山西省临汾市翼城中学2024-2025学年高二下学期5月月考 物理试题（含解析）

山西省临汾市翼城中学2024-2025学年高二下学期5月月考物理试题
一、单选题（每题4分，共28分）
1．在电场中，A点的电势高于B点的电势，则（　　）
A．A点的场强一定大于B点的场强
B．同一电荷在A点的电势能一定大于在点的电势能
C．把负电荷从A点移到B点，电场力做负功
D．把负电荷从A点移到B点，电场力做功与电荷在电场中的轨迹有关
2．如图甲所示，在一条张紧的绳子上挂单摆，摆的摆长相同且小于摆的摆长。当摆振动的时候，通过张紧的绳子给其他各摆施加驱动力，使摆、摆也振动起来。摆的振动图像如图乙所示，摆的共振曲线如图丙所示，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）
A．图乙中
B．此时摆的振幅大于摆的振幅
C．此时摆的振动频率大于摆的振动频率
D．此时摆的振动周期大于摆的振动周期
3．风能是21世纪大规模开发的一种可再生清洁能源。风力发电机是将风能（气流的动能）转化为电能的装置，如图a所示，其主要部件包括风轮机、齿轮箱、发电机等。利用总电阻的线路向外输送风力发电机产生的电能。输送功率，发电机输出电压为250V，理想升压变压器原、副线圈的匝数比为，用户需要的电压是220V，如图b所示，则下列说法正确的是（　　）
A．导线上损失的功率为40kW
B．用户得到的电功率为96kW
C．在输电线路中设置的降压变压器原、副线圈的匝数比为
D．在输电线路中设置的降压变压器原、副线圈的匝数比为
4．如图甲所示为一台小型发电机的结构示意图，内阻为0.7Ω的单匝线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的电动势随时间变化的正弦图线如图乙所示，电压表、电流表均为理想交流电表，定值电阻的阻值R=10.3Ω，则下列说法正确的是（　　）
A．发电机产生的电动势最大值为，线圈的转速n=50r/min
B．电流表的示数为10A，电压表的示数为110V
C．0~0.01s的时间内，通过定值电阻的电荷量为
D．t=0.02s时，穿过线圈的磁通量变化率最大
5．如图所示的LC电路中，已充电的平行板电容器水平放置，S断开时，电容器极板间有一带电尘埃恰好静止，时，闭合 S，时，尘埃恰好再次加速度为零，已知尘埃始终没有碰到两板，则（　　）
A．时，电容器上极板带负电荷
B．时间内，电路电流先增大再减小
C．时间内，磁场能不断增大
D．时间内，电流方向变化了1次
6．关于下图，说法正确的是（　　）
A．由图甲可知，状态②的温度比状态①的温度高
B．由图乙可知，气体在状态A和状态B的分子平均动能相同
C．由图丙可知，当分子间的距离时，分子间的作用力随分子间距离的增大先减小后增大
D．由图丁可知，在由变到的过程中分子力做负功
7．一定质量的理想气体，从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A，其图像如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．气体在状态D的压强为3×105Pa
B．从A→B的过程中，气体分子的平均动能减小
C．在B→C的过程中，单位时间内、单位面积上碰撞器壁的分子数增多
D．完成A→B→C→D→A一个循环的过程中，气体对外界做功1.95×106J
二、多选题（每题6分，共18分）
8．水袖是我国戏剧演员在舞台上表达感情时的一种夸张技法。某次表演中，演员抖动长袖一端，随之舞动的长袖形成了一列简谐横波（如图），其中实线为时刻波的图像，虚线为时刻波的图像，波的周期。关于该简谐波，下列说法正确的是（　　）
A．波长为2m B．周期一定为1.2s
C．频率可能为2.5Hz D．若波沿x轴正方向传播，则波速可能为
9．如图所示，圆形区域内存在垂直于纸面的匀强磁场，一个质量为、电荷量为的带负电粒子从点以速度沿平行于直径的方向射入磁场，粒子经过圆心，最后离开磁场。已知圆形区域半径为，与间的夹角为，不计粒子重力。则下列说法正确的有（　　）
A．圆形区域内磁场方向垂直于纸面向里
B．磁感应强度大小为
C．粒子离开磁场时到点的距离为
D．粒子在磁场中运动的路程为
