2017-2018学年山东省武城县第二中学高二下学期期中考试物理试题 解析版

2017-2018学年山东省武城县第二中学高二下学期期中考试物理试题 解析版

‎2017-2018学年山东省武城县第二中学高二下学期期中考试物理试题 注意事项：‎ ‎1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 ‎2．请将答案正确填写在答题卡上　‎ 第Ⅰ卷（选择题）‎ 一．选择题（共12小题,共48分，每小题4分，漏选得2分，错选不得分）‎ ‎1．（单选）如图所示，一条形磁铁N极朝下，向下靠近闭合线圈时（　　）‎ A．磁铁与线圈相互排斥，通过R的感应电流方向从a到b B．磁铁与线圈相互吸引，通过R的感应电流方向从a到b C．磁铁与线圈相互排斥，通过R的感应电流方向从b到a D．磁铁与线圈相互吸引，通过R的感应电流方向从b到a ‎2．（单选）如图所示，磁感应强度的方向垂直于轨道平面倾斜向下，当磁场从零均匀增大时，金属杆ab始终处于静止状态，则金属杆受到的静摩擦力将（　　）‎ A．逐渐增大 B．逐渐减小 C．先逐渐增大，后逐渐减小 D．先逐渐减小，后逐渐增大 ‎3．（单选）‎ 如图所示是一台理想自耦变压器，在a、b之间接电压不变的正弦交流电，A为理想交流电流表。变压器调压端的滑动头P原来处于线圈中点，电阻箱的电阻为R．若将滑动头P向上移到最高处，并调节电阻箱的阻值为R′，使电流表的读数变为原来的两倍，则R′等于（　　）‎ A． B． C． D．4R ‎4．（单选）如图，玻璃管内封闭了一段气体，气柱长度为l，管内外水银面高度差为h．若温度保持不变，把玻璃管稍向上提起一段距离，则（　　）‎ A．h、l均变大 B．h、l均变小 C．h变大l变小 D．h变小l变大 ‎5．（单选）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 ‎6．（单选）一个气泡从恒温水槽的底部缓慢向上浮起，（若不计气泡内空气分子势能的变化）则（　　）‎ A．气泡对外做功，内能不变，同时放热 B．气泡对外做功，内能不变，同时吸热 C．气泡内能减少，同时放热 D．气泡内能不变，不吸热也不放热 ‎7．（多选）如图为一种变压器的实物图，根据其铭牌上所提供的信息，以下判断正确的是（　　）‎ A．这是一个升压变压器 B．原线圈的匝数比副线圈的匝数多 C．当原线圈输入交流电压220V时，副线圈输出直流电压12V D．当原线圈输入交流电压220V、副线圈接负载时，副线圈中电流比原线圈中电流小 ‎8．（多选）分子在不停地做无规则运动，它们之间存在着相互作用．这两种相互的因素决定了分子的三种不同的聚集形态：固体、液体和气体．下列说法正确的是（　　）‎ A．固体中的分子是静止的，液体、气体中的分子是运动的 B．液体表面层中分子间的相互作用表现为引力 C．液体的蒸发现象在任何温度下都能发生 D．有的物态变化中虽然吸收热量但温度却不升高 ‎9．（多选）下列叙述中正确的是（　　）‎ A．物体的内能与物体的温度有关，与物体的体积无关 B．物体的温度越高，物体中分子无规则运动越剧烈 C．物体体积改变，内能可能不变 D．物体在压缩时，分子间存在着斥力，不存在引力 ‎10．（多选）一定质量理想气体的状态经历了如图所示的ab、bc、cd、da四个过程，其中bc的延长线通过原点，cd垂直于ab且与水平轴平行，da与bc平行，则气体体积在（　　）‎ A．ab过程中不断增加 B．bc过程中保持不变 C．cd过程中不断增加 D．da过程中保持不变 ‎11．（多选）如图，一定质量的理想气体从状态a出发，经过等容过程ab到达状态b，再经过等温过程bc到达状态c，最后经等压过程ca回到状态a．下列说法正确的是（　　）‎ A．在过程ab中气体的内能增加 B．在过程ca中外界对气体做功 C．在过程ab中气体对外界做功 D．在过程bc中气体从外界吸收热量 ‎12．（多选）如图所示，均匀金属圆环的总电阻为4R，磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过圆环．金属杆OM的长为l，阻值为R，M端与环接触良好，绕过圆心O的转轴以恒定的角速度ω顺时针转动．阻值为R的电阻一端用导线和环上的A点连接，另一端和金属杆的转轴O处的端点相连接．下列判断正确的是（　　）‎ A．金属杆OM旋转产生的感应电动势恒为 B．通过电阻R的电流的最小值为，方向从Q到P C．通过电阻R的电流的最大值为 D．OM两点间电势差绝对值的最大值为 二．实验题（共1小题，共10分）‎ ‎13．（1）某同学在用油膜法估测分子直径实验中，计算结果明显偏大，可能是由于　 　：‎ A．油酸未完全散开 B．油酸中含有大量的酒精 C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格 D．求每滴体积时，lmL的溶液的滴数误多记了10滴 ‎（2）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1mL，用注射器测得1mL上述溶液有200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1cm，则每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是　 　mL，油酸膜的面积是　 　cm2．根据上述数据，估测出油酸分子的直径是　 　m。‎ 三． 计算题（共4小题，共42分）‎ ‎14．(10分)如图所示，气缸呈圆柱形，上部有挡板，内部高度为d．筒内一个很薄的质量不计的活塞封闭一定量的理想气体，开始时活塞处于离底部的高度，外界大气压强为1×105Pa，温度为27℃，现对气体加热。求：‎ ‎(1)当活塞刚好到达汽缸口时，气体的温度；‎ ‎(2)气体温度达到387℃时，活塞离底部的高度和气体的压强。‎ ‎15．(10分)某种气体在状态A时的压强为 2×105Pa,体积为 3m3,温度为 200K ‎ ‎(1)它在温过程中由状态A变为状态B,状态B的体积为 5m3,求状态B的压强. (2)随后又由状态B在等容过程中变为状态C,状态C的温度为 400K,求状态C的压强.‎ ‎16．(10分)如图1所示，一个圆形线圈的匝数n=1000匝，线圈面积S=0.02m2‎ ‎，线圈的电阻r=1Ω，线圈外接一个阻值R=4Ω的电阻，把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间的变化规律如图2所示．求 ‎（1）在0～4s内穿过线圈的磁通量变化量；‎ ‎（2）前4s内产生的感应电动势；‎ ‎（3）6s内通过电阻R的电荷量q．‎ ‎17．(12分)如图所示，一轻弹簧上面链接一轻质光滑导热活塞，活塞面积为S，弹簧劲度系数为k，一质量为m的光滑导热气缸开始与活塞恰好无缝衔接，气缸只在重力作用下下降直至最终稳定，气缸未接触地面，且弹簧仍处于弹性限度内，环境温度未发生变化，气缸壁与活塞无摩擦且不漏气，气缸深度为h，外界大气压强为p0，重力加速度为g，求：‎ ‎（1）稳定时，气缸内封闭气体的压强；‎ ‎（2）整个过程气缸下降的距离。‎ ‎ ‎ 高二物理参考答案与试题解析 一．选择题（共12小题,共48分，每小题4分，漏选得2分，错选不得分）‎ ‎1、【解答】解：由“来拒去留”可知，磁铁靠近线圈，则磁铁与线圈相互排斥；‎ 由题目中图可知，当磁铁竖直向下运动时，穿过线圈的磁场方向向下增大，由楞次定律可知感应电流的磁场向上，则由右手螺旋定则可知电流方向从a经过R到b。故A正确，BCD错误、‎ 故选：A。 ‎ ‎2．【解答】解：由题意，磁场从零均匀增大时，金属杆ab始终处于静止状态，穿过回路的磁通量均匀增大，根据法拉第电磁感应定律E=得知，回路中产生的感应电动势恒定不变，则感应电流也恒定不变。根据楞次定律判断可知，金属杆所受的安培力沿斜面向上。‎ 开始阶段，安培力小于重力沿斜面向下的分力，金属杆所受的摩擦力沿斜面向上，由平衡条件得：BIL+f=mgsinθ，B增大，f减小；‎ 当安培力等于重力沿斜面向下的分力，金属杆不受摩擦力；‎ 当安培力大于重力沿斜面向下的分力，金属杆所受的摩擦力沿斜面向下，由平衡条件得：BIL=mgsinθ+f，B增大，f增大；‎ 所以金属杆受到的静摩擦力将先逐渐减小，后逐渐增大，故D正确。‎ 故选：D。‎ ‎3．【解答】解：A、当滑动触头P向上移到最高处时，输入电压不变，输入电压的匝数变为原来2倍，输出电压匝数不变，根据电压之比等于线圈匝数比可知，副线圈电压变为原来的一半；‎ 根据P=UI= 可知变化前有：UI=，‎ 变化后有：U×2I=，‎ 联立上两式，解得：R′=，故C正确，ABD错误；‎ 故选：C。 ‎ ‎4．【解答】解：在实验中，水银柱产生的压强加上封闭空气柱产生的压强等于外界大气压。如果将玻璃管向上提，则管内水银柱上方空气的体积增大，因为温度保持不变，所以压强减小，而此时外界的大气压不变，根据上述等量关系，管内水银柱的压强须增大才能重新平衡，故管内水银柱的高度增大。‎ 故选：A。‎ ‎5．【解答】解：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。‎ ‎6．【解答】解：气泡缓慢上升的过程中，外部的压强逐渐减小，气泡膨胀对外做功，由于外部恒温，可以认为上升过程中气泡内空气的温度始终等于外界温度，则内能不变，由公式△U=W+Q知须从外界吸收热量，且吸收的热量等于对外界所做的功。B正确。‎ 故选：B。‎ ‎7．【解答】解：C、根据铭牌U1=220V，U2=12V，故C正确 AB、根据变压比公式：===，当U1＞U2时，是降压变压器；当U1＜U2时，是升压变压器，此变压器为降压变压器，n1＞n2，故A错误，B正确；‎ D、根据P1=P2知电流与匝数成反比，故副线圈中电流比原线圈中电流大，故D错误；‎ 故选：BC。 ‎ ‎8．【解答】解：A、不论固体，还是液体与气体，分子均是永不停息做无规则运动，故A错误；‎ B、液体表面层中，分子间距较大，分子间的相互作用表现为引力，即为表面张力，故B正确；‎ C、在任何温度下，液体的蒸发现象都能发生，故C正确；‎ D、有的物态变化中虽然吸收热量但温度却不升高，如晶体，故D正确；‎ 故选：BCD。‎ ‎9．【解答】解：A、物体的内能与物体的温度与体积均有关。故A错误。‎ ‎ B、物体的温度越高，分子热运动的平均动能增大，物体中分子无规则运动越剧烈。故B正确。‎ ‎ C、物体体积改变，如有热传递时，根据热力学第一定律可知，内能可能不变。故C正确。‎ ‎ D、物体在压缩时，分子间表现为斥力，但引力与斥力是同时存在的。故D错误。‎ 故选：BC。 ‎ ‎10．【解答】解：A、ab过程气体发生等温过程，压强减小，由玻意耳定律分析可知，气体的体积变大，故A正确。‎ B、bc过程，b与绝对零度﹣273℃连线的斜率等于c与绝对零度﹣273℃连线的斜率，则b状态气体的体积等于c状态气体的体积，则bc过程中体积不变。故B正确。‎ C、cd过程是等压变化，温度降低，由盖•吕萨克定律分析可知体积减小；故C错误。‎ D、过d点的斜率大于过a点的斜率，则d点的体积小于a点的体积，da过程体积增大。故D错误。‎ 故选：AB。‎ ‎11．【解答】解：A、从a到b等容升压，根据可知温度升高，一定质量的理想气体内能决定于气体的温度，温度升高，则内能增加，故A正确；‎ B、在过程ca中压强不变，体积减小，所以外界对气体做功，故B正确；‎ C、在过程ab中气体体积不变，根据W=p△V可知，气体对外界做功为零，故C错误；‎ D、在过程bc中，属于等温变化，气体膨胀对外做功，而气体的温度不变，则内能不变；根据热力学第一定律△U=W+Q可知，气体从外界吸收热量，故D正确；‎ 故选：ABD。‎ ‎12．【解答】解：A、M端线速度为 v=ωl，OM切割磁感线的平均速度为 ==，OM转动切割磁感线产生的电动势恒为 E=Bl=Bl2ω，故A正确；‎ B、当M端位于最上端时，圆环两部分电阻相等，并联电阻最大，电路的总电阻最大，通过R的电流最小。因 R并=×2R=R，通过电阻R的电流的最小值为：Imin==，根据右手定则可知电流方向从Q到P，故B错误；‎ C、当M位于最下端时圆环被接入的电阻为0，此时有最大电流为：Imax==，故C错误；‎ D、OM作为电源，外电阻增大，总电流减小，内电压减小，路端电压增大，所以外电阻最大时，OM两点间电势差绝对值的最大，其最大值为：U=Imin×2R=，故D正确。‎ 故选：AD。‎ 二．实验题（共1小题，共10分）‎ ‎13．【解答】解：（1）计算油酸分子直径时要用到d=，‎ A．油酸未完全散开，S偏小，故直径偏大，选项A正确；‎ B．计算时利用的是纯油酸的体积，如果含有大量的酒精，则油酸的实际体积偏小，则直径偏小，选项B错误；‎ C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格， S偏小，故直径偏大，选项C正确；‎ D．求每滴体积时，lmL的溶液的滴数误多记了10滴，由V0=可知，体积偏小，则直径偏小，选项D错误；‎ ‎（2）1滴酒精油酸溶液中含油酸的体积V=mL=5×10﹣6mL；‎ 如图所示，是油酸薄膜。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40cm2；‎ 分子的直径d===1.25×10﹣9m；‎ 答案：（1）AC（3分）（2）5×10﹣6（2分） 40；（2分） 1.25×10﹣9m；（3分）‎ 三、计算题（共4小题，共42分，14题10分15题10分16题10分17题12分）‎ ‎ 14．【解答】解：（1）以封闭气体为研究对象：P1=P0‎ V1=S T1=300K；‎ 设温度升高到T0时，活塞刚好到达汽缸口。此时有：p2=p0，V2=dS，T2=？‎ 根据盖•吕萨克定律：=，.......(2分)‎ 得T2=600K。..........(2分)‎ ‎（2）T3=660K＞T2，封闭气体先做等压变化，活塞到达汽缸口之后做等容变化。‎ 所以：l3=d ......(2分)‎ 此时有：p3，V3=dS，T3=600K；由理想气体状态方程：‎ ‎= ....................(2分)‎ 解得P3=1.1×105Pa ...................(2分)‎ ‎15、【解析】(1)从状态A到状态B发生等温变化,根据玻意耳定律,有: ‎ ‎ PAVA=PBVB ...................(3分) 解得: PB=1.2×105Pa ....................(2分) (2)从状态B到状态C,发生等容变化,根据查理定律有: ....................(3分) 解得： PC=2.4×105Pa ....................(2分)‎ ‎16．【解答】解：（1）根据磁通量定义式∅=BS，那么在0～4s内穿过线圈的磁通量变化量为：‎ ‎△∅=（B2﹣B1）S=（0.4﹣0.2）×0.02Wb=4×10﹣3Wb；..............(2分)‎ ‎（2）由图象可知前4 s内磁感应强度B的变化率为：‎ ‎=T/s=0.05 T/s ....................(2分)‎ ‎4 s内的平均感应电动势为：‎ E=nS=1000×0.02×0.05 V=1 V． ....................(2分)‎ ‎（3）电路中的平均感应电流为：=，‎ q=t，‎ 又因为E=n，‎ 所以q=n=1000× C=0.8 C．....................(4分)‎ ‎17．【解析】试题分析：取汽缸为研究对象，可知稳定平衡时，根据汽缸受力平衡即可求出压强；由玻意耳定律和对活塞受力分析即可求出整个过程气缸下降的距离。‎ ‎（1）取汽缸为研究对象，可知稳定平衡时，汽缸受力平衡 解得： ....................(4分)‎ ‎（2）取汽缸中封闭气体为研究对象 初始状态： ， ‎ 末状态： ， ‎ 气体经历等温变化，由玻意耳定律可得，....................(2分)‎ 得： ....................(1分)‎ 对活塞分析可得，....................(2分)‎ 解得： ....................(1分)‎ 汽缸下降的距离 ....................(2分)‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