精品解析：江苏省南京市南京师范大学附属中学2025-2026学年高二上学期12月月考物理试卷

南京师大附中2024级高二月考物理试卷 一、单项选择题：共9题，每题5分，共45分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 下图中关于各个物理量之间的方向关系正确的是（　　） A. ①③ B. ②③ C. ①④ D. ②④ 【答案】A 【解析】 【详解】①通电直导线电流方向向上，根据安培定则可知导线周围的磁场俯视图为逆时针，故①正确； ②由图可知，通电螺线管的电流从右旋转到左，由安培定则可知螺线管内部磁场方向由右向左，故②错误； ③磁场方向垂直纸面向内，电流方向向上，根据左手定则判定，安培力方向垂直电流方向向左，故③正确； ④磁场方向垂直纸面向内，负电荷运动方向上，根据左手定则判定，运动正电荷受力方向是向右，故④错误。 故①③正确，②④错误。 故选A。 2. 关于光的性质与应用，下列说法中正确的是（　　） A. 激光可以用来测量月地距离，这应用了激光平行度好的特点 B. 泊松亮斑是光经过圆孔发生衍射的结果 C. 观看3D电影时，观众戴上特制的眼镜就能看到立体画面，说明了光是纵波 D. 光导纤维内芯采用的是光疏介质，外套采用的是光密介质 【答案】A 【解析】 【详解】A．激光具有高方向性和平行度好的特点，使其能长距离传播而不发散，因此可用于精确测量（如月地距离的激光测距），故A正确； B．泊松亮斑是光遇到不透明圆盘时发生的衍射现象（菲涅尔衍射），而非圆孔衍射（圆孔衍射产生艾里斑），故B错误； C．3D电影利用光的偏振或分色技术实现立体效果，观众佩戴的偏振眼镜利用了光的横波特性（偏振是横波特有现象），而非纵波，故C错误； D．光导纤维通过全反射传输光，要求内芯为光密介质（折射率高），外套为光疏介质（折射率低），故D错误。 故选A。 3. 如图所示，一束质量、速度和电荷量不全相同的离子垂直射入匀强磁场和匀强电场E正交的速度选择器后，进入另一个匀强磁场中并分裂为a、b两束。下列说法中正确的是（　　） A. 组成a束和b束的离子都带负电 B. a束离子的比荷小于b束离子的比荷 C. 组成a束和b束离子的动能一定不同 D. 速度选择器中的磁场方向垂直于纸面向里 【答案】B 【解析】 【详解】A．离子进入匀强磁场中分裂为、两束，在洛伦兹力作用下都向下偏转，根据左手定则可知，组成束和束的离子都带正电，故A错误； BC．离子经过速度选择器，所受电场力和洛伦兹力平衡，则有 解得离子的速度大小为 离子进入匀强磁场中，由洛伦兹力提供向心力可得 解得 由图可知束离子的轨道半径大于束离子的轨道半径，可知束离子的比荷小于束离子的比荷，但组成束和束离子的质量不一定不同，根据可知，组成a束和b束离子的动能不一定不同，故B正确，C错误。 D．在速度选择器中，电场方向竖直向上，因为离子都带正电，可知离子所受电场力竖直向上，所以洛伦兹力方向竖直向下，根据左手定则可知，速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外，故D错误。 故选B。 4. “用双缝干涉测量光的波长”的实验装置如图甲所示，关于该实验下列说法中正确的是（　　） A. 减小滤光片到单缝的距离，光屏上的相邻亮条纹间距将变小 B. 实验中将5个条纹间距误数成6个，则波长测量值将偏大 C. 若通过目镜发现亮条纹与分划板竖线未对齐（如图乙），可旋转双缝进行调整 D. 若观察到的干涉图样较为模糊，可以尝试调节拨杆来调整单缝的角度使图像清晰 【答案】D 【解析】 【详解】A．