河北省保定唐县第一中学2020学年高二物理3月月考试题（含解析）

河北省保定唐县第一中学2020学年高二物理3月月考试题（含解析）

唐县第一中学2020学年第二学期3月份月考 ‎ 高二物理试题 一、选择题：（本题共 14 小题，每小题 4 分，共 56 分。在每小题给出的四个选项中，第 1～10题单选，第 11～14 题多选。全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分。）‎ ‎1.关于分子热运动和温度，下列说法正确的是 A. 分子的平均动能越大，物体的温度越高 B. 波涛汹涌的海水上下翻腾，说明水分子热运动剧烈 C. 水凝结成冰，表明水分子的热运动已停止 D. 运动快的分子温度高，运动慢的分子温度低 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 温度是分子平均动能的标志，物体的温度越高，分子热运动越剧烈，分子平均动能越大；分子永不信息地在做无规则运动；温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子平均动能越大；根据分子动理论进行分析。‎ ‎【详解】A、温度是分子平均动能的标志，物体的温度越高，分子热运动越剧烈，分子平均动能越大，故A正确；‎ B、液体上下翻滚是宏观运动，而分子热运动是微观现象，二者不是一回事。故B错误；‎ C、分子热运动永不信息，水凝结成冰，但分子热运动没有停止，故C错误。‎ D、温度是分子平均动能的标志，温度高的分子平均动能，必定比温度低的分子平均动能大，但由于分子的热运动是无规则的，不是每个分子动能都比低温的分子动能都大，故D错误。‎ 故选：A。‎ ‎【点睛】本题的难点在于对于热力学第一定律和第二定律的理解。对于公式△E=W+Q ‎，确定各物理量的符号是解题的关键。‎ ‎2.关于布朗运动，下列叙述正确的是( )‎ A. 布朗运动就是液体分子的无规则运动 B. 布朗运动就是固体分子的无规则运动 C. 布朗运动说明液体分子在做无规则运动 D. 布朗运动说明固体分子在做无规则运动 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】液体中悬浮微粒的无规则运动称为布朗运动，布朗运动就是液体分子的无规则运动的反映，故C正确，ABD错误。‎ ‎3.一定质量的气体温度不变时，体积减小，压强增大，说明　　‎ A. 气体分子的平均动能增大 B. 气体分子的平均动能减小 C. 每秒撞击单位面积器壁的分子数增多 D. 每秒撞击单位面积器壁的分子数减少 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：温度不变，说明气体的分子平均动能不变，A、B选项错误；体积减小，说明气体在单位体积内的分子数增加；而压强增大说明气体分子在单位时间内对单位面积的容器壁的碰撞次数增加，所以C选项正确而D选项错误。‎ 考点：本题考查对气体参量的微观解释理解。‎ ‎4.关于两个分子之间的相互作用力，下列判断正确的是 A. 两分子处于平衡位置时，分子间没有引力和斥力 B. 两分子处于平衡位置时，分子间的引力和斥力大小相等 C. 两分子间距离减小时，分子间的引力增大斥力减小 D. 两分子间距离增大时，分子间的引力减小斥力增大 ‎【答案】B ‎【解析】‎ A项：分子间同时存在引力和斥力，故A错误；‎ B项：在平衡位置时，引力和斥力大小相等，故B正确；‎ C项：随着间距减小，引力和斥力都变大，故C错误；‎ D项：随着间距增加，引力和斥力都变小，故D错误。‎ 点晴：此题主要知识点是分子间作用力及其与分子间距的关系，随着间距减小，引力和斥力都变大，但斥力增大更快，随着间距增加，引力和斥力都变小，但斥力减小更快。‎ ‎5.关于内能，下列说法正确的是( )‎ A. 物体的内能是物体动能和势能的总和 B. 物体的内能是物体内所有分子平均动能和分子势能的总和 C. 温度高的物体一定比温度低的物体内能大 D. 内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能可能相同 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】物体的动能和势能的总和叫做机械能，故A错误；内能是物体内部所有分子无规则运动的分子动能和分子势能的总和，故B错误；物体内能由物质的量、物体温度与物体体积决定，温度高的物体不一定比温度低的物体内能大，故C错误；物体的内能与物质的量、温度、体积以及物态有关，内能不同的物体，它们的温度可能相等，即分子热运动的平均动能可能相同，故D正确。‎ ‎6.如图所示，一定质量的理想气体，从图示 A 状态开始，经历了 B、C 状态，最后到 D 状态，下列判断中正确的是( )‎ A. A→B 温度升高，压强变大 B. B→C 体积不变，压强不变 C. B→C 体积不变，压强变小 D. C→D 体积变小，压强变小 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】由图象可知，由A→B过程中，温度升高体积变大，体积与热力学温度成正比，由，可知，气体压强不变，是等压变化，故A错误；由图象可知，在B→C过程中，气体体积不变温度降低，由可知，气体压强变小，故B错误，C正确；由图象可知，在C→D过程中，气体温度不变体积减小，由可知，压强变大，故D错误。‎ ‎7.交变电源与电阻 R、交流电压表按图 1 所示的方式连接，R=10Ω．交变电源产生正弦式电流，图 2 是电源输出电压的 u-t 图象。交流电压表的示数是 10.0V．则( )‎ A. R 电压的有效值为 10.0V，频率为 100Hz B. R 电压的峰值为 10.0V，频率为 50Hz C. 通过 R 的电流有效值为 ‎1.0A，频率为 100Hz D. 通过 R 的电流峰值为 ‎1.4A，频率为 50Hz ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】交流电压表的示数是有效值，所以R 电压的有效值为 10.0V，电压的峰值：，由图2所示图线可知，电流的周期：T=0.02s，频率：，故AB错误；由欧姆定律可知，通过电阻R的有效值：，电流的峰值：，由图2所示图线可知，电流的周期：T=0.02s，频率：，故C错误，D正确。‎ ‎8.一理想变压器原、副线圈匝数比n1：n2=11：5．原线圈与正弦交变电源连接，输入电压为220V．副线圈仅接一个10Ω的电阻。则（　　）‎ A. 变压器的输出电压为100V B. 流过电阻的电流是‎22A C. 原线圈中的电流是‎22A D. 变压器的输入功率是 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 由图可读出最大值，周期，电表的示数为有效值，由输入功率等于输出功率可求得输入功率。‎ ‎【详解】根据变压器的变压规律：，求得U2=U1=100V，选项A正确；流过电阻的电流I2==‎10A，故选项B错误；由P1=P2可求得原线圈的电流，故选项C错误；变压器的输入功率为原线圈的功率：P1=U1I1=220×W=1×103W，故选项D正确。故选AD。‎ ‎【点睛】此题考查交流电的图象及表达式，明确输入功率等于输出功率，电表的示数为有效值。还涉及到变压器的原理、功率公式等问题，只要正确应用公式应该不难。‎ ‎9.如图甲，R0为定值电阻，两金属圆环固定在同一绝缘平面内。左端连接在一周期为T0的正弦交流电源上，经二极管整流后，通过R0的电流i始终向左，其大小按图乙所示规律变化。规定内圆环a端电势高于b端时，间的电压为uab正，下列uab-t图像可能正确的是 i ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：由图乙可知，电流为周期性变化的电流，故只需分析0.5T0内的感应电流即可；通过分析电流的变化明确磁场的变化，根据楞次定律即可得出电动势的图象．‎ 解：在第一个0.25T0‎ 时间内，通过大圆环的电流为顺时针增加的，由楞次定律可判断内球内a端电势高于b端，因电流的变化率逐渐减小故内环的电动势逐渐减小，同理可知，在0.25T0～0.5T0时间内，通过大圆环的电流为瞬时针逐渐减小；则由楞次定律可知，a环内电势低于b端，因电流的变化率逐渐变大，故内环的电动势变大；故只有C正确；‎ 故选：C．‎ ‎【点评】本题考查楞次定律的应用，要注意明确楞次定律解题的基本步骤，正确掌握并理解“增反减同”的意义，并能正确应用；同时解题时要正确审题，明确题意，不要被复杂的电路图所迷或！‎ ‎【此处有视频，请去附件查看】‎ ‎10.如图所示，两块水平放置的金属板距离为d，用导线、电键K与一个n匝的线圈连接，线圈置于方向竖直向上的变化磁场B中．两板间放一台小压力传感器，压力传感器上表面静止放置一个质量为m、电量为＋q的小球．K断开时传感器上有示数，K闭合时传感器上恰好无示数．则线圈中的磁场B的变化情况和磁通量变化率分别是(　　)‎ A. 正在增加,‎ B. 正在增加，‎ C. 正在减弱，‎ D. 正在减弱，‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ 当k断开时，两极板间没有电场线，此时重力等于支持力，当k闭合时支持力为重力的一半，由此可知可知磁通量的变化率为，由楞次定律可知磁场正在加强，B对；‎ ‎11. 如图为某人在旅游途中对同一密封的小包装食品拍摄的两张照片，甲图摄于海拔‎500m、气温为‎18℃‎的环境下，乙图摄于海拔‎3200m、气温为‎10℃‎环境下.下列说法中正确的是 A. 甲图中小包内气体压强小于乙图小包内气体的压强 B. 甲图中小包内气体压强大于乙图小包内气体的压强 C. 甲图中小包内气体分子间的引力和斥力都比乙图中大 D. 甲图中小包内气体分子的平均动能大于乙图中小包内气体分子的平均动能 ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ 根据高度知甲图中小包内气体的压强大于乙图小包内气体的压强，A错误、B正确；甲图中的距离比乙图的小，气体分子间的引力和斥力关系知，C正确；甲图中的温度比乙图的小可知D正确。‎ ‎12.如图所示为某中学教学区供电示意图，供电部门通过理想变压器原线圈A、B端送电，虚线框内表示教学区内各教室的照明电路。已知变压器副线圈C、D两端距教学区输入端E、F距离较远，电路之间输电线电阻不能忽略，设定A、B端输入电压一定，则以下说法正确的是( )‎ A. 如果教学区同时使用的电灯减少，A、B端输入功率减小 B. C、D端电压一定为220 V C. E、F端电压一定为220 V D. 教学区内同时使用的电灯越多，E、F端输入电压越低 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】如果教学区同时使用的电灯减少，变压器的输出电压由输入的电压和变压器的匝数比决定，由于输入电压和变压器的匝数比都不变，所以输出电压也不变，副线圈的电阻增大，所以总的电流变小，所以输出功率减小，A、B端输入电功率减小，故A正确；根据题意无法确定C、D端电压和E、F端电压，故BC错误；教学区内同时使用的电灯越多，副线圈的电阻减小，副线圈电压不变，电流变大，所以E、F端输入电压越低，故D正确。‎ ‎13.边长为L的正方形闭合线圈共n匝，在磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω绕垂直于磁感线并在线圈平面内的轴匀速转动，要使线圈中的感应电流增大1倍，下列措施可采用的是(　　)‎ A. 只将角速度ω增大1倍 B. 只将线圈边长L增大至‎2L C. 只将线圈匝数增加至2n D. 只将磁感应强度增至2B ‎【答案】ABD ‎【解析】‎ ‎【详解】线圈在匀强磁场中绕垂直磁感线的轴匀速转动，产生正弦式交变电流，最大电动势为： Em=NBSω=nBL2ω，故感应电动势的有效值为：，根据欧姆定律，感应电流的有效值为：，其中。只将角速度ω增大1倍，即原来的2倍，感应电流增大1倍，故A正确；只将线圈边长L增大至‎2L，电阻增加为2倍，感应电流增加为2倍，故B正确；只将线圈匝数增加至2n，电阻R也增加为2倍，感应电流不变，故C错误；只将磁感应强度增至2B，感应电动势增加为2倍，感应电流增加为2倍，故D正确。‎ ‎14.图示电路中，变压器为理想变压器，a、b接在电压有效值不变的交流电源两端，R0为定值电阻，R为滑动变阻器．现将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一个位置，观察到电流表A1的示数增大了‎0.2 A，电流表A2的示数增大了‎0.8 A．则下列说法正确的是(　　)‎ A. 电压表V3示数减小 B. 电压表V1、V2示数均增大 C. 该变压器起降压作用 D. 变阻器滑片是沿d→c的方向滑动 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】观察到电流表A1的示数增大了‎0.2A，电流表A2的示数增大了‎0.8A，即副线圈电流增大，由于a、b接在电压有效值不变的交流电流两端，匝数比不变，所以副线圈电压不变，即V1，V2示数不变，根据欧姆定律得负载电阻减小，所以变阻器滑片是沿c→d的方向滑动，故BD错误；由于电流表A2的示数增大，所以R0两端电压增大，所以滑动变阻器R两端电压减小，即电压表V3示数减小，故A正确；观察到电流表A1的示数增大了‎0.2A，电流表A2的示数增大了‎0.8A，即原线圈电流增大量小于副线圈电流增大量，根据电流与匝数成反比，所以该变压器起降压作用，故C正确。‎ 二、实验题：（共1题，16题6分，共6分。）‎ ‎15.利用“油膜法估测油酸分子的大小”实验，体现了构建分子模型的物理思想，也体现了通过对宏观量的测量，来实现对微观量间接测量的方法。该实验简要步骤如下：‎ A．用注射器吸入一定体积事先配置好的油酸酒精溶液，再均匀地滴出，记下滴出的滴数，算出一滴油酸酒精溶液的体积V0‎ B．用注射器将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油滴散开、油膜形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将薄膜形状描画在玻璃板上 C．用浅盘装入约‎2 cm深的水，然后把滑石粉均匀地撒在水面上 D. 将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，用数学方法估算出油膜的面积S E．根据油酸酒精溶液的浓度和一滴油酸酒精溶液的体积V0，算出一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V F．利用测定数据求出薄膜厚度d，即为油酸分子的大小　‎ ‎（1）上述实验步骤中B、C、D的顺序不合理，请重新对这三个步骤排序：____；‎ ‎（2）利用实验步骤中测出的数据，可得油酸分子直径d=_______。‎ ‎【答案】 (1). （1） CBD； (2). （2）V/S ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 过量筒测出N滴油酸酒精溶液的体积，然后将此溶液1滴在有痱子粉的浅盘里的水面上，等待形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔描绘出油酸膜的形状，将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，按不足半个舍去，多于半个的算一个，统计出油酸薄膜的面积。则用此溶液的体积除以其的面积，恰好就是油酸分子的直径。‎ ‎【详解】（1）实验中要先用浅盘装入约‎2cm深的水，然后把滑石粉均匀地撒在水面上，然后再用注射器将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油滴散开、油膜形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将薄膜形状描画在玻璃板上；最后将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，用数学方法估算出油膜的面积S，故正确顺序应为CBD；‎ ‎（2）酒精油酸溶液中油酸的体积为V，而酒精油酸溶液在水面上形成的油酸薄膜轮廓面积S，所以油酸分子直径为；‎ 故答案为：：（1）CBD （2）。‎ ‎【点睛】本题考查“用单分子油膜估测分子大小”实验的实验步骤和数据处理，注意准确掌握实验的原理及操作注意事项。