江苏省扬州市七校联考2024-2025学年高二下学期5月月考物理试卷（解析版）

这是一份江苏省扬州市七校联考2024-2025学年高二下学期5月月考物理试卷（解析版），共16页。试卷主要包含了单项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题：本题共11小题，每题4分，共44分.每题只有一个选项最符合题意。
1. “嫦娥六号”探测器上装有用石英制成的传感器，在其不同表面施加压力时产生不同的压电效应（即由压力产生电荷的现象）则（ ）
A. 石英是多晶体
B. 石英没有确定的熔点
C. 石英内部分子排列具有空间上的周期性
D. 石英在熔化过程中分子的平均动能变大
【答案】C
【解析】A．石英具有各向异性，属于单晶体，而多晶体各向同性，故A错误；
B．石英是晶体，晶体有确定的熔点，故B错误；
C．石英为晶体，其内部分子排列具有空间周期性，故C正确；
D．熔化时温度不变，分子平均动能由温度决定，故平均动能不变，故D错误。
故选C。
2. 如图，竖直平面内通有电流的正三角形金属线框，悬挂在两根相同的绝缘轻质弹簧下端，线框静止时，弹簧处于原长状态，线框有部分处在虚线框内的匀强磁场中，则虚线框内磁场方向可能为（ ）
A. 沿纸面竖直向上B. 沿纸面竖直向下
C. 垂直于纸面向外D. 垂直于纸面向里
【答案】D
【解析】弹簧处于原长状态，可知线圈受安培力竖直向上，处在磁场中的线圈等效电流方向向右，由左手定则可知，磁场方向垂直纸面向里。
故选D。
3. 关于分子动理论，下列说法正确的是（ ）
A. 图甲“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，应先滴油酸酒精溶液，再撒痱子粉
B. 图乙为水中炭粒运动位置的连线图，连线表示炭粒做布朗运动的轨迹
C. 图丙为分子力与分子间距的关系图，分子间距从增大时，分子力先变大后变小
D. 图丁为大量气体分子热运动的速率分布图，曲线②对应的温度较低
【答案】C
【解析】A．“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，应先撒痱子粉，再滴油酸酒精溶液，否则很难形成单分子油膜，A错误；
B．图中的折线是炭粒在不同时刻的位置的连线，并不是固体小颗粒的运动轨迹，也不是分子的运动轨迹，由图可以看出小炭粒在不停地做无规则运动，B错误；
C．根据分子力与分子间距的关系图，可知分子间距从增大时，分子力表现为引力，分子力先变大后变小，C正确；
D．由图可知，②中速率大分子占据的比例较大，则说明②对应的平均动能较大，故②对应的温度较高，即
D错误；
故选C。
4. 如图所示，一细条形磁铁系于棉线下端形成单摆，摆的正下方固定一水平放置的环形导线。将磁铁从图示位置由静止释放，来回摆动过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 导线中电流方向始终不变
B. 磁铁向上摆动时，导线有收缩趋势
C. 磁铁向下摆动时，导线中电流方向与图示方向相同
D. 忽略空气阻力，磁铁摆动的幅度将不变
【答案】C
【解析】A．磁铁摆动过程中，环形导线中的磁通量有时增大，有时减小，根据楞次定律可知，导线中的电流随磁通量的增减而变化，A错误；
B．磁铁上摆时，穿过环形导线的磁通量减小，根据楞次定律可知，导线环有扩张的趋势，B错误；
C．磁铁向下摆动时，导线环中的磁通量向下增大，根据楞次定律可知，感应电流产生的磁场应阻碍其磁通量的增加，方向应向上，结合右手定则可知，导线中的电流方向与图示电流方向相同，C正确；
D．磁铁摆动过程中机械能转化为焦耳热，因此摆动幅度逐渐变小，D错误。
故选C。
5. 电磁波发射电路中的LC电磁振荡电路如图所示，某时刻电路中正形成图示方向的电流，此时电容器的下极板带正电，上极板带负电，下列说法正确的是（ ）
A. 电容器两极板间的电压正在增大
B. 线圈中的磁场方向向上，电流正在减小
C. 若减小极板间的正对面积，则发射的电磁波波长变短
D. 若在线圈中插入铁芯，则发射电磁波的效果一定更好
【答案】C
【解析】A．由图可知，电容器正在放电，可知电容器两极板间的电压正在减小，选项A错误；
B．由右手定则可知，线圈中的磁场方向向上，电容器放电，则电流正在增加，选项B错误；
C．根据
若减小极板间的正对面积，则C减小，T变小，根据
则发射的电磁波波长变短，选项C正确；
D．根据
若在线圈中插入铁芯，则L变大，T变大，电磁波的发射频率f减小，则发射电磁波的效果不好，选项D错误。
故选C。
6. 在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，下列说法中不正确的是（ ）
A. 本实验中使用到了控制变量法
B. 本实验只能使用低压交流电，电压不要超过36V
C. 本实验原、副线圈上的电压之比并不严格等于匝数之比
D. 使用电压挡测量电压时，先用最大量程挡试测
【答案】B
【解析】A．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控制变量法，故A正确，不符合题意；
B．为了保证人身安全，只能使用低压交流电源，所用的电压不要超过12V，故B错误，符合题意；
C．由于存在漏磁、铁芯发热等因素，本实验原、副线圈上的电压之比并不严格等于匝数之比，故C正确，不符合题意；
D．使用多用电表测电压时，先用最大量程挡试测，再选用恰当的挡位进行测量，故D正确，不符合题意。
本题选错误的，故选B。
7. 水能浸润玻璃，将两端开口的玻璃细管插入盛有水的开口玻璃容器中，细管内外液面稳定后，能看到的现象是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】某种液体浸润某种固体时，在该固体形成的细管内靠近细管壁的部分由于吸引力力作用分子比较密集，分子间距较小，则分子力表现为斥力，使液体在该固体形成的细管内会上升，并在管内形成向下凹的液面。故选B。
8. 如图所示是一款高空风车的发电模块原理图，两磁极间的磁场可视为匀强磁场，某时刻发电机线圈恰与磁场方向平行，则（ ）
A. 该时刻线圈磁通量的变化率最大
B. 风力增大，线圈的感应电动势不变
C. 风车每转一圈，线圈中电流方向改变一次
D. 风车发电是利用了电流的磁效应
【答案】A
【解析】A．由图可知，该时刻线圈磁通量为零，磁通量的变化率最大，故A正确；
B．风力增大，风车转动的越快，则线圈的角速度越大，根据
可知感应电动势变大，故B错误；
C．风车每转一圈，线圈中电流方向改变两次，故C错误；
D．风车发电是利用了电磁感应，故D错误。
故选A。
9. 如图所示，在一个空的铝制饮料罐中插入一根粗细均匀的透明吸管，接口处用蜡密封，吸管中引入一小段油柱（长度可以忽略），如果不计外界大气压的变化，在吸管上标上温度刻度值，就是一个简易的温度计，罐内气体可视为理想气体，则（ ）
A. 温度升高后罐中气体压强增大
B. 增大铝罐体积可增加测温范围
C. 在空间站中该温度计不可使用
D. 吸管上的温度刻度值左小右大
【答案】D
【解析】A．由于外界大气压不变，对油柱，根据平衡条件可知罐内压强不变，故A错误；
B．由于气体压强不变，根据盖吕萨克定律有
则有
可以得到与成正比关系，所以吸管上所标温度的刻度是均匀的，测量范围跟吸管长度有关，与铝罐体积无关，故B错误；
C．温度计是利用微观的分子热运动形成等压过程的原理制成，与宏观的超失重现象无关，故在空间站中完全失重的环境下，这个温度计仍可使用，故C错误；
D．由于封闭的理想气体发生等压变化，若温度升高，气体体积变大，油柱向右移动，则吸管上的温度刻度值左小右大，故D正确。
故选D。
10. 如图所示为回旋加速器示意图，粒子在磁场D形盒D1中做圆周运动时，由内向外相邻两个半圆轨迹的（ ）
A. 圆心位置相同B. 半径差变小
C. 时间差变小D. 能量差变小
【答案】B
【解析】C．根据图形可知，粒子开始从靠近D1中心位置加速，可知，进入D2中加速了奇数次，进入D1中加速了偶数次，令加速次数为n，则有
粒子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则有，
解得，
可知，粒子做圆周运动的周期一定，由于粒子在D1中做圆周运动时，由内向外相邻两个半圆轨迹的时间均为半个周期，可知，时间差不变，故C错误；
B．结合上述可知，当n为偶数时，令n=2k，则有
则有
可知，随加速次数的增多，粒子在D1中做圆周运动时，由内向外相邻两个半圆轨迹的半径差变小，B正确；
D．结合上述可知，当n为偶数时，令n=2k，则有
则有
可知，，随加速次数的增多，粒子在D1中做圆周运动时，由内向外相邻两个半圆轨迹的能量差不变，故D错误；
A．结合上述，粒子加速n次后的轨迹半径
若忽略加速电场的宽度，以粒子第一次回旋的圆心为坐标原点，以第一次进入磁场的偏转方向反方向为正方向，建立一维坐标，则圆心坐标为0，第二次回旋圆心坐标为
第三次回旋的圆心坐标为
第四次回旋的圆心坐标为
进入D1中加速了偶数次，可知，第二次回旋圆心坐标与第四次回旋圆心坐标不相同，即圆心位置不相同，故A错误。
故选B。
11. 如图所示为某水电站远距离输电原理图。升压变压器的原、副线圈匝数比为k，输电线的总电阻为R，发电机输出的电压恒为U，若由于用户端负载变化，使发电机输出功率增加了，升压变压器和降压变压器均视为理想变压器。下列说法正确的是（ ）
A. 电压表的示数与电流表A1的示数之比不变
B. 电压表V2的示数减小，电流表A2的示数减小
C. 输电线上损失的电压增加了
D. 输电线上损失的功率增加了
【答案】C
【解析】A．由题意可知电压表示数
可知发电机输出功率增加了后，升压变压器的匝数比不变，故不变，但功率增加后，电流表的示数增大，则电压表的示数与电流表A1的示数之比变小，故A错误；
B．由于电流表A1的示数变大，则R分压增大，故降压器输入端电压减小，则降压器输出端电压减小；由于降压器原副线圈匝数比不变，则电流表A2的示数增大，故B错误；
C．以上分析可知输电线上电流增加了
故输电线上损失的电压增加了，故C正确；
D．输电线上损失的功率增加了（其中为未变化前电流表A1的示数），故D错误。
故选C。
二、非选择题：共5题，共56分.其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位.
12. 如图所示，某同学利用注射器、压强传感器、数据采集器和计算机等器材，研究“一定质量的气体在温度不变时，其压强与体积的关系”
（1）关于该实验下列说法正确的是（ ）
A. 为保证封闭气体的气密性，应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油
B. 为方便推拉柱塞，应用手握住注射器
C. 为节约时间，实验时应快速推拉柱塞和读取数据
D. 实验中气体的压强和体积都可以通过数据采集器获得
（2）为了探究气体在不同温度时发生等温变化是否遵循相同的规律，他们进行了两次实验，得到的p-V图像如图乙所示，由图可知两次实验气体的温度大小关系为T₁________T₂（选填“”）
（3）为了能最直观地判断气体压强p与气体体积V的函数关系，应作出________（选填“”或“”图像。对图线进行分析，如果在误差允许范围内该图线是一条________，就说明一定质量的气体在温度不变时，其压强与体积成反比。
（4）另一实验小组的成员也进行了实验，并且操作正确，根据测得的数据作图像，如图所示，则图线不过原点的原因可能是________（答出一条即可）。
【答案】（1）A （2）> （3） 过原点的倾斜直线 （4）连接注射器与传感器软管内有气体
【解析】（1）A．为保证封闭气体的气密性，确保气体质量不变，应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油，故A正确；
B．为保证气体温度不变，不能用手握住注射器，故B错误；
C．为保证气体温度不变，实验时应缓慢推动柱塞，待示数稳定后读取数据，故C错误；
D．实验中气体的压强可以通过数据采集器获得，体积通过注射器外部的刻度读取，故D错误。故选A。
（2）根据
可得
可得离原点越远的等温线温度越高，故
（3）[1]气体发生等温变化，根据波意耳定律有
整理得
能最直观地判断气体压强p与气体体积V的函数关系，应作出图像。
[2]如果在误差允许范围内该图线是一条过原点的倾斜直线，就说明一定质量的气体在温度不变时，其压强与体积成反比。
（4）设连接注射器与传感器的软管内气体体积为，则封闭气体的真实体积为，根据
整理得
根据图像可得，则图线不过原点的原因可能是连接注射器与传感器的软管内有气体。
13. 如图所示，一个小型应急交流发电机，内部为n=50匝，边长正方形线圈，总电阻为r=2Ω，线圈在磁感应强度为B=0.2T的匀强磁场中，绕垂直于磁感线的轴匀速转动.发电机对一电阻为R=8Ω的电灯供电，线路中其它电阻不计，若发电机的转动角速度为时，电灯正常发光，求：
（1）从图示位置开始计时，线圈中感应电动势的瞬时值表达式；
（2）交流电表的示数Ⅰ及电灯正常发光的功率P。
【答案】（1） （2），
【解析】（1）线圈中感应电动势的最大值为
图示位置，穿过线圈的磁通量为0，磁通量变化率最大，感应电动势最大，则从图示位置开始计时，线圈中感应电动势的瞬时值表达式为
（2）电动势有效值为
则交流电表的示数为
电灯正常发光的功率为
14. 如图所示，导热性能良好的汽缸内壁顶部有一固定卡环，卡环与汽缸底部的高度差为40cm，一质量为4kg的活塞在汽缸内封闭一定质量的理想气体，汽缸内壁光滑，活塞与汽缸内壁气密性良好，当环境温度为280K时，卡环对活塞的压力刚好为零，活塞的横截面积为，不计活塞的厚度，取重力加速度大小，大气压强恒为。
（1）当环境温度为300K时，求卡环对活塞的压力大小FN；
（2）当环境温度为280K时，在活塞上放一个质量为2kg的重物（体积很小、可忽略），当活塞重新稳定时，求活塞离缸底的距离h。
【答案】（1） （2）
【解析】（1）当环境温度为280K时，卡环对活塞的压力刚好为零，则缸内气体的压强为
环境温度为300K时，设缸内气体的压强为，根据等容变化规律有
解得
对活塞受力分析，根据受力平衡有，解得
（2）在活塞上加上重物后，最后稳定时，缸内气体的压强为
被封闭气体发生等温变化，根据玻意耳定律可得
解得
15. 如图甲所示，间距L=1m的足够长倾斜导轨倾角，导轨顶端连接阻值的电阻，MN左侧存在一面积的圆形磁场区域，磁场方向垂直于斜面向下，磁感应强度大小随时间变化关系如图乙所示，MN右侧存在着方向垂直于斜面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为，一长L=1m、电阻r=1Ω的金属棒ab与导轨垂直放置，EF左侧导轨均光滑，EF右侧导轨与金属棒间的动摩擦因数μ=0.8，已知t=0至，金属棒ab恰好能静止在导轨上，之后金属棒ab开始沿导轨下滑，且在经过EF前速度已经稳定，最后停止在导轨上，不计导轨电阻与其他阻力，金属棒始终与导轨接触良好，取。
（1）0~0.1s内流过电阻的电流和金属棒ab的质量：
（2）金属棒ab经过EF时的速度大小：
（3）若金属棒ab经过EF后至停止的过程中通过电阻R的电荷量为，求在此过程中电阻R上产生的焦耳热。
【答案】（1）3.0A，0.5kg （2）6m/s （3）4.4J
【解析】（1）题意易知t=0至，回路产生的电动势
则通过电阻的电流
对ab，由平衡条件有
联立解得金属棒ab的质量
（2）由于金属棒ab经过EF前速度已经稳定，则由平衡条件有
联立解得金属棒ab经过EF时的速度大小
（3）因为
代入题中数据，联立解得此过程金属棒ab移动的距离
由动能定理有
联立解得该过程金属棒ab克服安培力做的功
根据功能关系可知
故在此过程中电阻R上产生的焦耳热
16. 如图所示，在空间中有一平面直角坐标系xOy，其第一象限内（包括坐标轴上）充满着两个匀强磁场区域I和Ⅱ，直线OP是它们的边界。区域I中的磁感应强度为3B，方向垂直纸面向外；区域Ⅱ中的磁感应强度为，方向垂直纸面向里。边界上的点坐标为。一质量为、电荷量为的带正电粒子从点平行于轴负方向射入区域I，忽略粒子重力。
（1）若粒子不能从轴出射，则粒子运动速度的最大值；
（2）若粒子垂直于轴离开磁场，则该粒子在磁场中运动的最短时间；
（3）若粒子从点离开磁场，则该粒子在磁场中运动的速度的可能值?
【答案】（1） （2） （3）
【解析】（1）根据题意，作出粒子的运动轨迹如图1所示
由几何关系得
解得
由图可知
由牛顿第二定律
解得
（2）粒子垂直于轴离开磁场，运动轨迹如图2所示
由几何关系知粒子在I区转过的圆心角为，在II区转过的圆心角为，又
因带电粒子速度大小没有确定，可多次通过磁场I区和II区，但带电粒子第一次通过磁场I区进入磁场II区后与y轴垂直，所用时间最短。故所用时间最短
（3）若粒子从点离开磁场，如图3所示
由几何关系得
其中
，
联立解得