卷子答案网-一个不只有答案的网站永安市第三中学高中校2022-2023学年高二下学期第一次月考
物理试题
一、单选题（本大题共8小题，共32.0分）
1. 一束光线从折射率为的玻璃射入空气，在界面上的入射角为如图所示的四个光路图中正确的是( )
A B C D
2. 下列四幅图为光的相关现象，关于它们说法正确的是
A. 图甲为、两束单色光分别通过同一双缝干涉实验器材形成的图样，在同种均匀介质中，光的传播速度比光的大
B. 图乙为光导纤维示意图，内芯的折射率比外套的折射率小
C. 图丙为薄膜干涉示意图，两玻璃板的中间一端用薄片垫起，构成空气劈尖，干涉条纹的产生是由于光在上面玻璃板的前后两表面反射形成的两列光波叠加的结果
D. 图丁中，用自然光照射透振方向箭头所示互相垂直的前后两个竖直放置的偏振片，光屏依然发亮
3. 如图所示，匀强磁场的磁感应强度为，带电粒子电性已在图中标出的速率为，带电荷量为，则关于带电粒子所受洛伦兹力的大小和方向说法正确的是( )
A. 图甲，方向与垂直斜向下 B. 图乙，方向与垂直斜向上
C. 图丙，方向垂直纸面向里 D. 图丁，方向垂直纸面向里
4. 把轻质导线圈用细线挂在磁铁极附近，磁铁的轴线穿过线圈中心，且在线圈平面内，如图所示。当线圈通以图示方向的电流时，线圈将( )
A. 发生转动，同时靠近磁铁
B. 发生转动，同时远离磁铁
C.不发生转动，只靠近磁铁
D. 不发生转动，只远离磁铁
5. 如图甲是磁电式电流表的结构示意图，蹄形磁体和铁芯间的磁场均匀辐向分布，如图乙所示。边长为的匝正方形线圈中通以电流，线圈在处的电流方向垂直纸面向外，在处的电流方向垂直纸面向里，、处的磁感应强度均为，此时线圈处于水平位置，则
A. 该磁场是匀强磁场
B. 该线圈的磁通量为
C. 线圈在处受到的安培力方向向下
D. 线圈在处受到的安培力大小为
6. 水平桌面上放条形磁铁，磁铁正中上方吊着导线与磁铁垂直，导线中通入向纸内的电流，如图所示，产生的情况是( )
A. 悬线上的拉力没有变化
B. 悬线上的拉力变小
C. 条形磁铁对桌面压力变小
D. 条形磁铁对桌面压力变大
7. 如图，一段导线位于磁感应强度大小为的匀强磁场中，且与磁场方向垂直于纸面向里垂直。线段、和的长度均为，且。流经导线的电流为，方向如图中箭头所示。导线所受到的磁场的作用力的合力( )
A. 方向沿纸面向上，大小为
B. 方向沿纸面向上，大小为
C. 方向沿纸面向下，大小为
D. 方向沿纸面向下，大小为
8. 如图所示，有界匀强磁场宽度为，边长为的正方形金属框匀速穿过磁场。以磁场左边界上的点为坐标原点建立轴，则线框中的感应电流、边两端的电压、线框所受安培力、穿过线圈的磁通量随位移的变化图像一定错误的是( )
A. B.
C. D.
二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）
9. 如图所示，一束由，两种单色光组成的复色光照射到横截面为三角形的玻璃砖上，经玻璃砖折射后照到右侧光屏上。光屏足够大，下列说法正确的是
A. 玻璃砖对光的折射率比光大
B. 在真空中光的传播速度比光大
C. 在真空中光的波长比光长
D. 减小复色光的入射角，两种色光会在光屏上依次消失，最先消失的是光
10. 下列说法正确的是( )
A. 如图甲所示，是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，要想粒子获得的最大动能增大，可增加电压
B. 如图乙所示，是磁流体发电机的结构示意图，可以判断出极板是发电机的正极，极板是发电机的负极
C. 如图丙所示，是速度选择器，带电粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是
D. 如图丁所示，是磁电式电流表内部结构示意图，线圈在极靴产生的匀强磁场中转动
11. 如图甲所示，一个阻值为的电阻与阻值为单匝圆形金属线圈连接成闭合回路。金属线圈的面积，在线圈中存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度随时间变化的关系图线如图乙所示，导线的电阻不计，在前时间内( )
A. 流过电阻的电流方向从到 B. 流过电阻的电流
C. 通过电阻的电荷量 D. 电阻上产生的热量
12. 如图，螺线管内有平行于轴线的外加匀强磁场，图中箭头所示方向为其正方向。螺线管与导线框相连，导线框内有一小金属圆环，圆环与导线框在同一平面内。当螺线管内的磁感应强度随时间按图所示规律变化时( )
A. 在时间内，内有逆时针方向的感应电流
B. 在时间内，有收缩趋势
C. 在时间内，内有顺时针方向的感应电流
D. 在时间内，有扩张趋势
三、填空题（本大题共2小题，共8.0分）
13. 在图中所示情形下通电导线所受磁场力的方向分别是 、 。
14.如图甲，让一束红色的激光通过双缝，在光屏上观察到的图案应该是图 该实验说明了光具有______波粒二象性、波动性、粒子性．
四、实验题（本大题共2小题，共14.0分）
15. 利用如图甲所示的“插针法”测定玻璃的折射率。
下列操作可以减小实验误差的是___________。
A.大头针、及、之间的距离应适当大些 入射角适当小些
C.入射角适当大些 若有几块厚度不同的玻璃砖，应选用厚度较小的
实验小组内的两位学生在实验中：
第一位学生为了避免笔尖触划玻璃砖的折射面，画出的和都比实际的折射面向外侧平移了一些如图乙所示，以后的操作都正确无误，并仍以和为折射面画出了光路图，这样测出的折射率将___________选填“偏大”“偏小”或“不变”。
第二位学生的操作和所画的光路图都正确无误，只是所用的玻璃砖的两个折射面不平行如图丙所示，该玻璃砖折射率的测量值将___________选填“偏大”“偏小”或“不变”。
16. 在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上如图，并选用缝中心间距为的双缝屏。从仪器注明的规格可知，毛玻璃屏与双缝屏间的距离为。接通电源使光源正常工作，发出白光。
组装仪器时，若将单缝和双缝均沿竖直方向分别固定在处和处，则 。
A.可观察到水平方向的干涉条纹 B.可观察到竖直方向的干涉条纹
C.看不到干涉现象
若取下滤光片，其他实验条件不变，则在目镜中 。
A.观察不到干涉条纹 B.可观察到明暗相间的白条纹
C.可观察到彩色条纹
若实验中得到的干涉图样如图所示，毛玻璃屏上的分划板刻线在图中、位置时，手轮上的读数分别为、，则入射的单色光波长的计算表达式为 。分划板刻线在某条亮条纹位置时手轮上的示数如乙所示，则读数为 。
五、计算题（本大题共3小题，17题9分，18题9分，19题12分，共30.0分）
17. 如图所示，线圈、线框放置在绝缘水平桌面上，线圈处在磁感应强度均匀增大的磁场中，磁通量的变化率，磁场方向垂直于桌面，右侧线框内没有磁场穿过，已知线圈的匝数且总电阻，电阻，线框电阻不计。求：
线圈产生的感应电动势；
通过电阻的电流及方向。
18. 一个重力不计的带电粒子，以大小为的速度从坐标的点，平行于轴射入磁感应强度大小为、方向垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域，并从轴上点射出磁场，射出速度方向与轴正方向夹角为，如图求：
（1）带电粒子在磁场中运动的轨道半径请认真作图画轨迹；
（2）求带电粒子的；
（3）求粒子从运动到点的时间。
19. 如图所示，平行长直光滑固定的金属导轨、平面与水平面的夹角，导轨间距为，上端接有的电阻，在导轨中间加一垂直轨道平面向下的匀强磁场，磁场区域为，磁感应强度大小为，磁场区域宽度为，放在导轨上的一金属杆质量为、电阻为，从距磁场上边缘处由静止释放，金属杆进入磁场上边缘的速度导轨的电阻可忽略不计，杆在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，重力加速度大小为，求：
金属杆距磁场上边缘的距离；
通过磁场区域的过程中通过金属杆的电荷量；
金属杆通过磁场区域的过程中电阻上产生的焦耳热．
答案和解析
1.【答案】
【解析】
【分析】
根据折射率，由临界角公式，求出临界角的范围，判断光线从玻璃射向空气时能否发生全反射．若能射入空气，折射角将大于入射角，同时有反射。
本题主要考查光的折射定律、光的全反射。
【解答】
设玻璃的临界角为，由得，，则，由图光线从玻璃射入空气时入射角为，所以光线将在玻璃与空气的界面上发生全反射，光线全部反射回玻璃，故A正确，BCD错误。
2.【答案】
【解析】
【分析】
根据双缝干涉条纹的间距公式，通过间距的大小，比较波长的大小，从而比较出频率的大小及折射率大小，再通过比较出在介质中的速度大小发生全反射的条件是光由光密介质射入光疏介质，所以内芯的折射率大图丙从空气膜的上下表面分别反射的两列光是相干光，发生干涉现象，出现条纹光是横波，自然光通过偏振片后形成偏振光，两个偏振片的透振方向相互垂直，干涉条纹消失，且无光射到光屏上。
【解答】
A.根据双缝干涉条纹的间距公式，知光条纹间距大，则光的波长较长，根据知，光的频率较小，频率小，则折射率小，根据知，光的传播速度较大故A正确。
B.图乙为光导纤维示意图，依据光的全反射条件，可知，内芯的折射率比外套的折射率大，故B错误
C.图丙为薄膜干涉示意图，两玻璃板的中间一端用薄片垫起，构成空气劈尖，干涉条纹的产生是由于光在空气薄膜的上下两表面反射形成的两列光波叠加的结果，故C错误
D.自然光通过偏振片后形成偏振光，因两个偏振片的透振方向相互垂直，所以没有光射到光屏上，光屏发黑，故D错误。
3.【答案】
【解析】解：
A、图中根据左手定则可知洛伦兹力方向应该垂直运动方向斜向上，大小为，故A正确；
B、图中为负电荷，其受力方向垂直于运动方向向左上方，大小为，故B正确；
C、图中速度方向与磁场方向平行，不受洛仑兹力，故C错误；
D、图中将速度分解为水平和竖直方向，则竖直分速度受洛仑兹力，大小为，方向垂直于纸面向里，故D错误。
故选：。
本题考查了左手定则的直接应用，根据左手定则即可正确判断磁场、运动方向、洛伦兹力三者之间的关系，特别注意的是四指指向和正电荷运动方向相同和负电荷运动方向相反。
本题考查洛仑兹力方向的判断，要注意明确左手与正电荷的运动方向相同，与负电荷运动方向相反；同时注意判断几何关系的判断，特别是平行时的判断。
4.【答案】
【解析】
【分析】
此题考查了右手螺旋定则和磁极间相互作用的应用。
注意线圈产生的磁场与条形磁体产生的磁场很相似，可以利用右手螺旋定则判断磁场的、极，然后再根据磁极间的相互作用分析线圈的转动情况。
【解答】
由右手螺旋定则可知，线圈向外一面为极，因为异名磁极相互吸引，因此从上往下看，线圈做顺时针方向转动，同时靠近磁铁，故BCD错误，A正确。
故选A。
5.【答案】
【解析】
【分析】
利用图示的装置分析出其制成原理，即通电线圈在磁场中受力转动，线圈的转动可以带动指针的偏转；由左手定则来确定安培力的方向可确定转动方向。
在学过的测量工具或设备中，每个工具或设备都有自己的制成原理；对不同测量工具的制成原理，是一个热点题型，需要重点掌握。
【解答】
A.该磁场明显不是匀强磁场，匀强磁场应该是一系列平行的磁感线，方向相同，故A错误；
B.线圈与磁感线平行，故磁通量为零，故B错误；
C.导线电流向外，磁场向右，根据左手定则，安培力向上，故C错误；
D.单匝时，导线始终与磁感线垂直，故受到的安培力大小一直为，匝时，受到的安培力大小为，故D正确。
故选D。
6.【答案】
【解析】
【分析】
首先以导线为研究对象，根据左手定则判断导线所受安培力的方向，再由牛顿第三定律分析导线对磁铁的作用力，最后判断绳子拉力及磁铁对桌面压力如何变化。
本题要灵活选择研究对象，由磁铁的磁感线的分布确定通电导线所在位置的磁场方向，然后由左手定则判断安培力的方向，最后由牛顿第三定律来确定磁铁受力方向。
【解答】
以导线为研究对象，导线所在位置的磁场方向水平向右，导线中电流方向向里，由左手定则可知，导线所受安培力的方向竖直向下，悬线拉力变大，故AB错误；
由牛顿第三定律得知，导线对磁铁的磁场力方向竖直向上，则磁铁对桌面的压力变小，故C正确，D错误。
7.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查安培力的大小与方向的判断，关键在于理解安培力公式的含义。
【解答】
该导线可以用和之间的直导线长为来等效代替，根据，可知大小为，方向根据左手定则判断，方向沿纸面向上。
故选A。
8.【答案】
【解析】略
9.【答案】
【解析】
【分析】
光经过三角形的玻璃砖时，玻璃砖对折射率小的光的偏折小，对折射率大的光的偏折大，根据折射率大小分析临界角的大小，从而确定减小太阳光的入射角时发生全反射的顺序。
【解答】
A.根据玻璃的色散现象可知，在光屏上从上到下形成的彩色光带的顺序是红光到紫光，在各种色光中，玻璃对红光的折射率最小，对紫光的折射率最大，可知玻璃砖对光的折射率比光小，故A错误。
B.光在真空中的速度是相同的，故B错误。
C.光的折射率小，根据折射率与频率的关系可知，的频率小，根据光电效应方程：
，可知光照射时光电子的最大初动能比光小，故C错误。
D.根据知，的折射率小，则的临界角最大，则减小光的入射角度时，最先发生全反射，最先从光屏上消失。故D正确。
故选：。
10.【答案】
【解析】
【分析】
该题考查多个电学仪器的工作原理，这一类的问题要注意在平时的学习过程中的积累；注意带电粒子在复合场中运动规律的应用。
被加速离子由加速器的中心附近进入加速器，而从边缘离开加速器；结合洛伦兹力提供向心力即可判断；根据左手定则，即可判断出等离子体发电机的正负极；根据洛伦兹力与电场力大小相等、方向相反判断出带电粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件；理解是磁电式电流表内部结构的磁场的特点。
【解答】
A.根据可知，，粒子获得的最大动能为：，所以要想粒子获得的最大动能增大，可增加形盒的半径，故A错误；
B.根据左手定则，正电荷向下偏转，所以板带正电，为发电机的正极，极板是发电机的负极，故B正确；
C.速度选择器工作原理是在复合场中受到的电场力和洛伦兹力等大，反向，是一对平衡力，电场的方向与的方向垂直，带电粒子进入复合场，受电场力和安培力，且二力是平衡力，即，所以，故C正确；
D.线圈在极靴产生的磁场为均匀辐向磁场，该磁场为非匀强磁场，故D错误。
故选BC。
11.【答案】
【解析】
【分析】
由楞次定律判断出感应电流的方向；由图象的斜率读出磁感应强度的变化率，由法拉第电磁感应定律求出线圈中产生的感应电动势，由欧姆定律求出感应电流的大小，由公式求出通过电阻上的电量；由焦耳定律求出电阻上产生的热量。
本题考查楞次定律来判定感应电流方向，由法拉第电磁感应定律来求出感应电动势大小。还可求出电路的电流大小。同时磁通量变化的线圈相当于电源。
【解答】
A.根据楞次定律可以判断，流过电阻的电流方向从到，故A正确；
B.根据法拉第电磁感应定律得：，由闭合电路欧姆定律可知流过电阻的电流为：，故B错误；
C.前时间内通过电阻的电荷量为，故C错误；
D.电阻上产生的热量为，故D正确。
故选AD。
12.【答案】
【解析】
【分析】
解决本题的关键掌握楞次定律判断感应电流的方向，右手螺旋定则判断电流和周围磁场方向的关系
【解答】
在时间内，变大，根据楞次定律，导线中电流从到，根据安培定则，中磁场垂直纸面向里，磁感应强度的斜率逐渐变大，经过导线中的电流变大，中向里的磁场变大，根据楞次定律中有逆时针电流，据结论“增缩减扩”可判断有收缩趋势，故AB正确；
在时间内，磁感应强度变化率一定，经过导线中的电流不变，故小金属圆环中磁通量没有变化，没有感应电流，不会有扩张或者收缩趋势，故错误。
故选AB。
13.【答案】乙；波动性。
【解析】
【分析】
本题通过双缝干涉实验说明了光具有波动性。这种题型考查的是基础知识，难度不大。双缝干涉，得到是均匀间距的条纹，该实验说明了光具有波动性。
【解答】
让一束红色的激光通过双缝，会发生干涉，得到均匀间距的条纹，所以在光屏上观察到的图样应该是图乙；该实验说明了光具有波动性。
故答案为：乙；波动性。
14.【答案】解：根据左手定则可知，左图中导线所受安培力水平向左；右图中导线受力竖直向上。
故答案如图所示。
【解析】根据左手定则判断出安培力的方向，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。
本题考查左手定则的应用，解决本题的关键掌握左手定则判断磁场方向、电流方向、安培力方向的关系。
15.【答案】；偏小；不变。
【解析】分析：减小实验误差的方法看是否可以使实验的要测量的量变准确；根据实验测量原理分析误差。
解答：
A.大头针、及、之间的距离应适当大些，可以减小在确定光线方向时的误差，A正确；
入射角适当大些可减小测量角度时的误差，B错误，C正确；
D.若有几块厚度不同的玻璃砖，应选用厚度较大的，可减小确定光线方向时的误差，D错误。
故选AC。
光路图如下图所示
实线表示实际的光路图，虚线表示学生画图时的光路图。可见入射角的测量没有误差，而折射角偏大，根据折射定律可知测出的折射率将偏小。
光路图如下图所示
入射角和折射角测量都准确，所以测出的折射率不变。
16.【答案】；； ；。
【解析】
【分析】
因为该实验是双缝干涉实验，是单缝，是双缝，单缝是竖直放置，则双缝也需要竖直放置，观察到的是竖直方向的干涉条纹；
若取下红色滤光片，白光干涉条纹为彩色的；
根据条纹间距求解波长；游标卡尺读数为主尺刻度加游尺刻度。
本题考查了双缝干涉实验的原理图，影响条纹间距的因素，解决本题的关键掌握双缝干涉条纹的间距公式，注意要记住公式及干涉原理。
【解答】
因为该实验是双缝干涉实验，是单缝，是双缝，单缝是竖直放置，观察到的是竖直方向的干涉条纹，故B正确，ACD错误。
若取下红色滤光片，白光干涉条纹为彩色的，故C正确，ABD错误。
条纹间距，又知：，两式联立得：；
此游标卡尺精度值为，读数等于可动刻度读数与游标尺读数之和；故读数为；
故答案为；； ；。
17.【答案】解：根据法拉第电磁感应定律，有： 解得：。
根据闭合电路欧姆定律，有： 解得：。
【解析】本题主要考查法拉第电磁感应定律，解决本题的关键在于对感应电动势公式的正确应用。
根据求解；
根据闭合电路欧姆定律求解。
18.【答案】解：画出粒子运动的轨迹如图：
由几何知识：
所以：
由洛伦兹力提供向心力，得：
所以： ；
粒子运动的周期：
时间： 。
【解析】该题考查带电粒子在磁场中的运动，正确地画出粒子运动的轨迹，根据几何关系找出半径与已知量之间的关系是解题的关键。
19.【答案】解：
由能量守恒定律得
金属杆距磁场上边缘的距离
由法拉第电磁感应定律
由闭合电路欧姆定律
则金属杆通过磁场区域的过程中通过其的电荷量
由法拉第电磁感应定律，金属杆刚进入磁场时
由闭合电路欧姆定律
金属杆受到的安培力
金属杆重力沿轨道平面向下的分力
所以金属杆进入磁场后做匀速直线运动
由能量守恒定律得，回路中产生的焦耳热
金属杆通过磁场区域的过程中，在电阻上产生的热量
代入数据可得。
答：
金属杆距磁场上边缘的距离；
通过磁场区域的过程中通过金属杆的电荷量；
金属杆通过磁场区域的过程中电阻上产生的焦耳热．
【解析】由能量守恒定律可以求出金属杆距磁场上边缘的距离。
由法拉第电磁感应定律求出感应电动势， 由欧姆定律求出感应电流，由电流定义式求出电荷量。
根据安培力的计算公式求解安培力的大小，再求出重力沿斜面向下的分力大小，判断导体棒的运动情况，根据功能关系可得电阻上产生的焦耳。
本题主要考查电磁感应中的能量类问题。
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