湖北省武汉市武昌区2023-2024学年高二下学期3月月考试题

试卷更新日期：2024-04-11 类型：月考试卷

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一、选择题:本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

1. 下列关于电磁波的说法正确的是（　　）

A、根据麦克斯韦电磁场理论，变化的电场周围一定产生变化的磁场，变化的磁场周围也一定产生变化的电场 B、在LC振荡电路中，电容器极板上的电荷量最大时电路中的电流最小 C、在真空中无线电波、红外线、可见光、紫外线的波长依次变短，速度依次变小 D、在电磁波发射技术中，使载波随各种信号而改变的技术叫作调谐

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2. 利用油膜法可粗略地测定分子的大小和阿伏加德罗常数。若已知 $n$ 滴油酸的总体积为 $V$ ，一滴油酸形成的油膜面积为 $S$ ，油酸的摩尔质量为 $μ$ ，密度为 $ρ$ ，则每个油酸分子的直径 $d$ 和阿伏加德罗常数 $N_{A}$ 分别为（球的体积公式 $V = \frac{4}{3} π R^{3}$ ）（）

A、 $d = \frac{V}{n S}$ ， $N_{A} = \frac{μ n}{ρ V}$ B、 $d = \frac{V}{n S}$ ， $N_{A} = \frac{6 μ n^{3} S^{3}}{π ρ V^{3}}$ C、 $d = \frac{V}{S}$ ， $N_{A} = \frac{6 μ n^{3} S^{3}}{π ρ V^{3}}$ D、 $d = \frac{V}{S}$ ， $N_{A} = \frac{6 μ n^{3} S^{3}}{ρ V^{3}}$

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3. 如图甲和图乙为两个发电机设备与外接电路，两者仅电刷样式不同，其它部件均完全相同，线圈以相同的角速度在匀强磁场中旋转，从图示位置（该位置线圈平面与中性面垂直）开始计时，在一个周期T的时间内，下列说法错误的是（　　）

A、两图中，R两端的电压有效值、流过R的电流有效值大小相等 B、在 $0 - \frac{T}{4}$ 时间内，两者流过R的电荷量相等 C、在 $\frac{T}{4} - \frac{T}{2}$ 时间内，两者流过R的电流方向相同 D、在 $0 - T$ 时间内，两者电阻R上产生的焦耳热相等

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4. 在 LC振荡电路中，t₁时刻和t₂时刻电感线圈中的磁感线和电容器中极板的带电情况分别如图所示，则下列说法中正确的是（　　）

A、在t₂时刻电容器正在充电 B、在t₁时刻磁场能转化为电场能 C、在t₁时刻电路中的电流处在减小状态 D、在t₂时刻电路中感应电流方向与电路电流方向相反

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5. 如图，甲分子固定在坐标原点O ，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示。F>0为斥力，F<0为引力。a、b、c、d为x轴上四个特定的位置。现把乙分子从a处由静止释放，则（　　）

A、乙分子从a运动到c ，分子间作用力一直增大 B、乙分子从a运动到d ，分子间作用力先增大后减小再增大 C、乙分子从a运动到d ，两分子间的分子势能先增大后减小 D、乙分子从a运动到d ，在b点时两分子间的分子势能最小

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6. 如图所示，在光滑绝缘水平桌面上建立一个直角坐标系，在坐标系的第一、四象限的两块区域内分别存在垂直桌面向下、向上的匀强磁场，磁感应强度大小均为1.0T，磁场边界线的方程为 $y = 0.5 s i n 2 π x (m) (0 ⩽ x ⩽ 1.0 m)$ 。在水平桌面上静置一个长1m、宽0.5m的矩形单匝导线框abcd ，其电阻 $R = 1 Ω$ ， ab ， dc边与x轴平行，在拉力F的作用下，线框从图示位置开始沿x轴正方向以大小为1m/s的速度匀速穿过整个磁场区域，下列说法正确的是（　　）

A、bc边到达x = 0.25m时，线框中的感应电流最大 B、拉力F的最大功率为0.5W C、整个过程中拉力F所做的功为 $\frac{3}{32} J$ D、整个过程中线框产生的焦耳热为 $\frac{3}{8} J$

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7. 如图所示，理想变压器原线圈ab端输入交流电电压的瞬时表达式为 $u = 220 \sqrt{2} s i n 100 π t (V)$ ， e为副线圈cd的中心抽头，D₁、D₂为理想二极管（具有单向导电性，正向电阻为零，反向电阻无穷大），定值电阻R=10Ω，S为开关。已知变压器原、副线圈的匝数比为20：1，下列说法正确的是（　　）

A、输入交流电的频率为100Hz B、开关闭合时，电阻两端的电压为11V C、开关闭合时，原线圈ab的输入功率为3.025W D、开关断开后，副线圈cd两端的电压为0

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8. 如图甲所示连接电路，在闭合开关S的同时开始采集数据，当电路达到稳定状态后断开开关。图乙是由传感器得到的电压u随时间t变化的图像。三个灯泡完全相同，不考虑温度对灯泡电阻的影响，不计电源内阻及电感线圈L的电阻。下列说法正确的是（　　）

A、开关S闭合瞬间，流经灯 $D_{1}$ 和 $D_{2}$ 的电流大小相等 B、开关S闭合瞬间至断开前，流经灯 $D_{2}$ 的电流保持不变 C、开关S断开瞬间，流经灯 $D_{2}$ 的电流方向改变，故 $D_{2}$ 闪亮一下再熄灭 D、根据题中信息，可以推算出 $u_{1} : u_{2} = 3 : 4$

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9. 图中为一理想变压器，其原线圈与一电压有效值不变的交流电源相连：P为滑动头。现令P从均匀密绕的副线圈最底端开始，沿副线圈匀速上滑，直至白炽灯L两端的电压等于其额定电压为止。用I₁表示流过原线圈的电流，I₂表示流过灯泡的电流，U₂表示灯泡两端的电压，N₂表示灯泡消耗的电功率（这里的电流、电压均指有效值：电功率指平均值）。下列4个图中，能够正确反映相应物理量的变化趋势的是（　　）

A、 B、 C、 D、

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10. 在如图所示的电路中，理想变压器的匝数比 $n_{1} : n_{2} : n_{3} = 4 : 2 : 1$ ，定值电阻 $R_{1} = 4.8 Ω$ ， $R_{2} = R_{3} = 1 Ω$ ，滑动变阻器R的最大阻值为 $3 Ω$ 。在c、d两端输入正弦式交变电流，电压的表达式为 $u = 8 \sqrt{2} s i n 100 π t (V)$ 。当滑片P从a端滑到b端的过程中，下列说法正确的是（　　）

A、电阻 $R_{3}$ 的功率一直增大 B、理想变压器的最大输出功率为 $\frac{10}{3} W$ C、当滑片Р滑至b端时，整个电路的功率达到最大 D、电流表示数的最小值为 $\frac{5}{23} A$

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二、非选择题:本题共5小题,共60分题

11.

(1)、下列说法中正确的是____；

A、布朗运动是指液体或气体中悬浮微粒的无规则运动 B、气体的温度升高，每个气体分子运动的速率都增加 C、一定量的100℃水变成100℃水蒸气，其分子势能增加 D、只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以降低

(2)、用油膜法估测分子直径的实验步骤如下：
A．向浅盘中倒入适量的水，并向水面均匀地撒入痱子粉
B．将1mL纯油酸加入酒精中，得到2×10³mL的油酸酒精溶液
C．把玻璃板放在方格纸上，计算出薄膜的面积S
D．将配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下50滴溶液的体积
E．把一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描出油膜的轮廓
F．按照得到的数据，估算出油酸分子的直径
①上述步骤中，正确的顺序是（填步骤前的字母）；
②如图所示为描出的油膜轮廓，坐标纸中正方形小方格的边长为20mm，油膜的面积约为m²；
③已知50滴溶液的体积为2mL，估算油酸分子的直径约为m（保留两位有效数字）。

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12. 现代社会，喝酒不开车已经成为基本行为准则。某款酒精检测仪如图甲所示，核心部件为酒精气体传感器，其电阻R与酒精气体浓度c的关系如图乙所示。某同学想利用该酒精气体传感器设计一款酒精检测仪，除酒精气体传感器外，在实验室中找到了如下器材：
A蓄电池（电动势E＝2 V，内阻r＝0.6 Ω）
B表头G（满偏电流6.0 mA，内阻未知）
C电流表A（满偏电流10 mA，内阻未知）
D电阻箱R₁（最大阻值999.9 Ω）
E电阻箱R₂（最大阻值999.9 Ω）
F开关及导线若干

(1)、该同学设计的测量电路如图丙所示，为将表头G的量程扩大为原来的10倍，他进行了如下操作：先断开开关S₁、S₂、S₃ ，将R₁、R₂调到最大值。合上开关S₁ ，将S₃拨到2处，调节R₂ ，使表头G满偏，电流表A示数为I。此时合上开关S₂ ，调节R₁和R₂ ，当电流表A仍为I时，表头G示数如图丁所示，此时R₁为108.0 Ω，则改装电表时应将R₁调为 Ω，改装结束后断开所有开关。

(2)、该同学若将图丙中开关S₁、S₂合上，而将S₃拨到1处，电阻箱R₂的阻值调为14.0 Ω，酒精气体浓度为零时，表头G的读数为 mA。

(3)、完成步骤（2）后，某次在实验室中测试酒精浓度时，表头指针指向5.0 mA。已知酒精浓度在0.2～0.8 mg/mL之间属于“酒驾”；酒精含量达到或超过0.8 mg/mL属于“醉驾”，则该次测试的酒精浓度范围属于（选填“酒驾”或“醉驾”）。

(4)、使用较长时间后，蓄电池电动势降低，内阻增大，可调整（“R₁”或“R₂”），使得所测的酒精气体浓度仍为准确值。

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13. 某星球可以近似看作一个半径为R的球体，它有稳定的大气层（大气层厚度比行星半径小得多），其表面附近的大气压强为p ，空气的平均摩尔质量M ，空气分子间的平均距离为d。已知大气压强是由于大气的重力而产生的，该星球表面的重力加速度为g ，阿伏加德罗常数为N_A。每一个空气分子平均占据的空间视为一个立方体。求该星球表面大气层的：

(1)、空气分子的平均密度ρ；

(2)、空气分子总数n；

(3)、厚度h。

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14. 如图所示，足够长的两平行光滑金属导轨MN、PQ水平放置，两导轨间的距离 $l = \sqrt{2} m$ ，导轨右侧与原、副线圈匝数之比 $n_{1} : n_{2} = 2 : 1$ 的理想变压器相连。导轨中间分布有磁感应强度大小 $B = 2 T$ 的匀强磁场，磁场边界为正弦曲线，单个磁场边界的宽度为 $d = 2 m$ 。导体棒ab在水平外力作用下以 $v = 6 m / s$ 的速度沿导轨水平向右匀速滑动，导体棒始终与导轨垂直且接触良好，变压器副线圈所接电阻 $R = 2 Ω$ ，其余电阻不计，电压表和电流表均为理想交流电表。求：

(1)、试求导体棒ab两端的最大电压的大小；

(2)、电压表的示数，电流表的示数；

(3)、ab棒运动10m过程中水平外力对ab棒所做的功。

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15. 为将川西地区丰富的清洁能源“运输”至成都大运会场馆，电力工人们有条不紊地开展500千伏线路加装串抗工程作业。据介绍，该工程在不新增输电通道的情况下，通过加装串抗技术提升供电能力。该工程建成投运后，将增加成都地区供电能力150万千瓦，有力提升大运会清洁电供应保障能力。某远距离输电装置如图所示，矩形导线框 $A B C D$ 绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生电压为 $e = 200 \sqrt{2} s i n 100 π t (V)$ 的交流电，通过理想升压变压器和理想降压变压器进行远距离输电。已知输电线路总电阻 $R = 5 Ω$ ，理想降压变压器的原、副线圈匝数之比为25：10，降压变压器副线圈接入一台内阻 $r = 4.4 Ω$ 的电动机，其两端的电压 $U = 220 V$ ，机械效率 $η = 90 ％$ 。导线框及其余导线电阻均不计，电表均为理想电表，求

(1)、电动机的机械功率 $P_{机}$ ；

(2)、输电线上损失的功率 $Δ P$ ；

(3)、电流表的示数 $I_{A}$ 。

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