广东省佛山一中高二物理下学期期中试题（含解析）(1).doc

2014学年度下学期期中考试高二物理试题一、单项选择题（本题共10小题，每题2分，共20分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，选对得2分，错选、不选得0分）1下列实验或器件应用自感现象的是( )【答案】b【解析】【解析】a、电磁感应实验是应用了法拉第电磁感应现象，故a错误；b、当开关接通220伏的电压立即使启辉器的惰性气体电离，产生辉光放电辉光放电的热量使双金属片受热膨胀，两极接触电流通过镇流器、启辉器触极和两端灯丝构成通路灯丝很快被电流加热，发射出大量电子双金属片自动复位，两极断开在两极断开的瞬间，电路电流突然切断，镇流器产生很大的自感电动势，与电源电压叠加后作用于管两端应用了自感现象，故b正确；c、电动机的原理是通电导体在磁场中受力或通电线圈在磁场中受力转动，故c错误；d、电磁灶是利用电磁感应原理制成的；产生热量的原因是利用交变电流产生交变磁场，使放在灶台上的锅体内产生的涡流而将电磁能转化为热量，故d错误。故选b。【考点】自感现象和自感系数2如图所示，在紫铜管内滴入乙醚，盖紧管塞用手拉住绳子两端迅速往复拉动，管塞会被冲开管塞被冲开前( )a外界对管内气体做功，气体内能增大b管内气体对外界做功，气体内能减小c管内气体内能不变，压强变大d管内气体内能增加，压强变大【答案】d【解析】克服绳与金属管间的摩擦做功，使管壁内能增加，温度升高通过热传递，乙醚的内能增大，温度升高，直至沸腾；管塞会被冲开管塞被冲开前管内气体内能增加，压强变大。故选d。【考点】热力学第一定律3关于热现象和热学规律的说法中，正确的是( )a第二类永动机违背了能量守恒定律b当物体被拉伸时，分子间的斥力减小、引力增大c温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能大d布朗运动和扩散现象都是分子运动【答案】c【解析】a、第二类永动机违背了热力学第二定律，没有违背能量守恒定律，故a错误；b、当物体被拉伸时，分子间的斥力减小、引力也减小，但斥力减小的更快，故b错误；c、温度是分子平均动能的标志，故温度高的物体内能不一定大，但分子热运动的平均动能一定大，故c正确；d、扩散现象指不同的物质相互接触时，彼此进入对方的现象；布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，不是分子的无规则运动，故d错误。故选c。【考点】热力学第二定律；布朗运动；分子间的相互作用力4两个相同的圆形线圈，悬挂在光滑绝缘杆上，如图所示通以方向相同但大小不同的电流i1和i2，同时释放后，它们的运动情况是( )a相互吸引，电流大的加速度大 b相互吸引，加速度大小相等c相互排斥，电流大的加速度大 d相互排斥，加速度大小相等【答案】b【解析】两个圆形线圈，电流同向，根据同向电流相互吸引，异向电流相互排斥，知两线圈相互吸引，因为线圈1对线圈2的力和线圈2对线圈1的力大小相等，方向相反，根据牛顿第二定律知，加速度大小相等，故b正确。故选b。【考点】右手螺旋定则；安培力5. 某校中学生参加电视台”异想天开”节目的活动，他们提出了下列四个设想方案，从理论上讲可行的是( ) a制作一个装置从海水中吸收内能全部用来做功 b制作一种制冷设备，使温度降至绝对零度以下 c汽车尾气中各类有害气体排入大气后严重污染了空气，想办法使它们自发地分离，既清洁了空气，又变废为宝 d将房屋顶盖上太阳能板，可直接用太阳能来解决照明和热水问题 【答案】d【解析】a、不可能从单一热源吸取热量，使之完全变成有用功而不产生其他影响，故a错误；b、绝对零度只能无限接近，不能达到，故b错误；c、不能自发分离，要在排气管上安装催化转化器，故c错误；d、利用太阳能板照明、烧热水现在已经有应用，故d正确。故选d。【考点】热力学第二定律6正弦交流电甲和方波交流电乙的峰值、频率完全相同，把此两电流分别输入完全相同的两个电阻中，经过相同的时间（足够长）后，两电阻中消耗的电能之比为（ ）a1：2 b1： c1：1 d1：【答案】a【解析】在一个周期t内，正弦交流电在电阻中消耗的电能为，方波交流电在电阻中消耗的电能为，所以，故a正确。故选a。【考点】正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率7下面的表格是某地区17月份气温与气压的对照表：7月份与1月份相比较，正确的是（ ）a空气分子无规则热运动的情况几乎不变b7月份的空气分子无规则热运动减弱了c7月份单位时间内空气分子对地面的撞击次数增多了d7月份单位时间内空气分子对单位面积地面撞击次数减少了【答案】d【解析】ab、温度越高，分子无规则热运动加强，7月份与1月份相比较，平均气温升高了，所以分子无规则热运动加剧，故ab错误；cd、温度升高，分子的平均动能变大，但是压强减小，可知气体分子的密集程度减小，则单位时间内空气分子对单位面积地面撞击次数减少，故c错误d正确。故选d。【考点】分子的热运动8如图所示，理想变压器原线圈输入交变电压，原、副线圈的匝数比为10:1，副线圈接有一电流表和阻值为22的负载电阻r，测得电流表的示数为( ) a b c1a d10a【答案】c【解析】虽然电流表接在变压器的副线圈两端，虽然电路中的电流不断变化，但电流表的值却是不变的，它是测量的电流的有效值，而交变电压，原线圈的电压有效值是220v，而理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，则副线圈的电压有效值22v，因阻值为22，所以电流为1a，故c正确。故选c。【考点】变压器的构造和原理9相同温度的质量均为m的冰、水、水蒸气，下列说法中正确的是（ ）a它们分子势能一定相同 b它们的内能一定相同c它们的体积一定相同 d它们分子平均动能相同【答案】d【解析】a、分子势能与体积有关，对固体和气体来讲，分子势能较小，而气体分子势能较大，故a错误；b、冰化为水要吸热，水变为水蒸气也要吸热，它们的内能关系为冰水水蒸气，故b错误；c、根据常识相同质量的冰水和水蒸气它们的体积水冰水蒸气，故c错误；d、温度是分子平均动能的标志，温度相同，它们分子平均动能相同，故d正确。故选d。【考点】分子势能；温度是分子平均动能的标志10小灯泡l、电容c与一平行金属导轨及导体棒pq构成如图闭合电路，磁场与导轨所在平面垂直。当导体棒pq向右运动时，小灯泡电流i的方向以及电容器c极板的带电情况是（ ）ai从a到b，c上极板带正电 bi从a到b，c下极板带正电ci从b到a，c上极板带正电 di从b到a，c下极板带正电【答案】a【解析】由右手定则可知，通过灯泡的电流从a流向b，电容器上极板电势高，上极板带正电，故a正确。故选a。【考点】右手定则二、双项选择题（本题共10小题，每题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有两个选项符合题目要求，全对得3分，漏选且对得2分，错选或不选得0分）11夏天，如果自行车内胎充气过足，又放在阳光下曝晒，车胎极易爆裂，关于这一现象的以下叙述正确的是( ) a车胎爆裂，是车胎内气体温度升高，气体分子间斥力急剧增大的结果 b在爆裂前受曝晒的过程中，气体温度升高，分子无规则热运动加剧，气体压强增大 c在爆裂前受曝晒的过程中，气体吸热，但内能增加 d在车胎爆裂的瞬间，气体内能增大【答案】bc【解析】a、轮胎中气体在阳光照射下，吸收热量，温度升高，压强增大，受热膨胀，车胎易爆，故a错误；b、在爆裂前受曝晒的过程中，气体温度升高，分子无规则热运动加剧，气体压强增大，故b正确；c、在爆裂前受曝晒的过程中，气体吸热，温度升高，内能增加，故c正确；d、在车胎爆裂的瞬间，气体对外做功，内能减小，故d错误。故选bc。【考点】分子动理论；热力学第一定律12某物理兴趣小组设计了如图所示的火情报警系统，其中m是理想变压器，将a、b 接在恒定电压的正弦交流电源上，rt为用半导体热敏材料制成的传感器（其电阻率随温度升高而减小），电流表a2为值班室的显示器，显示通过r1的电流，电压表v2显示加在报警器上的电压(报警器未画出)，r2为定值电阻。若传感器rt所在处出现火警时，以下说法中正确的是（ ）a电流表a1的示数不变，电流表a2的示数增大b电流表a1的示数增大，电流表a2的示数减小c电压表v1的示数增大，电压表v2的示数增大d电压表v1的示数不变，电压表v2的示数变小【答案】bd【解析】当传感器rt所在处出现火情时，rt的电阻减小，导致电路的总的电阻减小，所以电路中的总电流将会增加，a1测量的是原线圈中的总的电流，由于副线圈的电流增大了，所以原线圈的电流a1示数也要增加；由于电源的电压不变，匝数比不变，原副线圈的电压也不变，所以v1的示数不变；由于副线圈中电流增大，r2的电压变大，所以v2的示数要减小；即r1的电压也要减小，所以a2的示数要减小；由可知a错误b正确；由可知c错误d正确。故选bd。【考点】变压器的构造和原理；闭合电路的欧姆定律13如图是某种喷雾器示意图，在贮液筒装入一些药液后将密封盖盖好。多次拉压活塞后，把空气打入贮液筒内，贮液筒与外界热交换忽略不计，打开喷嘴开关，活塞位置不变，药液就可以持续地喷出，药液喷出过程中，贮液筒内的空气（ ）a分子间的引力和斥力都在增大b体积变大，压强变小c气体分子的平均动能不变d气体的内能减小【答案】bd【解析】a、气体分子间距很大，分子引力和斥力大小可不计，故a错误；b、药液喷出过程，气体体积增大，压强减小，故b正确；cd、贮液筒与外界热交换忽略不计，即q=0，药液就可以持续地喷出，气体体积增大，对外做功，即w0，有热力学第一定律知，气体内能减小，温度应降低，所以分子平均动能减小，故c错误d正确。故选bd。【考点】理想气体的状态方程；物体的内能14. 如图为远距离输电示意图，升压变压器与降压变压器的匝数比分别为1:100和100:1，发电站输出电压为（v），下列说法正确的是（ ）a用户得到的交变电压频率为50hzb用户得到的交流电压有效值为250vc用电高峰期升压变压器的输出电压不变d输送过程中电能的损耗主要来自变压器原、副线圈的发热【答案】ac【解析】a、交流电的频率，通过变压器，交流电的频率不变，故a正确；b、升压变压器的输入电压的有效值为250v，则输出电压为25000v，由于输电线上有电压损失，则降压变压器的输入电压小于25000v，知用户得到的电压小于250v，故b错误；c、输出电压由输入电压决定，输入电压不变，则输出电压不变，故c正确；d、输送过程中电能损耗主要来自输电线上的发热，故d错误。故选ac。【考点】远距离输电15如图，圆形闭合线圈内存在方向垂直纸面向外的磁场，磁感应强度随时间变化如图，则下列说法正确的是（ ）a01s内线圈的磁通量不断增大b第4s末的感应电动势为0c01s内与24s内的感应电流相等d01s内感应电流方向为顺时针【答案】ad【解析】根据b-t图中磁通量的变化率，由法拉第电磁感应定律：，得出各段时间内的感应电动势的大小由图象的斜率决定；a、根据=bs可知，在01s内线圈的磁通量不断增大，故a正确；b、第4s末的感应电动势等于24s内的感应电动势，即为，故b错误；c、根据公式，在01s内与24s内的磁通量的变化率不同，所以感应电动势大小不同，则感应电流也不相等，故c错误；d、01s内，磁场垂直纸面向外，大小在增加，根据楞次定律，则有：感应电流方向为顺时针方向，故d正确。故选ad。【考点】法拉第电磁感应定律；楞次定律16一定质量的理想气体由状态a变化到状态b，气体的压强随热力学温度变化如图所示，则此过程（ ）a气体的密度减小 b外界对气体做功c气体对外界放出热量 d气体分子的平均动能增大【答案】bc【解析】由图线可知，在从a到b的过程中，气体温度不变，压强变大，由玻意耳定律可知，气体体积变小，；a、气体质量不变，体积变小，由密度公式可知气体密度变大，故a错误；b、气体体积变小，外界对气体做功，故b正确；c、气体温度不变，内能不变，外界对气体做功，由热力学第一定律可知：，气体要放出热量，故c错误；d、气体温度不变，分子平均动能不变，故d错误。故选bc。【考点】理想气体的状态方程；热力学第一定律17如图所示，e为电池，l是电阻可忽略不计、自感系数足够大的线圈，d1、d2是两个规格相同且额定电压足够大的灯泡，s是控制电路的开关对于这个电路，下列说法中正确的是 （ ）a刚闭合开关s的瞬间，通过d1、d2的电流大小相等b刚闭合开关s的瞬间，通过d1、d2的电流大小不相等c闭合开关s待电路达到稳定，d1 d2一样亮d闭合开关s待电路达到稳定，再将s断开瞬间，d2立即熄灭，d1闪亮一下再熄灭【答案】ad【解析】ab、s闭合瞬间，由于自感线圈相当于断路，所以两灯是串联，电流相等，故a正确b错误；c、s闭合稳定后，线圈相当于导线把灯1短路，灯d1熄灭，回路中总电阻减小，电流增大，d2比s刚闭合时亮，故c错误；d、s闭合稳定后再断开开关，d2立即熄灭，但由于线圈的自感作用，l相当于电源，与d1组成回路，d1要过一会在熄灭，故d正确。故选ad。【考点】自感现象和自感系数18. 矩形线框在匀强磁场内匀速转动过程中，线框输出的交流电压随时间变化的图像如图所示，下列说法中正确的是（ ）a1 s末线框平面垂直于磁场，通过线框的磁通量变化最快b2 s末线框平面垂直于磁场，通过线框的磁通量最大c交流电压的最大值为36v，频率为4hzd交流电压的有效值为36v，周期为4 s【答案】bd【解析】a、由图象可知，在1s末，交变电流的电压最大，所以此时的线框平面于磁场平行，故a错误。b、在2s末，交变电流的电压为零，所以此时的线框平面垂直于磁场，通过线框的磁通量最大，故b正确；cd、根据图象可知，交流电压的最大值为，有效值为36v，周期为，频率为，故c错误d正确；故选bd。【考点】交流发电机及其产生正弦式电流的原理191827年，英国植物学家布朗发现了悬浮在水中的花粉微粒的运动图所示的是显微镜下观察到的三颗花粉微粒做布朗运动的情况。从实验中可以获取的正确信息是（ ）a实验中可以观察到微粒越大，布朗运动越明显b实验中可以观察到温度越高，布朗运动越明显c布朗运动说明了花粉分子的无规则运动d布朗运动说明了水分子的无规则运动【答案】bd【解析】a、由于花粉微粒是受其周围分子无规则运动的撞击，而产生的运动，所以当微粒越大时，来自各方向的撞击抵消的越多，因此布朗运动越不明显，故a错误；b、实验中当温度超高时，分子无规则运动越剧烈，分子撞击微粒越频繁，导致微粒运动越明显，故b正确；c、布朗运动其实是微粒的运动，而微粒的运动是由分子运动撞击产生的，故c错误；d、布朗运动其实是微粒的运动，而微粒的运动是由分子运动撞击产生的，说明水分子的无规则运动，故d正确。故选bd。【考点】布朗运动20某气体的摩尔质量为m，摩尔体积为v，密度为，每个分子的质量和体积分别为m和vo，则阿伏加德罗常数na可表示为（ ）a bc. d. 【答案】ab【解析】ab、v为气体的摩尔质量m，再除以每个分子的质量m为na，故ab正确；c、气体分子间有间距，所以分子的体积并不是所占空间的体积，故c错误。d、v0不是每个分子的质量，故d错误。故选ab。【考点】阿伏加德罗常数三、实验填空题(共14分)21在“用油膜法测分子大小”的实验中，准备了以下器材：用酒精稀释过的油酸、滴管、痱子粉、浅盘、玻璃板、彩笔，还缺少的必须器材或物品是 。（至少写出两种）在配制油酸酒精溶液时，先取1ml的纯油酸，加入酒精配制成体积为v0的油酸酒精溶液；则1ml这种油酸酒精溶液中含有油酸的体积为 ml。经测试，假设1ml这种稀油酸酒精溶液可使用滴管分为n滴。并将其中一滴滴至水面形成单分子油膜，经测量，油膜的面积为s。由以上数据，可测得油酸分子直径的表达式为 。（用题目中的字母和有关物理常量表示）实验中痱子粉的作用是 。【答案】 量筒、坐标纸、水等； ； ； 显示油膜的形状。【解析】在本实验中，我们要用量筒量取酒精从而配制酒精油酸溶液，再将用酒精稀释过的油酸用滴管滴到水面上，将坐标纸铺在水面上，上面盖上玻璃板，用彩笔画出边界，则用数格子的方法得出形成的面积；则可根据体积公式求得分子直径；，故实验中还需要：量筒、坐标纸，水；1ml的纯油酸，所制成体积为v0的油酸酒精溶液的油酸浓度为：；一滴酒精油酸溶液所含的油酸体积为：油酸分子呈球型分布在水面上，且一个挨一个，从而可以由体积与面积相除求出油酸分子直径大小为：；使用痱子粉的目的使油酸形成固定的面积，显示油膜的形状，便于测量油膜面积。【考点】用油膜法估测分子的大小22某实验小组探究一种热敏电阻的温度特性，现有器材：直流恒流电源（正常时输出恒定的电流1a）、电压表、待测热敏电阻、保温容器、温度计、开关和导线等。若用上述器材测量热敏电阻的阻值随温度变化的特性，在以下器材的实物图(图a)上连线。 实验中的主要步骤：a.正确连接电路，在保温容器中注入适量冷水，接通电流，调节并记录电流输出的电流值。b.在保温容器中添加少量热水，待温度稳定后，闭合开关，记录 ，断开开关。c.重复步骤b.若干次，测得多组不同的数据。实验小组算得该热敏电阻在不同温度下的阻值，并据此绘得如图所示的r-t图线(图b)。根据该图线可得该热敏电阻阻值r与温度t的关系式r= ()。(保留2位有效数字)【答案】连线如图所示 电压表和温度计的示数r=10+0.040t【解析】（1）直流恒流电源在正常工作状态下输出的电流恒定，故只需要将电压表与电阻并联测量出电压即可，实物图上连线如图；（2）本实验要测量电阻值和温度值的关系，电阻要用欧姆定律计算，由于电流恒定且已知，故需测量电压和温度；（3）从图中取相距较远的两个特殊点，代入r=r0+kt计算，r0=10，12=r0+50k，解得：r0=10，k=0.040，故该热敏电阻的r-t关系式：r=10+0.040t。【考点】伏安法测电阻四、计算题（共36分）23（11分）如图甲所示，匀强磁场区域宽为2l，磁感应强度为b，方向垂直纸面向外 由均匀电阻丝做成的正方形线框abcd边长为l，总电阻为r在线框以垂直磁场边界的速度v，匀速通过磁场区域的过程中，线框ab、cd两边始终与磁场边界平行。求:（1）cd边刚进入磁场时，ab中流过的电流及其两端的电压大小；（2）在下面的乙图中，画出线框在穿过磁场的过程中，ab中电流i随线框运动位移x的变化图象，并在横纵坐标中标出相应的值。取线框刚进入磁场时x=0，电流在线框中顺时针流动方向为正。【答案】 如图所示【解析】（1）dc切割磁感线产生的感应电动势eblv，流过导线ab的感应电流ab两端的电压（2）【考点】法拉第电磁感应定律24(12分）如图所示，足够长的水平导体框架的宽度l=0.5m，电阻忽略不计，定值电阻r=2。磁感应强度b=0.8t的匀强磁场方向垂直于导体框平面，一根质量为m=0.2kg、有效电阻r=2的导体棒mn垂直跨放在框架上，该导体棒与框架间的动摩擦因数，导体棒在水平恒力f=1.2n的作用下由静止开始沿框架运动，(g取10m/s2)。求：（1）导体棒在运动过程中的最大速度v为多少？ （2）若导体捧从开始运动到刚开始匀速运动这一过程中滑行的位移为20米，求此过 程中回路电阻产生的焦耳热q以及流过电阻r的电量q各为多少？【答案】 【解析】(1)导体棒在运动过程中出现最大速度时，加速度为零，则当物体开始做匀速运动时，有：又：解得最大速度为(2)设在此过程中流过电阻r的电量为q，则根据法拉第电磁感应定律得流过电阻r的电量q各为：设克服安培力做的功为w，则由动能定理，则：及w=q解得：回路电阻产生的焦耳热【考点】共点力平衡；动能定理；法拉第电磁感应定律25（13分）如图所示，两根足够长电阻不计的光滑导轨mm 和nn 间距为l=0.1m与水平方向成=30角， mm 和nn 间有垂直导轨向上，磁感应强度b0=1t的匀强磁场，质量m0=0.1kg、阻值r=0.2的金属棒ab垂直横跨在导轨上，电阻r=0.1，在其两端连接竖直放置的间距为d=0.1m 的平行金属板，板间有垂直纸面向里，磁感应强度b1=2t的匀强磁场。粒子源能发射沿水平方向的速率、质量和电量皆不相同的带电的粒子，经过金属板后部分粒子从与粒子源处在同一水平线的小孔o飞入垂直纸面向里强度b2=4t宽度为d的匀强磁场abcd区域。在磁场左下边界处放置如图所示的长2d的感光板。已知：导轨电阻不计，粒子重力不计。(g取10m/s2)求：（1）释放ab棒后ab棒能达到的最大速度的大小；（2）ab棒达到最大速度后，能从o点进入b2磁场区域的粒子速度v的大小；（3）感光板上能接收到的粒子比荷（）的范围。【答案】 【解析】（1）ab棒达到最大速度时做匀速运动受力分析如图所示，由平衡条件得：而由闭合电路欧姆定律：得：带入数据得（2）由平衡条件得：由闭合电路欧姆定律得：解得（3）粒子进入磁场b2后，正粒子向上做圆周运动，负粒子向下做圆周运动，感光板在左下方，故只有带负电的粒子才有可能打在感光板上由牛顿第二定律：得如图所示，