湖南省湖南名校协作体2024-2025学年高二下学期5月月考 物理试题（含解析）

名校联考联合体2025年春季高二年级5月联考
物理
（考试范围：必修一～选择性必修三第三章）
时量：75分钟 满分：100分
得分：___________
第I卷（选择题共44分）
一、单选题（本大题共6小题，每题4分，共24分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求）
1.有两个正方体形状的物体和的边长大于的边长，的质量大于的质量；初始时，的温度低于的温度，现将两者一同放入同一恒温环境（有空气）中，以下说法中正确的是
A.初始时，物体的内能一定更大
B.初始时，受环境气体的压强更大
C.放入同一环境后，一定吸热而一定放热
D.若经过足够长的时间，两者的分子平均动能一定相等
2.如图所示，铝管竖直放置在水平桌面上，把一枚小磁体从铝管上端管口放入，小磁体不与管壁接触，且无翻转，不计空气阻力。小磁体在铝管内下落的过程中，下列说法正确的是
A.某一过程，小磁体的加速度可能大于重力加速度
B.铝管对桌面的压力大于铝管的重力
C.小磁体动能的增加量大于重力势能的减少量
D.若铝管足够长，小磁体可能在铝管内停止运动
3.不同电磁波由于具有不同的频率，因此具有不同的特性。、两种单色光在电磁波谱中的位置如图甲所示，由、两种单色光组成的一束光由空气射向水面并发生折射的光路图如图乙所示。下列说法正确的是
A.在水中，单色光的传播速度大于单色光的传播速度
B.折射光线II是单色光
C.逐渐增大入射角，单色光会发生全反射
D.两种单色光由空气进入水中后，频率不变，波长均变长
4.如图所示，长木板置于水平地面上，物块和用轻弹簧连接后叠放在上，弹簧处于原长。水平向左的力作用在物块上使向左缓慢移动一小段距离，而和保持静止状态，各物体表面各处的粗糙程度相同，则在此过程中
A.力大小可能不变
B.木板上表面所受的摩擦力一定在变大
C.物块所受的合力逐渐增大
D.物块所受的摩擦力大小可能不变
5.如图所示，小物块、间有一压缩的轻弹簧（与、不连接），用细线锁定后静置于光滑水平面上，光滑曲面也静止在水平面上，其左下端与水平面平滑连接；、的质量分别为、、。某时刻，剪断、间的细线开始，直至最终三者达到稳定状态的过程中（未从上端飞出），以下说法中正确的是
A.三者组成的系统的总动量守恒
B.对的冲量与对的冲量相同
C.对的水平冲量大小等于最终、的总动量大小
D.最终的动能与的动能之比为
6.如图所示，与轴的夹角为的直线将平面的第一象限分成两个区域、。区域内存在磁感应强度大小为、方向垂直坐标平面向里的匀强磁场，区域为真空。在时刻，一束质量为、电荷量为的粒子，以不同速率从点（0，a）沿轴正方向垂直磁场进入区域。不计粒子间的相互作用力和重力，则下列说法正确的是
A.带电粒子在磁场中运动的最长时间为
B.若粒子恰好垂直离开磁场，则其速度为
C.若粒子从轴离开第一象限，其速度的最小值是
D.若粒子恰好垂直轴离开第一象限，其在第一象限中运动的时间为
二、多项选择题（本大题共4小题，每题5分，共20分。每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
7.如图为一列沿轴正方向传播的简谐横波在时刻的波形图（振动刚传到处），已知该波的周期为为沿波传播方向上的质点，则下列说法中正确的是
A.质点比质点先回到平衡位置
B.在时，质点的速度方向沿轴正方向
C.在时，质点的速度达到最大值
D.在时，质点的加速度达到沿轴负方向最大值
8.如图所示，在水平地面上方，存在一水平向右的匀强电场。质量相同的小球和分别用轻绳悬挂，静止时如图所示（不计两球之间的库仑力），两轻绳与竖直方向的夹角分别为和。两球处于同一水平高度；某时刻同时剪断两根轻绳，至两球各自落地的过程中，以下说法正确的是
A.球带电量大于球带电量的绝对值
B.两球都将做曲线运动
C.电场力对球做功的平均功率较大
D.重力对球做功的平均功率较大
9.如图所示电路中，为一恒压的正弦变流电源，理想变压器原、副线圈的匝数比为和为最大阻值相同的滑动变阻器，初始时各自的滑片均处于中间位置；各电表均为理想交流电表，且操作过程中均未超出其量程。以下说法正确的是
A.若不动，将向右滑动，、的示数变大，、的示数不变
B.若不动，将向左滑动，示数均减小，的示数变大
C.若不动，将向右滑动，消耗的功率一定增大
D.若不动，将向左滑动，消耗的功率一定增大
10.如图甲，用轻弹簧悬挂物体，系统处于静止状态。现用一竖直向上的力作用在物体上，使其向上做加速度的匀加速直线运动。用表示物体离开静止位置的位移，到弹簧刚好恢复原长的过程中，随变化的关系图像如图乙所示。已知重力加速度。则
A.物体的质量为
B.弹簧的劲度系数为
C.弹簧恢复原长时物体的动能为
D.初始系统静止时，弹簧的弹性势能为
第I卷选择题答题卡
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 得分
答案
第II卷（非选择题共56分）
三、非选择题（共56分）
11.某同学利用如图甲所示的装置来探究向心力大小与线速度大小之间的关系并验证机械能守恒定律。已知细绳的长度为，小球的质量为，当地的重力加速度为，不计空气阻力。
（1）如图乙所示为用游标卡尺测得的小球直径，则直径___________mm。
（2）将小球拉至细绳与竖直方向间的夹角为的位置后，由静止释放，当小球摆至最低点时，通过光电门的时间为，力传感器的示数为，则小球通过光电门时的速度大小___________（用题中所给字母表示）。
（3）改变释放小球的位置，重复上述过程，记录多组数据。
I.探究向心力大小与线速度大小之间的关系
根据测量数据作出了与的图像如图丙所示，则图像的纵截距___________。（用题干中给出的物理量表示）
II.验证机械能守恒定律
若小球（大小不可忽略）由静止释放到摆至最低点的过程中机械能守恒，则应满足的关系式为___________（用、、、和表示）。
12.某同学为测量一节干电池的电动势和内阻，准备了以下器材：
A.电流表G（量程为，内阻）
B.电压表（量程为，内阻约为）
C.电阻箱
D.定值电阻
E.定值电阻
F.待测干电池、开关与若干导线
（1）该同学为了估测电源内阻的大小，用多用电表欧姆挡直接接在干电池两极测量，这样做___________。（选填“合理”或“不合理”）
（2）该同学设计了如图所示电路，请你在题目提供的器材中选择合适的将电路补充完整，并将其画在虚线框中。
（3）改变电阻箱的阻值，记录对应电表的读数，不考虑电表分流带来的影响，以为横轴，则应以___________（用题目所给的字母表示，不考虑单位换算）为纵轴，描点作图得到一条倾斜的直线，根据图像的斜率和截距得到该电池的电动势和内阻。
（4）若该同学一切操作和计算都正确，则电动势的测量值与真实值相比___________。（选填“偏大”“偏小”或“相等”）
13.自行车是生活中常见的交通工具，已知某款自行车轮胎容积为。在时胎压为，忽略整个过程轮胎的体积变化，求：
（1）当环境温度为时，轮胎内的气体压强；
（2）说明书上注明在时，轮胎标准气压为；为达标准气压，一打气筒每次可将压强为，体积为的外界气体打进轮胎，求打气次数。
14.（14分）如图所示。在轴上方存在磁感应强度为、方向垂直纸面向外的匀强磁场，在轴下方存在竖直向上的匀强电场。一个比荷为、重力不计的带正电粒子从轴上点沿轴正方向以初速度开始运动，之后第一次经轴上的点（图中未画出）进入电场，为轴负半轴上的某点，粒子经过点时速度正好垂直轴。求（结果可以含、带根号）：
（1）粒子在磁场中做圆周运动的半径和周期。
（2）、之间的距离。
（3）粒子由点出发经过多长时间再一次回到点。
15.两根间距为、足够长的平直轨道和固定在水平面上，现将一质量为，长度为，电阻为的金属棒垂直放置在轨道上，与距离为。间接有定值电阻，其中左侧为粗糙金属轨道，金属棒与轨道之间的动摩擦因数为，轨道电阻忽略不计。右侧为光滑绝缘轨道。沿轨道建立轴，坐标原点与点重合。左侧分布有垂直于轨道平面向下的匀强磁场右侧为沿轴渐变的磁场为已知常量），垂直于轴方向磁场均匀分布。的右方还有质量为，各边长均为的形导体框形框与左侧金属轨道不连通），其电阻为。棒在恒力作用下由静止开始向右运动，到达前已以速度匀速运动。当棒运动到处时撤去恒力，随后与形框发生碰撞（碰撞时间极短），碰后连接成“口”字形闭合线框，并一起运动，后续运动中受到与运动方向相反的阻力，阻力大小与速度满足为已知常量）。求：
（1）恒力的大小；
（2）棒在运动到这个过程中产生的焦耳热；
（3）棒运动到所用时间；
（4）“口”字形线框停止运动时，边运动的位移。
名校联考联合体2025年春季高二年级5月联考
物理
（考试范围：必修一～选择性必修三第三章）
时量：75分钟 满分：100分
得分：___________
第I卷（选择题共44分）
一、单选题（本大题共6小题，每题4分，共24分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求）
1.D
【解析】因内能大小与物体质量、温度、体积、物质种类等有关，并不能单从温度高判定的内能一定大，故错误；两者在同一环境中受到气体的压强相等，错误；因未知、两物体与环境温度的高低情况，不能确定吸放热情况，C错误；经足够长时间，、将与温境温度相等，故分子平均动能必相等。D正确。
2.B
【解析】因小磁体下落过程中，发生电磁感应现象，铝管对小磁体的力将阻碍小磁体的下落，小磁铁受到其向上的力，故小磁体的加速度必将小于重力加速度，A错误；而铝管受小磁体向下的作用力，则B正确；小磁体重力势能的减少量等于其动能的增加量和电能总和，C错误；无论管多长，小磁体都不可能停止运动。D错误。
3.A
【解析】由图可知，、比较可知：光的波长大，频率小，在水中光的折射率小，波速更大，A正确；折射光线II对应的为a光，B错误；光由空气进入水中，不可能发生全反射现象，C错误；两种色光在水中的波速小于空气中波速，是因为频率不变，而波长变小，D错误。
4.B
【解析】当B向左推动过程，弹簧的弹力变大，而B受的滑动摩擦力不变，则F必将增大A错误；B受的合力为0，C错误；对C而言，其所受静摩擦力必将增大，D错误；对整体而言，A下表面受到地面的静摩擦力增大，A始终静止，则A上表面受B和C的总摩擦力必将增大，B正确。
5.C
【解析】当B在C上滑动时，系统的水平方向动量守恒，而总动量不守恒，A错误；B对的冲量大小等于对的冲量，方向相反。B错误；最终，和向左运动，而向右运动，，又因为在和作用的过程中，受到的水平冲量使的动量变化，有：，故正确；设弹簧弹开后的速度大小为，可得的速度大小为，方向向右；最终和分离后的速度分别为和；对、系统有：，得：则C与A动能之比为16：9，D错误。
6.D
【解析】当粒子由y轴离开磁场时，时间最长为半个周期即，A错误；若粒子垂直于PO离开磁场，其半径为，由得：，B错误；若粒子轨迹恰与PO相切时，轨迹半径为，有。则，故最小速度为，C错误；粒子垂直轴离开磁场，半径为。有，在磁场中运动时间，匀速运动时间，故在第一象限内运动时间为，D正确
二、多项选择题（本大题共4小题，每题5分，共20分。每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
7.BD
【解析】由图像可知，0时刻，a和b质点均向上振动，c先到平衡位置，A错误；经过0.8s是两个周期，质点的位置与0时刻相同，向上运动，B正确；经过0.6s=1.5T，c质点运动到波峰的位置，其速度为0，C错误；波速，则0.5s时质点开始向下振动，0.8s时刻，振动了，到达波峰的位置，加速度最大，沿y轴负方向，故D正确。
8.AC
【解析】对两球受力分析可知，B球受的电场力更大，故带电量更大，A正确；剪断细绳后，两球受重力和电场力均为恒力，合力方向与绳共线，所以会沿绳所在的直线做直线运动，B错误。分解小球的运动可知，小球在竖直方向做自由落体运动，同时落地。重力做功相同，用时相同，故重力对两球做功的平均功率相等，D错误；而B受的电场力更大，该过程中电场力对球做功更多，功率也更大，正确。
9.BCD
【解析】该电路的等效电路如图所示，其中是原副线圈匝数比。若向右滑动，减小，则变大，变大，和均变小，错误；同理分析，若向左滑动，则增大，则变小，变小，和均变大，正确；向右滑动时，的电阻减小，故的功率变大，C正确；向左滑动时，的电阻变大，若将作为电源的内阻，因，其内阻大于的值，故的电阻变大过程，电源的输出功率变大，即的功率变大，正确。
10.BD
【解析】设物体的质量为，弹簧的劲度系数为，系统静止时，弹簧的伸长量为，则。物体向上做匀加速运动时，根据牛顿第二定律有
，综合以上两式，得，结合图像知，可得图像的斜率即为弹簧的劲度系数，得A错误，B正确；弹簧恢复原长时，物体的速度设为，由、，解得J，C项错误；物体在匀加速运动过程中，设弹力做的功为，根据动能定理有，且，解得，则弹簧初始时的弹性势能，正确。
第II卷（非选择题共56分）
三、非选择题（共56分）
11.（1）
【解析】由图乙可知，游标卡尺为20分度，精确值为0.05mm，直径的读数为。
（2）
【解析】小球通过光电门的时间极短，用小球通过光电门的平均速度表示小球经过最低点时的速度，速度大小
（3）
【解析】对小球，在最低点，根据牛顿第二定律有
解得
由表达式可知图像的纵截距表示小球的重力。
若小球（大小不可忽略）由静止释放到摆至最低点的过程中机械能守恒，
则有（）（1-cosθ）=
代入速度值，解得
则应满足的关系式为
12.（1）不合理
【解析】多用电表欧姆挡有内置电源，测电阻不能外接电源，故不合理。
（2）【答案】见解析
【解析】根据电路图可分析出虚线框处应为电压表，一节干电池电动势在1.5V左右，而题目提供的电压表V量程太大，不合适，故需要改装，将G表和定值电阻串联改装成3V的电压表。电路如图所示。
（3）
【解析】伏阻法以为横轴，则应以为纵轴才能得到一条倾斜的直线，而表读数为，故。
（4）偏小
【解析】伏阻法因电压表的分流，故电源电动势的测量值偏小。
13.（1）【答案】Pa
【解析】轮胎内气体发生等容变化
（2）【答案】
【解析】将要打进去的气体和轮胎里原有的气体看成整体，气体发生等温变化则
14.（1）【答案】
【解析】由
得m
由
得
（2）【答案】+0.2（m）
【解析】由题意可画出粒子运动的轨迹，如图所示，
根据几何关系可知粒子进电场时速度与轴负半轴夹角为
由几何关系知：
解得：
（3）【答案】s
【解析】进电场前在磁场中运动的轨迹对应的圆心角为210°，故在第一象限运动的时间为：
进入电场后：水平方向，解得
从M运动到Q点所用时间
解得：
根据对称性可知粒子在第三象限运动时间；
粒子在第四象限运动时间
粒子最终回到点所用时
解得：s
14.（1）【答案】
【解析】
匀速运动时有：
得：
（2）【答案】
【解析】对棒ab用动能定理可得：
解得：
回路总焦耳热：
导体棒产生的焦耳热：
（3）【答案】
【解析】对棒ab用动量定理可得：
求得：
联立①②可解得：
（4）【答案】
【解析】棒ab与U形导体框发生完全非弹性碰撞：
得：
此后任意时刻闭合线框的速度为边处磁场为边处磁场为
则回路产生的感应电动势为：
回路总电阻为4R，根据闭合电路欧姆定律可得
此时回路受到的安培力大小为
对闭合线框用动量定理：
其中
联立解得：