【物理】湖北省多校2024-2025学年高二下学期5月联考试卷(解析版)

2024-2025学年湖北省多校高二下联考物理试卷（5月）一、单选题：本大题共7小题，共28分。1.二十四节气是中国古人问天的智慧，节气歌“春雨惊春清谷天，夏满芒夏暑相连，秋处露秋寒霜降，冬雪雪冬小大寒”在农耕社会起到了重要的作用，里面涉及与节气有关的物理现象。下列说法正确的是（）A.春天气温比夏天低，所以夏天大气中所有分子的热运动速率均比春天大B.夏天小昆虫能在水面上自由来往而不陷入水中主要靠的是水的浮力作用C.秋天“丹桂飘香”的主要原因是气体分子之间存在着空隙D.冬天低温下会结冰，如果一定质量的0℃水变成0℃的冰，体积会增大，分子势能会减小【答案】D【解析】A．温度越高，分子运动的平均速率越大，夏天温度比春天高，则夏天分子运动的平均速率比春天大，但并非所有分子速率均比春天大，故A错误；B．小昆虫在水面不陷入是因水的表面张力，而非浮力，故B错误；C．“丹桂飘香”的主要原因是气体分子的无规则运动，故C错误；D．水结冰时体积增大，温度不变则分子平均动能不变，即分子总的动能不变，由于该过程放热，表明内能减少，说明分子势能减小，故D正确。故选D。2.为了测量储罐中不导电液体的高度，将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容C置于储罐中，电容C可通过开关S与电感L或电源相连，如图所示。当开关从a拨到b时，由电感L与电容C构成的回路中产生振荡电流。现知道平行板电容器极板面积一定、两极板间距离一定。下列说法正确的是（）A.当开关S从a拨到b后瞬间，电感L中电流方向为从右向左B.当开关S从a拨到b后瞬间，LC电路中磁场能在减小C.当储罐中不导电液体的高度降低，LC电路振荡周期变小D.将电容C的两极板间距增大，LC电路振荡周期变大【答案】C【解析】AB．当S拨到a时，电容器充电，左侧极板带正电，拨到b后电容器放电。因此电感L中电流方向为从左向右，电容器中的电场能在减小，LC电路中磁场能在增大，故AB错误；C．当储罐中的液面降低时，减小，根据，可知电容器的电容减小，根据LC电路振荡周期公式，可知LC电路振荡周期变小，故C正确；D．将电容C的两极板间距增大，根据，可知电容器的电容减小，根据LC电路振荡周期公式，可知LC电路振荡周期变小，故D错误。故选C。3.下列对四副情景图解释的说法中，正确的是（）A.人坐在摩天轮座舱内随旋转座椅一起做匀速圆周运动，人的动量保持不变B.质量为m的网球以速度v飞来，网球奥运冠军郑钦文以相同速率反向击回，球拍对网球的冲量大小约为mvC.体操运动员落地时总要屈腿，是为了延长身体主干速度改变的时间，起到缓冲的作用，减小运动员的腿部受力D.“水上飞人”操控者借助“喷射式飞行器”向下喷出高压水柱悬浮于空中，是因为喷出的高压水柱对“飞人”做功【答案】C【解析】A．人坐在摩天轮座舱内随旋转座椅一起做匀速圆周运动，速度大小不变，速度方向发生变化，则人的动量发生变化，故A错误；B．质量为m的网球以速度v飞来，网球奥运冠军郑钦文以相同速率反向击回，球拍对网球的冲量大小为，故B错误；C．体操运动员落地时总要屈腿，该过程根据动量定理有解得可知，屈腿是为了延长身体主干速度改变的时间，起到缓冲的作用，减小运动员的腿部受力，故C正确；D．“水上飞人”操控者借助“喷射式飞行器”向下喷出高压水柱悬浮于空中，是因为喷出的高压水柱对“飞人”有力的作用，该力与重力平衡，由于“飞人”悬浮于空中，位移为0，则高压水柱对“飞人”的作用力不做功，故D错误。故选C。4.如图，一定质量的理想气体从状态A变化到状态，已知在此过程中，气体吸收了的热量，则该过程中气体内能变化了（）A B. C. D.【答案】A【解析】由图可知，气体从状态A变化到状态为等压过程，气体膨胀对外界做功，则外界对气体做功为根据热力学第一定律可知，气体内能变化量为故选A。5.如图所示，、为两个相同的灯泡，线圈L的直流电阻可忽略不计，下列说法正确的是（）A.闭合开关的瞬间，只有亮B.断开开关，亮起后逐渐熄灭，立即熄灭C.闭合开关稳定后，点的电势比点的电势高D.断开开关的瞬间，点的电势比点的电势高【答案】B【解析】AC．闭合开关的瞬间，线圈自感阻碍流过线圈的电流增大，、立刻亮，稳定后，被短路熄灭，故点的电势和点的电势相等，故AC错误；BD．断开开关，与线圈构成回路，回路仍有感应电流，故亮起后逐渐熄灭，则立即熄灭，点的电势比点的电势低，故B正确，D错误。故选B。6.磁电式电表原理示意图如图所示，两磁极装有极靴，极靴中间还有一个用软轶制成的圆柱。极靴与圆柱间的磁场都沿半径方向，两者之间有可转动的线圈。a、b、c和d为磁场中的四个点。下列说法正确的是（）A.图示右侧通电导线受到安培力向下B.整个通电线圈所受的安培力的大小与线圈的匝数有关C.线圈转动到a、b两点的安培力大小不相等D.c、d两点的磁感应强度大小相等【答案】B【解析】A．根据左手定则，图示右侧通电导线受到安培力向上，A错误；B．由其中，知整个通电线圈所受的安培力的大小与线圈的匝数有关，B正确；C．依题意，a、b两点的磁感应强度大小相等，由前面分析知，在a、b两点的安培力大小相等，C错误；D．依题意，c处的磁感线更密，故c处的磁感应强度大小大于d处，D错误。故选B。7.如图，间距为L的两根金属导轨平行放置并固定在绝缘水平桌面上，左端接有一定值电阻R，导轨所在平面存在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场。质量为m的金属棒置于导轨上，在水平拉力作用下从静止开始做匀加速直线运动，一段时间后撤去水平拉力，金属棒最终停在导轨上。已知金属棒在运动过程中，最大速度为v，加速阶段的位移与减速阶段的位移相等，金属棒始终与导轨垂直且接触良好，不计摩擦及金属棒与导轨的电阻，则（）A.加速过程中拉力的最大值为B.金属棒加速的时间为C.减速阶段通过金属棒的电荷量为D.加速过程中拉力做的功为【答案】A【解析】BC．由题意，设加速阶段金属棒的位移为，根据可知加速过程中通过金属棒的电荷量等于减速过程中通过金属棒的电荷量，则减速过程由动量定理可得联立解得，在加速阶段，根据可得金属棒加速的时间为，故BC错误A．加速阶段，对金属棒由牛顿第二定律有，，显然速度最大时，拉力有最大值，联立求得加速过程中拉力的最大值为，故A正确；D．加速过程中拉力对金属棒做正功，安培力对金属棒做负功，由动能定理有可得拉力的功因此可知加速过程中拉力做的功大于，故D错误。故选A。二、多选题：本大题共3小题，共12分。8.图甲为一列简谐横波在t=0时的波形，P点是距平衡位置2.5cm的质点，图乙是Q点的振动图像。以下说法正确的是（）A.这列简谐横波的波速为15m/sB.这列波的传播方向为-x方向C.0.05s时质点P的速度正在增大，加速度正在减小D.0.05s时质点Q具有最大的加速度和位移【答案】AD【解析】A．由两图像可知，波长，周期，则波速为，故A正确；B．由图乙可知时刻，Q点沿y轴正向运动，根据波形平移法可知这列波的传播方向为方向，故B错误；C．时刻，P点沿y轴负向运动，由于可知时质点P正由平衡位置向波谷位置运动，速度正在减小，加速度正在增大，故C错误；D．由图乙可知时质点Q的位移为，此时质点Q具有最大的加速度和位移，故D正确。