流产生的磁场的变化情况，以及B中磁通量的变化情况，灵活运用楞次定律分析解答.‎ 二、多项选择题 ‎9. 关于一定质量的理想气体,下列说法正确的是 A. 气体的内能只与温度有关 B. 气体压强的大小等于大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力 C. 气体分子在做永不停息的无规则热运动，分子运动的速率分布毫无规律 D. 等温压缩过程中，气体压强增大是因为气体分子每次碰撞器壁的冲力增大 ‎【答案】AB ‎【解析】理想气体的的分子势能可忽略，气体的内能等于所用气体分子的动能之和，而分子动能只与温度有关，则气体的内能只与温度有关，选项A正确；根据气体压强的微观意义，气体压强的大小等于大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力，选项B正确；气体分子在做永不停息的无规则热运动，分子运动的速率分布呈现“两头小，中间大”的规律，选项C错误；等温压缩过程中，气体分子的平均速率不变，气体的密度变大，则气体压强增大是因为气体分子单位时间碰撞器壁的次数增大引起的，选项D错误；故选AB.‎ 点睛：本题考查了理想气体的性质，明确理想气体的概念，知道气体压强产生的原因以及决定气体压强大小的因素：①气体分子密度；②气体分子的平均动能．‎ ‎10. 若以μ表示水的摩尔质量，V表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积， p表示在标准状态下水蒸气的密度, NA为阿伏加德罗常数,m、V0分别表示每个水分子的质量和体积.下列关系式中正确的是 A. B. C. D. ‎ ‎【答案】BC ‎【解析】对水蒸气，由于分子间距的存在，NAV0并不等于摩尔体积，故A错误；ρV（表示摩尔质量）÷m（单个分子的质量）=NA（表示阿伏加德罗常数），故B正确；单个分子的质量=摩尔质量÷阿伏伽德罗常数，故C正确；对水蒸气，由于分子间距的存在，摩尔体积处于阿伏加德罗常数等于每个分子占据的空间体积，但并不等于分子体积，故D错误；故选BC。‎ 点睛：本题主要考查气体阿伏伽德罗常数的计算，阿伏加德罗常数NA是联系宏观与微观的桥梁，抓住它的含义，区分对气体还是液体的计算是解题的关键．‎ ‎11. 为研究高压输电减少电能损失的规律，设计如图所示演示实验电路，理想变压器T1的原线圈接入(V)的学生电源，理想变压器T2的副线圈接入“10V,10W”的灯泡，调节各线圈匝数使灯泡正常发光，两变压器之间的输电导线总电阻r=3Ω.下列判断正确的是 A. ‎ B. ‎ C. 若只使T1的原线圈匝数n1减少,则输电导线消耗的电功率不变 D. 若在灯L两端再并联一个相同的灯泡，则输电导线消耗的电功率增大 ‎【答案】AD ‎【解析】T1的初级电压有效值：U1= ，而T2次级电压有效值也为U4=10V，因，，，则 ‎，选项A正确，B错误；根据电压与匝数成正比，知，减少n1，变压器T1输出电压增大，输电线上电流减小，输电导线消耗的电功率减小，故C错误；若在灯L两端再并联一个相同的灯泡，变压器副线圈回路电阻减小，变压器T2副线圈上的电流增大，根据电流与匝数成反比，知输电线上电流增大，输电导线上消耗的电功率增大，故D正确；故选AD。‎ 点睛：解题时掌握住理想变压器的电压、电流之间的关系，输入功率与输出功率之间关系，最大值和有效值之间的关系以及升压变压器输出电压与降压变压器输入电压之间的关系即可解决本题．‎ ‎12. 一定质量的理想气体状态变化过程的P-V如图所示，其中A是初始状态， B、C是中间状态。