河北省石家庄市高二（下）学期学情反馈物理试题（一word版含答案）

河北省石家庄市高二（下）学期学情反馈物理试题（一）
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、多选题
1．如图所示，相距为L的两条足够长的光滑平行轨道上，平行放置两根质量和电阻都相同的滑杆ab和cd，组成矩形闭合回路．轨道电阻不计，匀强磁场B垂直穿过整个轨道平面．开始时ab和cd均处于静止状态，现用一个平行轨道的恒力F向右拉ab杆，则下列说法正确的是
A．cd杆向左运动
B．cd杆向右运动
C．ab与cd杆均先做变加速运动，后做匀速运动
D．ab与cd杆均先做变加速运动，后做匀加速运动
2．一长直导线与闭合金属线框放在同一竖直面内，长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图所示（以竖直向上为电流的正方向）。则在0～T时间内，下列说法正确的是（　　）
A．0～时间内，穿过线框的磁通量最小
B．～时间内，线框中始终产生逆时针方向的感应电流
C．～时间内，线框先有扩张的趋势后有收缩的趋势
D．～T时间内，线框受安培力的合力方向向右
3．如图，水平固定的光滑U型金属导轨处于竖直向下的匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B，导轨间距为L。一金属棒从导轨右端以大小为v的速度滑上导轨，金属棒最终停在导轨上。已知金属棒的质量为m、长度为L、电阻为R，金属棒与导轨始终接触良好，不计导轨的电阻，则（　　）
A．金属棒静止前做匀减速直线运动
B．金属棒刚滑上导轨时的加速度最大
C．金属棒速度为时消耗的电功率为
D．金属棒从滑上导轨到静止的过程中产生的热量为
4．如图所示甲、乙电路，电阻R和自感线圈L的电阻都很小。接通S，使电路达到稳定，灯泡A发光，则（　　）
A．在电路甲中，断开S，A将渐渐变暗
B．在电路甲中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗
C．在电路乙中，断开S，A将渐渐变暗
D．在电路乙中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗
5．两端封闭的玻璃管在常温下如图竖直放置，管内有一段汞柱将空气分隔成上下两部分，下列判断中正确的是(　　)
A．当它转过90°成水平状态时，原下部空气柱体积会增大
B．当它竖直向上加速运动时，下部空气柱体积增大
C．当它自由下落时，上部空气柱体积减小
D．当它完全浸没在冰水中后，上部空气柱体积增大
6．下列说法中正确是（ ）
A．物体中分子热运动动能的总和等于物体的内能
B．橡胶无固定熔点，是非晶体
C．饱和汽压与分子密度有关，与温度无关
D．热机的效率总小于1
E．对于同一种气体，温度越高，分子平均动能越大
二、单选题
7．运用分子动理论的相关知识，判断下列说法正确的是（　　）
A．气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数仅与单位体积内的分子数有关
B．某气体的摩尔体积为V，每个分子的体积为V0，则阿伏加德罗常数可表示为NA 
C．阳光从缝隙射入教室，从阳光中看到的尘埃运动是布朗运动
D．生产半导体器件时需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素，这可以在高温条件下利用分子的扩散来完成
8．如图所示的电路中，理想变压器原线圈接图示正弦交变电压．闭合S后，额定电压为20V的用电器正常工作，理想交流电流表A的示数为0.1A．已知图中元件D具有正向电流导通、反向电流截止的作用，下列判断不正确的是（ ）．
A．交变电流的频率为50Hz
B．变压器原副线圈匝数比为
C．用电器额定功率为22W
D．在用电器电阻不变的情况下断开开关S，用电器功率将变为原来的一半
9．目前许多国产手机都有指纹解锁功能，用的指纹识别传感器是电容式传感器，如图所示。指纹的凸起部分叫“嵴”，凹下部分叫“峪”。传感器上有大量面积相同的小极板，当手指贴在传感器上时，这些小极板和正对的皮肤表面部分形成大量的小电容器，这样在嵴处和峪处形成的电容器的电容大小不同，此时传感器给所有的电容器充电后达到某一电压值，然后，电容器放电，电容小的电容器放电较快，根据放电快慢的不同，就可以探测到嵴和峪的位置，从而形成指纹图像数据，根据文中信息，下列说法正确的是（　　）
A．在峪处形成的电容器电容较大
B．充电后在嵴处形成的电容器的电荷量小
C．在峪处形成的电容器放电较快
D．潮湿的手指头对指纹识别绝对没有影响
10．以下有关热学内容的叙述，其中正确的是（ ）
A．在两分子间距离增大的过程中，分子间的作用力一定减小
B．布朗运动反映了花粉小颗粒内部分子的无规则运动
C．气体体积不变温度升高的过程中，每秒撞击单位面积器壁上的气体分子数增大
D．液晶分子的空间排列是稳定的，具有各向异性
11．分子间有相互作用的势能，规定两分子相距无穷远时分子势能为零，并已知两分子相距r0时分子间的引力与斥力大小相等．设分子a 和分子b从相距无穷远处分别以一定的初速度在同一直线上相向运动，直到它们之间的距离达到最小．在此过程中下列说法正确的是
A．a和b之间的势能先增大，后减小
B．a和b的总动能先增大，后减小
C．两分子相距r0时，a和b的加速度均不为零
D．两分子相距r0时，a和b之间的势能大于零
12．一开口向下导热均匀直玻璃管，通过细绳悬挂在天花板上，玻璃管下端浸没在固定水银槽中，管内外水银面高度差为h，下列情况中能使细绳拉力增大的是（ ）
A．大气压强增加
B．环境温度升高
C．向水银槽内注入水银
D．略微增加细绳长度，使玻璃管位置相对水银槽下移
13．如图所示，理想变压器原线圈两端接电压有效值恒定的交变电流，开关K由闭合而断开时，以下说法正确的是（　　）
A．变压器的输入功率不变 B．变压器的输入功率增大
C．通过灯泡L1的电流增大 D．通过灯泡L1的电流不变
14．矩形线圈绕垂直于匀强磁场的对称轴做匀速转动，当线圈通过中性面时，则以下说法错误的是( )
A．线圈平面与磁场方向垂直
B．线圈中的感应电动势的方向将发生变化
C．通过线圈的磁通量达到最大值
D．通过线圈的磁通量的变化率达到最大值
15．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内且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的速度匀速拉出磁场，则导体框分别从两个方向移出磁场的过程中（　　）
A．导体框所受安培力方向相同
B．导体框中产生的焦耳热相同
C．导体框bc边两端电压相同
D．通过导体框某横截面的电荷量相同
16．下列说法正确的是（ ）
A．雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力
B．布朗运动反映了悬浮颗粒中分子运动的不规则性
C．给自行车打气时气筒压下后反弹，是由分子斥力造成的
D．单晶体和多晶体的某些物理性质具有各向异性，而非晶体是各向同性的
三、实验题
17．(1)利用单分子油膜法估测分子的直径，需要测量的物理量是_________
A．一滴油的体积和它的密度
B．一滴油的体积和它散成油膜的最大面积
C．一滴油的质量和它的密度
D．一滴油形成油膜的厚度和它的密度
(2)油酸酒精溶液的浓度为每1000cm3油酸酒精溶液中有油酸0.5cm3，用滴管向量筒内滴50滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加1cm3．若把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成单分子油膜的形状如图所示．（结果保留二位有效数字）
①试计算一滴这样的溶液含有纯油酸体积为________ m3
②若油酸薄膜的面积约为2.32×10-2m2；根据上述数据，估算油酸分子的的直径为________m．
18．某同学用如图所示的实验装置研究玻意耳定律，粗细均匀的玻璃管A、B均竖直放置，其下端用软管相连．开启阀门K，向A管内灌入水银，当两管中的水银面相平时关闭阀门．该同学在研究A管中被封闭的气体时，为使A管中的水银面下降，则需将B管向_____（填“上”或“下”）移动．实验时除A管中气体的质量保持不变外，还须使_______保持不变．若大气压强已知，则还需使用的测量仪器是_____________．
四、解答题
19．如图所示，导热缸体质量M=10kg，气缸内轻质活塞被一劲度系数k=100N/cm的轻弹簧竖直悬挂于天花板上。轻质活塞封闭一定质量的理想气体（气体重力不计），环境温度为T1=300K时，被封气柱长度cm，缸口离天花板高度h=1cm，已知活塞与缸壁间无摩擦，活塞横截面积S=1×10-2m2，大气压强p0=1.0×105Pa且保持不变，重力加速度g=10m/s2.求：
①环境温度降到多少时缸口恰好接触天花板；
②温度降到多少时天花板对缸体的压力等于缸体重力（缸口与天花板接触点不完全密闭）。
20．如图所示，两根平行的光滑金属导轨固定在同一绝缘水平面内。两根导轨的间距为L，两导轨的左端连接一未充电的电容器和一个电源，电容器的电容为C，电源的电动势为E、内阻不计。一质量为m的金属棒ab，放在两导轨的最右端，且和两导轨垂直，金属棒ab的长度刚好和两导轨的间距相同，金属棒ab的两端分别用长度均为h的轻绳竖直悬挂在水平固定横梁上的O1、O2点，开始时，轻绳刚好拉直、且金属棒ab和两导轨接触良好。两导轨所在的平面处于磁感应强度为B、方向竖直向上的匀强磁场中。先将单刀双掷开关S合在位置1，当电容器充电稳定后，再将单刀双掷开关S合在位置2，金属棒ab突然水平向右开始摆动，当连接金属棒ab的轻绳呈水平状态时，金属棒ab的速度为0。重力加速度大小为g。试求：
(1)将单刀双掷开关S合在位置2的瞬间，通过金属棒ab横截面的电荷量；
(2)将单刀双掷开关S合在位置2的瞬间，金属棒ab离开两导轨，电容器稳定后，电容器两端的电压。
21．如图所示，一端开口且内壁光滑的细玻璃管竖直放置．管中用一段高25cm的水银柱封闭了一段长60cm的空气柱，此时水银柱上端到管口的距离为25cm．设大气压强恒为75cmHg，环境温度恒为27℃．求：
（1）当封闭气体温度升高至多少℃时，可使水银刚要溢出；
（2）若将玻璃管缓慢转动至水平，求玻璃管水平时空气柱的长度．
试卷第页，共页
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参考答案：
1．BD
【解析】
【详解】
试题分析：ab棒运动后，产生感应电流，受到向左的安培力，在拉力和安培力的作用下做加速运动，cd棒受到向右的安培力，在安培力的作用下做加速运动．运动的过程中电流先增大，所以ab棒的加速度逐渐减小，cd棒的加速度逐渐增大，当两者加速度相等后，一起做匀加速．
解：ab棒运动后，产生感应电流，流过cd棒的电流方向由c到d，根据左手定则，受到向右的安培力，向右做加速运动．
ab棒在拉力和安培力的作用下做加速运动，cd棒受到向右的安培力，在安培力的作用下做加速运动．
ab棒的加速度逐渐减小，cd棒的加速度逐渐增大，当两者加速度相等后，一起做匀加速．故AC错误，BD正确．
故选BD．
点评：解决本题的关键会根据动力学判断棒子的运动情况，以及知道两者加速度相等后，两棒子的速度差恒定，感应电动势恒定，感应电流恒定，安培力大小不变，所以两棒都做匀加速运动．
2．BC
【解析】
【详解】
A．0~时间内，长直导线中的电流最大，且保持不变，所以穿过线框的磁通量最大，A错误；
B．由楞次定律可以判断在时间内，线框中始终产生逆时针方向的感应电流，B正确；
C．时间内，长直导线中的电流先减小后增大，所以线框内的磁通量先减小后增大，线框先有扩张的趋势后有收缩的趋势，C正确；
D． 时间内，长直导线中的电流保持不变，穿过线框的磁通量不变，所以线框内无感应电流产生，线框不受安培力作用，D错误。
故选BC。
3．BC
【解析】
【详解】
AB．导体棒切割磁感线产生的电动势为
产生的电流为
则导体棒通电受水平向右的安培力，产生的加速度为
故导体棒做加速度减小且速度减小的变加速直线运动，而金属棒刚滑上轨道时速度最大加速度最大，故A错误，B正确；
C．当金属棒的速度为时，电流为
则电路消耗的电功率为
故C正确；
D．金属棒从滑上导轨到静止，仅受安培力做负功，则减少的动能转化为增加的电能，从而消耗在电阻上变为热能，故由能量守恒定律有
故D错误。
故选BC。
4．AD
【解析】
【详解】
AB．题图甲中，A与自感线圈L在同一个支路中，流过的电流相同，断开开关S时，线圈L中的自感电动势要维持原电流不变，所以开关断开的瞬间，A的电流不变，以后电流渐渐变小。因此，A渐渐变暗，A正确，B错误。
CD．题图乙中，A所在支路的电流比自感线圈所在支路的电流要小（因为自感线圈的电阻很小），断开开关S时，自感线圈的自感电动势要阻碍电流的变小，此瞬间自感线圈中的电流不变，自感线圈相当于一个电源给A供电。因此反向流过A的电流瞬间要变大，然后渐渐变小，所以A将先闪亮一下，然后渐渐变暗，C错误，D正确。
故选AD。
5．ACD
【解析】
【详解】
