浙江省舟山名校2023-2024学年高二下学期物理4月月考试...

更新时间：2024-05-16 浏览次数：16 类型：月考试卷

一、选择题I（本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）

1. 电风扇的核心部件是电动机，电扇通电后电动机开始转动，使电动机发生转动的力是（　　）

A . 库仑力 B . 电场力 C . 万有引力 D . 安培力

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2. 如图所示，真空中存在重力场及相互垂直的匀强电场和匀强磁场，一带电液滴在此复合场空间中可能有不同的运动状态。下列关于带电液滴的电性和运动状态的说法中错误的是（　　）

A . 如果带正电，液滴可能处于静止状态 B . 如果带正电，液滴可能做匀速直线运动 C . 如果带负电，液滴可能做匀速直线运动 D . 如果带负电，液滴可能做匀速圆周运动

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3. (2024高二下·成都月考) 如图所示，空间中存在匀强磁场B，方向垂直纸面向里。一长度为l的铜棒以速度v向右匀速运动，速度方向与铜棒之间的夹角为30°，则铜棒ab两端的电势差U_ab为（　　）

A . Blv B . -Blv C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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4. (2024高二下·成都月考) “南鲲号”称之为“海上充电宝”，是一个利用海浪发电的大型海上电站，其发电原理是海浪带动浪板上下摆动，从而驱动发电机转子转动，其中浪板和转子的链接装置使转子只能单方向转动。若转子带动线圈如下图逆时针转动，并向外输出电流，则下列说法正确的是（）

A . 线圈转动到如图所示位置时穿过线圈的磁通量最大 B . 线圈转动到如图所示位置时a端电势低于b端电势 C . 线圈转动一周电流方向改变两次，图示位置正是电流变向的时刻 D . 线圈转动到如图所示位置时其靠近N极的导线框受到的安培力方向向上

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5. (2024高二上·杭州期末) 关于下列四幅图说法正确的是（　　）

A . 甲图电磁炉工作原理是线圈通交变电流后，由于线圈发热把热量传给锅体实现加热 B . 乙图微波炉加热食物是利用食物中的水分子在微波的作用下热运动加剧，温度升高 C . 丙图电工服内部用包含金属丝的织物制成，主要是因为金属丝很坚韧，有利于保护人体 D . 丁图灵敏电流表运输途中将正负接线柱用导线连接，利用了电磁感应中的电磁驱动

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6. 下列关于传感器元件说法错误的是（　　）

A . 如图甲，是一光敏电阻，随着光照的增强，载流子增多，导电性变好 B . 如图乙，是一电阻应变片，其电阻随受外力而发生机械形变的变化而发生变化 C . 如图丙，当磁体靠近“干簧管”时，“干簧管”能起到开关的作用是由于电磁感应 D . 如图丁，是一种电感式微小位移传感器，物体1连接软铁芯2插在空心线圈3中，当物体1向左发生微小位移时，线圈自感系数变大

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7. 以下为教材中的四幅图，下列相关叙述正确的是（　　）

A . 甲图是 $\text{[math]}$ 振荡电路，当电路中电容器的电容 $\text{[math]}$ 一定时，线圈 $\text{[math]}$ 的自感系数越大，振荡电路的频率越大 B . 乙图氧气分子的速率分布图像，图中温度 $\text{[math]}$ 小于温度 $\text{[math]}$ C . 丙图是每隔 $\text{[math]}$ 记录了小炭粒在水中的位置，小炭粒做无规则运动的原因是组成小炭粒的固体分子始终在做无规则运动 D . 丁图是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，线圈产生大量热量，从而冶炼金属

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8. 如图所示为一定质量的理想气体状态变化过程中的三个状态，图中ba的延长线过原点，则下列说法正确的是（）

A . a→b过程，由于气体分子密度增大，压强增大 B . b→c过程，气体分子速率分布中各速率区间的分子数占总分子数的比例均增加 C . c→a过程，气体放出的热量小于气体内能的减小量 D . a→b→c→a过程，气体从外界吸收热量

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9. (2024高二下·长沙开学考) 回旋加速器在科学研究中得到了广泛应用，其原理如图所示。 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 是两个中空的半圆形金属盒，置于与盒面垂直的匀强磁场中，它们接在电压为U、周期为T的交流电源上。位于 $\text{[math]}$ 的圆心处的质子源A能不断产生质子（初速度可以忽略），它们在两盒之间被电场加速。当质子被加速到最大动能 $\text{[math]}$ 后，再将它们引出。忽略质子在电场中的运动时间，则下列说法中正确的是（）

A . 若只增大交变电压U，则质子的最大动能 $\text{[math]}$ 会变大 B . 若只将交变电压的周期变为2T，仍可用此装置加速质子 C . 质子第n次被加速前、后的动能之比为 $\text{[math]}$ D . 质子第n次被加速前、后圆周运动向心加速度之比为 $\text{[math]}$

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10. 如图所示，水平光滑的平行金属导轨，左端接有电阻R，匀强磁场B竖直向下分布在导轨所在的空间内，质量一定的金属棒PQ垂直导轨放置。若使棒以一定的初速度 $\text{[math]}$ 向右运动，当其通过位置a、b时，速率分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，到位置c时棒刚好静止，设金属导轨与棒的电阻均不计，a到b与b到c的间距相等，则金属棒在从a到b和从b到c的两个过程中（　　）

A . 金属棒做匀减速运动 B . 通过金属棒横截面的电荷量，从a到b比从b到c小 C . 克服安培力做功，从a到b比从b到c小 D . 回路中产生的内能，从a到b比从b到c大

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11. (2022·湖南) 如图，理想变压器原、副线圈总匝数相同，滑动触头 $\text{[math]}$ 初始位置在副线圈正中间，输入端接入电压有效值恒定的交变电源。定值电阻 $\text{[math]}$ 的阻值为 $\text{[math]}$ ，滑动变阻器 $\text{[math]}$ 的最大阻值为 $\text{[math]}$ ，滑片 $\text{[math]}$ 初始位置在最右端。理想电压表 V 的示数为 $\text{[math]}$ ，理想电流表 A 的示数为 $\text{[math]}$ 。下列说法正确的是（）

A . 保持 $\text{[math]}$ 位置不变， $\text{[math]}$ 向左缓慢滑动的过程中， $\text{[math]}$ 减小， $\text{[math]}$ 不变 B . 保持 $\text{[math]}$ 位置不变， $\text{[math]}$ 向左缓慢滑动的过程中， $\text{[math]}$ 消耗的功率增大 C . 保持 $\text{[math]}$ 位置不变， $\text{[math]}$ 向下缓慢滑动的过程中， $\text{[math]}$ 减小， $\text{[math]}$ 增大 D . 保持 $\text{[math]}$ 位置不变， $\text{[math]}$ 向下缓慢滑动的过程中， $\text{[math]}$ 消耗的功率减小

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12. 如图甲所示，塑料制成的光滑细圆环水平固定放置，环上套一个带正电的电荷量为 $\text{[math]}$ 的小球（视为质点）处于静止状态，磁感应强度大小为 $\text{[math]}$ 的匀强磁场方向竖直向上，环面的面积为 $\text{[math]}$ ；英国物理学家麦克斯韦认为，变化的磁场会在周围的空间激发出感生电场，如图乙所示，空间存在竖直向上均匀增加的匀强磁场，周围产生的环形电场线从上向下看沿顺时针，同一个圆周上的电场强度大小相等，下列说法正确的是（　　）

A . 对甲图，若磁场竖直向上均匀增加，则塑料圆环内部会产生感应电流 B . 对甲图，若磁场竖直向下均匀增加，从上向下看小球会沿顺时针方向转动 C . 乙图说明，任何磁场周围都会产生电场，与闭合电路是否存在无关 D . 对甲图，若磁场方向竖直向上均匀增加的变化率为 $\text{[math]}$ ，则小球运动一周，电场力做的功为 $\text{[math]}$

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13. 图为苹果自动分拣装置，可以把质量大小不同的苹果，自动分拣开。该装置的托盘秤压在一个以 $\text{[math]}$ 为转动轴的杠杆上，杠杆末端压在压力传感器 $\text{[math]}$ 上。当大苹果通过托盘秤时， $\text{[math]}$ 所受的压力较大因而电阻较小， $\text{[math]}$ 两端获得较大电压，该电压激励放大电路并保持一段时间，使电磁铁吸动分拣开关的衔铁，打开下面通道，让大苹果进入下面通道；当小苹果通过托盘秤时， $\text{[math]}$ 两端的电压不足以激励放大电路，分拣开关在弹簧向上弹力作用下处于水平状态，小苹果进入上面通道。托盘停在图示位置时，设进入下面通道的大苹果最小质量为 $\text{[math]}$ ，若提高分拣标准，要求进入下面通道的大苹果的最小质量 $\text{[math]}$ 大于 $\text{[math]}$ ，其他条件不变的情况下，下面操作可行的是（）

A . 只适当减小 $\text{[math]}$ 的阻值 B . 只增大电源E₁的电动势 C . 只增加缠绕电磁铁线圈的匝数 D . 只将托盘秤压在杠杆上de 位置向左移动一些

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二、选择题Ⅱ（本题共2小题，每小题3分，共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得3分，选对但不选全的得2分，有选错的得0分）

14. 如图是一小型交流发电机供电原理图，两磁极 $\text{[math]}$ 间的磁场可视为水平方向匀强磁场，理想变压器原、副线圈分别与发电机和灯泡连接，灯泡上标有“ $\text{[math]}$ ”字样且正常发光（除灯泡外不计其余电阻）从某时刻开始计时，发电机输出端的电流随时间变化图像如图乙，下列说法正确的是（）

A . 当 $\text{[math]}$ 时发电机内线圈平面与磁场方向平行 B . 发电机输出电流的瞬时值 $\text{[math]}$ C . 变压器原、副线圈匝数之比为 $\text{[math]}$ D . 发电机1分钟内产生的电能为 $\text{[math]}$

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15. 物理教育家朱正元教授曾说过“坛坛罐罐当仪器，拼拼凑凑做实验”。同学们用生活中的常见的道具设计了形形色色的小实验，下列关于实验的原理说法正确的有（）

A . 如图(a)所示，甲同学制作的“花藤”，书页之间交错放置，不需要胶水，而下方的书并未因为自身重力而脱离，是因为书本之间具有静摩擦力 B . 如图(b)所示，乙同学用吸墨纸制作的“纸蛇”，当他在蛇的褶皱上滴一滴水之后，纸蛇渐渐向前动了起来。这是因为纸纤维的毛细作用使得水发生布朗运动现象，从而让纸蛇的褶皱也随之扩展开来 C . 如图(c)所示，丙同学制作的“彩虹糖旋风”，在玻璃容器里放置少量液体，色素逐渐溶于水，呈现出图片中的状态，这是分子运动引起的扩散现象导致的 D . 如图(d)所示，辉光球在其周围形成了一不均匀的电场，丁同学利用辉光球“点亮”了日光灯灯管，这是感应起电现象。

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三、填空实验题（本题共3小题，共16分）

16. “东方绿舟”内有一个绿色能源区，同学们可以在这里做太阳能和风能的研究性实验，某同学为了测定夏季中午单位面积上、单位时间内获得的太阳能，制作了一个太阳能集热装置，实验器材有：①内壁涂黑的泡沫塑料箱一个，底面积为1平方米；②盛水塑料袋一个；③温度计一个；③玻璃板一块（约1平方米），如图所示：
假设图为一斜坡草地，太阳光垂直照射到草地表面，请将上述实验器材按实验设计要求画在图中；
如果已知水的比热容c，被水吸收的热量Q与水的质量m、水温升高量△间的关系是 $\text{[math]}$ ，则为了测定中午单位面积上、单位时间内获得的太阳能，除了需要测量m、 $\text{[math]}$ 外，还应测量的物理量是，本实验会有一定误差，试写出一条产生误差的主要原因：。

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17. 在探究影响感应电流方向的因素的实验中所用器材如图所示。它们是：①电流计；②直流电源；③带铁芯的线圈；④线圈；⑤开关；⑥滑动变阻器（用来控制电流以改变磁场强弱）。
1. （1）先明确电流计指针的偏转方向与通过电流计的电流方向的关系。
2. （2）观察螺线管上漆包线的实验装置示意图绕向。
3. （3）将电流计与螺线管按如图连接好，依次完成以下实验操作，记录观察到的电流计指针偏转情况
  ①把条形磁铁的N极插入螺线管，稍作停留，再从螺线管中拔出；
  ②把条形磁铁的S极插入螺线管，稍作停留，再从螺线管中拔出。
4. （4）试按实验的要求在实物图上连线（图中已连好一根导线）。
5. （5）若连接滑动变阻器的两根导线接在接线柱C和D上，而在开关刚刚闭合时电流计指针右偏，则开关闭合后滑动变阻器的滑动触头向接线柱C移动时，电流计指针将（选填“左偏”“右偏”或“不偏”）
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18. (2024·浙江高考) 在探究热敏电阻的特性及其应用的实验中，测得热敏电阻 $\text{[math]}$ ，在不同温度时的阻值如下表
温度/℃
4.1
9.0
14.3
20.0
28.0
38.2
45.5
60.4
电阻/（ $\text{[math]}$ ）
220
160
100
60
45
30
25
15
某同学利用上述热敏电阻 $\text{[math]}$ 、电动势 $\text{[math]}$ （内阻不计）的电源、定值电阻R（阻值有 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 三种可供选择）、控制开关和加热系统，设计了A、B、C三种电路。因环境温度低于 $\text{[math]}$ ，现要求将室内温度控制在 $\text{[math]}$ 范围，且1、2两端电压大于 $\text{[math]}$ ，控制开关开启加热系统加热，则应选择的电路是，定值电阻R的阻值应选 $\text{[math]}$ ， 1、2两端的电压小于V时，自动关闭加热系统（不考虑控制开关对电路的影响）。
A. B. C.

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四、计算题（本大题共有4小题，共39分）

19. (2024高二上·杭州期末) 如图所示为一种质谱仪示意图，由加速电场、静电分析器（1/4圆弧）和磁分析器组成。若静电分析器通道中心线的半径为R ，通道内均匀辐射电场在中心线处的电场强度大小为E ，磁分析器有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外。一质量为m、电荷量为q的粒子从静止开始经水平的加速电场加速后沿中心线通过静电分析器，由P点垂直水平边界PQ进入磁分析器，最终打到胶片上的Q点。不计粒子重力。则：
1. （1）极板M和极板N哪个极板的电势高？
2. （2）极板M、N间的电压U多大？
3. （3）粒子从进入静电分析器开始到打到胶片上Q点所经历的时间？
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20. 如图所示，足够长的平行光滑金属导轨固定在倾角为 $\text{[math]}$ 的斜面上，导轨间距 $\text{[math]}$ ，导轨底端接有阻值 $\text{[math]}$ 的电阻，整个装置处在垂直斜面向上、磁感应强度大小为 $\text{[math]}$ 的匀强磁场中。长为 $\text{[math]}$ 的金属杆垂直导轨放置，金属杆质量 $\text{[math]}$ ，电阻为 $\text{[math]}$ ，杆在平行导轨向上的恒力F作用下从静止开始沿导轨向上运动，当运动距离 $\text{[math]}$ 时，达到最大速度 $\text{[math]}$ ．不计其他电阻，重力加速度 $\text{[math]}$ ，求：
1. （1）当杆的速度 $\text{[math]}$ 时杆两端的电压，并指出a、b两端哪点电势高；
2. （2）恒力F；
3. （3）杆达到最大速度的过程中，电阻R上产生的焦耳热Q。
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21. 类比是研究和解决物理问题的常用方法。如图1，对于劲度系数为k的轻质弹簧和质量为m小球组成一维振动系统，我们可以写出任意时刻振子的能量方程为 $\text{[math]}$ ，其中x为任意时刻小球偏离平衡位置的位移，v为瞬时速度，v和x满足 $\text{[math]}$ 关系。振子简谐运动的周期与振子质量的平方根成正比，与振动系统的振动系数的平方根成反比，而与振幅无关，即 $\text{[math]}$ 。
1. （1）如图2，摆长为L、摆球质量为m的单摆在A、B间做小角度的自由摆动。请你类比弹簧振动系统从能量守恒的角度类推出单摆的周期公式（已知重力加速度g；取最低点为零势能面；θ很小时，有 $\text{[math]}$ ，弧长 $\text{[math]}$ ）。
2. （2）如图3电路，电容器充满电后，将开关置于线圈一侧时，由电感线圈L和电容C组成的电路称为LC振荡电路，是最简单的振荡电路。理论分析表明，LC振荡电路的周期与电感L、电容C存在一定关系。已知电感线圈的磁场能可表示为 $\text{[math]}$ ，电容器储存的能量可表示为 $\text{[math]}$ QU。请类比简谐运动，根据上述信息，通过对比状态描述参量，分析推导LC振荡电路（不计能量损失）的周期表达式，并定性画出振荡电路电流i随时间t的变化图像（ $\text{[math]}$ 时，电容器开始放电，以顺时针为电流的正方向）。
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22. 某种理想气体A内能公式可表示为 $\text{[math]}$ ， n表示物质的量，R为气体常数（ $\text{[math]}$ ），T为热力学温度。如图所示，带有阀门的连通器在顶部连接两个绝热气缸，其横截面积均为 $\text{[math]}$ ，高度分别为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 用一个质量 $\text{[math]}$ 的绝热活塞在左侧气缸距底部10cm处封闭 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 的气体A，气缸底部有电阻丝可对其进行加热，活塞运动到气缸顶部时（图中虚线位置）被锁住，右侧气缸初始为真空。现对电阻丝通电一段时间，活塞刚好缓慢移动至气缸顶部时断开电源并打开阀门。已知外界大气压强为 $\text{[math]}$ ，重力加速度 $\text{[math]}$ ，不计活塞与气缸的摩擦及连通器气柱和电阻丝的体积。求：
1. （1）上升过程中左侧缸内气体的压强。
2. （2）断开电源时气体升高的温度。
3. （3）稳定后整个过程中气体吸收的热量。
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