2021邯郸大名县一中高二下学期3月月考物理试题含答案

高二月考物理试卷

考试时间：75分钟；命题人：王正中  审题人：李艳峰

第I卷（选择题）

一、单选题（共6小题，每小题4分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求）

1．关于元器件的工作原理，下列叙述中错误的是（　　）

A．微波炉加热食物是利用电磁感应原理

B．电容器是储存电荷的装置

C．电饭锅加热是利用电流的热效应

D．太阳能电池板是将光能转变成电能

2．两列简谐横波的振幅都是20cm，传播速度大小相同。实线波的频率为2Hz,沿ⅹ轴正方向传播；虚线波沿x轴负方向传播。某时刻两列波在如图所示区域相遇，则（　　）

A．在相遇区域会发生干涉现象

B．虚线波的传播速度为6m/s

C．实线波和虚线波的频率之比为3：2

D．平衡位置为处的质点此时刻速度为零

3．如图甲所示，O是单摆的平衡位置，是摆球所能达到的最远位置，以向右摆动为正方向，此单摆的振动图象如图乙所示，则（　　）

A．单摆的振幅是 

B．单摆的摆长约为

C．摆球经过O点时，速度最大，加速度为零

D．P点时刻摆球正在间向正方向摆动

4．如图甲所示，在一条张紧的绳子上挂几个摆。当a摆振动的时候，其余各摆在a摆的驱动下也逐步振动起来，不计空气阻力，达到稳定时，b摆的振动图像如图乙。下列说法正确的是（　　）

A．稳定时b摆的振幅最大

B．稳定时b摆的周期最大

C．由图乙可以估算出b摆的摆长

D．由图乙可以估算出c摆的摆长

5．一列简谐横波在时刻的波形如图甲所示，P、Q、M为该横波上的三个质点，它们的平衡位置坐标分别为、、，质点的振动图像如图乙所示，则下列说法正确的是（　　）

A．波速是，传播方向沿轴负方向

B．点振动滞后于点

C．时质点的速度方向为y轴负向

D．时质点位于正向最大位移处

6．如图甲所示是探究光电效应规律实验电路，某同学用了强度不同的黄光和蓝光多次照射光电管测量产生的光电流与电压之间的关系，测得其中三条关系曲线分别如图乙中a、b、c所示，则可判断出（　　）

A．c光强度最强

B．b光频率小于a、c光的频率

C．a、c是黄光，a光更强

D．b光的遏止电压小于a、c光的遏止电压.

二、多选题（共4小题，每小题6分，共24分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）

7．如图所示，从点光源S发出的一细束白光以一定的角度入射到三棱镜的表面，经过三棱镜的折射后发生色散现象，在光屏的ab间形成一条彩色光带。下面的说法中正确的是（　　）

A．a侧是红色光，b侧是紫色光

B．在真空中a侧光的波长小于b侧光的波长

C．三棱镜对a侧光的折射率大于对b侧光的折射率

D．在三棱镜中a侧光的传播速率大于b侧光的传播速率

8．（改编）如图所示为一列简谐横波在时的波形图，A、B、C、D是介质中的四个质点，且质点B的振动方程为，下列关于这列简谐波的说法正确的是（　　）

A．此时质点B沿y轴正方向振动

B．质点A比质点B晚起振0.05s

C．这列波的传播速度为20m/s

D.再经过，质点B的路程为20cm

9．（改编）用同一双缝干涉实验装置在真空中做红光和紫光的双缝干涉实验，获得如图所示甲、乙两种干涉条纹。下列说法正确的是（　　）
A．甲是红光，乙为紫光

B．甲光在水中的传播速率大于乙光在水中的传播速率

C．在同一种介质中，甲光的折射率大，乙光的折射率小

D．在同一种介质中，甲光的全反射临界角小，乙光的全反射临界角大

10．LC振荡电路中电容器上极板电量q随时间t在一个周期内的变化图线如图甲所示，某时刻线圈中的磁感应强度方向和极板间的电场强度方向如图乙所示。下列说法正确的是（　　）

A．t1时刻线圈中自感电动势最大

B．t2时刻线圈中电流方向发生变化

C．t2~t3中某时刻与图乙状态相对应

D．t3~t4时间内回路中的电流为顺时针方向

第II卷（非选择题）

三、实验题

11．（6分）在“测玻璃的折射率”实验中：

（1）为了取得较好的实验效果，下列操作正确的是_______．

A．必须选用上下表面平行的玻璃砖；

B．选择的入射角应尽量小些；

C．大头针应垂直地插在纸面上；

D．大头针P1和P2及P3和P4之间的距离适当大些.

（2）甲同学在量入射角和折射角时，由于没有量角器，在完成了光路图以后，以O点为圆心，OA为半径画圆，交OO’延长线于C点，过A点和C点作垂直法线的直线分别交于B点和D点，如图所示，若他测得AB=7cm，CD=4cm，则可求出玻璃的折射率n= _________．

（3）乙同学使用同一个玻璃砖完成实验，却发现测出的折射率明显大于理论值，反复检查实验操作过程后认为是用铅笔描出玻璃砖上下表面时候出现了操作失误，由此可以判断该同学作出的两界面间距_______玻璃砖的实际宽度．（选填“大于”、“小于”）

12．（10分）在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中，

（1）下列说法正确的是____________

A．摆球偏离平衡位置的角度越大越好

B．摆球尽量选择质量大些的、体积小些的

C．摆球摆动时要使之保持在同一个竖直平面内

D．单摆悬线的上端不可随意卷在横杆上，应夹紧在铁夹中

（2）为了提高周期的测量精度，应该将摆球到达____________（填“最高点”或“平衡位置”）作为计时开始与停止的时刻比较好。

（3）用20分度的游标卡尺测量摆球的直径，测量情况如图1所示（游标尺第12个刻度与主尺对齐），由此可知摆球的直径为____________mm。

（4）根据实验获得的T2一L图象如图2所示，T为周期，L为摆长，实验中应该在____________（填“OA”“AB”或“BC”）区间多采集数据，由图求得当地重力加速度为____________m/s2（保留三位有效数字）。

四、解答题

13．（10分）如图所示电路可研究光电效应的规律。图中标有A和K的为光电管，其中K为阴极，A为阳极。理想电流计可检测通过光电管的电流，理想电压表用来指示光电管两端的电压。现接通电源，用光子能量为9.5eV的光照射阴极K，电流计中有示数，若将滑动变阻器的滑片P缓慢向右滑动，电流计的读数逐渐减小，当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零，读出此时电压表的示数为5.0V；现保持滑片P位置不变，求：

(1)光电管阴极材料的逸出功；

(2)若改用光子能量为12.5eV的光照射阴极K，则到达阳极A时光电子的动能的最大值。

14．（12分）如图所示，实线和虚线分别是沿x轴传播的一列简谐横波在和时刻的波形图。已知在时刻，处的质点沿y轴正方向运动。

（1）求该波的最大周期及该周期下处质点的振动方程；

（2）若，求该波的波速。

15．（14分）一块玻璃砖的横截面如图所示：以虚线为界，左边部分是半径为R的半圆；右边部分是一个等腰直角三角形。现有一束平行光垂直投射在整个直边上，已知这种玻璃的折射率为，。

①这束光进入玻璃第一次投射到斜边上时，能否发生折射穿出玻璃砖？简述理由。

②这束光经边反射后，有一部分能从圆弧边射出。试求其中在玻璃砖内传播的最短路程。

参考答案

1．A

【详解】

A．微波炉加热食物是利用共振原理，不是电磁感应原理，A错误，符合题意；

B．电容器是储存电荷的装置，B正确，不符合题意；

C．电饭锅加热是利用电流的热效应，C正确，不符合题意；

D．太阳能电池板是将光能转变成电能，D正确，不符合题意。

故选A。

2．C

【详解】

A．只有频率相同的两列波相遇时才会发生明显的干涉现象，根据图象可知，两列波的波长不同，则频率不同，不会发生干涉现象，故A错误；

B．根据

因为传播速度大小相同，所以虚线波的传播速度为6m/s，故B错误；

C．根据

结合图像可知

故C正确；

D．依据微平移法，由题图可知，平衡位置为x=6m处的质点，此刻具有向上的最大速度，故D错误。

故选C。

3．B

【详解】

A．由振动图像可知，单摆的振幅是，选项A错误；

B．单摆的周期为2s，根据

可得摆长

选项B正确；

C．摆球经过O点时，速度最大，但是有向心加速度，即加速度不为零，选项C错误；

D．P点时刻摆球正在间向负方向摆动，选项D错误。

故选B。

4．D

【详解】

A．a与c的摆长接近，它们的固有频率接近，在a摆的驱动下，稳定时c摆的振幅最大，所以A错误；

B．bc摆是在a摆的驱动下振动起来的，则b的周期等于外力周期，稳定时abc摆的周期都相同，所以B错误；

CD．根据单摆的周期公式

解得

由图像可得a摆周期，则可以算出a摆的摆长，估算出c摆的摆长，所以C错误；D正确；

故选D。

5．D

【详解】

A．由甲图可知波长为，由乙图可知周期为，根据

由振动图像可知，时，质点M通过平衡位置向下运动，由同侧法可知，波沿x轴正向传播，故A错误；

B．因为波沿x轴正向传播，所以质点Q振动滞后于P点，故B错误；

C．时，质点Q运动到负向位移最大处，时，即经过四分之一周期，Q点运动到平衡位置，速度方向为y轴正方向，故C错误；

D．波的传播速度为25m/s，从平衡位置处传播到处，用时为

所以，质点P经0.04s振动到平衡位置，再经0.2s运动到正向位移最大处，即时，质点P位于正向最大位移处，故D正确；

故选择：D。

6．C

【详解】

A．c光的饱和光电流最小，所以c光的强度最弱，a光的光强最强。A错误；

BCD．b光的遏制电压最大，根据光电效应方程可得

所以b光的频率最大，a、c光的频率相同，则a、c是黄光，b光是蓝光。BD错误，C正确。

故选C。

7．BC

【详解】

由题图可以看出，a侧光偏折得较厉害，三棱镜对a侧光的折射率较大，所以a侧光是紫光，波长较短，b侧光是红光，波长较长，又

所以三棱镜中a侧光的传播速率小于b侧光的传播速率。

故选BC。

8．BD

【详解】

A．由质点B的振动方程可知，下一时刻质点B沿y轴负方向运动，可得波沿x轴负方向传播，A项错误

B．该波的周期为，质点A比质点B晚起振 0.05s.

C. 波长为，则该波的传播速度为，故C项错误；

D．再经过，质点B回到平衡位置，位移为0，路程20cm；

9．AB

【详解】

A．根据干涉条纹间距公式可得，在相同的条件下，与成正比，甲光的条纹间距大，甲光的波长长，故A正确；

BC．波长越大，在同一种介质中，折射率小，甲光的折射率小，折射率小，在介质中传播速度大，甲光在水中的传播速率大，故B正确，C错误；

D．折射率小，全反射临界角大，甲光的全反射临界角大，故D错误。

10．ACD

【详解】

A．在时刻，上极板的电量达到最大，电流变化率最大，因此线圈中的自感电动势达到最大，故A正确；

B．时刻电量的变化率不变，线路中的电流变化率也不变，所以线圈的电流方向保持不变，故B错误；

C．时刻，上极板电量为负，所以下极板为正，电场场强由下极板指向上极板，从，线圈中的电流为逆时针，电量增加的越来越缓慢，所以线圈中的电流越来越小，由右手定则可得，感应电场的方向是竖直向上的，故C正确；

D．从，上极板的负电荷转移到下极板，这是电容的放电，所以线圈中的感应电流是顺时针，故D正确。

故选ACD。

11．BCD    平衡位置    13.60    BC    9.78-9.83   

【详解】

（1）[1]A、单摆在小摆角情况下的振动是简谐运动，摆球偏离平衡位置的角度不能太大，故A错误。
B、为减小空气阻力对实验的影响，摆球尽量选择质量大些的、体积小些的，故B正确。
C、摆球摆动时要使之保持在同一个竖直平面内，不能形成圆锥摆，故C正确。
D、实验过程，单摆摆长应保持不变，为保证保持摆长不变，单摆悬线的上端不可随意卷在横杆上，应夹紧在铁夹中，故D正确。

故选BCD。

（2）[2]为了提高周期的测量精度，减小实验误差，应该将摆球到达平衡位置作为计时开始与停止的时刻。

（3）[3]由图示游标卡尺可知，其示数为：13mm+12×0.05mm=13.60mm。

（4）[4][5]为减小实验误差，单摆摆长应适当长些，由图示图线可知，实验中应该在BC区间多采集数据；

由单摆周期公式：

可知：

T2-L图象的斜率：

解得：

g≈9.86m/s2；

12．C、D    （或1.75）    小于   

【详解】

试题分析：（1）A、作插针法测定折射率时，玻璃砖上下表面不一定要平行，故A错误；为了减小测量的相对误差，选择的入射角应尽量大些，效果会更好，故B错误；为了准确确定入射光线和折射光线，大头针应垂直地插在纸面上，故C正确；大头针P1和P2及P3和P4之间的距离适当大些时，相同的距离误差，引起的角度误差会减小，角度的测量误差会小些，故D正确．

（2）图中作为入射光线，是折射光线，设光线在玻璃砖上表面的入射角为i，折射角为r，则由几何知识得到：，又AO=OC，则折射率．

（3）如果两界面间距偏大，则折射角比真实的折射角偏大，因此测得的折射率偏小，故应两界面间距小于玻璃砖的实际宽度

考点：“测玻璃的折射率”实验

13．(1)4.5eV；(2)3.0eV

【详解】

(1)电流计的读数恰好为零，此时电压表的示数为5.0V，可知光电子的最大初动能为5.0eV，根据

代入数据解得

(2)改用光子能量为12.5eV的光照射阴极时，从阴极溢出的光电子的最大初动能为

代入数据解得

则到达阳极时光电子的动能最大值为

14．（1）0.04 s，（或）（2）110 m/s

【详解】

（1）由时刻，处的质点向y轴正方向运动可知该波沿x轴正方向传播

由波形图可知

0.03s内波向右传播的距离为

结合

可知

时可得周期的最大值为

处质点的振动方程为

（或）

（2）由及

可知

由

可知

15．①入射角为，大于临界角C，发生全反射而不能穿越边；②

【详解】

①设这种玻璃的全反射临界角为C ，由

有

这束光投射到斜边上时，入射角为，大于临界角C，发生全反射而不能穿越边。

②如图

任一条光线在虚线右边的行程为，由几何关系，有

光线在虚线右边的行程

为光线在圆弧边界上的入射角。在能够穿出圆弧边界的光线中，的上限为

所以

所以