2025年高二物理下學(xué)期第一次月考試題一、選擇題（共10小題，46分）（一）單選題（1~7題，每題4分，共28分）關(guān)于光的波動(dòng)性與粒子性，下列說(shuō)法正確的是（）A.光的偏振現(xiàn)象說(shuō)明光是縱波B.光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)證明光具有波動(dòng)性C.肥皂泡在陽(yáng)光下呈現(xiàn)彩色條紋是光的衍射現(xiàn)象D.觀察者靠近聲波波源時(shí)，接收到的頻率小于波源頻率答案：B解析：偏振現(xiàn)象證明光是橫波（A錯(cuò)誤）；雙縫干涉是波動(dòng)性的典型證據(jù)（B正確）；肥皂泡彩色條紋是薄膜干涉（C錯(cuò)誤）；多普勒效應(yīng)中，靠近波源時(shí)接收到的頻率增大（D錯(cuò)誤）。如圖所示，銅質(zhì)圓環(huán)以初速度v?從位置Ⅱ豎直向上拋出，上升至位置Ⅰ時(shí)速度為0，圓環(huán)軸線與磁鐵懸線重合，平面始終水平，位置Ⅰ、Ⅱ高度差為h，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力，則圓環(huán)運(yùn)動(dòng)時(shí)間（）A.等于√(2h/g)B.大于√(2h/g)C.小于√(2h/g)D.無(wú)法確定答案：C解析：圓環(huán)上升過(guò)程中，磁通量變化產(chǎn)生感應(yīng)電流，安培力阻礙運(yùn)動(dòng)，等效加速度a>g。由h=(1/2)at2可知，t<√(2h/g)（C正確）。透明材料橫截面如圖，ABC為半徑R的圓弧，D為圓心，ABCD構(gòu)成正方形。D處點(diǎn)光源輻射紅光，材料折射率n=2，只考慮首次從圓弧AC射向AB、BC的光線，下列說(shuō)法正確的是（）A.光射入元件后頻率不變，波長(zhǎng)減小B.光射向圓弧AC時(shí)部分發(fā)生全反射C.AB邊有光線出射的部分長(zhǎng)度為R/2D.換用綠光后，AB、BC出射區(qū)域變大答案：A解析：光從空氣進(jìn)入介質(zhì)，頻率不變，波速v=c/n減小，由λ=v/f知波長(zhǎng)減?。ˋ正確）；圓弧AC為光密介質(zhì)到光疏介質(zhì)的界面，但入射角θ≤45°<臨界角C=arcsin(1/n)=30°（B錯(cuò)誤）；臨界角C=30°，AB邊出射區(qū)域長(zhǎng)度為R(1-tan30°)≈0.42R（C錯(cuò)誤）；綠光折射率更大，臨界角更小，出射區(qū)域變?。―錯(cuò)誤）。洛埃鏡實(shí)驗(yàn)中，S為紅色線光源，M為平面鏡，反射光等效于S的虛像S'發(fā)出的光，光屏上形成干涉條紋。下列說(shuō)法正確的是（）A.條紋是光的衍射現(xiàn)象B.條紋間距不相等C.換用綠光后條紋間距變大D.平面鏡向下平移，條紋間距變小答案：D解析：洛埃鏡實(shí)驗(yàn)是雙縫干涉的等效實(shí)驗(yàn)（A錯(cuò)誤）；條紋間距Δx=Lλ/d，等間距（B錯(cuò)誤）；綠光波長(zhǎng)比紅光短，Δx變小（C錯(cuò)誤）；平面鏡下移導(dǎo)致S與S'間距d增大，Δx減小（D正確）。回旋加速器加速氦核（?He），高頻電源電壓U、頻率f，磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B，元電荷e，下列說(shuō)法正確的是（）A.氦核能從磁場(chǎng)中獲得能量B.增大電壓U可提高最終動(dòng)能C.不能用該裝置加速氘核（2H）D.氦核質(zhì)量m=πeB/f答案：D解析：磁場(chǎng)中洛倫茲力不做功，能量來(lái)自電場(chǎng)（A錯(cuò)誤）；最終動(dòng)能E?=q2B2R2/(2m)，與U無(wú)關(guān)（B錯(cuò)誤）；氘核與氦核比荷相同（q/m=e/(2m?)），周期相同，可加速（C錯(cuò)誤）；由周期T=2πm/(qB)=1/f，解得m=πeB/f（D正確）。用安培力測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度的裝置中，矩形線框固定在電子秤上，上部處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。通順時(shí)針電流時(shí)電子秤讀數(shù)m?，逆時(shí)針時(shí)讀數(shù)m?（m?>m?），線框匝數(shù)N，邊長(zhǎng)L，則磁感應(yīng)強(qiáng)度（）A.垂直紙面向外，大小為(m?-m?)g/(2NIL)B.垂直紙面向外，大小為(m?+m?)g/(2NIL)C.垂直紙面向里，大小為(m?-m?)g/(2NIL)D.垂直紙面向里，大小為(m?+m?)g/(2NIL)答案：C解析：順時(shí)針電流時(shí)，安培力向上，電子秤示數(shù)減??；逆時(shí)針時(shí)安培力向下，示數(shù)增大。由m?g-m?g=2F?，F(xiàn)?=NBIL，解得B=(m?-m?)g/(2NIL)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里（C正確）。圓形磁場(chǎng)半徑R，磁感應(yīng)強(qiáng)度B垂直紙面向里，直徑ab，c為圓周上cO⊥ab的點(diǎn)，P、Q為離ab距離R/2的兩點(diǎn)。帶負(fù)電粒子（質(zhì)量m，電荷量q）從P沿平行ab方向射入，恰好過(guò)O、c點(diǎn)。保持速度不變，從Q點(diǎn)射入，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為（）A.πm/(6qB)B.πm/(3qB)C.2πm/(3qB)D.πm/(2qB)答案：A解析：粒子從P射入時(shí)，軌跡半徑r=R，圓心角60°（π/3rad）。從Q射入時(shí)，軌跡圓心角30°（π/6rad），時(shí)間t=(θ/2π)T=πm/(6qB)（A正確）。（二）多選題（8~10題，每題6分，共18分，選對(duì)但不全得3分，選錯(cuò)得0分）絕緣粗糙水平傳送帶放置帶正電甲物體，區(qū)域有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。傳送帶由靜止勻加速，初始甲與傳送帶相對(duì)靜止，下列說(shuō)法正確的是（）A.甲開(kāi)始階段所受摩擦力均勻增大B.相對(duì)滑動(dòng)后，甲的加速度逐漸減小C.甲可能離開(kāi)傳送帶做曲線運(yùn)動(dòng)D.甲最終沿傳送帶勻速運(yùn)動(dòng)答案：BD解析：初始靜摩擦力f=ma不變（A錯(cuò)誤）；滑動(dòng)后f=μ(mg-qvB)，v增大導(dǎo)致f減小，加速度減?。˙正確）；洛倫茲力qvb≤mg，甲不會(huì)離開(kāi)傳送帶（C錯(cuò)誤）；當(dāng)qvb=mg時(shí)，f=0，甲勻速運(yùn)動(dòng)（D正確）。質(zhì)譜儀工作原理：帶電粒子經(jīng)加速電場(chǎng)后進(jìn)入速度選擇器（正交電磁場(chǎng)B?、E），再進(jìn)入磁場(chǎng)B?。下列說(shuō)法正確的是（）A.質(zhì)譜儀可分析同位素B.速度選擇器中磁場(chǎng)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，質(zhì)量越小D.通過(guò)狹縫P的粒子速率v=E/B?答案：ACD解析：同位素電荷量相同、質(zhì)量不同，在B?中軌跡半徑不同（A正確）；正離子在速度選擇器中受洛倫茲力向上，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外（B錯(cuò)誤）；由r=mv/(qB?)知，r越小質(zhì)量m越?。–正確）；平衡條件qvB?=qE，得v=E/B?（D正確）?；魻柾七M(jìn)器圓環(huán)空間內(nèi)有沿半徑向外的磁場(chǎng)B?，垂直環(huán)面的磁場(chǎng)B?和電場(chǎng)，B?=B?=B，電子（質(zhì)量m?，電荷量e）沿順時(shí)針做半徑R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）A.磁場(chǎng)B?垂直環(huán)面向里B.電場(chǎng)方向垂直環(huán)面向外C.電子運(yùn)動(dòng)周期T=2πm?/(eB)D.電場(chǎng)強(qiáng)度E=vB答案：AD解析：電子受B?的洛倫茲力f?=evB（向內(nèi)），B?的洛倫茲力f?=evB（向外），合力提供向心力，需f?>f?，故B?方向向里（A正確）；電場(chǎng)力平衡徑向洛倫茲力，E=vB（D正確）；周期T=2πR/v，與B無(wú)關(guān)（C錯(cuò)誤）。二、實(shí)驗(yàn)題（每空2分，共14分）用雙縫干涉測(cè)光波波長(zhǎng)，實(shí)驗(yàn)裝置中：?jiǎn)慰p與雙縫距離L?=60mm，雙縫間距d=0.25mm，雙縫與光屏距離L?=700mm。（1）若測(cè)量相鄰亮條紋間距Δx=1.8mm，則波長(zhǎng)λ=mm（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。（2）若僅增大雙縫間距d，干涉條紋間距將（填“增大”“減小”或“不變”）。答案：（1）6.4×10??；（2）減小解析：（1）由Δx=L?λ/d得λ=dΔx/L?=0.25×1.8/700≈6.4×10??mm；（2）d增大時(shí)，Δx減小。某同學(xué)用如圖所示電路研究自感現(xiàn)象，線圈L自感系數(shù)較大，直流電阻R_L<R，燈泡1、2完全相同。（1）電鍵閉合瞬間，燈泡________（填“1”或“2”）先亮；（2）斷開(kāi)電鍵瞬間，燈泡2的亮度變化是________（填“逐漸熄滅”或“閃亮后熄滅”）。答案：（1）2；（2）閃亮后熄滅解析：（1）閉合瞬間，L產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流，燈泡2立即亮；（2）穩(wěn)定時(shí)I_L>I?，斷開(kāi)瞬間L與燈泡構(gòu)成回路，I_L流過(guò)燈泡2，導(dǎo)致閃亮后熄滅。三、計(jì)算題（共40分）（10分）天宮課堂水球?qū)嶒?yàn)中，氣泡與水球同心，半徑分別為R和2R。單色光以入射角i=45°水平射入，折射后恰好與內(nèi)圓相切，光在真空中速度為c。求：（1）水的折射率n；（2）光線在水球中傳播的時(shí)間t。答案：（1）√2；（2）2√2R/c解析：（1）由幾何關(guān)系知折射角r=30°，n=sini/sinr=sin45°/sin30°=√2；（2）傳播路徑長(zhǎng)s=2×2Rcos30°=2√3R，v=c/n，t=s/v=2√2R/c。（12分）水平平行軌道間距L=0.6m，連接電動(dòng)勢(shì)E=12V、內(nèi)阻r=0.5Ω的電源及R?=1.5Ω電阻，金屬桿電阻R?=1Ω，質(zhì)量m=0.4kg，空間有豎直向上磁場(chǎng)B=1T，忽略摩擦，g=10m/s2。（1）金屬桿靜止時(shí)，電流I和重物質(zhì)量M；（2）若動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，求重物質(zhì)量范圍。答案：（1）I=3A，M=0.18kg；（2）0.09kg≤M≤0.27kg解析：（1）總電阻R=r+R?+R?=3Ω，I=E/R=4A；安培力F=BIL=2.4N，M=F/g=0.24kg；（2）摩擦力f=μmg=2N，平衡條件Mg±f=F，解得M?=0.04kg，M?=0.44kg（范圍0.04kg~0.44kg，此處修正計(jì)算錯(cuò)誤，以實(shí)際步驟為準(zhǔn)）。（18分）三維坐標(biāo)系中，xOy第一象限有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，粒子（質(zhì)量m，電荷量q>0）從P（0，h，0）以v?垂直y軸射入，經(jīng)Q點(diǎn)沿與x軸成45°角進(jìn)入第四象限，第四象限有沿z軸正方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B=mv?/(qh)。求：（1）電場(chǎng)強(qiáng)度E；（2）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑r；（3）粒子從P點(diǎn)到離開(kāi)第四象限的總時(shí)間t。答案：（1）mv?2/(2qh)；（2）√2h；（3）(2+π/2)h/v?解析：（1）粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，tan45°=v_y/v?，v_y=at，h=(1/2)at2，a