山东省泰安市宁阳县第一名校2023-2024学年高二下学期物理4月月考试题

试卷更新日期：2024-06-28 类型：月考试卷

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一、单项选择题：本题共9小题，每小题3分，共27分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1. 关于电磁波，下列说法中正确的是（　　）

A、周期性变化的电场和磁场交替产生由近及远地向周围传播，形成了电磁波 B、电磁波在真空中的传播速度比在水中小 C、电磁波能发生反射、折射、衍射和干涉现象，但不能发生偏振现象 D、不同电磁波具有不同的频率，但在同一介质中波速相同

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2. 旅行者1号探测器是目前离地球最远的人造天体，探测器内电磁波发生电路包含 LC 电磁振荡电路，设在某时刻电路中电流的方向和电容器上、下极板带电情况如图所示，下列说法中正确的是（　　）

A、电容器所带电荷量正在逐渐增大 B、电路中电场能正在转化为磁场能 C、若增大电容器的电容，则发射的电磁波频率变大 D、若减小线圈的自感系数L ，则发射的电磁波波长变长

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3. ED型硅钢铁芯如图甲所示，其结构为三相两半拼合形成的闭合磁路，广泛应用于三相变压器、扼流圈、电抗器等电磁原件。用ED型硅钢铁芯绕制变压器，并连接成如图乙所示电路，原副线圈绕制匝数分别为n₁、n₂ ，原线圈输入的交流电压为U₁ ，副线圈的输出电压为U₂。现将滑动变阻器滑片向下滑动，下列说法错误的是（）

A、U₁：U₂=n₁：n₂ B、灯泡亮度变暗 C、电流表示数减小 D、用相互绝缘的硅钢片叠成ED型铁芯有利于减小涡流

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4. 氧化锡传感器主要用于汽车尾气中一氧化碳浓度的检测。它的电阻随一氧化碳浓度的变化而变化，在如图所示的电路中，不同的一氧化碳浓度对应着传感器的不同电阻，这样显示仪表的指针就与一氧化碳浓度有了对应关系，观察仪表指针就能判断一氧化碳浓度是否超标。有一种氧化锡传感器，其技术资料中给出的是电导（即电阻的倒数）——浓度曲线如图所示，请判断，电压表示数U₀与一氧化碳浓度C之间的对应关系正确的是（）

A、 B、 C、 D、

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5. 如图所示．密闭容器内一定质量的理想气体由状态A变化到状态B．该过程中（）

A、气体分子的数密度增大 B、气体分子的平均动能增大 C、单位时间内气体分子对单位面积器壁的作用力减小 D、单位时间内与单位面积器壁碰撞的气体分子数减小

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6. 如图甲所示，在自行车车轮边缘安装小型发电机，可以为车灯提供电能。小型发电机内部结构如图乙所示，转轴一端连接半径 $r_{0} = 1 c m$ 的摩擦小轮，小轮与车轮边缘接触，当车轮转动时，依靠摩擦，车轮无滑动地带动小轮，从而带动线圈转动。已知矩形线圈匝数 $N = 100$ 匝，面积 $S = 10 c m^{2}$ ，总电阻 $R = 2 Ω$ ，磁极间的磁场可视为磁感应强度 $B = 0.1 T$ 的匀强磁场，线圈通过电刷与电阻恒为 $R = 2 Ω$ 、额定功率 $P = 9 W$ 的灯泡L相连。一同学某次匀速骑行时，灯泡两端电压随时间变化的规律如图丙所示，下列说法正确的是（　　）

A、如图乙所示位置，线框的磁通量变化率最大 B、该次骑行速度 $v = 3 m / s$ C、图丙中的 $U_{m} = 3 V$ D、欲使小灯泡不烧坏，骑行速度不能超过 $6 \sqrt{2} m / s$

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7. 在“用油膜法估测油酸分子大小”的实验中，将1mL的纯油酸配制成5000mL的油酸酒精溶液，用注射器测得1mL溶液为80滴，再滴入1滴这样的溶液到准备好的浅盘中，描出油膜轮廓，数出油膜共占140个小方格，每格边长是0.5cm，由此估算出油酸分子直径为（　　）

A、7×10^-9m B、3×10^-9m C、7×10^-10m D、3×10^-10m

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8. 一定质量的理想气体经过一系列变化过程，如图所示，下列说法中正确的是（　　）

A、 $a \to b$ 过程中，气体温度降低，体积增大 B、 $b \to c$ 过程中，气体温度不变，体积变小 C、 $c \to a$ 过程中，气体压强增大，体积不变 D、在c状态时，气体的体积最小

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9. 科学家可以运用无规则运动的规律来研究生物蛋白分子。资料显示，某种蛋白的摩尔质量为60kg/mol，其分子可视为半径为 $3.0 \times 1 0^{- 9} m$ 的球，已知阿伏加德罗常数为 $6.0 \times 1 0^{23} m o l^{- 1}$ ，请估算该蛋白的密度。（结果保留2位有效数字）（　　）

A、 $ρ = 8.9 \times 1 0^{2} k g / m^{3}$ B、 $ρ = 8.102 \times 1 0^{2} k g / m^{3}$ C、 $ρ = 10 \times 1 0^{2} k g / m^{3}$ D、 $ρ = 9 \cdot 8 \times 1 0^{2} k g / m^{3}$

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二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，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。

10. 如图所示，发电机线圈绕垂直于磁场的轴 $O O^{'}$ 匀速转动，产生的电动势 $e = 100 \sqrt{2} s i n 100 π t (V)$ 。线圈与理想升压变压器相连进行远距离输电，理想降压变压器的原、副线圈匝数之比为5∶2，降压变压器副线圈接入一台“220V，1100W”的电动机，恰好正常工作，电动机内阻为10Ω，输电线路总电阻为25Ω，线圈及其余导线电阻不计，电表均为理想交流电表，则下列说法正确的是（　　）

A、图示位置时电压表示数为100V B、升压变压器原、副线圈匝数比为1∶5 C、输电线路中的电流是12.5A D、发电机线圈的输出功率为1200W

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11. 如图所示，用容器为 $\frac{V_{0}}{3}$ 的活塞式抽气机对容积为V₀的容器中的气体抽气，设容器中原来气体压强为P₀ ，抽气过程中气体温度不变．则（）

A、连续抽3次就可以将容器中气体抽完 B、第一次抽一次后容器内压强为 $\frac{2}{3} p_{0}$ C、第一次抽一次后容器内压强为 $\frac{3}{4} p_{0}$ D、连续抽3次后容器内压强为 $\frac{27}{64} p_{0}$

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12. 图甲为某小型水电站的电能输送示意图，其输入电压如图乙所示。输电线总电阻为r，升压变压器原、副线圈匝数分别为 $n_{1}$ 、 $n_{2}$ ，降压变压器原、副线圈匝数分别为 $n_{3}$ 、 $n_{4}$ （变压器均为理想变压器）。降压变压器右侧部分为一火灾报警系统（报警器未画出）， $R_{0}$ 和 $R_{1}$ 为定值电阻，R为半导体热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，下列说法正确的是（）

A、 $\frac{n_{1}}{n_{2}} > \frac{n_{3}}{n_{4}}$ B、乙图中电压的瞬时值表达式为 $u = 250 \sqrt{2} s i n 100 π t (V)$ C、R处出现火警时，输电线上的电流增大 D、R处出现火警时，电压表V的示数增大

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13. 如图所示是医院给病人输液的部分装置示意图，在输液过程中 $($ $)$

A、A瓶中的药液先用完 B、当A瓶中液面下降时，B瓶内液面高度保持不变 C、随着液面下降，A瓶内C处气体压强逐渐增大 D、随着液面下降，A瓶内C处气体压强保持不变

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三、非选择题：本题共5小题，共57分。

14. 某实验小组利用图甲所示装置进行“探究气体的等温变化规律”实验，通过向竖直放置的U型玻璃管开口端多次注入水银改变气体的状态，每次缓慢注入水银后，均测量U型玻璃管两端液面的高度差h₁（cm）以及封闭的气柱的长度h₂（m）。一次实验中，该小组通过多次测量记录多组h₁和的h₂数据，然后以h₁为纵坐标、以 $\frac{1}{h_{2}}$ 为横坐标作出 $h_{1} - \frac{1}{h_{2}}$ 图像如图乙所示，已知图像的斜率为k ，图像与纵轴的截距为-b。

(1)、实验中，每次注入水银时都需要缓慢注入，其目的是；

(2)、根据上述条件可知，大气压强为cmHg（用所给的字母表示）；

(3)、某次实验中，测得的h₁=h₀ ，则此时封闭的气柱长度为m（用所给的字母表示）；

(4)、该小组先后进行了两次实验，两次实验中封闭的气体质量相同，但在第一次实验中的环境温度要比第二次实验的环境温度高，则第一次实验得到的 $h_{1} - \frac{1}{h_{2}}$ 图像的斜率相比第二次实验得到的 $h_{1} - \frac{1}{h_{2}}$ 图像的斜率（选填“偏大”、“不变”或“偏小”）。

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15. 做“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验。

(1)、以下给出的器材中，本实验需要用到的有___________。（填选项字母）

A、

B、

C、

D、

E、

(2)、下列说法正确的是___________

A、变压器工作时副线圈电压周期与原线圈不相同 B、实验中要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，需要运用的科学方法是理想模型法 C、为了人身安全，实验中只能使用低压交流电源，电压不要超过12V D、变压器的原线圈接低压交流电，测量副线圈电压时应当用多用电表的“直流电压挡”

(3)、为了减小能量传递过程中的损失，减小涡流，铁芯是由相互绝缘的硅钢片平行叠成。作为横挡的铁芯Q的硅钢片应按照下列哪种方法设计___________。

A、

B、

C、

(4)、由于交变电流的电压是变化的，所以实验中测量的是电压的值（选填“平均”、“有效”）；若在实验中用匝数n₁=100匝和n₂=200匝的变压器，对应的电压测量数据如表所示。根据测量数据，下列说法正确的是。

实验次数	1	2	3	4
U₁/V	1.70	1.90	2.20	2.40
U₂/V	3.50	4.00	4.50	5.00

A．n₁一定是原线圈

B．n₁可能是副线圈

C．n₂一定是原线圈

D．n₂可能是副线圈

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16. 如图所示，匝数 $N = 50$ 匝的矩形线圈，线圈总电阻 $r = 1 Ω$ ，边长为 $a b = 25$ cm， $a d = 20$ cm。外电路电阻 $R = 9 Ω$ ，匀强磁场磁感应强度的大小 $B = 0.4 T$ ，线圈绕垂直于磁感线的 $O O^{'}$ 轴以角速度 $ω = 50 π r a d / s$ 匀速转动。试求：

(1)、电路中感应电动势的最大值；

(2)、从此位置开始转过 $\frac{π}{2}$ 的过程中，通过电阻R的电荷量q；

(3)、在时间 $t = 1 m i n$ 内R上消耗的电能；（取 $π^{2} = 10$ ）

(4)、从此位置开始计时，线圈ab边所受安培力的瞬时值表达式（取垂直于纸面向里为安培力的正方向）。

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17. 水力发电是获得清洁能源的重要途径之一、有一条河流，水的流量为 $Q = 2 m^{3} / s$ ，落差 $h = 5 m$ ，水的密度为 $ρ = 1.0 \times 1 0^{3} k g / m^{3}$ ，现利用其发电，若发电机的总效率为 $η_{1} = 60 %$ ，输出电压为 $U_{1} = 240 V$ ，输电线的总电阻为 $R = 100 Ω$ ，为满足用电的需求，使用户获得 $220 V$ 的电压，此时输电线上允许损失的电功率与发电机输出电功率的比值为 $η_{2} = 6 %$ 。（取 $g = 10 m / s^{2}$ ）

(1)、求输电线中的电流I；

(2)、分别求输电线路使用的理想升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比；

(3)、如果输送的电能供“220V，100W”的电灯使用，求能够正常发光的电灯的盏数。

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18. 如图所示，某兴趣小组设计了一款测量水深的装置，内壁光滑的P、Q两汽缸通过容积可忽略的细管相连。汽缸P上端开口，横截面积为2S ，汽缸Q下端封闭，横截面积为S ，使用前用密闭良好的轻质活塞A和B在两汽缸内分别封闭一定质量的理想气体，稳定时活塞A距P底部距离为L ， P内部气体压强为p₀ ，活塞B恰好位于汽缸Q顶端且距汽缸底部为L ，缸内气体压强为4p₀。使用时将此装置置入深水中，根据测量活塞相对汽缸的位置可计算出装置所处位置的水深。已知外界大气压强始终为p₀（p₀相当于10m高的水柱产生的压强）缸中气体温度保持不变。

(1)、若将该装置放在水面下10m处（L<<10m），求稳定后活塞A相对汽缸P向下移动的距离d；

(2)、求该装置可测量水深的最大值h_m。

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