2022-2023学年江西省南昌市部分学校高二（下）月考物理试卷（含解析）

2022-2023学年江西省南昌市部分学校高二（下）月考物理试卷

一、单选题（本大题共7小题，共28.0分）

1.  毫米波雷达工作在毫米波段，通常毫米波是指真空中波长为的电磁波，毫米波的波长介于厘米波和红外线之间，属于微波的组成部分，毫米波兼有微波制导和光电制导的优点，在军事上主要应用于导弹末端制导。关于毫米波，下列说法正确的是(    )

A. 毫米波与可见光在真空中的传畨速度相同 B. 毫米波的频率高于红外线的频率
C. 相对于厘米波，毫米波的衍射现象更明显 D. 毫米波的频率范围约为

2.  雨后的荷叶上，聚集了一滴晶莹剔透的水珠，小明收集后，测量了它的体积约为，已知水的摩尔体积为，阿伏伽德罗常数取，这滴水珠所含有的水分子个数数量级为(    )

A.  B.  C.  D.

3.  导热性能良好的活塞和气缸封闭了一定质量的理想气体，弹簧竖直放置，一端固定于地面，一端连接活塞，在弹簧作用下活塞和气缸处于静止状态，现缓慢升高外界温度，此过程中不变的物理量是
 

A. 封闭气体的分子数密度 B. 封闭气体的分子的平均动能
C. 封闭气体的内能 D. 弹簧形变量

4.  振荡电路中某个时刻的电场和磁场方向如图所示，此时电容器正处于放电状态。下列说法正确的是
 

A. 电感线圈中的电流从俯视的角度观察是顺时针方向
B. 电容器储存的电场能正在增加
C. 电感线圈中磁场能正在增加
D. 增大电容器两极板间距，电磁振荡的周期增大

5.  如图，水平虚线上方存在匀强磁场，甲、乙两个相同的带电粒子从虚线上的点射入磁场，甲粒子与水平方向的夹角，乙粒子与水平方向的夹角，两粒子都经过虚线边界的点，设甲粒子的速度大小为，乙粒子的速度大小为，则等于
 

A.  B.  C.  D.

6.  如图，是某学校物理实验室中的交流发电机，皮带连接大轮和小轮，小轮通过转轴与线圈固定在一起，转动大轮的手柄，可以实现线圈与小轮同频率转动，已知大轮半径是小轮半径的倍，线圈的面积为，匝数为，在一次实验过程中，以角速度摇动手柄，可以产生正弦式交变电流，若产生的感应电动势的有效值为，则穿过线圈的磁通量的最大值为
 

A.  B.  C.  D.

7.  如图，理想变压器原线圈与电阻串联，原线圈两端接在电压有效值的正弦交流电源上，已知，原副线圈匝数比，为使副线圈上的电阻箱获得最大功率，可将调为
 

A.  B.  C.  D.

二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）

8.  如图所示的四幅图，下列说法正确的是(    )

甲                            乙                                          丙                                丁

A. 图甲中的连线为固体小颗粒布朗运动的轨迹
B. 图乙中线与横轴所围成的面积大于线与横轴所围成的面积
C. 由图丙可知，两个系统达到热平衡时温度相同
D. 由图丁可知，食盐和明矾都是晶体

9.  甲分子固定在坐标原点，乙分子在到的不同位置时的势能情况如图所示，图像可知(    )
 

A. 点为平衡位置
B. 点为平衡位置
C. 从点静止释放乙分子，乙分子在点的加速度最大
D. 从点静止释放乙分子，分子动能先增加后减小

10.  如图，水平面下有一根平行于轴且通有恒定电流的长直导线，直导线中电流方向如图所示。、和为水平面上的三点，平行于轴，平行于轴。一闭合的圆形金属线圈，圆心在点，可沿不同方向做直线运动，运动过程中线圈平面始终与水平面平行，导线在点正下方，远大于圆形线圈的半径。下列说法正确的是(    )
 

A. 线圈从点开始沿轴负方向运动时，线圈中无感应电流
B. 线圈圆心分别在和点时，穿过线圈的磁通量不相等
C. 线圈沿方向运动过程中，感应电流方向始终不变
D. 线圈沿方向运动过程中，线圈受的安培力方向由指向

11.  如图，在倾角为的斜面上，固定一宽为的平行金属导轨。现在导轨上垂直导轨放置一质量，电阻、长为的金属棒，它与导轨间的动摩擦因数为。斜面内存在方向垂直斜面向上、磁感应强度大小为的匀强磁场。导轨所接电源的电动势为，内阻，若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，滑动变阻器的阻值符合要求，其他电阻不计，重力加速度取，，。现要保持金属棒在导轨上静止不动，闭合开关，滑动变阻器连入电路中电阻可能是(    )
 

A.  B.  C.  D.

三、实验题（本大题共2小题，共18.0分）

12.  物理探究小组一名同学在实验室中采用油膜法测油酸分子的直径，实验过程如下。

配置油酸酒精溶液：采用移液管将的油酸移入容量瓶中，配置成的油酸酒精溶液，然后用滴管吸取溶液滴入量筒中，当滴入滴恰好达到。

形成分子油膜：在浅盘中加入约深的蒸馏水，在水面上均匀撒入爽身粉，静置后用滴管吸取油酸酒精溶液，将一滴溶液滴入浅盘中间，稳定后在玻璃上描出油膜的轮廓，再将玻璃放在坐标纸上，图中小正方形边长，如图所示。

数据处理：一滴油酸酒精溶液含有的纯油酸体积为______用科学计算法表示且保留两位有效数字，油酸分子的直径最接近______。

A.                     ．                      ．                     ．

误差分析：该同学求得的油酸分子的直径比其他同学测得的都偏大，原因可能是撒入的爽身粉过多，未形成____________。

13.  金属线圈在电工技术中有很多应用，一同学在实验室中利用线圈设计一室温报警电路。

甲                      乙                   丙                                          丁

该同学运用金属线圈制作电磁继电器，应用于图甲所示的控温电路。当线圈中的电流时，衔铁就会被拉起，此时指示灯熄灭，加热器不工作；警铃所在支路接通，警铃报警。

在某一次调节电阻箱的过程中，该同学调出的电阻值如图乙所示，则图乙所示的电阻值为______。

图甲中，直流电源的电动势，不计线圈和电源的内阻。热敏电阻随温度变化的图像如图丙所示，则热敏电阻的阻值与温度______选填“成”或“不成”正比关系，若热敏电阻的环境温度，警立即报警，则电阻箱接入的阻值为______。

如图丁，是此同学设计的另一控制灯泡亮暗的电路，该同学闭合电键，小灯泡一直亮，断开电键，小灯泡熄灭，则电路中的元件可能是______。

A.电容器                     电感线圈                  干簧管                     二极管

四、计算题（本大题共3小题，共30.0分）

14.  如图所示，固定于水平面上的足够长的光滑导轨和平行放置，间距为。将粗细均匀的同种金属材料制成的导体棒和放置在导轨上，导体棒和的长度均为，的横截面积是横截面积的两倍，整个装置处在竖直向下的匀强磁场中。已知匀强磁场的磁感应强度为，的质量为，电阻为。固定，给一个大小为、方向水平向左的初速度。设两导体棒始终垂直导轨且接触良好，不计导轨的电阻。求：

当的速度变化至时，的加速度大小；

开始运动至停下的整个过程，上产生的焦耳热。

15.  如图，倾角为的斜面放置于磁感应强度为的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向外。一质量为、带电量为的带电粒子以速度从斜面顶端水平向右飞出，在空中做匀速圆周运动，一段时间后恰好经过斜面的最低点，不计粒子重力。求：

斜面的长度；

粒子从斜面顶端点运动到点的时间。

16.  肺活量是指在标准大气压下能够呼出的气体的最大体积。如图，是小明同学设计的测量肺活量的一个模型。竖直放置的顶端开孔的气缸中有一与气缸壁接触良好的活塞，活塞上方放有重物，活塞置于卡槽上，插销封闭了一定质量的气体，已知气缸中活塞下方空间体积为，压强为标准大气压，活塞上方的空间体积也为，活塞面积为，活塞及上方重物所受重力，气缸导热性能良好，忽略活塞和重物体积，大气温度保持不变，不计一切摩擦，题中所提及的气体均视为理想气体。

小玲向吹嘴吹入压强为，体积为的气体后，关闭插销，求气缸中封闭气体的压强；

小明打开插销，使气征中气体与外界充分交换后，用尽全力向吹嘴吹入气体，关闭插销，最终活塞下方空间体积变为，求小明的肺活量；

若小明打开插销，使气缸中气体与外界充分交换后，用木塞堵塞预部小孔，再次向吹嘴吹入气体，吹入气体的压强为，体积与第问中吹入的气体体积相等，关闭插销，求最终活塞下方空间体积。

答案和解析

1.【答案】 

【解析】【解析】所有电磁波在真空中的传播速度都相同，项正确；红外线的频率高于毫米波的频率，项错误；厘米波的波长大于毫米波的波长，厘米波的衍射现象更明显，项错误；由  ，可知毫米波的频率范围约为  ，项错误。
 

2.【答案】 

【解析】【解析】这一滴水的物质的量为  ，分子数为  个，项正确。
 

3.【答案】 

【解析】

【分析】

本题考查气体的状态变化，根据平衡条件分析弹簧的形变量，一定质量的理想气体内能只与温度有关，温度升高则内能变大，温度是分子平均动能的标志，一定质量的理想气体的分子数密度与体积有关，体积越大，分子数密度越小。

【解答】

A.温度升高，封闭气体做等压变化，体积增大，分子数密度减小，项错误
B.温度升高，封闭气体的分子的平均动能增大，项错误
C.理想气体，温度升高，内能增大，项错误
D.气缸和活塞组成的系统在温度缓慢升高的过程中，始终处于受力平衡状态，弹簧的弹力大小始终等于活塞和气缸的重力大小，可知弹簧的形变量不变，项正确。

4.【答案】 

【解析】

【分析】

本题考查振荡电路，要熟练掌握电磁振荡过程中各物理量的变化情况，同时掌握电容的决定式、电磁震荡周期公式。

【解答】

A.根据磁场方向，应用安培定则可判断电感线圈中的电流从俯视的角度观察是逆时针方向，项错误；
根据电流方向和电场强度方向，可知电容器正在放电，电场能正在减少，磁场能正在增加，项错误，项正确；
D.由可知，增大板间距离，电容减小，由，可知电磁振荡的周期减小，项错误。

5.【答案】 

【解析】

【分析】

画出甲、乙粒子在磁场中运动的轨迹，由几何关系解得半径，再由洛伦兹力提供向心力得解。
本题主要考查带电粒子在磁场中的运动，知道由洛伦兹力提供向心力是解题的关键，难度一般。

【解答】

画出甲、乙粒子在磁场中运动的轨迹，建立几何关系如图、所示：

设长度为，由数学关系可得甲粒子圆周运动的半径：，乙粒子圆周运动的半径：，两粒子在磁场中均由由洛伦兹力提供向心力：，可得：，解得二者速度之比为：，故B正确。

6.【答案】 

【解析】

【分析】
本题考查了传动问题、正弦式交变电流的峰值、有效值。
大轮与小轮的边缘点属于同缘转动，线速度相等，结合可得出小轮转动的角速度，再由求感应电动势的最大值，有效值是最大值的，从而得到磁通量的最大值。
【解答】
解：由，可得小轮转动的角速度，小轮转动带动线圈转动产生的感应电动势的最大值，则有效值为，穿过线圈的磁通量的最大值，故ACD错误，B正确。  

7.【答案】 

【解析】

【分析】

本题为变压器问题，要知道理想变压器原副线圈电压比等于匝数比，电流比等于匝数的反比，原副线圈功率相等，副线圈电压由原线圈电压和匝数比决定，副线圈电流决定原线圈电流，以这个为出发点分析解题。

【解答】

将电阻和交变电源等效为电动势，内阻，将电阻箱和理想变压器等效为外电路，当外电路的电阻和内电阻相等时，电源的输出功率最大，即电阻箱消耗的功率最大，可知此时分得的电压为，原线圈输入电压，根据理想变压器电压关系，可得，代入数据可得，根据理想变压器电流关系可得，把，，代入上式，解得，项正确ABC错误。

8.【答案】 

【解析】图甲中记录的是固体小颗粒按照一定的时间间隔依次记录的位置的连线，不是颗粒的运动轨迹，项错误；图乙中线与横轴所围成的面积等于线与横轴所围成的面积，项错误；温度相同，是系统达到热平衡的标志，项正确；由图丁可知，食盐和明矾都有规则的几何外形，是晶体，项正确。
 

9.【答案】 

【解析】

【分析】

本题考查分子力与分子势能。时，分子间的作用力表现为斥力当时，分子间的作用力为，这个位置称为平衡位置当时，分子间的作用力表现为引力。要明确平衡位置的分子势能最小，分子力做正功时，分子势能减小，分子力做负功时，分子势能增大。

【解答】

由图像可知，乙分子从点沿轴向点运动的过程中，分子势能一直减小，动能一直增大，在点速度最大，是受力平衡位置，、项错误，项正确
D.在只有分子力做功的情况下，分子势能和动能之和不变，乙分子从点到点，分子势能先减小后增大，则分子动能先增加后减小，项正确。

10.【答案】 

【解析】

【分析】

根据右手螺旋定则，可知电流在处和处的磁感应强度方向；由于平行轴，电流也平行轴，且、到长直导线的距离相等，判断、两处的磁感应强度的大小；根据电流在处和处的磁场方向分析线圈从点到点的过程中的磁通量是否发生了变化；线圈沿方向运动，线圈始终在长直导线的正上方，磁感应强度始终沿轴负方向，分析线圈中磁通量是否变化，进而判断线圈中会不会产生感应电流。
本题主要考查电流周围的磁场，以及磁感应强度的叠加。另外本题还考查了感应电流产生的条件。

【解答】

A、线圈从点开始沿轴负方向运动时，穿过线圈的磁通量一直为零，磁通量不变，线圈中无感应电流，故A正确
B、由于平面下的导线为通有恒定电流的长直导线，且平行于轴，平行于轴，所以点与点的磁感应强度大小相等，方向相同，线圈圆心分别在点和点时，穿过线圈的磁通量相等，故B错误
C、由于平行于轴，线圈沿方向运动，线圈中磁场原磁场方向向下，穿过线圈的磁通量由零开始先变大后变小，根据楞次定律可得，从上往下看，线圈中的感应电流方向先逆时针后顺时针，故C错误
D、根据楞次定律可得，线圈沿方向做直线运动过程中，线圈受的安培力方向由指向，故D正确。

11.【答案】 

【解析】

【分析】
由于导体棒处于静止状态，通过受力分析，共点力平衡及闭合电路的欧姆定律即可求得范围。
本题考查应用平衡条件解决磁场中导体的平衡问题，关键在于安培力的分析和计算，比较容易．在匀强磁场中，当通电导体与磁场垂直时，安培力大小，方向由左手定则判断。
【解析】
解：由题意结合左手定则可知，金属棒受到的安培力沿斜面向上，若滑动变阻器连入电路中的阻值较大时，金属棒受到的摩擦力沿斜面向上，由平衡条件有，解得，由闭合电路欧姆定律有，解得若滑动变阻器连入电路中的阻值较小时，金属棒受到的摩擦力沿斜面向下，由平衡条件有，解得，由闭合电路欧姆定律有，解得
，现要保持金属棒在导轨上静止不动，闭合开关，滑动变阻器连入电路中电阻满足，故AD错误，BC正确。  

12.【答案】                           单分子油膜 

【解析】一滴油酸酒精溶液中含有的纯油酸的体积  ，由图可得，油膜面积  ，则油酸分子的直径  ，项正确。

若撒入的爽身粉过多，形成的油膜不是单分子油膜，测得的油膜面积比真实的单分子油膜面积小，因而测得的油酸分子的直径偏大。

13.【答案】不成                     

【解析】根据电阻箱的读数规则可知，电阻箱的示数为  ；由图丙可知，金属热电阻的阻值与摄氏温度不成正比；由图丙可知，当温度  时，对应的金属热电阻  的阻值为  ，设电阻箱的阻值为  ，根据闭合电路的欧姆定律可得  ，可得  。

闭合电键  ，线圈通电产生磁场，干簧管中的两片软磁性材料被磁化，接通电路，灯泡亮，断开电键  ，磁场消失，干簧管中的两片软磁性材料失去磁性，断开电路，灯泡熄灭，电路中的元件  可能是干簧管，项正确。

14.【答案】解：当的速度为时，根据法拉第电磁感应定律有，
此时回路中电流为，
根据电阻定律可得，
由题意可得的质量为，
安培力，
根据牛顿第二定律，有，
解得；
在安培力的作用下做减速运动，最终速度为零。
根据能的转化和守恒，可得回路产生的总热量为，
，
导体棒上产生的焦耳热
。 

【解析】本题考查电磁感应问题。
根据求感应电动势，根据闭合电路欧姆定律以及电阻定律求电流，根据求出安培力，最后根据牛顿第二定律求加速度；
电磁感应中求焦耳热，一般要根据能量守恒定律求出总的焦耳热，再根据电路中电阻之比等于焦耳热之比求上产生的焦耳热。
 

15.【答案】解：带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，由牛顿运动定律，有
，
可得带电粒子做圆周运动的半径
，
由几何关系可得，弦的长度
，
解得斜面的长度
；
由几何关系，可得，粒子做圆周运动的周期，
粒子由到的时间
，
代入数据，小球从斜面顶端点运动到点的时间
。
 

【解析】本题考查带电粒子在匀强磁场中的运动，根据题意做出粒子运动的轨迹图是解题的关键，根据洛伦兹力提供向心力结合几何关系求解未知量；根据周期公式结合轨迹对应的圆心角求时间。
 

16.【答案】解：活塞要移动，则活塞下部封闭气体的压强的最小值
，
代入数据解得
，
对小玲吹入的气体和活塞下方气缸中原有的气体为研究对象，假设小玲吹入气体后，活塞不移动，则有
，
解得，
由于，所以。
最终活塞下方空间体积变为，可知此时封闭气体压强，
设小明肺活量为，则有
，
代入数据，解得

对吹入的气体和活塞下方气缸中原有的气体为研究对象，设最终活塞下方空间体积为，则有
，
对气缸中活塞上方的封闭气体，则有
，
代入数据解得
 

【解析】本题考查气缸类问题，此类问题一般要选择封闭气体为研究对象，分析理想气体发生的是何种变化，根据平衡条件分析初末状态的压强，并结合题意分析初末状态气体的体积、温度，利用理想气体状态方程或者气体实验定律列等式求解。
对于气体的变质量问题，明确气体方程建立的关键是等式左右两边的气体质量是相等的，故选取好研究对象很重要，充气过程，要选取原有气体和打入的气体整体为研究对象，气体发生等温变化，根据玻意耳定律求解。