内容正文:
迁安市第四高级中学2025-2026学年度第一学期高二年级12月月考
物理
注意事项:
1、答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡上。
2、回答选择题时,选出每小题答案后,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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3、本试卷共15题,6页,考试时间75分钟。
4、本文档为格式优化修订版,考试中若有通知更正的题目已做修改。
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分,每题只有一个选项正确)
1. 一列简谐横波沿x轴正方向传播,周期为T,时的波形如图所示。由图可知( )
A. 此时质点a的速度达到最大
B. 质点b的振幅为
C. 经过,质点c将运动到d处
D. 此时质点d的速度方向竖直向上
2. 根据高中物理所学知识,分析下列生活中的物理现象:
①当正在鸣笛的火车向着我们疾驰而来时,我们听到汽笛声的音调变高
②肥皂膜在阳光下呈现彩色
③闻其声而不见其人
④观众在看立体电影时要戴上特制的眼镜,这样看到电影画面的效果具有立体感
这些物理现象分别属于波的( )
A. 偏振、干涉、衍射、折射
B. 多普勒效应、衍射、干涉、反射
C. 衍射、干涉、多普勒效应、偏振
D. 多普勒效应、干涉、衍射、偏振
3. 如图,在两水平极板间存在匀强电场和匀强磁场,电场方向竖直向下,磁场方向垂直于纸面向里.一带电粒子以某一速度沿水平直线通过两极板.若不计重力,下列四个物理量中哪一个改变时,粒子运动轨迹不会改变?
A. 粒子速度的大小 B. 粒子所带的电荷量
C. 电场强度 D. 磁感应强度
4. 水平桌面上放条形磁铁,磁铁正中上方吊着导线与磁铁垂直,导线中通入向纸内的电流,如图所示,产生的情况是( )
A. 悬线上的拉力没有变化
B. 悬线上的拉力变小
C. 条形磁铁对桌面压力变小
D. 条形磁铁对桌面压力变大
5. 如图所示,质量和电量都相等的带电粒子M和N,以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场区域,带电粒子仅受洛伦兹力的作用,运动的轨迹如图中虚线所示,下列说法正确的是( )
A. M带负电,N带正电
B. M的速率大于N的速率
C. 洛伦兹力对M、N都做正功
D. M、N在磁场中运动的周期相等
6. 劳伦斯和利文斯设计的回旋加速器工作原理,置于高真空中的D形金属盒半径为R,两盒间的狭缝很小,带电粒子穿过的时间可忽略,磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直,高频交流电频率为f,加速电压为U。若A处粒子源产生的质子质量为m、电荷量为+q,在加速器中被加速,且加速过程中不考虑相对论效应和重力的影响,则下列说法正确的是( )
A. 质子被加速后的最大速度不可能超过2πRf
B. 质子离开回旋加速器时的最大动能与加速电压U成正比
C. 质子离开回旋加速器时的最大动能与交流电频率f成正比
D. 质子第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比为
7. 潜艇在水下活动时需要用声呐对水下物体及舰船进行识别、跟踪、测向和测距。某潜艇声呐发出的一列超声波在时刻的波动图像如图甲所示(以振源为坐标原点),图乙为平衡位置位于处的质点P的振动图像,下列说法正确的是( )
A. 该超声波沿x轴负方向传播,波速为
B. 0~1s内,振源运动的路程为2m
C. 0~1s内,质点P沿x轴运动了
D. 该超声波遇到2m的障碍物会产生明显的衍射现象
二、多项选择题(共3小题,每小题6分,共18分,全选对者每题得6分,选不全得3分,选错或不答得0分)
8. 如图斜面倾角为,与斜面夹角为的恒力F拉着物块匀速向上运动,经过时间t,则( )
A. 物块重力的冲量为0 B. 物块的动量不变
C. 物块受拉力的冲量为Ft D. 物块的合力冲量为
9. 如图,匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直于纸面向里。一束电子以垂直于磁场边界的速度v从M点射入宽度为d的匀强磁场中,从N点穿出磁场时速度方向和原来射入方向的夹角为。下列说法正确的是( )
A. 电子的比荷为 B. 电子的比荷为
C. 电子穿越磁场的时间为 D. 电子穿越磁场的时间为
10. 如图所示,一列简谐波在x轴上传播,实线和虚线分别表示前后间隔1s的两个时刻的波形图,则这列简谐波的波速可能是( )
A. 0.60m/s B. 0.75m/s C. 1.05m/s D. 1.15m/s
三、实验题:(本题共18 分)
11. 图甲是“用双缝干涉测量光的波长”实验的装置。实验时,将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上,接通电源使光源正常发光,调整光路,使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题:
(1)在组装仪器时单缝和双缝应该相互_____放置(选填“垂直”或“平行”)。
(2)若要增加从目镜中观察到的条纹个数,可以_____。(多选)
A. 将单缝向双缝靠近 B. 将屏向靠近双缝的方向移动
C. 把红色滤光片换成绿色滤光片 D. 使用间距更小的双缝
(3)观察到干涉条纹如图乙所示。已知测量头的读数方法与螺旋测微器相同。转动测量头的手轮,使分划板中心刻线对准时,手轮的读数,继续转动手轮,使分划板中心刻线对准时,手轮的读数如图丙所示,_____mm。
(4)若双缝间距,双缝到屏的距离,则所测单色光的波长为_____nm。(结果保留三位有效数字)
12. 某实验小组利用单摆测量当地重力加速度的值。
(1)为了较精确地测量重力加速度的值,以下四种单摆组装方式,应选择( )
