2019-2020学年萍乡市湘东中学高二下学期期中物理试卷(含答案解析)

2019-2020学年萍乡市湘东中学高二下学期期中物理试卷

一、单选题（本大题共9小题，共36.0分）

1. 分子动理论较好地解释了物质的宏观热学性质．据此可判断下列说法中错误的是

A. 显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，这间接反映了液体分子运动的无规则性

B. 分子间的相互作用力随着分子间距离的增大，一定先减小后增大

C. 分子势能随着分子间距离的增大，可以先减小后增大

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

2. 对于一定质量的理想气体，下列叙述中正确的是( )

A. 当分子热运动变剧烈且分子平均距离变大时，气体压强一定变大

B. 当分子热运动变剧烈且分子平均距离变小时，气体压强一定变大

C. 当分子间的平均距离变大时，气体压强一定变小

D. 当分子热运动变剧烈时，气体压强一定变大

3. 如图所示，框架面积为S，框架平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直，在从图示位置转过90°角过程中，穿过线框平面的磁通量( )

A. 保持不变

B. 先增大在减小

C. 逐渐减小

D. 先减小再增大

4. 下列说法正确的是( )

A. 当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增加而减小

B. 扩散现象说明分子之间存在空隙，同时分子在永不停息地做无规则运动

C. 布朗运动就是液体分子的无规则运动

D. 已知水的密度和水的摩尔质量，则可以计算出阿伏加德罗常数

5. 有一种生命探测仪可以探测生命的存在．我国四川汶川特大地震发生后，为了尽快营救废墟中的伤员，救援人员就广泛应用了这种仪器，该仪器主要是接收人体发出电磁波中的( )

A. 红外线 B. 可见光 C. 紫外线 D. 电磁波 6. 如图所示是研究电磁感应现象的实验装置，将实验装置正确连接好后，关于电流计指针偏转情况，下列叙述正确的是( )

A. 在条形磁铁置于线圈中不动，闭合或断开开关瞬间，指针都不发生偏转

B. 在条形磁铁置于线圈中不动，闭合或断开开关瞬间，指针都发生偏转

C. 闭合开关后，插入或拔出过程，指针都不偏转

D. 闭合开关后，插入过程指针偏转，拔出过程指针不偏转

7. 图甲所示为交流发电机的原理图，其矩形线圈绕垂直于磁场的轴𝑂𝑂′匀速转动，匀强磁场的方向水平向右；图乙是穿过矩形线圈的磁通量𝛷随时间t变化的图象，矩形线框的内阻为𝑟=1𝛺，定值电阻𝑅=1𝛺，理想甲流电压表V的示数为1V，下列说法按正确的是( )

A. 在0.01𝑠时刻，电路中电流的瞬时值为2A．

B. 在0.005𝑠时刻，R两端的电压的瞬时值为0

C. 电阻R消耗的热功率为2W．

D. 发电机电动势e随时间t变化的规律𝑒=2√2𝑠𝑖𝑛100𝜋𝑡(𝑉)

8. 如图所示为远距离输电的示意图。电厂输出电压稳定的交流电，通过理想变压器升压后用阻值不变的输电线路把电能输送到远处，通过理想变压器降压后提供给用户。在用电高峰时，用户家中的白炽灯不够亮，但用电总功率确增加了，对此下列说法正确的是( )

A. 升压变压器的副线圈的电压变大

B. 输电线路上损失的电压变大 C. 降压变压器的副线圈上的电压变大

D. 降压变压器的输出电流减小

9. 自感电动势的大小( )

A. 跟通过线圈的电流大小有关系

B. 跟线圈中的磁通量变化的大小有关系

C. 跟线圈中的电流变化大小有关系

D. 跟线圈中的电流变化快慢有关系

二、多选题（本大题共3小题，共12.0分）

10. 下列说法中正确的是( )

A. 气体分子的平均动能增大，压强也一定增大

B. 液体表面张力的方向与液体表面相切

C. 脱脂棉脱脂的目的在于使它从不被水浸润变为可以被水浸润，以便吸取药液

D. 对于一定质量的理想气体，若气体的压强和体积都发生变化，其内能可能不变

E. 悬浮在水中的小碳粒的布朗运动反映了碳粒分子的热运动

11. 下列说法正确的是( )

A. 花粉颗粒在水中做布朗运动，反柍了花粉分子在不停的做无规则运动

B. 外界对气体做正功，气体的内能不一定增加

C. 气体在等压膨胀过程中温度一定升高

D. 第二类永动机不能制成是因为它违反了能量守恒定律

E. 晶休熔化过程中，分子的平均动能保持不变，分子势能增大

12. 如图为地磁场磁感线的示意图，在北半球地磁场的竖直分量向下，飞机在我国上空匀速巡航，机翼保持水平，飞行高度不变，由于地磁场的作用，金属机翼上有电势差，设飞行员在左方机翼末端处的电势为𝑈1，右方机翼末端处的电势为𝑈2，若( )

A. 飞机从东往西飞，则𝑈1比𝑈2高 B. 飞机从西往东飞，则𝑈1比𝑈2高

C. 飞机从南往北飞，则𝑈1比𝑈2高 D. 飞机从北往南飞，则𝑈2比𝑈1高

三、填空题（本大题共1小题，共8.0分）

13. 如图为光控开关原理电路，天色变暗时，光敏电阻𝑅𝐺阻值变______(小或大)，若把𝑅1阻值调得更大些，就会在天更______(亮或暗)时才点亮路灯。

四、实验题（本大题共1小题，共7.0分）

14. 在用“油膜法估测分子大小”的实验中，有置于密闭容器中按体积比为n：m配制好的油酸酒精溶液、装有约2cm深的水的浅盘、一支滴管及一个量筒。

请补充下述估测分子大小的实验步骤：

(1)______(需要测量的物理量用字母表示)。

(2)用滴管将一滴油酸酒精溶液滴在浅盘的水面上，等油酸薄膜稳定后，将薄膜轮廓描绘在坐标纸上，如图所示则油膜面积为______。(已知网格纸上每个小方格面积为S，求油膜面积时，半个以上方格面积记为S，不足半个舍去)。

(3)估算油酸分子直径的表达式为𝑑=______。

五、简答题（本大题共1小题，共15.0分）

15. 如图所示，一小型发电机内有𝑛=100匝矩形线圈，线圈面积𝑆=0.20𝑚2，线圈电阻可忽略不计．在外力作用下，矩形线圈在𝐵=0.10𝑇匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴𝑂𝑂′匀速转动，线圈转动的频率为𝑓=50𝜋𝐻𝑧，发电机线圈与𝑅=100𝛺的电阻构成闭合回路．若线圈从图示位置(磁感线与线圈平面垂直)开始旋转．求：

(1)该交流发电机感应电动势的最大值；

(2)通过电阻R的电流瞬时值表达式；

(3)线圈匀速转动60s，电阻R产生的焦耳热．

六、计算题（本大题共2小题，共22.0分）

16. 如图(甲)所示，两光滑导轨都由水平、倾斜两部分圆滑对接而成，相互平行放置，两导轨相距𝐿=𝑙𝑚，倾斜导轨与水平面成𝜃=30°角，倾斜导轨的下面部分处在一垂直斜面的匀强磁场区I中，I区中磁场的磁感应强度𝐵1随时间变化的规律如图(乙)所示，图中𝑡1、𝑡2未知．水平导轨足够长，其左端接有理想电流表G和定值电阻𝑅=3𝛺，水平导轨处在一竖直向上的匀强磁场区Ⅱ中，Ⅱ区中的磁场恒定不变，磁感应强度大小为𝐵2=1𝑇，在𝑡=0时刻，从斜轨上磁场I 区外某处垂直于导轨水平释放一金属棒ab，棒的质量𝑚=0.1𝑘𝑔，电阻𝑟=2𝛺，棒下滑时与导轨保持良好接触，棒由倾斜导轨滑向水平导轨时无机械能损失，导轨的电阻不计．若棒在斜面上向下滑动的整个过程中，电流表G的示数大小保持不变，𝑡2时刻进入水平轨道，立刻对棒施一平行于框架平面沿水平方向且与杆垂直的外力．(𝑔取10𝑚/𝑠2)求：

(𝑙)𝑎𝑏 棒进入磁场区I 时的速度v；

(2)磁场区I在沿斜轨方向上的宽度d；

(3)棒从开始运动到刚好进入水平轨道这段时间内ab棒上产生的热量；

(4)若棒在𝑡2时刻进入水平导轨后，电流表G的电流大小I随时间t变化的关系如图(丙)所示(𝐼0未知)，已知𝑡2到𝑡3的时间为0.5𝑠，𝑡3到𝑡4的时间为1s，请在图(丁)中作出𝑡2到𝑡4时间内外力大小F随时间t变化的函数图象．

17. 如图所示，足够长的两端开口的导热性能良好的U型玻璃管开口向上，管中有一段水银柱，左管中用一密闭良好的活塞封闭一段气体，气柱长为10cm，左管足够长，右管中液面离右管口的高度为7.5𝑐𝑚，左、右水银液面的高度差为ℎ=15𝑐𝑚，大气压强为𝑝0=75𝑐𝑚𝐻𝑔。现将右管管口封闭，提拉活塞缓慢上移，假设环境温度始终不变，封闭气体均可视为理想气体，不计一切摩擦，当左、右两管中液面在同一高度时，求：

Ⅰ.右管中气体的压强；

Ⅱ.左管中活塞上移的距离。

【答案与解析】

1.答案：B

解析：试题分析：显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动这是布朗运动，间接反映了液体分子运动的无规则性；分子间的相互作用力随着分子间距离的增大而减小，只是斥力减小的更快。

考点：分子动理论

2.答案：B

解析：解：AB、分子热运动变剧烈说明温度T升高，分子平均距离变大，则气体体积V变大，但并不知道V与T的具体大小关系，根据理想气体状态方程𝑝𝑉𝑇=𝐶可知，气体的压强变化并不确定。但是当T增大，V变小时，则压强p一定变大，故A错误，B正确；

CD、根据理想气体状态方程𝑝𝑉𝑇=𝐶可知，当分子间平均距离变大时，即气体体积V变大，但不确定温度T的变化，所以气体压强p变化不好判断。同理，分子热运动变剧烈时，即温度T增大，但不知道体积V的变化，气体压强p的变化也不确定，故CD错误。

故选：B。

分子热运动剧烈，说明气体温度升高。分子平均距离变大，说明气体体积变大，则根据理想气体状态方程可以判断气体压强的变化。

对一定质量的理想气体来说，气体压强的大小在宏观上与温度和体积有关，当温度一定时，体积越大，压强越小；当体积一定时，温度越高，压强越大。

3.答案：C

解析：解：线圈与磁场垂直，穿过线圈的磁通量等于磁感应强度与线圈面积的乘积．故图示位置的磁通量为𝜑=𝐵𝑆.线圈从图示转过90°的过程中，S垂直磁场方向上的投影面积逐渐减小，故磁通量逐渐减小，当线圈从图示转过90°时，S磁通量为0.故在从图示位置转过90°角过程中，穿过线框平面的磁通量逐渐减小．当线圈与磁场平行时，磁通量最小；故C正确、ABD错误．

故选：C．

图示时刻，线圈与磁场垂直，穿过线圈的磁通量等于磁感应强度与线圈面积的乘积．当它绕轴转过𝜃角时，线圈在磁场垂直方投影面积为𝑆𝑐𝑜𝑠𝜃，磁通量等于磁感应强度与这个投影面积的乘积．线圈从