故选AD。9.如图所示为钳形电流表的示意图，它的工作原理与变压器类似。当将它的钳口扣在通电导线上时，被测导线相当于变压器的原线圈，绕在铁芯上的线圈相当于副线圈，副线圈与一表头相连。图甲、乙分别为钳形电流表的实物图和内部结构图，已知副线圈匝数n=250，某次测量时电流表示数为6mA，电流互感器可看成理想变压器，电流表为理想电流表。则下列说法正确的是（）A.钳形电流表是把导线中的大电流变成了电流表中的小电流B.通电导线中的被测电流为1.2AC.可以通过增加副线圈匝数来提高钳形电流表的灵敏度D.若被测通电导线在钳形口绕3圈，电流表示数变为18mA【答案】AD【解析】AB．被测导线相当于变压器的原线圈，则钳形电流表中原线圈匝数，根据理想变压器原、副线圈电流关系有得，即钳形电流表是把导线中的大电流变成了电流表中的小电流，故A正确，B错误；C．由以上分析有，当一定时，增加副线圈匝数会减小，指针偏转角度变小，灵敏度降低，故C错误；D．若被测通电导线在钳形口绕3圈，则，可得，故D正确。故选AD。10.图中所示为电流天平，可以用来测量匀强磁场磁感应强度。它的右臂挂着矩形线圈，匝数为n，线圈的水平边长为L，处于匀强磁场内，磁感应强度B的方向与线圈平面垂直，大小未知。当线圈中通过电流I时，调节砝码使两臂达到平衡，电流方向如图所示。然后使磁场反向，大小不变。这时需要在某个盘中增加质量为m的砝码，才能使两臂再达到新的平衡。已知重力加速度为g，则下列说法正确的是（）A.增加的砝码应该放在右盘中B.当电流通过如图所示的磁场时，矩形线圈下边所受安培力方向竖直向下C.磁感应强度D.若磁场方向不变，只改变电流的方向，通过在题干中该盘增加质量为m的砝码也可以使天平平衡【答案】CD【解析】A．开始时天平平衡，设线圈所受安培力为F，方向向上。当磁场反向时，安培力变为，方向向下。相当于右边重了2F，所以需要在左盘中增加质量为m的砝码才能使天平再次平衡，故A错误；B．根据左手定则，当电流通过如图所示的磁场时，矩形线圈下边电流方向向右，磁场方向垂直纸面向里，所受安培力方向竖直向上，故B错误；C．磁场反向前后，安培力变化量为增加的砝码重力为mg，由可得磁感应强度故C正确；D．若磁场方向不变，只改变电流的方向，安培力方向改变，变化量同样为2nBIL，也需要在右盘中增加质量为m的砝码才能使天平平衡，故D正确。故选CD。三、实验题：本大题共2小题，共18分。11.某同学为了验证楞次定律，利用实验室中的器材，制作了简易的实验装置，如图甲所示，将线圈套在长玻璃管上，线圈的两端与电流传感器（可看作理想电流表）相连。将强磁铁（N极向下）从长玻璃管上端由静止释放，磁铁下落过程中将穿过线圈。实验观察到如图乙所示的感应电流随时间变化的图像。（1）从俯视角度看线圈，在t1~t2时间内通过线圈电流方向为___________（顺时针、逆时针）。（2）若将磁铁两极翻转后重复实验，流进电流表电流方向___________（会、不会）发生变化。（3）若将线圈位置不变，匝数加倍，让同一磁铁从同一位置下落，电脑图像中显示有电流的时间区间___________（会、不会）变长。【答案】（1）逆时针（2）会（3）会【解析】（1）强磁铁释放后穿过线圈的磁场先向下增强后向下减弱，则穿过线圈的磁通量先向下增加后向下减少，由楞次定律和安培定则知，从俯视角度看线圈，线圈中电流先沿逆时针方向后沿顺时针方向，结合图乙知，在时间内通过线圈电流方向为逆时针。（2）将磁铁两极翻转后重复实验，此时穿过线圈的磁场先向上增强后向上减弱，则穿过线圈的磁通量先向上增加后向上减少，由楞次定律和安培定则知，从俯视角度看线圈，线圈中电流先沿顺时针方向后沿逆时针方向，可见流进电流表电流方向会发生变化。（3）若将线圈的位置不变，匝数加倍，让同一磁铁从同一位置下落，磁铁所受的磁场力阻力增大，磁铁运动的加速度减小，同一位置的速度变小，则发生相同的位移所用的时间变长，可见电脑图像中显示有电流的时间区间会变长。12.某同学在做“测定玻璃折射率”的实验时已经画好了部分图线，如图甲所示，并在入射光线AO上插上大头针P1、P2，现需在玻璃砖下表面折射出的光线上插上P3和P4大头针，便能确定光在玻璃砖中的折射光线。（1）确定P3位置的方法正确的是；A.透过玻璃砖，P3挡住P2的像B.先插上P4大头针，在靠近玻璃砖一侧P3挡住P4的位置C.透过玻璃砖观察，使P3挡住P1、P2的像（2）在图甲中作出光线在玻璃砖中和出射后光线的光路图，并画出玻璃砖中光线的折射角；________（3）经过多次测量作出的图像如图乙，玻璃砖的折射率为_________（计算结果保留三位有效数字）；（4）若该同学在确定P4位置时，被旁边同学碰了一下，不小心把P4位置画的偏左了一些，则测出来的折射率_________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）；（5）该同学突发奇想用两块同样的玻璃直角棱镜ABC来做实验，两者的AC面是平行放置的，插针P1、P2的连线垂直于AB面，若操作无误，则在图丙中右边的插针应该是。A.P3、P6 B.P3、P8 C.P5、P6 D.P7、P8【答案】（1）C（2）（3）1.50（4）偏小（5）C【解析】（1）确定P3位置的方法正确的是：透过玻璃砖观察，使P3挡住P1、P2的像。故选C。（2）光路图如图所示（3）根据可知，图像的斜率表示折射率，由题图乙可知玻璃砖的折射率为n=1.50（4）若该同学在确定P4位置时，被旁边同学碰了一下，不小心把P4位置画的偏左了一些，则P4P3的连线与bb'的交点偏右，测得的折射角θ2偏大，则根据可知，测出来的折射率偏小。（5）光路图如图所示根据光路图可知，经过P1P2的光线经两块玻璃砖的分界处向下偏折，然后射入右侧玻璃砖后平行射出，所以在图中右边的插针应该是P5、P6。故选C。四、计算题：本大题共3小题，共30分。13.一定质量的理想气体，在状态变化过程中的p-T图像如图所示。在A状态时的体积为V0。（1）求出B状态和C状态的体积。（2）试画出从A状态到B状态，从B状态到C状态，最后回到A状态所对应的V-T图像和p-V图像。（不需要解答过程，作图时要用V0、p0、T0标识出坐标轴的标度）【答案】（1）；（2）【解析】（1）对气体A→B的过程，由盖—吕萨克定律得解得B→C的过程，根据玻意耳定律，有解得（2）V-T图像和p-V图像分别如图甲、乙所示14.如图所示，半径为R的四分之一的圆弧体A（内表面光滑）固定在光滑水平面上，质量为2m的平板车B静止在水平面上，左端与A接触，平板车B的上表面与圆弧面的最低点相切。质量为m的物块C在A的圆弧面最上端正上方高为R处由静止释放，物块经过A滑上平板车，当物块滑到平板车右端时二者恰好共速。重力加速度为g，物块和平板车的动摩擦因数，不计物块的大小，求：（1）物块C滑到A的最低点时对圆弧面的压力大小；（2）平板车的长度；【答案】（1）（2）【解析】（1）设物块C滑到圆弧体A的圆弧面最低点时速度大小为v1根据机械能守恒定律解得在圆弧面最低点，根据牛顿第二定律解得圆弧面对物块的支持力为根据牛顿第三定律，可知物块对圆弧面的压力大小为（2）设物块滑上平板车后，物块与平板车共速时的共同速度为v2根据动量守恒有解得物块滑到平板车右端时二者恰好共速，物块C相对平