精品解析：新疆和田地区皮山县高级中学2024-2025学年高二下学期3月月考物理试卷

皮山县高级中学2024-2025学年第二学期高二年级物理 3月素养训练 考试时间：90分钟 注意事项： 1、答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2、请将答案正确填写在答题卡上 第I卷（选择题） 一、单选题（每题5分，7小题共35分） 1. 如图所示的虚线表示两种介质的界面及其法线，实线表示一束光线射向界面后发生反射和折射的光线，以下说法正确的是（　　） A. Ob可能是入射光线 B. aO一定是入射光线 C. Oc可能是入射光线 D. Ob一定不是反射光线 2. 如图所示，一细束单色光从半圆形玻璃砖上的P点沿半径方向射向圆心O，刚好在玻璃砖的底面发生全反射后从玻璃砖射出，单色光在玻璃砖下表面的反射角为53°，取，玻璃砖对该单色光的折射率为（　　） A. B. C. D. 3. 如图所示，长方体导体板放在方向与左、右表面垂直，磁感应强度为B的匀强磁场中。电流I是导体板内电子定向运动产生的恒定电流。经过一段时间，电势较高的为（　　） A. 上表面 B. 下表面 C. 左表面 D. 右表面 4. 如图，长的直导线垂直于匀强磁场放置，磁场的磁感应强度。当导线中通以的电流时，导线受到的安培力大小为（　　） A. 0 B. 0.1N C. 0.2N D. 0.3N 5. 下图所示带电粒子刚进入磁场时所受到的洛伦兹力的方向正确的是（　　） A. B. C. D. 6. 如图，水平面上有一固定的U形金属框架，竖直向下的匀强磁场穿过框架，要使框架上的金属杆ab产生由a到b的电流，则杆ab（　　） A. 向右移动 B. 向左移动 C. 左右移动 D. 不动 7. 如图甲，两根电阻不计、足够长的导轨MN、PQ平行放置，与水平面间夹角α＝37°，间距为0.8 m，上端连接一电阻R＝0.1 Ω。两导轨之间存在方向垂直导轨平面向上的均匀分布的磁场，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示。t＝0时刻，一电阻不计、质量为0.02 kg的导体棒ab从导轨上且在MP下方0.5 m处由静止释放。取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，ab与导轨间的动摩擦因数为0.5，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不考虑t＝4.25 s时磁感应强度突变产生的电磁感应现象。则（　　） A. 0~4.25 s内ab中感应电流方向从a到b B. t＝0时ab中感应电流I0＝0.2A C. 0~4.25 s内R中消耗的热功率为0.01 W D. ab的最大速度为0.625 m/s 二、多选题（每题5分，3小题共15分，选对但不全得3分，选错不得分） 8. 以下现象属于衍射的是（　　） A. 白光照射肥皂膜呈现出彩色图样 B. 白光经过狭窄的单缝得到彩色图样 C. 光照射不透明圆盘的阴影中心出现亮斑 D. 在海面上空出现的海市蜃楼现象 9. 一种用磁流体发电的装置如图所示，平行金属板A、B之间有匀强磁场，磁感应强度为B，将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）以速度v沿垂直于B的方向喷入磁场，把A、B和用电器连接，A、B就是一个直流电源的两个电极。若A、B两板间距为d，等离子体重力不计，下列选项正确的是（　　） A. 等离子体中的正电粒子在B板聚集，B板是电源的正极 B. 达到稳定状态后，该发电机的电动势为 C. 达到稳定状态后，A、B板上的电荷量越来越多 D. 达到稳定状态后，射入的等离子体所受电场力与洛伦兹力互相垂直 10. 如图所示，间距为L的平行金属导轨和分别固定在两个竖直面内，倾斜导轨与水平方向的夹角为，空间存在垂直导轨向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场，长为L、质量为m、电阻为R的导体杆a静止在水平导轨上，现将与导体杆a完全相同的导体杆b从倾斜导轨上处由静止释放，导体杆b运动到虚线处有最大速度，运动的距离为d，导体杆a恰好未滑动，两导体杆与导轨始终接触良好，导轨电阻不计，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（　　） A. 导体杆与导轨间的动摩擦因数为 B. 回路中的最大电流为 C. 导体杆b的最大速度为 D. 回路中的最大焦耳热功率为 第II卷（非选择题） 三、填空题（每空2分，10空共20分） 11. 在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中： （1）如图所示，光具座放置的光学元件有光源、遮光筒和其他元件，其中a、b、c、d各元件的名称依次最合理的是_________（填选项前的字母）； A. 单缝、滤光片、双缝、光屏 B. 单缝、双缝、滤光片、光屏 C. 滤光片、单缝、双缝、光屏 D. 滤光片、双缝、单缝、光屏 （2）下列说法中正确的是_________。 A. 将红色滤光片改为绿色滤光片可以增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离 B. 实验中要注意使单缝与双缝相互平行，以便在光屏上观察到清晰干涉条纹 C. 为了减小测量误差，最好测量相邻条纹间的中心距离 D. 如果把普通光源换成激光光源，则光具座上滤光片、单缝均可以撤去 （3）已知双缝间距d=0.2mm，双缝到屏间的距离L=800mm。将测量头的分划板中心刻线与某亮条纹的中心对齐，将该亮条纹定为第1条亮条纹，此时测量头手轮上的读数为2.320mm。然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐，此时手轮上的示数如图所示，可得相邻的条纹间距=_____mm，这种色光的波长=_______nm（结果保留三位有效数字）。 12. 课堂上，小王老师做了如图所示的实验，给直导线（铝棒）通电，观察到直导线运动起来。这个实验现象说明__________（选填“磁场可以产生电流”“电流产生磁场”或“磁场对电流有力的作用”），利用这种现象制成的是_____（选填“电动机”或“发电机”）。 若只改变直导线中的电流方向而其它条件不变，则直导线所受安培力方向与原来的安培力方向_____（填“相同”或“相反”）。 13. 如图所示，一个可以伸缩的导线圆环位于垂直纸面向里的匀强磁场中，当磁感应强度增大时，导线环中感应电流的方向为___________（“顺时针”或“逆时针”）；此时圆环最上端的导线微元受到安培力的方向___________（“向上”或“向下”）；圆环会___________（“扩张”或“收缩”）。 四、解答题（每题10分，3小题共30分） 14. 如图所示是光由空气射入某种介质时的折射情况，试由图中的数据求出这种介质的折射率和这种介质中的光速。 15. 如图所示，一个宽度为L磁感应强度为B的匀强磁场，磁场的方向垂直于纸面向里，有一个带电粒子以向右的速度v垂直于该磁场边界进入磁场，穿出磁场时速度方向和进入时的方向夹角为，不计粒子的重力。求： （1）求粒子做圆周运动的轨道半径r； （2）带电粒子的比荷； （3）带电粒子穿过磁场所用的时间t。 16. 如图所示，两根相互平行的光滑长直金属导轨MN、PQ水平放置，导轨间距为，导轨电阻不计；导轨右端接有阻值为的电阻。长度也为，阻值为的金属棒垂直于导轨放置，与导轨间保持良好接触。导轨处于磁感应强度为B=0.5T、方向竖直向下的匀强磁场中。在水平外力的作用下以速度向右匀速运动。求： （1）通过电阻的电流大小和方向； （2）水平外力大小； （3）回路中的热功率。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 皮山县高级中学2024-2025学年第二学期高二年级物理 3月素养训练 考试时间：90分钟 注意事项： 1、答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2、请将答案正确填写在答题卡上 第I卷（选择题） 一、单选题（每题5分，7小题共35分） 1. 如图所示的虚线表示两种介质的界面及其法线，实线表示一束光线射向界面后发生反射和折射的光线，以下说法正确的是（　　） A. Ob可能是入射光线 B. aO一定是入射光线 C. Oc可能是入射光线 D. Ob一定不是反射光线 【答案】B 【解析】 【详解】由反射定律可知，反射角等于入射角，入射光线和反射光线分居法线两侧；由折射定律可知，折射角与入射角不相等，且分居法线两侧。综上可知，PQ是法线，MN是界面，aO是入射光线，Ob是反射光线，Oc是折射光线，故选B。 2. 如图所示，一细束单色光从半圆形玻璃砖上的P点沿半径方向射向圆心O，刚好在玻璃砖的底面发生全反射后从玻璃砖射出，单色光在玻璃砖下表面的反射角为53°，取，玻璃砖对该单色光的折射率为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据折射率及全反射的临界条件可知 故选C。 3. 如图所示，长方体导体板放在方向与左、右表面垂直，磁感应强度为B的匀强磁场中。电流I是导体板内电子定向运动产生的恒定电流。经过一段时间，电势较高的为（　　） A. 上表面 B. 下表面 C. 左表面 D. 右表面 【答案】A 【解析】 【详解】电子向前定向移动中受洛伦兹力向下，导体下表面带负电，而上表面带正电，所以导体上表面比下表面电势高； 故选A。 4. 如图，长的直导线垂直于匀强磁场放置，磁场的磁感应强度。当导线中通以的电流时，导线受到的安培力大小为（　　） A. 0 B. 0.1N C. 0.2N D. 0.3N 【答案】C 【解析】 【详解】根据安培力的计算公式可得 故选C。 5. 下图所示带电粒子刚进入磁场时所受到的洛伦兹力的方向正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据左手定则可知，粒子所受洛伦兹力方向向上，故A错误； B．根据左手定则可知，粒子所受洛伦兹力方向向下，故B正确； C．粒子速度方向与磁场方向平行，粒子不受洛伦兹力，故C错误； D．粒子速度方向与磁场方向平行，粒子不受洛伦兹力，故D错误。 故选B。 6. 如图，水平面上有一固定的U形金属框架，竖直向下的匀强磁场穿过框架，要使框架上的金属杆ab产生由a到b的电流，则杆ab（　　） A. 向右移动 B. 向左移动 C. 左右移动 D. 不动 【答案】B 【解析】 【详解】根据右手定则可知，当杆ab向左移动时，金属杆ab产生由a到b的电流。 故选B。 7. 如图甲，两根电阻不计、足够长的导轨MN、PQ平行放置，与水平面间夹角α＝37°，间距为0.8 m，上端连接一电阻R＝0.1 Ω。两导轨之间存在方向垂直导轨平面向上的均匀分布的磁场，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示。t＝0时刻，一电阻不计、质量为0.02 kg的导体棒ab从导轨上且在MP下方0.5 m处由静止释放。取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，ab与导轨间的动摩擦因数为0.5，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不考虑t＝4.25 s时磁感应强度突变产生的电磁感应现象。则（　　） A. 0~4.25 s内ab中感应电流方向从a到b B. t＝0时ab中感应电流I0＝0.2A C. 0~4.25 s内R中消耗的热功率为0.01 W D. ab的最大速度为0.625 m/s 【答案】D 【解析】 【详解】A．由楞次定律可知，0~4.25 s内导体棒ab中感应电流方向从b到a，A错误； B．由题图乙可得0~4.25 s内，t＝0时刻感应电流，B错误； D．t＝0时，导体棒所受安培力F0＝I0LB0＝0.064 N，G1＝mgsin α＝0.12 N，Ffm＝μmgcos α＝0.08 N 由于G1－F0<Ffm，可知导体棒保持静止； t＝4.25 s时，F1＝I0LB1＝0.2 N 由于F1＝G1＋Ffm，导体棒恰好处于静止状态，可知在0~4.25 s内一直静止； t＝4.25 s后，导体棒ab开始下滑，当B2＝0.1 T，G1＝Ff＋ILB2时导体棒ab开始匀速运动，则有Ff＝Ffm＝μmgcos α＝0.08 N 此时速度最大，则有 解得vm＝0.625 m/s D正确。 C．0~4.25 s内导体棒不动，所以电阻R消耗的热功率为P＝I02R＝0.016 W，C错误； 故选D。 二、多选题（每题5分，3小题共15分，选对但不全得3分，选错不得分） 8. 以下现象属于衍射的是（　　） A. 白光照射肥皂膜呈现出彩色图样 B. 白光经过狭窄的单缝得到彩色图样 C. 光照射不透明圆盘的阴影中心出现亮斑 D. 在海面上空出现的海市蜃楼现象 【答案】BC 【解析】 【详解】A．白光照射肥皂膜呈现出彩色图样属于薄膜干涉，故A错误； B．白光经过狭窄的单缝得到彩色图样属于单缝衍射，故B正确； C．光照射不透明圆盘的阴影中心出现亮斑，这是物理学上著名的“泊松亮斑”，属于衍射现象，故C正确； D．在海面上空出现的海市蜃楼现象属于光的折射和全反射，故D错误。 故选BC。 9. 一种用磁流体发电的装置如图所示，平行金属板A、B之间有匀强磁场，磁感应强度为B，将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）以速度v沿垂直于B的方向喷入磁场，把A、B和用电器连接，A、B就是一个直流电源的两个电极。若A、B两板间距为d，等离子体重力不计，下列选项正确的是（　　） A. 等离子体中的正电粒子在B板聚集，B板是电源的正极 B. 达到稳定状态后，该发电机的电动势为 C. 达到稳定状态后，A、B板上的电荷量越来越多 D. 达到稳定状态后，射入的等离子体所受电场力与洛伦兹力互相垂直 【答案】AB 【解析】 【详解】A．根据左手定则可知正电粒子偏转到B板，B板是电源的正极，A正确； B ．A、B两板将会聚集越来越多的电荷，电场强度变强，设两板的电动势为E，达到稳定状态后，电荷受力平衡，则有 解得 B正确； C．达到稳定状态后，粒子在两极板间受力平衡，做匀速直线运动，不会偏向两极板，极板的电荷不变， C错误； D．达到稳定状态后，射入的等离子体所受电场力与洛伦兹力平衡，二者大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，D错误。 故选AB。 10. 如图所示，间距为L的平行金属导轨和分别固定在两个竖直面内，倾斜导轨与水平方向的夹角为，空间存在垂直导轨向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场，长为L、质量为m、电阻为R的导体杆a静止在水平导轨上，现将与导体杆a完全相同的导体杆b从倾斜导轨上处由静止释放，导体杆b运动到虚线处有最大速度，运动的距离为d，导体杆a恰好未滑动，两导体杆与导轨始终接触良好，导轨电阻不计，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（　　） A. 导体杆与导轨间的动摩擦因数为 B. 回路中的最大电流为 C. 导体杆b的最大速度为 D. 回路中的最大焦耳热功率为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．当导体杆b的速度最大时，对导体杆a受力分析有 对导体杆b受力分析，沿斜面方向有 垂直斜面方向有 摩擦力大小 解得 故A正确； B．当导体杆b的速度最大时，导体杆b受到的安培力大小 回路中的电流 故B错误； C．回路中的电动势 电流 解得 故C错误； D．回路中的最大焦耳热功率 故D正确。 故选AD。 第II卷（非选择题） 三、填空题（每空2分，10空共20分） 11. 在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中： （1）如图所示，光具座放置的光学元件有光源、遮光筒和其他元件，其中a、b、c、d各元件的名称依次最合理的是_________（填选项前的字母）； A. 单缝、滤光片、双缝、光屏 B. 单缝、双缝、滤光片、光屏 C. 滤光片、单缝、双缝、光屏 D. 滤光片、双缝、单缝、光屏 （2）下列说法中正确的是_________。 A. 将红色滤光片改为绿色滤光片可以增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离 B. 实验中要注意使单缝与双缝相互平行，以便在光屏上观察到清晰干涉条纹 C. 为了减小测量误差，最好测量相邻条纹间的中心距离 D. 如果把普通光源换成激光光源，则光具座上滤光片、单缝均可以撤去 （3）已知双缝间距d=0.2mm，双缝到屏间的距离L=800mm。将测量头的分划板中心刻线与某亮条纹的中心对齐，将该亮条纹定为第1条亮条纹，此时测量头手轮上的读数为2.320mm。然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐，此时手轮上的示数如图所示，可得相邻的条纹间距=_____mm，这种色光的波长=_______nm（结果保留三位有效数字）。 【答案】（1）C （2）BD （3） ①. 2.31 ②. 578 【解析】 【小问1详解】 ABCD.为了获取单色的线光源，光源后面应放置滤光片、单缝、单缝形成的相干线性光源经过双缝产生干涉现象,因此a、b、 c、 d元件依次为滤光片、单缝、双缝和光屏，ABD错误，C正确。 故选C。 【小问2详解】 A.根据条纹间距公式 可知，将红色滤光片改为绿色滤光片，波长变短，条纹间距变小，A错误； B.实验中要注意使单缝与双缝相互平行，以便在光屏上观察到清晰干涉条纹，B正确； C. 为了减小测量误差，最好用测微目镜测出n条亮纹中心间的距离a，求出相邻两条亮纹间距 C错误； D.如果把普通光源换成激光光源，由于激光相干性比较好，则光具座上透镜、滤光片、单缝均可以撤去，D正确。 故选BD。 【小问3详解】 [1]由图可知螺旋测微器的示数为 则第一条到第六条亮纹中间的距离为 可得相邻的条纹间距 [2]根据公式 整理得光的波长为 12. 课堂上，小王老师做了如图所示的实验，给直导线（铝棒）通电，观察到直导线运动起来。这个实验现象说明__________（选填“磁场可以产生电流”“电流产生磁场”或“磁场对电流有力的作用”），利用这种现象制成的是_____（选填“电动机”或“发电机”）。 若只改变直导线中的电流方向而其它条件不变，则直导线所受安培力方向与原来的安培力方向_____（填“相同”或“相反”）。 【答案】 ①. 磁场对电流有力的作用 ②. 电动机 ③. 相反 【解析】 【详解】[1] 给直导线（铝棒）通电，观察到直导线运动起来说明磁场对电流有力的作用。 [2] 电动机就是利用这一原理制造的。 [3] 只改变直导线中的电流方向而其它条件不变，则直导线所受安培力方向与原来的安培力方向相反，这样操作是为了研究导体所受力的方向与电流方向的关系。 13. 如图所示，一个可以伸缩的导线圆环位于垂直纸面向里的匀强磁场中，当磁感应强度增大时，导线环中感应电流的方向为___________（“顺时针”或“逆时针”）；此时圆环最上端的导线微元受到安培力的方向___________（“向上”或“向下”）；圆环会___________（“扩张”或“收缩”）。 【答案】 ①. 逆时针 ②. 向下 ③. 收缩 【解析】 【详解】[1]在图中磁感应强度增大时，根据楞次定律，可知，导线环中感应电流的方向为逆时针； [2][3]由左手定则可知，圆环最上端的导线微元受到安培力的方向向下，圆环会收缩。 四、解答题（每题10分，3小题共30分） 14. 如图所示是光由空气射入某种介质时的折射情况，试由图中的数据求出这种介质的折射率和这种介质中的光速。 【答案】， 【解析】 【详解】由题图可知，光由空气射入介质时的入射角为 折射角为 则由折射定律可得这种介质的折射率为 根据可知，光在这种介质中的传播速度为 15. 如图所示，一个宽度为L磁感应强度为B的匀强磁场，磁场的方向垂直于纸面向里，有一个带电粒子以向右的速度v垂直于该磁场边界进入磁场，穿出磁场时速度方向和进入时的方向夹角为，不计粒子的重力。求： （1）求粒子做圆周运动的轨道半径r； （2）带电粒子的比荷； （3）带电粒子穿过磁场所用的时间t。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 作出带电粒子的运动轨迹如图所示 根据几何关系可得带电粒子在磁场中运动的半径为 【小问2详解】 根据牛顿第二定律有 整理可得带电粒子的比荷 【小问3详解】 带电粒子做圆周运动的周期为 带电粒子穿过磁场所用的时间为 16. 如图所示，两根相互平行的光滑长直金属导轨MN、PQ水平放置，导轨间距为，导轨电阻不计；导轨右端接有阻值为的电阻。长度也为，阻值为的金属棒垂直于导轨放置，与导轨间保持良好接触。导轨处于磁感应强度为B=0.5T、方向竖直向下的匀强磁场中。在水平外力的作用下以速度向右匀速运动。求： （1）通过电阻的电流大小和方向； （2）水平外力大小； （3）回路中的热功率。 【答案】（1）0.4A，由b指向a （2）0.2N （3）0.8W 【解析】 【小问1详解】 金属棒产生的感应电动势 根据闭合电路欧姆定律有 解得 根据右手定则可知，感应电流的方向由b指向a。 【小问2详解】 金属棒做匀速直线运动，根据平衡条件有 解得 【小问3详解】 回路中的热功率 解得P=0.8W 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $