【解析】吉林省实验中学2017-2018学年高二下学期期中考试物理试题含解析.doc

吉林省实验中学2017-2018学年度下学期高二年级物理学科期中考试试题一、单项选择题 (本题共有12小题；每小题4分，共48分。在每小题给出的4个选项中，只有一个选项正确)1. 关于线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流，下列说法中正确的是A. 线圈每经过中性面一次，感应电流方向改变一次，感应电动势方向不变B. 线圈每转动一周，感应电流方向就改变一次C. 线圈平面每经过中性面一次，感应电流和感应电动势方向都要改变一次D. 线圈转动一周，感应电流和感应电动势方向都要改变一次【答案】C【解析】线圈平面每经过中性面一次，感应电动势和感应电流的方向都改变一次，选项A错误，C正确；线圈每转动一周，感应电动势和感应电流的方向都改变两次，选项BD错误；故选C. 2. 一个线圈在匀强磁场中转动产生的交流电动势为(V)。关于这个交变电流，下列说法正确的是A. 交变电流的频率为100Hz B. 电动势的有效值为220VC. 电动势的峰值为220V D. t=0时，线圈平面与中性面垂直【答案】B【解析】由题可知，线圈的角速度为，故其频率为：，故A错误；由题知，该交流电的最大值为，则有效值为，故B正确，C错误；当t=0时e=0，此时线圈处在中性面上，穿过线圈的磁通量最大，故D错误，故选B.3. 如图所示，矩形线圈abcd绕轴OO匀速转动产生交流电，在图示位置开始计时，则下列说法正确的是A. t=0时穿过线圈的磁通量最大，产生的感应电流最大B. t= (T为周期)时感生电流沿abcda方向C. 若转速增大为原来的2倍，则交变电流的频率是原来的4倍D. 若转速增大为原来的2倍，则产生的电流有效值为原来的4倍【答案】B【解析】当t=0时穿过线圈的磁通量最大，而产生的感应电动势为零，则产生的感应电流也为零，故A错误；当时根据楞次定律，则有感生电流沿abcda方向，故B正确；若转速增大为原来的2倍，根据转速与频率成正比的关系，根据，则交变电流的频率是原来的2倍，根据，可知感应电动势的最大值也增加2倍，因此最大感应电流也增加2倍，所以产生的电流有效值为原来的2倍，故D错误；故选B.4. 在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图乙所示，产生的交变电动势随时间变化规律的图象如图甲所示，已知发电机线圈内阻为1.0 ，外接一只电阻为9.0 的灯泡，则A. 电压表V的示数为20 VB. 电路中的电流方向每秒改变5次C. 灯泡实际消耗的功率为36 WD. 电动势随时间变化的瞬时值表达式为e=20cos 5t(V)【答案】C【解析】从甲图可知，电动势最大值Em20 V，则电动势有效值，故电路电流 ，故电压表V的示数U=IR=18V，A错误；从甲图可知，周期T=0.2s，则频率，故电路中的电流方向每秒改变10次，B错误；灯泡消耗的电功率P=I2R=36W，C正确；从甲图可知，电动势最大值Em20V，周期T=0.2s，则频率，角速度2f10 rad/s，故电动势e的瞬时值表达式e=20cos10t，D错误；故选C点睛：本题考查交流电的图象，解题过程中要特别注意电表的示数是有效值，计算功率也是用有效值，解题的关键是从图中找出有用的条件，找出电动势的最大值和周期，再结合电路进行作答.5. 理想变压器上接有三个完全相同的灯泡，其中一个与该变压器的原线圈串联后接入交流电源，另外两个并联后接在副线圈两端。已知三个灯泡均正常发光，该变压器原、副线圈的匝数之比为A. 1:2 B. 2:1C. 2:3 D. 3:2【答案】B【解析】试题分析：设每只灯的额定电流为I，额定电压为U，因并联在副线圈两端的两只小灯泡正常发光，所以副线圈中的总电流为2I，原副线圈电流之比为1：2，所以原、副线圈的匝数之比为2：1故选B。考点：变压器的构造和原理；串联电路和并联电路【名师点睛】设每只灯的额定电流为I，因并联在副线圈两端的三只小灯泡正常发光，所以副线圈中的总电流为2I，由电流关系求出匝数比；由匝数比求电压关系。视频6. 如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，流入用户端的电流为I2。则A. 用户端的电压为B. 输电线上的电压降为UC. 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P1P2，即，故A正确；B、由输电电路图知，输电线上的电压降为UUU1，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。7. 关于分子间的相互作用力，以下说法中正确的是A. 当分子间的距离r=r0时，分子力为零，说明此时分子间既不存在引力，也不存在斥力B. 分子力随分子间距离的变化而变化，当r>r0时，随着距离的增大，分子间的引力和斥力都增大，但引力比斥力增大得快，故分子力表现为引力C. 当分子间的距离r<r0时，随着距离的减小，分子间的引力和斥力都增大，但斥力比引力增大得快，故分子力表现为斥力D. 当分子间的距离r>1010 m时，分子间的作用力可以忽略不计【答案】C【解析】试题分析：当分子间的距离时，分子斥力等于分子引力，对外表现为零，A错误；当分子间的距离r<r0时，分子力表现了斥力，因为，随着距离的减小，分子间的引力和斥力都增大，但斥力比引力增大的快，随着距离的增大，分子间的引力和斥力都减小，B错误C正确；当分子间的距离时，分子间的作用力可以忽略不计故D正确考点：考查了分子间相互作用力8. 以下关于热运动的说法正确的是A. 水流速度越大，水分子的热运动越剧烈B. 水凝结成冰后，水分子的热运动停止C. 水温越高，水分子的热运动越剧烈D. 水温升高，每一个水分子的运动速率都会增大【答案】C【解析】水流速度是机械运动速度，不能反映热运动情况，A错误；分子在永不停息地做无规则运动，B错误；水的温度升高，水分子的平均速率增大，并非每一个水分子的运动速率都增大，D错误；选项C说法正确。【名师点睛】温度是分子平均动能的标志，但单个分子做无规则运动，单个分子在高温时速率可能较小。9. 对于分子动理论和物体内能的理解，下列说法正确的是A. 温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大B. 一定质量的理想气体在等温变化时，内能不改变，因而与外界不发生热交换C. 布朗运动是液体分子的运动，它说明分子永不停息地做无规则运动D. 扩散现象说明分子间存在斥力【答案】A【解析】试题分析：温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大，选项A正确，因为温度是分子平均动能的标志；理想气体在等温变化时，内能不改变，但也可以与外界发生热交换，如等温膨胀时，对外做功就需要吸收热量，故选项B错误；布朗运动不是液体分子的运动，它是花粉颗粒受到水分子无规则的撞击而呈现出的一种花粉的运动，但是它说明分子永不停息地做无规则运动，选项C错误；扩散现象说明分子是运动的，不能说明分子间存在斥力，故选项D错误。考点：分子动理论，布朗运动。10. 长春出租车常以天然气作为燃料，加气站储气罐中天然气的温度随气温升高的过程中，若储气罐内气体体积及质量均不变，则罐内气体(可视为理想气体)A. 压强增大，内能减小 B. 吸收热量，内能增大C. 压强减小，分子平均动能增大 D. 对外做功，分子平均动能减小【答案】B【解析】质量一定的气体，体积不变，当温度升高时，是一个等容变化，据压强的微观解释：（1）温度升高：气体的平均动能增加；（2）单位时间内撞击单位面积的器壁的分子数增多，可知压强增大由于温度升高，所以分子平均动能增大，物体的内能变大；体积不变，对内外都不做功，内能增大，所以只有吸收热量，故ACD错误，B正确。视频11. 一定质量的理想气体从状态A经过状态B变化到状态C，其V­T图像如图所示，其中直线AB垂直于横轴，直线BC过坐标原点O，下列说法正确的有A. AB的过程中，气体对外界做功B. AB的过程中，气体放出热量C. BC的过程中，气体压强减小D. ABC的过程中，气体内能增加【答案】B【解析】AB的过程中，温度不变，内能不变，体积减小，外界对气体做功，根据热力学第一定律知，W为正，则Q为负，即气体放出热量，故A错误，B正确。因为V-T图线中，BC段的图线是过原点的倾斜直线，则程BC的过程中，压强不变，故C错误。A到B的过程中，温度不变，内能不变，B到C的过程中，温度降低，内能减小，则ABC的过程中，气体内能减小，故D错误。故选B。【点睛】根据气体体积的变化判断气体对外界做功还是外界对气体做功，根据温度的变化判断气体内能的变化，结合热力学第一定律得出气体是吸热还是放热12. 如图所示，导热性能良好的气缸内用活塞封闭着一定质量的理想气体，气缸固定不动。一条细线一端连结在活塞上，另一端跨过两个光滑的定滑轮后连结在一个小桶上，开始时活塞静止，现不断向小桶中添加细砂，使活塞缓慢向上移动(活塞始终未被拉出，气缸、周围环境温度不变)。则在活塞移动的过程中，下列说法正确的是A. 气缸内气体分子平均动能变小B. 气缸内气体的内能变小C. 气缸内气体的压强变小D. 气缸内气体向外界放热【答案】C二、多项选择题 (本题共有4小题；每题4分，共16分。在每小题给出的4个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分) 13. 下列对理想气体的理解，正确的有A. 理想气体实际上并不存在，只是一种理想模型B. 只要气体压强不是很高就可视为理想气体C. 一定质量的某种理想气体的内能与温度、体积都有关D. 在任何温度、任何压强下，理想气体都遵循气体实验定律【答案】AD【解析】在任何温度、任何压强下，理想气体都遵循气体的实验定律的称为理想气体，理想气体实际上并不存在，只是一种理想模型，一定质量的某种理想气体的内能只与温度有关，故AD正确，BC错误；故选AD14. 氧气分子在0oC和100oC温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示。下列说法正确的是A. 图中两条曲线下面积相等B. 图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形C. 图中实线对应于氧气分子在0oC时的情形D. 图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目【答案】AB【解析】由题图可知，在0和100两种不同情况下各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系图线与横轴所围面积都应该等于1，即相等，故A正确；由图可知，具有最大比例的速率区间，0时对应的速率小，故说明虚线为0的分布图象，故对应的平均动能较小，故B正确；实线对应的最大比例的速率区间内分子动能大，说明实验对应的温度大，故为100时的情形，故C错误；图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子占据的比例，但无法确定分子具体数目，故D错误；故选AB。15. 如图所示，绝热隔板K把绝热的气缸分隔成体积相等的两部分，K与气缸壁的接触是光滑的。两部分中分别盛有相同质量、相同温度的同种气体a和b。气体分子之间相互作用的分子力可忽略。现通过电热丝对气体a加热一段时间后，a、b各自达到新的平衡，下列说法中正确的是A. a的体积增大了，压强变小了B. b的温度升高了C. 加热后a的分子热运动比b的分子热运动更剧烈D. a增加的内能大于b增加的内能【答案】BCD【解析】试题分析：根据气体状态方程=C和已知的变化量去判断其它的物理量根据热力学第一定律判断气体的内能变化.B、由于a气体膨胀，b气体被压缩，所以外界对b气体做功，根据热力学第一定律得：b的温度升高了，故B正确C、由于过程中a气体膨胀，b气体被压缩，所以a气体的温度较高，所以加热后a的分子热运动比b的分子热运动更激烈，故C正确D、由于a气体膨胀，b气体被压缩，最终a气体体积大于b气体体积，所以a气体的最终温度较高，内能增加较多，故D正确故选BCD视频16. 下列关于热现象的说法中正确的是A. 空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果B. 烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体C. 科技的进步可以使内燃机成为单一热源的热机D. 液体的饱和汽压与蒸汽所占的体积无关【答案】AD【解析】空气的小雨滴呈球形是水的表面张力，使雨滴表面有收缩的趋势的结果，故A正确；熔化的蜂蜡呈椭圆形说明云母是晶体，故B错误。根据热力学第二定律，可知内燃机不可能成为单一热源的热机，故C错误；饱和汽的压强仅仅与温度有关，饱和汽压随温度的升高而增大，饱和汽压与蒸汽所占的体积无关，故D正确，故选AD.三、计算题 (本题共有3小题，17题6分，18题15分，19题15分，共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位) 17. 通过某电阻的周期性交变电流的波形如图所示，求该交流电的有效值I。【答案】【解析】将交流与直流通过阻值都为R的电阻，设直流电流为I，则根据有效值的定义有：，代入数据得：，解得：.18. 一竖直放置、缸壁光滑且导热的柱形气缸内盛有一定量的氮气，被活塞分隔成I、II两部分；达到平衡时，这两部分气体的体积相等，上部气体的压强为P10，如图(a)所示，若将气缸缓慢倒置，再次达到平衡时，上下两部分气体的体积之比为3:1，如图(b)所示。设外界温度不变，已知活塞面积为S，重力加速度大小为g，求活塞的质量。【答案】【解析】设活塞的质量为m，气缸倒置前下部气体的压强为，倒置后上下气体的压强分别为、,由力的平衡条件有，倒置过程中,两部分气体均经历等温过程,设气体的总体积为V0,由玻意耳定律得，解得视频19. 如图，一粗细均匀的U形管竖直放置，A侧上端封闭，B侧上端与大气相通，下端开口处开关K关闭，A侧空气柱的长度为l=10.0cm，B侧水银面比A侧的高h=3.0cm，现将开关K打开，从U形管中放出部分水银，当两侧的高度差为h1=10.0cm时，将开关K关闭，已知大气压强P0=75.0cmHg。(1) 求放出部分水银后A侧空气柱的长度；(2) 此后再向B侧注入水银，使A、B两侧的水银达到同一高度，求注入水银在管内的长度。【答案】（1） （2）【解析】试题分析：（i）以cmHg为压强单位设A侧空气柱长度l=10.0cm时压强为p，当两侧的水银面的高度差为h1=10.0cm时，空气柱的长度为l1，压强为p1，由玻意耳定律，有：pl=p1l1由力学平衡条件，有：p=p0+h 打开开关放出水银的过程中，B侧水银面处的压强始终为p0，而A侧水银面处的压强随空气柱长度的增加逐渐减小，B、A两侧水银面的高度差也随着减小，直至B侧水银面低于A侧水银面h1为止，由力学平衡条件，有：p1=p0h1联立，并代入题目数据，有：l1=12cm （ii）当A、B两侧的水银面达到同一高度时，设A侧空气柱的长度为l2，压强为P2，由玻意耳定律，有：pl=p2l2由力学平衡条件有：p2=p0联立式，并代入题目数据，有：l2=10.4cm 设注入水银在管内的长度为h，依题意，有：h=2（l1l2）+h1联立式，并代入题目数据，有：h=13.2cm视频 ASDFESAQ!#%FWQQ!QAaaazzx33456#$!%ASDFESAQ!#%FWQQ!QAaaazzx33456#$!%