【物理】云南省昆明市寻甸县民族中学2019-2020学年高二下学期第二次月考试题（解析版）

【物理】云南省昆明市寻甸县民族中学2019-2020学年高二下学期第二次月考试题（解析版）

昆明市寻甸县民族中学2019-2020学年高二下学期 第二次月考物理试卷 第I卷（选择题）‎ 一、选择题（本大题共10小题，每小题4分，共0分。1~6题为单项选择题，7~10题为多项选择题。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有错项的不得分）‎ ‎1.图甲为一小型发电机示意图，发电机线圈内阻为1Ω，灯泡L的电阻为9Ω，电压表为理想交流电压表．发电机产生的电动势e随时间t按图乙的正弦规律变化，则 A. 0.01‎s时穿过线圈的磁通量为零 B. 线圈转动的角速度为50rad/s C. 电压表的示数为10V D. 灯泡L的电功率为9W ‎【答案】D ‎【解析】A项：0.01s时电动势为零，所以此时穿过线圈的磁通量最大，故A错误；‎ B项：由图乙可知，周期‎0.0.2‎s，由公式，故B错误；‎ C项：电动势的有效值为，由闭合电路欧姆定律得：‎ ‎，故C错误；‎ D项：由公式，故D正确．‎ ‎2.两根足够长的平行光滑金属导轨水平放置，匀强磁场垂直轨道平面向下，两导轨之间连接阻值为R的电阻。在导轨上放一金属棒ab，ab始终与导轨垂直，如图所示。若在ab棒上施加水平恒力F使其从静止开始向右运动，下列说法正确的是 A. 金属棒ab中感应电流的方向ab B. 金属棒ab所受安培力大小始终保持不变 C. 金属棒ab最终将做匀速直线运动 D. 运动过程中水平恒力F对金属棒ab所做的功全部转化为金属棒的动能 ‎【答案】C ‎【解析】A．根据右手定则可得通过的电流方向由到，故A错误； ‎ BC．设金属棒运动的速度大小为，金属棒的感应电动势：‎ 设金属棒的电阻为，则电路电流：‎ 金属棒受到的安培力：‎ 由于金属棒的速度增大，所以金属棒受到的安培力 金属棒的加速度大小为：‎ 由于速度增大，金属棒的加速度减小，所以金属棒做加速度减小的加速直线运动，当时，金属棒的速度最大，金属棒做匀速直线运动，所以金属棒所受安培力大小先增大后保持不变，故B错误，C正确；‎ D．对金属棒，根据动能定理可得：‎ 可得：‎ 所以运动过程中水平恒力对金属棒所做的功等于金属棒的动能和电路产生的全部焦耳热之和，故D错误；‎ ‎3.如图所示为含有理想变压器的电路，图中的三个灯泡L1、L2、L3都标有“5 V　5 W”字样，L4标有“5 V　10 W”字样．若它们都能正常发光，则原、副线圈的匝数比为(　　)‎ A. 1∶2 B. 2∶1‎ C. 1∶1 D. 4∶1‎ ‎【答案】B ‎【解析】并联后与串联，灯泡正常发光，可知，‎ ‎；根据输入功率等于输出功率得，故原、副线圈匝数比，B正确．‎ ‎4.下列说法正确的是 A. 液体分子的无规则运动称为布朗运动 B. 物体温度升高，其中每个分子热运动的动能均增大 C. 气体对容器的压强是大量气体分子对器壁的碰撞引起的 D. 气体对外做功，内能一定减少 ‎【答案】C ‎【解析】A.布朗运动是悬浮在液体当中的固体颗粒的无规则运动，是液体分子无规则热运动的反映，故A错误；‎ B.温度是分子的平均动能的标志，是大量分子运动的统计规律，物体温度升高，不是每个分子热运动的动能均增大．故B错误；‎ C.气体压强产生的原因是大量气体分子对器壁的持续频繁的撞击，故C正确 D.由公式知做功和热传递都能改变物体内能，物体从外界吸收热量若同时对外界做功，则内能不一定减少，故D错误；‎ ‎5.