安徽省江南十校联考2024-2025学年高二下学期5月月考物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE12025年“江南十校”高二年级5月份阶段联考物理1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号框涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号框。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将答题卡交回。一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中只有一项符合题目要求。1.物理学科的发展离不开无数科学家们对自然界不断地探索和思考。以下关于物理学史的说法正确的是（）A.法拉第确定了电磁感应定律，可用于计算感应电动势的大小B.麦克斯韦通过实验捕捉到了电磁波，证实了电磁场理论C.奥斯特率先发现了电流的磁效应，开启人们探索电磁联系新纪元D.伽利略确定了单摆周期公式【答案】C【解析】A．法拉第发现了电磁感应现象并提出定律，但定量公式（如）由纽曼等人完善，故A错误；B．麦克斯韦预言电磁波，赫兹通过实验证实，故B错误；C．奥斯特首次发现电流的磁效应，打破电与磁的孤立认知，故C正确；D．单摆周期公式由惠更斯提出，故D错误。故选C。2.2025年4月19日，在北京亦庄首次举行了机器人半程马拉松比赛，来自北京亦庄的机器人“天工Ultra”用时2小时40分20秒夺得全球首个人形机器人半程马拉松赛事桂冠。随着科技的发展，机器人会逐渐走进人们的生活。现有一款机器人在水平路面上行走，紧急制动时，在0.5s内速度从2m/s减小到0。若机器人质量为20kg，则制动过程中受到制动力冲量大小为（）A. B. C. D.【答案】A【解析】根据动量定理，合外力的冲量等于物体动量的变化量，即代入数据解得所以制动过程中受到制动力冲量大小即合外力的冲量大小为，故选A。3.如图所示，一列简谐横波沿x轴传播。图甲是时的波形图像，P、Q为波传播方向上的两个质点，此时yP=10cm；图乙是质点Q的振动图像，且xQ=2m。下列说法正确的是（）A.该波沿x轴正方向传播B.该波通过3.5m的障碍物时，不会发生明显的衍射现象C.质点P再经过0.25s通过的路程为10cmD.时，质点P的加速度方向沿y轴正方向，且加速度正在增大【答案】D【解析】A．由图乙可知质点Q向下振动，根据“同侧法”可知，该波沿x轴负方向传播，A错误；B．该波的波长为当障碍物比波长小或与波长接近时，波会发生明显的衍射现象，B错误；C．，波的周期为经过波向轴负方向传播，可把波形整体向左平移可知此时质点并未到达波峰位置，其通过路程小于，C错误；D．从质点经历了个周期，可把波形整体向左平移个波长，即，可知此时质点的位置在且质点向下振动，故加速度方向沿轴正方向，且加速度在增大，D正确。故选D。4.如图所示，空间存在竖直向上的匀强电场和匀强磁场。某时刻一个带正电粒子速度的大小为v，与水平方向夹角为θ。此时将速度v分解为平行于磁场方向的分量v1和垂直于磁场方向的分量v2来进行研究，不计粒子重力。则此后一段时间内，下列说法正确的是（）A.粒子的加速度增大B.洛伦兹力的瞬时功率减小C.电场力的瞬时功率增大D.夹角θ减小【答案】C【解析】A．电场力F=Eq，竖直向上，大小不变；洛伦兹力f=qv2B，垂直纸面向外，大小不变；合力大小不变，加速度大小不变，A错误；B．洛伦兹力不做功，功率为0，B错误；C．电场力做正功，v增大，v1增大，电场力瞬时功率增大，C正确；D．v2不变，v1增大，夹角θ增大，D错误。故选C。5.理想变压器的原、副线圈的匝数比为5：1，变压器原线圈接入瞬时值的正弦交变电压，灯泡恰好正常发光（阻值保持不变），滑动变阻器滑片在中区某位置，电表均为理想电表，电流表的示数为3A，如图所示。下列说法正确的是（）A.电压表的示数为B.小灯泡的额定功率为30WC.向上移动滑片，灯泡亮度不变D.副线圈电流方向每秒改变50次【答案】C【解析】A．原线圈电压峰值为有效值为U1=50V根据则副线圈电压有效值为U2=10V，故A错误；B．加在灯泡两端电压为10V，流过灯泡电流小于3A，正常发光功率小于30W，故B错误；C．向上移动滑片，变压器次级电压不变，则灯泡两端电压不变，亮度不变，故C正确；D．变压器不改变交流电的频率，由瞬时表达式可知为则交流电每秒改变方向100次。故D错误。故选C。6.如图甲所示，D1和D2是两个中空的半圆金属盒，它们之间接有周期为的交变电压，如图乙。两个金属盒处于与盒面垂直的匀强磁场中，D1盒的中央A处的粒子源可以产生质量为m、电荷量为+q的粒子。控制两盒间的电压U大小不变，周期性改变电场方向，使粒子每次经过狭缝都会被电场加速，进入磁场做匀速圆周运动。经过若干次加速后，粒子从盒边缘离开。忽略粒子的初速度、粒子的重力、在电场中的运动时间、粒子间的相互作用及相对论效应。下列说法正确的是（）A.粒子每次通过加速电场的动能增加量逐渐变大B.只增大狭缝的电势差U，粒子被加速的次数减少C.只增大狭缝的电势差U，粒子离开加速器的最大动能增大D.若题干中涉及字母均为已知，则可以求出粒子的最大动能【答案】B【解析】A．根据每次通过加速电场增加动能都相同，A错误；B．根据一定时，U越大加速次数n越小，B正确；CD．根据粒子的最大动能与D型盒半径有关，与加速电场电压无关，题干中没有盒半径，最大动能不可求，C错误，D错误。故选B。7.空间有竖直向下的匀强磁场，磁场左、右边界均为直线，俯视图如图所示。一质量为m=0.1kg正方形金属框放在光滑绝缘水平桌面，由左边界以v0=7m/s初速度垂直磁场边界进入磁场，最后以v=1m/s速度完全离开磁场。已知正方形边长小于磁场宽度，则（）A.金属框在进入磁场过程中加速度恒定B.金属框完全在磁场中运动速度大小为5m/sC.金属框进入磁场过程和滑出磁场过程产生的焦耳热之比为11∶5D.金属框进入磁场过程和滑出磁场过程，通过导线截面的电量大小不相等【答案】C【解析】A．金属框进入磁场过程中，切割磁感线产生感应电流，受到安培力为磁感应强度，为金属框边长，为速度，为金属框电阻。根据牛顿第二定律即速度减小，加速度也减小，所以加速度不恒定，A错误；B．设金属框完全进入磁场时速度为。进入磁场过程，根据动量定理，设初速度方向为正方向，安培力的冲量等于动量变化而金属框边长，进入磁场位移为，即出磁场过程，同理联立可得代入，，解得，B错误；C．进入磁场过程产生的焦耳热出磁场过程产生的焦耳热则，C正确；D．根据通过导线截面电量进入磁场和出磁场过程中，磁通量变化量大小相等，进入时磁通量从到，出时从到，为磁场强度，为金属框面积，电阻相同，所以通过导线截面电量大小相等，D错误。故选C。8.如图所示，半径为L的圆形区域Ⅱ中存在垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场（图中未画出），和Ⅱ相内切于P点的圆形区域Ⅰ直径为L。P处的粒子源瞬间一次性均匀地向两圆所在平面内各个方向射出质量为m、电荷量为q的带电粒子，所有带电粒子的初速度大小均相同。研究在磁场中运动的粒子发现：最后离开区域Ⅰ的粒子，恰好在离开区域Ⅱ时，距离P点最远。不考虑粒子间的相互作用，不计粒子重力，则带电粒子的初速度大小为（）A. B. C. D.【答案】A【解析】如图所示OP、OA为区域Ⅱ半径，OP为区域Ⅰ的直径，AP为最远粒子轨迹直径，AOP为等腰直角三角形，由几何关系可知粒子的轨迹半径由牛顿第二定律有联立解得故选A。二、多项选择题：本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求。全部选对得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。9.已知光敏电阻RG的阻值随光照强度的增大而减小。现将RG和电源、开关、线圈M相连，如图所示。铁芯穿过线圈M和P，在铁芯右边悬挂一个质量很小金属环Q，线圈P与电流表相连，下列说法正确的是（）A.合上开关瞬间，金属环Q向右摆动B.保持开关闭合，当光照强度不变时，电流表示数不为0C.保持开关闭合，由于光照强度变化而引起电流表电流从b经电流表到a时，可知光照强度变弱D.待开关闭合电路稳定后，突然断开开关瞬间，电流表示数由0增大【答案】ACD【解析】A．合上开关瞬间，M中电流产生磁场，通过线圈Q的磁通量增大，根据楞次定律，可知Q向右运动，故A正确；B．保持开关闭合，当光照强度不变时，M中电流不变化，P中磁场不变化，磁通量没有变化，所以电流表示数为0，故B错误；C．光照强度变弱时，RG值变大，P中磁场向右减小，根据楞次定律可知，电流由b流向a，故C正确；D．断开开关瞬间，P中磁场向右减小，根据楞次定律可知，P中产生感应电流，电流表示数由0增大，故D正确故选ACD。10.一列机械横波在同一均匀介质中沿水平x轴传播，传播方向上有两质点A、B，其平衡位置间距L=1m，t0时刻A在波峰处，B恰好在平衡位置且向上运动，经，A第一次回到平衡位置。则这列波可能的波速有（）A.m/s B.m/s C.8m/s D.4m/s【答案】AB【解析】A质点由波峰第一次运动到平衡位置，则有可得T=0.4s如果波沿x轴正方向传播，则有解得波速为当n=4时，如果波沿x轴负方向传播，则有解得波速为当n=25时，以上两种情况无论n取任何值，波速都不可能是8m/s或4m/s，故选AB。三、非选择题（共58分）11.某同学在健身房看到一悬挂的沙袋，于是想用手头的工具测定当地重力加速度。该同学将沙袋从最低点移开一小段距离由静止释放，则沙袋的运动可等效为单摆模型，如图甲所示。考虑到悬点很高，不方便测单摆摆长，但可以改变绳长，进行多次实验。具体步骤如下：①用米尺测量沙袋距地面距离h；②用秒表测量沙袋摆动时对应周期T；③调整绳长得到不同的h，重复步骤①②，正确操作，根据实验记录的数据，绘制如图乙所示的T2—h图像，横纵轴截距分别为a、b。请回答下列问题：（1）测量沙袋运动周期时，开始计时的位置为图甲中的最__________点；（选填“高”或“低”）（2）由T2—h图像可得当地的重力加速度g=__________。（用字母π、a、b表示）（3）考虑到沙袋形状不规则，有同学认为应该从沙袋重心往地面测高度h，但由于重心没有办法确定，实际操作是从沙袋底部到地面测h，该做法测重力加速度的测量值__________真实值。（选填“大于”、“小于”或“等于”）【答案】（1）低（2）（3）等于【解析】（1）单摆测周期计时点在最低点计时误差小：（2）根据单摆周期公式（H为悬点到地面间距）变形得由乙图得直线斜率解得（3）每次测从沙袋底部到地面和从重心到地面，绘图时横坐标不同，但图线斜率不变，本实验方法只用斜率求值，故不影响。故该做法测重力加速度的测量值等于真实值。12.小明同学利用如图所示的轨道槽内滚下的球和槽口悬挂的摆球碰撞来验证动量守恒定律。实验步骤如下：①选两个直径相同的小钢球（有一个空心，另一个实心），用天平称量质量分别为m、M（m<M）②调好轨道槽，多次从同一点由静止释放实心球M，在水平地面上确定其落点A；③把空心球m悬挂在槽口，保证m与M放在槽口等高，再将M从②中同一点轻放，录下两球碰后m摆动视频，同时定下M球的落点。重复多次，记落点为B（图中未画出）；④测量槽口在地面上投影点O分别到A、B两点的间距记为SA和SB；通过视频处理软件得m球上摆的最大高度h的平均值（m没有摆到悬点高度）；请回答下列问题：（1）固定轨道槽时，槽末端__________调成水平；（填“需要”或“不需要”）（2）为了完成验证动量守恒定律，实验步骤中还需要测量一物理量是（）；A.槽口离地面高度HB.最大角度θC.摆线长度L（3）如果等式_______________成立，即可达到验证的目的；（用所测物理量字母表示）（4）如果等式_____________成立，能说明两球碰撞为弹性碰撞。（用所测物理量字母表示）【答案】（1）需要（2）A（3）（4）或【解析】（1）实验需要用平抛方法求M球速度，槽口需要水平；（2）为了求M平抛速度，需要测平抛时间，根据，所以要测平抛高度。故选A；（3）根据M球两次平抛落点可得碰撞前后速度，根据m球上摆高度可得m碰后速度，验证动量守恒关系式为（4）在（3）中，两球碰撞前后速度均可求，弹性碰撞满足碰撞前后机械能守恒，即在碰撞点动能守恒，化简得也可以用弹性碰撞速度关系结论，代入实验数据可得13.在深为的池塘底有一个发光小球，可视为点光源，在水面上可见圆形发光面。已知水的折射率为，，光在真空传播速度，计算结果均保留三位有效数字。求：（1）发光圆的面积S：（2）光从光源到发光圆边缘的时间t。【答案】（1）28.3m2（2）【解析】（1）设发光圆的半径为R，由全反射临界角满足又因解得所以发光圆的面积为（2）光在水中的传播速度为光所经过的路程为光从光源到发光圆边缘的时间为14.折线导电轨道LMN-L'M'N'平行放置，LM和L'M'与水平面成37°角；MN和M'N'与水平面成53°角，如图所示。a棒与LM-L'M'轨道间有摩擦，且一直静止在轨道上（与轨道垂直）；b棒与MN-M'N'之间无摩擦。已知a、b棒在轨道间有效电阻ra=rb=0.1Ω，有效长度La=Lb=20cm，质量ma=mb=0.1kg，在左边轨道有垂直轨道面向左上的匀强磁场，在右边轨道有垂直轨道面向右上的匀强磁场，场强大小均相同B=1T。现由静止释放b棒，保持b棒始终与轨道垂直。不计轨道电阻，g=10m/s2，sin37°=0.6，sin53°=0.8。求：（1）b棒的最大速度vm的大小；（2）当b棒速度v=2m/s时，a棒受到轨道摩擦力。【答案】（1）（2），方向沿斜面向上【解析】（1）b棒达最大速度时，沿斜面方向二力平衡有其中解得（2）当b棒速度v=2m/s时有由闭合回路欧姆定律有依题意，a棒始终静止，根据左手定则，知a棒受安培力方向沿斜面向上有其中，解得，方向沿斜面向上。15.现有两个小球1、2，球1质量为m0=1.8kg，球2质量为m=0.9kg。如图所示，球1从A点无初速度释放，沿光滑的四分之一圆弧轨道AB