广东省中山市2020学年高二物理下学期期末考试试题(含解析)

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广东省中山市2020学年高二物理下学期期末考试试题(含解析)

广东省中山市2020学年高二物理下学期期末考试试题(含解析) ‎ 一、选择题 ‎1.关于分子动理论,下列说法正确的是( )‎ A. 布朗运动是液体或气体分子的无规则运动 B. 若两分子间的距离增大,则两分子间的作用力也一定增大 C. 在扩散现象中,温度越高,扩散得越快 D. 若两分子间的作用力表现为斥力,则分子间距离增大时,分子势能增大 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 布朗运动是悬浮在液体或气体中的固体颗粒的无规则运动,只是液体或气体分子的无规则运动的表现,选项A错误;‎ B. 分子间作用力为引力和斥力的合力;随着两分子间距离的增大,分子间的引力和斥力均减小,但当r>r0时合力随分子距离增大先增加后减小;当r75cm,所以会溢出 假设最后留在试管中的液柱长度为h3‎ 可以得到封闭气体压强为P3=P0+ρgh3=(75+h3)cmHg,‎ 由理想气体状态方程得​,‎ 此时试管中的气体长度L3=75-h3‎ 解得h3=15cm,‎ 所以L3=60cm ‎16.如图所示,固定不动的竖直圆筒的上部是开口封闭、直径较小的细筒,下部是直径较大的粗筒,粗筒横截面积是细筒的3倍。细筒内封闭有一定质量的理想气体Ⅰ,气柱长L1=25 m;粗筒中有A、B两个轻质活塞,A、B间充满空气Ⅱ(可视为理想气体)两个活塞之间的筒壁上有一个小孔。两活塞与筒壁间密封良好,不计活塞和筒壁间的摩擦。开始时,A、B活塞间的空气柱长L2=28 cm,小孔到活塞A、B的距离相等,并与外面的大气相通,两个活塞都处于平衡状态,活塞A上方有高H=15 cm的水银,水银面与粗筒上端相平。现使活塞B缓慢上移,直至将水银质量的推入细筒中(设整个过程中气柱的温度不变,大气压强为P0=75 cmHg)。求 ‎(1)此时气体Ⅰ的压强;‎ ‎(2)活塞B向上移动的距离。‎ ‎【答案】(1)150cmHg;(2)27cm ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)初态封闭Ⅰ气体压强:P1=P0﹣HcmHg=60cmHg 水银上升到细筒中,设粗筒横截面积为S,进入细筒的水银高度为h1‎ 则 HS=h1 ,解h1=15cm 留在粗筒中水银高度为h2=H-H=10cm 由玻意耳定律可得:P1L1=P1′(L1﹣h1)‎ 解得P1′=150cmHg ‎(2)P2′=P1′+h1+h2cmHg=175cmHg 对封闭后的Ⅱ气体根据玻意耳定律得:P0S=P2′L2′S 解得:L2′=6cm 活塞B上升的距离△h=L2+H﹣(h2+L2′)=27cm ‎17.如图所示,PQRS是一电阻为R的长方形刚性导线框,水平边PQ的长度为d、竖直边QR的长度为d,导线框始终以恒定速度v水平向右运动。右边空间中有以MN为边界、磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直导线框平面,边界MN和导线框的水平边成60°角,不计导线框中电流产生的磁场,求 ‎(1)导线框进入磁场过程中的最大感应电流;‎ ‎(2)导线框进入磁场的过程中通过导线横截面的电量;‎ ‎(3)导线框中感应电流随时间变化的表达式(以导线框的Q点到达磁场时为t=0).‎ ‎【答案】(1)(2)(3)当 时,感应电流 ;‎ 当 时,感应电流;‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)当PR与MN重合时,感应电流最大 E=Bdv ‎ 得 ‎(2)线框进入过程 ‎ ‎ 得 ‎(3)经过t后,()‎ E=BLv ‎ 得 经过t后,()‎ 得 即,当 时,感应电流 ;当 时,感应电流 ‎18.如图所示,两条相距L的光滑平行金属导轨固定于同于同一竖直面内,其上端接一阻值为R的电阻;一质量为m、电阻为r的金属棒ab垂直放置于两导轨上,开始时使金属棒静止不动,在电阻、导轨和金属棒中间有一面积为S的区域,区域中存在垂直于纸面向里的均匀磁场,磁感应强度B随时间t的变化关系为B=kt,式中k为常量;在金属棒下方有一足够大的匀强磁场区域,区域边界GH(虚线)与导轨垂直,其磁感应强度大小为B0,方向也垂直于纸面向里,在t=0时释放金属棒,使其自由下落,t0时刻金属棒开始进入下方的磁场区域中继续做加速运动。金属棒与导轨始终相互垂直并接触良好,不计导轨的电阻和空气阻力,重力加速度为g,回路中电流产生的磁场忽略不计。‎ ‎(1)求金属棒在磁场中运动的最大速度vm;‎ ‎(2)如果金属棒在磁场中下落高度h后达到上述最大速度,求金属棒开始运动至达到最大速度的过程中金属棒ab克服安培力做的功.‎ ‎【答案】(1)(2)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)金属棒匀速时,有F安=mg……①‎ 感应电动势 ……②‎ 感应电流 ……③‎ 安倍力F安 =B0LI……④‎ 联立①—④,解得 ‎ …⑤‎ ‎(2)金属棒进入磁场的速度 v0=gt0……⑥‎ 该过程,由动能定理,有 ……⑦‎ 联立⑤⑥⑦,解得 ‎ ‎
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