物理卷·2018届江苏省仪征中学高二4月月考（2017-04）

物理卷·2018届江苏省仪征中学高二4月月考（2017-04）

江苏省仪征中学2016～2017学年第二学期 高二月考物理试题 ‎ ‎ ‎[考查范围：交流电、传感器、分子动理论、气体]‎ 一、单项选择题（每题只有一个选项正确，将答案填涂在答题卡上．共15分）‎ ‎1．一台电风扇，只有白天有人接近时，电风扇才转动，实现这一功能所需要的传感器为 A．声传感器和温度传感器 B．光照传感器和红外线传感器 B C．温度传感器和触发传感器 D．声传感器和触发传感器 ‎2．一根电阻丝接入100V的直流电路中，在1min内产生的热量为Q，同样的电阻丝接入正弦式交流电路中在2min内产生的热量也为Q，则该交流电路中电压的峰值为 A A．100V　　　　B．141.4V　　 C．70.7V　　 　D．50V ‎3．钳形电流表的结构如图（a）所示．图（a）中电流表的读数为1.2A．图（b）中用同一电缆线绕了3匝，则　 C A．这种电流表能测直流电流，图（b）的读数为2.4A B．这种电流表能测交流电流，图（b）的读数为0.4A C．这种电流表能测交流电流，图（b）的读数为3.6A D．这种电流表既能测直流电流，又能测交流电流，图（b）的读数为3.6A ‎4.如图甲所示为一种自耦变压器的结构示意图．线圈均匀绕在圆环形铁芯上，若AB间输入如图乙所示的交变电压，转动滑动触头P到如图甲中所示位置，在BC间接一个理想交流电压表(图甲中未画出)，则 D A．AB间输入的交流电的电压瞬时值表达式 为u＝220sin 50πt V B．滑动触头P顺时针旋转时，电压表读数变大 C．t＝1×10－2 s时电压表的读数为零 D．BC间输出的电功率为零 ‎5．传统的自行车发电机内部电路如图甲所示，驱动轴一端与自行车车轮相连，另一端连接条形永磁铁，车轮转动过程中，驱动轴带动磁铁在铁芯之间匀速转动，发电机线圈两端产生的交变电压波形如图乙所示．已知波形图中正负尖峰电压分别为Um和－Um．两个相邻正、负尖峰电压所对应的时间差为Δt，发电机线圈匝数为n．以下判断正确的是 D A．该交流电的周期为Δt B．驱动轴转动的角速度ω＝2π/Δt C．线圈电压的有效值U＝Um/2 D．穿过线圈磁通量变化率的最大值 二、多项选择题（每题有两个或两个以上选项正确，将答案填涂在答题卡上。共16分）‎ ‎6．某同学在研究电容、电感对恒定电流与交变电流的影响时，采用了如图所示的电路，其中L1、L2‎ 是两个完全相同的灯泡，已知把开关置于3、4时，电路与交流电源相通，稳定后的两个灯泡发光亮度相同，则该同学在如下操作中能观察到的实验现象是 BD A．当开关置于1、2时，稳定后L1、L2两个灯泡均发光且亮度也相同 B．当开关置于1、2时，稳定后L1发光，L2不亮 C．当开关置于3、4时，稳定后若只增加交流电的频率，两个灯泡的亮度将同时变暗 D．当开关置于3、4瞬间，L2立即发光，而L1亮度慢慢增大 ‎7．如图所示是通过街头变压器降压给用户供电的示意图．输入电压是市区电网的电压，每条输电线的电阻用R0表示．设负载变化时输入电压不变．当负载增多时，则 CD　‎ A．电流表A1的读数变小 B．电流表A2的读数变小 C．电压表V2的读数变小 D．电压表V1、V2的读数之差变大 ‎8．如图所示，理想变压器的原线圈输入电压（V）的交流电，电路中电阻R=10Ω，M是标有“10V、10W"的电动机，其绕线电阻r=1Ω，电动机正常工作．下列说法正确的是　　　ACD A．变压器原、副线圈的匝数比是22:1‎ B．电流表示数是11A C．电动机的机械功率为9W D．变压器的输入功率为20W O F ‎0.3‎ A C B D x/m y/m ‎●‎ ‎●‎ ‎●‎ ‎●‎ ‎9. 如图所示，光滑绝缘水平桌面上直立一个单匝正方形导线框ABCD，线框的边长为L＝0.3m、总电阻为R＝2Ω.在直角坐标系xOy中，有界匀强磁场区域的下边界与x轴重合，上边界满足曲线方程y＝0.3sinx(m)，磁感应强度大小B＝1T，方向垂直于纸面向外．线框在沿x轴正方向的拉力F作用下，以速度v＝10 m/s水平向右做匀速直线运动，直到AD边穿出磁场的过程中，下列说法正确的是　　BD A．当BC边运动到磁场的中心线时，B、C两端电压为3V B．感应电动势的有效值为V C．力F是恒力 D．整个过程中产生的是正弦交变电流 三、选修模块3－3题组（共四组，在答题纸上相应位置作答。每个题组16分，共64分）‎ ‎10．题组一．(选修模块3-3)‎ ‎⑴关于下列四幅图的说法，正确的是 ▲ ‎ 水 单分子油膜 甲 乙 丙 丁 斥力 引力 F r r0‎ O ‎ ‎ A．甲图中估测油酸分子直径时，可把油酸分子简化为球形处理 B．乙图中，显微镜下看到的三颗微粒运动位置连线是它们做布朗运动的轨迹 C．丙图为大量气体分子热运动的速率分布图线，图中两条曲线对应的温度T1大于T2‎ D．丁图中分子间距离为r0时，分子间作用力F最小，分子势能也最小 p T B A p0‎ ‎2p0‎ O T0‎ ‎2T0‎ C ‎⑵一定质量的理想气体压强p与热力学温度T的关系图象如图，AB、‎ BC分别与p轴、T轴平行，气体在状态A时体积为V0，则在状态C时的体积为 ▲ ；从状态A到状态B的过程中，气体分子平均动能 ▲ （填“增大”、“减小”或“不变”），分子分布的密集程度 ▲ （填“增大”、“降低”或“不变”）．‎ ‎⑶某热水袋容积为900ml．请估算装水量为80%时热水袋中水分子的数目（阿伏加德罗常数NA=6×1023mol-1）．‎ 题组一．(选修模块3-3) ‎ A ⑴AD ⑵V0 　不变　　增大 ‎⑶（个）‎ ‎11．题组二．(选修模块3-3) ‎ ‎（1）在下列说法中正确的是　_____▲____‎ A．在分子间距离增大的过程中，分子间的作用力可能增加可能减小 B．当气体膨胀时，气体分子之间的势能减小，因而气体的内能减少 C．布朗运动说明悬浮在液体中花粉颗粒的分子在永不停息地做无规则的热运动 D．给自行车轮胎打气，越来越费力，主要是由于打气过程中分子间斥力逐渐增大，引力逐渐减小的缘故 ‎(2)已知气泡内气体的密度为30g/，平均摩尔质量为1.152g/mol．阿伏加德罗常数 ‎，估算气体分子间距离d=______▲_____m，气泡的体积为1cm3，则气泡内气体分子数为_______▲______个．（结果均保留1位有效数字）‎ ‎（3）一定质量的理想气体，状态从A→B→C→D→A的变化过程可用如图所示的p－V图线描述，其中D→A为等温线，气体在状态A时温度为TA=300K，‎ ‎①求气体在状态C时的温度TC；‎ ‎②将原图改画成P－T图像．‎ T/×100K P/×105Pa ‎0‎ ‎2‎ ‎4‎ ‎6‎ ‎8‎ ‎1‎ ‎2‎ p /×105Pa V/L ‎1‎ ‎2‎ ‎5‎ ‎4‎ ‎2‎ 题组二．(选修模块3-3)‎ ‎（1）A ‎（2）d=4×10-9m 　 n=2×1019个 ‎（3）①C→D过程 所以K ‎ ‎12．题组三．(选修模块3-3)‎ ‎（1）一定质量的理想气体分别在T1、T2温度下发生等温变化，相应的两条等温线如图所示，T2对应的图线上有A、B两点，表示气体的两个状态．则 ▲ ．‎ A．温度为T1时气体分子的平均动能比T2时大 B．A到B的过程中，气体内能增加 C．A到B的过程中，单位体积内的气体分子数增多 D．A到B的过程中，气体分子单位时间内对器壁单 位面积上的碰撞次数减少 ‎（2）在“用油膜法估测分子大小”的实验中，已知实验室中使用的酒精油酸溶液的浓度为A，N滴溶液的总体积为V．在浅盘中的水面上均匀撒上痱子粉，将一滴溶液滴在水面上，待油膜稳定后，在带有边长为a的正方形小格的玻璃板上描出油膜的轮廓(如图所示)，测得油膜占有的正方形小格个数为X．‎ ‎①用以上字母表示一滴酒精油酸溶液中的纯油酸的体积为 ‎ 　▲　 ．‎ ‎②油酸分子直径约为 　▲　 ．‎ ‎（3）有一个导热性能良好的气缸，用轻质活塞密封了一定质量的气体，活塞用轻绳悬挂在天花板上，如图所示．气缸的质量为M，活塞可以在缸内无摩擦滑动，活塞的面积为S，活塞与缸底距离为h，大气压强恒为p0，此时环境温度为T．若已知环境温度升高时，气缸缓慢移动距离d 后再次处于静止，则在此过程中密闭气体的温度升高了多少？‎ 题组三(选修模块3-3)‎ ‎（1）D　　　　（2） ， d = 　（3） ‎ ‎13．题组四.(选修模块3-3)‎ o ‎1‎ ‎2‎ ‎(1) 一定质量的理想气体经历一个等容过程从状态1变化到状态2．在这两个状态下，各速率区间的气体分子数n占总分子数N的百分率（×100%）与分子速率v之间的关系分别如图中1、2所示．下列说法中正确的是 BD 　　‎ A．气体在状态1时温度较高 B．气体经历的是等容升压过程 C．每一个气体分子的动能都增大 D．该理想气体的内能一定增大 ‎（2）如图所示，一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再由状态B变化到状态C，已知状态A的温度为300K，则由状态A变化到状态B的过程中，气体的内能 ▲ ‎ ‎（填“增大”、“减小”或“不变”）；B、C两状态气体的内能分别为UB和UC，则UB　▲　UC（填“大于”、“等于”或“小于”）．‎ ‎（3）如图所示，一密闭容器内贮有一定质量的气体，不导热的光滑活塞将容器分隔成左右两部分．开始时，两部分气体的体积、温度和压强都相同，均为V0=15L，T0=300K和p0=Pa．将右侧气体加热，而左侧仍保持原来温度，平衡时测得左侧气体的压强为p=Pa，求：‎ ‎①左侧气体的体积；‎ ‎②右侧气体的温度．‎ 题组四(选修模块3-3)‎ ‎（1）BD （2）增大 等于 ‎（3）①对左侧气体，由玻意耳定律得：   ‎ 所以左侧气体体积 ‎ ‎②对右侧气体，体积为 ‎ 压强与左侧相同，均为p， ‎ 由理想气体状态方程，得： 由①解得：T=600K ‎ 四、计算题(10分＋15分，共25分)‎ ‎14．如图所示，一个变压器(可视为理想变压器)的原线圈接在220V的市电上，向额定电压为1.8×104V的霓虹灯供电，使它正常发光．为了安全，需在原线圈回路中接入熔断器，使副线圈电路中电流超过11mA时，熔丝就熔断．‎ ‎（1）熔丝的熔断电流是多大?　　0.9A ‎（2）当副线圈电路中电流为10mA时．变压器的输入功率是多大? 180W ‎ ‎ ‎15. 如图甲所示，长、宽分别为L1=0.3m、L2=0.1m的矩形金属线框位于竖直平面内，其匝数为n=100，总电阻为r=1，可绕其竖直中心轴O1O2转动．线框的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环C、D(集流环)焊接在一起，并通过电刷和阻值为2的定值电阻R相连．线框所在空间有水平向右均匀分布的磁场，磁感应强度B的大小随时间t的变化关系如图乙所示．在0～时间内，线框保持静止，且线框平面和磁场垂直；时刻以后线框在外力的驱动下开始绕其竖直中心轴以角速度匀速转动，求（运算结果中可保留π）：‎ ‎(1)0～时间内通过电阻R的电流大小；‎ ‎(2)线框匀速转动后，在转动一周的过程中电流通过电阻R产生的热量；‎ O B/T ‎0.02‎ t/s 乙 ‎0.01‎ ‎(3)求在～时间内，通过电阻R的电荷量为多少？‎ 时刻穿过线圈的磁通量的变化率是多大？‎ 解析：(1) 0～时间内，线框中的感应电动势 ‎ E＝n＝ （2分）‎ 根据闭合电路欧姆定律可知，通过电阻R的电流 I＝＝， （2分）‎ ‎ (2)线框产生感应电动势的最大值 Em＝nB1L1L2ω （1分）‎ 感应电动势的有效值E＝nB1L1L2ω （1分）‎ 通过电阻R的电流的有效值I＝ （1分）‎ 线框转动一周所需的时间t＝ （1分）‎ 此过程中，电阻R产生的热量 Q＝I2Rt＝πRω2= （1分）‎ ‎(3) ～时间内，线圈从图示位置转过600，‎ ‎， （1分）‎ 平均感应电动势＝，平均感应电流＝‎ 通过电阻R的电荷量q＝＝ ； （2分）‎ 从图示位置开始转动，产生的交流电瞬时值表达式为： （1分）‎ 时刻，线圈运动的时间， 代入上式得， （1分） ‎ 又，所以 （1分） ‎ 选择题：B、A、C、D、D ； BD、 CD 、 ACD 、 BD 三、选修模块3－3题组（共四组，在答题纸上相应位置作答）‎ ‎10．（1）AD　　（2）V0 、 不变 、　 增大 ‎ ‎（3）‎ ‎（个）‎ ‎11．（1）A 　　（2） 4×10-9 m　、 2×1019 个　　 ‎ ‎ ‎ ‎12．（1）D 　　（2）　、 ‎ ‎（3） ‎ ‎13．（1）BD （2）增大　、 等于 ‎（3） ①对左侧气体，由玻意耳定律得： ，得   ‎ ‎ ‎ ‎②对右侧气体，体积为 ‎ 压强与左侧相同，均为p， ‎ 由理想气体状态方程，得： 解得：T=600K ‎ ‎　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ 四、计算题 ‎0～时间内，E＝n＝ ‎ 根据闭合电路欧姆定律可知，通过电阻R的电流I＝ （4分）‎ ‎ ‎ ‎（2）线框产生感应电动势的最大值 Em＝nB1L1L2ω=3π(V) ‎ 感应电动势的有效值E＝ ‎ 通过电阻R的电流的有效值I＝ ‎ 线框转动一周所需的时间t＝=0.04s ‎ 此过程中，电阻R产生的热量Q＝I2Rt＝ (5分) ‎ ‎（3）～时间内，线圈从图示位置转过600，‎ ‎， ‎ 通过电阻R的电荷量q＝＝ ； ‎ 从图示位置开始转动，产生的交流电瞬时值表达式为： ‎ 时刻，线圈运动的时间， 代入上式得， ‎ 又，所以 (6分)‎ ‎15.（1）‎ ‎14．（1）　　　　　　　　　　　　　　　（2）‎ ‎0.9A (5分) 180W(5分)‎ ‎　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ ‎ ‎