云南省昆明市高二（下）开学考试物理试题（word版含答案）

云南省昆明市高二（下）开学考试物理试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、多选题
1．物体体积变化时，分子间距离会随之变化，分子势能也会发生变化.下图为分子势能Ep与分子间距离r的关系曲线，以下判断正确的是( )
A．当r = r1时，分子势能最小
B．当r = r2时，分子引力与斥力大小相等
C．当r ＞ r2时，分子间作用力的合力表现为引力
D．在r由r2变到r1的过程中，分子间作用力的合力做正功
E．在r由r2逐渐增大的过程中，分子间作用力的合力做负功
2．如图所示，质量为M的木块静止在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度v0沿水平方向射中木块并最终留在木块中与木块一起以速度v运动。已知当子弹相对木块静止时，木块前进距离L，子弹进入木块的深度为L′，木块对子弹的阻力为F（F 视为恒力），则下列判断正确的是（　　）
A．子弹和木块组成的系统机械能不守恒 B．子弹克服阻力所做的功为FL′
C．系统产生的热量为F（L＋L′） D．子弹对木块做的功为Mv2
3．有两个带有同种电荷的小滑块A和B，质量mA=3mB，带电量qB=3qA，两滑块在光滑水平面上相距一定距离由静止释放，以后的任意时刻它们的（　　）
A．加速度大小之比为aA：aB=1：3 B．动量大小之比为pA：pB=3：1
C．动能大小之比为EkA：EkB=1：3 D．速度大小之比为vA：vB=3：1
4．下列说法正确的是（　　）
A．布朗运动虽不是分子运动，但它证明了组成固体颗粒的分子在做无规则运动
B．扩散现象表明，分子在永不停息地运动
C．某物质的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA，则该物质的分子体积为
D．气体体积不变时，温度越高，单位时间内容器壁单位面积受到气体分子撞击的次数越多
二、单选题
5．下列说法正确的是（　　）
A．质量和温度都相同的气体，内能一定相同
B．凡是能量守恒的过程一定能够自发地发生
C．当分子间距时，分子间的引力随着分子间距的增大而增大，分子间的斥力随着分子间距的增大而减小，所以分子力表现为引力
D．一定量的理想气体在等温膨胀过程中，一定吸收热量
6．如图甲、乙所示的两种交变电流，其中图乙是正弦交流电，则甲、乙两种电流的有效值之比等于（　　）
A．2: B．3: C．：1 D．:2
7．某人站在静止于光滑水平面上的平板车上，若人从车头走向车尾，人和车运动情况，下面的说法中不正确的是（　）
A．人匀速走动，则车匀速后退，人和车对地位移之比与人和车质量的反比
B．人匀加速走动，车匀加速后退，两者对地加速度大小相等
C．不管人如何走，任意时刻人和车动量大小总相等
D．人停止走动，车也静止
8．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．分子间同时存在着引力和斥力
C．布朗运动是液体分子的无规则运动
D．分子间的引力总是随分子间距增大而增大
9．如图所示，（a）→（b）→（c）→（d）→（e）过程是交流发电机`发电的示意图，线圈的ab边连在金属滑环K上，cd边连在金属滑环L上，用导体制成的两个电刷分别压在两个滑环上，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路连接．下列说法正确的是
A．图（a）中，线圈平面与磁感线垂直，磁通量变化率最大
B．从图（b）开始计时，线圈中电流i随时间t变化的关系是
C．当线圈转到图（c）位置时，感应电流最小，且感应电流方向改变
D．当线圈转到图（d）位置时，感应电动势最小，ab边感应电流方向为b→a
10．如图甲所示，匀强磁场垂直纸面向里，磁感应强度的大小为B，磁场在y轴方向足够宽，在x轴方向宽度为．一直角三角形导线框ABC（BC边的长度为）从图示位置向右匀速穿过磁场区域，以逆时针方向为电流的正方向，在图乙中感应电流i、BC两端的电压uBC与线框移动的距离x的关系图象正确的是
A． B．
C． D．
11．把如图甲所示的电路的a、b两端点接按如图乙所示的电压随时间变化的电源，三个完全相同的灯泡正常发光。则（　　）
A．该交变电流的周期为
B．该交变电流的电压的有效值为
