江苏省扬州市高邮市2023-2024学年高二下学期3月月考物理试题（原卷版+解析版）

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1．本试卷共5页，满分为100分，考试时间75分钟．
2．答题前，请务必将自己的学校、班级、姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在答题卡的规定位置．
3．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满涂黑；作答非选择题，必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上指定位置作答，在其他位置作答一律无效．
4．如需作图，必须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗。
一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分每题只有一个选项最符合题意。
1. 下列现象属于布朗运动的是（ ）
A. 胡椒粉在热水中翻滚
B. 清水中滴入硫酸铜溶液后变成蓝色
C. 煮茶叶蛋的过程中蛋白的颜色逐渐变成茶色
D. 墨汁悬浊液中小炭粒的运动
【答案】D
【解析】
【详解】A．胡椒粉在热水中翻滚是水的对流引起的，不是布朗运动，故A错误；
B．清水中滴入硫酸铜溶液后变成蓝色属于扩散现象不属于布朗运动，故B错误；
C．煮茶叶蛋的过程中蛋白的颜色逐渐变成茶色属于扩散现象不属于布朗运动，故C错误；
D．墨汁悬浊液中小炭粒无规则运动反应液体分子无规则运动属于布朗运动，故D正确。
故选D。
2. 采用220kV高压向远方的城市输电。当输送功率一定时，为使输电线上损耗的功率减小为原来的，输电电压应变为（ ）
A. 440kVB. 660kVC. 880kVD. 1100kV
【答案】C
【解析】
【详解】输送电流
输电线上损失的功率
可知输电线损失的功率与输送电压的平方成反比，所以为使输电线上损耗的功率减小为原来的，输电电压应变原来的4倍，即输电电压增大为880kV。
故选C。
3. 洗衣机能根据洗衣量来控制桶内的水量，你认为洗衣机是用什么传感器检测水量的（ ）
A. 压力传感器B. 光线传感器
C. 声音传感器D. 温度传感器
【答案】A
【解析】
【详解】洗衣机能根据洗衣量来控制桶内的水量，即根据所洗衣服的重力，当放入衣物进入洗衣机而洗衣机为工作时，衣物受重力与洗衣机对衣物的支持力，衣物处于平衡状态，根据牛顿第三定律可知，洗衣机对衣物的支持力大小等于衣物对洗衣机的压力，由此可知衣物对洗衣机压力的大小等于衣物重力的大小，因此洗衣机通过压力传感器来判断所洗衣物的重量，从而控制桶内的水量。
故选A。
4. 某密闭容器中有一滴水，经一段时间后蒸发成水蒸气，温度不变，则在此过程中（ ）
A. 分子平均动能减小B. 分子势能增加
C. 分子势能不变D. 内能不变
【答案】B
【解析】
【详解】A．温度是分子平均动能标志，温度不变分子平均动能不变，故A错误；
BCD．根据热力学第一定律
水由液态变为气态的过程中需要吸收热量，即，而密闭容器其体积不变，，由此可知，即内能增加，而内能是分子动能与分子势能之和，分子平均动能不变，则可知分子势能增加，故B正确，CD错误。
故选B。
5. “用油膜法估测油酸分子大小”的实验中，下列操作正确的是（ ）
A. 可以直接用注射器将一滴纯油酸滴入水中
B. 可将痱子粉轻轻地倒在水面上
C. 当油膜散开后立即在玻璃板上描下油膜边缘的形状
D. 计算油膜面积时，不足半个的舍去，多于半个的算一个
【答案】D
【解析】
【详解】A．先将纯油酸用酒精稀释，再用注射器将一滴油酸酒精溶液滴入水中，故A错误；
B．可将痱子粉轻轻地撒在水面上，痱子粉过多，油膜无法散开，故B错误；
C．待油膜形状稳定后，在玻璃板上描下油膜边缘的形状，故C错误；
D．计算油膜面积时，不足半个的舍去，多于半个的算一个，故D正确。
故选D。
6. 如图所示是探究影响感应电流方向的装置，将磁铁按图中方向从线圈中向上抽出时，观察到灵敏电流计指针向右偏转，关于该实验，下列说法正确的是（ ）
A. 了实验现象明显，必须保证磁铁匀速运动
B. 如果磁铁静止在线圈中，也能看到微弱电流
C. 将N、S极对调后向下插入线圈，灵敏电流计指针向右偏转
D. 为保护灵敏电流计，应在线圈和电流计间接一个保护电阻
【答案】C
【解析】
【详解】AB．如图磁铁只要向上抽出，穿过线圈的磁通量就会减小，感应电流的磁场方向向上，就能观察到灵敏电流计指针向右偏转，如果磁铁静止在线圈中，不能看到微弱电流，故AB错误；
C．将磁体的N、S极对调，并将其向上抽出，穿过线圈的磁通量减小，产生的感应电流磁场向下，所以灵敏电流计指针向左偏转，故C正确；
D．磁铁切割磁感线产生的感应电流较小，不需要在线圈和电流计间接一个保护电阻，故D错误。
故选C。
7. 图甲为交流发电机模型，其产生交流电的图像如图乙所示，则由图乙可知（ ）
A. 0时刻线圈处于中性面位置
B. 0时刻通过线圈的磁通量变化率的最大
C. 时刻通过线圈的磁通量最大
D. 时刻电流表示数为零
【答案】B
【解析】
【详解】A．0时刻感应电动势最大，线圈处于与中性面垂直的位置，故A错误；
B．0时刻感应电动势最大，由法拉第电磁感应定律可知线圈的磁通量变化率的最大，故B正确；
C．时刻感应电动势最大，通过线圈的磁通量变化率最大，磁通量为零，故C错误；
D．交流电流表示数为电流有效值，时刻电流表示数不为零，故D错误。
故选B。
8. 如图所示，将强磁体从长玻璃管中某一高度由静止释放后穿过线圈的过程中，计算机通过电压传感器可以记录下落时的电压变化，则下列说法正确的是（ ）
A. 若仅将线圈匝数增加，则电压的最大值也增加
B. 若仅降低磁体的释放点，电压最大值不变
C. 若将长玻璃管换成铜管，则电压的最大值不变
D. 若释放时磁体的N极向下靠近线圈，则线圈的电流为（俯视）顺时针
【答案】A
【解析】
【详解】A．由法拉第电磁感应定律
若仅将线圈匝数增加，则电压的最大值也增加，故A正确；
B．若仅降低磁体的释放点，强磁体穿过线圈时的速度将减小，磁通量变化变慢，电压的最大值将减小，故B错误；
C．若将长玻璃管换成铜管，铜管会产生涡流，阻碍强磁体下落，强磁体穿过线圈时的速度将减小，磁通量变化变慢，电压的最大值将减小，故C错误；
D．若释放时磁体的N极向下靠近线圈，由楞次定律可知线圈的电流为（俯视）逆时针，故D错误。
故选A。
9. 两个完全相同的灯泡、分别与阻值较大的电阻R和线圈L构成如图所示的回路，已知线圈L的自感系数较大，直流电阻可忽略不计，则下列说法正确的是（ ）
A. 当开关闭合时，、同时亮，后更亮
B. 当开关闭合时，先亮，后亮，稳定时一样亮
C. 当断开开关时，、都先闪亮一下再逐渐熄灭
D. 若将线圈中的铁芯抽出，则开关断开至灯泡熄灭的时间变短
【答案】D
【解析】
【详解】AB．闭合开关S的瞬间， L是自感系数很大的电感，由于线圈中自感电动势的阻碍，灯先亮，灯逐渐变亮，由于直流电阻可忽略不计，故稳定后更亮，故AB错误；
C．当断开开关时，经过的电流不变，不会闪亮，经过的电流变大，会闪亮一下再逐渐熄灭，故C错误；
D．若将线圈中的铁芯抽出，则线圈的自感系数变小，开关断开至灯泡熄灭的时间变短，故D正确；
故选D。
10. 如图所示，将甲分子固定于坐标原点，乙分子从a处由静止释放（仅考虑分子间作用力），下列说法正确的是（ ）
A. 乙分子从a到b分子势能增加
B. 乙分子从b到c分子间作用力减小
C. 乙分子位于b处时，速度最大
D. 乙分子可以b为平衡位置在a、c间做往复运动
【答案】C
【解析】
【详解】两分子处于平衡位置处时分子势能最小。
A．由图像可知，乙分子从a到b分子势能减小，故A错误；
B．乙分子从b到c分子间作用力先增大后减小，故B错误；
C．从a到b甲分子对乙分子力的合力为斥力，做正功，动能增大，速度增大，从b到c乙分子位于b处时，甲分子对乙分子力的合力为引力，做负功，动能减小，速度减小，乙分子位于b处时，速度最大，故C正确；
D．乙分子到达无限远时速度为零，乙分子不会以b为平衡位置在a、c间做往复运动，故D错误。
故选C。
11. 如图所示，像表示LC振荡电路的电流随时间变化的图像，在时刻，回路中电容器的M板带正电，在某段时间里，回路的磁场能在减小，而M板仍带正电，则这段时间对应图像中（ ）
A. 段B. 段C. 段D. 段
【答案】B
【解析】
【详解】某段时间里，回路的磁场能在减小，说明回路中的电流在减小，电容器充电，而此时M板带正电，则电流方向为顺时针方向。在时，电容器开始放电，且M极板带正电，结合图像可知，电流以逆时针方向为正方向，因此这段时间内电流为负且正在减小，符合条件的只有图像中的段。
故选B。
二、非选择题：共5题，共56分其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。
12. 在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，实验室采用了如图甲所示的可拆式变压器进行研究。
（1）对于实验过程，下列说法正确的是 ；
A. 变压器工作时铁芯是导电的
B. 变压器副线圈不接负载时，副线圈两端仍有电压
C. 实验中测电压的仪器是多用电表，且选择开关置于直流电压档
（2）小明同学正确组装变压器后，把36V的学生交流电源接到原线圈“2”、“8”接线柱，副线圈接线“0”、“1”接线柱，如图乙所示，原、副线圈的匝数比为___，在确认电路连接无误的情况下，接在副线圈两端的交流电压表的实际读数可能是__；
A.8V B.6V D.0V
（3）该同学正确组装变压器后，用匝数和匝的变压器实际测量数据如下表：
根据测量数据可判断连接交流电源的原线圈是____（填或）；
（4）实验时，同学们听到了变压器发出轻微的“嗡嗡”声，用手压紧铁芯或者去掉铁芯，“嗡嗡”声马上消失，请你分析“嗡嗡”声产生的原因____。
【答案】（1）B （2） ①. 6：1 ②. C
（3）
（4）交变电流的磁场对铁芯有吸、斥作用，使铁芯振动发声
【解析】
【小问1详解】
A．常用的变压器铁芯一般都是用硅钢片做成的，它是属于导电材料，但是铁芯的作用不是作为电阻。它是用来导磁的，A错误；
B．变压器副线圈断路，副线圈会有电压。此时属于空载状态，原线圈只有极小的电流（指有效值）和功率；B正确；
C．学生用实验变压器的原线圈接低压交流电，测量副线圈电压时应当用多用电表的“交流电压挡”，C错误；
故选B。
【小问2详解】
[1]把的学生交流电源接到原线圈“2”“8”接线柱（相当于600匝），副线圈接线“0”“1”接线柱（相当于100匝），则有
[2]若变压器为理想变压器，则原线圈电压为
可拆式变压器不是理想变压器过程中会有功率损失，交流电压表的实际读数应小于；
故选C。
【小问3详解】
由表中数据可知
考虑到实验中所用变压器并非理想变压器，即存在功率损失，使得原、副线圈的电压之比大于匝数之比，所以原线圈的匝数为，副线圈的匝数为。
故填“”。
【小问4详解】
听到变压器内部有轻微的“嗡嗡”声，其原因是交变电流的磁场对铁芯有吸、斥作用，使铁芯振动发声。
13. 如图所示，一个质量为m、电荷量为e、不计重力的电子从x轴上的P点以速度v沿与x轴成45°的方向射入第一象限内的匀强磁场中，磁场磁感应强度大小为B，并恰好垂直于y轴射出第一象限。
（1）粒子射出磁场位置到O点的距离；
（2）带电粒子穿过第一象限所用的时间t。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）根据洛伦兹力提供向心力有
解得
根据几何关系有
解得
（2）由图可知圆心角为=135°,则时间为
14. 如图所示为世界最大的钻石“非洲之星——库里南1号”，重达530克拉（1克拉等于0.2克），已知钻石的密度为，摩尔体积为V，阿伏伽德罗常数为，求：
（1）钻石分子的直径（可认为组成钻石的分子是一个紧挨一个的小球）；
（2）该钻石中含有的分子数。
【答案】（1）；（2）
【解析】
详解】（1）单个分子体积
则
（2）该钻石质量
则分子数
则分子数
15. 如图所示为一个小型交流发电机的示意图，其线框匝数匝，面积为，总电阻，绕垂直于磁场的轴匀速转动，角速度，已知匀强磁场磁感应强度，矩形线圈通过滑环与理想变压器原线圈相连，副线圈与负载电阻相接，变压器的原、副线圈匝数比为10：1，电表均为理想电表，电流表示数为，从图示位置开始计时，求：
（1）线圈中感应电动势的瞬时值表达式；
（2）求电压表的示数；
（3）求负载的功率。
【答案】（1）(V)；（2）360V；（3）720W
【解析】
【详解】（1）根据题已知可得感应电动势的最大值
图示中线圈处于垂直中性面的位置，可得感应电动势瞬时值表达式为
（2）根据原副线圈中电流与匝数的关系有
可得原线圈所在回路中的电流
发电机内电压
根据最大值与有效值之间的关系可得发电机产生感应电动势的有效值
则原线圈两端的电压
（3）根据原副线圈两端电压与匝数的关系有
可得副线圈两端的电压
则可得负载消耗的功率
16. 如图所示，两导轨MN、PQ平行放置，间距为，左端用阻值为的定值电阻连接，磁场垂直于导轨平面向下，磁感应强度为，导体棒ab垂直于导轨放置，在水平向右的恒力的作用下由静止开始运动，导体棒的质量，电阻，导体棒与导轨间的动摩擦因数为0.4，当导体棒运动时速度达到最大，求：
（1）导体棒的最大速度；
（2）导体棒的速度从零到最大的过程中，电阻R上产生的热量Q；
（3）若当导体棒的速度达到最大时撤去恒力，此后回路中产生的热量，则撤去恒力后导体棒的运动时间为多少。
【答案】（1）16m/s；（2）2.4J；（3）2.5s
【解析】
【详解】（1）当导体棒的速度达到最大时，加速度等于零，由受力分析可得
又有
，，
代入数据可得
（2）导体棒的速度从零达到最大的过程中，由动能定理可得
代入数据可得
由功能关系可知，回路产生的焦耳热
则电阻R上产生的热量
（3）撤去恒力后，导体棒减速运动至停止，由能量守恒可得
代入数据可得
在此过程中，流过电阻R的电量
，，
综上可得
对导体棒，由动量定理可得
有
代入数据可得
t=2.5s1.80
2.80
3.80
4.90
4.00
6.01
8.02
9.98