甘肃省静宁县第一中学2020学年高二物理下学期第二次月考试题（含解析）

甘肃省静宁县第一中学2020学年高二物理下学期第二次月考试题（含解析）

静宁一中2020学年度第二学期高二级第二次月考试题 ‎ 物 理 一．单项选择题：（本题包括10小题，每小题满分4分，共40分，在每小题给出的4个选项中，只有一项符合题意）；‎ ‎1.温度不同的两块金属接触，达到热平衡后，下列物理量一定相同的是 A. 内能 B. 分子平均动能 C. 分子势能 D. 分子平均速率 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】内能从微观的角度来看，是分子无规运动能量总和的统计平均值。在没有外场的情形下分子无规运动的能量包括分子的动能、分子间相互作用势能以及分子内部运动的能量。温度不同的两块金属接触，达到热平衡后，温度一定相同，分子平均动能一定相同，由于体积不一定相同，构成的分子或原子不一定相同，所以其他不一定相同。B正确 ‎2.下列说法正确的是 A. 当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增加而减小 B. 布朗运动就是液体分子的无规则运动 C. 扩散现象说明分子之间存在空隙，同时分子在永不停息地做无规则运动 D. 已知水的密度和水的摩尔质量，则可以计算出阿伏加德罗常数 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A、当分子间距离大于平衡距离时，分子力表现为引力，此时增大分子间距离，分子力作负功，分子势能增加，A错误 B ‎、被分子撞击的悬浮微粒做无规则运动的现象叫做布朗运动。布朗运动是将看起来连成一片的液体，在高倍显微镜下看其实是由许许多多分子组成的。液体分子不停地做无规则的运动，不断地随机撞击悬浮微粒。当悬浮的微粒足够小的时候，由于受到的来自各个方向的液体分子的撞击作用是不平衡的。在某一瞬间，微粒在另一个方向受到的撞击作用超强的时候，致使微粒又向其它方向运动，这样就引起了微粒的无规则的运动，即布朗运动。B错误 C、扩散现象是气体分子的内迁移现象。从微观上分析是大量气体分子做无规则热运动时，分子之间发生相互碰撞的结果。由于不同空间区域的分子密度分布不均匀，分子发生碰撞的情况也不同。这种碰撞迫使密度大的区域的分子向密度小的区域转移，最后达到均匀的密度分布。C正确 D、知道水的密度和水的摩尔质量可以求出其摩尔体积，不能计算出阿伏伽德罗常数，D错误 ‎3.下列四幅图中，能正确反映分子间作用力f和分子势能Ep随分子间距离r变化关系的图线是（ ）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ 当时，分子力表现为斥力，随分子间距离r增大，分子势能减小，当 时，分子力表现为引力，随分子间距离r增大，分子势能增大，当时，分子力为零，此时分子势能最小，故选项B正确。‎ 点睛：分子力与分子距离r，分子势能与分子距离r的关系图象很类似，特别注意的是当 时，分子力为零，分子势能最小，同时注意分子力为矢量，分子势能为标量。‎ ‎【此处有视频，请去附件查看】‎ ‎4.（3分）一定质量的理想气体发生等容变化，下列图象正确的是　　　．‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：由题意知，理想气体发生等容变化即为体积不变，所以A、B错误；再根据保持不变，故压强与温度成正比，所以C正确；D错误。‎ 考点：本题考查理想气体的状态方程。‎ ‎5. 已知理想气体的内能与温度成正比。如图所示的实线汽缸内一定质量的理想气体由状态1到状态2的变化曲线，则在整个过程中汽缸内气体的内能 A. 先增大后减小 B. 先减小后增大 C. 单调变化 D. 保持不变 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：由为恒量，由图象与坐标轴围成的面积表达乘积，从实线与虚线等温线比较可得出，该面积先减小后增大，说明温度T先减小后增大，而理想气体的内能完全由温度决定，所以内能先将小后增大．‎ 故选B．‎ 考点：气体的等温变化；温度是分子平均动能的标志；物体的内能．‎ 点评：能够运用控制变量法研究多个物理量变化时的关系．‎ ‎【此处有视频，请去附件查看】‎ ‎6. 一定质量的理想气体，从图示A状态开始，经历了B、C，最后到D状态，下列说法中正确的是 A、A→B温度升高，体积不变；‎ B、B→C压强不变，体积变大；‎ C、C→D压强变小，体积变大；‎ D、B点的温度最高，C点的体积最大。‎ ‎【答案】AC ‎【解析】‎ 是个常量，A→B（等容变化）温度升高，体积不变，A对。B→C(等压变化，温度降低)压强不变，体积变小，B错。C→D（等温变化）压强变小，体积变大，C对。B点的温度最高，体积也最大，D错 ‎7.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. 不动 C. 向B移动 D. 无法确定 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】假设水银柱不动，可知气体发生等容变化，则，，初始，当A、B同时降低相同温度时，B的压强变化大于A，所以水银柱向B移动，C正确 ‎8.如图所示，上下开口、内壁光滑的铜管P和塑料管Q竖直放置。小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放，并落至底部，则小磁块 A. 在P和Q中都做自由落体运动 B. 在P中的下落时间比在Q中的长 C. 在两个下落过程中的机械能都守恒 D. 落至底部时在P中的速度比在Q中的大 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 当小磁块在光滑的铜管P下落时，由于穿过铜管的磁通量变化，导致铜管产生感应电流，从而产生安培阻力，而对于塑料管内小磁块没有任何阻力，在做自由落体运动，故A错误；在铜管中小磁块受到安培阻力，则在P中的下落时间比在Q中的长，故B正确；由A选项分析可知，在铜管的小磁块机械能不守恒，而在塑料管的小磁块机械能守恒，故C 错误；根据动能定理可知，因安培阻力，导致产生热能，则至底部时在P中的速度比在Q中的小，故D错误。故选B。‎ ‎9.在匀强磁场中，一矩形金属线圈绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示，产生的交变电动势的图像如图乙所示，则 A. 线圈产生的交变电动势频率为100 Hz B. 线圈产生的交变电动势有效值为311 V C. t ＝0.005 s时线圈平面与磁场方向平行 D. t ＝0.010 s时线圈的磁通量变化率最大 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A、由乙图可知，周期为0.02s，线圈产生的交变电动势频率为50Hz，A错误 B、该线圈产生的交变电动势为正弦变化，有效值为峰值的，所以有效值为，B错误 C、t ＝0.005 s时电动势最大，线圈平面与磁场方向平行，C正确 D、t ＝0.010 s时电动势为0，线圈的磁通量变化率最小，D错误 ‎10.如图所示，理想变压器有两个副线圈，匝数分别为n1和n2，所接负载R2＝4R1，当只闭合S1时，电流表示数为‎1 A，当S1和S2都闭合时，电流表示数为‎2 A，则n1∶n2为 A. 1∶1‎ B. 1∶4‎ C. 1∶3‎ D. 1∶2‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】设原线圈的匝数为n，副线圈的输入电压分别是U1、U2，根据理想变压器的规律可知，，所以，，可得，D正确 二．多项选择题：（本题包括6小题，每小题满分5分，共30分，在每小题给出的4个选项中，至少有两项符合题意，全部选对得5分，选对但不全得2分，有错选得0分）；‎ ‎11.某气体的摩尔质量为，摩尔体积为，密度为，每个分子的质量和体积分别为m和，则阿伏加德罗常数可表示为( )‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】某气体的摩尔质量为Mmol，则阿伏伽德罗常数，故A正确，B错误。由于气体分子间有间距，则分子的体积并不是所占空间的体积，所以NA不等于摩尔体积与一个分子体积的比值，故C错误。气体的密度与分子体积的乘积不等于分子质量，则，故D错误。‎ ‎12.1g‎ ‎100℃‎的水与‎1g ‎100℃‎的水蒸气相比较，下述说法中正确的是 A. 分子的平均动能相同，分子的总动能不同 B. 分子的平均动能与分子的总动能都相同 C. ‎1g ‎100℃‎的水的内能与‎1g ‎100℃‎的水蒸气的内能相同 D. ‎1g ‎100℃‎的水的内能大于‎1g ‎100℃‎的水蒸气的内能 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】‎1g ‎100℃‎水要变为‎1g ‎100℃‎的水蒸气，吸收热量，温度不变，内能增大，即‎1g ‎100℃‎的水的内能小于‎1g ‎100℃‎的水蒸气的内能，则CD错误。分子动能与温度有关，温度越高，分子运动越剧烈，分子动能越大，‎100℃‎的水与‎1g ‎100℃‎的水蒸气温度相同，故分子的平均动能相同和总动能都相同，故B正确、A错误。‎ ‎13.较大的悬浮颗粒不做布朗运动，是由于 A. 液体分子不与颗粒相撞 B. 各个方向的液体分子对颗粒冲力的平均效果相互平衡 C. 颗粒分子本身的热运动缓慢 D. 颗粒的质量大，不易改变运动状态 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 布朗运动是由于颗粒受到液体分子碰撞的不平衡力作用而引起的。大物体（如线度为0.1毫米）将从各个方面受到运动原子的冲击，打击非常频繁，概率定律使之互相补偿，故它们不移动。微小的粒子受到的打击太少，以至无法补偿。同时，颗粒大的粒子质量大，运动状态不易改变。BD正确 ‎14.如图是氧气分子在不同温度(‎0 ℃‎和‎100 ℃‎)下速率分布情况，由图可得信息 A. 同一温度下，氧气分子速率分布呈现出“中间多，两头少”的分布规律 B. 随着温度的升高，每一个氧气分子的速率都增大 C. 随着温度的升高，氧气分子中速率较小的分子所占的比例降低 D. 随着温度的升高，氧气分子中速率较大的分子所占的比例降低 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】A、根据图像可得，同一温度下，氧气分子速率分布呈现出“中间多，两头少”的分布规律，A正确 B、随着温度的升高，大部分的粒子速率是增大的，B错误 CD、随着温度升高，氧气分子中速率较小的分子所占的比例降低，速率较大的分子所占的比例升高，C正确D错误 ‎15.在下图中，能反映理想气体经历了等温变化→等容变化→等压变化，又回到原来状态的是( )‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】ABC ‎【解析】‎ A图：P-V图中，斜线不是等温变化，竖直线为等容变化，水平线为等压变化，故A不能反应要求的变化．故A错误；‎ B图：P-T图中，竖直线为等温变化，斜线为等容变化，水平线为等压变化，反应了要求的变化，故B正确；‎ C图：V-T图中，竖直线为等温变化，水平线为等容变化，斜线为等压变化，反应了要求的变化，故C正确；‎ D图：V-T图中，竖直线为等温变化，斜线为等压变化，水平线为等容变化，不能反应要求的变化，故D错误．‎ 选能反应等温变化→等容变化→等压变化，故选BC．‎ ‎16.在如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比为2∶1，四个灯泡完全相同。其额定电压为U，若已知灯泡L3和L4恰能正常工作，那么 A. L1和L2都能正常工作 B. L1和L2都不能正常工作 C. 交流电源电压为4U D. 交流电源电压为2U ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】AB、副线圈中灯泡L3和L4‎ 恰能正常工作，可知支路电流为灯泡的额定电流，所以副线圈的总电流等于灯泡额定电流的2倍，根据理想变压器的原副线圈的电流关系可知，当副线圈只有一个时，原副线圈的电流之比等于匝数的反比，所以原线圈的电流等于副线圈的一半，等于灯泡的额定电流，所以L1和L2都能正常工作，A正确B错误 CD、交流电源电压等于L1、L2、原线圈的端电压三者之和，副线圈的端电压等于灯泡的额定电压，所以原线圈的端电压等于灯泡额定电压的2倍，所以交流电源电压为4U，C正确D错误 三．计算题：（本题包括3小题，满分40分）；‎ ‎17.如图为某小型水电站的电能输送示意图，发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向用户供电.已知输电线的总电阻R＝10 Ω，降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为4∶1，副线圈与纯电阻用电器组成闭合电路，用电器电阻R0＝11 Ω.若T1、T2均为理想变压器，T2的副线圈两端电压表达式为u＝220sin 100πt(V).则；‎ ‎（1）升压变压器的输出电压的有效值；‎ ‎（2）升压变压器的输出的总功率；‎ ‎【答案】（1）930V（2）4650W ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）根据理想变压器的变压原理和正弦式交流电有效值和峰值的关系可得，变压器T2的输出电流有效值：I′==‎20A；T2的输入电流有效值：I==‎5A；T1的输出电压有效值：U出=IR+4U=930V ‎（2）升压变压器T1的输出功率等于R的功率加上T1的功率，所以P出=IU出=4650W ‎18.如图所示，一端封闭、粗细均匀的U形玻璃管开口向上竖直放置，管内用水银将一段气体封闭在管中.当温度为T时，被封闭的气柱长L=‎22cm，两边水银柱高度差 h=‎16cm，大气压强P0=76cmHg.现向开口端缓慢注入水银，设气体温度保持不变，再次稳定后封闭气柱长度变为‎20cm，求此时两边水银柱的高度差;‎ ‎【答案】h′=10cmhg ‎【解析】‎ ‎【详解】注入水银前，封闭气体压强P=P0-ρgh=60cmHg，因为气体发生等温变化，根据玻意耳定律：PV=P′V′，代入数值得：P′=66cmHg，P′+ρgh′=P0，h′=10cmhg ‎19.如图1所示，在内壁光滑的导热气缸内通过有一定质量的密封活塞，密封一部分稀薄气体。气缸水平放置时，活塞距离气缸底部的距离为 L．现将气缸竖立起来，活塞缓慢下降，稳定后，活塞距离气缸底部的距离为，如图2所示．已知活塞的横截面积为S,大气压强为p0，环境温度为T0．‎ ‎（1）求活塞的质量m．‎ ‎（2）若要让活塞在气缸中的位置复原，要把温度升到多高？‎ ‎【答案】（1）m=（2）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）气体发生等温变化，根据玻意耳定律：P1V1=P2V2′，已知：P1=P0，V1=SL ，P2S=P0S+mg，V2=SL，代入数值得：m=‎ ‎（2）气体发生等压变化，根据查理定律：，已知：V2=SL ，T2=T0，V3=SL，代入数值得：‎