2017-2018学年辽宁省大连渤海高级中学高二下学期期中考试物理（理）试题 解析版

2017-2018学年辽宁省大连渤海高级中学高二下学期期中考试物理（理）试题 解析版

渤海高中高二年级2017-2018年度第2学期期中考试 物理（理）学科试题 一、选择题（1-11单选12-14不定项选）‎ ‎1. 如图所示是一个正弦式交变电流的图象，下列说法正确的是（　　）‎ A. 周期是0.2 s，电流的峰值是10 A B. 周期是0.15 s，电流的峰值是10 A C. 频率是5 Hz，电流的有效值是10 A D. 频率是0.2 Hz，电流的有效值是7.07 A ‎【答案】A ‎【解析】试题分析：由图象知周期是T=0．2s，电流的峰值是Im=10A，A正确，B错误；频率是，电流有效值为，CD错误；故选A。‎ 考点：交流电 ‎【名师点睛】明确交流电图象的物理意义，正确根据图象获取有关交流电的信息是对学生的基本要求，平时要加强练习。‎ ‎2. 一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻R1，R2和R3的阻值分别为3Ω，1Ω，4Ω，A为理想交流电流表，U为正弦交流电压源，输出电压的有效值恒定．当开关S断开时，电流表的示数为I；当S闭合时，电流表的示数为4I．该变压器原、副线圈匝数比为（　　）‎ A. 2 B. 3 C. 4 D. 5‎ ‎【答案】B ‎【解析】试题分析：该变压器原、副线圈匝数比为k，当开关S断开时，原线圈两端电压，电流为I1=I，副线圈的电压，根据欧姆定律 ‎，当开关S闭合时，原线圈两端电压，电流为I1' =4I，副线圈的电压，根据欧姆定律综上解得k=3，故A、C、D错误，B正确。‎ ‎【考点定位】变压器、欧姆定律 ‎【名师点睛】本题主要考查变压器、欧姆定律。解决这类问题的关键是掌握变压器的构造和原理，对于变压器需要掌握公式、，并能熟练运用。此题值得注意的是变压器的原线圈与电阻串联后接入交流电压。‎ 视频 ‎3. 如图所示，L1、L2是高压输电线，图中两电表示数分别是220V和10A．已知甲图中原、副线圈匝数比为100：1，乙图中原副线圈匝数比为1：10，则（　　）‎ A. 甲图中的电表是电压表，输电电压为 2200 V B. 甲图中的电表是电流表，输电电流是 100 A C. 乙图中的电表是电压表，输电电压为 22000 V D. 乙图中的电表是电流表，输电电流是 100 A ‎【答案】D 考点： 变压器原理 ‎4. 如图所示，一理想变压器原线圈匝数n1=1100匝，副线圈匝数n2=220匝，交流电源的电压u=220sin 100πt V，电阻R=44Ω，电压表、电流表为理想电表，则下列说法错误的是（　　）‎ A. 交流电的频率为50 Hz B. 电流表A1的示数为0.2 A C. 电流表A2的示数为 A D. 电压表的示数为44 V ‎【答案】C ‎【解析】试题分析：交流电的频率f=,A正确;电阻R的电流为，根据原副线圈的电流与匝数成反比可以求得原线圈的电流为0.2A，B正确；电流表A2的示数为通过R的电流1A，C错误；电压表的示数为U2=I2R="44V" ,D正确.‎ 考点：变压器原副线圈的电压及电流的关系。‎ ‎5. 如图为远距离输电示意图，发电机的输出电压U1和输电线的电阻、理想变压器匝数均不变，且n1：n2=n4：n3．当用户消耗的功率增大时，下列表述正确的是（　　）‎ A. 用户的总电阻增大 B. 用户的电压U4增加 C. U1：U2=U4：U3‎ D. 用户消耗的功率等于发电机的输出功率 ‎【答案】C ‎【解析】试题分析：当用户的功率增大时，用电器增多，总电阻减小，故A错误；当用电器增多时，功率增大，降压变压器的输出电流增大，则输电线上的电流增大，可知输电线上的电压损失增大，发电机的输出电压不变，则不变，可知降压变压器的输入电压减小，所以用户得到的电压减小，故B错误；因为原副线圈的电压比等于匝数之比，则，，因为，所以，故C正确；用户消耗的功率等于发电机的输出功率减去输电线上损失的功率，故D错误。‎ 考点：远距离输电 ‎【名师点睛】当用电器增多时，用户消耗的功率增大，根据降压变压器的输出电流的变化得出输电线上的电流变化，从而得出电压损失的变化，根据升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压和电压损失之和得出用户电压的变化．升压变压器的输出功率等于功率损失和降压变压器的输入功率之和．变压器的原副线圈的电压之比等于匝数之比。‎ ‎6. 下列叙述正确的是（　　）‎ A. 扩散现象说明了分子在不停地做无规则运动 B. 布朗运动就是液体分子的运动 C. 分子间距离增大，分子间作用力一定减小 D. 物体的温度越高，分子运动越激烈，每个分子的动能都一定越大 ‎【答案】A ‎【解析】扩散现象说明了分子在不停地做无规则运动，选项A正确；布朗运动是悬浮在液体表面的固体颗粒的无规则运动，是液体分子无规则运动的表现，选项B错误；分子间距离增大，分子间的引力和斥力一定减小，选项C正确；物体的温度较高，分子运动越激烈，分子平均动能变大，但是每个分子的动能不一定都变大，选项D错误；故选AC.‎ ‎7. 如图所示是教材中模仿布朗实验所做的一个类似实验中记录的其中一个小炭粒的“运动轨迹”．以小炭粒在A点开始计时，图中的A、B、C、D、E、F、G…各点是每隔30s小炭粒所到达的位置，用折线连接这些点，就得到了图中小炭粒的“运动轨迹”．则下列说法中正确的是（　　）‎ A. 图中记录的是分子无规则运动的情况 B. 在第75 s末，小炭粒一定位于C、D连线的中点 C. 由实验可知，小炭粒越大，布朗运动越显著 D. 由实验可知，温度越高，布朗运动越剧烈 ‎【答案】D ‎【解析】根据题意，每隔30s把观察到的炭粒的位置记录下来，然后用直线把这些位置依次连接成折线；故布朗运动图象是每隔30s固体微粒的位置，而不是运动轨迹，只是按时间间隔依次记录位置的连线；微粒在75 s末时的位置可能在任一点，故A错误，B错误；悬浮微粒越小，受到液体分子撞击的冲力越不平衡，布朗运动越显著。故C 错误；液体温度越高，液体分子运动越激烈，布朗运动越显著。故D正确。故选D。‎ 点睛：布朗运动图象的杂乱无章反映了固体小颗粒运动的杂乱无章，进一步反映了液体分子热运动的杂乱无章．‎ ‎8. 下列说法正确的是（　　）‎ A. 分子力减小时，分子势能也一定减小 B. 只要能减弱分子热运动的剧烈程度，物体的温度就可以降低 C. 扩散和布朗运动的实质是相同的，都是分子的无规则运动 D. 分子间的距离r存在某一值r0，当r大于r0时，分子间斥力大于引力；当r小于r0时，分子间斥力小于引力 ‎【答案】B ‎【解析】分子间同时存在引力和斥力，引力和斥力都随分子间距的增加而减小，但斥力减小的更快；当相距为r0，分子力为零，分子间距离大于r0时，分子力表现为引力，距离增大时，克服分子力做功，分子势能增大，选项A错误；只要能减弱分子热运动的剧烈程度，物体的温度就可以降低，选项B正确； 扩散现象是分子无规则运动，布朗运动是固体颗粒的无规则运动，实质是不同的，选项C错误；分子间的距离r存在某一值r0，当r大于r0时，分子间引力大于斥力；当r小于r0时，分子间斥力大于引力，选项D错误；故选B.‎ ‎9. 甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于r轴上，甲、乙两分子间作用力与分子间距离关系图象如图中曲线所示，F＞0为斥力，F＜0为引力．a、b、c、d为r轴上四个特定的位置，现把乙分子从a处由静止释放，则（　　）‎ A. 乙分子从a到b过程中，两分子间无分子斥力 B. 乙分子从a到c过程中，两分子间的分子引力先减小后增加 C. 乙分子从a到c一直加速 D. 乙分子从a到b加速，从b到c减速 ‎【答案】C ‎【解析】试题分析：分子间的引力与斥力是同时存在的，从a到b过程中，引力大于斥力，整体表现为引力，A错误；从图像中可得从a到c过程中分子间的引力先是增大，后减小，B错误；从a到c过程中分子间表现为引力，所以一直加速运动，故C正确D错误；‎ 考点：考查了分子间相互作用力 ‎10. 某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线如图所示，图中f（v）表示v处单位速率区间内的分子数百分率，所对应的温度分别为TI，TII，TIII，则（　　）‎ A. TⅠ＞TⅡ＞TⅢ B. TⅢ＞TⅡ＞TⅠ C. TⅡ＞TⅠ，TⅡ＞TⅢ D. TⅠ=TⅡ=TⅢ ‎【答案】B ‎【解析】试题分析：温度越高分子热运动越激烈，分子运动激烈是指速率大的分子所占的比例大，由图可看出，图Ⅲ速率大的比例最大，温度最高，图Ⅰ虽有更大速率的分子，但所占比例最小，温度最低，故选B.‎ 考点：分子运动速率的分布规律。‎ 视频 ‎11. 如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间的距离的关系如图中曲线所示．F＞0为斥力，F＜0为引力．a、b、c、d为x轴上四个特定的位置．现把乙分子从a处由静止释放，则（　　）‎ A. 乙分子由a到b做加速运动，由b到c做减速运动 B. 乙分子由a到d的运动过程中，加速度先减小后增大 C. 乙分子由a到b的过程中，两分子间的分子势能一直减小 D. 乙分子由b到d的过程中，两分子间的分子势能一直增大 ‎【答案】C ‎【解析】从a到b，分子力为引力，分子力做正功，做加速运动，由b到c为引力做加速运动，故A错误；乙分子由a到d 的运动过程中，先是吸引力先增后减，后来是斥力逐渐变大，则加速度先是先增后减，后来又逐渐变大，选项B错误；乙分子由a到b的过程中，分子力一直做正功，故分子势能一直减小，故C正确；由b到c为引力做正功，由b到d的过程中，分子力做负功，故两分子间的分子势能先减小后增大，故D错误；故选C。‎ 点睛：该题考查分子之间的相互作用，分子间的势能要根据分子间作用力做功进行分析，可以类比重力做功进行理解记忆．‎ ‎12. 如图所示，变压器为理想变压器，交流电源的电压不变，L1、L2是完全相同的灯泡，V1、V2和A1、A2为理想电表，导线电阻不计．当开关S由闭合变为断开后，则（　　）‎ A. A1示数变小 B. A2示数变小 C. V2示数变小 D. V1示数变小 ‎【答案】AB ‎【解析】开关S断开后，变压器副线圈的负载电阻增大，V2示数是由输入电压和匝数比决定，输入电压和匝数比不变，所以V1和V2示数不变；由欧姆定律可得A2示数变小，所以A1示数也变小，故AB正确，CD错误；故选AB。‎ 点睛：电路的动态变化的分析，总的原则就是由部分电路的变化确定总电路的变化的情况，再确定其他的电路的变化的情况，即先部分后整体再部分的方法．‎ ‎13. 某电站用11kV交变电压输电，输送功率一定，输电线的电阻为R，现若用变压器将电压升高到330kV送电，下面选项正确的是（　　）‎ A. 因I=，所以输电上的电流增为原来的30倍 B. 因为I=，所以输电线上的电流减为原来的 C. 因P=，所以输电线上损失的功率为原来的900倍 D. 若要使输电线上损失功率不变，可将输电线的半径减为原来的 ‎【答案】BD ‎【解析】根据P=UI得，I=P/U．输送功率一定，输送电压变为原来的30倍，则输送电流变为原来的1/30，故A错误，B正确；电流减小到1/30倍，根据P损=I2R，可知电线上损失的功率为原来的1/900倍，故C错误；输送电流变为原来的1/30．根据P损=I2‎ R得，要使输电线上的功率不变，电阻变为原来的900倍，根据，直径变为原来的1/30．故D正确。故选BD。‎ ‎14. 质量是18g的水，18g的水蒸气，32g的氧气，在它们的温度都是100℃时（　　）‎ A. 它们的分子数目相同，它们的内能不相同，水蒸气的内能比水大 B. 它们的分子数目相同，分子的平均动能相同 C. 它们的分子数目不相同，分子的平均动能相同 D. 它们的分子数目相同，分子的平均动能不相同，氧气的分子平均动能大 ‎【答案】AB ‎............‎ 点睛：本题关键是明确温度的微观意义、阿伏加德罗常数的运用、内能等，注意物体的内能与温度、体积、物质的量以及种类等有关系．‎ ‎15. 如图所示，N=50匝的矩形线圈abcd，边长ab=20cm，ad=25cm，放在磁感强度B=0.4T的匀强磁场中，外力使线圈绕垂直于磁感线且通过线圈中线的OO′轴以n=3000r/min的转速匀速转动，线圈电阻r=1Ω，外电路电阻R=9Ω，t=0，线圈平面与磁感线平行，ab边正好转出纸外､cd边转入纸里．‎ ‎（1）在图中标出t=0时感应电流的方向；‎ ‎（2）写出线圈感应电动势的瞬时表达式；‎ ‎（3）线圈转一圈外力做功多大？‎ ‎【答案】(1) (2) e=314cos100πt（V） (3) 98.6 J ‎【解析】（1）根据右手定则得出感应电流的方向是adcb，如图：‎ ‎ ‎ ‎（2）n=3000r/min 的转速匀速转动，所以线圈的角速度ω=100π rad/s ‎ 感应电动势的最大值为：Em=nBSω=314V ‎ 所以感应电动势的瞬时值表达式为e=nBωScosωt=314cos100πt（V）‎ ‎（3）电动势有效值为E=‎ 电流I= ‎ 线圈转一圈外力做功等于电功的大小，即W=I2（R+r）T=98.6J；‎ ‎16. 某水电站的配电设施，该电站发电机组的输出电压为500V，输出电功率为50kW，如果用总电阻为16Ω的输电线向远处用户送电，要求输电线上损失的电功率是发电机组输出功率的3.2%，该电站安装了一台升压变压器，到达用户前再用降压变压器变为220V供用户使用，不考虑变压器的能量损失．求：‎ ‎（1）画出此输电线路的示意图．‎ ‎（2）用户得到的电功率是多少．‎ ‎（3）在输电线路中设置的升、降压变压器原、副线圈的匝数比．‎ ‎【答案】(1) (2) 49400W (3) 1：10 ， 22：1 ‎ ‎【解析】（1）此输电线路的示意图如图所示；‎ ‎（2）设输电线上损失功率为P损，输电电流为I，升压变压器输入电压为U0，输出电压为U，原、副线圈的匝数分别是n1和n2，则P损=3.2%P   ‎ 解得：P损=50×103×3.2% W=1600 W  ‎ ‎ P用=49400W ‎ ‎（3）P损=I2R    ‎ ‎ 解得：I=10A   ‎ P=IU          ‎ 解得：U=5000V   ‎ ‎ ‎ ‎（2）设输电线上损失电压为U损，降压变压器输入电压为U3，输出电压为U4，原、副线圈的匝数分别是n3和n4，则：‎ U损=IR；‎ U3=U-U损  ‎ 解得：U3=4840V；‎ ‎ ‎ 点睛：解决本题的关键知道升压变压器的输出电压、损失电压和降压变压器的输入电压的关系，以及知道输出功率和输出电流和输出电压的关系．‎ ‎17. 如图所示，竖直放置的气缸内壁光滑，横截面积S=3×10-3m2，活塞的质量为m=1.5kg，厚度不计，在A、B两处设有限制装置，使活塞只能在A、B之间运动，B到气缸底部的距离为0.5m，A、B之间的距离为0.2m，外界大气压强p0=1.0×105Pa，开始时活塞停在B处，缸内气体的压强为0.9p0，温度为27℃，现缓慢加热缸内气体，直至287℃，取g=10m/s2．求：‎ ‎（1）活塞刚离开B处时气体的温度；‎ ‎（2）缸内气体的最后压强．‎ ‎【答案】(1) 77℃ (2) ‎ ‎【解析】（1）活塞刚离开B处时，气体压强为： ‎ 汽缸中气体初态为：p1=0.9p0，T1 ＝273+27＝300K 气体等容变化，有： 代入数据解得： T2＝350K=77℃ （2）设活塞刚好移动到A处，气体温度为T3 气体发生等压变化，有：；即 解得：T3＝490K 继续升温，气体发生等容变化；最终气温T4＝273+287＝560K，压强p4＝？ 解得：p4＝1.2×105pa 点睛:‎ 本题的关键是分析清楚各个变化过程中，哪些量不变，变化的是什么量，明确初末状态量的值，根据气体定律运算即可.‎ ‎ ‎ ‎ ‎