A→B为双曲线的一部分，B→C与纵轴平行, C→A与横轴平行。如将上述变化过程改用P-T图线和V-T图线表示，则在下列各图中正确的是 A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】BD ‎【解析】A到B等温变化，膨胀体积变大，根据玻意耳定律压强p变小；B到C是等容变化，在p-T图象上为过原点的直线；C到A是等压变化，体积减小，根据盖-吕萨克定律知温度降低，故A错误，B正确；A到B是等温变化，体积变大；B到C是等容变化，压强变大，根据查理定律，温度升高；C到A是等压变化，体积变小，在V-T图象中为过原点的一条倾斜的直线，故C错误，D正确；故选BD。‎ 点睛：本题要先根据P-V 图线明确各个过程的变化规律，然后结合理想气体状态方程或气体实验定律分析P-T先和V-T线的形状.‎ ‎13. 在如图所示的变压器电路中，两相同的小灯泡L1、L2的电阻均为R (忽略温度对阻值的影响),变压器为理想变压器，电表为理想电表，在a、b两端输入正弦交流电压U,其中有一只灯泡正常发光，另一只灯泡较暗，原副线圈的匝数比n1:n2=1:3,则 A. L2灯正常发光 B. 电压表的示数为 C. 电流表的示数为 D. 电路消耗的总功率为 ‎【答案】BD ‎【解析】假设L2灯正常发光，则设电流为I，则根据I1n1=I2n2可知，初级电流为3I,此时L1更亮或被烧毁，故应该是L1灯正常发光，若此时通过L1的电流为I,L2的电流I，L2较暗，选项A错误；U1=U-IR；U2=IR，，联立解得IR=U，则电压表的示数为U，电流表的示数为，选项BC错误；电路消耗的总功率为，选项D正确；故选BD.‎ 点睛：本题考查变压器原理，要注意明确变压器的其本规律，明确匝数之比和电流、电压之比的关系，并能正确分析电路结构，利用欧姆定律等进行分析求解．‎ ‎14. 如图所示，在光滑的水平面上，边长为1、质量为m、电阻为R的正方形金属框以初速度v0进入一方向垂直水平面向下的有界匀强磁场区域.进入时金属框的一边与磁场边界平行，速度方向垂直于磁场边界,恰好完全离开磁场时的金属框速度恰好为0,则 A. 金属框穿过磁场的过程一直做加速度减小的减速运动 B. 金属框完全处在磁场中运动时速度大小为 C. 金属框穿过磁场的过程中产生的热量为 D. 由题目提供的物理量能求出磁场的磁感应强度大小 ‎【答案】BCD ‎【解析】线圈完全进入磁场后，无感应电流产生，不受安培力，则线圈做匀速运动，选项A错误；‎ ‎.....................‎ 点睛：此题用动量定理结合安培力和法拉第电磁感应定律求解，知道公式中各个物理量的关系，在安培力的冲量的表达式中有q，记住另一个求解电量的公式即可解答.‎ 三、实验题 ‎15. 在“测定金属的电阻率”的实验中，待测金属丝的电阻Rx约为3Ω,实验室备有下列实验器材：‎ A.电压表V1(量程0~3V,内阻约为15kΩ)‎ B.电压表V2(量程0~15V,内阻约为75kΩ)‎ C.电流表A1(量程0~3A,内阻约为0.2Ω)‎ D.电流表A2(量程0~0.6A,内阻约为1Ω)‎ E.变阻器R1(0~20Ω,0.6A)‎ F.变阻器R2(0~2000Ω,0.1A)‎ G.电池组E(电动势为3V，内阻约为0.3Ω)‎ H.开关S，导线若干 ‎（1）为减小实验误差，选用的电压表、电流表、变阻器应为__________(填代号).‎ ‎（2）为减小实验误差，在设计电路结构时所选电流表应________(填“内接法”或“外接法”),所选滑动变阻器应接_________ (“限流式”或“分压式”).‎ ‎（3）若用毫米刻度尺测得金属丝长度为60.00cm,用螺旋测微器测得的导线直径及两电表的示数如图所示，则该导线的直径为________mm,该金属丝的电阻是__________Ω.‎ ‎【答案】 (1). ADE (2). 外接法 (3). 限流式 (4). 0.640~0.643 (5). 2.4‎ ‎【解析】（1）电源的电动势3V，则选用的电压表为量程3V的A；电路可能出现的最大电流，则电流表选择量程为0.6A的D；变阻器要用阻值相当的E.‎ ‎（2）因，，；为减小实验误差，在设计电路结构时所选电流表应外接法，所选滑动变阻器应接限流式.‎ ‎（3）该导线的直径为0.5mm+0.01mm×14.2=0.642mm；U=1.2V；I=0.5A，则.‎ ‎16. 某同学用图甲所示电路测量一电池的电动势和内阻(电动势约为9V,内阻为几欧),其中器材为电压表V(量程3V、内阻Rv=3kΩ),电流表A(量程0.6A,内阻不计),定值电阻R1 (阻值为10Ω),滑动变阻器R (阻值范围0~20Ω) ‎ ‎（1）若a、b两点间电压能接近9V,则定值电阻R2应选用的阻值为___________.‎ A.1kΩ  B.3kΩ C.6kΩ D.7kΩ ‎（2）若该同学利用所得电压表示数计算出b、a两点的电压Uba和电流表示数I作出如图乙所示的Uba-I图线，则由此可得电源的电动势E=_______V，内阻r=________Ω. (保留2位有效数字)‎ ‎（3）该同学按图甲电路测量导致的结果是______,______.(填“>”、“<”、“=”)‎ ‎【答案】 (1). C (2). 9.0 (3). 5.0 (4). < (5). <‎ ‎【解析】（1）电压表内阻3kΩ，量程为3V，要想使得ab间电压接近9V，则 R2电压为6V，则阻值为6 kΩ，故选C.‎ ‎（2）根据Uab=E-I（r+R1），则由图像可知E=9.0V； ‎ ‎（3）甲图所示连接方法中，电压表内阻存在分流作用，故电流测量值偏小，可以将电压表内阻与电源并联后看作等效电源，实际测量的是等效电源的电动势和内电阻；故电动势测量值小于真实值，内电阻测量值小于真实值；‎ 点睛：测定电源的电动势和内电阻是高中阶段电学实验考查的重点，是近几年各地高考题目的出题热点，本题突出了对于实验原理、仪器选择及U-I图象处理等多方面内容的考查，题目层次源于课本，凸显能力，体现创新意识，侧重于对实验能力的考查．‎ 四、计算题 ‎17. 如图是简易报警装置，其原理是：导热性能良好的竖直细管中装有水银，当温度升高时，水银柱上升，使电路导通，蜂鸣器发出报警声， 27℃时，空气柱长度h1=20cm,水银柱上表面与导线下端的距离h2=10cm,管内水银柱高h=5cm,大气压强P0=75cmHg.求：‎ ‎（1）当温度达到多少时，报警器会报警;‎ ‎（2）若再往管内注入高的水银柱，该装置在温度达到多少时报警.‎ ‎【答案】（1）（2）‎ ‎【解析】(1)对封闭气体做等压变化(S是管的横截面积)，‎ 初态：，，‎ 末态：，， ‎ 由盖吕萨克定律得 ①‎ 解得：‎ ‎(2)接通电路时的状态：,, ‎ 气体状态方程得 ②‎ 解得：‎ ‎18. 如图在固定汽缸A和B中分别用活塞封闭着一定质量的气体，A、B活塞面积分别为S、2S,两活塞由刚性细杆连接，可沿水平方向无摩擦滑动，两个汽缸都不漏气。初始时，A、B活塞离汽缸底部的距离分别为2l0、l0,温度均为T0=300k,压强均为P0,  P0是汽缸外的大气压强。现保持B中的温度不变，同时用电热丝对A气体缓慢加热，使活塞向右移动距离,达到新的平衡.求:‎ ‎（1）此时B中气体的压强;‎ ‎（2）此时A中气体的温度。‎ ‎【答案】（1）（2）‎ ‎【解析】(1) B中气体做等温变化，初态：P0，l0 末态：PB，‎ 由波意耳定律得： ①‎ 解得： ‎ ‎(2)对两塞和细杆整体，受力平衡 ②‎ 解得： ‎ 气体状态方程得 ②‎ 解得： ‎ ‎19. 如图所示，在xoy坐标系的第一象限内，有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B0=1T,磁场边界AO和y轴的夹角.一束速度为v=4.0×105m/s、电量均为q=2×10-19C的质量不同的负电粒子从y轴上坐标为(0, 0.1m)的P点垂直于y轴射入磁场区域，粒子通过x轴时速度方向与x轴正方向夹角为450~ 900,不计粒子重力，求：‎ ‎（1）x轴上被离子打中的区间范围;‎ ‎（2）现只改变AOy区域内磁场的磁感应强度大小，使所有粒子都不能从磁场边界OA射出，磁感应强度大小B应满足什么条件?‎ ‎【答案】（1）（2）‎ ‎【解析】(1)由速度偏转角=圆心角，作出两边界轨迹如图所示：‎ 质量最小、质量最大的轨迹半径分别设为r1、r2，由几何知识得 ①‎ ‎ ② ‎ 解得：， ‎ 分别击中x轴上的M、N点，由几何知识得，‎ 击中x轴范围为 ‎ ‎(2)临界状态为质量最大的粒子运动轨迹与磁场边界OA相切，此时磁感应强度有最大值，半径设为.‎ 轨迹如图所示，几何知识得 ③‎ 解得： ‎ ‎ ④ ‎ 由(1)问中的半径r2有 ⑤‎ 联立④⑤解得 ‎ 点睛：本题考查带电粒子在匀强磁场中的运动，要掌握住半径公式、周期公式，画出粒子的运动轨迹后，几何关系就比较明显了．‎ ‎20. 如图所示，内径均匀的U形玻璃管竖直放置(内径远远小于水银柱总长度),左、右两侧管上端均开口，右侧管口离底部距离H=45cm,在左侧用活塞封闭一段长度为L0=80cm的空气柱，活塞上、下气体压强均为大气压强P0=75cmHg,这时左右两侧管内的水银面相平离底部的高度均为h=20cm,底部水平管长度为L=10cm.现将活塞缓慢地向下压，该过程空气柱的温度恒为27℃，直至右侧管内水银面刚好与管口相平时将活塞固定不动，则：‎ ‎（1）活塞向下移动的距离；‎ ‎（2）活塞固定后，给左侧封闭气体缓慢加热到47℃，求空气柱的长度；‎ ‎（3）活塞固定后，给左侧封闭气体缓慢加热到多少℃时，水银能全部从右侧开口处溢出.‎ ‎【答案】（1）（2）53.33cm（3）T4=382.8K ‎【解析】(1)状态1：，，‎ 状态2：，，‎ 由玻意耳定律： ①‎ 解得：‎ 并且 ②‎ 解得： ‎ ‎(2)临界状态为水平管内刚好没有水银，设此时气体温度为T，‎ ‎，‎ 状态1→临界状态(等压变化))：由盖吕萨克定律得 ③‎ 解得：T=330K 因实际温度T2=47+273=320K<330K ，所以气体实际做等压变化 设末态为状态3：水平管中有空气柱长度为x，, T2=320K 状态2→状态3:由盖吕萨克定律得 ④‎ 解得：Lx=8.33cm ‎ 空气柱长度：  ‎ ‎(3)水银缓慢溢出过程中设管内还剩水银柱长度为xcm为状态4，此时：‎ ‎，，‎ 状态2→状态4，气体状态方程得 ⑤‎ 代入数据得 其中， x从45cm开始减小的过程中(75+x)(100-x)乘积先增大后减小，存在一个最大值。‎ 当75+x=100-x时，乘积最大，此时温度最高T4=382.8K，此后不需要加热，x继续增大，气体温度会降低，水银是自动溢出。‎ 点睛：此题考查了气体状态方程的应用；关键是确定研究对象的各个状态参量，结合数学知识及气体的状态变化方程求解.‎ ‎ ‎