开始时上面空气压强为PcmHg，下面空气压强为：P+h，其中h为水银柱高度；转过90度的过程，下面的空气压强减小，由于气体做等温变化，PV=C，水银下面空气的体积变大，故A正确．当它竖直向上加速运动时，水银柱受到的合力竖直向上，所以下面的空气压强变大，有等温变化可知下面气体体积减小；故B错误．当玻璃管自由落体时，水银柱不产生压强，水银下面空气压强变小，由于气体做等温变化，PV=C，水银下面空气的体积变大，故上面空气体积减小，故C正确．当把玻璃管浸入冰水中，气体的温度降低，假设气体做等容变化，对上面的气体由：，所以初态压强P越大的气体压强减少的越多，所以下部气体压强减小的多，故水银柱下降，上面空气体积增大，故D正确．故选ACD．
点睛：本题涉及两部分气体状态变化问题，除了隔离研究两部分之外，关键是把握它们之间联系的桥梁：水银柱，以水银柱为研究对象，利用平衡或牛顿第二定律找到两部分得压强关系，再利用气体实验三定律即可轻松解决体积和温度关系．
6．BDE
【解析】
【详解】
A．物体中分子热运动动能的总和与分子势能的总和等于物体的内能；故A错误；
B．橡胶是非晶体，没有固定的熔点；故B正确；
C．饱和气压与温度有关，且随着温度的升高而增大．故C错误；
D．热机的效率无法达到100%；故D正确；
E．温度是分子平均动能的标志；温度越高，分子平均动能越大；故E正确。
故选BDE．
【点睛】
分子运动论、内能及晶体的性质、热力学第二定律、温度的微观意义等，要注意明确内能包括分子动能和分子势能；而温度是分子平均动能的标志．
7．D
【解析】
【详解】
A．气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，与单位体积内的分子数有关，还与分子平均速率有关，故A错误；
B．由于分子的无规则运动，气体的体积可以占据很大的空间，故不能用摩尔体积除以分子体积得到阿伏加德罗常数，故B错误；
C．布朗运动的微粒非常小，肉眼是看不到的，阳光从缝隙射入教室，从阳光中看到的尘埃运动是机械运动，不是布朗运动，故C错误；
D．扩散可以在固体中进行，生产半导体器件时需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素，这可以在高温条件下利用分子的扩散来完成，故D正确。
故选D。
8．B
【解析】
【详解】
A．根据图象知，原线圈接的正弦交变电流的周期为，交变电流的频率
故A不符合题意；
B．原线圈电压的有效值
S闭合时，二极管被短路，副线圈电压的有效值等于用电器的额定电压，所以
根据电压与匝数成正比，得
故B符合题意；
C．输入功率
变压器的输出功率等于用电器的额定功率，所以用电器的额定功率为22W，故C不符合题意；
D．在用电器电阻不变的情况下断开开关S，由于二极管的单向导电性，一半时间导通，即相同时间电流做功为原来的一半，功率为原来的一半，故D不符合题意。
故选B．
9．C
【解析】
【详解】
A． 根据电容的计算公式可得，极板与指纹峪（凹下部分）距离d大，构成的电容器电容小，A错误；
BC． 由于外接电源为所有电容器充到一个预先设计好的电压值，所以所有的电容器电压一定，根据
可知，极板与指纹峪（凹的部分，d大，电容小）构成的电容器充上的电荷较少，在放电过程中放电时间短，放电较快；反之，在嵴处形成的电容器电容大，电荷量大，放电时间长，B错误，C正确；
D． 湿的手与传感器之间有水填充，改变了原来匹配成平行板电容器的电容，所以会影响指纹解锁和指纹识别，D错误。
故选C。
10．C
【解析】
【分析】
分子力与分子距离的关系比较复杂，可能增大，也可能减小；布朗运动反映的是固体小颗粒的运动；当温度升高时，分子的运动加剧，则分子对器壁的撞击次数增大；液晶具有各向导性，但液晶可以流动，内部空间排列并不十分稳定．
【详解】
分子间距离增大时，分子间的作用力不一定减小，也可能增大，与分子力表现为引力和斥力有关，A错误；布朗运动反映了固体小颗粒的无规则运动，不是内部分子的运动，B错误；气体体积不变温度升高的过程中，分子的平均动能增大；分子的速度增大，故每秒撞击单位面积器壁上的气体分子数增大，C正确；液晶可以流动，故空间排列并不是非常稳定，D错误；
11．B
【解析】
【详解】
分子相距时，分子力表现为引力，分子相距时，分子力表现为斥力．从相距无穷远处运动直到它们之间的距离达到最小时，分子力先做正功，后做负功．动能先变大后变小，分子势能先变小，后变大．两分子相距r0时，a和b的加速度均为零，a和b之间的势能小于零．综上分析，B正确．
12．A
【解析】
【详解】
管内密封气体压强
绳子的拉力等于
S表示试管的横截面积，要想拉力增大，则必须使得玻璃管内部的液面高度上升，当增大，则h增大；温度升高，气体体积增大，对外膨胀，h减小；向水银槽内注入水银或者略微增加细绳长度，使玻璃管位置相对水银槽下移，都使得h下降，故A正确，B、C、D错误；
故选A。
13．C
【解析】
【详解】
AB．开关K由闭合而断开时，副线圈两端电压不变，而连接电阻增大，副线圈的输出功率减小，变压器的输入功率减小，故AB错误；
CD．通过副线圈电流减小，电阻R分压减小，灯泡电压增大，通过灯泡L1的电流增大，故C正确，D错误。
故选C。
14．D
【解析】
【详解】
中性面时磁通量最大，平面与磁场垂直．则AC正确；中性面时电动势为0，磁通量变化率为0，电动势方向变化，则B正确，D错误
【点睛】矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，线圈中产生正弦式电流．在中性面时，线圈与磁场垂直，磁通量最大，感应电动势为零．线圈每通过中性面一次，电流方向改变一次．
15．D
【解析】
【详解】
A．向左拉出时，安培力向右，向右拉出时，安培力向左。故A错误；
B．导体框中产生的焦耳热为
速度越大，焦耳热越多。故B错误；
C．向左拉出时，bc边两端电压为bc部分电阻的电压，即
向右拉出时，bc边两端电压为路端电压，即
故C错误；
D．根据闭合电路的欧姆定律及法拉第电磁感应定律得
两次拉出的过程中，磁通量的变化量一样，所以通过导体框某横截面的电荷量相同。故D正确。
故选D。
16．A
【解析】
【详解】
雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力，选项A正确；布朗运动是悬浮颗粒中的无规则运动，反映了液体分子运动的无规则性，选项B错误；给自行车打气时气筒压下后反弹，是由气体的压强造成的，不是分子斥力的作用，选项C错误；单晶体物理性质具有各向异性，多晶体和非晶体物理性质是各向同性的，选项D错误；故选A.
17． B 1.0×10-11 4.3×10-10
【解析】
【详解】
（1）[1].根据实验原理：油酸分子是紧密排列的，在水面上形成单分子油膜，用纯油酸的体积除以油膜面积得出的油膜面积厚度，即为油酸分子直径．所以需要测量的量有纯油酸的体积和纯油酸在水面上形成油膜的面积．故B正确，ACD错误．
（2）①[2]. 每滴酒精油酸溶液中含有纯油酸的体积：
②[3].薄膜的面积约为2.32×10-2m2；把油酸分子看成球形，且不考虑分子间的空隙，则分子的直径为
18． 下 温度 毫米刻度尺
【解析】
【详解】
试题分析：为使A中的水银面下降，须A中气体的体积增加，根据玻意耳定律PV=C，需要减小压强，故需将B管向下移动；波意耳定律成立的前提是温度一定；要用毫米刻度尺测量玻璃管A、B中水银面的高度差；
考点：玻意耳定律
19．①290K；②248.9K。
【解析】
【详解】
①在环境温度下降到缸口恰好接触天花板的过程中，气体压强不变，弹簧的长度不变，由盖-吕萨克定律有：
解得
T2=290K
②初态整体受力平衡，设弹簧伸长量为x1，则有
kx1=Mg
解得
x1=1cm
天花板对缸体的压力等于缸体的重力时
FN=Mg
FN+Mg=kx2
x2=2cm
△x=x1-x2
初态缸体平衡，有
p1S+Mg=p0S
末态缸体平衡，有
根据理想气体状态方程：
解得
T3=248.9K
20．(1)；(2)
【解析】
【详解】
(1) (2)单刀双掷开关S合在位置1，当电容器充电稳定后，设电容器两端电压为U0，电容器所充的电荷量为Q0，有
由电容器的定义式得
单刀双掷开关S合在位置2的瞬间：设在该瞬间Δt时间内，通过金属棒ab横截面的电荷量为ΔQ，电流为i，金属棒ab离开导轨的速度为v，电容器稳定后，电容器两端的电压为U，对金属棒ab，由动量定理得
由电流定义式得
由电容器的定义式得
金属棒ab离开导轨摆动过程中，对金属棒ab，由机械能守恒定律得
以上联合求解得
21．① 152℃ ② 80 cm
【解析】
【详解】
（1）设水银柱的长度为，环境温度恒为27℃时，管内气体的压强为：
水银刚要溢出时，管内气体的压强
由理想气体状态方程可得：
其中，，
联立解得：
则此时封闭气体温度
（2）竖直放置时：，
水平放置时：，
对等温过程：
解得：
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