高二物理月考卷（北京专用，选必二、选必三1～3章）-学易金卷：2024-2025学年高中下学期第三次月考

2024-2025学年高二物理下学期第三次月考卷 ( 贴条形码区 考生禁填 ： 缺考标记 违纪标记 以上标志由监考人员用 2B 铅笔 填涂 选择题填涂样例 ： 正确填涂 错误填 涂 [ × ] [ √ ] [ ／ ] 1 ．答题前，考生先将自己的姓名，准考证号填写清楚，并认真核准条形码上的姓名、准考证号，在规定位置贴好条形码。 2 ．选择题必须用 2B 铅笔填涂；非选择题必须用 0.5 mm 黑 色签字笔答题， 不 得用铅笔或圆珠笔答题；字体工整、笔迹清晰。 3 ．请按题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。 4 ．保持卡面清洁，不要折叠、不要弄破。 注意事项 ) ( 姓 名： __________________________ 准考证号： )答题卡 ( 一、选择题 （ 本题共10小题，每小题3分。在每小题列出的四个选项中，只有一个选项符合题意 。 ） 1 . [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 2 . [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 3 . [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 4 . [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 5 . [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 6 . [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 7 . [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 8 . [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 9 . [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 1 0 . [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 二、多项选择题 （ 本题共 4 小题，每小题 3 分，共 12 分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题意的，全部选对得 3 分，选对但不全得 2 分，错选不得分。 ） 1 1 . [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 12 . [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 1 3 . [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 14 . [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] ) ( 三、实验题 （本题 共 2小题，共1 8分。 ） 1 5 . （ 1 ） ____________ ； （ 2 ） _ ___ _________ ； （ 3 ） ____________ ； ____________ ； （ 4 ） _____________ ； 1 6 . （ 1 ） ____________ ； （ 2 ） ____________ ； （ 3 ） ______ __________________ _ _________________________ _____ ； _ ____________________ _________ ____________ __ ； （ 4 ） _____________ ； 四、 计算题（本题共4小题，共40分。） 17 . （ 8 分 ） ) ( 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ ) ( 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ ) ( 18 . （ 10 分） 19 . （ 1 0 分） 20. （ 1 2 分） ) ( 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ ) 学科网（北京）股份有限公司 $$2024-2025 学年高二物理下学期第三次月考卷 答题卡 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 一、选择题（本题共 10小题，每小题 3分。在每小题列出的四个选项中，只有一个选项符合题意。） 1.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 2.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 3.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 4.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 5.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 6.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 7.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 8.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 9.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 10.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 二、多项选择题（本题共 4 小题，每小题 3 分，共 12 分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是 符合题意的，全部选对得 3 分，选对但不全得 2 分，错选不得分。） 11.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 12.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 13.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 14.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 姓 名：__________________________ 准考证号： 贴条形码区 考生禁填： 缺考标记 违纪标记 以上标志由监考人员用 2B 铅笔填涂 选择题填涂样例： 正确填涂 错误填涂 [×] [√] [／] 1．答题前，考生先将自己的姓名，准考证号填写清楚，并认真核准 条形码上的姓名、准考证号，在规定位置贴好条形码。 2．选择题必须用 2B 铅笔填涂；非选择题必须用 0.5 mm 黑色签字笔 答题，不得用铅笔或圆珠笔答题；字体工整、笔迹清晰。 3．请按题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出区域书写的答案 无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。 4．保持卡面清洁，不要折叠、不要弄破。 注意事项 三、实验题（本题共 2小题，共 18分。） 15.（1）____________；（2）_____________；（3）____________；____________；（4）_____________； 16.（1）____________；（2）____________；（3）_______________________________________________________； ____________________________________________；（4）_____________； 四、计算题（本题共 4小题，共 40分。） 17.（8 分） 18.（10 分） 19.（10 分） 20.（12 分） 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 2024-2025学年高二物理下学期第三次月考卷 （考试时间：90分钟，分值：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．测试范围：人教版2019选择性必修第二册、选择性必修第三册1-3章。 4．难度系数：0.7。 第Ⅰ卷 选择题 （共42分） 一、选择题（本题共10小题，每小题3分。在每小题列出的四个选项中，只有一个选项符合题意。） 1．庆典活动中放飞的气球在空中缓慢上升，气球体积逐渐变大。将气球内的气体视为理想气体，忽略环境温度的变化，则球内气体（　　） A．压强不变 B．对外界做功 C．内能变大 D．放出热量 【答案】B 【解析】A．气体温度不变，体积变大，根据玻意耳定律可知气体压强减小，故A错误； B．气体体积增大，则气体对外做功，故B错误； C．气体温度不变，则气体内能不变，故C错误； D．根据BC选项分析可知，外界对气体做负功，气体内能不变，根据热力学第一定律可知，则气体吸收热量，故D错误。 故选B。 2．如图，一封闭着理想气体的绝热汽缸置于水平地面上，用轻弹簧连接的两绝热活塞将汽缸分为f、g、h三部分，活塞与汽缸壁间没有摩擦。初始时弹簧处于原长，三部分中气体的温度、体积、压强均相等。现通过电阻丝对f中的气体缓慢加热，停止加热并达到稳定后（　　） A．h中的气体内能增加 B．f与g中的气体温度相等 C．f与h中的气体温度相等 D．f与h中的气体压强不相等 【答案】A 【解析】A．对f中的气体加热，则f中气体温度升高，体积增加，此时f挤压g、h，而g、h中均为绝热部分，所以g、h体积均减小，压强增大，弹簧弹力增加。当f右侧活塞向右移动时，对g、h均做正功，由热力学第一定律可知，内能增加，g、h中的气体温度升高，故A正确； D．当系统稳定时，根据平衡条件pfS＝pgS＋F＝phS 则此时f与h中的气体压强相等，故D错误； C．由于h体积变小，温度升高，且pfS＝pgS＋F＝phS 则有Vh＜Vg＜Vf 由理想气体状态方程可知 所以Th＜Tf 故C错误； B．由理想气体状态方程可知 由于pg＜pf，Vg＜Vf 可得Tg＜Tf 故B错误。 故选A。 3．用油膜法估测油酸分子直径的实验中，一滴油酸酒精溶液中油酸的体积为V，油膜面积为S，油酸的摩尔质量为M，油酸的密度为ρ，阿伏伽德罗常数为NA，下列说法正确的是（　　） A．一个油酸分子的质量为 B．一个油酸分子的体积为 C．油酸分子直径 D．一滴油酸溶液中油酸分子个数 【答案】A 【解析】A．一个油酸分子的质量为 故A正确； BCD．根据题意可知，油酸分子的直径为 则一个油酸分子的体积为 一滴油酸溶液中油酸分子个数为 故BCD错误。 故选A。 4．一定质量的理想气体从a状态开始，经历三个过程ab、bc、ca回到a状态，其p－t图像如图所示，图中ba的延长线过原点O，bc平行于t轴，ca的延长线过点（－273.15 ℃，0）。下列判断正确的是（　　） A．过程ab中气体体积不变 B．过程ca中气体体积变大 C．过程ca中气体吸收热量 D．过程bc中气体吸收热量 【答案】D 【解析】AB．根据理想气体状态方程 可知Vc＞Vb ca的延长线过点（－273.15 ℃，0），则Va＝Vc 所以Va＝Vc＞Vb 故AB错误； C．过程ca中气体体积不变W＝0 温度降低，内能减小，即ΔU<0 则由ΔU＝W＋Q 可知Q<0 气体放热，故C错误； D．过程bc中气体体积增大，气体对外界做功，W<0 温度升高，内能增大，即ΔU>0 根据ΔU＝W＋Q 可知吸收热量，故D正确。 故选D。 5．利用霍尔传感器可测量自行车的运动速率，如图所示，一块磁铁安装在前轮上，霍尔传感器固定在前叉上，离轮轴距离为r，轮子每转一圈，磁铁就靠近霍尔传感器一次，传感器就会输出一个脉冲电压。当磁铁距离霍尔元件最近时，通过元件的磁场可视为匀强磁场，磁感应强度为B，在导体前后表面间出现电势差U。已知霍尔元件沿磁场方向的厚度为d，载流子的电荷量为，电流I向左。下列说法正确的是（　　） A．前表面的电势高于后表面的电势 B．若车速越大，则霍尔电势差U越大 C．元件内单位体积中的载流子数为 D．若单位时间内霍尔元件检测到n个脉冲，则自行车行驶的速度大小为 【答案】A 【解析】A．电流I向左，由左手定则可知，正电荷向前表面聚集，则前表面的电势高于后表面的电势，故A正确； B．设前后两表面的距离为a，由与电流的微观表达式 可得电势差，与车速无关，故B错误； C．由得元件内单位体积中的载流子数为 故C错误； D．根据题意可知，则自行车行驶的速度大小为 故D错误。 故选A。 6．如图所示，P和Q是两个相同的小灯泡，L是自感系数很大的线圈，其电阻小于灯泡的电阻，两灯泡在以下操作中不会被烧坏。下列说法正确的是（　　） A．开关S闭合时，P灯先亮，Q灯后亮 B．开关S闭合一段时间后，两灯的亮度相同 C．开关S断开前后通过P灯的电流方向改变 D．开关S由闭合变为断开时，Q灯闪亮后熄灭 【答案】C 【解析】A．开关S闭合时，由于线圈的自感作用，线圈相当于断路，则P灯、Q灯同时亮，故A错误； B．线圈的电阻小于灯泡，则线圈与灯泡P并联的电阻小于灯泡Q的电阻，则开关闭合一段时间后，线圈与灯泡P并联的电压小于灯泡Q的电压，所以灯泡Q比灯泡P亮，故B错误； C．开关断开，通过灯泡P的电流从左向右，开关断开后瞬间，由于线圈自感作用产生感应电流阻碍其电流减小，与灯泡P组成闭合回路，流过灯泡P的电流从右向左，即开关S断开前后通过P灯的电流方向改变，故C正确； D．开关S由闭合变为断开时，灯泡Q立即熄灭，故D错误。 故选C。 7．某种手机的无线充电原理如图所示。已知发射线圈的两端电压为45V，电流的频率为100kHz，接收线圈两端电压为5.4V。充电时效率大约。下列说法正确的是（　　） A．无线充电工作原理是“电流的磁效应” B．无线充电发射线圈与接收线圈匝数比小于 C．接收线圈中电流的频率为50kHz D．充电时接收线圈始终有收缩的趋势 【答案】B 【解析】A．无线充电工作原理是：变化的电流流过发射线圈会产生变化的磁场，当接收线圈靠近该变化的磁场时就会产生感应电流给手机充电，利用的是电磁感应现象，故A错误； B．若充电时不漏磁，两线圈可视为理想变压器，功率无损耗，匝数比为 但是本题中充电时效率大约60%，功率有损耗，所以匝数比小于，故B正确； C．接收线圈中电流的频率与发射线圈中电流的频率相等，均为100kHz，故C错误； D．发射线圈接的是交流电，当发射线圈的电流减小时，由楞次定律可知接收线圈有扩大的趋势，当发射线圈的电流增大时，由楞次定律可知接收线圈有收缩的趋势，故D错误。 故选B。 8．类比是解决问题的一种有效方法。机械振动（图1）和电磁振荡（图2）属于不同的物理现象，表面上似乎互不关联，但机械振动的图像和电磁振荡的图像，形式上都是余弦函数；进一步研究发现，它们的运动学方程和具有相似的形式。数学形式上的相似性必然在一定程度上反映了物理本质上存在着某些共同的规律，下列说法正确的是（   ） A．已知质量m是物体机械运动惯性大小的量度，通过类比可知电容C是电磁“惯性”大小的量度 B．已知LC电路的周期为，通过类比可知弹簧振子的周期为 C．已知弹簧振子的弹性势能为，通过类比可知LC电路中电场能为 D．已知弹簧振子的动能为，通过类比可知LC电路中磁场能为 【答案】D 【解析】A．质量m是物体机械运动惯性大小的量度，通过类比可知电感L是电磁“惯性”大小的量度，A错误； B．LC电路的周期为，通过类比可知弹簧振子的周期为，B错误； C．弹簧振子的弹性势能为，通过类比可知LC电路中电场能为，C错误； D．弹簧振子的动能为，其中 通过类比可知LC电路中磁场能为 又因为 故有LC电路中磁场能为，D正确。 故选D。 9．加速度计是无人机飞行控制系统中不可或缺的传感器之一。如图所示为加速度计测量竖直轴向加速度的部件示意图，质量块上下两侧与两根竖直的轻弹簧连接，两根弹簧的另一端分别固定在外壳上。外界从b、两接线柱通入稳恒直流电，方向如图．固定在质量块上的金属指针与信号系统中的金属滑线接触，指针可指示弹簧的形变情况，弹簧始终处于弹性限度内，通过信号系统显示出质量块受到除重力外的力产生的加速度a，加速度a的方向竖直向上时为正值。下列说法正确的是（    ） A．当无人机悬停在空中时， B．当无人机自由下落时， C．当时，无人机处于失重状态 D．当信号系统显示正向加速度值越大时，滑线两端电压越大 【答案】C 【解析】A．当无人机悬停在空中时，弹力合力等于mg，通过信号系统显示出质量块受到除重力外的力产生的加速度a=g，故A错误； B．当无人机自由下落时，弹力合力等于0，通过信号系统显示出质量块受到除重力外的力产生的加速度a=0，故B错误； C．当a=0.5g时，弹力合力等于0.5mg，弹力小于重力，无人机处于失重状态，故C正确； D. 当信号系统显示正向加速度值越大时，金属指针位置越靠下，则滑线两端电压越小，故D错误。 故选C。 10．在匀强磁场中有一电阻忽略不计的矩形线圈，绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的正弦交流电的感应电动势e随时间t的变化如图甲所示，把该交流电输入到图乙中理想变压器的A、B两端。已知为热敏电阻（其电阻随温度升高而减小），R为定值电阻，图中各电表均为理想电表。下列说法正确的是（　　） A．变压器A、B两端电压的瞬时值表达式为 B．图甲中时，穿过线圈的磁通量的变化率最大 C．处温度升高后，电压表与示数的比值变大 D．处温度升高后，变压器的输入功率减小 【答案】C 【解析】A．根据图甲可知正弦交流电的感应电动势的峰值为，周期为 可得 故变压器原线圈两端电压的瞬时值表达式为 故A错误； B．图甲中时，电动势为零，此时穿过线圈的磁通量的变化率为零，故B错误； CD．理想变压器的原副线圈的匝数不变，输入电压不变，则电压表示数不变。根据 可知副线圈两端的电压不变，处温度升高时，其阻值变小，根据欧姆定律可知，副线圈回路中的电流增大，则定值电阻R两端电压增大，两端电压减小，即电压表示数减小，故电压表示数与示数的比值变大。根据，可知原线圈电流增大，根据：，可知变压器的输入功率变大，故C正确，D错误。 故选C。 二、多项选择题（本题共4小题，每小题3分，共12分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题意的，全部选对得3分，选对但不全得2分，错选不得分。） 11．如图甲所示，在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一导体圆环。规定磁场向上为正，磁感应强度B随时间t按图乙变化，则导体圆环（　　） A．在内感应电流方向不变 B．在时感应电流为零 C．在内感应电流大小不变 D．在内有收缩趋势 【答案】AC 【解析】AD．根据楞次定律判断可知内与内，感应电流方向相同，均为俯视图顺时针，在内磁通量先减小后增大，根据楞次定律“增缩减扩”推论，线圈先由扩张趋势，后有收缩趋势，故A正确，D错误； BC．在时磁通量为零，但磁通量变化率不为零，感应电动势不为零，感应电流不为零，在内磁通量变化率不变，感应电动势不变，感应电流大小不变，故B错误，C正确。 故选AC。 12．用图甲所示的装置探究气体的等温变化规律。下列哪些操作是必需的（　　） A．调节空气柱长度时柱塞应缓慢地向下压或向上拉 B．测量空气柱的直径 C．读取压力表示数 D．读取空气柱的长度 【答案】ACD 【解析】A．为防止气体的温度变化，调节空气柱长度时柱塞应缓慢地向下压或向上拉，故A正确； BD．该实验气体的体积为V=SL 其中S为空气柱的横截面积，由于空气柱的横截面积S不变，所以用L代替V，只需要读取空气柱的长度，不需要测量空气柱的直径，故B错误；D正确； C．读取压力表示数，以确定气体的压强，故C正确。 故选ACD。 13．如图所示给出了一定量的理想气体经过一系列变化过程A→B→C→D→A最终回到初始状态的p—V图像，其中A→B、C→D的变化过程为等温变化过程，B→C、D→A的变化过程为等容变化过程，则下列说法正确的是（　　） A．A→B的过程理想气体从外界吸收热量对外做功，且吸收的热量等于理想气体对外做的功 B．B→C的过程理想气体从外界吸收热量，理想气体的内能增大 C．C→D的过程外界对理想气体做功，理想气体向外界放热 D．D→A的过程理想气体从外界吸热，理想气体的内能减小 【答案】AC 【解析】A．A→B过程是一个等温变化过程，理想气体的内能不变，体积增大，则气体膨胀对外做功，根据热力学第一定律可知，气体从外界吸收热量，由于内能不变，则吸收的热量等于理想气体对外做的功，故A正确； B．B→C过程是一个等容变化过程，根据查理定律可知，压强减小，温度降低，理想气体的内能减小，由于体积不变，则气体与外界不做功，根据热力学第一定律可知，气体向外界释放热量，故B错误； C．C→D过程是一个等温变化过程，理想气体内能不变，体积减小，外界对理想气体做功，根据热力学第一定律可知，理想气体向外界放热，故C正确； D．D→A过程是一个等容变化过程，根据查理定律可知，压强增大，温度升高，气体内能增大，由于体积不变，则气体与外界不做功，根据热力学第一定律可知，理想气体从外界吸热，故D错误。 选AC。 14．如图甲所示，单匝矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的中心轴OO′匀速转动，从某时刻开始计时，产生的感应电动势随时间的变化图像如图乙所示，若外接电阻，线圈电阻，则下列说法中正确的是（　　） A．0.03s末穿过线圈的磁通量最大 B．该交流电电流方向每秒改变50次 C．电阻在1分钟内产生的热量为 D．从时刻转过60°的过程中，通过线圈某截面的电荷量为 【答案】BD 【解析】A．由图乙知，0.03s末线圈产生的感应电动势最大，则0.03s末线圈平面与磁场平行，线圈的磁通量为0，故A错误； B．交流电周期为0.04s，电流每个周期方向改变两次，所以该交流电电流方向每秒改变50次，故B正确； C．由图乙知，线圈产生感应电动势的最大值 则线圈的最大电流 电阻在1分钟内产生的热量为 故C错误； D．从时刻转过60°的过程中，通过线圈某截面的电荷量为 结合C选项中的感应电动势的最大值表达式可知 故D正确。 故选BD。 第二部分（实验和计算题 共58分） 三、实验题（本题共2小题，共18分） 15．（8分）请根据下列实验的实验原理或实验方法回答问题。 (1)“测金属丝的电阻率”实验中，某同学用螺旋测微器测某金属丝的直径如图所示，则该直径的测量值为__________mm。 (2)“验证力的平行四边形定则”的实验如图所示，同学们在操作过程中有如下议论，其中对减少实验误差有益的说法是________。 A．两根细绳必须等长 B．橡皮筋应与两绳夹角的平分线在同一直线上 C．在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行 D．拉橡皮筋的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些 (3)为完成“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验，必须要选用的是________。 A．有闭合铁芯的原副线圈 B．无铁芯的原副线圈 C．交流电源 D．直流电源 E．多用电表（交流电压挡） F．多用电表（交流电流挡） 用匝数匝和匝的变压器，实验测量数据如下表，根据测量数据可判断连接电源的线圈是__________（填或） Ua/V 1.80 2.80 3.80 4.90 Ub/V 4.00 6.01 8.02 9.98 (4)“探究影响感应电流方向的因素”的实验示意图如图所示：灵敏电流计和线圈组成闭合回路，通过“插入”、“拔出”条形磁铁，使线圈中产生感应电流。记录实验过程中的相关信息，分析得出楞次定律。下列说法正确的是__________。 A．实验时必须使磁铁加速“插入”或“拔出” B．该实验必须记录磁铁的磁极方向 C．该实验不需要知道线圈的绕向 D．该实验需要判断电流计指针偏转方向与通入电流方向的关系 【答案】(1)0.537 (2)CD (3)ACE (4)BD 【解析】（1）螺旋测微器的读数为 （2）A．通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条时，并非要求两细绳等长，故A错误； B．橡皮筋不需要与两绳角平分线在同一直线上，故B错误； C．为了使实验中在白纸上画出的力是同一平面内的力，操作中要求弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行，故C正确； D．为了更加准确的记录力的方向，拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些，故D正确。 故选CD。 （3）[1]为了完成变压器的实验探究，需要使用交流电源变压，测量交流电压的多用电表，为了让变压效果明显需要含有闭合铁芯的原副线圈。 故选ACE。 [2]由于有漏磁，所以副线圈测量电压应该小于理论变压值，即nb为输入端，na为输出端。故答案为。 （4）A．该实验无需使磁铁加速“插入”或“拔出”，故A错误； B．该实验必须记录磁铁的磁极方向，才能得到磁场的变化与感应电流的方向关系，故B正确； C．该实验需要知道产生的感应磁场的方向，即需要知道线圈的绕向，故C错误； D．该实验要想知道产生感应电流的具体方向，需要判断电流计指针偏转方向与通入电流方向的关系，故D正确。 故选BD。 16．（10分）“探究气体等温变化的规律”的实验装置如图甲所示，用细软管将针管小孔与压强传感器连接密封一定质量的气体，用数据采集器连接计算机测量气体压强。 (1)下列说法正确的是_____。 A．为节约时间，实验时应快速推拉柱塞和读取数据 B．实验中为找到体积与压强的关系，一定要测量空气柱的横截面积 C．在柱塞上涂润滑油，可以减小摩擦，使气体压强的测量更准确 D．处理数据时采用图像，是因为图像比图像更直观 (2)实验时，推动活塞，注射器内空气体积逐渐减小，多次测量得到注射器内气体压强、体积变化的图线，如图乙所示（其中虚线是实验所得图线，实线为一条双曲线，实验过程中环境温度保持不变），发现该图线与等温变化规律明显不合，造成这一现象的可能原因_____。 A．实验时用手握住注射器使气体温度逐渐升高 B．实验时迅速推动活塞 C．注射器没有保持水平 D．推动活塞过程中有气体泄漏 (3)某小组两位同学各自独立做了实验，环境温度一样且实验均操作无误，根据他们测得的数据作图像如图丙所示，图中代表的物理含义是_____，图线、斜率不同的原因_____。 (4)另一小组实验时缓慢推动活塞，记录4组注射器上的刻度数值，以及相应的压强传感器示数。在采集第5组数据时，压强传感器的软管脱落，重新接上后继续实验，又采集了4组数据，其余操作无误。绘出的关系图像应是_____。 A． B． C． D． 【答案】(1)D (2)AB (3)是胶管内气体体积 封闭气体的质量不同 (4)D 【解析】（1）A．为了确保气体温度不变，实验时应缓慢推拉柱塞，待示数稳定后读取数据，故A错误； B．由于注射器是圆柱形的，横截面积不变，所以只需测出空气柱的长度即可，故B错误； C．涂润滑油的主要目的是防止漏气，使被封闭气体的质量不发生变化，故C错误； D．当p与V成反比时，图像是一条过原点的直线，而图像是双曲线，则图像比图像更直观，故D正确。 故选D。 （2）由图像的特点可知，压缩气体过程中p与V的乘积增大，所以造成这一现象的原因可能是实验时用手握住注射器，导致温度升高；或实验时迅速推动活塞，没有使气体有充分的时间与外界进行热交换，导致温度升高。 故选AB。 （3）[1][2]根据理想气体状态方程 整理得 可知图中V0的物理含义是塑料管内的气体体积。图像的斜率为 环境温度相同，图线a斜率大于图线b斜率的可能原因是两组实验气体质量不同。 （4）测量时，注射器与压强传感器连接部分气体的体积V0末计入，纵轴存在截距；软管脱落后，气体向外漏出，p的测量值偏小，相应的横坐标偏大，但左侧的延长线与纵轴的交点仍为，故前后两条线相交在此处。 故选D。 四、计算题（本题共4小题，共40分） 解答要求：写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答案。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 17．（8分）如图所示，将一金属或半导体薄片垂直磁场放置，在薄片的左右两个侧面间通入电流，前后两个侧面间产生电势差（霍尔电压），这一现象称为霍尔效应。 (1)设图中薄片为某N型半导体（自由电子导电），其宽度为、厚度为，单位体积内的自由电子个数为，电子所带电荷量为，电流大小为，磁感应强度大小为。 a.判断图中前后侧面电势的高低； b.推导霍尔电压的表达式。 (2)实际上，霍尔电压很小，不易测量。已知金属导体中单位体积的自由电子数约个，半导体材料中单位体积的导电粒子数约个，请说明为什么选用半导体材料制作霍尔元件。 【答案】(1)a. 前侧面电势高，后侧面电势低；b. (2)见解析 【解析】（1）a.根据左手定则可知电子向后侧面聚集，则前侧面电势高，后侧面电势低； b. 稳定时，电子所受电场力与洛伦兹力平衡，即 由场强与电势差关系 根据电流的微观表达式 联立可得 （2）由于半导体材料单位体积的导电粒子数小于金属导体中单位体积的自由电子数，根据可知在相同条件下，用半导体材料制作的霍尔元件产生的霍尔电压更大，更容易测量，所以选用半导体材料制作霍尔元件。 18．（10分）如图所示，柱形绝热汽缸固定在倾角为θ的斜面上，一定质量的理想气体被重力为G、横截面积为S的绝热活塞封闭在汽缸内，此时活塞距汽缸底部的距离为L0，汽缸内温度为T0。现通过电热丝缓慢对汽缸内气体加热，通过电热丝的电流为I，电热丝电阻为R，加热时间为t，使气体温度升高到2T0。已知大气压强为p0，活塞可沿汽缸壁无摩擦滑动，设电热丝产生的热量全部被气体吸收。求汽缸内气体温度从T0升高到2T0的过程中， (1)活塞移动的距离x； (2)该气体增加的内能ΔU。 【答案】(1)L0 (2)I2Rt－（p0＋）SL0 【解析】（1）气体等压变化，则由盖—吕萨克定律,有 活塞移动的距离x＝L1－L0 解得x＝L0 （2）设该气体压强为p，根据平衡条件，有pS＝p0S＋Gsin θ 气体对外界做功W＝－pSx 吸收的热量Q＝I2Rt 由热力学第一定律有ΔU＝Q＋W 解得ΔU＝I2Rt－（p0＋）SL0 19．（10分）如图所示，一小型交流发电机中，线圈ABCD（电阻不能忽略）以角速度ω=50πrad/s绕垂直于磁场的轴OO'匀速转动，发电机感应电动势的最大值。线圈通过滑环与理想变压器原线圈相连，变压器副线圈与电阻相接，电表均为理想交流电表，电压表示数为U =160V，电流表示数为I =6A，从线框转至中性面位置开始计时。 (1)求线框中感应电动势的频率； (2)求线框中感应电动势的瞬时值表达式； (3)若原、副线圈匝数比为4：1，求电阻R的阻值及消耗的电功率P。 【答案】(1) (2) (3)； 【解析】（1）线框中感应电动势的频率为 （2）从线框转至中性面位置开始计时，故瞬时值表达式为 （3）根据理想变压器输入功率等于输出功率，可知电阻R上消耗的电功率为 根据理想变压器电压比等于匝数比，可得 可得副线圈两端电压为U2=40V 根据 可得电阻R的阻值为 20．（12分）新能源电动车由电动机驱动，电动机的动力来源于电流与磁场间的相互作用，其内部工作原理可借助图（a）所建立的模型来理解：粗糙水平金属导轨宽度，处于竖直向下、磁感应强度大小的匀强磁场中，质量、电阻的金属棒MN置于导轨上，电源电动势，不计电源及导轨电阻．接通电源后，沿导轨由静止开始运动，在运动过程中始终与导轨保持良好接触，所受阻力大小恒为，图（b）为金属棒的加速度倒数与速度的关系图像，图中右侧虚线为该图像的渐近线。 (1)判断导体棒MN的运动方向（回答“水平向左”或“水平向右”）；及电源接通瞬间金属棒MN的加速度； (2)求最终趋近的最大速度大小； (3)求金属棒MN从静止启动到速度为的过程中，电源消耗的电能。（图像中速度从0至的图像可近似处理为线性关系） 【答案】(1)水平向右； (2) (3) 【解析】（1）接通电源后，电流方向由M到N，由左手定则可知安培力水平向右，故金属杆的运动方向水平向右。由牛顿第二定律得 又 解得 方向水平向右。 （2）当金属棒加速度为零时，达到最大速度，此时金属棒产生的反电动势为，回路电流为，则， 又 联立，解得 （3）设当金属棒速度为时，其加速度为，电流为，从静止启动到速度为所用时间为t，电路通过电源的电荷量为q。则 由牛顿第二定律得 由图像的面积可知 对金属棒从静止启动到速度为过程，由动量定理得 又 电源消耗的电能为 联立，解得 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年高二物理下学期第三次月考卷 第Ⅰ卷 选择题 （共42分） 一、选择题（本题共10小题，每小题3分。在每小题列出的四个选项中，只有一个选项符合题意。） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 B A A D A C B D C C 二、多项选择题（本题共4小题，每小题3分，共12分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题意的，全部选对得3分，选对但不全得2分，错选不得分。） 11 12 13 14 AC ACD AC BD 第二部分（实验和计算题 共58分） 三、实验题（本题共2小题，共18分） 15．(1)0.537（2分）；(2)CD（2分）；(3)ACE（2分）；（2分）；(4)BD（2分） 16．(1)D（2分）；(2)AB（2分）；(3)是胶管内气体体积（2分）；封闭气体的质量不同（2分）；(4)D（2分） 四、计算题（本题共4小题，共40分） 解答要求：写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答案。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 17．（8分） 解：（1）a.根据左手定则可知电子向后侧面聚集，则前侧面电势高，后侧面电势低；（2分） b. 稳定时，电子所受电场力与洛伦兹力平衡，即 由场强与电势差关系 根据电流的微观表达式 联立可得（4分） （2）由于半导体材料单位体积的导电粒子数小于金属导体中单位体积的自由电子数，根据可知在相同条件下，用半导体材料制作的霍尔元件产生的霍尔电压更大，更容易测量，所以选用半导体材料制作霍尔元件。（2分） 18．（10分） 解：（1）气体等压变化，则由盖—吕萨克定律,有 活塞移动的距离x＝L1－L0 解得x＝L0（4分） （2）设该气体压强为p，根据平衡条件，有pS＝p0S＋Gsin θ 气体对外界做功W＝－pSx 吸收的热量Q＝I2Rt 由热力学第一定律有ΔUQ＋W 解得ΔU＝I2Rt－（p0＋）SL0（6分） 19．（10分） 解：（1）线框中感应电动势的频率为（2分） （2）从线框转至中性面位置开始计时，故瞬时值表达式为 （2分） （3）根据理想变压器输入功率等于输出功率，可知电阻R上消耗的电功率为 根据理想变压器电压比等于匝数比，可得 可得副线圈两端电压为U2=40V 根据 可得电阻R的阻值为（6分） 20．（12分） 解：（1）接通电源后，电流方向由M到N，由左手定则可知安培力水平向右，故金属杆的运动方向水平向右。由牛顿第二定律得 又 解得 方向水平向右。（4分） （2）当金属棒加速度为零时，达到最大速度，此时金属棒产生的反电动势为，回路电流为，则， 又 联立，解得（2分） （3）设当金属棒速度为时，其加速度为，电流为，从静止启动到速度为所用时间为t，电路通过电源的电荷量为q。则 由牛顿第二定律得 由图像的面积可知 对金属棒从静止启动到速度为过程，由动量定理得 又 电源消耗的电能为 联立，解得（6分） 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年高二物理下学期第三次月考卷 （考试时间：90分钟，分值：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．测试范围：人教版2019选择性必修第二册、选择性必修第三册1-3章。 4．难度系数：0.7。 第Ⅰ卷 选择题 （共42分） 一、选择题（本题共10小题，每小题3分。在每小题列出的四个选项中，只有一个选项符合题意。） 1．庆典活动中放飞的气球在空中缓慢上升，气球体积逐渐变大。将气球内的气体视为理想气体，忽略环境温度的变化，则球内气体（　　） A．压强不变 B．对外界做功 C．内能变大 D．放出热量 2．如图，一封闭着理想气体的绝热汽缸置于水平地面上，用轻弹簧连接的两绝热活塞将汽缸分为f、g、h三部分，活塞与汽缸壁间没有摩擦。初始时弹簧处于原长，三部分中气体的温度、体积、压强均相等。现通过电阻丝对f中的气体缓慢加热，停止加热并达到稳定后（　　） A．h中的气体内能增加 B．f与g中的气体温度相等 C．f与h中的气体温度相等 D．f与h中的气体压强不相等 3．用油膜法估测油酸分子直径的实验中，一滴油酸酒精溶液中油酸的体积为V，油膜面积为S，油酸的摩尔质量为M，油酸的密度为ρ，阿伏伽德罗常数为NA，下列说法正确的是（　　） A．一个油酸分子的质量为 B．一个油酸分子的体积为 C．油酸分子直径 D．一滴油酸溶液中油酸分子个数 4．一定质量的理想气体从a状态开始，经历三个过程ab、bc、ca回到a状态，其p－t图像如图所示，图中ba的延长线过原点O，bc平行于t轴，ca的延长线过点（－273.15 ℃，0）。下列判断正确的是（　　） A．过程ab中气体体积不变 B．过程ca中气体体积变大 C．过程ca中气体吸收热量 D．过程bc中气体吸收热量 5．利用霍尔传感器可测量自行车的运动速率，如图所示，一块磁铁安装在前轮上，霍尔传感器固定在前叉上，离轮轴距离为r，轮子每转一圈，磁铁就靠近霍尔传感器一次，传感器就会输出一个脉冲电压。当磁铁距离霍尔元件最近时，通过元件的磁场可视为匀强磁场，磁感应强度为B，在导体前后表面间出现电势差U。已知霍尔元件沿磁场方向的厚度为d，载流子的电荷量为，电流I向左。下列说法正确的是（　　） A．前表面的电势高于后表面的电势 B．若车速越大，则霍尔电势差U越大 C．元件内单位体积中的载流子数为 D．若单位时间内霍尔元件检测到n个脉冲，则自行车行驶的速度大小为 6．如图所示，P和Q是两个相同的小灯泡，L是自感系数很大的线圈，其电阻小于灯泡的电阻，两灯泡在以下操作中不会被烧坏。下列说法正确的是（　　） A．开关S闭合时，P灯先亮，Q灯后亮 B．开关S闭合一段时间后，两灯的亮度相同 C．开关S断开前后通过P灯的电流方向改变 D．开关S由闭合变为断开时，Q灯闪亮后熄灭 7．某种手机的无线充电原理如图所示。已知发射线圈的两端电压为45V，电流的频率为100kHz，接收线圈两端电压为5.4V。充电时效率大约。下列说法正确的是（　　） A．无线充电工作原理是“电流的磁效应” B．无线充电发射线圈与接收线圈匝数比小于 C．接收线圈中电流的频率为50kHz D．充电时接收线圈始终有收缩的趋势 8．类比是解决问题的一种有效方法。机械振动（图1）和电磁振荡（图2）属于不同的物理现象，表面上似乎互不关联，但机械振动的图像和电磁振荡的图像，形式上都是余弦函数；进一步研究发现，它们的运动学方程和具有相似的形式。数学形式上的相似性必然在一定程度上反映了物理本质上存在着某些共同的规律，下列说法正确的是（   ） A．已知质量m是物体机械运动惯性大小的量度，通过类比可知电容C是电磁“惯性”大小的量度 B．已知LC电路的周期为，通过类比可知弹簧振子的周期为 C．已知弹簧振子的弹性势能为，通过类比可知LC电路中电场能为 D．已知弹簧振子的动能为，通过类比可知LC电路中磁场能为 9．加速度计是无人机飞行控制系统中不可或缺的传感器之一。如图所示为加速度计测量竖直轴向加速度的部件示意图，质量块上下两侧与两根竖直的轻弹簧连接，两根弹簧的另一端分别固定在外壳上。外界从b、两接线柱通入稳恒直流电，方向如图．固定在质量块上的金属指针与信号系统中的金属滑线接触，指针可指示弹簧的形变情况，弹簧始终处于弹性限度内，通过信号系统显示出质量块受到除重力外的力产生的加速度a，加速度a的方向竖直向上时为正值。下列说法正确的是（    ） A．当无人机悬停在空中时， B．当无人机自由下落时， C．当时，无人机处于失重状态 D．当信号系统显示正向加速度值越大时，滑线两端电压越大 10．在匀强磁场中有一电阻忽略不计的矩形线圈，绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的正弦交流电的感应电动势e随时间t的变化如图甲所示，把该交流电输入到图乙中理想变压器的A、B两端。已知为热敏电阻（其电阻随温度升高而减小），R为定值电阻，图中各电表均为理想电表。下列说法正确的是（　　） A．变压器A、B两端电压的瞬时值表达式为 B．图甲中时，穿过线圈的磁通量的变化率最大 C．处温度升高后，电压表与示数的比值变大 D．处温度升高后，变压器的输入功率减小 二、多项选择题（本题共4小题，每小题3分，共12分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题意的，全部选对得3分，选对但不全得2分，错选不得分。） 11．如图甲所示，在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一导体圆环。规定磁场向上为正，磁感应强度B随时间t按图乙变化，则导体圆环（　　） A．在内感应电流方向不变 B．在时感应电流为零 C．在内感应电流大小不变 D．在内有收缩趋势 12．用图甲所示的装置探究气体的等温变化规律。下列哪些操作是必需的（　　） A．调节空气柱长度时柱塞应缓慢地向下压或向上拉 B．测量空气柱的直径 C．读取压力表示数 D．读取空气柱的长度 13．如图所示给出了一定量的理想气体经过一系列变化过程A→B→C→D→A最终回到初始状态的p—V图像，其中A→B、C→D的变化过程为等温变化过程，B→C、D→A的变化过程为等容变化过程，则下列说法正确的是（　　） A．A→B的过程理想气体从外界吸收热量对外做功，且吸收的热量等于理想气体对外做的功 B．B→C的过程理想气体从外界吸收热量，理想气体的内能增大 C．C→D的过程外界对理想气体做功，理想气体向外界放热 D．D→A的过程理想气体从外界吸热，理想气体的内能减小 14．如图甲所示，单匝矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的中心轴OO′匀速转动，从某时刻开始计时，产生的感应电动势随时间的变化图像如图乙所示，若外接电阻，线圈电阻，则下列说法中正确的是（　　） A．0.03s末穿过线圈的磁通量最大 B．该交流电电流方向每秒改变50次 C．电阻在1分钟内产生的热量为 D．从时刻转过60°的过程中，通过线圈某截面的电荷量为 第二部分（实验和计算题 共58分） 三、实验题（本题共2小题，共18分） 15．（8分）请根据下列实验的实验原理或实验方法回答问题。 (1)“测金属丝的电阻率”实验中，某同学用螺旋测微器测某金属丝的直径如图所示，则该直径的测量值为__________mm。 (2)“验证力的平行四边形定则”的实验如图所示，同学们在操作过程中有如下议论，其中对减少实验误差有益的说法是________。 A．两根细绳必须等长 B．橡皮筋应与两绳夹角的平分线在同一直线上 C．在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行 D．拉橡皮筋的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些 (3)为完成“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验，必须要选用的是________。 A．有闭合铁芯的原副线圈 B．无铁芯的原副线圈 C．交流电源 D．直流电源 E．多用电表（交流电压挡） F．多用电表（交流电流挡） 用匝数匝和匝的变压器，实验测量数据如下表，根据测量数据可判断连接电源的线圈是__________（填或） Ua/V 1.80 2.80 3.80 4.90 Ub/V 4.00 6.01 8.02 9.98 (4)“探究影响感应电流方向的因素”的实验示意图如图所示：灵敏电流计和线圈组成闭合回路，通过“插入”、“拔出”条形磁铁，使线圈中产生感应电流。记录实验过程中的相关信息，分析得出楞次定律。下列说法正确的是__________。 A．实验时必须使磁铁加速“插入”或“拔出” B．该实验必须记录磁铁的磁极方向 C．该实验不需要知道线圈的绕向 D．该实验需要判断电流计指针偏转方向与通入电流方向的关系 16．（10分）“探究气体等温变化的规律”的实验装置如图甲所示，用细软管将针管小孔与压强传感器连接密封一定质量的气体，用数据采集器连接计算机测量气体压强。 (1)下列说法正确的是_____。 A．为节约时间，实验时应快速推拉柱塞和读取数据 B．实验中为找到体积与压强的关系，一定要测量空气柱的横截面积 C．在柱塞上涂润滑油，可以减小摩擦，使气体压强的测量更准确 D．处理数据时采用图像，是因为图像比图像更直观 (2)实验时，推动活塞，注射器内空气体积逐渐减小，多次测量得到注射器内气体压强、体积变化的图线，如图乙所示（其中虚线是实验所得图线，实线为一条双曲线，实验过程中环境温度保持不变），发现该图线与等温变化规律明显不合，造成这一现象的可能原因_____。 A．实验时用手握住注射器使气体温度逐渐升高 B．实验时迅速推动活塞 C．注射器没有保持水平 D．推动活塞过程中有气体泄漏 (3)某小组两位同学各自独立做了实验，环境温度一样且实验均操作无误，根据他们测得的数据作图像如图丙所示，图中代表的物理含义是_____，图线、斜率不同的原因_____。 (4)另一小组实验时缓慢推动活塞，记录4组注射器上的刻度数值，以及相应的压强传感器示数。在采集第5组数据时，压强传感器的软管脱落，重新接上后继续实验，又采集了4组数据，其余操作无误。绘出的关系图像应是_____。 A． B． C． D． 四、计算题（本题共4小题，共40分） 解答要求：写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答案。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 17．（8分）如图所示，将一金属或半导体薄片垂直磁场放置，在薄片的左右两个侧面间通入电流，前后两个侧面间产生电势差（霍尔电压），这一现象称为霍尔效应。 (1)设图中薄片为某N型半导体（自由电子导电），其宽度为、厚度为，单位体积内的自由电子个数为，电子所带电荷量为，电流大小为，磁感应强度大小为。 a.判断图中前后侧面电势的高低； b.推导霍尔电压的表达式。 (2)实际上，霍尔电压很小，不易测量。已知金属导体中单位体积的自由电子数约个，半导体材料中单位体积的导电粒子数约个，请说明为什么选用半导体材料制作霍尔元件。 18．（10分）如图所示，柱形绝热汽缸固定在倾角为θ的斜面上，一定质量的理想气体被重力为G、横截面积为S的绝热活塞封闭在汽缸内，此时活塞距汽缸底部的距离为L0，汽缸内温度为T0。现通过电热丝缓慢对汽缸内气体加热，通过电热丝的电流为I，电热丝电阻为R，加热时间为t，使气体温度升高到2T0。已知大气压强为p0，活塞可沿汽缸壁无摩擦滑动，设电热丝产生的热量全部被气体吸收。求汽缸内气体温度从T0升高到2T0的过程中， (1)活塞移动的距离x； (2)该气体增加的内能ΔU。 19．（10分）如图所示，一小型交流发电机中，线圈ABCD（电阻不能忽略）以角速度ω=50πrad/s绕垂直于磁场的轴OO'匀速转动，发电机感应电动势的最大值。线圈通过滑环与理想变压器原线圈相连，变压器副线圈与电阻相接，电表均为理想交流电表，电压表示数为U =160V，电流表示数为I =6A，从线框转至中性面位置开始计时。 (1)求线框中感应电动势的频率； (2)求线框中感应电动势的瞬时值表达式； (3)若原、副线圈匝数比为4：1，求电阻R的阻值及消耗的电功率P。 20．（12分）新能源电动车由电动机驱动，电动机的动力来源于电流与磁场间的相互作用，其内部工作原理可借助图（a）所建立的模型来理解：粗糙水平金属导轨宽度，处于竖直向下、磁感应强度大小的匀强磁场中，质量、电阻的金属棒MN置于导轨上，电源电动势，不计电源及导轨电阻．接通电源后，沿导轨由静止开始运动，在运动过程中始终与导轨保持良好接触，所受阻力大小恒为，图（b）为金属棒的加速度倒数与速度的关系图像，图中右侧虚线为该图像的渐近线。 (1)判断导体棒MN的运动方向（回答“水平向左”或“水平向右”）；及电源接通瞬间金属棒MN的加速度； (2)求最终趋近的最大速度大小； (3)求金属棒MN从静止启动到速度为的过程中，电源消耗的电能。（图像中速度从0至的图像可近似处理为线性关系） 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… 此卷只装订不密封 ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… … 学校：______________姓名：_____________班级：_______________考号：______________________ 2024-2025学年高二物理下学期第三次月考卷 （考试时间：90分钟，分值：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．测试范围：人教版2019选择性必修第二册、选择性必修第三册1-3章。 4．难度系数：0.7。 第Ⅰ卷 选择题 （共42分） 一、选择题（本题共10小题，每小题3分。在每小题列出的四个选项中，只有一个选项符合题意。） 1．庆典活动中放飞的气球在空中缓慢上升，气球体积逐渐变大。将气球内的气体视为理想气体，忽略环境温度的变化，则球内气体（　　） A．压强不变 B．对外界做功 C．内能变大 D．放出热量 2．如图，一封闭着理想气体的绝热汽缸置于水平地面上，用轻弹簧连接的两绝热活塞将汽缸分为f、g、h三部分，活塞与汽缸壁间没有摩擦。初始时弹簧处于原长，三部分中气体的温度、体积、压强均相等。现通过电阻丝对f中的气体缓慢加热，停止加热并达到稳定后（　　） A．h中的气体内能增加 B．f与g中的气体温度相等 C．f与h中的气体温度相等 D．f与h中的气体压强不相等 3．用油膜法估测油酸分子直径的实验中，一滴油酸酒精溶液中油酸的体积为V，油膜面积为S，油酸的摩尔质量为M，油酸的密度为ρ，阿伏伽德罗常数为NA，下列说法正确的是（　　） A．一个油酸分子的质量为 B．一个油酸分子的体积为 C．油酸分子直径 D．一滴油酸溶液中油酸分子个数 4．一定质量的理想气体从a状态开始，经历三个过程ab、bc、ca回到a状态，其p－t图像如图所示，图中ba的延长线过原点O，bc平行于t轴，ca的延长线过点（－273.15 ℃，0）。下列判断正确的是（　　） A．过程ab中气体体积不变 B．过程ca中气体体积变大 C．过程ca中气体吸收热量 D．过程bc中气体吸收热量 5．利用霍尔传感器可测量自行车的运动速率，如图所示，一块磁铁安装在前轮上，霍尔传感器固定在前叉上，离轮轴距离为r，轮子每转一圈，磁铁就靠近霍尔传感器一次，传感器就会输出一个脉冲电压。当磁铁距离霍尔元件最近时，通过元件的磁场可视为匀强磁场，磁感应强度为B，在导体前后表面间出现电势差U。已知霍尔元件沿磁场方向的厚度为d，载流子的电荷量为，电流I向左。下列说法正确的是（　　） A．前表面的电势高于后表面的电势 B．若车速越大，则霍尔电势差U越大 C．元件内单位体积中的载流子数为 D．若单位时间内霍尔元件检测到n个脉冲，则自行车行驶的速度大小为 6．如图所示，P和Q是两个相同的小灯泡，L是自感系数很大的线圈，其电阻小于灯泡的电阻，两灯泡在以下操作中不会被烧坏。下列说法正确的是（　　） A．开关S闭合时，P灯先亮，Q灯后亮 B．开关S闭合一段时间后，两灯的亮度相同 C．开关S断开前后通过P灯的电流方向改变 D．开关S由闭合变为断开时，Q灯闪亮后熄灭 7．某种手机的无线充电原理如图所示。已知发射线圈的两端电压为45V，电流的频率为100kHz，接收线圈两端电压为5.4V。充电时效率大约。下列说法正确的是（　　） A．无线充电工作原理是“电流的磁效应” B．无线充电发射线圈与接收线圈匝数比小于 C．接收线圈中电流的频率为50kHz D．充电时接收线圈始终有收缩的趋势 8．类比是解决问题的一种有效方法。机械振动（图1）和电磁振荡（图2）属于不同的物理现象，表面上似乎互不关联，但机械振动的图像和电磁振荡的图像，形式上都是余弦函数；进一步研究发现，它们的运动学方程和具有相似的形式。数学形式上的相似性必然在一定程度上反映了物理本质上存在着某些共同的规律，下列说法正确的是（   ） A．已知质量m是物体机械运动惯性大小的量度，通过类比可知电容C是电磁“惯性”大小的量度 B．已知LC电路的周期为，通过类比可知弹簧振子的周期为 C．已知弹簧振子的弹性势能为，通过类比可知LC电路中电场能为 D．已知弹簧振子的动能为，通过类比可知LC电路中磁场能为 9．加速度计是无人机飞行控制系统中不可或缺的传感器之一。如图所示为加速度计测量竖直轴向加速度的部件示意图，质量块上下两侧与两根竖直的轻弹簧连接，两根弹簧的另一端分别固定在外壳上。外界从b、两接线柱通入稳恒直流电，方向如图．固定在质量块上的金属指针与信号系统中的金属滑线接触，指针可指示弹簧的形变情况，弹簧始终处于弹性限度内，通过信号系统显示出质量块受到除重力外的力产生的加速度a，加速度a的方向竖直向上时为正值。下列说法正确的是（    ） A．当无人机悬停在空中时， B．当无人机自由下落时， C．当时，无人机处于失重状态 D．当信号系统显示正向加速度值越大时，滑线两端电压越大 10．在匀强磁场中有一电阻忽略不计的矩形线圈，绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的正弦交流电的感应电动势e随时间t的变化如图甲所示，把该交流电输入到图乙中理想变压器的A、B两端。已知为热敏电阻（其电阻随温度升高而减小），R为定值电阻，图中各电表均为理想电表。下列说法正确的是（　　） A．变压器A、B两端电压的瞬时值表达式为 B．图甲中时，穿过线圈的磁通量的变化率最大 C．处温度升高后，电压表与示数的比值变大 D．处温度升高后，变压器的输入功率减小 二、多项选择题（本题共4小题，每小题3分，共12分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题意的，全部选对得3分，选对但不全得2分，错选不得分。） 11．如图甲所示，在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一导体圆环。规定磁场向上为正，磁感应强度B随时间t按图乙变化，则导体圆环（　　） A．在内感应电流方向不变 B．在时感应电流为零 C．在内感应电流大小不变 D．在内有收缩趋势 12．用图甲所示的装置探究气体的等温变化规律。下列哪些操作是必需的（　　） A．调节空气柱长度时柱塞应缓慢地向下压或向上拉 B．测量空气柱的直径 C．读取压力表示数 D．读取空气柱的长度 13．如图所示给出了一定量的理想气体经过一系列变化过程A→B→C→D→A最终回到初始状态的p—V图像，其中A→B、C→D的变化过程为等温变化过程，B→C、D→A的变化过程为等容变化过程，则下列说法正确的是（　　） A．A→B的过程理想气体从外界吸收热量对外做功，且吸收的热量等于理想气体对外做的功 B．B→C的过程理想气体从外界吸收热量，理想气体的内能增大 C．C→D的过程外界对理想气体做功，理想气体向外界放热 D．D→A的过程理想气体从外界吸热，理想气体的内能减小 14．如图甲所示，单匝矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的中心轴OO′匀速转动，从某时刻开始计时，产生的感应电动势随时间的变化图像如图乙所示，若外接电阻，线圈电阻，则下列说法中正确的是（　　） A．0.03s末穿过线圈的磁通量最大 B．该交流电电流方向每秒改变50次 C．电阻在1分钟内产生的热量为 D．从时刻转过60°的过程中，通过线圈某截面的电荷量为 第二部分（实验和计算题 共58分） 三、实验题（本题共2小题，共18分） 15．（8分）请根据下列实验的实验原理或实验方法回答问题。 (1)“测金属丝的电阻率”实验中，某同学用螺旋测微器测某金属丝的直径如图所示，则该直径的测量值为__________mm。 (2)“验证力的平行四边形定则”的实验如图所示，同学们在操作过程中有如下议论，其中对减少实验误差有益的说法是________。 A．两根细绳必须等长 B．橡皮筋应与两绳夹角的平分线在同一直线上 C．在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行 D．拉橡皮筋的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些 (3)为完成“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验，必须要选用的是________。 A．有闭合铁芯的原副线圈 B．无铁芯的原副线圈 C．交流电源 D．直流电源 E．多用电表（交流电压挡） F．多用电表（交流电流挡） 用匝数匝和匝的变压器，实验测量数据如下表，根据测量数据可判断连接电源的线圈是__________（填或） Ua/V 1.80 2.80 3.80 4.90 Ub/V 4.00 6.01 8.02 9.98 (4)“探究影响感应电流方向的因素”的实验示意图如图所示：灵敏电流计和线圈组成闭合回路，通过“插入”、“拔出”条形磁铁，使线圈中产生感应电流。记录实验过程中的相关信息，分析得出楞次定律。下列说法正确的是__________。 A．实验时必须使磁铁加速“插入”或“拔出” B．该实验必须记录磁铁的磁极方向 C．该实验不需要知道线圈的绕向 D．该实验需要判断电流计指针偏转方向与通入电流方向的关系 16．（10分）“探究气体等温变化的规律”的实验装置如图甲所示，用细软管将针管小孔与压强传感器连接密封一定质量的气体，用数据采集器连接计算机测量气体压强。 (1)下列说法正确的是_____。 A．为节约时间，实验时应快速推拉柱塞和读取数据 B．实验中为找到体积与压强的关系，一定要测量空气柱的横截面积 C．在柱塞上涂润滑油，可以减小摩擦，使气体压强的测量更准确 D．处理数据时采用图像，是因为图像比图像更直观 (2)实验时，推动活塞，注射器内空气体积逐渐减小，多次测量得到注射器内气体压强、体积变化的图线，如图乙所示（其中虚线是实验所得图线，实线为一条双曲线，实验过程中环境温度保持不变），发现该图线与等温变化规律明显不合，造成这一现象的可能原因_____。 A．实验时用手握住注射器使气体温度逐渐升高 B．实验时迅速推动活塞 C．注射器没有保持水平 D．推动活塞过程中有气体泄漏 (3)某小组两位同学各自独立做了实验，环境温度一样且实验均操作无误，根据他们测得的数据作图像如图丙所示，图中代表的物理含义是_____，图线、斜率不同的原因_____。 (4)另一小组实验时缓慢推动活塞，记录4组注射器上的刻度数值，以及相应的压强传感器示数。在采集第5组数据时，压强传感器的软管脱落，重新接上后继续实验，又采集了4组数据，其余操作无误。绘出的关系图像应是_____。 A． B． C． D． 四、计算题（本题共4小题，共40分） 解答要求：写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答案。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 17．（8分）如图所示，将一金属或半导体薄片垂直磁场放置，在薄片的左右两个侧面间通入电流，前后两个侧面间产生电势差（霍尔电压），这一现象称为霍尔效应。 (1)设图中薄片为某N型半导体（自由电子导电），其宽度为、厚度为，单位体积内的自由电子个数为，电子所带电荷量为，电流大小为，磁感应强度大小为。 a.判断图中前后侧面电势的高低； b.推导霍尔电压的表达式。 (2)实际上，霍尔电压很小，不易测量。已知金属导体中单位体积的自由电子数约个，半导体材料中单位体积的导电粒子数约个，请说明为什么选用半导体材料制作霍尔元件。 18．（10分）如图所示，柱形绝热汽缸固定在倾角为θ的斜面上，一定质量的理想气体被重力为G、横截面积为S的绝热活塞封闭在汽缸内，此时活塞距汽缸底部的距离为L0，汽缸内温度为T0。现通过电热丝缓慢对汽缸内气体加热，通过电热丝的电流为I，电热丝电阻为R，加热时间为t，使气体温度升高到2T0。已知大气压强为p0，活塞可沿汽缸壁无摩擦滑动，设电热丝产生的热量全部被气体吸收。求汽缸内气体温度从T0升高到2T0的过程中， (1)活塞移动的距离x； (2)该气体增加的内能ΔU。 19．（10分）如图所示，一小型交流发电机中，线圈ABCD（电阻不能忽略）以角速度ω=50πrad/s绕垂直于磁场的轴OO'匀速转动，发电机感应电动势的最大值。线圈通过滑环与理想变压器原线圈相连，变压器副线圈与电阻相接，电表均为理想交流电表，电压表示数为U =160V，电流表示数为I =6A，从线框转至中性面位置开始计时。 (1)求线框中感应电动势的频率； (2)求线框中感应电动势的瞬时值表达式； (3)若原、副线圈匝数比为4：1，求电阻R的阻值及消耗的电功率P。 20．（12分）新能源电动车由电动机驱动，电动机的动力来源于电流与磁场间的相互作用，其内部工作原理可借助图（a）所建立的模型来理解：粗糙水平金属导轨宽度，处于竖直向下、磁感应强度大小的匀强磁场中，质量、电阻的金属棒MN置于导轨上，电源电动势，不计电源及导轨电阻．接通电源后，沿导轨由静止开始运动，在运动过程中始终与导轨保持良好接触，所受阻力大小恒为，图（b）为金属棒的加速度倒数与速度的关系图像，图中右侧虚线为该图像的渐近线。 (1)判断导体棒MN的运动方向（回答“水平向左”或“水平向右”）；及电源接通瞬间金属棒MN的加速度； (2)求最终趋近的最大速度大小； (3)求金属棒MN从静止启动到速度为的过程中，电源消耗的电能。（图像中速度从0至的图像可近似处理为线性关系） 试题 第7页（共10页） 试题 第8页（共10页） 试题 第9页（共10页） 试题 第10页（共10页） 学科网（北京）股份有限公司 $$