2017-2018学年广东省中山市第一中学高二下学期第二次段考物理试题 解析版

2017-2018学年广东省中山市第一中学高二下学期第二次段考物理试题 解析版

中山市第一中学2017—2018学年第二学期高二年级第二次统测 物 理 一、单选题（本大题共6小题，每小题4分，共24分。每小题给出的四个选项中只有一项满足题设要求，选对得4分；不选、错选或多选不得分）‎ ‎1. 在电磁感应现象中，下列说法正确的是    ‎ A. 导体相对磁场运动，导体内一定会产生感应电流 B. 导体作切割磁感线运动，导体内一定会产生感应电流 C. 闭合电路在磁场内作切割磁感线运动，导体内一定会产生感应电流 D. 穿过闭合电路的磁通量发生变化，在电路内一定会产生感应电流 ‎【答案】D ‎【解析】A、导体相对磁场运动，若没有切割磁感线，则导体内不会产生感应电流，故A错误；‎ C、闭合电路在磁场中做切割磁感线运动，若穿过闭合电路的磁通量没有变化，则不产生感应电流，C错误；‎ D、穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中一定会产生感应电流，D正确。‎ 故选：D。‎ ‎【名师点睛】‎ 产生感应电流的条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化，根据这个条件进行选择。‎ ‎2. 如图所示，1831年法拉第把两个线圈绕在一个铁环上，A线圈与电源、滑动变阻器R组成一个回路，B线圈与开关S、电流表G组成另一个回路通过多次实验，法拉第终于总结出产生感应电流的条件关于该实验下列说法正确的是 A. 闭合开关S的瞬间，电流表G中有的感应电流 B. 闭合开关S的瞬间，电流表G中有的感应电流 C. 闭合开关S，滑动变阻器的滑片向左滑的过程中，电流表G中有的感应电流 D. 闭合开关S，滑动变阻器的滑片向左滑的过程中，电流表G中有的感应电流 ‎【答案】D ‎【解析】A、B、闭合与断开开关S的瞬间，穿过线圈B的磁通量都不发生变化，电流表G中均无感应电流。故AB错误；C、D、闭合开关S 后，在增大电阻 R 的过程中，电流减小，则通过线圈B的磁通量减小了，根据安培定则可确定穿过线圈B的磁场方向，再根据楞次定律可得：电流表G中有 b→a 的感应电流。故D正确，C错误；故选D。‎ ‎【点睛】电流表与线圈B构成闭合电路，当线圈中磁通量发生变化时，出导致线圈中产生感应电动势，从而可出现感应电流．根据安培定则可确定线圈B的磁场方向，再根据楞次定律可判定感应电流方向．‎ ‎3. 一定质量的的冰，在它全部熔化成水的过程中 A. 分子平均动能略有增加 B. 分子平均动能不变，但分子势能和内能均增大 C. 总质量和总内能均保持恒定，不发生改变 D. 分子势能减少，分子平均动能不变，内能减少 ‎【答案】B ‎【解析】冰是晶体，在熔化过程中，温度保持不变，故分子平均动能不变，但熔化过程要吸热，所以内能增大，体积减小，分子势能增大。故ACD错误，B正确。故选B。‎ ‎【点睛】冰是晶体，在熔化过程中，温度保持不变，但吸热，内能增大，体积增大，分子势能增大．‎ ‎4. 关于饱和汽及饱和汽压的正确结论是( )‎ A. 对于同一种液体，饱和汽压随温度升高而增大 B. 相同温度下，各种液体的饱和汽压都相同 C. 温度不变时，饱和汽压随饱和汽体积的增大而增大 D. 密闭容器中某种蒸汽开始时若是饱和的，保持温度不变，增大容器的体积，经过足够长时间蒸汽的压强一定会减小 ‎【答案】A ‎...............‎ ‎【点睛】与液体处于动态平衡的蒸气叫饱和蒸气；反之，称为不饱和蒸气．饱和蒸气压强与饱和蒸气体积无关。在一定温度下，饱和蒸气的分子数密度是一定的，因而其压强也是一定的，这个压强叫做饱和蒸气压强．同温下未饱和蒸气压强小于饱和蒸气压强．‎ ‎5. 通过某电流表的电流按如图所示的规律变化，则该电流表的读数为 A.  A B. 4 A C. 5 A D.  A ‎【答案】C ‎【解析】根据有效值的定义可得：，解得：I=5A，故选项C正确，ABD错误。故选C。‎ ‎6. 用同一光电管研究a、b两种单色光产生的光电效应，得到光电流I与光电管两极间所加电压U的关系如图下列说法中正确的是 A. a光光子的频率大于b光光子的频率，a光的强度小于b光的强度 B. a光光子的频率小于b光光子的频率，a光的强度小于b光的强度 C.‎ ‎ 如果使b光的强度减半，则在任何电压下，b光产生的光电流强度一定比a光产生的光电流强度小 D. 取另一个光电管加一定的正向电压，如果a光能使该光电管产生光电流，则b光一定能使该光电管产生光电流 ‎【答案】D ‎【解析】试题分析：由图像可得b光照射光电管时反向截止电压大，使其逸出的光电子最大初动能大，所以b的频率大，光子的能量大．由图像可知，a光的饱和光电流大于b光，故a的光强大于b光，故AB错误；如果使b光的强度减半，则只是b光的饱和光电流减半，在特定的电压下，b光产生的光电流强度不一定比a光产生的光电流强度小，选项C错误；因b光的频率大于a光，故另一个光电管加一定的正向电压，如果a光能使该光电管产生光电流，则b光一定能使该光电管产生光电流，选项D正确；故选D．‎ 考点：光电管 ‎【名师点睛】要熟练掌握所学公式，明确各个物理量之间的联系．如本题中折射率、临界角、光子能量、最大初动能等都有光的频率有关；对于本题解题的关键是通过图象判定a、b两种单色光谁的频率大，反向截止电压大的则初动能大，初动能大的则频率高，故b光频率高于a光的．逸出功由金属本身决定。‎ 二、多选题（本大题共6小题，每小题6分，共36分。每小题给出的四个选项中有两项或；两项以上满足题设要求，选对得6分；漏选得3分；不选、错选或多选不得分）‎ ‎7. 波粒二象性是微观世界的基本特征，以下说法正确的有 A. 光电效应现象揭示了光具有粒子性 B. 热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性 C. 康普顿效应揭示了光具有波动性 D. 动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波长也相等 ‎【答案】AB ‎【解析】光电效应现象揭示了光的粒子性。故A正确；热中子束射到晶体上产生的衍射图样说明中子具有波动性。故B正确；康普顿效应说明光具有粒子性，故C错误；动能相等的质子和电子，质子和电子质量不相等，由动量与动能关系，可知它们的动量不相等，根据德布罗意波长公式可知，它们的德布罗意波长也不相等。故D错误。故选AB。‎ ‎【‎ 点睛】相邻原子之间的距离大致与中子的德布罗意波长相同故能发生明显的衍射现象；光电效应和康普顿效应现象揭示了光的粒子性；德布罗意波长，P是动量，h是普朗克常量．‎ ‎8. 根据分子动理论，下列说法正确的是( )‎ A. 一个气体分子的体积等于气体的摩尔体积与阿伏加德罗常数之比 B. 显微镜下观察到的墨水中的小炭粒所做的不停地无规则运动，就是分子的运动 C. 分子间相互作用的引力和斥力一定随分子间的距离增大而减小 D. 分子势能随着分子间的距离的增大，可能先减小后增大 ‎【答案】CD ‎【解析】一个气体分子的体积等于气体总体积与包含的分子个数之比，A错误。显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，是分子的运动碰撞小碳粒的结果，B错误。分子间的引力和斥力都随着分子间的距离的增大而减小，C正确。当分子间的距离小于（为分子力合力为零的位置）时分子之间表现为斥力，当分子间距增大时，斥力做正功，分子势能减小，当分子间的距离大于时，分子间的分子力表现为引力，距离再增大，引力做负功，分子势能增加，所以D正确。‎ ‎9. 下列关于分子运动和热现象的说法正确的是 A. 气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在斥力 B. 在车胎突然爆裂后的瞬间，车胎内的气体内能减少 C. 液体表面存在表面张力，表面张力有使液体表面收缩的趋势 D. 所有涉及热现象的宏观自然过程都具有方向性 ‎【答案】BCD ‎【解析】）气体分子之间的距离很大分子力近似为零，气体如果失去了容器的约束就会散开，是由于分子不停的做无规则运动的结果，故A错误；在车胎突然爆裂后的瞬间，体积增大，气体对外做功，内能减小，故B正确；液体表面存在表面张力，表面张力有使液体表面收缩的趋势，故C正确；根据热力学第二定律可知：所有涉及热现象的宏观自然过程都具有方向性，故D正确．故选BCD．‎ ‎【点睛】根据分子动理论和热力学定律，温度是平均动能的标志；液体表面存在表面张力，表面张力有使液体表面收缩的趋势；热力学第二定律可知：所有涉及热现象的宏观自然过程都具有方向性．‎ ‎10.‎ ‎ 封闭在气缸内一定质量的理想气体由状态A变到状态D，其体积V与热力学温度关T系如图所示，该气体的摩尔质量为M，状态A的体积为，温度为、A、D三点在同一直线上，阿伏伽德罗常数为由状态A变到状态D过程中 A. 气体的密度不变 B. 气体从外界吸收热量，内能增加 C. 气体体积增大，单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数减少 D. 气体温度升高，每个气体分子的动能都会增大 ‎【答案】BC ‎【解析】A点和D点在过原点的连线上，说明气体由A到D压强不变，体积增大，密度减小，则单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数减少，气体对外做功，温度升高气体的平均动能增加，内能增加，故需要吸热，故BC正确，AD错误。故选BC。‎ ‎【点睛】气体由状态A变到状态D过程中，温度升高，内能增大；体积增大，气体对外做功，由热力学第一定律分析吸放热情况．温度是分子平均动能的标志，温度升高，分子的平均动能增大．根据体积变化，分析密度变化．‎ ‎11. 如下左图所示的电路中，三个灯泡、、的电阻关系为，电感L的电阻可忽略，D为理想二极管。电键S从闭合状态突然断开时，则下列判断正确的是     ‎ A. 立即熄灭 B. 先变亮，然后熄灭 C. 先变亮，然后熄灭 D. 立即熄灭 ‎【答案】CD ‎【解析】断开S的瞬间，因二极管的导通方向与电流方向相反，则立即熄灭，线圈L与灯泡、构成回路，因线圈产生感应电动势，所以灯泡、均将由亮变暗，故CD正确，AB错误；故选CD。‎ ‎【点睛】知道自感线圈对电流突变时的阻碍：闭合开关瞬间L相当于断路，稳定后L相当于一段导线，断开瞬间L相当于电源，注意二极管的单向导通性．‎ ‎12. 如图所示，均匀导线绕制的线圈匝数为N、面积为S、电阻为r，固定在图示位置，线圈与阻值为R的电阻构成闭合电路，理想交流电压表并联在电阻R的两端；U形磁铁以线圈的中心轴线为轴以角速度匀速转动，已知U形磁铁两极间的磁场为匀强磁场，磁感应强度为B，取磁铁转动到图示位置的时刻。则    ‎ A. 1s内流过电阻R的电流方向改变次 B. 在时刻，线圈处于中性面，流过电阻R的电流为0‎ C. 在电阻R的两端再并联一阻值为R的电阻后，电压表的读数变小 D. 线圈匝数减半，磁铁转动角速度增大到原来2倍，电压表读数不变 ‎【答案】AC ‎【解析】此交流电的周期为，交流电在一个周期内电流的方向改变两次，所以在1秒钟内流过电阻R的电流方向改变次数为，故A正确；在t=0时刻，线圈处于中性面，通过线圈的磁通量最大，但是电动势为0，电流为0，电压表的读数为电压的有效值，有效值不为0，所以电压表的读数不为0，故B错误；在电阻R的两端再并联一只电阻后，总电阻将减小，总的电流变大，线圈的内电压增加，由于总的电动势不变，所以外电压，即电压表的读数将减小，故C正确；匝数减小一半，角速度增大到原来的2倍，最大值不变，故有效值不变；因匝数减小，导致内阻减小，那么电流增大，因此电压表示数变大；故D 错误；故选AC。‎ ‎【点睛】线框在匀强磁场中匀速转动，产生正弦式交变电流，根据规律可列出感应电动势的瞬时表达式，最大值为有效值的倍；每当线框通过中性面时，电流方向改变；当磁通量为零时，线框切割速度最大，产生的电动势也最大．‎ 三、计算题（本题共4小题，16小题14分，其余每小题12分，共50分。解答应写出必要的文字说明、方程式或重要演算步骤，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。）‎ ‎13. 如图，一端封闭、粗细均匀的U形玻璃管开口向上竖直放置，管内用水银将一段气体封闭在管中当温度为280K时，被封闭的气柱长，两边水银柱高度差，大气压强 Hg．‎ 为使左端水银面下降3cm，封闭气体温度应变为多少？‎ 封闭气体的温度重新回到280K后为使封闭气柱长度变为20cm，需向开口端注入的水银柱长度为多少？‎ ‎【答案】(1) (2) 10cm ‎【解析】 (1)初态压强 ‎.‎ 末态时左右水银面高度差为：，‎ 压强：.‎ 由理想气体状态方程：，‎ 解得：‎ ‎(2)设加入的水银高度为l，末态时左右水银面高度差 ‎.‎ 由玻意耳定律：‎ 式中，‎ 解得：.‎ 视频 ‎14. 某村在距村庄较远的地方修建了一座小型水电站，发电机输出功率为9kW，输出电压为500V，输电线的总电阻为，允许线路损耗的功率为输出功率的，求：‎ 村民和村办小企业需要220V电压时，所用升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比各为多少？不计变压器的损耗 若不用变压器而由发电机直接输送，村民和村办小企业得到的电压和功率是多少？‎ ‎【答案】(1) 1：3 72：11 (2) ‎ ‎【解析】试题分析：（1）由线路损耗的功率P线＝IR线可得 又因为P输出＝U2I线，所以 U3＝U2－I线R线＝（1 500－6×10）V＝1 440V 根据理想变压器规律，‎ 所以升压变压器和降压变压器原、副线圈的匝数比分别是1：3和72：11。‎ ‎（2）若不用变压器而由发电机直接输送 由P输出＝UI线′可得 所以线路损耗的功率P线＝324×10W＝3 240W 用户得到的电压U用户＝U－I线′R线＝（500－18×10）V＝320V 用户得到的功率 P用户＝P输出－P线＝（9 000－3240）W＝5 760W。‎ 考点：远距离输电 ‎【名师点睛】解决本题的关键知道输送功率、输送电压、电流的关系，以及知道变压器原副线圈的电压之比等于匝数之比．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压和电压损失之和。‎ ‎15. 在如图甲所示的电路中，螺线管匝数匝，横截面积螺线管导线电阻在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化求：‎ 求螺线管中产生的感应电动势；‎ 闭合S，电路中的电流稳定后，求电阻的电功率；‎ 断开后，求流经的电量．‎ ‎【答案】(1) (2) (3)‎ ‎【解析】试题分析：（1）根据法拉第电磁感应定律：；‎ 解得：E=4V；‎ ‎（2）根据全电路欧姆定律，有：‎ 根据 P=I2R1‎ 解得：P=0．64W；‎ ‎（3）S断开后，流经R2的电量即为S闭合时C板上所带的电量Q 电容器两端的电压：U=IR2=2V 流经R2的电量：Q=CU=6×10-5C 考点：法拉第电磁感应定律；全电路欧姆定律 ‎16. 如图甲所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置，其宽度，一匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M与P之间连接一阻值为的电阻，质量为 ‎、电阻为的金属棒ab紧贴在导轨上现使金属棒ab由静止开始下滑，下滑过程中ab始终保持水平，且与导轨接触良好，其下滑距离x与时间t的关系如图乙所示，图象中的OA段为曲线，AB段为直线，导轨电阻不计，g取忽略ab棒运动过程中对原磁场的影响．‎ 判断金属棒两端a、b的电势哪端高；‎ 求磁感应强度B的大小；‎ 在金属棒ab从开始运动的内，电阻R上产生的热量．‎ ‎【答案】(1) b端电势较高 (2) (3) ‎ ‎【解析】（1）由右手定则判断可知b端电势较高 （2）当金属棒匀速下落时，由共点力平衡条件得：mg=BIL…① 金属棒产生的感应电动势为：E=BLvt …② 则电路中的电流为：I=…③ 由图象可得：‎ ‎  代入数据解得：B=0.1 T                 （3）在0～1.5 s，以金属棒ab为研究对象，根据动能定理得： mgh-W安=mv2-0…④ 则得：W安=0.48 J   即整个回路产生的总热量为：Q=W安=0.48 J                         对闭合回路由闭合电路欧姆定律得：E电 ‎=I（R+r）…⑤ 则电阻R两端的电压UR为：UR= E电…⑥ 则电阻R上产生的热量为：QR=Q=0.3 J 点睛：电磁感应往往从两个角度研究：一是力，关键是安培力的分析和计算，是常用的经验公式，要记牢．二是从能量的角度，关键分析能量如何转化．‎ ‎ ‎ ‎ ‎