【物理】江苏省无锡市江阴市某校2024-2025学年高二下学期5月月考试题（解析版）

高二物理课堂测试一、单选题（本题包括11小题，每题4分，共44分）1.一艘油轮装载着密度为的原油在海上航行，由于故障而发生原油泄漏。如果泄漏的原油有9t，海面上风平浪静时，这些原油造成的污染面积最大可达到（）A. B. C. D.【答案】D【解析】泄漏的原油的体积为而油分子直径的数量级为，所以这些原油造成的污染总面积最大为故选D。2.利用所学知识判断下列图片及相应描述正确的是（）A.太空授课失重环境下的“液桥”现象（图a）说明表面张力方向与液体表面垂直B.铌包头矿是富含的硅酸盐矿物（图b），由微观结构可知该物质有固定的熔点C.悬浮在液体中的微粒越大（图c），单位时间内受到液体分子撞击次数越多，布朗运动越明显D.“饮水小鸭”（图d）“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【答案】B【解析】A．表面张力的方向实际上是沿着液体表面的切线方向，而不是垂直于液体表面，A错误；B．硅酸盐矿物通常具有固定的熔点，因为它们是晶体结构，晶体物质有固定熔点，B正确；C．布朗运动的明显程度与微粒的大小和温度有关，微粒越小，温度越高，布朗运动越明显，C错误；D．“饮水小鸭”实际上是通过蒸发和冷凝的物理过程来工作的，虽然看似不需要外界能量，但实际上它依赖于环境中的温度变化和水的蒸发，D错误。故选B。3.如图所示，粗细均匀的“L”型金属棒ACD用绝缘细线PD和QA悬吊，静止在垂直于PCDQA平面向外的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，CD部分水平，长为，AC部分竖直，长为。给金属棒通入大小为、方向从到A的恒定电流，同时给金属棒施加一个外力，使金属棒仍处于原静止状态，则加在金属棒上外力的最小值为（）A. B. C. D.【答案】A【解析】要使金属棒处于原静止状态，需要施加的最小外力等于安培力的水平分力，即故选A。4.如图所示，S闭合后，流过线圈L的电流恒为，流过灯泡A的电流恒为，且。在时刻将S迅速断开，在较短一段时间内流过灯泡的电流随时间变化的图像是（）A. B.C. D.【答案】D【解析】S闭合后，流过线圈L的电流恒为，流过灯泡A的电流恒为，且。在时刻将S迅速断开，由于线圈产生自感电动势阻碍的减小，且线圈与灯泡A构成回路，所以通过灯泡A的电流从逐渐减小，且通过灯泡A的电流方向与原来的方向相反。故选D。5.如图所示，固定长直导线的正上方用绝缘细线悬挂一金属圆环，静止时金属圆环的中心位于点。现在导线中通有水平向右的恒定电流，将金属圆环的中心拉到位置无初速度释放，金属圆环的中心运动到位置后反向运动，已知金属圆环和长直导线始终在同一平面内，且细线始终处于张紧状态。则金属圆环从到位置的过程中（）A.圆环中没有感应电流产生B.圆环中感应电流的方向先顺时针再逆时针方向C.圆环受到安培力为零D.圆环机械能守恒【答案】B【解析】AB．根据安培定则，通电直导线下方区域磁场方向垂直纸面向里，上方区域磁场方向垂直纸面向外，圆环由点开始运动到最低点过程中，磁通量增大，根据楞次定律，圆环中感应电流的磁场方向垂直纸面向里，感应电流的方向沿顺时针，从到的过程中，磁通量减小，感应电流的方向沿逆时针，故A错误，B正确；CD．因为磁感应强度在水平方向均匀分布，把圆环分成若干份，可以知道对称的一小段在水平方向的安培力是大小相等，方向相反的，圆环下方部分所处的磁场强于上方部分，故圆环从到过程所受安培力方向竖直向上，从到过程所受安培力方向竖直向下，在运动过程，圆环克服安培力做负功，故圆环的机械能也不守恒，故CD错误。故选B。6.回旋加速器利用高频交变电压使带电粒子在电场中不断加速。如图所示，回旋加速器两“D”型盒内存在垂直“D”型盒的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B，所加速粒子的比荷为k，高频电源由LC振荡电路产生，LC振荡电路中电感线圈的自感系数为L。为使回旋加速器正常工作，LC振荡电路中的电容器的电容C为（）A. B. C. D.【答案】A【解析】根据洛伦兹力提供向心力有被加速粒子在磁场中的运动周期为粒子在磁场中的运动周期等于LC振荡电路的周期即解得故选A。7.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，是我国实施“西电东送”的大国重器，其发电量位居全世界第二，仅次于三峡水电站。其输电原理图如图乙所示，采用高压输电可减少输电线上电能的损耗，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（）A.若，则用户获得的电压B.若输电电压U一定时，输电功率P加倍，则输电线损耗功率加倍C.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D.若用户开启的用电器减少，则降压变压器输入的电压U3减小【答案】C【解析】A．根据变压器原理可得，若，则有由于输电线上电阻分压作用，则，，故A错误；B．由可知，输电线电流为输电线损耗功率未输电电压U一定时，发电功率P加倍，输电线损耗功率变为原来的4倍，故B错误；C．由可知，发电功率P一定时，输电电压U加倍，则输电线中的电流减半，故C正确；D．若用户开启的用电器减少，则用户总电阻增大，将降压变压器和用户看成一等效电阻，则有则输电线上的电流为可知输电线上的电流减小，则输电线上消耗的功率减小，输电线的损失电压减小，根据可知降压变压器输入的电压增大，故D错误。故选C。8.一种电磁波接收器结构简化后，如图甲所示，螺线管匝数匝，横截面积。螺线管导线电阻，电阻，若磁感应强度B的图像如图乙所示（以向右为正方向），则（）A.螺线管产生直流电流B.内，通过R的感应电流方向为从A到CC.电阻两端电压为6VD.感应电流为0.6A【答案】D【解析】A．由B−t图像知，B一会增大一会减小，则穿过线圈的磁通量也一会增大一会减小，根据楞次定律可知感应电流方向会变化，属于交变电流，故A错误；B．根据楞次定律可知，0~1s内感应电流的方向为从C点通过R流向A点，故B错误；C．根据法拉第电磁感应定律，感应电动势电阻R两端的电压，故C错误；D.根据闭合电路欧姆定律可知，回路中产生的感应电流为，故D正确。故选D。9.一定质量的理想气体经历如题图所示的循环过程，其中a→b过程是等压过程，另外两个中的一个是等温过程，另一个是绝热过程。下列说法正确的是（）A.a→b过程，气体分子的速率分布曲线不发生变化B.b→c过程，速率大的分子所占比例在增加C.c→a过程，气体放出的热量等于a→b过程吸收的热量D.a→b→c过程，气体从外界吸收的热量等于气体对外做的功【答案】D【解析】A．a→b过程是等压过程，由图可知，气体体积变大，根据盖﹒吕萨克定律可知，气体温度升高，气体分子的速率分布曲线会随之发生变化，A错误；C．a→b过程压强不变，体积增大，对外做功；温度升高，内能增加；根据热力学第一定律可知此过程吸收热量；若b→c为等温过程，温度不变；则c→a为绝热过程，Q=0，而c→a过程体积减小，W>0，根据热力学第一定律可知此过程内能增加，温度继续升高，不可能回到a状态。所以c→a为等温过程，内能不变，体积减小，外界对气体做功；根据热力学第一定律可知此过程放出热量；b→c为绝热过程，没有吸放热；体积增大，对外做功；根据热力学第一定律可知此过程内能减小，温度降低，速率大的分子所占比例在减小，B错误；C．图像中，图像与横坐标所围几何图形的面积表示功，根据图像可知，a→b→c过程，气体体积增大，气体对外界做功，令面积大小为，c→a过程，气体体积减小，外界对气体做功，令面积大小为，根据图像可知即该循环过程中，全程是气体对外界做功，根据热力学第一定律可知，整个过程气体吸收热量，c→a过程，气体放出的热量小于a→b过程吸收的热量，C错误；D．a→b→c过程，气体的内能不变，根据热力学第一定律可知气体从外界吸收的热量等于气体对外做的功，D正确。故选D。10.某人驾驶汽车，从哈尔滨到广州，出发时哈尔滨的环境温度为，到达广州时的环境温度为。假设汽车轮胎内的气体可视为理想气体，其体积不变且没有漏气，为使轮胎内部气体的压强恢复到出发时的压强，需将气体放出一部分，则放出气体质量与轮胎内原有气体质量之比为（）A. B. C. D.【答案】C【解析】设在哈尔滨气体压强为，在广州气体的压强为，从哈尔滨到广州过程，气体发生等容变化，则有其中，可得设汽车轮胎内的体积为，根据玻意耳定律可得解得则放出气体质量与轮胎内原有气体质量之比为故选C。11.如图所示，在竖直平面内有一直角坐标系xOy，第一象限内存在方向垂直坐标平面向外的磁场，磁感应强度大小沿y轴方向不变，沿x轴正方向按照B=kx的规律变化。一质量m=0.4kg、电阻R=0.1Ω、边长L=0.2m的正方形导线框abcd在t=0时刻ad边正好与y轴重合，a点与坐标原点O的距离y0=0.8m，此时将导线框以v0=5m/s的速度沿与x轴正方向成53°抛出，导线框运动一段时间后速度恰好减为0，整个运动过程导线框不转动，空气对导线框的阻力忽略不计，取重力加速度大小g=10m/s2，sin53°=0.8、cos53°=0.6，下列说法正确的是（）A.ad、bc边受到的安培力大小相等，方向相反B.当导线框速度为0时，a点的纵坐标为1.6mC.在从抛出到速度为0的过程中，导线框产生的焦耳热为1.2JD.t=0.5s时导线框的速度大小为4m/s【答案】B【解析】AB．由题分析，可知ab、cd边受到的安培力等大反向，但ad、bc边受到的安培力大小不相等（所处磁场强弱不同）、方向相反，导线框的合安培力水平向左，则导线框在竖直方向做竖直上抛运动，水平方向做减速直线运动，当速度为0时，导线框上升的高度a点的纵坐标解得y=1.6m，故A错误，B正确；C．由功能关系可知，导线框产生的焦耳热等于导线框克服安培力做的功，水平方向的合力就是安培力，由功能关系可知产生的焦耳热解得Q=1.8J故C错误；D．当速度为0时，导线框已经运动的时间t0之后导线框做自由落体运动，回路中没有感应电流，速度大小解得v=1m/s故D错误。故选B。二、实验题（本题包括1大题，共15分）12.Phyphox是一款利用Android手机传感器来进行物理实验的手机应用软件，它能获取手机上的多种传感器原始数据。两位同学利用该软件来测量手机的体积，如图甲所示，将一个可以测量气体压强的手机封闭在注射器中，记录活塞在不同位置时注射器的示数和封闭气体的压强。（1）关于该实验的操作，下列说法中正确的是___________。A.为了稳定推动活塞，需要用手握住注射器B.缓慢推动活塞是为了保持封闭气体温度不变C.改变活塞位置后可立即进行读数（2）在活塞上涂抹一点润滑油，作用主要是___________。（选填“减小摩擦”或“保持气密性”）（3）下表是某一位同学测量的两组实验数据，由此可知手机的体积为___________m3；（结果保留一位小数）序号V（ml）p（kPa）15301033.025001104.0（4）另一位同学测出多组数据后画出图像（如图乙所示），其截距为b，直线部分的斜率为k，则手机的体积为___________，体积增大到一定值后，图线开始偏离直线，原因可能是___________。【答案】（1）B（2）保持气密性（3）（4）b可能是气体温度升高【解析】（1）[1]A．为保证气体做等温变化，不能用手握住注射器，故A错误；B．缓慢推动活塞是为了保持封闭气体温度不变，故B正确；C．改变活塞位置，需等稳定后再进行读数，故C错误。故选B。（2）[2]在活塞与注射器壁间涂适量的润滑油作用是为了保证不漏气。故选择保持气密性。（3）[3]设手机的体积为，气体做等温变化，则解得手机的体积为（4）[4]由理想气体方程得整理得手机的体积为[5]根据以上分析可知图像的斜率为CT，则图像的斜率增大的原因可能是气体温度升高。三、解答题（本题包括4大题，共41分）13.一长为l的导体棒在磁感应强度为B的匀强磁场中绕其一端以角速度ω在垂直于磁场的平面内顺时针匀速转动，求：（1）判断a点和b点哪点电势高；（2）ab两端产生的感应电动势。【答案】（1）点电势高（2）【解析】（1）根据右手定则，可知棒上的电流方向由，因为在电源内部电流由负极流向正极，所以端为负极，端为正极，所以点电势高。（2）旋转切割产生的电动势14.某同学组装小型发电机结构如图甲，线圈绕对称轴匀速转动，包围式磁极间存在垂直的磁场如图乙所示。已知线圈匝数为N，每匝面积为S，线圈的内阻为r，线圈匀速转动的角速度为，线圈ab、cd边处磁场磁感应强度大小恒为B，线圈外接一只电阻为R的灯泡。（1）求电压表的示数U；（2）若仅使线圈转动角速度变为2ω，求发电机的输出功率。【答案】（1）；（2）【解析】（1）由法拉第电磁感应定ab边和cd边的速度和磁场垂直电压表的示数（2）使线圈转动角速度变为2ω，有发电机的输出功率15.在标准状况（压强为1个标准大气压、温度为0℃）下，理想气体的摩尔体积都为，如图所示为一定质量的某种理想气体的压强和摄氏温度关系的图线。表示1个标准大气压，已知在状态A时气体的体积，阿伏加德罗常数，求：（1）气体分子数（计算结果保留2位有效数字）；（2）气体在状态B时的体积和压强（用VA或表示）；（3）气体由状态A变化到状态B内能增加了ΔU，求气体由状态A变化到状态B吸收的热量（用VA、、ΔU表示）。【答案】（1）1.8×1023；（2），；（3）【解析】（1）由理想气体状态方程可得，A所在过横坐标轴上横坐标的倾斜直线为等容线，气体的压强为的体积，所以气体分子数（2）对应气体的温度，压强为，A状态时对应温度由查理定律得上式代入数据得，A状态压强因为A到B等压变化，所以由盖吕萨克定律得又由以上三式得到B等压变化，体积增大气体对外做功又由热力学第一定律得16.如图，半径为R和2R的同心圆a、b将足够大的空间分隔为I、II、III区域，圆心为O。I区存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场；II区存在沿半径方向向外的辐向电场；III区存在方向垂直纸面向外的匀强磁场（图中未标出）。一带电粒子从P点沿半径方向以速度v0射入I区，偏转后从K点离开I区，穿过II区后，以速率进入III区。已知∠POK=60°，忽略带电粒子所受重力