江西省六校联考2024-2025学年高二下学期第一次月考试题物理PDF版含解析_2024-2025高二（7-7月题库）_2025年04月试卷(1)_0416江西省六校联考2024-2025学年高二下学期第一次月考试题

D．若将平面镜向下平移，看到的条纹间距变小 2024-2025 学年度下学期第一次月考试卷 5．回旋加速器的原理图如图所示，其主体部分是两个 D 形金属盒，两金属盒处在垂直于盒底面的匀强磁场中。 现用该回旋加速器对氦核（ He）进行加速，所加的高频电源的电压为U、频率为f，匀强磁场的磁感应强度为B。 高二 物理 已知元电荷为e，下列说法正确的是（ ） 说明：本试卷满分100分，考试时间 75分钟 A．氦核4He能够从磁场中获得能量 2 一、选择题（1-7 单选，每题4分，8-10 多选，每题 6分，共 46分） B．仅增大电压U，氦核4He最终获得的动能变大 2 1．下列说法中正确的是（ ） eB C．被加速的氦核4He质量为 A．光的偏振现象说明光是纵波 2 f B．光的双缝干涉现象说明光具有波动性 D．所有量不变，该回旋加速器不能对氘核2H进行加速 1 C．肥皂泡在阳光下出现彩色条纹，这是光的衍射现象 6．某研究小组设计了一个利用安培力测量磁感应强度的实验装置，如图甲所示，将矩形线框固定在电子秤的台 D．观察者靠近声波波源的过程中，接收到的声波频率小于波源频率 面上，线框的上部处于垂直于纸面的匀强磁场中（如图乙所示）。当线框中通顺时针电流Ⅰ时，电子秤读数为 m；当线框中通逆时针电流Ⅰ时，电子秤读数为m（m＞m）。已知矩形线框共有N匝，MN边长为L，则磁感应 2. 如图所示，将一个铜质圆环，以初速度v 从位置Ⅱ竖直向上抛出，到位置Ⅰ时速度为0，圆环上升时其轴线与 1 2 2 1 0 强度（ ） 磁铁的悬线重合，且圆环所在平面始终水平。位置Ⅰ与位置Ⅱ的高度差为h，重力加速度大小为g，不计空气阻 力，则圆环运动的时间（ ） A．垂直纸面向外，大小为 ( 2− 1) 2 B．垂直纸面向外，大小为 v v ( 2− 1) A. 等于 0 B. 大于 0 g g C．垂直纸面向里，大小为 ( 2− 1) 2 2h 2h D．垂直纸面向里，大小为 C. 等于 D. 小于 ( 2− 1) g g 7．如图所示，半径为 的圆形 区 域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为 ， 是 3．如图所示，阴影部分ABC为透明材料做成的光学元件的横截面，AC 是半径为R的圆弧，D为圆心，ABCD构成 圆 的直径， 是圆周上 的一点， ， 、 是圆周上离 的距离均为 的两点.一个质量为 、 电 荷 量 正方形。D处的点光源向外辐射红光，该材料对红光的折射率n2。若只考虑首次从圆弧AC直接射向AB、BC的 大小 为 的带负 电粒子以一定大小 的⊥速 度 从 点 沿平行于 的 方向射入磁场2 ，粒子在磁场中运动 恰好经过 光线，下列说法正确的是（ ） 、 两点.现保持粒子的速度大小、方向不变，让粒子从 点射入磁场，则粒子在 磁场中运动的时间为（ ） A．光射入光学元件后频率不变，波长减小 π π π π A． B． C． D． B．光射向圆弧AC时部分光发生全反射 2 3 R C．AB边有光线出射的部分长度为 6 3 3 4 2 D．若换成绿光，AB、BC有光线出射的区域变大 8．（多选）如图所示，在真空环境中有一足够长的绝缘、粗糙、水平传送带，其上放置带正电的甲物体，且甲物 4．如图所示，洛埃镜实验中S为垂直于纸面放置的红色水平线光源，M为水平放置的平面镜，从平面镜反射的光 体的电荷量始终保持不变，整个传送带所在区域存在垂直于纸面向里的匀强磁场。假如由静止开始让传送带做 相当于S在平面镜中的虚像发出的，这样就形成两个一样的相干光源，可在光屏上看到明暗相间的条纹。下列说 匀加速运动，发现刚开始甲物体与传送带保持相对静止，则下列说法正确的是（ ） 法正确的是（ ） A．甲物体开始阶段所受摩擦力增大 B．甲相对传送带滑动后物体的加速度会逐渐减小 A．看到明暗条纹是因为红光发生衍射现象 C．甲物体有可能离开传送带做曲线运动 B．看到的条纹非等间距的 D．甲物体最终会沿传送带做匀速直线运动 C．若将红光换成绿光，看到的条纹间距变大三、计算题（13题10分，14题12分，15题18分，共40分） 9．（多选）如图是质谱仪的工作原理示意图，电荷量相同的带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器．速度 13．在中国空间站“天宫课堂”的水球光学实验中，航天员向水球中注入空气，形成一个内含气泡的水球。如图 选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E．平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子 所示，若气泡与水球同心，气泡半径为R，水球半径为2R。在过球心O的平面内，一单色光以入射角i=450水平 位置的胶片AA．平板S下方有强度为B 的匀强磁场．下列表述正确的是（ ） 照射这一水球，光线经折射后恰好与内圆相切。光在真空中的传播速度为c，不考虑光 1 2 0 A．质谱仪是分析同位素的重要工具 线反射。求： B．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里 (1)水的折射率n； C．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的质量越小 (2)光线在该水球中传播的时间t。 D．能通过狭缝P的带电粒子的速率等于 10．据报道，图甲是我国空间站安装的现代 最0 先进的霍尔推进器，用以维持空间站的轨道。如图乙，在很窄的圆 环空间内有沿半径向外的磁场1，其磁感应强度大小可近似认为处处相等；垂直于圆环平面同时加有匀强磁场2 14．如图所示，水平放置电阻不计的固定平行轨道，间距L＝0.6m，两端连接电动势E 和匀强电场（图中没画出），磁场1与磁场2的磁感应强度大小相等，已知电子电量为e、质量为m，若电子恰好 ＝12V，内阻r＝0.5Ω的电源及R＝1.5Ω的电阻，一根金属杆放置于平行导轨上且垂直于两轨道，其在轨道间 可以在圆环内沿顺时针方向做半径为R、速率为v的匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ） 的电阻为R＝1Ω，质量为m＝0.4kg，轨道与金属杆接触良好，绝缘细线通过滑轮连接金属杆及重物，空间中 0 0 A．匀强磁场2垂直于环平面向里 存在一个垂直于水平面向上的磁场，磁感应强度大小为B＝1T，忽略一切摩擦，重力加速度g＝10m/s2，求： B．电场方向垂直于环平面向外 （1）当金属杆静止时，流过金属杆的电流大小是多少？重物的质量是多少？ 2R （2）若金属杆与轨道间摩擦不能忽略，且动摩擦因数μ＝0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，若金属棒能保 C．电子运动周期为 v 持静止，所挂重物的质量范围是多少？ mv2 D．电场强度大小为 eR 二、实验题（每空2分，共14分） 11．用双缝干涉实验测光波波长的实验装置如图1所示，已知单缝与双缝的距离L=60mm，，双缝与光屏的距离 1 L=700mm，单缝宽d=0.10mm，双缝间距d=0.25mm。 2 1 2 15．制造芯片时，要用电磁场精准控制粒子的轨迹，其部分电磁场简化如图所示，在三维坐标系Oxyz中，平面 xOy位于纸面，z轴垂直纸面向外（图中未画出），在平面xOy第一象限内有沿y轴负方向的匀强电场，一质量为 m、电荷量为q（q＞0）的粒子从y轴上P点（0，h，0）以初速度v 垂直于y轴射入电场，再经x轴上的Q点沿 0 mv 与x轴正方向成45°角进入第四象限，在第四象限内有沿z轴正方向的匀强磁场，磁感应强度大小为 0 ；第三 (1)分划板的中心刻度线分别对准第1条和第4条亮条纹的中心时，手轮上的读数如图2所示，则对准第1条亮 qh 纹时读数x= mm，对准第4条亮纹时读数x= mm，相邻两条亮条纹间的距离∆x= mm。 2mv 1 2 象限内有沿z轴负方向的匀强磁场，磁感应强度大小为 0 。粒子重力不计，求： (2)本次实验求得的波长是 nm（结果保留3位有效数字）。 qh 12．小明和小迪做“探究影响感应电流方向的因素”实验。 (1)匀强电场的电场强度大小； (2)粒子第二次经过y轴负半轴时的位置坐标： (3)粒子从进入磁场到第N次经过y轴所用的时间。 (1)按图甲连接电路，闭合开关后，发现电流计指针向左偏转，从而推断出电流计指针偏转方向与电流方向的关 系。那么电流从电流表正接线柱流进指针 （填“左偏”或“右偏”） (2)小明用图乙所示的装置做实验，将条形磁铁（下端为N极）从螺线管取出的过程中，观察到电流计指针向右 偏转，说明螺线管中的电流方向（从上往下看）是沿 方向。 (3)小迪用图丙所示的装置做实验。闭合开关，当导体棒 （选填“向左”或“向右”）切割磁感线运 动时，可观察到电流计指针向左偏转。 {#{QQABQYC4wwgwgFQACI7bQ0XQCQiQkIETJSoOhUCcuAxiARNABAA=}#}高二物理第一次月考联考答案 一．选择题 1．B 【详解】A．光的偏振现象说明光是横波，故A错误； B．光的双缝干涉现象说明光具有波动性，故B正确 C．阳光下的肥皂泡上有彩色条纹，这属于光的干涉现象，故C错误。 D．根据多普勒效应，当波源与观察者相互靠近时，观察者接收到的频率会增加，观察者接 收到的频率大于波源的频率，故D错误； 故选B。 2. D 3．A 【详解】A．光射入光学元件后频率不变，传播速度减小，则波长减小，选项A正确； B．光射向圆弧AC时是由光疏介质射向光密介质，况且是沿法线方向射入则不可能发生全 反射，选项B错误； 1 1 C．光线在AB面上的临界角为sinC   则C=30° n 2 3R AB边有光线出射的部分长度为xRtan30  选项C错误； 3 D．若换成绿光，折射率变大，临界角变小，则AB、BC有光线出射的区域变小，D错误。 4．D 【详解】AB．从光源直接发出的光和被平面镜反射的光实际上是同一列光，故是相干光， 属于干涉现象，该干涉现象可以看做双缝干涉，光路图如图所示 所以等效双缝间的距离为d 2a 双缝到光屏的距离为L，所以相邻亮条纹中心间距为 L x  2a 由此可知，条纹应等间距，故AB错误； C．若将红光换成绿光，即入射光的波长减小，则看到的条 纹间距变小，故C错误； D．若将平面镜向下移动一个微小距离，则双缝间的距离增 大，所以相邻亮条纹中心间距变小，故D正确。 故选D。 5．C A．氦核仅在电场中加速，在磁场中洛伦兹力对粒子不做功，不能从磁场中获得能量，故A 错误； mv2 2eBR B．设D形盒的半径为R，则最终射出回旋加速器的速度满足2evB 即有v R m 1 2e2B2R2 动能为E  mv2  最终射出回旋加速器的动能与电压无关，故B错误； k 2 m 2πR πm 1 eB C．根据周期公式T    可知m v eB f πf2πm D．因为気核 2H  与氦核 4He  的比荷相同，由T  可知它们的运动周期相同，所以可 1 2 qB 以用来加速氘核 2H  ，故D错误； 1 6.C 𝐹 电子秤读数m= 压，即F ＝mg，由m ＞m ，可知，通顺时针电流时，安培力向上，磁场 𝑔 压 2 1 垂直纸面向里，对线框进行受力分析，可知，m g＝m g﹣F ，m g＝m g+F ， 1 0 A 2 0 A (𝑚 ―𝑚 )𝑔 解得：B= 2 1 ，故C正确，ABD错误；故选：C。 2𝑁𝐼𝐿 7．B 【解析】作出从𝑃点射入的粒子的运动轨迹如图甲所示,由几何关系易知,𝑄点为轨迹 的圆心,圆心角∠𝑃𝑄𝑐=120∘ ,让粒子从𝑄点射入磁场,根据平移法得粒子运动轨迹如图 2π𝑚 乙,由几何关系得∠𝑄𝑂 𝑐=60∘ ,粒子在磁场中运动的周期𝑇= ,则运动的时间为𝑡= 1 𝑞𝐵 60∘ π𝑚 𝑇,联立解得𝑡= ,B 正确. 360∘ 3𝑞𝐵 8.BD A、发现刚开始甲物体与传送带保持相对静止，由于皮带做加速运动，根据左手定则可知， 物体受到的洛伦兹力竖直向上，且大小增大，那么导致物体对皮带的压力减小，但由于 物体受到是静摩擦力，依据牛顿第二定律，可知，甲物体开始阶段所受摩擦力应该不变， 故A错误； B、经过一段时间后，甲物体相对皮带滑动，则其受到是滑动摩擦力，由于竖直向上的洛 伦兹力减小，导致物体对皮带的压力减小，那么滑动摩擦力大小也减小，因此物体的加 速度会逐渐减小，故B正确； C、依据A选项分析，当洛伦兹力增大到等于重力时，则物体有可能离开传送带，从而 做匀速直线运动，故C错误； D、虽传送带做匀加速运动，则物体可能会离开传送带，而做匀速直线运动，故D正确； 故选：BD。 9.AC 𝑞 𝑣 A、进入B 的粒子满足 = ，知道粒子电量后，便可求出m的质量，所以质谱仪可以 0 𝑚 𝐵 0 𝑅 用来分析同位素，故A正确； B、根据加速电场，可知粒子带正电，则受电场力向右，所以洛伦兹力向左，由左手定则 可判断磁场方向垂直纸面向外，故B错误； 𝑞 𝑣 C、由 = ，知R越小，荷质比越大，当电量相同时，则粒子的质量越小，C正确； 𝑚 𝐵 0 𝑅 𝐸 D、由qE＝qvB，得v= ，故D错误； 𝐵 10.ACD A．电子在圆环内受到磁场2的洛伦兹力提供电子做圆周运动的向心力，根据左手定则可知， 匀强磁场2应垂直于环平面向里，故A正确；B．根据左手定则可知电子在圆环内受到沿半径向外的磁场1的洛伦兹力，方向垂直环平面 向里，电场力需要与该洛伦兹力平衡，电场力方向应垂直环平面向外，由于电子带负电，故 电场方向垂直环平面向里，故B错误； 2R C．电子运动周期为T  故C正确； v v2 D．根据洛伦兹力提供向心力evBm ， 电子在垂直环平面方向受力平衡，则有 R mv2 evBEe 联立解得E 故D正确。 eR 二．实验题（每空 2分，共 14分） 11．(1) 2.188~2.192均可 7.866~7.869均可 1.893±0.002 (2)676±1 【详解】（1）[1][2]螺旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度之和，所以 x 219.00.01mm2.190mm，x 7.536.70.01mm7.867mm 1 2 x x [3]相邻两条亮条纹间的距离x 2 1 1.892mm 3 L （2）根据x 2 解得676nm d 2 12．(1)右偏 (2)顺时针 (3)向右 三．计算题（13题 10分，14题 12分，15题 18分） 2 6R 13．(1) (2) 2 C R 【详解】（1）由几何关系可知，折射角sinr  0.5 2分 2R sini 折射率n 2分 sinr 解得 n= 1分 2 c （2）光在水球中的传播速度 v 2分 n 由几何关系可知光在水球中的传播距离 x22Rcosr 2 3R 2 分 x 26R 光在水球中的传播的时间 t   v C 1分 14.【答案】（1）当金属杆静止时，流过金属杆的电流大小是4A；重物的质量是0.24kg； （2）所挂重物的质量范围是0.14kg≤m≤0.34kg。 【解答】解：（1）当金属杆静止时，流过金属杆的电流大小是 𝐸 12 I= = A＝4A 2分 𝑅+𝑅 0 +𝑟 1.5+1+0.5金属杆受到的安培力大小为 F＝BIL 2分 由左手定则可知安培力方向向左，若金属杆能保持静止，则有 mg＝F 1分 解得重物的质量是：m＝0.24kg 1分 （2）若金属杆与轨道间摩擦不能忽略，最大静摩擦力为 f＝μm g 1分 0 最大静摩擦力向左时，有 m g＝F+f 1分 1 解得：m ＝0.44kg 1分 1 最大静摩擦力向右时，有 m g+f＝F 1分 2 解得：m ＝0.04kg 1分 2 故所挂重物的质量范围是：0.04kg≤m≤0.44kg 1分 答：（1）当金属杆静止时，流过金属杆的电流大小是4A；重物的质量是0.24kg； （2）所挂重物的质量范围是0.04kg≤m≤0.44kg。 15． v2 【详解】（1）带电粒子在第一象限中做类平抛运动，则有h y ， 1分 2a v tan45 y ， 1分 v 0 Eq a 1分 m mv2 联立解得E  0 1分 2qh v2 （2）粒子进入第四象限做匀速圆周运动，有qvB m 1分 1 r 1 v 且v 0 1分 cos45 解得r  2h 1分 1 v2 粒子进入第三象限做匀速圆周运动，有qvB m 2 r 2 2 解得r  h 1分 2 2 粒子的运动轨迹如图所示则有y2r 2r cos45 1分 1 2 解得y＝－3h，即位置坐标为（0，－3h，0） 1分 mv 2mv （3）令：B  0 ，B  0 1 qh 2 qh 2r 2m 2h 则：T = 1 （或T1= ) 得T = 1 1 v qB v 1 0 1分 2r 2m h T = 2 （或T1= ) 得T = 2 2 v qB v 2 0 1分 1 N 1 3 3 9N 1 若N为奇数：t= T  ( T  T ) T , 2分 2 1 2 4 1 4 2 16 1 9N 1 h 即t=( ) （N=1，3，5……） 1分 8 v 0 1 N 3 N 3 9N 4 若N为偶数：t= T   T （ 1) T  T , 2分 2 1 2 4 2 2 4 1 16 1 9N 4 h 即t=( ) （N=2，4，6……） 1分 8 v 0