10．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数分别为、，定值电阻，理想电流表的示数为0.5A，a、b两端接正弦交流电源。下列判断正确的是（　　）
A．
B．理想电压表V的示数
C．理想电流表的示数
D．定值电阻R中电流变化的频率为50Hz
三、实验题（11题6分，12题9分）
11．某实验小组利用如图甲所示的装置来探究一定质量的理想气体在温度保持不变的条件下气体压强与体积的关系。实验中气体的质量保持不变，气体的体积可从注射器旁的刻度尺直接读出，气体的压强由压强传感器精确测定。
(1)关于该实验下列说法正确的是_____。
A．推拉活塞时，动作要快，以免气体进入或漏出
B．要用手握住注射器主管以保持其稳定
C．在活塞与注射器壁间涂上润滑油主要是为了减小摩擦
D．注射器旁的刻度尺只要刻度分布均匀即可，可以不标注单位
(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，实验小组的同学分别进行了两次实验，得到的图像如图乙所示，由图可知两次实验气体的温度大小关系为 （填“<”“=”或“>”）。
(3)某同学想利用此装置来测定一颗形状不规则的小物体的体积，主要实验步骤为：将不规则物体放入注射器内；注射器活塞推至适当位置，然后将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机连接；多次移动活塞，记录注射器的体积刻度以及压强传感器的读数。
①根据实验测量数据，不考虑压强传感器和注射器连接处软管存在一定容积，作出的图像可能是图丙中的 （填“”“B”或“C”）；
②若正确图像的延长线与横、纵轴的交点坐标值分别是、，已知传感器和注射器连接处的塑料管容积为，则小物体的体积为 （用题中已知物理量的字母表示）。
12．某小组用铜棒完成“测定金属电阻率”的实验，电阻约为，实验步骤如下：
(1)首先通过螺旋测微器测量铜棒直径，通过游标卡尺测量铜棒的长度，测量结果如图甲、乙所示，则铜棒直径 mm，铜棒的长度 cm。
(2)为了精确测量该金属的电阻率，除待测铜棒电阻外，实验室还备有的实验器材如下：
A．电压表（量程3V，内阻约为）
B．电压表（量程15V，内阻约为）
C．电流表（量程3A，内阻约为）
D．电流表（量程0.6A，内阻约为）
E.滑动变阻器（，允许通过的最大电流为1.0A）
F.滑动变阻器（，允许通过的最大电流为0.6A）
G.直流电源（电动势约为3V，内阻可忽略不计）
H.开关S，导线若干
若要求实验过程电压表的读数能够从零开始调节，为尽量减小实验误差，电压表选 ；电流表选 ；滑动变阻器选 。（均填器材前的字母）。
(3)在图丙所示虚线框内画出电路图，标清所选器材的代号。
(4)若实验中所测电压为，电流为，那么计算电阻率的表达式为 （用题目中所给物理量的相关字母表示）。
五、解答题（13题10分，14题13分，15题16分）
13．2024年，襄阳六中校党委为女教职员工身体健康，请专业健身教练定期为女教师开始瑜伽课程。位于艺术楼的瑜伽室内瑜伽球是很受大家欢迎的健身器材，它可以增强锻炼者的平衡能力和协调性，也被应用于医疗中帮助病人做康复训练。设一个充满气的瑜伽球内部气体（可视为理想气体）体积为128L，处在温度为7℃的室内环境下，其内部压强为，随着室内空调的开启温度变为27℃，当瑜伽球温度和室温达到一致时：
(1)若忽略球体体积变化，瑜伽球内部气体压强变为多大？
(2)当某人坐上瑜伽球时，稳定后球体体积减小为120L，此时球内气体压强变为多少？
14．下图是演示折射、反射及全反射的实验，用到的是一个半圆型的玻璃砖。让光沿着半圆形玻璃砖的半径射到它的平直的边上，在这个边与空气的界面上会发生反射和折射。逐渐增大入射角，观察反射光线和折射光线的变化。
(1)一次做实验时，光路如图，光路已用黑色描出，光路对应的角度也能在背景板上得到。由图中可得到，此玻璃砖的折射率n为多大？
(2)设真空中的光速为，则光在玻璃砖中的速度为多大？
(3)试说明，在（1）问的基础上，逐渐增大入射角，折射光与反射光强度如何变化。
