精品解析：浙江省宁波市余姚中学2024-2025学年高二下学期3月月考物理试题

余姚中学2024学年第二学期质量检测高二物理学科试卷 注意事项： g取 一、单选题（有且只有一个答案是正确的，10×3＝30分） 1. 关于下列物理量与括号里的单位对应完全正确的选项是（ ） A. 电量（库仑） 电流（安培） 频率（法拉） B. 电势（伏特） 电容（韦伯） 转速（弧度每秒） C. 电压（伏特） 电阻（库仑） 电流（安培） D. 电感（亨利） 磁通量（韦伯） 磁感应强度（特斯拉） 【答案】D 【解析】 【详解】A．电量的单位是库仑，电流的单位是安培，频率的单位是赫兹，故A错误； B．电势的单位是伏特，电容单位是法拉，转速单位是转每秒，故B错误； C．电压的单位是伏特，电阻的单位是欧姆，电流的单位是安培，故C错误； D．电感单位是亨利，磁通量的单位是韦伯，磁感应强度的单位是特斯拉，故D正确。 故选D。 2. 在电磁学发展过程中，许多科学家做出了贡献。下列说法正确的是（ ） A. 安培发现了电流磁效应；法拉第发现了电磁感应现象 B. 麦克斯韦预言了电磁波；楞次用实验证实了电磁波的存在 C. 库仑提出了电场线；密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值 D. 感应电流遵从楞次定律所描述的方向，这是能量守恒定律的必然结果 【答案】D 【解析】 【详解】A．奥斯特发现了通电导线周围存在磁场即电流的磁效应，法拉第发现了磁生电即电磁感应，选项A错误； B．麦克斯韦根据变化的磁场和变化的电场之间相互转化预言了电磁波的存在，他的学生赫兹用实验证实了电磁波的存在，B错误； C．法拉第最早提出“场”的概念，并用电场线来描述电场，通过油滴实验测定了元电荷的数值的是密立根，C错误； D．楞次定律根据感应电流产生的磁场总是阻碍原磁通量的变化，是磁场和电场之间的相互转化，遵守能量守恒定律，D正确； 故选D。 【点睛】电磁学部分设计的物理学家比较多，贡献各不相同，需要厘清各自的贡献。奥斯特发现了电流的磁效应后不久，安培就发现总结出了电流方向和磁场方向的关系即右手螺旋定则。库仑利用扭秤装置发现了真空中电荷间相互作用的规律，但是并没有测出元电荷的数值。 3. 两相同的楔形木块A、B叠放后分别以图1、2两种方式在水平外力F1和竖直外力F2作用下，挨着竖直墙面保持静止状态，则在此两种方式中，木块B受力个数之比分别为（　　） A. 1：1 B. 4：3 C. 5：3 D. 5：4 【答案】C 【解析】 【详解】图1中，根据整体法可知，木块B除了受重力外，一定受到墙面水平向右的弹力（与水平推力平衡）和竖直向上的静摩擦力（与整体重力平衡），隔离B分析，其一定还受到A的弹力（垂直于接触面向左上方），隔离A分析，A受到重力、水平向左的推力、B对其垂直于接触面向右下的弹力，这样的三个力不可能使A平衡，所以A一定还要受到B对其沿接触面斜向右上的静摩擦力才能平衡，可知B一定受到A沿接触面斜向左下的静摩擦力，故B共受5个力的作用； 图2中，根据整体法可知B与墙面间既无弹力也无摩擦力，所以B受重力和A的弹力及摩擦力共3个力的作用。 则在此两种方式中，木块B受力个数之比为5∶3。 故选C。 4. 2013年12月15日4时35分，嫦娥三号着陆器与巡视器分离，“玉兔号”巡视器顺利驶抵月球表面．如图所示是嫦娥三号探测器携“玉兔号”奔月过程中某阶段运动示意图，关闭动力的嫦娥三号探测器在月球引力作用下向月球靠近，并将沿椭圆轨道在B处变轨进入圆轨道，已知探测器绕月做圆周运动轨道半径为r，周期为T，引力常量为G，下列说法中正确的是 A. 图中嫦娥三号探测器正减速飞向B处 B. 嫦娥三号在B处由椭圆轨道进入圆轨道必须点火加速 C. 根据题中条件可以算出月球质量 D. 根据题中条件可以算出嫦娥三号受到月球引力的大小 【答案】C 【解析】 【详解】万有引力对嫦娥三号探测器做正功，应该加速飞向B处，A错误；嫦娥三号在B处由椭圆轨道进入圆轨道必须点火减速，使万有引力恰好提供向心力，B错误；已知探测器绕月做圆周运动轨道半径为r，周期为T，引力常量为G，由万有引力提供向心力的基本思路可以求得中心星—月球的质量，C正确；因为不知道嫦娥三号的质量，所以不能求出嫦娥三号受到月球引力的大小，D错误． 5. 如图所示，空间中有三个带电量相同的点电荷处于同一直线上，且相邻点电荷的间距相等。实线为周围的电场线分布且电场线关于直线MN对称，虚线为仅受电场力作用的某试探电荷从a点运动到b点的轨迹，且a点与b点也关于直线MN对称。则下列说法正确的是（　　） A. 试探电荷在a点与b点的加速度相同 B. 三个点电荷一定都带负电，试探电荷一定带正电 C. 试探电荷在a点与b点的电势能相同 D. 试探电荷一直受到电场力作用，因此速度一直增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．电场线关于直线MN对称，根据对称性可知试探电荷在a点与b点的加速度大小相同，方向不同，故A错误； B．根据电场力方向指向曲线凹处，三个点电荷若带负电，试探电荷带正电，三个点电荷若带正电，试探电荷带负电，故B错误； C．电场线关于直线MN对称，根据对称性可知a点与b点的电势相同，故试探电荷在a点与b点的电势能相同，故C正确； D．试探电荷从a点运动到b点的过程中，存在区域电场力与速度的夹角大于，此时电场力做负功，试探电荷动能减小，速度减小，故D错误。 故选C。 6. 下列关于教材中四幅插图的说法，正确的是（　　） A. 图甲中，摇动手柄使得蹄形磁铁转动，铝框跟随旋转过程中会发热 B. 图乙是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，导线中会产生大量热量，从而冶炼金属 C. 图丙中，当人对着话筒讲话时线圈中会产生强弱变化的电流，这利用了电流磁效应 D. 图丁是毫安表的表头，运输时要避免把正、负接线柱用导线连在一起，防止产生感应电流 【答案】A 【解析】 【详解】A．图甲中，摇动手柄使得蹄形磁铁转动，则铝框中产生感应电流并受到安培力同向转动，因电流的热效应，铝框跟随旋转过程中会发热，故A正确； B．图乙是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，在金属块中会产生涡流，金属块中就会产生大量热量，从而冶炼金属，故B错误； C．图丙中，当人对着话筒讲话时线圈就做受迫振动，线圈在磁场中运动，线圈中会产生强弱变化的电流，这利用了电磁感应原理，故C错误； D．图丁是毫安表的表头，运输时要把正、负接线柱用导线连在一起，以产生感应电流阻碍指针晃动，这么操作的目的是为了保护电表指针，利用了电磁阻尼原理，故D错误； 故选A。 7. 如图1、2为演示自感现象的电路图，灯泡A1和A2规格相同，L1和L2为线圈。实验时，闭合开关S1，灯A1逐渐变亮，最终A1与A2的亮度相同；断开开关S2瞬间，灯A3突然闪亮，随后逐渐变暗。下列说法正确的是（　　） A. 图1中，变阻器R与L1的阻值相同 B. 图1中，断开S1瞬间，灯A2将突然闪亮，随后A1和A2逐渐变暗 C. 图2中，灯A3与L2的阻值相同 D. 图2中，闭合S2待电路稳定后，灯A3中电流大于L2中电流 【答案】A 【解析】 【详解】A．图1中，最终A1与A2的亮度相同，两个支路电流相同，又由于两个灯泡电阻相同，所以变阻器R与L1的电阻值相同，故A正确； B．图1中，闭合S1瞬间，电感线圈由于自感现象，L1对电流有阻碍作用，此时自感线圈相当于一个新电源，两灯泡会逐渐熄灭，而稳定时两并联支路的电流相等，则灯A2将不会闪亮，故B错误； CD．图2中，断开S2的瞬间，A3灯突然闪亮，是因为电路稳定时，L2的电流大于A3的电流，可知L2的电阻小于A3的电阻，故CD错误； 故选A。 8. 图甲是某型号酒精测试仪，其工作原理如图乙所示，R为气敏电阻，其阻值随所处气体酒精浓度的增大而减小，电源的电动势为E、内阻为r，电路中的电表均为理想电表，为定值电阻。当酒驾司机对着测试仪吹气时，电压表的示数变化量为，电流表的示数变化量为。下列说法正确的是（　　） A. 电压表的示数增大 B. 电流表的示数减小 C. 吹出气体的酒精浓度越大，则越小 D. 与吹出气体的酒精浓度无关 【答案】D 【解析】 【详解】AB．由于酒精浓度越大，气敏电阻R的阻值越小，故电路中的电流越大，电流表的示数增大，根据欧姆定律可得，电压表的示数为 可知，电流增大时，电压表的示数减小，AB错误； CD．根据 可得 故C错误，D正确。 故选D。 9. 我国已投产运行的1100kV特高压直流输电工程是目前世界上电压等级最高、输送容量最大、输送距离最远、技术水平最先进的输电工程。输电线路流程和数据可简化为如图所示，若直流线路的输电线总电阻为10Ω，变压与整流等造成的能量损失均不计，直流和交流逆变时有效值不发生改变。当输送功率为时，下列说法正确的是（　　） A. 直流输电线上的电流为 B. 降压变压器的原副线圈匝数比大于 C. 