河北省定州中学2020学年高二物理上学期周练试题（11

河北省定州中学2020学年高二物理上学期周练试题（11

河北省定州中学2020学年高二物理上学期周练试题（11.11，承智班，含解析） ‎ 一、选择题 ‎1．下列说法中正确的是 ．（填入正确选项前的字母）‎ A．液体中悬浮微粒的布朗运动就是液体分子的无规则热运动 B．物体的温度越高，分子热运动越剧烈，分子的平均动能就越大 C．密封在体积不变的容器中的气体，温度升高，气体分子对器壁单位面积上的平均作用力增大 D．根据热力学第二定律可知，热量能够从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ 考点：布朗运动；气体的状态变化方程；热力学第二定律 ‎【名师点睛】本题要理解并掌握热力学的基础知识，知道布朗运动与分子的热运动的区别，同时要知道温度越高、颗粒越小，运动越剧烈，并能掌握热力学第二定律和气态方程等等。‎ ‎2．如图所示，间距为L两根平行的光滑导轨竖直放置，导轨间接有电容C，处于垂直轨道平面的匀强磁场B中，质量为m电阻为R的金属杆ab接在两导轨之间并静止释放，ab下落过程中始终保持与导轨接触良好，设导轨足够长，电阻不计。‎ A. ab做自由落体运动 B. ab做匀加速运动，且加速度为错误！未找到引用源。‎ C. ab做匀加速运动，若加速度为a，则回路的电流为错误！未找到引用源。I=CBLa D. ab做加速度减小的变加速运动运动，最后匀速运动，最大速度为错误！未找到引用源。‎ ‎【答案】BC ‎【解析】‎ 考点：法拉第电磁感应定律；闭合电路欧姆定律 ‎【名师点睛】本题是电磁感应与电路、力学知识的综合，关键要会推导加速度的表达式，通过分析棒的受力情况，确定其运动情况。‎ ‎3．如图所示，固定于水平绝缘面上的平行金属导轨不光滑，垂直于导轨平面有一匀强磁场.质量为m的金属棒cd垂直放在导轨上，除R和cd的电阻r外，其余电阻不计.现用水平恒力F作用于cd，使cd由静止开始向右滑动的过程中，下列说法正确的是( )‎ A.水平恒力F对cd棒做的功等于电路中产生的电能 B.只有在cd棒做匀速运动时，F对cd棒做的功才等于电路中产生的电能 C.无论cd棒做何种运动，它克服磁场力所做的功一定等于电路中产生的电能 D.R两端的电压始终等于cd棒中感应电动势的值 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎ D错误；故选C.‎ 考点：功能关系 ‎【名师点睛】由功能关系可知：合力做功等于物体动能的变化，而安培力做功等于电路中消耗的电能，摩擦力做功则产生内能。‎ ‎4．关于温度和内能的说法，正确的是（ ）‎ A．分子质量不同的物质如果温度相同，物体分子的平均动能也相同 B．物体的内能变化时，它的温度一定改变 C．同种物质，温度高时的内能肯定比温度低时的内能大 D．物体的内能等于物体的势能和动能的总和 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 试题分析：‎ 温度是物体分子运动平均动能的标志，故分子质量不同的物质如果温度相同，物体分子的平均动能也相同，故A正确；物体的内能包括分子热运动动能（和温度有关）和分子势能（和体积有关），故物体的内能变化时，它的温度不一定改变，如0摄氏度的水变为0摄氏度的冰，内能改变，温度没有改变，故B错误；同种物质，温度高时的分子平均动能肯定比温度低时的分子平均动能大，但内能大小还与体积有关，故C错误；物体的内能等于物体内部分子的势能和热运动的动能的总和，故D错误；故选A。‎ 考点：分子的平均动能；内能 ‎【名师点睛】从分子运动论观点看，温度是物体分子运动平均动能的标志，温度是大量分子热运动的集体表现，含有统计意义．对于个别分子来说，温度是没有意义的。‎ ‎5．研究表明，地球磁场对鸽子识别方向起着重要作用．鸽子体内的电阻大约为103Ω，当它在地球磁场中展翅飞行时，会切割磁感线，在两翅之间产生动生电动势．这样，鸽子体内灵敏的感受器即可根据动生电动势的大小来判别其飞行方向．若某处地磁场磁感应强度的竖直分量约为0.5×10－4T.鸽子以20m/s速度水平滑翔，则可估算出两翅之间产生的动生电动势约为(　　)‎ A．30mV　　 B．3mV C．0.3mV D．0.03mV ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：鸽子两翅间距离约30cm，即L=30cm=0.3m；当鸽子以20m/s的速度垂直切割磁感线时产生的感应电动势最大，由E=BLv得：最大感应电动势为：E=BLv=5×10-5T×0.3m×20m/s=0.3mV，故选C.‎ 考点：法拉第电磁感应定律 ‎【名师点睛】本题实质上是感应电动势公式E=BLv的应用，要估计鸽子两翅间的距离，知道同等条件下垂直切割感应电动势最大，即可求出感应电动势的最大值。‎ ‎6．下列说法正确的是 。‎ A．同一时刻撞击固体微粒的液体分子数越多，布朗运动越剧烈 B．晶体熔化过程中要吸收热量，但分子的平均动能不变 C．在温度不变的条件下，增大饱和汽的体积，就可减小饱和汽的压强。‎ D．无论对内燃机怎样改进，也不可能把它得到的内能全部转化为机械能 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ 考点：布朗运动；晶体；饱和压强；热力学第二定律 ‎【名师点睛】该题考查布朗运动的本质、温度的微观意义、饱和蒸汽压以及热力学第二定律，掌握布朗运动的现象和实质，知道决定布朗运动剧烈程度的因素是该题的关键。‎ ‎7．比较氢气和氧气，不考虑分子势能，下面说法中正确的是：（ ）‎ A.相同温度下，氧分子和氢分子具有相同的平均速率 B.在相同温度下，氧分子和氢分子具有相同的平均动能 C.体积和温度都相同的氢气和氧气具有相同的内能 D.摩尔数和温度都相同的氢气和氧气具有相同的内能 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ 试题分析：温度相同，则分子的平均动能相同，而氢气的分子质量小，所以氧分子比氢分子具有相同的平均速率小．故A错误．质量和温度相同的氢气和氧气具有相同的分子平均动能；故B正确；气体的体积随容积的改变而改变，故无法判断含有物质的量的多少；故无法判定内能是否相等；故C错误．摩尔数相同，则分子个数相同，又由于温度相同，则分子的平均动能相同，因此氢气和氧气具有相同的内能，故D正确；故选BD.‎ 考点：分子动能及内能 ‎【名师点睛】对于气体一般不考虑分子势能，只考虑分子动能．温度的微观意义反映分子热运动的激烈程度，温度是物体的分子热运动平均动能的标志，温度越高，分子平均动能越大。‎ ‎8．近年来，我国沿海地区利用潮汐现象建成了潮流能发电站，其原理就是利用海水的流动来推动发电机工作．从能量转化的角度，潮流能发电是将（ ）‎ A.海水的机械能转化成电能 B.海水的化学能转化成电能 C.电能转化成海水的势能 D.电能转化成海水的机械能 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 试题分析：海水涨潮、退潮时具有很大的机械能，流动的海水推动发电机转动，把机械能转化为电能贮存起来．故选A。‎ 考点：能的转化及守恒定律 ‎【名师点睛】该题考查了机械能与其他形式的能之间的转化，解题的关键是搞清楚转化前后分别是什么形式的能。‎ ‎9．（2020•东昌府区模拟）以下说法正确的是（ ）‎ A.利用红外线进行遥感、遥控，主要是因为红外线的波长长，不容易发生衍射 B.照相机镜头表面涂上增透膜，以增强透射光的强度，是应用了光的全反射现象 C.真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源、观察者间的相对运动没有关系 D.a射线、β射线、γ射线本质上都是电磁波 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 有无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线与γ射线，故D错误；故选C.‎ 考点：光的衍射现象；光的干涉；光速不变原理与电磁波 ‎【名师点睛】考查明显的光的衍射现象的条件，光的干涉现象的原理，以及光速不变原理与电磁波的内容．属于基础题，但容易失分.‎ ‎10．（6分）如图所示，导热的气缸固定在水平地面上，用活塞把一定质量的理想气体封闭在气缸中，气缸的内壁光滑。现用水平外力F作用于活塞杆，使活塞缓慢地向右移动，由状态①变化到状态②，在此过程中，如果环境温度保持不变，下列说法正确的是：‎ A．气体分子平均动能不变 B．气体内能减少 C．气体吸收热量 D．气体内能不变，却对外做功，此过程违反热力学第一定律，不可能实现 E．气体是从单一热源吸热，全部用来对外做功，但此过程不违反热力学第二定律 ‎【答案】ACE ‎【解析】‎ 第二定律．故E正确．故选ACE。‎ 考点：理想气体的状态变化方程；热力学第二定律；热力学第一定律 ‎【名师点睛】本题的突破口是：题目中说“导热”的气缸缸且环境保持恒温，即判断气体做等温变化，然后会根据热力学第一定律判断各种变化．分析时要抓住温度的意义：一定质量的理想气体的内能只跟温度有关，温度是分子平均动能的标志。‎ ‎11．（2020•开封模拟）下列描述中正确的是（ ）‎ A. 放射性元素发生β衰变时所释放的电子来源于原子的核外电子 B. 卢瑟福的原子核式结构学说能很好地解释α粒子散射实验事实 C. 氢原子吸收一个光子跃迁到激发态后，再向低能级跃迁时放出光子的频率一定等于入射光子的频率 D. 分别用X射线和紫光照射同一金属表面都能发生光电效应，则用X射线照射时光电子的最大初动能较大 E．（钍）核衰变为（镤）核时，衰变前Th核质量大于衰变后Pa核与β粒子的总质量 ‎【答案】BDE ‎【解析】‎ 故选BDE 考点：放射性衰变；α粒子散射实验；爱因斯坦光电效应方程；质能方程 ‎【名师点睛】选修的内容考查的知识点很广但不深，把课标上要求识记和理解的知识点记牢即可，应用也是最简单的应用。‎ ‎12．下列说法中正确的是（ ）‎ A.电子的发现说明原子是可分的 B.天然放射现象说明原子具有核式结构 C.光电效应证实了光具有波动性 D.天然放射现象中的α、β、γ射线都能在电场中发生偏转 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 试题分析：汤姆生发现电子后，原子是可以再分，故A正确；天然放射现象说明原子核具有复杂结构，而α粒子散射实验提出原子具有核式结构，故B错误；光电效应证实了光具有粒子性，故C错误；α、β射线均带电，在电场中受到电场力作用下偏转，而γ射线不带电，则在电场中不发生偏转，故D错误；故选A。‎ 考点：光电效应；三种射线；α粒子散射实验 ‎【名师点睛】考查电子发现，为人们研究原子的结构奠定基础，从而进一步认识原子核的复杂结构，注意γ射线是不带电。‎ ‎13．磁卡的词条中有用于存储信息的磁极方向不同的磁化区，刷卡器中有检测线圈，当以速度v0刷卡时，在线圈中产生感应电动势．其E﹣t关系如图所示．如果只将刷卡速度改为，线圈中的E﹣t关系可能是（ ）‎ A. B. C. D.‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ 考点：法拉第电磁感应定律 ‎【名师点睛】‎ 本题要抓住磁卡刷卡是利用电磁感应原理，关键要掌握感应电动势公式E=BLv。‎ ‎14．某水库用水带动如图甲所示的交流发电机发电，其与一个理想的升压变压器连接，给附近工厂的额定电压为10kV的电动机供电．交流发电机的两磁极间的磁场为匀强磁场，线圈绕垂直匀强磁场的水平轴OO’沿顺时针方向匀速运动，从图示位置开始计时，产生的电动势如图乙所示．连接各用电器的导线电阻忽略不计，交流电压表与交流电流表都是理想电表．下列说法正确的是（ ）‎ A.0.01s时通过电流表的电流的方向向右 B.变压器原、副线圈的匝数比为1：20‎ C.进入电动机的电流的频率是100HZ D.开关K闭合时电压表的示数不变，电流表的示数变大 ‎【答案】ABD ‎【解析】‎ 考点：交流电；变压器 ‎【名师点睛】本题考查交变电流的产生及有效值的定义，要注意明确电流表示数、机器铭牌上所标的电流值、电压值等均为有效值。‎ ‎15．如图所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中分别绕垂直于磁场方向的轴P1和P2以相同的角速度匀速转动，当线圈平面转到与磁场方向平行时（ ）‎ A．线圈绕P1转动时的电流等于绕P2转动时的电流 B．线圈绕P1转动时的电动势大于绕P2转动时的电动势 C．线圈绕P1和P2转动时电流的方向相同，都是a→b→c→d D．线圈绕P1转动时dc边的电动势大于绕P2转动时dc边的电动势 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ 试题分析：线圈绕P1转动时，产生的感应电动势E1=BLcdv=BLcdLabω=BSω．线圈绕P2转动时，产生的感应电动势E2=BLcd•r1ω+BLab•r2ω=BSω．可知产生的感应电动势相等，则感应电流相等．故 A正确，B错误．根据楞次定律得，线圈绕P1和P2转动时电流的方向相同，都是a→d→c→b．故C错误．线圈绕P1转动时dc边的电动势E1=BLcdv=BLcdLabω，绕P2转动时dc边的电动势E2=BLcdrω，因为r＜Lab，则线圈绕P1转动时dc边的电动势大于绕P2转动时dc边的电动势．故D正确．故选AD。‎ 考点：法拉第电磁感应定律；楞次定律 ‎【名师点睛】解决本题的关键掌握切割产生的感应电动势公式，以及会通过楞次定律判断感应电流的方向。‎ ‎16．如图是带电粒子在气泡室中运动径迹的照片及其中某条径迹的放大图．匀强磁场与带电粒子运动径迹垂直，A、B、C是该条径迹上的三点．若该粒子在运动过程中质量和电量保持不变，不断克服阻力做功，则关丁此径迹下列说法正确的是（ ）‎ A.粒子由A经B向C的方向运动 B.粒子由C经B向A的方向运动 C.粒子一定带正电，磁场方向垂直纸面向里 D.粒子一定带负电，磁场方向垂直纸面向外 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 考点：带电粒子在磁场中的运动 ‎【名师点睛】本题只要掌握带电粒子在磁场中匀速圆周运动的半径和左手定则就能正确解答。‎ ‎17．以下关于分子动理论的说法中正确的是_______（选对一个给2分，选对两个给4分，选对三个给6分）‎ A．物质是由大量分子组成的 B．-2℃时水已经结为冰，部分水分子已经停止了热运动 C．分子势能随分子间距离的增大，可能先减小后增大 D．分子间的引力与斥力都随分子间的距离的增大而减小 E．扩散和布朗运动的实质是相同的，都是分子的无规则运动 ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ 试题分析：物质是由大量分子组成的，故A正确．-2℃时水已经结为冰，虽然水分子热运动剧烈程度降低，‎ 考点：分子动理论 ‎【名师点睛】此题关键是要掌握分子动理论的要点：物质是由大量分子组成的；分子永不停息的做无规则的热运动；分子间存在相互作用的引力和斥力，并且引力与斥力都随分子间的距离的增大而减小，在分子间距离变化过程中，伴随分子力做正或负功，分子势能会减小或增大；扩散和布朗运动都是分子无规则运动的证据，但是实质不同。‎ ‎18．如图所示，导体棒ab两个端点分别搭接在两个竖直放置、电阻不计、半径相等的金属圆环上，圆环通过电刷与导线c、d相接。c、d两个端点接在匝数比的理想变压器原线圈两端，变压器副线圈接一滑动变阻器，匀强磁场的磁感应强度为B，方向竖直向下，导体棒ab长为L(电阻不计)，绕与ab平行的水平轴（也是两圆环的中心轴）OO′以角速度ω匀速转动；如果变阻器的阻值为R时，通过电流表的电流为I，则（ ）‎ A．变阻器上消耗的功率为 B．ab沿环转动过程中受到的最大安培力 C．取ab在环的最低端时t=0，则棒ab中感应电流的表达式是 ‎ D．变压器原线圈两端的电压 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：理想变压器的电流与匝数成反比，所以由得，I2=10I，变阻器上消耗的功率为P=I22R=（10I）2R=100I2R，故A错误．ab在最低点时，ab棒与磁场垂直，此时的感应电动势最大，感应电流最大，最大值为 I，此时的安培力也是最大的，最大安培力为F=BIL，故B正确．ab在最低点时，ab棒与磁场垂直，此时的感应电动势最大，感应电流最大，所以棒ab中感应电流的表达式应为i=Icosωt，故C错误．副线圈的电压为U=I2R=10IR，根据理想变压器的电压与匝数成正比可知，变压器原线圈两端的电压U1=100IR，故D错误．故选B。‎ 考点：变压器；交流电 ‎【名师点睛】本题主要考查变压器的知识，要能对变压器的最大值、有效值、瞬时值以及变压器变压原理、功率等问题彻底理解。‎ ‎19．下列说法正确的是（ ）‎ A. 氡的半衰期为3.8天，若取8个氡原子核，经3.8天后可能还剩5个氡原子核 B. β衰变的实质是原子核内的一个中子转化成一个质子和一个电子，这种转化产生的电子发射到核外，就是β粒子 C. 物质波的波长由动能所决定 D.氘核和氚核可发生热核聚变，核反应方程是 E．按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，电势能增大，原子的总能量不变 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ 考点：半衰期；β衰变；轻核聚变；玻尔理论 ‎【名师点睛】‎ 本题考查了半衰期、核衰变、物质波、玻尔理论等多个知识点，难度较小，需要在平时学习中多积累。‎ ‎20．如右图所示,边长为L的正方形导线框质量为m,由距磁场H高处自由下落,其下边ab进入匀强磁场后,线圈开始做减速运动,直到其上边cd刚刚穿出磁场时,速度减为ab边进入磁场时的一半,磁场的宽度也为L.则线框穿越匀强磁场过程中产生的焦耳热为( )‎ A.2mgL B.2mgL+mgH C.2mgL+mgH D.2mgL+mgH ‎【答案】C ‎【解析】‎ 考点：能量守恒定律 ‎【名师点睛】本题是运用能量守恒定律处理电磁感应中能量问题，关键要正确分析能量是如何转化的。‎ 二、计算题 ‎21．如图所示，足够长的光滑金属框竖直放置，框宽L＝0.5 m框的电阻不计，匀强磁场磁感应强度B＝1 T，方向与框面垂直，金属棒MN的质量为100 g，电阻为1 Ω．现让MN无初速地释放并与框保持接触良好的竖直下落，从释放到达到最大速度的过程中通过棒某一横截面的电量为2 C，求此过程中回路产生的电能．（空气阻力不计，g＝10 m/s2）‎  ‎【答案】3.2 J ‎【解析】‎ 试题分析：‎ 金属棒下落过程做加速度逐渐减小的加速运动，加速度减小到零时速度达到最大，根据平衡条件得 mg＝ ①‎ 在下落过程中，金属棒减小的重力势能转化为它的动能和电能E，由能量守恒定律得 考点：法拉第电磁感应定律；能量守恒定律 ‎【名师点睛】金属棒在运动过程中克服安培力做功，把金属棒的动能转化为焦耳热，在此过程中金属棒做加速度减小的减速运动；对棒进行受力分析、熟练应用法拉第电磁感应定律、欧姆定律、能量守恒定律等正确解题。‎ ‎22．如图所示（俯视），MN和PQ是两根固定在同一水平面上的足够长且电阻不计的平行金属导轨．两导轨间距为L=0.2m，其间有一个方向垂直水平面竖直向下的匀强磁场B1=5.0T。导轨上NQ之间接一电阻R1=0.40，阻值为R2=0.10‎ 的金属杆垂直导轨放置并与导轨始终保持良好接触。两导轨右端通过金属导线分别与电容器C的两极相连。电容器C紧靠着带小孔a（只能容一个粒子通过）的固定绝缘弹性圆筒。圆筒内壁光滑，筒内有垂直水平面竖直向下的匀强磁场B2，O是圆筒的圆心，圆筒的内半径为r=0.40m。‎ ‎（1）用一个大小恒为10N，平行于MN水平向左的外力F拉金属杆，使杆从静止开始向左运动求：当金属杆最终匀速运动时杆的速度大小；‎ ‎（2）当金属杆处于（1）问中的匀速运动状态时，电容器C内紧靠极板且正对a孔的D处有一个带正电的粒子从静止开始经电容器C加速后从a孔垂直磁场B2并正对着圆心O进入筒中，该带电粒子与圆筒壁碰撞四次后恰好又从小孔a射出圆筒。已知粒子的比荷q/m=5×107（C/kg），该带电粒子每次与筒壁发生碰撞时电量和能量都不损失，不计粒子重力和空气阻力，则磁感应强度B2 多大（结果允许含有三角函数式）。‎ ‎【答案】（1）‎ ‎（2）（ⅰ）情形1：每段轨迹圆弧对应的圆心角为 得：‎ ‎（ⅱ）情形2：每段轨迹圆弧对应的圆心角为 将数据代式得 ‎ ‎【解析】‎ 试题分析：‎ 圆筒半径方向，4个碰撞点与小孔a恰好将圆筒壁五等分，粒子在圆筒内的轨迹具有对称性，由5段相同的圆弧组成，设每段轨迹圆弧对应的圆心角为，则由几何关系可得：‎ 有两种情形符合题意（如图所示）：‎ ‎（ⅰ）情形1：每段轨迹圆弧对应的圆心角为 ‎ 得： ‎ 考点：带电粒子在电场及磁场中的运动 ‎【名师点睛】本题中金属杆的运动与汽车恒定功率起动类似，要会用动力学方法分析杆的运动情况．对于第2问，还可以研究带电粒子与圆筒碰撞n次的情况。 ‎