2022-2023学年江苏省南通市如皋市高二(上)期中物理试卷【答案版】_百

2024年3月24日发(作者：六步教学法)

2022-2023学年江苏省南通市如皋市高二（上）期中物理试卷（选修）

一、单项选择题：共10题，每题3分，共30分．每题只有一个选项最符合题意．

1．如图所示，A、B为两偏振片，一束自然光沿OO'方向射向A，此时在光屏C上透射光的强度最大，则

（ ）

A．光的偏振现象说明光是纵波

B．自然光垂直于OO'方向振动的光波的强度不相同

C．只将A绕OO'轴旋转30°时，屏上透射光的强度不为零

D．只将B绕OO'轴旋转180°时，屏上透射光的强度几乎为零

2．太阳光照射一块遮光板，遮光板上有一个大的三角形孔，太阳光透过这个孔，在光屏上形成一个三角

形光斑．当遮光板上三角形孔的尺寸不断减小时，光屏上会呈现①圆形光斑；②三角形光斑；③明暗相

间的衍射条纹，则（ ）

A．光屏上先后呈现的图样顺序是①②③

B．光屏上先后呈现的图样顺序是①③②

C．由于光的直线传播产生的图样有①②

D．由于光的直线传播产生的图样有②③

3．小明用如图所示的装置“探究影响感应电流方向的因素”，螺线管与灵敏电流计构成闭合电路，条形磁

铁N极朝下。当磁体向下靠近螺线管上端时（ ）

A．电流计指针向右偏转

B．螺线管内部的磁通量减小

C．螺线管内部的感应电流产生的磁场向下

D．磁铁受到向下的磁场力的作用

4．质谱仪原理如图所示。电荷量为q、质量m的离子从容器A下方的狭缝S

1

飘入（初速度视为零）电压

为U的加速电场区，然后从S

3

沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场，最终到达照相

底片D上．则离子在磁场中的轨道半径为（ ）

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A．

√

𝐵2𝑚𝑈

1𝑞

B．

√

𝐵

12𝑚𝑈

𝑞

C．𝐵√

2𝑚𝑈

𝑞

D．𝐵√

𝑞

2𝑚𝑈

5．如图所示，水平面内的平行导轨间距为d，导轨处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨

平面的夹角为θ。一质量为m、长为l的金属杆ab垂直于导轨放置，ab中通过的电流为I，ab处于静止

状态，则ab受到的摩擦力大小为（ ）

A．BId B．BIdsinθ C．BIl D．BIlsinθ

6．如图所示，方形金属棒放在匀强磁场中，磁场方向垂直前后表面，金属棒通有从左到右的恒定电流I

后将会产生霍尔效应，a、b、c分别表示长方体的长、宽、高，则（ ）

A．金属棒上表面的电势低于下表面

B．仅增大金属棒长度a，霍尔电压将变小

C．仅增大金属棒宽度b，霍尔电压将变小

D．仅增大金属棒高度c，霍尔电压将变小

7．如图所示，虚线为匀强电场和匀强磁场的分界线，电场线与分界线平行。一带电粒子以初速度v

0

垂直

于电场线射入电场，并能进入磁场．已知磁感应强度为B，粒子的比荷为k，不计粒子的重力。则粒子

第一次进、出磁场两点的距离为（ ）

A．

2𝑣

0

𝑘𝐵

B．

2𝑘𝑣

0

𝐵

C．

𝑣

0

𝑘𝐵

D．

𝑘𝑣

0

𝐵

第2页（共19页）

8．如图所示，面积为S、匝数为n的闭合线圈abcd水平放置，其与磁感应强度为B的匀强磁场的夹角为

60°．则线圈以ab边为轴顺时针匀速转动180°的过程中（ ）

A．线圈中的感应电流方向变化1次

B．线圈中的感应电流方向变化2次

C．穿过线圈的磁通量变化量为0

D．穿过线圈的磁通量变化量为

√

3𝑛𝐵𝑆

9．在x轴上x

A

＝﹣0.4m和x

B

＝1.6m处有两持续振动的振源A、B，从t＝0时刻同时开始振动，在同一

介质中形成沿x轴相向传播的两列波，t＝2s时刻波形如图所示．则（ ）

A．两列波的波长不同

B．振源A的振动方程为y＝0.1sin（πt）m

C．x＝0.4m处的质点为振动加强点

D．x＝0.4m处的质点在t＝6.5s时第1次达到正向最大位移

10．如图所示，轻弹簧一端连接质量为m的物体A，另一端固定在光滑的斜面底端，A通过轻绳跨过光滑

的定滑轮与质量为2m的物体B连接，绳、弹簧与斜面平行．将A由弹簧原长处静止释放，已知轻绳

始终有力，则A的位移x、速度v和弹簧弹力F、绳子张力T与时间t或位移x的关系图像可能正确的

是（ ）

A． B．

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C． D．

二、非选择题：共7题，共70分．其中第12题～第17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．

11．（6分）小红做“用双缝干涉实验测量光的波长”的实验，装置如图甲所示，双缝到屏的距离为l，双

缝间的距离为d。

（1）测得图乙中A、B位置条纹间的距离为a，则光的波长λ＝ （用a、l、d表示）。

（2）在不改变滤光片、双缝间距的情况下，若想增加从目镜中观察到的条纹个数，写出实验操作方法。

12．（10分）如图所示，一束光从空气中垂直入射到折射率𝑛=

√

3的直角三棱镜中。已知该光在空气中的

波长为λ，真空中的光速为c。求：

（1）光在棱镜中传播的速度v和波长λ

介

；

（2）光从三棱镜第一次射出时的折射角r。

13．（10分）如图所示，在虚线边界上方区域有磁感应强度为B的匀强磁场，MN为磁场边界上的长度为

2a的接收屏，OO'与O'N垂直，OO'和O'M的长度均为a．在O点的电子源可大量发射方向平行于边界

向右、速度大小不同的电子。已知电子的质量为m，电荷量为﹣e，不计电子间的相互作用，电子打到

接收屏上即被吸收。求：

（1）能打到接收屏上的电子速度大小的范围；

（2）打到接收屏上的电子在磁场中运动的最长时间t

max

。

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14．（10分）大蓝闪蝶以它熠熠生辉的蓝色翅磅而著名，如图为显微镜下其翅膀的光学结构示意图。大蓝

闪蝶翅膀上的鳞片本身是无色的，但当白光照在翅膀的鳞片上时，会在其一系列薄薄的鳞片上反射，反

射光彼此干涉，从而显现出蓝色的光泽。已知大蓝闪蝶两鳞片的距离d约为630nm，蓝光波长在400nm～

480nm之间。

（1）求大蓝闪蝶翅膀上所看到的蓝光的波长λ；

（2）若用（1）中的蓝光进行双缝干涉实验，光屏上某点P到双缝的路程差为1.68×10

6

m，求点P与

﹣

中央亮条纹间存在暗条纹的条数k。

15．（10分）如图所示，回旋加速器核心部分是D

1

、D

2

两个D形盒，处在垂直于盒底面的匀强磁场中，

磁感应强度大小为B，D

1

盒的圆心为O。两盒间接有电压值为U的交变电压，使粒子每次穿过狭缝时

都得到加速，忽略加速时间，质量为m、电荷量为﹣q的粒子从O点附近飘入加速电场，求：

（1）粒子第1、2次进入D

2

盒位置间的距离Δx；

（2）粒子从飘入狭缝至动能达到E

k

所需的时间t。

16．（10分）一个士兵坐在静止的皮划艇上，他连同装备和皮划艇的总质量为M。这个士兵用自动步枪沿

水平方向连续射出2发子弹，每发子弹的质量为m

0

，子弹离开枪口时相对步枪的速度大小均为u。

（1）求第1次射击后皮划艇的速度大小v

1

；

（2）若发射第2发子弹的时间为Δt，求Δt时间内枪所受到的平均反冲作用力F。

17．（14分）如图所示，在xOy平面内，圆心在O点、半径为R的圆形区域内有磁感应强度为B的匀强

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磁场，一个比荷为的带正电的粒子从点A（﹣R，0）沿与x轴正方向成α角的方向射入磁场区域，

𝑚

𝑞

并从C点沿y轴正方向离开磁场。粒子在运动过程中只受磁场力作用。

（1）求粒子的速度大小v

0

；

（2）求粒子在磁场中运动的时间t；

（3）若粒子从点A以速率v

0

沿任意方向射入磁场，出磁场后再经过一个磁感应强度为B'的圆形磁场

区域，粒子均能到达点P（2R，3R），求B'可能的取值范围。（结果用B表示）

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2022-2023学年江苏省南通市如皋市高二（上）期中物理试卷（选修）

参考答案与试题解析

一、单项选择题：共10题，每题3分，共30分．每题只有一个选项最符合题意．

1．如图所示，A、B为两偏振片，一束自然光沿OO'方向射向A，此时在光屏C上透射光的强度最大，则

（ ）

A．光的偏振现象说明光是纵波

B．自然光垂直于OO'方向振动的光波的强度不相同

C．只将A绕OO'轴旋转30°时，屏上透射光的强度不为零

D．只将B绕OO'轴旋转180°时，屏上透射光的强度几乎为零

解：A、光的偏振现象说明光是横波，故A错误；

B、自然光沿各振动方向的光波的强度相同，故B错误；

C、根据光屏C上透射光的强度最大，可知两偏振片的偏振方向平行，只将A绕OO'轴旋转30°时，

仍然有光通过偏振片A，所以屏上透射光的强度不为零，故C正确；

D、根据光屏C上透射光的强度最大，可知两偏振片的偏振方向平行，只将A绕OO'轴旋转180°时，

光屏C上透射光的强度仍最大，故D错误。

故选：C。

2．太阳光照射一块遮光板，遮光板上有一个大的三角形孔，太阳光透过这个孔，在光屏上形成一个三角

形光斑．当遮光板上三角形孔的尺寸不断减小时，光屏上会呈现①圆形光斑；②三角形光斑；③明暗相

间的衍射条纹，则（ ）

A．光屏上先后呈现的图样顺序是①②③

B．光屏上先后呈现的图样顺序是①③②

C．由于光的直线传播产生的图样有①②

D．由于光的直线传播产生的图样有②③

解：当孔足够大时，由于光的直线传播，所以屏首先出现的是三角形光斑，之后随着小孔的继续缩小，

出现小孔成像，成的是太阳的像，故为小圆形光斑，随着小孔的进一步缩小，当尺寸与光波波长相当时，

出现了明暗相间的衍射条纹，最后随小孔的闭合而全部消失，故ABD错误，C正确。

故选：C。

3．小明用如图所示的装置“探究影响感应电流方向的因素”，螺线管与灵敏电流计构成闭合电路，条形磁

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铁N极朝下。当磁体向下靠近螺线管上端时（ ）

A．电流计指针向右偏转

B．螺线管内部的磁通量减小

C．螺线管内部的感应电流产生的磁场向下

D．磁铁受到向下的磁场力的作用

解：AC.条形磁铁N极朝下。当磁体向下靠近螺线管上端时，螺线管内磁通量向下增加，根据楞次定律，

感应电流磁场向上，根据右手定则，螺线管内电流为俯视逆时针，沿导线从电流表正接线柱流入，指针

向右偏转，故A正确，C错误；

B.根据楞次定律，感应电流磁场只能阻碍磁场变化，不能阻止，磁体向下靠近螺线管上端，螺线管内部

的磁通量增加，故C错误；

D.根据楞次定律，感应电流磁场阻碍磁场变化，磁体向下靠近螺线管上端，受到向上的磁场力，故D

错误。

故选：A。

4．质谱仪原理如图所示。电荷量为q、质量m的离子从容器A下方的狭缝S

1

飘入（初速度视为零）电压

为U的加速电场区，然后从S

3

沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场，最终到达照相

底片D上．则离子在磁场中的轨道半径为（ ）

A．

√

𝐵2𝑚𝑈

1𝑞

B．

√

𝐵

12𝑚𝑈

𝑞

1

C．𝐵√

2𝑚𝑈

𝑞

D．𝐵√

𝑞

2𝑚𝑈

解：在加速电场中，根据动能定理𝑞𝑈=

2

𝑚𝑣

2

离子速率𝑣=

√

𝑚

离子垂直进入匀强磁场，洛伦兹力提供向心力𝑞𝑣𝐵=𝑚

𝑟

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2𝑞𝑈

𝑣

2

离子在磁场中的轨道半径为𝑟=

故选：B。

𝑚𝑣𝑚2𝑞𝑈12𝑚𝑈

=⋅

√

=√，故ACD错误，B正确。

𝑞𝐵𝑞𝐵𝑚𝐵𝑞

5．如图所示，水平面内的平行导轨间距为d，导轨处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨

平面的夹角为θ。一质量为m、长为l的金属杆ab垂直于导轨放置，ab中通过的电流为I，ab处于静止

状态，则ab受到的摩擦力大小为（ ）

A．BId B．BIdsinθ C．BIl D．BIlsinθ

解：金属杆ab受力情况如图所示，ab受到的安培力大小：F＝BId

根据共点力平衡条件可知，水平方向上，有：f＝Fsinθ＝BIdsinθ，故ACD错误，B正确。

故选：B。

6．如图所示，方形金属棒放在匀强磁场中，磁场方向垂直前后表面，金属棒通有从左到右的恒定电流I

后将会产生霍尔效应，a、b、c分别表示长方体的长、宽、高，则（ ）

A．金属棒上表面的电势低于下表面

B．仅增大金属棒长度a，霍尔电压将变小

C．仅增大金属棒宽度b，霍尔电压将变小

D．仅增大金属棒高度c，霍尔电压将变小

解：A.金属棒通有从左到右的恒定电流，则自由电子定向移动的方向自右向左，如图所示：

第9页（共19页）

根据左手定则可知，自由电子所受洛伦兹力的方向竖直向下，使金属棒上表层聚集负电荷，金属棒下表

面的电势低于上表面，故A错误；

BCD.金属棒的高度为c，当电子处于稳定状态时，电场力等于洛伦兹力，即

＝Bvc，根据电流的微观表达式I＝nqvS＝nqvbc，得𝑣=

𝑞𝑈

𝑐

=𝑞𝑣𝐵，则霍尔电压U

𝐼𝐵𝐼

，联立可得霍尔电压𝑈=，增大金属

𝑛𝑞𝑏𝑐𝑛𝑞𝑏

棒宽度b时，霍尔电压U将变小，而增大金属棒长度a、高度时c，霍尔电压不变化，故BD错误，C

正确。

故选：C。

7．如图所示，虚线为匀强电场和匀强磁场的分界线，电场线与分界线平行。一带电粒子以初速度v

0

垂直

于电场线射入电场，并能进入磁场．已知磁感应强度为B，粒子的比荷为k，不计粒子的重力。则粒子

第一次进、出磁场两点的距离为（ ）

A．

2𝑣

0

𝑘𝐵

B．

2𝑘𝑣

0

𝐵

C．

𝑣

0

𝑘𝐵

D．

𝑘𝑣

0

𝐵

𝑣

0

，

𝑠𝑖𝑛𝜃

解：设粒子进入磁场时的速度大小为v，方向与水平方向间的夹角为θ，则v=

粒子在电场中做类平抛运动，在磁场中做匀速圆周运动，粒子运动轨迹如图所示

粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：

qvB＝m

𝑣

2

𝑟

解得：r=

𝑚𝑣

0

𝑚𝑣

=

𝑞𝐵𝑞𝐵𝑠𝑖𝑛𝜃

由几何知识可知，粒子第一次进、出磁场两点的距离：

00

d＝2rsinθ＝2×

𝑞𝐵𝑠𝑖𝑛𝜃

×sinθ=

𝑞𝐵

0

=

𝑞

0

=

𝑘𝐵

，故A正确，BCD错误。

×𝐵

𝑚

𝑚𝑣2𝑚𝑣2𝑣2𝑣

故选：A。

8．如图所示，面积为S、匝数为n的闭合线圈abcd水平放置，其与磁感应强度为B的匀强磁场的夹角为

60°．则线圈以ab边为轴顺时针匀速转动180°的过程中（ ）

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