C．若增大交变电流的周期而保持电压的有效值不变，则灯泡Ⅱ变亮
D．若增大交变电流的频率而保持电压的有效值不变，则灯泡Ⅲ变暗
12．如图所示，R1、R2与R3三个阻值相同的电阻连接在理想变压器原副线圈两端．变压器原副线圈匝数比为4:1:1．闭合开关S后，R2的功率为P，则R1的功率是（ ）
A．
B．P
C．2P
D．4P
13．某一学习小组在研究电磁感应现象时，利用一根粗细均匀的金属丝弯成导轨abcd，=3．导体棒ef的电阻是bc段电阻的两倍，如图所示，匀强磁场垂直于导轨平面，当用平行于导轨的外力F将导体棒ef由靠近bc位置匀速向右移动时，则（　　）
A．导体棒ef两端的电压不变 B．导体棒ef中的电流变大
C．拉力F的瞬时功率变大 D．导轨abcd消耗的电功率先变大后变小
14．如图所示，一长直导线旁边同一平面内有一矩形线圈abcd，导线中通有竖直向上的电流．下列操作瞬间，能在线圈中产生沿adcba方向电流的是（ ）
A．线圈向左平动 B．线圈竖直向下平动
C．线圈以ab边为轴转动 D．线圈向右平动
三、实验题
15．做“用DIS研究温度不变时气体的压强跟体积的关系”实验时，缓慢推动活塞，注射器内空气体积逐渐减小，多次测量得到如图所示的p-V图线（其中实线是实验所得图线，虚线为一条双曲线，实验过程中环境温度保持不变）．
（1）在此实验操作过程中注射器内的气体分子平均动能如何变化？ ______________，因为___________________________________________________（请简述理由）．
（2）仔细观察不难发现，该图线与玻意耳定律不够吻合，造成这一现象的可能原因是________________________________________________________．
（3）（单选题）把图像改为p-1/V图像，则p-1/V图像应是( )
16．如图所示，斜槽末端水平，小球从斜槽某一高度由静止滚下，落到水平面上的P点。今在槽口末端放一与半径相同的球，仍让球从斜槽同一高度滚下，并与球正碰后使两球落地，球和的落地点分别是M、N，已知槽口末端在白纸上的投影位置为O点。则：
(1)两小球质量的关系应满足______。
A． B． C．
(2)实验必须满足的条件______。
A．轨道末端的切线必须是水平的
B．斜槽轨道必须光滑
C．入射球每次必须从同一高度滚下
D．入射球和被碰球的球心在碰撞瞬间必须在同一高度
(3)实验中必须测量的是______。
A．两小球的质量和； B．两小球的半径和；
C．桌面离地的高度H； D．小球起始高度
E.从两球相碰到两球落地的时间； F.小球单独飞出的水平距离
G.两小球和相碰后飞出的水平距离
(4)若两小球质量之比为，碰撞前小球的速度为，碰撞后小球、的速度分别为、，两球落点情况如图所示。
根据需要测量的物理量，则碰撞前后“验证动量守恒定律”的等式为_________。
17．如图为《探究电磁感应现象》实验中所用器材的示意图，现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及电键如图所示连接．试回答下列问题：
（1）下列说法中正确的是______________
A．电键闭合后，线圈A插入或拔出都会引起电流计指针偏转
B．线圈A插入线圈B中后，电键闭合和断开的瞬间电流计指针均不会偏转
C．电键闭合后，滑动变阻器滑片P匀速滑动，会使电流计指针静止在中央零刻度
D．电键闭合后，只有滑动变阻器的滑片P加速滑动，电流计指针才能偏转
（2）在实验出现的电磁感应现象中，上述器材中哪个相当于电源？________．
四、解答题
18．最近研制出一种可以投入使用的电磁轨道炮，其原理如图所示．炮弹(可视为长方形导体)置于两固定的平行导轨之间，并与轨道壁密接．开始时炮弹静止在轨道的一端，通以电流后炮弹会被磁力加速，最后从位于导轨另一端的出口高速射出．设两导轨之间的距离d＝0.10 m，导轨长L＝5.0 m，炮弹质量m＝0.30 kg.导轨上的电流I的方向如图中箭头所示．可认为，炮弹在轨道内运动时，它所在处磁场的磁感应强度始终为B＝2.0 T，方向垂直于纸面向里．若炮弹出口速度为v＝2.0×103 m/s，忽略摩擦力与重力的影响以及发射过程中电流产生的焦耳热，试求：
(1)通过导轨的电流I；
(2)发射过程中电源的最大输出功率P.
19．如图所示，一汽缸固定在水平地面上，通过活塞封闭有一定质量的理想气体，活塞与缸壁的摩擦可忽略不计，活塞的截面积S=100cm2。活塞与水平平台上的物块A用水平轻杆连接，在平台上有另一未知质量的物块B，A的质量为m1=62.5kg，物块与平台间的动摩擦因数μ=0.8.两物块间距为d=10cm.开始时活塞距缸底L1=10cm，缸内气体压强p1等于外界大气压强p0=1×105Pa，温度t1=27 ℃。现对汽缸内的气体缓慢加热，g=10m/s2求：
①物块A开始移动时，汽缸内的热力学温度；
②物块B恰好开始移动时汽缸内的热力学温度为1200K，求物块B的质量。
20．半径为r的竖直光滑圆轨道固定在光滑木板AB中央，置于光滑水平桌面．圆轨道和木板AB的总质量为m，木板AB两端被限定，无法水平移动，可竖直移动．木板AB的右端放置足够长的木板CD，其表面与木板AB齐平，质量为2m．一个质量为m的滑块（可视为质点）从圆轨道最低点以一定的初速度v0向右运动进入圆轨道，运动一周后回到最低点并向右滑上水平木板AB和CD，最终与木板CD保持相对静止，滑块与木板CD间动摩擦因数为μ，其余摩擦均不计，则：
（1）为保证滑块能通过圆轨道的最高点，求初速度v0的最小值；
（2）为保证滑块通过圆轨道的最高点时，木板AB不离开地面，求初速度v0的最大值；
（3）若滑块恰能通过圆轨道最高点，求滑块在木板CD上滑动产生的热量Q．
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参考答案：
1．BCE
【解析】
【详解】
由图象可知：分子间距离为时分子势能最小，此时分子间的距离为平衡距离；分子引力与斥力大小相等，A错误B正确；当时，分子间距离较大，分子间的作用力表现为引力，故C正确；r小于时，分子间的作用力表现为斥力，距离减小的过程中做负功，D错误；在r由逐渐增大的过程中，分子间作用力为引力，故分子力的合力做负功，E正确．
【点睛】正确理解分子力、分子势能与分子之间距离的变化关系，注意分子力与分子势能变化的一个临界点为，注意将分子力与分子之间距离和分子势能与分子之间距离的图象比较进行学习．
2．AD
【解析】
【详解】
A．子弹打入木块，子弹和木块位移不相等，所以相互作用力对子弹做的功即子弹动能的减少量，与相互作用力对木块做的功即木块动能的增加量不相等，因此有内能产生，系统机械能不守恒，A正确；
B．子弹克服阻力所做的功即阻力所做的功的大小为F（L＋L′），B错误；
C．根据能量守恒得，摩擦力与相对位移的乘积等于系统能量的损失，系统产生的热量为FL′，C错误；
D．对木块运用动能定理得
fL＝Mv2
D正确。
故选AD。
3．AC
【解析】
【详解】
A．两小滑块所受合力大小相等，由牛顿第二定律可知
则
aA：aB=1：3
故A正确；
B．根据动量定理
可知，动量大小之比为
pA：pB=1：1
故B错误；
C．由动能与动量间的关系
可知，动能大小之比为
EkA：EkB=1：3
故C正确；
D．由可知
则速度之比为
vA：vB=1：3
故D错误。
故选AC。
4．BD
【解析】
【详解】
A．布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的运动，而固体颗粒是由大量颗粒分子组成的，固体颗粒的运动是所有颗粒分子整体在运动，不能证明了组成固体颗粒的分子在做无规则运动，故A错误；
B．扩散现象表明分子在永不停息地做无规则运动，故B正确；
C．对于固体和液体能阿伏加德罗常数求出分子体积，但是气体不能用阿伏加德罗常数求解分子体积，只能求出其占据的空间，故C错误；
D．气体体积不变时，温度越高，气体分子的平均动能越大，则单位时间内容器壁单位面积受到气体分子撞击的次数越多，故D正确。
故选BD。
5．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．质量和温度都相同的气体，分子平均动能相同，如果不是同种气体，则气体的摩尔数不相同，所以气体的内能不相等，故A错误；
B．根据热力学第二定律，热量能够自发地从高温物体传递到低温物体，但不能自发地从低温物体传递到高温物体，故B错误；
C．分子间的引力和斥力都随着距离的增加而减小，随着距离的减小而增加，只是斥力变化的比引力快，当分子间距r＞r0时，分子力表现为引力，故C错误；
D．一定质量的理想气体等温膨胀，温度不变，内能不变，根据热力学第一定律可知，气体对外做功，一定吸收热量，故D正确。
故选D。
6．C
【解析】
【分析】
【详解】
在甲图中，对于方波，根据焦耳定律得
解得
乙图为正弦交流电，电流的有效值
解得
故选C。
7．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．人匀速走动过程中满足
人停则车停，即运动时间相同，所以有
即人和车对地位移之比与人和车质量的反比，A正确；
B．由于人和车的质量不一定相同，人受到的车给的摩擦力和车受到人给的摩擦力是一对相互作用力，即等大反向，所以合力相同，但质量不一定相同，故两者的加速度不一定相同，B错误；
CD．由于人和车组成的系统动量守恒，在人走动前，系统总动量为零，所以人开始走动后，系统的总动量仍要满足为零，即人和小车的动量等大反向，人停止运动，则为了保证系统动量守恒，为零，则车也停止运动，故CD正确。
故选B。
8．B
【解析】
【详解】
A．扩散的快慢与温度有关，温度越高，扩散越快，故A错误；
BD．分子间同时存在引力和斥力，引力和斥力均随着分子间距离的增大而减小，故B正确，D错误；
C．布朗运动是悬浮在液体中固体小颗粒的无规则运动，它是液体分子的无规则运动的反映，故C错误。
故选B。
9．C
【解析】
【详解】
A．图（a）中，线圈在中性面位置，故穿过线圈的磁通量最大，磁通量变化率为0，故A错误；
B．从线圈在中性面位置开始计时的表达式才是，故B错误；
C．当线圈转到图（c）位置时，线圈在中性面位置，故穿过线圈的磁通量最大，产生的感应电流最小为零，电流方向将改变，故C正确；
D．当线圈转到图（d）位置时，磁通量最小，磁通量的变化率最大，故感应电动势最大，ab边感应电流方向为b→a，故D错误。
故选C。
【点睛】
要解决此题，需要掌握发电机的制作原理，知道发电机是根据电磁感应原理制成的，感应电流的方向与磁场方向和切割磁感线的方向有关。
10．D
【解析】
【详解】
导体棒切割磁感线产生感应电动势 E=BLv，感应电流，方向沿逆时针，为正．在0-a内，有效长度L均匀变大，感应电流I均匀变大，在a-2a内，有效长度L均匀变大，感应电流均匀变大，方向沿顺时针，为负，故A、B不正确；BC两端的电压uBC=iR，在0-a内，i均匀增大，uBC均匀增大，且B的电势高于C点的电势，uBC＞0．在a-2a内，i均匀增大，uBC均匀增大，且B的电势低于C点的电势，uBC＜0．故C不正确，D正确，故选D．
11．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．该交变电流的周期为，选项A错误；
B．该交变电流的电压的有效值为36V，选项B错误；
C．若增大交变电流的周期，电感器L的感抗减小，灯泡Ⅱ中电流增大，灯泡Ⅱ变亮，选项C正确；
D．若增大交变电流的频率，电容C的容抗变小，灯泡Ⅲ中电流增大，灯泡Ⅲ变亮，选项D错误。
故选C。
12．A
【解析】
【详解】
变压器原副线圈匝数比为4:1:1，所以三线圈两端电压关系为：；R2与R3阻值相同、两端电压相同，设流过R2的电流，则流过R3的电流，据可得，流过原线圈及电阻R1的电流；R2的功率为P，则，R1与R2阻值相同，R1的功率，解得：R1的功率．故A项正确，BCD三项错误．
13．D
【解析】
【详解】
A．设ef的电阻为r，ebcf的电阻为R，ef长为L，速度为v，磁感应强度为B，则导体棒ef产生的感应电动势为：
E=BLv；
ef两端的电压为：
U=E，
E、r不变，R变大，可知U变大．故A错误．
B．ef中的电流为：I=，E、r不变，R变大，I变小，故B错误．
C．导体棒匀速运动时拉力F的功率等于回路中的电功率，为
P=
R增大，则P减小，故C错误．
D．abcd消耗的功率是电源ef的输出功率，根据条件：=3．ef的电阻是bc段电阻的两倍，可知ebcf的电阻先小于ef的电阻，再等于ef的电阻，后大于ef的电阻，所以导轨abcd消耗的电功率先增大后减小，故D正确．
故选D．
【点睛】
本题是电磁感应中电路问题，通过法拉第电磁感应定律和欧姆定律、功率公式列式，进行分析是解答的本题，要根据数学知识掌握电源的内外电阻相等时，电源的输出功率最大这个结论，这在电路动态分析中经常用到．
14．A
【解析】
【详解】
AD.导线在线框位置产生的磁场垂直纸面向里，当在线圈平面内向左拉动线圈，逐渐靠近导线，穿过线圈向里的磁场增大，即穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律，产生感应电流为adcba方向，同理可知线圈向右平动，产生abcda方向的电流，故A正确，D错误．
B.当线圈向下平动时，穿过线圈的磁通量不会发生变化，根据楞次定律可知，没有感应电流产生．故B错误；
C.当线圈以ab边为轴转动，穿过线圈向里的磁场减小，即穿过线圈的磁通量减小，故产生感应电流为顺时针，即感应电流的方向为abcda．故C错误；
故选A。
15． 不变 缓慢推动活塞，气体温度保持不变，而温度是分子平均动能的标志，温度不变，分子平均动能不变． 推动活塞过程中漏出了气体 A
【解析】
【详解】
（1）因气体温度不变，所以气体分子的平均动能不变；（2）原因可能是试验时注射器内的空气外泄或者环境温度降低；（3）由于此图无法说明P与V的确切关系，所以改画P-1∕V图象．由于试验时环境温度降低了，所以P-1∕V图象的图形应向下弯曲，所以p-1/V图像应是A.
16． B ACD AFG
【解析】
【详解】
(1)[1]在小球碰撞过程中，由动量守恒和机械能守恒得
解得
要碰后入射小球不反弹，即速度，则，故选B。
(2)[2]为了保证小球做平抛运动，必须使斜槽的末端切线水平且m1与m2的球心在碰撞的瞬间在同一高度；为了保证每次小球运动的情况相同，应该让入射小球m1每次从同一位置滚下；圆弧轨道不需要光滑，也能使小球m1每次与小球m2相碰时的速度相同。故B错误，ACD正确。故选ACD。
(3)[3] 实验中要验证的关系是
由于高度相等，则平抛的时间相等，水平位移与初速度成正比，把平抛的时间作为时间单位，小球的水平位移可替代平抛运动的初速度。将需要验证的关系速度用水平位移替代，要验证动量守恒的表达式为
所以需要测量的有：两小球的质量m1和m2、小球m1单独飞出的水平距离、两小球m1和m2相碰后飞出的水平距离。故选AFG。
(4)[4] 根据(3)以及实验原理则碰撞前后 “验证动量守恒定律”的等式为
17． A B
【解析】
【详解】
试题分析：（1）电键闭合后，线圈A插入或拔出时，穿过B的磁通量都会发生变化，都会产生感应电流，电流计指针都会偏转，故A正确；线圈A插入线圈B中后，电键闭合和断开的瞬间穿过B的磁通量都会发生变化，线圈B中会产生感应电流，电流计指针都会偏转，故B错误；电键闭合后，滑动变阻器的滑片P匀速滑动，线圈A中的电流发生变化，穿过B的磁通量发生变化，B中会产生感应电流，电流计指针发生偏转，故C错误；电键闭合后，只要滑动变阻器的滑片P移动，不论是加速还是匀速，穿过B的磁通量都会变化，都会有感应电流产生，电流计指针都会偏转，故D错误；故选A．
（2）在产生感应电流的回路中，穿过线圈B的磁通量发生变化时，线圈B产生感应电动势，因此线圈B相当于电源．
考点：研究电磁感应现象
【名师点睛】
本题考查了感应电流产生的条件及实验电路分析，知道感应电流产生条件，穿过闭合回路的磁通量发生变化，闭合电路中会产生感应电流；解题时只要根据操作过程判断磁通量是否变化，并认真分析即可正确解题．
18．(1)6.0×105 A　(2)2.4×108 W
【解析】
【详解】
(1)炮弹的加速度为：，
炮弹做匀加速运动，有：，代入题给数据得．
(2)电源的最大输出功率：，解得：．.
点睛：本题实质上就是借助安培力问题考查了力与运动，因此解决这类题目的基本思路是对研究对象正确进行受力分析，弄清运动形式，然后依据相应规律求解．
19．①450 K；②62.5Kg
【解析】
【分析】
【详解】
①物块A开始移动前气体做等容变化
由查理定律有
解得
②物块A开始移动后，气体做等压变化，到A与B刚接触时
p3=p2=1.5×105Pa
V3=（L1+d）S
由盖 吕萨克定律有
解得
之后气体又做等容变化，设物块A和B一起开始移动时气体的温度为T4
V4=V3
由查理定律有
解得
m=62.5kg
20．（1）（2）（3）
【解析】
【详解】
（1）滑块在最高点，速度最小时有：
从最低点到最高点的过程中，滑块机械能守恒，设滑块最低点的初速度为v01，根据机械能守恒定律：
解得
（2）要使木板AB不离地，滑块在最高点时对轨道的压力最大为FN＝mg，滑块在最高点，速度最大时有：
设滑块最低点的初速度为v02时，在最高点有最大速度，根据机械能守恒定律：
解得
（3）由（1）可知，滑块恰能通过最高点，并由机械能守恒可得，滑块滑到木板CD时的初速度为；
由受力分析可知，滑块在木板CD上做匀减速直线运动，木板CD做匀加速直线运动，加速度大小分别为
设经过时间t，两者速度相等均为v，则有v＝v0－a1t＝a2t
解得
这段时间内，滑块位移
木板CD的位移
滑块相对木板CD的位移为
故这一过程中产生的热量
（另解：可相应得分）
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