海南省华中师范大学琼中附属中学2022-2023学年高二下学期3月检测物理试题（解析版）

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华中师范大学琼中附属中学 2022—2023 学年度第二学期第一次月考高二物理科试卷
注意事项：
1.考试时间：90 分钟 满分：100 分
2.答题前，请考生在答题卡上指定位置填写好自己的学校、姓名、班级、准考证号等信息。
3.只上交答题卡，请将答案正确填涂和填写在答题卡指定位置，超出范围无效。
第 I 卷（选择题）
一.单选题（本题共 8 小题，每小题 3 分，共 24 分）
1. 光从空气斜射入介质中，比值＝常数，这个常数（　　）
A. 与介质无关
B. 与入射角和折射角的大小有关
C. 与入射角的大小无关
D. 与入射角的正弦值成正比，与折射角的正弦值成反比
【答案】C
【解析】
【详解】A．在折射定律中，比值＝n（常数），这个常数是相对折射率，是由两种介质的性质决定的，故A错误；
BCD．反映介质的性质，由介质决定，与入射角和折射角均无关，所以不能说与入射角的正弦值成正比，与折射角的正弦值成反比，故C正确，BD错误。
故选C。
2. 关于光的现象，下列说法正确的是（　　）
A. 如果某单色光发生全反射，反射光的能量几乎等于入射光的能量
B. 光线从空气射入普通玻璃，光线传播速度不变
C. 光导纤维传输信号和全息照相利用的都是光的全反射现象
D. 刮胡须的刀片的影子边缘模糊不清是光的干涉现象
【答案】A
【解析】
【详解】A．如果某单色光发生全反射，折射光线完全消失，反射光的能量几乎等于入射光的能量，选项A正确；
B．光线从空气射入普通玻璃，光从光疏介质进入光密介质，则光线传播速度减小，选项B错误；
C．光导纤维传输信号利用的是光的全反射现象，全息照相利用的都是激光的相干性好的特点，故C错误；
D．刮胡须的刀片的影子边缘模糊不清是光的衍射现象，选项D错误。
故选A。
3. 激光被誉为“神奇的光”，关于激光的应用，下列说法中正确的是（　　）
A. 由于激光的方向性好，所以不能发生衍射现象
B. 由于激光相干光，所以它能像无线电波那样被调制，用来传递信息
C. 用激光拦截导弹，摧毁卫星，是因为激光在大气中传播不受大气的影响
D. 能利用激光测量地面到月球表面的距离，是因为激光通过地球大气不会发生折射
【答案】B
【解析】
【详解】A．激光属于电磁波，能发生衍射现象，故A错误；
B．由于激光是相干光，所以它能像无线电波那样被调制，用来传递信息，故B正确；
C．用激光拦截导弹，摧毁卫星，是因为激光方向性好、能量高，故C错误；
D．能利用激光测量地面到月球表面的距离，是因为激光平行度好，激光能发生折射，故D错误。
故选B。
4. 关于光的干涉，下列说法正确的是（　　）
A. 进入双缝的光强度不同，光屏上仍可能出现干涉条纹
B. 红光和紫光也能相互干涉，只是干涉图样不稳定
C. 用白光作光源，在双缝中的一个缝前放红色滤光片，另一个缝前放紫色滤光片，光屏上将出现紫红色干涉条纹
D. 用白光作光源，能观察到干涉图样，而白光是由频率不同的七色光复合而成的，因此不同频率的光，也能相互干涉
【答案】A
【解析】
【详解】A．光的干涉条件与光的强度无关，进入双缝的光强度不同，光屏上仍可能出现干涉条纹，故A正确；
B．红光和紫光频率不同，不能相互干涉，故B错误；
C．某种颜色的滤光片只能让该色光通过，不同频率的光不能相互干涉，故C错误；
D．白光的干涉图样中不同频率的光在不同的位置加强，不同频率的光不能相互干涉，故D错误。
故选A。
5. 以下说法正确的是（　　）
A. 雨后路面上的油膜呈现彩色，是光的折射现象
B. 凡是波都可以发生偏振现象
C. 光导纤维中内层的折射率小于外层的折射率
D. 光的偏振现象说明光是一种横波
【答案】D
【解析】
【详解】A．雨后路面上的油膜呈现彩色，是光的干涉现象，故A错误；
BD．偏振是横波的特有现象，只有横波才能发生偏振现象，光的偏振现象说明光是一种横波，故B错误，D正确；
C．光导纤维传播信号利用了光全反射原理，而只有从光密介质射向光疏介质时才能发生全反射，因此可知光导纤维中内层的折射率大于外层的折射率，故C错误。
故选D。
6. 如图，在电子射线管正下方平行放置一根通有足够强直流电流的长直导线，且导线中电流方向水平向右，则电子束将会（　　）

A. 向上偏转 B. 向下偏转 C. 向纸内偏转 D. 向纸外偏转
【答案】A
【解析】
【详解】根据安培定则可知，通电长直导线在阴极射线管处的磁场方向垂直纸面向外，由图可知电子束运动方向由左向右，根据左手定则可知电子束受到的洛伦兹力方向向上，所以向上偏转，故A正确，BCD错误。
故选A。
7. 下图表示磁感应强度B，电流强度I和磁场对电流的作用力F三者方向的相互关系中，正确的是（　　）
A. B.
C. D.
【答案】AC
【解析】
【详解】A．由左手定则可知，安培力应竖直向下，故A正确；
B．由左手定则可知，安培力应水平向左，故B错误；
C．由左手定则可知，磁场B、电流I和磁场对电流作用力F三者方向关系正确，故C正确；
D．由左手定则可知，安培力应垂直向里，故D错误。
故选AC。
8. 如图，等边三角形线框LMN由三根相同的导体棒连接而成，固定于匀强磁场中，线框平面与磁感应强度方向垂直，线框顶点M、N与直流电源两端相接，已如导体棒MN受到的安培力大小为F，则线框LMN受到的安培力的大小为（　　）

A. 2F B. 1.5F C. 0.5F D. 0
【答案】B
【解析】
【详解】设每一根导体棒的电阻为R，长度为L，则电路中，上下两路电阻之比为，根据并联电路两端各电压相等的特点可知，上下两路电流之比．如下图所示，由于上路通电的导体受安培力的有效长度为L，根据安培力计算公式，可知，得，根据左手定则可知，两力方向相同，故线框LMN所受的合力大小为，故本题选B．

二．多选题（本题共5小题，每小题4分，共20分）
9. 如图所示，光在真空和介质的界面MN上发生偏折，那么下列说法正确的是（　　）

A. 光是从真空射向介质
B. 介质的折射率为1.73
C. 光在介质中的传播速度为
D. 当入射角增大10°，则折射角也将增大10°
【答案】BC
【解析】
【详解】A．由图可知，光线的入射角，折射角，则光线是从介质进入真空中的，故A错误；
B．根据折射定律，可得介质的折射率为

故B正确；
C．光在介质中的传播速度为

故C正确；
D．因为入射角小于折射角，当入射角增大10°，则折射角将增大大于10°，故D错误。
故选BC。
10. 如图所示，电灯 S发出的光先后经过偏振片 A和 B，人眼在 P处迎着入射光方向，看不到光亮，则（　　）

A. 图中 a光为自然光
B. 图中 b光为偏振光
C. 以 SP为轴将 B转过 90°后，在 P处将看不到光亮
D. 以 SP为轴将 B转过 180°后，在 P处将看到光亮
【答案】AB
【解析】
【详解】AB．电灯直接发出的光是自然光，通过偏振片A后变为偏振光，AB正确；
CD．人眼在 P处迎着入射光方向，看不到光亮，说明偏振片A与偏振片B的偏振方向相互垂直，故当以 SP为轴将 B转过 90°后，在 P处将看到光亮；将 B转过 180°后，在 P处将看不到光亮，CD错误。
故选AB。
11. 如图所示，MN 是空气与某种液体的分界面，一束红光由空气射到分界面，一部分光被反射，一部分光进入液体中．当入射角是 45°时，折射角为 30°，则以下说法正确的是（　　）

A. 反射光线与折射光线的夹角为 105°
B. 该液体对红光的折射率为 3
C. 该液体对红光的全反射临界角为 45°
D. 当紫光以同样的入射角从空气射到分界面时，折射角也是 30°
【答案】AC
【解析】
【详解】A．根据反射原理，即入射角等于反射角，结合几何关系可知，反射光线与折射光线的夹角为 105°，故A正确；
B．根据折射定律

故B错误；
C．根据折射率与临界角之间的关系

可得

即该液体对红光的全反射临界角为 45°，故C正确；
D．紫光的频率大于红光的频率，而频率越大折射率越大，因此当紫光以同样的入射角从空气射到分界面时，根据

则可知紫光的折射角小于30°，故D错误。
故选AC。
12. 通电矩形线框abcd与长直通电导线MN在同一平面内，如图所示，ab边与MN平行。关于MN的磁场对线框的作用力，下列说法正确的是（　　）

A. 线框有两条边所受的安培力方向相同 B. 线框有两条边所受的安培力大小相等
C. 线框所受的安培力的合力方向向左 D. 线框所受的安培力的合力方向向右
【答案】BD
【解析】
【详解】由安培定则可知导线MN在线框处所产生的磁场方向垂直于纸面向外，再由左手定则判断出bc边和ad边所受安培力大小相等，方向相反。ab边受到向右的安培力Fab，cd边受到向左的安培力Fcd。因ab所处的磁场强，cd所处的磁场弱，故Fab＞Fcd，线框所受合力方向向右。
故选BD。
13. 在某一匀强磁场中，长0.2m的一根直导线，通以3A的电流，与磁场垂直放置时受到的安培力是6×N，则（　　）
A. 匀强磁场的磁感应强度大小为 0.1T
B. 匀强磁场的磁感应强度大小为 0.01T
C. 如果该导线的电流为 0，则该导线受处的位置的磁感应强度大小为 0T
D. 如果该导线的电流减小一半，则该导线受到的安培力大小为
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．当导线垂直磁场放置时，则其所受安培力大小为

故

故A正确，B错误；
C．磁场是客观存在的，与导线有无电流无关，磁场的强弱只与磁场本身的性质有关，故C错误；
D．在保持其它条件不变的情况下，由可知，若导线中的电流减小一半，则该导线受到的安培力大小也减为原来的一半，即3×10－2N，故D正确。
故选AD。
三．实验题（本题共2小题，每空2分，共20分）
14. 如图所示，某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率．在平铺的白纸上垂直纸面插大头针、确定入射光线，并让入射光线过圆心O，在玻璃砖（图中实线部分）另一侧垂直纸面插大头针，使挡住、的像，连接，图中M为分界面，虚线半圆与玻璃砖对称，B、C分别是入射光线、折射光线与圆的交点，AB、CD均垂直于法线并分别交法线于A、D点。

（1）设AB的长度为，AO的长度为，CD的长度为，DO的长度为，为较方便地表示出玻璃砖的折射率，需用刻度尺测量________，则玻璃砖的折射率可表示为________；
（2）该同学在插大头针前不小心将玻璃砖以O为圆心顺时针转过一小角度，由此测得玻璃砖的折射率将________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
【答案】 ①. 和 ②. ③. 偏大
【解析】
详解】（1）[1][2]由几何关系，可得


因此玻璃的折射率为

因此只需测量l1和l3即可；
（2）[3]当玻璃砖顺时针转过一个小角度时，在处理数据时，认为l1是不变的，即入射角不变，而l3减小，所以测量值

将偏大。
15. （1）如图所示，在“用双缝干涉测光的波长”实验中，光具座上放置的光学元件依次为①光源、②_____、③_____、④_____、⑤遮光筒、⑥光屏。对于某种单色光，为增加相邻亮条纹（暗条纹）间的距离，可采取 ________的方法（写一种方法即可）；

（2）如果将灯泡换成激光光源，该实验照样可以完成，这时可以去掉的部件是_____（选填数字代号）；
（3）转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准第1条亮条纹的中央，手轮的读数如图甲所示。继续转动手轮，使分划板中心刻线对准第10条亮条纹的中央，手轮的读数如图乙所示。则相邻两亮条纹的间距是_____mm；

（4）如果已经量得双缝的间距是0.30mm、双缝和光屏之间的距离是900mm，则待测光的波长是 ____m（取三位有效数字）。
【答案】 ①. 滤光片 ②. 单缝 ③. 双缝 ④. 增大双缝到光屏间的距离 ⑤. ②③##③② ⑥. 1.610 ⑦.
【解析】
【详解】（1）[1][2][3]根据双缝干涉实验原理可知②③④分别滤光片、单缝、双缝；
[4]根据双缝干涉相邻条纹间的距离公式

可知为增加相邻亮条纹间的距离，可采取的方法有：增大双缝到光屏间的距离、减小双缝间的距离；
（2）[5]由于激光是相干光源，故可以去掉的部件是②③；
（3）[6]图甲手轮的读数为

图乙手轮的读数为

相邻两亮条纹的间距是

（4）[7]根据双缝干涉相邻条纹间的距离公式

可得待测光的波长为

四．解答题（本题共 3 道小题，其中 16 题 10 分、17 题 12 分、18 题 14 分，共 36 分）
16. 一束光由空气射入某介质时，入射光线与反射光线间的夹角为 90°，折射光线与反射光线间的夹角为105°。
（1）画出折射光路图；
（2）则该介质的折射率。
【答案】（1） （2）
【解析】
【详解】（1）折射光路如图

（2）因入射光线与反射光线间的夹角为90°，根据光的反射定律可知，入射角i=45°；因折射光线与反射光线间的夹角105°，可知折射角为r=30°；根据光的折射定律可知

17. 如图所示，在倾角为θ=的斜面上，固定一宽度L=0.25m的平行光滑金属导轨，在导轨上端接入电源和滑线变阻器，电源电动势E=3.0V，内阻r=1.0Ω。一质量m=0.02kg的金属杆ab与两导轨垂直并接触良好，当滑线变阻器接入电路的阻值为R时，ab中电流大小I=0.5A，此时杆恰好静止在导轨上。整个装置处于垂直于斜面向上的匀强磁场中，导轨与金属棒的电阻不计，取g=10m/s2．求：
(1)R的大小；
(2)磁感应强度B的大小；
(3)若只改变磁场，使金属杆ab仍静止在轨道上面，且对轨道的压力恰好为零，求此时磁感应强度的大小和方向。

【答案】(1)5Ω；(2)0.8T；(3)1.6T，水平向左
【解析】
分析】
【详解】(1)设滑动变阻器接入电路的阻值为R，根据闭合电路欧姆定律得
E=I(R+r)
解得
R=5Ω
(2)金属杆静止在金属导轨上受到重力、支持力和沿斜面向上的安培力，由受力平衡得
F安=mgsin
代入数据得
F安=0.1N
又由F安=BIL，得
B=0.8T
(3)当安培力的方向向上时，金属杆对斜面的支持力才可能等于0，由左手定则可知，磁场的方向水平向左；设此时磁感应强度为B′，则
mg=B′IL
代入数据可得
B′=1.6T
18. 如图所示，直线MN上方为磁感应强度为B的足够大的匀强磁场。一电子（质量为m、电荷量为e）以速度v从点O与MN成角的方向射入磁场中，求：
（1）电子在磁扬中运动的半径r；
（2）电子从磁场中射出时到O点的距离d；
（3）电子在磁扬中运动的时间。

【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）根据洛伦兹力提供向心力，有

解得

（2）由几何关系得，圆心角为，电子出射点距O点的距离

（3）电子在磁场中的运动时间

又

联立解得