南京師大附中2024級高二月考物理試卷一、單項選擇題：共9題，每題5分，共45分。每題只有一個選項最符合題意。1.下圖中關(guān)于各個物理量之間的方向關(guān)系正確的是（）A.②③B.①③C.①④D.②④2.關(guān)于光的性質(zhì)與應(yīng)用，下列說法中正確的是（）A.激光可以用來測量月地距離，這應(yīng)用了激光平行度好的特點B.泊松亮斑是光經(jīng)過圓孔發(fā)生衍射的結(jié)果C.觀看3D電影時，觀眾戴上特制的眼鏡就能看到立體畫面，說明了光是縱波D.光導(dǎo)纖維內(nèi)芯采用的是光疏介質(zhì)，外套采用的是光密介質(zhì)3.如圖所示，一束質(zhì)量、速度和電荷量不全相同的離子垂直射入勻強磁場Bl和勻強電場E正交的速度選擇器后，進入另一個勻強磁場B2中并分裂為a、b兩束。下列說法中正確的是（）A.速度選擇器中的磁場方向垂直于紙面向里B.組成a束和b束的離子都帶負電C.組成a束和b束離子的動能一定不同D.a束離子的比荷小于b束離子的比荷4.“用雙縫干涉測量光的波長”的實驗裝置如圖甲所示，關(guān)于該實驗下列說法中正確的是（）A.減小濾光片到單縫的距離，光屏上的相鄰亮條紋間距將變小B.實驗中將5個條紋間距誤數(shù)成6個，則波長測量值將偏大C.若通過目鏡發(fā)現(xiàn)亮條紋與分劃板豎線未對齊（如圖乙），可旋轉(zhuǎn)雙縫進行調(diào)整D.若觀察到的干涉圖樣較為模糊，可以嘗試調(diào)節(jié)撥桿來調(diào)整單縫的角度使圖像清晰5.如圖，甲是回旋加速器，用于產(chǎn)生高能帶電粒子；乙是霍爾元件，在薄片的兩個側(cè)面a、b間通以電流I0時，e、f兩側(cè)會產(chǎn)生電勢差，測量電勢差可計算磁感應(yīng)強度B。下列說法正確的是（）A.甲圖中，粒子每旋轉(zhuǎn)一圈加速兩次，且所有圓軌跡共圓心B.甲圖中，增大U可以增大粒子出射時的最大動能C.乙圖中選用單位體積內(nèi)自由電荷數(shù)更少的薄片，能提高磁感應(yīng)強度測量靈敏度（△UD.乙圖中，若載流體為電子，則e側(cè)電勢低于f側(cè)甲乙6.用圖1所示的洛倫茲力演示儀演示帶電粒子在勻強磁場中的運動時發(fā)現(xiàn)，有時玻璃泡中的電子束在勻強磁場中的運動軌跡呈“螺旋"狀?，F(xiàn)將這一現(xiàn)象簡化成如圖2所示的情景來討論：在空間存在平行于x軸的勻強磁場，由坐標(biāo)原點在xOy平面內(nèi)以初速度v0沿與x軸正方向成α角的方向，射入磁場的電子運動軌跡為螺旋線，其軸線平行于x軸，直徑為D，螺距為△x，下列說法中正確的是（）A.勻強磁場的方向沿x軸負方向B.若僅增大勻強磁場的磁感應(yīng)強度，則直徑D減小，而螺距△x不變C.若僅增大電子入射的初速度v0，則直徑D增大，經(jīng)過x軸的時間間隔變長D.若僅增大角α（α＜90°），則直徑D增大，而螺距△x將減小7.某實驗小組利用光在空氣薄膜中的干涉測量待測圓柱形金屬絲與標(biāo)準(zhǔn)圓柱形金屬絲的直徑差（約為微米量級）。裝置如圖甲所示，T1和T2是玻璃平晶，A0為標(biāo)準(zhǔn)金屬絲，直徑為D0；A為待測金屬絲，直徑為D；兩者中心間距為L.用波長為λ的單色光垂直照射平晶表面，俯視觀察到的干涉條紋如圖乙所示，測得未發(fā)生彎曲的相鄰條紋的間距為△L。以下說法正確的是（）A.發(fā)生干涉的兩束光是T1上表面的反射光和T2上表面的反射光B.若D=D0,可能產(chǎn)生圖乙中的干涉條紋C.輕壓T1右端，若△L減小，則有D＜D0D.若D＞D0，圖乙中條紋彎曲處對應(yīng)著T2上表面凸起甲乙8.如圖甲所示，一帶電荷量為+q的圓環(huán)，套在足夠長的絕緣粗糙豎直細桿上，細桿處于垂直紙面向外、磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中?，F(xiàn)給圓環(huán)一初速度。取豎直向下為正，出發(fā)點為重力勢能零點，則圓環(huán)速度v與其重力勢能EP隨時間變化的圖像不可能為（）9.如圖所示，等腰直角三棱鏡ABC，直角邊長為a，一束波長為λ的單色光垂直AB面從距離B點0.6a位置的D點處垂直射入棱鏡，棱鏡對該光的折射率為n=A.從D點垂直射入棱鏡時，有折射光從AC面射出B.入射光繞D點順時針轉(zhuǎn)動30°，該光從棱鏡中出射的光線與法線夾角為30°C.入射光繞D點順時針轉(zhuǎn)動60°，該光在棱鏡中傳播的時間tD.入射光繞D點順時針轉(zhuǎn)動60°的過程中，該光在棱鏡BC界面上會發(fā)生全反射二、非選擇題：共4題，共55分。其中第11題、第13題解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分；有數(shù)值計算時，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。10.（16分）冰洲石晶體內(nèi)部具有各向異性，使得光線射入其中后會分解為兩束沿不同方向折射的光線，出現(xiàn)雙折射現(xiàn)象。某實驗小組利用插針法測量一冰洲石磚的兩個折射率。（1）實驗步驟如下：①在水平桌面上的白紙上畫出直線ab，將冰洲石磚一邊沿直線放置，并描出冰洲石磚的另一邊，如圖。②在冰洲石磚上側(cè)插上大頭針P1和P2，兩者連線的延長線可以確定入射光線和入射點O。③眼睛在另一側(cè)透過冰洲石磚看兩個大頭針，發(fā)現(xiàn)P1和P2均有兩個像，使P2的兩個像分別擋住P1的兩個像。針對第一組像，插入大頭針P3，使得其將P1和P2的第一組像都擋住，再插大頭針P4，使其擋住_________（選填①P3；②P1和P2的第一組像；③P1、P2的第一組像和P3）。P3和P4連線的延長線可以確定出射光線和出射點M。④使用同樣的步驟，針對冰洲石磚折射的第二組像在紙上插入大頭針P5和P6，兩者連線的延長線可以確定出射光線和出射點N⑤拿去冰洲石磚，連接OM和ON,即是冰洲石磚雙折射現(xiàn)象的兩條折射光路。⑥在O點、M點和N點做垂直于邊界的法線，從而確定入射角θ以及兩個折射角α和β。（2）若折射光OM對應(yīng)的折射率為nM，則nM=______，進一步可以算出折射光OM和折射光ON在冰洲石中的傳播速度之比vMvN=__________（用θ（3）實驗小組成員改用激光進行上述實驗，通過檢偏器觀察從M、N出射的兩束光線后發(fā)現(xiàn)，這兩束光是偏振方向互相垂直的偏振光，關(guān)于此實驗的說法正確的是（）A.從M、N出射的兩束光如果在空間相遇會產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉條紋B.以入射光線為軸轉(zhuǎn)動激光至某一角度發(fā)現(xiàn)雙折射現(xiàn)象消失，可能是因為其中一束光在冰洲石磚下表面發(fā)生了全反射C.如果實驗步驟①描繪另一邊時冰洲石磚的位置平行于直線ab但在直線上方，會導(dǎo)致測得兩折射率均偏小D.如果實驗步驟③觀察大頭針的像時不小心碰到冰洲石磚，導(dǎo)致石磚向上平移，會導(dǎo)致測得兩折射率均偏大11.（8分）如圖甲所示，金屬桿ab的質(zhì)量m，為長為l、，通過的電流為I，處在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，磁場方向與導(dǎo)軌平面成θ角斜向上，結(jié)果ab靜止于水平導(dǎo)軌上。由b向a的方向觀察，得到圖乙所示的平面圖。求（1）桿ab所受安培力；（2）桿ab所受摩擦力；（3）若圖中θ=0，當(dāng)B多大時ab所受彈力為零。12.（14分）如圖所示為俯視觀察的光滑絕緣桌面，位于水平面xOy內(nèi)?？臻g中有豎直向下的勻強磁場，桌面上有一絕緣光滑擋板沿x軸放置。一質(zhì)量為m、帶電量為+q的小球，緊靠在距擋板左端為d處。某時刻起，擋板在水平桌面上沿y軸正方向做勻速直線運動，速度大小為v0。一段時間后，小球離開擋板，最終以2v0（1）小球在擋板上運動的時間t；（2）磁感應(yīng)強度的大小B；（3）擋板左端到熒光屏的距離L。13.（17分）太陽磁暴產(chǎn)生的高能質(zhì)子流可能撞擊處在高軌道的衛(wèi)星，導(dǎo)致一些衛(wèi)星器件失效。該場景簡化模型如圖所示：在赤道平面內(nèi)有質(zhì)子流平行射向地球，假設(shè)在赤道上空的地磁場為環(huán)形區(qū)域勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B，方向與赤道平面垂直。己知地球半徑為R，靜止衛(wèi)星軌道半徑R1=7R，有效磁場半徑R2=14R，質(zhì)子電荷量為q，質(zhì)量為m，不考慮質(zhì)子間的相互作用及地球公轉(zhuǎn)。求：（1）質(zhì)子的速度至少多大才可能撞擊靜止衛(wèi)星？（2）假設(shè)某次磁暴中，某個質(zhì)子沿著地心方向進入磁場后恰好與靜止衛(wèi)星軌道擦肩而過，則與這一質(zhì)子相同速度的質(zhì)子流從進入磁場到達靜止衛(wèi)星軌道處的最短時間為多少？（結(jié)果用反三角函數(shù)表示：若sinθ=A，則θ=arcsinA，若cosθ=A，則θ=arccosA）（3）若某次磁暴中分布在赤道上的探測器顯示只有16南京師大附中2024級高二月考物理試卷參考答案一、單項選擇題：共9題，每題5分，共45分。每題只有一個選項最符合題意。1.B2.A3.D4.D5.C6.D7.C8.B9.B二、非選擇題：共4題，共55分。其中第11題、第13題解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只