【物理】河北省石家庄新乐市第一中学2019-2020学年高二下学期6月月考试题（解析版）

【物理】河北省石家庄新乐市第一中学2019-2020学年高二下学期6月月考试题（解析版）

新乐一中高二第二学期6月月考 物理试题 第I卷（选择题）‎ I卷共20道选择题，其中1，8，11，12，14，15，20为多选，每题4分，漏选得2分，错选不得分，其余选择为单选，每题3分，共67分 ‎1.对以下物理现象分析正确的是(　　)‎ ‎①从射来的阳光中，可以看到空气中的微粒在上下飞舞②上升的水蒸气的运动　③用显微镜观察悬浮在水中的小炭粒，小炭粒不停地做无规则运动　④向一杯清水中滴入几滴红墨水，红墨水向周围运动 A. ①②③属于布朗运动 B. ④属于扩散现象 C. 只有③属于布朗运动 ‎2.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，ρ为在标准状况下水蒸气的质量密度，NA为阿伏加德罗常数，m、△分别表示每个水分子的质量和体积，下面是四个关系式：其中 ‎①②③④‎ A. ①和②都是正确的 B. ①和③都是正确的 C. ③和④都是正确的 D. ①和④都是正确的 ‎3.质量相同温度相同可看成理想气体的氢气和氧气，它们的( )‎ A. 分子数相同 B. 内能相同 C. 分子的平均速率相同 D. 分子的平均动能相同 ‎4.（单选）在过程A到B中，气体压强不断变大下列关于分子动能的说法，正确的是（　　）‎ A物体的温度升高，每个分子的动能都增大 B物体的温度升高，分子的总动能增加 C如果分子的质量为m，平均速率为v，则其平均动能为mv2‎ D分子的平均动能等于物体内所有分子的动能与分子的总数之比 ‎5.关于分子运动，下列说法中正确的是（　　）‎ ‎　‎ A．‎ 布朗运动就是液体分子的热运动 ‎　‎ B．‎ 布朗运动图示中不规则折线表示的是液体分子的运动轨迹 ‎　‎ C．‎ 当分子间的距离变小时，分子间作用力可能减小，也可能增大 ‎　‎ D．‎ 物体温度改变时物体分子的平均动能不一定改变 ‎6.下列关于分子力和分子势能的说法中，正确的是（　　）‎ A．当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而增大 B．当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而减小 C．当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大 D．当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而减小 ‎7.由于分子间存在着分子力，而分子力做功与路径无关，因此分子间存在与其相对距离有关的分子势能。如图所示为分子势能Ep随分子间距离r变化的图象，取r趋近于无穷大时Ep为零。通过功能关系可以从分子势能的图象中得到有关分子力的信息，则下列说法正确的是（ ）‎ A．假设将两个分子从r=r2处释放，它们将相互远离 B．假设将两个分子从r=r2处释放，它们将相互靠近 C．假设将两个分子从r=r1处释放，它们的加速度先增大后减小 D．假设将两个分子从r=r1处释放，当r=r2时它们的速度最大 ‎8.密闭的固定容器内可视为理想气体的氢气温度与外界空气的温度相同，现对该容器缓慢加热，当容器内的氢气温度高于外界空气的温度时，则 A. 氢分子的平均动能增大 B. 氢气的内能增大 C. 氢气的内能可能不变 D. 氢气的压强增大 ‎9.由分子动理论可知，下列说法正确的 A. 液体分子的无规则运动称为布朗运动 B. 物体的内能跟物体的温度和体积有关 C. 分子间引力总是随着分子间距离的减小而减小 D. 分子热运动越剧烈，物体内每个分子的动能越大 ‎10.一定质量的理想气体经过如图所示的一系列过程：下列说法正确的是______。‎ A. 由a→b过程，气体内能增加 B. 由a→b过程，气体分子热运动加剧 C. 当分子热运动减缓时，压强必定减小 D. 当分子平均动能增大时，气体体积可以保持不变 ‎11.关于分子动理论的基本观点和实验依据，下列说法正确的是(　　)‎ A. 除少数有机物大分子外,一般分子直径的数量级是10-10m B. 分子之间同时存在着引力和斥力 C. 悬浮在液体中的微粒越大，布朗运动就越明显 D. 随着分子间的距离增大，分子势能一定增大 ‎12.关于分子动理论和物体的内能，下列说法正确的是__________。‎ A. 物体的温度升高时，分子热运动的平均动能一定增大 B. 能出污泥而不染，说明扩散现象在和污泥中不能进行 C. 当分子间的距离减小时，分子间的引力和斥力都增大・但斥力增大得更快 D. 若气体的摩尔质量为M，密度为p阿伏加德罗常数为NA，则气体的分子体积为 ‎13如图所示，U形气缸固定在水平地面上，用重力不计的活塞封闭着一定质量的气体，已知气缸不漏气，活塞移动过程无摩擦．初始时，外界大气压强为p0，活塞紧压小挡板．现缓慢升高缸内气体的温度，则图中能反映气缸内气体的压强p随热力学温度T变化的图像是(　)‎ ‎14.（多选）如图所示，两端开口的弯管，左管插入水银槽中，管内外高度差为h1，右管有一段水银柱，高度差为h2，中间封有一段空气．则（　　）‎ ‎　‎ A．‎ 若大气压升高，h1减小 ‎　‎ B．‎ 若环境温度升高，h2增大 ‎　‎ C．‎ 若把弯管向上移动少许，则管内气体体积不变 ‎　‎ D．‎ 若把弯管向下移动少许，则管内气体压强增大 ‎15.如图所示.水平方向有磁感应强度大小为0.5 T的匀强磁场，匝数为5的矩形线框ab边长为 0.5m。ad边长为0.4 m，线框绕垂直磁场方向的转轴OO′匀速转动，转动的角速度为 20rad/s，线框通过金属滑环与阻值为10Ω的电阻R构成闭合回路。t=0时刻线圈平面与磁场方向平行。不计线框及导线电阻，下列说法正确的是 A. 线圈中的最大感应电动势为10 V B. 电阻R两端电压的瞬时值表达式u=10sin20t (V)‎ C. 电阻R中电流方向每秒变化20次 D. 电阻R消耗的电功率为5 W ‎16.如图所示为一个经过双向可控硅电子元件调节后加在电灯上的电压，即在正弦式电流的每一个周期中，前面的被截去，从而改变了电灯上的电压，那么现在电灯上电压的有效值为（ ）‎ A. Um B. C. D. ‎ ‎17.如图所示，把电阻R、电感线圈L、电容器C并联接到一个交流电源上，三个电流表示数相同，若保持电源电压大小不变，而将电源频率增大，则三个电流表示数I1、I2、I3的关系是 (　　)‎ A. B. C. D. ‎ ‎18.如图所示，变压器为理想变压器，电流表A1内阻不可忽略，其余的均为理想的电流表和电压表。a、b接在电压有效值不变的交流电源两端，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。现将变阻器的滑片沿c→d的方向滑动时，则下列说法正确的是 A. 电压表V1、V2示数不变，V3示数变小 B. 电压表V1、V2示数变小，V3示数变大 C. 电流表A1、A2的示数都增大 D. 电流表A1的示数变小，A2的示数增大 ‎19.如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为1∶2，正弦交流电源电压为U＝12 V，电阻R1＝1 Ω，R2＝2 Ω，滑动变阻器R3最大阻值为20 Ω，滑片P处于中间位置，则 A. R1与R2消耗的电功率相等 B. 通过R1的电流为3 A C. 若向上移动P，电压表读数将变大 D. 若向上移动P，电源输出功率将不变 ‎20.如图所示为电能输送的示意图，升压、降压变压器均为理想变压器，输电线总电阻R为8Ω，升压变压器的输入功率100kW，用户端得到的电压为220V，用户得到的功率为95kW。下面说法正确的是 A. 输电线上损失的电压为50V B. 升压变压器输出电压为4×103V C. 降压变压器原、副线圈匝数比为 D. 用户端负载增加，有利于减少远距离输电的电能损失 二、计算题（本题共3道小题，第21题10分,第22题9分, ,第23题14分，共33分）‎ ‎21.如图所示，线圈abcd的面积是0.05m2，共100匝，线圈电阻为r=1Ω，外接电阻R=5Ω，匀强磁场的磁感应强度为，当线圈以5r/S的转速匀速转动时，求：‎ ‎（1）转动中感应电动势的最大值和有效值．‎ ‎（2）电路中交流电压表和电流表的示数．‎ ‎（3）线圈从图示位置转过900的过程中通过电阻的电荷量．‎ ‎22.水平放置的一端封闭的粗细均匀的玻璃管中，有一段水银柱封闭了40cm长的空气柱，水银柱长25cm，如图13所示，大气压强为75cmHg，温度为T=300K。‎ ‎(1)若玻璃管开口端向上竖直放置时，管内空气柱长度为多少cm？‎ ‎(2)若玻璃管开口端向上竖直放置后，对封闭气体加热到温度为多少时，管内空气柱长度恢复为40cm。‎ ‎23.一汽缸竖直放在水平地面上，缸体质量，活塞质量，活塞横截面积，活塞上面的汽缸内封闭了一定质量的理想气体，下面有气孔O与外界相通，大气压强活塞下面与劲度系数的轻弹簧相连。当汽缸内气体温度为时弹簧为自然长度，此时缸内气柱长度，重力加速度g取，活塞不漏气且与缸壁无摩擦。求：‎ 此时缸内气体的压强为多少？‎ 缓慢升高缸内气体温度，当缸体对地面压力刚好为0时，缸内气体的压强为多少？‎ 当缸体缓慢离开地面，缸内气柱长度时，缸内气体温度为多少K？此时弹簧的压缩量为多少？‎ ‎【参考答案】‎ ‎1.BC ‎【详解】①从射来的阳光中，可以看到空气中的微粒在上下飞舞，是固体颗粒的运动，是由于空气的流动形成的，不属于布朗运动；‎ ‎②上升的水蒸气的运动，是由于大气压力的作用引起的，不是布朗运动；‎ ‎③用显微镜观察悬浮在水中的小炭粒，小炭粒不停地做无规则运动，是布朗运动；‎ ‎④向一杯清水中滴入几滴红墨水，红墨水向周围运动，属于扩散运动。‎ 故选：BC ‎2.B据摩尔质量的定义，在标准状态下，水蒸气的摩尔质量，可求出阿伏加德罗常数①正确；根据阿伏加德罗常数的意义和估算 m分子微观量的方法，很容易求出水分子的质量  ③正确；‎ 故选B。‎ ‎3.D【详解】A．氧气和氢气的摩尔质量不同，质量相等的氧气和氢气的摩尔数不同，所以分子数也不相同，故A错误。‎ B．理想气体分子势能为零；温度是分子平均动能的标志，温度相同时，氧气和氢气的分子平均动能相同，质量相同的氧气和氢气，氧气的分子数比氢气分子数少，分子平均动能相同，所以氧气的内能要比氢气的内能小，故B错误。‎ CD．温度相同时，氧气和氢气的分子平均动能相同，但由于氧气分子的质量比氢气分子质量大，所以它们的平均速率并不相等，故C错误，D正确。‎ ‎4.‎ 考点：‎ 温度是分子平均动能的标志．版权所有 分析：‎ 温度的微观含义：温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子平均动能越大．‎ 解答：‎ 解：A、B、一致可知，A到B的过程中，气体的纬度不变，所以分子的平均动能不变，分子的总动能也不变．故A错误，B错误；‎ C、D、如果分子的质量为m，平均速率为v，则分子的平均动能等于物体内所有分子的动能与分子的总数之比，而不是为mv2．故C错误，D正确．‎ 故选：D 点评：‎ 该题通过V﹣T图象，考查气体的状态变化的过程，以及气态过程中物理量的变化，其中要注意的是，由于分子动能与速度的平方成正比，所以分子的平均动能不是mv2‎ ‎5.‎ 考点：‎ 布朗运动；分子间的相互作用力．版权所有 专题：‎ 布朗运动专题．‎ 分析：‎ 解答本题需要掌握：布朗运动的实质以及物理意义，尤其是体会其无规则运动的含义；分子力与分子距离之间的关系；理解温度是分子平均动能的标志的含义．‎ 解答：‎ 解：A、布朗运动是悬浮在液体中固体微粒的无规则运动，是由大量液体分子撞击形成的，是液体分子无规则运动反应，故A错误；‎ B、布朗运动图示中不规则折线表示其运动的无规则性，并非运动轨迹，故B错误；‎ C、要判断分子力与分子之间距离的变化关系，首先明确分子之间开始距离与r0的关系，如若分子之间距离由无穷远开始变小，分子力变化可能是先增大后减小再增大，故C正确；‎ D、温度是分子平均动能的标志，物体温度改变，分子平均动能一定改变，故D错误．‎ 故选C．‎ 点评：‎ 本题考查了有关分子热运动的基础知识，对于这些基础知识，平时学习不能忽略，要加强记忆与积累．‎ ‎6.C ‎【考点】分子势能；分子间的相互作用力．‎ ‎【分析】当r=r0时，分子力为零，分子势能最小，随着r的增大或者减小分子势能均增大．‎ ‎【解答】解：当r＞r0时，分子力表现为引力，随着分子之间距离的增大，分子力先增大后减小，而分子势能一直增大，故AB错误；‎ 当r＜r0时，分子力表现为斥力，随着分子之间距离的减小，分子力增大，分子势能也增大，故C正确，D错误．‎ 故选C．‎ ‎7.D AB、分子之间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，分子斥力的变化快，当时分子引力等于分子斥力，所以，是分子的平衡距离，假设将两个分子从处释放，两个分子将在此位置保持平衡，故AB错误；‎ CD、当时，分子间的作用力表现为斥力，由于分子斥力的变化快，将两个分子从处释放后，它们间的斥力越来越小，所以加速度先逐渐减小，做加速运动，当，分子引力等于分子斥力，合力为零，加速度为零，速度达最大，故C错误，D正确。‎ 故选：D ‎8.ABD ‎9.B ‎【详解】我们所观察到的布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，小颗粒的布朗运动是由于周围液体分子撞击的冲力不平衡而引起的，所以固体小颗粒的无规则运动反映了周围液体分子的无规则运动。但并不是液体分子的无规则运动，故A错误；组成物体的所有分子的动能与势能之和是物体的内能，物体内能与物体的温度和体积有关，故B正确；分子间引力总随分子间距离的减小而增大，故C错误；温度是分子平均动能的标志，分子热运动越剧烈，物体温度越高，分子平均动能越大，并不是每个分子动能都大，故D错误；故选B。‎ ‎10.D ‎【详解】A．由a→b过程，温度不变，故一定质量的理想气体的内能不变，故A错误；‎ B．由a→b过程，温度不变，分子热运动的平均动能不变，故气体分子热运动的剧烈程度不变，故B错误；‎ C．由b→c过程，温度降低，分子热运动减缓，压强不变，故C错误；‎ D．由c→a过程温度升高，分子平均动能增大，因为c→a过程的P-T图象过原点，所以由c→a过程为等容过程，故气体体积可以保持不变，故D正确。‎ ‎11.AB ‎【详解】A项：除少数有机物大分子外,一般分子直径的数量级是10-10m，故A正确；‎ B项：两分子之间同时存在着引力和斥力，且引力和斥力都随分子间的距离增大而减小，故B正确；‎ C项：悬浮在液体中的微粒越小，液体分子对其的碰撞越不平衡，布朗运动越明显，故C错误；‎ D项：若分子间距大于平衡距离，所以当分子距离减小时，分子力引力做正功，所以分子势能减小，故D错误。‎ ‎12.AC ‎【详解】A.温度是分子热运动的平均动能的标志，所以物体的温度升高时，分子热运动的平均动能一定增大。故A.正确。‎ B.扩散现象在任何地方任何时间都不会停止。故B错误。‎ C. 当分子间的距离减小时，分子间的引力和斥力都增大，但斥力增大得更快，分子间作用力表现为斥力。故C正确。‎ D.是一个气体分子占的空间的大小，由于分子的间距较大，分子占的空间的大小要小于分子的大小。故D错误。‎ ‎2.B 解析： 当缓慢升高缸内气体温度时，气体先发生等容变化，根据查理定律，缸内气体的压强P与热力学温度T成正比，在P-T图象中，图线是过原点的倾斜的直线；当活塞开始离开小挡板（小挡板的重力不计），缸内气体的压强等于外界的大气压，气体发生等压膨胀，在P-T中，图线是平行于T轴的直线．选项B正确，ACD错误．故选：B ‎14.‎ 考点：‎ 封闭气体压强；理想气体的状态方程．‎ 专题：‎ 理想气体状态方程专题．‎ 分析：‎ 管中封闭气体的压强P=P0+ρgh1=P0+ρgh2，可得h1=h2．根据气态方程分析大气压和温度变化时，气体的体积如何变化，即知道h1和h2如何变化．若把弯管向上移动少许或下移少许，封闭气体的压强将要变化，根据玻意耳定律分析体积如何变化．‎ 解答：‎ 解：A、管中封闭气体的压强P=P0+ρgh1=P0+ρgh2，则得h1=h2．若大气压升高时，封闭气体的压强增大，由玻意耳定律PV=c得知，封闭气体的体积减小，水银柱将发生移动，使h1和h2同时减小．故A正确．‎ B、若环境温度升高，封闭气体的压强增大，体积也增大，h1和h2同时增大．故B正确．‎ C、若把弯管向上移动少许，封闭气体的体积将增大．故C错误．‎ D、若把弯管向下移动少许，封闭气体的体积减小，压强增大，故D正确．‎ 故选：ABD．‎ 点评：‎ 本题关键要根据压强判断出h1=h2．再结合气态方程进行动态分析．‎ ‎15.AD ‎【详解】A.线圈中产生的感应电动势的最大值为Em=NBSω=5×0.5×2.5×0.4×20V=50V；故A错误.‎ B.不计线框及导线电阻，则电阻R两端电压的最大值Um=Em=50V，则电阻R 两端电压的瞬时值表达式u=Umcosωt=50cos20t（V）；故B错误.‎ C.交流电的频率为，周期T=0.1s，电流在一个周期内方向变化2次，所以电阻R中电流方向每秒变化20次；故C正确.‎ D.R两端电压的有效值为，R消耗的电功率，解得P=125W；故D错误.‎ ‎16.C ‎【详解】设交流电的有效值为U，将交流电与直流电分别通过相同电阻R，分析一个周期内热量：交流电产生的热量：；直流电产生的热量：；由Q1=Q2得：，故选C。‎ ‎17.B 三个电流表的示数相同时，可看成三个电学原件电阻相等，根据公式，交流电的频率增大，则线圈的感抗增大，即可当做电阻增大，根据公式，交流电频率增大，容抗减小所以可当做电阻减小，故通过电阻的电流不变，通过线圈的电流减小，通过电容的电流增大，所以选B.‎ ‎18.C ‎【详解】当滑动变阻器从c向d滑动的时候，滑动变阻器接入电路的电阻变小，副线圈的总电阻减小，假设副线圈的总电压不变，则副线圈的总电流增大，变压器的电流关系可知原线圈的总电流增大，则原线圈两端的电压减小，又可知副线圈两端的电压减小，滑动变阻器两端的电压减小，而电压表V1测量的是U1的电压；电压表V2测量的是U2的电压，电压表V3测量的是U3的电压，电流表A1测量I1的电流，电流表A2测量I2的电流，故ABD错误，C正确。‎ ‎19.B ‎【详解】理想变压器原副线圈匝数之比为1：2，可知原副线圈的电流之比为2：1，根据P=I2R可知R1与R2消耗的电功率之比为2：1，故A错误；设通过R1的电流为I，则副线圈电流为0.5I，初级电压：U-IR1=12-I；根据匝数比可知次级电压为2（12-I），则，解得I=3A，故B正确；若向上移动P，则R3电阻减小，次级电流变大，初级电流也变大，根据P=IU可知电源输出功率将变大，电阻R1的电压变大，变压器输入电压变小，次级电压变小，电压表读数将变小，故C D错误；故选B。‎ ‎20.BC ‎【详解】A、由知输电线上的电流，输电线上损失的电压为，故选项A错误；‎ B、升压变压器的输出电压，故选项B正确；‎ C、降压变压器的输入电压，降压变压器的原、副线圈的匝数比为，故选项C正确；‎ D、用户端负载增加，降压变压器的副线圈的电流增大，根据变压器的电流与匝数关系可知降压变压器的原线圈的电流增大，由知输电线上的损失功率增大，故选项D错误；‎ 故选BC。‎ ‎21.‎ ‎23.(1)30cm；(2)400K ‎(1)玻璃管由水平位置变为竖直过程，气体温度保持不变，气体发生等温变化，应用玻意耳定律可以求出空气柱的长度。‎ ‎(2)气体温度升高过程气体压强不变，气体发生等压变化，应用盖吕萨克定律可以求出气体的温度。‎ ‎(1) 玻璃管水平放置时：p1=p0=75cmHg，V1=h1S=40S，‎ 玻璃管竖直放置时：p2=p0+ph=75+25=100cmHg，V2=h2S，‎ 气体发生等温变化，由玻意耳定律得：p1V1=p2V2，‎ 代入数据解得：h2=30cm；‎ ‎(2) 加热前，气体的体积：V2=h2S=30S，温度：T2=T=300K，‎ 空气柱长度恢复到40cm时，V3=40S，‎ 气体发生等压变化，由盖吕萨克定律得：‎ ‎ ‎ 解得：T3=400K.。‎ ‎【点睛】本题考查了气体状态方程的应用，根据题意分析清楚气体状态变化过程、求出气体状态参量是解题的前提，应用玻意耳定律与盖吕萨克定律即可解题。‎ ‎15.(1)；(2) ；(3)7cm ‎【详解】开始时活塞受重力、封闭气体向下压力和空气向上的支持力，‎ 由平衡得：‎ 解得：‎ 当缸体对地面压力刚好为0时，气缸受重力，封闭气体向上的支持力和空气向下的压力，根据平衡得：‎ 解得：‎ 以封闭气体为研究对象 初态：、‎ 末态：、‎ 由理想气体状态方程得：‎ 代入数据解得：‎ 对气缸和活塞整体为研究对象，根据平衡得：‎ 解得：‎