光屏上相邻亮条纹的间距由公式决定，其中 L是双缝到屏的距离，d是双缝间距，λ是入射光波长。滤光片到单缝的距离改变不会影响，因此条纹间距不会因此变小，A错误； B．由可得，实验中将5个条纹间距误数成6个，则变小，测得的波长值变小，故B错误； C．亮条纹与分划板竖线未对齐，应通过旋转测量目镜（或分划板）来调整，而非旋转双缝，C错误； D．看到的是模糊不清的条纹，最可能的原因是单缝与双缝不平行；要使条纹变得清晰，值得尝试的是调节拨杆使单缝与双缝平行，D正确。 故选D。 5. 如图，甲是回旋加速器，用于产生高能带电粒子；乙是霍尔元件，在薄片的两个侧面a、b间通以电流I0时，e、f两侧会产生电势差，测量电势差可计算磁感应强度B。下列说法正确的是（　　） A. 甲图中，粒子每旋转一圈加速两次，且所有圆轨迹共圆心 B. 甲图中，增大U可以增大粒子出射时的最大动能 C. 乙图中选用单位体积内自由电荷数更少的薄片，能提高磁感应强度测量灵敏度（） D. 乙图中，若载流体为电子，则e侧电势低于f侧 【答案】C 【解析】 【详解】A．甲图中，粒子每旋转一圈加速两次，且所有圆轨迹并不共圆心，故A错误； B．粒子做圆周运动的最大半径等于型盒的半径 又 出射时的最大动能 跟加速电压无关，故B错误； C．据电流的微观表达式 设e、f两侧面的厚度为d，e、f两侧会产生最大电势差为U ，有 联立得 选用单位体积内自由电荷数更少的薄片, 磁感应强度测量灵敏度增大，故C正确； D．电子的定向运动方向与电流方向相反，据左手定则，电子受洛伦兹力向内侧，偏转到f侧，则e侧电势高于f侧，故D错误。 故选C。 6. 用图1所示的洛伦兹力演示仪演示带电粒子在匀强磁场中的运动时发现，有时玻璃泡中的电子束在匀强磁场中的运动轨迹呈“螺旋"状。现将这一现象简化成如图2所示的情景来讨论：在空间存在平行于x轴的匀强磁场，由坐标原点在xOy平面内以初速度v0沿与x轴正方向成α角的方向，射入磁场的电子运动轨迹为螺旋线，其轴线平行于x轴，直径为D，螺距为，下列说法中正确的是（　　） A. 匀强磁场的方向沿x轴负方向 B. 若仅增大匀强磁场的磁感应强度，则直径D减小，而螺距不变 C. 若仅增大电子入射的初速度v0，则直径D增大，经过x轴的时间间隔变长 D. 若仅增大角α（α＜90°），则直径D增大，而螺距将减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．将电子的初速度沿x轴及y轴方向分解，沿x方向速度与磁场方向平行，做匀速直线运动且 沿y轴方向，速度与磁场方向垂直，洛伦兹力提供向心力做匀速圆周运动，由左手定则可知，磁场方向沿x轴正方向，故A错误； B．根据， 且 解得， 所以 所以，若仅增大磁感应强度B，则D、均减小，故B错误； C．由B分析可知，若仅增大电子入射的初速度，则直径D增大，经过x轴的时间间隔不变，故C错误； D．由B分析可知，若仅增大角α（α＜90°），则直径D增大，而螺距将减小，故D正确。 故选D。 7. 某实验小组利用光在空气薄膜中的干涉测量待测圆柱形金属丝与标准圆柱形金属丝的直径差（约为微米量级）。装置如图甲所示，T1和T2是玻璃平晶，A0为标准金属丝，直径为D0；A为待测金属丝，直径为D；两者中心间距为L。用波长为λ的单色光垂直照射平晶表面，俯视观察到的干涉条纹如图乙所示，测得未发生弯曲的相邻条纹的间距为△L。以下说法正确的是（　　） A. 发生干涉的两束光是T1上表面的反射光和T2上表面的反射光 B. 若D=D0，可能产生图乙中的干涉条纹 C. 轻压T1右端，若减小，则有D＜D0 D. 若D>D0，图乙中条纹弯曲处对应着T2上表面凸起 【答案】C 【解析】 【详解】A．发生干涉的两束光是T1下表面的反射光和T2上表面的反射光，故A错误； B．设标准平面的玻璃平晶之间的夹角为，根据几何关系可得 若D=D0，可得，则空气薄膜的厚度处处相等，不能形成图乙中的干涉条纹，故B错误； C．轻压T1右端，若减小，根据空气薄膜干涉的条件有 可知增大，即增大，因为压的是右侧，说明右侧直径小，即有D＜D0，故C正确； D．若D>D0，则减小，即减小，根据空气薄膜干涉的条件有 可知增大，则说明图乙中条纹弯曲处对应着T2上表面凹陷，故D错误。 故选C。 8. 如图甲所示，一带电荷量为+q的圆环，套在足够长的绝缘粗糙竖直细杆上，细杆处于垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。现给圆环一初速度。取竖直向下为正，出发点为重力势能零点，则圆环速度v与其重力势能Ep随时间变化的图像不可能为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】AB．设圆环下落的初速度为、动摩擦因数为、质量为，重力加速度为。取竖直向下为正，若初速度方向竖直向下，根据左手定则，可知带电荷量为的圆环受到水平向左的洛伦兹力作用，对圆环受力分析，在水平方向根据平衡条件可得 可得圆环所受的滑动摩擦力为 方向竖直向上； 若，则合力的方向竖直向下，即加速度的方向也为竖直向下，与初速度的方向相同，故圆环向下做加速运动，在竖直方向根据牛顿第二定律有 解得 可知加速度不断减小，故此过程圆环做加速减小的加速直线运动；当时加速度为零，圆环做匀速直线运动； 若，则合力为零，加速度为零，圆环向下做匀速直线运动； 若，则合力的方向竖直向上，即加速度的方向也为竖直向上，与初速度的方向相反，故圆环向下做减速直线运动，在竖直方向根据牛顿第二定律有 解得 可知加速度不断减小，故此过程圆环做加速度减小的减速直线运动；当时加速度为零，圆环做匀速直线运动； 取竖直向下为正，若初速度方向竖直向上，根据左手定则，可知带电荷量为的圆环受到水平向右的洛伦兹力作用，对圆环受力分析，在水平方向根据平衡条件可得 可得圆环所受的滑动摩擦力为 初始方向为竖直向下，而重力方向也竖直向下，故此时合力的方向竖直向下，即加速度的方向也为竖直向下，与初速度的方向相反，故圆环刚开始向上做减速运动，在竖直方向根据牛顿第二定律有 解得 可知加速度不断减小，故此过程圆环做加速减小的减速直线运动；当速度为零时，运动到最高点，之后圆环开始下落，且初速度为零，根据 可知刚开始摩擦力为零，之后，随着速度的增大，摩擦力不断增大，且方向竖直向上，则有，故合力的方向竖直向下，即加速度的方向也为竖直向下，故圆环向下做加速直线运动，在竖直方向根据牛顿第二定律有 解得 可知随着速度的增大，则加速度不断减小，故此过程圆环做加速度减小的加速直线运动；当时加速度为零，圆环做匀速直线运动，故A正确，不符合题意；B错误，符合题意； C．由题知，取出发点为重力势能零点，取竖直向下为正，若初速度的方向竖直向下，且，则圆环向下做匀速直线运动，则向下运动的位移为 取竖直向下为正，则重力势能为 故图像为向下过原点的一条直线，故C正确，不符合题意； D．由题知，取出发点为重力势能零点，若初速度方向竖直向上，由以上分析可知圆环可以先向上做减速直线运动， 到达最高点后，圆环开始下落，且初速度为零，随着速度的增大，摩擦力不断增大，圆环向下做加速度不断减小的加速运动，圆环继续向下运动，当时加速度为零，圆环做匀速直线运动，故D正确，不符合题意。 本题选不可能的，故选B。 9. 如图所示，等腰直角三棱镜ABC，直角边长为a，一束波长为λ的单色光垂直AB面从距离B点0.6a位置的D点处垂直射入棱镜，棱镜对该光的折射率为，不考虑光在棱镜中的多次反射，下列说法正确的是（　　） A. 从D点垂直射入棱镜时，有折射光从AC面射出 B. 入射光绕D点顺时针转动30°，该光从棱镜中出射的光线与法线夹角为30° C. 入射光绕D点顺时针转动60°，该光在棱镜中传播的时间 D. 入射光绕D点顺时针转动60°的过程中，该光在棱镜BC界面上会发生全反射 【答案】B 【解析】 【详解】A．如图所示 光打到AC面的点E，可知光线与法线的夹角为，设发生全反射时的临界角为C，有 而 则 即光在到达AC面的点E发生全反射，没有折射光从AC面射出，故A错误； B．入射光绕D点顺时针转动30°，光线如图所示 设折射角为，光线打到AC面时与AC夹角为，光线打到BC面时，与其法线夹角为，根据折射定律有 解得 由几何关系可知 根据折射定律有 解得 即，故B正确； C．如图所示 作水平线DE和竖直线相交于，竖直线与相交于点，设，，则由几何关系，有 得 则 则 速度 则光在棱镜中传播所用的时间，故C错误； D．如图所示 当入射角等于时，光线如虚线所示，取该过程中的某一角，如图中实线所示，设折射角为，光线打到BC面时，与其法线夹角为，有 因，则 由几何关系，有 则 则该光在棱镜BC界面上不会发生全反射，故D错误。 故选B。 二、非选择题：共4题，共55分。其中第11题、第13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。 10. 冰洲石晶体内部具有各向异性，使得光线射入其中后会分解为两束沿不同方向折射的光线，出现双折射现象。某实验小组利用插针法测量一冰洲石砖的两个折射率。 （1）实验步骤如下： ①在水平桌面上的白纸上画出直线ab，将冰洲石砖一边沿直线放置，并描出冰洲石砖的另一边，如图。 ②在冰洲石砖上侧插上大头针P1和P2，两者连线的延长线可以确定入射光线和入射点O。 ③眼睛在另一侧透过冰洲石砖看两个大头针，发现P1和P2均有两个像，使P2的两个像分别挡住P1的两个像。针对第一组像，插入大头针P3，使得其将P1和P2的第一组像都挡住，再插大头针P4，使其挡住___________（选填①P3；②P1和P2的第一组像；③P1、P2的第一组像和P3）。P3和P4连线的延长线可以确定出射光线和出射点M。 ④使用同样的步骤，针对冰洲石砖折射的第二组像在纸上插入大头针P5和P6，两者连线的延长线可以确定出射光线和出射点N ⑤拿去冰洲石砖，连接OM和ON，即是冰洲石砖双折射现象的两条折射光路。 ⑥在O点、M点和N点做垂直于边界的法线，从而确定入射角θ以及两个折射角α和β。 （2）若折射光OM对应的折射率为nM，则nM=___________，进一步可以算出折射光OM和折射光ON在冰洲石中的传播速度之比______（用θ、α和β表示）； （3）实验小组成员改用激光进行上述实验，通过检偏器观察从M、N出射的两束光线后发现，这两束光是偏振方向互相垂直的偏振光，关于此实验的说法正确的是（　　） A. 从M、N出射的两束光如果在空间相遇会产生稳定的干涉条纹 B. 以入射光线为轴转动激光至某一角度发现双折射现象消失，可能是因为其中一束光在冰洲石砖下表面发生了全反射 C. 如果实验步骤①描绘另一边时冰洲石砖的位置平行于直线ab但在直线上方，会导致测得两折射率均偏小 D. 如果实验步骤③观察大头针的像时不小心碰到冰洲石砖，导致石砖向上平移，会导致测得两折射率均偏大 【答案】（1）③ （2） ①. ②. （3）C 【解析】 【小问1详解】 针对第一组像，插入大头针P3，使得其将P1和P2的第一组像都挡住，再插大头针P4，使其挡住P1、P2的第一组像和P3，从而确定P3和P4所在直线为出射光线。 故选③。 【小问2详解】 [1][2]根据折射率可得， 又， 可得 【小问3详解】 A．当两束光的偏振方向互相垂直时，它们的分量没有重叠，无法产生干涉现象。即使它们在空间相遇，也不会产生稳定的干涉条纹，故A错误； B．根据几何关系可知，折射光线在冰洲石砖下表面的入射角等于上表面的折射角，根据光路可逆，可知光在冰洲石砖下表面不会发生全反射，故B错误； C．如果实验步骤①描绘另一边时冰洲石砖的位置平行于直线ab但在直线上方，则会导致测量所得的折射角大于真实的折射角，从而导致实验测得两折射率均小于真实的折射率，故C正确； D．如果实验步骤③观察大头针的像时不小心碰到冰洲石砖，导致石砖向上平移，如图所示 实线表示玻璃砖向上平移后实际的光路图，虚线表示作图光路图，由图可知，测量的入射角和折射角均等于真实值，由折射定律可知，测得的两折射率均等于真实值，故D错误。 故选C。 11. 如图甲所示，金属杆ab的质量m，长为l，通过的电流为I，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面成θ角斜向上，结果ab静止于水平导轨上。由b向a的方向观察，得到图乙所示的平面图。重力加速度为g，求 （1）杆ab所受安培力大小； （2）杆ab所受摩擦力大小； （3）若图中θ=0，当B多大时ab所受弹力为零。 【答案】（1）BIl，与竖直方向成θ角左斜向上 （2），水平向右 （3） 【解析】 【小问1详解】 画出杆ab的侧视图（从b端到a端），如图所示 则杆ab所受安培力为F=BIl 方向与竖直方向成θ角左斜向上 【小问2详解】 画出杆ab所受力分析图，如图所示 对杆ab，根据平衡条件可得 方向水平向右 【小问3详解】 若图中，由左手定则可知，杆ab受到的安培力方向竖直向上；若杆ab受到的弹力为0，则金属受到的重力与安培力平衡，设此时磁感应强度为，根据平衡条件有 解得 12. 如图所示为俯视观察的光滑绝缘桌面，位于水平面xOy内。空间中有竖直向下的匀强磁场，桌面上有一绝缘光滑挡板沿x轴放置。一质量为m、带电量为+q的小球，紧靠在距挡板左端为d处。某时刻起，挡板在水平桌面上沿y轴正方向做匀速直线运动，速度大小为。一段时间后，小球离开挡板，最终以的速度垂直击中左侧沿y轴放置的荧光屏。求： （1）小球在挡板上运动的时间t； （2）磁感应强度的大小B； （3）挡板左端到荧光屏的距离L。 【答案】（1）t= （2）B= （3）L=2d 【解析】 【小问1详解】 小球在洛伦兹力作用下水平方向上做匀加速运动，竖直方向随挡板做速度的匀速直线运动，离开挡板后做匀速圆周运动； 设小球离开挡板时水平方向的分速度为，小球离开挡板，最终以的速度垂直击中左侧沿y轴放置的荧光屏，有 所以离开挡板时速度方向与挡板夹角为 水平方向上做匀加速运动，有 解得小球在挡板上运动的时间 【小问2详解】 水平方向上做匀加速运动，有， 联立得磁感应强度的大小 【小问3详解】 设小球做圆周运动的半径为，由几何关系得 则 解得挡板左端到荧光屏的距离 13. 太阳磁暴产生的高能质子流可能撞击处在高轨道的卫星，导致一些卫星器件失效。该场景简化模型如图所示：在赤道平面内有质子流平行射向地球，假设在赤道上空的地磁场为环形区域匀强磁场，磁感应强度为B，方向与赤道平面垂直。已知地球半径为R，静止卫星轨道半径R1=7R，有效磁场半径R2=14R，质子电荷量为q，质量为m，不考虑质子间的相互作用及地球公转。求： （1）质子的速度至少多大才可能撞击静止卫星？ （2）假设某次磁暴中，某个质子沿着地心方向进入磁场后恰好与静止卫星轨道擦肩而过，则与这一质子相同速度的质子流从进入磁场至到达静止卫星轨道处的最短时间为多少？（结果用反三角函数表示：若sinθ=A，则θ=arcsinA，若cosθ=A，则θ=arccosA） （3）若某次磁暴中分布在赤道上的探测器显示只有的赤道范围没有检测到质子，求到达赤道的质子可能包含的速度大小范围。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 质子以速度进入环形匀强磁场做圆周运动，运动轨道半径为，由洛伦兹力提供向心力，有 解得 质子能够撞击静止卫星的最小轨道如图所示 由图可知，当质子沿磁场左侧边缘相切进入磁场时，能够撞击静止卫星的轨道半径最小，此时的速度即为撞击静止卫星的最小速度，由几何关系，有 解得， 故质子的速度大小至少为才可能撞击静止卫星 【小问2详解】 质子沿着地心方向进入磁场后恰好与静止卫星轨道擦肩而过的运动轨道如图所示 设质子运动轨道半径为，由几何关系，有 解得 质子流从进入磁场至到达静止卫星轨道处的距离最短的运动轨迹如图所示 由几何关系可知，最短轨迹对应的圆心角满足关系 解得 质子流在匀强磁场做圆周运动的周期为 质子流从进入磁场至到达静止卫星轨道处的最短时间为 解得 【小问3详解】 由（1）分析可知，当质子沿磁场左侧边缘相切进入磁场时，质子能够到达赤道的最小轨道半径满足 解得 质子进入环形匀强磁场做圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，有 解得能够到达赤道的质子速度大小至少为 探测器显示只有的赤道范围没有检测到质子，则未检测到质子的赤道范围对应的圆心角为 到达赤道的质子的运动轨道如图所示 由几何关系，有 设到达赤道的质子最大轨道半径为，由几何关系，有 解得 由几何关系，有 解得 联立解得 质子做圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，有 解得到达赤道的质子最大速度大小为 且 故质子流可以到达赤道最左侧边缘，综合上述，到达赤道的质子可能包含的速度大小范围为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 南京师大附中2024级高二月考物理试卷 一、单项选择题：共9题，每题5分，共45分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 下图中关于各个物理量之间的方向关系正确的是（　　） A. ①③ B. ②③ C. ①④ D. ②④ 2. 关于光的性质与应用，下列说法中正确的是（　　） A. 激光可以用来测量月地距离，这应用了激光平行度好的特点 B. 泊松亮斑是光经过圆孔发生衍射的结果 C. 观看3D电影时，观众戴上特制的眼镜就能看到立体画面，说明了光是纵波 D. 光导纤维内芯采用的是光疏介质，外套采用的是光密介质 3. 如图所示，一束质量、速度和电荷量不全相同的离子垂直射入匀强磁场和匀强电场E正交的速度选择器后，进入另一个匀强磁场中并分裂为a、b两束。下列说法中正确的是（　　） A. 组成a束和b束的离子都带负电 B. a束离子的比荷小于b束离子的比荷 C. 组成a束和b束离子的动能一定不同 D. 速度选择器中的磁场方向垂直于纸面向里 4. “用双缝干涉测量光的波长”的实验装置如图甲所示，关于该实验下列说法中正确的是（　　） A. 减小滤光片到单缝的距离，光屏上的相邻亮条纹间距将变小 B. 实验中将5个条纹间距误数成6个，则波长测量值将偏大 C. 若通过目镜发现亮条纹与分划板竖线未对齐（如图乙），可旋转双缝进行调整 D. 若观察到的干涉图样较为模糊，可以尝试调节拨杆来调整单缝的角度使图像清晰 5. 如图，甲是回旋加速器，用于产生高能带电粒子；乙是霍尔元件，在薄片的两个侧面a、b间通以电流I0时，e、f两侧会产生电势差，测量电势差可计算磁感应强度B。下列说法正确的是（　　） A. 甲图中，粒子每旋转一圈加速两次，且所有圆轨迹共圆心 B. 甲图中，增大U可以增大粒子出射时的最大动能 C. 乙图中选用单位体积内自由电荷数更少的薄片，能提高磁感应强度测量灵敏度（） D. 乙图中，若载流体为电子，则e侧电势低于f侧 6. 用图1所示的洛伦兹力演示仪演示带电粒子在匀强磁场中的运动时发现，有时玻璃泡中的电子束在匀强磁场中的运动轨迹呈“螺旋"状。现将这一现象简化成如图2所示的情景来讨论：在空间存在平行于x轴的匀强磁场，由坐标原点在xOy平面内以初速度v0沿与x轴正方向成α角的方向，射入磁场的电子运动轨迹为螺旋线，其轴线平行于x轴，直径为D，螺距为，下列说法中正确的是（　　） A. 匀强磁场的方向沿x轴负方向 B. 若仅增大匀强磁场的磁感应强度，则直径D减小，而螺距不变 C. 若仅增大电子入射的初速度v0，则直径D增大，经过x轴的时间间隔变长 D. 若仅增大角α（α＜90°），则直径D增大，而螺距将减小 7. 某实验小组利用光在空气薄膜中的干涉测量待测圆柱形金属丝与标准圆柱形金属丝的直径差（约为微米量级）。装置如图甲所示，T1和T2是玻璃平晶，A0为标准金属丝，直径为D0；A为待测金属丝，直径为D；两者中心间距为L。用波长为λ的单色光垂直照射平晶表面，俯视观察到的干涉条纹如图乙所示，测得未发生弯曲的相邻条纹的间距为△L。以下说法正确的是（　　） A. 发生干涉的两束光是T1上表面的反射光和T2上表面的反射光 B. 若D=D0，可能产生图乙中的干涉条纹 C. 轻压T1右端，若减小，则有D＜D0 D. 若D>D0，图乙中条纹弯曲处对应着T2上表面凸起 8. 如图甲所示，一带电荷量为+q的圆环，套在足够长的绝缘粗糙竖直细杆上，细杆处于垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。现给圆环一初速度。取竖直向下为正，出发点为重力势能零点，则圆环速度v与其重力势能Ep随时间变化的图像不可能为（　　） A. B. C. D. 9. 如图所示，等腰直角三棱镜ABC，直角边长为a，一束波长为λ的单色光垂直AB面从距离B点0.6a位置的D点处垂直射入棱镜，棱镜对该光的折射率为，不考虑光在棱镜中的多次反射，下列说法正确的是（　　） A. 从D点垂直射入棱镜时，有折射光从AC面射出 B. 入射光绕D点顺时针转动30°，该光从棱镜中出射的光线与法线夹角为30° C. 入射光绕D点顺时针转动60°，该光在棱镜中传播的时间 D. 入射光绕D点顺时针转动60°的过程中，该光在棱镜BC界面上会发生全反射 二、非选择题：共4题，共55分。其中第11题、第13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。 10. 冰洲石晶体内部具有各向异性，使得光线射入其中后会分解为两束沿不同方向折射的光线，出现双折射现象。某实验小组利用插针法测量一冰洲石砖的两个折射率。 （1）实验步骤如下： ①在水平桌面上的白纸上画出直线ab，将冰洲石砖一边沿直线放置，并描出冰洲石砖的另一边，如图。 ②在冰洲石砖上侧插上大头针P1和P2，两者连线的延长线可以确定入射光线和入射点O。 ③眼睛在另一侧透过冰洲石砖看两个大头针，发现P1和P2均有两个像，使P2的两个像分别挡住P1的两个像。针对第一组像，插入大头针P3，使得其将P1和P2的第一组像都挡住，再插大头针P4，使其挡住___________（选填①P3；②P1和P2的第一组像；③P1、P2的第一组像和P3）。P3和P4连线的延长线可以确定出射光线和出射点M。 ④使用同样的步骤，针对冰洲石砖折射的第二组像在纸上插入大头针P5和P6，两者连线的延长线可以确定出射光线和出射点N ⑤拿去冰洲石砖，连接OM和ON，即是冰洲石砖双折射现象的两条折射光路。 ⑥在O点、M点和N点做垂直于边界的法线，从而确定入射角θ以及两个折射角α和β。 （2）若折射光OM对应的折射率为nM，则nM=___________，进一步可以算出折射光OM和折射光ON在冰洲石中的传播速度之比______（用θ、α和β表示）； （3）实验小组成员改用激光进行上述实验，通过检偏器观察从M、N出射的两束光线后发现，这两束光是偏振方向互相垂直的偏振光，关于此实验的说法正确的是（　　） A. 从M、N出射的两束光如果在空间相遇会产生稳定的干涉条纹 B. 以入射光线为轴转动激光至某一角度发现双折射现象消失，可能是因为其中一束光在冰洲石砖下表面发生了全反射 C. 如果实验步骤①描绘另一边时冰洲石砖的位置平行于直线ab但在直线上方，会导致测得两折射率均偏小 D. 如果实验步骤③观察大头针的像时不小心碰到冰洲石砖，导致石砖向上平移，会导致测得两折射率均偏大 11. 如图甲所示，金属杆ab的质量m，长为l，通过的电流为I，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面成θ角斜向上，结果ab静止于水平导轨上。由b向a的方向观察，得到图乙所示的平面图。重力加速度为g，求 （1）杆ab所受安培力大小； （2）杆ab所受摩擦力大小； （3）若图中θ=0，当B多大时ab所受弹力为零。 12. 如图所示为俯视观察的光滑绝缘桌面，位于水平面xOy内。空间中有竖直向下的匀强磁场，桌面上有一绝缘光滑挡板沿x轴放置。一质量为m、带电量为+q的小球，紧靠在距挡板左端为d处。某时刻起，挡板在水平桌面上沿y轴正方向做匀速直线运动，速度大小为。一段时间后，小球离开挡板，最终以的速度垂直击中左侧沿y轴放置的荧光屏。求： （1）小球在挡板上运动的时间t； （2）磁感应强度的大小B； （3）挡板左端到荧光屏的距离L。 13. 太阳磁暴产生的高能质子流可能撞击处在高轨道的卫星，导致一些卫星器件失效。该场景简化模型如图所示：在赤道平面内有质子流平行射向地球，假设在赤道上空的地磁场为环形区域匀强磁场，磁感应强度为B，方向与赤道平面垂直。已知地球半径为R，静止卫星轨道半径R1=7R，有效磁场半径R2=14R，质子电荷量为q，质量为m，不考虑质子间的相互作用及地球公转。求： （1）质子的速度至少多大才可能撞击静止卫星？ （2）假设某次磁暴中，某个质子沿着地心方向进入磁场后恰好与静止卫星轨道擦肩而过，则与这一质子相同速度的质子流从进入磁场至到达静止卫星轨道处的最短时间为多少？（结果用反三角函数表示：若sinθ=A，则θ=arcsinA，若cosθ=A，则θ=arccosA） （3）若某次磁暴中分布在赤道上的探测器显示只有的赤道范围没有检测到质子，求到达赤道的质子可能包含的速度大小范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $