2023-2024学年度第一学期高中第三次学情调研
高二年级物理学科试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单项选择题：共11题，共44分，每题只有一个选项最符合题意.
1．下列关于光学现象的说法不正确的是（ ）
A．阳光下水面上的油膜呈现出彩色条纹是光的全反射现象
B．在城市交通中，用红灯表示禁止通行是因为红光更容易产生衍射
C．观看3D立体电影时，观众戴的眼镜是应用光的偏振原理制成的
D．唐诗“潭清疑水浅，荷动知鱼散”中“疑水浅”是由于发生了光的折射
2．如图所示，一单色光源放在一空箱子左侧，中间放置一单缝，在箱子的左壁开有双缝，此时会在右壁上产生干涉图样。现把整个装置浸入透明油中，则右壁上产生干涉条纹会（ ）
A．间距不变 B．间距变大 C．间距变小 D．条纹消失
3．如图所示，将长为2L的直导线折成边长相等、夹角为60°的“V”形，并置于与其所在平面垂直的、磁感应强度为B的匀强磁场中。若“V”形导线所受的安培力大小为F，则该直导线中通过的电流大小为（ ）
A． B． C． D．
4．由a、b两种单色光构成的复色可见光从水中斜射入空气中的光路图如图所示，关于a、b两种单色光，下列说法正确的是（ ）
A．a光的频率小于b光的频率
B．从同种介质中斜射入空气发生全反射时，a光的临界角小于b光的临界角
C．在同种介质中传播时，a光的传播速度小于b光的传播速度
D．在相同条件的双缝干涉实验中，a光的相邻亮条纹间距比b光的相邻亮条纹间距小
5．有种灯具俗称“冷光灯”，用它照射物品能使被照物品产生的热效应大大降低，从而被广泛地应用。这种灯降低热效应的原理是灯泡后面放置的反光镜的表面上镀有一层薄膜（如氟化镁），该膜能消除不镀膜时表面反射回来的热效应最显著的红外线，以表示红外线在真空中的波长，表示薄膜对该红外线的折射率，则所镀薄膜的厚度最小应为（不计半波损失）（ ）
A． B． C． D．
6．如图所示为磁流体发电机的示意图，一束等离子体（含正、负离子）沿图示方向垂直射入一对磁极产生的匀强磁场中，A、B是一对平行于磁场放置的金属板，板间连入电阻R，不计粒子重力和粒子间相互作用，则（ ）
A．电路稳定后，A、B板聚集电荷量基本不变
B．通过电阻R的电流方向向下
C．若只增大离子的射入速度，发电机的电动势不变
D．若只增大两极板的正对面积，发电机的电动势将增大
7．质量为m的导体棒垂直于宽度为L的水平金属轨道处于静止状态，通过的电流为I，匀强磁场的磁感应强度为B，其方向与轨道平面成θ角斜向上方，且垂直于导体棒，如图所示。则下列说法正确的是（ ）
A．导体棒的安培力大小为 B．导体棒受到导轨对它向左的摩擦力
C．导体棒对导轨的压力大于重力 D．导体棒受到的摩擦力大小为
8．如图所示，纸面内以O点为圆心的圆周上有M、N、A、B四个点，MN、AB为直径且互相垂直。若将两根直导线垂直于纸面放在M、N处，并通入大小相等、方向垂直纸面向里的电流。下列说法正确的是（ ）
A．O点磁感应强度的方向由O指向B
B．O点的磁感应强度大小为零
C．A、B两点磁感应强度相同
D．A点的磁感应强度方向与MN连线平行且方向向左
9．回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，要增大带电粒子射出时的动能，则下列说法中正确的是（ ）
A．增大匀强电场间的加速电压
B．减小磁场的磁感应强度
C．减小周期性变化的电场的频率
D．增大D形金属盒的半径
10．如图所示,某空间存在正交的匀强磁场和匀强电场,电场方向水平向右,磁场方向垂直纸面向里,一带电微粒从a点进入场区并刚好能沿ab直线向上运动,不可忽略重力,下列说法正确的是( )
A.微粒一定带正电
B.微粒的动能一定减少
C.微粒的电势能一定增加
D.微粒的机械能一定增加
11．如图所示，空间存在一水平方向的匀强电场和匀强磁场，磁感应强度大小为B，电场强度大小为，且电场方向与磁场方向垂直。在电磁场的空间中有一足够长的固定粗糙绝缘杆，与电场正方向成60 夹角且处于竖直平面内。一质量为m，带电量为＋q的小球套在绝缘杆上。若给小球一沿杆向下的初速度v0，小球恰好做匀速运动。已知小球电量保持不变，重力加速度为g，则以下说法不正确的是（ ）
A．小球的初速度为
B．若小球的初速度为，小球将做加速度不断减小的减速运动，最后停止
C．若小球的初速度为，小球将做加速度不断增大的减速运动，最后停止
D．若小球的初速度为，则运动中克服摩擦力做功为0
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（16分）物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。
（1）现用如图甲所示双缝干涉实验装置来测量光的波长。
在组装仪器时单缝和双缝应该相互 放置。（选填“垂直”或“平行”）
某次测量时，手轮上的示数如图乙，其示数为 mm。
为减小误差，该实验并未直接测量相邻亮条纹间的距离Δx，而是先测量n个条纹的问距再求出Δx。下列实验采用了类似方法的有
A．《探究两个互成角度的力的合成规律》的实验中合力的测量
B．《用单摆测重力加速度》实验中单摆周期的测量
C．《探究弹簧弹力与形变量的关系》实验中弹簧形变量的测量
若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，如图丙所示，测得第1条暗条纹中心到第5条亮条纹中心之间的距离为x，则单色光的波长= 。
（2）某小组做测定玻璃的折射率实验，所用器材有：玻璃砖，大头针，刻度尺，圆规，笔，白纸．
下列哪些措施能够提高实验准确程度 ．
A．选用两光学表面间距大的玻璃砖
B．选用两光学表面平行的玻璃砖
C．选用粗的大头针完成实验
D．插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些
该小组用同一套器材完成了四次实验，记录的玻璃砖界线和四个大头针扎下的孔洞如下图所示，其中实验操作正确的是 ．
