三明市第一中學2022-2023學年高二下學期第一次月考考物理試題含答案

第1頁/共14頁三明一中2022-2023學年下學期第1次月考高二物理試題一、單項選擇題（共8小題，每小題4分，共32分。在每一小題給出的四個選項中只有一項是正確的）1.下列所示的圖片、示意圖或?qū)嶒炑b置圖大都來源于課本，則下列判斷錯誤是（）A.甲圖是薄膜干涉的圖像，照相機、望遠鏡的鏡頭鍍的一層膜是薄膜干涉的應(yīng)用B.乙圖是小孔衍射的圖樣，也被稱為“泊松亮斑C.丙圖是在平靜無風的海面上出現(xiàn)的“蜃景”，上方是蜃景，下方是景物D.丁圖是衍射圖像，其最明顯的特征是條紋間距不等2.如圖甲為磁電式電流表的結(jié)構(gòu)，圖乙為極靴和鐵質(zhì)圓柱間的磁場分布，線圈a、b兩邊通以圖示方向電流，線圈兩邊所在處的磁感應(yīng)強度大小相等。則下列選項正確的是（）A.該磁場為勻強磁場 B.線圈將逆時針轉(zhuǎn)動C.線圈平面總與磁場方向垂直 D.圖示位置線圈a邊受安培力方向豎直向上3.19世紀，安培為了解釋地球的磁性提出“分子電流假說”，認為地球的磁場是由帶電的地球繞過地心的軸形成的環(huán)形電流引起的，如圖所示，下列說法正確的是（）第2頁/共14頁A.地球表面任意位置的地磁場方向都與地面平行B.地球內(nèi)部也存在磁場，地磁南極在地理南極附近C.根據(jù)右手螺旋定則可判斷，地球帶負電荷D.地磁場對垂直射向地球赤道的質(zhì)子有向西的力的作用4.利用如圖所示的電流天平，可以測量勻強磁場中的磁感應(yīng)強度B。它的右臂掛著矩形線圈，匝數(shù)為n，b段導線長為l，導線a、b、c段處于勻強磁場中，磁感應(yīng)強度方向與線圈平面垂直。當線圈沒有通電時，天平處于平衡狀態(tài)。當線圈中通入電流I時，通過在右盤加質(zhì)量為m的砝碼（或移動游碼）使天平重新平衡。下列說法中錯誤的是（）A.若僅將電流反向，線圈將不能保持平衡狀態(tài)B.線圈通電后，a、c段導線受到的安培力等大反向，b段導線的安培力向上C.線圈受到的安培力大小為mgD由以上測量數(shù)據(jù)可以求出磁感應(yīng)強度5.頻率不同的兩束單色光1和2均以45°角從同一點射入一厚玻璃磚，它們的光路圖如圖所示。下列說法正確的是（）第3頁/共14頁A.在真空中，單色光1的波長大于單色光2的波長B.在玻璃磚中，單色光1的傳播速度大于單色光2的傳播速度C.單色光1通過玻璃磚所需的時間大于單色光2通過玻璃磚所需的時間D.光從玻璃磚射向空氣發(fā)生全反射時，單色光1的臨界角大于單色光2的臨界角6.如圖甲所示為安裝在某特高壓輸電線路上的一個六分導線間隔棒，圖乙為其截面圖。間隔棒將6條輸電導線分別固定在一個正六邊形的頂點a、b、c、d、e、f上，O為正六邊形的中心。已知通電導線在周圍形成磁場的磁感應(yīng)強度與電流大小成正比，與到導線的距離成反比，某瞬時，6條輸電導線中通過垂直紙面向外，大小相等的電流，其中a導線中的電流對b導線中電流的安培力大小為F，該時刻（）A.O點的磁感應(yīng)強度方向垂直于向下B.b、c、d、e、f處5根導線在a處產(chǎn)生磁場磁感應(yīng)強度方向沿，由a指向OC.c導線所受安培力方向沿指向cD.a導線所受安培力為7.如圖所示是洛倫茲力演示儀。電子槍的加速電壓為U，勵磁線圈內(nèi)磁場可視為勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B，加速后的電子垂直進入磁場。設(shè)電子的電量為e，質(zhì)量為m，忽略電子間的相互作用，下列說法正確的是（）第4頁/共14頁A.電子槍射出時電子速度大小為B.電子在磁場中運動軌道半徑C.增大電子槍加速電壓，電子旋轉(zhuǎn)一周所用的時間減少D.減小磁感應(yīng)強度可以減小電子在磁場中的運動軌道半徑8.為了研究某種透明新材料的光學性質(zhì)，將其壓制成半圓柱形，如圖甲所示。一束激光由真空沿半圓柱體的徑向與其底面過O的法線成角射入，CD為光學傳感器，可以探測光的強度，從AB面反射回來的光強隨角變化的情況如圖乙所示?，F(xiàn)在將這種新材料制成的一根光導纖維束彎成半圓形，暴露于空氣中（假設(shè)空氣中的折射率與真空相同），設(shè)半圓形外半徑為R，光導纖維束的半徑為r。則下列說法正確的是（）（，）A.該新材料的折射率B.該新材料的折射率C.圖甲中若減小入射角，則反射光線和折射光線之間的夾角也將變小D.用同種激光垂直于光導纖維束端面EF射入，如圖丙，若該束激光不從光導纖維束側(cè)面外泄，則彎成的半圓形半徑R與纖維束半徑r應(yīng)滿足的關(guān)系為二、多項選擇題（每小題4分，共16分。在每小題給出的選項中，有多個選項正確，全部選對的得4分，選不全的得3分，有錯選和不答的得0分）9.如圖所示，下列說法正確的是（）第5頁/共14頁A.圖甲中，P、Q是偏振片，M是光屏，當P固定不動，緩慢轉(zhuǎn)動Q時，光屏M上的光亮度將會變化，此現(xiàn)象表明光波是縱波B.圖乙是雙縫干涉示意圖，若只減小屏到雙縫間的距離L，兩相鄰亮條紋間距離將減小C.圖乙中用白光進行實驗，中央亮條紋是彩色的，兩側(cè)條紋也是彩色的D.利用紅外線進行遙感主要是因為紅外線的波長長，容易發(fā)生衍射10.質(zhì)量和電量都相等帶電粒子M和N，以不同的速率經(jīng)小孔S垂直進入勻強磁場，運行的半圓軌跡如圖中虛線所示，下列表述正確的是（）A.M帶正電，N帶負電B.M的速率大于N的速率C.洛倫茲力對M做正功，對N做負功D.M在磁場中的運行時間等于N在磁場中的運行時間11.如圖所示為一圓柱形中空玻璃管的橫截面，管內(nèi)徑為R1，外徑為R2，一細束黃色光線在玻璃管上的A點射入圓柱橫截面內(nèi)，入射角為i，為保證在內(nèi)壁處光不會進入中空部分，下列說法正確的是（）A.若，為保證光不從內(nèi)壁處進入中空部分，R2可以等于第6頁/共14頁B.若，為保證光不從內(nèi)壁處進入中空部分，R2不能大于C.若將黃光換成藍光，改變i，使藍光沿黃光的折射路徑到達玻璃管內(nèi)壁處，當R2等于時，藍光也不會射入中空部分D.若R2等于，為保證光不從內(nèi)壁處進入中空部分，則12.如圖所示為某種電磁泵模型的示意圖，泵體是長為，寬與高均為的長方體。泵體處在方向垂直向外、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，泵體的上下表面接電壓為U的電源（內(nèi)阻不計），理想電流表示數(shù)為I。若電磁泵和水面高度差為h，液體的電阻率為，在t時間內(nèi)抽取液體的質(zhì)量為m，不計液體在流動中和管壁之間的阻力，取重力加速度為g，則（）A.泵體上表面應(yīng)接電源正極B.電磁泵對液體產(chǎn)生的推力大小為C.電源提供的電功率為D.質(zhì)量為m的液體離開泵體時的動能三、實驗、填空題（本題共4小題，每空1分，共18分）13.（1）干涉條紋除了可以通過雙縫干涉觀察到外，把一個凸透鏡壓在一塊平面玻璃上（圖甲），讓單色光從上方射入（示意圖如圖乙，其中R為凸透鏡的半徑），從上往下看凸透鏡，也可以觀察到由干涉造成圖丙所示的環(huán)狀條紋，這些條紋叫作牛頓環(huán)。如果改用波長更長的單色光照射，觀察到的圓環(huán)半徑將_______（選填“變大”“變小”或“不變”）；如果換一個半徑更大的凸透鏡，觀察到的圓環(huán)半徑將_______（選填“變大”“變小”或“不變”）。第8頁/共14頁（2）采用波長為690nm的紅色激光作為單色入射光，牛頓環(huán)的兩條相鄰亮條紋位置所對應(yīng)的空氣膜的厚度差約為______nm。（3）劈尖干涉是一種薄膜干涉，其裝置如圖1所示，將一塊厚為d平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夾入的兩張紙片，從而在兩玻璃表面之間形成一個劈形空氣薄膜。當光垂直入射后，從上往下看到的干涉條紋如圖2所示。設(shè)每張紙片厚度為x，平板玻璃左端離紙片距離為L，現(xiàn)若將波長為的可見光垂直入射到圖1裝置后，相鄰兩亮條紋之間的距離為_______。14.在“用雙縫干涉測量光的波長”實驗中，將雙縫干涉實驗儀按要求安裝在光具座上，如圖所示。已知雙縫間的距離為d，在離雙縫L遠的屏上，用測量頭測量條紋間寬度。（1）將測量頭的分劃板中心刻線與某亮紋中心對齊，將該亮紋定為第1條亮紋，此時手輪上的示數(shù)如圖（甲）所示；然后同方向轉(zhuǎn)動測量頭，使分劃板中心刻線與第5條亮紋中心對齊，記下此時如圖（乙）所示的手輪上的示數(shù)為_______mm，求得相鄰亮紋的間距為_______mm（結(jié)果保留三位小數(shù)）；（2）波長的表達式_______（用、L、d表示）；第8頁/共14頁（3）若改用頻率較高的單色光照射，得到的干涉條紋間距將_______（填“變大”、“不變”或“變小”）；（4）為減小誤差，該實驗并未直接測量相鄰亮條紋間的距離，而是先測量n個條紋的間距再求出。下列實驗采用了類似方法的有_______A.“探究求合力方法”的實驗中合力的測量B.“探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系”的實驗中彈簧的形變量的測量C.“探究單擺周期與擺長的關(guān)系”的實驗中單擺的周期的測量15.某同學用“插針法”測一玻璃磚的折射率。（1）在木板上平鋪一張白紙，并把玻璃磚放在白紙上，在紙上描出玻璃磚的兩條邊界。然后在玻璃磚的一側(cè)豎直插上兩根大頭針P1、P2，透過玻璃磚觀察，在玻璃磚另一側(cè)豎直插大頭針P3時，應(yīng)使P3擋住_______，用同樣的方法插上大頭針P4。（2）在白紙上畫出光線的徑跡，以入射點O為圓心作一半徑為5.00cm的圓，與入射光線、折射光線分別交于A、B點，再過A、B點作法線NN′的垂線，垂足分別為C、D點，如圖甲所示。測得AC=4.00cm，BD=2.80cm，則玻璃的折射率n=_______（結(jié)果保留兩位小數(shù)）。（3）如圖乙所示，在實驗過程中畫出界面a后，不小心將玻璃磚向上平移了一些，導致界面a′畫到圖中虛線位置，而在作光路圖時界面a仍為開始所畫的，則所測得的折射率將_______（填“偏大”“偏小”或“不變”）。（4）如上圖丙所示，圓心為O、半徑為R的半圓形玻璃磚置于水平桌面上，光線從P點垂直界面入射后，恰好在玻璃磚圓形表面發(fā)生全反射：當入射角θ=60°時，光線從玻璃磚圓形表面出射后恰好與入射光平行，則玻璃磚的折射率為_______。16.某同學在“用單擺測重力加速度”的實驗中進行了如下的操作：（1）用游標上有10個小格的游標卡尺測量擺球直徑如圖甲所示，擺球直徑為______cm，把擺球用細線懸掛在鐵架臺上，測量擺線長，通過計算得到擺長L。第9頁/共14頁（2）用秒表測量單擺的周期。當單擺擺動穩(wěn)定且到達最低點時開始計時并記為0次。單擺每經(jīng)過最低點記一次數(shù)，當數(shù)到n次時秒表的示數(shù)如圖乙所示，此時秒表的讀數(shù)為______s，該單擺的周期______（用t、n表示）。（3）測量出多組周期T、擺長L數(shù)值后，畫出圖像如圖丙，造成圖線不過坐標原點的原因可能是______。A.擺球的振幅過小B.將計為擺長LC.將計為擺長LD.擺球質(zhì)量過大（4）該小組的另一同學沒有使用游標卡尺也測出了重力加速度。他采用的方法是：先測出一擺線較長的單擺的振動周期，然后把擺線縮短適當?shù)拈L度，再測出其振動周期。用該同學測出的物理量表示重力加速度為______。四、計算題（本題共3小題，共34分。解答各小題時，應(yīng)寫出必要的文字說明、表達式和重要步驟，只寫出最后答案的不得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確數(shù)值和單位）17.2022年6月17日，我國第三艘航空母艦“福建艦”順利下水。該艦是我國完全自主設(shè)計建造的首艘彈射型航空母艦，艦載作戰(zhàn)飛機沿平直跑道起飛過程分為兩個階段：第一階段是電磁彈射，電磁彈射區(qū)的長度為，彈射原理如圖所示，飛機鈞在滑桿上，儲能裝置通過導軌和滑桿放電，產(chǎn)生強電流恒為第10頁/共14頁，導軌激發(fā)的磁場在兩導軌間近似為豎直方向的勻強磁場且，在磁場力和飛機發(fā)動機推力作用下，滑桿和飛機從靜止開始向右加速，在導軌末端飛機與滑桿棁離，導軌間距為；第二階段在飛機發(fā)動機推力的作用下勻加速直線運動達到起飛速度。已知飛機離艦起飛速度為，航空母艦的跑道總長為，艦載機總質(zhì)量為，起飛過程中發(fā)動機的推力恒定，彈射過程中及飛機發(fā)動機推力下的加速過程，艦載機所受阻力恒為飛機發(fā)動機推力的，求：（1）滑桿受到的安培力；（2）電磁彈射過程電磁推力做的功；（3）飛機發(fā)動機推力的大小。18.一玻璃球過球心橫截面如圖所示，玻璃球的半徑為R，O為球心，AB為直徑。來自B點的光線BM恰好在M點發(fā)生全反射，另一光線BN從N點折射后的出射光線平行于AB，已知，光在真空中的速度為c，求：

（1）該玻璃的折射率；（2）在玻璃球中光線從B點到M點傳播時間。19.某同學在學習了磁場對電流的作用后產(chǎn)生想法，設(shè)計了一個簡易的“電磁秤”。如圖，兩平行金屬導軌CD、EF間距為L=0.1m，與電動勢為E0=9V內(nèi)阻不計的電源、電流表（量程0-3A）、開關(guān)、滑動變阻器R（阻值范圍為0~100Ω）相連，質(zhì)量為M=0.05kg、電阻為R0=2Ω的金屬棒MN垂直于導軌放置構(gòu)成閉合回路，回路平面與水平面成=30°角，垂直接在金屬棒中點的輕繩與導軌平面平行，跨過定滑輪后另一端接有秤盤，空間施加垂直于導軌平面向上的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B=5T第11頁/共14頁，在秤盤中放入待測物體，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器，當金屬棒平衡時，通過讀取電流表的讀數(shù)就可以知道待測物體的質(zhì)量。已知秤盤中不放物體時，使金屬棒靜止時電流表讀數(shù)為I0=0.1A。其余電阻、摩擦以及輕繩質(zhì)量不計，g=10m/s2則:（1）秤盤的質(zhì)量m0是多少?（2）求此“電磁秤”的稱量物體的最大質(zhì)量及此時滑動變阻器接入電路的阻值；（3）為了便于知道秤盤上物體質(zhì)量m的大小，請在圖中作出其與電流表讀數(shù)關(guān)系的m-I圖象。第12頁/共14頁三明一中2022-2023學年下學期第1次月考高二物理試題一、單項選擇題（共8小題，每小題4分，共32分。在每一小題給