山东省枣庄第八中学南校区2017-2018学年高二下学期4月月考物理试题 含解析 精品

山东省枣庄市第八中学南校区2017-2018学年高二4月月考
物理试题
一、选择题
1. 电阻为的矩形线圈绕垂直于磁场方向的轴在匀强磁场中匀速转动，产生的交变电动势随时间变化的图象如图所示。

现把交流电加在电阻为的电热丝上，下列判断正确的是（）
A. 线圈转动的角速度
B. 在t=0.01s时刻,穿过线圈的磁通量最大
C. 电热丝两端的电压
D. 电热丝此时的发热功率P=1800W
【答案】D
【解析】A、由题图可以看出该交变电流的周期T=0.02s，则角速度
，故A错误；
B、t=0.01s时刻，电压达到最大，则此时磁通量变化率最大，磁通量为零，故B错误；
C、电热线两端电压为路端电压，故C错误；
D、根据电功率公式，故D正确；
故选D。

【点睛】磁通量最大时电动势为零，磁通量为零时电动势最大，由图读出电动势的最大值，读出周期，求出有效值，根据功率的公式求出电热丝的发热功率。

2. 某正弦交流电通过一阻值为的电阻，2s内产生的电热为40J，则（）
A. 此交流电的电流强度的有效值为1A，最大值为
B. 此交流电的电流强度的有效值为，最大值为4A
C. 电阻两端的交流电电压的有效值为、最大值为40V
D. 电阻两端的交流电电压的有效值为40V，最大值为
【答案】A
【解析】由Q=I2Rt得：，最大值为A，则A正确，B错误；电压最大值为
×20=20V，有效值为20V，则CD错误，故选A.
3. 一理想变压器原、副线圈匝数比为，原线圈中接有定值电阻R，副线圈中并联有两个阻值也为R的定值电阻，如图所示，原线圈接有电压为U的交流电源，则副线圈的输出电压为（）
A. U/2
B. U/3
C. 2U/3
D. U/4
【答案】B
【解析】设原线圈中电流为I，则根据电流之比等于线圈匝数的反比可知，副线圈中电流为2I；则可知原线圈R两端的电压；副线圈的输出电压；
根据变压器电压之比与线圈匝数关系可知：；根据电路规律可知，；联立以上各式解得：，故B正确，ACD错误；
故选C。

4. 下列说法正确的是（）
A. 布朗运动的无规则性反映了液体分子运动的无规则性
B. 悬浮在液体中的固体小颗粒越大，则其所作的布朗运动就越剧烈
C. 物体的温度为时，物体的分子平均动能为零
D. 布朗运动的剧烈程度与温度有关，所以布朗运动也叫热运动
【答案】A
【解析】试题分析：布朗运动的无规则性反映了液体分子运动的无规则性，选项A正确；悬浮在液体中的固体小颗粒越小，则其所作的布朗运动就越剧烈，选项B错误；无论物体的温度为多少，物体的分子平均动能永远不为零，选项C错误；布朗运动的剧烈程度与温度有关，但是布朗运动不是分子运动，所以不也叫热运动，选项D错误；故选A．
考点：布朗运动
【名师点睛】解答此题要知道：布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，不是分子的无规则运动，形成的原因是由于液体分子对悬浮微粒无规则撞击引起的．液体温度越高颗粒越小，布朗运动越激烈。

5. 如图所示，一圆筒形汽车静置于地面上，汽缸筒的质量为M，活塞（连同手柄）的质量为m，汽缸内部的横截面积为S。

大气压强为，现用手握住活塞手柄缓慢向上提，不计汽缸内气体的重量及活塞与汽缸壁间的摩擦，若将汽缸刚提离地面时汽缸内气体的压强为p、手对活塞手柄竖直向上的作用力为F，则（）
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】对整体，对汽缸，解得，故C正确，ABD错误；故选C。

