四川省成都市彭州中学2025-2026学年高二下学期4月月考物理试题（Word版附解析）

这是一份四川省成都市彭州中学2025-2026学年高二下学期4月月考物理试题（Word版附解析），共20页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
第I卷（选择题 共46分）
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1. 行驶中的汽车如果发生剧烈碰撞，车内的安全气囊会被弹出并瞬间充满气体。若碰撞后汽车的速度在很短时间内减小为零，关于安全气囊在此过程中的作用，下列说法正确的是（ ）
A. 增加了司机单位面积的受力大小
B. 减少了碰撞前后司机动量的变化量
C. 将司机的动能全部转换成汽车的动能
D. 延长了司机的受力时间并增大了司机的受力面积
【答案】D
【解析】
【详解】A．因安全气囊充气后，受力面积增大，故减小了司机单位面积受力大小，故A错误；
B．有无安全气囊司机初动量和末动量均相同，所以动量的改变量也相同，故B错误；
C．因有安全气囊的存在，司机和安全气囊接触后会有一部分动能转化为气体的内能，不能全部转化成汽车的动能，故C错误；
D．因为安全气囊充气后面积增大，司机的受力面积也增大，在司机挤压气囊作用过程中由于气囊的缓冲故增加了作用时间，故D正确。
故选D。
2. 如图，长为l的细绳下方悬挂一小球a。绳的另一端固定在天花板上O点处，在O点正下方的O′处有一固定细铁钉。将小球向右拉开，使细绳与竖直方向成一小角度（约为2°）后由静止释放，并从释放时开始计时。当小球a摆至最低位置时，细绳会受到铁钉的阻挡。设小球相对于其平衡位置的水平位移为x，向右为正。下列图像中，能描述小球在开始一个周期内的x—t关系的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】小球属于单摆模型，从右向左运动到平衡位置的过程，相当于运动第一个周期，根据单摆周期公式有
从平衡位置向左运动的过程中，相当于运动了第二个周期，有
由此可知，第一个周期的时间长，第二个周期的时间短；结合位移来分析，设竖直位移最大值为h，第一个周期的水平位移最大值
第二个周期的水平位移最大值
可知
xm1 > xm2
故选A。
3. 图甲中的装置水平放置，将小球从平衡位置O拉到A后释放，小球在O点附近来回振动；图乙中被细绳拴着的小球由静止释放后可绕固定点来回摆动。若将上述装置安装在太空中的我国空间站内进行同样操作，下列说法正确的是（ ）
A. 甲图中的小球将保持静止
B. 甲图中的小球仍将来回振动
C. 乙图中的小球仍将来回摆动
D. 乙图中的小球将做匀速圆周运动
【答案】B
【解析】
【详解】AB．空间站中的物体处于完全失重状态，甲图中的小球所受的弹力不受失重的影响，则小球仍将在弹力的作用下来回振动，A错误，B正确；
CD．图乙中的小球在地面上由静止释放时，所受的回复力是重力的分量，而在空间站中处于完全失重时，回复力为零，则小球由静止释放时，小球仍静止不动，不会来回摆动；也不会做匀速圆周运动，若给小球一定的初速度，则小球在竖直面内做匀速圆周运动，C、D错误。
故选B
4. 利用如图所示装置探究匀强磁场中影响通电导线受力的因素，导线垂直匀强磁场方向放置。先保持导线通电部分的长度L不变，改变电流I的大小，然后保持电流I不变，改变导线通电部分的长度L，得到导线受到的安培力F分别与I和L的关系图象，则正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据
F = BIL
可知先保持导线通电部分的长度L不变，改变电流I的大小，则F—I图象是过原点的直线。同理保持电流I不变，改变通过电部分的长度L，则F-L图象是过原点的直线。
故选B。
5. 如图所示，b端是一理想变压器副线圈中心抽头，开始时单刀双掷开关置于a端，开关S断开，原线圈c、d两端加正弦交流电。下列说法正确的是（ ）
A 将可变电阻R调大，则R两端电压变小
B. 闭合开关S，则R1两端电压变小
C. 当单刀双掷开关由a拨向b时，副线圈电流的频率变小
D. 当单刀双掷开关由a拨向b时，原线圈的输入功率变大
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A．因变压器次级电压不变，则将可变电阻R调大，次级电阻变大，次级电流减小，则R1上电压减小，则R两端电压变大，选项A错误；
B．闭合开关S，则次级电阻减小，次级电流变大，R两端电压变大，则R1两端电压变小，选项B正确；
C．变压器不改变交流电的频率，则当单刀双掷开关由a拨向b时，副线圈电流的频率不变，选项C错误；
D．当单刀双掷开关由a拨向b时，次级匝数减小，则次级电压减小，次级消耗的功率减小，则原线圈的输入功率变小，选项D错误。
故选B。
6. 一定质量的理想气体分别在、温度下发生等温变化，相应的两条等温线如图所示，对应的曲线上有A、B两点，表示气体的两个状态。下列说法正确的是（ ）
A.
B. A到B的过程中，外界对气体做功
C. A到B的过程中，气体从外界吸收热量
D. A到B的过程中，气体分子对器壁单位面积上的作用力增加
【答案】C
【解析】
【详解】A．由题图可知，当体积相同时，有
根据理想气体状态方程
可得
故A错误；
BC．A到B的过程中，气体的体积增大，对外做功而内能不变，由热力学第一定律
可得，气体一定从外界吸收热量，故C正确，B错误；
D．A到B的过程中，气体温度不变，则分子运动的激烈程度不变，而气体的体积增大，分子数密度减小，气体分子单位时间内对器壁单位面积上的碰撞次数减少，压强减小，所以气体分子对器壁单位面积上的作用力也减小，故D错误。
故选C。
7. 图甲为某商场电梯，它主要由磁场和含有导线框的轿厢组成。竖直面上相距为b的两根绝缘平行直导轨，置于等距离分布的方向相反的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面，磁感应强度大小相等，每个磁场分布区间的长度都是a，相间排列，如图乙所示。当这些磁场在竖直方向匀速平动时，跨在两导轨间的宽为b、长为a、总电阻为R的导线框MNPQ（固定在轿厢上）将受到安培力。当磁场平动速度为时，轿厢悬停；当磁场平动速度为时，轿厢最终竖直向上以速度u匀速运动。已知导线框和轿厢的总质量为m，重力加速度为g，下列说法中正确的是（ ）
A. 方向向下，方向向上
B. 轿厢从悬停到匀速上升的过程中，平均速度为
C. 匀强磁场的磁感应强度
D. 轿厢匀速上升的过程中，外界每秒钟需要给轿厢系统提供的能量
【答案】D
【解析】
【详解】A．依题意，轿厢悬停或者竖直向上做匀速运动时，均需要竖直向上的安培力，由左手定则可知，磁场相对轿厢的运动方向均为竖直向上，即速度和的方向都是竖直向上。A错误；
C．轿厢悬停时，导线框中的电流大小为
又
联立，解得
C错误；
B．轿厢从悬停到匀速上升的过程中轿厢相对地面的速度为v，由牛顿第二定律
故轿厢做加速度逐渐减小的加速运动，平均速度不等于，B错误；
D．当磁场平动速度为时，线框向上运动，当其加速度为零时，达到最大速度，有
电梯向上匀速运动时，外界每秒钟提供给轿厢系统的总能量等于线框的焦耳热与重力势能增加量之和，即
D正确。
故选D。
二、多选题：本大题共3小题，共18分。（全选对得6分，选对但不全得3分、有选错得0分）
8. “天问一号”环绕器携带的磁强计用于测定磁场的磁感应强度，原理如图所示。电路有一段金属导体，它的横截面是宽a、高b的长方形，放在沿y轴正方向的匀强磁场中，导体中通有沿x轴正方向、大小为I的电流。已知金属导体单位体积中的自由电子数为n，电子电荷量为e，金属导电过程中，自由电子所做的定向移动可视为匀速运动。两电极M、N分别与金属导体的前后两侧接触，用电压表测出金属导体前后两个侧面间的电势差为U。则关于磁感应强度的大小和电极M、N的正负说法正确的是（ ）
A. M为正、N为负B. M为负、N为正
C. 磁感应强度的大小为D. 磁感应强度的大小为
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．电流方向为沿x轴正方向，则自由电子沿x轴负方向移动，根据左手定则可判断自由电子在移动过程中受到沿z轴正方向的洛伦兹力，则电子向M极偏转，M极聚集负电荷，则M为负、N为正，A错误，B正确；
CD．当M、N两极间的电场使电子运动时受力平衡的时候，电子不在偏转，则

解得自由电子运动速度大小为

根据电流的定义式有

联立以上公式有

C错误，D正确。
故选BD。
9. 一个六边形导线框放在匀强磁场中，磁感应强度B随时间变化的图像如图乙所示，时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向里。则在0~5s时间内，下列描述线框中的感应电流I（规定顺时针方向为正方向）、ab边所受安培力F（规定垂直ab沿纸面向右为正方向）随时间t变化的图像正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．由图可知，内，线圈中磁通量的变化率相同，所以内电流的方向相同，由楞次定律可知，电路中电流方向为顺时针，即电流为正方向； 同理可知，磁通量不变，感应电流为零，内电路中的电流为逆时针，即为负方向，根据
，
两段时间内电流强度大小相等，故A错误，B正确；
CD．两段时间内电流强度大小相等，由
F＝BIL
可知，F与B成正比，根据左手定则可知，与内安培力方向向右，为正，与内安培力方向向左，为负，故C错误，D正确。
故选BD。
10. 如图甲所示，一端封闭且粗细均匀的足够长直玻璃管水平放置，用长为20cm的水银柱封闭了一定质量的理想气体，封闭气柱长度为32cm，大气压强恒为76cmHg。现将玻璃管顺时针缓慢旋转90°，如图乙所示。再将玻璃管顺时针缓慢旋转53°，如图丙所示。已知气体温度始终不变，取：，下列说法正确的是（ ）
A. 图乙状态的气体压强大于图丙
B. 若玻璃管从图乙状态自由下落，气柱长度将减小
C. 图乙气柱长度为35cm
D. 图丙气柱长度38cm
【答案】BD
【解析】
【详解】A．图乙状态的气体压强
图丙状态的气体压强
故图乙状态的气体压强小于图丙，故A错误；
B．若玻璃管从图乙状态自由下落，水银处于完全失重状态，气体的压强增大到大气压强76cmHg，根据玻意耳定律
可知气柱体积将减小，长度将减小，故B正确；
C．图乙，根据玻意耳定律
解得
故C错误；
D．图丙，根据玻意耳定律得
解得
故D正确。
故选BD。
第II卷（非选择题 54分）
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11. 某实验小组用可拆变压器探究“变压器原、副线圈电压与匝数的关系”。
（1）由于交变电流的电压是变化的，所以实验中测量的是电压的_______值（选填“平均”“有效”或“最大”）；某次实验操作，副线圈所接多用电表的读数如图甲所示，其对应的选择开关如图乙所示，则此时电表读数为_______。
（2）某次实验中，用匝数匝和匝的线圈实验，测量的数据如下表所示，下列说法中正确的是（ ）
A. 原线圈的匝数为，用较粗导线绕制B. 副线圈的匝数为，用较细导线绕制
C. 原线圈的匝数为，用较细导线绕制D. 副线圈的匝数为，用较粗导线绕制
（3）为了减小能量传递过程中的损失，铁芯是由相互绝缘的硅钢片平行叠成。作为铁芯横档的硅钢片应按照下列哪种方法设计（ ）
A. B. C. D.
【答案】（1） ①. 有效 ②. （2）C （3）D
【解析】
【小问1详解】
[1]由于交变电流的电压是变化的，所以实验中测量的是电压的有效值；
[2]某次实验操作，副线圈所接多用电表的读数如图甲所示，其对应的选择开关如图乙所示，量程为，则此时电表读数为
【小问2详解】
观察两个线圈的导线，发现粗细不同，由变压器工作原理知
可知，匝数少的电流大，则导线应该粗；根据表格数据知略大于，考虑到实验中所用变压器并非理想变压器，即存在能量损失，使得原副线圈电压之比略大于匝数比，所以原线圈匝数为，线圈的匝数多，用较细导线绕制，副线圈匝数为，匝数少，用较粗导线绕制。
故选C。
【小问3详解】
变压器工作时，在铁芯中存在变化的磁通量，为了减小能量传递过程中的损失，应尽可能使铁芯中不产生较大的涡流。画出铁芯横档如图
根据磁场分布规律知，铁芯中的磁感线均平行于由面，根据楞次定律和右手螺旋定则，产生的涡旋电流的方向与面平行，为了减小涡流在铁芯中产生的热量，相互绝缘的硅钢片应垂直面，即平行于面。
故选D。
12. 未来中国载人登月成功后，可利用单摆测量月球表面的重力加速度。航天员从月球上捡一块大小约为2cm的不规则石块作为摆球。航天员还有以下设备：刻度尺（量程30cm）、细线（1m左右）、计时器和足够高的固定支架。如图甲安装好器材，然后用刻度尺测量细线的长度L作为摆长。
（1）以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有______。
A. 将石块拉开一个小角度（约5°）并由静止释放，同时开始计时
B. 释放石块时，摆线相对平衡位置偏角越大，摆动周期也越大
C. 用秒表测量石块完成1次全振动的总时间t，则周期
D. 用秒表测量完成50次全振动的总时间t，由求出周期
（2）秒表示数如图乙所示，它的示数为______s；
（3）取，由图丙求出重力加速度______（结果保留三位有效数字）；
（4）把细线的长度作为摆长，并由图丙求出的值______（选填“大于”“小于”或“等于”）当地的真实值。
【答案】（1）D （2）95.9
（3）1.63 （4）等于
【解析】
【小问1详解】
A．将石块拉开一个小角度（约5°）并由静止释放，经平衡位置开始计时，故A错误；
B．释放石块时，摆线相对平衡位置偏角越大，摆动周期与振幅无关，且偏角越大，单摆的运动就不是简谐振动，故B错误；
CD．应该用秒表测量完成50次全振动的总时间t，由
求出周期，故C错误，D正确。
故选D。
【小问2详解】
根据秒表的读数规律，该读数为
【小问3详解】
设结点A到石块重心的间距为d，由单摆的周期公式则有
解得
则有图丙的斜率
解得
【小问4详解】
结合上述可知，根据图像的斜率求解重力加速度与结点A到石块重心的间距无关，即把细线的长度作为摆长，并由图丙求出的g值等于当地的真实值。
四、计算题：本大题共3小题，共38分。（必须写出完整过程）
13. 水波是常见的机械波，浅水处水波的速度跟水深度有关，其关系式为。式中h为水的深度。如图甲所示是一个池塘的剖面图，A、B两部分深度不同，图乙是从上往下俯视，看到点O处于两部分水面分界线上，时刻O点从平衡位置向上振动，形成以O点为波源向左和向右传播的水波。已知时O点第二次到达波谷，此时M点第一次到达波峰。已知B区域水深为，间距离为，间距离为，，求：
（1）从开始，经过多长时间N点开始振动？
（2）A处的水深为多少米？
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）根据
波传到N点的时间
解得
（2）对O点的振动分析
得
得
则
根据
求得
14. 真空管道超高速列车的动力系统是一种将电能直接转换成平动动能的装置．图1是某种动力系统的简化模型，图中粗实线表示固定在水平面上间距为l的两条平行光滑金属导轨，电阻忽略不计，ab和cd是两根与导轨垂直，长度均为l，电阻均为R的金属棒，通过绝缘材料固定在列车底部，并与导轨良好接触，其间距也为l，列车的总质量为m．列车启动前，ab、cd处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下，如图1所示，为使列车启动，需在M、N间连接电动势为E的直流电源，电源内阻及导线电阻忽略不计，列车启动后电源自动关闭．
（1）要使列车向右运行，启动时图1中M、N哪个接电源正极，并简要说明理由；
（2）求刚接通电源时列车加速度a的大小；
（3）列车减速时，需在前方设置如图2所示的一系列磁感应强度为B的匀强磁场区域，磁场宽度和相邻磁场间距均大于l．若某时刻列车的速度为，此时ab、cd均在无磁场区域，试讨论：要使列车停下来，前方至少需要多少块这样的有界磁场？
【答案】（1）M接电源正极，理由见解析（2）（3）若恰好为整数，则需设置块有界磁场，若不是整数，则需设置（的整数部分+1）块有界磁场．
【解析】
【详解】试题分析：结合列车的运动方向，应用左手定则判断电流方向，从而判断哪一个接电源正极；对导体棒受力分析，根据闭合回路欧姆定律以及牛顿第二定律求解加速度；根据动量定理分析列车进入和穿出磁场时动量变化，据此分析；
（1）M接电源正极，列车要向右运动，安培力方向应向右，根据左手定则，接通电源后，金属棒中电流方向由a到b，由c到d，故M接电源正极．
（2）由题意，启动时ab、cd并联，设回路总电阻为，由电阻的串并联知识得①；
设回路总电流为I，根据闭合电路欧姆定律有②
设两根金属棒所受安培力之和为F，有F=BIl③
根据牛顿第二定律有F=ma④，联立①②③④式得⑤
（3）设列车减速时，cd进入磁场后经时间ab恰好进入磁场，此过程中穿过两金属棒与导轨所围回路的磁通量的变化为，平均感应电动势为，由法拉第电磁感应定律有⑥，其中⑦；
设回路中平均电流为，由闭合电路欧姆定律有⑧
设cd受到的平均安培力为，有⑨
以向右为正方向，设时间内cd受安培力冲量为，有⑩
同理可知，回路出磁场时ab受安培力冲量仍为上述值，设回路进出一块有界磁场区域安培力冲量为，有⑪
设列车停下来受到的总冲量为，由动量定理有⑫
联立⑥⑦⑧⑨⑩⑪⑫式得⑬
讨论：若恰好为整数，则需设置块有界磁场，若不是整数，则需设置（整数部分+1）块有界磁场．⑭．
【点睛】如图所示，在电磁感应中，电量q与安培力的冲量之间的关系，如图所示，以电量为桥梁，直接把图中左右两边的物理量联系起来，如把导体棒的位移 和速度联系起来，但由于这类问题导体棒的运动一般都不是匀变速直线运动，无法直接使用匀变速直线运动的运动学公式进行求解，所以这种方法就显得十分巧妙，这种题型难度最大．
15. 如图1所示，刚性导体线框由长为L、质量均为m的两根竖杆，与长为的两轻质横杆组成，且。线框通有恒定电流，可以绕其中心竖直轴转动。以线框中心O为原点、转轴为z轴建立直角坐标系，在y轴上距离O为a处，固定放置一半径远小于a，面积为S、电阻为R的小圆环，其平面垂直于y轴。在外力作用下，通电线框绕转轴以角速度匀速转动，当线框平面与平面重合时为计时零点，圆环处的磁感应强度的y分量与时间的近似关系如图2所示，图中已知。
（1）求0到时间内，流过圆环横截面的电荷量q；
（2）沿y轴正方向看以逆时针为电流正方向，在时间内，求圆环中的电流与时间的关系；
（3）求圆环中电流的有效值；
（4）当撤去外力，线框将缓慢减速，经时间角速度减小量为，设线框与圆环的能量转换效率为k，求的值（当，有）。
【答案】（1）；（2）；（3）；（4）
【解析】
【详解】（1）由法拉第电磁感应定律
由闭合电路欧姆定律
由电流定义式
联立可得
（2）在时
在时
（3）从能量角度
解得
（4）由能量传递
化简可得
即
解得