该小组在测量入射角和折射角时，由于没有量角器，在完成了光路图以后，他以点为圆心，OA为半径画圆，交延长线于点，过A点和点作垂直法线的直线分别交于点和点，如图甲所示，他测得，，则可求出玻璃的折射率 。
该小组在画界面时，不小心将两界面、间距画得比玻璃砖的宽度稍大些，如图乙所示，则他测得的折射率 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）
13．（6分）如图所示，一个半圆形玻璃砖放在真空中，入射光线AO正对玻璃砖圆心方向入射，当AO与水平方向成60°角时，光线OC沿与竖直方向成45°角射出．(已知光速c＝3×108m/s)求：
①光在玻璃中传播的速度，
②当AO、OB光线的夹角为多大时，OC光线刚好能够完全消失．
14．（8分）如图所示。质量m=25g的导体棒垂直放在宽度的平行金属导轨上，导轨下端与一电源和电阻连接，导轨平面与水平面间的夹角为，磁感应强度大小的匀强磁场（图中未画出）方向垂直导轨平面向上，导体棒中通有的电流时恰好能保持静止，重力加速度大小，，，导体棒与导轨间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：
（1）安培力的大小和方向；
（2）导体棒与导轨间的动摩擦因数。
15．（11分）某一质谱仪原理如图所示，区域Ⅰ为粒子加速器；区域Ⅱ为速度选择器，磁场与电场正交，磁感应强度为，两板间电场强度为E；区域Ⅲ为偏转分离器，磁感应强度为。今有一正粒子（不计重力），由静止经加速后，该粒子恰能通过速度选择器，从O进入分离器做匀速圆周运动，并打在A点，A点到O点的距离L0。求：
（1）粒子的速度v；
（2）粒子的比荷（）；
（3）粒子加速器的加速电压U1为多少；
（15分）如图空间区域Ⅰ、Ⅱ有匀强电场和匀强磁场，、为Ⅰ区域的上下边界，Ⅰ区域高度，Ⅱ区域的范围足够大。匀强电场方向竖直向上；Ⅰ、Ⅱ区域的磁感应强度大小均为B=5T，方向分别垂直纸面向里和向外。一个质量为、带电荷量为q=2x10-5c的带电小球，从距的高度为的点由静止开始下落，进入Ⅰ区域后，恰能做匀速圆周运动，取。求：
（1）试判断小球的电性并求出电场强度的大小；
（2）若带电小球能进入区域Ⅱ，则应满足什么条件？
（3）若想带电小球运动一定时间后恰能回到点，应该等于多少？
物理试卷答案
一、单选题：共11题，每题4分，共44分
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
答案 A C C A A A D B D D B
二、非选择题：共5题，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(16分）(1) 平行 0.820 B (2) AD D 1.5 偏小
13.（6分）① 2.1×108m/s ② 90°
①玻璃的折射率为： ------------------ 2分
在玻璃中的传播速度为 ---------------------1分
②当光线发生全反射时，入射角满足sinC＝，求得C=45° ------------2分
根据反射角等于入射角，可得OA、OB光线的夹角为90°. -----------------------1分
14．（8分）（1），安培力方向沿斜面向上；（2）0.25
（1）导体棒受到的安培力大小为
------------------2分
根据左手定则可知，安培力方向沿斜面向上。 --------------------------1分
由于
mgsin37=0.025x10x0.6N=0.15
-----------------2分
又
---------------------1分
联立解得导体棒与导轨间的动摩擦因数为
u =0.25 ------------------------1分
15．（11分）（1）；（2）；（3）；
【详解】（1）粒子恰能通过速度选择器，根据平衡条件，有
-------------------2分
解得
---------------------------1分
（2）粒子在磁场中做匀速圆周运动，由几何关系可知
--------------------1分
根据洛伦兹力提供向心力
可得
-------------------------1分
联立可得
-------------------2分
（3）根据动能定理
------------------2分
联立可得
------------------2分
16．（15分）（1）2.5N/C；（2）h>0.45m；（3）0.6m
（1）带电小球进入复合场后，恰能做匀速圆周运动，即所受合力为洛伦兹力，则重力与电场力大小相等，方向相反，重力竖直向下，电场力竖直向上，即小球带正电。----------1分
则有
--------------------------2分
解得
E = 2.5N/C ---------------------------1分
（2）假设下落高度为h0时，带电小球在I区域做圆周运动的圆弧与PQ相切时，运动轨迹如图甲所示，由几何知识可知，小球的轨道半径
R=d --------------1分
带电小球在进入磁场前做自由落体运动，由机械能守恒定律得
---------------2分
带电小球在磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得
联立解得
h0= 0.45m -------------------------2分
则当h>h0时，即
h>0.45m ------------------------1分
时带电小球能进入区域Ⅱ。
（3）带电小球的轨迹如图乙所示。以三个圆心为顶点的三角形为等边三角形，边长为2R，内角为60°，由几何关系知
------------------2分
由牛顿第二定律得
由机械能守恒定律得
------------------2分
解得
h= 0.6m ------------1分