6. 某发电厂原来用11kV的交流电压输电，后来改用升压变压器将电压升高到220kV输电，输送的电功率都是P，若输电线路的电阻为R，则下列说法中正确的是（）
A. 根据公式I=U/R，提高电压后输电线上的电流增为原来的20倍
B. 根据公式I=P/U，提高电压后输电线上的电流降为原来的1/20
C. 根据公式，提高电压后输电线上的功率损耗将增大为原来的400倍
D. 若要使输电线损失的功率不变，可将输电线的直径减小为原来的1/20
【答案】BD
【解析】A、I是输电线中的电流，R是输电线的电阻，但是U不是输电线上损失的电压，而是总的输送电压，所以不能用计算输电线中的电流，在运用欧姆定律时，应对
应同一部分导体，故A错误；
B、因为输送功率一定，由可知，当输送的电压增为原来的20倍时，电流减为原来的，故B正确；
CD、R是输电线的电阻，而U是输送的总电压，R与U不对应，所以是错误的，输电线上损失的功率一般用计算，不易出错，从B项中已经知道电流减为原来的，若不变，则输电线的电阻可增为原来的400倍，根据，在电阻率、长度不变的条件下，那么导线的横截面积可减小为原来的，即导线的直径减为原来的，故C错误，D 正确；
故选BD。

7. 如图所示，理想变压器原线圈接有交流电源，当副线圈上的滑片P处于图示位置时，灯泡L能发光。

要使灯泡变亮，可以采取的方法有（）
A. 增大交流电源的频率
B. 增大交流电源的电压
C. 向下滑动P
D. 减小电容器C的电容
【答案】AB
【解析】电容器具有通高频阻低频的特点，故增大交流电源的频率，可使通过灯泡的电流增大，A正确；根据可知增大交流电源的电压，副线圈两端的电压增大，灯泡变亮，B 正确；向下滑动P，副线圈匝数减小，根据可知副线圈两端电压减小，灯泡变暗，C 错误；根据可知减小电容，容抗增加，通过小灯泡的电流减小，灯泡变暗，D错误．
8. 下图是小型交流发电机的示意图，在匀强磁场中，一只矩形金属线圈绕与磁场方向垂直的轴匀速转动，产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图所示，发电机线圈内阻为，外接一只电阻为的灯泡，不计电路的其他电阻，则（）
A. t=0时刻线圈平面与中性面平行
B. 每秒钟内电流方向改变100次
C. 灯泡两端的电压为22V
D. 时间内通过灯泡的电荷量为0
【答案】AB
【解析】A、从图象可知t=0时刻电动势为零，所以金属线圈是从旋转至中性面时开始计时，故A正确；
B、因交流电的周期是0.02s，因一个周期内电流的方向改变两次，所以每秒内电流方向改变100次，故B正确；
C、发电机电压的最大值是31.1V，所以电压的有效值是：，灯泡两端的电压为
，故C错误；
D、内磁通量的变化不为零，所以通过灯泡的电荷量不为零，故D错误。

故选AB。

【点睛】当线框经过中性面时通过线圈的磁通量最大．感应电动势最小为零．由题图乙可知交流电电动势的周期，即可求解角速度．线框每转一周，电流方向改变两次。

9. 已知某气体的摩尔体积为22.4L/mol，摩尔质量为18g/mol，阿伏加德罗常数为
，由以上数据可以估算出这种气体（）
A. 每个分子的质量
B. 每个分子的体积
C. 每个分子占据的空间
D. 分子之间的平均距离
【答案】ACD
【解析】由可估算出每个气体分子的质量，由于气体分子间距较大，由求得的是平均一个分子占据的空间而不是一个分子的体积，由可求出分子之间的平均距离，故ACD正确，B错误；
故选ACD。

【点睛】已知摩尔质量和阿伏伽德罗常量，两者之比可求得分子质量；建立模型，可求得每个分子占据的空间；由体积公式即可求得分子之间的平均距离。

10. 某气体的摩尔质量为M ，摩尔体积为V ，密度为，每个分子的质量和体积分别为m 和，
则阿伏加德罗常数可表示为（ ）
A.
B.
C.
D.
【答案】BC
【解析】试题分析：气体分子间有间距，所以分子的体积并不是所占空间的体积，故A 错误．ρV 0不是每个分子的质量，ρV 为气体的摩尔质量M ，再除以每个分子的质量m 为N A ，故B C 正确．ρV 0不是每个分子的质量，故D 错误．故选BC ． 考点：阿伏加德罗常数的计算
11. 如图为两分子系统的势能与两分子间距离的关系曲线。

下列说法正确的是（ ）
A. 当等于时，分子间作用力为零
B. 当等于时，分子间作用力为零
C. 当在到之间时，分子间表现为引力
D. 当从逐渐增大时，分子间作用力先增大后减小 【答案】BD
【解析】A 、从分子势能图象可知，当时，分子间表现为斥力，当
时，表现为
引力，故A 错误； B 、当分子势能最小时，即
时分子间的引力等于斥力，分子间作用力为零，故B 正确；
C 、当大于时小于过程中，分子间表现为斥力，故C 错误；
D 、当r 由逐渐增大时，分子间的作用力为斥力，其大小随着距离的增大先增大后减小，故D 正确； 故选BD 。

【点睛】本题考查了分子势能与分子之间距离的关系图象，注意分子势能为标量，当r=r 0时，分子力为零，分子势能最小，由图可知r 2=r 0，然后根据分子力与分子之间距离关系可
以求解。

12. 以下说法正确的是（）
A. 两个系统处于热平衡时，它们一定具有相同的温度
B. 相互间达到热平衡的两物体的内能一定相等
C. 从平衡位置开始增大分子间距离，分子间的引力将增大、斥力将减小
D. 对大量事实的分析表明：热力学零度不可能达到
【答案】AD
【解析】试题分析：两个系统处于热平衡时，它们一定具有相同的温度，选项A正确；相互间达到热平衡的两物体的内能不一定相等，选项B错误；从平衡位置开始增大分子间距离，分子间的引力将减小、斥力将减小，选项C错误；对大量事实的分析表明：热力学零度不可能达到，选项D正确；故选AD．
考点：热平衡；分子力；热力学第二定律
【名师点睛】此题是对热平衡、分子力以及热力学第二定律的考查；要知道热力学第二定律的几种不同的表述；当分子间距变大时，分子引力和斥力都将减小．
13. 在室内，将装有5atm的6L气体的容器的阀门打开后，（设室内大气压强）从容器中逸出的气体相当于（）
A. 5atm时3L
B. 1atm时24L
C. 5atm时4.8L
D. 1atm时30L
【答案】BC
AC、据得，所以逸出的气体相当于5atm下的4.8L气体，故C正确，A错误；
故选BC。

14. 如图所示，为一定质量的气体在不同温度下的两条等温线，则下列说法正确的是（）
A. 从等温线可以看出，气体发生等温变化时，其压强与体积成反比
B. 一定质量的气体，在不同温度下的等温线是不同的
C. 由图可知
D. 由图可知
【答案】ABD
【解析】A、从等温线为双曲线可以看出，一定质量的气体在发生等温变化时，其压强与体积成反比，故A正确；
B、玻意耳定律PV=C，其中C与温度有关，温度越高，常数C越大，即在不同温度下的等温线是不同的，故B正确；
CD、根据理想气体状态方程，得，PV之积越大表示温度越高，故T1<T2，故C错误，D正确；
故选ABD。

【点睛】玻意耳定律PV=C，其中C与温度有关，温度越高，常数C越大。

二、填空题
15. 在用油膜法估测分子的大小的实验中，具体操作如下：
①取油酸1.0mL注入250mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到250mL的刻度，摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸酒精溶液；
②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量筒达到1.0mL为止，恰好共滴了100滴；
③在边长约40cm的浅水盘内注入约2cm深的水，将细石膏粉均匀地撒在水面上，再用滴管吸取油酸酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，酒精挥发后，油酸在水面上尽可能地散开，形成一层油膜，膜上没有石膏粉，可以清楚地看出油膜轮廓；
④待油膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上绘出油膜的形状；
⑤将画有油膜形状的玻璃板放在边长为1.0cm的方格纸上，算出完整的方格有67个，大于半格的有14个，小于半格的有19个。

利用上述有关数据可知一滴油酸酒精溶液含纯油酸为___________，油膜面积为
__________，求得的油膜分子直径为____________m。

（结果全部取1位有效数字）
【答案】(1). 4×10-11(2). 8×10-3(3). 5×10-9
【解析】试题分析:油酸酒精溶液的浓度为，一滴溶液的体积为，则一滴油酸酒精溶液含纯油酸为；油膜的面积
；油膜分子直径为。

考点：本题考查了用油膜法测分子直径实验。

三、解答题：
16. 国家游泳中心“水立方”是第29届北京奥运会游泳、跳水、花样游泳的比赛场馆，它采用了世界上最为先进的膜结构材料建造，同时也是唯一一座由港澳台同胞和海外华人捐资建设的大型奥运体育设施。

该中心拥有长50m、宽25m、水深3m、水温保持，共10条泳道的国际标准比赛用游泳池。

已知水的摩尔质量，密度为
，阿伏加德罗常数为，当游泳池注满水时，估算池分子数目。

【答案】
【解析】解：设水的密度为，游泳池中水的质量为，阿伏加德罗常数为，游泳池注满水时，水的总体积为
游泳池中水的物质的量
所含的水分子数
联立解得
代入数据得个
17. 如图气压式保温瓶的原理图，保温瓶内水面与出水口的高度差为h，瓶内密封空气体积为V，设水的密度为，大气压强为，欲使水从出水口流出，瓶内空气压缩量至少为多少？（设瓶内弯曲官的体积不计，压前水面以上管内无水，温度保持不变，各物理量的单位均为国际单位）。

【答案】
【解析】解：压水前：
由玻意耳定律：
即
解得
18. 如图所示，面积为、内阻不计的100匝矩形线圈ABCD，绕垂直于磁场的轴匀速转动，转动的角速度为，匀强磁场的磁感应强度为。

矩形线圈通过滑环与理想变压器相连，触头P可移动，副线圈所接电阻，电表均为理想交流电表。

当线圈平面与磁场方向平行时开始计时。

求：
（1）线圈中感应电动势的表达式；
（2）由图示位置转过30°角的过程产生的平均感应电动势；
（3）当原、副线圈匝数比为2：1时，求电阻R上消耗的功率。

【答案】（1）（2）（3）
【解析】(1)感应电动势的最大值E m＝nBSω＝100××0.02×100V＝100V，
线圈中感应电动势的表达式为e＝100cos100tV。

(2)线圈转过30°角过程中产生的平均感应电动势
(3)电压表示数为电压的有效值，则，
电阻R两端的电压
则电阻R上消耗的功率
点睛：解题时要掌握住理想变压器的电压、电流及功率之间的关系，掌握感应电动势最大值的求法，理解有效值与最大值的关系．
19. 如图所示，由U形管和细管连接的玻璃泡A、B和C浸泡在温度均为的水槽中，B的容积是A的3倍。

阀门S将A和B两部分隔开。

A内为真空，B和C内都充有气体。

U形管内左边水银柱比右边的低60mm。

打开阀门S，整个系统稳定后，U形管内左右水银柱高度相等。

设U形管和细管中的气体体积远小于玻璃泡的容积。

（1）求玻璃泡C中气体的压强（以mmHg为单位）；
（2）将右侧水槽的水从加热到一定温度时，U形管内左右水银柱高度差又为60mm，求加热后右侧水槽的水温。

【答案】（1）180mmHg （2）364K
【解析】试题分析：（i）在打开阀门S前，两水槽水温均为T0=273K。

设玻璃泡B中气体的压强为p1，体积为V B，玻璃泡C中气体的压强为p C，依题意有①
式中Δp=60mmHg，打开阀门S后，两水槽水温仍为T0，
设玻璃泡B中气体的压强为p B。

依题意，有②
玻璃泡A和B中气体的体积: V2=V A+V B③
根据玻意耳定律得p1V B=p B V2④
联立①②③④式，并代入题给数据得⑤
（ii）当右侧水槽的水温加热至T/时，U形管左右水银柱高度差为Δp。

玻璃泡C中气体的压强为:⑥
玻璃泡C的气体体积不变，根据查理定理得⑦
联立②⑤⑥⑦式，并代入题给数据得T/=364K ⑧
考点：理想气体的状态变化方程
【名师点睛】本题考查了理想气体状态方程的应用，关键是正确选择研究对象，并能分析气体的状态参量以及分析ABC中气体压强的关系。