重庆市重庆育才名校2023-2024学年高二下学期物理3月月考试题（含答案）

第第页重庆市重庆育才名校2023-2024学年高二下学期物理3月月考试题一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1．下列关于分子动理论的说法中正确的是（）A．咸鸭蛋的制作与分子运动有关B．当温度升高时，物体内每一个分子热运动的速率一定都增大C．显微镜下观察到的布朗运动就是花粉分子的运动D．气体分子永不停息地做无规则运动，固体分子之间相对静止不动2．如图所示，一根通电直导线放在磁感应强度B=2T的匀强磁场中，在以导线为圆心、半径为r的圆周上有a、b、c、d四个点，若a点的磁感应强度为零，则下列说法中正确的是（）A．直导线中电流方向垂直纸面向外B．b点与d点的磁感应强度大小相等C．c点的磁感应强度也为0D．d点的磁感应强度为4T，方向斜向下，与B夹角为45°3．以下四图都与电和磁有关，下列说法正确的是（）A．磁电式仪表，把线圈绕在铝框骨架上，目的是起到电磁驱动的作用B．蹄形磁体靠近自由转动的铜盘，可以使它快速停下来，是因为铜盘被磁化后相互吸引的原因C．金属探测器通过使用恒定电流的长柄线圈来探测地下是否有金属D．静止在水平绝缘桌面上的金属圆环上方的条形磁铁向右运动，圆环对桌面的摩擦力向右4．一电阻接到如图甲所示电源上，在一个周期内产生的热量为Q1；若该电阻接到图乙交流电源上（前14周期为正弦曲线），在一个周期内产生的热量为Q2。则Q1︰Q2A．2︰1 B．5︰2 C．10︰3 D．12︰55．下列四幅图分别对应四种说法，其中正确的是（）A．甲图是水分子的分子势能Ep随分子间距离r的关系图象，B点对应的位置水分子之间的相互作用总体上表现为引力B．乙图在模拟气体压强产生机理的实验中要尽可能保证每颗玻璃球与电子秤碰撞时的速率相等C．显微镜下微粒运动的位置连线就是微粒的运动轨迹D．丁图描述了氧气分子分别在0℃和100℃时的速率分布，实线对应100℃时的速率分布6．如图所示，一小型水电站，输出的电功率为P=20kW，输出电压U0=400V，经理想升压变压器T1A．变压器T1的匝数比1︰10 B．变压器TC．输电线上的电流为10A D．输电线上损失的电压为500V7．如图所示，水平桌面上固定放置一个绝缘光滑圆弧槽，长直导线MN平行于圆弧槽底边放在圆弧槽上，导线中通有M→N的电流I，整个空间区域存在竖直向上的匀强磁场（图中未画出），MN静止时，MO连线与竖直方向的夹角θ为30∘，圆弧槽对导线MN的支持力为FA．若仅将磁场方向沿顺时针缓慢旋转45°过程中，则FN先增大后减小B．若仅将磁场方向沿逆时针缓慢旋转45°过程中，则MO连线与竖直方向夹角的最大正切值为2C．若磁场的大小和方向可以改变，为使导线MN仍能在图示位置处静止，所需的最小磁感应强度的值为原来的22D．若仅将磁感应强度大小缓慢增大，导线MN将有可能沿圆弧槽缓慢运动到PP二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8．在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，下列实验步骤错误的有（）A．用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴入一滴到烧杯中，记下注射器上滴出前后的刻度读数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积B．在装有水、撒适量痱子粉的浅盘中滴入一滴已配制好的溶液，待薄膜形状稳定C．将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上D．根据画有油膜轮廓的玻璃板上的坐标方格，计算出油膜的面积，将一滴油酸酒精溶液的体积除以面积计算出油酸分子直径的大小9．如图所示，圆形区域内存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里。质量为m、电荷量为q的带电粒子由A点沿平行于直径CD的方向射入磁场，经过圆心O，最后离开磁场。已知圆形区域半径为R，A点到CD的距离为R2A．粒子带负电B．粒子运动速率为2qBRC．粒子在磁场中运动的时间为2D．若增大粒子从A点进入磁场的速度，则粒子在磁场中运动的时间可能变长10．半径分别为l和3l的同心圆形导轨固定在同一水平面内，一长为2l、电阻为R的均匀金属棒AB置于圆导轨上面，BA的延长线通过圆导轨中心O，装置的俯视图如图所示，整个装置位于一匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，方向竖直向下。在两环之间接阻值也为R的定值电阻和电容为C的电容器。金属棒在水平外力作用下以角速度ω绕O顺时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触，导轨电阻不计。下列说法正确的是（）A．电容器的M板带负电B．金属棒两端电压为4Bωl2C．电容器所带电荷量为2CBωl2D．将金属棒转动角速度由ω变为2ω，金属棒运动一周通过R的电荷量变为原来的2倍三、实验探究题：本大题共2小题，共15分11．高二1班物理学习小组采用如图所示的电路测定未知电阻Rx，其中R1、R2（1）实验前，先用多用电表粗测Rx的阻值，用“×100”挡时发现指针偏转角过大，他应换用（2）闭合开关，调整电阻箱的阻值，当电阻箱读数为R0时，灵敏电流计G的示数为零，此时A、B两点电势填（“相等”或“不相等”），测得Rx=用（R0、R₁、R212．某同学在用电流表和电压表测一节锂电池的电动势和内电阻的实验中，实验电路如图甲所示，电池的电动势约为3V，内阻约为1Ω，为了防止在调节滑动变阻器R时造成短路，电路中用一个定值电阻R0A．电流表（量程0.6A、3A）B．电压表（量程3V、15V）C．滑动变阻器（阻值范围0~40Ω、额定电流2A）D．滑动变阻器（阻值范围0~1000Ω、额定电流1A）请回答下列问题：（1）要正确完成实验，电流表的量程应选择A，滑动变阻器应该选择（选填“C”或“D”）。（2）根据本实验测得数据在坐标图上画出如图乙所示的U-I图像；根据图像该电池电动势E=V，内电阻为r=Ω（结果均保留2位有效数字）（3）因为电流表内阻不是零，电压表内阻不是∞大，对本实验造成了系统误差，则该实验误差的原因是____引起的。A．电流表分压B．电压表分流C．电流表分压和电压表分流都有影响（4）该实验电动势的测量值E测E真（填“>，<，=”）。四、计算题：本大题共3小题，共42分。请写出必要的文字说明和必需的物理演算过程，只写出最终结果的不得分。13．轻质细线吊着一质量为m=0.4kg、边长为L=0.4m、匝数（1）判断线圈中产生的感应电流的方向是顺时针还是逆时针；（2）求线圈前6秒产生的焦耳热；（3）求在t=14．如图所示为一个小型交流发电机的示意图，其线框ABCD匝数为n=200匝，面积为S=0.01m2，总电阻r=20Ω，绕垂直于磁场的轴OO（1）线框中感应电动势的瞬时值表达式；（2）若电压表示数为U=360V（3）若原、副线圈匝数比为2：1，当电阻箱消耗的电功率最大时，求出此时电阻箱R的阻值和电阻箱最大电功率。15．如图所示为某兴趣小组设计的一个利用磁场和电场控制带电粒子运动的装置模型。在xOy坐标系x轴上A（-H，0）点有一正电粒子源，粒子源沿与y轴正方向−30°至30°范围内同时发射荷质比为k，速率为v0的粒子。第二象限有一圆形有界匀强磁场，磁场边界分别与x轴上A点和y轴上的C点相切，磁场方向垂直于纸面向外，在第一象限有一边界，边界下方存在竖直向上的一个匀强电场。已知从A点发射的所有粒子均垂直于y轴进入第一象限的电场，要求所有粒子均可到达B（2H，2H）点，且粒子到达B点前一旦离开电场不会再回到电场中，不计粒子重力和粒子间相互作用。求：（1）粒子在磁场中的运动半径及匀强磁场的磁感应强度大小；（2）所有粒子进入第一象限时通过y轴的区间范围及所有粒子中从出发到B点的最长时间（3）满足题意的电场强度最小值及取到该值时所有粒子离开电场的边界方程。

答案解析部分1．【答案】A【解析】【解答】A.咸鸭蛋的制作是盐分子扩散的结果，扩散是分子热运动的表现，因此与分子运动有关，A符合题意；

B.当温度升高时，物体内分子的平均动能增大，不是每一个分子热运动的速率都增大，B不符合题意；

C.显微镜下观察到的布朗运动就是花粉颗粒的运动，它间接说明分子永不停息地做无规则运动，C不符合题意；

D.根据分子动理论可知，气体分子和固体分子都在永不停息地做无规则运动，D不符合题意。

故答案为：A。

【分析】扩散是分子热运动的表现；温度是分子平均动能的标志，是大量分子运动的统计规律；布朗运动是悬浮在液体中的颗粒的运动，间接反映了液体分子在做永不停息地做无规则运动；所以分子都在做永不停歇的热运动。2．【答案】B【解析】【解答】A.因为a点磁场强度为零，可知电流在a点产生的磁场与匀强磁场等大反向，由左手定则可得，直导线中电流方向应是垂直纸面向里，A不符合题意；

BD.由左手定则可知，电流在b点产生的磁感应强度方向竖直向上，在d处产生的磁感应强度方向竖直向下，因为电流在a点产生的磁场与匀强磁场大小相等，可知电流在a点产生的磁场大小为2T，在圆周上任一点到直导线的距离都相等，所以电流在圆周上任一点产生的磁场大小均为2T，根据矢量叠加原理可得，b点的磁感应强度大小为22T，方向与B成45°角斜向右上方，d点的磁感应强度大小为22T方向与B成45°角斜向右下方，因此b点与d点的磁感应强度大小相等，B符合题意，D不符合题意；

C.由左手定则可知，电流在C点产生的磁场方向水平向右，由矢量叠加原理可得，c点的磁感应强度大小为4T，方向水平向右，C不符合题意。3．【答案】D【解析】【解答】A.磁电式仪表，把线圈绕在铝框骨架上，是为了使铝框在转动中产生感应电流，感应电流受到的安培力使线框尽快停止摆动，起到电磁阻尼的作用，A不符合题意；

B.蹄形磁体靠近自由转动的铜盘时，铜盘内产生涡流，涡流受到的安培力可以使它快速停下来，起到电磁阻尼的作用，B不符合题意；

C.金属探测器通过使用变化电流的长柄线圈来探测地下是否有金属，C不符合题意；

D.当条形磁铁沿轴线竖直向右迅速移动时，根据楞次定律的推论“来拒去留”的规律可知，静止在水平绝缘桌面上金属圆环向右运动或有向右运动的趋势，故圆环受到的摩擦力向左，由牛顿第三定律可知，圆环对桌面的摩擦力向右，D符合题意。

故答案为：D。

【分析】根据电磁阻尼原理分析AB选项；金属探测器利用的是电磁感应现象；根据楞次定律的推论“来拒去留”的规律，分析圆环的运动或运动趋势方向，得出圆环受到的摩擦力方向，再由牛顿第三定律分析圆环对桌面的摩擦力方向。4．【答案】C【解析】【解答】给该电阻通图甲中电流，一个周期内产生的热量为

Q1=(2A)2RT2+(1A)2RT2=5RT25．【答案】D【解析】【解答】A.B点对应的位置水分子势能最小，分子间的距离为平衡距离，分子引力与斥力大小相等，分子力为零，A不符合题意；

B.气体分子撞击器壁产生压强的过程中，并不是每一个分子的速率都相等，所以也不要求小球的速度一定相等，B不符合题意；

C.根据分子动理论可知，分子的运动是杂乱无章的，分子对悬浮在其中的颗粒撞击使颗粒产生的运动也是杂乱无章的，所以布朗运动图像只能反映某个时刻固体微粒的位置，连线并不是运动轨迹，C不符合题意；

D.根据对大量分子运动规律的统计可知，温度越大，速率大的分子占比越多，分子平均速率越大，可知实线对应100℃时的速率分布，D符合题意。

故答案为：D。

【分析】当两个分子在平衡位置时，分子势能最小；气体分子撞击器壁产生压强的过程中，并不是每一个分子的速率都相等；布朗运动图像反映每隔一段时间固体微粒的位置；根据速度分布规律的图像分析。6．【答案】C【解析】【解答】A.升压变压器匝数之比

n1n2=U0U2=1:50

A不符合题意；

BCD.输出电流

I0=PU0=500A

由

n1n2=I07．【答案】B【解析】【解答】A.磁场未转动时，由左手定则可知，导线受到的安培力水平向右，若仅将磁场方向沿顺时针缓慢旋转45°过程中，则导线受到的安培力大小不变，方向由水平以导线为轴顺时针转动45°，由水平方向转到右下方，则安培力在竖直向下方向的分力逐渐增大，若导线仍处于平衡状态，则支持力FN方向也不变，但其竖直分量会逐渐增大，因为FN会逐渐增大，A不符合题意；

B.磁场未转动时，长直导线受力图如图所示：

由平衡条件可得

F=mgtan30°=33mg

若仅将磁场方向沿逆时针缓慢旋转60°过程中，可知安培力的大小不变，方向沿逆时针缓慢旋转45°，由力的平衡条件，可得导线受力的三角形定则平衡图，如图所示，由解析图可知，当安培力F的方向与支持力为FN1的方向垂直时，MO连线与竖直方向的夹角最大，则该角的正切值为最大，此时支持力为

FN1=(mg)2-F2=(mg)2-(33mg)2=63mg

解得

tanθm=F8．【答案】A,D【解析】【解答】A.计算一滴油酸酒精溶液的体积时，为了减小误差，应该用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时油酸酒精溶液的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积，A符合题意；

B.在装有水、撒适量痱子粉的浅盘中滴入一滴已配制好的溶液，要等薄膜形状稳定后再记录油膜面积，B不符合题意；

C.将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上，C不符合题意；

D.根据画有油膜轮廓的玻璃板上的坐标方格，计算出油膜的面积，将一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积除以面积计算出油酸分子直径的大小，D符合题意。

故答案为：AD。

【分析】根据“油膜法估测油酸分子的大小”实验的实验原理和注意事项分析。9．【答案】A,C【解析】【解答】A.由于粒子进入磁场后经过圆心O，可知，粒子在A点所受洛伦兹力向下，根据左手定则可知，粒子带负电，A符合题意；

B.由于圆形区域半径为R，A点到CD的距离为R2，令粒子圆周运动的半径为r，根据几何关系有

r2=(r-R2)2+R2-(R2)2

解得r=R，粒子做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则有

qv0B=mv0r

解得

v0=qBRm

B不符合题意；

CD.根据上述，作出运动轨迹，如图所示：

由几何关系可得，轨迹所对应的圆心角为120°，粒子圆周运动的周期

T=10．【答案】A,C【解析】【解答】A.由右手定则可知，通过AB棒的感应电流方向由A向B，可知电容器的M板带负电，A符合题意；

B.由法拉第电磁感应定律可得，金属棒产生的感应电动势为

E=B(3l+l)ω2×2l=4Bωl2

由闭合电路欧姆定律可得金属棒两端的电压为

U=E-IR=4Bωl2-4Bωl2R+RR=2Bωl2

B不符合题意；

C.由电容的定义式

C=QU

11．【答案】（1）×10（2）相等；R0【解析】【解答】（1）用多用电表测电阻时，指针指针中央位置附近，测量值会比较准确，本实验中，用“x100”档时发现指针偏转角过大，说明电阻较小，应用更小档位，故应换用“×10”档。

（2）当电阻箱读数为R0时，灵敏电流计G的示数为零，说明此时AB两点电势相等，所以两点间无电流，根据电桥原理可知

R0R2=R1Rx

解得

Rx12．【答案】（1）0.6；C（2）2.8；1.0（3）B（4）<【解析】【解答】（1）回路中的最大电流约为

Im=ER0+r=34+1A=0.6A

为减小测量误差，电流表的量程应选择0.6A。滑动变阻器为限流时接法，最大电阻不需要很大，故滑动变阻器应该选择C。

（2）根据图甲中的电路结构，由闭合电路的欧姆定律可得

E=U+I(R0+r)

整理得

U=-I(R0+r)+E

结合U-I图的纵轴截距和斜率可得

E=2.813．【答案】（1）根据楞次定律可知线圈中产生的感应电流的方向为顺时针；（2）由法拉第电磁感应定律得到E=n而S=根据图有Δ故E=0则Q=（3）根据闭合电路欧姆定律可得I=4s时B的大小为0.4T，对线圈受力分析有T=mg+nBIL=7【解析】【分析】（1）由楞次定律判断感应电流方向；（2）根据焦耳定律结合法拉第电磁感应定律，求解线圈前6秒产生的焦耳热；（3）由共点力平衡条件结合闭合电路欧姆定律和安培力公式求解。14．【答案】（1）线圈中感应电动势最大值为E线圈中感应电动势瞬时值表达式为e=（2）感应电动势的有效值为E=线框自身分到的电压为U所以电流表示数为I=（3）设副线圈电压为U，电流为I，原线圈两端电压为U'，电流为IUU'即U=12对原线圈回路由闭合电路欧姆定律可得E=即U则电阻R上消耗的电功率为P=IU=I故当