广西南宁市第二中学2024-2025学年高二下学期4月月考物理试卷

南宁市第二中学2025学年高二下学期4月月考物理试卷 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1． 下列现象中，揭示了光的粒子性的是（　　） A．光电效应 B．光的干涉 C．光的偏振 D．光的衍射 2．一单摆在地面上做受迫振动，其共振曲线（振幅A与驱动力频率f的关系）如图所示，则下列说法正确的是（　　） A．此单摆的周期约为0.5s B．此单摆的摆长约为1m C．若摆长增加，共振曲线的峰将向右移动 D．若把该单摆从福建移到北京，要使其固有频率不变，应减小摆长 3．如图为钓鱼时鱼漂静浮于水面的示意图．某次鱼咬钩时将鱼漂往下拉一小段距离后松口，鱼漂做上下振动，一定时间内鱼漂在竖直方向近似做简谐运动，取竖直向上为正方向，鱼松口时为计时起点，用t、x、a分别表示鱼漂运动的时间、位移和加速度，关于鱼漂此过程中的运动，下列图像可能正确的是（　　） A． B． C． D． 4．为了加深对机械波形成的理解，师生在操场上做模拟机械波传播的活动。活动中形成的波浪可简化为如图所示沿x轴传播的简谐横波。实线是这列波在时的波形图，经过3s后，其波形如图中虚线所示，已知该波的周期T大于3s，则下列说法正确的是（　　） A．此波沿x轴正方向传播 B．时，处的人向上运动 C．该波的周期可能是12s D．该波的传播速度可能是 5．如图所示，关于带电粒子（不计重力）在以下四种仪器中运动，下列说法正确的有（　　） A．甲图中，只要增大加速电压，粒子最终就能获得更大的动能 B．乙图中，粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷越小 C．丙图中，等离子体进入A、B极板之间后，A极板电势高于B极板电势 D．丁图中，从左侧射入的带负电粒子，若速度满足，将向上极板偏转 6． 如图，宽为的平行金属导轨与水平面成角，质量为、长为的金属杆水平放置在导轨上。空间存在着垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为，当回路中电流大小为时，金属杆恰好能静止，重力加速度大小为。则金属杆与导轨之间的动摩擦因数为（　　） A． B． C． D． 7．如图所示，金属圆盘置于垂直纸面向里的匀强磁场中，其中央和边缘各引出一根导线与套在铁芯上部的线圈A相连。套在铁芯下部的线圈B引出两根导线接在两根水平导轨上，导轨上有一根金属棒ab处在垂直于纸面向外的匀强磁场中。下列说法正确的是（　　） A．圆盘逆时针匀速转动时，a点的电势高于b点的电势 B．圆盘顺时针加速转动时，ab棒将向左运动 C．圆盘顺时针减速转动时，a点的电势高于b点的电势 D．圆盘逆时针加速转动时，ab棒将受到向左的安培力 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全得3分，错选得0分。 8．用如图所示的装置来做“用双缝干涉测量光的波长”的实验，下列说法正确的是（　　） A．图中A为双缝，B为单缝 B．安装装置时，必须使AB相互平行 C．实验时为减小实验误差，常直接测量相邻两条亮条纹间的距离 D．可以通过减小双缝间距使条纹变疏 9．在粗糙水平地面上，一质量为1kg的物体在水平拉力F作用下，由静止开始运动，拉力F随时间变化的关系图线如图所示，已知动摩擦因数为0.1，下列说法正确的是（　　） A．1~3s内，拉力F的冲量为0.5N·s B．3~4s内，合力的冲量为0.5N·s C．t=2s时，物体的动量大小为0.25kg·m/s D．t=2s时，物体的速度大小为0 10．如图所示，一带正电的物块静止在粗糙的绝缘的水平地面上，整个空间有垂直纸面向里的匀强磁场。现给物块一个水平向右的瞬时速度，则物块在地面上的运动情况可能是（　　） A．做加速运动 B．先做减速直线运动，后做匀速运动 C．始终做匀速运动 D．做减速运动直到静止在地面上 三、非选择题（共5小题，共54分） 11．某实验小组进行光学实验。 （1）在“用插针法测定玻璃的折射率”实验中，先在白纸上描出玻璃砖两个平行面的边界a和b，正确操作后，作出的光路图如图甲所示。然后以入射点O为圆心作圆，与入射光线、折射光线分别交于A、B点，再分别过A、B点作法线的垂线，垂足分别为M、N点，如图乙所示。 ①在插时，应使　 　（填字母）； A.只挡住的像 B.只挡住 C.同时挡住和、的像 ②该玻璃砖的折射率　 　。（用图中线段的字母表示）； ③若在白纸上描玻璃砖的边界b时不小心将玻璃砖向上平移了少许，其余操作均正确，则测出的折射率　 　（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。 （2）在完成“用双缝干涉测量光的波长”实验时。实验需测量的“相邻条纹间距”指的是图中的______（填字母）。 A． B． C． D． 12． 小明同学在实验室找到一个半导体元件，为测量其电阻，进行如下的操作 （1）先用多用电表进行测量，他先将红黑表笔插入多用电表的插孔，之后将多用电表开关旋至欧姆挡的“×100”挡后，接下来的操作是　 　，再将红黑表笔分别与该半导体元件两端相接，多用电表指针偏转位置如图所示，则该元件的电阻值为　 　Ω； （2）为进一步更为精确的测量该元件的阻值，小明同学又找来了电压表（量程，电阻约）和毫安表（量程，电阻约）以及其他必要实验器材，他选择误差较小的电路连接并进行测量，则测量的阻值　 　（填“大于”“小于”或“等于”）半导体元件的真实电阻。 13．半圆柱形玻璃砖的横截面如图所示，O为圆心，直径MN水平，一细束单色光I沿半径方向从A处射入玻璃砖后，恰好在O点发生全反射。另一细束单色光Ⅱ平行于单色光I从最高点B射入玻璃砖后，折射到MN上的D点，OD的长度为9d，B、D两点间的距离为25d，单色光Ⅰ和单色光Ⅱ的频率均为，光在真空中传播的速度为c。 （1）求玻璃砖对单色光I（Ⅱ）的折射率n； （2）求单色光Ⅱ通过玻璃砖所用的时间t； （3）若单色光I（Ⅱ）光子的能量为，求单色光在真空（空气）中时光子的动量。 14．如图所示，在的区域存在方向沿轴负方向的匀强电场，场强大小为；在的区域存在方向垂直于平面向外的匀强磁场。一个氕核从轴上点射出，速度方向沿轴正方向。已知进入磁场时，速度方向与轴正方向的夹角为，并从坐标原点处第一次射出磁场。的质量为，电荷是为，不计重力。求： （1）第一次进入磁场的位置到原点的距离； （2）磁场的磁感应强度大小； （3）氕核从轴射入电场到从点射出磁场运动的时间。 15．如图所示，有一固定的光滑圆弧轨道，半径，一质量为的小滑块B从轨道顶端滑下，在其冲上长木板C左端时，给木板一个与小滑块相同的初速度，已知，B、C间动摩擦因数，C与地面间的动摩擦因数，C右端有一个挡板，C长为。 求： （1） 滑到的底端时对的压力是多大？ （2）若末与右端挡板碰撞，当与地面保持相对静止时，间因摩擦产生的热量是多少？ （3）在时，B与C右端挡板发生碰撞，且碰后粘在一起，求从滑上到最终停止所用的时间。 答案解析部分 1．【答案】A 【解析】【解答】光电效应、康普顿效应能说明光具有粒子性，光的干涉、光的偏振和光的衍射能说明光具有波动性，A符合题意，BCD不符合题意。 故答案为：A。 【分析】光具有波粒二象性，了解能够证明光具有波粒二象性的光学现象。 2．【答案】B 3．【答案】B 【解析】【解答】鱼漂在水面上做简谐运动，静止在水面上的位置是平衡位置，取竖直向上为正方向，鱼将鱼漂往下拉了一小段距离后松口，由于鱼漂的位置最初在平衡位置的下方，所以开始振动的位移为负，之后位移减小一直到0，即回到平衡位置，之后位移为正，可得位移随时间变化关系为 根据回复力和位移的关系式有： 可得加速度的表达式为 根据表达式可知a与x成正比关系，a与t成余弦函数关系。 故选B。 【分析】鱼漂做简谐运动，根据简谐运动的表达式可以求出位移与时间的表达式，结合回复力与位移的关系结合牛顿第二定律可以求出加速度和位移的表达式，进而判别对应的图像关系。 4．【答案】C 5．【答案】D 【解析】【解答】A.甲图中，当粒子运动半径等于D型盒半径时，粒子具有最大速度时，有，即，此时粒子的最大动能，由此可见最大动能与加速电压无关，A不符合题意； B.乙图中，粒子射出速度选择器后在磁场中运动有，解得，可知粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，即r越小，则粒子的比荷越大，B不符合题意； C.丙图中，等离子体进入A、B极板之间后，由左手定则可知，正电粒子向B极板偏转，负电粒子向A极板偏转，因此A极板电势低于B极板电势，C不符合题意； D.丁图中，带负电的粒子从左侧射入复合场中时，受向上的电场力和向下的洛伦兹力，当两个力平衡时，带电粒子会沿直线射出，当速度满足，即洛伦兹力qvB小于电场力Eq，粒子将向上极板偏转，D符合题意。 故答案为D。 【分析】推导粒子最终能获得的最大动能的表达式，判断最大动能与加速电压的关系；推导粒子在磁场中做圆周运动的半径与粒子比荷之间的关系式，分析粒子打在胶片上的位置与比荷的关系；由左手定则判断出粒子的偏转方向，得到极板的电势高低；判断出洛伦兹力和电场力的方向，再由v与的关系分析电场力与洛伦兹力的大小关系，确定粒子的偏转方向。 6．【答案】B 【解析】【解答】根据左手定则可知，金属杆ab受到的安培力沿斜面向下，金属杆恰好能静止，以金属杆ab为对象，根据受力平衡可得 又 联立解得 故答案为：B。 【分析】金属棒处于平衡状态，根据左手定则确定导体棒所受安培力的方向，再结合平衡条件进行力的合成与分解结合滑动摩擦力公式进行解答。 7．【答案】B 8．【答案】B,D 【解析】【解答】 实验原理：双缝干涉中相邻两条明（暗）条纹间的距离△x与波长λ、双缝间距离d及双缝到屏的距离L满足，因此，只要测出△x、d和L，即可求出波长λ。A．双缝干涉实验器具的位置顺序依次为光源、透镜、单缝、双缝、遮光筒、测量头、目镜光屏，故A错误； B．安装装置时，必须使AB相互平行，如此才能保证从单缝获得振动方向相同的光完全通过双缝，若AB不平行则通过双缝的光强度将减弱，从而使得光屏上呈现的条纹图像过暗，故B正确； C．实验时为减小实验误差，常测量多条亮条纹间的距离，然后取平均值，以此减小测量时的相对误差，故C错误； D．根据条纹间距公式 则可知，可以通过减小双缝间距使条纹变疏，故D正确。 故选BD。 【分析】根据实验器材安放的顺序分析A项；安装装置时，必须使AB相互平行，保证从单缝获得振动方向相同的光完全通过双缝，使通过双缝的光最强；减小实验误差，常测量多条亮条纹间的距离，然后取平均值；根据双缝干涉条纹间距公式分析条纹间距的变化。 9．【答案】A,C 10．【答案】C,D 【解析】【解答】根据左手定则可知，带正电物块向右运动所受洛伦兹力的方向向上，其大小与物块的初速度大小有关。由于物块的初速度大小未具体给出，所以洛伦兹力的大小与物块的重力可能出现三种不同的关系。 若洛伦兹力大于重力，物块将做曲线运动； 若洛伦兹力等于重力，物块始终做匀速运动； 若洛伦兹力小于重力，物块受摩擦力做减速运动直到静止在地面上。 故答案为：CD。 【分析】根据左手定则确定物体所受洛伦兹力的方向。由于不确定洛伦兹力与重力的大小关系，故需根据洛伦兹力不做功与重力的大小情况进行分类讨论。 11．【答案】（1）C；；偏大 （2）D 12．【答案】（1）红黑表笔短接，进行欧姆调零；900 （2）大于 【解析】【解答】（1）多用电表进行电阻测量前，必须红黑表笔短接，进行欧姆调零；根据读数规则，该元件的电阻值为 （2）由于 小明应该是采用电流表内接法，故测量的电阻阻值偏大。 【分析】（1）电阻阻值等于档位乘以指针示数；（2）利用“大内偏大，小外偏小”结论进行误差分析。 13．【答案】（1）解：设单色光I（Ⅱ）在分界面MN上发生全反射的临界角为C， 则单色光Ⅱ射入玻璃砖的入射角 设光线Ⅱ从最高点B射入玻璃砖后的折射角为，根据几何关系可知 根据折射定律有 根据临界角与折射率的关系有，解得 （2）解：光在玻璃砖中的传播速度 光在玻璃砖中传播所用的时间，解得 （3）解：单色光I（Ⅱ）光子的能量，单色光I（Ⅱ）在真空中的波长 根据德布罗意公式可知，单色光在真空（空气）中时光子的动量 解得 【解析】【分析】（1）根据折射定律 和全反射临界角公式 可求出玻璃砖对单色光I（Ⅱ）的折射率； （2）根据以及速度公式可求出单色光Ⅱ通过玻璃砖所用的时间； （3）根据光子能量公式 、波长公式以及德布罗意波长公式可求出单色光在真空（空气）中时光子的动量。 14．【答案】（1）解：在电场中做类平抛运动，水平方向 竖直方向 粒子进入磁场时竖直分速度 解得 （2）解：在电场中的加速度 进入磁场时的速度 在磁场中做圆周运动，运动轨迹如图所示 由几何知识得 在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得 解得 （3）解：粒子在磁场中转过的角度为 圆周运动的周期，在磁场中运动时间 总时间 【解析】【分析】（1）氕核在电场中做类平抛运动，根据牛顿第二定律和运动学公式，求解第一次进入磁场的位置到原点的距离；（2）由类平抛规律求出进入磁场的速度，再对粒子在磁场中的运动，由洛伦兹力充当向心力，结合几何关系，求出磁场的磁感应强度大小；（3）根据粒子磁场中的运动时间公式，求出氕核在磁场中运动的时间，根据类平抛的运动规律，求出粒子在电场中的运动时间，最后得出氕核从轴射入电场到从点射出磁场运动的时间。 15．【答案】（1）B滑到A底端时，由动能定理：得：； 最低点由牛顿第二定律： 得：，由牛顿第三定律压力为30N，方向竖直向下； （2）B滑上C，对B受力分析，由牛顿第二定律，B受到摩擦力为：得：，方向向左； 对C受力分析，由牛顿第二定律：，代入数据解得：，其加速度方向向左； 由此可得BC匀减速运动速度减为零时发生的位移，由速度位移公式分别可得：； B未与C末端相碰，BC间因摩擦产生的热量为： （3）由于C的加速度大，C先停下来，C停止用时为：， 该时间内BC发生的相对位移为： 此时B的速度为：由于，C停止后设再经过时间与C挡板碰撞，则有位移公式：， 代入数据解得：， 此时碰撞的速度为：， B与C挡板碰撞，由动量守恒定律：代入数据解得：. BC共同减速， 得：， 设经过停下来，由速度公式：得：， 故B滑上C到最终停止： 【解析】【分析】(1)B滑到A底端时，由动能定理计算底端速度，由牛顿第二定律计算压力； （2）分别计算BC做匀减速运动的加速度和速度减为零所需位移，由相对位移计算摩擦产生的热量； （3）先计算C先停止所用时间，和这个时间内发生的相对位移，从而计算B在C上剩余位移所需时间和此时B的速度，接着发生碰撞，由动量守恒定律计算碰后共同运动的速度，受力分析得出共同运动的加速度，再计算出共同减速为零时所需时间，三段时间的和就是从B滑上C到终止所需总时间。 第 1 页 共 13 页 学科网（北京）股份有限公司 $$