2021-2022学年广东省韶关市武江区北江实验学校高二（下）第一次月考物理试卷（含答案解析）

2021-2022学年广东省韶关市武江区北江实验学校高二（下）第一次月考物理试卷

1.  让激光照到VCD机、CD机或计算机的光盘上，就可以读出盘上记录的信息，经过处理后还原成声音和图象，这是利用光的(    )

A. 平行度好，可以会聚到很小的一点上
B. 相干性好，可以很容易形成干涉图样
C. 亮度高，可以在很短时间内集中很大的能量
D. 波长短，很容易发生明显的衍射现象

2.  光线从折射率为的介质中射向空气，如果入射角为，图中光路可能的是(    )

A.  B.  C.  D.

3.  下列关于电磁感应现象的认识，正确的是(    )

A. 它最先是由奥斯特通过实验发现的 B. 它说明了电能生磁
C. 它是指变化的磁场产生电流的现象 D. 它揭示了电流受到安培力的原因

4.  如图所示为两列频率相同的相干水波在时刻的叠加情况，图中实线表示图示时刻的波峰位置，虚线表示同一时刻的波谷位置，已知两列波的振幅均为2cm，且在图中所示范围内振幅不变，波速为，波长为，E点是B、D和A、C连线的交点，下列说法正确的是(    )

A. 在时刻，A、B、C、D四点相对平衡位置的位移均为0
B. B、D两点在时刻的竖直高度差为2cm
C. E点的振幅为2cm
D. B、D两点在时刻的竖直高度差为4cm

5.  关于机械振动和机械波，下列说法正确的是(    )

A. 机械波在一个周期内传播的距离就是振幅的4倍
B. 医生利用超声波探测病人血管中血液的流速是利用了多普勒效应
C. 单摆在摆动中经过平衡位置时，所受合力不等于零，回复力也不等于零
D. 对同一列波，当波长比缝、孔的宽度或障碍物的尺寸更小时，衍射现象才更明显

6.  已知平面简谐波在x轴上传播，原点O振动图线如图a所示，t时刻的波形图线如图b所示．则时刻的波形图线可能是(    )

A.  B.
C.  D.

7.  一个用于加速质子的回旋加速器，其核心部分如图所示，D形盒半径为R，垂直D形盒底面的匀强磁场的磁感应强度为B，两盒分别与交流电源相连．下列说法中正确的是(    )

A. 质子被加速后的最大速度随B、R的增大而增大
B. 质子被加速后的最大速度随加速电压的增大而增大
C. 只要R足够大，质子的速度可以被加速到任意值
D. 不需要改变任何量，这个装置也能用于加速粒子
 

8.  关于自然光和偏振光，以下说法正确的是(    )

A. 自然光包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，但是沿各个方向振动的光波的强度可以不同
B. 偏振光是垂直于传播方向上，只沿着某一特定方向振动的光
C. 自然光透过一个偏振片后就成为偏振光，偏振光经过一个偏振片后又还原为自然光
D. 太阳、电灯等普通光源发出的光都是自然光

9.  下列关于图中各带电粒子所受洛伦兹力的方向或带电粒子的带电性的判断正确的是(    )

A. 洛伦兹力方向竖直向下
B. 洛伦兹力方向垂真纸面向里
C. 粒子带负电
D. 洛伦兹力方向垂直纸面向外

10.  如图是倾角的光滑绝缘斜面在纸面内的截面图．一长为L质量为m的导体棒垂直纸面放在斜面上，现给导体棒通入电流强度为I，并在垂直于导体棒的平面内加匀强磁场，要使导体棒静止在斜面上，已知当地重力加速度为g，则下说法正确的是(    )

A. 所加磁场方向与x轴正方向的夹角的范围应为
B. 所加磁场方向与x轴正方向的夹角的范围应为
C. 所加磁场的磁感应强度的最小值为
D. 所加磁场的磁感应强度的最小值为

11.  “测定玻璃的折射率“的实验中，在白纸上放好玻璃砖，和分别是玻璃砖与空气的两个界面，如图1所示。在玻璃砖的一侧插上两枚大头针和，用“+”表示大头针的位置，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并依次插上大头针和。

在插和时，应使______多选。
A.只挡住的像
B.只挡住
C.同时挡住、的像
D.挡住及、的像
按中的做法确定大头针和的位置，请将光路图补充完整，并在图2中标出需要测量的量，则玻璃砖的折射率可表示为______。用图中标出的测量量表示

12.  用双缝干涉测光的波长的实验中，已知双缝到光屏的距离，双缝之间的距离，
以下哪些操作能够增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离______ 多选
A.增大单缝和双缝之间的距离
B.增大双缝和光屏之间的距离
C.将绿色滤光片改为红色滤光片
D.增大双缝之间的距离
某同学用测量头测量时，先将测量头目镜中看到的分划板中心刻度线对准某条亮纹记作第一条的中心，这时手轮上的示数为；然后他转动测量头，使分划板中心刻度线对准第7条亮纹的中心，这时手轮上的示数如上图所示，示数为______ mm，由此可以计算出这次实验中所测的单色光的波长为______ 结果留三位有效数字

13.  如图所示，在一个范围足够大、垂直纸面向里的匀强磁场中，用绝缘细线将金属棒吊起，使其呈水平状态。已知金属棒长，质量，棒中通有的向右的电流，取。
若磁场的磁感应强度，求此时金属棒受到的安培力F的大小，并判断安培力的方向；
若细线拉力恰好为零，求磁场的磁感应强度B的大小。

14.  一个质量为m，电荷量为，不计重力的带电粒子从x轴上的点以速度v，沿与x正方向成的方向射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂直于y轴射出第一象限。求匀强磁场的磁感应强度B和穿过第一象限的时间。

15.  质谱仪原理如图所示，a为粒子加速器，电压为；b为速度选择器，磁场与电场正交，磁感应强度为，板间距离为d；c为偏转分离器，磁感应强度为今有一质量为m、电荷量为e的正电子不计重力，经加速后，该粒子恰能竖直通过速度选择器，粒子进入分离器后做半径为R的匀速圆周运动．则：
粒子的速度v为多少？
速度选择器的电压为多少？
粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径R为多大？

答案和解析

1.【答案】A 

【解析】解：A、由于激光的平行度好，故用在计算机内的“激光头”读出光盘上记录的信息；故A正确；
B、激光的相干性好，可以很容易形成干涉图样；但与处理数据无关；故B错误；
C、激光具有亮度高的特点，可以在很短时间内集中很大的能量故可用来切除肿瘤；但与本题无关；故 C错误；
D、激光波长短，不容易发生明显的衍射现象；故D错误；
故选：A。
激光具有平行度好，亮度高等特点；故可用来进行光纤通信及雷达测距等；
光纤通信是利用激光从光纤的一端射入，在内壁上多次反射后在另一端放射出来，然后在接收端，检测器收到光信号后把它变换成电信号，经解调后恢复原信息。
本题考查了激光的特点及应用以及光纤通信，是信息传递考查的重点，识记性较强。
 

2.【答案】C 

【解析】解：光线从折射率为的介质中射向空气，全反射临界角为：；
由于入射角为，大于临界角，故会发生全反射，只有反射光线；故C正确．ABD错误．
故选：C
当光线从光密介质射向光疏介质且入射角达到临界角时，会发生全反射现象，全反射临界角C的正弦为
本题关键是明确明确光的全反射条件：从光密介质射向光疏介质，入射角大于或等于临界角．
 

3.【答案】C 

【解析】解：A、奥斯特发现了电流的磁效应，法拉第发现了电磁感应现象，故A错误；
B、电磁感应现象说明，磁能生电，故B错误；
C、利用磁场产生电流的现象是电磁感应现象，变化的磁场产生电流的现象是电磁感应现象，故C正确；
D、电磁感应现象揭示了磁能生电，它并没有揭示电流受到安培力的原因，故D错误；
故选：C。
利用磁场产生电流的现象是电磁感应现象，电磁感应现象表明磁能生电．
奥斯特发现了电流的磁效应，法拉第发现了电磁感应现象，人们认识到电与磁是相互联系的；电磁感应现象的发现，使人类进入电气化时代．
 

4.【答案】A 

【解析】解：波的周期为，则，从图中经历，质点A、B、C、D四点都在平衡位置，所以位移都为零，故A正确；
图中BD两点是振动加强点，合振幅；在时，D点在波峰，B点在波谷，在时，D点在波谷，B点在波峰，竖直高度差为8cm，故BD错误；
C.点D和点B分别处于波峰与波峰相遇处，波谷与波谷相遇处，B、D两点都处于振动加强区，B、D的连线上也是加强区，E点在B、D的连线上，故E点的振动也加强，振幅为4 cm，故C错误。
故选：A。
波峰和波峰叠加、波谷与波谷叠加，振动加强，波峰与波谷叠加，振动减弱；质点的位移等于两个振动引起位移的矢量和．
波的叠加满足矢量法则，当振动情况相同则相加，振动情况相反时则相减，且两列波互不干扰．例如当该波的波峰与波峰相遇时，此处相对平衡位置的位移为振幅的二倍；当波峰与波谷相遇时此处的位移为零．
 

5.【答案】B 

【解析】解：A、机械波在一个周期内传播的距离是一个波长，其大小与振幅没有关系；故A错误；
B、医生利用超声波探测病人血管中血液的流速是利用了多普勒效应；故B正确；
C、单摆在摆动中经过平衡位置时，因需要向心力，所以所受合力不等于零，但回复力不等于零；故C错误；
D、只有当缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多，或比波长更小时才能观察到明显的衍射现象，故D错误；
故选：B。
明确波的性质，知道波长以及振幅的定义，同时明确回复力的性质；并掌握波所具有的现象以及相对应的应用．
本题考查波的性质以及应用，要注意区分波的传播和介质中质点在平衡位置附近的振动．
 

6.【答案】CD 

【解析】解：质点振动的周期等于波的周期，，波的波长，则波速则波形传播的距离若波向右传播，波形如D选项所示．若波向左传播，波形如C选项所示．故C、D正确，A、B错误．
故选
根据振动图线得出振动的周期，振动的周期等于波的周期，根据波长和周期求出波速，从而求出经过波形传播的距离，判断出正确的图象．
解决本题的关键知道波动和振动的关系，能够从振动图线中得出周期，从波动图象中得出波长．
 

7.【答案】A 

【解析】

【分析】
解决本题的关键知道回旋加速器的原理，知道粒子在磁场中运动的周期与交变电压的变化周期相同，粒子被加速的最大速度与加速电压无关。
【解答】
根据，则最大速度，与B与R有关，随B、R的增大而增大，与加速的电压无关，故A正确，B错误；
C.因为运用回旋加速器加速粒子，粒子在磁场中运动的周期与交变电压变化的周期相同，粒子在磁场中运动的周期为：，与粒子质量有关；而当粒子速度非常大时，粒子质量会发生变化，则粒子在磁场中运动的周期变化，则粒子不能再被加速，故C错误；
D.由于质子与粒子的比荷不同，质子周期为，粒子周期。故由周期表达式可知，不改变任何量，这个装置不能用于加速粒子，故D错误。
故选A。  

8.【答案】BD 

【解析】解：A、自然光包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，沿各个方向振动的光波的强度相同，所以A错误；
B、偏振光也是横波，所以振动方向垂直于传播方向，而且偏振光是沿着某一特定方向振动的光，所以B正确；
C、自然光透过一个偏振片后就成为偏振光，偏振光经过一个偏振片后仍是偏振光，故C错误；
D、太阳、电灯等普通光源发出的光都是自然光，故D正确；
故选：BD。
自然光垂直于传播方向的上沿一切方向振动且各个方向振动的光波强度都相同，而偏振光是垂直于传播方向的平面上，只沿某个特定方向振动，偏振光是垂直于传播方向的平面上，只沿某个特定方向振动，经过反射光或折射光都是偏振光，所以除了从光源直接发出的光以外，我们通常看到的绝大部分光都是偏振光．
本题要知道：自然光是在垂直于传播方向的上沿一切方向振动且各个方向振动的光波强度都相同，而偏振光是垂直于传播方向的平面上，只沿某个特定方向振动．
 

9.【答案】BD 

【解析】解：A、带电粒子带负电，由左手定则可知，受到的洛伦兹力竖直向上，故A错误；
B、由左手定则可知，带电粒子受到的洛伦兹力垂直于纸面向里，故B正确；
C、由左手定则可知，四指方向与粒子运动方向相同，则粒子带正电，故C错误；
D、由左手定则可知，带电粒子受到的洛伦兹力垂直于纸面向外，故D正确；
故选：BD。
根据粒子速度方向、磁场方向、粒子电性、应用左手定则分析答题。
本题考查了判断洛伦兹力方向与粒子电性，应用左手定则即可正确解题，应用左手定则时要注意带电粒子的电性．
 

10.【答案】BD 

【解析】解：A、根据共点力平衡知，安培力的方向在垂直斜面向下与竖直向上这两个方向之间，根据左手定则知，所加磁场方向与x轴正方向的夹角的范围应为故A错误，B正确。
C、当安培力的方向与支持力方向垂直时，安培力最小，根据平行四边形定则有：，则磁感应强度的最小值故C错误，D正确。
故选：BD。
根据共点力平衡得出安培力方向的范围，从而得出磁场方向的范围，根据平行四边形定则求出安培力的最小值，结合安培力公式得出磁感应强度的最小值．
解决本题的关键能够正确地受力分析，运用共点力平衡进行求解，求解最小值问题，往往通过三角形法分析判断．
 

11.【答案】 

【解析】解：在插和时，应使同时挡住、的像，挡住及、的像，故CD正确，AB错误；
故选：CD。
补充后的光路图如图所示，需要测量的物理量有入射角和折射角r，

则玻璃砖折射率可表示为
故答案为：；
根据实验原理与实验操作分析解答；
根据折射定律解答。
本题主要考查了光的折射率的测量实验，根据实验原理掌握正确的实验操作，结合折射率的定义即可完成分析。
 

12.【答案】BC；； 

【解析】解：根据知若想增大条纹间距，可以改用波长较长的色光，或者增大双缝与屏即④⑤之间的距离L，还可以减小双缝间距d，
故B正确，ACD错误．
故选：
螺旋测微器的固定刻度读数为10mm，可动刻度读数为，所以最终读数为

根据得，
代入数据得：；
故答案为：；，
根据条纹间距公式判断若想增大可以改变的因素；
螺旋测微器的读数等于固定刻度读数与可动刻度读数之和，在读可动刻度读数时需估读．根据求出单色光的波长．
解决本题的关键掌握螺旋测微器的读数方法，以及掌握双缝干涉条纹的间距公式，注意单位的统一．
 

13.【答案】解：根据左手定则可知安培力向上
此时金属棒受到的安培力大小
悬线拉力恰好为零，金属棒沿竖直方向受重力和安培力，
由金属棒静止可知安培力
解得：
答：金属棒受到的安培力F的大小为，方向向上；
若细线拉力恰好为零，求磁场的磁感应强度B的大小为 

【解析】根据左手定则，让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是导线受的安培力的方向．根据来计算安培力的大小即可．
根据力的平衡条件解答。
本题是安培力的分析和计算问题．安培力大小的一般计算公式是，是导体与磁场的夹角，当B、I、L互相垂直的时候安培力最大为
 

14.【答案】解：设磁感应强度为B，粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为
由
得
粒子在磁场中运动情况如图

由几何知识有
有上两式得
设粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为T，则
由图知，粒子在磁场中做圆周运动对应的圆心角为

所以，粒子在磁场中运动的时间是

答：匀强磁场的磁感应强度；
   带电粒子在磁场中的运动时间是 

【解析】由几何轨迹找到圆心位置，由几何关系得到半径，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律列方程可得匀强磁场的磁感应强度B；
根据运动时间与周期的关系：，先求出偏转角，再求出运动的时间．
该题考查带电粒子在磁场中的偏转，属于常规题目，要注意解题的步骤，画出粒子运动的轨迹是解题的关键．
 

15.【答案】解：粒子经加速电场加速，获得速度v，
由动能定理得：，解得：；
在速度选择器中作匀速直线运动，电场力与洛仑兹力平衡，
由平衡条件得：，即：，解得：；
在中作圆周运动，洛仑兹力提供向心力，
由牛顿第二定律得：，解得：
答：粒子的速度v为；
速度选择器的电压为；
粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径R为 

【解析】根据动能定理可以求出粒子的速度
在速度选择器中作匀速直线运动，电场力与洛仑兹力平衡，根据求出电压
根据洛仑兹力提供向心力，应用牛顿第二定律可以求出粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径R
解决本题的关键掌握带电粒子在电场中的运动特点与在磁场中的运动特点，以及知道在速度选择器中作匀速直线运动，电场力与洛仑兹力平衡．