1、安徽省安庆市太湖县2019-2020学年高二物理下学期期中质量调研考试试题(含解析)一、选择题(每题4分,共计48分,1-7题为单选,8-12题为多选,漏选得2分,错选不得分)1.关于分子动理论,下列说法正确的是A. 气体扩散的快慢与温度无关B. 布朗运动是液体分子的无规则运动C. 分子间同时存在着引力和斥力D. 分子间的引力总是随分子间距增大而增大【答案】C【解析】A、扩散的快慢与温度有关,温度越高,扩散越快,故A错误;B、布朗运动为悬浮在液体中固体小颗粒的运动,不是液体分子的热运动,固体小颗粒运动的无规则性,是液体分子运动的无规则性的间接反映,故B错误;C、分子间斥力与引力是同时存在,而分
2、子力是斥力与引力的合力,分子间的引力和斥力都是随分子间距增大而减小;当分子间距小于平衡位置时,表现为斥力,即引力小于斥力,而分子间距大于平衡位置时,分子表现为引力,即斥力小于引力,但总是同时存在的,故C正确,D错误点睛:本题考查了布朗运动、扩散以及分子间的作用力的问题;注意布朗运动和扩散都说明了分子在做永不停息的无规则运动,都与温度有关;分子间的斥力和引力总是同时存在的2.如图,竖直放置、开口向下的试管内用水银封闭一段气体,若试管自由下落,管内气体A. 压强增大,体积增大B. 压强增大,体积减小C. 压强减小,体积增大D. 压强减小,体积减小【答案】B【解析】【详解】设大气压为p0,试管内封闭
3、气体压强为p1,水银重力为G,试管横截面积为S,根据平衡则有自由下落时,水银处于完全失重状态,对下表面没有压力,根据受力平衡则有对比可得,即压强增大根据理想气体状态方程,温度不变则有所以,体积变小A压强增大,体积增大,与结论不相符,选项A错误;B压强增大,体积减小,与结论相符,选项B正确;C压强减小,体积增大,与结论不相符,选项C错误;D压强减小,体积减小,与结论不相符,选项D错误;故选B。3.远距离输电原理图如图所示,升压变压器和降压变压器均为理想变压器,当k由2改接为1时,下列说法不正确的是( )A. 电压表读数增大B. 电流表读数减小C. 灯泡的实际功率在减小D. 输电线上损失的功率减小
4、【答案】C【解析】【详解】理想变压器的输入功率由输出功率决定,输出电压有输入电压决定;明确远距离输电过程中的功率、电压的损失与哪些因素有关,明确整个过程中的功率、电压关系理想变压器电压和匝数关系B.发电站输出功率P1和发电站输出电压U1是不变的,k接到1后,升压变压器副线圈匝数n2增多,根据知电压U2升高,所以输电线电压增大,由于输送功率不变,所以电流减小,即电流表示数变小,选项B正确;D.损失功率,电流减小,所以损失功率减小,选项D正确;A.损失电压,电流减小,所以减小,所以最终降压变压器的输出电压变大,电压表测路端电压,电压表示数变大,选项A正确;C. 灯泡两端的电压增大,所以灯泡的实际功
5、率在增大,选项C错误。本题选不正确的,故选C。4.在光滑水平面上有一个内外壁都光滑的气缸质量为M,气缸内有一质量为m的活塞,已知Mm活塞密封一部分理想气体现对气缸施加一个水平向左的拉力F(如图甲),稳定时,气缸的加速度为a1,封闭气体的压强为p1,体积为V1;若用同样大小的力F水平向左推活塞(如图乙),稳定时气缸的加速度为a2,封闭气体的压强为p2,体积为V2设密封气体的质量和温度均不变,则 ( )A. a1 =a2,p1p2,V1V2B. a1a2,p1p2,V1V2C. a1=a2,p1p2,V1V2 D. a1a2,p1p2,V1V2【答案】A【解析】【详解】两种情况下对整体受力分析由,
6、因此对活塞进行受力分析,第一种情况对第二种情况因此可得密封气体得质量和温度不变,因此可得,因此A正确5.如图所示,气缸上下两侧气体由绝热活塞隔开,活塞与气缸光滑接触初始时活塞和两侧气体均处于平衡态,因活塞有质量所以下侧气体压强是上侧气体压强两倍,上下气体体积之比:2,温度之比:保持上侧气体温度不变,改变下侧气体温度,使两侧气体体积相同,此时上下两侧气体的温度之比为 A. 4:5B. 5:9C. 7:24D. 16:25【答案】D【解析】设V1=V,由题意可知:,则,设T1=2T,已知:,则,气体压强:,则:,最终两部分气体体积相等,则:,上部分气体温度不变,由玻意耳定律得:,解得:,下部分气体
7、的压强:,对下部分气体,由理想气体状态方程得:,解得:,上下两侧气体的温度之比:,故D正确,A、B、C错误;故选D【点睛】根据图示与两部分气体压强间的关系,求出活塞的质量;对上部分气体应用玻意耳定律求出气体末状态的压强,然后求出下部分气体的压强;对下部分气体应用理想气体状态方程求出其末状态的温度,然后求出两侧气体的温度之比6.关于下列四幅图中所涉及晶体微观结构及其解释的论述中,不正确的是A. 甲图中,晶体中沿不同的方向上微粒排列的情况不同,故晶体在不同的方向上会表现出不同的物理性质B. 乙图为金刚石中碳原子形成一种紧密结构,相互之间作用力很强,所以金刚石十分坚硬,可制造玻璃刀和钻头C. 丙图为
8、食盐晶体的点阵结构,晶体的许多特性都与点阵结构有关D. 丁图为液晶分子的排列示意图,液晶分子的排列会因温度、压强、摩擦等外界条件的微小变动而发生变化,由此引起液晶光学性质的改变【答案】B【解析】晶体中沿不同的方向上微粒排列的情况不同,故晶体在不同的方向上会表现出不同的物理性质,A正确;金刚石和石墨都是由碳原子直接构成的,单质碳原子的排列方式不同,故其物理性质差异很大,B错误;晶体的许多特性都与点阵结构有关,C正确;温度、压力、电磁作用等可以改变液晶的光学性质,D正确7. 如图所示,导热的气缸开口向下,缸内活塞封闭了一定质量的理想气体,活塞可自由滑动且不漏气,活塞下挂一个砂桶,砂桶装满砂子时,活
9、塞恰好静止,现将砂桶底部钻一个小洞,让细砂慢慢漏出气缸外部温度恒定不变,则A. 缸内的气体压强减小,内能减小B. 缸内的气体压强增大,内能减小C. 缸内的气体压强增大,内能不变D. 外界对气体做功,缸内的气体内能增加【答案】C【解析】试题分析:对活塞来说:,则当m减小时,P增大;由于气体体积变大,则对外做功,W0,由于气体的温度不变,则E=0,气体的内能不变,故选项C正确考点:热力学第一定律;气体的压强.8.如图所示为理想变压器,其原、副线圈的匝数比为41,电压表和电流表均为理想电表,原线圈接有的正弦交流电,图中D为理想二极管,定值电阻R9 .下列说法正确的是A. 时,原线圈输入电压瞬时值为1
10、8VB. 时,电压表示数为36VC. 电流表的示数为1 AD. 电流表的示数为【答案】BD【解析】【详解】A、将时刻代入瞬时值公式可知,时,原线圈输入电压的瞬时值为,A选项错误;B、电压表的示数为有效值,输入电压的峰值为,根据正弦式交变电流有效值与最大值的关系可知,B选项正确;C、D、电流表测量流过副线圈的电流,根据理想变压器电压和匝数的关系可知,副线圈的电压为9V,正向导通时电流为1A,根据电流的热效应可知,解得:;故C选项错误,D选项正确故选BD.【点睛】准确掌握理想变压器的特点及电压、电流与匝数比的关系,明确电表测量的为有效值是解决本题的关键.9.如图所示,甲分子固定在坐标原点O,乙分子
11、位于x轴上,甲分子对乙分子作用力F与两分子间距离r的关系如图中曲线所示,F0为斥力,F0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【答案】CD【解析】【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;
12、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.如图所示,两端开口的弯管,左管插入水银槽中,右管有一段高为h的水银柱,中间封有一段空气,则( )A. 弯管左管内外水银面的高度差为hB. 若把弯管向上移动少许,则管内气体体积增大C. 若把弯管向下移动少许,则右管内的水银柱沿管壁下降D. 若环境温度升高,则右管内的水银柱沿管壁上升【答案】AD【解析】【详解】A.封闭气体的压强等于大气压与水银柱产生压强之差,故左管内外水银面高度差也为h,故A正确;B.弯管向上移动少许,封闭气体温度和压强不变,体积不变,故B
13、错误;C. 弯管向下移动少许,封闭气体温度和压强不变,体积不变,右管内的水银柱沿管壁上升,故C错误;D.环境温度升高,封闭气体体积增大,则右管内的水银柱沿管壁上升,故D正确11.下列说法中正确的是A. 温度越高,液体内悬浮微粒的布朗运动越剧烈B. 水龙头中滴下的水滴在空中呈球状是由表面张力引起的C. 液体表面张力产生的原因是液体表面层分子间距离比较大,分子力表现为引力D. 干湿泡温度计的两个温度计的示数差越大,表示空气中水蒸气越接近饱和状态【答案】ABC【解析】【分析】见解析【详解】A温度越高,液体分子运动的越激烈,对悬浮微粒的作用力越不平衡,液体分子对悬浮颗粒的合大越大,布朗运动越剧烈,故A
14、正确;B水滴表面层内的分子间距较大,表现出来的是引力,在引力作用下要表面积要收缩,相同体积的时球的表面积最小,所以水龙头中滴下的水滴在空中呈球状,故B正确;C液体表面张力产生的原因是液体表面层分子间距离比较大,引力大于斥力,所以分子力表现为引力,故C正确;D空气相对湿度越小,湿泡中的液体越容易挥发,干湿泡温度计的两个温度计的示数差越大,说明此时空气中水蒸气距饱和状态相差较大,故D错误【点睛】见解析12.一定量的理想气体从状态a开始,经历等温或等压过程ab、bc、cd、da回到原状态,其pT图象如图所示,其中对角线ac的延长线过原点O下列判断正确的是A. 气体在a、c两状态的体积相等B. 气体在
15、状态a时的内能大于它在状态c时的内能C. 在过程cd中气体向外界放出的热量大于外界对气体做的功D. 在过程da中气体从外界吸收的热量小于气体对外界做的功【答案】AB【解析】【详解】由理想气体状态方程 知 ,a与c的体积相等,A正确理想气体的内能由温度决定,而 ,故a的内能大于c的内能,B正确由热力学第一定律 知,cd过程温度不变(内能不变),则,C错误da过程温度升高,即内能增大,则吸收的热量大于对外做的功,D错误二、填空题13.下列说法正确的是()A. 液体表面层分子的势能比液体内部分子的势能大B. 所有理想气体分子速率分布遵循麦克斯韦速率分布律C. 广东的“回南天”很潮湿,因为空气的绝对湿
16、度大D. 第二类永动机不能做成,因为违背了能量守恒定律E. 液晶具有流动性和各向异性【答案】ABE【解析】【详解】A、液体表面层分子较为稀疏,分子间距离大于平衡时的距离r0,表现为引力,分子间距离由平衡时的r0到大于r0变得稀疏的过程中,分子间作用力做负功,分子势能增大,故液体表面层分子的势能比液体内部分子的势能大,故A正确;B、所有理想气体分子速率分布遵循麦克斯韦速率分布律,故B正确;C、人感觉潮湿,是因为空气的相对湿度较大,故C错误;D、第二类永动机是指从单一热源吸热使之完全变为机械功,而不引起外界变化机器,并不违反能量守恒定律,不能制成的原因是因为违反了热力学第二定律,故D错误;E、液晶
17、同时具有单晶体的各向异性,还具有液体的流动性,故E正确;故选ABE【点睛】本题考查了液体的表面张力、气体速率分布规律、湿度、热力学定律以及晶体等知识,解题关键是对教材选修33进行全面的掌握,知道分子势能与分子间作用力做功的关系,知道相对湿度与绝对湿度的概念掌握两类永动机不能制成的原因,还要知道什么是液晶以及其性质14.某实验小组利用如图所示的装置测量温度:A是容积较大的玻璃泡,A中封有一定质量的空气,B是一根与A连接的均匀细玻璃管(玻璃管的容积远小于A的容积),管的下端插入水银槽当外界大气压p0=76cmHg,环 境温度t0=27时,管内水银柱的高度h=46cm,在管壁外侧与水银面等高的位置标
18、出对应的温度,然后依次标出其它温度刻线(1)此测温装置中,h越大,相应的温度读数越 _(选填“高 或“低”);温度刻线是_分布的(选填“均匀”或“不均匀”)(2)水银柱高度h=36cm处的温度刻度值应为_ (3)若外界大气压强变=77cmHg,读出温度为t,则实际温度应修正为_【答案】 (1). 低 (2). 均 (3). (4). t+10【解析】【详解】(1)12玻璃泡的容积较大,玻璃管很细,玻璃泡内气体近似看成等容变化,气体的压强p=p0-hh越大,p越小,由查理定律可知,温度越低h越大,温度读数越小;气体发生等容变化,则p=KT,P=KT而p=h,T=t则t与h成线性关系,故刻度线的间
19、距均匀;(2)3由等容变化知,h=36cm处的温度刻度值(3)4大气压强增大,水银面向上移动,读数变小,因为h=p,所以应从管内水银面向下移动h的刻度线读数即t+10三、计算题(15、16、17每题题12分,18题14分,共计50分)15.如图甲所示为手机无线充电工作原理示意图,由送电线圈和受电线圈组成已知受电线圈的匝数为n50匝,电阻r1.0 ,在它的c、d两端接一阻值R9.0 的电阻设在受电线圈内存在与线圈平面垂直的磁场,其磁通量随时间按图乙所示的规律变化,可在受电线圈中产生电动势最大值为20 V的正弦交流电求:(1)在t103 s时,受电线圈中产生电流的大小;(2)在一个周期内,电阻R上
20、产生的热量;(3)从t1到t2时间内,通过电阻R的电荷量【答案】(1) 2.0A (2) 5.710-2J (3) 210-3C【解析】【详解】(1)由图乙知t=10-3s时电动势最大,为:Em=20V线圈中产生感应电流的大小为:I1=Im=20A(2)通过电阻的电流的有效值为:I=A电阻在一个周期内产生的热量:Q=I2RT5.710-2J(3)线圈中感应电动势的平均值:通过电阻R的电流的平均值为:,通过电阻R的电荷量:q=所以q=由题图乙知,在t1到t2时间内,=410-4Wb解得q=210-3C16.2019年12月以来,我国部分地区突发的新型冠状病毒肺炎威胁着人们的身体健康。勤消毒是防疫
21、很关键的一个措施。如图是防疫消毒用的喷雾消毒桶的原理图,圆柱形喷雾器高为h,内有高度为的消毒液,上部封闭有压强为p0、温度为T0的空气。将喷雾器移到室内,一段时间后打开喷雾阀门K,恰好有消毒液流出。已知消毒液的密度为,大气压强恒为p0,喷雾口与喷雾器等高。忽略喷雾管的体积,将空气看作理想气体。求室内温度。在室内用打气筒缓慢向喷雾器内充入空气,直到水完全流出,求充入空气与原有空气的质量比。【答案】【解析】【详解】(1)设喷雾器的截面积为S,室内温度为T1,气体压强为,根据平衡可得气体体积为保持不变,气体做等容变化,根据查理定律解得(2)以充气结束后喷雾器内空气为研究对象,排完液体后,压强为,体积
22、为,若此气体经等温度变化,压强为时,体积为,根据平衡可得根据玻意耳定律可得即同温度下同种气体的质量比等于体积比,设打进气体质量为,有解得17.如图所示,一个高L=18cm、内壁光滑的绝热汽缸,汽缸内部横截面积S=30cm2,缸口上部有卡环,一绝热轻质活塞封闭一定质量的气体,活塞与汽缸底部距离L1=9cm。开始时缸内气体温度为27,现通过汽缸底部电阻丝给气体缓慢加热。已知大气压强p=1105Pa,活塞厚度不计,活塞与汽缸壁封闭良好且无摩擦。封闭气体温度从27升高到127的过程中,气体吸收热量18J,求此过程封闭气体内能的改变量;当封闭气体温度达到387时,求此时封闭气体的压强。【答案】9J;【解
23、析】【详解】活塞上升过程中封闭气体做等压变化,根据盖一吕萨克定律有解得气体温度为127时,活塞与汽缸底部距离此过程气体对外做的功根据热力学第一定律可知气体内能的增加量设活塞刚好到达汽缸口卡环位置时,封闭气体的温度为,根据盖一吕萨克定律有解得所以封闭气体温度达到活塞已到达汽缸口卡环位置,根据查理定律有解得18.如图所示,上端开口的绝热汽缸内有两个质量均为m=1kg的绝热活塞(厚度不计)A、B,活塞A、B之间为真空并压缩一劲度系数k=500N/m的轻质弹簧。活塞A、B与汽缸无摩擦,活塞B下方封闭有温度为27的理想气体,稳定时,活塞A、B将汽缸等分成三等分。已知活塞的横截面积均为S=20cm2,L=
24、0.6m,大气压强,重力加速度g取10m/s2.(1)现通过加热丝对下部分气体缓慢加热,当活塞A刚好上升到气缸的顶部吋,求封闭气体的温度;(2)在保持第(1)问的温度不变的条件下,在活塞A上施加一竖直向下的力F,稳定后活塞B回到加热前的位置,求稳定后力F的大小和活塞A、B间的距离。【答案】(1)600K;(2)220N,0.16m。【解析】【详解】(1)下部分气体初态,当活塞A刚好达到汽缸顶部时,设温度为,体积为该程气体发生等压变化,根据盖吕萨克定律则有解得(2)活塞刚好到达顶部时气体压强为当压缩到初态时,气体压强压缩气体过程,为等温变化,根据玻意耳定律可得解得对活塞A,相比初态多受到压力,设弹箦缩短量,则有活塞A、B距离为解得