‎ 四、计算题：（共3题，其中16题12分，17题13分，18题13分，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，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。）‎ ‎16.如图甲为小型旋转电枢式交流发电机原理图．其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，线圈的匝数n＝100，电阻r＝10 Ω，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R＝90Ω，与R并联的交流电压表为理想电表．在t＝0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按图乙所示正弦规律变化．求：‎ ‎(1)交流发电机产生的电动势最大值；‎ ‎(2)电路中电压表的示数；‎ ‎(3)R上的热功率．‎ ‎【答案】（1） （2） （3）‎ ‎【解析】‎ ‎(1)交流发电机产生电动势的最大值：Em＝nBSω，‎ 而Φm＝BS，ω＝，所以.‎ 由Φ－t图线可知：Φm＝2.0×10－2 Wb，‎ T＝6.28×10－2s，所以Em＝200 V.‎ ‎(2)电动势有效值E＝＝100V，‎ ‎(3)R上的功率为： .‎ 点睛：本题考查了交流电的峰值和有效值、周期和频率的关系，知道正弦交变电流电压的最大值是有效值的倍．记住求电量用电动势的平均值，求热量用有效值．‎ ‎17.某村在较远的地方建立了一座小型水电站，发电机的输出功率为100 kW，输出电压为500 V，输电导线的总电阻为10 Ω，导线上损耗的电功率为4 kW，该村的用电电压是220 V。‎ ‎(1)输电电路如图所示，求升压、降压变压器的原、副线圈的匝数比；‎ ‎(2)如果该村某工厂用电功率为60 kW，则该村还可以装“220 V　40 W”的电灯多少盏？‎ ‎【答案】(1)1∶10；　240∶11；　(2)900盏；‎ ‎【解析】‎ ‎（1）根据如图所示输电线路，设高压输电线电流I2，输电电压为U2，由题意可知：P损=I22r；‎ 所以有：‎ 而 根据电流与匝数成反比，则有： ‎ U3=U2﹣I2R线=（500×10﹣40×10）V=4600 V 根据电压与匝数成正比，则：‎ ‎（2）据降压变压器输入功率等于输出功率有：P3=P4=200﹣16=184 kW；‎ 灯可以消耗的功率是：P灯=104kW；‎ 所以还可装灯的盏数为： 盏；‎ ‎18.（10分）如图，一固定的竖直气缸有一大一小两个同轴圆筒组成，两圆筒中各有一个活塞，已知大活塞的质量为，横截面积为，小活塞的质量为，横截面积为；两活塞用刚性轻杆连接，间距保持为，气缸外大气压强为，温度为。初始时大活塞与大圆筒底部相距，两活塞间封闭气体的温度为，现气缸内气体温度缓慢下降，活塞缓慢下移，忽略两活塞与气缸壁之间的摩擦，重力加速度取，求 ‎（i）在大活塞与大圆筒底部接触前瞬间，缸内封闭气体的温度；‎ ‎（ii）缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时，缸内封闭气体的压强。‎ ‎【答案】（i）（ii）‎ ‎【解析】‎ 试题分析：（1）大活塞与大圆筒底部接触前气体发生等压变化，‎ 气体的状态参量：V1=（l﹣）s2+s1=（40﹣）×40+×80=‎2400cm3，‎ T1=495K，V2=s‎2l=40×40=‎1600cm3，‎ 由盖吕萨克定律得：=，即：=，解得：T2=330K；‎ ‎（2）大活塞与大圆筒底部接触后到气缸内气体与气缸外气体温度相等过程中气体发生等容变化，‎ 大活塞刚刚与大圆筒底部接触时，由平衡条件得：pS1+p2S2+（m1+m2）g=p2S1+pS2，‎ 代入数据解得：p2=1.1×105Pa，‎ T2=330K，T3=T=303K，‎ 由查理定律得：=，‎ 即：=，‎ 解得：p3=1.01×105Pa；‎ 答：（1）在大活塞与大圆筒底部接触前的瞬间，缸内封闭气体的温度为330K；‎ ‎（2）缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时，缸内封闭气体的压强为1.01×105PA． ‎