如图所示，用F表示分子间的作用力，用EP表示分子间的分子势能，在两个分子间的距离由10r0变为r0的过程中（ ）‎ A. F不断增大，EP不断减小 B. F先增大后减小，EP不断减小 C. EP先增大后减小，F不断减小 D. .EP 和F都先增大后减小 ‎【答案】B ‎【解析】在两个分子间的距离由10r0变为r0的过程中分子力先增大后减小，表现为吸引力，而在靠近的过程正分子力做正功，所以分子势能一直在减小，故B正确；ACD错误；‎ ‎6.以下说法正确的是：‎ A. 露珠呈球状是由于表面张力的作用 B. 单晶体有固定的熔点，多晶体没有固定的熔点 C. 在温度不变情况下，减小液面上方饱和汽的体积时，饱和汽的压强增大 D. 教室内看到透过窗子的“阳光柱”里粉尘颗粒杂乱无章的运动，这种运动是布朗运动 ‎【答案】A ‎【解析】A.露珠呈球状是由于表面张力的作用，使露珠的表面积有最小的趋势，故选项A符合题意；‎ B.单晶体和多晶体都有固定的熔点，故选项B不符合题意；‎ C.饱和汽的压强仅仅与温度有关，在温度不变的情况下，减小液面上方饱和汽的体积时，饱和汽的压强不变，故选项C不符合题意；‎ D.教室内看到透过窗子的“阳光柱”里粉尘颗粒杂乱无章的运动，这种运动受是由于空气的对流引起的，所以不是布朗运动，故选项D不符合题意；‎ ‎7.如图三角形金属导轨EOF上放有一金属杆AB，皆处于匀强磁场中．在外力作用下使AB保持与OF垂直，以速度v匀速从O点开始右移，设导轨和金属棒均为粗细相同的同种金属制成，则下列判断正确的是　（ ）‎ A. 电路中的感应电流大小不变 B. 电路中的感应电动势大小不变 C. 电路中的感应电动势逐渐增大 D. 电路中的感应电流减小 ‎【答案】AC ‎【解析】设导轨和金属棒单位长度的电阻为r．∠EOF=α．从O点开始金属棒运动时间为t时，有效的切割长度 L=vt•tanα，感应电动势大小 E=BLv=Bvt•tanα•v∝t，则知感应电动势逐渐增大，故B错误，C正确．根据电阻定律得t时刻回路中总电阻为 R=（vt+vt•tanα+）r；感应电流大小为与t无关，说明感应电流大小不变，故A正确，D错误．‎ ‎8.空间中存在着竖直方向的磁场，一圆形金属框水平放在磁场中，规定磁感应强度方向和线圈中感应电流方向如图甲所示时为正．某时刻开始计时线圈中产生了如图乙所示的感应电流，则磁感应强度随时间变化的图线可能是 A. B. C. D. ‎ ‎【答案】AC ‎【解析】B．线圈面积不变，电阻不变，根据法拉第电磁感应定律，感应电动势：‎ 感应电流：‎ 即感应电流大小与图像斜率成正比，1s-2s感应电流为0，即图像斜率为0，故B错误； ‎ D．根据楞次定律增反减同，s要产生顺时针方向的感应电流，磁场可能是正向增大，也可能是负向减小，故D错误； ‎ AC．3s-4s感应电流为负向，磁场可能是正向减小或者负向增大，而且根据电流大小关系，图像在1s-2s的斜率等于3s-4s斜率的二倍，故AC正确。 ‎ ‎9.下列关于分子运动和热现象的说法正确的是（　　）‎ A. 气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子无规则热运动的缘故 B. 一定量的水变成的水蒸气，其分子之间的势能增加 C. 若分子间的距离r增大，则分子间的作用力做负功，分子势能增大 D. 如果气体分子总数不变,而气体温度升高,气体分子的平均动能增大,因此压强必然增大 ‎【答案】AB ‎【解析】A．气体分子在永不停息的进行着无规则的热运动，所以失去容器后就会散开，A正确；‎ B．一定量的水变成的水蒸汽，因温度不变，平均动能不变，而内能增加，所以其分子之间的势能增加，B正确；‎ C．如果分子间距离小于，分子间作用力表现为斥力，则分子间的距离r增大，分子间的作用力做正功，分子势能减小，C错误；‎ D．气体压强与温度和体积都有关，如果气体温度升高的同时，气体体积变大，气体压强不一定变大，D错误。‎ ‎10.下列说法正确的是（　　）‎ A. 扩散现象在气体、液体和固体中都能发生 B. 热量不可能从低温物体传到高温物体 C. 一定质量的某种理想气体在等压膨胀过程中，内能一定增加 D. 在一定的条件下，某些晶体可以转化为非晶体，但非晶体一定不可以转化为晶体 ‎【答案】AC ‎【解析】A．扩散现象在气体与气体之间，在液体与液体之间，在固体与固体之间都可以发生，故A正确；‎ B．根据热力学第二定律，热量可以从低温物体传到高温物体，但必然会引起其它的一些变化，故B错误；‎ C．一定量的理想气体在等压膨胀过程中，根据理想状态的状态方程可知气体的温度一定升高，所以内能一定增加，故C正确；‎ D．晶体与非晶体在一定的条件下可以相互转化，即在一定的条件下，某些晶体可以转化为非晶体，非晶体也可以转化为晶体，故D错误。‎ 第II卷（非选择题）‎ 二、实验题（本大题共2小题，每空2分，共14分）‎ ‎11.如图所示，是“研究电磁感应现象”的实验装置．‎ ‎(1)将实物电路中所缺的导线补充完整___________．‎ ‎(2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，线圈L1插入线圈L2‎ 后，将滑动变阻器的滑片迅速向右移动时，灵敏电流计的指针将______偏转．(选填“向左”“向右”或“不”)‎ ‎(３)在实验中，线圈L1插入或拔出线圈L2，导致电流计指针发生了偏转，这是________转化为电能．‎ ‎【答案】 (1). (2). 向左 (3). 机械能 ‎【解析】(1)[1]将线圈B和电流计串联形成一个回路，将电键、滑动变阻器、电压、线圈A串联而成另一个回路即可，实物图如下所示：‎ ‎(2)[2]如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，说明穿过线圈的磁通量增加，电流计指针向右偏，合上开关后，将滑动变阻器的滑片迅速向右移动时，穿过线圈的磁通量减少，电流计指针将向左偏。‎ ‎(3)[3]线圈A插入或拔出线圈B，导致电流计指针发生了偏转，对应的是动生电动势，由能量守恒定律可知，是将机械能转化为电能。‎ ‎12.在“用油膜法估测分子的大小”实验中，实验方法及步骤如下：‎ ‎①向体积V油＝1mL油酸中加酒精，直至总量达到V总＝1000mL；‎ ‎②用注射器吸取①中油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入n＝50滴时，测得其体积恰好是V0＝1mL；‎ ‎③先往边长30﹣‎40cm的浅盘里倒入‎2cm深的水，然后将痱子粉均匀地撒在水面上；‎ ‎④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸在水面上尽可能散开，将事先准备好的带方格的塑料盖板放在浅盘上，并在塑料盖板上描下油酸膜的形状；‎ ‎⑤描出的轮廓，已知每个小正方形的边长a＝‎2cm，轮廓范围内正方形的个数为73格，可以算出油酸膜的面积S；‎ ‎⑥结合以上数据，可计算得到油酸分子的直径D．‎ 根据以上信息，回答下列问题（本题均保留一位有效数字）‎ ‎（1）步骤④中要让油膜尽可能散开的原因是_____‎ ‎（2）油酸膜的面积S是_____m2；‎ ‎（3）每滴酒精油酸溶液中含有纯油酸体积是_____mL．‎ ‎（4）按以上实验数据估测出油酸分子直径为_____m．‎ ‎【答案】(1). 让油膜在水平面上形成单分子油膜 (2). 3×10﹣2 (3). 2×10﹣5 (4). 7×10﹣10‎ ‎【解析】在该实验中，由于油酸薄膜的边缘在水中不易观察和画出，因此浅盘中倒入水后，将痱子粉或石膏粉均匀撒在水面上，以便于操作．‎ ‎（1）[1]实验中要让油膜尽可能散开，目的是形成单分子油膜层．‎ ‎（2）[2]由图示可知，由于每格边长为‎2cm，则每一格就是‎4cm2，估算油膜面积以超过半格以一格计算，小于半格就舍去的原则，估算，73格．则油酸薄膜面积 s＝73×‎4cm2＝‎292cm2≈3×10﹣‎‎2m2‎ ‎（3）[3]1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积 ‎ ‎ ‎（4）[4]油酸分子的直径d=V/S=7×10‎-10m；‎ 三、计算题（本大题共3小题，共46分。请在解答过程中画出必要的物理图像，写出必要的表达式，作出必要的文字说明，只写结果不得分）‎ ‎13.如图为某交流发电机的原理示意图，矩形线圈匝数n=100匝，边长分别为‎10cm和‎20cm，总内阻r=5，在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中绕垂直于磁场的OO′轴以角速度rad/s匀速转动，线圈与外电阻R连接，R=20.求：‎ ‎(1) S断开后，电压表示数？‎ ‎(2)S闭合后，电压表和电流表示数？‎ ‎(3)S闭合后，电阻R上所消耗的电功率是多大？‎ ‎(4)S闭合后，线圈由图示位置转过90°的过程中，通过R的电荷量q是多少？‎ ‎【答案】(1)50V (2)40V,‎2A (3)80W (4)‎‎0.04C ‎【解析】(1)感应电动势最大值为：‎ ‎ ‎ 感应电动势有效值为：‎ S断开时，电压表示数为：‎ ‎(2)S合上时，电流表读数即电路电流为：‎ 电压表示数为：‎ ‎(3)S合上时，R上的电功率为：‎ ‎(4) S闭合后，线圈由图示位置转过90°通过R电荷量q为：‎ 答:(1) S断开后，电压表示数50V ‎(2)S闭合后，电压表和电流表示数分别为40V和‎2A ‎(3)S闭合后，电阻R上所消耗的电功率80W.‎ ‎(4)S闭合后，线圈由图示位置转过90°的过程中，通过R的电荷量‎0.04C ‎14.如图（a）所示，一导热性能良好、内壁光滑气缸水平放置，横截面积为m2、质量为kg厚度不计的活塞与气缸底部之间封闭了一部分气体，此时活塞与气缸底部之间的距离为‎24cm，在活塞的右侧‎12cm处有一对与气缸固定连接的卡环，气体的温度为300K，大气压强Pa。现将气缸竖直放置，如图（b）所示，取m/s2。求：‎ ‎(1)活塞与气缸底部之间的距离；‎ ‎(2)加热到675K时封闭气体的压强。‎ ‎【答案】(1)；(2) ‎ ‎【解析】（1）气缸水平放置时，封闭气体的压强 温度 体积 当气缸竖直放置时，封闭气体的压强 温度 体积 根据理想气体状态方程有 可得活塞与气缸底部之间的距离 ‎（2）假设活塞能到达卡环，由题意有，，根据理想气体状态方程 代入数据可得 故假设成立，活塞能达到卡环，气体压强为 ‎15.如图，一粗细均匀的细管开口向上竖直放置，管内有一段高度为‎2.0cm的水银柱，水银柱下密封了一定量的理想气体，水银柱上表面到管口的距离为‎2.0cm．若将细管倒置，水银柱下表面恰好位于管口处，且无水银滴落，管内气体温度与环境温度相同．已知大气压强为76cmHg，环境温度为296K．‎ ‎（1）求细管的长度；‎ ‎（2）若在倒置前，缓慢加热管内被密封的气体，直到水银柱的上表面恰好与管口平齐为止，求此时密封气体的温度．‎ ‎【答案】（1）‎41cm；（2）312K ‎【解析】（1）设细管的长度为l，横截面的面积为S，水银柱高度为h；初始时，设水银柱上表面到管口的距离为h，被密封气体的体积为V，压强为p；细管倒置时，气体体积为V1，压强为p1．由玻意耳定律有pV=p1V1①‎ 由力的平衡条件有p=p0–ρgh③‎ 式中，p、g分别为水银的密度和重力加速度的大小，p0为大气压强．由题意有 V=S（L–h1–h）④‎ V1=S（L–h）⑤‎ 由①②③④⑤式和题给条件得L=‎41cm⑥‎ ‎（2）设气体被加热前后的温度分别为T0和T，由盖–吕萨克定律有⑦‎ 由④⑤⑥⑦式和题给数据得T=312K⑧‎