内容正文:
2025-2026学年度第一学期高二1月模块考试
物理试题
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分100分,考试时间90分钟。考试结束后,将答卷纸和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷(共40分)
注意事项:
1、答题前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的班级、姓名、座号、准考证号填写在答题卡和试卷规定的位置上,并将答题卡上的考号、科目、试卷类型涂好。
2、第Ⅰ卷每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号,答案不能答在试卷上。
3、第Ⅱ卷必须用0.5毫米黑色签字笔在答卷纸各题的答题区域内作答;不能写在试题卷上,不按以上要求作答的答案无效。
一、选择题(1-8题有一个正确选项 每小题3分,9-12有多个正确选项每题4分,漏选2分)
1. 下列说法正确的是( )
A. 如图甲所示,构成等边三角形,若两通电长直导线、在处产生磁场的磁感应强度大小均为,则处磁场的合磁感应强度大小是
B. 由知,一小段通电导线在某处不受安培力的作用,则该处的磁感应强度一定为零
C. 图乙中穿过两金属圆环的磁通量大小关系为
D. 图丙中与通电长直导线在同一平面内的金属线框沿平行于直导线方向运动,线框中会产生感应电流
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据安培定则可知,A、B在C处产生磁场的磁感应强度方向之间的夹角为60°,根据矢量叠加可知,C处磁场的合磁感应强度大小,故A错误;
B.一小段通电导线在某处不受安培力的作用,可能是电流方向与磁场方向平行,该处的磁感应强度不一定为零,故B错误;
C.图中条形磁体内部磁场方向向上,外部线圈所在位置磁场方向向下,通过线圈整体的磁场方向向上,可知,图乙中穿过两金属圆环的磁通量大小关系为,故C正确;
D.图丙中与通电长直导线在同一平面内的金属线框沿平行于直导线方向运动,穿过线框的磁通量保持不变,线框中不会产生感应电流,故D错误。
故选C。
2. 如图,由均匀的电阻丝组成的等边三角形导体框,垂直磁场放置,将AB两点接入电压恒定的电源两端,通电时电阻丝AC段受到的安培力为F,则此时三根电阻丝受到的安培力的合力大小为( )
A. 2F B. 3F C. 4F D. 5F
【答案】B
【解析】
【详解】分析电路可知,电阻丝AC段与CB段串联后再与AB段并联,所以流过AC段、CB段的电流相等,流过AB段的电流是流过AC段、CB段电流的2倍。所以CB段受到的安培力大小也为,AB段受到的安培力大小则为。由几何关系可知,AC段、CB段所受的安培力与竖直方向的夹角为,二者的合力大小为
方向与AB段所受的安培力方向相同,所以三根电阻丝受到的安培力的合力大小为。
故选B。
3. 如图为港珠澳大桥,为保障大桥安全,需加装一种工程减震装置叫作调谐质量阻尼器,该装置是一个由弹簧、阻尼器和质量块组成的振动控制系统,附加在需要振动控制的主结构上。主结构在外界作用下产生振动时,能带动减振装置一起振动,当满足一定条件时,能最大限度地降低主结构的振动,达到减振的效果。关于该调谐质量阻尼器下列说法正确的是( )
A. 工作时减震装置与主结构振动步调一致
B. 调谐质量阻尼器和主结构固有频率相等时,减震效果最好
C. 减震块质量越大减震效果越好
D. 主结构振动时调谐质量阻尼器和主结构振动频率相等
【答案】D
【解析】
【详解】A.调谐质量阻尼器工作时减震装置与主结构振动步调相反,从而减小主体结构的振动,故A错误;
B.调谐质量阻尼器的固有频率和主结构频率相等时,减震效果最好,故B错误;
C.调谐质量阻尼器的振动频率由外部振动决定,则质量块变化时,其随驱动力振动的频率不变,不会影响减震效果,故C错误;
D.调谐质量阻尼器做受迫振动,其振动频率等于主结构的振动频率,故D正确。
故选D。
4. 汽车的安全气囊是有效保护乘客的装置。如图甲,在安全气囊的性能测试中,可视为质点的头锤从离气囊表面高度为H处做自由落体运动,与正下方的气囊发生碰撞。以头锤到气囊表面为计时起点,气囊对头锤竖直方向作用力F随时间t的变化规律,可近似用图乙所示的图像描述。已知头锤质量,,重力加速度大小取,则( )
A. 碰撞过程中F的冲量方向竖直向下
B. 碰撞过程中F的冲量大小为
C. 碰撞过程中头锤的动量变化量大小为
D. 碰撞结束后头锤上升的最大高度为0.8m
【答案】C
【解析】
【详解】AB.图像与时间轴围成的面积表示冲量,由图像可知碰撞过程中F的冲量大小为
方向与F的方向相同,为竖直向上,故AB错误;
C.头锤做自由落体运动,根据
解得头锤落到气囊上时的速度大小为
取向上为正方向,头锤与气囊作用过程,根据动量定理有
解得头锤反弹的速度为
碰撞过程中头锤的动量变化量,故C正确;
D.碰撞结束后头锤做竖直上抛运动,则上升的最大高度,故D错误。
故选C。
5. 如图间距为L=0.5m的平行导轨沿水平方向固定,长为L=0.5m、质量为m=0.5kg的导体棒ab垂直导轨放置,导轨的左端接有电动势为E=5V、内阻为r=0.5Ω的电源,再与一滑动变阻器串联。整个空间存在斜向上与水平方向成α=37°的匀强磁场(磁场与导体棒垂直),磁感应强度大小为B=2T,接通电路,当滑动变阻器的电阻值调为1.5Ω时导体棒ab刚好静止,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,导轨、导体棒以及导线的电阻可忽略,重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6。下列说法正确的是( )
A. 导体棒ab所受的安培力水平向左
B. 导体棒所受的安培力大小为2N
C. 导体棒与导轨间的动摩擦因数为0.5
D. 若仅将磁场方向改为竖直向上,则导体棒沿导轨向左加速运动
【答案】C
【解析】
【详解】AB.由电源正极接上导轨可知,导体棒中电流方向为从到。
由闭合电路欧姆定律有
代入数据得
由安培力公式有
代入数据得
由左手定则可知,安培力方向垂直于磁场且斜向左上方,故AB错误;
C.因磁场与水平方向夹角为,安培力与竖直方向夹角为
所以安培力水平分量为
代入数据得,方向向左。
又安培力竖直分量为
代入数据得,方向向上。
导体棒刚好静止,水平方向静摩擦力大小为
竖直方向平衡有
代入数据得
由最大静摩擦力等于滑动摩擦力有
代入数据得,故C正确;
D.若磁场改为竖直向上,安培力大小仍为方向水平向左
此时竖直方向有
最大静摩擦力为
因此,导体棒仍可保持静止,不会向左加速,故D错误。
故选C。
6. 在同一均匀介质中,位于x=-6m和x=12m处的两个波源M和N均沿y轴方向做简谐运动,形成横波a和b,t=0时的波形图如图所示,此时波a和b分别传播到x=-2m和x=8m处。t=5s时波a、b恰好相遇,则下列说法正确的是( )
A. 波a、b在相遇区域不会发生稳定的干涉现象
B. t=0时,质点P沿y轴负方向运动
C. x=1m处的质点的振幅为10cm
D. x=3m处的质点为振动减弱点
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图像信息得波a、b波长均为,在同一均匀介质中,两者波速相等,因此两列波频率相同,结合两列波的振动方向和恒定的相位差,则有两列波为相干波源可以发生稳定的干涉现象,故A错误;
B.根据“上坡下,下坡上”得t=0时,质点P位于下坡,此时沿y轴正方向运动,故B错误;
C.由图像信息得波a、b波源起振方向相反,x=1m处的质点到两波源波程差为波长的整数倍,因此该质点为振动减弱点,振幅,故C错误;
D.x=3m处的质点到两波源波程差为波长的整数倍,波a、b波源起振方向相反,因此该质点为振动减弱点,故D正确。
故选 D。
7. 如图所示,水平面上一小车以的速度向右做匀速运动,小车的上表面光滑且水平,A、B为固定在小车两侧的挡板,滑块与挡板A、B分别用两相同的轻质弹簧连接,小车匀速时,滑块相对小车静止,滑块视为质点,两弹簧恰好处于原长。已知滑块的质量,弹簧劲度系数(弹簧始终在弹性限度内)。某时刻,小车与右侧一障碍物发生碰撞,小车立即停下并锁定。则滑块做简谐运动的(当弹簧形变量为时,其弹性势能为)( )
A. 振幅为cm
B. 周期小于s
C. 最大加速度为100m/s2
D. 半个周期内,两弹簧对滑块冲量的矢量和为零
【答案】B
【解析】
【详解】A.滑块从平衡位置到速度减为零过程中,由能量守恒有
解得振幅,A错误;
B.若视为匀变速运动,则有
解得
做简谐运动从平衡位置向位移最大位置运动时加速度越来越大,滑块做加速度增大的减速运动,可知滑块做简谐运动的周期小于,B正确;
C.在最大位移处,滑块的加速度最大,由牛顿第二定律得
解得最大加速度为,C错误;
D.若从平衡位置经过半个周期回到平衡位置,速度大小不变、方向改变,故两弹簧对滑块冲量的矢量和不为零,D错误。
故选B。
8. 如图甲所示,质量为1kg的物块A与竖直放置的轻弹簧上端连接,弹簧下端固定在地面上。t=0时,物块A处于静止状态,物块B从A正上方一定高度处自由落下,与A发生碰撞后粘连一起向下运动(碰撞时间极短),到达最低点后又向上运动,已知B运动的v—t图像如图乙所示,其中0~0.1s的图线为直线,不计空气阻力,已知弹簧弹性势能的表达式,其中劲度系数k=100N/m,x为弹簧的形变量,则( )
A. 物块B的质量为2kg
B. t=1.0s时,弹簧处于原长
C. t=0.6s时,物块B速度为零
D. 弹簧在振动过程中不会恢复原长
【答案】D
【解析】
【详解】A根据图乙可知,B与A碰撞前后速度大小分别为,
根据动量守恒定律有
解得,故A错误;
B.根据图乙,1.0s时,速度大小为1.0m/s,该速度为A、B碰撞后的最大速度,可知,此时,A、B恰好处于平衡位置,弹簧弹力与重力平衡,则t=1.0s时,弹簧处于压缩状态,故B错误;
C.A、B碰撞后做简谐运动,令正弦波形的周期为T,根据数学函数规律有
解得
根据图乙可知,图乙中物块B速度为零时的时刻为
可知,t=0.6s时,物块B速度不为零,故C错误;
D.t=0时,物块A处于静止状态,此时弹簧处于压缩状态,则有
解得
结合上述,1.0s时,A、B恰好处于平衡位置,弹簧处于压缩状态,此时有
解得
1.0s后A、B向上运动到最高点速度为0时有
表明1.0s时弹簧仍然处于压缩状态,即弹簧在振动过程中不会恢复原长,故D正确。
故选D。
9. 如图所示,一玻璃柱体的横截面是圆心为O的半圆形。一束由红光和紫光构成的复色光,从O点射入玻璃柱体,折射后分成a、b两束光。已知,。下列说法正确的是( )
A. a光是红光
B. 玻璃对b光的折射率为
C. a光在玻璃中的传播速度比b光的小
D. a光在玻璃中的传播速度比b光的大
【答案】BC
【解析】
【详解】A.紫光的频率高,折射率大,因此a光为紫光,故A错误;
B.玻璃对b光的折射率为,故B正确;
CD.光在介质中的传播速度为
由于a光的折射率大,因此a光在玻璃中的传播速度比b光的小,故C正确,D错误。
故选BC。
10. 两个物块A、B在光滑的水平地面上发生正碰,碰撞时间极短,两物块运动的图线如图所示,则下列判断正确的是( )
A. 此碰撞为弹性碰撞
B. 碰撞后A、B两个物块动量方向相同
C. 两个物块A、B的质量之比为
D. 碰撞前、后A物块的动量大小之比为
【答案】AD
【解析】
【详解】B.因x-t图像斜率的符号反映速度的方向,由图像可知,碰撞后A、B两个物块运动方向相反,动量方向相反,故B错误;
C.因x-t图像的斜率等于速度,根据图像可得,碰撞前A的速度为v0=5m/s;碰撞前,B物块的速度为0,碰撞后,A、B的速度分别为vA=-1m/s,vB=4m/s;以v0的方向为正方向,根据动量守恒定律有mAv0=mAvA+mBvB
解得mA:mB=2:3,故C错误;
D.根据上述分析可知,碰撞前、后A物块的速度大小之比为5:1,则由p=mv,可知动量大小之比为,故D正确;
A.碰撞前系统的动能
碰撞后,系统的总动能
结合上面的结论可得Ek1=Ek2,即碰撞前后系统的机械能守恒,故二者的碰撞为弹性碰撞,故A正确。
故选AD。
11. 某同学用如图甲所示的装置研究单摆相关规律,在单摆悬点处安装力传感器测得摆线上的力与时间的关系如图乙所示,图中横坐标为已知量。已知摆球的直径为D,当地重力加速度为g,则( )
A. 单摆的周期为 B. 单摆的周期为
C. 单摆的摆线长为 D. 单摆的摆线长为
【答案】BD
【解析】
【详解】小球处于左侧和右侧最高点时细线拉力最小,由图乙可知单摆周期为;则由周期公式有
解得单摆的摆线长为
故选BD。
12. 如图所示,绝缘中空轨道竖直固定,圆弧段COD内壁光滑,对应圆心角为120°,C、D两端等高,O为最低点,圆弧圆心为O',半径为R;直线段AC、HD内壁粗糙,与圆弧段分别在C、D端相切;整个装置处于方向垂直于轨道所在平面向里、磁感应强度为B的匀强磁场中,在竖直虚线MC左侧和ND右侧还分别存在着场强大小相等、方向水平向右和向左的匀强电场。现有一质量为m、电荷量恒为q、直径略小于轨道内径、可视为质点的带正电小球,从轨道内距C点足够远的P点由静止释放。若,小球所受电场力等于其重力的倍,重力加速度为g。则( )
A. 小球第一次沿轨道AC下滑的过程,先加速后匀速
B. 小球在轨道内受到的摩擦力可能大于
C. 经足够长时间,小球克服摩擦力做的总功是
D. 小球经过O点时,对轨道的弹力可能为
【答案】AD
【解析】
【详解】A.小球第一次沿轨道AC下滑的过程中,所受电场力等于其重力的倍,即
沿平行和垂直于轨道AC的两个方向建立直角坐标系,电场力在垂直于轨道方向的分力为
重力在垂直于轨道上的分力为
因此,电场力与重力的合力在垂直于轨道AC方向大小相等,方向相反,则合力恰好沿着AC方向,小球在合力的作用下加速运动。当小球沿轨道AC下滑后,由左手定则可知,小球受到的洛伦兹力垂直于AC向上,导致小球对管壁有作用力,小球将受到摩擦力作用,随着速度增大,洛伦兹力增大,小球对管壁的压力增大,摩擦力增大,当摩擦力与重力和电场力的合力大小相等时,小球加速度减至零做匀速运动,故A正确;
B.当小球的摩擦力与重力和电场力的合力大小相等时,小球做匀速直线运动,此时小球在轨道内受到的摩擦力最大,且重力与电场力的合力为
则小球在轨道内受到的摩擦力不可能大于,故B错误;
C.小球在轨道上往复运动,由于在斜轨上不断损失机械能,经足够长时间,最终会在CD间做往复运动,且在C点和D点速度为零。从开始到最终速度为零的点,根据动能定理得
解得,故C错误;
D.对小球在O点受力分析,当小球在CD间做往复运动时对轨道的压力最小,由牛顿第二定律,有
小球由C点到O点机械能守恒
解得,故D正确。
故选AD。
二、实验题(14分)
13. 如图甲所示,在做验证动量守恒定律实验时,在小车A的前端粘有橡皮泥,推动小车A使之做匀速运动,然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体,继续做匀速运动。在小车A后连着纸带,电磁打点计时器的电源频率为50Hz,长木板右端下面垫放小木片用以补偿阻力。
(1)实验开始前________(选填“需要”或“不需要”)补偿阻力
(2)若打点纸带如图乙所示,并测得各计数点间距(已标在图上)。A为打下的第一点,则应选________段来计算A的碰前速度,应选________段来计算A和B碰后的共同速度。(以上两空选填“AB”“BC”“CD”或“DE”)
(3)已测得小车A的质量,小车B的质量,由以上测量结果可得碰前总动量为________,碰后总动量为________。实验结论:________________。(计算结果保留三位有效数字)
【答案】(1)需要 (2) ①. ②.
(3) ①. 1.26 ②. 1.25 ③. 在误差允许的范围内,碰撞前后总动量守恒
【解析】
【小问1详解】
因为只有补偿阻力后碰撞过程中系统的合力为0,动量才守恒,所以需要补偿摩擦力。
【小问2详解】
[1]推动小车由静止开始运动,故小车有个加速过程,在碰撞前做匀速直线运动,即在相同的时间内通过的位移相同,故段为匀速运动的阶段,故选段计算碰前的速度;
[2]碰撞过程是一个变速运动的过程,而和碰后共同运动时做匀速直线运动,故在相同的时间内通过相同的位移,故应选段来计算碰后共同的速度。
【小问3详解】
[1][2][3]电磁打点计时器的电源频率为50Hz,则打点计时器打点的间隔为
碰前的速度
碰后共同速度
碰前总动量
碰后的总动量
则说明在误差允许的范围内,碰撞前后总动量守恒。
14. 如图甲所示,用插针法测定玻璃砖折射率:
(1)如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择,为了减小误差,应选用宽度较______(填“大”或“小”)的玻璃砖来测量;
(2)在该实验中,光线是由空气射入玻璃砖,根据测得的入射角和折射角的正弦值画出的图线如图乙所示,从图线可知玻璃砖的折射率是______;
(3)在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中,王、丁二位同学在纸上画出的界面、与玻璃砖位置的关系分别如图丙中①、②所示,其中王同学用的是矩形玻璃砖,丁同学用的是梯形玻璃砖。他们的其他操作均正确,且均以、为界面画光路图。则王同学测得的折射率与真实值相比______(填“偏大”“偏小”或“不变”);丁同学测得的折射率与真实值相比______(填“偏大”“偏小”或“不变”).
【答案】(1)大 (2)1.2
(3) ①. 偏小 ②. 不变
【解析】
【小问1详解】
选用大玻璃砖测量时,测量导致的偶然误差在测量值中的占比较少,误差对实验的影响小。
【小问2详解】
光在空气中的折射率约为1,即
根据折射定律
解得
【小问3详解】
[1] 王同学所作折射光线(虚线)与实际折射光线(实线)如图所示。
此时所测折射角比实际折射角偏大,所以王同学测得的折射率与真实值相比偏小。
[2] 虽然丁同学所用的是梯形玻璃砖,但在操作正确的情况下不影响入射角和折射角的测量,所以丁同学测得的折射率与真实值相比不变。
三、计算题(共46分)
15. 如图所示一列横波沿x轴传播,y轴两侧介质不同,该波在介质2中的传播速度为介质1中速度的2倍。时,位于处的波源S开始振动,振幅为6cm,波经0.8s恰好传到处的M点,设波穿过分界面时振幅不变,求:
(1)波在介质2中的波速;
(2)在处的质点P在0~2.8s内运动的路程。
【答案】(1)10m/s
(2)30cm
【解析】
【小问1详解】
在介质1中,由题意可知振动的周期
波的传播速度
解得。波在介质2中的传播速度为介质1中速度的2倍。则在介质2中的传播速度
【小问2详解】
波在介质1中传播的时间
波在介质2中传到P点的时间
P点振动的时间
在内运动的路程
解得
16. 如图所示为柱状透明体的半圆形横截面,O为圆心,半径为R,底面镀有反射膜。一束平行单色光沿着与水平面成30°角的方向射向透明体,边界光线1恰好沿半径射到O点经反射后从圆弧上的B点(未画出)射出透明体,边界光线2从透明体的最高点A射入透明体后经反射后也从圆弧上的B点沿竖直方向射出透明体。已知该光束在真空中的传播速度为c,求:
(1)透明体对该单色光的折射率n;
(2)光线2在透明体中传播的时间t(不考虑多次反射)。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
作出光路图如图所示
在A点,由几何关系知,入射角等于60°,设折射角等于, 则有
在C点折射时,易知折射角等于60°,则
根据光的反射定律和几何知识可知
求得
该透明体对该单色光的折射率
【小问2详解】
在等腰中,
又
光线2从A到C的传播路径s=AB+BC=
光线2在透明体中传播速度
光线2从A到C的传播时间
17. 如图所示,两个半径均为R的光滑圆弧形槽A、B放在足够长的光滑水平面上。两槽相对放置,处于静止状态,圆弧底端与水平面相切,槽A的质量为3m。另一质量为m可视为质点的小球,从A槽P点的正上方Q处由静止释放,恰可无碰撞切入槽A,PQ间距离为,重力加速度为g。
(1)求小球第一次运动到最低点时的速度大小;
(2)若槽B的质量为m,求小球在槽B上升的最大高度;
(3)若小球从槽B滑下来后又能追上槽A,求槽B的质量M应满足的条件。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
设小球到达弧形槽A底端时速率为,槽A的速率为,系统在水平方向动量守恒,有
系统机械能守恒,有
联立解得,
【小问2详解】
小球在圆弧形槽B上升到最大高度时两者速度相等,设为,水平方向根据动量守恒定律有
根据机械能守恒定律
解得
【小问3详解】
设小球从B槽滑下来后速度为,弧形槽B的速度为,整个过程二者水平方向动量守恒,有
二者的机械能守恒,有
联立解得
小球还能追上槽A,须有且
解得
18. 如图所示,在xOy平面内的第一、二象限内存在匀强磁场,磁场范围足够大,磁感应强度的大小为,磁场方向与xOy平面垂直向外,即垂直于纸面向外,坐标为处的P点有一粒子发射器,可以向xOy平面一二象限360°范围内发射带正电的同种粒子,粒子质量为m,电荷量为q,发射粒子速度大小均为。第四象限内存在沿y轴正方向的匀强电场,电场范围足够大。沿y轴正方向发射的粒子经磁场偏转后进入电场,最后恰好打到坐标原点O处。粒子的重力不计,忽略粒子之间的相互作用。求:
(1)沿y轴正方向发射的粒子从发射到第一次打到x轴经历的时间t;
(2)匀强电场的电场强度E的大小;
(3)沿x轴正方向发射的粒子从匀强磁场进入匀强电场时经过x轴上点位置的横坐标x。
【答案】(1)
(2)
(3),,1,2,3,…
【解析】
【小问1详解】
带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,由洛伦兹力提供向心力,则有
将代入上式,解得带电粒子做匀速圆周运动的轨迹半径为
设沿y轴正方向发射的粒子从x轴上的Q点进入电场,进入电场时速度方向与x轴方向的夹角为θ,作出粒子的运动轨迹,如图所示
圆心为,P点坐标为,根据几何关系有
则
粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期为
根据几何关系可知粒子在匀强磁场中转过的圆心角为210°,则粒子从发射到第一次打到x轴上经历的时间
【小问2详解】
根据几何关系可得QO两点之间的距离为
粒子进入电场后做类斜抛运动,根据牛顿第二定律有
从Q点运动到O的时间为
从Q点运动到O的沿x轴方向的位移为
以上各式联立解得电场强度大小为
【小问3详解】
设沿x轴正方向发射的粒子第一次经过x轴上的点,速度方向与x轴方向的夹角为β,作出粒子的运动轨迹如图所示
轨迹圆心为,根据几何关系可得,在三角形中有
则,
粒子从匀强磁场进入匀强电场后作类斜抛运动,设从N点进入匀强磁场,运动的时间,
联立解得
根据对称性可知粒子从匀强电场进入匀强磁场时速度方向与x轴方向的夹角也为60°,设粒子从点进入匀强电场,根据几何关系可得
则粒子第一次从匀强磁场进入匀强电场与第二次从匀强磁场进入匀强电场经过x轴上两点间的距离为
分析可得粒子第一次经过x轴上点位置坐标为,之后粒子运动具有周期性,每经过一个周期粒子再次从匀强磁场进入匀强电场经过x轴,相邻的两次从匀强磁场进入匀强电场经过x轴上两点间的距离均为,则粒子从匀强磁场进入匀强电场经过x轴上点位置的横坐标为,,1,2,3…
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2025-2026学年度第一学期高二1月模块考试
物理试题
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分100分,考试时间90分钟。考试结束后,将答卷纸和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷(共40分)
注意事项:
1、答题前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的班级、姓名、座号、准考证号填写在答题卡和试卷规定的位置上,并将答题卡上的考号、科目、试卷类型涂好。
2、第Ⅰ卷每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号,答案不能答在试卷上。
3、第Ⅱ卷必须用0.5毫米黑色签字笔在答卷纸各题的答题区域内作答;不能写在试题卷上,不按以上要求作答的答案无效。
一、选择题(1-8题有一个正确选项 每小题3分,9-12有多个正确选项每题4分,漏选2分)
1. 下列说法正确的是( )
A. 如图甲所示,构成等边三角形,若两通电长直导线、在处产生磁场的磁感应强度大小均为,则处磁场的合磁感应强度大小是
B. 由知,一小段通电导线在某处不受安培力的作用,则该处的磁感应强度一定为零
C. 图乙中穿过两金属圆环的磁通量大小关系为
D. 图丙中与通电长直导线在同一平面内的金属线框沿平行于直导线方向运动,线框中会产生感应电流
2. 如图,由均匀的电阻丝组成的等边三角形导体框,垂直磁场放置,将AB两点接入电压恒定的电源两端,通电时电阻丝AC段受到的安培力为F,则此时三根电阻丝受到的安培力的合力大小为( )
A. 2F B. 3F C. 4F D. 5F
3. 如图为港珠澳大桥,为保障大桥安全,需加装一种工程减震装置叫作调谐质量阻尼器,该装置是一个由弹簧、阻尼器和质量块组成的振动控制系统,附加在需要振动控制的主结构上。主结构在外界作用下产生振动时,能带动减振装置一起振动,当满足一定条件时,能最大限度地降低主结构的振动,达到减振的效果。关于该调谐质量阻尼器下列说法正确的是( )
A. 工作时减震装置与主结构振动步调一致
B. 调谐质量阻尼器和主结构固有频率相等时,减震效果最好
C. 减震块质量越大减震效果越好
D. 主结构振动时调谐质量阻尼器和主结构振动频率相等
4. 汽车的安全气囊是有效保护乘客的装置。如图甲,在安全气囊的性能测试中,可视为质点的头锤从离气囊表面高度为H处做自由落体运动,与正下方的气囊发生碰撞。以头锤到气囊表面为计时起点,气囊对头锤竖直方向作用力F随时间t的变化规律,可近似用图乙所示的图像描述。已知头锤质量,,重力加速度大小取,则( )
A. 碰撞过程中F的冲量方向竖直向下
B. 碰撞过程中F的冲量大小为
C. 碰撞过程中头锤的动量变化量大小为
D. 碰撞结束后头锤上升的最大高度为0.8m
5. 如图间距为L=0.5m的平行导轨沿水平方向固定,长为L=0.5m、质量为m=0.5kg的导体棒ab垂直导轨放置,导轨的左端接有电动势为E=5V、内阻为r=0.5Ω的电源,再与一滑动变阻器串联。整个空间存在斜向上与水平方向成α=37°的匀强磁场(磁场与导体棒垂直),磁感应强度大小为B=2T,接通电路,当滑动变阻器的电阻值调为1.5Ω时导体棒ab刚好静止,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,导轨、导体棒以及导线的电阻可忽略,重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6。下列说法正确的是( )
A. 导体棒ab所受的安培力水平向左
B. 导体棒所受的安培力大小为2N
C. 导体棒与导轨间的动摩擦因数为0.5
D. 若仅将磁场方向改为竖直向上,则导体棒沿导轨向左加速运动
6. 在同一均匀介质中,位于x=-6m和x=12m处的两个波源M和N均沿y轴方向做简谐运动,形成横波a和b,t=0时的波形图如图所示,此时波a和b分别传播到x=-2m和x=8m处。t=5s时波a、b恰好相遇,则下列说法正确的是( )
A. 波a、b在相遇区域不会发生稳定的干涉现象
B. t=0时,质点P沿y轴负方向运动
C. x=1m处的质点的振幅为10cm
D. x=3m处的质点为振动减弱点
7. 如图所示,水平面上一小车以的速度向右做匀速运动,小车的上表面光滑且水平,A、B为固定在小车两侧的挡板,滑块与挡板A、B分别用两相同的轻质弹簧连接,小车匀速时,滑块相对小车静止,滑块视为质点,两弹簧恰好处于原长。已知滑块的质量,弹簧劲度系数(弹簧始终在弹性限度内)。某时刻,小车与右侧一障碍物发生碰撞,小车立即停下并锁定。则滑块做简谐运动的(当弹簧形变量为时,其弹性势能为)( )
A. 振幅为cm
B. 周期小于s
C. 最大加速度为100m/s2
D. 半个周期内,两弹簧对滑块冲量的矢量和为零
8. 如图甲所示,质量为1kg的物块A与竖直放置的轻弹簧上端连接,弹簧下端固定在地面上。t=0时,物块A处于静止状态,物块B从A正上方一定高度处自由落下,与A发生碰撞后粘连一起向下运动(碰撞时间极短),到达最低点后又向上运动,已知B运动的v—t图像如图乙所示,其中0~0.1s的图线为直线,不计空气阻力,已知弹簧弹性势能的表达式,其中劲度系数k=100N/m,x为弹簧的形变量,则( )
A. 物块B的质量为2kg
B. t=1.0s时,弹簧处于原长
C. t=0.6s时,物块B速度为零
D. 弹簧在振动过程中不会恢复原长
9. 如图所示,一玻璃柱体的横截面是圆心为O的半圆形。一束由红光和紫光构成的复色光,从O点射入玻璃柱体,折射后分成a、b两束光。已知,。下列说法正确的是( )
A. a光是红光
B. 玻璃对b光的折射率为
C. a光在玻璃中的传播速度比b光的小
D. a光在玻璃中的传播速度比b光的大
10. 两个物块A、B在光滑的水平地面上发生正碰,碰撞时间极短,两物块运动的图线如图所示,则下列判断正确的是( )
A. 此碰撞为弹性碰撞
B. 碰撞后A、B两个物块动量方向相同
C. 两个物块A、B的质量之比为
D. 碰撞前、后A物块的动量大小之比为
11. 某同学用如图甲所示的装置研究单摆相关规律,在单摆悬点处安装力传感器测得摆线上的力与时间的关系如图乙所示,图中横坐标为已知量。已知摆球的直径为D,当地重力加速度为g,则( )
A. 单摆的周期为 B. 单摆的周期为
C. 单摆的摆线长为 D. 单摆的摆线长为
12. 如图所示,绝缘中空轨道竖直固定,圆弧段COD内壁光滑,对应圆心角为120°,C、D两端等高,O为最低点,圆弧圆心为O',半径为R;直线段AC、HD内壁粗糙,与圆弧段分别在C、D端相切;整个装置处于方向垂直于轨道所在平面向里、磁感应强度为B的匀强磁场中,在竖直虚线MC左侧和ND右侧还分别存在着场强大小相等、方向水平向右和向左的匀强电场。现有一质量为m、电荷量恒为q、直径略小于轨道内径、可视为质点的带正电小球,从轨道内距C点足够远的P点由静止释放。若,小球所受电场力等于其重力的倍,重力加速度为g。则( )
A. 小球第一次沿轨道AC下滑的过程,先加速后匀速
B. 小球在轨道内受到的摩擦力可能大于
C. 经足够长时间,小球克服摩擦力做的总功是
D. 小球经过O点时,对轨道的弹力可能为
二、实验题(14分)
13. 如图甲所示,在做验证动量守恒定律实验时,在小车A的前端粘有橡皮泥,推动小车A使之做匀速运动,然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体,继续做匀速运动。在小车A后连着纸带,电磁打点计时器的电源频率为50Hz,长木板右端下面垫放小木片用以补偿阻力。
(1)实验开始前________(选填“需要”或“不需要”)补偿阻力
(2)若打点纸带如图乙所示,并测得各计数点间距(已标在图上)。A为打下的第一点,则应选________段来计算A的碰前速度,应选________段来计算A和B碰后的共同速度。(以上两空选填“AB”“BC”“CD”或“DE”)
(3)已测得小车A的质量,小车B的质量,由以上测量结果可得碰前总动量为________,碰后总动量为________。实验结论:________________。(计算结果保留三位有效数字)
14. 如图甲所示,用插针法测定玻璃砖折射率:
(1)如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择,为了减小误差,应选用宽度较______(填“大”或“小”)的玻璃砖来测量;
(2)在该实验中,光线是由空气射入玻璃砖,根据测得的入射角和折射角的正弦值画出的图线如图乙所示,从图线可知玻璃砖的折射率是______;
(3)在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中,王、丁二位同学在纸上画出的界面、与玻璃砖位置的关系分别如图丙中①、②所示,其中王同学用的是矩形玻璃砖,丁同学用的是梯形玻璃砖。他们的其他操作均正确,且均以、为界面画光路图。则王同学测得的折射率与真实值相比______(填“偏大”“偏小”或“不变”);丁同学测得的折射率与真实值相比______(填“偏大”“偏小”或“不变”).
三、计算题(共46分)
15. 如图所示一列横波沿x轴传播,y轴两侧介质不同,该波在介质2中的传播速度为介质1中速度的2倍。时,位于处的波源S开始振动,振幅为6cm,波经0.8s恰好传到处的M点,设波穿过分界面时振幅不变,求:
(1)波在介质2中的波速;
(2)在处的质点P在0~2.8s内运动的路程。
16. 如图所示为柱状透明体的半圆形横截面,O为圆心,半径为R,底面镀有反射膜。一束平行单色光沿着与水平面成30°角的方向射向透明体,边界光线1恰好沿半径射到O点经反射后从圆弧上的B点(未画出)射出透明体,边界光线2从透明体的最高点A射入透明体后经反射后也从圆弧上的B点沿竖直方向射出透明体。已知该光束在真空中的传播速度为c,求:
(1)透明体对该单色光的折射率n;
(2)光线2在透明体中传播的时间t(不考虑多次反射)。
17. 如图所示,两个半径均为R的光滑圆弧形槽A、B放在足够长的光滑水平面上。两槽相对放置,处于静止状态,圆弧底端与水平面相切,槽A的质量为3m。另一质量为m可视为质点的小球,从A槽P点的正上方Q处由静止释放,恰可无碰撞切入槽A,PQ间距离为,重力加速度为g。
(1)求小球第一次运动到最低点时的速度大小;
(2)若槽B的质量为m,求小球在槽B上升的最大高度;
(3)若小球从槽B滑下来后又能追上槽A,求槽B的质量M应满足的条件。
18. 如图所示,在xOy平面内的第一、二象限内存在匀强磁场,磁场范围足够大,磁感应强度的大小为,磁场方向与xOy平面垂直向外,即垂直于纸面向外,坐标为处的P点有一粒子发射器,可以向xOy平面一二象限360°范围内发射带正电的同种粒子,粒子质量为m,电荷量为q,发射粒子速度大小均为。第四象限内存在沿y轴正方向的匀强电场,电场范围足够大。沿y轴正方向发射的粒子经磁场偏转后进入电场,最后恰好打到坐标原点O处。粒子的重力不计,忽略粒子之间的相互作用。求:
(1)沿y轴正方向发射的粒子从发射到第一次打到x轴经历的时间t;
(2)匀强电场的电场强度E的大小;
(3)沿x轴正方向发射的粒子从匀强磁场进入匀强电场时经过x轴上点位置的横坐标x。
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