内蒙自治区赤峰市古翁牛特旗乌丹第一中学2018-2019学年高二物理下学期期中试题（含解析）

20182019学年第二学期期中考试高二物理试卷注意事项：1、本试卷分第i卷（选择题）和第ii卷（非选择题）两部分；满分100分，考试用时100分钟2、考生答题前，务必先将自己的姓名、准考证号填涂在答题卡的相应位置，考生作答时，将答案填涂在答题卡上，在本试卷上答题无效3、选择题答案使用2b铅笔填涂，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案的标号；非选择题答案使用0.5毫米的黑色中性（签字）笔或碳素笔书写，字体工整、笔迹清楚4、请按照题号在各题的答题区域(黑色线框)内作答，超出答题区域书写的答案无效5、保持卡面清洁，不折叠，不破损第i卷（选择题 共52分）一、选择题(本题共14小题，每小题4分，共56分；在每小题给出的四个选项中，第19题只有一项符合题目要求，第1014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2分，有错选的得0分)1. 在法拉第时代，下列验证“由磁产生电”设想的实验中，能观察到感应电流的是（ ）a. 将绕在磁铁上的线圈与电流表组合成一闭合回路，然后观察电流表的变化b. 在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈，然后观察电流表的变化c. 将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接，往线圈中插入条形磁铁后，再到相邻房间去观察电流表的变化d. 绕在同一铁环上的两个线圈，分别接电源和电流表，在给线圈通电或断电的瞬间，观察电流表的变化【答案】d【解析】试题分析：法拉第发现的电磁感应定律并总结出五种情况下会产生感应电流，其核心就是通过闭合线圈的磁通量发生变化，选项ab中，绕在磁铁上面的线圈和通电线圈，线圈面积都没有发生变化，前者磁场强弱没有变化，后者通电线圈中若为恒定电流则产生恒定的磁场，也是磁场强弱不变，都会导致磁通量不变化，不会产生感应电流，选项a、b错。选项c中往线圈中插入条行磁铁导致磁通量发生变化，在这一瞬间会产生感应电流，但是过程短暂，等到插入后再到相邻房间去，过程已经结束，观察不到电流表的变化。选项c错。选项d中，线圈通电或断电瞬间，导致线圈产生的磁场变化，从而引起另一个线圈的磁通量变化产生感应电流，可以观察到电流表指针偏转，选项d对。考点：法拉第发现电磁感应定律2.如图所示，平行导轨间有一矩形的匀强磁场区域，细金属棒pq沿导轨从mn处匀速运动到mn的过程中，棒上感应电动势e随时间t变化的图示，可能正确的是()a. b. c. d. 【答案】a【解析】金属棒pq进入磁场前没有感应电动势，d错误；当进入磁场，切割磁感线有e=blv，大小不变，可能的图象为a选项、bc错误。此处有视频，请去附件查看】3.粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行。现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场，如图所示，则在移出过程中线框的一边a、b两点间电势差绝对值最大的是（）a. b. c. d. 【答案】b【解析】本题中，四个选项切割磁场的导体棒相当于电源，电动势e=blv，a选项中ab电势差为e/4，b选项ab电势差为3e/4，b对；4.一演示自感现象的实验电路图如图所示，l是带铁芯的线圈，a是一只灯泡，开关s处于闭合状态，灯泡正常发光，现断开s，灯泡过一会儿才熄灭。关于断开s前和断开s后瞬间，通过灯泡a的电流方向，下面说法正确的是a. 断开s前，ba；断开s后瞬间，abb. 断开s前，ab；断开s后瞬间，bac. 断开s前，ba；断开s后瞬间，bad. 断开s前，ab；断开s后瞬间，ab；【答案】b【解析】【详解】开关断开前，流过灯泡的电流为电源提供，左端与电源正极相连，故灯泡中电流方向从左到右，即为；迅速断开开关时，灯泡中原来的电流瞬间减小到零，而线圈由于要阻碍电流的减小，产生自感电动势，由楞次定律和右手定则可判断右端为高电势，与灯泡组成闭合回路，感应电流流过灯泡，故灯泡中电流方向从右到左，即为，故选项b正确，a、c、d错误。5.一交变电流随时间变化规律如图所示，其周期为1 s该电流的有效值为()a. 1.2 ab. ac. 1.5 ad. a【答案】b【解析】【详解】将交流与直流通过阻值都为的电阻，设直流电流为，则根据有效值的定义有：，解得：，故选项b正确，a、c、d错误。6.下列说法不正确的是()a. 电熨斗中的双金属片是温度传感器b. 金属热电阻的化学稳定性好，但灵敏度差c. 热敏电阻是把热量这个热学量转换为电阻这个电学量d. 霍尔元件是能够把磁感应强度这一磁学量转换为电压这一电学量的传感器【答案】c【解析】【详解】a利用双金属片温度传感器，可以控制电熨斗的温度，故选项a正确；b金属热电阻由金属材料制成，其化学稳定性好，但灵敏度差，故选项b正确；c热敏电阻是把温度这个热学量转换为电阻这个电学量，故选项c错误；d霍尔元件是能够把磁感应强度这一磁学量转换为电压这一电学量的传感器，故选项d正确；不正确的故选选项c。7.某气体的摩尔质量为m，分子质量为m若1摩尔该气体的体积为vm，密度为，阿伏伽德罗常数为na下列关于该气体单位体积分子数的结果表达式中，错误的是（ ）a. b. c. d. 【答案】d【解析】【详解】1摩尔该气体的体积为，每摩尔物体含有个分子数，则该气体单位体积分子数为为：；气体的摩尔质量为，分子质量为，则1mol气体的分子数为，则单位体积分子数为；单位体积的质量等于单位体积乘以密度，质量除以摩尔质量等于摩尔数，所以单位体积所含的分子数，故选项a、b、c正确，d错误；错误的故选项d。8.墨滴入水，扩而散之，徐徐混匀。关于该现象的分析正确的是( )。a. 混合均匀主要是由于碳粒受重力作用b. 混合均匀的过程中，水分子和碳粒都做无规则运动c. 使用碳粒更小的墨汁，混合均匀的过程进行得更迅速d. 墨汁的扩散运动是由于碳粒和水分子发生化学反应引起的【答案】bc【解析】试题分析：布朗运动是悬浮微粒永不停息地做无规则运动，用肉眼看不到悬浮微粒，只能借助光学显微镜观察到悬浮微粒的无规则运动，肉眼看不到液体分子；布朗运动的实质是液体分子不停地做无规则撞击悬浮微粒，悬浮微粒受到的来自各个方向的液体分子的撞击作用不平衡的导致的无规则运动解：a、碳素墨水滴入清水中，观察到的布朗运动是 液体分子不停地做无规则撞击碳悬浮微粒，悬浮微粒受到的来自各个方向的液体分子的撞击作用不平衡的导致的无规则运动，不是由于碳粒受重力作用，故a错误；b、混合均匀的过程中，水分子做无规则的运动，碳粒的布朗运动也是做无规则运动故b正确；c、当悬浮微粒越小时，悬浮微粒受到的来自各个方向的液体分子的撞击作用不平衡表现的越强，即布朗运动越显著，所以使用碳粒更小的墨汁，混合均匀的过程进行得更迅速故c正确；d、墨汁的扩散运动是由于微粒受到的来自各个方向的液体分子的撞击作用不平衡引起的故d错误故选：bc【点评】该题中，碳微粒的无规则运动是布朗运动，明确布朗运动的实质是解题的关键，注意悬浮微粒只有借助显微镜才能看到9.图为一定质量理想气体的压强p与体积v的关系图象，它由状态a经等容过程到状态b，再经等压过程到状态c.设a、b、c状态对应的温度分别为ta、tb、tc，则下列关系式中正确的是()a. tatb，tbtb，tbtcc. tatb，tbtc【答案】c【解析】试题分析：根据理想气体状态方程可得：从a到b，因体积不变，压强减小，所以温度降低，即tatb；从b到c，压强不变，体积增大，故温度升高，即tbtc，故a、b、d错误，c正确。考点：本题考查理想气体状态方程【此处有视频，请去附件查看】10.如图，在磁感应强度大小为b的匀强磁场中，有一面积为s的矩形单匝闭合导线abcd,ab边与磁场方向垂直，线框的电阻为r。使线框以恒定角速度绕过ad、bc中点的轴旋转。下列说法正确的是( )a. 线框abcd中感应电动势的最大值是bsb. 线框abcd中感应电动势的有效值是bsc. 线框平面与磁场方向平行时，流经线框的电流最大d. 线框平面与磁场方向垂直时，流经线框的电流最大【答案】ac【解析】【分析】本题考查了交变电流的最大值、有效值和瞬时值的相关知识点【详解】一个单匝线圈在匀强磁场中旋转，当从中性面开始计时,产生的正弦式交变电流电动势的瞬时值表达式为：e=emsin.emsint.故感应电动势的最大值embs，有效值e，故a正确，b错误；当，即线框平面与磁场方向平行时，感应电动势最大，电流最大，故c正确，d错误。11.如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为1：2，两端共接有三只相同的小灯泡l1、l2和l3（电阻恒定不变），变压器的原线圈接有输出电压u恒定的交流电源下列说法正确的是（ ）a. l1比l2亮b. l1、l2和l3三只亮度相同c. 若l2被导线短路，则l1变得更亮d. 若l1发生断路，则l2和l3亮度不变【答案】bd【解析】【详解】ab设灯泡的电阻值电势，则有两端的电压为，由欧姆定律可得流过的电流为，由可得变压器副线圈两端的电压为，由欧姆定律可得流过和的电流为，根据可知、和三只亮度相同，故选项b正确，a错误；c若被导线短路，两端的电压为不变，流过的电流不变，根据可知亮度不变，故选项c错误； d若发生断路，变压器原线圈两端的电压不变，由可得变压器副线圈两端的电压不变，则有和亮度不变，故选项d正确。12.两个相距较远分子仅在分子力作用下由静止开始运动，直至不再靠近在此过程中，下列说法正确的是( )a. 分子力先增大，后一直减小b. 分子力先做正功，后做负功c. 分子动能先增大，后减小d. 分子势能先增大，后减小【答案】bc【解析】试题分析：两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动，直至不再靠近的过程中，当分子间距大于平衡间距时，分子力表现为引力；当分子间距小于平衡间距时，分子力表现为斥力；故a错误；两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动，直至不再靠近的过程中，分子力先是引力后是斥力，故先做正功后做负功，故b正确；只有分子力做功，先做正功后做负功，根据动能定理，动能先增加后减小，故c正确；分子力先做正功后做负功；分子力做功等于分子势能的减小量；故分子势能先减小后增加，故d错误。考点：分子势能；物体内能13.氧气分子在0 和100 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100 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】abc【解析】a、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；b、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；c、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正确；d、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。点睛：本题考查了分子运动速率的统计分布规律，记住图象的特点，知道横坐标表示的是分子数目所占据的比例，同时明确温度与分子平均动能间的关系。14.如图，通电导线mn与单匝矩形线圈abcd共面，位置靠近ab且相互绝缘。当mn中电流突然减小时，下列说法中正确的是()a. 由于mn中电流方向不明，线圈中感应电流方向无法判断b. 由于mn中电流方向不明，线圈所受安培力的合力方向无法判断c. 线圈所受安培力的合力方向向右d. mn所受安培力的合力方向向右【答案】ac【解析】【详解】通电导线与单匝矩形线圈共面，位置靠近且相互绝缘，导线两侧的磁感应强度对称分布，若中电流方向竖直向上，由右手定则可知线圈中的场方向垂直纸面向里；当中电流突然减小时，由楞次定律可知感应电流的感应磁场方向垂直纸面向里，由右手安培定则可知感应电流方向为，根据左手定则和力的平行四边形定则可知线圈所受安培力的合力方向向右，所受安培力的合力方向向左；若中电流方向竖直向下，由右手定则可知线圈中的磁场方向垂直纸面向外；当中电流突然减小时，由楞次定律可知感应电流的感应磁场方向垂直纸面向外，由右手安培定则可知感应电流方向为，根据左手定则和力的平行四边形定则可知线圈所受安培力的合力方向向右，所受安培力的合力方向向左，故选项a、c正确，b、d错误。第ii卷（非选择题 共42分）二、实验题(本大题共1小题，共8分；请将答案写在答题纸上，不要求写出演算过程)15.在用油膜法估测分子的大小的实验中，具体操作如下：取油酸0.1 ml注入250 ml的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到250 ml的刻度为止，摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸酒精溶液；用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量筒达到1.0 ml为止，恰好共滴了100滴；在边长约40 cm的浅盘内注入约2 cm深的水，将细石膏粉均匀地撒在水面上，再用滴管吸取油酸酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，油酸在水面上尽可能地散开，形成一层油膜，膜上没有石膏粉，可以清楚地看出油膜轮廓；待油膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上绘出油膜的形状；将画有油膜形状玻璃板放在边长为1.0 cm的方格纸上，算出完整的方格有67个，大于半格的有14个，小于半格的有19个(1)这种估测方法是将每个分子视为_，让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜可视为单分子油膜，这层油膜的厚度可视为油酸分子的_(2)利用上述具体操作中的有关数据可知一滴油酸酒精溶液含纯油酸为_m3，油膜面积为_m2，求得的油膜分子直径为_m(结果全部取两位有效数字)【答案】 (1). 球形 (2). 直径 (3). 4.01012 (4). 8.1103 (5). 4.91010【解析】【详解】解：(1)这种估测方法是将每个分子视为球体，让油酸尽可能在水面散开，形成的油膜可视为单分子油膜，这层油膜的厚度可视为油酸分子的直径；(2)一滴油酸酒精溶液含纯油酸体积为：据题意：完整的方格有67个，大于半格的有14个，小于半格的有19个，根据大于半格算一个计算，超过半格的方格个数为：，则油膜面积为：油酸在水面上形成单分子油膜，则油膜分子直径为：三、计算题(本大题共4小题，共36分；要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)16.从发电站输出的功率为220 kw，输电线的总电阻约为0.05 ，用220 v和220 kv两种电压输电，试分别估算两种情况下输电线上由电阻造成的功率损失p1和p2【答案】5104 w；5102 w【解析】【详解】解：用220v电压输电时电路中的电流为：功率损失为：用220 kv电压输电时电路中的电流为：功率损失为：17.有一正弦交流电，它的电压随时间变化的图象如图所示，试写出：(1)电压的峰值；(2)交变电流的有效值(结果保留3位有效数字)；(3)交变电流的频率；(4)电压的瞬时表达式【答案】(1)537 v;(2)380 v;(3)50 hz;(4)u537sin 314t v【解析】【详解】解：(1)由图读出,电压的最大值为：(2) 交变电流的有效值：(3)由图读出周期为：频率为：(4) 电压的瞬时表达式：18.如图所示，足够长的圆柱形气缸竖直放置，其横截面积为1103 m2，气缸内有质量m2kg的活塞，活塞与气缸壁密封良好，不计摩擦开始时活塞被销子k销于如图位置，离缸底12 cm，此时气缸内密闭气体的压强为1.5105 pa，温度为300 k外界大气压为1.0105 pa，g10 m/s2.(1)现对密闭气体加热，当温度升到400 k时，其压强多大？(2)若在此时拔去销子k，活塞开始向上运动，当它最后静止在某一位置时，气缸内气体的温度为360 k，则这时活塞离缸底的距离为多少？【答案】（1）2105pa （2）18cm【解析】(1)气体体积不变，由查理定律得