精品解析：江西省上饶市余干县私立蓝天中学2023-2024学年高二下学期第一次月考物理试题

2023—2024学年下学期第一次月考高二年级物理试卷 一、选择题（1-7题每题只有一个答案正确每小题4分，8-10为多选题每小题6分，共46分） 1. 一束单色光从空气射向某种介质的表面，光路如图所示，则该介质的折射率约为(　　) A. 1.50 B. 1.41 C 0.71 D. 0.67 2. 下图是阴极射线管的示意图，阴极射线管的两个电极接到高压电源时，阴极会发射电子. 电子在电场中沿直线飞向阳极形成电子束。将马蹄形磁铁的磁极靠近阴极射线管，如图所示，则电子束将 A. 向上偏转 B. 向下偏转 C. 向N极偏转 D 向S极偏转 3. 图中画出的是通电导线在磁场中的受力，其中正确的是（　　） A. B. C. D. 4. 探究影响安培力大小因素的实验装置如图所示，直导线垂直磁场方向置于磁场中某处．当导线中电流为I时，导线所受安培力大小为F；现仅将导线中电流减小为时，导线所受安培力大小为 A. 2F B. F C. D. 5. 如图所示为一玻璃工件的截面图，上半部为等腰直角三角形，，下半部是半径为的半圆，是圆心，是半圆弧上的一个点，和垂直相交于点｡现有一束平行于方向的平行光射到面上，从A点射入玻璃的光射到点，已知圆弧长度是长度的倍，若只考虑光从界面一次折射到圆弧界面，则（　　） A. 玻璃工件的折射率为 B. 玻璃工件的折射率为2 C. 射到点的光会发生全反射 D. 射到P点的光会发生全反射 6. 半径为R的内壁绝缘光滑的半圆筒如图所示固定，在a、b、c三点分别垂直于纸面放置三根等长的长直导线（a、b两点位于水平直径两端），导线a中通有垂直纸面向里、大小为I1的恒定电流，导线c中电流方向也垂直纸面向里，但大小未知。导线a、b固定，导线c处于静止状态，且与筒壁间无相互作用力，Oc与Oa的夹角为θ=60°。已知长直导线在距导线r处产生磁场的磁感应强度大小为B=（k为常数，I为长直导线中的电流），不考虑边缘效应，则b中通过电流的大小和方向为（　　） A. 电流大小为I1、方向垂直纸面向里 B. 电流大小为I1、方向垂直纸面向里 C. 电流大小为I1、方向垂直纸面向外 D. 电流大小为I1、方向垂直纸面向外 7. 如图所示，在半径为R的虚线圆形区域内存在一垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场．大量带电荷量为q的粒子以相同的速率从M点沿纸面以不同的方向射入该磁场，只有磁场边界MN劣弧上有粒子射出，∠NOM=60°．不计粒子重力及带电粒子之间的相互作用，则 A. 这些粒子带负电 B. 这些粒子进入磁场的初速度为 C. 这些粒子进入磁场的初速度为 D. 这些粒子在磁场中运动的最长时间为 8. 如图所示，通电直导线处在蹄形磁铁两极间，受到力F的作用发生偏转，以下说法正确的是(　　) A. 这个力F是通过磁场产生的 B. 这个力F没有反作用力 C. 这个力F的反作用力作用在通电导线上 D. 这个力F的反作用力作用于蹄形磁铁上 9. 为玻璃等腰三棱镜的横截面。a、b两束可见单色光从空气垂直射入棱镜底面MN，在棱镜侧面OM、ON上反射和折射的情况如图所示，则下列说法正确的是（　　） A. 在玻璃砖中，a光束从进入玻璃砖到射到OM的传播时间大于b光束从进入玻璃砖到射到ON的传播时间 B. 在玻璃砖中，a光的传播速度大于b光的传播速度 C. 若光束从玻璃砖中射向空气，则光束b的全反射临界角比光束a的全反射临界角小 D. 用同样的装置做双缝干涉实验，a光的条纹间距小 10. 如图所示，半径为R的圆形磁场区域内有方向垂直于纸面向里的匀强磁场，一质量为m、电荷量为+q的粒子从圆上P点沿半径方向以速度v0射入匀强磁场，从Q点飞出匀强磁场，速度偏转角为60°。现仅将该粒子射入时的速度变为，其他条件不变。不计粒子所受重力。下列说法正确的是（　　） A. 粒子离开磁场时速度偏转角将变为120° B. 匀强磁场的磁感应强度大小为 C. 该粒子两次在磁场中运动的加速度大小之比为1∶3 D. 该粒子两次在磁场中运动的时间之比为1∶3 二、实验题（共14分） 11. “测定玻璃的折射率”实验中，在玻璃砖的一侧竖直插两个大头针A、B，在另一侧再竖直插两个大头针C、D。 (1)在插入第四个大头针D时，要使它__________； (2)在图上画出光传播的光路_____； (3)为了测出棱镜玻璃的折射率，需要测量的量是__________（在图上标出它们）。 12. 如图，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毛玻璃. （1）②、③、④三个光学元件依次为_________；（填正确答案的标号） A滤光片、单缝、双缝 B单缝、滤光片、双缝 C.单缝、双缝、滤光片 D.滤光片、双缝、单缝 （2）如果实验时将红光滤光片换为绿光滤光片，则相邻亮纹（暗纹）间的距离_________；（填“变大”或“变小”） （3）某次测量时，选用的双缝的间距为0.300mm，测得屏与双缝间的距离为1.20m，第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56mm，则所测单色光的波长为_________nm（结果保留3位有效数字）· 三、解答题（共40分） 13. 如图，一束平行光以与界面成45°的方向从真空射向玻璃，测得光束在真空和玻璃中的宽度之比d1:d2=:3，已知真空中光速为c，求玻璃中的光速v。 14. 倾角为的足够长的光滑绝缘斜面上放着一个带正电的小球，小球质量为m、带电量为q，空间中存在一垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。现将小球在斜面上由静止释放，重力加速度为g，求： （1）小球刚释放时的加速度大小； （2）小球在斜面上滑行多长时间后将会脱离斜面？ 15. 如图所示，两平行金属导轨间的距离L，金属导轨所在的平面与水平面夹角，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B，方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势E、内阻r的直流电源。现把一个质量m的导体棒放在金属导轨上，导体棒恰好静止。导体棒与金属导轨垂直、且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R，金属导轨电阻不计，求： (1)导体棒中的电流大小； (2)导体棒受到安培力大小及方向； (3)导体棒受到的摩擦力。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023—2024学年下学期第一次月考高二年级物理试卷 一、选择题（1-7题每题只有一个答案正确每小题4分，8-10为多选题每小题6分，共46分） 1. 一束单色光从空气射向某种介质的表面，光路如图所示，则该介质的折射率约为(　　) A. 1.50 B. 1.41 C. 0.71 D. 0.67 【答案】B 【解析】 【详解】由题单色光从空气射向该介质时，入射角i=45°，折射角r=30°，则该介质的折射率为，故选B． 点睛：折射率公式是几何光学基本知识，要注意适用的条件是光从真空射入介质发生折射． 2. 下图是阴极射线管的示意图，阴极射线管的两个电极接到高压电源时，阴极会发射电子. 电子在电场中沿直线飞向阳极形成电子束。将马蹄形磁铁的磁极靠近阴极射线管，如图所示，则电子束将 A. 向上偏转 B. 向下偏转 C. 向N极偏转 D. 向S极偏转 【答案】B 【解析】 【详解】电流方向由“+”到“-”，电子速度方向从“-”到“+”，由左手定则可知，电子向下偏转，故B正确，ACD错误。 故选B。 3. 图中画出的是通电导线在磁场中的受力，其中正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【分析】根据左手定则判断出安培力方向：伸开左手，使大拇指与四指方向垂直，四指方向与电流方向相同，磁场方向垂直于掌心，大拇指所指方向为安培力的方向。 【详解】A．电流方向垂直纸面向里，磁场水平向右，由左手定则可知安培力竖直向下，选项A错误； B．电流方向垂直纸面向外，磁场竖直向下，由左手定则可知安培力水平向右，选项B正确； C．电流方向向左，磁场的方向垂直纸面向外，由左手定则可得安培力方向竖直向上，选项C错误； D．电流方向向上，磁场方向垂直纸面向里，由左手定则可知，安培力方向水平向左，选项D错误。 故选B。 4. 探究影响安培力大小因素的实验装置如图所示，直导线垂直磁场方向置于磁场中某处．当导线中电流为I时，导线所受安培力大小为F；现仅将导线中电流减小为时，导线所受安培力大小为 A. 2F B. F C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据F=BIL得，电流减小为原来的时，则安培力减小为原来的倍．故C正确，ABD错误． 故选C. 点睛：解决本题的关键掌握安培力的大小公式，当电流与磁场垂直时，F=BIL. 5. 如图所示为一玻璃工件截面图，上半部为等腰直角三角形，，下半部是半径为的半圆，是圆心，是半圆弧上的一个点，和垂直相交于点｡现有一束平行于方向的平行光射到面上，从A点射入玻璃的光射到点，已知圆弧长度是长度的倍，若只考虑光从界面一次折射到圆弧界面，则（　　） A. 玻璃工件的折射率为 B. 玻璃工件的折射率为2 C. 射到点的光会发生全反射 D. 射到P点的光会发生全反射 【答案】A 【解析】 【详解】AB．依题意，从A点射入玻璃的光，在界面上的入射角和折射角如图所示 依题意，圆弧长度是长度倍，可知两段圆弧所对应圆心角分别为 由几何知识，易知 有 故A正确；B错误； CD．根据临界角公式，可得 解得 由图可知三角形OPA为等腰三角形，有 可知，射到P点的光不会发生全反射。射到点的光线与射到P点的光线平行，由几何关系可得 射到点的光也不会发生全反射。故CD错误。 故选A。 6. 半径为R的内壁绝缘光滑的半圆筒如图所示固定，在a、b、c三点分别垂直于纸面放置三根等长的长直导线（a、b两点位于水平直径两端），导线a中通有垂直纸面向里、大小为I1的恒定电流，导线c中电流方向也垂直纸面向里，但大小未知。导线a、b固定，导线c处于静止状态，且与筒壁间无相互作用力，Oc与Oa的夹角为θ=60°。已知长直导线在距导线r处产生磁场的磁感应强度大小为B=（k为常数，I为长直导线中的电流），不考虑边缘效应，则b中通过电流的大小和方向为（　　） A. 电流大小为I1、方向垂直纸面向里 B. 电流大小为I1、方向垂直纸面向里 C. 电流大小为I1、方向垂直纸面向外 D. 电流大小为I1、方向垂直纸面向外 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】根据安培定则和左手定则可知a对c的安培力方向；根据导线c处于静止状态，且与筒壁间无相互作用力，画出c的受力示意图，如图所示 根据平衡状态可知，b对c的作用力指向b 根据安培定则和左手定则可知b中通过电流方向垂直纸面向里，根据几何关系可知ac之间距离为R，bc之间距离 ， ， ，又 解得 故选A。 7. 如图所示，在半径为R的虚线圆形区域内存在一垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场．大量带电荷量为q的粒子以相同的速率从M点沿纸面以不同的方向射入该磁场，只有磁场边界MN劣弧上有粒子射出，∠NOM=60°．不计粒子重力及带电粒子之间的相互作用，则 A. 这些粒子带负电 B. 这些粒子进入磁场的初速度为 C. 这些粒子进入磁场的初速度为 D. 这些粒子在磁场中运动的最长时间为 【答案】B 【解析】 【详解】粒子从劣弧MN区域离开，由左手定则可以判断，粒子带正电，故A错误；当粒子在磁场中运动半个圆周时，打到圆形磁场的位置离射入点M最远，轨迹如图中1所示： 由几何知识可知，粒子运动的轨迹半径为r=R/2，设其射入的速度为v，根据洛伦兹力提供向心力：，可得：，解得，故B正确， C错误；粒子在磁场中转过的圆心角越大，运动的时间就越长，当粒子速度方向接近竖直向下时，粒子在磁场中转过的角度接近360°，轨迹如图中2的虚线所示，此时粒子在磁场中的时间接近一个周期即，故D错误．所以B正确，ACD错误． 8. 如图所示，通电直导线处在蹄形磁铁两极间，受到力F的作用发生偏转，以下说法正确的是(　　) A. 这个力F是通过磁场产生的 B. 这个力F没有反作用力 C. 这个力F的反作用力作用在通电导线上 D. 这个力F的反作用力作用于蹄形磁铁上 【答案】AD 【解析】 【详解】磁场力是磁场本身性质的体现，磁场是一种物质，磁体间或磁体与电流间的作用都是通过磁场完成的，但是磁场看不见摸不着并不意味着只有受力物体没有施力物体，没有反作用力．这时我们需找出产生磁场的物体，它才是施力物体，力F的反作用力作用在施力物体上，故选AD. 9. 为玻璃等腰三棱镜横截面。a、b两束可见单色光从空气垂直射入棱镜底面MN，在棱镜侧面OM、ON上反射和折射的情况如图所示，则下列说法正确的是（　　） A. 在玻璃砖中，a光束从进入玻璃砖到射到OM的传播时间大于b光束从进入玻璃砖到射到ON的传播时间 B. 在玻璃砖中，a光的传播速度大于b光的传播速度 C. 若光束从玻璃砖中射向空气，则光束b的全反射临界角比光束a的全反射临界角小 D. 用同样的装置做双缝干涉实验，a光的条纹间距小 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．由图可知，a、b两单色光以相同的入射角分别射向OM、ON两界面，b光发生全反射，而a光发生折射，所以a光的折射率小于b光的折射率，a光的传播速度大于b光的传播速度，a光在玻璃砖中的传播时间短，A错误，B正确； C．由sinC=可知，折射率大的全反射临界角小，C正确； D．a光频率小，波长大，同样装置做双缝干涉实验，a光的条纹间距大，D错误。 故选BC。 10. 如图所示，半径为R的圆形磁场区域内有方向垂直于纸面向里的匀强磁场，一质量为m、电荷量为+q的粒子从圆上P点沿半径方向以速度v0射入匀强磁场，从Q点飞出匀强磁场，速度偏转角为60°。现仅将该粒子射入时的速度变为，其他条件不变。不计粒子所受重力。下列说法正确的是（　　） A. 粒子离开磁场时速度偏转角将变为120° B. 匀强磁场磁感应强度大小为 C. 该粒子两次在磁场中运动的加速度大小之比为1∶3 D. 该粒子两次在磁场中运动的时间之比为1∶3 【答案】AB 【解析】 【分析】 【详解】C．粒子在磁场中受到洛伦兹力，粒子两次在磁场中运动的加速度大小之比为 C错误； B．从Q点飞出匀强磁场，速度偏转角为60°，轨迹如图 则 根据 解得 B正确； A．若离开磁场时速度偏转角将变为120°，则 根据 解得 A正确； D．粒子在磁场中的周期为 则在磁场中运动的时间 D错误。 故选AB。 二、实验题（共14分） 11. “测定玻璃的折射率”实验中，在玻璃砖的一侧竖直插两个大头针A、B，在另一侧再竖直插两个大头针C、D。 (1)在插入第四个大头针D时，要使它__________； (2)在图上画出光传播的光路_____； (3)为了测出棱镜玻璃的折射率，需要测量的量是__________（在图上标出它们）。 【答案】 ①. 挡住C及A、B的像 ②. ③. 入射角∠AOM，折射角∠CON（其他合理答案同样得分） 【解析】 【详解】(1)[1]在玻璃砖的一侧竖直插两个大头针A、B，在另一侧再竖直插两个大头针C、D，使C挡住A、B的像，使D挡住C和A、B的像，说明CD在AB的出射光线上，CD连线即为AB的出射光线。 (2)[2]根据折射现象作出光图如图 (3)[3]由折射定律可得， 为了测出棱镜玻璃的折射率，需要测量入射角∠AOM，折射角∠CON。 12. 如图，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毛玻璃. （1）②、③、④三个光学元件依次为_________；（填正确答案的标号） A.滤光片、单缝、双缝 B.单缝、滤光片、双缝 C.单缝、双缝、滤光片 D.滤光片、双缝、单缝 （2）如果实验时将红光滤光片换为绿光滤光片，则相邻亮纹（暗纹）间的距离_________；（填“变大”或“变小”） （3）某次测量时，选用的双缝的间距为0.300mm，测得屏与双缝间的距离为1.20m，第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56mm，则所测单色光的波长为_________nm（结果保留3位有效数字）· 【答案】 ①. A ②. 变小 ③. 630 【解析】 【详解】(1)[1]为获取单色线光源，白色光源后面要有滤光片、单缝、双缝，故A正确． (2)[2]根据λ知增大光屏到双缝的距离L或者减小双缝间距d，可以使条纹间距增大；当将红光滤光片换为绿光滤光片，即波长减小，则相邻亮纹（暗纹）间的距离变小. (3)[3]根据： 得： 三、解答题（共40分） 13. 如图，一束平行光以与界面成45°的方向从真空射向玻璃，测得光束在真空和玻璃中的宽度之比d1:d2=:3，已知真空中光速为c，求玻璃中的光速v。 【答案】 【解析】 【详解】如图所示，根据几何关系，有 ， 联列可得，r=30° 根据折射率公式，有 根据光速与折射率关系，有 14. 倾角为的足够长的光滑绝缘斜面上放着一个带正电的小球，小球质量为m、带电量为q，空间中存在一垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。现将小球在斜面上由静止释放，重力加速度为g，求： （1）小球刚释放时的加速度大小； （2）小球在斜面上滑行多长时间后将会脱离斜面？ 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）小球刚释放时的加速度大小 解得 （2）小球脱离斜面时 又 解得小球脱离斜面经过的时间 15. 如图所示，两平行金属导轨间的距离L，金属导轨所在的平面与水平面夹角，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B，方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势E、内阻r的直流电源。现把一个质量m的导体棒放在金属导轨上，导体棒恰好静止。导体棒与金属导轨垂直、且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R，金属导轨电阻不计，求： (1)导体棒中的电流大小； (2)导体棒受到的安培力大小及方向； (3)导体棒受到的摩擦力。 【答案】(1) ；(2) ，方向沿斜面向上；(3) 【解析】 【详解】(1)导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路，根据闭合电路欧姆定律有： (2)导体棒受到的安培力 方向沿斜面向上 (3)若导体棒所受重力沿斜面向下的分力大于安培力，根据共点力平衡条件有： 解得 方向沿斜面向上 若导体棒所受重力沿斜面向下的分力小于安培力，根据共点力平衡条件有 解得 方向沿斜面向下 若导体棒所受重力沿斜面向下的分力等于安培力，则 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$