精品解析：重庆市巴蜀中学校2024-2025学年高二下学期3月月考物理试题

重庆市巴蜀中学教育集团高2026届高二（下）学月考试物理试卷 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号、班级、学校在答题卡上填写清楚。 2.每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。在试卷上作答无效。 3.考试结束后，请将答题卡交回，试卷自行保存。满分100分，考试用时90分钟。 一、选择题（本题共10小题，共36分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，每小题3分；第8-10题有多项符合题目要求，每小题5分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 1. 以下关于分子运动论说法正确的是（　　） A. 图甲是用显微镜观察布朗运动所记录的三颗小炭粒运动位置的连线图，直观反映分子的无规则运动 B. 图乙是用扫描隧道显微镜拍摄的石墨表面原子的照片，根据阿伏加德罗常数、碳的摩尔质量及碳的密度可以估算出碳原子的直径 C. 丙（b）是丙（a）所示容器中气体在不同温度下的气体分子速率分布图，对应图像与坐标轴包围的面积大于对应图像与坐标轴包围的面积 D. 在图丙（a）容器中，当气体温度为时，单位时间内与单位面积器壁碰撞分子数多于气体温度为时的相应分子数。 2. 小明在一次科技实践活动中，使用手摇交流发电机连接一个微型电动小风扇。已知手摇交流发电机的输出电压瞬时值表达式为，微型电动小风扇的内阻，当小明以稳定的速度摇动手摇发电机时，小风扇正常工作，通过小风扇的电流。则下列说法正确的是（　　） A. 该手摇交流发电机输出电压的有效值为 B. 该手摇交流发电机的输出频率为 C. 小风扇正常工作时的发热功率为 D. 小风扇正常工作时的输入功率为 3. 弹簧振子和LC振荡电路虽然有着本质不同，但它们的一些物理量及周期性变化规律相类似。如图甲、乙所示，分别为研究弹簧振子和LC振荡电路的实验装置示意图。已知当图乙中的双掷开关置于a时，线圈L和电容C可构成一个理想的LC振荡电路且其振荡周期与图甲中弹簧振子的振动周期相等。现将图乙中的开关置于b处给电容C充电，待充电完毕后又突然将开关置换到a处，与此同时，将图甲中的弹簧振子从最大振幅处由静止释放，则下列说法中不正确的是（　　） A. 弹簧振子速度最大时，LC振荡电路中的电流达到最大 B. 弹簧振子加速度最大时，LC振荡电路中的电场能达到最大 C. 弹簧振子从最大振幅处运动到平衡位置过程中，LC振荡电路处于放电过程 D. 若减小振荡电路中的电容，则振荡电路的周期将大于弹簧振子的周期 4. 以下是教材中关于传感器的应用几幅图片，说法正确的是（　　） A. 如图甲，是测量储罐中不导电液体高度的装置，当储罐中液面高度升高时，LC回路中振荡电流频率将增大 B. 如图乙，是一种电感式微小位移传感器，当物体1向左移动时，线圈自感系数变大 C. 如图丙，是电容式话筒的原理示意图，当膜片向左运动时，A点的电势比B点的低 D. 如图丁，是霍尔元件工作原理示意图，在测定地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持水平 5. 如图所示，两个分子A和B，设开始时它们相距无穷远，取分子相距无穷远时势能为零。现让分子B逐渐靠近分子A，则在这个过程中，下列说法正确的是（　　） A. 分子间一直表现为引力，分子势能一直减小 B. 当分子间距离等于平衡距离时，分子间作用力为零，分子势能也为零 C. 当分子间距离小于后，继续靠近，分子力做正功，分子势能增大 D. 分子间的作用力是由分子内部带电粒子的相互作用引起的 6. 如图a所示，一矩形线圈abcd放置在匀强磁场中，并绕过、中点的轴以角速度顺时针匀速转动。若以线圈平面与磁场夹角时（如图b）为计时起点，并规定当电流自流向时电流方向为正。则下列四幅图中正确的是（　　） A. B. C. D. 7. 如图，间距为的光滑平行金属导轨，水平置于磁感应强度为，方向竖直向下的匀强磁场中，导轨左端接有阻值为的定值电阻。质量为的金属杆在水平外力的作用下以速度向右匀速运动，其内部自由电子沿杆定向移动速率为。设在金属杆内做定向移动的自由电子总量保持不变，金属杆始终与导轨垂直且接触良好，除了电阻R以外不计其它电阻。某时刻撤去外力，一段时间后电子沿杆速率变为。在这段时间内一直在金属杆内的自由电子沿杆定向移动的距离为（　　） A. B. C. D. 8. 经过10多年的不懈努力，法拉第终于在1831年8月29日发现了“磁生电”的现象。如图，他把两个线圈绕在同一个软铁环上，一个线圈A连接电池与电键S，另一线圈B闭合并在其中一段直导线下方附近平行放置小磁针，小磁针静止时N极指向北方如图所示。利用此实验装置，下列说法正确的是（　　） A. 当合上电键S后，小磁针会抖动但最终又回到原来位置静止 B. 电键S断开和闭合的瞬间，小磁针偏转的方向不一样 C. 将线圈B的匝数增多，合上电键S的瞬间，小磁针抖动得更厉害 D. 电池由1节换为2节，保持电键S闭合一段时间后小磁针偏转的角度更大 9. 一理想变压器原、副线圈匝数比为n1:n2，输入端C、D接入电压有效值恒定的交变电源。如图甲、乙所示，该变压器副线圈分别接两种不同电路结构的负载。其中，滑动变阻器的最大阻值均为2R，灯泡L1、L2的阻值与定值电阻的阻值均为R。在滑动变阻器的滑片从a端滑动到b端的过程中，两个灯泡始终发光且工作在额定电压以内。下列说法正确的是（　　） A. 图甲中，L1先变暗后变亮，L2一直变亮 B. 在图乙中，L1一直变亮，L2先变暗后变亮 C. 图甲中，CD端输入功率先增大后减小 D. 图乙中，原线圈输入功率一直增大 10. 如图所示，空间存在磁感应强度大小分别为和、方向分别垂直于光滑绝缘水平面向上和向下的匀强磁场，正方形导线框从紧靠磁场的位置I以某一初速度垂直边界进入磁场，运动到位置II时完全进入左侧磁场，运动到位置III（线框各有一半面积在左、右两个磁场中）时速度恰好为0.设从位置I到位置II、从位置II到位置III的过程中，通过线框某一横截面的电荷量分别为，线框中产生的焦耳热分别为。则（　　） A. B. C. D. 二、实验题（本题共2小题，共14分。第11题6分，第12题8分） 11. 某实验小组用可拆变压器探究“变压器的电压与匝数的关系”，可拆变压器如图所示。 （1）除图中的器材外，下列器材在实验中需要用到有___________。（填仪器前的字母） A. 干电池 B. 低压交流电源 C. 多用电表 D. 直流电压表 （2）关于本实验，下列说法中正确的是（　　） A. 实验中要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，需要运用的科学方法是控制变量法 B. 为了减少变压器的能量损失，应采用整块硅钢铁芯 C. 为确保实验安全，实验中要求原线圈匝数大于副线圈匝数，且副线圈导线应比原线圈导线粗一些好 D. 因为实验所用电压较低，为确保接触良好，通电情况下可用手接触裸露的导线、接线柱 （3）该小组在实验中发现，变压器能正常工作，但测量到的原、副线圈的电压之比与它们的匝数之比有明显差别，引起的原因可能是（　　） A. 使用了电压过低的直流电源 B. 使用了工作频率不稳定的交流电压源 C. 忘了将原线圈和副线圈的接线柱连接起来 D. 忘了将变压器铁芯安装到铁芯上 E. 变压器的线圈、铁芯有发热 12. 同学做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验， （1）如图是实验的部分操作步骤，操作步骤合理的顺序是；___________（填写字母即可） A. 描绘油膜轮廓 B. 撒粉 C. 记录滴油酸酒精溶液的滴数 D. 往浅盘中滴油酸酒精溶液 （2）某次实验中将1mL的纯油酸配制成5000mL的油酸酒精溶液，用注射器测得1mL溶液为80滴。如图甲所示，再滴入1滴这样的溶液到准备好的浅盘中，即滴入浅盘中的油酸体积为___________。当油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板轻放在浅盘上，如图乙所示，在玻璃板上描出油膜轮廓，每格边长是，根据以上信息，可估算出油酸分子的直径约为___________m（保留2位有效数字） （3）在"用油膜法估测油酸分子直径"的实验中，下列操作会导致测得的分子直径偏大的是___________ A. 痱子粉撒得太厚，未完全覆盖水面 B. 计算油膜面积时，将不足半格的方格全部舍去 C. 油酸酒精溶液配制后久置，部分酒精挥发 D. 未等油膜形状稳定就开始描绘轮廓 三、计算题：（本题共4小题，共48分。13题8分，14题10分，15题14分，16题18分，要求解题过程写出必要的文字说明和方程） 13. 如图所示，两条相同的半圆弧形光滑金属导轨固定在绝缘水平桌面上，半圆弧的直径为，间距为，两半圆弧面竖直且平行，导轨最高点到水平桌面的距离等于半径，最低点O、的连线与导轨所在竖直面垂直，整个空间存在着磁感应强度大小为、方向竖直向上的匀强磁场，导轨左端连接一阻值为的电阻，现使一电阻为的金属棒从导轨左端最高点，以恒定的速率沿导轨运动到右端最高点，运动过程中金属棒始终与平行且与两导轨接触良好，则在金属棒MN从左端最高点运动到右端最高点的过程中，忽略一切阻力求： （1）整个过程中通过电阻的电荷量； （2）整个过程中外力对金属棒做的功。 14. 某小组研究远距离输电的模拟装置如图所示，发电机产生的交变电流电动势瞬时表达式，输电线路的总电阻，降压变压器的原、副线圈匝数之比为25：11，降压变压器副线圈接入一台效率（输出机械功率与输入电功率之比）的电动机，其额定电压。开关闭合后，电动机正常工作，恰好能将的重物匀速提起，电机内阻热功率。变压器均视为理想变压器，电流表视为理想电表，除输电线路电阻、电动机线圈内阻外，其余导线电阻均不计。求： （1）电动机提升重物的速度及线圈内阻； （2）输电线路上损失的电压； （3）电流表的示数。 15. 如图甲，列车进站时利用电磁制动技术产生的电磁力来刹车。某种列车制动系统核心部分的模拟原理图如图乙所示，一闭合正方形刚性单匝均匀导线框abcd放在水平面内，其质量为，阻值为，边长为；左、右两边界平行且宽度为的区域内有磁感应强度大小为、方向竖直向上的匀强磁场。当线框运动到边与磁场左边界间的距离为时，线框具有水平向右的速度，当边离开磁场右边界时线框速度为。已知运动中边始终与磁场左边界平行，线框始终还受到与运动方向相反、大小恒为的阻力作用，求： （1）线框进入磁场的过程中通过线框某一横截面的电荷量绝对值； （2）线框通过磁场过程中产生的总焦耳热； （3）线框边刚进入磁场时受到的安培力的大小及此时、间的电压。 16. 如图，水平平面内固定两平行的光滑导轨，左边两导轨间的距离为，右边两导轨间的距离为，左右部分用导轨材料连接，两导轨间都存在磁感强度为、方向竖直向上的匀强磁场。水平轨道右端通过绝缘物质跟与水平方向成角的倾斜平行轨道平滑连接，倾斜轨道部分有垂直斜面向上大小为的匀强磁场，倾斜轨道间距为，动摩擦因数为0.75，在轨道底部接有阻值为的电阻和电容为的电容器，其它部分电阻不计。两均匀的导体棒分别垂直放在左边和右边导轨间，棒的质量为，电阻为，棒的质量为，电阻为，原来两棒均处于静止状态，现用外力击打ab棒使其瞬间获得水平向右的初速度，设水平导轨和倾斜轨道都足够长。 （1）ab、cd棒达到稳定状态时，两棒都没滑出各自的水平轨道，求棒产生的热量为多少？ （2）、棒刚好达到稳定时，两棒都没滑出各自的水平轨道，若棒的位移为，则棒的位移为多少？ （3）cd棒通过绝缘接口滑入倾斜轨道，cd棒在连接处没有离开轨道且没有能量损失，此时ab棒还在水平左边轨道上，给cd棒施加力使其在倾斜轨道上做匀速运动，当的热功率等于力功率的一半时，求cd棒滑上倾斜轨道到此刻做的功为多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 重庆市巴蜀中学教育集团高2026届高二（下）学月考试物理试卷 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号、班级、学校在答题卡上填写清楚。 2.每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。在试卷上作答无效。 3.考试结束后，请将答题卡交回，试卷自行保存。满分100分，考试用时90分钟。 一、选择题（本题共10小题，共36分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，每小题3分；第8-10题有多项符合题目要求，每小题5分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 1. 以下关于分子运动论说法正确的是（　　） A. 图甲是用显微镜观察布朗运动所记录的三颗小炭粒运动位置的连线图，直观反映分子的无规则运动 B. 图乙是用扫描隧道显微镜拍摄的石墨表面原子的照片，根据阿伏加德罗常数、碳的摩尔质量及碳的密度可以估算出碳原子的直径 C. 丙（b）是丙（a）所示容器中气体在不同温度下的气体分子速率分布图，对应图像与坐标轴包围的面积大于对应图像与坐标轴包围的面积 D. 在图丙（a）容器中，当气体温度为时，单位时间内与单位面积器壁碰撞的分子数多于气体温度为时的相应分子数。 【答案】B 【解析】 【详解】A．图甲中三颗微粒的运动是布朗运动，是微粒受到周围分子碰撞不平衡引起的，不是分子的运动，只是能间接反映分子的无规则运动，故A错误； B．用表示阿伏加德罗常数，表示碳的摩尔质量，表示实心石墨的密度，那么石墨中一个碳原子所占空间的体积 将碳原子看作球体，，联立可解得碳原子的直径，故B正确； C．温度越高，速率大的分子占总分子数的百分比越大，则小于，但对应图像与坐标轴包围的面积等于对应图像与坐标轴包围的面积，均为1，故C错误； D．温度越高，分子平均速率越大，单位时间内与单位面积器壁碰撞的分子数越多，又根据C选项分析可知，小于，故D错误。 故选B。 2. 小明在一次科技实践活动中，使用手摇交流发电机连接一个微型电动小风扇。已知手摇交流发电机的输出电压瞬时值表达式为，微型电动小风扇的内阻，当小明以稳定的速度摇动手摇发电机时，小风扇正常工作，通过小风扇的电流。则下列说法正确的是（　　） A. 该手摇交流发电机输出电压的有效值为 B. 该手摇交流发电机的输出频率为 C. 小风扇正常工作时的发热功率为 D. 小风扇正常工作时的输入功率为 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据输出电压瞬时值表达式 则电压有效值 故A错误； B．根据 可知 根据 可得 故B错误； C．小风扇正常工作时的发热功率 故C正确； D．小风扇正常工作时的输入功率 故D错误。 故选C。 3. 弹簧振子和LC振荡电路虽然有着本质的不同，但它们的一些物理量及周期性变化规律相类似。如图甲、乙所示，分别为研究弹簧振子和LC振荡电路的实验装置示意图。已知当图乙中的双掷开关置于a时，线圈L和电容C可构成一个理想的LC振荡电路且其振荡周期与图甲中弹簧振子的振动周期相等。现将图乙中的开关置于b处给电容C充电，待充电完毕后又突然将开关置换到a处，与此同时，将图甲中的弹簧振子从最大振幅处由静止释放，则下列说法中不正确的是（　　） A. 弹簧振子速度最大时，LC振荡电路中的电流达到最大 B. 弹簧振子加速度最大时，LC振荡电路中的电场能达到最大 C. 弹簧振子从最大振幅处运动到平衡位置过程中，LC振荡电路处于放电过程 D. 若减小振荡电路中的电容，则振荡电路的周期将大于弹簧振子的周期 【答案】D 【解析】 【详解】A．弹簧振子在平衡位置时速度最大，此时动能最大。对于LC振荡电路，电流最大时，磁场能最大，相当于弹簧振子动能最大的状态，两者变化规律类似，正确； B．弹簧振子在最大位移处加速度最大，此时弹性势能最大。LC振荡电路中电场能最大时，电容器极板上电荷量最多，类似弹簧振子处于最大位移的状态，B正确； C．弹簧振子从最大振幅处运动到平衡位置过程中，动能增大，弹性势能减小。LC振荡电路初始状态电容器充满电，从开始放电到放电完毕，电场能转化为磁场能，与弹簧振子的能量转化过程相似，正确； D．根据LC振荡电路周期公式，减小电容，周期减小，所以LC振荡电路周期将小于弹簧振子的周期，错误。 本题选不正确的，故选D。 4. 以下是教材中关于传感器的应用几幅图片，说法正确的是（　　） A. 如图甲，是测量储罐中不导电液体高度的装置，当储罐中液面高度升高时，LC回路中振荡电流频率将增大 B. 如图乙，是一种电感式微小位移传感器，当物体1向左移动时，线圈自感系数变大 C. 如图丙，是电容式话筒的原理示意图，当膜片向左运动时，A点的电势比B点的低 D. 如图丁，是霍尔元件工作原理示意图，在测定地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持水平 【答案】B 【解析】 【详解】A．图甲中，不导电液体为电介质，储罐中液面高度升高时，介电常数增大，根据 可知，电容器电容C增大，根据 可知，LC回路中振荡电流频率将减小，故A错误； B．图乙中，当物体1向左移动时，铁芯插入的长度变大，线圈自感系数变大，故B正确； C．图丙中，当膜片向左运动时，膜片与固定电极之间的间距增大，根据 可知电容C减小，由于极板电压不变，根据 可知，电容器电量减小，电容器放电，通过电阻的电流方向由A到B，则A点的电势比B点的高，故C错误； D．图丁中，在测定地球赤道上方的地磁场强弱时，应将元件的工作面保持竖直，让磁场垂直通过，故D错误。 故选B。 5. 如图所示，两个分子A和B，设开始时它们相距无穷远，取分子相距无穷远时势能为零。现让分子B逐渐靠近分子A，则在这个过程中，下列说法正确的是（　　） A. 分子间一直表现为引力，分子势能一直减小 B. 当分子间距离等于平衡距离时，分子间作用力为零，分子势能也为零 C. 当分子间距离小于后，继续靠近，分子力做正功，分子势能增大 D. 分子间的作用力是由分子内部带电粒子的相互作用引起的 【答案】D 【解析】 【详解】A．当时分子力引力，时为斥力，势能先减小后增大，故A错误； B．平衡位置势能是最小的，但不为零，而是小于零，故B错误； C．距离小于后，分子力为斥力，继续靠近时力做负功，势能增大，故C错误。 D．分子间作用力本质是电磁相互作用，由内部带电粒子（电子，原子核）引起，故D正确。 故选D。 6. 如图a所示，一矩形线圈abcd放置在匀强磁场中，并绕过、中点的轴以角速度顺时针匀速转动。若以线圈平面与磁场夹角时（如图b）为计时起点，并规定当电流自流向时电流方向为正。则下列四幅图中正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】CD．从开始，线圈顺时针转过，线圈平面与中性面位置重合，即此时感应电流为零，故CD错误； AB．时刻，根据楞次定律或右手定则，感应电流方向沿，即电流为正，故A正确，B错误。 故选A。 7. 如图，间距为的光滑平行金属导轨，水平置于磁感应强度为，方向竖直向下的匀强磁场中，导轨左端接有阻值为的定值电阻。质量为的金属杆在水平外力的作用下以速度向右匀速运动，其内部自由电子沿杆定向移动速率为。设在金属杆内做定向移动的自由电子总量保持不变，金属杆始终与导轨垂直且接触良好，除了电阻R以外不计其它电阻。某时刻撤去外力，一段时间后电子沿杆速率变为。在这段时间内一直在金属杆内的自由电子沿杆定向移动的距离为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】设金属杆内单位体积的自由电子数为，金属杆的横截面积为，则金属杆以速度向右做匀速直线运动时产生的电流 由电流的微观表达式 由金属棒切割磁感线产生的感应电流 联立解得 当自由电子沿金属杆定向移动的速率 可得金属杆的速度 以金属杆为研究对象，金属杆的速度由变到，取向右为正方向，由动量定理有 根据电流的微观表达式可得 由于 联立解得 故选D。 8. 经过10多年的不懈努力，法拉第终于在1831年8月29日发现了“磁生电”的现象。如图，他把两个线圈绕在同一个软铁环上，一个线圈A连接电池与电键S，另一线圈B闭合并在其中一段直导线下方附近平行放置小磁针，小磁针静止时N极指向北方如图所示。利用此实验装置，下列说法正确的是（　　） A. 当合上电键S后，小磁针会抖动但最终又回到原来位置静止 B. 电键S断开和闭合的瞬间，小磁针偏转的方向不一样 C. 将线圈B的匝数增多，合上电键S的瞬间，小磁针抖动得更厉害 D. 电池由1节换为2节，保持电键S闭合一段时间后小磁针偏转的角度更大 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．合上电键A的瞬间，A线圈突然通电，导致B线圈的磁通量发生变化，B线圈产生感应电流，小磁针发生偏转；但A线圈通电电流达稳定后，B线圈的磁通量不发生变化，B线圈无感应电流，小磁针不再发生偏转，最终又回到原来位置静止，故A正确。 B．电键S断开和闭合的瞬间，B线圈产生的感应电流方向相反，所以小磁针偏转的方向也相反，故B正确。 C．将线圈B的匝数增多，合上电键S的瞬间，根据互感原理（变压器原理），线圈B上产生的感应电流的电流强度更大，小磁针抖动得更厉害，故C正确。 D．电池由1节换为2节，保持电键S闭合一段时间后，由于A线圈通电电流强度不变，B线圈的磁通量不变，B线圈没有产生感应电流，小磁针不发生偏转，故D错误。 故选ABC。 9. 一理想变压器原、副线圈匝数比为n1:n2，输入端C、D接入电压有效值恒定的交变电源。如图甲、乙所示，该变压器副线圈分别接两种不同电路结构的负载。其中，滑动变阻器的最大阻值均为2R，灯泡L1、L2的阻值与定值电阻的阻值均为R。在滑动变阻器的滑片从a端滑动到b端的过程中，两个灯泡始终发光且工作在额定电压以内。下列说法正确的是（　　） A. 在图甲中，L1先变暗后变亮，L2一直变亮 B. 在图乙中，L1一直变亮，L2先变暗后变亮 C. 在图甲中，CD端输入功率先增大后减小 D. 在图乙中，原线圈输入功率一直增大 【答案】AD 【解析】 【详解】A．在图甲中，滑片从a端向b端滑动时，副线圈的负载总电阻先增大后减小，根据闭合欧姆定律可得，副线圈总电流先减小后增大，则原线圈电流也先减小后增大，所以L1先变暗后变亮，L2所在支路电阻一直减小，在负载总电阻增大过程中，其两端电压一直增大，L2所在支路电流增大；在负载总电阻减小过程中，副线圈总电流增大，而R支路的电流在减小，所以L2所在支路电流增大，故L2一直变亮，故正确； B．在图乙中，根据闭合电路欧姆定律可知，滑片从a端向b端滑动时，L2所在支路并联电阻一直增大而Pb部分电阻一直减小，故L2所在支路两端电压一直增大，L2所在支路电流增大，L2一直变亮，故B错误； C．在图甲中，原线圈电流I1先减小后增大，根据CD端的输入功率，U1恒定，所以原线圈输入功率应先减小后增大，故C错误； D．在图乙中，由于负载总电阻一直减小，根据闭合电路欧姆定律，副线圈总电流一直增大，原线圈电流I1也一直增大，根据原线圈输入功率，U1恒定，所以原线圈输入功率应一直增大，故D正确。 故选AD。 10. 如图所示，空间存在磁感应强度大小分别为和、方向分别垂直于光滑绝缘水平面向上和向下的匀强磁场，正方形导线框从紧靠磁场的位置I以某一初速度垂直边界进入磁场，运动到位置II时完全进入左侧磁场，运动到位置III（线框各有一半面积在左、右两个磁场中）时速度恰好为0.设从位置I到位置II、从位置II到位置III的过程中，通过线框某一横截面的电荷量分别为，线框中产生的焦耳热分别为。则（　　） A. B. C. D. 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．根据 设线框边长为，从到 从II到III， 所以，故A错误、B正确； CD．从位置II到位置， 从位置到位置II， 解得 从位置到位置II，线框中产生的焦耳热 从位置II到位置III，线框中产生的焦耳热 将代入和得 。 得，故C正确，D错误。 答案选BC。 二、实验题（本题共2小题，共14分。第11题6分，第12题8分） 11. 某实验小组用可拆变压器探究“变压器的电压与匝数的关系”，可拆变压器如图所示。 （1）除图中的器材外，下列器材在实验中需要用到有___________。（填仪器前的字母） A. 干电池 B. 低压交流电源 C. 多用电表 D. 直流电压表 （2）关于本实验，下列说法中正确的是（　　） A. 实验中要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，需要运用的科学方法是控制变量法 B. 为了减少变压器的能量损失，应采用整块硅钢铁芯 C. 为确保实验安全，实验中要求原线圈匝数大于副线圈匝数，且副线圈导线应比原线圈导线粗一些好 D. 因为实验所用电压较低，为确保接触良好，通电情况下可用手接触裸露的导线、接线柱 （3）该小组在实验中发现，变压器能正常工作，但测量到的原、副线圈的电压之比与它们的匝数之比有明显差别，引起的原因可能是（　　） A. 使用了电压过低的直流电源 B. 使用了工作频率不稳定的交流电压源 C. 忘了将原线圈和副线圈的接线柱连接起来 D. 忘了将变压器铁芯安装到铁芯上 E. 变压器的线圈、铁芯有发热 【答案】（1）BC （2）AC （3）DE 【解析】 【小问1详解】 AB．变压器的工作原理是互感现象，需要使用低压交流电源，不需要干电池，故A错误，B正确； CD．实验中，产生的是交流电，测量电压需要用交流电表，即需要多用表，不需要直流电压表，故C正确，故D错误。 故选BC。 【小问2详解】 A．实验过程中，在原、副线圈匝数和原线圈两端电压三个变量中保持两个不变，改变一个来探究匝数比与原副线圈电压之比的关系，用的是控制变量法，故A正确； B．为了减少变压器的能量损失，较少涡流的影响，铁芯应采用绝缘的硅钢片叠成的，故B错误； C．根据电压匝数关系有，可知，为确保实验安全，实验中要求原线圈匝数大于副线圈匝数，即变压器起到降压作用。绕制降压变压器原、副线圈时，根据电流匝数关系有，可知副线圈中的电流大于原线圈中的电流，为了减小线圈功率损耗，根据电阻定律可知，此时副线圈导线应该粗一些，故C正确； D．虽然实验所用电压较低，但是通电时不可用手接触裸露的导线、接线柱等检查电路，这样可减小实验误差，避免发生危险，故D错误。 故选AC。 【小问3详解】 A．变压器的工作原理是互感现象，变压器只能使用交变电压，使用低压直流电源无法正常工作，故A错误； B．变压器的工作原理是互感现象，原线圈和副线圈的频率总是相等，交流电压源工作频率不稳定对原、副线圈的电压之比与它们的匝数之比的测量结果不会有影响，故B错误； C．变压器正常工作时，铁芯导磁，利用互感现象把电能由原线圈输送到副线圈。原线圈和副线圈分别绕在铁芯，它们不能直接连接，否则无法正确工作，故C错误； D．若变压器铁芯组件未正确安装至铁芯主体上，导致磁路未能有效闭合，进而造成磁场约束不足。因此，穿过副线圈的磁通量要小于原线圈的磁通量，即磁通量有损失，俗称磁损，故D正确； E．根据电流的热效应可知，当有电流通过线圈时，线圈会发热，从而造成电能的损失，俗称铜损，铁芯在交变磁场中会产生涡流，而根据电流的热效应可知铁芯会发热，从而造成电能的损失，俗称铁损，故E正确。 故选DE。 12. 同学做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验， （1）如图是实验的部分操作步骤，操作步骤合理的顺序是；___________（填写字母即可） A. 描绘油膜轮廓 B. 撒粉 C. 记录滴油酸酒精溶液的滴数 D. 往浅盘中滴油酸酒精溶液 （2）某次实验中将1mL的纯油酸配制成5000mL的油酸酒精溶液，用注射器测得1mL溶液为80滴。如图甲所示，再滴入1滴这样的溶液到准备好的浅盘中，即滴入浅盘中的油酸体积为___________。当油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板轻放在浅盘上，如图乙所示，在玻璃板上描出油膜轮廓，每格边长是，根据以上信息，可估算出油酸分子的直径约为___________m（保留2位有效数字） （3）在"用油膜法估测油酸分子直径"的实验中，下列操作会导致测得的分子直径偏大的是___________ A. 痱子粉撒得太厚，未完全覆盖水面 B. 计算油膜面积时，将不足半格的方格全部舍去 C. 油酸酒精溶液配制后久置，部分酒精挥发 D. 未等油膜形状稳定就开始描绘轮廓 【答案】（1）CBDA （2） ①. ②. 6.7 × 10−10##6.8 × 10−10##6.9 × 10−10##7.0 × 10−10##7.1 × 10−10 （3）A 【解析】 【小问1详解】 根据题意，由实验原理可知，用油膜法估测油酸分子的大小的实验步骤为：①为计算一滴油酸酒精溶液的体积，应记录滴油酸酒精溶液的滴数②待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上③往浅盘中滴油酸酒精溶液④描绘油膜轮廓。故实验步骤为CBDA。 【小问2详解】 一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为 油膜的面积为 分子直径。 【小问3详解】 A．痱子粉过厚阻碍油膜展开，导致面积S偏小，偏大，故A正确； B．舍去半格会导致S偏小，偏大，但题目中选项是“将不足半格的方格全部舍去”，即正确的做法是“不足半格舍去”，所以B选项是正确的操作，不会导致误差，反而如果 多算了半格才会导致误差，故B错误； C．酒精挥发使溶液浓度升高，则油膜的面积偏大，直径测量值偏小，故C错误； D．未等油膜稳定可能导致S测量不准确，若油膜未完全展开则S偏小，偏大；若油膜扩散过度，则S偏大，偏小。因此选项的影响不确定，故D错误。 故选A。 三、计算题：（本题共4小题，共48分。13题8分，14题10分，15题14分，16题18分，要求解题过程写出必要的文字说明和方程） 13. 如图所示，两条相同的半圆弧形光滑金属导轨固定在绝缘水平桌面上，半圆弧的直径为，间距为，两半圆弧面竖直且平行，导轨最高点到水平桌面的距离等于半径，最低点O、的连线与导轨所在竖直面垂直，整个空间存在着磁感应强度大小为、方向竖直向上的匀强磁场，导轨左端连接一阻值为的电阻，现使一电阻为的金属棒从导轨左端最高点，以恒定的速率沿导轨运动到右端最高点，运动过程中金属棒始终与平行且与两导轨接触良好，则在金属棒MN从左端最高点运动到右端最高点的过程中，忽略一切阻力求： （1）整个过程中通过电阻的电荷量； （2）整个过程中外力对金属棒做功。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 在金属棒从左端最高点运动到右端最高点的过程中，根据右手定则可知，金属棒中电流方向始终由到，整个过程中感应电动势的平均值 感应电流的平均值 根据电流的定义式有 解得通过电阻的电荷量为 【小问2详解】 经过时间，金属棒在圆弧上转过的角度为 此时金属棒产生的电动势为 回路中电流为 可知金属棒中电流大小发生变化，整个过程中金属棒两端电压不断变化，根据正弦式交流电可知，电流的有效值为 则在金属棒从左端最高点运动到右端最高点的过程中，回路中产生的焦耳热为 则整个过程中外力对金属棒做的功 14. 某小组研究远距离输电的模拟装置如图所示，发电机产生的交变电流电动势瞬时表达式，输电线路的总电阻，降压变压器的原、副线圈匝数之比为25：11，降压变压器副线圈接入一台效率（输出机械功率与输入电功率之比）的电动机，其额定电压。开关闭合后，电动机正常工作，恰好能将的重物匀速提起，电机内阻热功率。变压器均视为理想变压器，电流表视为理想电表，除输电线路电阻、电动机线圈内阻外，其余导线电阻均不计。求： （1）电动机提升重物的速度及线圈内阻； （2）输电线路上损失的电压； （3）电流表的示数。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 电动机正常工作，匀速提起重物，电动机机械功率 电动机额定功率为 电动机的热功率 根据题意有 根据能量守恒有 联立解得提升重物的速度 线圈内阻 【小问2详解】 根据降压变压器原、副线圈匝数比 其中降压变压器的输出电流为 解得 根据欧姆定律 所以 【小问3详解】 因为变压器为理想变压器，根据能量守恒，有 升压变压器输出电压的有效值为 电流表的示数为 15. 如图甲，列车进站时利用电磁制动技术产生的电磁力来刹车。某种列车制动系统核心部分的模拟原理图如图乙所示，一闭合正方形刚性单匝均匀导线框abcd放在水平面内，其质量为，阻值为，边长为；左、右两边界平行且宽度为的区域内有磁感应强度大小为、方向竖直向上的匀强磁场。当线框运动到边与磁场左边界间的距离为时，线框具有水平向右的速度，当边离开磁场右边界时线框速度为。已知运动中边始终与磁场左边界平行，线框始终还受到与运动方向相反、大小恒为的阻力作用，求： （1）线框进入磁场的过程中通过线框某一横截面的电荷量绝对值； （2）线框通过磁场过程中产生的总焦耳热； （3）线框边刚进入磁场时受到的安培力的大小及此时、间的电压。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 线框进入磁场的过程中，根据法拉第电磁感应定律有 根据闭合电路欧姆定律有 通过导体得电荷量 【小问2详解】 对全过程，根据能量守恒定律有 解得 【小问3详解】 设线框ab边刚进入磁场时的速度大小为，根据动能定理有 解得 根据闭合电路欧姆定律有 受到安培力的大小 ，b间的电压 解得 16. 如图，水平平面内固定两平行的光滑导轨，左边两导轨间的距离为，右边两导轨间的距离为，左右部分用导轨材料连接，两导轨间都存在磁感强度为、方向竖直向上的匀强磁场。水平轨道右端通过绝缘物质跟与水平方向成角的倾斜平行轨道平滑连接，倾斜轨道部分有垂直斜面向上大小为的匀强磁场，倾斜轨道间距为，动摩擦因数为0.75，在轨道底部接有阻值为的电阻和电容为的电容器，其它部分电阻不计。两均匀的导体棒分别垂直放在左边和右边导轨间，棒的质量为，电阻为，棒的质量为，电阻为，原来两棒均处于静止状态，现用外力击打ab棒使其瞬间获得水平向右的初速度，设水平导轨和倾斜轨道都足够长。 （1）ab、cd棒达到稳定状态时，两棒都没滑出各自的水平轨道，求棒产生的热量为多少？ （2）、棒刚好达到稳定时，两棒都没滑出各自的水平轨道，若棒的位移为，则棒的位移为多少？ （3）cd棒通过绝缘接口滑入倾斜轨道，cd棒在连接处没有离开轨道且没有能量损失，此时ab棒还在水平左边轨道上，给cd棒施加力使其在倾斜轨道上做匀速运动，当的热功率等于力功率的一半时，求cd棒滑上倾斜轨道到此刻做的功为多少？ 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 ab、cd棒达到稳定状态时，回路中没有电流，即ab、cd棒产生的电动势大小相等 其中， 所以ab、cd最终速度比为1：2，则设ab、cd最终速度为v、2v；对ab应用动量定理 对cd应用动量定理 解得 根据能量守恒，该过程产生的焦耳热为 产生的热量 【小问2详解】 对应用动量定理 解得 又 联立解得 又 解得的位移为 【小问3详解】 当热功率等于力功率的一半时 此时 即 解得 电容器所带电荷量 力做的功为 联系解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$