内容正文:
高二第二学期第一次学期调研物理试卷
一、单项选择题:共11题,每小题4分,共计44分。每小题只有一个选项最符合题意。
1. 使电路产生电谐振,可以把需要的信号选择出来。该过程叫做( )
A. 调谐 B. 调频 C. 调制 D. 解调
2. 超低频(SLF)电磁波技术利用地球物理和无线电物理相结合的原理,由人工产生大功率电磁波信号。而电磁波的应用非常广泛,下面关于电磁波的说法正确的是( )
A. 在真空中各种电磁波的传播速度不同
B. 无线通讯利用电磁波传递信息
C. 在电磁波谱中,最容易发生衍射现象的是射线
D. 手机通话使用的无线电波,其波长比可见光的波长短
3. 有甲、乙两个物体,已知甲的温度比乙的温度高,则可以肯定( )
A. 甲物体的内能比乙物体的内能大
B. 甲物体含的热量比乙物体含的热量多
C. 甲物体分子的平均动能比乙物体分子的平均动能大
D. 当甲、乙两物体的机械能增加时,它们的内能也跟着增加
4. 在LC振荡电路中,某时刻电路中的电流方向如图所示,且电流正在减小,则该时刻( )
A. 电容器上极板带负电,下极板带正电 B. 电容器两极板间电压正在减小
C. 电场能正在向磁场能转化 D. 电流的变化率减小
5. 如图所示是光感式烟雾报警器的原理图,烟雾报警器光源发出光线,在没有烟雾时沿直线传播(虚线),有烟雾时则光会散射到光敏电阻上,使蜂鸣器达到额定电流发出报警声,已知光敏电阻的阻值随光的强度增强而减小,接收光的强度随烟雾浓度增大而增强,关于烟雾报警器,下列说法正确的是( )
A. 无论浓度多大的烟雾均可使蜂鸣器报警
B. 电源电动势越大,蜂鸣器越易发出报警声
C. 光源发光强度越强,蜂鸣器越难发出报警声
D. 滑动变阻器P向b端滑动,蜂鸣器更容易发出报警声
6. 把墨汁用水稀释后取出一滴放在光学显微镜下观察,如图所示,下列说法正确的是( )
A. 炭粒越大,布朗运动越明显
B. 小炭粒在不停地做无规则运动,这种运动就是布朗运动
C. 在光学显微镜下既能看到水分子,又能看到悬浮的小炭粒
D. 温度越低,布朗运动越明显
7. 气体初始温度为27℃,升高了20℃。用热力学温标表示为( )
A. 初始温度为27K,升高了20K
B. 初始温度为300.15K,升高了20K
C. 初始温度为27K,升高了293.15K
D. 初始温度为300.15K,升高了293.15K
8. 如图为两分子系统的势能与两分子间距离r的关系曲线,甲分子固定于坐标原点O,乙分子的位置如图中横轴所示,现认为乙分子只受甲分子的作用力,下列说法正确的是( )
A. 当r等于r1时,分子间的作用力为零
B. 在r由r1变到r2的过程中,分子间的引力与斥力均减小
C. 当r等于r2时,分子间的作用力最大
D. 在r由r1变到10r2的过程中,分子间的作用力先增大后减小
9. “探究气体等温变化的规律”的实验装置如图所示,下列说法正确的是( )
A. 实验时各实验小组被封闭气体的质量和温度必须相同
B. 实验中为找到体积与压强的关系,一定要测量空气柱的横截面积
C. 在柱塞上涂润滑油,只是为了减小摩擦
D. 处理数据时采用图像,是因为图像比p-V图像更直观
10. 如图所示,活塞的质量为m,缸套的质量为M,通过弹簧吊在天花板上静止,汽缸内封有一定质量的气体,缸套和活塞间无摩擦,活塞面积为S,大气压强为p0,则封闭气体的压强为( )
A. B.
C. D.
11. 如图甲所示,在匀强磁场中,闭合线框绕垂直于磁场方向的轴匀速转动。线框产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 该交变电流可将熔断电流为3A的保险丝熔断
B. 交变电流的周期为0.03s
C. 在s时穿过线框的磁通量为零
D. 线框匀速转动的角速度为rad/s
二、非选择题:本题共4小题,共56分.其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须写出数值和单位。
12. “用油膜法估测油酸分子的大小”的实验方法及步骤如下:
①向1mL的油酸中加酒精,直至总量达到500mL;
②用注射器吸取①中配制好的油酸酒精溶液,把它一滴一滴地滴入小量筒中,当滴入100滴时,测得其体积恰好是1mL;
③先往边长为30~40cm的浅盘里倒入2cm深的水,然后将爽身粉均匀地撒在水面上;
④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液,待油酸薄膜形状稳定后,将事先准备好的玻璃板放在浅盘上,并在玻璃板上描下油膜的形状;
⑤将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,如图所示,小方格的边长为20mm,数出轮廓范围内小方格的个数N。
根据以上信息,回答下列问题:
(1)由图可知油膜面积为_________;计算出油酸分子直径为_________m。(结果保留两位有效数字)
(2)在实验中,认为油酸分子在水面上形成的是单分子层,这体现的物理思想方法是( )
A. 等效替代法 B. 类比法
C. 理想模型法 D. 控制变量法
(3)若某学生计算油酸分子直径的结果偏大,可能是由于( )
A. 油酸未完全散开
B. 油酸酒精溶液浓度计算值低于实际值
C. 计算油膜面积时,舍去了所有不足一格的方格
D. 求每滴溶液体积时,1mL的溶液的滴数多记了10滴
(4)不同实验小组向水面滴入一滴油酸酒精溶液时得到以下油膜形状,做该实验最理想的( )
A. B. C.
13. 空调在制冷过程中,室内空气中的水蒸气接触蒸发器(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.已知水的密度,摩尔质量,阿伏加德罗常数.试求:(结果均保留一位有效数字)
(1)该液化水中含有水分子的总数;
(2)一个水分子的直径。
14. 一篮球内的标准气压值,容积,某次比赛前测得所用篮球内气压,现用容积为的打气筒给篮球打气,设每次打气都能将气筒内气体全部压进篮球内,打气过程气体温度及篮球的容积均不变,大气压强。求:
(1)打气筒需要打气几次能使篮球内气体达到标准值;
(2)打入篮球的气体质量m与篮球内原有气体的质量之比。
15. 某个小型发电机的线圈匝数,内阻可忽略不计,在匀强磁场中以的角速度匀速转动,转动过程中通过线圈的最大磁通量。发电机的总功率,通过升压变压器进行高压输电,接近用户端时再通过降压变压器降压给用户供电,示意图如图所示,升压变压器原、副线圈的匝数之比,输电线的总电阻,其他导线电阻不计,用户端得到的电压为。求:
(1)升压变压器原线圈两端的电压;
(2)输电线上损失的功率;
(3)降压变压器原、副线圈的匝数之比。
16. 长度为的金属杆置于光滑U形导轨上,其一端接有定值电阻,整个装置放在水平面上。平行于U形导轨长边建立轴,以水平向右为正方向,靠近U形导轨短边所在位置为处,垂直导轨平面分布着恒定磁场,其磁感应强度沿导轨方向按照的形式分布(、为已知定值,规定垂直纸面向里为磁感应强度的正方向,图中未画出),如图所示。在一未知外力的作用下,金属杆从的位置开始以速度向右匀速运动.金属杆和导轨其他部分电阻均不计。求:
(1)通过电阻的电流随时间变化的表达式、周期及电流的有效值;
(2)时间内(周期的整数倍),外力做的功;
(3)在杆开始运动的最初半个周期内,通过电阻的电荷量。
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高二第二学期第一次学期调研物理试卷
一、单项选择题:共11题,每小题4分,共计44分。每小题只有一个选项最符合题意。
1. 使电路产生电谐振,可以把需要的信号选择出来。该过程叫做( )
A. 调谐 B. 调频 C. 调制 D. 解调
【答案】A
【解析】
【详解】A.调谐是指调节接收电路的固有频率,使其与电磁波的频率相同,从而产生电谐振,选出所需信号,故A正确;
B.调频是调制的一种方式,用于将信号加载到高频载波上,与题意无关,故B错误;
C.调制是将低频信号与高频载波结合的过程,并非选择信号,故C错误;
D.解调是从已调信号中还原原始信号,是调制的逆过程,故D错误。
2. 超低频(SLF)电磁波技术利用地球物理和无线电物理相结合的原理,由人工产生大功率电磁波信号。而电磁波的应用非常广泛,下面关于电磁波的说法正确的是( )
A. 在真空中各种电磁波的传播速度不同
B. 无线通讯利用电磁波传递信息
C. 在电磁波谱中,最容易发生衍射现象的是射线
D. 手机通话使用的无线电波,其波长比可见光的波长短
【答案】B
【解析】
【详解】A.真空中电磁波传播速度等于光速,故A错误;
B.无线通讯是利用电磁波传播信息,故B正确;
C.当障碍物尺寸接近波长时更容易发生衍射,而射线波长较短,不易发生衍射,故C错误;
D.手机通话的无线电波要有较好的传播功能,应该更容易发生衍射,所以波长应较长,比可见光波长长,故D错误。
故选B。
3. 有甲、乙两个物体,已知甲的温度比乙的温度高,则可以肯定( )
A. 甲物体的内能比乙物体的内能大
B. 甲物体含的热量比乙物体含的热量多
C. 甲物体分子的平均动能比乙物体分子的平均动能大
D. 当甲、乙两物体的机械能增加时,它们的内能也跟着增加
【答案】C
【解析】
【详解】AC.温度是分子平均动能的标志,温度高的物体,分子平均动能一定大;而内能是物体内所有分子的动能和分子势能的总和,故温度高的物体内能不一定大,故甲物体分子的平均动能比乙物体分子的平均动能大,但内能不一定大,故A错误,C正确;
B.热量是热传递过程中内能转移的多少,与物体温度的高低无必然关系,不能说物体含有多少热量,故B错误;
D.内能大小与机械能大小无关,物体的机械能增加时,内能不一定增加,故D错误。
故选C。
4. 在LC振荡电路中,某时刻电路中的电流方向如图所示,且电流正在减小,则该时刻( )
A. 电容器上极板带负电,下极板带正电 B. 电容器两极板间电压正在减小
C. 电场能正在向磁场能转化 D. 电流的变化率减小
【答案】A
【解析】
【详解】ACD.根据电流正在减小可以判断,此时电容器在充电,结合电流方向知电容器上极板应该带负电,下极板带正电,在振荡电路中,当电容器充电时,电流减小但电流变化得越来越快,即电流变化率增大;电容器上的电荷量增大,此时,磁场能转化为电场能,故A正确,CD错误;
B.由可得,电容器电荷量增大,两极板间的电压也增大,故B错误。
故选A。
5. 如图所示是光感式烟雾报警器的原理图,烟雾报警器光源发出光线,在没有烟雾时沿直线传播(虚线),有烟雾时则光会散射到光敏电阻上,使蜂鸣器达到额定电流发出报警声,已知光敏电阻的阻值随光的强度增强而减小,接收光的强度随烟雾浓度增大而增强,关于烟雾报警器,下列说法正确的是( )
A. 无论浓度多大的烟雾均可使蜂鸣器报警
B. 电源电动势越大,蜂鸣器越易发出报警声
C. 光源发光强度越强,蜂鸣器越难发出报警声
D. 滑动变阻器P向b端滑动,蜂鸣器更容易发出报警声
【答案】B
【解析】
【详解】A.只有当烟雾的浓度足够大时,散射到光敏电阻上的光足够强,使得光敏电阻的阻值减小,电路中电流足够大时才能使蜂鸣器报警,选项A错误;
B.电源电动势越大,在同等条件下回路中的电流越大,则蜂鸣器越容易发出报警声,选项B正确;
C.光源发光强度越强,光敏电阻的阻值越小,则回路中电流越大,则蜂鸣器越容易发出报警声,选项C错误;
D.滑动变阻器P向b端滑动,电阻增大,则回路中电流减小,则蜂鸣器更难发出报警声,选项D错误。
故选B。
6. 把墨汁用水稀释后取出一滴放在光学显微镜下观察,如图所示,下列说法正确的是( )
A. 炭粒越大,布朗运动越明显
B. 小炭粒在不停地做无规则运动,这种运动就是布朗运动
C. 在光学显微镜下既能看到水分子,又能看到悬浮的小炭粒
D. 温度越低,布朗运动越明显
【答案】B
【解析】
【详解】AD.根据布朗运动的特点可知,炭粒越小,温度越高,布朗运动越明显,故AD错误;
B.小炭粒在不停地做无规则运动,这种运动就是布朗运动,故B正确;
C.水分子很小,在光学显微镜下看不到水分子,故C错误。
故选B。
7. 气体初始温度为27℃,升高了20℃。用热力学温标表示为( )
A. 初始温度为27K,升高了20K
B. 初始温度为300.15K,升高了20K
C. 初始温度为27K,升高了293.15K
D. 初始温度为300.15K,升高了293.15K
【答案】B
【解析】
【详解】气体初始温度为27℃,摄氏温度与热力学温度的关系是
可知气体初始温度用热力学温标表示
升高了
故选B。
8. 如图为两分子系统的势能与两分子间距离r的关系曲线,甲分子固定于坐标原点O,乙分子的位置如图中横轴所示,现认为乙分子只受甲分子的作用力,下列说法正确的是( )
A. 当r等于r1时,分子间的作用力为零
B. 在r由r1变到r2的过程中,分子间的引力与斥力均减小
C. 当r等于r2时,分子间的作用力最大
D. 在r由r1变到10r2的过程中,分子间的作用力先增大后减小
【答案】B
【解析】
【详解】AC.由图像可知,分子间距为时分子势能最小,此时分子间的距离为平衡距离,分子间的作用力为零,故AC错误;
B.在r由r1变到r2的过程中,分子间距增大,分子间的引力与斥力均减小,故B正确;
D.在r由r1变到10r2的过程中,作分子间作用力与分子间距离r的关系图
知,从r1变到r2的过程中,分子力表现为斥力,分子力先减小到零,再变为引力,从r2变到10r2的过程中,分子间的作用力先增大后减小,故D错误。
故选B。
9. “探究气体等温变化的规律”的实验装置如图所示,下列说法正确的是( )
A. 实验时各实验小组被封闭气体的质量和温度必须相同
B. 实验中为找到体积与压强的关系,一定要测量空气柱的横截面积
C. 在柱塞上涂润滑油,只是为了减小摩擦
D. 处理数据时采用图像,是因为图像比p-V图像更直观
【答案】D
【解析】
【详解】A.本实验探究采用的方法是控制变量法,所以要保持被封闭气体的质量和温度不变,而不需要封闭气体的质量和温度必须相同,故A错误;
B.由于注射器是圆柱形的,横截面积不变,所以只需测出空气柱的长度即可,故B错误;
C.涂润滑油的主要目的是防止漏气,使被封闭气体的质量不发生变化,不仅是为了减小摩擦,故C错误;
D.当p与V成反比时,图像是一条过原点的直线,而p-V图像是曲线,所以图像更直观,故D正确。
故选D。
10. 如图所示,活塞的质量为m,缸套的质量为M,通过弹簧吊在天花板上静止,汽缸内封有一定质量的气体,缸套和活塞间无摩擦,活塞面积为S,大气压强为p0,则封闭气体的压强为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】以缸套为研究对象,有
所以封闭气体的压强
故选C。
11. 如图甲所示,在匀强磁场中,闭合线框绕垂直于磁场方向的轴匀速转动。线框产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 该交变电流可将熔断电流为3A的保险丝熔断
B. 交变电流的周期为0.03s
C. 在s时穿过线框的磁通量为零
D. 线框匀速转动的角速度为rad/s
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据图乙可知,交流电流的最大值为
可得有效值为
可知该交变电流不可将熔断电流为3A的保险丝熔断,故A错误;
B.根据图乙可知交流电的周期,故B错误;
C.根据图乙可知时,产生的感应电流为零,此时线框位于中性面位置,穿过线框的磁通量最大,故C错误;
D.角速度,故D正确。
故选D。
二、非选择题:本题共4小题,共56分.其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须写出数值和单位。
12. “用油膜法估测油酸分子的大小”的实验方法及步骤如下:
①向1mL的油酸中加酒精,直至总量达到500mL;
②用注射器吸取①中配制好的油酸酒精溶液,把它一滴一滴地滴入小量筒中,当滴入100滴时,测得其体积恰好是1mL;
③先往边长为30~40cm的浅盘里倒入2cm深的水,然后将爽身粉均匀地撒在水面上;
④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液,待油酸薄膜形状稳定后,将事先准备好的玻璃板放在浅盘上,并在玻璃板上描下油膜的形状;
⑤将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,如图所示,小方格的边长为20mm,数出轮廓范围内小方格的个数N。
根据以上信息,回答下列问题:
(1)由图可知油膜面积为_________;计算出油酸分子直径为_________m。(结果保留两位有效数字)
(2)在实验中,认为油酸分子在水面上形成的是单分子层,这体现的物理思想方法是( )
A. 等效替代法 B. 类比法
C. 理想模型法 D. 控制变量法
(3)若某学生计算油酸分子直径的结果偏大,可能是由于( )
A. 油酸未完全散开
B. 油酸酒精溶液浓度计算值低于实际值
C. 计算油膜面积时,舍去了所有不足一格的方格
D. 求每滴溶液体积时,1mL的溶液的滴数多记了10滴
(4)不同实验小组向水面滴入一滴油酸酒精溶液时得到以下油膜形状,做该实验最理想的( )
A. B. C.
【答案】(1) ①. ②. (2)C (3)AC (4)C
【解析】
【小问1详解】
[1][2]一滴油酸酒精溶液中油酸的体积为
根据大于半个方格的计为一个,小于半个方格的不计的原则,可得油膜形状占据的方格数约为格,所以油膜的面积为
所以油酸分子的直径为
【小问2详解】
实验中把分子看作小球,认为油酸分子能够一个一个紧密排列,在水面上形成单分子层油膜,是采用了理想模型法。
故选C。
【小问3详解】
A.计算油酸分子直径的依据是。油酸未完全散开,则测得的油膜面积所占方格数目偏少,所以导致油酸分子直径计算值偏大,故A正确;
B.油酸酒精溶液浓度计算值低于实际值,则一滴溶液中纯油酸计算体积偏小,导致油酸分子直径计算值偏小,故B错误;
C.计算油膜面积时,舍去了所有不足一格的方格,则测得的油膜面积所占方格数目偏少,所以导致油酸分子直径计算值偏大,故C正确;
D.求每滴溶液体积时,1mL的溶液的滴数多记了10滴,则导致一滴溶液体积计算值偏小,则一滴溶液中纯油酸体积计算值偏小,导致油酸分子直径计算值偏小,故D错误。
故选AC。
【小问4详解】
该实验最理想的面积为形状规则接近于圆形。
故选C。
13. 空调在制冷过程中,室内空气中的水蒸气接触蒸发器(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.已知水的密度,摩尔质量,阿伏加德罗常数.试求:(结果均保留一位有效数字)
(1)该液化水中含有水分子的总数;
(2)一个水分子的直径。
【答案】(1)个
(2)
【解析】
【小问1详解】
水的摩尔体积为
水分子总数为(个)
【小问2详解】
建立水分子的球体模型,有
可得水分子直径
14. 一篮球内的标准气压值,容积,某次比赛前测得所用篮球内气压,现用容积为的打气筒给篮球打气,设每次打气都能将气筒内气体全部压进篮球内,打气过程气体温度及篮球的容积均不变,大气压强。求:
(1)打气筒需要打气几次能使篮球内气体达到标准值;
(2)打入篮球的气体质量m与篮球内原有气体的质量之比。
【答案】(1)9次 (2)
【解析】
【小问1详解】
因为打气过程中气体温度不变,根据玻意耳定律可知
代入数据解得
次
【小问2详解】
由玻意耳定律可知
解得
15. 某个小型发电机的线圈匝数,内阻可忽略不计,在匀强磁场中以的角速度匀速转动,转动过程中通过线圈的最大磁通量。发电机的总功率,通过升压变压器进行高压输电,接近用户端时再通过降压变压器降压给用户供电,示意图如图所示,升压变压器原、副线圈的匝数之比,输电线的总电阻,其他导线电阻不计,用户端得到的电压为。求:
(1)升压变压器原线圈两端的电压;
(2)输电线上损失的功率;
(3)降压变压器原、副线圈的匝数之比。
【答案】(1)500V
(2)2000W (3)
【解析】
【小问1详解】
发动机输出电压的峰值为
升压变压器原线圈两端的电压
【小问2详解】
输电线上损失的功率
又,
联立,解得
【小问3详解】
根据
又
联立,解得
16. 长度为的金属杆置于光滑U形导轨上,其一端接有定值电阻,整个装置放在水平面上。平行于U形导轨长边建立轴,以水平向右为正方向,靠近U形导轨短边所在位置为处,垂直导轨平面分布着恒定磁场,其磁感应强度沿导轨方向按照的形式分布(、为已知定值,规定垂直纸面向里为磁感应强度的正方向,图中未画出),如图所示。在一未知外力的作用下,金属杆从的位置开始以速度向右匀速运动.金属杆和导轨其他部分电阻均不计。求:
(1)通过电阻的电流随时间变化的表达式、周期及电流的有效值;
(2)时间内(周期的整数倍),外力做的功;
(3)在杆开始运动的最初半个周期内,通过电阻的电荷量。
【答案】(1),,
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
金属杆切割磁感线,根据法拉第电磁感应定律有
根据欧姆定律可得通过电阻的电流表达式
对照交流电表达式
可知
,
周期为
电流的有效值
【小问2详解】
外力做的功等于电路产生的焦耳热,则有
【小问3详解】
类比线圈在磁场中转动产生的交流电的感应电动势
由
可得
,
通过电阻的电荷量
半个周期内线圈转动半圈,磁通量变化量为
联立解得
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