江西省宜春市上高县第二高中2022-2023高二下学期3月第一次月考物理试卷（答案）

上高县第二高中2022-2023学年高二下学期3月第一次月考
物理试卷
一、选择题(1-8题单选题，9-12题多选题，每小题4分，共48分)
1．某同学采用图甲所示的实验装置研究光的干涉与衍射现象，狭缝、的宽度可调，狭缝到屏的距离为。同一单色光垂直照射狭缝，实验中分别在屏上得到了图乙，图丙所示图样。下列描述正确的是（　　）
A．图丙是照射两条狭缝时获得的图样
B．增加距离L，其他条件不变，图乙中相邻暗条纹的中心间距增大
C．改用波长更短的光照射，其他条件不变，图乙中相邻暗条纹的中心间距增大
D．若光从狭缝、到屏上P点的路程差为半波长的奇数倍，P点处一定是明条纹
2．随着科技的发展，夜视技术越来越成熟，一切物体都可以产生红外线，即使在漆黑的夜里，“红外监控”、“红外摄影”也能将目标观察得清清楚楚。为了使图像清晰，通常在红外摄像头的镜头表面镀一层膜，下列说法正确的是（　　）
A．镀膜使图像清晰的原理是利用了光的偏振
B．镀膜的目的是尽可能让入射的红外线反射
C．镀膜的厚度应该是红外线在薄膜中波长的四分之一
D．镀膜的镜头看起来是有颜色的，是因为增透了这种光的缘故
3．以下说法中正确的是（　　）
A．图甲可知，驱动力频率越大，能量越大，振动幅度越大
B．图乙是双缝干涉示意图，若只将光源由蓝色光改为红色光，两相邻亮条纹间距离Δx变大
C．图丙是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，若将薄片向右移动，条纹间距将变大
D．图丁中的M、N是偏振片，P是光屏，当M固定不动，绕水平轴在竖直面内顺时针缓慢转动N时，从图示位置开始转动90°的过程中，光屏P上的光亮度保持不变
4．如图所示，金属棒ab垂直导轨放置在宽度为d的固定平行金属导轨上，导轨平面与水平面成θ角，金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ（μ<tanθ），整个装置处于垂直斜面向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。已知金属棒ab的质量为m、电阻为，电源的电动势为E、内阻为r，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。为能让金属棒ab在导轨上保持静止，则（　　）
A．变阻器R的触头在最左端时，金属棒受到的安培力最大
B．金属棒受到的安培力最大时，摩擦力沿导轨平面向上
C．变阻器R接入电路的值不小于
D．变阻器R接入电路的值不大于
5．通有电流的导线、处在同一平面（纸面）内，是固定的，可绕垂直纸面的固定转轴O转动（O为的中心），各自的电流方向如图所示。下列情况中将会发生的是（　　）
A．因不受磁场力的作用，故不动
B．因上、下两部分所受的磁场力平衡，故不动
C．绕轴O按顺时针方向转动
D．绕轴O按逆时针方向转动
6．如图所示，在Ⅰ、Ⅱ两个区域内存在磁感应强度均为B的匀强磁场，磁场方向分别垂直于纸面向外和向里。边界AC、AD的夹角，边界AC与边界MN平行，边界AC处磁场方向垂直纸面向里，Ⅱ区域宽度为d。质量为m、电荷量为的粒子在边界AD上距A点d处垂直AD射入Ⅰ区，已知粒子速度大小为，方向垂直磁场，不计粒子重力，则粒子在磁场中运动的总时间为（　　）
A． B．
C． D．
7．如图所示，垂直纸面向里的有界匀强磁场的宽度为d，在纸面内，相同的带正电的粒子（不计重力）从左边界的A点以大小相等的初速度，在0～180°范围内沿不同方向垂直磁场射入，有些粒子从右边界射出磁场，有些粒子从左边界射出磁场。已知粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为R且R=d，圆周运动的周期为T，则下列说法中正确的是（　　）
A．磁场中有粒子经过的区域面积为
B．从磁场右边界射出的粒子中，在磁场中运动最长时间是最短时间的1.5倍
C．从左边界射出的粒子数占总粒子数的30%
D．右边界有粒子射出的区域长度为
8．假设我们学校的田径场跑道是圆形，周长为400m。在跑道上包括正南点的等间距的三个点A、B、C，每个点上放一个带正电荷的篮球，这三个篮球的带电荷量相同，如图所示。设每个带电篮球单独在田径场中心产生的电场的场强大小都为E0、电势都为φ0，则这三个带电篮球在跑道上的正北点产生的电场的场强大小E、电势φ的说法正确的是（　　）
A．E=2E0，φ=φ0
B．E0<E<2E0，2φ0<φ<3φ0
C．
D．
9．长为的水平放置极板间有垂直纸面向里的匀强磁场，如图所示。板间距离为，极板不带电。现有质量为、电荷量为的带正电粒子（不计重力），从两极板间中央的点垂直磁感线以速度水平射入磁场，欲使粒子不打在极板上，磁感应强度大小应满足（　　）
A． B．
C． D．
10．如图所示，在水平荧光屏MN上方分布了水平方向的匀强磁场，方向垂直纸面向里。距离荧光屏处有一粒子源，能够在纸面内不断地向各个方向同时发射同种带正电的粒子，不计粒子的重力，已知水平向左射出的粒子经过时间刚好垂直打在荧光屏上，则（　　）
A．所有粒子均会打到荧光屏上
B．粒子从射出到打到荧光屏上的最长时间为
C．粒子从射出到打到荧光屏上的最短时间为
D．粒子能打到荧光屏上的区域长度为
11．如图所示，截面为等腰三角形ABC的玻璃砖，顶角，由a，b两种光组成的复色光以射到AB侧面的中点D，其中a光以最小的光程射到AC面，b光平行于BC边射到AC面。已知AB长度为2L，光在真空中的传播速度为c，则下列说法正确的是（ ）
A．a光的折射率小于b光的折射率
B．a光的折射率为
C．b光在AC面可能发生全反射
D．使a、b光分别通过同一双缝干涉装置，b光条纹间距更大
12．如图甲所示，用瓦片做屋顶是我国建筑的特色之一。铺设瓦片时，屋顶结构可简化为图乙所示，建筑工人将瓦片轻放在两根相互平行的檩条正中间，若瓦片能静止在檩条上。已知檩条间距离为d，以下说法正确的是（　　）
A．减小檩条间的距离d时，瓦片可能会下滑
B．减小檩条间的距离d时，瓦片与檩条间的弹力变大
C．减小檩条间的距离d时，瓦片与檩条间的弹力变小
D．增大檩条间的距离d时，瓦片与檩条间的摩擦力变大
三、实验题(每空2分，共18分)
13．如图所示，一个学生用广口瓶和刻度尺测定水的折射率，填写下述实验步骤中的空白。
（1）用游标卡尺测出广口瓶瓶口内径d；
（2）在瓶内装满水；
（3）将刻度尺沿瓶口边缘______插入水中；
（4）沿广口瓶边缘向水中刻度尺正面看去，若恰能看到刻度尺的0刻度（即图中A点），同时看到水面上B点刻度的像B'恰也A点的像相重合；
（5）若水面恰与直尺的C点相平，读出______和______的长度；
（6）由题中所给条件，可以计算水的折射率为______。
14．某同学用如图所示电路下列器材测电阻、电池的电动势E与内阻r。器材如下：
A．被测电阻（约）
B．被测电池（电动势E约、内阻约）
C．电压表（量程为、内阻很大）
D．电压表（量程为、内阻很大）
E．电流表（量程为、内阻不计）
F．电流表（量程为、内阻不计）
G．滑动变阻器
H．开关、导线
（1）电流表应选用________；电压表应选用________（填器材前的符号）
（2）实验中先将滑动变阻器的滑动头滑到最左端，闭合开关，当掷1，改变滑动头的位置，测出一组电压表与电流表的读数，在图像中作出直线1；当掷2，改变滑动头的位置，测出一组电压表与电流表的读数，在图像中作出直线2。则电池的电动势________V，内阻________；电阻________（结果均保留两位有效数字）
四、解答题(共34分)
15（8分）．两质量分别为m1和m2的劈A和B，高度相同，放在光滑水平面上，A和B的倾斜面都是光滑曲面，曲面下端与水平面相切，如图所示，一质量为m的物块位于劈A的倾斜面上，距水平面的高度为h，物块从静止滑下，然后又滑上劈B，求物块在B上能够达到的最大高度。
16．（8分）如图所示，图中阴影部分ABC为一透明材料做成的柱形光学元件的横截面，该材料的折射率n =2，圆弧半径为R的圆弧，D为圆弧面圆心，ABCD构成正方形．在D处有一点光源，只考虑首次从圆弧直接射向AB、BC表面的光线，求：
（1）该透明材料的临界角；
（2）有一部分光不能从AB、BC面直接射出，这部分光照射圆弧的弧长。
17．（10分）如图甲所示，倾角为37°的绝缘传送带以2m/s的恒定速率沿顺时针方向转动，其顶端与底端间的距离为4m，整个装置处于方向垂直传送带向上的匀强电场中，电场强度大小随时间按图乙规律变化。t=0时刻将质量m=1kg、电荷量为q的带正电小物块轻放在传送带顶端，物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.8，已知，sin37°=0.6，取g=10m/s2。求：
（1）小物块在传送带上运动的时间；
（2）小物块在传送带上运动时系统产生的热量。
18．（8分）如图所示，在x轴上方有一匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，在x轴下方有一匀强电场，场强方向竖直向上。一质量为m，电荷量为q，重力不计的带电粒子从y轴上的a点（0，h）处沿y轴正方向以初速度开始运动，并以与x轴正方向成45°角的速度方向第一次进入电场，且经过y轴上b点时速度方向恰好与y轴垂直，一段时间后，粒子回到a点。
（1）求匀强磁场磁感应强度B的大小和匀强电场电场强度E的大小；
（2）求粒子从a点开始运动到再次回到a点所用的时间t。
上高县第二高中2022-2023学年高二下学期3月第一次月考
物理试卷
答案
1-8 BCBDD CBB 9.AC 10.BCD 11.AB 12.AC
13.【答案】 竖直 AC BC
14. 【答案】 E C 6.0 5.5 3.1
15. 【答案】
【详解】设物块到达劈A的底端时，物块和A的速度大小分别为v和v1，由机械能守恒定律和动量守恒定律得
设物块在劈B上达到的最大高度为h'，此时物块和B的共同速度大小为v2，由动量守恒定律和机械能守恒定律得
解得
16. 【答案】（1）30°；（2）
【详解】（1）根据临界角公式
可知临界角为
C=30°
（2）如图所示，若沿DE方向射到AB面上的光线刚好发生全反射，则
同理沿DG方向射到BC面上的光线刚好发生全反射，则
所以照射在AC边上的入射光，有弧长为区域的光不能从AB、BC边上直接射出，即
17. 【答案】（1）20s；（2）264J
【详解】（1）存在电场时，有
解得
不存在电场时，有
解得
所以小物块先匀加速再匀减速运动，交替进行，一个周期内运动的位移为 所以运动的时间为
（2）在有电场时，小物块相对传送带向下运动，所以相对位移为
热量为
在没有电场时，小物块相对传送带也向下运动，所以相对位移为
热量为
故总热量为
18. 【答案】 （1），；（2）
【详解】（1）根据题意可得粒子的运动轨迹如下
（2）由图可得
粒子在磁场中做圆周运动，故由牛顿第二定律有
结合题意联立可得
粒子在电场中做斜抛运动，即在水平方向上做匀速直线运动，竖直方向上做匀减速直线运动，且到达b点时，竖直方向速度恰好为零，故在水平方向上有
在竖直方向有
联立可得
（3）由粒子的运动轨迹图可知，粒子在磁场中的运动的总圆心角为
故粒子在磁场中运动的总时间为
由对称性可知，粒子在y轴左侧和右侧电场中的运动时间相等，故粒子从开始运动至再次经过a点所用的总时间为

江西省宜春市上高县第二高中2022-2023高二下学期3月第一次月考物理试卷（答案）