A. B. C. D.
(2)某次实验时,改变摆长并测出对应的周期,得到如下表的实验数据并描点在图乙的坐标中,请在图乙中作出图像。______
次数
1
2
3
4
5
0.50
0.60
0.70
0.80
0.90
1.42
1.55
1.67
1.85
1.90
2.02
2.40
2.79
3.42
3.61
(3)根据图像可得,当地的重力加速度大小______(结果保留三位有效数字)。
四、解答题 (本题共36分,13题10分,14题12分,15题14分,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)
13. 某同学想测量一个半圆玻璃砖的折射率,测量方法如下:用激光笔将激光从玻璃砖的P点沿半径方向射向圆心O,经过玻璃砖后在左侧紧靠玻璃砖的足够大的光屏CAD上留下两个光斑(图中未画出)。已知光屏CAD平行且垂直玻璃砖直径AB,玻璃砖的半径为R,PO与的夹角,光屏CAD上两光斑间的距离为,求:
(1)该玻璃砖的折射率;
(2)为多大时,光屏CAD上刚好只有一个光斑?
14. 如图所示,光滑水平面 ab 上静止放置着质量分别为、的物块A、B(均可视为质点),右侧放置一个不固定的光滑弧形滑块C(足够高),质量,C的弧面与水平面相切。用轻质细绳将A、B连接在一起,A、B间夹着一根被压缩的轻质弹簧(与A、B不连接)。现将细绳剪断,与弹簧分开之后A向左滑上小车,B获得的速度,向右滑动冲上弧形滑块 C。求:
(1)细绳剪断之前弹簧的弹性势能;
(2)物块B再次回到C底端时,B对C做的功W。
15. 如图,空间存在垂直于xOy平面向里的匀强磁场,第一象限与第二象限的磁感应强度分别为B、。一质量为m、带电荷量为的粒子从原点O以速度v射入第一象限,入射方向与x轴正方向的夹角,不计粒子重力。求:
(1)在图中画出该带电粒子一个周期内的运动轨迹;
(2)粒子运动一个周期沿y轴移动的距离d;
(3)粒子连续两次经过y轴上同一点的时间间隔。
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迁安市第四高级中学2025-2026学年度第一学期高二年级12月月考
物理
注意事项:
1、答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡上。
2、回答选择题时,选出每小题答案后,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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3、本试卷共15题,6页,考试时间75分钟。
4、本文档为格式优化修订版,考试中若有通知更正的题目已做修改。
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分,每题只有一个选项正确)
1. 一列简谐横波沿x轴正方向传播,周期为T,时的波形如图所示。由图可知( )
A. 此时质点a的速度达到最大
B. 质点b的振幅为
C. 经过,质点c将运动到d处
D. 此时质点d的速度方向竖直向上
【答案】D
【解析】
【详解】A.质点a此时速度为零,选项A错误;
B.质点b的振幅是,选项B错误;
C.质点c沿y轴方向振动,不会运动到d点,选项C错误;
D.根据带动法或平移法等,可知质点d的速度方向竖直向上,选项D正确。
故选D。
2. 根据高中物理所学知识,分析下列生活中的物理现象:
①当正在鸣笛的火车向着我们疾驰而来时,我们听到汽笛声的音调变高
②肥皂膜在阳光下呈现彩色
③闻其声而不见其人
④观众在看立体电影时要戴上特制的眼镜,这样看到电影画面的效果具有立体感
这些物理现象分别属于波的( )
A. 偏振、干涉、衍射、折射
B. 多普勒效应、衍射、干涉、反射
C. 衍射、干涉、多普勒效应、偏振
D. 多普勒效应、干涉、衍射、偏振
【答案】D
【解析】
【详解】正在鸣笛的火车向着我们疾驰而来时,我们听到汽笛声的音调变高,这是多普勒效应。肥皂膜在阳光下呈现彩色,这是薄膜干涉现象。闻其声而不见其人,这是声波的衍射现象。观众在看立体电影时要戴上特制的眼镜,这样看到电影画面的效果具有立体感,这是光的偏振现象,即上述物理现象分别属于波的多普勒效应、干涉、衍射、偏振。
故选D。
3. 如图,在两水平极板间存在匀强电场和匀强磁场,电场方向竖直向下,磁场方向垂直于纸面向里.一带电粒子以某一速度沿水平直线通过两极板.若不计重力,下列四个物理量中哪一个改变时,粒子运动轨迹不会改变?
A. 粒子速度的大小 B. 粒子所带的电荷量
C. 电场强度 D. 磁感应强度
【答案】B
【解析】
【详解】带电粒子以某一速度沿水平直线通过两极板,有.所以粒子所带电荷量改变,粒子运动轨迹不会改变,故B正确,ACD错误.
4. 水平桌面上放条形磁铁,磁铁正中上方吊着导线与磁铁垂直,导线中通入向纸内的电流,如图所示,产生的情况是( )
A. 悬线上的拉力没有变化
B. 悬线上的拉力变小
C. 条形磁铁对桌面压力变小
D. 条形磁铁对桌面压力变大
【答案】C
【解析】
【详解】AB.以导线为研究对象,导线所在位置的磁场方向水平向右,导线中电流方向向里,由左手定则可知,导线所受安培力的方向竖直向下,悬线拉力变大,故AB错误;
CD.由牛顿第三定律得知,导线对磁铁的磁场力方向竖直向上,则磁铁对桌面的压力变小,故C正确,D错误。
故选C。
5. 如图所示,质量和电量都相等的带电粒子M和N,以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场区域,带电粒子仅受洛伦兹力的作用,运动的轨迹如图中虚线所示,下列说法正确的是( )
A. M带负电,N带正电
B. M的速率大于N的速率
C. 洛伦兹力对M、N都做正功
D. M、N在磁场中运动的周期相等
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据左手定则,粒子M运动方向与四指指向相同,粒子N运动方向与四指指向相反,可知,M带正电,N带负电,故A错误;
B.根据
解得
根据图像可知,粒子M的轨道半径小于粒子N的轨道半径,可知M的速率小于N的速率,故B错误;
C.洛伦兹力方向始终垂直于粒子运动的速度方向,即洛伦兹力对M、N都不做功,故C错误;
D.根据
结合上述解得
由于带电粒子M和N的质量和电量都相等,则M、N在磁场中运动的周期相等,故D正确。
故选D。
6. 劳伦斯和利文斯设计的回旋加速器工作原理,置于高真空中的D形金属盒半径为R,两盒间的狭缝很小,带电粒子穿过的时间可忽略,磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直,高频交流电频率为f,加速电压为U。若A处粒子源产生的质子质量为m、电荷量为+q,在加速器中被加速,且加速过程中不考虑相对论效应和重力的影响,则下列说法正确的是( )
A. 质子被加速后的最大速度不可能超过2πRf
B. 质子离开回旋加速器时的最大动能与加速电压U成正比
C. 质子离开回旋加速器时的最大动能与交流电频率f成正比
D. 质子第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比为
【答案】A
【解析】
【详解】A.质子离开回旋加速器时轨道半径最大等于D形盒半径,粒子在磁场中做圆周运动的周期与交流电周期相等,即
线速度
因此质子最大速度不可能超过,故A正确;
B.洛伦兹力提供向心力
解得最大速度
最大动能
可知最大动能仅由、、粒子比荷决定,与加速电压无关(仅影响加速次数),故B错误;
C.粒子圆周运动频率
变形得
代入最大动能公式得
可知最大动能与交流电频率的平方成正比,并非与成正比,故C错误;
D.质子第1次经过狭缝后被加速1次,根据动能定理有
第2次经过狭缝后被加速2次,根据动能定理有
解得
轨道半径满足
因此第2次与第1次的轨道半径之比,故D错误。
故选A。
7. 潜艇在水下活动时需要用声呐对水下物体及舰船进行识别、跟踪、测向和测距。某潜艇声呐发出的一列超声波在时刻的波动图像如图甲所示(以振源为坐标原点),图乙为平衡位置位于处的质点P的振动图像,下列说法正确的是( )
A. 该超声波沿x轴负方向传播,波速为
B. 0~1s内,振源运动的路程为2m
C. 0~1s内,质点P沿x轴运动了
D. 该超声波遇到2m的障碍物会产生明显的衍射现象
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图乙可知,在时刻,P质点速度沿y轴正方向,根据上下坡法可知该波沿x轴正方向传播;由题图可知,该波的波长为,周期为,则该波的波速为
故A错误;
B.由于周期为,则0~1s内,振源运动的路程为
故B正确;
C.质点P在平衡位置上下附近振动,不会随波迁移,故C错误;
D.只有障碍物的尺寸跟波长相差不多,或者比波长更小时,才能发生明显的衍射现象;由于该波的波长为,则该超声波遇到2m的障碍物不会产生明显的衍射现象,故D错误。
故选B。
二、多项选择题(共3小题,每小题6分,共18分,全选对者每题得6分,选不全得3分,选错或不答得0分)
8. 如图斜面倾角为,与斜面夹角为的恒力F拉着物块匀速向上运动,经过时间t,则( )
A. 物块重力的冲量为0 B. 物块的动量不变
C. 物块受拉力的冲量为Ft D. 物块的合力冲量为
【答案】BC
【解析】
【详解】A.重力不为0,作用时间大于0,冲量也不为0,故A错误;
B.木块匀速运动,速度不变,动量不变,故B正确;
C.根据冲量的定义,拉力的冲量为Ft,故C正确;
D.根据动量定理,合外力的冲量等于物体动量变化,合力的冲量为0,故D错误。
故选BC。
9. 如图,匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直于纸面向里。一束电子以垂直于磁场边界的速度v从M点射入宽度为d的匀强磁场中,从N点穿出磁场时速度方向和原来射入方向的夹角为。下列说法正确的是( )
A. 电子的比荷为 B. 电子的比荷为
C. 电子穿越磁场的时间为 D. 电子穿越磁场的时间为
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.根据数学知识知
解得电子在磁场中做匀速圆周运动的轨迹半径为
根据洛伦兹力提供向心力
解得电子的比荷为
故A错误,B正确;
CD.根据数学知识知电子在磁场中运动的时间为,电子在磁场中做匀速圆周运动的周期
故电子穿越磁场的时间为
故C正确,D错误。
故选BC。
10. 如图所示,一列简谐波在x轴上传播,实线和虚线分别表示前后间隔1s的两个时刻的波形图,则这列简谐波的波速可能是( )
A. 0.60m/s B. 0.75m/s C. 1.05m/s D. 1.15m/s
【答案】BC
【解析】
【详解】由图可知波长为:.若波沿x轴正方向,传播的距离为
n=0,1,2,…
波速为
n=0,1,2,…
当n=1时,,故B正确;
若波沿x轴负方向,传播的距离为:
n=0,1,2,…
波速为
n=0,1,2,…
当n=1时,,
以选BC。
三、实验题:(本题共18 分)
11. 图甲是“用双缝干涉测量光的波长”实验的装置。实验时,将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上,接通电源使光源正常发光,调整光路,使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题:
(1)在组装仪器时单缝和双缝应该相互_____放置(选填“垂直”或“平行”)。
(2)若要增加从目镜中观察到的条纹个数,可以_____。(多选)
A. 将单缝向双缝靠近 B. 将屏向靠近双缝的方向移动
C. 把红色滤光片换成绿色滤光片 D. 使用间距更小的双缝
(3)观察到干涉条纹如图乙所示。已知测量头的读数方法与螺旋测微器相同。转动测量头的手轮,使分划板中心刻线对准时,手轮的读数,继续转动手轮,使分划板中心刻线对准时,手轮的读数如图丙所示,_____mm。
(4)若双缝间距,双缝到屏的距离,则所测单色光的波长为_____nm。(结果保留三位有效数字)
【答案】(1)平行 (2)BC
(3)10.300 (4)542
【解析】
【小问1详解】
只有保证单缝和双缝互相平行,这样才能在屏上出现明暗相间的条纹。
【小问2详解】
若想增加从目镜中观察到的条纹个数,应该减小条纹的间距,根据双缝干涉条纹间距公式可知将单缝向双缝靠近,不会改变条纹间距,则目镜中观察到的条纹个数不变;将屏向靠近双缝的方向移动,相当于减小了L,可减小条纹的间距,增加从目镜中观察到的条纹个数;把红色滤光片换成绿色滤光片,红光的波长比绿光的波长长,减小了,可减小条纹的间距,增加从目镜中观察到的条纹个数;使用间距更小的双缝,相当于减小了d,会使条纹间距增大,则目镜中观察到的条纹个数变少;故BC正确,AD错误。
故选BC。
【小问3详解】
螺旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度之和,则由图可知x2=10mm+30.0×0.01mm=10.300mm
【小问4详解】
图乙中a、b间的条纹间距数为4,则有
根据双缝干涉条纹间距公式可知:
联立可得
12. 某实验小组利用单摆测量当地重力加速度的值。
(1)为了较精确地测量重力加速度的值,以下四种单摆组装方式,应选择( )
A. B. C. D.
(2)某次实验时,改变摆长并测出对应的周期,得到如下表的实验数据并描点在图乙的坐标中,请在图乙中作出图像。______
次数
1
2
3
4
5
0.50
0.60
0.70
0.80
0.90
1.42
1.55
1.67
1.85
1.90
2.02
2.40
2.79
3.42
3.61
(3)根据图像可得,当地的重力加速度大小______(结果保留三位有效数字)。
【答案】(1)D (2)
(3)9.86
【解析】
【小问1详解】
为了较精确地测量重力加速度的值,为了减小空气阻力的影响,应选择密度较大的小钢球;为了保证小球在摆动过程中,摆长保持不变,细线上端应用铁夹固定。
故选D。
【小问2详解】
根据图乙中的描点作出图像如图所示
【小问3详解】
根据单摆周期公式
整理可得
可得图像的斜率为
解得当地的重力加速度大小为
四、解答题 (本题共36分,13题10分,14题12分,15题14分,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)
13. 某同学想测量一个半圆玻璃砖的折射率,测量方法如下:用激光笔将激光从玻璃砖的P点沿半径方向射向圆心O,经过玻璃砖后在左侧紧靠玻璃砖的足够大的光屏CAD上留下两个光斑(图中未画出)。已知光屏CAD平行且垂直玻璃砖直径AB,玻璃砖的半径为R,PO与的夹角,光屏CAD上两光斑间的距离为,求:
(1)该玻璃砖的折射率;
(2)为多大时,光屏CAD上刚好只有一个光斑?
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
根据题意作出光路图如图所示
光在O点同时发生反射和折射,由几何关系可得
解得
由题意可知,则
根据几何关系有
可得
根据折射定律可得
【小问2详解】
当光屏CAD上刚好只有一个光斑,则光线在心O处恰好发生全反射,根据全反射临界角公式可得
可得
14. 如图所示,光滑水平面 ab 上静止放置着质量分别为、的物块A、B(均可视为质点),右侧放置一个不固定的光滑弧形滑块C(足够高),质量,C的弧面与水平面相切。用轻质细绳将A、B连接在一起,A、B间夹着一根被压缩的轻质弹簧(与A、B不连接)。现将细绳剪断,与弹簧分开之后A向左滑上小车,B获得的速度,向右滑动冲上弧形滑块 C。求:
(1)细绳剪断之前弹簧的弹性势能;
(2)物块B再次回到C底端时,B对C做的功W。
【答案】(1)3J (2)1.5J
【解析】
【小问1详解】
细绳剪断前后A与B组成的系统动量守恒,根据动量守恒可得
其中,解得
根据能量守恒可知,细绳剪断之前弹簧的弹性势能为
解得
【小问2详解】
物块B冲上C,再滑回C的底端,B和C组成的系统满足水平方向动量守恒,则有
根据系统机械能守恒可得
联立解得,
根据动能定理可得,B对C做的功为
15. 如图,空间存在垂直于xOy平面向里的匀强磁场,第一象限与第二象限的磁感应强度分别为B、。一质量为m、带电荷量为的粒子从原点O以速度v射入第一象限,入射方向与x轴正方向的夹角,不计粒子重力。求:
(1)在图中画出该带电粒子一个周期内的运动轨迹;
(2)粒子运动一个周期沿y轴移动的距离d;
(3)粒子连续两次经过y轴上同一点的时间间隔。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)根据
可知在第一象限内的轨道半径
旋转各圆心角为120o,在第二象限内的轨道半径
旋转的圆心角为240o,运动轨迹如图所示
(2)粒子在一个周期内沿y轴移动的距离
解得
(3)粒子在第一象限内运动的周期
在第二象限内运动的周期
如图所示,粒子连续两次经过y轴上同一点的时,在第一象限运动一次,在第二象限运动两次, 因此所需时间间隔
【点睛】
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