直流输电线上损失的功率为，损失的电压为40kV D. 若保持输送电功率不变，改用550kV输电，直流输电线上损失的功率为 【答案】D 【解析】 【详解】A．直流输电线上的电流为 故A错误； B．降压器的输入电压为 则降压变压器的原副线圈匝数比为 故B错误； C．直流输电线上损失的功率为 损失的电压为 故C错误； D．若保持输送电功率不变，改用输电，直流输电线的电流 则直流输电线上损失的功率为 故D正确。 故选D。 10. 如图所示，水平间距为L，半径为r的二分之一光滑圆弧导轨，bb′为导轨最低位置，aa′与cc′为最高位置且等高，右侧连接阻值为R的电阻，圆弧导轨所在区域有磁感应强度为B、方向竖直向上的匀强磁场。现有一根电阻值也为R的金属棒在外力的作用下以速度v0从aa′沿导轨做匀速圆周运动至bb′处，金属棒与导轨始终接触良好，导轨的电阻均不计，则该过程中（ ） A. 经过最低位置bb′处时，通过金属棒的电流方向为b→b′ B. 通过电阻R的电荷量为 C. 电阻两端电压为 D. 到达最低bb′处过程中外力所做的功为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由右手定则可知，经过最低位置bb′处时，通过金属棒的电流方向为b→b′，故A正确； B．通过电阻R的电荷量为 故B错误； C．金属棒做匀速圆周运动，切割磁感线的有效速度为 则金属棒产生的感应电动势为 电阻两端电压 故C错误； D．回路中产生正弦式交变电流，可得感应电动势的最大值为 有效值为 由焦耳定律可知，回路产生的热量 根据能量守恒 得 故D正确。 故选AD。 二、不定项选择题（至少有一个或一个以上的答案是正确的，4×3＝12分，漏选得2分） 11. 下列陈述中符合事实的是（ ） A. 声波和光波从空气射入水中时，声波的速度变大，光波的速度变小 B. 在显微镜下面观察到的做布朗运动的花粉颗粒不能看成质点 C. 恒定电流周围产生磁场，恒定电场周围不产生磁场 D. 根据麦克斯韦电磁场理论，均匀变化的磁场产生均匀变化的电场 【答案】AC 【解析】 【详解】A．声波由空气进入水中，即从气体进入液体，则波速变大，而光波由空气进入水中，依据，波速变小，故A正确； B．在显微镜下面观察到的做布朗运动的花粉颗粒时，花粉颗粒的大小和形状可以忽略，所以可以看成质点，故B错误； C．根据电流的磁效应，恒定电流周围产生磁场；根据麦克斯韦电磁场理论，恒定电场周围不产生磁场，故C正确； D．根据麦克斯韦电磁场理论，均匀变化的磁场产生恒定的电场，故D错误。 故选AC。 12. 两列简谐横波在同种介质中沿轴相向传播,如图所示是两列波在时的波形图,波(实线)向右传播,周期为,波(虚线)向左传播．已知波的振幅为,波的振幅为．则下列说法正确的是（ ） A. 、两列波遇到同一障碍物时,波更容易发生明显的衍射现象 B. 波和波的频率之比为 C. 、两列波相遇时会发生干涉现象 D. 时,处的质点的位移等于 【答案】AD 【解析】 【详解】（1）实线波的波长为 λ1=4m，虚线波的波长为 λ2=6m，依据波长越长的越容易发生明显衍射现象，故A正确； （2）实线波的波长为 λ1=4m，虚线波的波长为 λ2=6m，它们的波速相等，由波速公式v=λf得：实线波和虚线波的频率之比为 f1：f2=λ2：λ1=3：2，两列波的频率不同，不能发生干涉现象．故BC错误； （3）依据λ=vT，则有TB=2TA，在t=TA=2s时间内，实线波A向右传播一个周期，而虚线波B向左传播半个周期，因此根据波形的平移法，结合波的叠加原理可知t=2s时，x=5m处的质点位移|y|=y1+y2=10cm，故D正确． 故本题选AD 【点睛】（1）波长越长的波，越容易发生明显衍射现象； （2）两列波能发生干涉的条件是频率相同，由波速公式v=λf分析频率关系来确定能否发生干涉； （3）由x=vt，结合波长，求出各自周期，由波形平移法和叠加原理分析分析x=5m处质点的位移． 13. 斯特林循环包括等温膨胀、等容降温、等温压缩和等容加热四个过程，一个完整斯特林循环过程中的关系如图所示。工作气体在热交换器之间来回流动，从而实现热能和机械能的转化。若将工作气体看成理想气体，关于斯特林循环，下列说法正确的是（　　） A. 过程是等温膨胀，工作气体吸收的热量等于对外做的功 B. 过程是等容降温，所有气体分子的动能都减小 C. 过程是等温压缩，工作气体平均动能不变 D. 过程是等容加热，工作气体吸收的热量大于内能的增加量 【答案】AC 【解析】 【详解】A．过程是一定质量的理想气体的温度不变，内能不变，体积增大，气体对外做功，为等温膨胀过程，根据热力学第一定律可知气体从外界吸收热量等于对外做的功，A正确； B．过程是一定质量的理想气体的压强减小，温度降低，为等容降温过程，分子的平均动能减小，并不是所有气体分子的动能都减小，B错误； C．过程是一定质量的理想气体的压强增大，体积减小，分子密集程度增大，温度不变，为等温压缩过程，工作气体平均动能不变，C正确； D．过程是外界对气体不做功，一定质量的理想气体的压强增大，温度升高，为等容加热过程，内能的增加量等于气体从外界吸收的热量，D错误。 故选AC。 三、实验题（4分＋8分＝12分，第14题漏选得2分） 14. 以下实验中，说法正确的是（ ） A. 在LC振荡电路中“观察电容器的充、放电现象”实验中，充电时电流逐渐增大，放电时电流逐渐减小 B. “在探究小车速度随时间变化的关系”实验中，不需要补偿阻力 C. “观察光敏电阻特性”和“观察金属热电阻特性”实验中，光照强度增加，光敏电阻阻值减小；温度升高，金属热电阻阻值增大 D. “探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，如果可拆变压器的“横梁”铁芯没装上，原线圈接入10V的交流电时，副线圈输出电压不为零 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．在LC振荡电路中“观察电容器的充、放电现象”实验中，充电时电流逐渐减小，放电时电流逐渐增大，故A错误； B．“在探究小车速度随时间变化的关系”实验中，不需要补偿阻力，只要加速度恒定即可，故B正确； C．“观察光敏电阻特性”实验中，光照强度增加，光敏电阻阻值减小；“观察金属热电阻特性”实验中，温度升高，金属热电阻阻值增大，故C正确； D．“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，如果可拆变压器的“横梁”铁芯没装上，原线圈接入10V的交流电时，变压器的效果减弱，副线圈磁通量还是会发生变化，副线圈输出电压不为零，故D正确。 故选BCD。 15. 在“用油膜法估测分子大小”的实验中，所用的油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸0.5mL，用注射器测得1mL上述溶液有80滴，把1滴该溶液滴入盛水的撒有痱子粉的浅盘中，待油膜形状稳定后，得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中正方形格的边长为1cm，则可求得： （1）油酸薄膜的面积是______； （2）油酸分子的直径是______m；（结果保留两位有效数字） （3）某同学实验中最终得到的计算结果数据偏大，可能是由于（ ） A. 油膜还未完全散开就开始描绘油膜轮廓 B. 计算油膜面积时，错将全部不完整的方格作为完整方格处理 C. 计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格 D. 水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分散开 （4）利用单分子油膜法可以粗测分子大小和阿伏加德罗常数。如果已知体积为V的一滴油在水面上散开形成的单分子油膜的面积为S，这种油的密度为、摩尔质量为M，则阿伏加德罗常数的表达式为______。（油分子可看成球体） 【答案】（1）70##71##72##73##74 （2）(8.5##8.6##8.7##8.8##8.9)×10-10 （3）ACD （4） 【解析】 【小问1详解】 如图所示，每格边长为1cm，则每一格就是1cm²，估算油膜面积以超过半格为一格计算，小于半格就舍去的原则，估算出72格，则油膜面积为72cm2。 【小问2详解】 1滴酒精油酸溶液的体积 由纯油酸与溶液体积比为0.5:1000，可得1滴酒精油酸溶液中含油酸的体积为 而1滴酒精油酸溶液在水面上形成的油酸薄膜轮廓面积为S=72×10-4m2 所以油酸分子的直径为 【小问3详解】 A．油膜还未完全散开就开始描绘油膜轮廓，测量的油膜面积偏小，导致计算结果偏大，故A正确； B．计算油膜面积时，错将全部不完整的方格作为完整方格处理，测量的油膜面积偏大，导致计算结果偏小，故B错误； C．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格，则测量的油膜面积偏小，导致计算结果偏大，故C正确； D．水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分散开，则测量的油膜面积偏小，导致计算结果偏大，故D正确。 故选ACD。 【小问4详解】 依题意，油酸分子的直径可表示为 所以油酸分子的体积 油酸的摩尔体积为 阿伏加德罗常数的表达式为 联立，解得 四、解答题（10分＋14分＋10分＋12分＝46分） 16. 春节假期某高二家长带着孩子，驾车从余姚中学出发，去哈尔滨工业大学参加校园开放日活动，在哈工大发现汽车的某个轮胎内气体的压强有所下降（假设轮胎内气体的体积不变，且没有漏气，可视为理想气体）。于是在哈工大给该轮胎充入压强与大气压相同的空气，使其内部气体的压强恢复到出发时的压强（假设充气过程中，轮胎内气体的温度与环境相同，且保持不变）。已知该轮胎内气体的体积，从余姚中学出发时，该轮胎气体的温度，压强。哈工大的环境温度，大气压强取。求： （1）该轮胎内的分子平均动能在余姚中学时______（填“大于”、“等于”或“小于”）在哈工大时的分子平均动能； （2）在哈工大时，充气前该轮胎气体压强的大小； （3）充进该轮胎的空气体积。 【答案】（1）大于 （2）2.5×105Pa （3）6L 【解析】 【小问1详解】 温度是分子平均动能的标志，因在余姚中学的温度高于在哈工大时的温度，则该轮胎内的分子平均动能在余姚中学时大于在哈工大时的分子平均动能； 【小问2详解】 由查理定律可得 其中p1=2.7×105Pa，T1=273-3(K)=270K，T2=273-23(K)=250K 代入数据解得在哈尔滨时充气前该轮胎气体压强的大小为p2=2.5×105Pa 【小问3详解】 由玻意耳定律p2V0+p0V=p1V0 代入数据解得，充进该轮胎的空气体积为V=6L 17. 一游戏装置竖直截面如图所示，该装置由固定在水平地面上倾角的直轨道、螺旋圆形轨道，倾角的直轨道、水平直轨道组成，除段外各段轨道均光滑，且各处平滑连接。螺旋圆形轨道与轨道、相切于处．凹槽底面水平光滑，上面放有一无动力摆渡车，并紧靠在竖直侧壁处，摆渡车上表面与直轨道、平台位于同一水平面。已知螺旋圆形轨道半径，B点高度为，长度，长度，摆渡车长度、质量。将一质量也为的滑块从倾斜轨道上高度处静止释放，滑块在段运动时的阻力为其重力的0.2倍。（摆渡车碰到竖直侧壁立即静止，滑块视为质点，不计空气阻力，，） （1）求滑块过C点的速度大小和轨道对滑块的作用力大小； （2）摆渡车碰到前，滑块恰好不脱离摆渡车，求滑块与摆渡车之间的动摩擦因数； （3）在（2）的条件下，求滑块从G到J所用的时间。 【答案】（1），；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）滑块从静止释放到C点过程，根据动能定理可得 解得 滑块过C点时，根据牛顿第二定律可得 解得 （2）设滑块刚滑上摆渡车时的速度大小为，从静止释放到G点过程，根据动能定理可得 解得 摆渡车碰到前，滑块恰好不脱离摆渡车，说明滑块到达摆渡车右端时刚好与摆渡车共速，以滑块和摆渡车为系统，根据系统动量守恒可得 解得 根据能量守恒可得 解得 （3）滑块从滑上摆渡车到与摆渡车共速过程，滑块的加速度大小为 所用时间 此过程滑块通过的位移为 滑块与摆渡车共速后，滑块与摆渡车一起做匀速直线运动，该过程所用时间为 则滑块从G到J所用的时间为 18. 如图，以坐标原点O为圆心、半径为R的区域内存在方向垂直xOy平面向外的匀强磁场。磁场左侧有一平行y轴放置的荧光屏，相距为d的足够大金属薄板K、A平行x轴正对放置，K板中央有一小孔P，K板与磁场边界相切于P点，A、K两板间加有恒定电压，K板电势高于A板。紧挨A板内侧有一长为3d的线状电子源，其中点正对P孔。电子源可以沿xOy平面向各个方向发射速率均为的电子，沿y轴进入磁场的电子，经磁场偏转后垂直打在光屏上。已知电子质量为m，电荷量大小为e，磁场磁感应强度，不计电子重力及它们间的相互作用。求： （1）电子在磁场中运动的半径r； （2）A、K板板间的电压大小U； （3）所发电子能进入P孔的电子源长度； （4）荧光屏上能有电子到达的区域长度。 【答案】（1）r=R （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 根据题意，电子在磁场运动圆周，可得半径r=R 【小问2详解】 电子在磁场中运动洛伦兹力提供向心力，有 电子在AK间运动根据动能定理 解得 【小问3详解】 当速度方向平行x轴发射的电子刚好可以进入P，该电子就是电子源离中心点最远处发射的，如图所示， 设此处离中心点的距离为x，则有， 根据牛顿第二定律 联立，解得 所以满足条件的长度为 【小问4详解】 由几何关系得，进入磁场的所有电子都平行x轴击中荧光屏，能从P进入磁场的电子速度方向与OP的最大夹角为θ，如图所示， 可得 解得θ=30º 则有， 解得 19. 如图所示，PQ和MN是固定于倾角斜面内的平行光滑金属轨道，轨道足够长，电阻忽略不计。金属棒ab、cd放在轨道上，始终与轨道垂直。ab棒的质量，cd棒的质量，电阻均为；两金属棒长度与轨道间距均为。整个装置处在垂直斜面向上、磁感应强度的匀强磁场中，若锁定ab棒不动，对cd棒施加沿斜面向上的恒力，使cd棒沿轨道向上做匀速运动，取重力加速度。求： （1）棒cd哪点电势高？ （2）cd棒匀速运动的速率v； （3）cd棒匀速运动时间内回路中产生的热量Q； （4）若在cd棒匀速运动过程中，将恒力大小变为，方向不变，同时解除ab棒的锁定。再经过，ab棒开始匀速运动，求时间内通过ab棒的电量q。 【答案】（1）d点高 （2）2m/s （3）08J （4）12C 【解析】 【小问1详解】 由右手定则可知，d点电势高； 【小问2详解】 金属棒以速度v向上做匀速直线运动时产生的感应电动势大小为 通过cd电流为 所受安培力大小为 根据力的平衡条件有 联立解得 【小问3详解】 由 cd棒匀速运动t1=0.2s时间内回路中产生的热量 【小问4详解】 设t2时刻金属棒做匀速直线运动的速度为，金属棒做匀速直线运动的速度为，因为 所以金属棒组成的系统动量守恒，有 回路中的电流为 棒匀速运动时有 联立解得， 设t2时间内回路中的平均电流为，对金属棒分析，由动量定理得 根据电流的定义可知t2时间内通过金属棒横截面的电荷量为 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 余姚中学2024学年第二学期质量检测高二物理学科试卷 注意事项： g取 一、单选题（有且只有一个答案是正确的，10×3＝30分） 1. 关于下列物理量与括号里的单位对应完全正确的选项是（ ） A 电量（库仑） 电流（安培） 频率（法拉） B. 电势（伏特） 电容（韦伯） 转速（弧度每秒） C. 电压（伏特） 电阻（库仑） 电流（安培） D. 电感（亨利） 磁通量（韦伯） 磁感应强度（特斯拉） 2. 在电磁学发展过程中，许多科学家做出了贡献。下列说法正确的是（ ） A. 安培发现了电流磁效应；法拉第发现了电磁感应现象 B. 麦克斯韦预言了电磁波；楞次用实验证实了电磁波的存在 C. 库仑提出了电场线；密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值 D. 感应电流遵从楞次定律所描述的方向，这是能量守恒定律的必然结果 3. 两相同的楔形木块A、B叠放后分别以图1、2两种方式在水平外力F1和竖直外力F2作用下，挨着竖直墙面保持静止状态，则在此两种方式中，木块B受力个数之比分别为（　　） A. 1：1 B. 4：3 C. 5：3 D. 5：4 4. 2013年12月15日4时35分，嫦娥三号着陆器与巡视器分离，“玉兔号”巡视器顺利驶抵月球表面．如图所示是嫦娥三号探测器携“玉兔号”奔月过程中某阶段运动示意图，关闭动力的嫦娥三号探测器在月球引力作用下向月球靠近，并将沿椭圆轨道在B处变轨进入圆轨道，已知探测器绕月做圆周运动轨道半径为r，周期为T，引力常量为G，下列说法中正确的是 A 图中嫦娥三号探测器正减速飞向B处 B. 嫦娥三号在B处由椭圆轨道进入圆轨道必须点火加速 C. 根据题中条件可以算出月球质量 D. 根据题中条件可以算出嫦娥三号受到月球引力的大小 5. 如图所示，空间中有三个带电量相同的点电荷处于同一直线上，且相邻点电荷的间距相等。实线为周围的电场线分布且电场线关于直线MN对称，虚线为仅受电场力作用的某试探电荷从a点运动到b点的轨迹，且a点与b点也关于直线MN对称。则下列说法正确的是（　　） A. 试探电荷在a点与b点的加速度相同 B. 三个点电荷一定都带负电，试探电荷一定带正电 C. 试探电荷在a点与b点的电势能相同 D. 试探电荷一直受到电场力的作用，因此速度一直增大 6. 下列关于教材中四幅插图的说法，正确的是（　　） A. 图甲中，摇动手柄使得蹄形磁铁转动，铝框跟随旋转过程中会发热 B. 图乙是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，导线中会产生大量热量，从而冶炼金属 C. 图丙中，当人对着话筒讲话时线圈中会产生强弱变化的电流，这利用了电流磁效应 D. 图丁是毫安表的表头，运输时要避免把正、负接线柱用导线连在一起，防止产生感应电流 7. 如图1、2为演示自感现象的电路图，灯泡A1和A2规格相同，L1和L2为线圈。实验时，闭合开关S1，灯A1逐渐变亮，最终A1与A2的亮度相同；断开开关S2瞬间，灯A3突然闪亮，随后逐渐变暗。下列说法正确的是（　　） A. 图1中，变阻器R与L1的阻值相同 B. 图1中，断开S1瞬间，灯A2将突然闪亮，随后A1和A2逐渐变暗 C. 图2中，灯A3与L2的阻值相同 D. 图2中，闭合S2待电路稳定后，灯A3中电流大于L2中电流 8. 图甲是某型号酒精测试仪，其工作原理如图乙所示，R为气敏电阻，其阻值随所处气体酒精浓度的增大而减小，电源的电动势为E、内阻为r，电路中的电表均为理想电表，为定值电阻。当酒驾司机对着测试仪吹气时，电压表的示数变化量为，电流表的示数变化量为。下列说法正确的是（　　） A. 电压表的示数增大 B. 电流表的示数减小 C. 吹出气体的酒精浓度越大，则越小 D. 与吹出气体的酒精浓度无关 9. 我国已投产运行的1100kV特高压直流输电工程是目前世界上电压等级最高、输送容量最大、输送距离最远、技术水平最先进的输电工程。输电线路流程和数据可简化为如图所示，若直流线路的输电线总电阻为10Ω，变压与整流等造成的能量损失均不计，直流和交流逆变时有效值不发生改变。当输送功率为时，下列说法正确的是（　　） A. 直流输电线上的电流为 B. 降压变压器的原副线圈匝数比大于 C. 直流输电线上损失的功率为，损失的电压为40kV D. 若保持输送电功率不变，改用550kV输电，直流输电线上损失的功率为 10. 如图所示，水平间距为L，半径为r的二分之一光滑圆弧导轨，bb′为导轨最低位置，aa′与cc′为最高位置且等高，右侧连接阻值为R的电阻，圆弧导轨所在区域有磁感应强度为B、方向竖直向上的匀强磁场。现有一根电阻值也为R的金属棒在外力的作用下以速度v0从aa′沿导轨做匀速圆周运动至bb′处，金属棒与导轨始终接触良好，导轨的电阻均不计，则该过程中（ ） A. 经过最低位置bb′处时，通过金属棒的电流方向为b→b′ B. 通过电阻R的电荷量为 C. 电阻两端的电压为 D. 到达最低bb′处过程中外力所做的功为 二、不定项选择题（至少有一个或一个以上的答案是正确的，4×3＝12分，漏选得2分） 11. 下列陈述中符合事实的是（ ） A. 声波和光波从空气射入水中时，声波的速度变大，光波的速度变小 B. 在显微镜下面观察到的做布朗运动的花粉颗粒不能看成质点 C. 恒定电流周围产生磁场，恒定电场周围不产生磁场 D. 根据麦克斯韦电磁场理论，均匀变化的磁场产生均匀变化的电场 12. 两列简谐横波在同种介质中沿轴相向传播,如图所示是两列波在时的波形图,波(实线)向右传播,周期为,波(虚线)向左传播．已知波的振幅为,波的振幅为．则下列说法正确的是（ ） A. 、两列波遇到同一障碍物时,波更容易发生明显的衍射现象 B. 波和波的频率之比为 C 、两列波相遇时会发生干涉现象 D. 时,处的质点的位移等于 13. 斯特林循环包括等温膨胀、等容降温、等温压缩和等容加热四个过程，一个完整斯特林循环过程中的关系如图所示。工作气体在热交换器之间来回流动，从而实现热能和机械能的转化。若将工作气体看成理想气体，关于斯特林循环，下列说法正确的是（　　） A. 过程是等温膨胀，工作气体吸收的热量等于对外做的功 B. 过程是等容降温，所有气体分子的动能都减小 C. 过程是等温压缩，工作气体平均动能不变 D. 过程是等容加热，工作气体吸收热量大于内能的增加量 三、实验题（4分＋8分＝12分，第14题漏选得2分） 14. 以下实验中，说法正确的是（ ） A. 在LC振荡电路中“观察电容器的充、放电现象”实验中，充电时电流逐渐增大，放电时电流逐渐减小 B. “在探究小车速度随时间变化的关系”实验中，不需要补偿阻力 C. “观察光敏电阻特性”和“观察金属热电阻特性”实验中，光照强度增加，光敏电阻阻值减小；温度升高，金属热电阻阻值增大 D. “探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，如果可拆变压器的“横梁”铁芯没装上，原线圈接入10V的交流电时，副线圈输出电压不为零 15. 在“用油膜法估测分子大小”的实验中，所用的油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸0.5mL，用注射器测得1mL上述溶液有80滴，把1滴该溶液滴入盛水的撒有痱子粉的浅盘中，待油膜形状稳定后，得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中正方形格的边长为1cm，则可求得： （1）油酸薄膜的面积是______； （2）油酸分子的直径是______m；（结果保留两位有效数字） （3）某同学实验中最终得到的计算结果数据偏大，可能是由于（ ） A. 油膜还未完全散开就开始描绘油膜轮廓 B. 计算油膜面积时，错将全部不完整的方格作为完整方格处理 C. 计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格 D. 水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分散开 （4）利用单分子油膜法可以粗测分子大小和阿伏加德罗常数。如果已知体积为V的一滴油在水面上散开形成的单分子油膜的面积为S，这种油的密度为、摩尔质量为M，则阿伏加德罗常数的表达式为______。（油分子可看成球体） 四、解答题（10分＋14分＋10分＋12分＝46分） 16. 春节假期某高二家长带着孩子，驾车从余姚中学出发，去哈尔滨工业大学参加校园开放日活动，在哈工大发现汽车的某个轮胎内气体的压强有所下降（假设轮胎内气体的体积不变，且没有漏气，可视为理想气体）。于是在哈工大给该轮胎充入压强与大气压相同的空气，使其内部气体的压强恢复到出发时的压强（假设充气过程中，轮胎内气体的温度与环境相同，且保持不变）。已知该轮胎内气体的体积，从余姚中学出发时，该轮胎气体的温度，压强。哈工大的环境温度，大气压强取。求： （1）该轮胎内的分子平均动能在余姚中学时______（填“大于”、“等于”或“小于”）在哈工大时的分子平均动能； （2）在哈工大时，充气前该轮胎气体压强大小； （3）充进该轮胎的空气体积。 17. 一游戏装置竖直截面如图所示，该装置由固定在水平地面上倾角的直轨道、螺旋圆形轨道，倾角的直轨道、水平直轨道组成，除段外各段轨道均光滑，且各处平滑连接。螺旋圆形轨道与轨道、相切于处．凹槽底面水平光滑，上面放有一无动力摆渡车，并紧靠在竖直侧壁处，摆渡车上表面与直轨道、平台位于同一水平面。已知螺旋圆形轨道半径，B点高度为，长度，长度，摆渡车长度、质量。将一质量也为的滑块从倾斜轨道上高度处静止释放，滑块在段运动时的阻力为其重力的0.2倍。（摆渡车碰到竖直侧壁立即静止，滑块视为质点，不计空气阻力，，） （1）求滑块过C点的速度大小和轨道对滑块的作用力大小； （2）摆渡车碰到前，滑块恰好不脱离摆渡车，求滑块与摆渡车之间的动摩擦因数； （3）在（2）的条件下，求滑块从G到J所用的时间。 18. 如图，以坐标原点O为圆心、半径为R的区域内存在方向垂直xOy平面向外的匀强磁场。磁场左侧有一平行y轴放置的荧光屏，相距为d的足够大金属薄板K、A平行x轴正对放置，K板中央有一小孔P，K板与磁场边界相切于P点，A、K两板间加有恒定电压，K板电势高于A板。紧挨A板内侧有一长为3d的线状电子源，其中点正对P孔。电子源可以沿xOy平面向各个方向发射速率均为的电子，沿y轴进入磁场的电子，经磁场偏转后垂直打在光屏上。已知电子质量为m，电荷量大小为e，磁场磁感应强度，不计电子重力及它们间的相互作用。求： （1）电子在磁场中运动的半径r； （2）A、K板板间的电压大小U； （3）所发电子能进入P孔的电子源长度； （4）荧光屏上能有电子到达的区域长度。 19. 如图所示，PQ和MN是固定于倾角斜面内的平行光滑金属轨道，轨道足够长，电阻忽略不计。金属棒ab、cd放在轨道上，始终与轨道垂直。ab棒的质量，cd棒的质量，电阻均为；两金属棒长度与轨道间距均为。整个装置处在垂直斜面向上、磁感应强度的匀强磁场中，若锁定ab棒不动，对cd棒施加沿斜面向上的恒力，使cd棒沿轨道向上做匀速运动，取重力加速度。求： （1）棒cd哪点电势高？ （2）cd棒匀速运动的速率v； （3）cd棒匀速运动时间内回路中产生的热量Q； （4）若在cd棒匀速运动过程中，将恒力大小变为，方向不变，同时解除ab棒的锁定。再经过，ab棒开始匀速运动，求时间内通过ab棒的电量q。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $