高級中學(xué)名校試卷PAGE2025學(xué)年度下學(xué)期第一次月考試卷高二物理說明：本試卷滿分100分，考試時(shí)間75分鐘一、選擇題（1-7單選，每題4分，8-10多選，每題6分，共46分）1.下列說法中正確的是（）A.光的雙縫干涉現(xiàn)象說明光具有波動(dòng)性B.光的偏振現(xiàn)象說明光是縱波C.肥皂泡在陽光下出現(xiàn)彩色條紋，這是光的衍射現(xiàn)象D.觀察者靠近聲波波源的過程中，接收到的聲波頻率小于波源頻率【答案】A【解析】A．光的雙縫干涉現(xiàn)象說明光具有波動(dòng)性，故A正確；B．光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波，故B錯(cuò)誤；C．陽光下的肥皂泡上有彩色條紋，這屬于光的干涉現(xiàn)象，故C錯(cuò)誤。D．根據(jù)多普勒效應(yīng)，當(dāng)波源與觀察者相互靠近時(shí)，觀察者接收到的頻率會增加，觀察者接收到的頻率大于波源的頻率，故D錯(cuò)誤；故選A。2.如圖所示，將一個(gè)銅質(zhì)圓環(huán)，以初速度從位置Ⅱ豎直向上拋出，到位置Ⅰ時(shí)速度為0，圓環(huán)上升時(shí)其軸線與磁鐵的懸線重合，且圓環(huán)所在平面始終水平。位置Ⅰ與位置Ⅱ的高度差為h，重力加速度大小為g，不計(jì)空氣阻力，則圓環(huán)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間（）A等于 B.大于C.小于 D.等于【答案】C【解析】若環(huán)做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)逆向思維，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得運(yùn)動(dòng)時(shí)間圓環(huán)從開始上升到達(dá)磁鐵中間時(shí)，磁通量一直增大；而當(dāng)從中間向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，磁通量減小時(shí)；則由楞次定律可知，當(dāng)圓環(huán)靠近條形磁鐵時(shí)，感應(yīng)電流阻礙其靠近，是排斥力，阻礙環(huán)的上升；當(dāng)圓環(huán)穿過磁鐵遠(yuǎn)離磁鐵時(shí)，感應(yīng)電流阻礙其遠(yuǎn)離，是吸引力，故先相互排斥，后相互吸引，阻礙環(huán)的上升；由于環(huán)始終受到阻力，相當(dāng)于向下的加速度變大，加速度大于，根據(jù)可知時(shí)間變小，即小于。故選C。3.如圖所示，陰影部分ABC為透明材料做成的光學(xué)元件的橫截面，是半徑為R的圓弧，D為圓心，ABCD構(gòu)成正方形。D處的點(diǎn)光源向外輻射紅光，該材料對紅光的折射率n＝2。若只考慮首次從圓弧AC直接射向AB、BC的光線，下列說法正確的是（）A.光射入光學(xué)元件后頻率不變，波長減小B.光射向圓弧AC時(shí)部分光發(fā)生全反射C.AB邊有光線出射的部分長度為D.若換成綠光，AB、BC有光線出射的區(qū)域變大【答案】A【解析】A．光射入光學(xué)元件后頻率不變，傳播速度減小，根據(jù)可知波長減小，故A正確；B．光射向圓弧AC時(shí)是由光疏介質(zhì)射向光密介質(zhì)，況且是沿法線方向射入則不可能發(fā)生全反射，故B錯(cuò)誤；C．光線在AB面上的臨界角為可得AB邊有光線出射的部分長度為故C錯(cuò)誤；D．若換成綠光，折射率變大，臨界角變小，則AB、BC有光線出射的區(qū)域變小，故D錯(cuò)誤。故選A。4.如圖所示，洛埃鏡實(shí)驗(yàn)中S為垂直于紙面放置的紅色水平線光源，M為水平放置的平面鏡，從平面鏡反射的光相當(dāng)于S在平面鏡中的虛像發(fā)出的，這樣就形成兩個(gè)一樣的相干光源，可在光屏上看到明暗相間的條紋。下列說法正確的是（）A.看到明暗條紋是因?yàn)榧t光發(fā)生衍射現(xiàn)象B.看到的條紋非等間距的C.若將紅光換成綠光，看到的條紋間距變大D.若將平面鏡向下平移，看到的條紋間距變小【答案】D【解析】AB．從光源直接發(fā)出的光和被平面鏡反射的光實(shí)際上是同一列光，故是相干光，屬于干涉現(xiàn)象，該干涉現(xiàn)象可以看做雙縫干涉，光路圖如圖所示所以等效雙縫間的距離為雙縫到光屏的距離為L，所以相鄰亮條紋中心間距為由此可知，條紋應(yīng)等間距，故AB錯(cuò)誤；C．若將紅光換成綠光，即入射光的波長減小，則看到的條紋間距變小，故C錯(cuò)誤；D．若將平面鏡向下移動(dòng)一個(gè)微小距離，則雙縫間的距離增大，所以相鄰亮條紋中心間距變小，故D正確。故選D。5.回旋加速器的原理圖如圖所示，其主體部分是兩個(gè)D形金屬盒，兩金屬盒處在垂直于盒底面的勻強(qiáng)磁場中?，F(xiàn)用該回旋加速器對氦核（He）進(jìn)行加速，所加的高頻電源的電壓為U、頻率為f，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。已知元電荷為e，下列說法正確的是（）A.氦核能夠從磁場中獲得能量B.僅增大電壓U，氦核最終獲得的動(dòng)能變大C.所有量不變，該回旋加速器不能對氘核進(jìn)行加速D.被加速的氦核質(zhì)量為【答案】D【解析】A．氦核僅電場中加速，在磁場中洛倫茲力對粒子不做功，不能從磁場中獲得能量，故A錯(cuò)誤；B．設(shè)D形盒的半徑為，則最終射出回旋加速器的速度滿足即有動(dòng)能為最終射出回旋加速器的動(dòng)能與電壓無關(guān)，故B錯(cuò)誤；C．因?yàn)闅莺伺c氦核的比荷相同，由可知它們的運(yùn)動(dòng)周期相同，所以可以用來加速氘核，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)周期公式可知故D正確。故選D。6.某研究小組設(shè)計(jì)了一個(gè)利用安培力測量磁感應(yīng)強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)裝置，如下圖甲所示，將矩形線框固定在電子秤的臺面上，線框的上部處于垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場中（如下圖乙所示）。當(dāng)線框中通順時(shí)針電流時(shí)，電子秤讀數(shù)為；當(dāng)線框中通逆時(shí)針電流時(shí)，電子秤讀數(shù)為（）。已知矩形線框共有匝，邊長為，則磁感應(yīng)強(qiáng)度A.垂直紙面向外，大小為B.垂直紙面向外，大小為C.垂直紙面向里，大小為D.垂直紙面向里，大小為【答案】C【解析】電子秤讀數(shù)，即，由可知，通順時(shí)針電流時(shí)，安培力向上，磁場垂直紙面向里；對線框進(jìn)行受力分析知解得。A．垂直紙面向外，大小為，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．垂直紙面向外，大小為，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．垂直紙面向里，大小為，與結(jié)論相符，選項(xiàng)C正確；D．垂直紙面向里，大小為，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選C。7.如圖所示，半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，ab是圓O的直徑，c是圓周上一點(diǎn)，cO⊥ab，P、Q是圓周上離ab的距離均為的兩點(diǎn)。一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電粒子以一定大小的速度從P點(diǎn)沿平行于ab的方向射入磁場，粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)恰好經(jīng)過O、c等點(diǎn)。現(xiàn)保持粒子的速度大小、方向不變，讓粒子從點(diǎn)射入磁場，則粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】作出從點(diǎn)射入的粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示由幾何關(guān)系易知，點(diǎn)為做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心讓粒子從點(diǎn)射入磁場，根據(jù)平移法得出粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖由幾何關(guān)系得粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的周期則運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為聯(lián)立解得故選A。8.如圖所示，在真空環(huán)境中有一足夠長的絕緣、粗糙、水平傳送帶，其上放置帶正電的甲物體，且甲物體的電荷量始終保持不變，整個(gè)傳送帶所在區(qū)域存在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場。假如由靜止開始讓傳送帶做勻加速運(yùn)動(dòng)，發(fā)現(xiàn)剛開始甲物體與傳送帶保持相對靜止，則下列說法正確的是（）A.甲物體開始階段所受摩擦力均勻增大B.經(jīng)過一段時(shí)間后甲物體的加速度會逐漸減小C.甲物體有可能離開傳送帶作曲線運(yùn)動(dòng)D.甲物體最終會沿傳送帶做勻速直線運(yùn)動(dòng)【答案】BD【解析】A．發(fā)現(xiàn)剛開始甲物體與傳送帶保持相對靜止，由于皮帶做勻加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)左手定則可知，物體受到的洛倫茲力豎直向上，且大小增大，那么導(dǎo)致物體對皮帶的壓力減小，但由于物體受到是靜摩擦力，依據(jù)牛頓第二定律可知f=ma則甲物體開始階段所受摩擦力應(yīng)該不變，故A錯(cuò)誤；B．經(jīng)過一段時(shí)間后，甲物體相對皮帶滑動(dòng)，則其受到是滑動(dòng)摩擦力，由于豎直向上的洛倫茲力增大，導(dǎo)致物體對皮帶的壓力減小，那么滑動(dòng)摩擦力大小也減小，因此物體的加速度會逐漸減小，故B正確；CD．依據(jù)A選項(xiàng)分析，當(dāng)洛倫茲力增大到等于重力時(shí)，則物體將離開傳送帶，從而做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤，故D正確；故選BD。9.如圖是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖，電荷量相同的帶電粒子被加速電場加速后，進(jìn)入速度選擇器，速度選擇器內(nèi)相互正交的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場的強(qiáng)度分別為B和E。平板S上有可讓粒子通過的狹縫P和記錄粒子位置的膠片。平板S下方有強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場。下列表述正確的是（）A.質(zhì)譜儀是分析同位素的重要工具B.速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向里C.粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P，粒子的質(zhì)量越小D.能通過狹縫P的帶電粒子的速率等于【答案】AC【解析】A．進(jìn)入的粒子，即滿足知道粒子電量后，便可求出m的質(zhì)量，所以質(zhì)譜儀可以用來分析同位素，故A正確；B．根據(jù)加速電場，可知粒子帶正電，則受電場力向右，所以洛倫茲力向左，由左手定則可判斷磁場方向垂直紙面向外，故B錯(cuò)誤；C．由知R越小，荷質(zhì)比越大，當(dāng)電量相同時(shí)，則粒子的質(zhì)量越小，C正確；D．能通過狹縫P的帶電粒子滿足qE＝qvB得故D錯(cuò)誤；10.據(jù)報(bào)道，圖甲是我國空間站安裝的現(xiàn)代最先進(jìn)的霍爾推進(jìn)器，用以維持空間站的軌道。如圖乙，在很窄的圓環(huán)空間內(nèi)有沿半徑向外的磁場1，其磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可近似認(rèn)為處處相等；垂直于圓環(huán)平面同時(shí)加有勻強(qiáng)磁場2和勻強(qiáng)電場（圖中沒畫出），磁場1與磁場2的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，已知電子電量為e、質(zhì)量為m，若電子恰好可以在圓環(huán)內(nèi)沿順時(shí)針方向做半徑為R、速率為v的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（）A.勻強(qiáng)磁場2垂直于環(huán)平面向里B.電場方向垂直于環(huán)平面向外C.電子運(yùn)動(dòng)周期為D.電場強(qiáng)度大小為【答案】ACD【解析】B．根據(jù)左手定則可知電子在圓環(huán)內(nèi)受到沿半徑向外的磁場1的洛倫茲力，方向垂直環(huán)平面向里，電場力需要與該洛倫茲力平衡，電場力方向應(yīng)垂直環(huán)平面向外，由于電子帶負(fù)電，故電場方向垂直環(huán)平面向里，故B錯(cuò)誤；A．電子在圓環(huán)內(nèi)受到磁場2的洛倫茲力提供電子做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，根據(jù)左手定則可知，勻強(qiáng)磁場2應(yīng)垂直于環(huán)平面向里，故A正確；C．電子運(yùn)動(dòng)周期為故C正確；D．根據(jù)洛倫茲力提供向心力電子垂直環(huán)平面方向受力平衡，則有聯(lián)立解得故D正確。故選ACD。二、實(shí)驗(yàn)題（每空2分，共14分）11.用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)測光波波長的實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示，已知單縫與雙縫的距離L1=60mm，，雙縫與光屏的距離L2=700mm，單縫寬d1=0.10mm，雙縫間距d2=0.25mm。（1）分劃板的中心刻度線分別對準(zhǔn)第1條和第4條亮條紋的中心時(shí)，手輪上的讀數(shù)如圖2所示，則對準(zhǔn)第1條亮紋時(shí)讀數(shù)x1=_____mm，對準(zhǔn)第4條亮紋時(shí)讀數(shù)x2=_____mm，相鄰兩條亮條紋間的距離?x=_____mm。（2）本次實(shí)驗(yàn)求得的波長是_____nm（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。【答案】（1）2.188~2.192均可7.866~7.869均可1.893±0.002（2）676【解析】（1）[1][2]螺旋測微器的讀數(shù)為固定刻度與可動(dòng)刻度之和，所以，[3]相鄰兩條亮條紋間距離（2）根據(jù)解得12.小明和小迪做“探究影響感應(yīng)電流方向的因素”實(shí)驗(yàn)。（1）按圖甲連接電路，閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)，從而推斷出電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向的關(guān)系。那么電流從電流表正接線柱流進(jìn)指針______（填“左偏”或“右偏”）（2）小明用圖乙所示的裝置做實(shí)驗(yàn)，將條形磁鐵（下端為N極）從螺線管取出的過程中，觀察到電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)，說明螺線管中的電流方向（從上往下看）是沿______方向。（3）小迪用圖丙所示的裝置做實(shí)驗(yàn)。閉合開關(guān)，當(dāng)導(dǎo)體棒______（選填“向左”或“向右”）切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，可觀察到電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)?！敬鸢浮浚?）右偏（2）順時(shí)針（3）向右【解析】（1）閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)，從而推斷出電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向的關(guān)系是電流從左邊流入時(shí)指針向左偏轉(zhuǎn)。那么電流從電流表正接線柱流進(jìn)指針右偏。（2）將條形磁鐵（下端為N極）從螺線管取出的過程中，觀察到電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)，說明電流是從電流表正極流入的，說明螺線管中的電流方向（從上往下看）是沿順時(shí)針方向。（3）電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)時(shí)，感應(yīng)電流是由A到B，根據(jù)右手定則可知導(dǎo)體棒向右切割磁感線運(yùn)動(dòng)。三、計(jì)算題（13題10分，14題12分，15題18分，共40分）13.在中國空間站“天宮課堂”的水球光學(xué)實(shí)驗(yàn)中，航天員向水球中注入空氣，形成一個(gè)內(nèi)含氣泡的水球。如圖所示，若氣泡與水球同心，氣泡半徑為R，水球半徑為2R。在過球心O的平面內(nèi)，一單色光以入射角i＝45°水平照射這一水球，光線經(jīng)折射后恰好與內(nèi)圓相切。光在真空中的傳播速度為c，不考慮光線反射。求：（1）水的折射率n；（2）光線在該水球中傳播的時(shí)間t?！敬鸢浮浚?）（2）【解析】（1）設(shè)折射角為，由幾何關(guān)系可知，則水的折射率為解得（2）光在水球中傳播速度為由幾何關(guān)系可知光在水球中的傳播距離為光在水球中的傳播的時(shí)間為14.如圖所示，水平放置電阻不計(jì)的固定平行軌道，間距L＝0.6m，兩端連接電動(dòng)勢E＝12V，內(nèi)阻r＝0.5Ω的電源及R＝1.5Ω的電阻，一根金屬桿放置于平行導(dǎo)軌上且垂直于兩軌道，其在軌道間的電阻為，質(zhì)量為，軌道與金屬桿接觸良好，絕緣細(xì)線通過滑輪連接金屬桿及重物，空間中存在一個(gè)垂直于水平面向上的磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B＝1T，忽略一切摩擦，重力加速度，求：（1）當(dāng)金屬桿靜止時(shí)，流過金屬桿的電流大小是多少？重物的質(zhì)量是多少？（2）若金屬桿與軌道間摩擦不能忽略，且動(dòng)摩擦因數(shù)，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，若金屬棒能保持靜止，所掛重物的質(zhì)量范圍是多少？【答案】（1），0.24kg（2）0.04kg≤m≤0.44kg【解析】（1）當(dāng)金屬桿靜止時(shí)，流過金屬桿的電流大小是金屬桿受到的安培力大小為F＝BIL由左手定則可知安培力方向向左，若金屬桿能保持靜止，則有mg＝F解得重物的質(zhì)量是：m＝0.24kg（2）若金屬桿與軌道間摩擦不能忽略，最大靜摩擦力為最大靜摩擦力向左時(shí)，有解得最大靜摩擦力向右時(shí)，有解得：故所掛重物的質(zhì)量范圍是0.04kg≤m≤0.44kg15.制造芯片時(shí)，要用電磁場精準(zhǔn)控制粒子的軌跡，其部分電磁場簡化如圖所示，在三維坐標(biāo)系Oxyz中，平面xOy位于紙面，z軸垂直紙面向外（圖中未畫出），在平面xOy第一象限內(nèi)有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，一質(zhì)量為m、電荷量為q（q＞0）的粒子從y軸上P點(diǎn)（0，h，0）以初速度垂直于y軸射入電場，再經(jīng)x軸上的Q點(diǎn)沿與x軸正方向成45°角進(jìn)入第四象限，在第四象限內(nèi)有沿z軸正方向的勻強(qiáng)磁場，磁感