精品解析：江苏省常州高级中学2025-2026学年高二上学期12月月考物理试题

江苏省常州高级中学 2025~2026学年第一学期高二12月阶段检测 物理试卷 一、单项选择题（共10题，每题4分，共40分。） 1. 下列现象可以用光全反射知识解释的是（　　） A. 雨后天空出现彩虹 B. 利用塑料光纤传输数据 C. 阳光下彩色的肥皂泡 D. 相机加特制滤光片减弱玻璃面反射光 2. 某“冰箱贴”背面的磁性材料磁感线如图所示，下列判断正确的是（ ） A. a点的磁感应强度大于b点 B. b点的磁感应强度大于c点 C. c点的磁感应强度大于a点 D. a、b、c点的磁感应强度一样大 3. 如图，光线以相同的入射角θ从空气射入甲、乙两种浓度不同的 NaCl溶液，折射角β₁<β₂。已知 NaCl溶液的折射率随浓度增加而增大。则与乙相比（　　） A. 甲的折射率小 B. 甲的浓度大 C. 甲中光速大 D. 甲的临界角大 4. 如图所示装置研究偏振现象，P₁、P₂是两块完全相同的偏振片。A、B两点和偏振片的中心共线，且偏振片与 AB 连线垂直，两偏振片可绕 AB 连线转动。下列说法正确的是（　　） A. 固定 P₁，转动 P₂，A、B处光强均发生变化 B. 固定 P₂，转动P₁，A、B处光强均不发生变化 C. 同时转动 P₁和P₂，A处光强不变，B处光强可能变化 D. 同时转动 P₁和P₂，A、B处光强均发生变化 5. 如图，匀强磁场的磁感应强度为B。L形导线通以恒定电流I，放置在磁场中。ab边长为与磁场方向垂直，bc边长为l，与磁场方向平行。该导线受到的安培力为 （　　） A. 0 B. C. D. 6. 如图， “测量玻璃的折射率”实验中，正确的是（　　） A. 将玻璃砖的边 PQ画到P'Q'，折射率的测量值偏小 B. 量角器量出i1、i2，可求出玻璃砖的折射率 C. 大头针 P4只需挡住大头针P3 D. 增大 i1，经过P1、P2的光在PQ面上会发生全反射 7. 如图为霍尔元件的示意图 ，霍尔电压U与电流I和磁感应强度B的关系可用公式 表示，其中叫该元件的霍尔系数。若该材料单位体积内自由电荷的个数为n，每个自由电荷所带的电荷量为q。说法正确的是（　　） A. 霍尔元件上表面电势一定高于下表面电势 B. 式中霍尔系数可表示为 C. 霍尔系数的单位是 D. 公式中的d指元件上下表面间的距离 8. 在匀强磁场中，一通有恒定电流的导体圆环用绝缘细线悬挂在天花板上，初始时刻线圈平面与磁场方向平行，如图所示。则关于圆环刚开始通电后转动角度（≤90°）的时间内（从上往下看），下列说法正确的是（　　） A. 圆环顺时针转动，同时有向内收缩的趋势 B. 圆环逆时针转动，同时有向内收缩的趋势 C. 圆环顺时针转动，同时有向外扩张的趋势 D. 圆环逆时针转动，同时有向外扩张的趋势 9. 如图所示，直角坐标系xOy位于竖直平面内，y轴竖直向上，第Ⅲ、Ⅳ象限内有垂直于坐标平面向外的匀强磁场，第Ⅳ象限同时存在方向平行于y轴的匀强电场（图中未画出），一质量为m、带电量绝对值为q的小球从x轴上的A点由静止释放，恰好从P点垂直于y轴进入第Ⅳ象限，然后做圆周运动，从Q点以速度v垂直于x轴进入第Ⅰ象限，重力加速度为g，不计空气阻力。则（　　） A. 小球从A点到P点做圆周运动 B. 电场方向可能竖直向上 C. O点到P点距离大于 D. 小球在第Ⅳ象限运动的时间为 10. 如图，在一挡板MN的上方，有磁感应强度大小为B的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。P为MN上的一个粒子发射源，它能连续向垂直磁场的各个方向发射速率为v、质量为m、带电量为q（q>0）的粒子，不计粒子的重力和粒子间的相互作用，粒子打到挡板上时均被挡板吸收。则垂直于磁场的平面内，有粒子经过的区域面积是（　　） A. B. C. D. 二、非选择题（共5题，共60分，其中第11题~第15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） 11. 某小组用如图甲所示的双缝干涉实验装置测定光的波长。 （1）组装仪器时，在光具座①②③位置处固定相应装置，正确的顺序是 （　　） A. ①单缝，②滤光片，③双缝 B. ①滤光片，②单缝，③双缝 C. ①单缝，②双缝，③滤光片 （2）某同学在实验过程中干涉条纹由图乙变为图丙，他的操作可能是 （　　） A. 换用长度更长的遮光筒 B. 增大单缝到双缝的距离 C. 换用间距更小的双缝 D. 红色滤光片换成紫色滤光片 （3）测定某干涉条纹位置时，游标卡尺上示数如图，则该干涉条纹位置是__________cm。 （4）在测定某单色光波长的实验中，测得光源到双缝间距为，双缝到光屏间距为 ，单缝宽为，双缝间距为，测得连续五条亮纹位置，其中第一条纹位置为，第五条纹为（），则该单色光的波长为_______。 （5）某同学观察到如图所示图像，即分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，在这种情况下测出干涉条纹的间距，则波长的测量值_____（填“大于”“小于”或“等于”）实际值。 12. 由一个直角三角形和一个四分之一圆组成的光学柱状组件的横截面如图，圆弧的半径为R，∠A=30°。一束单色光垂直于AO边中点C射入，恰好在AB边上的D点发生全反射，光在真空中的传播速度为c。求： （1）求玻璃砖对该单色光的折射率n； （2）求光在组件中从C点射入至最后射出过程的传播时间t。 13. 如图， N匝矩形线圈 abcd关于虚线 ef对称， ab长为L， ad长为4L。虚线左侧有范围足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为B、垂直于线圈平面，求： （1）若线圈以 ab为轴转过180°，穿过线圈平面的磁通量的变化的大小； （2）若线圈通入大小为的顺时针电流，线圈整体受到的安培力大小。 14. 如甲图所示，回旋加速器D形盒半径R=1m，磁感应强度B=0.5T。A处粒子源产生的粒子，初速度不计，质量 电荷量 加速电压为 U₀=10000V。电压随时间的变化如乙图所示（周期T未知）。不计穿越电场时间、重力及相对论效应，假设粒子加速至轨迹半径为R时被立即引出，圆心与中心A 重合，结果可保留π。求： （1）粒子离开回旋加速器的最大速度； （2）D形盒中第200 个半圆轨迹的半径； （3）粒子从加速到离开回旋加速器的时间。 15. 如图，平面直角坐标系xOy中，第一象限有沿y轴负方向的匀强电场，电场强度为 E。第四象限存在垂直坐标平面向外的匀强磁场。一不计重力、质量为m、带电荷量为q （q >0）的粒子从M点（d，）沿x轴正方向飞出。 （1）如果粒子第1次经过x轴时的位置为N点，坐标为（2d，0），求粒子的初速度大小； （2）在（1）的条件下，如果粒子经过x轴后能回到第一象限，求磁感应强度的大小范围； （3）如果磁场扩展至第三象限，粒子初速度大小可调，仍然从 M 点沿x轴正方向射出，且粒子第 n 次经过 x 轴的位置恰好与第 1 次经过x轴上的位置重合，求磁感应强度大小B 与的关系（n>2）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 江苏省常州高级中学 2025~2026学年第一学期高二12月阶段检测 物理试卷 一、单项选择题（共10题，每题4分，共40分。） 1. 下列现象可以用光全反射知识解释的是（　　） A. 雨后天空出现彩虹 B. 利用塑料光纤传输数据 C. 阳光下彩色的肥皂泡 D. 相机加特制滤光片减弱玻璃面反射光 【答案】B 【解析】 【详解】A．雨后天空出现彩虹是由于光的折射、内部反射和色散（如在水滴中的多步光学过程），与全反射无关，故A错误； B．利用塑料光纤传输数据是利用光在光纤内（光密介质）与包层（光疏介质）界面发生全反射的原理，使光信号沿光纤传播，故B正确； C．阳光下彩色的肥皂泡是由于光在肥皂膜前后表面反射产生的薄膜干涉现象，与全反射无关，故C错误； D．相机加特制滤光片减弱玻璃面反射光通常利用偏振或干涉原理（如抗反射涂层），与全反射无关，故D错误。 故选B。 2. 某“冰箱贴”背面的磁性材料磁感线如图所示，下列判断正确的是（ ） A. a点的磁感应强度大于b点 B. b点的磁感应强度大于c点 C. c点的磁感应强度大于a点 D. a、b、c点的磁感应强度一样大 【答案】B 【解析】 【详解】磁感线越密集的地方磁感应强度越大，故可知。 故选B。 3. 如图，光线以相同的入射角θ从空气射入甲、乙两种浓度不同的 NaCl溶液，折射角β₁<β₂。已知 NaCl溶液的折射率随浓度增加而增大。则与乙相比（　　） A. 甲的折射率小 B. 甲的浓度大 C. 甲中光速大 D. 甲的临界角大 【答案】B 【解析】 【详解】入射角相同，由于，根据折射定律 可知，故甲浓度大； 根据，可知光线在甲中的传播速度较小 由可知折射率越大临界角越小，故甲临界角小。 故选B。 4. 如图所示装置研究偏振现象，P₁、P₂是两块完全相同的偏振片。A、B两点和偏振片的中心共线，且偏振片与 AB 连线垂直，两偏振片可绕 AB 连线转动。下列说法正确的是（　　） A. 固定 P₁，转动 P₂，A、B处光强均发生变化 B. 固定 P₂，转动P₁，A、B处光强均不发生变化 C. 同时转动 P₁和P₂，A处光强不变，B处光强可能变化 D. 同时转动 P₁和P₂，A、B处光强均发生变化 【答案】C 【解析】 【详解】AD．自然光沿着各个方向振动的光波强度均相同，故无论是否转动，A处光强不变，故AD错误； B．若转动，固定，当两偏振片的狭缝平行时，B处光强最大，当狭缝垂直时，B处光强最小，故B处光强可能变化，故B错误； C．同时转动和，同理当两偏振片的狭缝平行时，B处光强最大，当狭缝垂直时，B处光强最小，故B处光强可能变化，故C正确。 故选C。 5. 如图，匀强磁场的磁感应强度为B。L形导线通以恒定电流I，放置在磁场中。ab边长为与磁场方向垂直，bc边长为l，与磁场方向平行。该导线受到的安培力为 （　　） A. 0 B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】由于bc边与磁场方向平行，所以不受安培力作用，该导线只有ab边受安培力作用，则该导线受到的安培力为 故选B。 6. 如图， “测量玻璃的折射率”实验中，正确的是（　　） A. 将玻璃砖的边 PQ画到P'Q'，折射率的测量值偏小 B. 量角器量出i1、i2，可求出玻璃砖的折射率 C. 大头针 P4只需挡住大头针P3 D. 增大 i1，经过P1、P2的光在PQ面上会发生全反射 【答案】A 【解析】 【详解】B．量角器量出i1、i2，可求出玻璃砖的折射率，故B错误； A．将玻璃砖的边 PQ画到P'Q'，由题图可知折射角i2测量值偏大，根据可知，折射率的测量值偏小，故A正确； C．大头针 P4需要挡住大头针P3以及P1、P2的像，故C错误； D．根据图中几何关系可知，光线在PQ面的入射角等于在MN面的折射角，根据光路可逆可知，增大 i1，经过P1、P2的光在PQ面上不会发生全反射，故D错误。 故选A。 7. 如图为霍尔元件的示意图 ，霍尔电压U与电流I和磁感应强度B的关系可用公式 表示，其中叫该元件的霍尔系数。若该材料单位体积内自由电荷的个数为n，每个自由电荷所带的电荷量为q。说法正确的是（　　） A. 霍尔元件上表面电势一定高于下表面电势 B. 式中霍尔系数可表示为 C. 霍尔系数的单位是 D. 公式中的d指元件上下表面间的距离 【答案】B 【解析】 【详解】A．霍尔电压的产生是由于运动电荷在磁场中受洛伦兹力发生偏转，导致上下表面积累电荷。若自由电荷为正，根据左手定则，正电荷向某一表面偏转；若为负电荷，如金属中的电子，偏转方向相反，因此上表面电势不一定高于下表面，故A错误； B．当自由电荷受力平衡时，为上下表面间距， 为前后表面间距， 结合电流微观表达式 联立推导可得霍尔系数，故B正确； C．由 单位为，单位为，故单位为，并非，故C错误； D．公式中是垂直于电流和磁场方向的横截面积边长，而非上下表面距离，故D错误。 故选B。 8. 在匀强磁场中，一通有恒定电流的导体圆环用绝缘细线悬挂在天花板上，初始时刻线圈平面与磁场方向平行，如图所示。则关于圆环刚开始通电后转动角度（≤90°）的时间内（从上往下看），下列说法正确的是（　　） A. 圆环顺时针转动，同时有向内收缩的趋势 B. 圆环逆时针转动，同时有向内收缩的趋势 C. 圆环顺时针转动，同时有向外扩张的趋势 D. 圆环逆时针转动，同时有向外扩张的趋势 【答案】C 【解析】 【详解】通电圆环在磁场中受到安培力作用，取左右两侧的一小段电流元分析，根据左手定则可知，左侧电流元受到安培力垂直纸面向里，右侧电流元受到安培力垂直纸面向外，则从上往下看，圆环顺时针转动。当转动角度θ=90°时，顺着磁感线方向看，电流为顺时针，根据左手定则可知，圆环受到安培力方向沿着半径向外，故圆环有向外扩张的趋势，说明圆环在顺时针转动的同时，向外扩张。 A．圆环顺时针转动，同时有向内收缩的趋势，与结论不相符，选项A错误； B．圆环逆时针转动，同时有向内收缩的趋势，与结论不相符，选项B错误； C．圆环顺时针转动，同时有向外扩张的趋势，与结论相符，选项C正确； D．圆环逆时针转动，同时有向外扩张的趋势，与结论不相符，选项D错误； 故选C。 9. 如图所示，直角坐标系xOy位于竖直平面内，y轴竖直向上，第Ⅲ、Ⅳ象限内有垂直于坐标平面向外的匀强磁场，第Ⅳ象限同时存在方向平行于y轴的匀强电场（图中未画出），一质量为m、带电量绝对值为q的小球从x轴上的A点由静止释放，恰好从P点垂直于y轴进入第Ⅳ象限，然后做圆周运动，从Q点以速度v垂直于x轴进入第Ⅰ象限，重力加速度为g，不计空气阻力。则（　　） A. 小球从A点到P点做圆周运动 B. 电场方向可能竖直向上 C. O点到P点距离大于 D. 小球在第Ⅳ象限运动的时间为 【答案】D 【解析】 【详解】A．小球从A点到P点过程受重力和洛伦兹力，所以不做圆周运动，故A错误； B．小球在第Ⅳ象限做匀速圆周运动，则 在第Ⅳ象限磁场方向垂直纸面向外，由运动轨迹判断，带电粒子带负电，电场力竖直向上，故电场方向竖直向下，故B错误； C．从A到P对小球列动能定理 所以O点到P点的距离为 故C错误； D．小球恰好从P点垂直于y轴进入第IV象限，然后做圆周运动，从Q点以速度v垂直于x轴进入第Ⅰ象限，所以小球做圆周运动的半径为C选项里求出来的h， 小球运动了四分之一圆，时间为周期的四分之一，故D正确。 故选D。 10. 如图，在一挡板MN的上方，有磁感应强度大小为B的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。P为MN上的一个粒子发射源，它能连续向垂直磁场的各个方向发射速率为v、质量为m、带电量为q（q>0）的粒子，不计粒子的重力和粒子间的相互作用，粒子打到挡板上时均被挡板吸收。则垂直于磁场的平面内，有粒子经过的区域面积是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】由题意可知粒子在磁场中的运动半径，所有粒子在磁场中半径相同， 由图可知，由O点射入水平向右的粒子恰好应为最右端边界；随着粒子的速度方向偏转，粒子转动的轨迹圆可认为是以O点为圆心以2R为半径转动．如图所示： 由几何图形可知，带电粒子可能经过的区域的面积为： 故选B。 二、非选择题（共5题，共60分，其中第11题~第15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） 11. 某小组用如图甲所示的双缝干涉实验装置测定光的波长。 （1）组装仪器时，在光具座①②③位置处固定相应装置，正确的顺序是 （　　） A. ①单缝，②滤光片，③双缝 B. ①滤光片，②单缝，③双缝 C. ①单缝，②双缝，③滤光片 （2）某同学在实验过程中干涉条纹由图乙变为图丙，他的操作可能是 （　　） A. 换用长度更长的遮光筒 B. 增大单缝到双缝的距离 C. 换用间距更小的双缝 D. 红色滤光片换成紫色滤光片 （3）测定某干涉条纹位置时，游标卡尺上示数如图，则该干涉条纹位置是__________cm。 （4）在测定某单色光波长的实验中，测得光源到双缝间距为，双缝到光屏间距为 ，单缝宽为，双缝间距为，测得连续五条亮纹位置，其中第一条纹位置为，第五条纹为（），则该单色光的波长为_______。 （5）某同学观察到如图所示图像，即分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，在这种情况下测出干涉条纹的间距，则波长的测量值_____（填“大于”“小于”或“等于”）实际值。 【答案】（1）B （2）D （3）3.110 （4） （5）大于 【解析】 【小问1详解】 为获取两列单色相干光，白色光源后面从左至右依次放置①滤光片、②单缝和③双缝。 故选B。 【小问2详解】 某同学在实验过程中干涉条纹由图乙变为图丙，可得相邻条纹间距变小； A．换用长度更长的遮光筒，则双缝到光屏的距离增大，根据可知，变大，故A错误； B．增大单缝到双缝的距离，不变，故B错误； C．换用间距更小的双缝，根据可知，变大，故C错误； D．红色滤光片换成紫色滤光片，由于紫光的波长小于红光的波长，根据可知，变小，故D正确。 【小问3详解】 20分度游标卡尺的精确值为，由图可知该干涉条纹位置是 【小问4详解】 测得连续五条亮纹位置，其中第一条纹位置为，第五条纹为，则相邻亮条纹间距为 又 联立可得该单色光的波长为 【小问5详解】 测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，实际值 故可知测量值大于实际值；由，可知波长的测量值大于实际值。 12. 由一个直角三角形和一个四分之一圆组成的光学柱状组件的横截面如图，圆弧的半径为R，∠A=30°。一束单色光垂直于AO边中点C射入，恰好在AB边上的D点发生全反射，光在真空中的传播速度为c。求： （1）求玻璃砖对该单色光的折射率n； （2）求光在组件中从C点射入至最后射出过程的传播时间t。 【答案】（1） （2） 【解析】 【详解】（1）由题意可知，单色光从C点垂直于AO边射入恰好在D点发生全反射，由图中的几何关系得D点是AB中点，得DB=DO=R， 临界角 由全反射得 （2）光线从D点反射后恰好射到O点，，大于临界角C，则在O点发生全反射，如图，光在玻璃中的路程 光在玻璃中的传播速度 则该单色光在玻璃中时间 13. 如图， N匝矩形线圈 abcd关于虚线 ef对称， ab长为L， ad长为4L。虚线左侧有范围足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为B、垂直于线圈平面，求： （1）若线圈以 ab为轴转过180°，穿过线圈平面的磁通量的变化的大小； （2）若线圈通入大小为的顺时针电流，线圈整体受到的安培力大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 此时只有一半的线圈在磁场中，线圈在磁场中的面积 穿过线圈的磁通量为 线圈绕ab边旋转角时，根据几何关系可知，线圈整个进入磁场，线圈在垂直于磁场方向的投影面积为 穿过线圈的磁通量为 磁通量为标量，则穿过线圈磁通量的变化量大小为 【小问2详解】 若线圈通入大小为的顺时针电流，线圈左边所受安培力 上下两边所受安培力的大小相等，方向相反，故整体受到的安培力。 14. 如甲图所示，回旋加速器D形盒半径R=1m，磁感应强度B=0.5T。A处粒子源产生的粒子，初速度不计，质量 电荷量 加速电压为 U₀=10000V。电压随时间的变化如乙图所示（周期T未知）。不计穿越电场时间、重力及相对论效应，假设粒子加速至轨迹半径为R时被立即引出，圆心与中心A 重合，结果可保留π。求： （1）粒子离开回旋加速器的最大速度； （2）D形盒中第200 个半圆轨迹的半径； （3）粒子从加速到离开回旋加速器的时间。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 当粒子在磁场中的轨道半径等于D形盒的半径时，粒子的速度最大；根据洛伦兹力提供向心力可得 解得粒子离开回旋加速器的最大速度为 【小问2详解】 粒子在D形盒中第个半圆轨迹对应的加速次数为200次，由动能定理可得 根据洛伦兹力提供向心力可得 联立解得第n个半圆轨迹的半径为 【小问3详解】 粒子从加速到离开回旋加速器，设加速的次数为，根据动能定理可得 解得 由于粒子穿过电场的时间忽略不计，则粒子从加速到离开回旋加速器需要的时间为 又 联立解得 15. 如图，平面直角坐标系xOy中，第一象限有沿y轴负方向的匀强电场，电场强度为 E。第四象限存在垂直坐标平面向外的匀强磁场。一不计重力、质量为m、带电荷量为q （q >0）的粒子从M点（d，）沿x轴正方向飞出。 （1）如果粒子第1次经过x轴时的位置为N点，坐标为（2d，0），求粒子的初速度大小； （2）在（1）的条件下，如果粒子经过x轴后能回到第一象限，求磁感应强度的大小范围； （3）如果磁场扩展至第三象限，粒子初速度大小可调，仍然从 M 点沿x轴正方向射出，且粒子第 n 次经过 x 轴的位置恰好与第 1 次经过x轴上的位置重合，求磁感应强度大小B 与的关系（n>2）。 【答案】（1） （2） （3）若n是偶数，；若n是奇数， 【解析】 【小问1详解】 设粒子的初速度为，粒子从M点运动到N点过程中做类平抛运动，根据牛顿第二定律有 沿轴方向和沿轴方向分别有， 联立解得 【小问2详解】 设粒子进入磁场时的速度方向与x轴正方向的夹角为，则 即 粒子进入磁场时的速度大小为 粒子进入磁场后沿顺时针方向做匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力有 得 在（1）的条件下，如果粒子经过x轴后能回到第一象限，应满足 联立解得 【小问3详解】 粒子第一次进入磁场时，沿轴方向的速度大小为 粒子每次在磁场中运动的偏移量 若n是偶数，则有 解得 若n是奇数，则有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $