吉林省长春外国语学校2020-2021学年高二物理下学期3月第一次月考试题.doc

吉林省长春外国语学校2020-2021学年高二物理下学期3月第一次月考试题

吉林省长春外国语学校2020-2021学年高二物理下学期3月第一次月考试题

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16

吉林省长春外国语学校2020-2021学年高二物理下学期3月第一次月考试题
本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共8页。考试结束后，将答题卡交回。
注意事项：
1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信
息条形码粘贴区。
2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书
写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；
在草稿纸、试题卷上答题无效。

4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5. 保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
第Ⅰ卷
一、选择题（本题共12小题，每小题5分。1-7题为单选题，8-12为多选题。）
1．据研究发现，新冠病毒感染的肺炎传播途径之一是气溶胶传播。气溶胶是指悬浮在气体介质中的固态或液态颗粒所组成的气态分散系统。这些固态或液态颗粒的大小一般在10-3～103μm之间。已知布朗运动微粒大小通常在10-6m数量级。下列说法正确的是（　　）
A．布朗运动是气体介质分子的无规则的运动
B．在布朗运动中，固态或液态颗粒越小，布朗运动越剧烈
C．在布朗运动中，颗粒无规则运动的轨迹就是分子的无规则运动的轨迹
D．当固态或液态颗粒很小时，能很长时间都悬浮在气体中，颗粒的运动属于布朗运动，能长时间悬浮是因为气体浮力作用
2．关于热学中的一些基本概念，下列说法正确的是（　　）
A．物体是由大量分子组成的，分子是不可再分的最小单元
B．宏观物体的温度是物体内大量分子的平均动能的标志
C．分子做永不停息的无规则热运动，布朗运动就是分子的热运动
D．分子间的斥力和引力总是同时存在的，且随着分子之间的距离增大而增大
3．如图所示的的几种电流随时间变化的图线中，不属于交变电流的是（　　）
A． B．
C． D．
4．如图所示，三只完全相同的灯泡a、b、c分别与电阻R、电感L，电容C串联，再将三者并联，接在220V、50Hz的交变电压两端，三只灯泡亮度相同。若接在220V，100Hz的交变电压两端，则（　　）
A．三只灯泡亮度不变
B．三只灯泡都将变亮
C．a亮度不变，b变亮，c变暗
D．a亮度不变，b变暗，c变亮
5．两个相同的电阻，分别通以如图甲，乙所示的两种交变电流，其中图乙的电流前半周期是直流电，后半周期是正张式电流，则在一个周期内，甲，乙两种电流在电阻上产生的焦耳热之比等于（　　）

A．2：1 B．3：2 C．4：3 D．5：4
6．如图甲所示电路，理想变压器原线圈输入电压如图乙所示，副线圈电路中R0为定值电阻，R是滑动变阻器，C为耐压值为22 V的电容器，所有电表均为理想电表。下列说法正确的是 （　　）

A．原、副线圈中磁通量之比等于原、副线圈匝数比
B．原副线圈匝数比大于10∶1时，可保证电容器C不被击穿
C．滑动片P向下移时，电流表A1和A2示数均增大
D．滑动片P向下移时，电压表V1示数不变，变压器的输出功率也不变
7．在一小型交流发电机中，矩形金属线圈abcd的面积为S，匝数为n，线圈总电阻为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中，绕轴以角速度匀速转动(如图甲所示)，产生的感应电动势随时间的变化关系，如图乙所示，矩形线圈与阻值为R的电阻构成闭合电路，下列说法中正确的是( )

A．从t1到t3这段时间内穿过线圈磁通量的变化量为零
B．从t3到t4这段时间通过电阻R的电荷量为
C．t4时刻穿过线圈的磁通量的变化率大小为E0
D．在0-t4时间内电阻R上产生的热量为
8．下列说法正确的有（　　）
A．气体发生扩散、固体、液体之间不发生扩散
B．温度越高，扩散越快
C．布朗运动是固体分子的运动
D．温度越高，固体颗粒越小，布朗运动越明显
9．如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力F与两分子间距离r的关系如图中曲线所示，F＞0为斥力，F＜0为引力，a、b、c、d为x轴上四个特定的位置．现把乙分子从a处由静止释放，则( )
A．乙分子从a到b做加速运动，由b到c做减速运动
B．乙分子从b到d的过程中，两分子的分子势能一直增加
C．乙分子从a到b的过程中，两分子的分子势能一直减少
D．乙分子从a到c做加速运动，到达c时速度最大
10．当氢气和氧气的质量和温度都相同时，下列说法正确的是(　　)
A．两种气体分子的平均动能相等
B．氢气分子的平均速率大于氧气分子的平均速率
C．两种气体分子热运动的总动能相等
D．两种气体分子热运动的平均速率相等
11．如图所示为某小型电站输电示意图，发电厂发出U1=311sin100πt（V）的交流电通过升压变压器进行高压输电，接近用户时再通过降压变压器给用户供电，图中高压输电线部分总电阻为r，负载端的电压表是理想交流电表，下列说法正确的是（ ）
A．若开关S1、S2都断开，则电压表示数为零
B．负载端所接收到交流电的频率为25Hz
C．用户增多时，高压输电线上损失的功率会变大
D．可通过增加升压变压器副线圈的匝数来提高输电效率
12．如图甲，为新能源电动汽车的无线充电原理图，M为匝数n＝50匝、电阻r＝1.0Ω受电线圈，N为送电线圈．当送电线圈N接交变电流后，在受电线圈内产生了与线圈平面垂直的磁场，其磁通量Ф随时间t变化的规律如图乙．下列说法正确是

A．受电线圈产生的电动势的有效值为
B．在t1时刻，受电线圈产生的电动势为20V
C．在t1—t2内，通过受电线圈的电荷量为4×10-2C
D．在t1—t2内，通过受电线圈的电荷量为2×10-2C
第Ⅱ卷
二、填空题（每空3分，共24分）
13．在“用油膜法估测分子的大小”的实验中。
（1）某同学操作步骤如下：
①用0.5mL的油酸配置了1000mL的油酸酒精溶液
②用注射器和量筒测得50滴油酸酒精溶液体积为1mL
③在浅盘内盛适量的水，将痱子粉均匀地撒在水面上，滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定
④在浅盘上覆盖透明玻璃，描出油膜形状，用透明方格纸测量油膜的面积为160cm2，油酸分子直径大小d=______m（结果保留一位有效数字）。
（2）若该同学在计算注射器滴出的一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器把溶液滴在水面上，拿错的注射器的针管比原来的粗，这会导致实验测得的油酸分子直径______（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
（3）若已知纯油酸的密度为ρ，摩尔质量为M，在测出油酸分子直径为d后，还可以继续测出阿伏加德罗常数NA=______（用题中给出的物理量符号表示）。
14．如图所示。L1和L2是输电线，甲、乙是两个互感器，通过观测接在甲、乙中的电表读数，可以间接得到输电线两端电压和通过输电线的电流。若已知图中，，V表示数为220V，A表示数为10A，则甲是__________，输电线两端电压是________V；乙是______，输电线两端电流是__________A。（选填电压互感器或电流互感器）

15．如图为在温度为左右的环境中工作的某自动恒温箱的原理简图。

箱内的电阻，，，为热敏电阻，它的电阻随温度变化的图线如图所示。当ab端电压时，电压鉴别器会令开关S接通，恒温箱内的电热丝发热，使箱内的温度升高；当时，电压鉴别器会使S断开，停止加热。则恒温箱内的温度恒定在________。

三、计算题（共16分）
16．很多轿车中设有安全气囊以保障驾乘人员的安全。轿车在发生一定强度的碰撞时，利用三氮化钠（NaN3）产生气体（假设都是N2）充入导温效果良好的气囊。若氮气充入后安全气囊的容积分别为V=56 L。气囊中氮气密度ρ=2.5 kg/m3，氮气摩尔质量M=0.028 kg/mol，阿伏加德罗常数NA≈6×1023 mol-1 。试估算：
(1)该气囊中氮气分子的总个数N；
(2)该气囊中氮气分子间的平均距离；（结果均保留一位有效数字）

17．一台小型发电机的最大输出功率为，输出电压恒为，现用电阻率为、横截面积为的输电线向距离处的用电单位输电，要使发电机满负荷运行时，输电线上的损失功率为发电机总功率的4%，理想升压变压器原、副线圈匝数分别为，理想降压变压器原、副线圈匝数分别为。
(1)所用的理想升压变压器原、副线圈的匝数比值是多少？
(2)如果用户用电器的额定电压为220 V，那么所用的理想降压变压器原、副线圈的匝数比值是多少？

参考答案
1．B
【详解】
AB.布朗运动是固态或液态颗粒的无规则运动，是气体分子无规则热运动撞击的结果，所以它反映的是气体分子的无规则运动；颗粒越小，气体分子对颗粒的撞击作用越不容易平衡，布朗运动越剧烈，故B正确，A错误；
C. 在布朗运动中，颗粒本身并不是分子，而是分子集团，所以颗粒无规则运动的轨迹不是分子无规则运动的轨迹，故C错误，
D.当固态或液态颗粒很小时，能很长时间都悬浮在气体中，颗粒的运动属于布朗运动；固态或液态颗粒能长时间悬浮是受到气体分子无规则热运动撞击而导致的，不是浮力作用的结果，故D错误。
故选B。
2．B
【详解】
A．物体是由大量分子组成的，分子可再分为原子，故A错误；
B．根据温度的微观意义可知，物体的温度是物体内大量分子的平均动能的标志，故B正确；
C．布朗运动反映的是液体分子的永不停息的无规则运动，并不是组成固体小颗粒的分子的无规则运动，故C错误；
D．分子间的斥力和引力总是同时存在的，且随着分子之间的距离增大而减小，故D错误。
故选B。
3．C
【详解】
直流电是指电流的方向不发生变化的电流，其大小可以变化，交流电是指电流的方向发生变化的电流，但是它的电流的大小可以不变，故ABD属于交流电，C属于直流电。
本题选不属于交变电流的，故选C。
4．D
【详解】
根据电感的特性：通低频、阻高频，当电源的频率变高时，电感对电流的感抗增大，b灯变暗；根据电容器的特性：通调频、阻低频，当电源的频率变高时，电容器对电流的容抗减小，c灯变亮。而电阻的亮度与频率无关，a灯亮度不变。所以选项ABC错误，D正确。
故选D。
5．C
【详解】
由电流热效应有一个周期内
，
则

故选C。
6．C
【详解】
A．理想变压器的原副线圈的磁通量相等，与匝数无关，故A错误；
B．由题意知，原线圈的最大电压为311V，而电容器的耐压值为22V，即为最大值，根据原副线圈的电压有效值与匝数成正比，则有原副线圈匝数比是

应大于14.1：1，故B错误；
C．滑动变阻器的触头向下滑动，电阻减小，而副线圈电压不变，则电流变大，根据原副线圈电流之比等于匝数的反比，故原副线圈中的电流都增大，故C正确；
D．滑动片P向下移时，电压表V1示数不变，因为电流I1变大，故变压器的输入功率

变大，因为理想变压器的输出功率和输入功率相等，故输出功率也变大，故D错误；
故选C。
7．B
【解析】
【详解】
A. 从t1到t3这段时间穿过线圈磁通量由正向BS变为负向BS，磁通量的变化量为△Φ=2Bs，不为零，故A错误；
B. 通过电阻的电荷量，所以t3到t4这段时间通过电阻R的电荷量
，
又E0=nBSω，故：
，
故B正确；
C.  t4时刻产生的电动势最大为E0，根据法拉第电磁感应定律：

所以磁通量的变化率为：

故C错误；
D. 计算热量应该用有效值，在0-t4时间内电阻R上产生的热量为

故D错误。
8．BD
【详解】
A．扩散现象在固体、液体、气体之间都能进行，故A不符合题意；
B．分子的运动与温度有关，温度越高，运动的越快，故B符合题意；
C．布朗运动是指悬浮在液体中的颗粒所做的无规则的运动，它间接反映了液体分子的无规则运动，故C不符合题意；
D．温度越高，固体颗粒越小，布朗运动越明显，故D符合题意。
故选BD。
9．CD
【详解】
A.从a到b，分子力为引力，分子力做正功，做加速运动，由b到c还是为引力，做加速运动，故A错误；
B.由b到c为引力做正功，由c到d的过程中，分子力做负功，故两分子间的分子势能先减小后增大，故B错误；
C.乙分子由a到b的过程中，分子力一直做正功，故分子势能一直减小，故C正确；
D.乙分子由a到c分子力始终做正功，c点速度最大，故D正确；
10.AB

11．CD
【解析】
【详解】
A.电压表测量的是副线圈两端的电压，无论是否有负载，电压表都有示数，故A错误；
B.根据（V），可知角速度rad/s，故，变压
器并不改变交流电的频率，故B错误；
C.用户增多时，负载端总电流增大，输电线上的电流增大，故高压输电线上损失的功率会变
大，故C正确；
D.增加升压变压器副线圈匝数可提高输电电压，减少输电损失，故D正确。
12．AD
【详解】
A.由图乙可知，，受电线圈的最大磁通量为，所以受电线圈产生的电动势最大值为：，所以受电线圈产生的电动势的有效值为，故A正确；
B.由图乙可知，时刻磁通量变化率为0，由法拉第电磁感应定律可知，此时受电线圈产生的电动势为0V，故B错误；
CD.由公式，代入数据解得：，故C错误，D正确．

13． 偏小
【详解】
（1）[1]每滴酒精油酸溶液中含有纯油酸的体积为

把油酸分子看成球形，且不考虑分子间的空隙，则油酸分子直径为

（2）[2]因为拿错的注射器的针管比原来的粗，则每滴油酸酒精溶液的体积较大，含油酸较多，在水平上形成油膜的面积较大，根据可知这会导致实验测得的油酸分子直径偏小；
（3）[3]每个油酸分子的体积

则阿伏加德罗常数

14．电压互感器 2.2×104V 电流互感器 100A
【详解】
[1]甲图中原线圈两端接两根输电线上，所以是电压互感器。
[2]已知

电压表示数为，故输电线两端电压为

[3]乙图中原线圈串联在输电线的一根导向上，所以是电流互感器。
[4]已知

电流表示数为，故输电的电流为

15．35
【详解】
设电路路端电压为U，当Uab=0时，有
R1=R3
解得
Rt=20kΩ
由图可知，当Rt＝20kΩ时
t=35
16．

17．(1)；(2)
【详解】
(1)导线电阻

代入数据解得

升压变压器原线圈中电流满足

得

升压变压器副线圈中电流满足

解得

由

得

(2)降压变压器的输入电压满足

代入数据解得

因为输出电压

由

得