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四川省绵阳南山中学2024-2025学年高二下学期6月月考物理试题
一、单选题
1．关于热力学定律，下列说法正确的是（　　）
A．当墨水均匀扩散到整杯清水后，经过足够长的时间，墨水和清水会自动分开
B．因为能量守恒，随着科技的发展，能量可以循环利用，从而可以解决能源危机问题
C．系统和系统之间达到热平衡后，它们的温度不一定相同
D．热量可能从低温物体传到高温物体
2．振荡电路中，某时刻电容器两极板间的电场方向如图所示，在此后的一段时间内电场强度不断增大，则该段时间内（　　）
A．电容器在放电
B．振荡电路中电流方向由流向
C．电感线圈中的磁场能在增大
D．若减小线圈的自感系数，则振荡电路的周期变大
3．如图所示，是直流电阻不计但自感系数很大的线圈，和是两个相同的小灯泡，则下列说法正确的是（　　）
A．开关闭合瞬间，和一起亮，达到稳定后熄灭，亮度不变
B．开关闭合瞬间，和一起亮，达到稳定后熄灭，变得更暗
C．开关闭合达到稳定后断开开关，立即熄灭，闪亮一下后逐渐熄灭
D．开关闭合达到稳定后断开开关，和一起立即熄灭
4．某种交流电的电流i随时间t变化的图像如图中的实线所示，则这种交流电的有效值为（　　）
A． B． C． D．
5．电阻不计的单匝圆形线圈固定在磁场中，线圈平面与磁场方向垂直。若一定值电阻接在线圈的两端，如图1所示，磁感应强度以均匀增大时，电阻消耗的功率为；若磁感应强度恒为，线圈闭合，在线圈边缘与圆心之间接入定值电阻，如图2所示，电阻不计的金属棒沿着半径放在线圈上（与线圈接触良好），绕圆心匀速转动，电阻消耗的功率也为。金属棒转动的角速度为（　　）
A． B． C． D．
6．如图为交变电流的两种引出方式，图甲采用两滑环引出电流，图乙则采用换向器实现电流的导出，两装置其它部分完全一样。发电机矩形线框匝数为，面积为，线框所在磁场可视为匀强磁场，磁感应强度为，线框从图示位置开始以角速度绕轴转动，图中电阻阻值均为，不计其它电阻，电流表均为理想交流电表。下列说法正确的是（　　）
A．图示位置电动势为
B．甲图电流表读数是乙图电表的2倍
C．甲图中线框转动一圈，通过电阻的电荷量为0
D．乙图中线框转动一圈，通过电阻的电荷量为
7．如图，在直角边长为的等腰直角三角形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，电阻为、边长也为的正方形导线框在纸面上向右匀速运动，、始终在同一直线上。取逆时针方向的电流为正，在线框通过磁场的过程中，其感应电流和间电势差随位移变化的图像可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
8．如图所示，在实线以上的区域存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为。磁场边界点有一粒子源，能射出质量为、电荷量为+的带电粒子，粒子以不同的速率垂直向上进入磁场，若粒子从边界射出磁场，则下列说法正确的是（　　）
A．粒子在磁场中运动的时间最短是
B．粒子在磁场中运动的时间最长是
C．粒子的速率可能是
D．粒子的速率可能是
二、多选题
9．如图所示为一定质量理想气体状态变化的图像。图中的延长线过点，平行于轴，则下列说法正确的是（　　）
A．气体由状态变为状态，气体的体积减小
B．气体由状态变为状态，气体体积增大
C．气体在状态时的分子数密度比在状态时的小
D．气体在状态时的分子数密度比在状态时的大
10．如图所示，某型号霍尔元件（导电自由电荷为电子），匀强磁场垂直于霍尔元件竖直向下，工作电源给电路中提供的电流为时，产生的霍尔电压为；元件厚度为，闭合开关、，下列判断中正确的是（　　）
A．4点电势比2点电势高
B．增加磁感应强度，电压表示数将减小
C．滑动变阻器接入电路的阻值变大，电压表示数将减小
D．调节滑动变阻器使电流保持为，仅减小霍尔元件厚度，则电压表示数增大
11．某发电站远距离输电示意图如图所示，升压变压器和降压变压器均为理想变压器。已知发电站发出电压有效值一定的交流电，降压变压器输出电压，用户获得的功率为，输电线的总电阻为，升压、降压变压器原副线圈的匝数比分别为、，则下列判断正确的是（　　）
A．降压变压器的原线圈两端电压
B．发电站输出的功率为
C．若并联用户增加，则输电线上损失的电功率减小
D．若并联用户增加，为了使用户获得的电压不变，可以增大升压变压器副线圈匝数
12．如图所示，同一竖直面内的正方形导线框a、b的边长均为l，电阻均为R，质量分别为3m和m。它们分别系在一跨过两个定滑轮的轻绳两端，在两导线框之间有一宽度为2l、磁感应强度大小为B、方向垂直竖直面的匀强磁场区域。开始时，线框b的上边与匀强磁场的下边界重合，线框a的下边到匀强磁场的上边界的距离为l，现将系统由静止释放，当线框b全部进入磁场时，a、b两个线框开始做匀速运动。不计一切摩擦和空气阻力，则（　　）

A．a、b两个线框匀速运动的速度大小为
B．线框a从下边进入磁场到上边离开磁场所用时间为
C．从开始运动到线框a全部进入磁场的过程中，线框a所产生的焦耳热为
D．从开始运动到线框a全部进入磁场的过程中，两线框共克服安培力做功为
三、实验题
13．用如图甲所示装置完成“探究气体等温变化的规律”实验。
(1)关于实验下列说法正确的是_____；
A．活塞上应该涂润滑油
B．应缓慢推拉活塞
C．用手握住注射器推拉活塞
D．注射器必须固定在竖直平面内
(2)封闭气体的压强缓慢增大时，封闭气体_____（填“从外界吸热”或“向外界放热”）；
(3)某实验小组进行了两次正确的操作，并由记录的数据作出了图像，如图乙中的1、2图线所示。若两次实验气体的质量一定，则气体温度_____（填“>”、“<”或“=”）；若两次实验气体的温度不变，则气体质量_____（填“>”、“<”或“=”）。
(4)为能更准确地测出气体的压强，小组同学用软管连通注射器和压强传感器，作出的图线如图丙所示，该图线不是直线的原因是_____。
14．六月的骄阳炙烤着南山教室的窗户，电扇在头顶嗡嗡作响，但转速明显变慢，吹出的风带着闷热。物理兴趣小组的小李注意到教室挂扇（如图甲）的转速异常，怀疑是内部调速装置出了问题。他拆开挂扇外壳，发现内部使用了一种自耦变压器（如图乙）来调整电机转速。
(1)变压器铁芯的结构和材料是_____；
A．整块不锈钢铁芯 B．整块硅钢铁芯
C．绝缘的硅钢片叠成 D．绝缘的铜片叠成
(2)在端接入的交流电源，触头正好在的中间，则测得、两端的电压有效值最可能接近真实情况的是_____。
A． B． C． D．
(3)若忽略漏磁、热损等影响，在、端接入电压有效值为的交流电，用电压表测量出、两端的电压，触头沿顺时针方向绕过匝的过程中，电压表的示数由变为，则该自耦调压器的线圈总匝数为_____。
四、解答题
15．左图所示为某位同学的杯子，可抽象出右图模型。管内有一部分水银柱密封一定质量的理想气体，粗管足够长，细、粗管的横截面积分别为，密封的气体柱长度为，水银柱长度封闭气体初始温度为，大气压强。已知，求：
(1)求初始状态液柱对气体的压力大小；
(2)若缓慢升高气体温度，升高至多少方可将所有水银全部压入粗管内？
16．如图所示，在坐标系轴右侧存在一宽度为、垂直纸面向外的有界匀强磁场，磁感应强度的大小为；在轴左侧存在与轴正方向成角的匀强电场。一个粒子源能释放质量为、电荷量为的粒子，粒子的初速度可以忽略。粒子源在点时发出的粒子恰好垂直磁场边界射出；将粒子源沿直线移动到点时，所发出的粒子恰好不能从射出。不计粒子的重力及粒子间的相互作用力，求：
(1)匀强电场的电场强度大小；
(2)粒子从点从开始运动到再次进入电场所用时间。
17．如图所示，有一对与水平面夹角为的足够长平行倾斜粗糙导轨，两导轨间距，顶端间连一电阻，，在导轨与电阻构成的回路中有垂直轨道平面向下的匀强磁场，其磁感应强度大小。在导轨上横放一质量，电阻，长度也为的导体棒，导体棒与导轨始终接触良好，导体棒与导轨间动摩擦因素，又在导轨、的顶端通过导线连接一面积为，总电阻也为，匝数的带铁芯线圈（线圈中轴线沿竖直方向），在线圈内加上沿竖直方向，且均匀增加的磁场（图中未画出），连接线圈电路上的开关K处于断开状态。不计导轨电阻，取，，。求
(1)从静止释放导体棒，导体棒能达到的最大速度是多少；
(2)导体棒从静止释放到稳定运行的这段时间内，流过电阻R的电荷量，那么导体棒下滑的距离x及R上产生的焦耳热是多少；
(3)现闭合开关K，为使导体棒静止于倾斜导轨上，那么在线圈中所加磁场的磁感应强度的方向及变化率大小取值范围是多少？
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D B C A A C B D BC CD
题号 11 12
答案 BD AD
13．(1)AB
(2)向外界放热
(3) > >
(4)软管中存放有一部分气体
14．(1)C
(2)C
(3)
15．(1)
(2)
【详解】（1）封闭气体初始状态的压强
压力
解得
（2）封闭气体初始状态的温度
水银刚全部压入粗管时封闭气体压强
长度为
由理想气体状态方程得
解得
16．(1)
(2)
【详解】（1）粒子源在点时，粒子在电场中加速，根据动能定理有
解得
粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有
由几何关系知
解得
（2）粒子源在点时，粒子在磁场中运动轨迹与边界相切，由几何关系知
根据牛顿第二定律有
磁场中运动速度
粒子从点发出，开始在电场中做匀加速运动，加速度为
由以上各式得
磁场中运动用时为
粒子从发出到再次进入电场的时间
17．(1)5m/s
(2)6m，8.75J
(3)竖直向下，
【详解】（1）对棒受力分析，根据时
电流为
可知导体棒做加速度减小的加速运动，当导体棒加速度为0时，速度达到最大值，有
解得
（2）导体棒达到最大速度后匀速运动即达到稳定运行，设导体棒下滑的距离为x，整个电路产生的焦耳热为，根据，，
可得
解得
导体棒从释放到稳定运行的过程中，根据能量守恒
解得
则R上产生的焦耳热为
（3）设线圈中产生的感应电动势为，流过导体棒的电流为，对导体棒进行受力分析，导体棒静止，导体棒中通过的电流方向由e到f，当线圈产生得电动势较大时，导体棒有上滑的趋势，则摩擦力沿斜面向下，有
解得
此时，电路中的总电流为，
电动势为
解得
当线圈产生得电动势较小时，导体棒有下滑的趋势，则摩擦力沿斜面向上，有
解得
此时，电路中的总电流为，
解得
综上可得，由楞次定律可得，线圈中的磁场方向竖直向下。

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