2017-2018学年安徽省淮北市第一中学高二下学期6月（第四次）月考物理试题 解析版

2017-2018学年安徽省淮北市第一中学高二下学期6月（第四次）月考物理试题 解析版

安徽省淮北市第一中学2017-2018学年高二6月（第四次）月考物理 试题 一、选择题 ‎1. 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 ‎2. 如图所示，在热气球下方开口处燃烧液化气，使热气球内部气体温度升高，热气球开始离地，徐徐升空。分析这—过程，下列表述正确的是（ ）‎ ‎①气球内的气体密度变小，所受重力也变小 ‎②气球内的气体密度不变，所受蜇力也不变 ‎③气球所受浮力变大 ‎④气球所受浮力不变 A. ①③ B. ①④ C. ②③ D. ②④‎ ‎【答案】B ‎...............‎ ‎3. 关于饱和汽和相对湿度，下列说法中错误的是（ ）‎ A. 使未饱和汽变成饱和汽，可采用降低温度的方法 B. 空气的相对湿度越大，空气中水蒸气的压强越接近饱和汽压 C. 密闭容器中装有某种液体及其饱和蒸汽，若温度升高，同时增大容器的容积，容器中仍有液体，饱和汽压可能会减小 D. 相对湿度过小时，人会感觉空气干燥 ‎【答案】C ‎【解析】饱和汽压是物质的一个重要性质，它的大小取决于物质的本性和温度，温度越高，饱和气压越大，则使未饱和汽变成饱和汽，可采用降低温度的方法，故A正确；根据相对湿度的特点可知，空气的相对湿度越大，空气中水蒸气的压强越接近饱和汽压，故B正确；温度升高，饱和气压增大。故C错误；相对湿度过小时，人会感觉空气干燥。故D正确。本题选错误的，故选C。‎ ‎【点睛】饱和汽压是物质的一个重要性质，它的大小取决于物质的本性和温度． 饱和汽压越大，表示该物质越容易挥发．绝对湿度指大气中水蒸汽的实际压强，相对湿度是指水蒸汽的实际压强与该温度下水蒸汽的饱和压强之比．‎ ‎4. 如图所示是研究光电效应的电路，阴极K和阳极A是密封在真空玻璃管中的两个电极，K在受到光照射时能够发射光电子。阳极A吸收阴极K发出的光电子，在电路中形成光电流。如果用单色光a照射阴极K，电流表的指针发生偏转。用单色光b照射光电管阴极K时，电流表的指针不发生偏转。下列列说法正确的是（ ）‎ A. a光的波长一定大于b光的波长 B. 仅增加a光的强度可使通过电流表的电流增大，‎ C. 滑动变阻器的触头从图示位置向右滑动，电流表的示数—定变大 D. 阴极材料的逸出功与入射光的频率有关 ‎【答案】B ‎【解析】用一定频率的a单色照射光电管时，电流表指针会发生偏转，知γa＞γ0，由λ=‎ 知a光的波长小于b光的波长，故A正确；只增加a光的强度，即增加了光子的个数，则产生的光电子数目增多，光电流增大，使通过电流表的电流增大，故B正确；如果光电流已经到达了饱和光电流时，即使滑动变阻器的触头从图示位置向右滑动时，即使光电管两端的正向电压变大，光电流仍然不变，即电流表的示数也不变，选项C错误；阴极材料的逸出功由材料本身决定，与入射光的频率无关，故D错误；故选B．‎ 点睛：解决本题的关键是掌握光电效应的条件γ＞γ0以及光电流方向的确定，注意光电子的最大初动能是由入射光的频率决定，与光强无关．‎ ‎5. 氢原子能级如图所示，已知可见光光子的能量在1.61eV〜3.10eV范围内，则下列选项说法正确的是（ ）‎ A. 氢原子能量状态由n＝2能级跃迁到n＝1能级，放出光子为可见光 B. 大量氢原子处于n＝4能级时，向低能级跃迁能发出6种频率的光子 C. 氢原子光谱是连续光谱 D. 氢原子处于n＝2能级时，可吸收2.54eV的能量跃迁到高能级 ‎【答案】B ‎【解析】从n=2能级跃迁到n=1能级时发出的光子能量为-3.40+13.60=10.2eV，不在可见光范围之内，A错误；大量氢原子处于n=4能级时，向低能级跃迁能发出种频率的光，B正确；玻尔理论认为原子的能量是量子化的，不是连续光谱，C错误；吸收的光子能量等于两能级间的能级差，才能发生跃迁，n=2能级时吸收2.54 eV的能量变为-0.86eV，不能向高能级跃迁，D错误．‎ ‎6. 下列说法正确的是（ ）‎ A. 卢瑟福通过实验发现质子的核反应方程为： ‎ B. 铀核裂变的核反应方程是： ‎ C. 汤姆孙首先提出了原子核结构学说 D. 在原子核中，比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固，原子核越牢固 ‎【答案】A ‎【解析】A：卢瑟福通过实验发现质子的核反应方程为：，故A正确 B：铀核裂变的核反应方程是：，故B错误 C：卢瑟福首先提出了原子核式结构学说，故C错误 D：原子核是核子凭借核力结合在一起构成的，要把它们分开，也需要能量，这就是原子核的结合能。原子核的结合能与核子数之比，称做比结合能，也叫平均结合能。‎ 在原子核中，比结合能越大表示原子核中的核子结合得越牢固，原子核越牢固。故D错 点睛：铀核的裂变是指铀核俘获一个中子以后发生的核反应。‎ ‎7. 一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图像如图甲所示，已知发电机线圈内阻为5.0Ω，现外接一只电阻为95.0Ω的灯泡，如图乙所示，则（ ）‎ A. 电压表V的示数为220V B. 电路中的电流方向每秒钟改变50次 C. 灯泡实际消耗的功率为484W D. 发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2J ‎【答案】D ‎【解析】A、由，，电压表示数，故A错误；‎ B、周期，每个周期交流电方向改变两次，则内电流方向改变的次数为次，故B错误；‎ C、灯泡实际消耗的功率，故C错误；‎ D、发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为，故D正确。‎ 点睛：交流电的电压、电流、电动势等等物理量都随时间作周期性变化，求解交流电的焦耳热、电功、电功率时要用交流电的有效值，求电量时用平均值。‎ 视频 ‎8. 如图所示理想变压器原副线圈匝数比为1：2，两端分别接有四个阻值相同的灯泡，则和的功率之比为（ ）‎ A. 1：1 B. 1：3 C. 9：1 D. 3：1‎ ‎【答案】C ‎【解析】由题意知原副线圈电压之比为1：2，又灯泡电阻相等且正常发光，则灯泡2、3、4的额定功率相同，电流相同为I；电流与匝数成反比，所以原副线圈中电流之比为2：1，所以灯泡1知道电流为3I，根据知和的功率之比为9：1。故选C。‎ ‎【点睛】变压器的特点：电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，输入功率等于输出功率．同时还要掌握理想变压器的电压、电流及功率之间的关系。‎ ‎9. 下列叙述中，正确的是（ ）‎ A. 显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，这反映了液体分子运动的无规则性 B. 分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大 C. 只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可以算出气体分子的体轵 D. 物体内能增加，温度不一定升高 ‎【答案】ABD ‎【解析】显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，是由于液体分子不断撞击小炭粒，反映了液体分子运动的无规则性，故A正确；分子间距离由小于平衡时的相互距离开始不断增大的过程中，分子势能先减小后增大，故B正确；只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可以算出气体的分子所占据的空间大小，不能算出气体分子体积，故C错误；物体内能从微观的角度看由分子数目、分子平均动能、分子势能三者共同决定，而温度是分子平均动能的标志，所以物体内能增加，温度不一定升高，故D正确；‎ ‎【点睛】分子力、分子势能与分子之间距离关系；明确布朗运动特点是固体微粒的无规则运动，反应了液体分子的无规则运动；根据热力学第一定律方向物体内能的变化。气体的摩尔体积与阿伏伽德罗常数之比等于气体分子所占据的空间大小，它大于分子的体积。‎ ‎10. 下列叙述和热力学定律相关，其中正确的是（ ）‎ A. 第一类永动机不可能制成，是因为违背了能量守恒定律 B. 能量耗散过程中能量不守恒 C. 能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性 D. 物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功 ‎【答案】ACD ‎【解析】第一类永动机既不消耗能量又能源源不断对外做功，违背了能量守恒定律，所以不可能制成。故A正确。能量耗散过程中能量也守恒。故B错误。能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性。故C正确。根据热力学第二定律可知：气体不可能从单一热源吸热，并全部用来对外做功，而不引起其它变化；若引起外界变化则可以，故D正确。故选ACD。‎ ‎【点睛】第一类永动机违背了能量守恒定律．第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反了热力学第二定律，内能在转化为机械能的过程中要生热，所以要引起其它变化。‎ ‎11. 关于原子物理学知识，下列说法正确的是（ ）‎ A. 玻尔将量子观念引入原子领域，成功地解释了所有原子的光谱规律 B. 质子与中子结合成氘核的过程一定会放出能量 C. 将放射性物质放在超低温的环境下，将会大大减缓它的衰变进程 D. 铀核（）衰变为铅核（）的过程中，共有6个中子变成质子 ‎【答案】BD ‎【解析】玻尔原子理论第一次将量子观念引入原子领域，成功地解释了氢原子光谱的实验规律，不能解释所有原子光谱的实验规律，故A错误；质子与中子结合成氘核的过程中一定会放出能量，选项B正确；放射性元素的半衰期与外界环境无关，选项C错误；铀核（）衰变为铅核（ ）的过程中，质量数少32，可知α衰变的次数为8次，经过8次α衰变电荷数少16，但是衰变的过程中电荷数少10，可知发生了6次β衰变，每一次β衰变中一个中子转化为一个质子，故共有6个中子变成质子，故D正确；故选BD.‎ ‎12. 利用金属晶格（大小约10－10m）作为障碍物观察电子的衍射图样，方法是让电子束通过电场加速后，照射到金属晶格上，从而得到电子的衍射图样。已知电子质量为m，电荷量为e，初速度为0，加速电压为U，普朗克常量为h，则下列说法中正确的是（ ）‎ A. 该实验说明了电子具有波动性 B. 实验中电子束的德布罗意波的波长为 C. 加速电压U越大，电子衍射现象越明显 D. 若用相同动能的质子替代电子，衍射现象将更加明显 ‎【答案】AB ‎【解析】实验得到了电子的衍射图样，说明电子这种实物粒子发生了衍射，说明电子具有波动性，故A正确；由动能定理可得，eU=mv2-0，电子加速后的速度v=，电子德布罗意波的波长λ=，故B正确；由电子的德布罗意波波长公式λ=可知，加速电压U越大，波长越短，波长越短，衍射现象越不明显，故C错误；物体动能与动量的关系是P= ，由于质子的质量远大于电子的质量，所以动能相同的质子的动量远大于电子的动量，由λ=h/p可知，相同动能的质子的德布罗意波的波长远小于电子德布罗意波的波长，越长越小，衍射现象越不明显，因此相同动能的质子代替电子，衍射现象将更加不明显，故D错误；故选AB．‎ 点睛：衍射是波所特有的现象，电子能发生衍射说明电子具有波动性；求出电子德布罗意波波长的表达式是正确解题的关键．‎ 二、实验题 ‎13. 利用如图甲所示电路，可用伏安法测定某一电源的电动势和内阻，其中虚线框内灵敏电流计G改装的电压表V，A为标准电流表，为待测电源，S为开关，R为滑动变阻器。‎ ‎（1）已知灵敏电流计G的满偏电流，按如图乙所示电路，用半偏法测定灵敏电流计G的内电阻，为使的测量值尽量准确，在以下器材中，电源应选用_____，电阻应选用______（选填器材前的字母）。‎ A．电源（电动势为1.5V）‎ B．电源（电动势为6V）‎ C．电阻箱（0－499.9Ω）‎ D．滑动变阻器（0－500Ω）、‎ E．电位器（一种可变电阻，与滑动变阻器相当，0－5.1kΩ）‎ F．电位器（一种可变电阻，与滑动变阻器相当，0－51kΩ）‎ ‎（2）如果所得的阻值为300Ω，则图中被测电流计G的内阻的测量值为______Ω，该测量值_____实际值（填“略大于”“略小于”“等于”）。‎ ‎（3）给灵敏电流计G串联一个阻值为_____kΩ的电阻就可以将该电流计G改装为量程6V的电压表V。‎ ‎（4）改装后的电压表V（甲图虚线框所示）接入甲图电路进而完成甲图实验测量，电源电动势测量值___实际值（填“大于”“小于”或“等于”）。‎ ‎【答案】 (1). （1）B (2). F (3). （2）300.0Ω； (4). 略小于 (5). （3）29.7kΩ (6). （4）小于 ‎【解析】（1）由于，同时为了减小误差，应选择阻值较大的F，所以电源应选取电动势较大的B；（2）当调节电阻箱，使电流表半偏时，由于干路电流几乎未变，电阻箱与电流计中的电流相等，电阻必然相等。如果所得的的阻值为300.0Ω，则图中被测电流计G的内阻的测量值为300.0Ω。实际上电阻箱并入后的，电路的总电阻减小了，干路电流增大了，电流计半偏时，流过电阻箱的电流大于流过电流计的电流，电阻箱接入的电阻小于电流计的电阻。所以，该测量值“略小于”实际值。（3）根据改装原理可知，，解得：；（4）由于采用了相对电源的电流表外接法，电流表示数偏小，故电源电动势的测量值小于真实值。‎ ‎【点睛】明确实验原理，根据半偏法的实验注意事项和实验要求可确定所用的仪表；根据半偏法测电阻实验原理，并分析测量值与真实值的关系；根据改装原理可明确应串联的电阻大小；根据电路结构分析电动势的测量误差。‎ 三、计算题 ‎14. 在大气中有一水平放置的固定圆筒，它由a、b和c三个粗细不同的部分连接而成，各部分的横截面积分别为2S、S和S，己知大气压强为p0，温度为T0，两活塞A和B用—根长为4L的不可伸长的轻杆相连，把温度为T0的空气密封在两活塞之间，此时两活塞的位置如图所示．现对被密封的气体加热，其温度缓慢上升到T，若活塞与圆筒壁之间的摩擦可忽略，此时两活塞之间气体的压强为多少？‎ ‎【答案】若T≤T0，p＝p0；若T＞T0，p′＝p0‎ ‎【解析】试题分析：加热前，AB活塞处于平衡状态，由平衡方程可得内部气体压强和轻绳的张力。加热后由于没有摩擦，两活塞一起向左缓慢移动，气体体积增大，压强保持不变，若持续加热，此过程会一直持续到活塞向左移动的距离等于为止，此时B被挡住，活塞不能继续移动；根据盖-吕萨克定律可得此时被封闭气体的温度，以此温度为分界，进行讨论可得结果。‎ 设加热前，被密封气体的压强为，轻线的张力为f．因而活塞处在静止状态 对A活塞有：，对B活塞有：‎ 联立得： ，f=0 ‎ 即被密封气体的压强与大气压强相等，细线处在拉直的松驰状态．‎ 这时气体的体积 对气体加热时，被密封气体温度缓慢升高，两活塞一起向左缓慢移动，气体体积增大，压强保持不变，若持续加热，此过程会一直持续到活塞向左移动的距离等于为止 这时气体体积 设此时气体的温度为，由盖-吕萨克定律得：，解得：‎ 由此可知，当时，气体的压强为：‎ 当时，活塞已无法移动，被密封气体的体积保持不变 由查理定律得：，解得：‎ 即当时，气体的压强为 ‎【点睛】本题重点在于对被封闭气体状态变化的讨论，依据给定的情形，气体会做两种变化：1、等压变化。2、等容变化。能讨论出来这两点是本题的关键。‎ ‎15. 一定质量的理想气体，状态从A→B→C→D→A的变化过程可用如图所示的p－V图线描述，其中D→A为等温线，气体在状态A时温度为TA＝300K，试求：‎ ‎（1）气体在状态C时的温度TC。‎ ‎（2）若气体在AB过程中吸热1000J，则在AB过程中气体内能如何变化？变化了多少？‎ ‎【答案】TC＝375 K ; 增加了400 J ‎【解析】（i）D→A为等温线，则，C到D过程 由盖吕萨克定律得： ‎ 所以： ‎ ‎（ii）A到B过程压强不变，由： W=─p△V= ─2×105×3×10-3= ─600J ‎ 有热力学第一定律，得： ‎ 则气体内能增加，增加了 ‎ ‎16. 如图甲所示，两根平行光滑金属导轨相距L＝lm，导轨平面水平面的夹角θ＝30°，导轨的下端PQ间接有R＝8Ω的电阻．相距x＝6m的MN和PQ间存在磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度B时间t变化情况如图乙所示．将阻值r＝2Ω导体棒ab垂直放在导轨上，使导体棒从t＝0时由静止释放，t＝1s时导体棒恰好运动到MN，开始匀速下滑．g取10m/s2．求：‎ ‎（1）0〜1s内回路中的感应电动势；‎ ‎（2）0〜2s时间内导体棒所产生的热量。‎ ‎【答案】（1）E1＝12 V； （2）Q＝4．88 J ‎【解析】试题分析：（1）在 0～1s内，磁场均匀变化，回路中产生恒定的感应电动势，由法拉第电磁感应定律求感应电动势；（2）0～2s时间内，根据焦耳定律求导体棒所产生的热量．‎ ‎（1）0-1s内，磁场均匀变化，由法拉第电磁感应定律有：‎ 由图象得，且 代入解得：‎ ‎（2）在0～1s内回路中产生的感应电动势为 根据闭合电路欧姆定律可得 ‎1s～2s内，导体棒从静止开始做匀加速运动，加速度 ‎ t=1s末进入磁场区域的速度为 导体棒切割磁感线产生的电动势 ‎ 根据闭合电路欧姆定律可得 故0～2s时间内导体棒所产生的热量 代入数据解得：Q=4.88J ‎【点睛】本题是电磁感应与力学知识的综合，要抓住安培力既与电磁感应有联系，又与力学知识有联系，熟练推导出安培力与速度的关系．当电流恒定时，往往根据焦耳定律求电热．若电流是变化的，可根据能量守恒定律求热量．‎ ‎17. 如图甲所示，两平行导轨是由倾斜导轨（倾角为θ）与水平导轨用极短的圆弧导轨平滑连接而成的，并处于磁感应强度大小B、方向竖直向上的匀强磁场中，两导轨间距为L，上端与阻值为R的电阻连接，一质量为m的金属杆AB在t＝0时由静止开始在沿P1P2方向的拉力（图中未画出）作用下沿导轨下滑，当杆AB运动到p2Q2处时撤去拉力，杆AB在水平导轨上继续运动，其速率V随时间t的变化图象如图乙所示，图中Vmax和t1为己知量．若全过程中电阻R产生的总热量为Q，杆AB始终垂直于导轨并与导轨保持良好接触，导轨和杆AB的电阻以及一切摩擦均不计，求：‎ ‎（1）杆AB中的最大感应电流Imax的大小和方向；‎ ‎（2）杆AB下滑的全过程通过电阻R的电荷量q；‎ ‎（3）撤去拉力后杆AB在水平导轨上运动的路程s。‎ ‎【答案】（1）Imax＝ 方向由A流向B；（2）；（3） ‎ ‎【解析】试题分析：根据E=BLv和闭合电路的欧姆定律求解感应电流的最大值；根据法拉第电磁感应定律和闭合电路的欧姆定律结合电荷量的计算公式求解杆MN沿斜导轨下滑的过程中，通过电阻R的电荷量；根据平均加速度和安培力的关系计算撤去拉力后，杆MN在水平导轨上运动的路程s.‎ ‎（1）由题图2知杆AB运动到水平轨道P2Q2处时的速率为vmax，‎ 则回路中的最大感应电动势Emax＝BLvmax 杆AB运动到水平轨道的P2Q2处时，回路中的感应电流最大，‎ 回路中的最大感应电流：‎ 解得： 根据右手定则知Imax的方向由A流向B ‎(2)根据法拉第电磁感应定律得，杆AB下滑全过程平均感应电动势 平均感应电流：‎ 又因：‎ 解得：‎ 而ΔΦ＝BLs1cos θ 由题图2知杆AB下滑的距离 解得： ‎ ‎(3)撤去拉力后杆AB在水平导轨上做减速运动感应电流：‎ 根据牛顿第二定律有：BIL＝ma 若Δt趋近于零，则 由以上三式可得：‎ 则，，…，，得 即：‎ 联立可得：‎ 点睛：本题主要考查了电磁感应问题，研究的思路一条从力的角度，重点是分析安培力作用下物体的平衡问题；另一条是能量，分析电磁感应现象中的能量如何转化是关键。‎ ‎ ‎ ‎ ‎