江苏省扬州市扬州中学2024-2025学年高二下学期5月月考 物理试题（含答案）

江苏省扬州中学2024-2025学年第二学期5月质量检测试题
高二物理（选修）
试卷满分:100分，考试时间:75分钟
注意事项：请将所有答案填写在答题卡上．
一、单项选择题：本大题共10小题，每小题4分，共40分．每小题只有一个选项符合题意．
1．下列说法正确的是
A．彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向同性的特点
B．农民用磙子压紧土壤，是想把地下的水分引上来
C．由甲图可知，图线②对应的温度较低
D．“饮水小鸭”（图乙）“喝”完一口水后，直立起来，直立一会儿，又会慢慢俯下身去，再“喝”一口，如此循环往复，小鸭不需要外界提供能量，也能够持续工作下去
2．图甲是目前世界上在建规模最大、技术难度最高的水电工程——白鹤滩水电站。其输电原理图如图乙所示，发电机组发出电压有效值一定的交流电，经理想变压器升压后向远方输电，再经理想变压器降压后输送给用户。假设输电线总电阻r保持不变，下列说法正确的是
输电功率P一定时，输电电压U加倍，则输电线中的电流减半
输电功率P一定时，输电电压U加倍，则输电线损耗功率减半
输电电压U一定时，输电功率P加倍，则输送给用户的功率也加倍
D．输电电压U一定时，输电功率P加倍，则输电线损耗功率加倍
3．下列说法正确的是
A．甲图中，随着粒子速度的增大，交变电流的频率也应该增大
B．乙图是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，线圈产生大量热量从而冶炼金属
C．丙图中，电子沿逆时针方向运动，为了使电子加速，电磁线圈中的电流应该变小
D．丁图中，磁电式仪表线圈的铝框骨架在指针偏转时起到了电磁阻尼的作用
4．下列说法正确的是
A．某黑体在不同温度下的辐射强度与波长的关系如图甲所示，则温度T1B．同一光电管的光电流与电压之间的关系曲线如图乙所示，则入射光的频率关系为v甲=v乙>v丙
C．由图乙可知，甲的光照强度比乙强
D．图乙中，若甲光和丙光照射某物质都能发生光电效应，甲光产生的光电子的最大初动能更大
5．产生无线电波的LC振荡电路某时刻的工作状态如图（螺线管竖直放置），则该时刻
A．电容器C正在放电
B．若在线圈中插入铁芯，振荡电路的频率减小
C．振荡电路的电流正在增大
D．线圈内的磁场能正在增加
6．一日某室内最高温度为32℃，最低温度为12℃，假设室内气体压强保持不变，该室内有一如图所示的空茶壶，则在温度最高与最低时壶中气体质量之比为（已知摄氏温度t与热力学温度T的关系是T=t+273K）
A．63∶59 B．59∶63 C．57∶61 D．61∶57
7．下列说法正确的是
A．图甲为加速度计，已知加速度为零时，滑片在电阻R的中间位置，电压表示数为零（位于表盘中央），当P端的电势高于Q端时，则此时加速度方向向右；
B．图乙为电感式传感器，物体1带动铁芯2向右移动时，线圈自感系数变大
C．图丙为利用霍尔元件测量微小位移原理图，霍尔元件左右移动时，有霍尔电压输出
D．图丁为应变片测力原理图，在梁的自由端施加向下的力F时，上表面拉伸应变片电阻变小
8．如图所示，上端均封闭的连通管道A、B中封闭着液面相平的水银柱，连通管道下部有阀门K。A、B内的气柱长度不相同，且LB>LA，初始状态两气柱温度相同。下列说法正确的是
A．打开阀门缓慢放出少量水银柱后，A的液面将高于B
B．打开阀门缓慢放出少量水银柱后，A的液面将低于B
C．A、B气体温度同时缓慢升高，则A的液面将高于B
D．A、B气体温度同时缓慢降低，则A的液面将高于B
9．新能源汽车日趋普及，其能量回收系统可将制动时的动能回收再利用，当制动过程中回收系统的输出电压（U）比动力电池所需充电电压（U0）低时，不能直接充入其中。在下列电路中，通过不断打开和闭合开关S，实现由低压向高压充电，其中正确的是
A． B．
C． D．
10．如图所示，某流量计为长、宽、高分别为的长方体绝缘管道，所在空间有垂直于前后面、磁感应强度大小为的匀强磁场，在上、下两个面的内侧固定有金属板，当污水向右流过管道时，通过测得之间的电压，可推测污水的流量（单位时间内流过某截面流体的体积）。已知污水流过管道时受到的阻力大小f=kLv2，其中为比例系数，为污水沿流速方向的长度，为污水的流速。为维持污水以恒定速率流动，管道进出口两端需提供一恒定的压强差，则
A．金属板的电势低于金属板的电势
B．之间的电压与污水中离子的浓度有关
C．污水的流量为
D．左、右两侧管口的压强差为
二、非选择题：共5题，共60分．其中第12题~第15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．
11．（15分）实验一：某小组做用油膜法估算分子大小的实验时，操作如下：
①用注射器将浓度为A%的油酸酒精溶液一滴一滴的滴入量筒中，每滴入N滴，量筒内的溶液增加。
②往浅盆里倒入适量的水，待水面稳定。
③用注射器将油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定。
④将玻璃板放在浅盘上，然后用彩笔在玻璃板上描绘油膜的形状。
⑤将玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，从而估算出油酸分子直径的大小。
(1)在上述步骤 后（请填写步骤前面的数字），完成“均匀地撒上爽身粉”操作；
(2)某次实验时，滴下油酸溶液后，爽身粉迅速散开形成如图所示的“锯齿”边沿图案，出现该图样的可能原因是 ；
(3)在用油膜法估测分子直径的实验中，计算结果偏小，可能是由于________。
A．水面上爽身粉撒得较多，油酸膜没有充分展开
B．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格
C．求每滴油酸酒精溶液的体积时，溶液的滴数多记了2滴
D．油酸酒精溶液配制的时间较长，酒精挥发较多
实验二：利用如图甲装置做“探究气体等温变化的规律”实验。主要实验步骤如下：
①将压力表的指针校准到0Pa；
②在柱塞上均匀涂抹润滑油，然后将柱塞移至注射器适当刻度处；
③将橡胶套套在注射器下端的开口处，它和柱塞一起把一段空气柱封闭；
④缓慢推动柱塞，记录多组注射器内气体的体积V及相应的压力表示数p。
(1)请指出以上哪些步骤中存在不妥之处： （填写序号）；
(2)该同学重新按正确步骤进行实验，根据实验所采集数据绘制了图像，如图乙所示，出现这种情况的可能原因是 （写出一种原因即可）。
12．（8分）图甲为某品牌共享单车第一代产品，单车内小型发电机发电原理可简化为图乙所示，矩形线圈abcd的面积为S=100cm2，共有N=10匝，线圈总电阻为r=2Ω，线圈处于磁感应强度大小为的匀强磁场中，可绕与磁场方向垂直的固定对称轴OO 转动，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路阻值为R=8Ω电阻连接，不计交流电流表的内阻。在外力作用下线圈以n=3r/s的转速绕轴OO 匀速转动，求：
（1）线圈从图示位置转过90°的过程中通过电阻R的电荷量（结果中可保留π、根号）；
（2）外力对线圈做功的功率。
13．（10分）如图所示是一同学设计的烤烟车间的温度监控器，平台上表面有一个压力传感器（大小可忽略），开口向上、导热良好的气缸通过活塞密封了一定质量的气体(可视为理想气体)，活塞固定在竖直轻杆上，轻杆上端固定在水平面上。当温度为时，活塞下表面距气缸底部上表面的距离为，平台上表面到气缸下表面的距离为，随着温度升高，气缸缓慢下移，气缸接触平台时，活塞未脱离气缸。已知气缸的质量为，活塞的横截面积为，大气压强，重力加速度为。
当压力传感器的示数为时，传感器就会报警，求传感器报警的最低环境温度；
从初始状态到第(1)问的状态，气体内能增加了ΔU，求此过程缸内气体与外界交换的热量。
14．（12分）城市轨道交通的启停过程原理如图所示：两足够长粗糙平行金属直导轨 MN、PQ的间距为L=0.5m固定在同一水平面内，轨道平面内存在磁感应强度大小为B=1T、方向竖直向下的匀强磁场，质量为 m=0.5kg、电阻为R=0.5Ω、长也为L=0.5m的均匀金属棒a，水平放置在两直导轨上。t=0时，开关S与1接通，恒流源（提供的电流强度恒为4A）与金属棒a连接，金属棒a从静止开始向右做匀加速运动，时刻，将开关S掷向2接通阻值为R0=0.5Ω定值电阻，同时对金属棒a施加外力 F，使金属棒a做匀减速运动，在时刻金属棒a减速至0，已知金属棒与导轨的摩擦因数为μ=0.2，忽略导轨的电阻、金属棒的可能形变，金属棒均与导轨始终接触良好，重力加速度大小为g=10m/s 。求：
(1)t =4s时刻，金属棒a的速度的大小；
(2)4s~6s时间内，外力F随金属棒a的速度 v变化的关系式（以水平向左为正方向）；
若在 t =4s时刻断开S（不掷向2），同时在金属棒a的右侧足够远处无初速度地平放上金属棒b（未画出），金属棒b与金属棒a完全相同，其经过时间Δt=0.8s，金属棒b的速度达到最大值，则金属棒 b获得的最大速度是多少。
15．（15分）如图所示，平面直角坐标系xOy内，过原点的直线l与+x轴的夹角为φ（），将y轴右侧分成上下两个区域Ⅰ和Ⅱ。Ⅰ区（含+y轴）中有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B。Ⅱ区有垂直纸面方向的匀强磁场，磁感应强度可调。现将一个质量为m、电量为+q的带电粒子P从O点沿+y方向以初速度v0射出，带电粒子重力不计。
(1)若使Ⅱ区磁感应强度为0，求P到达x轴的位置；
(2)若使P不能到达x轴，求Ⅱ区磁场的磁感应强度应满足的条件；
(3)将Ⅱ区磁场调成与Ⅰ区相同，并使整个空间均匀分布黏性介质。P仍从O点沿+y方向以初速度v0射出，运动中受到大小正比于速率（比例系数为常数k，未知）、方向与速度反向的介质阻力作用，且P速度第一次沿－y方向的位置在直线l上。求比例系数k的大小。
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B A D C B C C A D D
11.实验一：（1）② （2）爽身粉撒得过多，厚度不均匀 （3）CD
实验二：（1）① (2)实验过程中有漏气现象或者环境温度降低
12．（1）；（2）0.9W
【详解】（1）线圈从图示位置转过90°的过程中，感应电动势的平均值
感应电流的平均值为
又
解得
（2）电动势的有效值为
电流的有效值为
电路的热功率为
由能量的转化关系，可知外力对线圈做功的功率为
13.(1) (2)
【详解】（1）温度为时，对气缸受力分析，可得
解得封闭气体的压强为
设活塞刚好报警时，末状态封闭气体的压强为，此时封闭气体的体积为；对气缸受力分析，可得
由理想气体状态方程可得
解得传感器报警的最低环境温度为
W=
14.(1)
(2) （ ）
(3)
【详解】（1）金属环a在磁场中受到的安培力
根据牛顿第二定律
解得
金属环a在4 s末的速度
（2）此时将开关S掷向2，金属环a做匀减速运动，在时刻金属环a减速至0，可知加速度大小
方向向左，根据牛顿第二定律
又
联立解得 （ ）
（3）金属棒b速度达到最大，加速度为零，则有
对a由动量定理
对b由动量定理
联立解得
15.【答案】(1)
(2)若Ⅱ区磁场垂直纸面向外，，若Ⅱ区磁场垂直纸面向里，
(3)，（，）
【详解】（1）如图所示
粒子在磁场中，有
根据几何关系有
可得
（2）若Ⅱ区磁场垂直纸面向外，则
当粒子恰到达x轴，如图所示
根据几何关系可得
解得
所以
若Ⅱ区磁场垂直纸面向里，则
当粒子恰到达x轴，轨迹如图所示
根据几何关系可得
解得
所以
综合以上分析可知，若Ⅱ区磁场垂直纸面向外，则，若Ⅱ区磁场垂直纸面向里，则；
（3）设某时刻粒子沿两轴的速度分量分别为vx和vy，如图所示
由牛顿第二定律，，
取极短时间 t，则，
可得，
第一次x方向速度为零时位于（x0，y0），则
又
所以
最后停于（x1，y1），则，
又
可得，
所以粒子最终停止的位置坐标为（，）。