吉林省吉林市2017-2018学年高二物理12月月考试题理(含解析)

吉林省吉林市校2017-2018学年高二物理月考试题理（含解析）一、选择题（1-8题每题只有一个选项正确，9-12题每题有两个或者两个以上选项正确，每小题4分，共48分）1．如图所示，面积均为S的线圈均绕其对称轴或中心轴在磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω匀速转动，能产生交流电的是( )【答案】A【解析】试题分析：只有A图在切割磁感线，导致磁通量在变化，从而产生正弦交变电动势e=BSωsinωt，而BCD图均没有导致磁通量变化，故A正确考点：考查了交流电的产生【名师点睛】根据法拉第电磁感应可知，当穿过闭合回路的磁通量发生变化时，有感应电流电流产生，然后根据磁通量变化，判断是否产生交流电2．线圈在匀强磁场中匀速转动，产生交流电的图像如图所示，由图可知( )A．在A和C时刻线圈处于中性面位置B．在B和D时刻穿过线圈的磁通量为零C．从A时刻起到D时刻，线圈转过的角度为π弧度D．在A和C时刻磁通量变化率的绝对值最大【答案】D【解析】正好经过了一个周期，故线圈转过的角度为2π弧度，C错误；考点：考查了交流电的产生【名师点睛】当感应电动势最大时，线圈与中性面垂直，此时磁通量变化率最大，磁通量为零；当感应电动势最小时，线圈与中性面重合，此时磁通量变化率为零，磁通量最大。

3．图表示一交流电随时间变化的图像，其中电流为正值时的图像为正弦曲线的正半部分，其最大值为I m ；电流的负值为－I m ，则该交变电流的有效值为( )A ．m I 21 B ．m I 22 C ．m I 23 D ．m I 【答案】C 【解析】考点：考查了交流电有效值的计算【名师点睛】求有效值方法：是将交流电在一个周期内产生热量与将恒定电流在相同时间内产生的热量相等，则恒定电流的值就是交流电的有效值4．将阻值为5Ω的电阻接到内阻不计的交流电源上，电源电动势随时间变化的规律如图所示。

下列说法正确的是( )A ．电路中交变电流的频率为0.25HzB ．通过电阻的电流为2AC ．电阻消耗的电功率为2.5WD ．用交流电压表测得电阻两端的电压是5V 【答案】C 【解析】试题分析：由图可知21125410f Hz T ===⨯，故A 错误；该电源电动势的有效值为U ===，电压表的示数为有效值，故D 错误；2A 2.5W 2U U I P R R====，，故C 正确，B 错误．考点：考查了交流电图像【名师点睛】通过电源电动势随时间变化的规律图象可以求出该交流电的周期、频率以及有效值等，注意计算功率、流过电阻的电流、以及电压表的示数均为有效值．5．在变电所，经常要用交流电表去监测电网上的强电流，使用的仪器是电流互感器．如图所示的四个图中，能正确反映其工作原理的是( )【答案】A 【解析】考点：考查了理想变压器【名师点睛】原理是依据电磁感应原理的．电流互感器是由闭合的铁心和绕组组成．它的一次绕组匝数很少，串在需要测量的电流的线路中，因此它经常有线路的全部电流流过，二次绕组匝数比较多，串接在测量仪表和保护回路中，电流互感器在工作时，它的2次回路始终是闭合的，因此测量仪表和保护回路串联线圈的阻抗很小，电流互感器的工作状态接近短路 6、如图所示，理想变压器的原线圈接入u =11000 2sin 100πt (V)的交变电压，副线圈通过电阻r =6 Ω的导线对“220 V 880 W”的用电器R L 供电，该用电器正常工作．由此可知( )A ．原、副线圈的匝数比为50∶1B ．交变电压的频率为100 HzC ．副线圈中电流的有效值为4 AD ．变压器的输入功率为880 W 【答案】C 【解析】考点：考查了理想变压器【名师点睛】对于变压器需要掌握公式1122U n U n =、1222I n I n =，以及知道副线圈的电流以及功率决定了原线圈中的电流和功率，理想变压器是理想化模型，一是不计线圈内阻；二是没有出现漏磁现象．同时当电路中有变压器时，只要将变压器的有效值求出，则就相当于一个新的恒定电源7．如图甲所示，变压器原、副线圈的匝数比为3∶1，L 1、L 2、L 3、L 4为四只规格均为“9 V 6 W”的相同灯泡，各电表均为理想交流电表，输入端交变电压的u­t 图像如图乙所示．则以下说法中不正确的是( )A ．电压表的示数为36 VB ．电流表的示数为2 AC ．四个灯泡均能正常发光D ．变压器副线圈两端交变电流的频率为50 Hz 【答案】A【解析】试题分析：由输入端交变电压u 的图象，可求出有效值36V ，由原、副线圈匝数之比3：1，可得原、副线圈的电压之比3：1，电流之比1：3，设灯泡两端电压为U ，所以336V U U +=，则9V U =，因此原线圈电压为27V ，即电压表示数为27V ，副线圈电压为9V ，四只灯泡均能正常发光．电流表的读数为63A 2A 9I =⨯=，A 错误BC 正确；理想变压器不改变交流电的频率，故变压器副线圈两端交变电流的频率115020f Hz T ===，D 正确． 考点：考查了交流电图像，理想变压器【名师点睛】理想变压器是理想化模型，一是不计线圈内阻；二是没有出现漏磁现象．同时运用闭合电路殴姆定律来分析随着电阻变化时电流、电压如何变化．分析的思路先干路后支路，以不变应万变．最后值得注意的是变压器的原线圈与灯泡串联后接入交流中，所以图象的有效值不是原线圈的有效值．8．中国已投产运行的1000 kV 特高压输电是目前世界上电压最高的输电工程．假设甲、乙两地原采用500 kV 的超高压输电，输电线上损耗的电功率为P .在保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下，现改用1000 kV 特高压输电，若不考虑其他因素的影响，则输电线上损耗的电功率将变为( )A. P 4B.P2 C ．2P D ．4P 【答案】A 【解析】考点：考查了远距离输电【名师点睛】本题考查远距离输电中的能量损失及功率公式的应用，要注意功率公式中P UI =中的电压U 应为输电电压．9．如图所示电路中的变压器为理想变压器，S 为单刀双掷开关．P 是滑动变阻器R 的滑动触头，U 1为加在原线圈两端的交变电压，I 1、I 2分别为原线圈和副线圈中的电流．下列说法正确的是（ ）A ．保持P 的位置及U 1不变，S 由b 切换到a ，则R 上消耗的功率减小B ．保持P 的位置及U 1不变，S 由a 切换到b ，则I 2减小C ．保持P 的位置及U 1不变，S 由b 切换到a ，则I 1增大D ．保持U 1不变，S 接在b 端，将P 向上滑动，则I 1减小 【答案】BC 【解析】试题分析：S 由b 切换到a ，副线圈匝数变大，所以副线圈电压变大，电阻不变，所以R 上消耗的功率变大，故A 错误；S 由a 切换到b 副线圈匝数变小，所以副线圈电压变小，电阻不变，所以2I 减小，故B 正确；S 由b 切换到a ，副线圈匝数变大，所以副线圈电压变大，电阻不变，所以2I 增大，输出功率与输入功率相等且都增大，则1I 增大，故C 正确；S 置于b 位置不动，P 向上滑动，电阻变小，电压不变，所以输出功率变大，故原线圈的输入功率变大，则1I 增加，故D 错误．考点：考查了理想变压器【名师点睛】理想变压器是理想化模型，一是不计线圈内阻；二是没有出现漏磁现象．输入电压决定输出电压，而输出功率决定输入功率． 10．关于布朗运动，下列说法中正确的是( ) A ．悬浮颗粒做无规则运动的剧烈程度与温度有关 B ．布朗运动是组成固体微粒的分子无规则运动的反映 C ．布朗运动是液体分子无规则运动的反映 D ．观察时间越长，布朗运动越显著 【答案】AC 【解析】考点：考查了对布朗运动的理解【名师点睛】本题可以从布朗运动形成的原因来加深理解并强化记忆，注意布朗运动说明了分子在永不停息的做无规则热运动．基本题．11．某气体的摩尔质量为M ，摩尔体积为V ，密度为ρ，每个分子的质量和体积分别为m 和V 0，则阿伏加德罗常数N A 可表示为( )A ．N A =V V 0B ．N A =ρV mC ．N A =M mD ．N A =M ρV 0【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；V ρ为气体的摩尔质量M ，再除以每个分子的质量m 为A N ，故BC 正确；0V ρ不是每个分子的质量，故D 错误．考点：考查了阿伏伽德罗常数的计算【名师点睛】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，但是每摩尔任何物质都含有A N 分子12．一滴油酸酒精溶液含质量为m 的纯油酸，滴在液面上扩散后形成的最大面积为S .已知纯油酸的摩尔质量为M 、密度为ρ，阿伏加德罗常数为N A ，下列表达式中正确的有( )． A ．油酸分子的直径d=M ρSB ．油酸分子的直径d=mρSC ．油酸所含的分子数N= m M N AD ．油酸所含的分子数N= M mN A 【答案】BC 【解析】考点：考查了阿伏伽德罗常数的计算【名师点睛】油酸溶液滴在水面上扩散后形成的纯油酸油膜最大面积时，形成单分子油膜，油膜的厚度等于分子直径．由油酸的体积与面积之比求出分子直径．分子数等于摩尔数乘以阿伏加德罗常量为N A．二．实验题（本题12分）13．在做“用油膜法估测分子大小”的实验中，所用油酸酒精溶液的浓度为每104mL溶液中有纯油酸6mL，用注射器测得1mL上述溶液有75滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用笔在玻璃板上描出油酸的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如图所示，坐标中正方形方格的边长为2cm，试求（1）油酸膜的面积是________cm2；（2）每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是________ mL，(保留一位有效数字)（3）按以上实验数据估测出油酸分子的直径是________ m． (保留一位有效数字)【答案】（1）（数出68个格-75个格之间都给分）272-300 cm2都可以（2）8×10－6（3）3×10－10【解析】考点：考查了“用油膜法估测分子大小”的实验【名师点睛】本实验的难点采用估算的方法求面积，注意四舍五入，由于估算出油膜的面积，估算分子大小，必定存在误差，但只要数量级符合要求就行了．三、计算题（3小题，共40分。

解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写最后答案不得分，有数值计算的，答案应明确写出数值和单位。

）14．已知水的密度ρ=1.0×103 kg/ m3，摩尔质量M=1.8×10－2 kg/mol；阿伏加德罗常数N A=6.02×1023 mol－1.估算：(计算结果保留一位有效数字)（1）每个水分子的质量； （2）估算一个水分子的直径．【答案】（1）26310m kg -=⨯（2）10410d m =⨯－【解析】试题分析：（1）每个水分子的质量AMm N =，代入数据解得26310m kg -=⨯. （2）每个水分子所占的体积AMV N ρ=， 代入数据解得2933.010V m =⨯-，将水分子当成球体，设分子的半径为r ，则有343V r π=，解得2d r ==代入数据得10410d m =⨯－考点：考查了阿伏伽德罗常数的计算【名师点睛】本题比较简单，明确阿伏伽德罗常数的意义即可正确解答，对于这类基础知识，不可轻视，要加强理解．15．如图所示，一小型发电机通过升压、降压变压器把电能输送给用户，已知发电机的输出功率P 1=50kW ，输出电压U 1=500V ，升压变压器原、副线圈匝数比为n 1：n 2=1：5，两个变压器间的输电导线的总电阻R =15Ω，降压变压器的输出电压 U 4=220V ，变压器本身的损耗忽略不计，求：（1）升压变压器副线圈两端的电压U 2 （2）输电线上损耗的电功率P 损（3）降压变压器原、副线圈的匝数比n 3:n 4 【答案】（1）2500V （2）6000W （3）10:1 【解析】考点：考查了理想变压器【名师点睛】对于变压器需要掌握公式1122U n U n =、1222I n I n =，以及知道副线圈的电流以及功率决定了原线圈中的电流和功率，理想变压器是理想化模型，一是不计线圈内阻；二是没有出现漏磁现象．同时当电路中有变压器时，只要将变压器的有效值求出，则就相当于一个新的恒定电源16．如图所示，线圈面积为0.05 m 2，共100匝，线圈总电阻为1 Ω，与阻值为R =9 Ω的外电阻相连，线圈在B =2πT 的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的OO′轴以转速n =300 r/min 匀速转动．从线圈处于中性面开始计时，求：（1）线圈转过160s时电动势的瞬时值；（2）线圈转过130s的过程中，通过电阻的电荷量；（3）线圈匀速转一周外力做的功．【答案】（1）50V（2）12（3）100J【解析】考点：考查了交流电的产生【名师点睛】本题考查感应电动势的最大值、有效值及平均值的求法，掌握电量的综合表达式，注意磁通量与匝数无关，但此处的电量表达式，却与匝数有关。