江西省上饶市六校联考2022-2023学年高二下学期月考物理试题 含答案解析

上饶市2022-2023年度下学期高二年级六校联考物理试卷一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分，每小题只有一个选项符合题目要求）1.关于电磁波，下列说法正确是（）A.麦克斯韦预言了空间存在电磁波，赫兹用实验证实了电磁波的存在B.电磁波谱中的X射线与可见光相比，更容易产生明显的衍射现象C.医院的红外线理疗仪是利用了红外线的杀菌消毒作用D.LC振荡电路的电容越大，向外发射电磁波的本领越强【答案】A【解析】【详解】A．麦克斯韦预言了空间存在电磁波，赫兹用实验证实了电磁波的存在，A正确；B．可见光与X射线相比，波长更长，更容易产生明显的衍射现象，B错误；C．医院的红外线理疗仪是利用了紫外线的杀菌消毒作用，C错误；D．振荡电路的振荡频率，LC振荡电路的电容越大，振荡频率越低，向外发射电磁波的本领越弱，D错误。故选A。2.分子间同时存在着引力和斥力，他们的合力为分子力F，F与分子间距r的关系如图所示，并规定两分子相距无穷远时，分子势能为0，则下列说法正确的是（）A.随着分子间距的增大，分子间的引力增大，斥力减小B.当时，分子力为0，两分子的势能最小C.当时，分子力表现为引力最大，两分子的势能最小D.两分子间距由r1开始逐渐增大的过程中，分子势能先减小后增大【答案】B【解析】【详解】A．由分子力图像可知，随着分子间距的增大，分子间先表现为斥力减小，后为引力先增大后减小，故A错误；B．假设两个分子从距离很近的位置在相对远离的过程，斥力先做正功，分子势能逐渐减小，后为引力做负功，分子势能逐渐增大，而无穷远处分子势能为零，则分子势能的图像为故时，分子力为0，两分子的势能最小，故B正确；C．当时，分子力表现为引力最大，两分子的势能为负但不是最小，故C错误；D．若两分子间距由r1开始逐渐增大的过程中，分子势能一直增大，故D错误。故选B。3.生活中，我们有这样的吹气球的经历，刚开始对气球吹气时，比较费力，当气球逐渐膨胀后，吹气反而越来越轻松。现有一个充了一定质量空气的气球，由温度较低的室内拿到温度较高的室外，一段时间后，气球会张大一些。结合吹气球的经验，下列说法中正确的时（）A.室外温度较高，气球内空气产生的压强较大B.室外气球的体积较大，气球内空气的压强较小C.气球中的空气不会漏出，说明气球分子排列紧密，没有间隙D.室外温度较高，气球内每个空气分子的动能都比室内时要大【答案】B【解析】【详解】AB．根据题意可知，气球逐渐膨胀后，吹气反而越来越轻松，说明气球膨胀之后，气球内空气的压强减小，拿到温度较高的室外，一段时间后，气球会张大一些，说明室外气球的体积较大，气球内空气的压强较小，故A错误，B正确；C．固体分子间有间隙，气球中的空气不会漏出，说明气球分子排列紧密，但不是没有间隙，故C错误；D．室外温度较高，气球内空气温度升高，空气分子的平均动能增加，但不是每个空气分子的动能都增加，故D错误。故选B。4.如图所示，A、B、C为同一平面内的线圈，其中A、B为同心圆，现给B中通以顺时针方向的电流，在B中的电流逐渐增大的过程中，下列说法正确的是（）A.线圈A、C中均为顺时针方向B.线圈A、C中均为逆时针方向C.线圈A面积有扩大的趋势，线圈C面积有缩小的趋势D.线圈A、C面积均有缩小的趋势【答案】C【解析】【详解】AB．由题意可知线圈B的电流在逐渐增大，电流产生的磁场也在不断增大。根据右手螺旋定则判断出线圈B的电流在线圈A产生的磁场垂直纸面向里，根据楞次定律可以判断出线圈A产生的感应电流为逆时针方向，对应产生的磁场垂直纸面向外。同理，根据右手螺旋定则判断出线圈B的电流在线圈C产生的磁场垂直纸面向外，根据楞次定律可以判断出线圈C产生的感应电流为顺时针方向，对应产生的磁场垂直纸面向里，AB错误；CD．穿过线圈A的磁通量等于垂直纸面向里的磁通量减去线圈B外垂直纸面向外的磁通量，根据AB选项分析结合楞次定律可知线圈A面积有扩大的趋势，根据楞次定律增缩减扩可知线圈C面积有缩小的趋势，C正确，D错误。故选C。5.如图所示，有一个由同种均匀材料制成的正三角形金属线框，竖直静止在粗糙水平地面上。线框所在区域有如图示的垂直线框平面向里的匀强磁场。在AC之间加上图示直流电压，已知AC间直导线受到的安培力大小为F，则（）A.AC段直导线受到的安培力方向垂直ACB.线框ABC受到的安培力大小为2FC.与未通电时相比，通电时线框ABC对地面的压力减小了D.地面对线框的摩擦力方向向左，大小为【答案】D【解析】【详解】A．根据左手定则可知AC段直导线受到的安培力方向垂直AC指向B的反方向，A错误；BCD．设边所受安培力为，ABC边与AC边并联，故流过ABC的电流为流过AC边的，ABC有效长度为三角形边长，故安培力为整个线框受到的安培力为根据左手定则可知，整个线框所受安培力垂直斜向上，与未通电时相比，通电时线框ABC对地面的压力减小水平方向，根据平衡条件可得D正确，BC错误。故选D。6.如图所示是某时刻LC振荡电路中振荡电流i的方向，下列对回路情况的判断正确的是（）A.若电路中电容的上板带正电，则该电路中电流在增大B.若电路中电容的下板带正电，则电感产生的磁场在增强C.若电路中电流i正在增大，则该电路中电容上的电荷量也在增大D.若电路中电流i正在减小，则该电路中电容器里的电场必定向下【答案】A【解析】【详解】A．若电路中电容的上板带正电，则电容器在放电，该电路中电流在增大，故A正确；B．若电路中电容的下板带正电，则电容器在充电，电感产生的磁场在减弱，故B错误；C．若电路中电流i正在增大，则电容器在放电，该电路中电容上的电荷量在减少，故C错误；D．若电路中电流i正在减小，则电容器在充电，电容的下板带正电，该电路中电容器里的电场向上，故D错误。故选A。7.图甲所示，为一台小型发电机的示意图，线圈绕轴匀速转动，线圈的匝数为n=10匝，产生的电动势e随时间t的变化规律如图乙所示。已知发电机线圈内阻为2Ω，小灯泡的电阻恒为4Ω，则（）A.理想电压表的示数U=6VB.一个周期内灯泡上产生的焦耳热为0.16JC.转动过程中，穿过线圈磁通量的变化率最大值为D.通过灯泡电流的瞬时表达式【答案】C【解析】【详解】A．由图乙可知电压的峰值为有效值为理想电压表测的是小灯泡两端电压，示数为故A错误；B．一个周期内灯泡上产生的焦耳热为故B错误；C．线圈转动时产生的电动势最大值为可得转动过程中穿过线圈的磁通量的变化率最大值为故C正确；D．通过灯泡电流的瞬时表达式故D错误。故选C。二、多选题（本题共4小题，每小题5分，共20分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得5分，有漏选得3分，错选不得分。）8.如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为，端输入电压恒定的正弦式交流电，、、为定值电阻，为滑动变阻器，电流表和电压表均为理想电表，不计导线电阻，现将滑片由逐渐向滑动，下列说法正确的是（）A.电压表的示数逐渐减小，电流表的示数逐渐增大B.电压表的示数保持不变，电流表的示数逐渐增大C.电流表的示数与电流表的示数的比值始终为D.电压表的示数变化量与电流表电流表的示数变化量的比值保持不变【答案】AD【解析】【详解】ABC．根据题意，设负载的总电阻为，端输入电压为，由闭合回路欧姆定律有，由电压、电流与线圈匝数关系有，联立解得现将滑片由逐渐向滑动，滑动变阻器接入电阻减小，负载的总电阻减小，增大，则减小，减小，增大，故BC错误，A正确；D．由上述分析可得可知保持不变，故D正确。故选D。9.如图所示是一定质量的理想气体的V-T图像，按图示箭头从状态A变化到状态B，再变化到状态C，在此过程中下列说法正确的是（）A.气体分子的平均动能先增大后减小B.气体的压强先保持不变后增大C.气体压强先减小后增大D.气体的内能一定在不断增大【答案】BD【解析】【详解】BC．根据气体状态方程可得斜率等于压强的倒数，可知从状态A变化到状态B，再变化到状态C，压强先不变后增大，故B正确，C错误；AD．由图可知从状态A变化到状态B，再变化到状态C，温度一直增大，所以气体分子的平均动一直增大，内能一直增大，故A错误，D正确。故选BD。10.如图所示，在真空中竖直平面（纸面）内边长为L的正方形ABCD区域，存在方向沿CB（水平），大小为E的匀强电场和方向垂直纸面的匀强磁场（图中未画出）。一带电小球以的速率从A点沿AC方向射入正方形区域，恰好能沿直线运动。（g为重力加速度）下列说法正确的是（）A.该小球可能带正电，也可能带负电B.磁场的磁感应强度方向一定垂直纸面向里C.该小球的比荷为D.若电场的电场强度大小不变、方向变为竖直向上，该小球从C点沿CA方向以速率射入正方形区域，则小球将从B点射出【答案】BCD【解析】【详解】AB．小球做直线运动，说明小球受力平衡，根据受力分析可知，小球一定带正电，磁场的磁感应强度方向垂直纸面向里，故B正确，A错误；C．根据共点力平衡可知解得故C正确；D．由物体的平衡条件有（其中）qE=mg电场的电场强度大小不变、方向变为竖直向上后，电场力与重力平衡，小球沿逆时针方向做匀速圆周运动，设轨道半径为r，有解得根据几何关系可知，小球将从B点射出，故D正确。故选BCD。11.如图示，竖直平面内，边界PQ上方存在垂直纸面向里的匀强磁场，紧靠边界的下方有两个相同金属材料制成单匝正方形线框a和b，两线框的边长相同，线框b的导线截面积大于a。以相同的初速度将两线框向上抛出，从抛出到落回的整个过程中下列说法正确的是（）A.两线框上升的最大高度对比，B.落回出发点时的速度对比，C.整个过程的运动时间对比，D.整个运动过程产生的焦耳热对比，【答案】BD【解析】【详解】设边长为L，根据可知，进入磁场过程中，电流根据牛顿运动定律且整理得所以进入过程中加速度完全相同，完全进入后，均只受重力，加速度也完全相同，再次出磁场时，由于代入可知，出磁场加速度也一样，所以全程加速度都一样，初速度也相同，则运动情况相同，所以两线框上升的最大高度落回出发点时的速度整个过程的运动时间因为b的电阻小，而切割产生的电动势相同，根据可知整个运动过程产生的焦耳热故BD正确AC错误。故选BD。三、非选择题（本题有5小题，共52分）12.在估测油酸分子大小的实验中，具体操作如下：①取油酸1.0mL注入到量程为2500mL的量筒内，然后向量筒中加入酒精，直到液面达到2000mL的刻度为止待油酸在酒精中充分溶解，形成油酸的酒精溶液；②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到溶液体积为1mL，恰好滴了80滴；③在浅水盘内注入约2cm深的水，将细石膏粉均匀地撒在水面上，再用滴管吸取油酸酒精溶液，轻轻地向水面滴入一滴溶液。④待油膜形状稳定后，利用有坐标方格的玻璃板测绘出油酸膜的面积为250cm2。（1）该实验中用到的物理方法有______A.等效替代B.理想化模型C.微元法D.累计放大法（2）1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积是______mL。（结果保留三位有效数字）（3）由以上的实验数据得到的油酸分子直径为______m。（结果保留三位有效数字）【答案】①.BD##DB②.③.【解析】【详解】（1）[1]A．等效替代法是科学研究中常用的方法之一，是在保证某种效果（特性和关系）相同的前提下，将实际的、复杂的物理问题和物理过程转化为等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程来研究和处理的方法，该实验没有采用等效替代法，A错误；B．估测油酸分子大小时，将油膜分子看为球体模型，因此采用了理想模型的物理方法，B正确；C．微元法一种深刻的思维方法，是先分割逼近，找到规律，再累计求和，达到了解整体，该实验没有采用微元法，C错误；D．实验中使油膜尽量铺张开，形成单分子层，通过对宏观物理量面积与体积的测量来达到对微观物理量的探究，这是采用了累计放大法，D正确。故选BD。（2）[2]根据操作步骤，1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积是（）[3]油酸分子直径为13.利用霍尔元件可以进行微小位移测量。如图甲所示，在两块磁感应强度相同、N极相对放置的磁体缝隙中放入霍尔元件，当霍尔元件处于中间位置时，磁感应强度为0，霍尔电压为0，将该点作为坐标原点，当霍尔元件沿方向移动时，同时通有如图乙所示的恒定电流I，由于不同位置处磁感应强度B不同，在M、N表面间产生的电势差U不同。在小范围内，两磁极间磁感应强度B的大小与偏离坐标原点距离x的大小成正比，比例系数为k，已知该霍尔元件的载流子为电子，长为a，宽为b，厚为c，单位体积中导电的电子数为n，电子的电荷量为e。请回答以下问题：（1）小范围内，磁感应强度的大小B=kx，其中比例系数k的单位为______；A.k为常数，无单位B.C.D.（2）若霍尔元件由坐标原点向x轴负方向偏离一小段位移，则上表面M点的电势______下表面N点的电势；（填“大于，小于，等于”）（3）霍尔元件偏离原点的距离x不同，所测的霍尔电压大小U不同，则U与x的关系为______（用题中给出的字母表示）。【答案】①.B②.大于③.【解析】【详解】（1）[1]由，可知又B=kx比例系数k单位为故选B。（2）[2]霍尔元件由坐标原点向x轴负方向偏离一小段位移，由左手定则可判断电流受力方向沿y轴负方向，故载流子向下移动，因载流子带负电，故上表面M点的电势大于下表面N点的电势。（3）[3]电流的微观表达式为载流子在磁场中受到洛伦兹力载流子在洛伦兹力作用向上或向下移动，上下表面出现电势差，则载流子受到的电场力为当达到稳定状态时，洛伦兹力与电场力平衡，联立得出14.如图所示，一根内径均匀，一端封闭，另一端开口的竖直玻璃管，长，用一段长的水银柱封闭了长气体。这时外部的大气压，环境温度为，则：（1）若给下方封闭的气体加热使水银柱上升，当水银柱上端与管口平齐时，气体的温度为多少；（2）保持环境温度不变，将玻璃管绕下端缓慢旋转到和水平面成30°角，水银是否会流出，请计算说明。【答案】（1）；（2）见解析【解析】【详解】（1）对封闭的气体分析：初态末态由气体的等压变化规律可得解得（2）旋转后对气体的状态分析由气体的等温变化规律可得解得由于，则水银不会流出。15.如图所示，长方形ABCD区域内（AB、BC、CD边界有磁场，AD边界无磁场）存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，区域内的点P处有一粒子源，P点离AD边的距离为0.25L，离AB边的距离为L，粒子源以垂直AD边指向BC边的速度向磁场内发射不同速率的带正电的同种粒子，已知AD边长2L，AB边长L，粒子的比荷为k，求：（1）从BC边射出的粒子的速度范围；（2）能运动到AD边的粒子，在磁场中运动的最长和最短时间分别是多少。【答案】（1）；（2），【解析】详解】（1）如图示当粒子的运动轨迹恰好