2021-2022学年重庆市二0三中学校高二（下）3月物理试题含解析

重庆市二0三中学2021-22高二（下）第一次月考

物理试题

考试范围：选必2+3气体；考试时间：90分钟；总分：100分

第Ⅰ卷（选择题）

一、单选题（本大题共8小题，只有一个正确选项，共32分）

1. 电磁波按波长大小的顺序把它们排列成谱，如图所示，下列关于电磁波说法正确的是（    ）

A. 红外线可以灭菌消毒

B. 紫外线的波长比红外线长

C. 振荡电路生成电磁波的频率随电容C的增大而减小

D. X射线能在磁场中偏转，但穿透力较强，可用来进行人体透视

【答案】C

【解析】

【详解】A．红外线热效应明显，紫外线可以灭菌消毒，故A错误；

B．根据电磁波谱可知，紫外线的波长比红外线短，故B错误；

C．根据振荡电路的频率公式可知，频率随电容C的增大而减小，故C正确；

D．X射线i不带电，不能在磁场中偏转，但穿透力较强，能穿透物质，可用来进行人体透视，故D错误。

故选C

2. 分子动理论较好地解释了物质的宏观热力学性质。据此可判断下列说法中正确的是（      ）

A. 布朗运动反映了固体分子的无规则运动

B. 理想气体分子势能随着分子间距离的增大，可能减小也可能增大

C. 在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素

D. 单位时间内，气体分子对容器壁单位面积上碰撞次数减少，气体的压强一定减小

【答案】C

【解析】

【详解】A．布朗运动是悬浮在液体中固体小颗粒的运动，布朗运动说明了液体分子不停地做无规则运动，A错误；

B．理想气体分子间的作用力为零，不存在分子势能，B错误；

C．扩散现象可发生在固体、液体与气体间，故在真空、高温条件下，可以利用分子的扩散向半导体材料掺人其他元素，C正确；

D．气体的压强与气体分子单位时间在单位面积上对器壁的碰撞次数以及碰撞力都有关，则单位时间内，气体分子对容器壁单位面积上的碰撞次数减少，气体的压强不一定减小，D错误。

故选C。

3. 某气体的摩尔质量是M，标准状态下的摩尔体积为V，阿伏伽德罗常数为NA，则关于该气体在标准状态下的叙述中正确的是（　　）

A. 气体分子的质量为

B. 气体分子的体积为

C. 气体的密度为

D. 气体单位体积内的分子数为

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】A．每个气体分子的质量为摩尔质量与阿伏伽德罗常数的比值，即，故A正确；

B．由于分子间距的存在，每个气体分子的体积远小于，故B错误；

C．摩尔质量除以摩尔体积等于密度，该气体密度为，故C错误；

D．分子数密度等于物质的量乘以阿伏伽德罗常数再除以标准状态的体积V，即

故D错误。

故选A。

4. 如图，两端开口的弯管，左管插入水银槽中，管内外水银面高度差为h1，右侧管有一段水银柱，两端液面高度差为h2，中间封有一段空气，若（　　）

A. 温度升高，则h1增大，h2增大

B. 大气压升高，则h1增大，h2增大

C. 弯管下移少许距离，则h1增大，h2不变

D. 右管中滴入少许水银，则h1不变，h2增大

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】A．当温度升高时，由可知，封闭气体的压强增大，体积也增大，h1和h2同时增大，A正确；

B．平衡后管中封闭气体的压强

p=p0+ρgh1=p0+ρgh2

则得

h1=h2

若大气压升高时，封闭气体的压强增大，由玻意耳定律pV=C得知，封闭气体的体积减小，水银柱将移动，使h1和h2同时减小，二者一直相等，B错误；

C．若把弯管下移少许距离，封闭气体的体积减小，压强增大，水银柱将移动，h1和h2同时增加，C错误；

D．若右管中滴入少许水银，封闭气体的体积减小，压强增大，水银柱将移动，h1和h2同时增加，D错误。

故选A。

5. 一定质量的理想气体从状态A开始，经历状态B、C、D回到状态A的p-T图象如图所示，其中BA的延长线经过原点O，BC、AD与横轴平行，CD与纵轴平行，下列说法正确的是（      ）

A. A到B过程中，气体的体积变大

B. B到C过程中，气体分子单位时间内撞击单位面积器壁的次数减少

C. C到D过程中，气体分子热运动变得更加剧烈

D. D到A过程中，气体内能减小、体积增大

【答案】B

【解析】

【详解】A．在该图像中过原点的直线是等容线，A到B过程中，气体的体积不变，A错误；

B．B到C过程中，压强不变，温度升高，分子平均动能增大，气体分子单位时间内撞击单位面积器壁的次数减少，B正确；

C．C到D过程中，温度不变，气体分子热运动剧烈程度不变，C错误；

D．D到A过程中，温度降低，气体内能减小、体积减小，D错误。

故选B。

6. 图为远距离高压输电的示意图，远距离输送交流电都采用高压输电，关于远距离输电，下列表述正确的是（  ）

A. 减小输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失

B. 高压输电可根据需要调节交流电的频率

C. 在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越大

D. 高压输电一定是电压越高越好

【答案】C

【解析】

【详解】A．输电过程中的电能损失

减小输电导线的横截面积会增大输电导线的电阻，输电过程中的电能损失增大，故A错误；

B．高压输电不能调节交流电的频率，故B错误；

C．输电过程中的电能损失

在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越大，故C正确；

D．输电电压越高就对绝缘要求越高，输电架空线的建设，所用各种材料的要求愈严格，线路的造价就越高，这时要考虑输电的综合效益，有无必要那么高的电压输电，故D错误。

故选C。

7. 光敏二极管在各种自动化装置中有很多应用，街道的路灯自动控制开关就是其应用之一，图中所示为其模拟电路，其中A为光敏二极管，B为电磁继电器，C为照明电路，D为路灯，下列说法正确的是（　　）

A. 路灯自动控制电路中的光敏二极管的阻值随光照增强而增大

B. 当没有光照时（夜晚），光敏二极管所在回路中的电流很小

C. 根据“日出路灯肯定熄”的常识，分析可知白天电磁铁与衔铁不吸引

D. 如果换上灵敏度更高的光敏二极管，则相同的光照强度下，电磁铁的磁性更弱

【答案】B

【解析】

【详解】A．光敏二极管有光敏电阻的特征，阻值随光照增强而减小，也具有一般二极管单向导电性的特征，故A错误；

BC．根据“日出路灯熄、日落路灯亮”的常识，结合路灯自动控制电路中的特征，可知，没有光照时（夜晚），触点接通，照明电路的路灯变亮，电磁铁与衔铁不吸引，电磁铁的磁性不强，所在回路中的电流很小，反之白天电磁铁与衔铁吸引，触点断开，故B正确、C错误；

D．如果换上灵敏度更高的光敏二极管，白天在相同的光照强度下，电磁铁的磁性更强，与衔铁的吸引力更大，故D错误。

故选B。

8. 如图甲所示的电路中，电阻，电压表量程为0～200V，电源接如图乙所示的交流电，下列说法正确的是（　　）

A. 电压表会由于测量值超出量程而被损坏

B. 每经过1秒，通过R的电流方向改变50次

C. 不考虑温度对电阻的影响，R的实际功率为3025W

D. 将电压表换为耐压值是250V的电容器，电容器可以安全工作

【答案】C

【解析】

【详解】A．取一个周期时间，由电流的热效应有

解得

174V

小于电压表的量程，故电压表不会损坏，故A错误；

C．不考虑温度对电阻的影响，则R的实际功率为

=3025W

故C正确；

B．由图乙可知交流电的周期为0.02s，因为每个周期，电流方向改变2次，1秒钟经历50个周期，电流方向改变100次，故B错误；

D．交流电峰值是311V，超出电容器耐压值，所以电容器不可以安全工作，故D错误。

故选C。

二、多选题（本大题共4小题，有多个正确选项，错选0分，漏选得2分，共16分）

9. 分子力与分子间距离的关系图像如图（a）所示，图中r0为分子斥力和引力平衡时两个分子间的距离；分子势能与分子间距离的关系图像如图（b）所示，规定两分子间距离为无限远时分子势能为0。结合图像判断下列说法正确的是（   ）

A. r1=r0

B. r2=r0

C. 在图（b）中r>r2的范围内，r=r3处图像切线的斜率最大

D. 分子间距离从无限远减小到r0的过程中，分子间作用力为引力且先增大后减小，分子势能先减小后增大

E. 分子间距离从r2减小到r1的过程中，分子间作用力为斥力，分子势能增大

【答案】BCE

【解析】

【详解】AB．由于分子势能与分子间距离的关系可知，当分子间的距离为r0时分子势能最大，所以A错误；B正确；

C．根据分子势能与分子间距离的关系图像图像的斜率表示分子力，由(a)图可知在r=r3处分子力最大，则在图（b）中r>r2的范围内，r=r3处图像切线的斜率最大，所以C正确；

D．分子间距离从无限远减小到r0的过程中，分子间作用力为引力且先增大后减小，分子力做正功，分子势能一直减小，所以D错误；

E．分子间距离从r2减小到r1的过程中，分子间作用力为斥力，分子势能增大，所以E正确；

故选BCE。

10. 如图所示，竖直放置的汽缸内壁光滑，横截面积为S=10-3m2，活塞的质量为m=2kg，厚度不计。在A、B两处设有限制装置，使活塞只能在A、B之间运动，B下方汽缸的容积为1.0×10-3m3，A、B之间的容积为2.0×10-4m3，外界大气压强p0=1.0×105Pa。开始时活塞停在B处，缸内气体的压强为0.9P0，温度为27℃。现缓慢加热缸内气体，下列说法正确的是(    )

A. 活塞刚离开B处时气体的压强p1=1.2×105Pa

B. 活塞刚离开B处时气体的温度是127℃

C. 活塞刚到A处时气体温度时500K

D. 现缓慢加热缸内气体，直至327℃，气缸内气体压强p2=1.5×105Pa．

【答案】ABD

【解析】

【分析】

【详解】AB．活塞刚离开处时，气体压强

气体等容变化，根据查理定律则有

代入数据解得

故AB正确；

C．活塞刚移动到处，由理想气体状态方程

代入数据解得

故选项C错误；

D．现缓慢加热缸内气体，由理想气体状态方程

代入数据解得

故选项D正确。

11. 如图所示，矩形线圈面积为0.1m2，匝数为100，绕OO′轴在磁感应强度为的匀强磁场中以角速度5πrad/s匀速转动。从图示位置开始计时。理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，两电表均为理想电表，电阻R=50Ω，其他电阻不计，下列判断正确的是（　　）

A. 在t=0.2s时，穿过线圈的磁通量变化率最大

B. 时，变压器输入功率为50W

C. P向上移动时，电压表示数变大

D. P向上移动时，电流表示数变小

【答案】BD

【解析】

【详解】A．周期为

在时，线圈平面与磁场垂直，磁通量最大，磁通量变化率最小，故A错误；

B．交流电的最大值为

则原线圈电压

当时，副线圈电压

U2=50V

则副线圈功率

所以输入功率也为50W，故B正确；

CD．当P位置向上移动时，副线圈匝数变少，原副线圈电压之比等于线圈匝数比，所以副线圈电压变小，即电压表示数变小，根据

可知，副线圈功率减小，则原线圈功率减小，原线圈电压不变，则原线圈电流减小，所以电流表示数减小，故C错误，D正确。

故选BD。

12. 如图所示为某山区小型电站输电示意图，发电厂发出U1＝220sin 100πt(V)的交流电通过变压器升压后进行高压输电，接近用户时再通过降压变压器降压给用户供电，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，下列有关描述正确的是(　　)

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25 Hz

C. 深夜开灯时灯特别亮是因为高压输电线上电压损失减小的缘故

D. 用电高峰期灯泡较暗，可通过减少降压变压器副线圈的匝数来提高其亮度

【答案】C

【解析】

【分析】本题考查了远距离输电、变压器、电路的动态变化的分析，由部分电路的变化确定总电路的变化的情况，再确定其他的电路的变化的情况，即先部分后整体再部分的方法．

【详解】A．、都断开时变压器空载，副线圈两端有电压，电压表示数不为零，故选项A错误；

B．变压器不能改变频率，故负载端交流电的频率还是，故B选项错误；

C．深夜大部分用户已关灯，干路中电流减小，线路损耗也减小，用户得到的电压较高，故此时开灯就较亮，故选项C正确；

D．用电高峰时，负载增多，负载电阻减小，干路中电流增大，因此输电线损耗电压增大，导致降压变压器的输入电压降低，为提高负载电压，可增大降压变压器的副线圈的匝数，使输出电压提高，故选项D错误．

第Ⅱ卷（非选择题）

三、实验题（本大题共2小题，共14分）

13. 在“油膜法测分子直径”的实验中，某同学操作如下：

①取1.0mL油酸配成250mL油酸酒精溶液；

②用注射器吸取1.0mL油酸酒精溶液逐滴滴入量筒，全部滴完共滴了80滴；

③在边长约10cm的浅盘内注入适量的水，将痱子粉均匀地撒在水面上，用注射器滴入一滴溶液；

④待油膜形状稳定后，将绘有方格的玻璃板放在浅盘上，绘出油酸膜的轮廓（如图所示），每个方格的边长为1.0cm。

（1）该实验中油膜面积是_________cm2；

（2）油酸分子直径为_________m（保留一位有效数字）。

【答案】    ①. 60    ②.

【解析】

【详解】(1)[1]由于每格边长为1cm，则每一格就是1cm2 ，估算油膜面积以超过半格以一格计算，小于半格就舍去的原则，估算出60格，则油酸薄膜面积为

S=60×1cm2=60cm2=6.0×10-3m2

[2]1滴酒精油酸溶液中含油酸的体积

由于分子是单分子紧密排列的，因此分子直径为

14. 如图所示，用气体压强传感器探究气体等温变化的规律，操作步骤如下：

①在注射器内用活塞封闭一定质量的气体，将注射器、压强传感器、数据采集器和计算机逐连接起来；

②缓慢移动活塞至某位置，待示数稳定后记录此时注射器内封闭气体的体积和由计算机显示的气体压强值；

③重复上述步骤②，多次测量并记录；

④根据记录的数据，作出相应图象，分析得出结论。

（1）在本实验操作的过程中，需要保持不变的量是气体的_________和_________；

（2）为了保持封闭气体的温度不变，实验中采取的主要措施是__________________；

（3）实验过程中，下列说法正确的_________；

A．推拉活塞时，动作要快，以免气体进入或漏出

B．推拉活塞时，手不可以握住注射器气体部分

C．活塞移至某位置时，应迅速记录此时注射器内气柱的长度和压力表的压强值

（4）某同学测出了注射器内封闭气体的几组压强p和体积V的值后，以p为纵轴、为横轴，画出图象如图所示，则产生的可能原因是_________。

A．实验过程中有漏气现象

B．实验过程中气体温度降低

C．实验过程中气体温度升高

D．实验过程中外面气体进入注射器，使注射器里面气体质量增加了

（5）在不同温度环境下，另一位同学重复了上述实验，实验操作和数据处理均正确。环境温度分别为、，且。在如图所示的四幅图中，可能正确反映相关物理量之间关系的是_________

A．     B．

C．    D．

【答案】    ①. 质量    ②. 温度    ③. 要缓慢移动活塞，或者不能用手握住注射器等    ④. B    ⑤. CD    ⑥. AC

【解析】

【详解】（1）[1][2]在本实验操作的过程中，需要保持不变的量是气体的质量和温度；

（2）[3]为了保持封闭气体的温度不变，实验中采取的主要措施是：要缓慢移动活塞，或者不能用手握住注射器等；

（3）[4]A．推拉活塞时动作过快，会使气体的温度升高后降低，选项A错误；

B．推拉活塞时，手不可以握住注射器气体部分，以保证气体的温度不变，选项B正确；

C．活塞移至某位置时，要等稳定后记录此时注射器内气柱的长度和压力表的压强值，选项C错误。

故选B；

（4）[5]图象发生了弯曲，则说明在实验中温度发生了变化，因图象向上弯曲，图象的斜率为k=CT，故可能是气体的温度升高了，或者质量变大了，故CD正确，AB错误；
故选CD；

（5）[6]AB．由于实验操作和数据处理均正确，则温度高的对应的pV值较大，分别在图线上找到两个点，则pV乘积较大的是T1对应的图线，故A正确，B错误；
CD．根据理想气体状态方程

则k值大的对应的pV的乘积也大，即斜率越大的对应的温度越高，故C正确，D错误。

故选AC。

四、解答题（本大题共4小题，共38分）

15. 如图所示线圈面积为0.05m2，共100匝，线圈总电阻为Ω，外电阻Ω，线圈处于的匀强磁场中。当线圈绕OO＇以转速r/s匀速转动时，从线圈处于图示位置开始计时，求：

（1）写出电动势的瞬时表达式；

（2）线圈转动中电流最大值；

（3）线圈转动中交流电压表的示数U；

（4）线圈转过180°的过程中，通过电阻的电荷量q。

【答案】（1）（2）（3）63.6V（4）

【解析】

【详解】（1）线圈转动的角速度

根据题意可知，感应电动势的最大值

则从线圈处于中性面开始计时，电动势的瞬时值表达式为

（2）线圈转动中电流最大值

（3）电动势的有效值为

电路中电流表的示数为

电压表读数为

（4）线圈转过的过程中，通过电阻的电荷量

16. 如图所示，一两端封闭的U形玻璃管竖直放置，玻璃管内由一段水银封闭着A、B两个空气柱，空气柱A的压强为，空气柱的长度，图中，初始时环境温度，现在只对左侧A空气柱加热，当左右两侧液面相平时停止加热，此过程中右侧空气柱B温度保持不变，求：

（1）初始时刻空气柱B的压强；

（2）停止加热时空气柱A的温度。

【答案】（1）120cmHg；（2）1050K

【解析】

【详解】（1）初始时刻空气柱B的压强

（2）对气体A

对气体B

其中

解得

17. 如图，横截面积为1cm2、长为100cm的细长直玻璃管水平放置，其右端开口，左端用20cm长的水银柱封闭了40cm长的空气柱。已知大气压强为1×105Pa，温度为27℃，假设空气为理想气体，27℃=300K。

（1）要把水银柱全部推出玻璃管，若缓慢加热玻璃管内空气，则左端的空气柱的温度至少升高到多少？

（2）将厚度不计软木塞封闭管口，软木塞与玻璃管的最大静摩擦力为10N。要把软木塞冲开，左端气体温度至少为多少？（设管中右端空气温度恒为27℃）

【答案】（1）750K；（2）900K

【解析】

【详解】（1）设

设把水银柱全部推出玻璃管时左端空气柱的温度为，且

把水银柱全部推出玻璃管的过程中，封闭的空气发生等压变化，由

代入数据解得

（2）将厚度不计的软木塞封闭管口，要把软木塞冲开，玻璃管内左、右两部分空气的压强为

右侧气体发生等温变化，设把软木塞冲开时，右侧封闭空气柱的长度为l，由玻意耳定律得

解得

则此时左端空气柱的长度为

设此时温度为，且

由理想气体状态方程得

解得

18. 某村在较远的地方建立了一座小型水电站，发电机的输出功率为100kW，输出电压为500V，输电导线的总电阻为10Ω，导线上损耗的电功率为4kW，该村的用电电压是220V。求：

（1）升压变压器副线圈上的输出电流；

（2）升压变压器的原、副线圈的匝数比；

（3）升压变压器副线圈上的输出电压；

（4）降压变压器的原副线圈的匝数比．

【答案】（1）20A；（2）；（3）5000V；（4）

【解析】

【详解】（1）输电线上的总电阻为10Ω，导线上损耗的电功率为4kW，根据

解得输电线上的电流

则升压变压器副线圈上的输出电流为20A；

（2）发电机的输出功率为100kW，输出电压为500V，则升压变压器的原线圈的电流为

根据理想变压器

可得

（3）根据

解得

（4）降压变压器原线圈的电压

根据

解得