重庆市第八中学2023-2024学年高二下学期第一次月考物理试题(解析版)

重庆八中2023-2024学年度（下）高二年级第一次月考
物理试题
一、单选题（本题共10小题，共43分，第1-7题只有一项符合题目要求，每题4分；第8-10题有多项符合题目要求，每题5分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

）
1. 分析下列物理现象：①“闻其声不见其人”；②围绕发声的双股音叉走一圈，听到声音忽强忽弱；③医生利用“彩超”检查心脏的病变；④行军过桥时应便步走，防止桥梁倒塌。

这些物理现象分别为（）A. 衍射、干涉、多普勒效应、反射 B. 衍射、干涉、多普勒效应、共振
C. 衍射、多普勒效应、干涉、折射
D. 衍射、折射、多普勒效应、干涉
【答案】B
【解析】
【详解】“闻其声不见其人”是声波的衍射；围绕发声的双股音叉走一圈，听到声音忽强忽弱是声波的干涉；医生利用“彩超”检查心脏的病变是多普勒效应；行军过桥时应便步走，防止桥梁倒塌是共振。

故选B。

2. 关于双缝干涉实验，若用白光作光源经过单缝照射双缝，以下说法错误
．．的是（）
A. 屏上会出现彩色干涉条纹，因为白光是由波长不同的各种颜色的光组成的
B. 将两个缝分别用黄色滤光片和蓝色滤光片遮住时，屏上有亮光，但一定不是干涉条纹
C. 将两个缝分别用黄色滤光片和蓝色滤光片遮住时，屏上无亮光
D. 当把双缝中的一条缝用不透光的板遮住时，屏上将出现宽度不同、中间是白色条纹的彩色衍射条纹【答案】C
【解析】
【详解】A．若用白光作光源照射双缝，由于白光是由波长不同的各种颜色的光组成的，相同的色光发生干涉，在光屏上出现彩色干涉条纹，故A正确；
BC．将两个缝分别用黄色滤光片和蓝色滤光片遮住时，由于黄光和蓝光不能产生干涉，所以屏上有两光，但不是干涉条纹，故B正确，C错误；
D．当把双缝中的一条缝用不透光的板遮住时，相当于白光照射单缝，将出现彩色的衍射条纹，白光照射产生衍射条纹的特点是中央是白色，两边是宽度不等的彩色条纹，故D正确。

选不正确的，故选C。

3. 虹和霓是太阳光在水珠内分别经过一次和两次反射后出射形成的，可用白光照射玻璃球来说明.两束平行白光照射到透明玻璃球后，在水平的白色桌面上会形成MN和PQ两条彩色光带，光路如图所示.M 、
N、P、Q点的颜色分别为
A. 紫、红、红、紫
B. 红、紫、红、紫
C. 红、紫、紫、红
D. 紫、红、紫、红
【答案】A
【解析】
【详解】试题分析：色光的波长越长，频率越小，折射率越小，n n
红紫
<，所以经玻璃球折射后，紫光的偏折最大，红光的偏折较小，即光带MN的最左端为紫光，右端为红光，光带PQ的最左端为红光，最右端为紫光，故A正确．
考点：光的折射
4. 某手机采用的是光学指纹识别，其识别原理示意图如图甲所示。

手指按压指纹识别区时，与镜片接触的嵴线破坏接触区域的全反射，使得反射光线明暗分布，CCD图像传感器通过识别光线的强弱对指纹进行识
别，如图乙所示。

若镜片的折射率为
11.45
n=，实验测得人手指折射率
2
n在1.50~1.56之间，以下说法中正确的是（）
A. 手指未按压指纹识别区时，光线在镜片的上表面不能发生全发射
B. 手指未按压时，入射角越小，光线在镜片的上表面越容易发生全反射
C. 手指按压指纹识别区时，光线在与镜片接触的嵴线处不能发生全反射
D. 当光线垂直入射镜片下表面时，仍然可以实现指纹识别功能
【答案】C
【解析】
【详解】A C ．手指未按压指纹识别时，光线在镜片上表面能发生全反射，当手指按压时，因为
21n n >
故接触部分不能发生全反射，故A 错误，C 正确；
B ．手指未按压时，入射角越大，则折射角越大，故光线在镜片的上表面越容易发生全发射，故B 错误； D ．当光线垂直入射镜片下表面时，入射角为0°，反射角也为0°，则无法识别指纹，故D 错误。

故选
C 。

5. 一个质点经过平衡位置O ，在A 、B 间做简谐运动，如图（甲）所示，它的振动图像如图（乙）所示，设向右为正方向，下列说法正确的是（ ）
A. 该简谐振动的周期为1.0s
B. 第0.2s 末质点的速度方向是O →B
C. 第0.4s 末质点的加速度方向是A →O
D. 第0.7s 末质点位置在O 点与A 点之间
【答案】C 【解析】
【详解】A ．由图乙可知该简谐振动的周期为0.8s ，故A 错误； B ．第0.2s 末质点的速度方向是x 轴负方向，为O →A ，故B 错误； C ．第0.4s 末质点的加速度方向是x 轴正方向，为A →O ，故C 正确； D ．第0.7s 末质点的位移为正值，位置在O 点与B 点之间，故D 错误。

故选C 。

6. 在学校运动场上50m 直跑道的两端，分别安装了由同一信号发生器带动的两个相同的扬声器，两个扬声器连续发出波长为5m 的声波。

一同学从该跑道的中点出发，向某一端点缓慢行进12m 。

在此过程中（不含中点和端点），该同学听到扬声器的声音（ ） A. 最强的次数为3次
B. 最强的次数为4次
C. 强弱交替变化是波的衍射现象
D. 强弱交替变化是多普勒效应
【答案】B 【解析】
【详解】CD ．强弱交替变化是声波的干涉现象，两个同频率的声波在空气中相遇会发生干涉现象，当同学到两个声源的间距差为波长整数倍时，振动加强，听到声音是加强的；当同学到两个声源的间距差为半波
长的奇数倍时，振动减弱，听到声音是减弱的，故CD 错误；
AB ．当同学到两个声源间距为波长整数倍时，振动加强，听到声音是加强的，故该同学从中间向一侧移动0m 、2.5m 、5.0m 、7.5m 、10m 、12.5m 时，听到声音变大；从该跑道的中点出发，向某一端点缓慢行进12m ，在此过程中（不含中点和端点），该同学听到扬声器的声音最强的次数为4次，故A 错误，B 正确。

故选B 。

7. 如图所示为半圆柱体玻璃砖的横截面，OD 为直径，一束由a 光和b 光组成的复色光沿AO 方向由真空从OD 面射入玻璃，之后分成两束分别从B 、C 两点射出（不考虑光在玻璃砖中的反射），其中从B 点射出的为a 光，从C 点射出的为b 光。

则下列说法正确的是（ ）
A. 从C 点射出玻璃砖的b 光的频率较大
B. 将a 、b 光通过相同的双缝干涉装置，b 光的干涉条纹间距较小
C. a 光和b 光在玻璃砖中的传播时间相等
D. 若将a 光和b 光分别放在水面足够大的池塘底部同一位置，则b 光照亮的水面区域小 【答案】C 【解析】
【详解】A ．由题图可知，玻璃砖对a 光的偏折程度大于对b 光的偏折程度，可知玻璃砖对a 光的折射率大于对b 光的折射率，所以a 光的频率较大，故A 错误； B ．a 光的频率大于b 光的频率，由c
f
λ=
，可得 a b λλ<
由相邻两条纹间距公式l
x d
λ∆=
，可知 a b x x ∆<∆
故将a 、b 光通过相同的双缝干涉装置，b 光的干涉条纹间距较大，故B 错误；
C ．设玻璃砖的半径为R ，复色光的入射角为θ，a 光的折射角为α，b 光的折射角为β，如图
的
则
2sin OB R α=，2sin OC R β=
折射率
sin sin a a c n v θα=
=，sin sin b
b
c
n v θβ== a 、b 光在玻璃砖中的传播时间分别为
a a OB t v =
，b b
OC
t v =
解得
2sin a b R t t c
θ
==
故C 正确；
D ．a 光和b 光在水中传播时a 光折射率大，由1
sin C n
=知，b 光的全反射临界角较大，故b 光照亮的范围大，故D 错误。

故选C 。

8. 托马斯·杨1801年用双缝干涉实验研究了光波的性质。

1834年，洛埃利用单面镜同样得到了杨氏干涉的结果（称洛埃镜实验）。

洛埃镜实验的基本装置如图所示，S 为单色线光源，M 为一平面镜，线光源S 与平面镜M 均水平放置。

S 发出的光直接照在光屏上，同时S 发出的光还通过平面镜反射在光屏上，从平面镜反射的光相当于S 在平面镜中的虚像发出的，这样就形成了两个相干光源。

已知光在镜面上反射时存在半波损失，相当于附加了2
λ
−的路程。

光源S 到平面镜的垂直距离和到光屏的垂直距离分别为a 和l ，光
的波长为λ，则（ ）
的
A. 在光屏上形成的相邻两条亮纹（或暗纹）间距离Δ2l x a λ=
B. 在光屏上形成的相邻两条亮纹（或暗纹）间距离Δl
x a
λ=
C. 在S 关于平面镜对称的位置上放一与S 相同的光源，去掉平面镜，光屏上的明暗条纹位置不变
D. 在S 关于平面镜对称的位置上放一与S 相同的光源，去掉平面镜，光屏上的明暗条纹位置互换 【答案】AD 【解析】
【详解】AB ．从S 发出的光经过平面镜反射后射到屏上的光，相当于从S 关于平面镜的像点S ′发出的光射到屏上，也就相当于一个间距为2a 的双缝，则在光屏上形成的相邻两条亮纹（或暗纹）间距离
Δ2l x a
λ=
选项A 正确，B 错误；
CD ．由于光在镜面上反射时存在半波损失，相当于附加了2
λ
−
的路程，则如果通过平面镜反射在光屏上某
位置出现的是暗条纹，则在S 关于平面镜对称的位置上放一与S 相同的光源，去掉平面镜，则光屏上相同的位置将出现明条纹，即屏上的明暗条纹位置互换，选项C 错误，D 正确。

故选AD 。

9. 如图a 所示，为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图b 为质点P 以此时刻为计时起点的振动图像，从该时刻起，下列说法正确的是（ ）
A. 该波正在向x 轴负方向传播，波速为20m/s
B. 经过0.35s 后，质点Q 经过的路程为1.4m ，且速度最大，加速度最小
C. 若该波在传播过程中遇到一个尺寸为10m 的障碍物，能发生明显的衍射现象
D. 若波源向x 轴负方向运动，在10m =x 处放一接收器，其接收到的频率可能为4Hz
【答案】BD 【解析】
【详解】A ．在图b 中，t =0时刻P 向y 轴正方向振动，在图a 中，根据波形平移法可知波正在向x 轴正方向传播。

由图可知该波的波长和周期分别为
4m =λ，0.2s T =
则波速
20m/s v T
λ
=
=
故A 错误； B ．由
3
0.35s
14
t
T = 所以经过0.35s 后，质点Q 经历的路程为
43 1.4m s A A =+=
质点Q 到达平衡位置，速度最大，加速度最小，故B 正确；
C ．发生明显衍射现象的条件是障碍物的尺寸比波长小或差不多，该波的波长为4m ，若该波在传播过程中遇到一个尺寸为10m 的障碍物，波长比障碍物的尺寸小得多，不能发生明显衍射现象，故C 错误；
D ．该波的频率为
1
5Hz f
T
== 若波源向x 轴负方向运动，波源与接收器间的距离增大，产生多普勒效应，在x =10m 处的接收器接收到的波源频率减小，小于5Hz ，其接收到的频率可能为4Hz ，故D 正确。

故选BD 。

10. 如图所示，实线是沿x 轴传播的一列简谐横波在0=t 时刻的波形图，虚线是这列波在2s =t 时刻的波形图。

已知该波的波速8m/s v =，振幅为4cm ，则下列说法正确的是（ ）
A. 0=t 时刻8m x =处的质点沿y 轴正方向振动
B. 若该波与频率为1.5Hz 的另一列波相遇，可能发生干涉
C. 1s t =时2m x =处的质点位于平衡位置且沿y 轴正方向振动
D. 2.75s t =时刻4m x =
处的质点位移为− 【答案】AC 【解析】
【详解】A ．由波形图可知，波长为
12m =λ
则周期为
12
s 1.5s 8T v
λ
=
=
= 根据时间和周期的关系得
42s 3
t T ==
因为每经过一个周期图像重复一次，所以只要看经过1
3
T 的振动情况即可，由波形平移法知，该波一定沿x 轴负方向传播，根据波动规律可知，t =0时刻x =8m 处的质点沿y 轴正方向振动，故A 正确； B ．该波的频率
12
Hz 3
f T =
= 则该横波若与频率为1.5Hz 的波相遇，不可能发生干涉，故B 错误； C ．经过t =1s 时间，波传播的距离
x =vt =8×1m=8m
根据波形平移法可知，经过t =1s ，x =2m 处的质点位于平衡位置沿y 轴正方向振动，故C 正确； D ．t =0时，x =4m 处的质点振动方程为
()()24
sin 4sin cm 4sin cm 33
2
y A t t t πωπ==−=− 将t =2.75s 代入上式可得：x =4m 处的质点位移为
y =
故D 错误。

故选AC 。

二、实验题：本题共2小题，共15分。

11. 用激光测某种材料制成的长方体介质的折射率，介质与屏P 平行放置，用红色激光笔以一定角度照射bc 侧的O 点，从ad 一侧的O ′出射，此时在屏P 上的1S 处有激光点，移走待测介质，光点移到2S 处。

请回答下列问题：
（1）关于此实验，下列说法正确的是___________。

A. 1O S ′与2BS 不平行
B. 若改用宽ab 更大的介质做实验，则12S S 间的距离会变大
C. 若O 处的入射角过大，有可能发生全反射，导致没有光线从介质ad 面射出
（2）若测得16.0mm AB =，12.0mm OA =，127.0mm S S =，则该介质的折射率n =___________（结果保留三位有效数字）。

（3）该实验中，若改用绿色激光笔照射，其他条件不变，则光斑出现在1S 处的___________（选填“左侧”或“右侧”）。

【答案】（1）B （2）1.33 （3）右侧 【解析】 【小问1详解】 A ．如图所示
14
23
sin sin sin sin n
θθθθ= 又
23θθ=
得
14θθ=
因此1O S ′与2BS 平行，故A 错误；
B ．若改用宽ab 更大的介质做实验，光路图如图所示
则S 1S 2间的距离会变大，故B 正确；
C ．若O 处的入射角过大，根据光路的对称性，不可能发生全反射，故C 错误； 故选B 。

【小问2详解】 如图所示
14sin 5θ=
又
12O B S S ′=
23sin 5
θ=
该介质的折射率
124
sin 45 1.333sin 3
5
n θθ===≈
【小问3详解】
在同一种介质中，红色激光的折射率小于绿光的折射率，该实验中，若改用绿色激光笔照射，其他条件不变，则光斑出现在S 1处的右侧。

12. 某同学要将一量程为250μA的微安表改装为量程为20mA的电流表。

该同学测得微安表内阻为800Ω，经计算后将一阻值为R的电阻与微安表连接，进行改装。

然后利用一标准毫安表，根据图（a）所示电路对改装后的电表进行检测（虚线框内是改装后的电表）。

（1）根据图（a）和题给条件，在（b）中进行实物连线。

___________
（2）当标准毫安表的示数为12.0mA时，微安表的指针位置如图（c）所示，由此可以推测出改装的电表量程不是预期值，而是___________。

A. 15mA
B. 18 mA
C. 25mA
D. 28mA
（3）产生上述问题的原因可能是___________。

A. 微安表内阻测量错误，实际内阻大于800Ω
B. 微安表内阻测量错误，实际内阻小于800Ω
C. R值计算错误，接入的电阻偏小
D. R值计算错误，接入的电阻偏大
（4）要达到预期目的，无论测得的微安表内阻值是否正确，都不必重新测量，只需要将阻值为R的电阻换为一个阻值为kR的电阻即可，其中k=___________。

（用分数表示）
【答案】（1）（2）A （3）BD
（4）
5979
【解析】 【小问1详解】
微安表与分流电阻并联可以改装成电流表，根据图（a ）所示电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示
【小问2详解】
微安表量程为250A µ，由图（c ）所示表盘可知，其示数为200A µ，电流表示数为12.0mA ，电流表示数为微安表示数的
3
12.01060200
×=倍
改装后电流表量程为
62501060A 15mA −××=
故选A 。

【小问3详解】
AB ．改装后电流表量程偏小，则流过分流电阻的电流偏小，由并联电路特点可知，分流电阻阻值偏大，把微安表改装成电流表需要并联分流电阻，并联电阻阻值
g g g
I R R I I =
−
如果微安内阻R g 测量值错误，并联分流电阻阻值R 偏大，则微安内阻R g 测量值偏大，微安表内阻实际阻值小于测量值800Ω，故A 错误，B 正确；
CD ．如果R 值计算错误，接入的电阻偏大会导致改装后电流表量程偏小，故C 错误，D 正确。

故选BD 。

【小问4详解】
把微安表改装成电流表需要并联分流电阻，并联电阻阻值
g g g
I R R I I =
−
电流表示数为微安表示数的60倍，则流过分流电阻电流为流过微安表电流的59倍，则
g 59R R =
把微安表改装成20mA 的电流表，并联电阻阻值
6g g g 36g 2501059
20102501079
I R R R R I I −−−×===−×−×并
解得
5979
k =
三、计算题：本题共4小题，共42分。

13. 小刚在清澈的河中沿直线以1m/s v =的速度匀速游泳（头始终在水面上且贴近水面，忽略水波的影响），
0=t 时刻他看到自己正下方的河底有一小石块，4s t =时他恰好看不到该石块，河水折射率4
3
n =
，求：河的深度H 。

【解析】
【详解】t =4s 时他恰好看不到小石块，游泳者和小石块连线与竖直方向的夹角刚好为临界角C ，如图
则
13
sin 4
C n =
= t =4s 时他通过的路程
4m L vt ==
由几何知识得
sin C =
解得
H =
14. 有一种由半径为R 的半球体介质ABC 和发光管芯组成的射灯，圆面PQ 为管芯发光区域，其圆心与半球体的球心O 重合，过球心的横截面如图所示。

图中发光圆面上D 处发出的某条光线射向E 点，入射角为30°，折射角为60°，OB 垂直于圆面PQ 且折射光线与OB 平行，真空中光速为c 。

（不考虑光在介质内多次反射）
（1）求这束光从D 射到E 的时间；
（2）若半球体介质ABC 使用新型材料，其折射率为 1.5n =，为使从发光圆面PQ 射向半球面上的所有光都不会发生全反射，管芯发光区域面积的最大值为多少。

【答案】（1）R t c =；
（2）2
49
R π 【解析】
详解】（1）由折射定律得
sin 60sin 30n
°
=°
则光在半球体介质中的传播速度为
c
v
n ==则这束光从D 射到E 的时间为
s
R t v
c =
= （2）若半球体介质ABC 使用新型材料，其折射率为 1.5n =，发生全反射的临界角满足
1s n 2
3
i C
n == 为使从发光圆面PQ 射向半球面上的所有光都不会发生全反射，如图所示
【
由几何关系知
2
sin 3
r sinC R α=≤=
可得
2
3
r R ≤
则管芯发光区域面积应满足
2
2
9
4R S r ππ=≤ 所以管芯发光区域面积最大值为2
49
R π。

15. 平衡位置位于原点O 的波源发出简谐横波在均匀介质中沿水平x 轴传播，A 、B 为x 轴上的两个点（均位于x 轴正向），O 与A 之间的距离0.7m L =，此距离大于一个波长且小于两个波长。

波源质点从0时刻开始振动，其位移方程为10sin
(cm)2
y t π
=−，当波传到A 点时，波源恰好处于波峰位置；此后再经过时间
8s t =，平衡位置在B 处的质点第一次处于波峰位置。

求：
（1）A 、B 之间的距离2L ；
（2）求从0时刻开始，到平衡位置在B 处的质点第一次处于波峰位置过程中，波源质点在振动过程中通过的路程s 。

【答案】（1）0.5m ；（2）150cm 【解析】
【详解】（1）由题意可知，波源质点0时刻从平衡位置向y 轴负方向运动，振动周期为
4s T =
且有
7
4
L λ=
又
23
+4
L vt λ=
v T
λ
=
联立得
20.5m L =
（2）B 处的质点第一次位于波峰位置时，波源质点振动的总时间为
23
4
v t
L L λ∆=++ 波源质点在振动过程中通过的路程
15
4150cm 4
s T A × 16. 如图所示，水平面上固定两条光滑金属轨道，两导轨PQ 、PR 关于x 轴对称放置且与x 轴夹角均为37θ=°，在x 轴上P 点接触良好；长为 1.2m d =的金属杆CD 置于y 轴上时，杆两端点CD 恰好与导轨和y 轴的两交点重合。

整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为1T B =。

现给杆的中点施加外力，使杆以速度4m/s v =沿x 轴正方向匀速运动，运动过程中杆始终与y 轴平行。

已知导轨和杆单位长度电阻均为1/m λΩ，
杆与导轨始终接触良好，接触电阻不计，sin 370.6°=。

（提示：可以用F x −图像下的“面积”代表力F 所做的功）求：
（1）杆在O 位置时，杆上通过的电流大小；
（2）杆从O 位置运动到P 位置过程中，杆两端点CD 间的电势差CD U 与杆所在处的横坐标x 的关系式； （3）杆从O 位置运动到P Q 。

【答案】（1）1.5A ；（2）()3 2.25V CD
U x =+；
（3）0.27J 【解析】
【详解】（1）杆在O 位置时，根据闭合电路的欧姆定律结合法拉第电磁感应定律可得
E Bdv
I
R R
==
电路中的电阻
11 3.2sin R d λθ
=+
=Ω
解得杆上通过的电流大小
1.5A I =
（2）杆移动至x 位置时，等效电路如图所示
导轨接入闭合电路的电阻
'15222tan cos 23d R x d x λλθθ
=−×=−
金属杆接入回路部分电阻
2322tan 323r d x d x λθλ =−=−
金属杆接入回路的电动势为
132E B d x v
=−
金属杆未接入回路的电动势为
23
2
E Bxv =
金属杆接入回路两端电压为
'1'5382R U E B d x v R r
==−
+
杆两端点CD 间的电势差CD U 与杆所在处的横坐标x 的关系式
()259
3 2.25V 816
CD U U E Bdv Bxv x =+=+=+
的
（3）由题意得，杆滑动时，电流I 始终保持不变，由于杆匀速运动
()3 1.8 2.25N 2F F BI d x x
==−=−
安
F -x 图线与x 轴所围面积表示力F 做的功，则
7.2J F W =
因此，杆产生的焦耳热
'38
F r Q
Q W r R ==+总 解得
0.27J Q =
在。