湖南省常德市汉寿县第一中学2024-2025学年高二下学期5月月考物理试卷（含答案）

湖南省常德市汉寿县第一中学2024-2025学年
高二下学期5月月考物理试卷
一、单选题
1．如图所示为半圆形玻璃砖，O为圆心，AB是水平直径，C为AO中点，一束单色光斜射到C点，逐渐改变入射方向，当入射光与AB面夹角为θ时，折射光线从圆弧的最高点D点射出，则玻璃砖对光的折射率为（　　）
A． B． C． D．
2．如图所示，矩形线框abcd由静止开始运动，若要使线框中产生感应电流且磁通量逐渐变大，则线框的运动情况应该是（　　）
A．向右平动（ad边还没有进入磁场）
B．向上平动（ab边还没有离开磁场）
C．以bc边为轴转动（ad边还没有转入磁场）
D．以ab边为轴转动（转角不超过90°）
3．回旋加速器是加速带电粒子的装置。它由两个半径均为R的D形盒组成，D形盒狭缝间加周期性变化的交变电压U，交变电压的周期为T，匀强磁场垂直于D形盒向下，一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子在加速器中被加速，则下列判断正确的是（　　）
A．粒子在D形盒中沿顺时针方向旋转
B．狭缝间电场的方向每经过时间T改变一次
C．粒子被加速的次数为
D．若要加速质量为2m、电荷量为+q的粒子，只需要将磁感应强度大小减为原来的一半即可
4．如图所示，把一个可以绕水平轴转动的铝盘放在蹄形磁铁的磁极之间，盘的下边缘浸在水银槽中，将转轴和水银用导线直接接在电源的两极上，则（　　）
A．由于磁场力的作用，铝盘将作逆时针方向转动
B．由于磁场力的作用，铝盘将作顺时针方向转动
C．将电源两极对调，铝盘转动方向不变
D．将蹄形磁铁的磁极对调，铝盘转动方向不变
5．现在高速公路上的标志牌常贴有“回归反光膜”，它采用高折射率的微小玻璃珠制成，并在后半表面镀铝膜，如图甲所示。一光线沿平行于玻璃珠水平直径AB方向射入玻璃珠，发生折射后到达B处发生反射，再经折射后平行入射方向射出，光路及角度如图乙所示，O为球心。已知光在空气中的传播速度c，下列说法中正确的是（　　）
A．玻璃珠的折射率为
B．该光线在玻璃珠中的传播速度为
C．该光线在玻璃珠中发生全反射的临界角为30°
D．如果没有铝膜，该光线不能在B处发生全反射
6．如图所示，边长为a的正方形导体框处在匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B，给导体框通入图示电流I，则整个导体框受到的安培力大小为（　　）
A． B． C． D．0
二、多选题
7．下列说法正确的是 （）
A．X射线在工业上可以用来检查金属零件内部的缺陷
B．双缝干涉实验中，若仅将入射光由紫光改为红光，则条纹间距一定变大
C．水中的气泡，看起来特别明亮，是因为光线从气泡中射向水中时，一部分光在界面上发生全反射的缘故
D．泊松亮斑是光的衍射现象
8．如图所示，在一个边长为a的正六边形区域内，存在磁感应强度为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场。三个相同的带正电粒子，比荷为，先后从A点沿AD方向以大小不等的速率射入匀强磁场区域，已知粒子只受磁场的作用力，则（　　）
A．从F点飞出磁场的粒子速度大小为
B．从E点飞出磁场的粒子，在磁场中的运动时间为
C．粒子速率足够大，完全可以直接从D点飞出
D．所有从AF边上飞出磁场的粒子，在磁场中的运动时间都相同
9．如图甲所示，等离子气流由左边连续以方向如图所示的速度v0射入P1和P2两金属板间的匀强磁场中，ab直导线与P1、P2相连接，线圈A与直导线cd连接．线圈A内有如图乙所示的变化磁场，且磁场B的正方向规定为向左，如图甲所示．则下列说法正确的是（ ）
A．0～1 s内ab、cd导线互相排斥
B．1～2 s内ab、cd导线互相排斥
C．2～3 s内ab、cd导线互相排斥
D．3～4 s内ab、cd导线互相排斥
10．质量为、边长为的正方形线圈的边距离磁场边界为，线圈从静止开始在水平恒力的作用下，穿过如图所示的有界匀强磁场，磁场宽度为。若它与水平面间没有摩擦力的作用，边刚进入磁场的速度与边刚离开磁场时的速度相等。下列说法正确的是（　　）
A．线圈进入磁场和离开磁场的过程通过线圈的电荷量不相等
B．穿越磁场的过程中线圈的最大速度大于
C．穿越磁场的过程中线圈的最小速度为
D．穿越磁场的过程中线圈消耗的电能为
三、实验题
11．某同学利用如图甲所示的装置做“用双缝干涉测量光的波长”的实验。
（1）图甲中的a、b、c分别是
A．双缝、滤光片、单缝 B．滤光片、单缝、双缝 C． 单缝、双缝、滤光片
（2）该小组同学在目镜中观察到的干涉图样为 （填“A”或“B”）。
A． B．
（3）下列说法正确的是 。
A．若仅将蓝色滤光片换成红色滤光片，则相邻干涉条纹间距变宽
B．若仅将单缝向双缝移动一小段距离，则相邻干涉条纹间距变宽
C． 若仅增大双缝间的距离，则相邻干涉条纹间距变小
D．若去掉滤光片，则干涉现象消失
（4）实验中，选用红色滤光片测量红光的波长，测得双缝间的距离，双缝与屏之间的距离，通过测量头观察第1条亮条纹的读数为3.645mm，转动手轮，使分划线向一侧移动，使分划板的中心刻线对齐第6条亮条纹的中心，观察第6条亮条纹的位置如图乙所示，其读数为 mm，由此求得红光的波长为 m（计算结果保留三位有效数字）。
12．现在需要测定一个电阻Rx的电阻值（电阻值约为30Ω），备有如下器材：
A．直流电源（电动势3V，内阻约为1Ω）
B．滑动变阻器（最大电阻值20Ω，允许通过的最大电流为2A）
C．电压表V1（量程15V、内阻约10kΩ）
D．电压表V2（量程3V、内阻约3kΩ）
E．电流表A1（量程0.6A、内阻约1Ω）
F．电流表A2（量程3A、内阻约0.5Ω）
G．定值电阻R1（电阻值为6Ω）
H．定值电阻R2（电阻值为100Ω）
I．开关，导线若干
为了使测量结果准确，要求测量多组数据、测量过程中电表示数达到半偏以上。
(1)电压表应选择 ，电流表应选择 ，定值电阻应选择 。（只填仪器前的“代号”）
(2)请你帮助设计一个测量Rx电阻值的电路。请把电路图画在下面空白处 。
四、解答题
13．如图所示，横截面为直角三角形的玻璃砖ABC。其中∠C=30°，AB边长为L。一束单色光从AB边的中点D垂直射入玻璃砖，恰好在AC面发生全反射，最后从BC边上的F点（图中未标出）射出玻璃砖。已知光在真空中的传播速度为c。
（1）求玻璃砖的折射率n；
（2）求单色光在玻璃砖中传播的时间t。
14．如图处于同一水平面内的平行金属导轨间距为，质量的导体棒放于导轨之上，且连入导轨间的电阻，电源电动势，内阻，其余电阻忽略不计。外加匀强磁场的磁感应强度，方向竖直向上，与导轨间的动摩擦因数（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），闭合开关S，为了使保持静止状态，需要对施加一个水平方向的外力，重力加速度。求：
（1）受到的安培力大小F；
（2）外力的最大值。

15．如图所示，在以O为圆心的圆形区域内，有一个方向垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小B=0.1T，圆半径，竖直平行放置的金属板连接在如图所示的电路中，电源电动势E=120V，内阻r=5Ω，定值电阻R1=5Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω；两金属板上的小孔S1、S2跟O点在垂直于极板的同一直线上，另有一水平放置的足够长的荧光屏D，O点跟荧光屏D之间的距离H=cm，现有比荷 的正离子由小孔S1进入电场加速后，从小孔S2穿出，通过磁场后打在荧光屏D上，图中的O′点是O点正下方的荧光屏上的一点，若不计离子的重力和离子在小孔S1处的初速度，问∶
(1)求定值电阻R1的最大功率
(2)若离子能垂直打在荧光屏上O′点，则此时滑线变阻器接入电路中的阻值R2=？
(3)调节滑动变阻器滑片的位置不同，离子在磁场中运动的时间也不同，当离子在磁场中运动的时间最长时，求此种情况下打在荧光屏上的位置到屏上O′点的距离X=？

题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C A C A D B ABD BD CD BC
11． B A AC/CA 4.945
【详解】（1）[1]“用双缝干涉测量光的波长”实验装置中，光具座上a、b、c处放置的光学元件依次为滤光片、单缝、双缝。
故选B。
（2）[2]干涉条纹是等间距的条纹，所以同学在目镜中观察到的干涉图样为A图。
故选A。
（3）[3] A．相邻两亮条纹间距，蓝光波长小于红光波长，将蓝色滤光片换成红色滤光片，则相邻干涉条纹间距变宽，故A正确；
B．条纹间距与单缝和双缝间的距离无关，故B错误；
C．双缝间距d变大，条纹间距变小，故C正确；
D．光源发出的光如果不是单色光，去掉滤光片，仍能发生干涉现象，是复色光的干涉，故D错误。
故选AC。
（4）[4][5] 第6条亮条纹的位置如图乙所示，其读数为
由题图可知，条纹间距
根据
解得
12． D E G
【详解】(1)[1]电源只有一个，电动势为3V，则电压表应选择D、不选C；
[2][3]电源只有一个，电动势为3V，流过待测电阻的最大电流
较小量程电流表的量程为0.6A，为使测量过程中电表示数达到半偏以上，则需将待测电阻和定值电阻并联，测量并联后的总电流，因定值电阻R2阻值较大，并联后总电流增加较少，则选择R1和Rx并联，定值电阻选G；
R1和Rx并联后，并联部分总电流的最大值
则电流表选量程为0.6A，电流表选E。
(2)[4]滑动变阻器阻值比R1和Rx并联的电阻大，要改变并联部分两端电压，滑动变阻器采用限流式接法即可；电压表内阻远大于R1和Rx并联的电阻，电流表采用外接法，所以电路如图。
13．（1）；（2）
【详解】（1）由题意，作出光路图如图所示
由几何关系可得，光在AC面上的入射角
由于光恰好在AC面发生全反射，故临界角为
全发射临界角满足
解得玻璃砖的折射率为
（2）单色光在玻璃砖中传播路程为
单色光在玻璃砖中传播速度为
单色光在玻璃砖中传播的时间
14．（1）1N；（2）1.5N
【详解】（1）根据闭合电路欧姆定律可得电流为
ab受到的安培力大小为
（2）根据左手定则可知ab受到的安培力方向为水平向左，当摩擦力方向也水平向左且大小为最大静摩擦力时，外力最大，即
15．(1)720W；(2) 10Ω；(3) 20cm
【详解】(1)当滑动变阻器R2=0Ω时，流过R1的电流最大，由闭合电路的欧姆定律
(2)由几何知识可知，离子在磁场中做圆周运动的轨迹圆半径等于磁场圆半径
设离子进入磁场时的速度为v1，
解得
设两金属板间的电压为U，离子在电场中加速，由动能定理有
由闭合电路欧姆定律
解得
R2=10Ω
(2)两金属板间的电压越小，离子经电场加速后速度也越小，离子在磁场中做圆周运动的半径越小，射出电场时的偏转角越大，在磁场中运动的时间越长，所以滑片在变阻器R2的右端时，离子在磁场中运动的时间最长。由闭合电路欧姆定律有
两金属板间电压
由动能定理得
离子轨道半径
解得
r2=0.1m
粒子进入磁场后的径迹如图所示，O1为径迹圆的圆心。
由图可得
所以
α=60°
在△OO′A中，θ=30°，所以AO′间距离为
X=Htanθ
解得
X=20cm