江苏省扬州市邗江区学年高二下学期期中考试物理试题.docx
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江苏省扬州市邗江区学年高二下学期期中考试物理试题
江苏省扬州市邗江区【最新】高二下学期期中考试物理试题
学校:
___________姓名：
___________班级：
___________考号：
___________
一、单选题
1．如图所示为一交变电流随时间变化的图象，根据图象，下列说法正确的是（）
A．该交变电流的有效值是10A
B．该交变电流的峰值是10A
C．该该交变电流的周期是0.1s
D．该交变电流的频率是10Hz
2．一只矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的图象如图所示，则下列说法中正确的是（）
A．t＝0时刻线圈平面与中性面垂直
B．t＝0.01s时刻Φ的变化率达最大
C．0.02s时刻感应电动势达到最大
D．t＝0.03s时刻Φ的变化率为零
3．两个电流随时间的变化关系如图图甲、乙所示，把它们通入相同的电阻中，则在0.1s内两电阻消耗的电功之比Wa：
Wb等于（ ）
A．1：
B．1：
4
C．1：
2．
D．1：
1
4．阿伏伽德罗常数为NA，水的摩尔质量为M，则质量为m的水所含分子数为（ ）
A．
NA
B．
NA
C．mNA
D．MNA
5．一个密闭容器中装有气体，当温度变化时气体压强增大了（不考虑容器热胀冷缩），则（）
A．密度增大
B．密度减小
C．分子平均动能增大
D．分子平均动能减小
6．关于传感器，下列说法正确的是（ ）
A．所有传感器都是由半导体材料制成的
B．金属材料也可以制成传感器
C．传感器主要是通过感知电压的变化来传递信号的
D．水银温度计是一种传感器
7．输电线路的总电阻为R，发电站输出功率为P，输电电压为U，则用户得到的功率为（ ）
A．PB．P－（
）2·R
C．P－
D．（
）2·R
8．如图所示为真空冶炼炉．炉外有线圈，则真空冶炼炉在工作时，下列说法错误的是（）
A．通过线圈的电流直接流经炉内金属，并使之发热
B．通过线圈的电流是交流电
C．炉内金属中会产生感应电流，这种电流叫涡流
D．炉内金属中会产生涡流，涡流产生的热量使金属熔化
9．如图所示，三个灯泡是相同的，而且耐压足够，电源内阻忽略．当单刀双掷开关S接A时，三个灯亮度相同，那么S接B时（ ）
A．三个灯亮度相同
B．只有丙灯不亮，乙灯最亮
C．甲灯和乙灯亮度相同，丙灯不亮
D．甲灯最亮，丙灯不亮
10．关于晶体和非晶体，下列说法中正确的是（ ）
A．晶体一定有天然的规则外形
B．冰有固定的熔点，一定是晶体
C．晶体的物理性质一定表现为各向异性
D．水晶片和玻璃片都是透明的，故它们都是晶体
11．如图所示，带有活塞的气缸中封闭一定质量的理想气体（不考虑分子势能）．将一个热敏电阻（电阻值随温度升高而减小）置于气缸中，热敏电阻与气缸外的欧姆表连接，气缸和活塞均具有良好的绝热性能，气缸和活塞间摩擦不计．则（ ）
A．若发现欧姆表示数变大，则气缸内气体压强一定减小
B．若发现欧姆表示数变大，则气缸内气体内能一定减小
C．若拉动活塞使气缸内气体体积增大，则欧姆表示数将变小
D．若拉动活塞使气缸内气体体积增大时，则需加一定的力，这说明气体分子间有引力
12．下列说法中不正确的是（ ）
A．已知水的摩尔质量和水分子的质量，可以计算出阿伏伽德罗常数
B．悬浮在液体中的固体微粒越小，在某一瞬间撞击它的液体分子数就越少，布朗运动越明显
C．当两个分子的间距从很远处逐渐减小到很难再靠近的过程中，分子间的作用力先减小后增大，分子势能不断增大
D．一定质量的理想气体，经过等温压缩后，其压强一定增大
13．下图中的四个图象是一定质量的气体，按不同的方法由状态a变到状态b，则反映气体变化过程中从外界吸热的是（ ）
A．
B．
C．
D．
14．如图所示，有一自耦变压器接在稳定的交流电源上，V1、V2为理想电压表。
下列说法中正确的是（ ）
A．若F不动，滑片P向上滑动时，V1示数变大，V2示数变小
B．若F不动，滑片P向上滑动时，灯泡消耗的功率变小
C．若P不动，滑片F向下移动时，V1示数不变，V2示数增大
D．若P不动，滑片F向下移动时，灯泡消耗的功率变小
15．如图所示，理想变压器的原、副线圈的匝数比为2∶1，在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻R，原线圈一侧接有电压为220V的正弦交流电源，设副线圈回路中电阻两端的电压为U，原、副线圈回路中电阻R上消耗的功率之比为k，则（ ）
A．U=110VB．U=440VC．k=
D．k=4
二、多选题
16．下列说法正确的是（ ）
A．热敏电阻是把热量这个热学量转为电阻这个电学量
B．金属热电阻的化学稳定性好，但灵敏度差
C．电熨斗中的双金属片是温度传感器
D．霍尔元件是能够把磁学量磁感应强度转换为电压的传感元件
17．下列说法正确的是（ ）
A．空气的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果
B．悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动
C．彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点
D．质量相同、温度也相同的氢气和氧气，内能相同
18．右图为两分子系统的势能Ep与两分子间距离r的关系曲线．下列说法正确的是
A．当r大于r1时，分子间的作用力表现为引力
B．当r小于r1时，分子间的作用力表现为斥力
C．当r等于r2时，分子间的作用力为零
D．在r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做负功
19．图甲是某燃气炉点火装置的原理图．转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交变电压，并加在一理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为
、
．V为交流电压表．当变压器副线圈电压的瞬时值大于5000V时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体．以下判断正确的是（）
A．电压表的示数等于5V
B．电压表的示数等于
C．实现点火的条件是
D．实现点火的条件是
20．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，负载变化时输入电压不会有大的波动．输出电压通过输电线送给用户，两条输电线总电阻用R0表示．当负载增加时，则（）
A．电压表V1、V2的读数几乎不变
B．电流表A2的读数增大，电流表A1的读数减小
C．电压表V3的读数增大，电流表A2的读数增大
D．电压表V2、V3的读数之差与电流表A2的读数的比值不变
三、填空题
21．如图P—V图像中,一定质量的理想气体从状态a经等温变化到状态b,再经等容变化到状态c．从a→b的过程中,单位体积内的气体分子数目 ______ （选填“增大”、“减小”或“不变”）．状态b和状态c的气体分子热运动速率的统计分布图像如图（b）,则状态c对应的是________（选填“①”或“②”）.
22．关于饱和汽与饱和汽压，气体和液体之间的动态平衡是指汽化和液化同时进行的过程，且进行的速率___，一定温度下的饱和汽压与体积___（选填“有关”、“无关”）。
四、实验题
23．
（1）在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，向容量瓶中加入0.5mL的油酸和一定量的酒精得到500mL的混合溶液，然后用滴管吸取这种溶液，向小量筒中滴入200滴混合溶液，液面正好达到量筒中2mL的刻度，再用滴管取配好的油酸溶液，向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下1滴溶液，在液面上形成油酸薄膜，待油腻稳定后，放在带有正方形坐标格的玻璃板下观察油腻，如图所示，坐标格正方形的大小为2cm、2cm，由图可以估算出油膜的面积是________m2（保留一位有效数字），由此估算出油膜分子的直径是_________m（保留一位有效数字）．
（2）某同学在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，计算出的分子直径明显偏大，可能是由于_________．
A．油酸分子未完全散开
B．油酸中含有大量酒精
C．计算油膜面积时，舍去了所有不足半格的方格
D．求每滴油酸酒精溶液的体积时，2mL的溶液滴数198错计成了200
五、解答题
24．如图所示，某同学制作了一个简单的温度计，一个容器连接横截面积为S的足够长的直管，用一滴水银封闭了一定质量的气体，当温度T0时水银滴停在O点，封闭气体的体积为V0，大气压强不变，不计水银与管壁间的摩擦．
①设上述气体某过程从外界吸热5.0J，内能增加3.5J，求气体对外了多少功？
②若环境温度缓慢变化，求水银滴相对O点移动距离x随封闭气体热力学温度T的变化关系．
25．空调在制冷过程中，室内水蒸气接触蒸发器（铜管）液化成水，经排水管排走，空气中水分越来越少，人会感觉干燥。
某空调工作一段时间后，排出液化水的体积V＝1.0×103cm3。
已知水的密度ρ＝1.0×103kg/m3、摩尔质量M＝1.8×10－2kg/mol，阿伏加德罗常数NA＝6.0×1023mol－1。
试求：
（结果均保留1位有效数字）
（1）该液化水中含有水分子的总数N；
（2）一个水分子的直径d。
26．某发电站的输出功率为P0=100kW，向远处的用户供电．为了使输电线路损失的功率为输出功率的1%，电站采用升压变压器升压后再输电，到达用户后再用降压变压器将电压降为U4=220V，已知输电导线的总电阻R=10Ω．两台变压器均为理想变压器，求：
（1）输电线上通过的电流I．
（2）输电线上的电压损失值U损．
（3）降压变压器原、副线圈的匝数比n3：
n4．
27．如图甲所示，一固定的矩形导体线圈水平放置，线圈的左端接一只小灯泡，线圈所在空间内存在与线圈平面垂直且均匀分布的磁场.已知线圈的匝数n＝100匝、总电阻r＝1.0Ω、所围成矩形的面积S＝0.040m2，小灯泡的电阻R＝9.0Ω，磁感应强度随时间按如图乙所示的规律变化，线圈中产生的感应电动势瞬时值的表达式为e＝nBmS
cos
t，其中Bm为磁感应强度的最大值，T为磁场变化的周期，不计灯丝电阻随温度的变化.求：
（1）线圈中产生感应电动势的最大值；
（2）小灯泡消耗的电功率；
（3）在磁感应强度变化的0～
时间内，通过小灯泡的电荷量.
参考答案
1．B
【解析】
根据图象可知，该交流电的电流的最大值为10A，所以有效值为
，故A错误，B正确；根据图象可知，该交流电的电流的周期为0.20s，频率
，故CD错误．故选B．
【点睛】根据图象可以直接读出电流的最大值和周期，再根据频率与周期的关系求解频率，根据有效值与最大值的关系求解有效值．
2．B
【解析】
由图知t=0时刻磁通量最大，线圈平面应在中性面，故A错误；t=0.01s时刻，磁通量等于零，但Φ的变化率达最大，感应电动势最大，故B正确；t=0.02s时刻，磁通量最大，Φ的变化率为零，产生电动势为零，故C错误；t=0.03s时刻，磁通量等于零，但Φ的变化率达最大，感应电动势最大，故D错误；故选B．
点睛：
本题关键是记住两个特殊位置：
在中性面时磁通量最大，感应电动势最小，电动势方向改变；垂直中性面位置磁通量为零，但电动势最大.
3．C
【解析】
甲图中交变电流的有效值为：
，乙图中交变电流的有效值为：
I′=10A，根据W=Q=I2Rt知，消耗的电功之比为：
Wa：
Wb＝I2：
I′2＝1：
2．故选C．
4．A
【解析】
【详解】
水的物质的量为：
；故质量为m的水所含的分子数为：
N=nNA=
NA；故A正确，BCD错误；
故选A。
5．C
【解析】因不考虑容器热胀冷缩，故气体的体积不变，而气体质量也不变，故密度一定不变；因气体发生的是等容变化，所以要让气体压强增大，只有升高温度，而温度是分子平均动能的标志，物体温度越高，则分子的平均动能越大，ABD错误，C正确；故选C．
6．B
【解析】
传感器材料分半导体材料、陶瓷材料、金属材料和有机材料，所以A错误；金属材料也可以制成传感器，所以B正确；传感器一定是通过非电学量转换成电学量来传递信号的，所以C错误；水银温度计根据热胀冷缩来测量温度，不是传感器，所以D错误；故选B．
点睛：
传感器作为一种将其它形式的信号与电信号之间的转换装置，在我们的日常生活中得到了广泛应用，不同传感器所转换的信号对象不同，我们应就它的具体原理进行分析．
7．B
【解析】
输电线路上的电流由P=UI可得：
，输电线上消耗的功率为：
P耗=I2r=
r，用户得到的功率为：
P用=P-P耗=P-
r，故B正确，ACD错误．故选B．
点睛：
解决本题的关键知道输出功率与输出电压、电流的关系，以及知道输出功率、损耗功率和用户得到的功率之间的关系．
8．A
【解析】
通过线圈的电流是高频交流，故A错误；通过线圈的电流是高频交流电．故B正确；炉内金属中会产生感应电流，这种电流叫涡流，故正确；炉内金属中会产生涡流，由于涡流使金属中的自由电子在涡流产生的电场中在电场力的驱使下高速运动，受到阻碍从而产生热量使金属熔化，故D正确；本题选择错误的，故选A．
9．B
【解析】
【分析】
电容器具有通交隔直的特性，电感有通直阻交的特性，而交流对电阻R没有影响．根据电感和电容的特性进行判断．
【详解】
由题，当单刀双掷开关S接A时，三个灯亮度相同，说明电感L的感抗与电阻R相同，当S接B时，电感L没有感抗，电容器具有隔断直流的作用，而交流与直流对电阻R没有影响，所以丙灯不亮，灯甲亮度不变，乙灯亮度增加，乙灯最亮。
故选B。
【点睛】
本题要抓住电容器与电感的特性：
电容器具有通交流，隔直流，电感具有通直流、阻交流的特性．
10．B
【解析】
试题分析：
单晶体有天然规则外形，多晶体没有规则外形；晶体与非晶体的区别在于晶体有固定熔点，所以A项错误；冰有固定的熔点，B项正确；玻璃没有固定的熔点，所以D项错误；单晶体某一方面各向异性，多晶体各向同性，所以C项错误．
考点：
本题考查了晶体与非晶体
11．B
【解析】
内部气体的压强为
，则气体的压强不变；欧姆表读数变大，说明气体温度降低，根据理想气体状态方程PV/T＝C，体积减小，内能减小，故A错误，B正确；若拉动活塞使气缸内气体体积增大，气体对外界做功，温度降低，故欧姆表读数将变大，故C错误；若拉动活塞使气缸内气体体积增大，则需加一定的力，是克服内外气压差做功，故D错误；故选B．
12．C
【解析】
用水的摩尔质量除以水分子的质量，可以得出阿伏伽德罗常数，选项A正确；悬浮在液体中的固体微粒越小，在某一瞬间撞击它的液体分子数就越少，布朗运动越明显，选项B正确；当两个分子的间距从很远处逐渐减小到很难再靠近的过程中，分子间的作用力先增大后减小，再增大；分子势能先减小后增大，选项C错误；一定质量的理想气体，经过等温压缩后，体积减小，则根据PV＝C可知，其压强一定增大，选项D正确；此题选项不正确的选项，故选C.
13．D
【解析】
试题分析：
A项中体积减小，外界对气体做功，压强变大，气体在做等温变化，温度不变内能不变，根据热力学第一定律
，可以得知Q为负值，气体一定向外界放热，A项错误；B项中体积和压强都在减小，外界对气体做功，根据理想气体状态方程
，温度一定减小，内能减小，
，Q为负值，气体向外放热，B项错误；C项中压强与温度成正比，气体发生等容变化，体积不变，外界做功为零，温度减小，说明内能减小，气体对外界放热，所以C项错误；D项为等温变化，内能不变，压强减小，体积一定增大，气体对外界做功，W为负值，Q一定为正值，气体吸热，所以D项正确．
考点：
本题考查了热力学第一定律和理想气体方程
14．D
【解析】AB、设变压器的输入电压为U1，输出电压为U2；若F不动，根据变压比公式
，输入电压U1不变，即V1示数不变，则输出电压U2也不变；滑片P向上滑动时，电阻R变小，根据闭合电路欧姆定律，干路电流变大，故小灯泡的电流变大，其电压和功率均增加；电阻R的电压
，由于电流增加，故电压
减小，电压表V2读数减小；故AB错误；
CD、若P不动，滑片F向下移动时，输入电压U1不变，根据变压比公式
，由于n2减小，故输出电压U2也减小；根据闭合电路欧姆定律，干路电流变小，故小灯泡的电流变小，灯泡消耗的功率减小，V2的示数也变小；故C错误，D正确；
故选D。
【点睛】本题关键是包含变压器的电路动态分析问题，根据变压比公式分析输出电压的变化，结合串联电路的电压和电流关系特点分析小灯泡的功率变化情况。
15．C
【解析】试题分析：
首先计算出通过副线圈的电流，由变比关系可知原线圈的电流，利用焦耳定律可表示出两个电阻的功率，继而可解的比值k．
由题意知：
副线圈的电流为
，则原线圈的电流为
，原线圈回路中的电阻的功率为
；副线圈回路中的电阻的功率为
，所以
，C正确．
16．BCD
【详解】
A.热敏电阻是把温度这个热学量转换为电阻这个电学量，故A错误；
B.金属热电阻由金属材料制成，其化学稳定性好，但灵敏度差，故B正确；
C.利用双金属片温度传感器，可以控制电熨斗的温度，故C正确；
D.霍尔元件是能够把磁感应强度这一磁学量转换为电压这一电学量的传感器，故D正确；
点睛：
双金属片的特点：
利用不同膨胀系数的金属片做成，当温度升高时，金属片向膨胀系数小的发生弯曲，触点断开；当温度降低时，金属片向膨胀系数大的发生弯曲，触点不断开；调节温度原理根据金属片的在电路中的连接有关；热敏电阻是当温度变化时，导致电阻的阻值发生变化；霍尔元件是能够把磁感应强度这一磁学量转换为电压这一电学量的传感器．
17．AC
【解析】
空气的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果，选项A正确；悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了液体分子的热运动，选项B错误；彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点，选项C正确；质量相同、温度也相同的氢气和氧气，分子平均动能相同，但是分子数不同，则内能不相同，选项D错误；故选AC.
18．BC
【详解】
因为当分子间相互作用力为零时，分子势能最小，从图中可得分子势能最小时，分子间的距离为r2，故当r等于r2时分子间作用力为零，故C正确；当r小于r1时，随着距离的减小，分子势能增大，即减小分子间距离分子力做负功，所以表现为斥力，B正确；当r大于r1时，当r大于r1而小于r2时分子力为斥力，故从当r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做正功，大于r2时分子力为引力，故AD错误；
【点睛】
正确理解分子力、分子势能与分子之间距离的变化关系，注意分子力与分子势能变化的一个临界点为r=r2，注意将分子力与分子之间距离和分子势能与分子之间距离的图象比较进行学习
19．BC
【解析】
试题分析：
根据图乙得到原线圈电压的最大值，根据有效值与最大值的关系求出电压表的示数，当变压器副线圈电压的瞬时值大于5000V时，就会点火，根据电压与线圈匝数比的关系即可求解．
根据图乙得到原线圈电压的最大值为5V，所以电压表的示数为
，A错误B正确；根据
，且
，
得实现点火的条件是
，故C正确D错误．
20．AD
【解析】
试题分析：
由于输入电压不变，所以V1读数不变，则根据
可知，V2读数也不便，所以A正确．由于负载增加，所以并联用电器变多，则并联后总电阻变小，根据闭合电路欧姆定律知A2会变大，而U1I1=U2I2，所以I1也变大，因此B错．根据闭合电路欧姆定律，当I2变大时，由于R0分得电压变大，所以负载得到电压变小，因此V3应减小，所以C错．电压表V2、V3的读数之差与电流表A2的读数的比值为定值电阻R0，因此不变，D正确．
考点：
变压器、闭合电路欧姆定律
点评：
此类题型考察了结合变压器的闭合电路欧姆定律，当外电阻变化时电路中电流及电压是如何变化的
21．减小②
【解析】
由图可知，从a→b的过程中温度不变，气体的压强减小，体积增大，所以单位体积内的分子数目减小；由b到c过程中为等容变化，压强增大，则由理想气体状态方程可知，c点的温度较高，根据气体的分子的运动的统计规律：
中间多，两头少；温度高，则图象的峰值将向速度较大的方向移动；故
；因此状态c对应的是②；
22．相等无关
【详解】
［1］气体和液体之间的动态平衡是指汽化和液化同时进行的过程，且进行的速率相等，这时饱和汽和液体之间就达到了动态平衡；
［2］饱和汽压是物质的一个重要性质，它的大小取决于物质的本性和温度；一定温度下的饱和汽的分子数密度是一定值，相同温度下不同液体的饱和汽压一般是不同的；饱和汽压与温度有关，与体积无关。
23．
（1）
；
（2）AC
【解析】
（1）据题意方格个数为n=50，油膜的面积是为：
S＝50×2cm×2cm＝200cm2＝2×10-2m2
一滴油酸酒精溶液含纯油酸为：
油酸分子的直径为：
（2）计算油酸分子直径的公式是d＝V/S，V是纯油酸的体积，S是油膜的面积．油酸未完全散开，S偏小，故得到的分子直径d将偏大，故A正确；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，则直径将偏小，故B错误；计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，S将偏小，故得到的分子直径将偏大，故C正确；求每滴体积时，lmL的溶液的滴数误多记了2滴，由V0=V/n可知，纯油酸的体积将偏小，则计算得到的分子直径将偏小，故D错误；故选AC．
点睛：
此题中将油分子看做是球体，认为油分子按单层排列；计算油膜面积时，要注意，不到一个格但超过半个格的算一个格，不到半个格的忽略不计.
24．
（1）W=1.5J
（2）
【详解】
①由热力学第一定律有：
△U=Q+W
解得：
W=△U-Q=3.5J-5.0J=-1.5J
即气体对外做功：
W'=-W=1.5J
②气体做等压变化，由盖-吕萨克定律有
解得：
25．
（1）3×1025个；
（2）4×10－10m
【详解】
（1）水的摩尔体积为
水分子数
（2）建立水分子的球体模型有
可得水分子直径
26．
（1）
（2）
（3）
【解析】
（1）根据题意△P=1%P0=1000W
△P=I2R
解得
＝10A
（2）损失的电压为△U=IR=100V
（3）用户的得到的功率为P用=P0-1%P0=U4I4
联立解得
27．
（1）8.0V
（2）2.88W（3）4.0×10－3C
【详解】
（1）由题图乙知，线圈中产生的交变电流的周期T＝π×10－2s，所以：
Em＝nBmS
＝8.0V.
（2）电流的最大值：
，
有效值：
A，
小灯泡消耗的电功率：
P＝I2R＝2.88W.
（3）在0～
时间内，电动势的平均值：
平均电流：
通过灯泡的电荷量：
Q＝
＝4.0×10－3C.
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