精品解析：北京市陈经纶中学2024-2025学年高二下学期第一次月考物理试卷

2025北京陈经纶中学高二（下）第一次月考 物理 一、单选题 1. 如图是某绳波形成过程的示意图。质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动质点2、3、4…各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端。时，质点5刚要开始运动。下列说法正确的是（ ） A. 时，质点5开始向下运动 B. 时，质点3的加速度方向向上 C. 从开始的一小段时间内，质点8的速度正在减小 D. 从开始的一小段时间内，质点8的加速度正在减小 【答案】C 【解析】 【详解】AB．质点1为波源，起振方向向上，在时，质点5开始振动，振动方向向上，质点3的位移向上，故回复力方向向下，加速度方向向下，AB错误； CD．在时质点8的振动和时质点4的振动情况一样，故质点8向上振动，远离平衡位置，速度减小，位移增大，加速度增大，C正确，D错误。 故选C。 2. 图1所示为一列简谐横波在时的波形图，图2是这列波中P点的振动图线，那么该波的传播速度和传播方向是（　　） A. ，向左传播 B. ，向左传播 C. ，向右传播 D. ，向右传播 【答案】B 【解析】 【详解】由甲读出波长为 λ=100cm 由乙图读出周期为T=2s，则波速为 根据P点的振动图线可知，t=2s质点P的速度方向向上，故平移法可知，该波向左传播。 故选B。 3. 一列简谐横波沿轴方向传播，图甲是时刻波的图像，图乙为图甲中质点的振动图像，下列说法正确的是（　　） A. 该波沿轴正方向传播 B. 质点与质点的运动方向总是相反 C. 在到内质点运动的路程为 D. 在时，质点的加速度方向沿轴负方向 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据图乙可知，质点P在0时刻沿y轴负方向运动，结合图甲，根据同侧法可知，该波沿轴负方向传播，故A错误； B．根据波的传播规律可知，若两质点平衡位置的间距为半波长的奇数倍，则两质点的运动方向总是相反，图中质点与质点平衡位置的间距等于四分之一波长，则质点与质点的运动方向并不总是相反，故B错误； C．由题图乙可知，则在到内质点运动的路程为 故C错误； D．在时，大于四分之一周期，根据图甲可知质点运动至y轴正方向，且为正值，则在时，根据可知质点的加速度方向沿轴负方向，故D正确。 故选D。 4. LC振荡电路是一种简单且常见电路，在测量、自动控制、无线电通信及遥控等许多领域有着广泛的应用。如图甲所示，规定回路中顺时针方向的电流为正，电流i随时间t变化的规律如图乙所示。则下列说法正确的是（ ） A. t1时刻，电容器中向下的电场最强 B. t2时刻，电容器极板不带电 C. 在t1~t2时间内，电容器正在充电 D. 在t2~t3时间内，振荡电路中磁场能正在向电场能转化 【答案】C 【解析】 【详解】A．t1时刻电路中电流最大，电容器放电结束，则电容器中的场强为零，故A错误； B．时刻电路中电流为零，电容器极板带电量最大，选项B错误； C．在时间内，电流从最大减到零，可知电容器正在充电，选项C正确； D．在时间内，电流从零增加到最大，可知电容器放电，振荡电路中电场能正在向磁场能转化，选项D错误。 故选C。 5. 如图是通过变压器降压给用户供电的示意图。变压器输入电压是市区电网的电压，负载变化时输入电压不会有大的波动。输出电压通过输电线输送给用户，输电线的电阻用表示，开关S闭合后，相当于接入电路中工作的用电器增加。如果变压器上的能量损失可以忽略，则关于开关S闭合后，以下说法正确的是（ ） A. 电表示数不变，示数减小 B. 电表、示数均增大 C. 原线圈输入功率减小 D. 电阻和上消耗的总功率，一定比闭合开关前上单独消耗的功率大 【答案】B 【解析】 【详解】A．因为输入电压几乎不变，原副线圈的电压比等于匝数之比，则副线圈的电压几乎不变，即电压表V1、V2的读数几乎不变，故A错误； BC．因为负载增加，则副线圈总电阻减小，副线圈电压不变，则副线圈电流增大，由P=UI知副线圈功率增加，由于变压器上的能量损失可以忽略，则原线圈的输入功率增大，原线圈上电流增大，故B正确C错误； D．由于副线圈电压不变，负载增加，则副线圈总电阻减小，副线圈电压不变，则副线圈电流增大，输电线上损失的电压增大，则电阻并联部分两端的电压减小，电阻和上消耗的总功率不一定比闭合开关前上单独消耗的功率大，故D错误。 故选B。 6. 如图甲所示，为一台小型发电机的示意图，单匝线圈匀速转动，产生的电动势e随时间t的变化规律如图乙所示。已知发电机线圈内阻为0.2Ω，小灯泡的电阻恒为0.8Ω。则（　　） A. 理想电压表的示数U=6V B. 线圈转动的角速度 C. 转动过程中穿过线圈的最大磁通量 D. 通过灯泡电流的瞬时表达式为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据图乙可知，线圈产生电动势的有效值为，理想电压表测的是小灯泡两端电压，则示数为，故A错误； B．根据图乙可知，交流电的周期为T=0.02s 则线圈转动的角速度为 故B错误； C．单匝线圈转动时产生的电动势最大值为em=BSω=Φmω 则穿过线圈的最大磁通量为 故C错误； D．根据图乙可知，感应电动势的瞬时值表达式为 故通过灯泡电流的瞬时值表达式为 故D正确。 故选D。 7. 如图所示，A和B是两个相同的小灯泡，L是自感系数很大，电阻几乎为0的线圈。忽略电源内阻，下列说法正确的是（　　） A. 闭合开关S，灯泡A先变亮再逐渐变暗 B. 闭合开关S，灯泡B先变亮再逐渐熄灭 C. 断开开关S，灯泡A逐渐熄灭 D. 断开开关S，灯泡B逐渐变暗直至熄灭 【答案】B 【解析】 【详解】AB．闭合开关S，由于线圈的自感，线圈中的电流由0逐渐增大至稳定值，稳定时，由于其电阻可以忽略，则稳定时，线圈相当于一根导线，则灯泡A、B同时变亮，随后A的亮度逐渐变大，B逐渐变暗最终熄灭，故A错误，B正确； CD．断开开关S，线圈与灯泡B构成新的回路，由于线圈的自感，线圈中的电流在新回路中由原来的稳定值逐渐减为0，即A立即熄灭，B变亮后逐渐变暗直至熄灭，故CD错误。 故选B。 8. 如图如示，横截面积为S、长度为l的导体棒CD，在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场中，以大小为v的速度做切割磁感线运动。棒中自由电荷带电量为-q，单位体积内自由电荷数为n，不考虑自由电荷的热运动。下列说法正确的是（　　） A. 由于自由电荷的堆积，导体棒 C端的电势较低 B. 由于随棒运动的速度v，棒中每个自由电荷所受洛伦兹力大小为 nSlqvB C. 非静电力将一个自由电荷从导体棒的一端搬到另一端所做的功W非=qvBl D. 根据，可得导体棒两端电动势 E的大小为 nlvB 【答案】C 【解析】 【详解】A．棒中自由电荷受到洛伦兹力的作用，根据左手定则可知，洛伦兹力指向D端，故D端的电势较低，故A错误； B．由于随棒运动的速度v，棒中每个自由电荷所受洛伦兹力大小为 故B错误； C．非静电力（洛伦兹力的分力）将一个自由电荷从一端搬到另一端，做功等于洛伦兹力沿棒方向的分力乘以棒长：W非=qvBl，故C正确； D．根据，可得导体棒两端电动势 E的大小为 故D错误。 故选C。 9. 如图所示，挂在横梁上的A和B都是薄铝环，横梁可以绕中间的支点转动。手持磁铁将N极沿着A环圆心的轴线靠近或远离 （不接触、未穿过）A环，下列说法正确的是（　　） A. 将磁铁N极靠近A 环的过程中，A环中感应电流的方向为顺时针方向 B. 将磁铁靠近A 环的过程中，A环被吸引 C. 将磁铁靠近A环的过程中，磁场力对磁铁做正功 D. 将磁铁远离A 环的过程中，磁场力对磁铁做负功 【答案】D 【解析】 【详解】A．磁铁N极靠近A环的过程中，铝环磁通量向里增加，由楞次定律知，感应电流磁场向外，根据安培定则可知，A环中感应电流的方向为逆时针方向，故A错误； B．磁铁N极靠近A环的过程中，铝环中产生感应电流，由楞次定律知，A环会远离磁铁，故B错误； C．将磁铁靠近 A环的过程中，两者相互排斥，磁场力对磁铁做负功，故C错误； D．同理，将磁铁远离A 环的过程中，A环磁通量减小，由楞次定律知，两者会相互吸引，磁场力对磁铁做负功，故D正确。 故选D。 10. 如图所示，固定在水平面内的光滑不等距平行轨道处于竖直向上、大小为B的匀强磁场中，ab段轨道宽度为2L，bc段轨道宽度是L，ab段轨道和bc段轨道都足够长，将质量均为m、接入电路的电阻均为R的金属棒M和N分别置于轨道上的ab段和bc段，且与轨道垂直。开始时金属棒M和N均静止，现给金属棒M一水平向右的初速度v0，不计导轨电阻，则（　　） A. M棒刚开始运动时的加速度大小为 B. 金属棒M最终的速度为 C. 金属棒N最终的速度为 D. 整个过程中通过金属棒的电荷量为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由法拉第电磁感应定律可得初始时的电动势为 根据闭合电路欧姆定律得 由牛顿第二定律得 联立解得 故A错误； BC．最终回路中的电流为0，有 对金属棒M应用动量定理得 对金属棒N应用动量定理得 联立解得， 故BC错误； D．根据电荷量公式 对金属棒N应用动量定理得 联立解得整个过程中通过金属棒的电荷量为 故D正确。 故选D。 11. 如图所示是主动降噪耳机的工作原理图。在耳机内设有麦克风，用来收集环境中的噪声信号，在此基础上，耳机的处理器产生与环境噪声相位相反的反噪声波来抵消噪声。下列说法正确的是（ ） A. 主动降噪利用了声波的衍射 B. 反噪声波频率和噪声波频率可以不同 C. 理想情况下，反噪声波和噪声波振幅相同 D. 主动降噪耳机可以使进入耳膜的声波频率变小 【答案】C 【解析】 【详解】A．主动降噪利用了声波的干涉，故A错误； B．反噪声与噪声相抵消，即它们能产生稳定的干涉现象，反噪声波频率和噪声波频率相同，故B错误； C．反噪声声波与噪声振幅、频率相同，步调相反，使合成后的声音大大降低，故C正确； D．声波的频率取决于波源，波源的振动频率不变，被动降噪方式不会改变进入耳膜的声波频率，故D错误。 故选C。 12. 图1所示为一列简谐横波在t=0时的波形图，图2所示为该波中。处质点P 的振动图像。下列说法正确的是（　　） A. 此列波沿x轴正方向传播 B. 此列波的传播速度为0.25m/s C. P点的振幅0.4cm D. t=0.75s时，质点P相对平衡位置的位移为-0.2cm 【答案】A 【解析】 【详解】A．由图2可知t=0时处质点P向y轴负方向振动，结合图1可知此列波沿x轴正方向传播，故A正确； B．由图1知，波长 由图2知，周期 则波速 故B错误； C．在简谐横波中各质点的振幅都相同，由图1可知 故C错误； D．由 可知t=0.75s时，质点P处于波峰的位置，相对平衡位置的位移是，故D错误。 故选A。 13. 如图所示，和是两相干水波波源，它们振动同步且振幅相同，振幅。实线和虚线分别表示在某一时刻它们所发出的波的波峰和波谷。已知两列波的波长均为三质点的平衡位置在同一直线上，且B点为AC连线的中点。下列说法正确的是（　　） A. A点处于振动最弱的区 B. C点处于振动的最强区 C. 此时A、C两点的竖直高度差为20cm D. 再经过半个周期，质点A点振动最弱 【答案】B 【解析】 【详解】A．A点是波峰与波峰相遇处，A点处于振动的加强区，故A错误； B．C点是波谷与波谷相遇处，C点处于振动的加强区，故B正确； C．A点处与C点处振动都加强，振幅都为 A'=2A=2×10 cm=20 cm 此时A、C两点的竖直高度差为 Δh=2A'=2×20 cm=40 cm 故C错误； D．质点A只上下振动，不会随波迁移，始终是振动加强点，故D错误。 故选B。 14. 如图，一列简谐横波沿x轴正方向传播，t＝0时的波形如图中实线所示，t＝1s时的波形如图中虚线所示，P是波传播路径上的一个质点，下列说法正确的是（ ） A. t＝0时，质点P正沿y轴负方向运动 B. 质点P在一个周期内的路程为5m C. 该波在1s内可能向右传播了6m D. 波的传播速度大小可能为4m/s 【答案】C 【解析】 【详解】A．简谐横波沿x轴正方向传播，根据波形平移法可知，t＝0时，质点P正沿y轴正方向运动，故A错误； B．质点P在一个周期内的路程为 故B错误； C．由题图可知波长为，根据波形平移法可知，该波在1s内向右传播的距离为 （，，） 当时，，故C正确； D．该波的传播速度为 （，，） 可知波的传播速度大小不可能为，故D错误。 故选C。 15. 如图所示为一个加速度计的原理图。滑块可沿光滑杆移动，滑块两侧与两根相同的轻弹簧连接；固定在滑块上的滑动片M下端与滑动变阻器R接触良好，且不计摩擦；两个电源的电动势E相同，内阻不计。两弹簧处于原长时，M位于R的中点，理想电压表的指针位于表盘中央。当P端电势高于Q端时，指针位于表盘右侧。将加速度计固定在水平运动的被测物体上，则下列说法正确的是（　　） A. 若M位于R的中点右侧，P端电势低于Q端 B. 电压表的示数随物体加速度的增大而增大，但不成正比 C. 若电压表指针位于表盘左侧，则物体速度方向向右 D. 若电压表指针位于表盘左侧，则物体加速度方向向右 【答案】D 【解析】 【详解】A．由题意可知，M位于R中点位置时与两电源间的电势相等，设R的中点电势为零，则M位于R的中点右侧，P端电势高于Q端电势，A错误； B．由欧姆定律及电阻定律可知，P端与Q端电势差与指针偏离R中点的距离x成正比，B错误； C．已知电压表指针位于表盘左侧，只能确定加速度的方向，不能确定速度的方向，C错误； D．已知电压表指针位于表盘左侧，滑块左侧弹簧压缩、右侧弹簧伸长，滑块所受合力向右，故物体加速度方向向右，D正确。 故选D。 16. 如图甲所示为LC振荡电路，用电流传感器可以将快速变化的电流显示在计算机屏幕上，如图乙所示。规定图甲中电流i方向为正方向，下列说法正确的是（ ） A. 状态a时刻电容器正在放电 B. 状态b时刻到状态c时刻，磁场能转化为电场能 C. 从状态a时刻到状态d时刻，振荡周期变大 D. 造成电流i衰减的主要原因是电路中电阻发热和向外辐射电磁波 【答案】D 【解析】 【详解】A．在LC振荡电路中，电流在减小，说明电容器正在充电，故A错误； B．状态b时刻到状态c时刻，电流在增大，电容器放电，电场能转化为磁场能，故B错误； C．根据LC振荡电路周期公式 可知从状态a时刻到状态d时刻，振荡周期不变，故C错误； D．造成电流i衰减的主要原因是电路中电阻发热和向外辐射电磁波，故D正确。 故选D。 17. 图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A为理想交流电流表。线圈绕垂直于磁场的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动，产生的电动势随时间变化的图像如图乙所示。已知发电机线圈电阻为10 Ω，外接一只阻值为90 Ω的电阻，不计电路的其他电阻，则（　　） A. 电流表的示数为0.31 A B. 线圈转动的角速度为50π rad/s C. 0.01 s时线圈平面与磁场方向平行 D. 在线圈转动一周过程中，外电阻发热约为0.087 J 【答案】D 【解析】 【详解】A．在交流电路中电流表的示数为有效值22 V 电流表的示数A＝0.22 A 故A错误； B．从图像可知线圈转动的周期为0.02 s，则线圈转动的角速度ω＝＝100π rad/s 故B错误； C．0.01 s时线圈的电压为0，因此线圈在中性面处，线圈平面与磁场方向垂直，故C错误； D．线圈发热应用电流的有效值进行计算，则发热量Q＝I2Rt＝（0.22）2×90×0.02 J≈0.087 J 故D正确。 故选D。 18. 如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一根水平放置的金属棒以某一水平速度抛出，金属棒在运动过程中始终保持水平且未离开磁场区域。不计空气阻力，金属棒在运动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 感应电动势越来越大 B. 单位时间内，金属棒的动量增量变大 C. 金属棒中的机械能越来越小 D. 单位时间内金属棒扫过的曲面中的磁通量不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．金属棒在运动过程中切割磁感线，会产生感应电动势，根据公式可知其中的速度v是金属棒的水平分速度，由于不存在闭合回路，所以金属棒中没有感应电流，也就不会受到安培力的作用，棒在水平方向做匀速运动，故感应电动势的大小是不变的金属棒做平抛运动，水平速度不变，则金属棒中的感应电动势不变，故A错误； B．根据动量定理可知，金属棒在单位时间内的动量增量等于重力，故B错误； C．金属棒在运动过程只有重力做功，则机械能守恒，故C错误； D．单位时间内ab的水平位移为v0，则扫过的曲面中的磁通量保持不变，故D正确； 故选D。 19. 如图所示，匀强磁场中有两个材料相同、横截面积相同的导体圆环a、b，磁场方向与圆环所在平面垂直。磁感应强度B随时间均匀增大，两圆环半径之比为，圆环中产生的感应电动势分别为和，不考虑两圆环间的相互影响。下列说法正确的是（　　） A. ，感应电流均沿逆时针方向 B. ，感应电流均沿顺时针方向 C. ，感应电流均沿逆时针方向 D. ，感应电流均沿顺时针方向 【答案】D 【解析】 【详解】根据法拉第电磁感应定律 因两圆环半径之比为，磁感应强度均匀增大，则 根据楞次定律可知，感应电流均沿顺时针方向；根据闭合电路欧姆定律可知 则 故选D。 20. 如图所示，水平面内有两根间距为d的光滑平行导轨，右端接有电容为C的电容器。一质量为m的导体棒固定于导轨上某处，轻绳一端连接导体棒，另一端绕过定滑轮悬挂一质量为M的物块。由静止释放导体棒，物块下落从而牵引着导体棒向左运动。空间中存在垂直导轨平面方向向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B，不计导体棒和导轨的电阻，忽略绳与定滑轮间的摩擦。若导体棒运动过程中电容器未被击穿，导体棒始终与导轨接触良好并保持垂直，重力加速度为g，则在物块由静止到下落高度为h的过程中，下列说法中不正确的是（　　） A. 物块做加速度逐渐减小的加速运动 B. 物块与导体棒组成的系统减少的机械能等于导体棒克服安培力做的功 C. 轻绳的拉力大小为 D. 电容器增加的电荷量为 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据法拉第电磁感应定律可知，导体棒产生的感应电动势为U＝Bdv 电容器两端电压在Δt时间内的变化量为ΔU＝BdΔv，Δv＝aΔt 在Δt时间内电容器所带电荷量的变化量为ΔQ＝CΔU 则回路中的电流为 导体棒所受安培力为F＝BId 根据牛顿第二定律可得Mg－F＝(M＋m)a 联立解得 可知物块做匀加速直线运动，故A错误，与题意相符； B．根据能量守恒可知物块与导体棒组成的系统减少的机械能等于导体棒克服安培力做的功，故B正确，与题意不符； C．对物块受力分析，由牛顿第二定律可知Mg－FT＝Ma 解得 故C正确，与题意不符； D．电容器增加的电荷量为ΔQ＝CBdΔv 又v2＝2ah 联立，解得 故D正确，与题意不符。 本题选错误的，故选A。 二、实验题 21. 某同学“用单摆测定重力加速度”的实验如下。 （1）该同学用游标卡尺测得单摆小球的直径如图（a）所示，则小球直径为________cm；用秒表记录的时间如图（b）所示，则秒表的示数为________s。 （2）如果该同学在实验时，用的摆球质量分布不均匀，无法确定其重心位置。他第一次量得摆线长为，测得周期为；第二次量得摆线长为，测得周期为。根据上述数据，可求得________（用题中所给物理量的字母表示）；该同学又想出另一个办法测重力加速度，他测出多组摆线长L与周期T的数据，根据实验数据，作出了的关系图像如图（c）所示，根据图（c）中数据。可算出重力加速度为________（取，结果保留3位有效数字），仅考虑该数据处理方法，他得到的重力加速度与真实值相比________（填“偏大”“偏小”或“相同”）。 （3）如果该同学测得的重力加速度的值偏大，可能的原因是______。 A. 测摆线长时摆线拉得过紧 B. 开始计时时，秒表按下稍晚 C. 实验中将51次全振动误记为50次 D. 摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了 【答案】（1） ①. 1.070 ②. 96.8 （2） ①. ②. 9.86 ③. 相同 （3）AB 【解析】 【详解】（1）[1]由图（a）可知，用游标卡尺测得单摆小球的直径为 [2]用秒表记录的时间为 （2）[1]根据 可得， 可得 [2]根据 可得 解得 [3]仅考虑该数据处理方法，没有系统误差，则测得的重力加速度与真实值相比相同。 （3）A．若测摆线长时摆线拉得过紧，则摆长测量值偏大，根据可知，重力加速度的测量值偏大，故A正确； B．开始计时时，秒表按下稍晚，则周期测量值偏小，重力加速度的测量值偏大，故B正确； C．实验中将51次全振动误记为50次，则周期测量值偏大，则重力加速度的测量值偏小，故C错误； D．摆线上端未牢固地系于点，振动中出现松动，使摆线长度增加了，计算时还用原来的值计算，则重力加速度测量值偏小，故D错误。 故选AB。 三、解答题 22. 如图所示，交流发电机的矩形金属线圈， ab边和cd边的长度L1=0.5m，bc边和ad边的长度L2=0.2m，匝数n=100匝，线圈的总电阻r=10Ω， 线圈位于磁感应强度B=0.05T的匀强磁场中。线圈的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环E、F（集流环）焊接在一起，并通过电刷与阻值R=90Ω的定值电阻连接。初始状态时线圈平面与磁场方向平行，现使线圈绕过bc和ad边中点、且垂直于磁场的转轴OO'以角速度=400rad/s匀速转动。电路中其他电阻以及线圈的自感系数均可忽略不计。 （1）从线圈经过中性面开始计时， 写出电动势e随时间变化的函数关系式（即电动势的瞬时值表达式）； （2）求线圈转动过程中电阻R的发热功率； （3）从线圈经过图示位置开始计时，求经过周期时间通过电阻R的电荷量。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）对于n匝线圈，ab边与cd边一起切割磁感线的情况，应有 则从线圈经过中性面开始计时，线圈产生的电动势e随时间变化的函数关系式 （2）根据闭合电路欧姆定律有 电路中电流的有效值为 电阻R的发热功率为 （3）线框从此位置转过四分之一周期的过程中：根据法拉第电磁感应定律，平均感应电动势为 平均感应电流 通过电阻R的电荷量 以上各式联立，解得 23. 如图1所示是一列简谐横波在t=0时刻的图像，P点是此时处在平衡位置的一个质点。如图2所示是质点P的振动图像。 （1）判断这列波的传播方向； （2）求经过时间t1=2s，波传播的距离x； （3）求经过时间t2=4s，质点P通过的路程s。 【答案】（1）沿x轴正方向传播；（2）4m；（3）2m 【解析】 【详解】（1）由图2知，P点在0时刻的振动方向向上，根据同侧法知波的传播方向沿x轴正方向传播； （2）从图甲可知波长 λ=0.8m 从图乙可知振动周期 T=0.4s 波速为 波传播的距离x （3）经过时间t2=4s，质点P通过的路程 24. 物理学家可以通过构建新模型、借助已有理论和逻辑推理，形成对微观世界的新认识，如对光电效应、粒子散射实验等现象的解释。 经典理论认为： ①金属导体中自由电子与金属离子（即金属原子失去电子后的剩余部分）的碰撞，形成了自由电子定向移动的阻力，其大小为称为阻力系数，为自由电子定向移动的速率。 ②通电金属导线中，电场线总是与导线的表面平行。 已知元电荷为，忽略电子的重力及其热运动的影响，请借助上面的理论，通过构建模型来解答以下问题。 （1）现有两种不同的金属材料1和2，材料对电子定向移动的阻力系数分别为和，单位体积内的自由电子数分别为和。如图甲所示，用这两种金属材料制成横截面积相同、长度相同的两个圆柱形导体，将它们串联在一起接入电路，达到稳定时会有恒定电流流过。 A.在电压、电流、电阻三个电学量中，写出稳定时两导体一定相同的物理量。 B.求稳定时两导体中的电场强度大小之比。 （2）测得（1）中的两种圆柱形导体的横截面积相同，将它们制成半径为的两个半圆环，再拼接成一个导体圆环（圆柱形导体截面的直径远小于圆环半径），如图乙所示，为拼接位置。已知。金属细圆环内部存在垂直于圆环平面向里的匀强磁场，磁感应强度随时间均匀增加，变化率为，其激发的涡旋电场会推动电子开始沿圆环运动。由于电子定向移动速率比较小，可忽略自由电子绕圆环运动所需的向心力。经过短暂的时间后，电子的运动达到稳定状态。 A.在稳定状态下，导体1中某电子受到的涡旋电场力如图丙所示，请补充完整该电子受力的示意图；并判断拼接位置处堆积的净剩电荷的电性。 B.求稳定状态下，导体1中的静电场场强大小。 【答案】（1）A.电流；B. （2）A.见解析；B. 【解析】 【小问1详解】 A.串联电路中，相同的量为 “电流” B.根据电流的定义 有 可得 因为电流不变，所以将电子在两导体中运动视为匀速直线运动， 根据二力平衡有， 得 【小问2详解】 A.受力示意图见答图； 拼接位置处堆积的净剩电荷为负电荷； B.增大磁场会激发逆时针方向的涡旋电场，根据法拉第电磁感应定律（用表示电动势） 设导体环内涡旋电场的大小为，根据电动势定义 可得 根据串联的导体1和导体2中电流相等 有 可得 稳定状态下，两段导体中电子都做匀速运动 导体1中的电子 导体2中的电子 可得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025北京陈经纶中学高二（下）第一次月考 物理 一、单选题 1. 如图是某绳波形成过程的示意图。质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动质点2、3、4…各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端。时，质点5刚要开始运动。下列说法正确的是（ ） A. 时，质点5开始向下运动 B. 时，质点3的加速度方向向上 C. 从开始的一小段时间内，质点8的速度正在减小 D. 从开始的一小段时间内，质点8的加速度正在减小 2. 图1所示为一列简谐横波在时的波形图，图2是这列波中P点的振动图线，那么该波的传播速度和传播方向是（　　） A. ，向左传播 B. ，向左传播 C. ，向右传播 D. ，向右传播 3. 一列简谐横波沿轴方向传播，图甲是时刻波的图像，图乙为图甲中质点的振动图像，下列说法正确的是（　　） A. 该波沿轴正方向传播 B. 质点与质点的运动方向总是相反 C. 在到内质点运动的路程为 D. 在时，质点的加速度方向沿轴负方向 4. LC振荡电路是一种简单且常见电路，在测量、自动控制、无线电通信及遥控等许多领域有着广泛的应用。如图甲所示，规定回路中顺时针方向的电流为正，电流i随时间t变化的规律如图乙所示。则下列说法正确的是（ ） A. t1时刻，电容器中向下的电场最强 B. t2时刻，电容器极板不带电 C. 在t1~t2时间内，电容器正在充电 D. 在t2~t3时间内，振荡电路中磁场能正在向电场能转化 5. 如图是通过变压器降压给用户供电的示意图。变压器输入电压是市区电网的电压，负载变化时输入电压不会有大的波动。输出电压通过输电线输送给用户，输电线的电阻用表示，开关S闭合后，相当于接入电路中工作的用电器增加。如果变压器上的能量损失可以忽略，则关于开关S闭合后，以下说法正确的是（ ） A. 电表示数不变，示数减小 B. 电表、示数均增大 C. 原线圈输入功率减小 D. 电阻和上消耗的总功率，一定比闭合开关前上单独消耗的功率大 6. 如图甲所示，为一台小型发电机的示意图，单匝线圈匀速转动，产生的电动势e随时间t的变化规律如图乙所示。已知发电机线圈内阻为0.2Ω，小灯泡的电阻恒为0.8Ω。则（　　） A. 理想电压表的示数U=6V B. 线圈转动的角速度 C. 转动过程中穿过线圈的最大磁通量 D. 通过灯泡电流的瞬时表达式为 7. 如图所示，A和B是两个相同的小灯泡，L是自感系数很大，电阻几乎为0的线圈。忽略电源内阻，下列说法正确的是（　　） A. 闭合开关S，灯泡A先变亮再逐渐变暗 B. 闭合开关S，灯泡B先变亮再逐渐熄灭 C. 断开开关S，灯泡A逐渐熄灭 D. 断开开关S，灯泡B逐渐变暗直至熄灭 8. 如图如示，横截面积为S、长度为l的导体棒CD，在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场中，以大小为v的速度做切割磁感线运动。棒中自由电荷带电量为-q，单位体积内自由电荷数为n，不考虑自由电荷的热运动。下列说法正确的是（　　） A. 由于自由电荷的堆积，导体棒 C端的电势较低 B. 由于随棒运动的速度v，棒中每个自由电荷所受洛伦兹力大小为 nSlqvB C. 非静电力将一个自由电荷从导体棒的一端搬到另一端所做的功W非=qvBl D. 根据，可得导体棒两端电动势 E的大小为 nlvB 9. 如图所示，挂在横梁上的A和B都是薄铝环，横梁可以绕中间的支点转动。手持磁铁将N极沿着A环圆心的轴线靠近或远离 （不接触、未穿过）A环，下列说法正确的是（　　） A. 将磁铁N极靠近A 环的过程中，A环中感应电流的方向为顺时针方向 B. 将磁铁靠近A 环的过程中，A环被吸引 C. 将磁铁靠近A环的过程中，磁场力对磁铁做正功 D. 将磁铁远离A 环的过程中，磁场力对磁铁做负功 10. 如图所示，固定在水平面内的光滑不等距平行轨道处于竖直向上、大小为B的匀强磁场中，ab段轨道宽度为2L，bc段轨道宽度是L，ab段轨道和bc段轨道都足够长，将质量均为m、接入电路的电阻均为R的金属棒M和N分别置于轨道上的ab段和bc段，且与轨道垂直。开始时金属棒M和N均静止，现给金属棒M一水平向右的初速度v0，不计导轨电阻，则（　　） A. M棒刚开始运动时的加速度大小为 B. 金属棒M最终的速度为 C. 金属棒N最终的速度为 D. 整个过程中通过金属棒的电荷量为 11. 如图所示是主动降噪耳机的工作原理图。在耳机内设有麦克风，用来收集环境中的噪声信号，在此基础上，耳机的处理器产生与环境噪声相位相反的反噪声波来抵消噪声。下列说法正确的是（ ） A. 主动降噪利用了声波的衍射 B. 反噪声波频率和噪声波频率可以不同 C. 理想情况下，反噪声波和噪声波振幅相同 D. 主动降噪耳机可以使进入耳膜的声波频率变小 12. 图1所示为一列简谐横波在t=0时的波形图，图2所示为该波中。处质点P 的振动图像。下列说法正确的是（　　） A. 此列波沿x轴正方向传播 B. 此列波的传播速度为0.25m/s C. P点的振幅0.4cm D. t=0.75s时，质点P相对平衡位置的位移为-0.2cm 13. 如图所示，和是两相干水波波源，它们振动同步且振幅相同，振幅。实线和虚线分别表示在某一时刻它们所发出的波的波峰和波谷。已知两列波的波长均为三质点的平衡位置在同一直线上，且B点为AC连线的中点。下列说法正确的是（　　） A. A点处于振动最弱的区 B. C点处于振动的最强区 C. 此时A、C两点的竖直高度差为20cm D. 再经过半个周期，质点A点振动最弱 14. 如图，一列简谐横波沿x轴正方向传播，t＝0时的波形如图中实线所示，t＝1s时的波形如图中虚线所示，P是波传播路径上的一个质点，下列说法正确的是（ ） A. t＝0时，质点P正沿y轴负方向运动 B. 质点P在一个周期内的路程为5m C. 该波在1s内可能向右传播了6m D. 波的传播速度大小可能为4m/s 15. 如图所示为一个加速度计的原理图。滑块可沿光滑杆移动，滑块两侧与两根相同的轻弹簧连接；固定在滑块上的滑动片M下端与滑动变阻器R接触良好，且不计摩擦；两个电源的电动势E相同，内阻不计。两弹簧处于原长时，M位于R的中点，理想电压表的指针位于表盘中央。当P端电势高于Q端时，指针位于表盘右侧。将加速度计固定在水平运动的被测物体上，则下列说法正确的是（　　） A. 若M位于R的中点右侧，P端电势低于Q端 B. 电压表的示数随物体加速度的增大而增大，但不成正比 C. 若电压表指针位于表盘左侧，则物体速度方向向右 D. 若电压表指针位于表盘左侧，则物体加速度方向向右 16. 如图甲所示为LC振荡电路，用电流传感器可以将快速变化的电流显示在计算机屏幕上，如图乙所示。规定图甲中电流i方向为正方向，下列说法正确的是（ ） A. 状态a时刻电容器正在放电 B. 状态b时刻到状态c时刻，磁场能转化为电场能 C. 从状态a时刻到状态d时刻，振荡周期变大 D. 造成电流i衰减的主要原因是电路中电阻发热和向外辐射电磁波 17. 图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A为理想交流电流表。线圈绕垂直于磁场的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动，产生的电动势随时间变化的图像如图乙所示。已知发电机线圈电阻为10 Ω，外接一只阻值为90 Ω的电阻，不计电路的其他电阻，则（　　） A. 电流表的示数为0.31 A B. 线圈转动的角速度为50π rad/s C. 0.01 s时线圈平面与磁场方向平行 D. 在线圈转动一周过程中，外电阻发热约为0.087 J 18. 如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一根水平放置的金属棒以某一水平速度抛出，金属棒在运动过程中始终保持水平且未离开磁场区域。不计空气阻力，金属棒在运动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 感应电动势越来越大 B. 单位时间内，金属棒的动量增量变大 C. 金属棒中的机械能越来越小 D. 单位时间内金属棒扫过的曲面中的磁通量不变 19. 如图所示，匀强磁场中有两个材料相同、横截面积相同的导体圆环a、b，磁场方向与圆环所在平面垂直。磁感应强度B随时间均匀增大，两圆环半径之比为，圆环中产生的感应电动势分别为和，不考虑两圆环间的相互影响。下列说法正确的是（　　） A. ，感应电流均沿逆时针方向 B. ，感应电流均沿顺时针方向 C. ，感应电流均沿逆时针方向 D. ，感应电流均沿顺时针方向 20. 如图所示，水平面内有两根间距为d的光滑平行导轨，右端接有电容为C的电容器。一质量为m的导体棒固定于导轨上某处，轻绳一端连接导体棒，另一端绕过定滑轮悬挂一质量为M的物块。由静止释放导体棒，物块下落从而牵引着导体棒向左运动。空间中存在垂直导轨平面方向向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B，不计导体棒和导轨的电阻，忽略绳与定滑轮间的摩擦。若导体棒运动过程中电容器未被击穿，导体棒始终与导轨接触良好并保持垂直，重力加速度为g，则在物块由静止到下落高度为h的过程中，下列说法中不正确的是（　　） A. 物块做加速度逐渐减小的加速运动 B. 物块与导体棒组成的系统减少的机械能等于导体棒克服安培力做的功 C. 轻绳的拉力大小为 D. 电容器增加的电荷量为 二、实验题 21. 某同学“用单摆测定重力加速度”的实验如下。 （1）该同学用游标卡尺测得单摆小球的直径如图（a）所示，则小球直径为________cm；用秒表记录的时间如图（b）所示，则秒表的示数为________s。 （2）如果该同学在实验时，用的摆球质量分布不均匀，无法确定其重心位置。他第一次量得摆线长为，测得周期为；第二次量得摆线长为，测得周期为。根据上述数据，可求得________（用题中所给物理量的字母表示）；该同学又想出另一个办法测重力加速度，他测出多组摆线长L与周期T的数据，根据实验数据，作出了的关系图像如图（c）所示，根据图（c）中数据。可算出重力加速度为________（取，结果保留3位有效数字），仅考虑该数据处理方法，他得到的重力加速度与真实值相比________（填“偏大”“偏小”或“相同”）。 （3）如果该同学测得的重力加速度的值偏大，可能的原因是______。 A. 测摆线长时摆线拉得过紧 B. 开始计时时，秒表按下稍晚 C. 实验中将51次全振动误记为50次 D. 摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了 三、解答题 22. 如图所示，交流发电机的矩形金属线圈， ab边和cd边的长度L1=0.5m，bc边和ad边的长度L2=0.2m，匝数n=100匝，线圈的总电阻r=10Ω， 线圈位于磁感应强度B=0.05T的匀强磁场中。线圈的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环E、F（集流环）焊接在一起，并通过电刷与阻值R=90Ω的定值电阻连接。初始状态时线圈平面与磁场方向平行，现使线圈绕过bc和ad边中点、且垂直于磁场的转轴OO'以角速度=400rad/s匀速转动。电路中其他电阻以及线圈的自感系数均可忽略不计。 （1）从线圈经过中性面开始计时， 写出电动势e随时间变化的函数关系式（即电动势的瞬时值表达式）； （2）求线圈转动过程中电阻R的发热功率； （3）从线圈经过图示位置开始计时，求经过周期时间通过电阻R的电荷量。 23. 如图1所示是一列简谐横波在t=0时刻的图像，P点是此时处在平衡位置的一个质点。如图2所示是质点P的振动图像。 （1）判断这列波的传播方向； （2）求经过时间t1=2s，波传播的距离x； （3）求经过时间t2=4s，质点P通过的路程s。 24. 物理学家可以通过构建新模型、借助已有理论和逻辑推理，形成对微观世界的新认识，如对光电效应、粒子散射实验等现象的解释。 经典理论认为： ①金属导体中自由电子与金属离子（即金属原子失去电子后的剩余部分）的碰撞，形成了自由电子定向移动的阻力，其大小为称为阻力系数，为自由电子定向移动的速率。 ②通电金属导线中，电场线总是与导线的表面平行。 已知元电荷为，忽略电子的重力及其热运动的影响，请借助上面的理论，通过构建模型来解答以下问题。 （1）现有两种不同的金属材料1和2，材料对电子定向移动的阻力系数分别为和，单位体积内的自由电子数分别为和。如图甲所示，用这两种金属材料制成横截面积相同、长度相同的两个圆柱形导体，将它们串联在一起接入电路，达到稳定时会有恒定电流流过。 A.在电压、电流、电阻三个电学量中，写出稳定时两导体一定相同的物理量。 B.求稳定时两导体中的电场强度大小之比。 （2）测得（1）中的两种圆柱形导体的横截面积相同，将它们制成半径为的两个半圆环，再拼接成一个导体圆环（圆柱形导体截面的直径远小于圆环半径），如图乙所示，为拼接位置。已知。金属细圆环内部存在垂直于圆环平面向里的匀强磁场，磁感应强度随时间均匀增加，变化率为，其激发的涡旋电场会推动电子开始沿圆环运动。由于电子定向移动速率比较小，可忽略自由电子绕圆环运动所需的向心力。经过短暂的时间后，电子的运动达到稳定状态。 A.在稳定状态下，导体1中某电子受到的涡旋电场力如图丙所示，请补充完整该电子受力的示意图；并判断拼接位置处堆积的净剩电荷的电性。 B.求稳定状态下，导体1中的静电场场强大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $