精品解析：福建省安溪第一中学等四校2023-2024学年高二下学期期末联考物理试卷

安溪一中、养正中学、惠安一中、泉州实验中学 2024年春季高二年期末联考 一、单选题（本大题共4小题，共16分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确） 1. 下列四幅图分别对应四种说法，其中正确的是（ ） A. 图甲为氧气分子在不同温度下的速率分布图像，由图甲可知状态③的温度最高 B. 图乙中，小草上的露珠呈球形的主要原因是液体重力的作用 C. 图丙中，洁净的玻璃板接触水面，要使玻璃板离开水面，拉力必须大于玻璃板受到的重力，其原因是玻璃板受到大气压力作用 D. 图丁中，由气体的摩尔体积、摩尔质量和阿伏加德罗常数，可以估算出气体分子的体积和质量 2. 研究发现，如果人体受到的冲击力超过自身重力的7倍将可能发生严重后果。现用假人模拟人体从高处跌落，实验测得假人从接触地面开始大约经速度减为0，不计空气阻力，重力加速度大小取，则可能发生严重后果相对应的临界跌落高度大约为（ ） A. 2m B. 5m C. 7m D. 10m 3. 电磁俘能器可在汽车发动机振动时利用电磁感应发电实现能量回收，结构如图甲所示。两对永磁铁可随发动机一起上下振动，每对永磁铁间有水平方向的匀强磁场，磁感应强度大小均为B．磁场中，边长为L的正方形线圈竖直固定在减震装置上。某时刻磁场分布与线圈位置如图乙所示，永磁铁振动时磁场分界线不会离开线圈。关于图乙中的线圈。下列说法正确的是（　　） A. 穿过线圈的磁通量为 B. 永磁铁相对线圈上升越高，线圈中感应电动势越大 C. 永磁铁相对线圈上升越快，线圈中感应电动势越小 D. 永磁铁相对线圈下降时，线圈中感应电流的方向为顺时针方向 4. 已知通电长直导线周围某点的磁感应强度，即磁感应强度B的大小与导线中的电流I成正比，与该点到导线的距离r成反比。如图所示，两根平行长直导线M、N分别通以大小相等、方向相反的电流，沿MN和其中垂线建立直角坐标系xOy。规定磁场沿方向为正，则磁感应强度B随x、y变化的图线正确的是（　　） A. B. C. D. 二、双选题（本大题共4小题，共24分，在每小题给出的四个选项中，有两个选项正确，全部选对的得6分，选不全的得3分，选错或不答的不得分） 5. 振动和波存在于我们生活的方方面面，关于下列几幅图片描绘的情景分析正确的是（ ） A. 图甲救护车向右运动的过程中，A听到警笛声的频率比B听到的高 B. 图乙要在大山后面的房舍内收听到广播，发射台发出的信号频率越高效果越好 C. 图丙在发射载人宇宙飞船时，火箭要产生较强的超低频振动，由于该频率与人体内脏及身躯的固有频率接近，所以容易使人体器官发生共振，造成人体器官的损伤 D. 图丁是干涉型消声器的结构示意图，波长为的声波通过上下两通道后相遇的路程差可以为 6. 甲、乙两列简谐横波在同一均匀介质中沿x轴相向传播，波速均为5m/s。时刻二者在处相遇，波形图如图所示。关于平衡位置在处的质点P，下列说法正确的是（ ） A. 时，P偏离平衡位置的位移为2cm B. 时，P偏离平衡位置的位移为-2cm C. 时，P向y轴负方向运动 D. 时，P向y轴正方向运动 7. 如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为10:1，电流表、电压表均为理想电表，是定值电阻，R是光敏电阻（其阻值随光强增大而减小），D为灯泡。输入如图乙所示的正弦交流电压u，下列说法正确的是（　　） A. 输入电压的瞬时值表达式为 B. 用光照射R时，电流表的示数变小 C. 用光照射R时，电压表的示数变大 D. 用光照射R时，电压表的示数变小 8. 如图所示，两水平虚线间存在垂直于纸面方向的匀强磁场，两虚线的距离为，磁感应强度大小为B，边长为h的正方形导体框由虚线1上方无初速度释放，在释放瞬间ab边与虚线1平行且相距h。已知导体框的质量为m，总电阻为r，重力加速度为g，ab边与两虚线重合时的速度大小相等，忽略空气阻力，导体框在运动过程中不会发生转动，则（ ） A. 导体框在穿越磁场的过程中，可能先加速后减速再加速 B. 导体框在穿越磁场的过程中，产生的焦耳热大于 C. 导体框在穿越磁场的过程中，最小速度为 D. 导体框穿越磁场所用的时间为 三、非选择题（共60分，其中9~11题为填空题，12、13题为实验题，14~16为计算题。根据要求作答。） 9. 如图所示的电路中，L是一个自感系数很大的线圈，直流电阻可忽略不计，和是两盏完全相同的灯泡。开关S闭合后，灯泡会________（选填“逐渐”或“立刻”）变亮；闭合开关一段时间后，________（选填“比亮”、“比亮”或“两灯一样亮”）；开关S断开瞬间，流经灯泡的电流方向是从________（选填“a到b”或“b到a”）。 10. 如图，真空中一条直径1cm、长5m的圆柱形棒用折射率为的透光材料制成。一细束激光由其左端的中心点以的入射角斜射入棒中，则第一次折射的折射角为________，该束激光在棒中________（填“能”或“不能”）发生全反射，该激光在棒中传输所经历的时间约为________s（本格计算结果保留2位有效数字）。 11. 如图所示，回旋加速器是加速带电粒子的装置，其主体部分是两个D形金属盒。两金属盒处在垂直于盒面的匀强磁场中，a、b分别与高频交流电源两极相连接，在两个D形盒之间的狭缝区域形成电场。粒子由加速器的中心附近进入加速器，粒子从________（填“磁场”或“电场”）中获得能量，粒子每次经过D形盒区域，轨迹半径越来越大，在磁场回转所用的时间________（填“保持不变”、“越来越长”或“越来越短”）；若增大电场电压，减小磁场的磁感应强度，相应调整交变电场的频率，其余条件不变，则粒子最终离开回旋加速器的速率________（填“增大”、“减小”或“无法确定”）。 12. 图（a）是用双缝干涉测量光的波长的实验装置。 （1）测量过程中，下列说法正确的是______。 A. 换用间距更大的双缝，相邻两亮条纹中心的距离增大 B. 把绿色滤光片换成红色滤光片，相邻两亮条纹中心的距离减小 C. 把屏向远离双缝的方向移动，相邻两亮条纹中心的距离增大 （2）在某次测量中，测量头如图（b）所示，调节分划板的位置，使分划板中心刻线对齐某亮条纹的中心，此时螺旋测微器的读数为______mm；转动手轮，使分划板中心刻线向一侧移动到另一条亮条纹的中心，由螺旋测微器再读出一读数。 （3）若实验测得第1条亮条纹到第5条亮条纹中心间的距离，已知双缝间距，双缝到屏的距离，则对应的光波波长______m（本格计算结果保留3位有效数字）。 13. 1834年，物理学家楞次在分析了许多实验事实后，总结得到电磁学中一重要的定律——楞次定律，某兴趣小组为了探究该定律做了以下物理实验： （1）“探究影响感应电流方向的因素”的实验装置中滑动变阻器采用限流接法，请用笔画线代替导线将图甲中的实物电路补充完整。____ （2）图甲实验电路连接后，开关闭合瞬间，发现电流计指针向左偏转；开关处于闭合状态时，电流计指针__________（选填“偏转”或“不偏转”）；滑动变阻器滑片P向右快速移动时，电流计指针______偏转（选填“向左”“向右”或“不”）。 （3）为了进一步研究，该小组又做了如图乙实验，磁体从靠近线圈上方由静止下落。在磁体穿过整个线圈的过程中，传感器显示电流i随时间t的图像如图丙所示，由图可得到的结论是 。 A. 感应电流方向与线圈中的磁通量增减有关 B. 感应电流方向与磁铁下落速度的大小有关 C. 感应电流大小与线圈中磁通量的变化快慢有关 14. 如图所示，内壁光滑的绝热薄圆柱形汽缸直立在水平地面上，其横截面积，高，用一质量厚度可忽略的绝热活塞封闭一定质量的理想气体。汽缸缸口处有固定卡环，使活塞不会从汽缸中顶出，封闭气体可利用电热丝缓慢加热。初始状态封闭气体的温度为27℃，活塞正好位于汽缸中央。已知大气压强，汽缸密封良好。重力加速度大小取。 （1）求初始状态封闭气体的压强； （2）求活塞刚好上升到卡环处时封闭气体的温度； （3）若该封闭气体温度升高到800K的过程中，吸收了750J的热量，求此过程中气体内能的变化量。 15. 如图所示，坐标系在竖直平面内，整个空间存在竖直向上的匀强电场，y轴两侧均有方向垂直纸面向里的匀强磁场，左侧的磁感应强度大小是右侧的两倍。时刻，一个带正电微粒从O点以的初速度射入y轴右侧空间，初速度方向与x轴正方向成60°，微粒恰能做匀速圆周运动，第一次经过y轴的点记为P，OP长。已知微粒电荷量，质量，重力加速度g取，求： （1）匀强电场的电场强度大小； （2）y轴右侧磁场的磁感应强度大小； （3）粒子第二次经过P点的时刻（结果可含）。 16. 如图甲，一质量为m的物块B用一长度为的轻绳悬挂于P点处，初始时其与竖直方向的夹角，P点正下方处有一钉子。另一物块A与轻质小弹簧连接，静止于光滑水平面上。现自由释放物块B，当其运动至P点正下方时轻绳碰到钉子后立即断裂，之后物块B将在光滑水平面上匀速直线运动，直至接触弹簧（假定在物块B触地过程中机械能没有损失，轻绳在断裂后不影响物块B的后续运动）。记物块B第一次与弹簧接触的时刻为，第一次与弹簧分离的时刻为。第一次碰撞过程中，A、B的图像如图乙所示。A、B分离后，A滑上粗糙斜面，然后滑下，与一直在水平面上运动的B再次碰撞。斜面倾角，高度，与水平面光滑连接。已知弹簧始终处于弹性限度内，且弹力大小F与弹簧形变量x的关系如图丙所示，其中、为已知量，重力加速度记为g，。求 （1）轻绳即将断裂时的张力T； （2）A的质量； （3）B第一次与弹簧作用过程中，弹簧的最大形变量x（用符号m、、、表示）； （4）物块A与斜面间的动摩擦因数的取值范围。（可用分数表示）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 安溪一中、养正中学、惠安一中、泉州实验中学 2024年春季高二年期末联考 一、单选题（本大题共4小题，共16分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确） 1. 下列四幅图分别对应四种说法，其中正确的是（ ） A. 图甲为氧气分子在不同温度下的速率分布图像，由图甲可知状态③的温度最高 B. 图乙中，小草上的露珠呈球形的主要原因是液体重力的作用 C. 图丙中，洁净的玻璃板接触水面，要使玻璃板离开水面，拉力必须大于玻璃板受到的重力，其原因是玻璃板受到大气压力作用 D. 图丁中，由气体的摩尔体积、摩尔质量和阿伏加德罗常数，可以估算出气体分子的体积和质量 【答案】A 【解析】 【详解】A．图甲中，温度越高，速率大的分子占比越大，则状态③的温度最高，故A正确； B．图乙中，小草上的露珠呈球形的主要原因是液体表面张力的作用，故B错误； C．图丙中，洁净的玻璃板接触水面，要使玻璃板离开水面，拉力必须大于玻璃板的重力，其原因是水分子和玻璃分子之间存在分子引力，故C错误； D．图丁中，由气体的摩尔质量和阿伏加德罗常数，可以估算出气体分子的质量，用气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数可以估算出气体分子占据的空间体积，而不是分子的体积，故D错误。 故选A。 2. 研究发现，如果人体受到的冲击力超过自身重力的7倍将可能发生严重后果。现用假人模拟人体从高处跌落，实验测得假人从接触地面开始大约经速度减为0，不计空气阻力，重力加速度大小取，则可能发生严重后果相对应的临界跌落高度大约为（ ） A. 2m B. 5m C. 7m D. 10m 【答案】B 【解析】 【详解】设人落地时得临界速度为，取向上为正方向，由题意，根据动量定理有 人在下落过程中做自由落体运动，则有 联立解得临界高度 故选B。 3. 电磁俘能器可在汽车发动机振动时利用电磁感应发电实现能量回收，结构如图甲所示。两对永磁铁可随发动机一起上下振动，每对永磁铁间有水平方向的匀强磁场，磁感应强度大小均为B．磁场中，边长为L的正方形线圈竖直固定在减震装置上。某时刻磁场分布与线圈位置如图乙所示，永磁铁振动时磁场分界线不会离开线圈。关于图乙中的线圈。下列说法正确的是（　　） A. 穿过线圈的磁通量为 B. 永磁铁相对线圈上升越高，线圈中感应电动势越大 C. 永磁铁相对线圈上升越快，线圈中感应电动势越小 D. 永磁铁相对线圈下降时，线圈中感应电流的方向为顺时针方向 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据图乙可知此时穿过线圈的磁通量为0，故A错误； BC．根据法拉第电磁感应定律可知永磁铁相对线圈上升越快，磁通量变化越快，线圈中感应电动势越大，故BC错误； D．永磁铁相对线圈下降时，根据安培定则可知线圈中感应电流的方向为顺时针方向，故D正确。 故选D。 4. 已知通电长直导线周围某点的磁感应强度，即磁感应强度B的大小与导线中的电流I成正比，与该点到导线的距离r成反比。如图所示，两根平行长直导线M、N分别通以大小相等、方向相反的电流，沿MN和其中垂线建立直角坐标系xOy。规定磁场沿方向为正，则磁感应强度B随x、y变化的图线正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】AB．由安培定则可知，左侧导线中的电流在该导线右侧产生的磁场的方向沿方向，而右侧导线中的电流在该导线左侧产生的磁场的方向沿方向，由于规定磁场方向沿方向为正，此区间内的磁场等于两条直导线在各处形成的磁感应强度之和，故在MN区间内磁场方向为正，根据通电长直导线周围某点磁感应强度 知距离导线越远磁场越弱，又 可知在两根导线中间位置O点磁场最弱，但不为零；在导线M左侧M导线形成的磁场沿方向， N导线形成的磁场沿方向，因该区域离M导线较近，则合磁场方向沿方向，为负方向，且离M导线越远处磁场越弱；同理，在导线N右侧N导线形成的磁场沿方向，M导线形成的磁场沿方向，因该区域离N导线较近，则合磁场方向沿方向，为负方向，且离N导线越远处磁场越弱，故A错误，B错误； CD． 两通电导线在y轴的磁感应强度如图所示 因此可知合场强竖直向下，大小为 越远离O点越小，因此B越小，C正确D错误。 故选C。 二、双选题（本大题共4小题，共24分，在每小题给出的四个选项中，有两个选项正确，全部选对的得6分，选不全的得3分，选错或不答的不得分） 5. 振动和波存在于我们生活的方方面面，关于下列几幅图片描绘的情景分析正确的是（ ） A. 图甲救护车向右运动的过程中，A听到警笛声的频率比B听到的高 B. 图乙要在大山后面的房舍内收听到广播，发射台发出的信号频率越高效果越好 C. 图丙在发射载人宇宙飞船时，火箭要产生较强的超低频振动，由于该频率与人体内脏及身躯的固有频率接近，所以容易使人体器官发生共振，造成人体器官的损伤 D. 图丁是干涉型消声器的结构示意图，波长为的声波通过上下两通道后相遇的路程差可以为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据多普勒效应，甲救护车向右运动的过程中，A人听到警笛声的频率增大，B人听到警笛声的频率减小，即A听到警笛声的频率比B听到的高，故A正确； B．障碍物或孔的尺寸比波长小或跟波长相差不多，波将发生明显的衍射现象，图乙要在大山后面的房舍内收听到广播，发射台发出的信号波长越长效果越好，即发射台发出的信号频率越低效果越好，故B错误； C．图丙在发射载人宇宙飞船时，火箭要产生较强的超低频振动，由于该频率与人体内脏和身躯的固有频率接近，所以容易使人体器官发生共振，造成人体器官的损伤，故C正确； D．根据波的干涉，波长为的声波通过上下两通道后相遇的路程差应该为的奇数倍，故D错误。 故选AC。 6. 甲、乙两列简谐横波在同一均匀介质中沿x轴相向传播，波速均为5m/s。时刻二者在处相遇，波形图如图所示。关于平衡位置在处的质点P，下列说法正确的是（ ） A. 时，P偏离平衡位置的位移为2cm B. 时，P偏离平衡位置的位移为-2cm C. 时，P向y轴负方向运动 D. 时，P向y轴正方向运动 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．由于两波的波速均为5m/s，由图可知甲的波长为 乙的波长为 根据可得甲的周期 乙的周期 则，对应甲波的，对应乙波的，故甲波向右、乙波向左平移 甲波对应P点出现在波谷，乙波对应P点出现在平衡位置，则由波的叠加，结合甲的振幅2cm，乙的振幅为4cm，故P点偏离平衡位置的位移为-2cm，故A错误，B正确； CD．当 时，对应甲波的，对应乙波的，故甲波向右、乙波向左平移 甲波对应P点出现在平衡位置，向y轴正方向运动；乙波对应P点出现在平衡位置，向y轴正方向运动；据波的叠加可知，t=0.4s时，P向y轴正方向运动，故C错误，D正确。 故选BD。 7. 如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为10:1，电流表、电压表均为理想电表，是定值电阻，R是光敏电阻（其阻值随光强增大而减小），D为灯泡。输入如图乙所示的正弦交流电压u，下列说法正确的是（　　） A. 输入电压的瞬时值表达式为 B. 用光照射R时，电流表的示数变小 C. 用光照射R时，电压表的示数变大 D. 用光照射R时，电压表的示数变小 【答案】AD 【解析】 【详解】A．输入电压的瞬时值表达式为 故A正确； BCD．将变压器与其负载等效为一个新电阻，则有 用光照射R时，光敏电阻阻值减小，上述等效电阻减小，根变压器原线圈电路中电流增大，即电流表示数增大，定值电阻两端电压增大，变压器原线圈两端电压减小根据电压匝数关系，变压器副线圈输出电压减小，即电压表示数减小，故BC错误，D正确。 故选AD。 8. 如图所示，两水平虚线间存在垂直于纸面方向的匀强磁场，两虚线的距离为，磁感应强度大小为B，边长为h的正方形导体框由虚线1上方无初速度释放，在释放瞬间ab边与虚线1平行且相距h。已知导体框的质量为m，总电阻为r，重力加速度为g，ab边与两虚线重合时的速度大小相等，忽略空气阻力，导体框在运动过程中不会发生转动，则（ ） A. 导体框在穿越磁场的过程中，可能先加速后减速再加速 B. 导体框在穿越磁场的过程中，产生的焦耳热大于 C. 导体框在穿越磁场的过程中，最小速度为 D. 导体框穿越磁场所用的时间为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．若导体框在穿越磁场的过程中，先加速，则线框刚进入磁场时受到的重力大于安培力，线框在进入磁场的过程中，可能一直加速直到完全进入磁场，或者先加速再匀速进入磁场，完全进入磁场后，线框只受到重力的作用，接着将加速，一直到线框刚出磁场，显然此时ab边与两虚线重合时的速度大小不可能相等，后面的速度大于前面的速度，故A错误； C．由于ab边与两虚线重合时的速度大小相等，则线框刚进入磁场时，线框受到的重力小于安培力，线框先减速，然后一直减速进入磁场中或者先减速后匀速进入磁场中，完全进入磁场中后，在重力的作用下，一直加速直到刚出磁场，接着重复进入磁场时的运动，直到线框完全出磁场，显然cd边在刚进入磁场或刚出磁场时，此时线框的速度最小，设线框刚进入磁场时的速度大小为，cd边刚进入磁场时的速度大小为，则有 得 线框刚出磁场时，速度与刚进入磁场时的速度相等，则有 得 故C正确； B．线框从开始下落到刚好穿出磁场的整个过程中，根据能量守恒定律可得，线框中产生的焦耳热 故B错误； D．设导体框从ab边与虚线1重合到cd边与虚线1重合时所用的时间为，线框中的平均感应电流为，则由动量定理可得 根据法拉第电磁感应定律和闭合电路的欧姆定律可知，流过导体某一截面的电荷量为 联立解得 线框完全在磁场中运动的时间设为，则有 可得导体框穿越磁场所用的时间为 故D正确。 故选CD。 三、非选择题（共60分，其中9~11题为填空题，12、13题为实验题，14~16为计算题。根据要求作答。） 9. 如图所示的电路中，L是一个自感系数很大的线圈，直流电阻可忽略不计，和是两盏完全相同的灯泡。开关S闭合后，灯泡会________（选填“逐渐”或“立刻”）变亮；闭合开关一段时间后，________（选填“比亮”、“比亮”或“两灯一样亮”）；开关S断开瞬间，流经灯泡的电流方向是从________（选填“a到b”或“b到a”）。 【答案】 ①. 逐渐 ②. 两灯一样亮 ③. b到a 【解析】 【详解】[1]开关S闭合后，通过线圈L的电流逐渐增大，线圈产生感应电动势，阻碍电流的增大，故灯泡L1会逐渐变亮； [2]开关S闭合后，灯泡L2与线圈L并联，不影响通过灯泡L2的电流，灯泡L2会立刻变亮，闭合开关一段时间后即稳定后，L直流电阻可忽略不计，故两灯一样亮； [3]开关S断开瞬间，线圈由于自感，阻碍电流的减小，线圈、灯泡L1、灯泡L2组成闭合回路，故流经灯泡L2的电流方向是从b到a。 10. 如图，真空中一条直径1cm、长5m的圆柱形棒用折射率为的透光材料制成。一细束激光由其左端的中心点以的入射角斜射入棒中，则第一次折射的折射角为________，该束激光在棒中________（填“能”或“不能”）发生全反射，该激光在棒中传输所经历的时间约为________s（本格计算结果保留2位有效数字）。 【答案】 ①. 30° ②. 能 ③. 【解析】 【详解】[1]根据题意，由折射定律画出光路图，如图所示 由折射定律有 解得 即 [2]由几何关系可得 由 解得 则有 可知，可以发生全反射。 [3]由几何关系可得，传播距离为 传播速度为 则该激光在棒中传输所经历的时间约为 11. 如图所示，回旋加速器是加速带电粒子的装置，其主体部分是两个D形金属盒。两金属盒处在垂直于盒面的匀强磁场中，a、b分别与高频交流电源两极相连接，在两个D形盒之间的狭缝区域形成电场。粒子由加速器的中心附近进入加速器，粒子从________（填“磁场”或“电场”）中获得能量，粒子每次经过D形盒区域，轨迹半径越来越大，在磁场回转所用的时间________（填“保持不变”、“越来越长”或“越来越短”）；若增大电场电压，减小磁场的磁感应强度，相应调整交变电场的频率，其余条件不变，则粒子最终离开回旋加速器的速率________（填“增大”、“减小”或“无法确定”）。 【答案】 ①. 电场 ②. 保持不变 ③. 减小 【解析】 【详解】[1]粒子由加速器的中心附近进入加速器，根据 可知粒子从电场中获得能量。 [2]根据 又 联立，解得 粒子每次经过D形盒区域，轨迹半径越来越大，在磁场回转所用的时间保持不变。 [3]粒子最终离开回旋加速器时，有 解得 可知若减小磁场的磁感应强度，相应调整交变电场的频率，其余条件不变，则粒子最终离开回旋加速器的速率减小。 12. 图（a）是用双缝干涉测量光的波长的实验装置。 （1）测量过程中，下列说法正确的是______。 A. 换用间距更大的双缝，相邻两亮条纹中心的距离增大 B. 把绿色滤光片换成红色滤光片，相邻两亮条纹中心的距离减小 C. 把屏向远离双缝的方向移动，相邻两亮条纹中心的距离增大 （2）在某次测量中，测量头如图（b）所示，调节分划板的位置，使分划板中心刻线对齐某亮条纹的中心，此时螺旋测微器的读数为______mm；转动手轮，使分划板中心刻线向一侧移动到另一条亮条纹的中心，由螺旋测微器再读出一读数。 （3）若实验测得第1条亮条纹到第5条亮条纹中心间的距离，已知双缝间距，双缝到屏的距离，则对应的光波波长______m（本格计算结果保留3位有效数字）。 【答案】（1）C （2）1.130 （3） 【解析】 【小问1详解】 A．根据 可知，换用间距更大的双缝，相邻两亮条纹中心的距离减小，故A错误； B．把绿色滤光片换成红色滤光片，波长变大，结合上述可知，相邻两亮条纹中心的距离增大，故B错误； C．把屏向远离双缝的方向移动，双缝到光屏的间距增大，结合上述可知，相邻两亮条纹中心的距离增大，故C正确。 故选C。 【小问2详解】 根据螺旋测微器的读数规律，该读数为 【小问3详解】 根据 则有 解得 13. 1834年，物理学家楞次在分析了许多实验事实后，总结得到电磁学中一重要的定律——楞次定律，某兴趣小组为了探究该定律做了以下物理实验： （1）“探究影响感应电流方向的因素”的实验装置中滑动变阻器采用限流接法，请用笔画线代替导线将图甲中的实物电路补充完整。____ （2）图甲实验电路连接后，开关闭合瞬间，发现电流计指针向左偏转；开关处于闭合状态时，电流计指针__________（选填“偏转”或“不偏转”）；滑动变阻器滑片P向右快速移动时，电流计指针______偏转（选填“向左”“向右”或“不”）。 （3）为了进一步研究，该小组又做了如图乙实验，磁体从靠近线圈上方由静止下落。在磁体穿过整个线圈的过程中，传感器显示电流i随时间t的图像如图丙所示，由图可得到的结论是 。 A. 感应电流方向与线圈中的磁通量增减有关 B. 感应电流方向与磁铁下落速度的大小有关 C. 感应电流大小与线圈中磁通量的变化快慢有关 【答案】（1） （2） ①. 不偏转 ②. 向右 （3）AC 【解析】 【小问1详解】 实物电路如图 【小问2详解】 [1]开关处于闭合状态时，线圈A中电流大小不变，磁场强度不变，不产生感应电流，电流计指针不偏转。 [2]滑动变阻器滑片P向右快速移动时，电路中总阻变大，线圈A中电流减小，故电流计指针向右偏转。 【小问3详解】 A．由图可知，磁体从上方进入时电流为正，从下方出时电流为负，所以感应电流方向与线圈中的磁通量增减有关，故A正确； B．由图可知，感应电流方向与磁铁下落速度的大小无关，故B错误； C．由图可知，在下落过程中速度变大，出线圈时速度大于进入时的速度，磁通量的变化率变快，感应电流也变大，所以感应电流大小与线圈中磁通量的变化快慢有关，故C正确。 故选AC。 14. 如图所示，内壁光滑的绝热薄圆柱形汽缸直立在水平地面上，其横截面积，高，用一质量厚度可忽略的绝热活塞封闭一定质量的理想气体。汽缸缸口处有固定卡环，使活塞不会从汽缸中顶出，封闭气体可利用电热丝缓慢加热。初始状态封闭气体的温度为27℃，活塞正好位于汽缸中央。已知大气压强，汽缸密封良好。重力加速度大小取。 （1）求初始状态封闭气体的压强； （2）求活塞刚好上升到卡环处时封闭气体的温度； （3）若该封闭气体温度升高到800K的过程中，吸收了750J的热量，求此过程中气体内能的变化量。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）对活塞分力分析有 解得 （2）活塞到达缸口卡环之前压强不变，由盖吕萨克定律有 解得 （3）由于，可知活塞到达缸口卡环，气体对外做功为 由热力学第一定律得 解得 15. 如图所示，坐标系在竖直平面内，整个空间存在竖直向上的匀强电场，y轴两侧均有方向垂直纸面向里的匀强磁场，左侧的磁感应强度大小是右侧的两倍。时刻，一个带正电微粒从O点以的初速度射入y轴右侧空间，初速度方向与x轴正方向成60°，微粒恰能做匀速圆周运动，第一次经过y轴的点记为P，OP长。已知微粒电荷量，质量，重力加速度g取，求： （1）匀强电场的电场强度大小； （2）y轴右侧磁场的磁感应强度大小； （3）粒子第二次经过P点的时刻（结果可含）。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）微粒射入y轴右侧空间，恰能做匀速圆周运动，说明微粒受到的电场力与重力平衡，则有 解得匀强电场的电场强度大小为 （2）由微粒做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律 由几何关系知，微粒做圆周运动的轨道半径为 联立解得y轴右侧磁场的磁感应强度大小为 （3）由题知微粒在y轴左侧的轨迹半径为 则 粒子从射入到第二次经过P点的运动轨迹如图，由 知粒子在y轴两侧运动的周期分别为 ， 粒子从射入到第二次经过P点经历的时间为 粒子第二次经过P点的时刻为。 16. 如图甲，一质量为m的物块B用一长度为的轻绳悬挂于P点处，初始时其与竖直方向的夹角，P点正下方处有一钉子。另一物块A与轻质小弹簧连接，静止于光滑水平面上。现自由释放物块B，当其运动至P点正下方时轻绳碰到钉子后立即断裂，之后物块B将在光滑水平面上匀速直线运动，直至接触弹簧（假定在物块B触地过程中机械能没有损失，轻绳在断裂后不影响物块B的后续运动）。记物块B第一次与弹簧接触的时刻为，第一次与弹簧分离的时刻为。第一次碰撞过程中，A、B的图像如图乙所示。A、B分离后，A滑上粗糙斜面，然后滑下，与一直在水平面上运动的B再次碰撞。斜面倾角，高度，与水平面光滑连接。已知弹簧始终处于弹性限度内，且弹力大小F与弹簧形变量x的关系如图丙所示，其中、为已知量，重力加速度记为g，。求 （1）轻绳即将断裂时的张力T； （2）A的质量； （3）B第一次与弹簧作用过程中，弹簧的最大形变量x（用符号m、、、表示）； （4）物块A与斜面间的动摩擦因数的取值范围。（可用分数表示）。 【答案】（1）；（2）；（3）；（4） 【解析】 【详解】（1）设B摆至最低点的速度为，根据动能定理有 解得 轻绳即将断裂时，对B受力分析有 又 解得 （2）设B与弹簧分离时A、B的速度分别为、，B第一次与弹簧作用过程，由动量守恒得 由能量守恒得 又由图得，联立解得 ， （3）时弹簧具有最大弹性势能，设A、B的速度为v，由动量守恒可得 由能量守恒可得 由丙图得 弹簧力F与形变量x成线性关系，有 联立可得 （4）A若要与B发生二次碰撞，其不能越过斜面。若A在斜面顶端的速度恰为0，由动能定理得 解得 所以要满足；A若要与B发生二次碰撞，其除了不能越过斜面之外，其返回至水平面时速度大小必须比B的大。设此时A在斜面上的最大高度为，则 返回水平面时的速度恰为，根据动能定理得 解得 所以要满足；最后，A能够从斜面上滑下必须满足条件 解得 综上可得A与斜面间的动摩擦因数应满足 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $