广东省广州市重点中学2022-2023高二下学期3月月考物理试卷（含解析）

广州市重点中学2022-2023学年高二下学期3月月考物理试卷
本试卷共 4页，15 小题，满分 100 分。考试用时 75 分钟。
一、单选题：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，只有一项符合题目要求。
1．根据分子动理论，分子间同时存在着相互作用的引力和斥力，并具有分子势能，当分子间距离减小时，下列说法正确的是（　　）
A．分子间斥力一定增大 B．分子间引力一定减小
C．分子势能一定增大 D．引力和斥力的合力一定增大
2．矩形线框绕垂直于匀强磁场且在线框平面内的轴匀速转动时产生了交变电流，下列说法正确的是（　　）
A．当线框位于中性面时，线框中感应电动势最大
B．当穿过线框的磁通量为零时，线框中的感应电动势也为零
C．线框经过中性面时，磁通量的变化率最大
D．每当线框经过中性面时，感应电动势或感应电流的方向就改变一次
3．与一般吉他以箱体的振动发声不同，电吉他靠拾音器发声。如图所示，拾音器由磁体及绕在其上的线圈组成。磁体产生的磁场使钢质琴弦磁化而产生磁性，即琴弦也产生自己的磁场。当某根琴弦被拨动而相对线圈振动时，线圈中就会产生相应的电流，并最终还原为声音信号。下列说法中正确的是（　　）
A．若磁体失去磁性，电吉他仍能正常工作
B．换用尼龙材质的琴弦，电吉他仍能正常工作
C．琴弦振动的过程中，线圈中电流的方向不会发生变化
D．拾音器的作用是利用电磁感应把琴弦的振动转化成电信号
4．某种小夜灯标有“2W，0.5A”字样，插进插座即可正常发光。拆开外壳发现小夜灯内部自带变压器，这相当于交流电源（t的单位为s，u的单位为V）通过理想变压器对灯泡供电，如图所示，则（　　）
A．流过灯泡电流的周期为0.01s B．变压器匝数比为n1:n2=55:1
C．图中电流表读数为27.5A D．交流电源输出功率为
5．如图所示为针对新冠疫情设计的消杀喷药装置，内部装有药液，上部密封压强为的空气，保持阀门关闭，再充入的空气。假设在所有过程中空气可看作理想气体，且温度不变，外部大气压强为，下列说法正确的是（　　）
A．充气后，密封气体压强变为 B．充气后，密封气体的分子平均动能增加
C．打开阀门后，密封气体对外界做正功 D．打开阀门后，密封气体向外界放热
6．气压式升降椅通过气缸上下运动来支配椅子升降，其简易结构如图乙所示，圆柱形气缸与椅面固定连接，柱状气缸杆与底座固定连接。可自由移动的气缸与气缸杆之间封闭一定质量的理想气体，设气缸气密性、导热性能良好，忽略摩擦力。设气体的初始状态为A，某人坐上椅面后，椅子缓慢下降一段距离达到稳定状态。然后打开空调，一段时间后，室内温度降低到设定温度，稳定后气体状态为C（此过程人的双脚悬空）；接着人缓慢离开座椅，直到椅子重新达到另一个稳定状态D，室内大气压保持不变，则气体从状态A到状态D的过程中，关于p、V、T的关系图正确的是（　　）
A． B． C． D．
7．如图所示，固定金属圆环半径为L，在金属圆环的四个面积均等区域中有两个区域分别存在方向相反、磁感应强度大小均为B的匀强磁场。长为L的导体棒OA一端与圆环中心O点重合，另一端与圆环接触良好，在圆环和O点之间接一定值电阻R，其它电阻不计。当导体棒以角速度绕O点在纸面内匀速转动时，回路中产生的交变电流的有效值为（　　）
A． B． C． D．
二、多选题：本题共3小题，每小题6分，共 18分。每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8．如图所示，电感线圈L的直流电阻RL=1Ω，小灯泡的电阻R1=R2=9Ω，电源电动势E=36V，内阻忽略不计。下列说法正确的是（ ）
A．开关S闭合瞬间，两灯泡同时发光
B．开关S断开瞬间，两灯泡同时熄灭
C．开关S断开瞬间，两灯泡都慢慢熄灭
D．开关S闭合，电路稳定后，R1支路上的电流小于R2支路上的电流
9．某小型水电站交流发电机的输出电压为，先经升压变压器将电压升高，经总阻值为的导线向远端用户输电，用户端用降压变压器将电压降到供用户使用。若用户的用电功率为，输电导线R上损耗的功率为，已知变压器均为理想变压器，其他电阻不计。下列说法正确的是（　　）
A．通过输电线R的电流
B．降压变压器的输入电压
C．升压变压器原、副线圈匝数比
D．降压变压器原、副线圈匝数比
10．内径均匀且大小可忽略的“T”形细玻璃管竖直放置，管内有被水银封闭的理想气体Ⅰ和Ⅱ，竖直管上端与大气相通，各部分长度如图所示。已知环境温度为，大气压强。下列说法正确的是（　　）
A．保持温度不变，从竖直管上端加水银至管口，加入水银长度为12cm
B．保持温度不变，从竖直管上端加水银至管口，加入水银长度为11.2cm
C．使两部分气体升高相同温度，当水银面上升至管口时，气体温度为500K
D．使两部分气体升高相同温度，当水银面上升至管口时，气体温度为480K
三、实验题：本大题2小题，共 14 分。
11．某实验小组用如图甲所示实验装置来探究一定质量的气体发生等温变化遵循的规律。
（1）关于该实验，下列说法正确的是___________
A．实验前应将注射器的空气完全排出
B．空气柱体积变化应尽可能的快些
C．空气柱的压强随体积的减小而减小
D．作出的图像可以直观反映出p与V的关系
（2）为了探究气体在不同温度时发生等温变化是否遵循相同的规律，他们进行了两次实验，得到的图像如图乙所示，由图可知两次实验气体的温度大小关系为T1___________T2（选填“”）。
12．“用油膜法估测分子的大小”的实验方法及步骤如下：
①向体积V油=1mL的油酸中加酒精，直至总量达到V总=500mL；
②用注射器吸取①中配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入n=100滴时，测得其体积恰好是V0=1mL；
③先往边长为30 cm～40 cm的浅盘里倒入2cm深的水，然后将_____均匀地撒在水面上；
④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油酸膜的形状；
⑤将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图所示，数出轮廓范围内小方格的个数N，小方格的边长为l=20 mm。
根据以上信息，回答下列问题：
(1)步骤③中应填写______。
(2)1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积是__________mL。
(3)油酸分子直径是________m。（结果保留2位有效数字）
(4)若某学生计算油酸分子直径的结果偏大，可能是由于______。
A．油酸未完全散开
B．油酸溶液浓度取值低于实际值
C．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格
D．求每滴体积时，1mL的溶液的滴数多记了10滴
(5)用油膜法测出分子直径后，要测出阿伏加德罗常数，只需知道油滴的________。
A．摩尔质量 B．摩尔体积 C．体积 D．密度
四、计算题：本大题3小题，共40分。
13．（12分）一位消防员在火灾现场发现一个容积为V0的废弃的氧气罐(认为容积不变)，经检测，内部封闭气体压强为1.2p0(p0为1个标准大气压).为了消除安全隐患，消防队员拟用下面两种处理方案：
(1)冷却法：经过合理冷却，使罐内气体温度降为27 ℃，此时气体压强降为p0，求氧气罐内气体原来的温度是多少摄氏度？
(2)放气法：保持罐内气体温度不变，缓慢地放出一部分气体，使罐内气体压强降为p0，求氧气罐内剩余气体的质量与原来总质量的比值.
14．（12分）一台小型发电机的最大输出功率为100 kW，输出电压恒为500 V，现用电阻率为1.8×10－8 Ω·m，横截面积为10－5 m2的输电线向4×103 m远处的用电单位输电，要使发电机满负荷运行时，输电线上的损失功率为发电机总功率的4%，则：
(1)所用的理想升压变压器原、副线圈的匝数比是多少？
(2)如果用户用电器的额定电压为220 V，那么所用的理想降压变压器原、副线圈的匝数比是多少？
15．（16分）如图1所示，两条足够长的平行金属导轨间距为0.5m，固定在倾角为37°的斜面上。导轨顶端连接一个阻值为1Ω的电阻。在下方存在方向垂直于斜面向上、大小为1T的匀强磁场。质量为0.5的金属棒从处由静止开始沿导轨下滑，其运动过程中的图像如图2所示。金属棒运动过程中与导轨保持垂直且接触良好，不计金属棒和导轨的电阻，取，，。
（1）求金属棒与导轨间的动摩擦因数；
（2）求金属棒在磁场中能够达到的最大速率；
（3）已知金属棒从进入磁场到速度达到5时通过电阻的电荷量为1.3C，求此过程中电阻产生的焦耳热。
参考答案：
1．A
【解析】AB．当分子间距离减小时，分子间的引力和斥力都增大，故B错误，A正确；
CD．当分子间距离
时，分子间引力等于斥力，当分子间距离减小时，分子间的引力和斥力都增大，斥力比引力增大的快，当
时，分子间作用力表现为引力，随着分子间距离减小时，分子力做正功，分子势能减小，引力和斥力的合力可能先增大后减小，也可能一直减小；当
时，分子间作用力表现为斥力，随着分子间距离减小时，分子力做负功，分子势能增大，引力和斥力的合力增大，故CD错误。
故选A。
2．D
【解析】AC．当线框位于中性面时，磁通量的变化率为零，线框中感应电动势为零，选项AC错误；
B．当穿过线框的磁通量为零时，线框中的磁通量的变化率最大，此时感应电动势最大，选项B错误；
D．每当线框经过中性面时，感应电动势或感应电流的方向就改变一次，选项D正确。
故选D。
3．D
【解析】A．若失去磁性则无法产生电磁感应，因此吉他不能正常工作，故A错误；
B．电吉他不可以使用尼龙线做琴弦．若是尼龙线则不能构成回路，不会产生电磁感应现象，故B错误；
C．琴弦振动时，线圈中产生感应电流的大小和方向均是变化的，若是恒定，则声音全是一种调，所以电流方向不可能不发生变化；而根据右手定则可知，电流方向一定是变化的．故C错误；
D．电吉他是属于磁生电的应用，是根据电磁感应原理工作的．拾音器的作用是利用电磁感应把琴弦的振动转化成电信号，故D正确。
故选D。
4．B
【解析】A．由题可知
所以灯泡电流的周期为
故A错误；
B．小灯泡两端的电压为
原线圈两端的电压为
根据原副线圈电压与匝数的关系有
故B正确；
C．根据原副线圈电流与匝数的关系有
解得
故C错误；
D．交流电源的输出功率为
故D错误。
故选B。
5．C
【解析】A．把充入的气体和原气体作为整体，气体做等温变化，根据玻意耳定律可得
解得
故A错误；
B．温度是平均动能的标志，温度不变，所以分子的平均动能不变，故B错误；
C．充气后封闭气体压强变为1.2atm，大于大气压强，所以打开阀门后，气体膨胀，对外界做功，故C正确；
D．打开阀门后，密封气体对外做功，温度不变，内能不变，则气体从外界吸热，选项D错误。
故选C。
6．B
【解析】从状态A到状态B过程中，气体等温压缩，体积减小，压强增大，温度不变，从B到C，气体等压降温，温度降低，体积减小，压强不变，从C到D过程中，气体等温膨胀，体积变大，压强减小，且D状态的压强恢复为原A状态的压强。
故选B。
7．C
【解析】导体棒切割磁感线产生的感应电动势为
根据题意导体棒在转动一周的时间T过程中只有一半的时间切割磁感线产生感应电流，所以有
解得
故选C。
8．CD
【解析】A．开关闭合瞬间，由于线圈的阻碍，L中的电流逐渐增加，R1逐渐变亮，R2灯泡立即变亮，故A错误；
BC．开关在断开瞬间，线圈相当于电源，线圈与两灯泡串联，两灯泡都慢慢熄灭，故B错误，C正确；
D．开关S闭合，电路稳定后，R1支路上的电流
R2支路上的电流
所以开关S闭合，电路稳定后，R1支路上的电流小于R2支路上的电流，故D正确。
故选CD。
9．AC
【解析】A．通过输电线R的电流
故A正确；
BD．用电功率为，用户端电流
降压变压器原、副线圈匝数比
所以降压变压器的输入电压
故BD错误；
C．升压变压器输出电压
升压变压器原、副线圈匝数比
故C正确；
故选AC。
10．AC
【解析】AB．保持温度不变，从竖直管上端加水银至管口，对理想气体Ⅰ和Ⅱ，由玻意耳定律
，
带入数据
解得
，
加入水银长度为
A正确，B错误；
CD．使两部分气体升高相同温度，当水银面上升至管口时，由理想气体状态方程
，，，
带入数据
解得
C正确，D错误。
故选AC。
11． D >
【解析】（1）A．实验是以注射器内的空气为研究对象，所以实验前注射器内的空气不能完全排出，故A错误；
B．空气柱的体积变化不能太快，要缓慢移动注射器保证气体温度不变，故B错误；
C．气体发生等温变化，空气柱的压强随体积的减小而增大，故C错误；
D．图像是一条倾斜的直线，作出图像可以直观反映出p与V的关系，故D正确。
故选D。
（2）在图像中，根据，即，可知离坐标原点越远的等温线温度越高，故。
12． 痱子粉或石膏粉 AC B
【解析】(1)为了清楚地看出油膜的形状，需要在水面上撒痱子粉或石膏粉；
(2)1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为
(3)根据大于半个方格的算一个，小于半个方格的舍去，油膜形状占据的方格数大约为115个，故面积为
S=115×20mm×20mm=4.6×104 mm2
油酸分子的直径为
(4)计算油酸分子直径的公式是，V是纯油酸的体积，S是油膜的面积。
A．油酸未完全散开，S偏小，故得到的分子直径d将偏大，A正确；
B．计算时利用的是纯油酸的体积，如果油酸溶液浓度低于实际值，则油酸的实际体积偏小，则直径将偏小，B错误；
C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，S将偏小，故得到的分子直径将偏大，C正确；
D．求每滴体积时，lmL的溶液的滴数多记了10滴，由，可知，纯油酸的体积将偏小，则计算得到的分子直径将偏小，D错误。
故选AC。
(5)由油分子直径可以求出油分子的体积，只要知道了油的摩尔体积，由摩尔体积和油酸分子体积之比可以求1摩尔油所含有的油分子数目，即可以求出阿伏伽德罗常数，故选B。
13．(1)87 ℃　(2)
【解析】(1)对气体由查理定律有，
解得T1＝ ＝360 K，
气体原来温度为t＝(360－273) ℃＝87 ℃.
(2)假设将放出的气体先收集起来，并保持压强与氧气罐内相同，以全部气体为研究对象，由气体的玻意耳定律有p1V0＝p0V，
解得V＝ ＝1.2V0，
则剩余气体与原来气体的质量比为 .
14．（1） （2）
【解析】(1)导线电阻
R线＝
得
R线＝14.4 Ω
升压变压器原线圈中电流I1满足P＝U1I1，得
I1＝200 A
升压变压器副线圈中电流I2＝I线，又I2线R线＝4%P，得
I2＝A
由，得
(2)降压变压器的输入电压U3满足：P-4%P＝U3I线，得
U3＝5 760 V，
因为输出电压U4＝220 V，由，得
15．（1）0.25；（2）8m/s；（3）2.95J
【解析】（1）由图2可知，金属棒在0-1s内做初速度为0的匀加速直线运动，1s后做加速度减小的加速运动，可知金属棒第1s末进入磁场.，在0-1s过程中，由图2可知，金属棒的加速度
在这个过程中，沿斜面只有重力的分力和滑动摩擦力，根据牛顿第二定律有
解得金属棒与导轨间的动摩擦因数
（2）金属棒在磁场中能够达到的最大速率时，金属棒处于平衡状态，设金属棒的最大速度为，金属棒切割磁感线产生的感应电动势为
根据闭合回路欧姆定律有
根据安培力公式有
根据平衡条件有
解得
（3）根据法拉第电磁感应定律和欧姆定律，可得金属棒从进入磁场通过电阻的电荷量为
解得，金属棒在磁场下滑的位移
由动能定理有
此过程中电阻产生的焦耳热等于克服安培力做的功
解得此过程中电阻产生的焦耳热

广东省广州市重点中学2022-2023高二下学期3月月考物理试卷（含解析）