2021-2022学年安徽省桐城市桐城中学高二下学期月考（十六）物理试题含答案

安徽省桐城市桐城中学2021-2022学年高二下学期月考（十六）

物理试卷

一、选择题

1. 下列关于光现象或实验结果说法正确的是

A. 在水面上的油膜常常看到彩色条纹是因为光的色散
B. 3D电影是利用了光的偏振现象，说明光是一种纵波
C. 水中升起的气泡看起来特别亮是因为光由气泡进入水时发生了全反射
D. 用同一装置观测红光和绿光双缝干涉条纹，可观察到绿光条纹间距较窄

2. 如图甲为一波源的共振曲线，图乙表示该波源在共振状态下的振动形式沿x轴正方向传播过程中形成的机械波在时刻的波形曲线，P是平衡位置在处的质点，Q是平衡位置在处的质点，则下列说法正确的是
    

A. 在时，质点Q的加速度方向与y轴正方向相同
B. 在时，质点P的速度方向与y轴负方向相同
C. 从到，质点Q沿x轴正方向运动了6m
D. 质点P的振动方程为

3. 如图所示，两个完全相同、互相垂直的导体圆环Q、平行纸面，P垂直纸面中间用绝缘细线连接，通过另一绝缘细线悬挂在天花板下，当Q有垂直纸面往里看顺时针方向的电流、同时P有从左往右看顺时针方向的电流时，关于两线圈的转动从上向下看以及细线中拉力的变化，下列说法中正确的

A. Q逆时针转动，P顺时针转动，Q、P间细线拉力变小
B. Q逆时针转动，P顺时针转动，Q、P间细线拉力变大
C. Q顺时针转动，P逆时针转动，Q、P间细线拉力变小
D. Q顺时针转动，P逆时针转动，Q、P间细线拉力变大

4. 如图所示，一足够大的水池内盛有某种透明液体，液体的深度为H，在水池的底部放一点光源S，液体的折射率为，则下列说法正确的是
    

A. 光从液体射到空气，光的频率变小
B. 若其中一条光线从池底以的入射角入射到液体与空气的界面上，则它的反射光线与折射光线的夹角为
C. 人在液面上方向下看，液面中心区域有光射出形成圆形亮斑，亮斑区域的面积为
D. 当光源S以一定的速率匀速上升的同时，液面亮斑的半径也以同样的速率匀速减小

5. 下图中关于磁场中的四种仪器的说法中正确的是
    

A. 甲图加速粒子A，不改变交流电频率和磁感应强度，一定不能用它加速粒子B
B. 乙图中不改变质谱仪各区域的电场磁场时，击中光屏不同位置的粒子速度相同
C. 丙图中金属导体的霍尔元件通上如图所示电流和加上如图磁场时N侧电势高
D. 丁图中电磁流量计，前后两个金属侧的电压U，其它如上图，则流量

6. 光纤通信采用的光导纤维由内芯和外套组成，长为L，其侧截面如图所示，一复色光以一定的入射角从轴心射入光导纤维后分为a、b两束单色光，已知内芯材料对a光的折射率为，真空中的光速为c。下列说法正确的是
    

A. 在内芯介质中a单色光的传播速度比b单色光大
B. 入射角i由逐渐增大时，a单色光全反射现象先消失
C. 从空气射入光导纤维，a、b单色光的波长都变长
D. 若入射角时，a、b单色光在内芯和外套界面都发生全反射，则a单色光在介质中传播的时间为

7. 如图甲所示，在均匀介质中，坐标系xOy位于水平面内，O处的波源垂直xOy平面振动后，产生的简谐横波在xOy平面内传播，实线圆、虚线圆分别表示时刻相邻的波峰和波谷，且此时刻平面内只有一圈波谷，图乙为图甲中质点A的振动图像，z轴垂直于xOy水平面，且正方向为竖直向上，则下列说法正确的是
    

A. 时，机械波恰好传至B处
B. 时，C处质点位于波谷
C. 此机械波的传播速度为
D. 在至这段时间内，C质点运动的路程为3cm

8. 如图所示，在直角坐标xOy平面内，有一半径为R的圆形匀强磁场区域，磁感应强度的大小为B，方向垂直于纸面向里，边界与x、y轴分别相切于a、b两点，ac为直径。一质量为m，电荷量为q的带电粒子从b点以某一初速度大小未知沿平行于x轴正方向进入磁场区域，从a点垂直于x轴离开磁场；该粒子第二次以相同的初速度从圆弧bc的中点d沿平行于x轴正方向进入磁场，不计粒子重力。下列判断正确的是

A. 该粒子的初速度为
B. 该粒子第二次在磁场中运动的时间是第一次运动的时间倍
C. 该粒子第二次在磁场中运动轨迹的圆心角为
D. 该粒子以相同的初速度从圆弧cd中点e沿平行于x轴正方向进入磁场，从a点离开磁场

9. 如图所示，在同一均匀介质中有和两个波源，两波源的频率、振动方向均相同，且振动的步调完全一致，与之间相距为2m，若、振动频率均为5Hz，两列波的波速均为，B点为和连线的中点，今以B点为圆心，以为半径画圆。则该波的波长为______ m，在该圆周上共有______个振动减弱的点。
10. 如图所示，两平行的粗糙金属导轨水平固定在匀强磁场中，一质量为的金属棒ab垂直于平行导轨放置并接触良好，磁感应强度，方向垂直于ab，与导轨平面的夹角，导轨宽度为，ab与导轨间的动摩擦因数为设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当电路中有电流时，必须加一个平行于金属导轨且垂直于金属棒向右拉力F，才能使ab处于静止状态，则安培力大小______ N，F的最小值为______ N。
11. 在“测玻璃的折射率”实验中，某同学用的是矩形玻璃砖。
    
    如图所示，用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，AO为入射光线，下列说法中正确的是______；
    A.若、的距离较大时，通过玻璃砖会看不到、的像
    B.为减少测量误差，、的连线与法线的夹角应尽量小些
    C.为了减小作图误差，和的距离应适当取大些
    D.若、的连线与法线夹角较大时，有可能在面发生全反射，所以在一侧就看不到、的像
    如图所示某同学做实验，法线画得与界面不垂直，测得的折射率比真实值______填“偏大”、“偏小”或“不变”；
    某实验小组选取了操作正确的实验记录，在白纸上画出光线的径迹，以入射点O为圆心作圆，与入射光线、折射光线的延长线分别交于A、B点，再过A、B点作法线的垂线，垂足分别为C、D点，如图所示，进一步测得数据，，，则该玻璃砖的折射率数值为______保留两位小数点。
12. 小丽用双缝干涉实验装置测量某单色光的波长。
    
    将实验仪器按图甲方式安装在光具座上，图中______填“A”、“B”或“C”位置是双缝的位置。
    通过调整，小丽从目镜中看到如图乙所示的图像，当她将中心刻线对准某一条亮条纹中心时，此时记为第1条，测量头游标尺读数为，当移至第n条亮条纹中央时，测量头游标尺读数如图丙所示，则此读数为______ mm，已知单缝与双缝的距离，双缝与屏的距离，单缝宽，双缝间距为，由以上物理量求得所测单色光的波长为______用已知物理量符号表示。
13. 如图所示，实线为时刻一列沿x轴传播的简谐横波的图像，虚线为时刻波的图像。求：
    若波沿x轴正方向传播，波的速度；
    若波沿x轴负方向传播，波的速度；
    若波的传播速度大小为，则波的传播方向。

14. 某透明介质的截面图如图所示，直角三角形的直角边BC与半圆形直径重合，半圆形的半径为R，圆心为O，一束单色光从AC边的D点射入介质，入射光线与AD边夹角为i，，，已知光在真空的传播速度为，介质折射率。求：
    当时，光线从AC边射入介质时折射角的正弦值及光线在介质中传播的速度；
    调整i，让i从增大到，试判断半圆弧面有光线射出区域对应的圆心角不考虑多次反射。
15. 如图所示，直角坐标系位于竖直平面内，在，的区域存在竖直方向的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为。将一个半径R的四分之一的光滑绝缘圆弧轨道ABC固定在竖直平面内，是轨道的圆心，A点与等高，轨道末端水平，。将一质量为m、电荷量为q的带负电的小球，从A点静止释放，离开C点后进入到区域，在区域恰好做匀速圆周运动，重力加速度为g。求：
    匀强电场的电场强度大小和方向；
    小球在区域做匀速圆周运动的半径；
    ，小球从圆弧轨道上的A点和B点静止释放，在磁场做圆周运动的弦长会一样吗？请说明理由

答案

1.【答案】D

2.【答案】B

3.【答案】C

4.【答案】C

5.【答案】BD

6.【答案】AB

7.【答案】CD

8.【答案】BD

9.【答案】1 8

10.【答案】5 1

11.【答案】C 偏小 

12.【答案】

解：单缝的作用是得到线光源，双缝的作用是得到两个相干光源，所以A位置为放置单缝的位置，B位置为放置双缝的位置，部件C为拨杆，是用来调整单缝与双缝平行。
图丙游标卡尺的游标尺为20格，精确度为，读数为；
相邻两条亮条纹的条纹间距
，
根据双缝干涉条纹间距公式得
解得：。
故答案为：，
13.【答案】解：由图示波形图可知，波的波长是；
如果波是沿x轴正方向传播的，则：
波速：
联立解得：……
如果波是沿x轴负方向传播的，则：
波速：
联立解得：……
当时代入，可解得，所以波是沿x轴负方向传播的。
答：若波沿x轴正方向传播，波的速度为……；
若波沿x轴负方向传播，波的速度为……；
若波的传播速度大小为，则波是沿x轴负方向传播的。

14.【答案】解：当时，入射角为，设折射角为r，
由折射定律：
由
联立解得：
如图所示当时，折射光线为DE，此时入射角为，由

解得：
由几何关系得
当入射角为时，折射光线为DF，设此时在圆弧面刚好发生全反射，则有等于临界角C，由得，故，
由几何关系得
在圆弧FE上有光线射出，对应圆心角为
答：当时，光线从AC边射入介质时折射角的正弦值及光线在介质中传播的速度为；
半圆弧面有光线射出区域对应的圆心角为。

15.【答案】解：根据小球在区域做匀速圆周运动
解得：，方向竖直向下；
点到进入电磁场过程，根据动能定理得：
解得：
设小球匀速圆周运动的半径为r，由
解得：；
设小球进入复合场中的速度大小为，与x轴正方向夹角为，

小球从圆弧轨道上的B点静止释放到C点过程，根据动能定理得：
小球从圆弧轨道上的B点静止释放到进入电磁场过程，根据动能定理得：
则
小球从圆弧轨道上的A点和B点静止释放，离开C点后均做平抛运动
进入电磁场是竖直方向分速度相同，从A点释放时到电磁场速度更大，速度与水平方向夹角更小些，
小球做匀速圆周运动的半径为
做匀速圆周运动的弦长为
从A点释放的小球在磁场中运动半径较大，角较小，弦长更长些。
答：匀强电场的电场强度大小，方向竖直向下；
小球在区域做匀速圆周运动的半径为；
，小球从圆弧轨道上的A点和B点静止释放，在磁场做圆周运动的弦长不会一样。