山东省莒县第二中学2020学年高二物理上学期元旦竞赛试题(无答案)

山东省莒县第二中学2020学年高二物理上学期元旦竞赛试题（无
答案）
选择题(每题4分,选对但不全得2分,其中1--11为单选12--14为多选,)
1.关于布朗运动,下列说法正确的是( )
A.布朗运动是液体分子的运动
B.布朗运动的无规则性,反映了液体内部分子运动的无规则性
C.与固体微粒相碰的液体分子数越多,布朗运动越显著
D.液体的温度越低,布朗运动越激烈
2．只要知道下列哪一组物理量，就可以估算出气体中分子间的平均距离( ) A．阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和质量
B．阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和密度
C．阿伏加德罗常数、该气体的质量和体积
D．该气体的密度、体积和摩尔质量
3．某物质的密度为ρ，摩尔质量为μ，阿伏加德罗常数为NA，则单位体积中所含分子个数为( )
A．N
A /ρB．N
A
/μ C．μN
A
/ρ D．ρN
A
/μ
4．如图所示，在匀强磁场中放一电阻不计的平行光滑金属导轨，导轨跟大线圈M 相接，小闭合线圈N在大线圈M包围中，导轨上放一根光滑的金属杆ab，磁感线垂直于导轨所在平面．最初一小段时间t
内，金属杆ab向右
做匀减速直线运动时，小闭合线圈N中的电流按下列图中哪一种图线方式变化( )
A B C D
5．如图所示是一交变电流的i-t图象，则该交流电电流的有效值为( )
A．4 A B.230
3
A C.
8
3
A D．2 2 A
6．在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示，产生的交变电动势的图象如图乙所示，则( )
图甲图乙
A．t＝0.005 s时线框的磁通量变化率为零
B．t＝0.01 s时线框平面与中性面重合
C．线框产生的交变电动势有效值为311 V
D．线框产生的交变电动势频率为100 Hz
7.下面关于分子力的说法中正确的有( ) A.铁丝很难被拉长,这一事实说明铁丝分子间存在引力 B.水很难被压缩,这一事实说明水分子间存在引力
C.将打气管的出口端封住,向下压活塞,当空气被压缩到一定程度后很难再压缩,这一事
实说明空气分子间表现为斥力
D.磁铁可以吸引铁屑,这一事实说明分子间存在引力
8．用220 V 的正弦交流电通过理想变压器对一负载供电，变压器输出电压是110 V ，通过负载的电流图象如图所示，则( )
A ．变压器输入功率约为3.9 W
B ．输出电压的最大值是110 V
C ．变压器原、副线圈的匝数比是1∶2
D ．负载电流的函数表达式i ＝0.05sin ⎝
⎛
⎭⎪⎫100πt ＋π2 A
9.如图是模仿布朗实验所做的一个类似实验中记录的其中一个小炭粒的“运动轨迹”。

以小炭粒在A 点开始计时,图中的A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 、…各点是每隔30 s 小炭粒所到达的位置,用折线连接这些点,就得到了图中小炭粒的“运动轨迹”。

则下列说法中正确的是( ) A.图中记录的是分子无规则运动的情况
B.在第75 s末,小炭粒一定位于C、D连线的中点
C.由实验可知,小炭粒越大,布朗运动越显著
D.由实验可知,温度越高,布朗运动越剧烈
10．如图所示为远距离交流输电的简化电路图．发电厂的输出电压是U，用等效总
电阻是r的两条输电线输电，输电线路中的电流是I
1，其末端间的电压为U
1
.在输
电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流为I
2
，则( )
A．用户端的电压为 B．输电线上的电压降为U
C．理想变压器的输入功率为I
21r D．输电线路上损失的电功率为I
1
U
11．如图甲、乙所示的电路中，当A、B接有效值为20 V的交流电压时，C、D间电压的有效值为4 V；当M、N接20 V直流电压时，P、Q间的电压也为4 V．现把C、D接4 V交流电压，P、Q接4 V直流电压，下列表示A、B间和M、N间电压的是( )
图甲图乙
A．20 V，20 V B．20 V，4 V C．4 V，20 V D．20 V，0 12.已知某气体的摩尔体积为22.4 L/mol,摩尔质量为18 g/mol,阿伏加德罗常数为6.02×1023 mol-1,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
13．一个矩形线圈在匀强磁场中匀角速度转动，产生交变电动势的瞬时值表达式为e＝102sin 4πt(V)，则( )
A．该交变电动势的频率为2 Hz B．零时刻线圈平面与磁场垂直
C．t＝0.25 s时，e达到最大值 D．在1 s时间内，线圈中电流方向改变100次
14.如图所示,垂直纸面的正方形匀强磁场区域内,有一位于纸面的、电阻均匀的正方形导体框abcd,现将导体框分别朝两个方向以v、3v速度匀速拉出磁场,不计导体框重力的影响。

则导体框从两个方向移出磁场的过程中
( )
A.导体框中产生的感应电流方向相同
B.导体框中产生的焦耳热相同
C.导体框ad边两端的电势差相同
D.通过导体框横截面的电荷量相同
15．(12分)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，待油膜稳定后，放在带有正方形坐标格的玻璃板下观察油膜，如图所示，坐标格正方形的大小为2cm×2cm，液面上纯油酸的体积是
m3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)。

16．(16分)如图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图．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．
17. (16分)如图所示，两根足够长的平行金属导轨固定在倾角θ＝30°的斜面上，
导轨电阻不计，间距L＝0.4 m．导轨所在空间被分成区域Ⅰ和Ⅱ，两区域的边界与斜面的交线为MN，Ⅰ中的匀强磁场方向垂直斜面向下，Ⅱ中的匀强磁场方向垂直斜面向上，两磁场的磁感应强度大小均为B＝0.5 T．在区域Ⅰ中，将质量m
1
＝0.1 kg，
电阻R
1
＝0.1 Ω的金属条ab放在导轨上，ab刚好不下滑．然后，在区域Ⅱ中将质
量m
2＝0.4 kg，电阻R
2
＝0.1 Ω的光滑导体棒cd置于导轨上，由静止开始下滑．cd
在滑动过程中始终处于区域Ⅱ的磁场中，ab、cd始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，取g＝10 m/s2.问：
(1)cd下滑的过程中，ab中的电流方向；
(2)ab刚要向上滑动时，cd的速度v多大；
(3)从cd开始下滑到ab刚要向上滑动的过程中，cd滑动的距离x＝3.8 m，此过程中a b上产生的热量Q是多少.。