高二物理第三次月考卷（江苏专用）（人教2019选择性必修第一册第4章+选择性必修第二册，第1章）2024+2025学年高中上学期第三次月考.zip

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注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用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．测试范围：人教2019选择性必修第一册第4章（40%）、选择性必修第二册，第1章（60%）。
4．难度系数：0.7。
第Ⅰ卷
一、选择题：本题共11小题，每小题4分，共44分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．自行车上的红色尾灯不仅是装饰品，也是夜间骑车的安全指示灯，它能把来自后面的光照反射回去。某种自行车尾灯可简化为由许多整齐排列的等腰直角棱镜（折射率n>eq \r(2)）组成，棱镜的横截面如图所示。一平行于横截面的光线从O点垂直AB边射入棱镜，先后经过AC和CB边反射后，从AB边的O′点射出，则出射光线是（ ）
A．平行于AC边的光线①
B．平行于入射光线的光线②
C．平行于CB边的光线③
D．沿AB边的光线④
【答案】B
【解析】由题意可知，折射率n>eq \r(2)，且sin C＝eq \f(1,n)，得临界角小于45°，由题图可知，光从空气进入棱镜。因入射角为0°，所以光线不偏折。当光从棱镜射向空气时，入射角等于45°，发生全反射，根据几何关系，结合光路可逆可知，出射光线是②，即平行于入射光线，故B正确，A、C、D错误。
2．如图所示，一束白光从左侧射入肥皂薄膜，下列说法中正确的是（ ）
A．人从右侧向左看，可以看到彩色条纹
B．人不管从左侧向右看，还是从右侧向左看，都可以看到彩色条纹
C．彩色条纹水平排列 D．彩色条纹竖直排列
【答案】C
【解析】一束白光射到肥皂薄膜上，经前、后两个面反射回来的光相互叠加，产生干涉现象，所以从左侧向右看可看到彩色条纹；因为薄膜同一水平线上的厚度相同，所以彩色条纹是水平排列的，故选C。
3．如图所示是双缝干涉实验装置，使用波长为600 nm 的橙色光源照射单缝S，在光屏中央P处观察到亮条纹，在位于P点上方的P1点出现第一条亮条纹（即P1到S1、S2的路程差为一个波长），现换用波长为400 nm的紫光源照射单缝，则（ ）
A．P和P1仍为亮条纹
B．P为亮条纹，P1为暗条纹
C．P为暗条纹，P1为亮条纹
D．P、P1均为暗条纹
【答案】B
【解析】从单缝S射出的光波被S1、S2两缝分成两束相干光，由题意知光屏中央P点到S1、S2距离相等，即分别由S1、S2射出的光到P点的路程差为零，因此光屏中央是亮条纹，无论入射光是什么颜色的光、波长多大，P点都是中央亮条纹。而分别由S1、S2射出的光到P1点的路程差刚好是橙光的一个波长，即|P1S1－P1S2|＝600 nm＝λ橙。
当换用波长为400 nm的紫光时，|P1S1－P1S2|＝600 nm＝eq \f(3,2)λ紫，则两列光波到达P1点时振动情况完全相反，即分别由S1、S2射出的光到达P1点时相互削弱，因此，在P1点出现暗条纹。综上所述，选项B正确。
4．某同学利用下图所示装置测量某种单色光的波长。实验时，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。若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可________。
A．将单缝向双缝靠近
B．将屏向靠近双缝的方向移动
C．将屏向远离双缝的方向移动
D．使用间距更小的双缝
【答案】B
【解析】若想增加从目镜中观察到的条纹个数，需要减小条纹间距，由公式Δx＝eq \f(l,d)λ可知，需要减小双缝到屏的距离l或增大双缝间的距离d，故B项正确，A、C、D项错误。
5．在学习了光的衍射现象后，小虎回家后自己设置了一个小实验。在一个发光小电珠和光屏之间放一个大小可以调节的圆形孔屏，在圆孔从较大调至完全闭合的过程中，他在屏上看到的现象是
A．先是圆形亮区，最后完全黑暗
B．先是圆形亮区，再是圆形亮环，最后完全黑暗
C．先是圆形亮环，最后完全黑暗
D．先是圆环亮环，然后圆形亮区，最后完全黑暗
【答案】B
【解析】在圆孔由大到小调节过程中，当孔较大时，光沿直线传播，在屏上得到圆形亮斑；当孔的直径减小到与光波的波长相近时，产生光的衍射现象，屏上将出现明、暗相间的亮环，当孔继续减小到完全闭合，没有光到达屏上时，屏上完全黑暗。
6．“假奶粉事件”曾经闹得沸沸扬扬，奶粉的碳水化合物（糖）的含量是一个重要指标，可以用“旋光法”来测量糖溶液的浓度，从而鉴定糖量。偏振光通过糖水溶液后，偏振方向会相对于传播方向向左或向右旋转一个角度α，这一角度α称为“旋光度”，α的值只与糖溶液的浓度有关，将α的测量值与标度值相比较，就能确定被测样品的含糖量了，如图所示，S是自然光源，A、B是偏振片，转动B，使到达O处的光最强，最后将被测样品P置于A、B之间，则下列说法中不正确的是
A．到达O处光的强度会明显减弱
B．到达O处光的强度不会明显减弱
C．将偏振片B转动一个角度，使得O处光强度最大，偏振片B转过的角度等于α
D．将偏振片A转动一个角度，使得O处光强度最大，偏振片A转过的角度等于α
【答案】B
【解析】A、B之间不放糖溶液时，自然光通过偏振片A后，变成偏振光，通过B后到O.当在A、B间放糖溶液时，由于溶液的旋光作用，使通过A的偏振光振动方向转动了一定角度，到达O处的光强会明显减弱；但当B转过一个角度，恰好使透振方向与经过糖溶液后的偏振光振动方向一致时，O处光强又为最强，故B的旋转角度即为糖溶液的旋光度；因为A、B的偏振方向一致，故转动偏振片A也可以。
7．下列说法正确的是（ ）
A．图1为检验工件平整度的装置，利用了光的衍射原理
B．图2为光照射透光的小圆孔得到的干涉图样
C．图3中沙漠蜃景属于光的全反射现象，其产生的原因是沙漠上层空气的折射率比下层空气的折射率大
D．图4的原理和照相机镜头表面加上增透膜的原理是不同的
【答案】C
【解析】利用了薄膜干涉的原理，同一明条纹处空气膜的厚度相同，由弯曲的条纹可知，P处被检查平面左边的空气膜厚度与其右边的空气膜厚度相同，知P处凹陷，而Q处被检查平面右边的空气膜厚度与其左边的空气膜厚度相同，知Q处凸起，A错误；图为光线照射不透明小圆板得到的衍射图样，泊松亮斑，B错误；沙漠上层空气的折射率比下层空气的折射率大，从远处物体射向地面的光先折射后发生全反射形成沙漠蜃景，故C正确；肥皂泡在阳光下呈现彩色是光的干涉现象照相机镜头表面加上增透膜是利用薄膜干涉，它们的原理相同，D错误。故选C。
8．如图所示为用a、b两种单色光分别通过同一双缝干涉装置获得的干涉图样，现让a、b两种光组成的复色光穿过平行玻璃砖或三棱镜，光的传播路径与方向可能正确的是

【答案】A
【解析】因为单色光斜射入平行玻璃砖时的出射光线应平行于入射光线，B错误；根据干涉图样，a光的干涉条纹间距较大，所以a光的波长较长，在同种介质中的折射率较小，故沿相同方向斜射入平行玻璃砖时a光的侧移量小，A正确；由于三棱镜对a光的折射率小，临界角较大，则a更不易发生全反射，C、D错误。
9．重量相同、形状不同的线圈中通有大小相同的电流，放在相同的磁场中，用细线悬吊着，在外力F作用下处于平衡状态。其中外力F最大的是（ ）

【答案】D
【解析】由左手定则可知，线圈所受安培力方向向上，由平衡条件得F＝mg－F安＝mg－BIL，分析可知D图导线的等效长度L最短，则所受安培力最小，外力F最大。故选D。
10．为加大环保督查力度，打响碧水蓝天保卫战，督查暗访组在某化工厂的排污管末端安装了如图所示的流量计，测量管由绝缘材料制成，其长为L，直径为D，左右两端开口，在前后两个内侧面a、c固定有金属板作为电极，匀强磁场方向竖直向下。污水（含有大量的正、负离子）充满管口从左向右流经该测量管时，a、c两端的电压为U，显示仪器显示污水流量Q（单位时间内排出的污水体积）。则
A．a侧电势比c侧电势低 B．污水中离子浓度越高，显示仪器的示数越大
C．污水流量Q与U成正比，与L、D无关 D．匀强磁场的磁感应强度B＝eq \f(πUD,4Q)
【答案】D
【解析】污水中正、负离子从左向右移动，受到洛伦兹力，根据左手定则，正离子向后表面偏，负离子向前表面偏，所以a侧电势比c侧电势高，故A错误；最终正、负离子受到的电场力、洛伦兹力处于平衡，有qE＝qvB，即eq \f(U,D)＝vB，而污水流量Q＝eq \f(vπD2,4)＝eq \f(U,DB)·eq \f(πD2,4)＝eq \f(πUD,4B)，可知Q与U、D成正比，与L无关；显示仪器的示数U＝eq \f(4BQ,πD)，所以显示仪器的示数与离子浓度无关；匀强磁场的磁感应强度B＝eq \f(πUD,4Q)，故D正确，B、C错误。
11．CT扫描是计算机X射线断层扫描技术的简称，CT扫描机可用于对多种病情的探测。图1（a）是某种CT机主要部分的剖面图，其中X射线产生部分的示意图如图（b）所示。图（b）中M、N之间有一电子束的加速电场，虚线框内有匀强偏转磁场；经调节后电子束从静止开始沿带箭头的实线所示的方向前进，打到靶上，产生X射线（如图中带箭头的虚线所示）；将电子束打到靶上的点记为P点，则

A．M处的电势高于N处的电势
B．增大M、N之间的加速电压可使P点左移
C．偏转磁场的方向垂直于纸面向外
D．增大偏转磁场磁感应强度的大小可使P点左移
【答案】D
【解析】电子在M、N间受向右的电场力，电场方向向左，故M处的电势低于N处的电势，故A错误；加速电压增大，可使电子获得更大的速度，根据r＝eq \f(mv,qB)可知，电子在磁场中做圆周运动的半径变大，P点右移，故B错误；电子受到的洛伦兹力方向向下，根据左手定则，可判断磁场的方向垂直于纸面向里，故C错误；根据r＝eq \f(mv,qB)，B增大，可使电子在磁场中做圆周运动的半径变小，P点左移，故D正确。
第Ⅱ卷
二、非选择题：共5题，共56分。其中第13题～第16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。
12．（10分）如图为“探究电磁感应现象”的实验装置。
（1）将图中所缺的导线补接完整。
（2）连接电路后，如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么闭合开关后可能出现的情况有：
①将原线圈迅速插入副线圈时，灵敏电流计指针将________偏转（选填“发生”或“不发生”）；
②原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向左拉时，灵敏电流计指针______偏转（选填“发生”或“不发生”）；
③在上述两过程中灵敏电流计指针的偏转方向________（选填“相同”或“相反”）；
（3）在做“探究电磁感应现象”实验时，如果副线圈两端不接任何元件，则副线圈电路中将________。
A．因电路不闭合，无电磁感应现象
B．有电磁感应现象，但无感应电流，只有感应电动势
C．不能用楞次定律判断感应电动势方向 D．可以用楞次定律判断感应电动势方向
【答案】（1）见解析图（2分） （2）①发生（2分） ②发生（2分） ③相反（2分） （3）BD（2分）
【解析】（1）将电源、开关、滑动变阻器、小螺线管串联成一个回路，再将电流计与大螺线管串联成另一个回路，电路图如图所示。
（2）闭合开关，磁通量增加，指针向右偏转，将原线圈迅速插入副线圈，穿过副线圈的磁通量增加，则灵敏电流计的指针将向右偏转；原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向左拉时，滑动变阻器接入电路的电阻增大，则电流减小，穿过副线圈的磁通量减小，则灵敏电流计指针向左偏转；两过程中灵敏电流计指针偏转方向相反。
（3）如果副线圈两端不接任何元件，线圈中仍有磁通量的变化，仍会产生感应电动势，不过没有感应电流
存在，可根据楞次定律判断出感应电动势的方向，B、D正确，A、C错误。
13．（8分）半径为R的固定半圆形玻璃砖的横截面如图所示，O点为圆心，与直径AB垂直的足够大的光屏CD紧靠玻璃砖的左侧，OO′与AB垂直。一细光束沿半径方向与OO′成θ＝30°角射向O点，光屏CD区域出现两个光斑，两光斑间的距离为（eq \r(3)＋1）R，求：
（1）此玻璃的折射率？
（2）当θ变为多大时，两光斑恰好变为一个？
【答案】（1）eq \r(2) （2）45°
【解析】（1）细光束在AB界面，一部分发生反射，另一部分发生折射，设折射角为β，光路图如图所示，（1分）
由几何关系得：L1＝eq \f(R,tan θ)＝eq \f(R,tan 30°)＝eq \r(3)R（1分）
根据题意两光斑间的距离为（eq \r(3)＋1）R 所以L2＝R（1分）
由几何关系知β＝45°（1分）
根据折射定律，折射率n＝eq \f(sin β,sin θ)＝eq \f(sin 45°,sin 30°)＝eq \r(2)（1分）
（2）若光屏CD上恰好只剩一个光斑，则说明该光束恰好在AB面发生全反射（1分）
由sin C＝eq \f(1,n)（1分）
得临界角为C＝45° 即当θ＝45°时，光屏上恰好只剩下一个光斑。（1分）
14．（10分）如图，光滑绝缘斜面倾角为θ，斜面上平行于底边的虚线MN、PQ间存在垂直于斜面向上，磁感应强度为B的匀强磁场，MN、PQ相距为L，一质量为m、边长为d（d（1）线框进入磁场过程中通过线框横截面的电荷量q？
（2）线框ef边离开磁场区域时的速度大小v？
（3）线框穿过磁场区域过程中产生的热量Q？
【答案】（1）eq \f(Bd2,R) （2）eq \f(mgRsin θ,B2d2) （3）mg（2L＋d）sin θ－eq \f(m3g2R2sin2θ,2B4d4)
【解析】（1）线框进入磁场的过程产生的平均感应电动势eq \x\t(E)＝eq \f(ΔΦ,Δt)（1分）
通过线框横截面的电荷量q＝eq \x\t(I)Δt＝eq \f(\x\t(E),R)Δt（1分）
磁通量的变化量ΔΦ＝Bd2（1分）
解得q＝eq \f(Bd2,R)（1分）
（2）线框ef边离开磁场时，线框中产生的感应电流I＝eq \f(Bdv,R)（1分）
受到的安培力F＝IdB＝eq \f(B2d2v,R)（1分）
由平衡条件可得mgsin θ－F＝0（1分）
解得v＝eq \f(mgRsin θ,B2d2)（1分）
（3）由能量守恒定律有mg（2L＋d）sin θ＝eq \f(1,2)mv2＋Q（1分）
解得Q＝mg（2L＋d）sin θ－eq \f(m3g2R2sin2θ,2B4d4)。（1分）
15．（12分）如图，空间分布着有理想边界的匀强电场和匀强磁场。左侧匀强电场的场强大小为E、方向水平向右，电场宽度为L；中间区域匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外；右侧区域匀强磁场的磁感应强度大小也为B，方向垂直纸面向里，其右边可向右无限延伸。一个质量为m、电荷量为q、不计重力的带正电的粒子从电场的左边缘的O点由静止开始运动，穿过中间磁场区域进入右侧磁场区域后，又回到O点，然后重复上述运动过程。求：
（1）带电粒子在匀强磁场中的半径？
（2）中间磁场区域的宽度d？
（3）带电粒子从O点开始运动到第一次回到O点所用时间t？
【答案】（1）eq \f(1,B)eq \r(\f(2mEL,q)) （2）eq \f(1,2B)eq \r(\f(6mEL,q))（3）2eq \r(\f(2mL,qE))＋eq \f(7πm,3qB)
【解析】（1）带电粒子在电场中加速，qEL＝eq \f(1,2)mv2（1分）
带电粒子在磁场中偏转，Bqv＝meq \f(v2,R)（1分）
可得R＝eq \f(1,B)eq \r(\f(2mEL,q))（2分）
（2）可见在两磁场区域粒子运动半径相同，如图所示，三段圆弧的圆心组成的△O1O2O3是等边三角形，其边长为2R。
所以中间磁场区域的宽度为：d＝Rsin 60°＝eq \f(1,2B)eq \r(\f(6mEL,q))（4分）
（3）粒子在电场中运动的时间t1＝eq \f(2v,a)＝eq \f(2mv,qE)＝2eq \r(\f(2mL,qE))，（1分）
在中间磁场中运动时间t2＝eq \f(T,3)＝eq \f(2πm,3qB)（1分）
在右侧磁场中运动时间t3＝eq \f(5,6)T＝eq \f(5πm,3qB)，（1分）
则粒子第一次回到O点的所用时间为t＝t1＋t2＋t3＝2eq \r(\f(2mL,qE))＋eq \f(7πm,3qB)。（1分）
16．（16分）如图所示，直角坐标系xy平面内，有一绝缘薄板MN垂直于x轴放置在x=0处，在P、Q两处分别有一小孔，OP=a，OQ=b，（a>b），在第二象限内有如图的辐向分布电场，图中A点处在以O为圆心、半径为a的圆弧上（如虚线所示），场强大小为E；在紧靠A孔处的一加速电场；在x＞0区域有垂直于纸面向里的匀强磁场（未画出）。现通过加速电场将比荷为带电粒子由静止加速后从A点平行y方向进入电场，不计粒子重力，此粒子恰好能沿虚线圆弧轨迹从P点射出进入右方磁场。
（1）求此加速电压U？
（2）设粒子与绝缘薄板碰撞时无电量损失且能以原速率弹回，粒子刚好能穿过Q孔，求此区域的磁感应强度B1？
（3）在（2）问相同条件下，设忽略加速电场所占空间大小，若在第三象限的某区域存在另一个三角形匀强磁场区域，从Q孔射出的粒子，进入此磁场后，又恰好能垂直于x轴回到A孔，求粒子轨道半径最大时磁场的最小面积以及此磁场与第一象限磁场磁感应强度之比？
【答案】（1）（2）；（3），
【解析】（1）设粒子经加速电场后速度为v，由动能定理得 （1分）
粒子进入辐向电场区域做匀速圆周运动，由牛倾第二定律有 （1分）
联立解得， （2分）
（2）粒子垂直于y轴进入磁场，从Q点射出，则做圆周运动如图所示
由几何关系可得半径（n=1，2，3…） （2分）
由洛伦兹力提供向心力，可得 （1分）
解得 （2分）
（3）由几何知识知，粒子进入第三象限，做圆周运动半径r=b （1分）
所以由图示三角形区域的最小面积 （3分）
由牛顿第二定律得 （1分）
解得（2分）