2021-2022学年重庆市巴蜀中学高二（下）月考物理试题含解析

巴蜀中学高2023届高二（下）学月考试

物理试卷

第Ⅰ卷（选择题  共44分）

一、选择题（本题包括18小题，1-10为单选，每小题2分，共20分．11-18为多选，每小题3分，共24分．多选题全部选对得3分，选对但不全得2分，有选错或不答的得0分）

1. 下列选项正确的是（　　）

A. 显微镜下观察到墨汁中的小炭粒所做的不停地无规则运动就是水分子的运动

B. 在投进阳光的教室扫地时可见空中尘埃在做无规则的运动，尘埃做的就是布朗运动

C. 分子间作用力一定随分子间的距离减小而增大

D. 分子间作用力可能随分子间的距离减小而增大

【答案】D

【解析】

【详解】A．显微镜下观察到墨汁中的小炭粒所做的不停地无规则运动是小炭粒的布朗运动，这是由于水分子的运动引起的，故A错误；

B．在投进阳光的教室扫地时可见空中尘埃在做无规则的运动，是由于空气对流引起的，并不是布朗运动，故B错误；

CD．分子距离为r0，分子间作用力为零，此时距离稍微增大，分子间作用力增大，距离减小，分子间作用力也增大，故分子间作用力可能随分子间的距离减小而增大，也可能随分子间的距离减小而减小，故C错误，D正确。

故选D。

2. 下列选项正确的是（　　）

A. 电磁波的传播速度一定是

B. 雷达探测物体的基本原理是利用了电磁波的衍射现象

C. 变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场

D. 麦克斯韦是证实电磁波理论第一人

【答案】C

【解析】

【详解】A．电磁波的传播速度受介质影响，A错误；

B．雷达探测物体的基本原理是利用了电磁波的反射现象，B错误；

C．变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场， C正确；

D．赫兹是最早用实验证实麦克斯韦电磁波理论的科学家。D错误。

故选C。

3. 对如图所示的装置，一矩形线框在匀强磁场中绕其图示对称轴匀速转动，下列说法中正确的是（　　）

A. 该装置产生电流大小不变的交流电

B. 线框每经过一次中性面，感应电流方向一定发生改变

C. 仅改变转速线框所产生的交变电流有效值大小不一定变化

D. 线框位于中性面时磁通量为零，磁通量的变化率最大

【答案】B

【解析】

【详解】A．该装置产生大小和方向都周期性变化正弦式交变电流，故A错误；

B．线框每经过一次中性面，感应电流方向一定发生改变，故B正确；

C．由于该交变电流的峰值为

所以改变转速线框所产生的交变电流有效值大小一定变化，故C错误；

D．线框位于中性面时磁通量最大，磁通量的变化率为零，故D错误。

故选B。

4. 已知阿伏加德罗常数为，水的摩尔质量为），密度为。则下列叙述中正确的是（　　）

A. 1瓶矿泉水（约）该物质所含的水分子个数约为

B. 水所含的分子个数是

C. 1个水分子的质量是

D. 1个水分子的体积大约是

【答案】D

【解析】

【详解】A．1瓶矿泉水质量

所含的水分子个数约为

故A错误；

B．水所含的分子个数

故B错误；

CD．1个水分子的质量

1个水分子的体积

故C错误，D正确。

故选D。

5. 已知压敏电阻的阻值随其所受压力的增大而减小，如图甲所示，用压敏电阻设计的判断电梯运动的装置，探究电梯的运动状态（已知电梯加速度小于重力加速度）。其工作原理如图所示，质量为m的物体置于压敏电阻（图中斜线阴影部分）上，当电梯静止的时候，电流表的读数为，电梯运动过程中电流表读数和时间的关系如图乙所示，下列判断正确的是（　　）

A. 过程中电梯向上做匀加速的直线运动

B. 过程中电梯向下运动，处于失重状态

C. 过程中电梯处于静止状态

D. 过程中电梯向上匀加速，处于超重状态

【答案】D

【解析】

【详解】AB．过程中，电流由逐渐增大，说明此时电路电阻较静止时逐渐减小，即此时压敏电阻所受压力逐渐增大，则物体所受支持力较静止时逐渐增大，说明物体受到的合外力向上，且逐渐增大，则物体处于超重状态，做加速度增大的直线运动，故AB错误；

CD．过程中，电流恒定，但大于，说明此时压敏电阻所受压力大于物体的重力且不变，说明物体受到向上的合外力且不变，说明电梯向上匀加速，处于超重状态，故C错误，D正确。

故选D。

6. 如图甲所示为小明爷爷的收音机的调谐电路图，图乙为调谐电路中可变电容器对应的工作原理图。当调谐电路中可变电容器的电容为时，接收到波长为的信号，如果要接收到波长为的信号，则可变电容器的电容应调整为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】A

【解析】

【详解】由电磁波的波长公式

由和谐电路的频率公式

联立得

所以有

故选A。

7. 如图所示，用一台发电机给滑动变阻器R供电，发电机产生的交变电流的电动势，发电机线圈的总电阻为，V为理想交流电压表，通过调节滑动变阻器R的阻值使其上消耗的功率最大，则下列说法正确的是（　　）

A. 该最大功率为，电压表示数为

B. 该最大功率为，电压表示数为

C. 该最大功率为，电压表示数为

D. 该最大功率为，电压表示数为

【答案】D

【解析】

【详解】发电机电动势的有效值为

E=10V

当电源的内阻等于外电阻时，电源的输出功率最大，即当滑动变阻器调到时，使其上消耗的功率最大，此时最大功率

电压表的读数

故选D。

8. 如图所示，两块水平放置的金属板距离为d。用导线、开关S与一个n匝的线圈连接，线圈置于方向竖直向上的变化磁场B中。两板间存在如图所示的匀强磁场，当开关S闭合后，极板间一质量为m，电荷量为的微粒恰好在竖直平面内做匀速圆周运动，重力加速度为g，则线圈中的磁场B的变化情况和磁通量变化率分别是（　　）

A. 正在增加， B. 正在减弱，

C. 正在减弱， D. 正在增加，

【答案】D

【解析】

【详解】带正电的微粒恰好在竖直平面内做匀速圆周运动，可知电场力和重力平衡

mg=Eq

上极板带负电，根据楞次定律可知，线圈中的磁场B正在增加；此时感应电动势

解得

故选D

9. 如图所示，等腰直角形导体线框固定在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里，是一段长为L，电阻为的均匀导线，和的电阻不计。现有一段长度亦为L、电阻为R的的均匀导体杆架在导线框上，导体杆沿边以恒定的速度v向C端滑动，滑动中导体杆始终和垂直并与导体框保持良好接触，当滑至时，与交于P点，则此时中的电流大小和方向为（　　）

A. ，方向 B. ，方向

C. ，方向 D. ，方向

【答案】A

【解析】

【详解】由题意可知

由法拉第电磁感应电动势

由闭合电路欧姆定律

联立解得

由右手定则可知，电流方向为。

故选A。

10. 如图所示，有一正方形线圈共100匝，线圈面积为，线圈电阻不计，在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，轴过边总长的处，匀强磁场只存在于右侧，磁感应强度为，从如图所示的位置开始计时，线圈的转速为，外接一纯电阻R，则电压表的示数为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】由题意

当cd杆在磁场中切割磁感线时，感应电动势的最大值为

当ab杆在磁场中切割磁感线时，感应电动势的最大值为

设全过程电动势的有效值为E，故有

解得

故电压表的示数为。

故选C。

11. 下列说法正确的是（　　）

A. 一定质量的水流速度越大，水分子的热运动的动能越大

B. 物体的内能是物体内所有分子的热运动动能和分子势能的总和

C. 不计分子之间的分子势能，质量和温度相同的氢气和氧气具有相同的动能

D. 扩散现象在气体、液体和固体中都能发生

【答案】BD

【解析】

【详解】AB．物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和，叫作物体的内能。内能由温度、体积、物质的量共同决定，与物体宏观运动的机械能无关。A错误，B正确；

C．温度相同的氢气和氧气分子平均动能相同，但是质量相同的氧气和氢气所包含的分子数目不同，故质量相同的氧气和氢气具有的分子动能不同。C错误；

D．扩散现象在气体、液体和固体中都能发生，D正确。

故选BD。

12. 如图所示，有两个分子，分别为1和2，分子1固定在坐标原点处，将分子2从A点处以一定的初速度释放，让分子2靠近分子1。若两分子之间只受分子力的作用且分子间作用力如图所示，取无穷远处为分子势能零点，则下列说法正确的是（　　）

A. 分子2运动到不能再靠近分子1的过程中，其加速度大小先增大后减小再增大

B. 当分子2从A运动到C的过程中分子间作用力对分子2先做正功，再做负功

C. 分子2从释放到运动到不能再靠近分子1的过程中，在B点处有速度大小的最大值

D. 当分子2运动到C点时，两分子间的势能最小

【答案】AD

【解析】

【详解】A．由图可知，分子2运动到不能再靠近分子1的过程中，加速度大小与分子力大小变化趋势一致，即先增大后减小再增大，故A正确；

B．当分子2从A运动到C的过程中，分子力一直表现为引力，分子力一直做正功，故B错误；

C．当加速度为零时，即分子力为零时，分子有最大速度，即在C点处有速度大小的最大值，故C错误；

D．当分子2从A运动到C的过程中，分子力一直做正功，势能减小，从C到原点过程，分子力表现为斥力，分子力做负功，势能增大，因此当分子2运动到C点时，两分子间的势能最小，故D正确。

故选AD。

13. 如图所示，一自耦变压器（可以看成理想变压器）在初级线睏加一有效值恒定的正弦式交变电压，副线图接入电阻为和R的定值电阻，开始时，副线圈中开关S处于闭合状态，图中电表均为理想电表，则下列说法正确的是（　　）

A. 只将P顺时针转动，读数变小，读数变大

B. 只将P顺时针转动，读数变小，原线图输入功率减小

C. 只将S断开，、、读数均为零

D. 只将S断开，、读数不为零，读数为零

【答案】BD

【解析】

【详解】AB．只将P顺时针转动，相当于副线圈的匝数减少，由可知，副线圈的匝数减少，电压减少，即读数变小，读数变小，由变压器功率不变可知，可知

故原线图输入功率减小，又，U1不变，I1减小，即读数变小，故A错误，B正确；

CD．只将S断开，副线圈断路，故无电流流过，读数均为零，但、读数不为零，故C错误，D正确；

故选BD。

14. 如图所示，左侧接有定值电阻的水平光滑导轨处于垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度，导轨间距，一质量为、阻值为的金属棒，时刻以水平向右初速度从处沿导轨向右运动，经过一段时间通过R的电荷量为，下列说法正确的是（　　）

A. 在该过程中a点电势高于b点电势

B. 在该过程中金属棒产生焦耳热为

C. 在该过程中金属棒运动的距离为

D. 在时刻点的电压为

【答案】BCD

【解析】

【详解】A．根据右手定则，流过电阻的电流从，因此b点电势高于a点电势，A错误；

B．根据动量定理

而

可得

根据能量守恒可知回路产生的总焦耳热

金属棒产生的焦耳热

解得

B正确；

C．由于

而

可得金属棒运动的距离

C正确；

D．在时刻点的电压

D正确。

故选BCD。

15. 如图甲所示的振荡电路中，回路中电流随时间变化的规律（）如图乙所示，若回路中电流以逆时针方向为正，振荡周期为T，下列说法中正确的是（　　）

A. 在时间内，回路中振荡电流的方向为逆时针，该过程电场能转化为磁场能

B. 在这段时间内，回路中的振荡电流为顺时针，该过程电场能转化为磁场能

C. 在时刻回路中的振荡电流为零，电容器极板间的电压也为零

D. 在时刻回路中的振荡电流为零，电容器所带电荷量最大

【答案】BD

【解析】

【详解】A．在时间内，电流由最大变为零，说明此过程电容器在充电，该过程磁场能转化为电场能，故A错误；

B．在这段时间内，电流由零变为负向最大，回路中振荡电流为顺时针，说明此过程电容器在放电，该过程电场能转化为磁场能，故B正确；

C．在时刻回路中的振荡电流为零，此时电容器刚好充电完毕，极板带电荷量最大，电容器极板间的电压最大，故C错误；

D．同理，在时刻回路中的振荡电流为零，电容器所带电荷量最大，故D正确。

故选BD。

16. 如图所示，一理想变压器初级线圈匝，次级线圈匝，初级线圈与的交流电源连接，电流表示数为，标注有“、”的灯泡正常发光，电动机线圈的总电阻为，则下列说法中正确的是（　　）

A. 流过灯泡的交变电流的频率为 B. 灯泡两端的电压峰值为

C. 流过电动机的电流为 D. 电动机的输出功率为

【答案】BD

【解析】

【详解】A．由周期与角速度的关系式

变压器不改变交流电频率，A错误；

B．灯泡的额定电压为有效值，可知灯泡两端的电压峰值为，B正确；

C．理想变压器初、次线圈匝数比与电流比的关系

可得

由于电动机为非纯电阻电路，故不满足闭合电路欧姆定律，所以电流不为55A；C错误；

D．由理想变压器初线圈功率等于所有次线圈功率之和

解得

电动机的输出功率为

D正确。

故选BD。

17. 有一条河流，河水流量为，落差为。现利用它来发电，水电站的总效率为40%，发电机的输出电压为。水电站到用户之间要进行远距离高压输电，两地间输电线的总电阻为，升压变压器原副线圈匝数比为1∶8，用户所需要电压为，，水的密度，下列说法正确的是（　　）

A. 发电站的输出功率为 B. 远距离输电的效率约为90%

C. 降压变压器原、副线圈匝数比为 D. 降压变压器原、副线圈匝数比为

【答案】ABC

【解析】

【详解】A．发电站的输出功率

解得

故A正确；

B．发电机的输出电流

升压变压器中

故远距离输电线中电流为

远距离输电的效率

故B正确；

CD．降压变压器的输入电压为

其中， 为升压变压器的输出电压

降压变压器原、副线圈匝数比

其中

联立解得

故C正确，D错误。

故选ABC。

18. 如图甲所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势的图像如图乙中曲线a、b所示，已知矩形线圈匝数共100匝，线圈总电阻，则下列说法中正确的是（　　）

A. 曲线b在时刻线圈的磁通量最大

B. 曲线b的感应电动势的瞬时值表达式

C. 曲线a在的过程中，通过线圈横截面的电荷量为

D. 曲线b在一个周期内，线圈产生的热量

【答案】BD

【解析】

【详解】A． 曲线b在t=0时刻电动势的瞬时值不为零，故线圈该时刻没有处于中性面位置，此时穿过线圈的磁通量不是最大，A错误；

B．a的周期为Ta=4×10-2s，b的周期为Tb=6×10-2s，根据角速度

可得

，

根据

，

联立可得，曲线b的感应电动势的最大值是

则曲线b的感应电动势的瞬时值表达式

B正确；

C．曲线a在的过程中，通过线圈横被面的电荷量

C错误；

D．曲线b的感应电动势的有效值为

曲线b在一个周期内，线圈产生的热量

D正确。

故选BD。

第Ⅱ卷（共56分）

二、实验题（本题包括2小题，第一题6分，第二题8分，共14分．）

19. 在“油膜法估测分子的大小”的实验中，在a毫升纯油酸中加入酒精直到总体积达到b毫升，已知k滴上述溶液体积为c毫升，若把一滴这样的油酸酒精溶液滴入足够大盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成的油膜的形状如图所示，若每一小方格边长为l毫米，则：

（1）图中油酸薄膜面积约为_______格；

（2）根据上述数据可得油酸分子直径的表达式为______毫米。

【答案】    ①. 68    ②.

【解析】

【详解】（1）[1]图中所围成的方格中，面积超过一半按一个算，小于一半的舍去，图中共有68个方格；

（2）[2]一滴这样的油酸酒精溶液中含纯油酸的体积

（毫升）

根据上述数据可得油酸分子直径的表达式为

20. 为了探究变压器原、副线圈电压与匝数关系，某同学自制了A、B和C三个同种类型的线圈。由于前期准备不足，该同学在将A、B线圈绕制完成后，发现剩下的线材刚好足够C线圈绕制20匝。在三个线圈绕制完毕后，该同学又发现在绕制A、B线圈时忘记了标记两个线图的匝数，只记得两个线圈的匝数大致在几百匝，且A的匝数大于B．目前该同学手上的实验器材包括一个交流电源一个，单刀单置开关一个，连接导线若干，尺寸合适的可拆卸式铁芯一套，多用电表一个（仅交流档可用），为了测定A、B两线圈的匝数，该同学想设计一个合理的测量方案。

（1）该同学在实验测量过程中使用多用电表测量了两次电压，和，对应的表示数如图甲和乙所示，可以读出______V，______V。

（2）他设计了如下三种实验方案，请基于实验测定准确性和安全性的考量并结合上述测量数据，选择你认为该同学最有可能选择的实验方案：_________。

A．将线圈C作为原线圈，将电源与线圈C串联，分两次使用多用电表测定当A和B作为副边线圈时的线圈输出电压和，利用变压器原理计算A、B两线圈的匝数和

B．将线圈C作为副线圈，将电源分别与线圈A、B串联，分两次使用多用电表测定线圈C的输出电压和，利用变压器原理计算A、B两线圈的匝数和

C．将线圈A作为原线圈，B作为副线圈，电源与线圈A串联，使用多用电表测量线圈B的输出电压，将线圈A和线圈C串联共同作为原线圈，B作为副线圈，使用电压表测量线圈B的输出电压

（3）根据选择的实验方案，可计算得到A线圈的匝数为_______。

【答案】    ①. 7.8    ②. 7.6    ③. C    ④.

【解析】

【详解】（1）[1][2]由图可读出

，

（2）A．将线圈C作为原线圈，A和B作为副边线圈时，由于A和B匝数远大于C的匝数，因此A和B的输出电压会很大，会大于交流挡的量程，故A错误；

B．由于A和B匝数远大于C的匝数，将线圈C作为副线圈，将电源分别与线圈A、B串联，导致线圈C的输出电压很小，电表读数较小，误差较大，故B错误；

C．将线圈A作为原线圈，B作为副线圈，电源与线圈A串联，使用多用电表测量线圈B的输出电压，将线圈A和线圈C串联共同作为原线圈，B作为副线圈，使用电压表测量线圈B的输出电压，此种情况下，输出电压即不超过量程也不会读数过小，比较合适，故C正确。

故选C。

（3）将线圈A作为原线圈，B作为副线圈，电源与线圈A串联，使用多用电表测量线圈B的输出电压，利用变压器原理有

将线圈A和线圈C串联共同作为原线圈，B作为副线圈，用电压表测量线圈B的输出电压，利用变压器原理有

解得

三、计算题（本题包括4小题，共42分．）

21. 如图所示为某正弦式交流电电压随时间变化的曲线，若将该交流电加在阻值为的定值电阻两端，求：

（1）流过电阻R的电流的频率和峰值；

（2）经过的时间电阻R上的产生的焦耳热Q。

【答案】（1），；（2）

【解析】

【详解】（1）根据图像可知，周期为 ，则

流过电阻R的电流的峰值

（2）电流的有效值

经过的时间电阻R上的产生的焦耳热

22. 如图，气缸质量为M，内部横截面积为S，活塞的质量为m，不计活塞与气缸之间的摩擦。在温度不变的情况下，气缸内封闭有一定质量的理想气体，进行甲乙两次操作，整个过程中不漏气。甲图的汽缸静止在水平面上，测得气体的高度为h。乙图的活塞和汽缸竖直静止悬挂在天花板下，求乙图气体的高度（已知大气压强为，重力加速度为g）。

【答案】

【解析】

【详解】甲图为初状态，则有

乙图末状态，以整体由平衡可得

以m为研究对象，受力分析如图

由平衡可得

联立解得

由等温变化有

即

则有

23. 如图所示，有一小型火力发电站，其发出的电力通过远距离输电供给某大型制造工厂使用。已知升压变压器原、副线圈匝数比，输电线等效电阻，变压器原、副线圈匝数比为，输电过程中所有变压器均为理想变压器。工厂输入电压为工业用电标准电压，即，工厂目前耗电功率约为。

（1）求发电站的输出电压；

（2）经过提能扩产，该工厂的耗电功率提升至，求此时发电厂的输出功率。

【答案】（1）765V；（2）770kW

【解析】

【详解】（1）根据变压器电压与匝数成正比，有

得

工厂目前耗电功率约为，则

根据变压器电流与匝数成反比，有

得

则

根据变压器电压与匝数成正比，有

得

（2）该工厂的耗电功率提升至，即提升至2P，则此时

则降压变压器原线圈电流

损耗功率

此时发电厂的输出功率

24. 如图所示，已知截面为矩形的管道长度为l，宽度为a，高度为b．其中相距为a的两侧是电阻可忽略的导体，该两侧面间用理想导线串联一阻值为R的定值电阻，相距为b的两侧而（顶面和底面）是绝缘体，将电阻率为的水银沿图示方向通过矩形导管，假设沿流速方向上管道任意横截面上各点流速相等，且水银流动过程中所受管壁摩擦力与水银流速成正比。为使水银在管道中匀速流过，就需要在管道两端加上压强差。初始状态下，整个空间范围内无磁场，此时测得在管道两端加上大小为的压强差时水银的流速为，则：

（1）求水银受到摩擦力与其流速的比例系数k；

（2）在管道上加上垂直于两绝缘面，方向向上，磁感应强度大小为B的匀强磁场时，若仍要保持水银的流速为不变，求此时管道两端的压强差；

（3）在第（2）问外加磁场的情况下，若测得稳定时管道两端的压强差仍为，求此时水银的流速。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）水银匀速流动，则以导管内水银为研究对象则有

p0ab=kv0

解得

（2）外加磁场达到稳定时有

等效电源内阻为

由欧姆定律可得

水银匀速流动，由受力平衡可得

p1ab=IBa+kv0

解得

（3）设外加磁场且压强差仍为p0时水银流速为，则由（2）同理可解得