精品解析：江苏省南通市如皋市2024-2025学年高二上学期教学质量调研（二）（期中）物理试题

2024—2025学年度高二年级第一学期教学质量调研（二） 物理 注意事项 考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求 1.本试卷共6页，满分为100分，考试时间为75分钟，考试结束后，请将答题卡交回。 2.答题前，请务必将自己的姓名、准考证号等用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在答题卡的规定位置。 3.请认真核对答题卡表头规定填写或填涂的项目是否准确。 4.作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。作答非选择题，必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效。 5.如需作图，必须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗。 一、单项选择题：共12题，每题3分，共36分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 在挡板上安装一个宽度可调的狭缝，缝后放一个光屏。用红色平行光照射狭缝，光屏上出现如图所示的图样。可使中央亮条纹变宽的操作是（　　） A. 增大平行光的宽度 B. 减小单缝的宽度 C. 减小屏到单缝的距离 D. 改用绿色平行光照射 2. 如图所示，在用插针法“测量玻璃的折射率”实验中，下列说法中正确的是（　　） A. 大头针须挡住及、的像 B. 利用量角器量出、，可求出玻璃砖的折射率 C. 若误将玻璃砖的边PQ画到，折射率的测量值将偏大 D. 若增大入射角，经过、的光可在PQ面上发生全反射现象 3. 如图所示，电灯S发出的光先后经过偏振片A和B，人眼在P处迎着入射光方向，却看不到光亮，下列说法中正确的是（　　） A. 电灯S发出的光是偏振光 B. 以SP为轴转动A，Q处将出现明暗交替的现象 C. 将B沿SP向A平移至某位置时，在P处看到光亮 D. 以SP为轴将A转过45°，在P处看到光亮 4. 某同学利用如图甲所示装置测量某种单色光的波长，该同学通过测量头的目镜观察到如图乙所示的图像，下列说法中正确的是（　　） A. 凸透镜的作用是获得平行光 B. 旋转测量头，可使分划板竖线与条纹平行 C. 左右拨动拨杆，调节单缝可使条纹与分划板竖线平行 D. 将屏向远离双缝的方向移动，可以增加从目镜中观察到的条纹个数 5. 如图所示，质量为m、电荷量为q的粒子，从容器A下方的小孔S1飘入电势差为U的加速电场，其初速度几乎为0，然后经过S3沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后打到照相底片D上。则粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径为（　　） A. B. C. D. 6. 如图所示为某一时刻的波形图，实线为向左传播的波，虚线为向右传播的波，a、b、c、d、e为介质中沿波传播路径上五个等间距的质点。下列说法中正确的是（　　） A. 图中时刻质点c的速度方向向上 B. 质点b、d为振动加强点 C. 质点a、c、e为振动减弱点 D. 质点a、c、e始终静止不动 7. 如图所示，纸面内有一环形线圈，线圈中通入顺时针方向的环形电流，在线圈内部放入一小段通电导线，导线与线圈共面，且通过导线的电流方向如图所示。则线圈所受的安培力（　　） A. 大小为0 B. 垂直导线向左 C. 垂直导线向右 D. 垂直纸面向内 8. 如图所示，物块A、B通过轻弹簧连接，A、B和弹簧组成的系统静止在光滑水平面上。现用手将A、B向两侧拉开一段距离，并由静止同时释放两物块，则放手后（　　） A. 弹簧恢复到原长时，A的动能达到最大 B. 弹簧压缩量最大时，A的动量达到最大 C. 弹簧恢复到原长过程中，系统的动量增加 D. 弹簧恢复到原长过程中，系统的机械能增加 9. 如图所示，边长为L的等边三角形区域内有匀强磁场。大量电子从B点射入磁场中，入射方向分布在与BC边的夹角为α（0 ≤ a ≤ 60°）的范围内，在磁场中的运动半径均为L。不计电子间的相互作用。则在磁场中运动时间最长的电子入射时的α角为（　　） A. 0° B. 15° C. 30° D. 45° 10. 如图所示，场强为E的匀强电场竖直向上，磁感应强度为B的匀强磁场垂直电场向外，一带电小球获得垂直磁场水平向左的初速度，正好做匀速圆周运动。重力加速度为g。下列说法中正确的是（　　） A. 小球带负电 B. 小球做匀速圆周运动的周期为 C. 若撤去电场，小球可能做平抛运动 D. 若将电场的方向改为竖直向下，小球一定做曲线运动 11. 如图甲、乙所示，同一单摆先后做简谐运动和圆锥摆运动，已知摆球的最大高度相同。则两次运动相比较，简谐运动中摆球的（　　） A. 运动的周期小，机械能大 B. 运动的周期小，机械能小 C. 运动的周期大，机械能大 D. 运动的周期大，机械能小 二、非选择题：共6题，共64分。其中第13题~第18题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 12. 如图所示，质量为M的木块静止在离地高度为h的光滑桌面边缘。一质量为m的子弹以水平速度射入木块并停留其中，接着子弹和木块组成的系统一起水平抛出。已知重力加速度为g。求系统 （1）离开桌面时的速度大小v； （2）从抛出到落地过程中动量变化量的大小。 13. 某实验小组用一单色光做双缝干涉实验，所用的双缝间距为d，在距离双缝为l处的光屏上，测量得到第1条亮纹中心至第5条亮纹中心之间的距离为x。 （1）求该单色光的波长； （2）现需在眼镜镜片上镀膜，以增强对该单色光的透射。已知膜对该光的折射率为n，求膜的最小厚度h。 14. 如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，时刻的波形如图实线所示，在时刻的波形如图虚线所示。 （1）求波的传播速度大小v； （2）若波的周期大于0.4s，写出处的质点的振动方程。 15. 如图为圆柱体光导纤维（可简化为长玻璃丝）的示意图，玻璃丝的长度为。光垂直入射到玻璃丝的端面AB，已知玻璃丝对光的折射率为，光在真空中的传播速度为。 （1）求光在玻璃丝中传播的时间； （2）若光以任意角度入射到玻璃丝的端面AB的圆心，光均能从另一个端面射出而不会从侧壁泄露出来，求玻璃丝折射率应满足的大小范围。 16. 回旋加速器的工作原理如图所示。半径为的真空的D形金属盒处在匀强磁场中，磁感应强度大小为，方向与盒面垂直，将两盒与电压为U0、周期为的高频交变电源相连。一质量为、电荷量为的带电粒子从A处飘入两盒间的狭缝，其初速度视为零。不计粒子穿过狭缝的时间和粒子的重力。求粒子 （1）离开加速器时的动能； （2）从飘入狭缝至动能达到所需的时间； （3）第2、4次加速后，刚进入时的位置间的距离。 17. 如图所示，平面直角坐标系xOy的轴上方有平行于轴的匀强电场，在第四象限内有磁感应强度大小为、方向垂直于坐标平面向内的直线边界匀强磁场，直线边界过点且与轴垂直，第三象限内有垂直于坐标平面向内的矩形有界匀强磁场（未画出），一电子从点以速度垂直于轴进入第一象限，并从点进入第四象限，经过第四、三象限的磁场偏转后，进入第二象限的电场，回到点后重复上述过程的运动。已知电子的质量为、电荷量为，不计电子重力。求： （1）电子运动到点时的速度大小和方向； （2）电子从点到离开第四象限时经过的时间； （3）第三象限内磁场的磁感应强度大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024—2025学年度高二年级第一学期教学质量调研（二） 物理 注意事项 考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求 1.本试卷共6页，满分为100分，考试时间为75分钟，考试结束后，请将答题卡交回。 2.答题前，请务必将自己的姓名、准考证号等用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在答题卡的规定位置。 3.请认真核对答题卡表头规定填写或填涂的项目是否准确。 4.作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。作答非选择题，必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效。 5.如需作图，必须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗。 一、单项选择题：共12题，每题3分，共36分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 在挡板上安装一个宽度可调的狭缝，缝后放一个光屏。用红色平行光照射狭缝，光屏上出现如图所示的图样。可使中央亮条纹变宽的操作是（　　） A. 增大平行光的宽度 B. 减小单缝的宽度 C. 减小屏到单缝的距离 D. 改用绿色平行光照射 【答案】B 【解析】 【详解】要使中央亮条纹变宽，即使衍射现象更明显，则可减小单缝的宽度，或者改用波长更大的平行光照射，因绿光的波长小于红光，则改用绿色平行光照射不能使中央亮纹变宽。 故选B。 2. 如图所示，在用插针法“测量玻璃的折射率”实验中，下列说法中正确的是（　　） A. 大头针须挡住及、的像 B. 利用量角器量出、，可求出玻璃砖的折射率 C. 若误将玻璃砖的边PQ画到，折射率的测量值将偏大 D. 若增大入射角，经过、的光可在PQ面上发生全反射现象 【答案】A 【解析】 【详解】A．大头针须挡住及、的像，选项A正确； B．利用量角器量出、，可求出玻璃砖的折射率 选项B错误； C．若误将玻璃砖的边PQ画到，则折射角会偏大，则根据 可知折射率的测量值将偏小，选项C错误； D．若增大入射角，因在PQ面上的入射角总等于在MN面上的折射角，可知经过、的光不可能在PQ面上发生全反射现象，选项D错误。 故选A。 3. 如图所示，电灯S发出的光先后经过偏振片A和B，人眼在P处迎着入射光方向，却看不到光亮，下列说法中正确的是（　　） A. 电灯S发出的光是偏振光 B. 以SP为轴转动A，Q处将出现明暗交替的现象 C. 将B沿SP向A平移至某位置时，在P处看到光亮 D. 以SP为轴将A转过45°，在P处看到光亮 【答案】D 【解析】 【详解】A．电灯S发出的光，包含着垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，而且沿着各个方向振动的光波的强度都相同，属于自然光。故A错误； B．自然光经过偏振片A形成偏振光，Q处光波的强度没有变化，一直有光亮，不会出现明暗交替的现象。故B错误； C．无论将B沿SP向A平移至何位置，透过A的偏振光的振动方向始终与B的透振方向垂直，在P处始终看不到光亮。故C错误； D．由于此时人眼在P处迎着入射光方向看不到光亮，说明A、B透振方向垂直，以SP为轴将A转过45°，则透过A的偏振光的振动方向将存在平行于B透振方向的分量，此时将有部分光可以透过B，在P处可以看到光亮。故D正确。 故选D。 4. 某同学利用如图甲所示装置测量某种单色光的波长，该同学通过测量头的目镜观察到如图乙所示的图像，下列说法中正确的是（　　） A. 凸透镜的作用是获得平行光 B. 旋转测量头，可使分划板竖线与条纹平行 C. 左右拨动拨杆，调节单缝可使条纹与分划板竖线平行 D. 将屏向远离双缝的方向移动，可以增加从目镜中观察到的条纹个数 【答案】B 【解析】 【详解】A．凸透镜的作用是使光汇聚到一点，故A错误； BC．当分划板的中心刻线与亮条纹不平行时，应该转动测量头，将图中分划板调到竖直方向并与干涉条纹平行。左右拨动拨杆，调节单缝无法使条纹与分划板竖线平行，故B正确，C错误； D．若想增加从目镜中观察到的条纹个数，则应该减小条纹间距，由 应该将屏向靠近双缝的方向移动从而减小l，或者增大双缝间距d，故D错误。 故选B。 5. 如图所示，质量为m、电荷量为q的粒子，从容器A下方的小孔S1飘入电势差为U的加速电场，其初速度几乎为0，然后经过S3沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后打到照相底片D上。则粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】粒子飘入电势差为U的加速电场，有 粒子进入磁场做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有 联立，解得 故选D。 6. 如图所示为某一时刻的波形图，实线为向左传播的波，虚线为向右传播的波，a、b、c、d、e为介质中沿波传播路径上五个等间距的质点。下列说法中正确的是（　　） A. 图中时刻质点c的速度方向向上 B. 质点b、d为振动加强点 C. 质点a、c、e为振动减弱点 D. 质点a、c、e始终静止不动 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据“同侧法”可知两列波在c点引起的振动都是向上的，可知图中时刻质点c的速度方向向上，故A正确； BC．根据“同侧法”分析可知对向右传播的波来说，质点a和e此时的振动方向是向下，质点c的振动方向向上。对向左传播的波来说，质点a和e此时的振动方向向下，质点c的振动方向向上，所以质点a、c、e为振动加强点；质点b、d此时都是峰谷相遇点，则为振动减弱点，故BC错误； D．由上面的分析可知质点a、c、e为振动加强点，它们的位移也是在随时间做周期性变化，不是始终静止不动，故D错误。 故选A。 7. 如图所示，纸面内有一环形线圈，线圈中通入顺时针方向的环形电流，在线圈内部放入一小段通电导线，导线与线圈共面，且通过导线的电流方向如图所示。则线圈所受的安培力（　　） A. 大小为0 B. 垂直导线向左 C. 垂直导线向右 D. 垂直纸面向内 【答案】C 【解析】 【详解】根据右手螺旋定则可知，线圈内部磁场方向垂直纸面向里，由左手定则可知，直导线受安培力垂直导线向左，由牛顿第三定律可知，线圈所受的安培力垂直导线向右。 故选C。 8. 如图所示，物块A、B通过轻弹簧连接，A、B和弹簧组成的系统静止在光滑水平面上。现用手将A、B向两侧拉开一段距离，并由静止同时释放两物块，则放手后（　　） A. 弹簧恢复到原长时，A的动能达到最大 B. 弹簧压缩量最大时，A的动量达到最大 C. 弹簧恢复到原长过程中，系统的动量增加 D. 弹簧恢复到原长过程中，系统的机械能增加 【答案】A 【解析】 【详解】A．弹簧从拉伸到压缩到最短过程中，弹簧恢复到原长前，弹力一直对A做正功，A的动能一直增加，弹簧压缩后到最短，弹力对A做负功，A的动能减小，则弹簧恢复到原长时，A的动能达到最大，故A正确； B．根据动量守恒，弹簧压缩量最大时，AB共速，速度都为零，A的动量最小，故B错误； C．系统所受合外力始终为零，所以系统动量守恒，故C错误； D．弹簧恢复到原长过程中，没有外力做功，系统的动能和弹性势能相互转化，系统的机械能守恒，故D错误。 故选A。 9. 如图所示，边长为L的等边三角形区域内有匀强磁场。大量电子从B点射入磁场中，入射方向分布在与BC边的夹角为α（0 ≤ a ≤ 60°）的范围内，在磁场中的运动半径均为L。不计电子间的相互作用。则在磁场中运动时间最长的电子入射时的α角为（　　） A. 0° B. 15° C. 30° D. 45° 【答案】C 【解析】 【详解】在磁场中运动时间 可知圆心角越大，在磁场中运动时间越长，根据数学知识可知，所对应弦长越长，圆心角越大，由于在磁场中的运动半径均为L，所以当电子过A点时，对应弦长最长，圆心角最大，由图可知 AB边长等于半径，所以△AOB等边三角形，∠ABO = 60°，此时在磁场中运动时间最长，电子入射时的α角为 故选C。 10. 如图所示，场强为E的匀强电场竖直向上，磁感应强度为B的匀强磁场垂直电场向外，一带电小球获得垂直磁场水平向左的初速度，正好做匀速圆周运动。重力加速度为g。下列说法中正确的是（　　） A. 小球带负电 B. 小球做匀速圆周运动的周期为 C. 若撤去电场，小球可能做平抛运动 D. 若将电场的方向改为竖直向下，小球一定做曲线运动 【答案】B 【解析】 【详解】A．小球要做匀速圆周运动，电场力与重力要等大反向，电场力向上，小球必须带正电，故A错误； B．小球要做匀速圆周运动，则 周期 联立可得 故B正确； C．若撤去电场，小球受到重力和洛伦兹力的作用，不可能做平抛运动，故C错误； D．若把电场的方向改成竖直向下，小球受重力与电场力均向下，由运动方向可知洛伦兹力向上，如果合力为零，则小球做匀速直线运动，故D错误。 故选B。 11. 如图甲、乙所示，同一单摆先后做简谐运动和圆锥摆运动，已知摆球的最大高度相同。则两次运动相比较，简谐运动中摆球的（　　） A. 运动的周期小，机械能大 B. 运动的周期小，机械能小 C. 运动的周期大，机械能大 D. 运动的周期大，机械能小 【答案】D 【解析】 【详解】设单摆的摆长为，最大夹角为，根据单摆周期公式 根据合力充当向心力 解得 所以 摆球的最大高度相同时，重力势能相等，甲摆的动能为零，乙摆的动能不为零，则乙圆锥摆的机械能大，故选D。 二、非选择题：共6题，共64分。其中第13题~第18题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 12. 如图所示，质量为M的木块静止在离地高度为h的光滑桌面边缘。一质量为m的子弹以水平速度射入木块并停留其中，接着子弹和木块组成的系统一起水平抛出。已知重力加速度为g。求系统 （1）离开桌面时的速度大小v； （2）从抛出到落地过程中动量变化量的大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 子弹射入物块的过程由动量守恒 解得 【小问2详解】 物块落地的时间为 根据动量定理，则从抛出到落地过程中动量变化量的大小 13. 某实验小组用一单色光做双缝干涉实验，所用的双缝间距为d，在距离双缝为l处的光屏上，测量得到第1条亮纹中心至第5条亮纹中心之间的距离为x。 （1）求该单色光的波长； （2）现需在眼镜镜片上镀膜，以增强对该单色光的透射。已知膜对该光的折射率为n，求膜的最小厚度h。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 第一条亮纹到第五条亮纹间距是x，则相邻亮条纹间距为 根据公式 可得单色光的波长是 【小问2详解】 要很好地通过这种波长的光，须前后两次反射光应为振动削弱，即光的路程差为半波长，即 根据波长与波速的关系，有 在介质中有 在介质中的速度为 联立可得膜的最小厚度 14. 如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，时刻的波形如图实线所示，在时刻的波形如图虚线所示。 （1）求波的传播速度大小v； （2）若波的周期大于0.4s，写出处的质点的振动方程。 【答案】（1） （n=0，1，2，3…） （2） cm 【解析】 【小问1详解】 由图像可知，波长为，简谐横波向x轴正方向传播，则有 （n=0，1，2，3…） 解得 （n=0，1，2，3…） 【小问2详解】 若波的周期大于0.4s，设波速为，，则有 ， 解得 则周期为 x=0m处的质点的振动方程为 由图可知 联立解得 cm 15. 如图为圆柱体光导纤维（可简化为长玻璃丝）的示意图，玻璃丝的长度为。光垂直入射到玻璃丝的端面AB，已知玻璃丝对光的折射率为，光在真空中的传播速度为。 （1）求光在玻璃丝中传播的时间； （2）若光以任意角度入射到玻璃丝的端面AB的圆心，光均能从另一个端面射出而不会从侧壁泄露出来，求玻璃丝折射率应满足的大小范围。 【答案】（1） （2）n≥ 【解析】 【小问1详解】 光垂直入射到玻璃丝的端面AB，光在其中的传播速度 传播时间为 【小问2详解】 设光束在玻璃丝端面的入射角为i，折射角为r，折射光线射到侧面时的入射角为i′，如图所示。 由折射定律得 由几何关系得 r+i′=90° 则 sinr=cosi′ 光在玻璃丝中的临界角 要使光线不会从侧壁“泄漏”出来，必须满足 i′≥C 则有 联立得 要保证从端面入射的任何光线都能发生全反射，应使i=90°，代入上式解得 n≥ 即光导纤维所用材料的折射率至少应为。 16. 回旋加速器的工作原理如图所示。半径为的真空的D形金属盒处在匀强磁场中，磁感应强度大小为，方向与盒面垂直，将两盒与电压为U0、周期为的高频交变电源相连。一质量为、电荷量为的带电粒子从A处飘入两盒间的狭缝，其初速度视为零。不计粒子穿过狭缝的时间和粒子的重力。求粒子 （1）离开加速器时的动能； （2）从飘入狭缝至动能达到所需的时间； （3）第2、4次加速后，刚进入时的位置间的距离。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子运动半径为R时，洛伦兹力提供向心力 粒子加速后的动能为 联立解得 【小问2详解】 粒子在电场中加速，根据动能定理 nqU0=Ek 解得 粒子在磁场中的时间 解得 【小问3详解】 第2次加速后 第3次加速后 第2、4次加速后，刚进入时的位置间的距离 17. 如图所示，平面直角坐标系xOy的轴上方有平行于轴的匀强电场，在第四象限内有磁感应强度大小为、方向垂直于坐标平面向内的直线边界匀强磁场，直线边界过点且与轴垂直，第三象限内有垂直于坐标平面向内的矩形有界匀强磁场（未画出），一电子从点以速度垂直于轴进入第一象限，并从点进入第四象限，经过第四、三象限的磁场偏转后，进入第二象限的电场，回到点后重复上述过程的运动。已知电子的质量为、电荷量为，不计电子重力。求： （1）电子运动到点时的速度大小和方向； （2）电子从点到离开第四象限时经过的时间； （3）第三象限内磁场的磁感应强度大小。 【答案】（1）；与x轴正方向夹角为 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 依题意，电子在第一象限做类平抛运动，可得 ， 又 解得 电子运动到点时的速度大小 设与x轴正方向夹角为，则有 解得电子运动到点时的速度与x轴正方向夹角为 【小问2详解】 电子在第四象限的运动分为三个过程，进入磁场前的匀速直线运动，在磁场中的匀速圆周运动，离开磁场后到y轴之前的匀速直线运动，轨迹如图。 电子在磁场中，洛伦兹力提供向心力，有 又 联立解得 由几何关系，可知 电子为进入磁场和离开磁场后到达y轴之前，均做匀速直线运动，结合几何关系，可知 联立，解得 电子从点到离开第四象限时经过的时间 【小问3详解】 依题意，电子轨迹如图所示。 由对称性可知，，根据第二问分析可知 又 联立解得 根据 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $