江西省多校联考2024-2025学年高二下学期3月月考试题物理含解析

2024-2025学年下学期江西省第一次学情联合检测试卷共6页，15小题，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30%;选择性必修第一册第四章、选择性必修第二册第一章占70%。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1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8～10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A.光的偏振B.光的衍射C.光的干涉D.光的直线传播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B和垂直金属板向下的匀强电场E,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.打入的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P₁和P₂粒子在A点的初动量等大反向，速度分别为v₁、V₂,在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径分别为R₁、R₂且R₁>R₂,不计粒子的重力，下列说法正确的是A.P₁粒子比P₂粒子带电量多B.P₁粒子比P₂粒子带电量少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2m/s的初速度竖直向下与地面接触，经过0.5s时间以1m/s的速度竖直向上弹起。已知小朋友和该玩具的总质量为20kg,g=10m/s²,则该玩具与地面的平均作用力为A.320NB.240NC.120N5.如图所示为一半径为R的圆形匀强磁场区域，磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里，以圆心0为原点，建立直角坐标系，在y轴与圆周交点M处有一粒子源速率v朝不同方向发射同种带电粒子，已知带电粒子质量均为m、电荷量为q,不计粒子重开关S,测得金属棒受安培力大小为F₂。电源电动势E保持不变，内阻不计，导线长度可调A.1:1B.1:2C.1:3高二物理第2页(共6页)7.如图，倾斜绝缘导轨AC与CD在C点平滑连接，并固定在竖直面内，与水平方向夹角均为θ。过C点的竖直线MN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AC上，并从P点静止释放。若圆环与轨道的动摩擦因数μ处处相同且满足μ<tanθ,圆环经过C点速度大小不变，则关于圆环从P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ABCD8.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t=0时刻的等效波形图如图乙所示，已知该波沿x轴正方向传播，0、A位于平衡位置且OA=0.3m,波的周期为1s,下列说法正确的是甲A.O点此时沿y轴负方向振动B.A点此时沿y轴负方向振动C.该波波长为0.3mD.该波波速为0.6m/s乙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I₂,给竖直导线中通上电流I₁(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10.如图，虚线MN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B,在MN上有一个粒子源S,可源源不断地垂直MN向下发射各种不同速率的相同带电粒子。长为L的吸收板CD放在直线MN上，其左端点C距离S为2L,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q、质量为m,不计带电粒子重力，下列说法正确的是A.能够被CD板下面吸收的粒子在磁场中运动的最短时间B.能够打到吸收板左端C点的粒子的速度为(其中n=1,2,3…)C.能够被CD板吸收的粒子，其速度取值范围为D.能够被CD板吸收的粒子，其速度取值范围为和二、非选择题：本题共5小题，共54分。11.(7分)电导率σ是用来描述物质中电荷流动难易程度的参数。电导率σ与电阻率p互为倒数，即某同学想测量某种合金的电导率σ,取一段该合金制作的金属丝ab,并设计了如图甲甲乙丙(1)先用螺旋测微器测金属丝的直径，如图乙所示，其读数d=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0~9V,则串联电阻R=Ω。(3)先断开开关S₂,闭合开关S₁,读出电流表读数为I₀。(4)把滑片P移到适当位置，用刻度尺量出接触点a到滑片P两点之间金属丝的长度L,再闭合开关S₂,读出电压表读数U。逐渐改变滑片的位置，重复步骤(4),得到多组L与U的数据。(5)以U为纵坐标、L为横坐标，作出U-L图像，如图丙所示。改变滑片P位置时可认为I₀高二物理第4页(共6页)高二物理第5页(共6页)12.(8分)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。甲乙(1)测摆线长：用刻度尺量出悬挂状态下摆线长l。(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N次经过最低点时，计时结束，读出秒表读数为t,则该单摆周期T=O(3)改变摆线长，重复步骤(1)(2)。(4)数据处理：以周期T²为纵坐标，摆线长1为横坐标，作出T²-l图像如图乙所示。已知图像纵截距为b,斜率为k,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b、k、π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l,摆长还应加上小球半径。小明细想后认为仍然以摆线长l为横坐标会导致当地重力加速度的测量值 13.(10分)如图，匀质透明圆柱体截面圆的半径为R,其内部有一距圆心0为的点光源S。弦MN过光源S,从光源S朝N点发出一束细激光，已知圆柱体对该激光的折射率为n=√5,光在真空中传播速率为c。(1)通过计算判断该激光能否从N点射出；(2)若能从N点射出，求光线的折射角的正弦；若不能射出，求光线从S点出发到第三次到达圆柱边缘所用时间。14.(11分)如图，倾角θ=37°、宽度L=2m的平行倾斜导轨与电路连接，金属棒MN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k=1N/m。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0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r=0.5Ω,金属棒MN质量为m=0.5kg,接入电路中的阻值R₁=2.5Ω,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R₂=1Ω,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，g=10m/s²,sin37°=0.6,求：高二物理第6页(共6页)(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R₂接入电路中阻值调为2Ω,闭合开关，当金属棒平衡时，弹簧的形变量x为多少?15.(18分)如图甲，平面坐标系xOy第一、二象限有沿y轴负方向的匀强电场，x轴下方有垂直纸面向里的匀强磁场，磁场上边界与x轴重合，磁场区域足够大。y轴上P(0,L)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x轴上两点之间的距离为L。现让另一不带电粒子以一定速度平行x轴正方向撞击放在P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x轴时的坐标为(3L,0)。已知磁感应强度大小为B,带电粒子质量为m、电荷量为q,不带电粒子质量为2m,不计所有粒子的重力，两粒子只碰撞一次，求：YP×××××××(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；2024-2025学年下学期江西省第一次学情联合检测高二物理参考答案【解析】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Eq=qv₀B,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【解析】取竖直向上为正，由动量定理(F-mg)△t=mv₂-mv₁,解得的F=320N,A项正确。【解析】这是一个磁发散模型，要满足磁发散应该有轨迹圆的半径等于区域圆的半径，即,D项正确。【解析】设金属棒原来电阻为R,安培力;对折后，横截面积变为原来2倍，长度变为原来的,根据R=【解析】沿PC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，A、B项错误；环沿CD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，C项正确，D项错误。【解析】根据该波沿x轴正方向传播，可知0点此时向y轴正方向振动，A点此时向y轴负方向振动，A项错误，B项正确；波长λ=20A=0.6m,波速m/s,C项错误，D项正确。【解析】当I₁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【解析】从S出发，在磁场中转半圈直接到达CD板下方在磁场中运动时间最短，,A项正确；能够打中n=1,2,3…),B项错误；不能够被CD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D点，有,解得,大于该速度的都到不了CD板，第二个临界，粒子经过一个半圈从下面打到C点，,解得,第三个临界，粒子经过两解得,当粒子速度v₃<v<v₂,粒子也到不了CD板。综合可知能够被CD板吸收的粒子速度取值范围为 11.【答案】(1)3.700(3.699~3.701均可，2分)(2)4000(2分)(5)(3分)【解析】(1)d=3.5mm+0.01mm×20.(5)电流表读数保持1₀不变，aP之间金属丝电阻,整理得,结合图像可知【解析】(2)每经过最低点计数一次且从1开始到N总时间为t,有,解得(4)设小球半径为R,由,可得(l+R),结合图像有,解得(5)在T²-1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，因此填等于。在N点入射角正弦,所以光线不能从N点射出，会在N点发生全反射(2分)(2)光路图如图：第三次恰好到达M点，光在圆柱内路程(2分)BI₁L=mgtanθ(2分)解得B=0.75T(2分)(2)金属棒平衡时假设弹簧伸长量为x,其稳定状态如图所示金属棒在磁场中的有效长度(1分) 列出平衡方程mgsinθ=BI₂L₁+hx,即(2分)解得x=0或x=0.6m可知平衡时弹簧形变量为0或伸长0.6m(2分)15.解：(1)直接撤去挡板时，设过