精品解析：安徽省亳州市涡阳县第二中学2023-2024学年高二下学期6月月考物理试题

涡阳二中2023—2024学年度第二学期第三次质量检测 高二物理试题 （分值：100分 时间：75分钟） 一、单项单选题（共7题，每题4分，共28分） 1. 如图所示，通电导线在直面内由Ⅰ位置绕垂直直面的固定轴转到Ⅱ位置，该导线所受安培力大小( ) A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 不能确定 2. 如图所示，MM′是两种介质的界面，A是入射光线，B是反射光线，C是折射光线，O是入射光线的入射点，NN′是法线，i是入射角，r是折射角，且i>r，则下列判断正确的是（　　） A. i逐渐增大时r也逐渐增大，有可能发生全反射现象 B. i逐渐减小时r也逐渐减小，有可能发生全反射现象 C. i逐渐增大时r将逐渐减小，有可能发生全反射现象 D. i逐渐增大时r也逐渐增大，但不可能发生全反射现象 3. 关于磁感应强度的定义式B＝ ，下列说法正确的是（　　） A. 电流元IL在磁场中受力为F，则磁感应强度B一定等于 B. 磁感应强度的大小与IL成反比，与F成正比 C. 磁感应强度就是电流元IL所受的磁场力F与IL的比值 D. 磁感应强度的大小是由磁场本身决定的，与检验电流元无关 4. 一组平行的细单色光束垂直于半圆柱形玻璃的平面射到半圆柱玻璃上，如图所示。已知光线Ⅰ沿直线穿过玻璃，它的入射点为O，光线Ⅱ的入射点为A，穿过玻璃后两条光线交于一点。已知玻璃截面的圆半径为R，OA=，玻璃的折射率。两条光线射出玻璃后的交点与O点的距离是（　　） A. R B. 2R C. R D. R 5. 有一列简谐横波在弹性介质中沿x轴正方向以速率v=5.0m/s传播，t=0时刻的波形如图所示，下列说法中正确的是 A. 该列波的波长为0.5m，频率为5Hz B. t=0.1s时，波形沿x轴正方向移动0.5m C. t=0.1s时，质点A的位置坐标为（1.25m，0） D. t=0.1s时，质点A的速度为零 6. 如图所示，两根光滑金属导轨平行放置，导轨所在平面与水平面间的夹角为θ。质量为m长为L的金属杆ab垂直导轨放置，整个装置处于垂直ab方向的匀强磁场中。当金属杆ab中通有从a到b的恒定电流I时，金属杆ab保持静止。则磁感应强度的方向和大小可能为（　　） A. 竖直向上， B. 平行导轨向上， C. 水平向右， D. 水平向左， 7. 如图所示，图1为速度选择器，图2为磁流体发电机，图3为回旋加速器，图4为质谱仪。下列说法正确的是（　　） A. 图1中电子、质子能够沿直线通过速度选择器的条件是 B. 图2是磁流体发电机，A点电势比B点电势高 C. 图3要增大某种粒子的最大动能，可减小磁场的磁感应强度 D. 图4中不同离子经过质谱仪偏转半径之比等于粒子的比荷之比 二、多选题（共3题，每题5分，共15分，其中全部选对得5分，选对但不全者得3分） 8. 下列关于机械波的说法中正确的是　　 A. 一列声波由空气传播到水中，频率和波长都发生变化 B. 火车鸣笛时向观察者驶来，观察者听到的笛声频率比声源发出的频率高 C. 在波动中，振动相位总是相同的两个质点间的距离，叫做波长 D. 对于同一障碍物，波长越长波越容易发生明显衍射现象 9. 如图所示，在边界PQ上方有垂直纸面向里的匀强磁场，一对正、负电子同时从边界上的O点沿与PQ成角的方向以相同的速度v射入磁场中。则正、负电子（　　） A. 在磁场中的运动时间相同 B. 在磁场中运动的轨道半径相同 C. 出边界时两者的速度相同 D. 出边界点到O点处的距离相等 10. 如图所示，矩形线框abcd通过导体杆搭接在金属导轨EF和MN上，整个装置放在方向垂直导轨平面向里的匀强磁场中，导轨左侧接有定值电阻R．当线框向右运动时，下面说法正确的是(　　) A R中无电流 B. R中有电流，方向为E→M C. ab中无电流 D. ab中有电流，方向为b→a 三、实验题（共17分，其中11题每空2分，共8分。12题每空3分，共9分） 11. 我们用如图甲所示的装置来做“用双缝干涉测量光的波长”的实验。 （1）将实验仪器按要求安装在光具座上，则在图甲中A、B处分别应该安装的器材和滤光片的位置分别是_____。 A. A处为双缝、B处为单缝，滤光片在光源和凸透镜之间 B. A处为单缝、B处为双缝，滤光片在A和B之间 C. A处为双缝、B处为单缝，滤光片在遮光筒内 D. A处为单缝、B处为双缝，滤光片在凸透镜和A之间 （2）若在实验当中，某同学观察到图乙所示图像，即测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，若继续移动目镜观察，将会使测量结果出现偏差，所以需要对仪器进行调整，使干涉条纹与分划板中心刻线在同一方向上，下面操作中可行的有______。 A. 调节拨杆方向 B. 其他不动，测量头旋转一个较小角度 C. 其他不动，仅转动手轮 （3）已知双缝间距离d=0.20mm，双缝到毛玻璃屏间的距离为=75.0cm，如图丙所示，实验时先转动测量头上的手轮，使与游标卡尺相连的分划线对准图丁所示的第1条亮条纹，此时游标卡尺的主尺和游标尺的位置如图戊所示，然后再转动手轮，使与游标卡尺相连的分划线向右边移动，直到对准图丁所示第5条亮条纹，此时游标卡尺的主尺和游标尺的位置如图己所示，图己中该游标卡尺的读数x2=______mm。由以上已知数据和测量数据，则该单色光的波长是______m。 12. 某学习小组通过实验测定一截面为半圆形玻璃砖的折射率n，可用的实验器材有半圆形玻璃砖、白纸、激光笔、刻度尺、游标卡尺、光屏、圆规、铅笔。部分步骤如下： ①用游标卡尺测量玻璃砖的直径d； ②在平铺的白纸上利用圆规画出半圆形玻璃砖的位置和圆心O，过O点画出法线；将玻璃砖沿画好的半圆形位置放好，玻璃砖直径AB与竖直放置的光屏MN垂直并接触于A点； ③用激光笔从玻璃砖一侧照射半圆形玻璃砖的圆心O，如图甲所示，在光屏MN上可以观察到两个光斑C、D；从图示位置逆时针缓慢移动激光笔，使光斑D恰好消失，用铅笔在白纸上标记此时光斑E的位置，移走玻璃砖和光屏。 根据以上步骤，回答下列问题： （1）测得半圆形玻璃砖直径d读数如图乙所示，则____________cm； （2）为了精准测量半圆形玻璃砖的折射率n，还需测量的一个物理量及表示它的字母为____________； （3）根据以上测量的物理量，写出计算玻璃砖折射率的表达式____________。 四、解答题（共40分） 13. 如图甲所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，质点M的平衡位置为x=0.4m，N是平衡位置为x=2m处的质点，图乙为质点N的振动图像，已知sin36°=sin0.2π=0.6，请回答下列问题： （1）坐标原点O处质点做简谐运动的位移表达式； （2）从t=0开始计时，t=16s时质点M的位置和经过16 s质点N通过的路程。 14. 如图甲所示，在一个正方形金属线圈区域内存在着磁感应强度B随时间变化的匀强磁场，磁场的方向与线圈平面垂直。金属线圈所围的面积S＝200 cm2，匝数n＝1 000，线圈电阻的阻值为r＝2.0 Ω。线圈与阻值R＝8.0 Ω的定值电阻构成闭合回路。匀强磁场的磁感应强度随时间变化的情况如图乙所示，求： (1)在t1＝2.0 s时线圈产生感应电动势的大小； (2)在t1＝2.0 s时通过电阻R感应电流的大小和方向； (3)在t2＝5.0 s时刻，线圈端点a、b间的电压。 15. 如图所示，两根电阻不计、相距L且足够长的平行光滑导轨与水平面成角，导轨处在磁感应强度B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面斜向上，导轨下端连接阻值为R的电阻．现让一质量为m，电阻也为R、与导轨接触良好的水平金属棒ab从静止开始下滑，ab下滑距离s后开始匀速运动，重力加速度为g．求： ①ab棒匀速下滑时速度v的大小； ②ab棒从静止至开始匀速下滑的过程中，ab棒上产生的热量． 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 涡阳二中2023—2024学年度第二学期第三次质量检测 高二物理试题 （分值：100分 时间：75分钟） 一、单项单选题（共7题，每题4分，共28分） 1. 如图所示，通电导线在直面内由Ⅰ位置绕垂直直面的固定轴转到Ⅱ位置，该导线所受安培力大小( ) A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 不能确定 【答案】C 【解析】 【详解】通电导线由Ⅰ位置绕固定轴转到Ⅱ位置，导线仍然与磁场垂直，故F=BIL不变，故C正确，A、B、D错误； 故选C． 2. 如图所示，MM′是两种介质的界面，A是入射光线，B是反射光线，C是折射光线，O是入射光线的入射点，NN′是法线，i是入射角，r是折射角，且i>r，则下列判断正确的是（　　） A. i逐渐增大时r也逐渐增大，有可能发生全反射现象 B. i逐渐减小时r也逐渐减小，有可能发生全反射现象 C. i逐渐增大时r将逐渐减小，有可能发生全反射现象 D. i逐渐增大时r也逐渐增大，但不可能发生全反射现象 【答案】D 【解析】 【详解】入射角i逐渐增大时折射角r也逐渐增大，i逐渐减小时r也逐渐减小，因为光是由光疏介质进入光密介质，不可能发生全反射现象。 故选D。 3. 关于磁感应强度的定义式B＝ ，下列说法正确的是（　　） A. 电流元IL在磁场中受力为F，则磁感应强度B一定等于 B. 磁感应强度的大小与IL成反比，与F成正比 C. 磁感应强度就是电流元IL所受的磁场力F与IL的比值 D. 磁感应强度的大小是由磁场本身决定的，与检验电流元无关 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．若电流元IL不是垂直放置在磁场中时所受的磁场力为F，则磁感应强度B不等于，A错误； BCD．磁感应强度与电流元受到的力的大小无关，与电流元也无关；故BC错误，D正确； 故选D。 4. 一组平行的细单色光束垂直于半圆柱形玻璃的平面射到半圆柱玻璃上，如图所示。已知光线Ⅰ沿直线穿过玻璃，它的入射点为O，光线Ⅱ的入射点为A，穿过玻璃后两条光线交于一点。已知玻璃截面的圆半径为R，OA=，玻璃的折射率。两条光线射出玻璃后的交点与O点的距离是（　　） A. R B. 2R C. R D. R 【答案】A 【解析】 【详解】光路如图所示 光线Ⅱ沿直线进入玻璃，在半圆面上的入射点为B，入射角设为θ1，折射角设为θ2，则 由折射定律 得 则折射角 θ2=60°，由几何关系知BP=R，则 故选A。 5. 有一列简谐横波在弹性介质中沿x轴正方向以速率v=5.0m/s传播，t=0时刻的波形如图所示，下列说法中正确的是 A. 该列波的波长为0.5m，频率为5Hz B. t=0.1s时，波形沿x轴正方向移动0.5m C. t=0.1s时，质点A的位置坐标为（1.25m，0） D. t=0.1s时，质点A的速度为零 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可以看出，波的波长为1m（两个波峰间的距离），所以周期为T=λ/v＝1/5=0.2s，频率f=1/T=5Hz，所以A错误． C．波传播的只是振动形式和能量，质点不会随波沿着波的方向传播，质点只会在平衡位置上下振动，所以经过0.1s也就是半个周期，A点还在平衡位移，只不过运动方向相反了而已，所以C错误； D．t=0时候A在平衡位移，速度是负向最大（同侧法可判断），经过0.1s也就是半个周期，粒子回到平衡位移，运动方向相反，速度大小不变，所以速度变成了正向最大，所以D错误． B．经过0.1s波开向波的传播方向（正方向）移动了vt=5×0.1=0.5m，所以B正确． 故选B。 6. 如图所示，两根光滑金属导轨平行放置，导轨所在平面与水平面间的夹角为θ。质量为m长为L的金属杆ab垂直导轨放置，整个装置处于垂直ab方向的匀强磁场中。当金属杆ab中通有从a到b的恒定电流I时，金属杆ab保持静止。则磁感应强度的方向和大小可能为（　　） A. 竖直向上， B. 平行导轨向上， C. 水平向右， D. 水平向左， 【答案】D 【解析】 【详解】A．金属导轨光滑，所以没有摩擦力，则金属棒只受重力、支持力和安培力，根据平衡条件知三力合力为零。当磁感应强度方向竖直向上时，如图所示 由平衡条件可知 可得磁感应强度大小为 故A错误； B．磁感应强度方向平行导轨向上，安培力垂直于导轨向下，不可能平衡，故B错误； C．磁感应强度方向水平向右，安培力竖直向下，不可能平衡，故C错误； D．磁感应强度方向水平向左，安培力竖直向上，若平衡，安培力和重力相等，可知 解得磁感应强度大小为 故D正确。 故选D。 7. 如图所示，图1为速度选择器，图2为磁流体发电机，图3为回旋加速器，图4为质谱仪。下列说法正确的是（　　） A. 图1中电子、质子能够沿直线通过速度选择器的条件是 B. 图2是磁流体发电机，A点电势比B点电势高 C. 图3要增大某种粒子的最大动能，可减小磁场的磁感应强度 D. 图4中不同离子经过质谱仪偏转半径之比等于粒子的比荷之比 【答案】A 【解析】 【详解】A. 图1中电子、质子能够沿直线通过速度选择器的条件是，A正确； B. 图2是磁流体发电机，根据左手定则可知，A点电势比B点电势低，B错误； C.由公式可知 故粒子获得的动能为 图3要增大某种粒子的最大动能，可增加磁场的磁感应强度，C错误； D. 由题可知 解得 图4中不同离子经过质谱仪偏转半径之比等于粒子的比荷之比 D错误。 故选A。 二、多选题（共3题，每题5分，共15分，其中全部选对得5分，选对但不全者得3分） 8. 下列关于机械波的说法中正确的是　　 A. 一列声波由空气传播到水中，频率和波长都发生变化 B. 火车鸣笛时向观察者驶来，观察者听到的笛声频率比声源发出的频率高 C. 在波动中，振动相位总是相同的两个质点间的距离，叫做波长 D. 对于同一障碍物，波长越长的波越容易发生明显衍射现象 【答案】BD 【解析】 【详解】A．一列声波由空气传播到水中，频率不变，波速变大，由知波长变长，故A错误； B．火车鸣笛时向观察者驶来，产生多普勒效应，观察者听到的笛声频率比声源发出的频率高，故B正确； C．在波动中，相邻的振动相位总是相同的两个质点间的距离，叫做波长，故C错误； D．波长越长的波波动性越强，对于同一障碍物，波长越长的波越容易发生明显衍射现象，故D正确． 9. 如图所示，在边界PQ上方有垂直纸面向里的匀强磁场，一对正、负电子同时从边界上的O点沿与PQ成角的方向以相同的速度v射入磁场中。则正、负电子（　　） A. 在磁场中的运动时间相同 B. 在磁场中运动的轨道半径相同 C. 出边界时两者速度相同 D. 出边界点到O点处的距离相等 【答案】BCD 【解析】 【详解】AC．磁场为直线边界，根据对称性可知，正、负电子出磁场时，速度与边界夹角均为，且斜向右下，大小相等。正电子做逆时针的匀速圆周运动，圆心角为，电子做顺时针的匀速圆周运动，圆心角为，设圆心角为，根据 可知，正电子运动时间更长，A错误，C正确； B．根据 得 可知，正、负电子在磁场中运动轨道半径相同，B正确； D．由几何关系可知，正、负电子出边界点到O点处的距离均等于半径，则出边界点到O点处的距离相等，D正确。 故选BCD。 10. 如图所示，矩形线框abcd通过导体杆搭接在金属导轨EF和MN上，整个装置放在方向垂直导轨平面向里的匀强磁场中，导轨左侧接有定值电阻R．当线框向右运动时，下面说法正确的是(　　) A. R中无电流 B. R中有电流，方向为E→M C. ab中无电流 D. ab中有电流，方向为b→a 【答案】BD 【解析】 【详解】CD.由于线框向右运动，切割磁感线，所以ab两端和dc两端存在着相同大小的电势差，ab中有电流，由右手定则可知方向为b→a，cd中也有电流，方向为c→d，C错误，D正确； AB.由上述分析可知，回路内有电流，R中电流方向为E→M，则B正确，A错误． 三、实验题（共17分，其中11题每空2分，共8分。12题每空3分，共9分） 11. 我们用如图甲所示的装置来做“用双缝干涉测量光的波长”的实验。 （1）将实验仪器按要求安装在光具座上，则在图甲中A、B处分别应该安装的器材和滤光片的位置分别是_____。 A. A处为双缝、B处为单缝，滤光片在光源和凸透镜之间 B. A处为单缝、B处为双缝，滤光片在A和B之间 C. A处为双缝、B处为单缝，滤光片在遮光筒内 D. A处为单缝、B处为双缝，滤光片在凸透镜和A之间 （2）若在实验当中，某同学观察到图乙所示图像，即测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，若继续移动目镜观察，将会使测量结果出现偏差，所以需要对仪器进行调整，使干涉条纹与分划板中心刻线在同一方向上，下面操作中可行的有______。 A 调节拨杆方向 B. 其他不动，测量头旋转一个较小角度 C. 其他不动，仅转动手轮 （3）已知双缝间距离d=0.20mm，双缝到毛玻璃屏间的距离为=75.0cm，如图丙所示，实验时先转动测量头上的手轮，使与游标卡尺相连的分划线对准图丁所示的第1条亮条纹，此时游标卡尺的主尺和游标尺的位置如图戊所示，然后再转动手轮，使与游标卡尺相连的分划线向右边移动，直到对准图丁所示第5条亮条纹，此时游标卡尺的主尺和游标尺的位置如图己所示，图己中该游标卡尺的读数x2=______mm。由以上已知数据和测量数据，则该单色光的波长是______m。 【答案】 ①. D ②. B ③. 9.6 ④. 【解析】 【详解】（1）[1]做“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，仪器摆放的顺序为：光源，凸透镜，滤光片，单缝，双缝，遮光筒。 故选D。 （2）[2]干涉条纹已经调出来，分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上时，将测量头旋转一个较小角度，使分划板中心刻线与干涉条纹平行即可，其他无需调节。 故选B。 （3）[3][4]图戊中游标卡尺的读数 x1=0.3mm 图己中游标卡尺的读数 x2=9.6mm 可知相邻亮纹间距离 根据 可得单色光的波长 12. 某学习小组通过实验测定一截面为半圆形玻璃砖的折射率n，可用的实验器材有半圆形玻璃砖、白纸、激光笔、刻度尺、游标卡尺、光屏、圆规、铅笔。部分步骤如下： ①用游标卡尺测量玻璃砖的直径d； ②在平铺的白纸上利用圆规画出半圆形玻璃砖的位置和圆心O，过O点画出法线；将玻璃砖沿画好的半圆形位置放好，玻璃砖直径AB与竖直放置的光屏MN垂直并接触于A点； ③用激光笔从玻璃砖一侧照射半圆形玻璃砖的圆心O，如图甲所示，在光屏MN上可以观察到两个光斑C、D；从图示位置逆时针缓慢移动激光笔，使光斑D恰好消失，用铅笔在白纸上标记此时光斑E的位置，移走玻璃砖和光屏。 根据以上步骤，回答下列问题： （1）测得半圆形玻璃砖直径d的读数如图乙所示，则____________cm； （2）为了精准测量半圆形玻璃砖的折射率n，还需测量的一个物理量及表示它的字母为____________； （3）根据以上测量的物理量，写出计算玻璃砖折射率的表达式____________。 【答案】（1）7.775 （2）的长度 （3） 【解析】 【小问1详解】 由图乙可知，游标卡尺为分度的游标卡尺，精度为，故 【小问2详解】 由题可知，光斑在处时，光斑恰好消失，即光线此时发生全反射，故为测量折射率，还需测量的长度。 【小问3详解】 当光线恰好发生全反射时，有 四、解答题（共40分） 13. 如图甲所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，质点M的平衡位置为x=0.4m，N是平衡位置为x=2m处的质点，图乙为质点N的振动图像，已知sin36°=sin0.2π=0.6，请回答下列问题： （1）坐标原点O处质点做简谐运动的位移表达式； （2）从t=0开始计时，t=16s时质点M的位置和经过16 s质点N通过的路程。 【答案】（1）；（2）6cm，160cm 【解析】 【详解】（1）由甲图可知波长 λ=4m 由乙图可知周期 T=4s 则 由波动图像可知质点振幅 A=10cm 坐标原点O处质点做简谐运动的表达式为 （2）t=0时质点M的位移为 10sin02π=6 cm 故经过16 s后质点 M的位移仍为6cm。 从t=0到t=16s质点 N 振动了4个周期，所以运动的路程为 4×4A=160cm 14. 如图甲所示，在一个正方形金属线圈区域内存在着磁感应强度B随时间变化的匀强磁场，磁场的方向与线圈平面垂直。金属线圈所围的面积S＝200 cm2，匝数n＝1 000，线圈电阻的阻值为r＝2.0 Ω。线圈与阻值R＝8.0 Ω的定值电阻构成闭合回路。匀强磁场的磁感应强度随时间变化的情况如图乙所示，求： (1)在t1＝2.0 s时线圈产生的感应电动势的大小； (2)在t1＝2.0 s时通过电阻R的感应电流的大小和方向； (3)在t2＝5.0 s时刻，线圈端点a、b间的电压。 【答案】(1)1V；(2)0.1A，方向为b→R→a；(3)3.2V 【解析】 【分析】 【详解】(1)根据题图乙可知，0~4.0s时间内线圈中的磁感应强度均匀变化，t＝2.0s时，B2＝0.3T，则在t1＝2.0s时的感应电动势 E1=n=n=1V (2)在0~4.0s时间内，根据闭合电路欧姆定律得，闭合回路中的感应电流 I1==0.1 A 由楞次定律可判断流过电阻R的感应电流方向为b→R→a。 (3)由题图乙可知，在4.0~6.0s时间内，线圈中产生的感应电动势 E2＝n＝n=4V 根据闭合电路欧姆定律，t2＝5.0s时闭合回路中的感应电流 I2==0.4A 方向为a→R→b，则 Uab＝I2R＝3.2V 15. 如图所示，两根电阻不计、相距L且足够长的平行光滑导轨与水平面成角，导轨处在磁感应强度B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面斜向上，导轨下端连接阻值为R的电阻．现让一质量为m，电阻也为R、与导轨接触良好的水平金属棒ab从静止开始下滑，ab下滑距离s后开始匀速运动，重力加速度为g．求： ①ab棒匀速下滑时速度v的大小； ②ab棒从静止至开始匀速下滑的过程中，ab棒上产生的热量． 【答案】（1）（2） 【解析】 【详解】（1）ab棒匀速下滑时 ab棒匀速下滑时切割磁感线产生感应电动势 由欧姆定律可得 联立可得： （2）ab棒与电阻R串联，电流相等，产生的热量Q相同 由能量守恒得 可得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$