(4)自然光在介质界面上反射和折射时，一般情况下反射光和折射光都是部分偏振光。改变入射角的大小，当折射光线与反射光相互垂直时，折射光为部分偏振光，而反射光变成线偏振光。此时的入射角被称为“布儒斯特角”。这一光的特点，可应用在偏振片的制造、激光谐振腔、光学镀膜、摄影成像等领域。试求出上图中，光从玻璃射向空气时的布儒斯特角大小。
15．如图所示，间距为的两平行等长金属直导轨、固定在同一水平绝缘桌面上，导轨端接有的定值电阻，端与两条位于竖直面内半径均为的半圆形金属导轨平滑连接；一根电阻为、长度为的细金属棒质量为，与导轨垂直静止于处，（含边界）所在区域有磁感应强度大小为的匀强磁场垂直于金属棒并与水平面成夹角。现给细金属棒提供瞬时水平向右的初速度，金属棒恰好能经过半圆形金属导轨的最高点，整个运动过程中与导轨始终接触良好，且始终垂直于导轨。不计全部金属导轨的电阻以及摩擦阻力和空气阻力，重力加速度取。求：
(1)金属棒获得初速度瞬间所受安培力的大小；
(2)金属棒向右运动经过时的速度大小；
(3)金属棒M向右运动经过磁场区域通过电阻R的电荷量。
参考答案
1．C【详解】A．在匀强电场中，A点的电势高于B点的电势，A点的场强等于B点的场强，A错误；
B．在电场中，A点的电势高于B点的电势，同一负电荷在A点的电势能小于在点的电势能，B错误；
C．把负电荷从A点移到B点，电场力的方向与运动方向相反，电场力做负功，C正确；
D．把负电荷从A点移到B点，电场力做功与电荷在电场中的轨迹无关，D错误。故选C。
2．A【详解】A．题图乙中等于b摆的振动周期，也是a摆的振动周期，根据题图丙可知，摆的固有频率
b摆的固有周期
此时b摆的振动周期等于a摆的振动周期，所以题图乙中故A正确；
B．根据单摆周期公式可知，b摆的固有周期大于a摆的振动周期，c摆的固有周期等于a摆的振动周期，当驱动频率等于固有频率时会发生共振，振幅最大，所以此时c摆会发生共振，c摆的振幅大于b摆的振幅，故B错误；
CD．此时b摆和c摆做受迫振动，它们的振动周期均等于驱动力（a摆）的振动周期，故CD错误。故选A。
3．BC【详解】AB．升压变压器次级电压
次级电流
导线上损失的功率为
用户得到的电功率为100kW-4kW=96kW，选项A错误，B正确；
CD．降压变压器初级电压
在输电线路中设置的降压变压器原、副线圈的匝数比为选项C正确，D错误。故选BC。
4．C【详解】A．由题图乙可知，发电机产生的电动势最大值为，电动势的有效值为，周期为，则转速为故A错误；
B．电流表的示数为
电压表测量的是定值电阻两端的电压，电压表的示数为故B错误；
C．线圈的角速度为根据线圈最大感应电动势为
可得则电荷量故C正确；
D．在时，由题图乙可知此时的电动势为零，感应电动势与磁通量的变化率成正比，故该时刻穿过线圈的磁通量变化率为零，故D错误。故选C。
5．B【详解】A．当S断开时，带电尘埃恰好静止，说明尘埃所受电场力与重力平衡，且电场力方向向上，当带电尘埃为正电荷时，那么电容器上极板带负电；当带电尘埃为负电荷时，电容器上极板带正电荷。故A错误；
B．由题可知LC振荡周期 ，是半个周期。在LC振荡电路中，一个完整的放电-充电过程才是半个周期。开始时电容器有电荷量，先是放电过程，电流逐渐增大，放电结束时电流达到最大，随后进入反向充电过程，电流逐渐减小。所以内电流是先增大后减小，故B正确；
C．同样是半个周期，这期间先是反向放电，磁场能增大，之后是正向充电，磁场能减小，并非磁场能不断增大，故C 错误；
D．一个周期内电流方向改变2次，是一个周期，电流方向应该变化2次，而不是1次，D 错误。
故选B。
6．B【详解】A．由分子热运动的速率的分布特点可知，分子热运动的速率分布呈现“中间多，两头少”的规律，且随温度升高，大部分分子热运动的速率增大，所以由图可知状态①的温度高，故A错误；
B．由理想气体状态方程，可知T与pV成正比。结合图乙可知，气体在状态A和B态时，pV值相同，气体的温度相同，所以气体在状态A和状态B的气体分子平均动能相同，故B正确；
C．由分子力随分子间距的变化关系图象可知，当分子间的距离时，随分子间距离的增大，分子间的作用力先增大后减小，故C错误；
D．由图丁可知，在分子间距为r2时，分子势能最小，分子间距离为平衡位置的距离。在r由r1变到r2的过程中，分子力为斥力，随分子间距的增大，分子力做正功，故D错误。故选B。
7．D【详解】A．由状态C到状态D，结合图像可知解得，故A错误；
B．状态A到状态B的过程中，气体压强不变、体积增大，可知气体温度升高，气体分子的平均动能增大，所以状态B气体分子的平均动能比状态A气体分子的平均动能大，故B错误；
C．在B→C的过程中，体积不变，气体压强减小，单位时间内、单位面积上碰撞器壁的分子数减小，故C错误；
D．根据p-V图像中图线与横轴所围面积表示气体做功可知，完成A→B→C→D→A一个循环的过程中，气体对外界做功为，故D正确。故选D。
8．AC【详解】A．根据题意可知，该波的波长为，故A正确；
D．若波向轴正方向传播，则有所以周期为
因为波的周期则有，T=1.2s波速为故D错误；
BC．若波向轴负方向传播，则有所以周期为，
因为波的周期则有，
频率为
波速为故C正确，B错误。故选AC。
9．AB【详解】A．根据题意由安培左手定则可判断圆形区域内磁场方向垂直于纸面向里，A正确；
B．画出粒子的运动轨迹，如图所示
由于圆形区域半径为，则P点到CD的距离为，设粒子做圆周运动的半径为，根据几何关系有
粒子做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则有解得B正确；
C．根据上述分析可知，粒子在磁场中运动轨迹为半个圆周，则粒子离开磁场时到点的距离为圆周的直径C错误；
D．根据上述分析可知，粒子在磁场中运动的轨迹为半个圆周，则D错误。故选AB。
10．CD【详解】B．根据题意可知交流电压的最大值
理想电压表的示数为交流电压的有效值，为故B错误；
C．理想变压器原、副线圈两端功率相等，有解得故C正确；
A．由理想变压器电流与匝数的关系可得故A错误；
D．定值电阻R中电流变化的频率为故D正确。故选CD。
11．(1)D(2)>(3) A
【详解】（1）A．实验中为了使气体能够做等温变化，改变气体体积应缓慢推拉活塞，如果快速推拉活塞，将会导致注射器内气体的温度发生变化，故A错误；
B．推拉活塞时不可用手握住注射器，否则会使气体温度发生变化，故B错误；
C．活塞上涂油是为了防止漏气，确保气体的质量不变，并不是为了减小摩擦，故C错误；
D．由于气体的体积，注射器的横截面积不变，注射器旁的刻度尺如果刻度分布均匀，可以用气柱的长度来间接表示体积，可以不标注单位，故D正确。故选D。
（2）由理想气体状态方程变形得
结合图乙可知，当体积一定时，温度高则压强大 ，则。
（3）[1]设小物体的体积为，由理想气体方程得化简得
因为温度不变，图像应该是倾斜的直线，且纵截距为正，所以A图线正确，故填A。
[2]考虑传感器和注射器连接处的塑料管里的部分气体体积为V0，则根据玻意耳定律
变形得
结合图丙A图线可知，图像的纵截距
因此，小物件的体积
12．(1) 1.843/1.844/1.845/1.846/1.847 4.240(2) A D E(3)
(4)
【详解】（1）[1]螺旋测微器的精确值为，由图可知圆柱体的直径为
[2]20分度游标卡尺的精确值为，由图可知圆柱体的长度为
（2）[1][2][3]由于电源电压为3V，则电压表应选择A；该金属的电阻约为，根据
则电流表应选择D；
要求实验过程电压表的读数能够从零开始调节，则滑动变阻器应采用分压接法，为精细调节，滑动变阻器应选E。
（3）因电阻较小，则采用电流表外接；滑动变阻器用分压电路，如图
（4）根据电阻定律可得又联立得
13．(1)(2)
【详解】（1）由于体积一定，对球内理想气体有
其中，，可得
（2）由于温度一定，对球内理想气体有
其中，，可得
14．(1)(2)(3)见解析(4)
【详解】（1）由图可知，光线由玻璃射向空气时，入射角为，折射角为，故此玻璃砖的折射率为
（2）光在玻璃砖中的速度为
（3）逐渐增大入射角，折射光线的强度越来越小，反射光线的强度越来越大，当入射角增大到某一值后，折射光线完全消失，只剩下反射光线，随着入射角的增大，反射光线强度不再变化。
（4）设光从玻璃射向空气时的布儒斯特角大小为，折射角为，则反射角也为，有，
解得即
15．(1)(2)1m/s(3)
【详解】（1）感应电动势感应电流安培力大小解得
（2）金属棒在圆弧最高点，由重力提供圆周运动的向心力，则有
根据动能定理得联立解得
（3）由动量定理得根据电流的定义式有联立解得