2021_2022学年北京市顺义牛栏山第一中学高二（下）月考物理试卷（4月）

2021~2022学年北京市顺义牛栏山第一中学高二（下）月考物理试卷（4月）

1.  关于磁感应强度，正确的说法是(    )

A. 根据定义式，磁场中某点的磁感应强度B与F成正比，与Il成反比
B. B是矢量，方向与F的方向一致
C. B是矢量，方向与放在该点的小磁针N极指向垂直
D. 在确定的磁场中，某点的B是确定的，不同点的B可能不同；磁感线密的地方B大些，磁感线疏的地方B小些

2.  如图，一弹簧振子在A、B间做简谐振动，周期为T，O为平衡位置，以下说法正确的是

A. 振子通过位置A时，速度最大
B. 振子从A至B运动的时间为T
C. 振子在连续两次通过同一位置时，偏离平衡位置的位移相同
D. 振子连续两次通过同一位置时，经过的时间为T

3.  如图所示，带正电的粒子不计重力以某一速度v射入垂直纸面向里的匀强磁场时，因受洛伦兹力作用将(    )

A. 向左偏转 B. 向右偏转 C. 做匀加速直线运动 D. 做匀减速直线运动

4.  为了提高松树上松果的采摘率和工作效率，工程技术人员发明了如图所示的振动器，用来振动树干使松果落下。则(    )

A. 随着振动器的振动频率增加，树干振动的幅度一定增大
B. 针对不同的树木，落果效果最好的振动频率一定相同
C. 稳定后，不同的树干振动频率与振动器的振动频率相同
D. 稳定后，不同的树干振动频率与振动器的振动频率不同
 

5.  如图一束红光与一束紫光以适当的入射角射向半圆形玻璃砖，其出射光线都是由圆心O点沿OP方向射出，如图所示，则(    )

A. AO是红光，它穿过玻璃砖所需的时间短
B. AO是紫光，它穿过玻璃砖所需的时间长
C. BO是红光，它穿过玻璃砖所需的时间长
D. BO是紫光，它穿过玻璃砖所需的时间短

6.  一列沿x轴负方向传播的简谐波在时刻的波形如图所示，已知B质点从0时刻起经过3s第一次到达波谷，则下列判断正确的是(    )

A. 简谐波的周期为12s
B. O处质点再经过1s，通过的路程为10cm
C. 简谐波的波速为
D. 某个时刻A和B两质点的振动方向可能相同
 

7.  如图甲所示，男同学站立不动吹口哨，一位女同学坐在秋千上来回摆动，据图乙，下列关于女同学的感受的说法正确的是(    )

A. 女同学从A向B运动过程中，她感觉哨声音调变低
B. 女同学在从点C向左运动过程中，她感觉哨声音调变低
C. 女同学在从点C向右运动过程中，她感觉哨声音调不变
D. 女同学从E向D运动过程中，她感觉哨声音调变高
 

8.  如图甲所示为一简谐波在时刻的图像，图乙所示为处质点P的振动图像。则处的质点的振动方程为(    )

A.
B.
C.
D.

9.  如图所示，质量为m、电荷量为的圆环可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中，不计空气阻力，现给圆环向右的初速度，在以后的运动过程中，圆环运动的速度-时间图像不可能是下列选项中的(    )

A.
B.
C.
D.

10.  如图所示，在的区域内存在与xOy平面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小为B。在时刻，从原点O沿y轴正方向发射一个带电粒子，粒子在时刻刚好从磁场右边界上点离开磁场，不计粒子重力，下列说法正确的是(    )

A. 粒子在磁场中做圆周运动的半径为3a
B. 粒子的发射速度大小为
C. 带电粒子的荷质比为
D. 若匀强磁场方向垂直纸面向里，则再加一个沿x轴负向的匀强电场，该粒子发射后可能做匀速直线运动

11.  如图所示，图中S为在水面上振动的波源，M、N是水面上的两块挡板，其中N板可以上下移动，两板中间有一狭缝，此时测得A处水面没有振动，为使A处水面也能发生振动，可采用的方法是(    )

A. 使波源的频率增大
B. 使波源的频率减小
C. 移动N使狭缝的间距增大
D. 移动N使狭缝的间距减小

12.  如图所示为某一时刻波源、在水槽中形成的水波，其中实线表示波峰，虚线表示波谷，已知两列波的频率相同，振幅相同，则下列说法正确的是(    )

A. 这两列波的波长相同，在两波相遇的区域中会产生干涉
B. a、c、d三点的振动始终加强，b点的振动始终减弱
C. c处的质点会随时间沿方向移动
D. 从此刻再经过四分之一个周期，a、b、c、d四点的位移均为零
 

13.  关于光现象，下列说法正确的是(    )

A. 图a中一束白光通过三棱镜形成彩色光带是光的干涉现象
B. 图b中光照射不透明的圆盘，在圆盘的阴影中心出现了一个亮斑是光的衍射现象
C. 图c中肥皂膜上出现彩色条纹是光的干涉现象
D. 图d中佩戴特殊眼镜观看立体电影利用了光的偏振现象
 

14.  如图表示磁流体的发电原理：将一束等离子体重力不计沿图示方向以速度v喷射入磁场，金属板A、B就形成一个直流电源，设磁感应强度为B，金属板A、B相距d，外接电阻R，A、B间弥漫的电离气体电阻为则下述说法正确的是(    )

A. 金属板A为电源的正极
B. 开关断开时，金属板间的电势差为Bvd
C. 开关闭合后，金属板间的电势差为
D. 等离子体发生偏转的原因是洛伦兹力大于所受电场力

15.  将一测力传感器连接到计算机上就可以测量快速变化的力，如图所示点O为单摆的悬点，将传感器接在摆线与点O之间，现将小球拉到点A，此时细线处于张紧状态，释放摆球，则摆球在竖直平分内的ABC之间来回摆动，其中点B为运动最低位置，摆角小于且是未知量。如图所示是由于计算得到细线对摆球的拉力大小F随时间变化的图像，且图中时刻为摆球从点A开始运动的时刻，据图中和题中信息取，下列说法中正确的有(    )

A. 该单摆的周期为
B. 该单摆的摆长为
C. 增大摆球质量，周期将变大
D. 摆球质量与拉力最值的关系可表示为

16.  某同学利用图示装置测量某种单色光的波长。实验时，接通电源使光源正常发光，调整光路，从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题：

某次测量时，选用的双缝间距为d，测得屏与双缝间的距离为L，第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为x，则所测单色光的波长为________用题中所给字母表示；

若想增加从目镜中观察到的条纹个数，下列操作可行的是________。

A.将单缝向双缝靠近

B.使用间距更小的双缝

C.将屏向远离双缝的方向移动

D.将屏向靠近双缝的方向移动

17.  实验小组要测定玻璃砖的折射率，实验室器材有：玻璃砖、大头针4枚、、、、刻度尺、笔、白纸。

实验时，先将玻璃砖放到白纸上，画出玻璃砖的上、下两个表面，和，在白纸上竖直插上两枚大头针、，如图甲所示，再插大头针、时，要使_________

A. 要插在、的连线上

B. 要挡住透过玻璃砖观察到的、

C. 要插在、的连线上

D. 要挡住和透过玻璃砖观察到的、

作出光路如图乙所示，过C点作法线交玻璃砖于A点和C点，过O点延长入射光线交AC于B点。设OA的长度为，OB的长度为，OC的长度为，AB的长度为，AC的长度为，为方便地测量出玻璃砖的折射率，需用刻度尺测量的量至少有_________选填、、、、，则计算玻璃砖折射率的表达式为_________.

18.  用单摆测定重力加速度的实验装置如图1所示。

测量周期时用到了秒表，长针转一周的时间为30s，表盘上部的小圆共15大格，每一大格为，该单摆摆动n次长短针的位置如图2所示，所用时间为______s。

测出悬点O至小球球心的距离摆长及单摆完成n次全振动所用的时间t，则重力加速度______用L、n、t、表示。

用多组实验数据作出图象，也可以求出重力加速度g，已知三位同学作出的图线的示意图如图3中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都过原点，图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线b，下列分析正确的是______选填选项前的字母。

A.出现图线a的原因可能是误将悬点到小球最下端的距离记为摆长L

B.出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次

C.图线c对应的g值小于图线b对应的g值

D.图线a对应的g值大于图线b对应的g值

若该同学测摆长时漏加了小球半径，而其它测量、计算均无误，也不考虑实验误差，则用图线求得的g值和真实值相比是______的选项“偏大”、“偏小”或“不变”。

19.  如图，两平行金属导轨间的距离，金属导轨所在的平面与水平面夹角，在导轨所在空间内，分布着磁感应强度、方向垂直于导轨平面的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势、内阻的直流电源。现把一个质量的导体棒ab垂直放在金属导轨上，导体棒静止。导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻，金属导轨电阻不计，g取。已知，，求：

通过导体棒的电流大小；

导体棒受到的安培力大小；

导体棒受到的摩擦力大小。

20.  如图所示，M为粒子加速器：N为速度选择器，两平行导体板之间有方向相互垂直的匀强电场和匀强磁场，磁场的方向垂直纸面向里，磁感应强度为B。从S点释放一初速度为0、质量为m、电荷量为q的带正电粒子，经M加速后恰能以速度v沿直线图中平行于导体板的虚线通过N。不计重力。

求粒子加速器M的加速电压U；

求速度选择器N两板间的电场强度E的大小和方向；

仍从S点释放另一初速度为0、质量为m、电荷量为2q的带正电粒子，分析判断粒子进入电磁场区域后是否能沿图中虚线运动。

21.  如图甲所示，劲度系数为k的轻质弹簧上端固定，下端连接质量为m的小物块。以小物块的平衡位置为坐标原点O，以竖直向下为正方向建立坐标轴Ox。现将小物块向上托起，使弹簧恢复到原长时将小物块由静止释放，小物块在竖直方向做往复运动，且弹簧始终在弹性限度内。

画出小物块的受力分析图，求出小物块的平衡位置O与原长的距离；

以小物块经过平衡位置向下运动过程为例，通过推导说明小物块的运动是否为简谐运动；

在图乙中画出由最高点运动到最低点过程中，小物块的加速度a随x变化的图象要求标出关键位置坐标，并利用此图象求出小物块向下运动过程中的最大速度。

22.  电视机中显像管抽成真空玻璃管的成像原理主要是靠电子枪产生高速电子束，并在变化的磁场作用下发生偏转，打在荧光屏不同位置上发出荧光而形成像。显像管的原理示意图俯视图如图甲所示，在电子枪右侧的偏转线圈可以产生使电子束沿纸面发生偏转的磁场，偏转的磁场可简化为由通电螺线管产生的与纸面垂直的磁场，该磁场分布的区域为圆形如图乙所示，其磁感应强度，式中为磁常量，N为螺线管线圈的匝数，I为线圈中电流的大小。由于电子的速度极大，同一电子穿过磁场过程中可认为磁场没有变化，是稳定的匀强磁场．已知电子质量为m，电荷量为e，电子枪加速电压为U，为常数，螺线管线圈的匝数N，偏转磁场区域的半径为r，其圆心为O点。当没有磁场时，电子束通过O点，打在荧光屏正中的M点，O点到荧光屏中心的距离。若电子被加速前的初速度和所受的重力、电子间的相互作用力以及地磁场对电子束的影响均可忽略不计，不考虑相对论效应及磁场变化所激发的电场对电子束的作用。

若电子束经偏转磁场后速度的偏转角，求此种情况下；

①电子穿过磁场区的时间；

②螺线管线圈中电流的大小。

当线圈中通入如图丙所示的电流，其最大值为第问中电流的倍，求电子束打在荧光屏上发光所形成“亮线”的长度。可能需要的数学公式

答案和解析

1.【答案】D 

【解析】A.磁感应强度B是描述磁场本身性质的物理量，磁感应强度B与F，与Il均无关，故A错误；

B.B是矢量，根据左手定则可知，B的方向与F的方向相互垂直，故B错误；

C.B是矢量，方向与放在该点的小磁针N极指向一致，故C错误；

D.磁感应强度B是描述磁场本身性质的物理量，在确定的磁场中，某点的B是确定的，不同点的B可能不同；磁感线密的地方B大些，磁感线疏的地方B小些，故D正确。

故选D。

2.【答案】C 

【解析】A.振子通过位置A时，速度最小，故A错误；

B.振子从A至B运动的时间为，故B错误；

C.振子位移是指振子离开平衡位置的位移，从平衡位置指向振子所在的位置，振子在连续两次通过同一位置时，偏离平衡位置的位移相同，故C正确；

D.只有连续两次以相同的速度通过同一位置的过程，才是一次全振动，经过的时间为T，故D错误。

故选C。

3.【答案】A 

【解析】依题意，根据左手定则判断知该粒子所受洛伦兹力方向水平向左，粒子将向左偏转，且做匀速圆周运动，故选A。
 

4.【答案】C 

【解析】解：A、当振动器的振动频率等于树木的固有频率时产生共振，此时树干的振幅最大，则随着振动器频率的增加，树干振动的幅度不一定增大，故A错误；
B、根据共振产生的条件，当振动器的频率等于树木的固有频率时产生共振，此时落果效果最好，而不同的树木的固有频率不同，针对不同树木，落果效果最好的振动频率可能不同，故B错误；
CD、树干在振动器的振动下做受迫振动，则稳定后，不同粗细树干的振动频率始终与振动器的振动频率相同，故C正确，D错误。
故选：C。
根据共振产生的条件，可知当振动器的振动频率等于或接近树木的固有频率时产生共振，使松树上松果得振动幅度增大。
本题以提高松树上松果的采摘率和工作效率为情境载体，考查了产生共振的条件及其应用，考查了学生应用所学物理知识解决实际问题的能力，体现了科学探究的物理核心素养。
 

5.【答案】A 

【解析】由光路图可知，BO光线的偏折能力要强于AO光线的偏折能力，证明B光的折射率大于A光的折射率，所以AO是红光，BO是紫光，光在介质中的传播速度，因此AO在介质中的传播速度更快，由可知，AO穿过玻璃砖所需的时间短。
故选A。
 

6.【答案】C 

【解析】A.由图可知波长，振幅；波沿x轴负方向传播，则此时B向上运动，B质点从0时刻起经过3s第一次到达波谷，则，故，A错误；

C.波速，C正确；

B.O处质点再经过1s，通过的路程小于10cm，B错误；

D.A、B两质点刚好相差半个波长，它们的振动方向时刻相反，D错误。

故选C。

7.【答案】B 

【解析】A.女同学从A向B运动过程中，女同学靠近波源，由多普勒效应，她感觉哨声音调变高，A错误；

B.女同学在从点C向左运动过程中，女同学远离波源，由多普勒效应，她感觉哨声音调变低，B正确；

C.女同学在从点C向右运动过程中，女同学靠近波源，由多普勒效应，她感觉哨声音调变高，C错误；

D.女同学从E向D运动过程中，女同学远离波源，由多普勒效应，她感觉哨声音调变低，D错误。

故选B。

8.【答案】A 

【解析】由乙图可知，振动周期，，振幅，由两图结合可知，波沿x轴正方向传播，在时刻，处的质点恰好位于平衡位置，且沿着y轴正方向运动，知该点的振动方程为。
故选A。
 

9.【答案】C 

【解析】A.根据左手定则可知圆环所受洛伦兹力的方向向上，如果，则环和杆之间无弹力，圆环也不受摩擦力，环在杆上匀速直线运动，圆环运动的速度-时间图像如A选项所示，故A正确，不符合题意；
D.如果，则环和杆之间有摩擦力作用，环做减速运动，根据牛顿第二定律可得，环的加速度减小，当减速到时，环和杆之间无弹力，此后环做匀速运动，圆环运动的速度-时间图像如D选项所示，故D正确，不符合题意；
B.如果，则环和杆之间有摩擦力作用，根据牛顿第二定律可得，环做减速运动，环的加速度增大，当速度减小到零时，环静止在杆上，圆环运动的速度-时间图像如B选项所示，故B正确，不符合题意；
C.综上可知圆环运动的速度-时间图像不可能是C，故C错误，符合题意。
故选C。
 

10.【答案】C 

【解析】A.根据题意作出沿y轴正方向发射的带电粒子在磁场中做圆周运动轨迹如图，圆心为，根据几何关系，粒子做圆周运动的半径为2a，故A错误；
 

B.沿y轴正向发射的粒子在磁场中运动的圆心角为，运动时间，解得，故B错误；
C.沿y轴正向发射的粒子在磁场中运动的圆心角为，对应运动时间为，所以粒子运动的周期为，由，则，故C正确；

D.若匀强磁场方向垂直纸面向里，粒子受到x轴正向的洛伦兹力，由左手定则可知粒子带负电，当加一个沿x轴负向的匀强电场时，粒子还受沿x轴正向的电场力，则粒子不能做匀速直线运动，故D错误。

故选C。

11.【答案】BD 

【解析】要发生明显的衍射，障碍物的尺寸或宽度要比波长小或与波长相差不多，要使狭缝满足明显衍射的条件，可将狭缝间距变小，或将波长变长，即减小频率，故BD正确，AC错误。
故选BD。
 

12.【答案】ABD 

【解析】A.在同一种介质中波速相同，因为两列波的频率相同，所以波长一定相同，在两波相遇的区域中会产生干涉，A正确；

B.a、c两点是两列波的波谷与波谷的相遇点，d是两列波的波峰与波峰的相遇点，两列波在这引起的振动总是相互加强的，质点的振幅最大，振动始终加强。b点是两列波的波峰与波谷相遇点，两列波在这引起的振动总是相互减弱的，质点的振幅最小，振动始终减弱。B正确；

C.随着时间的推移，两列波均向前传播，但c处的质点仍在自己平衡位置附近振动，并不会随波迁移。C错误；

D.从此刻再经历四分之一个周期，两列波在a、b、c、d四点引起的振动位移均为零，此刻各点均处于平衡位置。D正确。

故选ABD。

13.【答案】BCD 

【解析】A.图a中一束白光通过三棱镜形成彩色光带是光的折射，故A错误；

B.图b中光照射不透明的圆盘，在圆盘的阴影中心出现了一个亮斑是泊松亮斑，是光的衍射现象，故B正确；

C.图c中肥皂膜上出现彩色条纹是光在前后膜的反射光叠加产生的，是光的干涉现象，故C正确；

D.图d中立体电影在放映时，是两台放映机发出相互垂直的偏振光，佩戴特殊眼镜观看立体电影，才能获得最佳观赏效果，利用了光的偏振原理，故D正确。

故选BCD。

14.【答案】BCD 

【解析】A.根据左手定则可知，金属板B为电源的正极，故A错误；

B.开关断开时，有洛伦兹力与电场力平衡，即，可得金属板间的电势差为，故B正确；

C.开关闭合后，金属板间的电势差为，故C正确；

D.由B的分析可知，等离子体发生偏转的原因是受力不平衡，洛伦兹力大于所受电场力，故D正确。

故选BCD。

15.【答案】BD 

【解析】小球在一个周期内两次经过最低点，根据该规律，可知，由单摆的周期公式得，故A错误，B正确；

C.根据单摆周期公式可知周期与摆球的质量无关，故C错误；

D.在最高点A，有，在最低点B，有，从A到B，滑块机械能守恒，有，联立解得，故D正确。

故选BD。

16.【答案】；
 

【解析】根据双缝干涉条纹间距公式可知；

要想增加从目镜中观察到的条纹个数，则应减小干涉条纹间距。根据双缝干涉条纹间距公式可知，增大双缝间距离或减小双缝到屏的距离，而与单、双缝之间的距离无关，故D正确，ABC错误。

17.【答案】；
、， 

【解析】一侧观察、经折射、折射的像，在适当的位置插上，使得要挡住透过玻璃砖观察到的、；再插上，让其挡住和透过玻璃砖观察到的、，BD正确，AC错误；

故选BD。

设入射角为r，折射角为i，根据几何关系可得：，；

根据折射定律有：得玻璃的折射率，由表达式可知，要测量、。

18.【答案】；
；
；
不变 

【解析】小盘读数是60s，大盘读数是，故秒表的读数为；

由题可知，单摆的周期为，单摆周期公式，联立解得重力加速度为；

根据单摆的周期公式，整理得，则图像的斜率，重力加速度，

A.由图可知，图线a当L为零时T不为零，所测摆长偏小，可能是把摆线长度作为摆长，即把悬点到摆球上端的距离作为摆长，A错误；

B.实验中误将49次全振动记为50次，则周期的测量值偏小，导致重力加速度的测量值偏大，图线的斜率k偏小，B正确；

C.由图可知，图线c对应的斜率k小于图线b对应的斜率，可知图线c对应的g值大于图线b对应的g值，C错误；

D.由图可知，图线a与图线b的斜率相等，故图线a对应的g值等于图线b对应的g值，D错误。

故选B。

若该同学测摆长时漏加了小球半径，而其它测量、计算均无误，也不考虑实验误差，图线的斜率不变，即求得的g值和真实值相比是不变的。

19.【答案】解：导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路，根据闭合电路欧姆定律有：；

导体棒受到的安培力大小：，根据左手定则，方向平行斜面向上；

导体棒所受重力沿斜面向下的分力，

由于小于安培力，故导体棒受到平行斜面向下的摩擦力f，

根据共点力平衡条件有：，解得。

【解析】导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路，根据闭合电路欧姆定律求解通过导体棒的电流大小。
 

20.【答案】解：根据功能关系可得，粒子加速器M的加速电压为；

粒子以速度v沿直线通过N，电场力与洛伦兹力平衡，有，即，

由左手定则判定洛伦兹力方向向上，故电场的方向垂直导体板向下；

仍从S点释放另一初速度为0、质量为m、电荷量为2q的带正电粒子，进入N时，速度为，则洛伦兹力大于电场力，粒子进入电磁场区域后不能沿图中虚线运动。

【解析】在加速器M的运动过程利用功能关系求解。
 

21.【答案】解：设小物块位于平衡位置时弹簧的伸长量为，则有，可得，

小物块从原长位置到最低点，受力如图所示：

小物块运动到平衡位置下方x处，此时弹簧弹力大小为，

小物块所受合力为，

即小物块所受合力与其偏离平衡位置的位移大小成正比，方向相反，说明小物块的运动是简谐运动；

由最高点运动到最低点过程中，小物块做简谐运动，则，

小物块的加速度a随x变化的图象如图所示：

当时小物块的速度最大，设合外力做功为，根据图中图线或与横轴所围面积得，

根据，可得小物块向下运动过程中的最大速度为。

【解析】根据胡克定律得出弹簧的弹力随位移x的变化情况，再分析小物块的受力情况，分析判断小物块的合力与位移的关系式，即可证明小物块的运动是否为简谐运动。
 

22.【答案】解：①设电子在磁场中做圆运动的半径为R，运动轨迹如图所示：

电子束经偏转磁场后速度的偏转角，根据周期公式有，

可得电子穿过磁场区的时间为，解得；

②根据几何关系有，洛伦兹力提供向心力，有，
粒子经过加速电场时有，

由题意可知，磁感应强度，联立解得；

设线圈中电流为时，偏转角为，此时电子在屏幕上落点距M点最远，此时磁感应强度，

轨迹圆半径为，

由几何关系有，，

电子在屏幕上落点距M点最远距离，

由对称性可知，亮线长度为。

【解析】粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，出磁场后做匀速直线运动，通过最大的偏转角，结合几何关系求出荧光屏上亮线的长度。