黑龙江省大庆市铁人中学2024-2025学年高二下学期4月考试物理试卷

铁人中学2023级高二下学圳月考考试物理试题 铁人中学2023级高二下学期月考考试 物理试题 试题说明：1、本试题满分100分，答题时间75分钟。 2、请将答案填写在答题卡上，考试结束后只交答题卡。 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题 目要求，每小题4分，第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，选对但不全的得3分，有选 错的得0分。 1,19世纪中叶发现的能量守恒定律是自然科学中十分重要的定律。下列物理定律中，哪一个 定律属于能量守恒定律的具体体现() A.万有引力定律B.动量守恒定律C.楞次定律D.库仑定律 2.关于电荷在磁场中运动速度、磁场和电荷受到的洛仑兹力，三者之间的方向关系如图所示， 其中正确的是（) B A. ⊕ 3.负折射率材料近年备受关注，如图甲所示，当光从空气射入负折射率材料时，折射角小于 入射角，折射光线和入射光线分布在法线的同侧。如图乙所示，若一束入射光线从空气中以一定夹 角倾斜射入一负折射率材料，则出射光线最接近图乙中的() 入射光线法线 空气 负折射率材料 负折射 折射光线 率材料 XX 甲 A.1 B.2 C.3 D.4 X 4.如图所示，带电量为g(g>0)的金属圆环质量为m,套在 固定的水平长直绝缘圆柱体上，环与圆柱体间的动摩擦因数为， 第1页 考试时间：2025年4月 环的直径略大于圆柱体的直径，整个装置处在垂直于纸面向里的范围足够大的匀强磁场中。现给环 向右的水平初速度，设环在运动过程中带电量保持不变，则环运动过程中的速度图像不可能是下 列图像中的() ●E● F● 5,将长直导线折成如图所示形状固定在匀强磁场中，磁感应强度大 小为B,磁场方向与导线所在平面垂直，AC、ED、FG三段相互平行， 长均为L,CD、ER、GH三段相互平行，长均为L,AC与CD垂直， ● ● 给导线通入大小为【的恒定电流，则整个导线受到的安培力大小为 ● ● () A.BIL B.V2BIL C.3BIL D.10BIL .C.D.G。H。 6.1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，凭借此项成果，他于1939年获得诺贝尔物 理学奖。如图甲所示回旋加速器的示意图，我们可以利用该装置获得高能粒子，其核心部分为处于 恒定的匀强磁场中的两个半径为R的D形盒， ↑U 交流电源的U-1图像如图乙所示，其中T=需， U 并留有窄缝，质量为m、电荷量为+9的质子在狭 出 0.5T 0 缝中心附近的A点源源不断进入狭缝间，初速度 ▣ 025T'05T折i 可以忽略不计，通过狭缝时得到加速。忽略粒子 接交流电源 0。 的重力、粒子间的相互作用及在狭缝中运动的时 甲 间，忽略狭缝中的磁场，下列说法正确的是( A.粒子第n次加速后，其在磁场中的运动半径变为第（如一1）次加速后的v元倍 B.在0.1T时刻进入狭缝的粒子比0.25T时刻进入狭缝的粒子获得的最大动能小 C.质子在电场中加速的次数不少于 2mUm D.若磁感应强度B增大，交流电频率∫必须适当减小才能正常加速质子 共3页 铁人中学2023级高二下学期月考考试物理试题 7.如图所示，空间存在竖直方向的匀强磁场和匀强电场，磁感应强度大小 为B=1T,电场强度大小可调。一带电小球从0点正上方2m处以初速度o=2m/s 2m 水平抛出。已知小球质量为m=0.1kg,电量为g=0.2C,则其能经过0点时的最 大动能约为( ) A.0.20J B.0.28J C.1.28J D.2.20J 8.光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列关于光的实际应用、原理说法正确的 是() 内芯 光源 外 甲 丙 A图甲光导纤维利用光的全反射现象传递信息时外套的折射率比内芯的大 B.图乙检验工件平整度的操作中，通过干涉条纹可推断出P为凸处、Q为凹处 C图丙相机镜头涂增透膜是利用薄膜干涉原理增加对绿色光的透射 D.图丁3D电影原理，利用了光的偏振现象 9.如图所示，MN、GH为光滑的水平且平行的固定金属导轨，ab、cd为跨在导轨上的两根金 属杆，匀强磁场垂直穿过N、GH所在的平面，则下列说法正确的有() M a A.若固定ab,使cd向左滑动，则abdc回路有电流，电流方向为abdca B.若固定cd,使ab向左滑动，则abdc回路有电流，电流方向为abdca C.若ab向左、cd向右同时运动，则abdc回路电流为零 D.若ab、cd都向右运动，且两棒速度ved>vab,则abdc回路有电流，电流方向为acdba 10.如图所示是一个圆心在0点、半径为R的圆形匀强磁 场区域，磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里。大量同种 带电粒子从圆上A点以不同的方向沿纸面射入磁场，速度大小 均为，带电粒子的质量均为m,所带电荷量均为g,粒子重力 粒子源4侍 均忽略不计，下列说法正确的是() ×BX 第2页 考试时间：2025年4月 A. 若v=,则粒子在酸场中运动的最长时间为器 B.若v=2q驱且粒子在磁场中运动时间最长，则粒子的入射速度方向与40之间的夹角为45 C. 若v=歌，则粒子射出磁场时的速度方向均垂直于A0方向 D.若v=照 磁场边界圆周上的六分之一长度有粒子能打到 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11.(6分)为探究影响感应电流方向的因素，同学们做了如下的实验。实验中所用电流表指 针偏转方向与电流方向间的关系为：当电流从“+”接线柱（图甲中电表右侧接线柱）流入电流表时， 指针向右偏转。 甲 丙 (1)小组一用如图甲的实验装置“探究影响感应电流方向的因素”，将条形磁铁按如图甲方式$ 极向下插入螺线管时，发现电流表的指针向右偏转，螺线管的绕线方向如图乙所示。关于该实验， 下列说法正确的是 A.必须保证磁体匀速运动，灵敏电流计指针才会向右偏转 B.将磁体的N、S极对调，并将其向下插入，灵敏电流计指针仍向右偏转 C.将磁体的N、S极对调，并将其向上抽出，灵敏电流计指针仍向右偏转 (2)小组二用如图丙所示的器材研究感应电流的方向。先将线圈A插入线圈B中，再闭合开 关S,发现开关S闭合瞬间电流计指针右偏，则保持开关闭合，以下操作中也能使电流计指针右偏 的是 0 A.插入铁芯 B,拔出线圈A C.将滑动变阻器的滑片向左移动D,将滑动变阻器的滑片向右移动 (3)小组三用如图丁所示的器材做实验，R为光敏电阻（阻值随 W 光照增强而减小)，轻质金属环A用轻绳悬挂，与长直螺线管共轴(A AO 线圈平面与螺线管线圈平面平行)，并位于螺线管左侧。当光照增强时； 从左向右看，金属环A中电流方向为 (选填“顺时针”或“逆 时针”)，金属环A将 (选填“向左”或“向右”)运动。 共3页 铁人中学2023级高二下学期月考考试物理试题 12.(8分)图甲所示为“用双缝干涉测光的波长”的实数装置： 凸透镜单缝双缝拨杆遮光筒 毛玻璃测量头 光源 目镜 分 乙 (1)实验时，若观察到较预糊的干涉条纹，可以薄背 (填写图甲中对应名称)使单缝 和双缝平行，从而使条纹变得清晰： (2)为测定相邻两个亮条纹的间距，转动手轮使目镜中能观察到图乙所示的务划版中心刻度 与干涉条纹，记下此时手轮上的读数。然后再次转动手轮，使目镜中能观赛到图（任4、B、C、 D中选填一个)所示的分划板中心刻度与干涉条纹，再次记下手轮上的读数： (3)若双缝相距为d,双缝到屏间的距离为L,相邻两个亮条纹中心 的距离为△x,则光的波长表示为λ= (字母表达式)，某同学在两 个亮条纹之间测量，测出以下结果，其他数据为：d0.10mm,L=700mm, 测量△x的情况如右图所示。由此可计算出该光的波长为：λ=m(保 23100nm 留2位有效数字)。 13.(10分)随着监控技术的不断发展，现在大街小巷、家家户户都安装了监控援像等设备。 如图所示为一监控设备上取下的半径为R的半球形透明材料，球心为O点，A点为半球面的项点， 且满足AO与底面垂直。一束单色光沿BO方向射向半球面的B点，恰好在半球面的底面发生全反 射，已知光在真空中传播速度为c,B到OA连线的距离为 2 求： B (1)此材料的折射率： (2)该单色光在半球形透明材料中传播时间。 14.(13分)如图甲所示，在x轴上方存在垂直于xOy平面向外，磁感应强度大小为B-Y的 4r0 匀强磁场。坐标原点O处有一粒子源，可向x轴和x轴上方垂直于磁场的各个方向不断地发射速度 大小均为以、质量为m、带电荷量为q(q>0)的同种带电粒子。如图乙所示，在x轴上距离原点和 第3到 考试时间：2025年4月 处垂直于x轴放置一个长度为xo、厚度不计、能接收带电粒子的薄金属板P(粒子一旦打在金属板P 上，其速度立即变为零)。不计带电粒子的重力和粒子间相互作用力。求 (1)图甲中x轴上有粒子打到区域的长度： (2)被薄金属板接收的粒子在磁场中运动的最短时间： (3)恰好打在薄金属板上端的粒子从O点入射的速度方向及对应圆周运动的圆心坐标。 .y. B. 甲 15.(17分)如图甲所示，一个质量为m、电荷量为g(g>0)的带电粒子，在P点以沿x轴 正方向、大小为W的初速度，进入y轴左侧宽为L的PO区间。若该区间仅存在垂直纸面向里的匀 强磁场，磁感应强度为B（未知)，则粒子从y轴上的M点离开PO区间，速度偏转了45°。若该 区间仅存在平行于y轴且沿y轴正方向的匀强电场，电场强度为E(未知)，则粒子从y轴上的N 点离开PO区间，速度同样偏转了45°，粒子从N点进入第一象限后，会进入y轴右侧与y轴相切 (N点不是相切点)的圆形匀强磁场区域，磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示，取磁场 垂直纸面向外为正方向。粒子在t=时刻进入圆形磁场将始终在磁场区域内沿闭合轨迹做周期性 运动。不计粒子的大小和重力，求： (1)磁感应强度B的大小和OM的长度： (2)电场强度E的大小： (3)圆形磁场区域最小面积S。 AB 2πm -2m 甲 共3页 铁人中学2023级高二下学期月考考试 物理答案 1 2 3 7 8 9 10 B CD AD BCD 11.(6分)(1)C(2分)(2)AC(2分)(3)逆时针(1分)1向左(1分) 12.(8分，每空2分)(1)拨杆（填“单缝”也可给分）：(2)C:(3)△x:6.6x107 13.（10分)【详解】（1)由题意得光在介朋中的入射角的正弦为nC二_互1分) 5 R 2 nC,(2分) 该单色光恰好在半球面的底面发生全反射，由折射定律得m=,】 解得：n=25 (2分) 3 (2)根据折射率与光速的关系得n=(2分) 该单色光在半球形透明材料中传播时间为：=2迟 (2分) 解得：1=4V3R (1分) 3c 14.(13分)【详解】(1)由左手定则可以判断，带电粒子在磁场中沿顺时针方向做圆周运动， 由gvB= R (2分) 解得R=罗=为（1分) 利用旋转圆法，x轴上有粒子打到的长度由几何关系可知d=2R=2x0(2分) ②)粒子做圆周运动的周期T=28-2(2分) 由图可知图中三角形是等边三角形，到达薄金属板左侧下端的粒子用时最短， 即仙一君罗2分 (3)情况一： 如图所示，沿x轴负方向射入磁场的粒子怡好打在金属板的上端(1分) 粒子圆周运动圆心坐标为(0，知)(1分) 情况二： 、B 0 如图所示，沿y轴正方向射入磁场的粒子恰好打在金属板的上端(1分) 粒子圆周运动圆心坐标为(x,0)(1分) 15.(17分)【详解】(1)粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动 r1sin45°=L(1分) qoB=暖(1分) r1 解得：B=(1分) 2gL 0M-1-r1c0s45°=(W2-1)L(1分) (2)粒子在匀强电场中做类平抛运动 沿x轴方向有-vu(1分) 沿y轴方向根据牛顿第二定律有 qE=ma(1分) y=at(1分) tan45°=2(1分) 的 解得：B=(1分) (3)粒子经过N点前瞬间速度大小”==V,（1分) 设粒子做圆周运动的半径为，则qB=得r2=(1分) 粒子在磁场中运动的周期1=需(1分)得T=乃(1分) 粒子在磁场中运动的轨迹如图所示 所以圆形磁场的最小半径R=3n(2分) 最小面积S=πR2(1分) 解得：5=(1分) 2n