2021-2022学年浙江省杭州市富阳实验中学高二（下）月考物理试卷（3月份）（含答案解析)

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2021-2022学年浙江省杭州市富阳实验中学高二（下）月考物理试卷（3月份）
1. 关于电磁波与机械波，下列说法正确的是(    )
A. 电磁波传播需要介质，机械波传播不需要介质
B. 电磁波在任何介质中传播速率都相同，各种机械波在同一种介质中传播速率都相同
C. 电磁波和机械波都不能发生干涉
D. 电磁波和机械波都能发生衍射
2. 关于如图图片中的物理现象，描述不正确的是(    )

A. 甲图，水波由深水区传播至浅水区，波速方向改变，属于波的反射现象
B. 乙图，水波穿过障碍物的小孔后，能传播至两侧区域，属于波的衍射现象
C. 丙图，两列同频率的水波在空间叠加，部分区域振动加强，属于波的干涉现象
D. 丁图，竹竿举起蜂鸣器快速转动，听到蜂鸣器频率发生变化，属于波的多普勒效应
3. 一列简谐横波在t=0时的波形图如图所示，此刻x=2m处的质点P沿y轴向上运动，其振动周期为0.4s。以下说法正确的是(    )

A. 这列波向左传播 B. 这列波的振幅为20cm
C. 这列波的波速为10m/s D. 从此时刻起经过1s，P点位于波峰位置
4. a、b两声音在同一介质中的振动图像如图所示，下列说法正确的是(    )
A. a、b声音频率之比为fa：fb=2：1
B. a、b声速之比为va：vb=2：1
C. a、b声音的波长之比为λa：λb=2：1
D. a、b声音可以发生干涉



5. 如图所示，实线与虚线分别表示振幅、频率、振动方向均相同的两列波的波峰和波谷。此刻，M是波蜂与波峰相遇点，下列说法中正确的是(    )


A. 质点O处于振动加强区，始终处在波谷
B. P、N两质点始终处在平衡位置
C. 随着时间的推移，质点M将问O点处移动
D. 随着时间的推移，质点M振动的振幅将减小
6. 如图所示，在空气中有一直角棱镜ABC，∠A=30∘，一束单色光从AB边射入棱镜，入射角为45∘，垂直于BC边射出，则该棱镜的折射率为(    )
A. 22
B. 2
C. 1.5
D. 3
7. 如图所示，眼睛在a处看到鱼在水中的b处。若从a处射出一束激光欲照射到鱼身上，则激光应对着哪一位置射出(    )


A. b的下方 B. b的上方 C. b处 D. 无法确定
8. 纳米科技是跨世纪新科技，使激光束的宽度在纳米级范围内，可恢复人体已损坏的器官，对DNA分子进行超微型基因修复，把至今尚令人类无奈的癌症彻底根除，这主要是利用激光的(    )
A. 单色性 B. 方向性 C. 高能量 D. 偏振性
9. 在拍摄日落时水面下的景物时，应在照相机镜头前装一个偏振片，其目的是(    )
A. 减弱反射光，从而使景物的像清晰 B. 增强反射光，从而使景物的像清晰
C. 增强透射光，从而使景物的像清晰 D. 减弱透射光，从而使景物的像清晰
10. 某同学画的表示磁场B、电流I和安培力F的相互关系如图所示，其中正确的是(    )
A. B.
C. D.
11. 如图所示，放在台秤上的条形磁铁两极未知，为了探明磁铁的极性，在它中央的正上方固定一导线，导线与磁铁垂直，给导线通以垂直纸面向外的电流，则(    )
A. 如果台秤的示数增大，说明磁铁左端是北极
B. 如果台秤的示数增大，说明磁铁右端是北极
C. 无论如何台秤的示数都不可能变化
D. 以上说法都不正确

12. 如阁甲为磁电式电流表的结构，图乙为极擀和铁质圆柱间的磁场分布，线圈a、b两边通以图示方向的电流，线圈两边所在处的磁感应强度大小相等。则(    )


A. 该磁场为匀强磁场
B. 线圈将逆时针转动
C. 线圈平面总与磁场方向垂直
D. 线圈转动过程中两边a、b受安培力大小不变
13. “B超”可用于探测人体内脏的病变状况．超声波从某肿瘤患者的肝脏表面入射，经折射与反射，最后从肝脏表面射出，示意图如图所示．超声波在进入肝脏发生折射时遵循的规律与光的折射规律类似．可表示为sinθ1sinθ2=n2n1(式中θ1是入射角，θ2是折射角，n1、n2分别是超声波在肝外和肝内的折射率)，超声波在肿瘤表面发生反射时遵循的规律与光的反射规律相同．已知n1=0.9n2，超声波在肝内的传播速度为v，入射角为i，肿瘤的反射面恰好与肝脏表面平行，肝脏表面入射点到出射点之间的距离为d，则超声波在肝内的传播时间为(    )

A. 10d9vsini B. 10d8vsini C. 100d81vsini D. 200d91vsini
14. 如图1所示为一列沿x轴方向传插的简谐横波在t=0时刻的波形，图2为平衡位置在x=6m处的质点的振动图像，下列说法正确的是(    )


A. 波速为150m/s
B. 该波沿x轴正方向传播
C. 1s内波传播的距离为5cm
D. 若遇到5m障碍物，该被能发生明显的衍射现象
15. 波的衍射和干涉都是波特有的现象，图甲为水波的衍射实验，挡板M是固定的，挡板N可以上下移动。图乙为两列频率相同的横波相遇时某一时刻的情祝，实线表示波峰，虚线表示波谷。下列说法正确的是(    )

A. 甲图中挡板N向下移动一段距离，衍射现象变得明显
B. 甲图中减小波源的振动频率，衍射现象变得明显
C. 乙图中M、N两质点均为振动加强点
D. 乙图中M质点经过四分之一个周期后的加速度为零
16. 如图是电子射线管的示意图．接通电源后，电子射线由阴极沿x轴正方向射出，在荧光屏上会看到一条亮线．要使荧光屏上的亮线向下(z轴负方向)偏转，在下列措施中可采用的是(    )

A. 加一电场，电场方向沿y轴正方向 B. 加一电场，电场方向沿z轴负方向
C. 加一磁场，磁场方向沿y轴正方向 D. 加一磁场，磁场方向沿z轴负方向
17. 某同学在做测定玻璃折射率的实验时已经画好了部分图线，如图甲所示，并在入射光线AO上插上大头针P1、P2，现需在玻璃砖下表面折射出的光线上插上P3和P4大头针，便能确定光在玻璃砖中的折射光线。

(1)确定P3位置的方法正确的是______；
A.透过玻璃砖，P3挡住P2的像
B.先插上P4大头针，在靠近玻璃砖一侧P3挡住P4的位置
C.透过玻璃砖观察，使P3挡住P1、P2的像
(2)作出光线在玻璃砖中和出射后光线的光路图，并画出玻璃砖中光线的折射角θ；
(3)经过多次测量作出sinθ1−sinθ2的图像如图乙，玻璃砖的折射率为______；(保留二位有效数字)
(4)若该同学在确定P4位置时，被旁边同学碰了一下，不小心把P4位置画的偏左了一些，则测出来的折射率______；(填“偏大”、“编小”或“不变”)
(5)该同学突发其想用两块同样的玻璃直角棱镜ABC来做实验，两者的AC面是平行放置的，插针P1、P2的连线垂直于AB面，若操作无误，则在图中右边的插针应该是______。
A.P3P6
B.P3P8
C.P5P6
D.P7P8
18. 在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上(如图1)，并选用缝间距为d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L。接通电源使光源正常工作，发出白光。

(1)组装仪器时，若将单缝和双缝均沿竖直方向分别固定在a处和b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
(2)若取下红色滤光片，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
(3)若实验中在像屏上得到的干涉图样如图2所示，毛玻璃屏上的分划板刻线在图2中A、B位置时，游标尺的读数分别为x1、x2，则入射的单色光波长的计算表达式为λ=______。分划板刻线在某条明条纹位置时游标卡尺如图3所示，则其读数为______ mm；
(4)如果测量头中的分划板中心刻线与于涉条纹不在同一方向上，如图4所示，则在这种情况下测量干涉条纹的间距Δx时，测量值______实际值。(填“大于”、“小于”或“等于”)
19. 如图所示为半圆柱形玻璃砖的截面图，直径AB的长度为243cm，光屏MN垂直于AB放置并接触于A点。某单色光束a从半圆弧表面上射向半圆玻璃砖的圆心O，光线与竖直直径AB之间的夹角为60∘，最终在光屏MN上出现两个光斑。已知玻璃砖的折射率为3，求(结果可以用分式或根式表示)：
(1)光屏MN上两个光斑间的距离；
(2)改变光束a的入射方向，使光屏MN上只剩一个光斑，求此光斑离A点的最远距离。
20. 电磁炮是利用电磁发射技术制成的一种先进的动能杀伤武器，如图甲为电磁炮工作原理示意图，可简化为图乙模型。某电磁炮导轨长10m，两导轨之间的距离为0.5m。导轨间磁场可认为是方向垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为1.5T，电流方向如图所示。质量为10kg的炮弹受安培力作用从导轨最右端静止开始做匀加速直线运动，到达最左端离开导轨时的速度大小为2.4×103m/s。整个电磁炮固定在水平面上，忽略炮弹与导轨间的摩擦力。求：

(1)炮弹在导轨中加速时的加速度大小；
(2)导轨中的电流大小。
21. 如图，两平行金属导轨间的距离L=0.40m，导轨平面与水平夹角θ=37∘，空间分布着垂直于导轨平面的匀强磁场B=0.5T。导轨的一端接有电动势E=4.5V、内阻r=0.50Ω的直流电源。现把一个质量为m=0.040kg的导体棒ab垂直导轨放置，导体棒拾好静止。导体棒的电阻R0=2.5Ω，金属导轨电阻不计，g取10m/s2。已知sin37∘=0.60，cos37∘=0.80，求：
(1)通过导体棒的电流；
(2)导体棒受到的安培力大小；
(3)导体棒受到的摩擦力大小。


22. 一振动片做简谐振动时，固定在振动片上的两根细杆同步周期性地触动水面上a、b两点，两波源发出的波在水面上形成稳定的干涉图样。c是水面上的一点，a、b、c间的距离均为l，如图所示。已知除c点外，在ac连线上还有其他振幅极大的点，其中距c点最近的振幅极大的点到c点的距离为38l。求：
(1)波的波长；
(2)ac边上有几个振幅极小的点。
答案和解析

1.【答案】D 
【解析】解：A.电磁波传播不需要介质，机械波传播需要介质，故A错误；
B.电磁波在不同介质中传播速率不相同，机械波在同一种介质中传播速率都相同，故B错误；
CD.干涉和衍射是波特有的性质，故电磁波和机械波都能发生干涉和衍射，故C错误，D正确。
故选：D。
电磁波传播不需要介质，电磁波在不同介质中传播速率不同，干涉和衍射是波特有的性质。
本题考查电磁波，学生需熟练区分电磁波和机械波，避免混淆。

2.【答案】A 
【解析】解：A、水波从深水区传到浅水区改变传播方向的现象，是波的折射现象，故A不正确；
B、乙图，水波穿过障碍物的小孔后，能传播至两侧区域，属于波的衍射现象，故B正确；
C、丙图，两列同频率的水波在空间叠加，部分区域振动加强，属于波的干涉现象，故C正确；
D、丙图，竹竿举起蜂鸣器快速转动，听到蜂鸣器频率发生变化，属于波的多普勒效应，故D正确。
本题选择不正确的，故选：A。
依据波的折射、衍射、干涉的原理，结合多普勒效应现象，即可求解。
考查波的折射、衍射、干涉的原理，掌握它们之间的联系与区别，理解多普勒效应现象。

3.【答案】C 
【解析】解：A、图示时刻x=2m处的质点P沿y轴向上运动，可知波形向右平移，波向右传播，故A错误；
B、这列波的振幅为10cm，故B错误；
C、由图可知，波长为λ=4m，则这列波的波速为v=λT=40.4m/s=10m/s，故C正确；
D、图示时刻x=2m处的质点P沿y轴向上运动，因t=1s=2.5T，所以从此时刻起经过1s，P点位于平衡位置且向下运动，故D错误。
故选：C。
根据质点P的振动方向，利用波形平移法判断波的传播方向；由y的最大值读出振幅；读出波长，由v=λT求波速；根据时间与周期的关系，判断经过1s时P点能否位于波峰。
由质点的振动方向判断波的传播方向有多种方法，常用的有波形平移法、上下坡法等，都要学会运用。

4.【答案】A 
【解析】解：ABC、a、b两声音在同一介质中传播，所以a、b两声音传播速度大小相同，即a、b声速之比为va：vb=1：1，由振动图像可知，a、b两声音的波长关系为2λa=λb，即a、b声音的波长之比为λa：λb=1：2，由公式v=λf可知，a、b声音频率之比为fa：fb=2：1，故A正确，BC错误；
D、由于a、b声音频率不相同，所以a、b声音不可以发生干涉，故D错误。
故选：A。
抓住两列波的波速相等，结合波长之比，求出频率之比；由于两列波的频率不等，不能产生稳定的干涉现象。
解决本题时要抓住在同一介质中传播的同一类波波速相等，知道干涉的条件和波的叠加原理。

5.【答案】B 
【解析】解：A.由图知此刻O是波谷与波谷的相遇点，是振动加强区，再经历半个周期，O将处于波峰，故A错误；
B.P、N两点是波谷和波峰叠加，位移始终为零，即处于平衡位置，故B正确；
C.振动的质点只是在各自的平衡位置附近振动，不会“随波逐流”，故C错误；
D.随着时间的推移，质点M相对平衡位置的位移会变化，但其振幅不会变化，故D错误。
故选：B。
频率相同、振动情况相同的两列波相遇产生稳定干涉图象，波峰与波峰相遇、波谷与波谷相遇的点是振动加强点；而波峰与波谷相遇点是振动减弱点，且加强点始终是加强点，减弱点始终是减弱点。当两波源振动步调一致时，某点距离两个波源的位移差为半波长的奇数倍时，此点是振动减弱点；某点距离两个波源的位移差为半波长的偶数倍时，此点是振动加强点。
知道波相遇产生稳定干涉图象的条件，掌握振动加强点和振动减弱点的特点和位置。

6.【答案】B 
【解析】解：由光路图和几何知识得：图中i′=45∘，r=30∘
则该棱镜的折射率为n=sin45∘sinr=2
故选：B。
结合光路图，根据几何知识求出折射角r，再由折射定律求解棱镜的折射率．
解决本题的关键要灵活运用数学知识求解折射角，同时要掌握折射定律．

7.【答案】C 
【解析】解：连接ab，过折射点做法线，根据光从空气斜射入水中，折射角小于入射角画出折射光线的位置，虽然人看到的b点是鱼的虚像，鱼的实际位置在b点的正下方，因为激光在进入水的时候也会发生折射，所以照着b点，激光也就刚好落在鱼上了。如图所示

故C正确，ABD错误。
故选：C。
根据光从空气斜射入水中，折射角小于入射角，可知人看到的是鱼的虚像，根据鱼的位置确定折射光线的方向，再根据折射时光路是可逆的来解答此题。
本题主要考查光的折射定律：折射光线、入射光线和法线在同一平面内，折射光线、入射光线分居法线两侧，光由空气斜射进入水中或其它透明介质中时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角。

8.【答案】BC 
【解析】解：将激光能量在空间高度集中，从而可将激光束制成激光手术刀，治疗癌症、遗传疾病等，故这里利用了激光的方向性和高能量。故BC正确，AD错误。
故选：BC。
利用了激光的方向性和高能量，可将激光束制成激光手术刀，治疗癌症、遗传疾病等。
本题考查激光的特性和应用，学生掌握激光的方向性和高能量，即可解题。

9.【答案】A 
【解析】解：当偏振片的方向与偏振光的方向平行时，允许偏振光通过，当它们相互垂直时，偏振光不能通过。拍摄日落时水下景物时为了使照片清楚，则要过滤掉水面的反射光，所以让它的透振方向与反射光的偏振方向垂直，从而减弱反射光，使景物的像清晰。故A正确，BCD错误；
故选：A。
在照相机镜头前装上一个偏振滤光片，利用光的偏振原理，当偏振片的方向与偏振光的方向平行时，允许偏振光通过，当它们相互垂直时，偏振光不能通过．拍摄日落时水下景物时为了使照片清楚，则要过滤掉水面的反射光，所以让它的透振方向与反射光的偏振方向垂直．
该题考查偏振光的产生与检测，属于对基础知识的考查．是简单题目．

10.【答案】B 
【解析】解：根据左手定则可知，A图中安培力方向应该向下；B图中安培力方向为竖直向上；C图中安培力方向斜向左下方垂直于电流方向斜向左上方；D图中磁场方向与电流在同一直线上，不受安培力作用；综上所述，故B正确，ACD错误；
故选：B。
根据左手定则结合图片得出安培力的方向即可。
本题主要考查了左手定则的相关应用，根据左手定则分析出安培力的方向即可，属于基础题型。

11.【答案】A 
【解析】解：A、B、如果台秤的示数增大，说明电流对磁铁的作用力向下，根据牛顿第三定律得到磁体对电流的安培力向上，根据左手定则，电流所在位置磁场向右，故磁体左侧为N极，右侧为S极，故A正确，B错误；
C、D、由AB分析可得CD均错误；
故选：A.
先由台秤示数的变化得到电流对磁铁的作用力方向，然后根据牛顿第三定律得到磁体对电流的安培力方向，再根据左手定则判断磁场方向，最后得到磁极分布情况．
判断磁体以电流间作用力可以先以电流为研究对象，然后结合左手定则分析；再由相互作用明确磁体的受力变化．

12.【答案】D 
【解析】解：A、匀强磁场的磁感应强度应大小处处相等，方向处处相同，由图可知，该磁场不是匀强磁场，故A错误；
B、在图示的位置，a受向上的安培力，b受向下的安培力，线圈顺时针转动，故B错误；
C、由图可知，线圈平面总与磁场方向平行，故C错误。
D、由于磁感应强度大小不变，电流大小不变，则安培力大小始终为BIL，故D正确。
故选：D。
由题意可知考查磁电式电流表内部磁场特点及安培力方向判断，大小计算，由左手定则和安培力公式分析计算可得。
磁电式电流表内部磁感应线辐射分布，可保证线圈无论转到哪个位置，线圈平面总和磁场方向平行，安培力大小总是BIL，从而保证指针偏转角度大小和电流大小成正比。

13.【答案】A 
【解析】
【分析】
本题实质上考查了光的折射、反射的应用，根据题意正确画出超声波折射的线路图，依据几何关系以及折射定律即可求解．
本题考查角度新颖，有创新性，解答这类问题的关键是正确画出“光路图”，然后根据几何关系求解．
【解答】
已知入射角为i，设折射角为r，如图，

根据题意有：n=sinisinγ
根据几何关系可知sinγ=d2x
传播时间t=2xv
联立代入数据解得：t=10d9vsini
故A正确，BCD错误。  
14.【答案】ABD 
【解析】解：A、由题图2可知周期T=0.04s，由题图1可知波长λ=6m，则v=λT=60.04m/s=150m/s，故A正确；
B、根据题图2，由同侧原理可知，该波沿x轴正方向传播，故B正确；
C、波在均匀介质中匀速传播，1s内波传播的距离x=vt=150×1m=150m，故C错误；
D、由题图1知，该列波波长为6m，而5m的障碍物尺寸比波长小，故该波能发生明显的衍射现象，故D正确。
故选：ABD。
由图乙得到周期、质点振动方向；即可由图甲得到波的传播方向及波长，从而得到波速；障碍物尺寸比波长小时能发生明显的衍射现象。
本题关键要理解波动图象与振动图象的联系与区别，同时，读图要细心，数值和单位一起读。判断波的传播方向和质点的振动方向关系是必备的能力。

15.【答案】BD 
【解析】解：A、能发生明显的衍射现象的条件是障碍物或孔的尺寸与波的波长差不多或小于波长，甲图中挡板N向下移动一段距离，孔的宽度变大，所以水波衍射现象变得不明显，故A错误；
B、甲图中减小波源的振动频率，根据公式v=λf，可知波长变大，根据明显衍射的条件可知衍射现象变得更明显，故B正确；
C、乙图中M点为波峰与波峰相遇点，是振动加强点，乙图中N点为波峰与波谷相遇点，是振动减弱点，故C错误；
D、M点为两列波的波峰相遇点，则再过四分之一周期时，为平衡位置相遇，此时加速度为零，故D正确。
故选：BD。
能发生明显的衍射现象的条件是障碍物或孔的尺寸与波的波长差不大或小于波长；波峰与波峰相遇点或波谷与波谷相遇点为振动加强点，波峰与波谷相遇点为振动减弱点；根据质点所处的位置判断加速度。
本题考查了波的衍射和干涉现象，知道发生明显的衍射现象的条件，波峰和波峰相遇点或波谷和波谷相遇点为振动加强点，波峰与波谷相遇点为振动减弱点。

16.【答案】C 
【解析】解：D、若加一沿z轴负方向的磁场，根据左手定则，洛伦兹力方向沿y轴负方向，亮线不偏转，故D错误。
C、若加一沿y轴正方向的磁场，根据左手定则，洛伦兹力方向沿z轴负方向，亮线向下偏转，故C正确。
B、若加一沿z轴负方向的电场，电子带负电，电场力方向沿z轴正方向，亮线不偏转，故B错误。
A、若加一沿y轴正方向的电场，电子带负电，电场力方向沿y轴负方向，亮线不偏转，故A错误。
故选：C。
电子射线由阴极沿x轴方向射出，形成的亮线向下(z轴负方向)偏转，说明电子受到的洛伦兹力方向向下，将四个选项逐一根据左手定则判断分析，选择可行的磁场方向。
本题考查了左手定则和洛伦兹力，要在理解的基础上加强记忆。掌握电偏转与磁偏转方向判断的能力。负电荷与电场方向相反，洛伦兹力方向由左手定则判断。

17.【答案】C1.5偏小  C 
【解析】解：(1)确定P3位置的方法是把大头针P1、P2竖直地插在所画的直线上，直到在y