精品解析：江苏省常州市第一中学2023-2024学年高二下学期6月月考物理试题

2023~2024学年度第二学期期末模拟质量调研 高二物理试题 一、单项选择题：共11题，每小题4分，共44分。每小题只有一个选项最符合题意。 1. 2024年2月 19日中国科学家成功合成两种新的核素：锇160（）钨156（）。锇160发生α衰变发射出的高能粒子能使空气电离，钨156发生 衰变（正电子）生成钽156（）。下列说法正确的是（　　） A. 不同温度下，锇160半衰期不同 B. 能使空气电离的高能粒子主要是γ射线 C. 钨156发生β⁺衰变产生的新核与钨156是一对同位素 D. 锇160发生α衰变产生的钨156的比结合能大于锇160的比结合能 2. 白磷在高温、高压环境下可以转化为一种新型二维半导体材料—黑磷，图为黑磷微观结构，其原子以一定的规则有序排列。下列说法正确的是（ ） A. 黑磷是晶体材料 B. 黑磷熔化过程中温度升高 C. 黑磷中每个分子都是固定不动的 D. 同质量的白磷和黑磷分子数目不同 3. 以下说法正确的是（ ） A. 在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中理想化的假设是油膜为单层分子且分子是一个个紧挨排列 B. 在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，当原副线圈匝数比为1∶4，测得副线圈电压为36V，那么原线圈的输入电压可能是10V C. “用双缝干涉实验测量光的波长”实验中，若通过目镜发现里面的亮条纹与分划板竖线不平行，是因为双缝与单缝不平行引起的 D. “探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”实验时，在活塞上涂润滑油只是为了减小摩擦力，便于气体压强的测量 4. 图甲为风力发电的简易模型。在风力作用下，风叶带动与杆固连的永磁体转动，磁铁下方的线圈与电压传感器相连。在某一风速时，传感器显示如图乙所示，则（ ） A. 磁铁的转速为 B. 内，该电压传感器中电流方向改变10次 C. 该交变电流的电压表达式为 D. 该交变电流可以直接加在击穿电压为的容器上 5. 如图所示为节日彩灯供电电路图，变压器为理想变压器，所有灯泡相同，在A、B两端接入电压恒定的正弦交流电，若发现灯泡的灯光较暗，为使灯泡正常发光，需要调节滑动变阻器的滑片，下列调节及结果判断正确的是（ ） A. 应将滑动变阻器R2滑片向右移 B. 调节后，变压器原线圈输入电压变大 C. 调节后，电阻R1消耗的功率变大 D. 调节后，滑动变阻器R2两端的电压增大 6. 如图甲所示，将两块平板玻璃M、N放在水平桌面上，并在两块玻璃之间右侧边缘垫上两个纸条，用平行单色光竖直向下照射玻璃板，就会在玻璃板上方看到如图乙所示的明暗相间的条纹。下列说法正确的是（　　） A. 图乙中的条纹是M的上表面、N的下表面两列反射光发生干涉的结果 B. 在任意一条明条纹的下方，空气薄膜的厚度都是均匀变化的 C. 如果撤掉一个纸条，则条纹间距增大 D. 若改用频率更高的单色光进行实验，则条纹间距会更大 7. 光电管是应用光电效应原理制成的光电转换器件，在有声电影、自动计数、自动报警等方面有着广泛的应用。现有含光电管的电路如图（a）所示，图（b）是用甲、乙、丙三束光分别照射光电管得到的图线，、表示遏止电压。下列说法中正确的是（　　） A. 甲、乙、丙三束光的光子动量 B. 若甲光能使处于基态的氢原子电离，则丙光也一定能 C. 分别用甲光、丙光照射同一双缝干涉实验装置，甲光照射比丙光照射形成的干涉条纹间距窄 D. 甲光照射时比丙光照射时产生的光电子的最大初动能大 8. 如图所示，质量为m的半圆形光滑凹槽静止放在光滑的水平面上，圆槽半径为R，一个质量为小球静止在凹槽的左端最高点A处。现将小球释放，在小球第一次从A开始经最低点B运动到右侧最高点C的过程中，下列说法中正确的是（　　） A. 在整个过程中，小球和凹槽组成系统动量守恒 B. 小球在从A到B的运动过程中一直处于失重状态 C. 小球从A到C的过程中，凹槽先向左运动，后向右运动 D. 当小球运动到C点时，凹槽相对地面走过的路程为 9. 韦伯和纽曼总结、提出了电磁感应定律，如图是关于该定律的实验，P是由闭合线圈组成的螺线管，把磁铁从P正上方，距P上端h处由静止释放，磁铁竖直穿过P后落在海绵垫上并停下．若仅增大h，重复原来的操作，磁铁穿过P的过程与原来相比，下列说法正确的是（　　） A. 穿过线圈磁通量将增大 B. 线圈中产生的感应电动势将增大 C. 通过线圈导线截面的电量将增大 D. 线圈对磁铁的阻碍作用将变小 10. 如图所示为一列简谐横波在t=0时刻的波形图，M为介质中的一个质点，若该波以20m/s的速度沿x轴负方向传播，则下列说法正确的是（　　） A. 在t=0时刻，质点M向上振动 B. 经过0.25s，质点M通过的路程为10cm C. 在t=0.25s时，质点M的速度方向与加速度方向相同 D. 在t=0.25s时，质点M的加速度方向沿y轴正方向 11. 如图所示，平行光滑金属导轨、倾斜放置，导轨平面倾角为，导轨上端接有阻值为的定值电阻，导轨间距为，整个导轨处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中。一个质量为、电阻也为的金属棒放在导轨上，以大小为的初速度向上滑动，开始时金属棒的加速度大小为（为重力加速度），从开始到金属棒上升到最高处通过电阻的电荷量为，不计导轨的电阻，金属棒运动过程中始终与导轨垂直并接触良好，导轨足够长，则错误的选项是（　　） A. 匀强磁场的磁感应强度大小为 B. 开始时，金属棒克服安培力的瞬时功率和克服重力的瞬时功率相等 C. 金属棒沿导轨向上运动的最大距离为 D. 从开始到运动到最高点的过程中，电阻中产生的焦耳热为 二、非选择题：共5题，共56分。其中第12题~第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 12. 某同学用如图甲所示的装置做“用单摆测定重力加速度”的实验。 （1）在实验过程中，以下做法正确的是（　　） A. 选用密度较小的摆球 B. 使摆球在同一竖直平面内做小角度摆动 C. 选择摆球在最大位移处作为计时起点 D. 测得摆球经过最低点n次所需时间为t，求出单摆周期为 （2）用游标卡尺测小球直径，结果如图乙所示，则小球直径为______cm。 （3）改变摆长L并测出相应的周期T，从而得出多组L与T的数据，画出如图丙所示的图像，并求出图线的斜率为k，则重力加速度______。（用提供的物理符号表示） （4）已知三位同学做出的图线的示意图如图中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都过原点，图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线b，下列分析正确的是（　　） A. 出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长L B. 出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次 C. 图线c对应g值小于图线b对应的g值 D. 假设小明在常州、小红在广州用同样的实验装置描绘了b、c两条图线，不考虑其他误差，则图线c是小明所绘 13. 一足够深的水池内盛有某种透明液体，液体的深度为，在水池的底部有一点光源，当其中一条光线以入射角射到液体与空气的界面上，它的反射光线和折射光线垂直，如图所示，求： （1）这种液体的折射率； （2）液体表面亮斑的面积。 14. 鱼类在适宜的水温中才能生存，某探究小组设计的一个水温监测报警装置如图所示，圆柱形导热容器下半部分竖直放置在水中，上半部分处于空气中，容器用质量、面积的活塞密封一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动，水的热力学温度时，活塞与容器底的距离，且刚好与低温报警传感器无压力接触，此时低温报警器报警。水温升高后，活塞缓慢上升后接触高温报警传感器，当活塞对高温报警传感器的压力时，高温报警器开始报警。水温从280K到恰好达到高温报警的温度的过程中，容器内的气体从外界吸收的热量，大气压强恒为，取重力加速度大小。求： （1）水温为280K时容器内气体的压强及高温报警时容器内气体的热力学温度； （2）水温从280K到恰好达到高温报警温度的过程中，容器内气体内能的变化量。 15. 如图所示,水平的平行虚线间距为d=50cm，其间有B=1T的匀强磁场。一个正方形线圈边长为l=10cm，线圈质量m=0.1kg，电阻为R=0.02Ω。开始时，线圈的下边缘到磁场上边缘的距离为h=80cm将线圈由静止释放，其下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时的速度相等。取g=10m/s2，求 (1)线圈下边缘刚进入磁场时线圈中感应电流的大小和方向； (2)线圈上边缘刚要进入磁场时线圈加速度的大小和方向； (3)线圈穿过磁场的整个过程中产生的焦耳热Q。 16. 科学工作者常常用介质来显示带电粒子的径迹，如图所示，平面内存在着垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B=4×10-2T，x轴上方为真空，x轴下方充满某种不导电的介质并置于水平方向的匀强电场中，粒子在介质中运动时会受到大小为f=kv的粘滞阻力，y轴上P（0，0．08m）点沿x轴正方向发射一个质量m=1．6×10-25kg、带电荷量q=+1．6×10-19C的粒子。已知该粒子经过磁场偏转后从x轴上Q点（0．16m，0）进入介质中，观察到该粒子在介质中的径迹为直线。（不计重力，粒子在介质中运动时电荷量不变） （1）求该粒子发射的速率； （2）求电场强度的大小和方向及阻力系数k的大小； （3）若撤去介质中的电场，求该粒子在介质中运动的轨迹长度l。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023~2024学年度第二学期期末模拟质量调研 高二物理试题 一、单项选择题：共11题，每小题4分，共44分。每小题只有一个选项最符合题意。 1. 2024年2月 19日中国科学家成功合成两种新的核素：锇160（）钨156（）。锇160发生α衰变发射出的高能粒子能使空气电离，钨156发生 衰变（正电子）生成钽156（）。下列说法正确的是（　　） A. 不同温度下，锇160的半衰期不同 B. 能使空气电离的高能粒子主要是γ射线 C. 钨156发生β⁺衰变产生的新核与钨156是一对同位素 D. 锇160发生α衰变产生的钨156的比结合能大于锇160的比结合能 【答案】D 【解析】 【详解】A．半衰期与温度无关，故A错误； B．能使空气电离的高能粒子主要是射线，故B错误； C．由题意可知核反应方程为 由于钨156发生β⁺衰变产生的新核与钨156质子数不同，故二者不是同位素，故C错误； D．比结合能越大越稳定，自然衰变的产物比结合能会变大，故锇160发生α衰变产生的钨156的比结合能大于锇160的比结合能，故D正确。 故选D。 2. 白磷在高温、高压环境下可以转化为一种新型二维半导体材料—黑磷，图为黑磷微观结构，其原子以一定的规则有序排列。下列说法正确的是（ ） A. 黑磷是晶体材料 B. 黑磷熔化过程中温度升高 C. 黑磷中每个分子都是固定不动的 D. 同质量的白磷和黑磷分子数目不同 【答案】A 【解析】 【详解】AB．根据图示可知，黑磷的微观结构呈现空间上规则排列，具有空间上的周期性，属于晶体材料，因而黑磷具有固定的熔点，熔化过程中温度不变，故A正确，B错误； C．组成物质的分子总是在做无规则热运动，故C错误； D．组成白磷和黑磷的分子是同一种分子，所以同质量的白磷和黑磷分子数目相同，故D错误。 故选A。 3. 以下说法正确的是（ ） A. 在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中理想化的假设是油膜为单层分子且分子是一个个紧挨排列 B. 在“探究变压器原、副线圈电压与匝数关系”实验中，当原副线圈匝数比为1∶4，测得副线圈电压为36V，那么原线圈的输入电压可能是10V C. “用双缝干涉实验测量光的波长”实验中，若通过目镜发现里面的亮条纹与分划板竖线不平行，是因为双缝与单缝不平行引起的 D. “探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”实验时，在活塞上涂润滑油只是为了减小摩擦力，便于气体压强的测量 【答案】AB 【解析】 【详解】A．在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中理想化的假设是油膜为单层分子且分子是一个个紧挨排列，用求出油酸分子的直径，故A正确； B．根据理想变压器原副线圈电压与匝数的关系 解得 由于实际变压器存在能量损失（磁损，铜损，铁损），所以原线圈电压应大于9V，所以原线圈的输入电压可能是10V，故B正确； C．“用双缝干涉测量光的波长”实验中，若通过目镜发现里面的亮条纹与分划板竖线未对齐，应旋转测量头使之对齐，故C错误； D．“探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”实验时，在活塞上涂润滑油不仅减小了摩擦力，还防止漏气，故D错误。 故选AB。 4. 图甲为风力发电的简易模型。在风力作用下，风叶带动与杆固连的永磁体转动，磁铁下方的线圈与电压传感器相连。在某一风速时，传感器显示如图乙所示，则（ ） A. 磁铁转速为 B. 内，该电压传感器中电流方向改变10次 C. 该交变电流的电压表达式为 D. 该交变电流可以直接加在击穿电压为的容器上 【答案】C 【解析】 【详解】A．由乙图可知，其周期 故磁铁转动的转速 A错误； B．线圈在一个周期内电流的方向改变两次，由乙图可知，该线圈在钟的时间内呈现周期性的变化，故钟的时间内电流的方向改变了５次，B错误； C．由乙图可知，该交变电流的最大电压，其角速度 所以，其交变电流的电压的表达式为 C正确； D．根据题意可知，该交变电流的电压的最大值为12V，大于电容器的击穿电压，故D错误。 故选C。 5. 如图所示为节日彩灯供电电路图，变压器为理想变压器，所有灯泡相同，在A、B两端接入电压恒定的正弦交流电，若发现灯泡的灯光较暗，为使灯泡正常发光，需要调节滑动变阻器的滑片，下列调节及结果判断正确的是（ ） A. 应将滑动变阻器R2滑片向右移 B. 调节后，变压器原线圈输入电压变大 C. 调节后，电阻R1消耗的功率变大 D. 调节后，滑动变阻器R2两端的电压增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．令所有灯泡并联部分的电阻为，则根据变压器等效原理电路可等效为 若滑动变阻器滑片向右移，接入电路的电阻变大，相当于原线圈等效电阻增大，原线圈中电流减小，则副线圈电路中的电流变小，灯泡变暗，A错误； B．调节后，副线圈电路中的电流变大，原线圈电流也变大，根据 变压器原线圈输入电压变小，B错误； C．调节后，原线圈电流变大，电阻消耗的功率，根据 电阻R1消耗的功率变大，C正确； D．调节后，变压器原线圈输入电压变小，副线圈电压也变小，副线圈电路中的电流变大，根据 知滑动变阻器两端的电压减小，D错误。 故选C。 6. 如图甲所示，将两块平板玻璃M、N放在水平桌面上，并在两块玻璃之间右侧边缘垫上两个纸条，用平行单色光竖直向下照射玻璃板，就会在玻璃板上方看到如图乙所示的明暗相间的条纹。下列说法正确的是（　　） A. 图乙中的条纹是M的上表面、N的下表面两列反射光发生干涉的结果 B. 在任意一条明条纹的下方，空气薄膜的厚度都是均匀变化的 C. 如果撤掉一个纸条，则条纹间距增大 D. 若改用频率更高的单色光进行实验，则条纹间距会更大 【答案】C 【解析】 【详解】A．这些明暗相间的条纹间距相等，是M的下表面、N的上表面两列反射光在M的下表面发生干涉的结果，A错误； B．在任意一条明条纹的下方，两列反射光的光程差都相等，所以空气薄膜的厚度都相等，B错误； C．光线在空气膜的上、下表面发生反射，并发生干涉，从而形成干涉条纹。设空气膜顶角为，、处为两相邻亮条纹，如图所示 则此两处的光程分别为 因为光程差 所以 设此两相邻亮纹中心的距离为，则由几何关系得 即 如果撤掉一个纸条，空气层的倾角变小，故相邻亮条纹（或暗条纹）之间的距离增大，C正确； D．由C项分析可得，单色光频率增大，波长减小，条纹间距会更小，D错误。 故选C。 7. 光电管是应用光电效应原理制成的光电转换器件，在有声电影、自动计数、自动报警等方面有着广泛的应用。现有含光电管的电路如图（a）所示，图（b）是用甲、乙、丙三束光分别照射光电管得到的图线，、表示遏止电压。下列说法中正确的是（　　） A. 甲、乙、丙三束光的光子动量 B. 若甲光能使处于基态的氢原子电离，则丙光也一定能 C. 分别用甲光、丙光照射同一双缝干涉实验装置，甲光照射比丙光照射形成的干涉条纹间距窄 D. 甲光照射时比丙光照射时产生的光电子的最大初动能大 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据光电效应方程 根据动能定理 联立可得 利用图像遏止电压的值可知 而光子动量 因此光子动量之间的关系为 故A错误； B．由于 可知甲光的光子能量小于丙光的光子能量，若甲光能使处于基态的氢原子电离，则丙光也一定能，故B正确； C．光的双缝干涉实验中，相邻干涉条纹的宽度为 由于甲光频率小于丙光的频率，则甲光的波长大于丙光的波长；分别用甲光、丙光照射同一双缝干涉实验装置，甲光照射比丙光照射形成的干涉条纹间距宽，故C错误； D．根据动能定理可得 由图可知，甲光对应的遏止电压小于丙光对应的遏止电压，则甲光照射时比丙光照射时产生的光电子的最大初动能小，故D错误。 故选B。 8. 如图所示，质量为m的半圆形光滑凹槽静止放在光滑的水平面上，圆槽半径为R，一个质量为小球静止在凹槽的左端最高点A处。现将小球释放，在小球第一次从A开始经最低点B运动到右侧最高点C的过程中，下列说法中正确的是（　　） A. 在整个过程中，小球和凹槽组成的系统动量守恒 B. 小球在从A到B的运动过程中一直处于失重状态 C. 小球从A到C的过程中，凹槽先向左运动，后向右运动 D. 当小球运动到C点时，凹槽相对地面走过的路程为 【答案】D 【解析】 【详解】A．小球和凹槽所组成的系统在水平方向上合外力为0，水平方向动量守恒。竖直方向合外力不为0，竖直方向动量不守恒。故A错误； B．小球从A到B的运动过程中做圆周运动，有向心加速度，距离B点越近，竖直向上的分加速度越大。因此刚开始运动时处于失重状态，后处于超重状态。故B错误； C．小球从A到C的过程中，由于水平方向动量守恒，凹槽一直向左运动，在C处运动到最左端。故C错误； D．运动过程中假设小球相对地面走过的距离为，凹槽走过距离为，根据水平方向动量守恒，可得 由于凹槽半径为2R，则有 联立可得 故D正确。 故选D。 9. 韦伯和纽曼总结、提出了电磁感应定律，如图是关于该定律的实验，P是由闭合线圈组成的螺线管，把磁铁从P正上方，距P上端h处由静止释放，磁铁竖直穿过P后落在海绵垫上并停下．若仅增大h，重复原来的操作，磁铁穿过P的过程与原来相比，下列说法正确的是（　　） A. 穿过线圈的磁通量将增大 B. 线圈中产生的感应电动势将增大 C. 通过线圈导线截面的电量将增大 D. 线圈对磁铁的阻碍作用将变小 【答案】B 【解析】 【分析】感应电动势的大小等于磁通量的变化率，因此通过线圈速度越大，磁通量的变化率越大，则产生的感应电流越大. 【详解】A、若仅增大h，对穿过线圈的磁通量没有影响;故A错误. B、若仅增大h，磁铁经过线圈的时间减小，线圈中产生的感应电动势将增大;故B正确. C、若仅增大h，对穿过线圈的磁通量没有影响，所以穿过线圈的磁通量的变化相同，则通过线圈导线截面的电量： 保持不变;故C错误. D、线圈中产生的感应电动势将增大，所以感应电流增大，对线圈对磁铁的阻碍作用将变大;故D错误. 故选B. 【点睛】本题考查了电磁感应定律与闭合电路电流与电量问题，考点结合巧妙，题目新颖，有一定创新性. 10. 如图所示为一列简谐横波在t=0时刻的波形图，M为介质中的一个质点，若该波以20m/s的速度沿x轴负方向传播，则下列说法正确的是（　　） A. 在t=0时刻，质点M向上振动 B. 经过0.25s，质点M通过的路程为10cm C. 在t=0.25s时，质点M的速度方向与加速度方向相同 D. 在t=0.25s时，质点M的加速度方向沿y轴正方向 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据“上坡上，下坡下”可知，时刻，质点M向下振动，故A错误； B．根据题图可知，波长为，故周期 经过一个周期质点M通过的路程为，又因为质点向平衡位置运动时速度越来越大，故自题图所示时刻在（即）时间内通过的路程大于振幅，故经过，质点通过的路程大于，B错误； CD．在t=0.25s时质点M到达平衡位置下方，此时正在向下振动，而加速度的方向指向平衡位置，即沿y轴正方向，故C错误，D正确。 故选D。 11. 如图所示，平行光滑金属导轨、倾斜放置，导轨平面倾角为，导轨上端接有阻值为的定值电阻，导轨间距为，整个导轨处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中。一个质量为、电阻也为的金属棒放在导轨上，以大小为的初速度向上滑动，开始时金属棒的加速度大小为（为重力加速度），从开始到金属棒上升到最高处通过电阻的电荷量为，不计导轨的电阻，金属棒运动过程中始终与导轨垂直并接触良好，导轨足够长，则错误的选项是（　　） A. 匀强磁场的磁感应强度大小为 B. 开始时，金属棒克服安培力的瞬时功率和克服重力的瞬时功率相等 C. 金属棒沿导轨向上运动的最大距离为 D. 从开始到运动到最高点的过程中，电阻中产生的焦耳热为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由题意知 解得 A正确，不符合题意； B．开始时，金属棒克服安培力的瞬时功率 克服重力的瞬时功率 B正确，不符合题意； C．由 解得 C错误，符合题意； D．从开始到运动到最高点的过程中，根据能量守恒 解得 D正确，不符合题意。 故选C。 二、非选择题：共5题，共56分。其中第12题~第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 12. 某同学用如图甲所示的装置做“用单摆测定重力加速度”的实验。 （1）在实验过程中，以下做法正确的是（　　） A. 选用密度较小的摆球 B. 使摆球在同一竖直平面内做小角度摆动 C. 选择摆球在最大位移处作为计时起点 D. 测得摆球经过最低点n次所需时间为t，求出单摆周期为 （2）用游标卡尺测小球直径，结果如图乙所示，则小球直径为______cm。 （3）改变摆长L并测出相应的周期T，从而得出多组L与T的数据，画出如图丙所示的图像，并求出图线的斜率为k，则重力加速度______。（用提供的物理符号表示） （4）已知三位同学做出的图线的示意图如图中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都过原点，图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线b，下列分析正确的是（　　） A. 出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长L B. 出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次 C. 图线c对应的g值小于图线b对应的g值 D. 假设小明在常州、小红在广州用同样的实验装置描绘了b、c两条图线，不考虑其他误差，则图线c是小明所绘 【答案】（1）B （2）1.05 （3） （4）BD 【解析】 【小问1详解】 A．选用密度较大且体积较小的摆球，有利于减小振动中的阻力影响，故A错误； B．使摆球在同一竖直平面内做不超过5°的小角度摆动，否则就不是简谐振动，故B正确； C．选择摆球在最低点处作为计时起点，故C错误； D．测得摆球经过最低点n次所需时间为t，求出单摆周期为，故D错误。 故选B。 【小问2详解】 用游标卡尺测小球直径为 【小问3详解】 根据 可得 则图线斜率 解得 【小问4详解】 A．图线a中摆长为零时就已出现了振动周期，一定是摆长测量短了，原因可能是误将悬点到小球上端的距离记为摆长L，故A错误； B．实验中误将49次全振动记为50次，则周期的测量值偏小，导致重力加速度的测量值偏大，图线的斜率k偏小，故会出现图线c，故B正确； C．图线c的斜率比图线b的小，根据斜率 可知图线c对应的g值大于图线b对应的g值，故C错误； D．根据C项分析知，c对应的g值大于图线b对应的g值，若小明在常州，g值大于广州的，故D正确。 故选BD。 13. 一足够深的水池内盛有某种透明液体，液体的深度为，在水池的底部有一点光源，当其中一条光线以入射角射到液体与空气的界面上，它的反射光线和折射光线垂直，如图所示，求： （1）这种液体折射率； （2）液体表面亮斑的面积。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）根据光路可逆的特点，结合题图可知，当光从空气中射入液体，入射角为时，折射角，由折射定律可得 （2）设光从液体中射入空气时发生全反射的临界角为C，则 设光源发出的某一束光刚好在液面发生全反射，绘出光路图如图 则液体表面亮斑半径为 则亮斑的面积为 14. 鱼类在适宜的水温中才能生存，某探究小组设计的一个水温监测报警装置如图所示，圆柱形导热容器下半部分竖直放置在水中，上半部分处于空气中，容器用质量、面积的活塞密封一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动，水的热力学温度时，活塞与容器底的距离，且刚好与低温报警传感器无压力接触，此时低温报警器报警。水温升高后，活塞缓慢上升后接触高温报警传感器，当活塞对高温报警传感器的压力时，高温报警器开始报警。水温从280K到恰好达到高温报警的温度的过程中，容器内的气体从外界吸收的热量，大气压强恒为，取重力加速度大小。求： （1）水温为280K时容器内气体的压强及高温报警时容器内气体的热力学温度； （2）水温从280K到恰好达到高温报警的温度的过程中，容器内气体内能的变化量。 【答案】（1），；（2）内能增加30J 【解析】 【详解】（1）设水温为280K时容器内气体的压强为，对活塞受力分析 解得 设高温报警时容器内气体的压强为，对此时活塞受力分析 解得 对以上两个状态，根据理想气体状态方程 其中 解得 （2）水温从280K到恰好达到高温报警的温度的过程中， 根据热力学第一定律 所以，水温从280K到恰好达到高温报警的温度的过程中，容器内气体的内能增加了30J。 15. 如图所示,水平的平行虚线间距为d=50cm，其间有B=1T的匀强磁场。一个正方形线圈边长为l=10cm，线圈质量m=0.1kg，电阻为R=0.02Ω。开始时，线圈的下边缘到磁场上边缘的距离为h=80cm将线圈由静止释放，其下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时的速度相等。取g=10m/s2，求 (1)线圈下边缘刚进入磁场时线圈中感应电流的大小和方向； (2)线圈上边缘刚要进入磁场时线圈加速度的大小和方向； (3)线圈穿过磁场的整个过程中产生的焦耳热Q。 【答案】(1)20A，线圈中的感应电流的方向为逆时针；(2)，方向竖直向上；(3)1J 【解析】 【详解】（1）线圈下边缘刚进入磁场时，则有 得： 线圈下边缘切割磁场产生的感应电动势为 该位置下对应的感应电流为 线圈中的感应电流的方向为逆时针； （2）线圈上边缘进入磁场后，线圈将做加速 度为g的匀加速运动，由题意线圈下边缘, 刚 穿出磁场时速度为v，则设线圈上边缘刚进入 磁场的速度为v2，由动能定理有： 线圈上边缘将进入磁场时，线圈下边切割磁场 产生的感应电动势为 该位置下对应的感应电流为 解得： 加速度方向竖直向上； （3）由于线圈其下边缘刚进入磁场和刚穿出 磁场时的速度相等，根据能量守恒，得： 根据运动的对称性，线圈穿过磁场的整个过 程中产生的焦耳热： . 16. 科学工作者常常用介质来显示带电粒子的径迹，如图所示，平面内存在着垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B=4×10-2T，x轴上方为真空，x轴下方充满某种不导电的介质并置于水平方向的匀强电场中，粒子在介质中运动时会受到大小为f=kv的粘滞阻力，y轴上P（0，0．08m）点沿x轴正方向发射一个质量m=1．6×10-25kg、带电荷量q=+1．6×10-19C的粒子。已知该粒子经过磁场偏转后从x轴上Q点（0．16m，0）进入介质中，观察到该粒子在介质中的径迹为直线。（不计重力，粒子在介质中运动时电荷量不变） （1）求该粒子发射的速率； （2）求电场强度的大小和方向及阻力系数k的大小； （3）若撤去介质中的电场，求该粒子在介质中运动的轨迹长度l。 【答案】（1）8×103m/s；（2）E=400N/C，方向水平向右；4.8×10-21N·S/m；（3）0.27m 【解析】 【详解】(1)如下图所示，由几何关系有 解得： 洛仑兹力提供向心力 解得： （2）设粒子进入介质的速度方向与χ轴的夹角为θ，如下图所示， 由受力图可知， 方向水平向右 （3）撤去电场后，由于洛伦兹力和粘滞阻力的作用，粒子做曲线运动，由于粘滞阻力作用粒子最后停下来。整个过程只有粘滞阻力做功，在切向应用牛顿第二定律有 （在这里是速度大小的变化）求和有： 则有 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$