2017-2018学年山东省菏泽市高二下学期期中考试物理试题（B卷) 解析版

2017-2018学年山东省菏泽市高二下学期期中考试物理试题（B卷) 解析版

山东省菏泽市2017-2018学年高二下学期期中考试物理试题（B版）‎ 一、选择题(本题共12小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分。)‎ ‎1. 对于物体内能下列说法正确的是(  )‎ A. 10个分子的动能和分子势能的总和就是这10个分子的内能 B. 物体所处位置越高，分子势能就越大，内能越大 C. 一定质量的0℃的水结成0℃的冰，内能一定减少 D. 质量相同的两个同种物体，运动物体的内能一定大于静止物体的内能 ‎【答案】C ‎【解析】A、物体的内能是构成物体的所有分子的无规则热运动的动能和分子势能的代数和，具有统计意义，对单个或几个分子无意义；故A错误；B、物体的内能由物体的体积、温度、分子数等因素决定，与物体的位置无关，故B错误。C、一定质量的0℃的水结成0℃的冰，放出热量，则内能一定减少，故C正确。D、物体的内能与物体宏观的速度无关，与温度、体积等因素有关，故D错误。故选C。‎ ‎【点睛】本题考查物体的内能，解决本题的关键要准确掌握物体内能的含义，知道内能的决定因素，要注意物体的内能与物体的位置、速度无关。‎ ‎2. 下列说法正确的是( )‎ A. 只要温度相同，任何分子的平均速率都相同 B. 不管分子间距离是否等于r0(r0是平衡位置分子距离)，只要分子力做正功，分子势能就增大，反之分子势能就减小 C. 1等于1K D. 如果两个系统分别与第三个系统同时达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡 ‎【答案】D ‎【解析】A ‎、相同温度时，所有气体的分子平均动能相同，但由于分子质量不同，则其平均速率不一定相同；故A；B、分子力做功与重力做功相类似，当分子间作用力做正功时，分子势能一定减小，故B错误；C、摄氏温度的0℃与热力学温度的273K相同，但它们的温差是相等的，即摄氏温标与热力学温标的温差是相同的，则C错误。D、根据温度的定义，如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡，用来表征它们所具有的“共同热学行驶”的物理量叫温度，D正确；故选D.‎ ‎【点睛】分子间距离减小时分子势能可能减小，也可能增大；根据麦克斯韦统计规律可以解释分子的速率的分布规律；热平衡时两个系统的温度相等.‎ ‎3. 若以 表示水的摩尔质量， V表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积， ρ为在标准状态下水蒸气的密度，NA为阿伏加德罗常数， m、分别表示每个水分子的质量和体积，下面四个关系式，其中正确的是( )‎ ‎① ② ③ ④‎ A. ①和② B. ①和④ C. ③和④ D. ①和③‎ ‎【答案】D ‎【解析】①、摩尔质量=分子质量×阿伏加德罗常数，故mNA=ρV；故，故①正确；②、ρ为在标准状态下水蒸气的密度，由于气体分子间距远大于分子直径，故水蒸气的密度小于水分子的密度，故ρV＜m，故；故②错误；③、摩尔质量=分子质量×阿伏加德罗常数，故，故③正确；④、由于气体分子间距远大于分子直径，故 ；故④错误；故选B。‎ ‎【点睛】本题的解题关键是建立物理模型，抓住阿伏加德罗常数是联系宏观与微观的桥梁，也可以将水分子看成立方体形．‎ ‎4. 如右图所示，当交流电源的电压为220V,频率为50Hz时，三只灯泡， L1、L2、L3亮度相同，若保持交流电源的电压不变，只将其频率变为100Hz,则( ) ‎ A. L1、L2、L3的亮度都比原来亮 B. 只有L1的亮度比原来亮 C. 只有L2的亮度比原来亮 D. 只有L3的亮度比原来亮 ‎【答案】B ‎【解析】考点：电容器和电感器对交变电流的导通和阻碍作用；欧姆定律．‎ 分析：三个支路电压相同，当交流电频率变化时，会影响电感的感抗和电容的容抗，从而影响流过电感和电容的电流．‎ 解答：解：三个三个支路电压相同，当交流电频率变大时，电感的感抗增大，电容的容抗减小，电阻所在支路对电流的阻碍作用不变，所以流过L1的电流变大，流过L2的电流变小，流过L3的电流不变．故A、C、D错误，B正确．‎ 故选B．‎ 点评：解决本题的关键知道电感和电容对交流电的阻碍作用的大小与什么因素有关．记住感抗和容抗的两个公式可以帮助定性分析．XL=2πLf，XC= 1/2πCf ‎5. 如图所示，两端开口的U型管中装有水银，在右管中用水银封闭着一段空气，要使两侧水银面高度差h曾大，应该( )‎ A. 从左管滴入水银 B. 让气体升温 C. 从右管滴入水银 D. 增大大气压强 ‎【答案】C ‎【解析】以右侧管中封闭气体做为研究对象，封闭气体的压强P=P0+h=P0+h右，要使两侧水银面高度差h增大，封闭气体的压强P=P0+h变大；A、从左侧管口滴入水银，h右不变，封闭气体压强P=P0+h右不变，两侧水银面高度差h不变，故A错误；B、使气体升温，h右不变，封闭气体压强P=P0+h右不变，两侧水银面高度差h不变，故B错误；C、从右侧管口滴入水银，h右变大，封闭气体压强P=P0+h右变大，由P=P0+h可知，两侧水银高度差h增大，故C正确；D、增大大气压强，封闭气体的压强P=P0+h=P0+h右，h=h右，不变，故D错误；故选C。‎ ‎【点睛】封闭气体的压强等于大气压与左侧水银柱h产生的压强之和，使两侧水银面高度差变大，则封闭气体压强变大，分析各选项能否使封闭气体压强变大是正确解题的关键．‎ ‎6. 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，如下图甲所示，产生的交变电动势的图象如图乙所示，则( )‎ A. t=0.005s时线圈平面与磁场方向平行 B. t=0.010s时线圈的磁通量变化率最大，线圈在中性面上 C. 线图产生的交变电动势频率为100Hz D. 线圈产生的交变电动势有效值为311V ‎【答案】A 考点：正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率 ‎7. 如下图所示为远距离交流输电的简化电路图。发电厂的输出电压是U,用等效总电阻是r的两条输电线输电，输电线路中的电流是I1,其末端间的电压为U1。在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流是I2。则( )‎ A. 用户端的电压为 ‎ B. 输电线上的电压为U C. 理想变压器的输入功率为 D. 输电线路上损失的电功率为I1U ‎【答案】A ‎【解析】A、由理想变压器输入、输出功率相等可知P1＝P2，即，故A正确；‎ B、由输电电路图知，输电线上的电压降为ΔU＝U－U1，B错误；‎ C、理想变压器的输入功率，故C错误；‎ D、输电线路上损失的电功率为，D错误；‎ 故选A。‎ ‎8. 如图变压器输入有效值恒定的电压，副线圈匝数可调，变压器的输入电压的表达式为u=220sin10πt(V),如图所示位置时，原副线圈的匝数比为10:1,变压器的输出电压通过输电线送给用户(电灯等用电器), R表示输电线的电阻.( )‎ A. 若只提高变压器的输入电压的频率，则根据电磁感应定律，变压器的输出电压也将增大 B. 变压器的输出电压为22V C. 用电器增加时，灯泡L1变暗 D. 用电器增加时，变压器的输入功率增加 ‎【答案】CD ‎【解析】变压器的电压只与匝数比有关，与频率无关，所以提高变压器输入电压的频率，变压器的输出电压不变，故A错误；变压器输入电压的有效值为：，根据电压与匝数成正比：，解得：，故B错误；用电器增加时，副线圈回路的电阻变小，输出电压不变，副线圈电流增大，电阻R两端的电压增大，灯泡L1两端的电压减小，灯泡L1变暗，故C正确；用电器增加时，由C知输出电流增大，根据，可变压器的输出功率增大，输入功率等于输出功率，所以变压器的输入功率增加，故D正确。所以CD正确，AB错误。‎ ‎9. 关于热现象，下列说法中正确的是( )‎ A. 液体表面存在着张力是因为液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离，分子间的作用力表现为引力，有使液面收缩的趋势 B. 水的饱和汽压与水面的大气压强无关，只与水的温度有关 C. 高原地区水的沸点较低，这是高原地区温度较低的缘故 D. 晶体物理特性为各向异性，非晶体物理特性为各向同性 ‎【答案】AB ‎【解析】A、液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离，所以液体表面分子间的作用表现为相互吸引，即存在表面张力，故A正确；B、水的饱和汽压与水面的大气压强无关，只与水的温度有关，随温度降低而减小，故B正确；C、沸点的高低与外界的大气压有关，高原地区水的沸点较低，这是高原地区气压较低的缘故，故C错误；D、单晶体具有各向异性，多晶体与非晶体一定具有各向同性。故D错误。故选AB。‎ ‎【点睛】高原地区水的沸点较低，这是高原地区气压低的缘故；分子力做功等于分子势能的减小量；饱和汽压随温度降低而减小，与饱和汽的体积无关；单晶体具有各向异性，多晶体与非晶体一定具有各向同性．‎ ‎10. 下列说法不正确的是( )‎ A. 液晶就是一种液体和晶体的混合物，既具有液体的流动性，又具有光学的各向异性 B. 物体的温度越高，组成物体的大多数分子热运动越剧烈，分子平均动能越大 C. 毛细玻璃管插入水中，管的内径越小，管内水面升得越高 D. 空气的相对湿度定义为水的饱和汽压与相同温度时空气中所含水蒸气的压强之比 ‎【答案】AD ‎【解析】A、液晶是一种特殊的物质形式，既具有液体的流动性，又具有光学各向异性，故A错误；B、温度是分子平均动能的标志，温度越高分子平均动能越大，分子运动约剧烈，故B正确；C、管径很细的管子叫做毛细管。将毛细管插入液体内时，管内、外液面会产生高度差。如果液体浸润管壁，管内液面高于管外液面，且管越细，液面上升越高，管越粗，管内水面越低，水和玻璃是浸润的，故C正确；D、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。故D错误；本题选错误的故选AD。‎ ‎ ‎ ‎11. 下列说法中正确的是( )‎ A. 在研究布朗运动实验中，显微镜下观察到墨水中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. 随着分子间距离的增大，分子间的相互作用力一定先减小后增大 C. 随着分子间距离的增大，分子引力和分子斥力都减小但是分子斥力减小的更快些 D. 在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素 ‎【答案】ACD ‎【解析】A、墨水中的碳粒的运动是因为大量水分子对它的撞击作用力不平衡导致向各方向运动，这反映了液体分子运动的无规则性，故A正确；B、随着分子间距离的增大，分子间的相互作用力先表现为斥力，逐减小；后表现为引力，先增大再减小，故B错误；C、分子间同时存在引力和斥力，分子引力和分子斥力都随分子间距的增大而减小，故C正确；D、温度越高，分子无规则运动的剧烈程度越大，因此在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其它元素，故D正确。故选ACD。‎ ‎【点睛】该题考查凹的热力学的知识点的内容比较多，正确理解和应用分子力、分子势能与分子之间距离的关系是分子动理论的重点知识．‎ ‎12. 关于气体热现象的微观解释，下列说法中正确的是( )‎ A. 密闭在容器中的气体，在某一时刻向各个方向运动的气体分子数目一定相等 B. 大量气体分子的速率有的大有的小，但是按“中间多，两头少”的规律分布 C. 气体压强的大小跟气体分子的平均动能、分子的密集程度这两个因素有关 D. 当某一容器自由下落时，容器中气体的压强将变为零 ‎【答案】BC ‎【解析】A、虽然分子的运动杂乱无章，在某一时刻，向着任何一个方向运动的分子都有在一个正方体容器里，任一时刻与容器各侧面碰撞的气体分子数目基本相同，不能说一定相同；故A错误；B、大量气体分子的速率有大有小，但是按“中间多，两头少”的规律分布；故B正确；C、气体压强，其大小跟气体分子的平均动能、分子的密集程度这两个因素有关大；故C正确；D、当某一容器自由下落时，虽然处于失重状态，但分子热运动不会停止，所以分子仍然不断撞击容器壁产生压力，故压强不为零。故D错误。故选BC.‎ ‎【点睛】气体压强产生的原因：分子热运动不断撞击容器壁产生压力．压力与分子热运动速度以及撞击频率有关．‎ 二、实验题(13题2分， 14题6分，每空2分)‎ ‎13. 关于传感器，下列说法正确的是（_______）‎ A.光敏电阻在有光照射时，电阻会变大 B.压力传感器是将力学量转化为电学量的装置 C.传感器是将非电学量转化为电学量的装置 D.传感器广泛应用于信息采集系统 ‎【答案】BCD ‎【解析】A、光敏电阻在有光照射时，电阻会变小，所以A错误；B、压力传感器是将力学量转化为电学量的装置，所以B正确；C、传感器一定是通过非电学量转换成电学量来传递信号的，所以C正确；D、传感器材料分半导体材料、陶瓷材料、金属材料和有机材料，传感器广泛应用于信息采集系统。所以D正确；故选BCD。‎ ‎【点睛】传感器作为一种将其它形式的信号与电信号之间的转换装置，在我们的日常生活中得到了广泛应用，不同传感器所转换的信号对象不同，我们应就它的具体原理进行分析．‎ ‎14. 在做“用油膜法估测分子大小”的实验时，油酸酒精溶液的浓度为每1000ml溶液中有纯油酸0.2ml,用注射器测得1mL上述溶液有80滴，把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盘里，待水面稳定后，测得油酸膜的近似轮廓如图所示，图中正方形小方格的边长为lcm(保留2位有效数字),求：‎ ‎(1)油酸膜的面积是_________m2.‎ ‎(2)根据上述数据，估测出油酸分子的直径是________m.‎ ‎(3)某同学在本实验中，计算结果明显偏小，可能是由于（______）‎ A.油酸未完全散开 B.油酸中含有大量酒精 C.计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格 D.在向量筒中滴入1mL油酸酒精溶液时，滴数多数了10滴 ‎【答案】 (1). ； (2). (； (3). D ‎【解析】试题分析：在油膜法估测分子大小的实验中，让一定体积的纯油酸滴在水面上形成单分子油膜，估算出油膜面积，从而求出分子直径，掌握估算油膜面积的方法：所围成的方格中，面积超过一半按一半算，小于一半的舍去；“用油膜法估测分子直径实验原理是：让一定体积的纯油酸滴在水面上形成单分子油膜，估算出油膜面积，从而求出分子直径．根据此原理分析误差．‎ ‎（1）由于每格边长为1cm，则每一格就是1cm2 ，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，估算出40格，则油酸薄膜面积为；‎ ‎（2）1滴酒精油酸溶液中含油酸的体积；‎ 由于分子是单分子紧密排列的，因此分子直径为 ‎（3）解：计算油酸分子直径的公式是 ‎，V是纯油酸的体积，S是油膜的面积．水面上痱子粉撒得较多，油膜没有充分展开，则测量的面积S偏小，导致结果计算偏大，故A错误；计算时利用的是纯油酸的体积，酒精的作用是更易于油酸平铺成单层薄膜，自身溶于水或挥发掉，使测量结果更精确，故B错误；计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，S将偏小，故得到的分子直径将偏大，故C错误；计算时把向量筒中滴入1mL油脂酒精溶液时，滴数多数了10滴，浓度降低，则d偏小，故D正确；‎ 三、计算题(要求写出必要的文字，必要的公式运算，正确的结果，共44分) ‎ ‎15. 如题所示，高为H的导热气缸竖直固定在水平地面上，横截面积为S、重力为G的“”形活塞封闭着一定质量的理想气体，活塞离缸底高为h.用手持“”形活塞上端，缓慢竖直上提活塞，当活塞上升至气缸上端口时，求竖直上提的力F大小，已知：大气压强为P0,不考虑活塞与气缸之间的摩擦及温度的变化，不计活塞及气缸壁的厚度.‎ ‎【答案】 ‎ ‎【解析】试题分析：以密闭气体为研究对象 初态：压强体积（2分）‎ 末态：压强体积（2分）‎ 由玻意耳定律得： ‎ 解得：（2分）‎ 考点：本题考查了理想气体状态方程.‎ ‎16. 图甲是一定质量的气体由状态A经过状态B变为状态C的V-T图象，已知气体在状态A时的压强是1.5×103Pa.‎ ‎(1)说出过程中压强变化的情形，并根据图象提供的信息，计算图中TA的温度值.‎ ‎(2)请在图乙坐标系中，作出由状态A经过状态B变为状态C的p-T图象，并在图线相应位置上标出字母A、B、C.如果需要计算才能确定有关坐标值，请写出计算过程。‎ ‎【答案】(1)200K；(2) ‎ ‎【解析】试题分析：①从题图甲可以看出，A与B连线的延长线过原点，所以A→B是一个等压变化，即 根据盖—吕萨克定律可得＝‎ 所以TA＝TB＝×300K＝200K．‎ ‎②由题图甲可知，由B→C是等容变化，根据查理定律得＝‎ 所以pC＝pB＝pB＝pB＝×1．5×105Pa＝2．0×105Pa 则可画出由状态A→B→C的p－T图象如图所示．‎ 考点：理想气体状态方程 ‎【名师点睛】本题考查了作图象、求气体状态参量问题，分析清楚图示图象，根据图象判断出气体的状态变化过程与状态参量、应用气体状态方程即可正确解题。‎ ‎17. 如图：理想变压器原线圈与10V的交流电源相连，副线圈并联两个小灯泡a和b,小灯泡a的额定功率为0.3W,正常发光时电阻为30Ω,已知两灯泡均正常发光，流过原线圈的电流为0.09A,试计算：‎ ‎(1)原、副线圈的匝数比.‎ ‎(2)流过灯泡b的电流.‎ ‎【答案】(1)；(2)流过灯泡b的电流是0.2A ‎【解析】(1)因a正常发光，根据公式 得 ‎ 副线圈电压U2=Ua=3V 故 ‎ ‎(2)a正常发光时，根据公式Pa=UaIa 得Ia═0.1A 因b灯与a 灯并联，则Ub=Ua=3V 根据公式得 副线圈总电流=×0.09=0.3A 又因b灯与a灯并联副线圈总电流I2=Ia+Ib 故流过灯泡b的电流 Ib=I2﹣Ia=0.2A ‎【点睛】合理选择功率计算公式，联系理想变压器的匝数比与电流比、电压比关系，可快速求解．‎ ‎18. 如图均匀薄壁U形管，左管上端封闭，右管开口且足够长，管的截面积为S,内装有密度为ρ的液体。右管内有一质量为m的活塞搁在固定卡口上，卡口与左管上端等高，活塞与管壁间无摩擦且不漏气。温度为T0时，左、右管内液面等高，两管内空气柱长度均为L,压强均为大气压强P0,重力加速度为g.现使左右两管温度同时缓慢升高，在活塞离开卡口上升前，左右两管液面保持不动，试求：‎ ‎(1)右管活塞刚离开卡口上升时，右管封闭气体的压强P1；‎ ‎(2)温度升高到T1为多少时，右管活塞开始离开卡口上升。‎ ‎(3)温度升高到T2为多少时，两管液面高度差为L。‎ ‎【答案】(1) (2) (3) ‎ ‎【解析】试题分析：（1）活塞刚离开卡口时，对活塞 mg+P0S=P1S 得 P1=P0+‎ ‎（2）两侧气体体积不变 右管气体=得 T1=T0（1+）‎ ‎（3）左管内气体，V2=S P2= P0++rgL 应用理想气体状态方程 ‎=‎ 得 T2=（P0++rgL）‎ 考点：气体的状态方程及等容变化。‎ ‎ ‎