浙江省精诚联盟2024-2025学年高二下学期3月月考 物理试题（含解析）

浙江省精诚联盟2024-2025学年高二下学期3月月考物理试题
一、单选题（本大题共10小题）
1．电池容量常以“mA·h”和“W·h”为单位，“mA·h”和“W·h”分别指的是（　　）
A．电量与功率 B．电流与功率 C．电量与电能 D．电流与电能
2．一个光滑平行金属导轨固定在水平桌面上，两导轨间通有竖直向下的匀强磁场，导轨左端连接着一个定值电阻。四根导体棒在导轨上均以速度做匀速直线运动，则产生的感应电动势最大的是（　　）
A．A B．B C．C D．D
3．如图所示，下列关于带负电粒子在匀强磁场中所受洛伦兹力的方向表示正确的是（　　）
A． B． C． D．
4．下列说法正确的是（　　）
A．库仑发现了库仑定律，并测出了元电荷电量
B．奥斯特发现了电流的磁效应，并提出了分子电流假说
C．法拉第发现了电磁感应现象，并总结了法拉第电磁感应定律
D．麦克斯韦提出了电磁场理论，并预言了电磁波的存在
5．已知在图甲中电流方向如图所示，图乙中电流从流入时小磁体向下运动，则铁环中心点的磁场方向和小磁体下端的磁极为（　　）
A．向上和极 B．向下和极
C．向上和S极 D．向下和S极
6．已知某发电站原来的发电功率为，输电的电压为，经改造升级后，其发电功率增为。若采用原来的输电线路送电，要求送电效率不变，则改造后的输电电压应为（　　）
A． B． C． D．
7．已知三角脉冲电流的峰值是有效值的倍，现测得一个阻值的电阻的两端电压变化如图所示，其中，则该电阻上的电流有效值约为（　　）
A． B．
C． D．
8．图甲所示是一个共振筛，该共振筛的共振曲线如图乙所示。已知增大电压，可使偏心轮转速提高，增加筛子质量，可增大筛子的固有周期。若当前偏心轮的转速是。下列说法正确的是（　　）
A．当前共振筛的振动频率是
B．减小电压，可使筛子振幅增大
C．增加筛子质量，可使筛子振幅增大
D．减小筛子质量，可使共振曲线峰值频率减小
9．如图所示，光滑水平面上有两个质量均为的物体、，物体的左端连有一劲度系数为的轻弹簧。物体以初速度向静止的物体运动。已知、通过弹簧发生相互作用的过程中，弹簧始终处于弹性限度内，弹簧弹性势能表达式为为弹簧的形变量。则从物体接触弹簧到第一次将弹簧压缩到最短的过程中（　　）
A．A、B两物体的动量变化相同
B．物体B的速度先增大后减小
C．弹簧的弹性势能最大为
D．A的位移比B的位移大
10．如图所示，倾角为的绝缘光滑固定斜面处于磁感应强度为的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向外，一质量为、带电量为的小物块从斜面上由静止开始滑下，在物块沿斜面下滑的过程中（　　）
A．物块的速度越来越大，加速度越来越小
B．重力的冲量大小为
C．洛伦兹力的冲量大小为
D．支持力的冲量大小为
二、多选题（本大题共3小题）
11．如图所示，P1和P2是材料相同、上下表面均为正方形的长方体导体，P1的上表面积和厚度均为P2的2倍，将P1和P2按图中所示方式接到电源上，闭合开关后，下列说法正确的是（　　）
A． P2的电功率是P1的2倍
B． P2两端的电压是P1的2倍
C． P2中的电场强度是P1的2倍
D． P2中的自由电子定向移动的速率是P1的2倍
12．如图为以点为中心的径向电场的示意图，电场强度大小可表示为，为常量。比荷相同的两粒子在以为圆心、半径不同的圆轨道运动。不考虑重力及粒子间的相互作用，则（　　）
A．质量大的粒子动量大
B．半径大的粒子加速度大
C．粒子的速度大小与半径成正比
D．粒子运动的周期与半径成正比
13．如图所示，在平面内存在一以O为圆心、半径为r的圆形区域，其中存在一方向垂直平面的匀强磁场，磁感应强度B随时间变化如图所示，周期为3t0。变化的磁场在空间产生感生电场，电场线为一系列以O为圆心的同心圆，在同一电场线上，电场强度大小相同。在同一平面内，有以O为圆心的半径为2r的导电圆环Ⅰ，与磁场边界相切的半径为0.5r的导电圆环Ⅱ，电阻均为R，圆心O对圆环Ⅱ上P、Q两点的张角φ=30°。导电圆环间绝缘，且不计相互影响，则（　　）
A．两个圆环都不在磁场中，均无感应电流
B．圆环Ⅰ中电流的有效值为
C．t=0.5t0时刻圆环Ⅱ上P点电势高于Q点
D．t=1.5t0时刻圆环Ⅱ上PQ间的电压大小为
三、实验题（本大题共3小题）
14．把直流电源、电阻、电容器、电流表、电压表以及单刀双掷开关组装成图1所示的电路进行实验，观察电容器充、放电过程。

(1)先将开关接1，观察到电流表与电压表示数____________________
A．电流表示数与电压表示数都不断减小
B．电流表示数与电压表示数都不断增大
C．电流表示数不断增大，电压表示数不断减小
D．电流表示数不断减小，电压表示数不断增大
(2)待电压表示数稳定后，将开关接2，测得电流随时间变化的图线如图2所示。已知，则放电时，电容器两端的电压为 V，该实验测得电容器的电容为 F（结果保留2位有效数字）。该实验测得容器电容 （选填“大于”、“等于”或“小于”）真实值。
15．某实验小组利用一热敏电阻和继电器设计一恒温箱，热敏电阻的图像如图1所示。继电器如图2所示，继电器的衔铁吸附在端，当线圈中的电流大于或等于时，衔铁被吸合到端，则加热电路停止工作。已知继电器线圈的电阻为，为继电器线圈供电的电池电动势，内阻不计。
(1)在设计控制电路时，还需要一个可变电阻，则应选用______________________
A． B．
(2)在虚线框中画出控制电路 。
(3)应该把恒温箱内的加热器接在 端（选填“”或""）。
(4)如果要使恒温箱内的温度保持，可变电阻的阻值应调节为 。
16．某学习小组在实验室做“探究周期与摆长的关系”的实验，
(1)在悬点安装拉力传感器，测得拉力随时间变化的关系如图1所示，则该单摆的周期 s。
(2)在多次改变摆线长度后，根据实验数据利用计算机作出周期与摆线长度的关系图线，发现图线不过原点，如图2，图线与纵轴的交点坐标为，斜率为，则可得摆球的半径为 ，当地的重力加速度 。
四、解答题（本大题共4小题）
17．小明坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象：当汽车的电动机启动时，汽车的车灯会瞬时变暗。汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示，已知汽车电源电动势为，内阻为，电流表内阻不计，电动机的线圈电阻为。车灯接通电动机未起动时，电流表示数为；电动机启动的瞬间，电流表示数达到。设车灯电阻不变，求：
(1)电动机未启动时车灯的功率；
(2)电动机启动时车灯的功率；
(3)电动机启动时电动机的输出功率。
18．如图所示，质量为的长木板静止在光滑水平面上，质量也为的物块放在长木板上表面的左端，右侧有1个质量为的物块静止在水平面上。现使物块以初速度向右运动，在与碰撞前与已达到共速，与碰后粘在一起，共同滑行距离时，与恰好再次达到共速。重力加速度为，不计碰撞时间和物块的大小，求：
(1)木板a与物块c碰撞前a的速度；
(2)木板a与物块c碰时撞损失的机械能；
(3)b与a间的动摩擦因数。
19．如图，直角坐标系中，第I象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场。第II、III象限中有两平行板电容器，其中垂直轴放置，极板与轴相交处存在小孔；垂直轴放置，上、下极板右端分别紧贴轴上的点。一带电粒子从静止释放，经电场直线加速后从射出，紧贴下极板进入，而后从进入第I象限；经磁场偏转后恰好垂直轴离开，运动轨迹如图中虚线所示。已知粒子质量为、带电量为，O、间距离为，的板间电压大小均为，板间电场视为匀强电场，不计重力，忽略边缘效应。求：
(1)粒子经过点时的速度大小；
(2)粒子经过时速度方向与轴正向的夹角；
(3)磁场的磁感应强度大小；
(4)若间的电压变为原来的3倍，粒子仍垂直轴离开，则磁场应调整为多大？
20．如图所示，在光滑绝缘的水平面上的矩形区域内有一匀强磁场，磁场方向垂直于水平面向下。正方形单匝线框的边长、回路电阻、质量。线框平面与磁场方向垂直，线框的边与磁场左边界平齐，边与磁场下边界的距离也为。现对线框施加与水平向右方向成角、大小为的恒力，使其在水平面内由静止开始运动。当边进入磁场，在垂直边界方向上，线框做匀速运动；当边进入磁场时，边恰好到达磁场右边界，此时撤去力。重力加速度大小取，求：
(1)磁场的磁感应强度大小；
(2)线框进入磁场的过程中产生的焦耳热；
(3)线框的边刚离开磁场时两端的电压
(4)线框离开磁场时的速度。
参考答案
1．【答案】C
【详解】根据可知，mA·h是电量的单位；根据可知，W·h是电能的单位。
2．【答案】C
【详解】根据可知，ABD项切割磁感线的有效长度，产生的感应电动势均为，而C项满足磁场、速度和导体棒相互垂直，此时导体棒的有效长度为，其中为导体棒与导轨间的夹角，产生的电动势为，所以感应电动势最大的是C项。
3．【答案】B
【详解】根据左手定则即可正确判断磁场、运动方向、洛伦兹力三者之间的关系，特别注意的是四指指向和正电荷运动方向相同和负电荷运动方向相反。
根据左手定则可知A图中洛伦兹力方向应该向右，A错误；根据左手定则可知B图中洛伦兹力方向应该向下，B正确；C图中粒子的运动方向与磁场平行，所以不受洛伦兹力，C错误；根据左手定则可知D图中洛伦兹力方向应该垂直纸面向里，D错误。
4．【答案】D
【详解】库仑发现了库仑定律，密立根测出了元电荷电量，A错误；奥斯特发现了电流的磁效应，安培受到通电导线和磁体磁场相似性的启发，提出了分子电流假说，B错误；法拉第发现了电磁感应现象，纽曼和韦伯先后总结了法拉第电磁感应定律，C错误；麦克斯韦建立了经典电磁场理论，并预言了电磁波的存在，D正确。
5．【答案】D
【详解】根据安培定则可知，铁环中心点的磁场竖直向下；电流从B流入时，根据安培定则可知电磁铁上端为为N极，发现小磁铁向下运动，则小磁铁的下端为S极。
6．【答案】A
【详解】由题意，设输电线路上的电阻为，根据电功率公式可得输电线上的电流，输电线上损失的功率，则送电效率，经改造升级后，其发电功率增为，同理可得输电线上的电流，输电线上损失的功率，则送电效率，可得，求得。
7．【答案】C
【详解】电压的有效值满足，该电阻上的电流有效值为，解得。
8．【答案】B
【详解】由题意可知，偏心轮的转速是，则周期为，则有偏心轮的频率为，A错误；由题图乙可知，筛子的固有频率为0.8Hz，仅减小电压，可降低偏心轮转速，偏心轮频率减小，则由偏心轮产生的驱动力的频率减小，偏心轮产生的驱动力的频率会接近0.8Hz，可使筛子的振幅增大，B正确；增加筛子质量，可增大筛子的固有周期，则筛子的固有频率减小，小于0.8Hz，则有偏离1.2Hz更多，不可以使筛子振幅增大，C错误；减小筛子质量，可减小筛子的固有周期，则筛子的固有频率增大，可使共振曲线峰值频率增大，D错误。
9．【答案】D
【详解】从物体A接触弹簧到第一次将弹簧压缩到最短的过程中，把A、B看成一个系统，满足动量守恒，可知A、B两物体的动量变化大小相同，方向不同，A错误；从物体A接触弹簧到第一次将弹簧压缩到最短的过程中，B一直做加速运动，B错误；从物体A接触弹簧到第一次将弹簧压缩到最短的过程中，把AB看成一个系统，满足动量守恒，有，根据能量守恒，有，解得，C错误；根据弹簧弹性势能表达式为，可得弹簧的形变量为，根据位移关系可知A的位移比B的位移大，D正确。
10．【答案】C
【详解】由牛顿第二定律，可得，加速度不变，物体离开斜面之前做匀加速直线运动，A错误；垂直斜面方向，当时，物块即将离开斜面，物块离开斜面的速度为，物块沿斜面下滑的时间为，重力的冲量为，B错误；洛伦兹力的冲量大小为，联立可得，C正确；垂直斜面方向受力平衡，支持力的冲量大小为，D错误。
11．【答案】AB
【详解】．根据题意，，，由电阻定律有，则，P1和P2串联，则电流相等，由电功率公式和电压的计算公式可知，P2的电功率和电压是P1的2倍，AB正确；根据可知，P2中的电场强度是P1的倍，C错误；由电流的微观表达式有，可得，P1和P2串联，则电流相等，则P2中的自由电子定向移动的速率是P1的倍，D错误。
12．【答案】AD
【详解】根据电场力提供向心力有，又，联立得，因两粒子比荷相同，所以两粒子的速率相等，质量大的粒子动量大，A正确，C错误；粒子的加速度大小为，所以半径大的粒子加速度小，B错误；根据，因两粒子的速率相等，所以粒子运动的周期与半径成正比，D正确。
13．【答案】BD
【详解】由题图可知，因为磁感应强度B随时间变化，导电圆环Ⅰ组成闭合回路，回路中磁通量在发生变化，会有感应电流产生，A错误；由题图可知，在0~t0内和2t0~3t0内圆环Ⅰ中的电流大小均为，在t0~2t0内圆环Ⅰ中的电流大小为，设圆环Ⅰ中电流的有效值为I，根据有效值定义可得，联立解得，B正确；以O点为顶角，与P、Q两点构成的三角形回路，在t=0.5t0时刻产生的电动势为，根据楞次定律，可以判断出圆环Ⅱ上P点电势低于Q点，C错误；以O点为顶角，与P、Q两点构成的三角形回路，在t=1.5t0时刻产生的电动势为，则t=1.5t0时刻圆环Ⅱ上PQ间的电压大小为，D正确。
14．【答案】(1)D；(2)1.5/1.6，，小于
【详解】（1）先将开关S接1，电源给电容器充电，随着电容器所带电荷量逐渐增大，电容器两端电压逐渐增大，则电路中的电流逐渐减小，所以电流表示数不断减小，电压表示数不断增大。
（2）由图2可知，刚放电时的电流为，根据欧姆定律可知则放电时，电容器两端的电压为，根据，可知图像与横轴围成的面积电容器刚放电时储存的电荷量，由图2可知，图像与横轴围成的面积中大约有66个小方格，则有，则该实验测得电容器的电容为。电路图可知，将开关接2，电容器进行放电时，电压表存在一定的分流作用，所以有图像得到的电荷量小于电容器实际刚放电时储存的电荷量，根据，可知该实验测得容器电容小于真实值。
15．【答案】(1)B；(2)；(3)M；(4)230
【详解】（1）当线圈中的电流大于或等于时，衔铁被吸合到端，根据欧姆定律有
（2）电路如图
（3）题中衔铁被吸合到端，则加热电路停止工作，则恒温箱内的加热器接在M端；
（4）恒温箱内的温度保持，热敏电阻值为50，根据欧姆定律可知
16．【答案】(1)2.0；(2)，
【详解】（1）摆球每次经过最低点时拉力最大，每次经过最高点时拉力最小，拉力变化的周期为1.0s，单摆的周期为
（2）由题意，设摆球半径为，根据单摆的周期公式可得，整理得，根据图2图线斜率及纵截距有，，可得，。
17．【答案】(1)；(2)；(3)
【详解】（1）根据闭合电路欧姆定律有，所以
（2）电动机启动的瞬间，根据闭合电路欧姆定律有，根据欧姆定律可知，所以，则功率为；
（3）根据并联电路电流规律有，所以。
18．【答案】(1)；(2)；(3)
【详解】（1）设与碰撞前瞬间，的速度大小为，根据动量守恒有，解得。
（2）与物块碰后速度为，根据动量守恒有，
解得，
根据能量守恒定律有。
（3）设、间的动摩擦因数为，碰后，、相对滑动时板的加速度大小为，由牛顿第二定律，有，
解得，
abc共速时，
根据as，
解得。
19．【答案】(1)；(2)；(3)；(4)
【详解】（1）粒子从到由动能定理，
解得。
（2）粒子从到，由动能定理，
又，
解得。
（3）在磁场中运动，
由几何关系可知，
解得。
（4）粒子从到有，
从到有，
又，解得，
由几何关系可知，
得。
20．【答案】(1)；(2)；(3)；(4)
【详解】（1）沿边方向，，
匀速进入，，，
联立得。
（2）线框进入磁场的过程中产生的焦耳热，
得。
（3）线框从开始运动到进入磁场的整个过程中所用的时间为，，，，，
线框的边刚离开磁场时两端的电压，
（4）沿方向，线框所受安培力冲量，
又，，，
联立得，
所以
得。