重庆市兼善中学2023-2024学年高二下学期3月月考物理试卷(含答案)

这是一份重庆市兼善中学2023-2024学年高二下学期3月月考物理试卷(含答案)，共14页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1．5G移动网络正在悄悄改变着人们的生活。5G网络信号使用的通信频率在3.0GHz以上的超高频段和极高频段，4G网络使用的通信频率在0.3GHz~3.0GHz间的特高频段下列说法正确的是( )
A.4G、5G信号需要光导纤维进行传播
B.5G信号的频率比4G信号要大
C.4G信号比5G信号的波长更短
D.在真空中4G信号比5G信号的传播速度慢
2．如图所示，是观察布朗运动的实验装置的示意图。用高倍显微镜观察悬浮在液体中的小炭粒的运动情况。选三个小炭粒，每隔30s记录一次它们的位置，然后用线段把这些位置按时间顺序连接起来得到它们的位置连线图。下列说法正确的是( )
A.该实验用显微镜观察到的是液体分子的无规则运动
B.该实验用显微镜观察到的是小炭粒分子的无规则运动
C.这样得到的位置连线图就是该小炭粒实际的运动轨迹
D.小炭粒越小，液体的温度越高，观察到的布朗运动就越明显
3．阿伏伽德罗常数是（），铜的摩尔质量是M（kg/ml），铜的密度是ρ（），则下列说法正确的是( )
A.铜中所含的原子数为B.一个铜原子的质量是
C.一个铜原子所占的体积是D.1 kg铜所含有的原子数目是
4．如图所示，等腰直角三角形AOB内部存在着垂直纸面向外的匀强磁场，OB在x轴上，长度为2L.纸面内一边长为L的正方形导线框的一边在x轴上，沿x轴正方向以恒定的速度穿过磁场区域.规定顺时针方向为导线框中感应电流的正方向，时刻导线框正好处于图示位置。则下面四幅图中能正确表示导线框中感应电流i随位移x变化的是( )
A.B.
C.D.
5．ETC （Electrnic Tll Cllectin）是高速公路全自动电子收费系统的简称，车辆通过收费站时无须停车，该系统具有收费时间短，通行能力强的特点。如图甲所示，在收费站自动栏杆前、后的地面各自铺设完全相同的传感器线圈，两线圈各自接入相同的电路，如图乙所示，电路ɑ、b端与电压有效值恒定的交变电源连接，回路中流过交变电流，当汽车接近或远离线圈时，线圈的自感系数发生变化，线圈对交变电流的阻碍作用发生变化，使得定值电阻R的c、d两端电压变化，这一变化的电压输入控制系统，控制系统就能做出抬杆或落杆的动作，下列说法正确的是( )
A.当汽车接近线圈A时，c、d两端电压升高
B.当汽车离开线圈A时，c、d两端电压升高
C.当汽车接近线圈B时，c、d两端电压升高
D.当汽车离开线圈B时，c、d两端电压降低
6．国家电网公司推进智能电网推广项目建设，拟新建智能变电站1400座。变电站起变换电压作用的设备是变压器，如图所示，理想变压器原线圈输入电压，电压表、电流表都为理想电表。下列判断正确的是( )
A.输入电压有效值为200V，电流频率为100Hz
B.S打到a处，当变阻器的滑片向下滑动时，两电压表的示数都增大
C.S打到a处，当变阻器的滑片向下滑动时，两电流表的示数都减小
D.若变阻器的滑片不动，S由a打到b，电压表和电流表的示数都减小
7．某电磁感应式无线充电系统原理如图所示，当下方送电线圈两端a、b接上的正弦交变电流后，会在上方临近的受电线圈中产生感应电流，从而实现充电器与用电装置间的能量传递。若该装置等效为一个无漏磁的理想变压器：送电线圈的匝数为，受电线圈匝数为，且。两个线圈中所接的电阻的阻值都为R，当该装置给手机充电时，测得两端的电压为两端电压的三分之一，下列说法正确的是( )
A.受电线圈两端的输出电压为
B.流过送电线圈、受电线圈的电流之比为
C.电阻和所消耗的功率之比为
D.端输入电压不变，若减小的阻值，受电线圈的输出电压不受影响
二、多选题
8．如图所示为甲、乙两个分子间作用力的合力F随分子间距离r变化的图象，F为正值时，合力表现为斥力，F为负值时，合力表现为引力；已知分子间距离无限大时分子势能为0，将甲分子固定，将乙分子从分子间距离小于的位置由静止释放，则从乙分子由静止释放至运动到分子间距离为的过程中，下列说法正确的是( )
A.乙分子的动能先增大后减小
B.乙分子运动的加速度先减小后增大
C.甲、乙分子系统具有的分子势能先减小后增大
D.当分子间距离为时，甲、乙分子系统具有的分子势能为零
9．如图甲所示，一个圆形线圈的匝数匝，线圈面积，线圈的电阻。线圈外接一个阻值的电阻，把线圈放入方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化规律如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.时线圈内产生的感应电动势为2V
B.时电流由b经电阻R流向a
C.时电阻R消耗的功率0.16W
D.前4s内通过R的电荷量为0.8C
10．如下图所示为某小型发电站远距离输电示意图，其中升压变压器输入电压保持不变，降压变压器原副线圈的匝数比为200:1，输电线路总电阻。为了安全测量输电线路中的电压和电流，现在输电线路的起始端接入甲、乙两个特殊的变压器，甲、乙原副线圈匝数比分别为200:1和1:20，电压表的示数为220V，电流表的示数为5A，以上变压器均为理想变压器。下列判断正确的是( )
A.用户端的电压为210V
B.输电线路上损耗的功率约占输电总功率的6%
C.若用户端接入的用电设备变多，电流表示数变大
D.若用户端接入的用电设备变多，电压表示数变小
三、实验题
11．某学习小组研究自感现象实验如图所示，电源电动势为，人两手间电阻约为，L为自感系数很大的电感线圈，当开关和都闭合稳定时，电流表、的示数分别为和；当断开，闭合，电路稳定时电流表、的示数都为。电流表为理想电表，实验前先将两开关都断开；
（1）由实验数据可以测得自感线圈L的直流电阻______Ω；
（2）先将和闭合，稳定后再突然断开有可能出现的现象是______；
A.小灯泡闪亮一下再逐渐熄灭B.电流表被烧坏
C.小灯泡立即熄灭D.电流表被烧坏
（3）保持断开，先闭合待稳定后突然打开，此时人的两只手电势较高的是_______手（选填“左”或“右”），A、B间瞬时电压是否能让人体产生触电的感觉_______（选填“是”或“否”）。
12．小明利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”，如图甲所示，将热敏电阻R安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，继电器的上触点接触，下触点分离，指示灯亮；当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响。图甲中继电器的供电电压，继电器线圈用漆包线绕成，其电阻为30Ω。当线圈中的电流大于等于50mA时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响，图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图像。
（1）由图乙可知，当环境温度为40℃时，热敏电阻阻值为_______Ω，当环境温度升高时，热敏电阻阻值将_______，继电器的磁性将_______（均选填“增大”、“减小”或“不变”）。
（2）图甲中警铃的接线柱C应与接线柱_______相连，指示灯的接线柱D应与接线柱_______相连（均选填“A”或“B”）。
（3）请计算说明，环境温度_______℃时，警铃报警。
四、计算题
13．如图所示，一理想变压器原线圈输入电压，变压器副线圈接有理想电流表A和规格均为“220V，22W”的两个灯泡，灯泡恰好正常发光，导线电阻不计。求：
（1）变压器原、副线圈匝数比；
（2）原线圈中电流的大小。
14．如图所示，交流发电机的矩形线圈abcd中，，如，匝数，线圈电阻，外电阻。线圈在磁感应强度的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动，角速度。求：
（1）发电机产生的感应电动势的最大值与有效值；
（2）交流电流表与交流电压表的读数；
（3）从图示位置起，转过90°的过程中，通过线圈截面的电荷量；
15．如图甲所示，光滑导体轨道PMN和是两个完全一样的轨道，均由半径为r的四分之一圆弧轨道和水平轨道组成，圆弧轨道与水平轨道在M和点相切，两轨道并列平行放置，MN和位于同一水平面上，两轨道之间的距离为L，之间有一个阻值为R的电阻，开关K是一个感应开关(开始时开关是断开的)，是一个矩形区域且其中有竖直向上的磁感应强度为B的匀强磁场，水平轨道MN离水平地面的高度为h，其截面图如图乙所示。金属棒a和b质量均为m、电阻均为R。在水平轨道某位置放上金属棒b，静止不动，a棒从圆弧顶端由静止释放后，沿圆弧轨道下滑，若两棒在运动中始终不接触，当两棒的速度稳定时，两棒距离，两棒速度稳定之后，再经过一段时间，b棒离开轨道做平抛运动，在b棒离开轨道瞬间，开关K闭合。不计一切摩擦和导轨电阻，已知重力加速度为g。求：
（1）a棒沿圆弧轨道到达最低点M时的速度是多少；
（2）两棒速度稳定时，两棒的速度分别是多少；
（3）两棒落到地面后的距离是多少；
（4）整个过程中，两棒产生的焦耳热分别是多少。
参考答案
1．答案：B
解析：A.电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，故A错误；
B.根据题意可知，5G网络信号频率高于4G，故B正确；
C.根据可知，4G信号比5G信号的波长更长，故C错误；
D.真空中电磁波传播速度均相同，故D错误。
故选B。
2．答案：D
解析：AB.该实验用显微镜观察到的是小炭粒的无规则运动，并不是小炭粒分子的无规则运动，也不是液体分子的无规则运动，AB错误；
C.图中记录的是每隔一定时间小炭粒位置的连线，并不是小炭粒做布朗运动的轨迹，C错误；
D.小炭粒越小，液体分子同一时刻撞击小炭粒产生的撞击力越不平衡，液体的温度越高，液体分子运动越激烈，观察到的布朗运动就越明显，D正确。
故选D。
3．答案：B
解析：A.铜的质量为，物质的量为，故原子个数为，故A错误；B.铜的摩尔质量是，故一个铜原子的质量为故B正确；C.铜中所含的原子数为，故一个铜原子所占的体积是故C错误；D.1kg铜的物质的量为，故含有的原子数目为故D错误。
4．答案：A
解析：根据电磁感应定律，当时，通过线圈的磁通量均匀增加产生顺时针的感应电流，当时，右边切割磁感线的长度减小，左边切割磁感线的长度增大，由法拉第电磁感应定律可判断两个边切割磁感线产生的电流方向相反，所以和电流逐渐减小，在时电流减小到零，随后左边边长大于右边边长，电流反向，故A正确，BCD错误。
5．答案：B
解析：汽车上有很多钢铁做的金属部件，当汽车接近线圈时，相当于给线圈增加铁芯，所以线圈的自感系数增大，在电压不变的情况下，交流回路的电流将减小，所以R两端的电压将减小，即两端的电压将减小；同理，汽车远离线圈时，线圈的自感系数减小，交流回路的电流增大，两端的电压将增大。
6．答案：D
解析：A.由输入电压表达式可知，该交流电为正弦交流电，故有效值为由表达式可知，故频率为，A错误；
B.S打到a处，当变阻器的滑片向下滑动时，由于变压器的输入电压不变，匝数比不变，故变压器的原副线圈电压不变，两电压表示数不变，B错误；
C.S打到a处，当变阻器的滑片向下滑动时，副线圈的负载电阻减小，副线圈的电流增大，由于匝数比不变，原线圈的电流也增大，即两电流表的示数都增大，C错误；
D.若变阻器的滑片不动，S由a打到b，副线圈的匝数减小，由可知，副线圈两端电压减小，电压表示数减小，由可知副线圈电流减小，故原线圈电流减小，即电流表的示数减小，D正确。
7．答案：A
解析：B.由于变压器的原、副线圈匝数比为，根据，可得原、副线圈的电流比为，选项B正确；C.根据，可知电阻和消耗的功率之比为，选项C错误；A.设，由得，然后再结合两端的电压为cd两端电压的三分之一，则有，得选项A正确；D.ab端输入电压不变，若减小的阻值，则原线圈的输入电压变大，由于两线圈的匝数不变，故受电线圈的输出电压将变大，选项D错误。
8．答案：AC
解析：ABC.从乙分子由静止释放至运动到分子间距离为的过程中，F先减小后增大再减小，根据牛顿第二定律知，乙分子运动的加速度先减小后增大再减小，此过程中合力先表现为斥力后表现为引力，因此F先做正功，后做负功，根据动能定理和功能关系可知，乙分子的动能先增大后减小，甲、乙分子系统具有的分子势能先减小后增大，选项B错误，AC正确；D.分子间距离为时，甲、乙分子系统具有的分子势能最小，为负值，选项D错误；
9．答案：CD
解析：A.由图像可知内，，所以时线圈内产生的感应电动势为1V，A错误；B.内垂直纸面向里的磁感应强度均匀减小，则磁通量减小，由楞次定律可知感应电流为顺时针，则电流由a经电阻R流向b，B错误；C.由A分析可知，由闭合电路欧姆定律得，由电功率计算公式得，C正确；D.前4s内通过R的电荷量，D正确。
10．答案：AC
解析：A.由变压器甲可知
由变压器乙可知，则
用户端的电压，选项A正确；
B.输电线路上损耗的功率约占输电总功率的，选项B错误；
CD.若用户端接入的用电设备变多，降压变压器次级电阻减小，次级电流变大，输电线上的电流变大，则电流表示数变大；因升压变压器的初级电压不变，则次级电压不变，甲图中的次级电压不变，即电压表示数不变，选项C正确，D错误。
11．答案：（1）1.875（2）A（3）左；是
解析：（1）A.当开关和都闭合稳定时，电流表的示数分别为0.5A和0.3A，电源电动势为1.5V，人两手间电阻为100kΩ，可知流过人体的电流值几乎可以忽略不计。可知流过灯泡的电流为0.2A，根据闭合电路欧姆定律可知
当断开，闭合，电路稳定时电流表、的示数都为
解得，
（2）先将和闭合，稳定后通过线圈的电流大于通过灯泡的电流，则再突然断开时通过线圈的电流在线圈、灯泡和电流表中形成新的回路，则灯泡闪亮一下逐渐熄灭；电流表电流变为零，不会烧坏；电流表的电流逐渐减小，则不会被烧坏；故选A。
（3）保持断开，先闭合待稳定后突然打开，因电流的减小，导致感应电动势，从而阻碍电流的减小，则线圈相当于瞬间电源的作用，此时两点中电势较高的点A；
当突然打开，经过人的电流为0.4A，而人的电阻为100kΩ，由欧姆定律，可知人体上的电压，即A、B间瞬时电压是能让人体产生触电的感觉。
12．答案：（1）70；减小；增大（2）B；A（3）80
解析：（1）分析乙图，找到热敏电阻40℃对应的阻值为70Ω，并且分析图像发现：温度升高时，热敏电阻阻值减小，根据欧姆定律，电路中电流就会增大，电磁铁的磁性就会增大；
（2）由题中“当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响”，所以警铃的接线柱C应与接线柱B连，指示灯的接线柱D应与接线柱A相连；
（3）当线圈中的电流时，继电器的衔铁将被吸合，警铃报警；
∴控制电路的总电阻，∴热敏电阻
由图乙可知，此时，所以，当温度时，警铃报警。
13．答案：（1）（2）0.02A
解析：（1）
解得
（2）
电流表A的示数为
根据
解得：
14．答案：（1）150V，（2），（3）
解析：（1）发电机产生的感应电动势的最大值为
有效值为
（2）交流电流表的读数为
（3）
感应电流为
通过线圈截面的电荷量为
代入数据解得
15．答案：（1）（2）见解析（3）（4）见解析
解析：（1）a棒沿圆弧轨道运动到最低点M时，
解得a棒沿圆弧轨道到达最低点M时的速度
（2）从a棒进入水平轨道开始到两棒达到相同速度的过程中，两棒在水平方向受到的安培力总是大小相等、方向相反，所以两棒的总动量守恒。
由动量守恒定律得
解得两棒速度稳定时的速度
（3）经过一段时间，b棒离开轨道后，a棒与电阻R组成回路，从b棒离开轨道到a棒离开过程中，回路中的磁通量变化量
a棒受到安培力的冲量
由动量定理
解得
由平抛运动规律得，两棒落到地面后的距离
（4）b棒离开轨道前，两棒通过的电流大小总是相等的，两棒产生的焦耳热相等，即
由能量守恒定律可知，解得
b棒离开轨道后，a棒与电阻R通过的电流大小总是相等，两者产生的焦耳热相等，由能量守恒定律可知
解得
所以整个过程中，a棒产生的焦耳热