精品解析：浙江省平阳中学2025-2026学年高二下学期4月月考物理试题（书院班）

浙江省平阳中学高二4月份月考物理试题卷 本试题卷分选择题和非选择题两部分，满分100分，考试时间90分钟。 考生注意： 1.答题前请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。 2.答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在本试题卷上的作答一律无效。 3.非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应的区域内，作图时先使用2B铅笔，确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。 4.可能用到的相关参数：重力加速度g取10m/s2 5.考试范围：必修三、选修一、选修二、选修三第3章 一、单选题（每小题3分，共30分） 1. 华为的WiFi6+路由器采用了芯片级协同、动态窄频宽技术，大幅提升了手机等终端侧的功率谱密度（PSD），带来了信号穿墙能力的大幅提升。功率谱密度的单位是瓦特每赫兹（W/Hz），改用国际单位制基本单位表示正确的是（　　） A. N·m/s B. J/s2 C. kg·m2/s3 D. kg·m2/s2 【答案】D 【解析】 【详解】功率谱密度的单位为瓦特每赫兹（W/Hz）。瓦特（W）的国际单位制基本单位表示为 赫兹（Hz）的单位为每秒（s⁻¹）。因此，W/Hz的单位为。 故选D。 2. 宁波市东部新城音乐喷泉启动一段时间稳定后可保持如图所示的迷人风姿，假设从水面四周喷出的各水流，速度大小相等、与水平面所成夹角大小相同，不计空气阻力、水流互不干扰。则下列说法正确的是（　　） A. 水落回水面的速度都相同 B. 初速度加倍，水在空中飞行时间加倍 C. 初速度加倍，水的水平射程加倍 D. 空中上升过程的水，处在超重状态 【答案】B 【解析】 【详解】A．速度是矢量，水落回水面的速度大小相等，方向不同，故A错误； BC．设初速度大小为，与水平方向夹角为，斜抛运动在竖直方向上的分运动为竖直上抛运动，水在空中运动的时间为 水平方向的射程为 由此可知，初速度加倍，水在空中飞行时间加倍，水平射程变为原来的四倍，故B正确，C错误； D．空中上升过程的水，加速度向下，处于失重状态，故D错误。 故选B。 3. 如图所示，甲、乙两同学在课外活动中做游戏，用手分别握住两长度相等的轻绳一端A、B，轻绳的另一端系在铁块上点，两端点A、B始终在同一水平面以相同速率相向运动，保持铁块沿竖直方向匀速下落，则下列说法正确的（　　） A. 一直减小 B. 一直增大 C. 绳子的拉力逐渐增大 D. 甲同学对地面的压力逐渐减小 【答案】B 【解析】 【详解】AB．设绳子与水平方向的夹角为，铁块匀速下落的速度为（恒定不变）。 将A端的水平速度分解为沿绳分量和垂直绳分量，沿绳分量为；铁块竖直速度沿绳方向的分量为，由于绳子不可伸长，沿绳方向速度大小相等，因此有：   整理得： 铁块下落过程中，逐渐增大，逐渐增大，因此一直增大，故A错误、B正确； C．对铁块受力分析，匀速下落受力平衡，竖直方向合力为零： 整理得拉力： 增大时，增大，因此拉力逐渐减小，故C错误； D．对甲受力分析，竖直方向受力平衡，地面对甲的支持力满足： 结合 可得 因此 支持力保持不变；根据牛顿第三定律，甲对地面的压力也不变，故D错误。 故选B。 4. 在电子显微镜中，电子束通过由电场或磁场构成的电子透镜实现汇聚或发散。一种电子透镜的电场分布如图所示，其中虚线为等势线，相邻等势线间电势差相等。一电子仅在静电力作用下运动，其轨迹如图中实线所示，a、b、c是轨迹上的三点，下列说法正确的是（ ） A. a、b两点电势差等于b、c两点电势差 B. a点的电势高于b点的电势 C. b点的电场强度小于c点的电场强度 D. 电子可能恰沿电场线运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．由于相邻等势线间电势差相等，a、b两点电势差小于b、c两点电势差，故A错误； B．电子所受电场力方向指向轨迹凹侧，大致向右，则电场强度方向背离轨迹凹侧，大致向左，并且垂直于等势面，根据沿电场方向电势降低可知a点的电势低于b点的电势，故B错误； C．等势面越密集的位置电场强度越大，所以b点的电场强度小于c点的电场强度，故C正确； D．电场线与等势线垂直，其轨迹不是电场线，故D错误。 故选C。 5. 如图所示，点左侧水平面光滑，右侧水平面粗糙。一块质量为、长为的匀质木板静止在点左侧，且右端距离点为，木板在大小为的恒力作用下由静止沿水平面运动，当木板右端到达点时立即撤去恒力，已知点右侧水平面与木板间的动摩擦因数为0.2，则（　　） A. 木板的加速度先不变后减小 B. 木板不能全部进入点右侧区域 C. 木板加速时间大于减速的时间 D. 若恒力大小变为，木板做减速运动的时间减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．撤去恒力前，由牛顿第二定律可知木板做匀加速直线运动；撤去恒力后，在木板全部进入Ｏ点右侧前，设木板向右滑动的位移为x，则木板所受摩擦力为 可得加速度为 所以木板加速度增加，选项A错误； B．恒力F做功 木板进入Ｏ点右侧过程中，摩擦力做功为 由动能定理可知木板全部进入Ｏ点右侧时，速度刚好减为0，选项B错误； C．木板匀加速过程加速度不变，减速过程加速度增大，故匀加速过程的平均速度小于减速过程的平均速度，所以木板加速时间大于减速的时间，选项C正确； D．木板进入Ｏ点右侧的过程中，由于所受合外力为 所以木板运动恰好为的简谐运动，若恒力F大小变为，则进入Ｏ点时的初速度减小，但仍为的简谐运动，运动时间不变，选项D错误。 故选C。 6. 地球和哈雷彗星绕太阳运行的轨迹如图，P、Q和M、N分别为长、短轴端点，彗星最近出现的时间是1986年，预测下次飞经地球将在2061年，则彗星（　　） A. 从P到N用时大于从Q到M B. 从Q到P动能增加，机械能增加 C. 运行速率处处大于地球运行速率 D. 轨迹半长轴约为地球轨道半径的18倍 【答案】D 【解析】 【详解】A．哈雷彗星越靠近太阳速度越大，所以从P到N用时小于从Q到M，故A错误； B．从Q到P引力做正功，速度增大，动能增加，机械能不变，故B错误； C．根据万有引力提供向心力有 所以 设过Q点彗星绕太阳做匀速圆周运动，则该圆周运动的速度大于彗星在椭圆轨道经过Q点的速度，而该圆周运动的速度小于地球绕太阳运动的速度，所以地球运行速率大于彗星经过Q点的速度，故C错误； D．根据开普勒第三定律可得， 所以，故D正确。 故选D。 7. 有关下列四幅图的描述正确的是（ ） A. 图1中，该电路能有效发射电磁波 B. 图2中，该磁场能产生电场，但不能产生电磁波 C. 图3中，线圈中的自感电动势正在减小 D. 图4中，真空冶炼炉的炉壁产生涡流，使炉内金属熔化 【答案】A 【解析】 【详解】A．图1中，该振荡电路叫作开放电路，该电路的电场和磁场可以分散到尽可能大的空间，可以有效发射电磁波，故A正确； B．图2中磁场随时间变化，变化的磁场能够产生变化的电场，变化的电场能够产生变化的磁场，因此能产生感生电场，也能产生电磁波，故B错误； C．图3描述的LC振荡电路，电容器正在充电的过程中，电路电流的变化增大，由可知线圈中的自感电动势正在增大，故C错误； D．真空冶炼炉的原理是使炉内金属产生涡流，使炉内金属熔化，故D错误。 故选A。 8. 开车时，驾驶员必须系上安全带，因为它是驾驶员生命安全的保障带。如图，在汽车正面碰撞测试中，汽车以72km/h的速度发生碰撞。车内假人的质量为60kg，使用安全带时，假人用时0.8s停下，不使用安全带时，假人与前方碰撞，用时0.2s停下，则在碰撞过程中使用安全带（ ） A. 减小了假人所受合外力的冲量 B. 减小了假人的动量变化量 C. 使假人受到的平均作用力约为1500N D. 增大了假人受到的冲击力 【答案】C 【解析】 【详解】假人的初动量为 末动量为0，所以无论是否使用安全带，假人的动量变化量相同，根据动量定理可得 解得 安全带增加了碰撞过程中的作用时间，减小了假人受到的冲击力。 故选C。 9. 已知通电直导线产生的磁场的磁感应强度与通电导线的电流大小成正比，与到通电导线的距离成反比。如图所示，长直导体棒P通过两根等长绝缘细线悬挂在竖直绝缘光滑墙面上等高的A、B两点的正下方，并通以电流。另一导体棒Q也通过两根等长绝缘细线悬挂在A、B两点，并通以电流。静止时悬挂Q的两细线与竖直墙面有一定夹角，然后缓慢减小导体棒P中的电流。下列说法正确的是（ ） A. 与方向相同 B. 悬挂Q的细线拉力逐渐减小 C. 悬挂P的细线拉力大小不变 D. 若P中的电流减为初始的四分之一，则两导体棒的距离减半 【答案】D 【解析】 【详解】A. 由题意可知，两棒互相排斥，同向电流相互吸引，异向电流相互排斥，故电流方向相反，故A错误； B. 如图甲所示，对导体棒Q受力分析。记PQ距离为d，AQ距离为L，AP距离为H，由三力平衡知 故悬挂Q的细线拉力大小不变，故B错误； C. 如图乙所示，将两根导体棒视为整体受力分析，设悬挂Q的细线与竖直方向的夹角为，则有 由于逐渐减小，故悬挂P的细线拉力逐渐减小，故C错误； D. 导体棒P在导体棒Q处产生的磁场磁感应强度 故导体棒Q受到的安培力 得 而 故，，故P中的电流减为初始的四分之一时两导体棒的距离减半，故D正确。 故选D。 10. 一半径为的球形薄壁玻璃鱼缸内充满水，水中有一条可视为质点的小鱼。玻璃和水的折射率都是。观察者在不同位置和不同角度对缸内的鱼进行观察。当鱼位于“某些位置”时，观察者在合适的位置能观察到缸里的鱼“消失”，求满足上述条件的“某些位置”所占鱼缸的体积（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】如图所示 设与鱼缸球心O距离为a处有一小鱼M。从M点发出任一光线MB与的延长线的夹角为，从M点发出的另一光线MA与垂直，光线MA、MB在玻璃球壳上的入射点分别为A、B，入射角分别为、。在三角形OBM中，由正弦定理有 在直角三角形OAM中有 又 联立，解得 为了保证从M点发出的光线有发生全反射的可能，至少要求 式中C是水的全反射临界角 联立，解得 则根据对称关系可知，满足“某些位置”鱼的位置如图所示 所以，所占鱼缸的体积为 故选A。 二、多选题（每小题4分，共12分） 11. 用a、b、c三束光照射图甲中的实验装置，移动滑片P，电流表示数随电压表示数变化的关系如乙图所示。则（　　） A. 若P在O点的左侧，三种光照射时电流表均有示数 B. 若P在O点的右侧同一位置，a光照射时电流表示数一定最大 C. 用同一装置做双缝干涉实验，b光产生的条纹间距最小 D. a、b两束光的光子动量之比为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．若P在O点的左侧，光电管加的是反向电压，三种光照射时电流表不一定有示数，故A错误； D．根据 利用图像遏止电压的值可知 而光子动量 联立得 故D错误； C．由于 则波长 根据 b光产生的条纹间距最小，故C正确； B．若P在O点的右侧同一位置，光电管加的是正向电压，由图乙知 U>0 时，a光照射时电流表示数一定最大，故B正确。 故选BC。 12. 一列简谐横波沿x轴传播，在时的波形如图甲所示，M、N、P、Q是介质中的四个质点，已知N、Q两质点平衡位置之间的距离为16m。如图乙所示为质点P的振动图像。下列说法正确的是（　　） A. 该波的波速为840m/s B. 该波沿x轴负方向传播 C. 质点P的平衡位置位于处 D. 从开始，质点Q比质点N早回到平衡位置 【答案】BD 【解析】 【详解】A．设该波的波长为，和两质点平衡位置间的距离 解得 由题图乙可知该波的周期，所以该波的波速，故A错误； B．由题图乙可知，时刻，质点沿轴负方向运动，此时应位于波传播方向波形的上坡，所以该波沿轴负方向传播，故B正确; C．由题图乙可知，在后，质点第一次位于波峰的时刻， 易知此波峰为时刻质点所在处的波峰传播来的，所以有 解得,故C错误; D．从 开始，质点第一次回到平衡位置所经历的时间 图甲中，质点左侧波形的第一个平衡位置处坐标 该振动状态第一次传播到质点所经历的时间 则，即质点比质点早回到平衡位置，故D正确。 故选BD 。 13. 如图所示，空间存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场，其中磁场方向垂直纸面向外（匀强电场方向未标出），磁感应强度大小为。有一长的光滑绝缘空心细玻璃管竖直放置，细管开口向上，底部有一个质量为、电荷量为的带负电小球，玻璃管上端处在纸面内的直线上，和水平方向成角。现保持玻璃管竖直，使其沿着方向从图示位置以大小为的速度匀速运动，当小球离开管后恰好做匀速圆周运动。已知重力加速度，下列说法正确的是（　　） A. 电场强度大小为，方向竖直向下 B. 小球离开玻璃管所需要的时间为 C. 小球离开玻璃管时速度大小为，方向与的夹角为 D. 离开管口后，经过时小球离最远 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．由 ，得，小球带负电，电场力需向上平衡重力，故电场方向竖直向下，A 正确； B．玻璃管沿 PQ 匀速运动，小球在管内受洛伦兹力大小 ，沿管方向的分量为 （），加速度 小球在管内相对于管做初速度为 0 的匀加速直线运动，由 ，可得，B错误； C．小球离开管时的速度竖直方向 ，水平方向 小球速度 ，小球速度与水平方向夹角，可得， 速度方向与PQ成，C 正确； D．当小球离开管后恰好做匀速圆周运动，周期 ，小球离开管口后，转过时，速度方向与PQ平行，小球离最远 经历的时间，D正确。 故选ACD。 三、实验题（共14分） 14. 某同学用气垫导轨验证动量守恒定律，实验装置如图所示。 （1）实验室有两组滑块装置。甲组两个滑块的碰撞端面装上弹性碰撞架，乙组两个滑块的碰撞端面分别装上撞针和橡皮泥。若要求碰撞过程动能损失最小，应选择_______组的实验装置（填“甲”或“乙”）。 （2）用天平测得滑块A、B的质量（均包括遮光条）分别为调整好气垫导轨后，将滑块A向左弹出，与静止的滑块B发生碰撞，此过程可视为弹性碰撞，与光电门1相连的计时器显示的挡光时间为，与光电门2相连的计时器显示的先后挡光时间为和。从实验结果可知两滑块的质量满足_______（填“＞”“＜”或“＝”）；滑块A、B碰撞过程中满足表达式_______（用所测物理量的符号表示，遮光条宽度相同），则说明碰撞过程中动量守恒。 【答案】（1）甲 （2） ①. ＞ ②. 【解析】 【详解】（1）甲组两个滑块的碰撞端面装上弹性碰撞架，发生的是弹性碰撞；乙组两个滑块碰撞后连在一起，为完全非弹性碰撞，动能损失最大，要求碰撞过程动能损失最小，应选择甲。 （2） [1]由题意可知碰撞后滑块A没有反弹，所以。 [2]碰撞前A的速度大小为 碰撞后A、B的速度大小分别为， 碰撞中若满足动量守恒则 得 15. 某实验小组同学利用以下器材改装成欧姆表，改装电路如图所示，通过调节开关S所接位置，可使欧姆表具有“×1”和“×10”两种倍率，实验器材如下： A.一节干电池（电动势内阻不变）： B.灵敏电流表G（满偏电流，内阻）； C．定值电阻； D．滑动变阻器； E．电阻箱R（最大阻值为）； F.单刀双掷开关一个，红、黑表笔各一支，导线若干。 （1）用该欧姆表测电压表内阻时，P处应插入________（填“红”或“黑”）表笔。 （2）要使欧姆表具有“×1”和“×10”两种倍率，电阻箱R的阻值应调节为________，当开关S掷向________（填“a”或“b”）时，欧姆表的倍率是“”。 （3）灵敏电流表G刻度盘正中央对应的数字为________。 【答案】（1）红 （2） ①. 225.0 ②. （3）55 【解析】 【小问1详解】 电流从欧姆表的红表笔流入，从黑表笔流出，处应插入红表笔。 【小问2详解】 [1][2]根据已知条件有，解得；当开关S掷向时，欧姆表的倍率是“”。 【小问3详解】 当开关S掷向a并进行欧姆调零后，设欧姆表的中值刻度为，则有，解得。 16. 利用平面镜也可以进行双缝干涉实验。基本装置如图甲所示，S为单色光源，M为平面镜，S光源直接发出的光和经过平面镜M反射的光形成一对相干光。光源S到光屏的垂直距离为L到平面镜的垂直距离为a，在光屏上形成如图乙所示干涉条纹。 （1）已知光屏上第一条亮条纹读数为x1，第七条亮条纹如图丙所示读数记为___________mm，该单色光的波长λ=___________（用a，L，x1，x7表示）。 （2）某同学做实验时，平面镜意外倾斜了某微小角度θ如图丁所示。若沿AO向左略微平移平面镜，干涉条纹间距将___________（变大、变小或不变）。 （3）若光源在水平面上的投影离平面镜左端距离为b，平面镜宽为c，则光屏上出现干涉条纹区域的竖直长度为___________（用L、a、b和c表示）。 【答案】（1） ①. 13.870##3.868##13.872##13.869##13.871 ②. （2）变大 （3） 【解析】 【小问1详解】 [1]由图丙可得读数为 [2]相邻亮条纹中心间距为 由题意可知，等效的双缝间距为 又 联立，解得 【小问2详解】 画出光路图有 沿OA向左略微平移平面镜，即图中从②位置→①位置，由图可看出双缝的间距即S与像的间距减小，则干涉条纹间距变大。 【小问3详解】 画出光路图 根据几何关系，打到最上面的点到P点距离设为，则 打到最下面的点到P点距离设为，则 出现干涉条纹区域的竖直长度为 四、解答题（共44分） 17. 如图所示的圆柱形汽缸固定于水平接触面上，内用活塞密封着一定质量的理想气体，已知汽缸的横截面积为S，活塞重为G，大气压强为P0。将活塞固定，使汽缸内气体温度升高1℃，气体需吸收的热量为Q1；如果让活塞可以自由滑动（活塞与汽缸间无摩擦、不漏气；不计气体的重力），仍使汽缸内气体温度升高1℃，需吸收的热量为Q2。 （1）Q1和Q2哪个大些？简要说明理由。 （2）气体在定容下的比热容与在定压下的比热容为什么会有不同？（比热容是单位质量的物体温度上升1℃需要吸收的热量） （3）若活塞可自由滑动，初始时活塞距底部的距离为H，求当汽缸内气体温度升高1℃时活塞向上移动的高度h以及刚开始时气体的温度。 【答案】（1）Q2，理由见解析；（2）见解析；（3） ， 【解析】 【详解】（1）定容过程，吸收的热量，用于增加气体的内能，则 定压过程，吸收的热量，用于增加气体的内能和对外做功 又因为，则； （2）定容下的比热容 定压下比热容 由（1）可知，，则； （3）气体对外做功，有 活塞向上移动的高度 因为是等压变化，所以有 解得 18. 多米诺游戏深受现代许多年轻人钟爱，它由一个启发装置和多个继发装置构成，在运动中通过撞击引起一系列变化。某兴趣小组设计的游戏装置如图所示：左侧固定倾角为的粗糙斜面，斜面末端B处平滑衔接长为的水平传送带，传送带右侧C的等高处，用细绳悬挂质量为的“U”形盒P，悬点D到P盒中心的距离；细绳另一端通过两个光滑轻质小滑轮连接固定在墙上的力传感器Q，当细绳张力的大小在到范围之间时，力传感器会触发电磁装置失去磁性，使质量为的刚性小球E开始自由下落，小球下落的后，落在足够长的竖直圆筒内质量为的挡板F上。现有质量为的小滑块在高度的斜面A处由静止释放，小滑块撞击到“U”形盒P后立即被卡住（假设两者相互作用时间极短）。已知物体质量，小滑块与斜面间动摩擦因数，与传送带间动摩擦因数，挡板与圆筒内壁之间的滑动摩擦力大小恒为（设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等），不计空气阻力，，重力加速度为。 （1）求小滑块刚滑到斜面底端B时的速度大小； （2）要使小球E能落下，求传送带运动的速度范围； （3）若小球E与挡板F间的碰撞为完全弹性碰撞，求挡板F下滑的最远距离。 【答案】（1）6m/s （2） （3）2.5m 【解析】 【小问1详解】 设小滑块刚滑到底端B时的速度大小为，由动能定理： 得 【小问2详解】 设细绳张力为和时对应速度分别为和，则 得 ， 设小滑块与“U”形盒碰前对应速度为和，由动量守恒定律 得 ， 设小滑块加速到的加速距离为，则 得 设小滑块减速到的加速距离为，则 得 因为传送带长，所以传送带需要顺时针转动，速度范围： 【小问3详解】 设挡板F下滑的最远距离为h，由于小球与挡板碰撞为弹性碰撞，由能量关系： 得 19. 如图甲所示，无限长的两根通电直导线安装在横放的绝缘直三棱柱架子的和两条棱边上（），在架子右侧一条棱边的中点上水平固定一面积为S（面积足够小）、电阻为R的n匝线圈，线圈到和的距离分别为和，另外将足够长的平行绝缘轨道固定水平地面上（轨道分别位于BC和的延长线上），轨道间距为L。 （1）如果和上通电导线的电流大小分别为和，方向如图中箭头所示，求线圈中的磁通量（已知通电直导线周围激发的磁场满足关系：，其中I为电流大小，r为到直导线的距离，k为某已知常数。另外线圈面积足够小时，通电导线在线圈中激发的磁场可当成匀强磁场）； （2）如果通电导线在线圈处激发的磁感应强度的竖直分量与时间的关系如图乙所示，图中已知，求0到时间内，流过线圈导线横截面的电荷量； （3）在第（2）题的前提条件下，已知时刻线圈中磁场方向为竖直向上，假设以俯视观察时逆时针方向为电流正方向。求时间内线圈中的电流瞬时表达式及0到T时间内线圈中电流有效值； （4）撤去两根通电直导线，现将一质量为m、长度为L、接入轨道部分电阻为R的金属棒ab垂直放置在轨道上，右方还有质量为3m、边长均为L的U形框cdef，其中U形框cdef的电阻为3R。沿绝缘轨道方向建立x轴，虚线与坐标原点O在同一水平线上，虚线EF左侧轨道光滑，让虚线EF右侧所在空间存在竖直向上的磁场，磁感应强度的分布为。现在给金属棒ab一个水平向右的瞬时冲量，一段时间后金属棒ab与U形框发生完全非弹性碰撞，整体进入到EF右侧运动时会受到阻力，阻力大小与速度满足，求ab与U形框整体最终静止时ab边的坐标x及U形框在运动过程中产生的焦耳热。 【答案】（1）；（2）；（3），；（4）， 【解析】 【详解】（1）根据安培定则可知，AA′和BB′上通电导线在线圈处产生的磁感应强度方向如图所示 由题可得两通电导线在线圈处产生的磁感应强度大小为, 则线圈处磁感应强度垂直与线圈平面的分量大小为, 线圈中的磁通量 解得 （2）由图乙可知，0到时间内穿过线圈的磁通量的变化量为 流过线圈导线横截面的电荷量 （3）当时，线圈中的磁感应强度均匀变化，则感应电流的大小不变，为 由楞次定律可知，线圈中感应电流方向为逆时针，即此过程电流为正；同理可得，当时，线圈中的感应电流大小为 线圈中感应电流方向为逆时针，即此过程电流为正；当时，线圈中的感应电流大小为 线圈中感应电流方向为顺时针，即此过程电流为负；当时，线圈中的感应电流大小为 线圈中感应电流方向为顺时针，即此过程电流为负。 综上可得，线圈中的电流瞬时表达式为 由交变电流有效值的定义可得 解得 （4）金属棒ab与 U形框碰撞发生完全非弹性碰撞，设碰撞后共同速度为v，根据动量定理和动量守恒定律有 两棒碰撞构成回路后运动过程，de边磁场总是比ab边磁场大 则回路中电流为 全框架受到的安培力的合力为 由题可知，当两棒碰撞后构成回路，才有感应电流和安培力，由动量定理可得 最终静止时整体运动的距离为 则ab与U形框整体最终静止时de边的坐标x为 有动量定理可知 解得 图像如图所示 线框产生的焦耳热为 20. 如图甲所示某创新小组设计的电子广告屏由电子枪、偏转磁场和四块荧光屏组成。四块荧光屏连接成正四棱柱的四个竖直侧面（荧光屏间的连接处也能正常工作）。MN、PQ分别为侧面和侧面中的一条竖直线。为便于研究，以O为坐标原点，OC方向为x轴正方向，OA方向为y轴正方向，竖直向上为z轴正方向，建立空间直角坐标系。在AO的延长线上，与O点相距为d的S点是电子枪的出射孔，在SO的上侧区域内有沿x轴负方向，磁感应强度大小为的匀强磁场，该磁场在：平面内的分布情况如图乙所示。电子从P点无初速地飘入电子枪电场，经加速后从S孔垂直于SO方向射出，经SO上侧区域的磁场偏转后，恰好沿z轴负方向从O点进入正四棱柱内，打在荧光屏上某处，电子到达荧光屏上后立即被吸收。已知正四棱柱上下底面正方形的边长为a，棱柱高为，电子质量为m，电量为e、不考虑电子间的相互作用及电子对磁场和电场分布的影响。 （1）求加速电场电压的大小。 （2）若在四棱柱所在空间内只加一沿x轴正方向的匀强磁场，磁感应强度，求电子打在荧光屏上的位置坐标。 （3）若在四棱柱所在空间内只加一垂直于平面向外的匀强磁场（图中所示），为确保电子能打在荧光屏上，求磁感应强度的最小值。 （4）若在四棱柱所在空间内同时加沿x轴负方向的匀强电场（大小未知）和（2）中的磁场，电子恰好打在竖直线PQ上，求电子在正四棱柱内运动的时间t。 【答案】（1）；（2）；（3）；（4） 【解析】 【详解】（1）由题意得，运动半径 由洛伦兹力提供向心力有 解得 由动能定理有 解得 （2）根据洛伦兹力提供向心力有 解得 如图所示由几何关系可知 则坐标为 （3）当较小时，如图由几何关系 得 由 解得 故的最小值为 （4）电子在四棱柱中的运动可以分解为沿轴正方向的匀加速直线运动和在平面内的匀速圆周运动，由几何关系得图中 解得 故电子在正六棱柱中运动的时间为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 浙江省平阳中学高二4月份月考物理试题卷 本试题卷分选择题和非选择题两部分，满分100分，考试时间90分钟。 考生注意： 1.答题前请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。 2.答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在本试题卷上的作答一律无效。 3.非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应的区域内，作图时先使用2B铅笔，确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。 4.可能用到的相关参数：重力加速度g取10m/s2 5.考试范围：必修三、选修一、选修二、选修三第3章 一、单选题（每小题3分，共30分） 1. 华为的WiFi6+路由器采用了芯片级协同、动态窄频宽技术，大幅提升了手机等终端侧的功率谱密度（PSD），带来了信号穿墙能力的大幅提升。功率谱密度的单位是瓦特每赫兹（W/Hz），改用国际单位制基本单位表示正确的是（　　） A. N·m/s B. J/s2 C. kg·m2/s3 D. kg·m2/s2 2. 宁波市东部新城音乐喷泉启动一段时间稳定后可保持如图所示的迷人风姿，假设从水面四周喷出的各水流，速度大小相等、与水平面所成夹角大小相同，不计空气阻力、水流互不干扰。则下列说法正确的是（　　） A. 水落回水面的速度都相同 B. 初速度加倍，水在空中飞行时间加倍 C. 初速度加倍，水的水平射程加倍 D. 空中上升过程的水，处在超重状态 3. 如图所示，甲、乙两同学在课外活动中做游戏，用手分别握住两长度相等的轻绳一端A、B，轻绳的另一端系在铁块上点，两端点A、B始终在同一水平面以相同速率相向运动，保持铁块沿竖直方向匀速下落，则下列说法正确的（　　） A. 一直减小 B. 一直增大 C. 绳子的拉力逐渐增大 D. 甲同学对地面的压力逐渐减小 4. 在电子显微镜中，电子束通过由电场或磁场构成的电子透镜实现汇聚或发散。一种电子透镜的电场分布如图所示，其中虚线为等势线，相邻等势线间电势差相等。一电子仅在静电力作用下运动，其轨迹如图中实线所示，a、b、c是轨迹上的三点，下列说法正确的是（ ） A. a、b两点电势差等于b、c两点电势差 B. a点的电势高于b点的电势 C. b点的电场强度小于c点的电场强度 D. 电子可能恰沿电场线运动 5. 如图所示，点左侧水平面光滑，右侧水平面粗糙。一块质量为、长为的匀质木板静止在点左侧，且右端距离点为，木板在大小为的恒力作用下由静止沿水平面运动，当木板右端到达点时立即撤去恒力，已知点右侧水平面与木板间的动摩擦因数为0.2，则（　　） A. 木板的加速度先不变后减小 B. 木板不能全部进入点右侧区域 C. 木板加速时间大于减速的时间 D. 若恒力大小变为，木板做减速运动的时间减小 6. 地球和哈雷彗星绕太阳运行的轨迹如图，P、Q和M、N分别为长、短轴端点，彗星最近出现的时间是1986年，预测下次飞经地球将在2061年，则彗星（　　） A. 从P到N用时大于从Q到M B. 从Q到P动能增加，机械能增加 C. 运行速率处处大于地球运行速率 D. 轨迹半长轴约为地球轨道半径的18倍 7. 有关下列四幅图的描述正确的是（ ） A. 图1中，该电路能有效发射电磁波 B. 图2中，该磁场能产生电场，但不能产生电磁波 C. 图3中，线圈中的自感电动势正在减小 D. 图4中，真空冶炼炉的炉壁产生涡流，使炉内金属熔化 8. 开车时，驾驶员必须系上安全带，因为它是驾驶员生命安全的保障带。如图，在汽车正面碰撞测试中，汽车以72km/h的速度发生碰撞。车内假人的质量为60kg，使用安全带时，假人用时0.8s停下，不使用安全带时，假人与前方碰撞，用时0.2s停下，则在碰撞过程中使用安全带（ ） A. 减小了假人所受合外力的冲量 B. 减小了假人的动量变化量 C. 使假人受到的平均作用力约为1500N D. 增大了假人受到的冲击力 9. 已知通电直导线产生的磁场的磁感应强度与通电导线的电流大小成正比，与到通电导线的距离成反比。如图所示，长直导体棒P通过两根等长绝缘细线悬挂在竖直绝缘光滑墙面上等高的A、B两点的正下方，并通以电流。另一导体棒Q也通过两根等长绝缘细线悬挂在A、B两点，并通以电流。静止时悬挂Q的两细线与竖直墙面有一定夹角，然后缓慢减小导体棒P中的电流。下列说法正确的是（ ） A. 与方向相同 B. 悬挂Q的细线拉力逐渐减小 C. 悬挂P的细线拉力大小不变 D. 若P中的电流减为初始的四分之一，则两导体棒的距离减半 10. 一半径为的球形薄壁玻璃鱼缸内充满水，水中有一条可视为质点的小鱼。玻璃和水的折射率都是。观察者在不同位置和不同角度对缸内的鱼进行观察。当鱼位于“某些位置”时，观察者在合适的位置能观察到缸里的鱼“消失”，求满足上述条件的“某些位置”所占鱼缸的体积（　　） A. B. C. D. 二、多选题（每小题4分，共12分） 11. 用a、b、c三束光照射图甲中的实验装置，移动滑片P，电流表示数随电压表示数变化的关系如乙图所示。则（　　） A. 若P在O点的左侧，三种光照射时电流表均有示数 B. 若P在O点的右侧同一位置，a光照射时电流表示数一定最大 C. 用同一装置做双缝干涉实验，b光产生的条纹间距最小 D. a、b两束光的光子动量之比为 12. 一列简谐横波沿x轴传播，在时的波形如图甲所示，M、N、P、Q是介质中的四个质点，已知N、Q两质点平衡位置之间的距离为16m。如图乙所示为质点P的振动图像。下列说法正确的是（　　） A. 该波的波速为840m/s B. 该波沿x轴负方向传播 C. 质点P的平衡位置位于处 D. 从开始，质点Q比质点N早回到平衡位置 13. 如图所示，空间存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场，其中磁场方向垂直纸面向外（匀强电场方向未标出），磁感应强度大小为。有一长的光滑绝缘空心细玻璃管竖直放置，细管开口向上，底部有一个质量为、电荷量为的带负电小球，玻璃管上端处在纸面内的直线上，和水平方向成角。现保持玻璃管竖直，使其沿着方向从图示位置以大小为的速度匀速运动，当小球离开管后恰好做匀速圆周运动。已知重力加速度，下列说法正确的是（　　） A. 电场强度大小为，方向竖直向下 B. 小球离开玻璃管所需要的时间为 C. 小球离开玻璃管时速度大小为，方向与的夹角为 D. 离开管口后，经过时小球离最远 三、实验题（共14分） 14. 某同学用气垫导轨验证动量守恒定律，实验装置如图所示。 （1）实验室有两组滑块装置。甲组两个滑块的碰撞端面装上弹性碰撞架，乙组两个滑块的碰撞端面分别装上撞针和橡皮泥。若要求碰撞过程动能损失最小，应选择_______组的实验装置（填“甲”或“乙”）。 （2）用天平测得滑块A、B的质量（均包括遮光条）分别为调整好气垫导轨后，将滑块A向左弹出，与静止的滑块B发生碰撞，此过程可视为弹性碰撞，与光电门1相连的计时器显示的挡光时间为，与光电门2相连的计时器显示的先后挡光时间为和。从实验结果可知两滑块的质量满足_______（填“＞”“＜”或“＝”）；滑块A、B碰撞过程中满足表达式_______（用所测物理量的符号表示，遮光条宽度相同），则说明碰撞过程中动量守恒。 15. 某实验小组同学利用以下器材改装成欧姆表，改装电路如图所示，通过调节开关S所接位置，可使欧姆表具有“×1”和“×10”两种倍率，实验器材如下： A.一节干电池（电动势内阻不变）： B.灵敏电流表G（满偏电流，内阻）； C．定值电阻； D．滑动变阻器； E．电阻箱R（最大阻值为）； F.单刀双掷开关一个，红、黑表笔各一支，导线若干。 （1）用该欧姆表测电压表内阻时，P处应插入________（填“红”或“黑”）表笔。 （2）要使欧姆表具有“×1”和“×10”两种倍率，电阻箱R的阻值应调节为________，当开关S掷向________（填“a”或“b”）时，欧姆表的倍率是“”。 （3）灵敏电流表G刻度盘正中央对应的数字为________。 16. 利用平面镜也可以进行双缝干涉实验。基本装置如图甲所示，S为单色光源，M为平面镜，S光源直接发出的光和经过平面镜M反射的光形成一对相干光。光源S到光屏的垂直距离为L到平面镜的垂直距离为a，在光屏上形成如图乙所示干涉条纹。 （1）已知光屏上第一条亮条纹读数为x1，第七条亮条纹如图丙所示读数记为___________mm，该单色光的波长λ=___________（用a，L，x1，x7表示）。 （2）某同学做实验时，平面镜意外倾斜了某微小角度θ如图丁所示。若沿AO向左略微平移平面镜，干涉条纹间距将___________（变大、变小或不变）。 （3）若光源在水平面上的投影离平面镜左端距离为b，平面镜宽为c，则光屏上出现干涉条纹区域的竖直长度为___________（用L、a、b和c表示）。 四、解答题（共44分） 17. 如图所示的圆柱形汽缸固定于水平接触面上，内用活塞密封着一定质量的理想气体，已知汽缸的横截面积为S，活塞重为G，大气压强为P0。将活塞固定，使汽缸内气体温度升高1℃，气体需吸收的热量为Q1；如果让活塞可以自由滑动（活塞与汽缸间无摩擦、不漏气；不计气体的重力），仍使汽缸内气体温度升高1℃，需吸收的热量为Q2。 （1）Q1和Q2哪个大些？简要说明理由。 （2）气体在定容下的比热容与在定压下的比热容为什么会有不同？（比热容是单位质量的物体温度上升1℃需要吸收的热量） （3）若活塞可自由滑动，初始时活塞距底部的距离为H，求当汽缸内气体温度升高1℃时活塞向上移动的高度h以及刚开始时气体的温度。 18. 多米诺游戏深受现代许多年轻人钟爱，它由一个启发装置和多个继发装置构成，在运动中通过撞击引起一系列变化。某兴趣小组设计的游戏装置如图所示：左侧固定倾角为的粗糙斜面，斜面末端B处平滑衔接长为的水平传送带，传送带右侧C的等高处，用细绳悬挂质量为的“U”形盒P，悬点D到P盒中心的距离；细绳另一端通过两个光滑轻质小滑轮连接固定在墙上的力传感器Q，当细绳张力的大小在到范围之间时，力传感器会触发电磁装置失去磁性，使质量为的刚性小球E开始自由下落，小球下落的后，落在足够长的竖直圆筒内质量为的挡板F上。现有质量为的小滑块在高度的斜面A处由静止释放，小滑块撞击到“U”形盒P后立即被卡住（假设两者相互作用时间极短）。已知物体质量，小滑块与斜面间动摩擦因数，与传送带间动摩擦因数，挡板与圆筒内壁之间的滑动摩擦力大小恒为（设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等），不计空气阻力，，重力加速度为。 （1）求小滑块刚滑到斜面底端B时的速度大小； （2）要使小球E能落下，求传送带运动的速度范围； （3）若小球E与挡板F间的碰撞为完全弹性碰撞，求挡板F下滑的最远距离。 19. 如图甲所示，无限长的两根通电直导线安装在横放的绝缘直三棱柱架子的和两条棱边上（），在架子右侧一条棱边的中点上水平固定一面积为S（面积足够小）、电阻为R的n匝线圈，线圈到和的距离分别为和，另外将足够长的平行绝缘轨道固定水平地面上（轨道分别位于BC和的延长线上），轨道间距为L。 （1）如果和上通电导线的电流大小分别为和，方向如图中箭头所示，求线圈中的磁通量（已知通电直导线周围激发的磁场满足关系：，其中I为电流大小，r为到直导线的距离，k为某已知常数。另外线圈面积足够小时，通电导线在线圈中激发的磁场可当成匀强磁场）； （2）如果通电导线在线圈处激发的磁感应强度的竖直分量与时间的关系如图乙所示，图中已知，求0到时间内，流过线圈导线横截面的电荷量； （3）在第（2）题的前提条件下，已知时刻线圈中磁场方向为竖直向上，假设以俯视观察时逆时针方向为电流正方向。求时间内线圈中的电流瞬时表达式及0到T时间内线圈中电流有效值； （4）撤去两根通电直导线，现将一质量为m、长度为L、接入轨道部分电阻为R的金属棒ab垂直放置在轨道上，右方还有质量为3m、边长均为L的U形框cdef，其中U形框cdef的电阻为3R。沿绝缘轨道方向建立x轴，虚线与坐标原点O在同一水平线上，虚线EF左侧轨道光滑，让虚线EF右侧所在空间存在竖直向上的磁场，磁感应强度的分布为。现在给金属棒ab一个水平向右的瞬时冲量，一段时间后金属棒ab与U形框发生完全非弹性碰撞，整体进入到EF右侧运动时会受到阻力，阻力大小与速度满足，求ab与U形框整体最终静止时ab边的坐标x及U形框在运动过程中产生的焦耳热。 20. 如图甲所示某创新小组设计的电子广告屏由电子枪、偏转磁场和四块荧光屏组成。四块荧光屏连接成正四棱柱的四个竖直侧面（荧光屏间的连接处也能正常工作）。MN、PQ分别为侧面和侧面中的一条竖直线。为便于研究，以O为坐标原点，OC方向为x轴正方向，OA方向为y轴正方向，竖直向上为z轴正方向，建立空间直角坐标系。在AO的延长线上，与O点相距为d的S点是电子枪的出射孔，在SO的上侧区域内有沿x轴负方向，磁感应强度大小为的匀强磁场，该磁场在：平面内的分布情况如图乙所示。电子从P点无初速地飘入电子枪电场，经加速后从S孔垂直于SO方向射出，经SO上侧区域的磁场偏转后，恰好沿z轴负方向从O点进入正四棱柱内，打在荧光屏上某处，电子到达荧光屏上后立即被吸收。已知正四棱柱上下底面正方形的边长为a，棱柱高为，电子质量为m，电量为e、不考虑电子间的相互作用及电子对磁场和电场分布的影响。 （1）求加速电场电压的大小。 （2）若在四棱柱所在空间内只加一沿x轴正方向的匀强磁场，磁感应强度，求电子打在荧光屏上的位置坐标。 （3）若在四棱柱所在空间内只加一垂直于平面向外的匀强磁场（图中所示），为确保电子能打在荧光屏上，求磁感应强度的最小值。 （4）若在四棱柱所在空间内同时加沿x轴负方向的匀强电场（大小未知）和（2）中的磁场，电子恰好打在竖直线PQ上，求电子在正四棱柱内运动的时间t。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $