精品解析：湖北省宜昌市长阳土家族自治县第二高级中学2024-2025学年高二下学期3月月考物理试题

长阳二中高二下学期三月月考 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题（共28分） 1. 如图所示为远距离输电示意图，、分别为理想升压变压器和理想降压变压器，图中的电表、、、均为理想电表，电表的示数分别为、、、，输电线上有一定的电阻，则下列说法正确的是（　　） A. B. 保持输送功率不变，增大，则、、均增大 C. 保持不变，输送功率增大，则、、均增大 D. 保持不变，用户减少，用户消耗功率与发电厂输出功率的比值增大 2. 如图所示的虚线1和实线2分别描述了两个物理量随分子之间的距离变化的规律，为平衡位置，下列说法正确的是（ ） A. 虚线1表示分子间斥力随分子间距离的变化规律 B. 实线2表示分子间合力随分子间距离的变化规律 C. 当分子间的距离从接近零时逐渐增大，实线2表示的物理量先减小后增大再减小 D. 当分子间的距离从接近零时逐渐增大，实线2表示的物理量先增大后减小 3. 下列说法正确的是（　　） A. 麦克斯韦首先预言了电磁波的存在并实验证实了电磁波的存在 B. 均匀变化的电场可以激发磁场，并向外传播形成电磁波 C. 在真空中，频率越高的电磁波波长越小，传播速度越大 D. 音频电流的频率比较低，不能直接用来发射电磁波 4. 在如图所示的电路中，A1、A2、A3为额定功率、额定电压均相同的三个灯泡，L为电阻不计、自感系数很大的线圈．则下列说法正确的是(　　) A. 开关S闭合的瞬间，三个灯同时亮 B. 开关S闭合的瞬间，A2、A3同时亮，A1逐渐变亮 C. 开关S断开的瞬间，A2、A3同时熄灭，A1逐渐熄灭 D. 开关S断开的瞬间，A3立即熄灭，A2闪亮一下再逐渐熄灭 5. 如图甲所示为一台小型发电机构造示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势随时间的变化规律如图乙所示，发电机线圈匝数为20匝，内阻为1，外接灯泡的电阻为9恒定不变，则下列说法中正确的是（　　） A. 电压表的读数为6V B. 发电机输出功率为36W C. 线圈转动过程中，磁通量的最大值为Wb D. 在时刻，线圈平面恰好经过中性面垂面的位置 6. 如图所示，将理想变压器原线圈接在电压瞬时值的交流电源上，在副线圈两端并联接入4个规格均为“11V、22W”灯泡，灯泡均正常发光。下列说法正确的是（ ） A. 交变电流的频率为50Hz B. 变压器的输入功率为88W C. 理想电流表的示数为0.1A D. 变压器原、副线圈的匝数比为 7. 如图所示为高铁的供电流程图，牵引变电所（视为理想变压器，原、副线圈匝数比为n1:n2）将高压220kV或110kV降至27.5kV，再通过接触网上的电线与车顶上的受电器使机车获得25kV工作电压，则（　　） A. 电网输送的是恒定高压直流电 B. 若电网的电压为220kV，则n1:n2=1:8 C. 若高铁机车运行功率增大，机车工作电压将会高于25kV D. 高铁机车运行功率增大，牵引变电所至机车间的热损耗功率也会随之增大 二、多选题（共12分） 8. 关于热运动，下列说法正确的是（　　） A. 分子的热运动是指物体的宏观运动和物体内部分子的无规则运动的总和 B. 分子的热运动是指物体内部分子的无规则运动 C. 在两个物体达到热平衡时，它们分子热运动的平均动能相同 D. 在同一温度下，不同质量的同种液体的每个分子运动的剧烈程度都是相同的 9. 如图，理想变压器原、副线圈的匝数比为2：1，原线圈一侧接一输出电压有效值恒为的正弦交流电源，电阻、、、的阻值相等。下列说法正确的是（ ） A. S断开时，图中电压 B. S闭合前后，消耗的电功率之比为 C. S闭合后，、、消耗的电功率相同 D. S闭合前后，两端电压之比为7：9 10. 如图所示，R是一个光敏电阻。其阻值随光照强度的增强而减小。理想变压器原，副线圈的匝数比为，电压表和电流表均为理想交流电表，从某时刻开始在原线圈两端加上交变电压，其瞬时值表达式为。则（　　） A. 电压表的示数为22V B. 在天逐渐变黑的过程中，电流表的示数变小 C. 在天逐渐变黑的过程中，电流表的示数变大 D. 在天逐渐变黑的过程中，理想变压器的输入功率变大 三、实验题（共18分） 11. 如图1所示，用一个带有刻度的注射器及DIS来验证玻意耳定律，需要的器材有注射器、数据采集器、传感器、计算机及相关连线。 （1）所用的传感器是________传感器，此传感器________（选填“需要”或“不需要”）调零。 （2）实验过程中，下列操作中错误的是________。 A. 推拉活塞时，动作要慢 B. 推拉活塞时，手不能握住注射器筒有气体的部位 C. 传感器与注射器之间的软管脱落后，应立即重新接上，继续实验并记录数据 D. 活塞与针筒之间要保持润滑且不漏气 （3）用实验所得数据在图2的图像中如果能描绘出________线，即可验证玻意耳定律。如果在实验中压缩气体时，温度在逐渐升高，则根据实验数据应该描绘出________线（均选填“甲”“乙”“丙”或“丁”）。 12. 在粗测油酸分子大小的实验中，具体操作如下： ①取油酸1.00mL注入250mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到250mL的刻度为止，摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸酒精溶液； ②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量筒达到1.00mL为止，恰好共滴了100滴； ③在水盘内注入蒸馏水，静置后用滴管吸取油酸酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，酒精挥发后，油酸在水面上尽可能地散开，形成一油膜； ④测得此油膜面积为。 （1）这种粗测方法是将每个分子视为______，让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜面积可视为______，这层油膜的厚度可视为油分子的______。 （2）利用数据可求得油酸分子的直径为______m。（结果保留2位有效数字） 四、解答题（共42分） 13. 如图，用一小型交流发电机向远处用户供电，发电机线圈ABCD匝数匝，面积，线圈绕垂直于磁场的轴匀速转动，匀强磁场的磁感应强度，输电时先用升压变压器将电压升高，到达用户区再用降压变压器将电压降下来后供用户使用，输电导线的总电阻，变压器都是理想变压器，升压变压器原、副线圈匝数比，降压变压器原、副线圈的匝数比，若用户区标有“220V，4.4kW”的电动机恰能正常工作，且不计发电机内阻。求： （1）输电线路上的损耗电压； （2）电流表的读数； （3）交流发电机线圈匀速转动的角速度。 14. 如图所示，一正方形形线圈边长为L，匝数为N，总电阻为r，绕其垂直于磁感线的对称轴以角速度匀速转动，匀强磁场只分布于的左侧区域，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，外接电阻为R，求： （1）从图示位置转过30°时，线圈受到的安培力； （2）线框从图示位置开始转过的过程中，通过电阻的电荷量q为多少？ 15. 如图所示，光滑金属直轨道和固定在同一水平面内，、平行且足够长，两轨道间的宽度。平行轨道左端接一阻值的电阻。轨道处于磁感应强度大小，方向垂直导轨平面向下的匀强磁场中。一质量的导体棒垂直于轨道放置。导体棒在垂直导体棒且水平向右的外力F作用下向右匀速运动，速度大小，导体棒与轨道始终接触良好并且相互垂直。不计轨道和导体棒的电阻，不计空气阻力。求 （1）通过电阻R的电流方向及大小。 （2）作用在导体棒上的外力大小F。 （3）导体棒克服安培力做功的功率。 （4）求撤去拉力后导体棒还能运动多远。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 长阳二中高二下学期三月月考 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题（共28分） 1. 如图所示为远距离输电示意图，、分别为理想升压变压器和理想降压变压器，图中的电表、、、均为理想电表，电表的示数分别为、、、，输电线上有一定的电阻，则下列说法正确的是（　　） A. B. 保持输送功率不变，增大，则、、均增大 C. 保持不变，输送功率增大，则、、均增大 D. 保持不变，用户减少，用户消耗功率与发电厂输出功率的比值增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．理想变压器输出功率等于输入功率，由于在输电线路上有功率损失，故 故A错误； B．保持输送功率不变，增大，根据 可知，输电线上的电流减小，即减小，则也减小；输电线上损失的电压减小，则T2原线圈两端电压变大，则副线圈两端电压也变大，即增大，故B错误； C．保持不变，输送功率增大，根据 可知，输电线路上的电流增大，降压变压器原线圈两端的电压 减小，故降压变压器副线圈两端的电压减小，即减小，故C错误； D．用户消耗的功率与发电厂输出功率的比值为 则保持不变，用户减少，减小，减小，故用户消耗功率与发电厂输出功率的比值增大，故D正确。 故选D。 2. 如图所示的虚线1和实线2分别描述了两个物理量随分子之间的距离变化的规律，为平衡位置，下列说法正确的是（ ） A. 虚线1表示分子间斥力随分子间距离的变化规律 B. 实线2表示分子间合力随分子间距离的变化规律 C. 当分子间的距离从接近零时逐渐增大，实线2表示的物理量先减小后增大再减小 D. 当分子间的距离从接近零时逐渐增大，实线2表示的物理量先增大后减小 【答案】A 【解析】 【详解】AB．为平衡位置，在平衡位置，分子间合力为0，分子势能最小，当分子间距小于时，分子间合力表现为斥力，当分子间距大于时，分子间合力表现为引力，可知，虚线1表示分子间斥力随分子间距离的变化规律，实线2表示分子间的分子势能随分子间距离的变化规律，故A正确，B错误； CD．结合上述，实线2表示分子间的分子势能随分子间距离的变化规律，则当分子间的距离从接近零时逐渐增大，实线2表示的分子势能先减小后增大，故CD错误。 故选A。 3. 下列说法正确的是（　　） A. 麦克斯韦首先预言了电磁波的存在并实验证实了电磁波的存在 B. 均匀变化的电场可以激发磁场，并向外传播形成电磁波 C. 在真空中，频率越高的电磁波波长越小，传播速度越大 D. 音频电流的频率比较低，不能直接用来发射电磁波 【答案】D 【解析】 【详解】A．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹第一次用实验证实了电磁波存在，故A错误； B．均匀变化的电场产生稳定不变的磁场，这样的磁场就不能再激发电场了，不能产生电磁波，故B错误； C．在真空中，所有电磁波传播速度相同为光速，故C错误； D．有效发射电磁波，必须采用开放电路和高频发射；一般的音频电流的频率较低，不能直接用来发射电磁波，故D正确。 故选D。 4. 在如图所示的电路中，A1、A2、A3为额定功率、额定电压均相同的三个灯泡，L为电阻不计、自感系数很大的线圈．则下列说法正确的是(　　) A. 开关S闭合的瞬间，三个灯同时亮 B. 开关S闭合的瞬间，A2、A3同时亮，A1逐渐变亮 C. 开关S断开的瞬间，A2、A3同时熄灭，A1逐渐熄灭 D. 开关S断开的瞬间，A3立即熄灭，A2闪亮一下再逐渐熄灭 【答案】B 【解析】 【详解】AB.开关S闭合的瞬间，流过线圈L的电流要增大，此时线圈产生自感电动势阻碍电流增大，则开关S闭合的瞬间，A2、A3同时亮，A1逐渐变亮，A错误，B正确； CD.当电路稳定时，由于线圈的直流电阻不计，流过A1、A2两灯泡的电流相等，开关S断开的瞬间，A3立即熄灭，此时L、A1、A2构成一闭合回路，线圈由于自感现象要阻碍原电流的减小，灯泡A1、A2逐渐熄灭，不会闪亮，则C、D均错误． 5. 如图甲所示为一台小型发电机构造示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势随时间的变化规律如图乙所示，发电机线圈匝数为20匝，内阻为1，外接灯泡的电阻为9恒定不变，则下列说法中正确的是（　　） A. 电压表的读数为6V B. 发电机输出功率为36W C. 线圈转动过程中，磁通量的最大值为Wb D. 在时刻，线圈平面恰好经过中性面垂面的位置 【答案】C 【解析】 【详解】A.感应电动势的有效值 小灯泡两端的电压 即电压表的示数为5.4V，故A错误； B.灯泡实际消耗的功率即为电源的输出功率，发电机输出功率为 故B错误； C.线圈转动过程中，在磁场中匀速转动的角速度为 最大感应电动势为 可得磁通量的最大值为 故C正确； D.在时刻，感应电动势为0，线圈平面恰好经过中性面位置，故D错误。 6. 如图所示，将理想变压器原线圈接在电压瞬时值的交流电源上，在副线圈两端并联接入4个规格均为“11V、22W”灯泡，灯泡均正常发光。下列说法正确的是（ ） A. 交变电流的频率为50Hz B. 变压器的输入功率为88W C. 理想电流表的示数为0.1A D. 变压器原、副线圈的匝数比为 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据原线圈电压瞬时值表达式可知，交变电流的频率为 故A错误； B．根据能量守恒可知，变压器的输入功率为 故B正确； C．原线圈电压的有效值为220V，则理想电流表的示数为 故C错误； D．根据变压器规律有，变压器原、副线圈的匝数比为 故D错误。 故选B。 7. 如图所示为高铁的供电流程图，牵引变电所（视为理想变压器，原、副线圈匝数比为n1:n2）将高压220kV或110kV降至27.5kV，再通过接触网上的电线与车顶上的受电器使机车获得25kV工作电压，则（　　） A. 电网输送的是恒定高压直流电 B. 若电网的电压为220kV，则n1:n2=1:8 C. 若高铁机车运行功率增大，机车工作电压将会高于25kV D. 高铁机车运行功率增大，牵引变电所至机车间的热损耗功率也会随之增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．电网输送的是恒定高压交流电，选项A错误； B．若电网的电压为220kV，则 选项B错误； C．牵引变电所次级电压不变，若高铁机车运行功率增大，接触网上的电线上的电流变大，电压损失变大，则机车工作电压将会低于25kV，选项C错误； D．高铁机车运行功率增大，整个回路中的电流变大，则根据P=I2R可知，牵引变电所至机车间的热损耗功率也会随之增大，选项D正确。 故选D。 二、多选题（共12分） 8. 关于热运动，下列说法正确的是（　　） A. 分子的热运动是指物体的宏观运动和物体内部分子的无规则运动的总和 B. 分子的热运动是指物体内部分子的无规则运动 C. 在两个物体达到热平衡时，它们分子热运动的平均动能相同 D. 在同一温度下，不同质量的同种液体的每个分子运动的剧烈程度都是相同的 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．分子的热运动是指物体内部分子的无规则运动，不包括宏观运动，故A错误，B正确； C．物体的温度是分子热运动的平均动能的标志，在两个物体达到热平衡时，它们的温度相同，所以分子热运动的平均动能相同，故C正确； D．温度是大量分子整体表现出来的热学性质，并不能说明单个分子的状态，在同一温度下，不同质量的同种液体的分子平均动能相同，但并不是每个分子运动的剧烈程度都相同，故D错误。 故选BC。 9. 如图，理想变压器原、副线圈的匝数比为2：1，原线圈一侧接一输出电压有效值恒为的正弦交流电源，电阻、、、的阻值相等。下列说法正确的是（ ） A. S断开时，图中电压 B. S闭合前后，消耗的电功率之比为 C. S闭合后，、、消耗的电功率相同 D. S闭合前后，两端电压之比为7：9 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．S断开时，设原线圈的电流为，原线圈两端电压为，副线圈的电流为，根据变压器知识可知 解得 ， 又 ， 可得 ， 故A错误； BD．S闭合后，设原线圈的电流为，副线圈的电流为，副线圈两端电压为，则有 ，， 联立可知 ， 则S闭合前后，消耗的电功率之比为 S闭合前后，两端电压之比为 故BD正确； C．S闭合后，因，而并联电路分流可知 可得、、三个电阻流过的电流相同，可知三电阻的功率相同，故C正确。 故选BCD。 10. 如图所示，R是一个光敏电阻。其阻值随光照强度的增强而减小。理想变压器原，副线圈的匝数比为，电压表和电流表均为理想交流电表，从某时刻开始在原线圈两端加上交变电压，其瞬时值表达式为。则（　　） A. 电压表的示数为22V B. 在天逐渐变黑的过程中，电流表的示数变小 C. 在天逐渐变黑的过程中，电流表的示数变大 D. 在天逐渐变黑的过程中，理想变压器的输入功率变大 【答案】AB 【解析】 【详解】A．根据电压与匝数成正比可知，原线圈的电压的最大值为220V，根据电压之比等于线圈匝数之比可知，副线圈的电压的最大值为22V，电压表的示数为电压的有效值，所以示数为 故A正确； BCD．在天变黑的过程中，光照变弱，R阻值增大；次级电路的总电阻减大，由于次级电压是由变压器决定的，输出的电压不变，所以次级电流变小，电流表A2的示数变小；由于变压器的输入和输出的功率是相等的，副线圈的电流减小，电压不变，所以由P=UI可知，输出的功率要减小，故输入的功率也要减小，因输入电压不变，故电流表A1的示数变小，故CD错误，B正确。 故选AB。 三、实验题（共18分） 11. 如图1所示，用一个带有刻度的注射器及DIS来验证玻意耳定律，需要的器材有注射器、数据采集器、传感器、计算机及相关连线。 （1）所用的传感器是________传感器，此传感器________（选填“需要”或“不需要”）调零。 （2）实验过程中，下列操作中错误的是________。 A. 推拉活塞时，动作要慢 B. 推拉活塞时，手不能握住注射器筒有气体的部位 C. 传感器与注射器之间的软管脱落后，应立即重新接上，继续实验并记录数据 D. 活塞与针筒之间要保持润滑且不漏气 （3）用实验所得数据在图2的图像中如果能描绘出________线，即可验证玻意耳定律。如果在实验中压缩气体时，温度在逐渐升高，则根据实验数据应该描绘出________线（均选填“甲”“乙”“丙”或“丁”）。 【答案】（1） ①. 压强 ②. 不需要 （2）C （3） ①. 丙 ②. 乙 【解析】 【小问1详解】 [1][2]实验中所用的传感器是压强传感器，此传感器不需要调零。 【小问2详解】 A．实验过程中，推拉活塞时，动作要慢，避免因推拉活塞过快，封闭气体温度升高，故A正确，不符合题意； B．推拉活塞时，手不能握住注射器筒有气体的部位，如用手握住注射器筒有气体的部位会使气体温度升高，故B正确，不符合题意； C．压强传感器与注射器之间的软管脱落后，气体的质量发生了变化，如立即重新接上，继续实验，将出现较大误差，故C错误，符合题意； D．为了防止摩擦生热及气体质量变化，活塞与针筒之间要保持润滑又不漏气，故D正确，不符合题意。 故选C。 【小问3详解】 [1]在验证玻意耳定律的实验中，根据理想气体状态方程有可得 可知，与成正比，故图像为图2中的丙线。 [2]如果实验中，温度逐渐升高，由上述分析可知，与的图像的斜率将变大，故图像为图2中的乙线。 12. 在粗测油酸分子大小的实验中，具体操作如下： ①取油酸1.00mL注入250mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到250mL的刻度为止，摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸酒精溶液； ②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量筒达到1.00mL为止，恰好共滴了100滴； ③在水盘内注入蒸馏水，静置后用滴管吸取油酸酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，酒精挥发后，油酸在水面上尽可能地散开，形成一油膜； ④测得此油膜面积为。 （1）这种粗测方法是将每个分子视为______，让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜面积可视为______，这层油膜的厚度可视为油分子的______。 （2）利用数据可求得油酸分子的直径为______m。（结果保留2位有效数字） 【答案】 ①. 球形 ②. 单分子油膜 ③. 直径 ④. 【解析】 【分析】 【详解】（1）[1][2][3]这种粗测方法是将每个分子视为球形，让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜面积可视为单分子油膜，这层油膜的厚度可视为油分子的直径； （2）[4]油酸分子直径为 四、解答题（共42分） 13. 如图，用一小型交流发电机向远处用户供电，发电机线圈ABCD匝数匝，面积，线圈绕垂直于磁场的轴匀速转动，匀强磁场的磁感应强度，输电时先用升压变压器将电压升高，到达用户区再用降压变压器将电压降下来后供用户使用，输电导线的总电阻，变压器都是理想变压器，升压变压器原、副线圈匝数比，降压变压器原、副线圈的匝数比，若用户区标有“220V，4.4kW”的电动机恰能正常工作，且不计发电机内阻。求： （1）输电线路上的损耗电压； （2）电流表的读数； （3）交流发电机线圈匀速转动的角速度。 【答案】（1）200V；（2）16A；（3） 【解析】 【详解】（1）设降压变压器原、副线圈的电流分别为、，电动机恰能正常工作，有 根据理想变压器原副线圈电流与匝数关系可知 解得 则输电线路上的损耗电压为 （2）根据理想变压器原副线圈电流与匝数关系可知 解得升压变压器原线圈电流为 则电流表的读数为。 （3）根据理想变压器原副线圈电压比等于匝数比可得 解得 升压变压器副线圈两端电压 解得 根据理想变压器原副线圈电压比等于匝数比可得 解得 根据正弦式交变电流产生规律可知，最大值为 联立解得 14. 如图所示，一正方形形线圈边长为L，匝数为N，总电阻为r，绕其垂直于磁感线的对称轴以角速度匀速转动，匀强磁场只分布于的左侧区域，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，外接电阻为R，求： （1）从图示位置转过30°时，线圈受到的安培力； （2）线框从图示位置开始转过的过程中，通过电阻的电荷量q为多少？ 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）由题意可知，感应电动势峰值为 从图示位置转过30°时，感应电动势为 线圈受到的安培力为 （2）当线圈中图示位置转过时，则 联立可得 15. 如图所示，光滑金属直轨道和固定在同一水平面内，、平行且足够长，两轨道间的宽度。平行轨道左端接一阻值的电阻。轨道处于磁感应强度大小，方向垂直导轨平面向下的匀强磁场中。一质量的导体棒垂直于轨道放置。导体棒在垂直导体棒且水平向右的外力F作用下向右匀速运动，速度大小，导体棒与轨道始终接触良好并且相互垂直。不计轨道和导体棒的电阻，不计空气阻力。求 （1）通过电阻R的电流方向及大小。 （2）作用在导体棒上的外力大小F。 （3）导体棒克服安培力做功的功率。 （4）求撤去拉力后导体棒还能运动多远。 【答案】（1）1A，通过电阻R的电流方向由经电阻R到；（2）0.2N；（3）1W；（4）125m 【解析】 【详解】（1）由右手定则，感生电流方向由b指向a ，通过电阻R的电流方向由经电阻R到。由法拉第电磁感应定律，感应电动势 通过电阻R的电流大小 I==1A （2）导体棒在垂直导体棒且水平向右的外力F作用下向右匀速运动。由平衡条件得F=BIL=0.2N (3) 导体棒克服安培力做功的功率 P=Fv=1W (4) 设撤去拉力后导体棒还能运动，运动时间为。规定运动方向为正方向，由动量定理得 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $