江西省多校2024-2025学年高二下学期3月月考物理试卷（解析版）

这是一份江西省多校2024-2025学年高二下学期3月月考物理试卷（解析版），共16页。试卷主要包含了考查范围，考生必须保持答题卡的整洁等内容，欢迎下载使用。
满分100分。考试用时75分钟。
注意事项：
1.考查范围：必修第三册和选择性必修第一册第一章至第三章占；选择性必修第一册第四章、选择性必修第二册第一章占。
2.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡指定位置上。
3.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。
4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，请将答题卡交回。
一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第题只有一项符合题目要求，每小题4分；第题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1. 高级照相机的镜头表面一般都涂有一层增透膜，可以让光线充分进入相机，增透膜的工作原理是（ ）
A. 光的偏振B. 光的衍射
C. 光的干涉D. 光的直线传播
【答案】C
【解析】照相机镜头表面镀有增透膜利用了光的干涉原理。
故选C。
2. 粒子实验室中常常要用到速度选择器，其结构原理图如下，在平行金属板中加上垂直纸面向里的匀强磁场和垂直金属板向下的匀强电场，只有满足一定速度的粒子才能沿虚线穿过。忽略粒子重力，下列说法正确的是（ ）
A. 无论打入的粒子带正电荷还是负电荷，该速度选择器都可正常工作
B. 打入粒子只有比荷一定时，该速度选择器才可以正常工作
C. 若打入带正电的粒子，其速度满足，则该粒子向上偏转
D. 若打入带负电的粒子，其速度满足，则该粒子向上偏转
【答案】A
【解析】AB．速度选择器其工作原理为粒子在复合场中受到的电场力与洛伦兹力平衡时做直线运动，满足，得
只要粒子速度满足，不管是正电荷还是负电荷，无论粒子比荷为多少，都可正常工作，故A正确，B错误；
C．若正电荷，向上的洛伦兹力小于向下的电场力，粒子往下偏，故C错误；
D．若负电荷，向下的洛伦兹力大于向上的电场力，粒子往下偏，故D错误。
3. 云室是一种用于显示电离粒子径迹的装置，是早期核辐射探测的重要工具。如图为一云室中带电粒子运动的轨迹照片，已知和粒子在点的初动量等大反向，速度分别为、，在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径分别为且，不计粒子的重力，下列说法正确的是（ ）
A. 粒子比粒子带电量多
B. 粒子比粒子带电量少
C. 若磁场方向垂直纸面向里，则粒子带负电
D. 若磁场方向垂直纸面向外，则粒子带正电
【答案】B
【解析】AB．根据
得
可知动量相同，电荷量小的轨道半径大，可知
故A错误，B正确；
CD．由左手定则，可判断磁场垂直纸面向里，粒子带正电，磁场垂直纸面向外，粒子带负电，故CD错误。
故选B。
4. 如图所示为跳跳弹力玩具，深得小朋友的喜爱。假如一小朋友某次站在该玩具上以的初速度竖直向下与地面接触，经过时间以的速度竖直向上弹起。已知小朋友和该玩具的总质量为，则该玩具与地面的平均作用力为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】取竖直向上为正，由动量定理有
代入相关数据，解得
故选A。
5. 如图所示为一半径为的圆形匀强磁场区域，磁感应强度大小为，方向垂直纸面向里，以圆心为原点，建立直角坐标系，在轴与圆周交点处有一粒子源，可向磁场中以相同的速率朝不同方向发射同种带电粒子，已知带电粒子质量均为、电荷量为，不计粒子重力，若所有粒子均沿轴负方向射出磁场区域，则应满足（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】这是一个磁发散模型，根据几何知识可知，若所有粒子均沿轴负方向射出磁场区域，则要满足磁发散应该有轨迹圆的半径等于区域圆的半径，根据
可得
即
故选D。
6. 某同学将一根粗细均匀金属棒接入如图所示电路，并加上垂直纸面向里的匀强磁场，闭合开关，测得该金属棒受安培力大小为；紧接着，他将该金属棒对折后再次接入该电路，闭合开关，测得金属棒受安培力大小为。电源电动势保持不变，内阻不计，导线长度可调节且电阻不计，匀强磁场的磁感应强度大小始终不变，则（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】设金属棒原来电阻，安培力
对折后，横截面积变为原来2倍，长度变为原来，根据，电阻变为，安培力
所以
故选B。
7. 如图，倾斜绝缘导轨与在点平滑连接，并固定在竖直面内，与水平方向夹角均为。过点的竖直线两侧存在垂直导轨平面的匀强磁场，两侧磁场等大反向，左侧向里，右侧向外。一带正电的圆环套在轨道上，并从点静止释放。若圆环与轨道的动摩擦因数处处相同且满足，圆环经过点速度大小不变，则关于圆环从点到右侧轨道最高点的过程中，其速率随时间变化的图像可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】环沿加速下滑，洛伦兹力垂直杆向上且逐渐增大，环对杆的压力先减小后增大，摩擦力先减小后增大，其加速度先增大后减小，最后匀速；环沿上滑一直减速，洛伦兹力垂直杆向下且一直减小，可知环对杆的压力一直减小，摩擦力一直减小，加速度一直减小，根据图像的斜率表示加速度，可知选项C图线符合。
故选C。
8. 如图甲，战绳是时下流行的一种健身工具。某健身达人一次摇绳在时刻的等效波形图如图乙所示，已知该波沿轴正方向传播位于平衡位置且，波的周期为，下列说法正确的是（ ）
A. 点此时沿轴负方向振动B. 点此时沿轴负方向振动
C. 该波波长为D. 该波波速为
【答案】BD
【解析】AB．该波沿轴正方向传播，根据“同侧法”可知点此时向轴正方向振动，点此时向轴负方向振动，故A错误，B正确；
CD．波长
波速
故C错误，D正确。
故选BD。
9. 如图，竖直面内有一长直导线竖直固定放置，在其右侧有一个导体环，导体环内通有顺时针方向的恒定电流，给竖直导线中通上电流（方向未知），导线和圆环在同一竖直面内，圆环重力不可忽略，要保持导体环平衡，还需对导体环施加一外力，下列选项中所加外力的示意图可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】AB
【解析】A．当方向沿导线向上时，圆环受安培力合力水平向左，另外圆环还受重力，为保持平衡，所加外力应向右上方，故A正确；
BCD．同理，当方向沿导线向下时，圆环受安培力合力水平向右，另外圆环还受重力，为保持平衡，所加外力应向左上方，故B正确，CD错误。
10. 如图，虚线上方存在垂直纸面向外的匀强磁场，下方存在垂直纸面向里的匀强磁场，上下磁场磁感应强度大小均为，在上有一个粒子源，可源源不断地垂直向下发射各种不同速率的相同带电粒子。长为的吸收板放在直线上，其左端点距离为，带电粒子打在吸收板上均可被吸收，已知带电粒子均带正电荷，电荷量为、质量为，不计带电粒子重力，下列说法正确的是（ ）
A. 能够被板下面吸收的粒子在磁场中运动的最短时间为
B. 能够打到吸收板左端点的粒子的速度为（其中
C. 能够被板吸收的粒子，其速度取值范围为
D. 能够被板吸收的粒子，其速度取值范围为和
【答案】AD
【解析】A．从出发，在磁场中转半圈直接到达板下方在磁场中运动时间最短
故A正确；
B．能够打到点，有
其中为粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径，代入，解得（其中
故B错误；
CD．不能够被吸收的粒子，其速度取值范围分两部分，第一个临界，粒子经过一个半圈从下面打到点，有
解得
大于该速度的都到不了板；第二个临界，粒子经过一个半圈从下面打到点，
解得
第三个临界，粒子经过两个半圈从上面到点，有
解得
当粒子速度，粒子也到不了板。综合可知能够被板吸收的粒子速度取值范围为和
故C错误，D正确。
故选AD。
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 电导率是用来描述物质中电荷流动难易程度的参数。电导率与电阻率互为倒数，即。某同学想测量某种合金的电导率，取一段该合金制作的金属丝，并设计了如图甲所示的电路。利用多用电表测得金属丝的总电阻大约为，并已知电源电动势E=9V、内阻，电压表量程为0~3V、内阻，其余电阻不计，具体操作步骤如下：
（1）先用螺旋测微器测金属丝直径，如图乙所示，其读数________mm。
（2）按图甲连接好电路，由于电压表量程不够，需要串联一电阻将其量程扩大为，则串联电阻________。
（3）先断开开关，闭合开关，读出电流表读数为。
（4）把滑片移到适当位置，用刻度尺量出接触点到滑片两点之间金属丝的长度，再闭合开关，读出电压表读数。逐渐改变滑片的位置，重复步骤（4），得到多组与的数据。
（5）以为纵坐标、为横坐标，作出图像，如图丙所示。改变滑片位置时可认为保持不变，则待测合金的电导率________（结果用表示）。
【答案】（1） （2）4000 （5）
【解析】（1）[1]根据螺旋测微器读数规则，可读出
（2）[2]根据电压表改装原理，由串联电路知识，可得串联电阻
（5）[3]电流表读数保持不变，之间金属丝电阻
整理得
结合图像可知，斜率
解得
12. 小明在学了单摆知识后想利用单摆来测量当地的重力加速度，他用细线悬挂一个小球组成一个单摆，如图甲所示，其细线长度可以改变。

（1）测摆线长：用刻度尺量出悬挂状态下摆线长。
（2）测周期：让小球在同一竖直面内做小幅度摆动，秒表在小球经过最低点时开始计时，并计数1，以后小球每次经过最低点都计数一次，到小球第次经过最低点时，计时结束，读出秒表读数为，则该单摆周期________。
（3）改变摆线长，重复步骤（1）（2）。
（4）数据处理：以周期为纵坐标，摆线长为横坐标，作出图像如图乙所示。已知图像纵截距为，斜率为，则可求得当地重力加速度大小为________，还可附带求出小球半径为________。（结果均用表示）
（5）误差分析：小红看了小明的方案后，认为该单摆摆长并不等于摆线长，摆长还应加上小球半径。小明细想后认为仍然以摆线长为横坐标会导致当地重力加速度的测量值________（选填“大于”“小于”或“等于”）真实值。
【答案】（2） （4） （5）等于
【解析】（2）[1]每经过最低点计数一次且从1开始到总时间为，有
解得
（4）[2][3]设小球半径为，由
可得
结合图像有
解得
（5）[4]在图像中横坐标无论是摆长还是摆线长，图像的斜率不变，所测当地重力加速度不变，因此仍然以摆线长为横坐标,当地重力加速度的测量值等于真实值。
13. 如图，匀质透明圆柱体截面圆的半径为，其内部有一距圆心为的点光源。弦过光源，从光源朝点发出一束细激光，已知圆柱体对该激光的折射率为，光在真空中传播速率为。
（1）通过计算判断该激光能否从点射出；
（2）若能从点射出，求光线的折射角的正弦值；若不能射出，求光线从点出发到第三次到达圆柱边缘所用时间。
【答案】（1）不能从N点射出 （2）
【解析】（1）根据
在点入射角正弦
所以光线不能从点射出，会在点发生全反射。
（2）由题意，可画出光路图如图
第三次恰好到达点，由数学知识求得光在圆柱内路程
光速
所用时间
14. 如图，倾角、宽度的平行倾斜导轨与电路连接，金属棒垂直导轨放置在倾斜导轨上，其中点与固定轻质弹簧连接，弹簧的劲度系数为。在倾斜导轨平面内有一圆形区域，区域边界恰与两导轨相切，且圆心就在弹簧原长状态与金属棒的连接点上，该区域内存在竖直方向的匀强磁场（图中没画出）。已知电源电动势E=10V、内阻，金属棒质量为，接入电路中的阻值，回路各处接触良好，不计导轨和导线电阻，不计一切摩擦。调节滑动变阻器接入电路中阻值，闭合开关，金属棒平衡时弹簧处于原长状态。弹簧始终在弹性限度内，0.6，求：
（1）匀强磁场的磁感应强度大小及其方向；
（2）若将圆形区域中的磁场方向改为垂直倾斜导轨平面向下，而不改变其大小，并将接入电路中阻值调为，闭合开关，当金属棒平衡时，弹簧的形变量为多少？
【答案】（1），方向竖直向下 （2）
【解析】（1）闭合开关时，流过电流大小
金属棒平衡时弹簧处于原长，其受力图如图所示，由左手定则可知磁感应强度方向竖直向下，且满足
解得
（2）金属棒平衡时假设弹簧伸长量为，其稳定状态如图所示
流过金属棒电流
金属棒在磁场中的有效长度
列出平衡方程
即
解得或
可知平衡时弹簧形变量为0或伸长
15. 如图甲，平面坐标系第一、二象限有沿轴负方向的匀强电场，轴下方有垂直纸面向里的匀强磁场，磁场上边界与轴重合，磁场区域足够大。轴上点固定一极小绝缘挡板，在绝缘挡板上静置一带正电粒子，若直接撤去挡板，带电粒子前两次经过轴上两点之间的距离为。现让另一不带电粒子以一定速度平行轴正方向撞击放在点的该带电粒子，碰撞为弹性正碰，且碰撞过程不发生电荷的转移，碰撞之后带电粒子第二次经过轴时的坐标为。已知磁感应强度大小为，带电粒子质量为、电荷量为，不带电粒子质量为，不计所有粒子的重力，两粒子只碰撞一次，求：
（1）匀强电场的电场强度大小；
（2）不带电粒子的碰前速度大小；
（3）若轴下方直线的右侧为无磁场区域，如图乙所示，其他条件不变，求带电粒子碰撞后第二次经过轴时的坐标。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】（1）直接撤去挡板时，设过点速度为，在磁场中，有，
解得
带电粒子从到，由动能定理
解得
（2）带电粒子被碰后，做类平抛运动，设粒子第一次到达轴交点为，设点速度为，速度与轴负方向夹角为，在磁场中有
解得
距离
可知
到，水平方向
竖直方向
解得
两粒子弹性碰撞，
解得
（3）轨迹如图，由第（2）问可知进入磁场速度，
由几何关系，得
其中
第二次到达轴坐标