精品解析：黑龙江省哈尔滨市第三中学校2023-2024学年高二下学期期中考试物理试题

哈三中2023—2024学年度下学期 高二学年期中考试物理试卷 Ⅰ卷（选择题， 共10小题， 共46分） 一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，1~7题只有一个选项正确，每小题4分；8~10小题有多个选项正确，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的不得分） 1. 下列说法不正确的是（　　） A. 戴上特制眼镜看3D 电影有立体感是利用了光的偏振原理 B. 在双缝干涉现象里，相邻两个亮条纹和相邻两个暗条纹的中心间距是相等的 C. LC 振荡电路的固有周期与电容器的极板间电压有关 D. 泊松亮斑是衍射现象，用白光照射单缝时将得到彩色条纹 2. 分子a固定在x轴上的O点，分子b由较远处只在分子力的作用下沿x轴负方向运动，其分子势能随两分子距离的变化规律如图所示。下列说法中正确的是（　　） A. 从较远处到处，分子b的速度先增大后减小 B. 从较远处到处，分子b的加速度先增大后减小 C. 分子b在处，两分子间的作用力最大 D. 分子b在处，两分子间的作用力为零 3. 如图所示，N匝正方形闭合金属线圈abcd边长为2L，线圈处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，绕着与磁场垂直且与线圈共面的轴OO'以角速度ω匀速转动，ab边距轴。线圈中感应电动势的有效值为（　　） A. B. C. D. 4. 如图所示，医护人员用注射器将药液从密封药瓶中缓缓抽出，在此过程中瓶中气体的（ ） A. 压强增大，分子数密度增大 B. 压强增大，分子数密度减小 C. 压强减小，分子数密度增大 D. 压强减小，分子数密度减小 5. 2020年9月，中国发布“双碳战略”， 计划到2030年实现碳达峰、2060年实现碳中和。电力作为远程输送能量的载体，特高压远距离输送清洁电能是实现碳中和的重要途径之一，若保持输送电能总功率、输电距离不变的情况下，从原来的150kV 高压输电升级为1500kV的特高压输电， 下列说法正确的是（　　） A. 若输电线不变，则输电线中的电流变为原来的10倍 B. 若输电线不变，则输电线上损失的电压变为原来的 C. 若输电线不变，则输电线上损失的功率变为原来的 D. 若更换直径为原来输电线直径10倍的同种材料制成的输电线，则输电线上损失的功率不变 6. 在和的空间分别分布着均匀介质1和均匀介质2。时刻，x轴上的波源S沿y轴方向开始做简谐振动。时刻，x轴上的P点恰好开始振动，波形如图。已知S点横坐标为，P点横坐标为，下列说法正确的是（　　） A. 波由介质1进入介质2周期变小 B. 波由介质1进入介质2传播速度不变 C. 波源振动的周期为 D. 波在介质2中的传播速度为 7. 甲、乙两列机械波在同一种介质中沿x轴相向传播，甲波源位于O点，乙波源位于处，两波源均沿y轴方向振动。在时刻甲形成的波形如图a所示，此时乙波源开始振动，其振动图像如图b所示。已知乙波的传播速度，质点P的平衡位置处于处。若两波源一直振动，则下列说法正确的是（　　） A. 在时，质点P开始振动 B. 在这段时间内质点P运动的路程为48cm C. 甲波的周期为0.5s D. 在时，质点P处于平衡位置且向y轴负方向振动 8. 如图所示，理想变压器的原、副线圈的匝数比，原线圈与的正弦交变电源相连，副线圈所接负载的电阻R=44Ω，电流表和电压表均为理想交流电表，下列说法正确的是（　　） A. 交流电的频率为50Hz B. 电压表V的示数为220V C. 电流表A的示数为2A D. 变压器的输入功率为176W 9. 在同一水平面，两种不同介质I和II的分界面MN为一条直线，在水平面内垂直于MN建立x坐标系，与MN的交点记为坐标原点，在x=-6m和x=12m处各有一个波源S1和S2，振动频率相同均为1Hz，在t=0时刻两波源同时开始沿垂直纸面方向振动，且起振方向相同，两列波的振幅均为15cm。经半个周期后波形示意图如图所示，其中圆弧实线表示波峰。下列说法正确的是（　　） A. 介质I和介质II的波速之比为1：2 B. 在t=3.75s时坐标原点的位移大小为30cm C. 在t=3s时两波恰好在原点处第一次相遇 D. 从t=0到t=3s的过程中坐标原点处质点振动的路程为1.8m 10. 轻弹簧上端连接在箱子顶部中点，下端固定一小球，整个装置静止在水平地面上方。现将箱子和小球由静止释放，箱子竖直下落h后落地，箱子落地后瞬间速度减为零且不会反弹。此后小球运动过程中，箱子对地面的压力最小值恰好为零。整个过程小球未碰到箱底，弹簧劲度系数为k，箱子和小球的质量均为2m，重力加速度为g。忽略空气阻力，弹簧的形变始终在弹性限度内。下列说法正确的是（　　） A. 箱子下落过程中，箱子机械能守恒 B. 箱子落地后，弹簧弹力的最大值为6mg C. 箱子落地后，小球运动的最大速度为 D. 箱子与地面碰撞损失的机械能为 Ⅱ卷（非选择题，共5小题，共54分） 二、实验题（本题共2小题，共12分） 11. 在做“测定玻璃的折射率”的实验中。如图（a）所示，选用的玻璃砖前后两个光学面相互平行，a和分别是玻璃砖与空气的两个界面，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2，然后在另一侧透过玻璃砖观察，用“•”表示大头针的位置，这样P1、P2确定了射入玻璃砖的光线，P3、P4确定了射出玻璃砖的光线。 （1）关于该实验下列说法正确的是______（多选） A. P1、P2大头针连线与a边界夹角越大，误差越小 B. 大头针P1、P2之间的距离及大头针P3、P4之间的距离应适当大些 C. 如果在界面a光的入射角大于临界角，光将不会进入玻璃砖 D. 实验时若无量角器，也可用圆规和直尺等工具进行测量 E. 玻璃砖的宽度应小一些 （2）小明同学根据a界面测得的入射角θ1和折射角θ2的正弦值画出了如图（b）所示的图像，从图像可求得玻璃砖的折射率是______（保留两位有效数字）。 （3）如图（c）所示，若在实验过程中画出界面a后，不小心将玻璃砖向上平移了一些，导致界面画到图中虚线位置，而在作光路图时界面a仍为开始所画的，则所测得的折射率与真实值相比将______（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 12. 某同学利用图（a）所示装置测量某种单色光的波长。回答下列问题： （1）图（b）中______（选填“甲”或“乙”）为单色光形成的双缝干涉图样； （2）在实验中，下列说法正确的是______（多选） A. 去掉滤光片后，干涉现象消失 B. 如发现条纹不清晰，可调节单缝位置，使单缝与双缝平行 C. 若把红色滤光片换成绿色滤光片，则屏上的亮条纹宽度会变大 D. 若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可以减小单缝到双缝的距离 E. 测量相邻两亮条纹间距离的方法与“用单摆测量重力加速度”实验中测量单摆周期的方法类似 （3）已知实验过程中观察到分划板中心刻线与第1条亮条纹中心对齐时，手轮的读数如下方左图所示；转动手轮，分划板中心刻线与第7条亮条纹中心对齐时，手轮的读数如下方右图所示，则相邻两条亮条纹之间的距离为______mm。 （4）已知双缝到光屏之间的距离为L=500mm，双缝之间的距离为d=0.4mm，则该红色光的波长为λ =______m。 三、解答题（本题共3小题，共42分） 13. 玻璃瓶可作为测量水深的简易装置。如图所示，潜水员在水面上将50mL水装入容积为550mL的玻璃瓶中，拧紧瓶盖后带入水底，倒置瓶身，打开瓶盖，让水进入瓶中，稳定后测得瓶内水的体积为350mL。将瓶内气体视为理想气体，全程气体不泄漏且温度不变。大气压强p0取1.0×105Pa，重力加速度g取10m/s2，水的密度ρ取1.0×103kg/m3。求： （1）水底的压强p； （2）水的深度h。 14. 图甲所示的玩具兔子为一款由头部、弹簧及底部组成的弹簧玩具，通过劲度系数为k的轻弹簧将头部和底部连接，头部质量为m1，底部质量为m2，开始时弹簧兔子静止于桌面上，现轻压头部后由静止释放，弹簧兔子不停上下振动。弹簧质量不计，不计一切摩擦和空气阻力，重力加速度为g。 （1）从某时刻开始计时，头部的位移随时间的变化规律如图乙所示，求头部的位移y与运动时间t的函数关系式 （2）若使弹簧小人在振动过程中底部始终不离开桌面，求轻压头部释放时弹簧的压缩量最大值。 15. 如图，在第二象限的区域存在方向沿x轴正方向的匀强电场，场强大小为E；在第一象限的区域存在方向沿y轴负方向的匀强电场，场强大小为3E；在y<0在方向垂直于xOy平面向外的匀强磁场。P 点距x轴和y轴的距离均为L，一个气核若从P 点由静止释放，经过两个电场后，从坐标原点 O 处第一次射出磁场。的质量为m，电荷量为q，不计粒子的重力。求： （1）进入第一象限时的速度大小v0； （2）第一次进入磁场时速度方向与x轴正方向夹角的正切值及第一次进入磁场的位置到原点O 的距离； （3）磁场的磁感应强度大小； （4）若一正电荷带电量为2q，质量未知，也从P点由静止释放，该粒子经过两个电场第一次射出磁场后，粒子到第二象限时仍然能经过P点，求该正电荷质量与质量的比值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 哈三中2023—2024学年度下学期 高二学年期中考试物理试卷 Ⅰ卷（选择题， 共10小题， 共46分） 一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，1~7题只有一个选项正确，每小题4分；8~10小题有多个选项正确，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的不得分） 1. 下列说法不正确的是（　　） A. 戴上特制眼镜看3D 电影有立体感是利用了光的偏振原理 B. 在双缝干涉现象里，相邻两个亮条纹和相邻两个暗条纹的中心间距是相等的 C. LC 振荡电路的固有周期与电容器的极板间电压有关 D. 泊松亮斑是衍射现象，用白光照射单缝时将得到彩色条纹 【答案】C 【解析】 【详解】A．看立体电影时需要戴特制的眼镜，这是利用了光的偏振现象，故A正确，不符合题意； B．在双缝干涉现象中，相邻两明条纹和相邻两暗条纹的间距是相等的，故B正确，不符合题意； C．LC 振荡电路的固有周期，电容器的极板间电压无关，故C错误，符合题意； D．泊松亮斑是光绕过障碍物继续传播的现象，是衍射现象，用白光照射单缝，将得到彩色的衍射条纹，故D正确，不符合题意。 故选C。 2. 分子a固定在x轴上的O点，分子b由较远处只在分子力的作用下沿x轴负方向运动，其分子势能随两分子距离的变化规律如图所示。下列说法中正确的是（　　） A. 从较远处到处，分子b的速度先增大后减小 B. 从较远处到处，分子b的加速度先增大后减小 C. 分子b在处，两分子间的作用力最大 D. 分子b在处，两分子间的作用力为零 【答案】A 【解析】 【详解】A．由图可知，分子b从较远处到处其分子势能先减小后增大，故分子b的分子动能先增大后减小，在处时分子b的分子势能最小，分子动能最大，所以此过程分子b的速度先增大后减小，故A正确； BCD．由图可知，在处时分子b的分子势能最小，分子动能最大，即分子b的在处所受的分子间的作用力为零，所以在该过程中分子b所受分子间的作用力先增大后减小再增大，故分子b的加速度先增大后减小再增大，故BCD错误。 故选A。 3. 如图所示，N匝正方形闭合金属线圈abcd边长为2L，线圈处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，绕着与磁场垂直且与线圈共面的轴OO'以角速度ω匀速转动，ab边距轴。线圈中感应电动势的有效值为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】线圈中感应电动势的最大值为 则线圈中感应电动势的有效值为 故选D。 4. 如图所示，医护人员用注射器将药液从密封药瓶中缓缓抽出，在此过程中瓶中气体的（ ） A. 压强增大，分子数密度增大 B. 压强增大，分子数密度减小 C. 压强减小，分子数密度增大 D. 压强减小，分子数密度减小 【答案】D 【解析】 【详解】医护人员用注射器将药液从密封药瓶中缓缓抽出，在此过程中瓶中药液的体积减小，则气体的体积增加，而气体的温度可视为不变，则气体压强减小，气体分子总数一定，则气体分子数密度减小。 故选D。 5. 2020年9月，中国发布“双碳战略”， 计划到2030年实现碳达峰、2060年实现碳中和。电力作为远程输送能量的载体，特高压远距离输送清洁电能是实现碳中和的重要途径之一，若保持输送电能总功率、输电距离不变的情况下，从原来的150kV 高压输电升级为1500kV的特高压输电， 下列说法正确的是（　　） A. 若输电线不变，则输电线中的电流变为原来的10倍 B. 若输电线不变，则输电线上损失的电压变为原来的 C. 若输电线不变，则输电线上损失的功率变为原来的 D. 若更换直径为原来输电线直径10倍的同种材料制成的输电线，则输电线上损失的功率不变 【答案】C 【解析】 【详解】A．保持输送电能总功率、输电距离不变的情况下，从原来的150kV 高压输电升级为1500kV的特高压输电，由，可知输电线中的电流变为原来的倍，故A错误； B．由，可知若输电线不变，则输电线上损失的电压变为原来的，故B错误； C．由，可知若输电线不变，则输电线上损失的功率变为原来的，故C正确； D．由，可知若更换直径为原来输电线直径10倍的同种材料制成的输电线，导线的电阻是原来的；若保持输送电能总功率、输电距离不变的情况下，从原来的150kV 高压输电升级为1500kV的特高压输电，由，可知输电线上损失的功率是原来的，故D错误。 故选C。 6. 在和的空间分别分布着均匀介质1和均匀介质2。时刻，x轴上的波源S沿y轴方向开始做简谐振动。时刻，x轴上的P点恰好开始振动，波形如图。已知S点横坐标为，P点横坐标为，下列说法正确的是（　　） A. 波由介质1进入介质2周期变小 B. 波由介质1进入介质2传播速度不变 C. 波源振动的周期为 D. 波在介质2中的传播速度为 【答案】D 【解析】 【详解】A．频率与周期由波源的振动决定，可知，波由介质1进入介质2周期不变，故A错误； B．根据图像可知，介质1与介质2中的波长分别为 ， 根据 ， 结合上述可知 故B错误； C．时刻，x轴上的P点恰好开始振动，根据图像有 解得 故C错误； D．波在介质2中的传播速度为 故D正确。 故选D。 7. 甲、乙两列机械波在同一种介质中沿x轴相向传播，甲波源位于O点，乙波源位于处，两波源均沿y轴方向振动。在时刻甲形成的波形如图a所示，此时乙波源开始振动，其振动图像如图b所示。已知乙波的传播速度，质点P的平衡位置处于处。若两波源一直振动，则下列说法正确的是（　　） A. 在时，质点P开始振动 B. 在这段时间内质点P运动的路程为48cm C. 甲波的周期为0.5s D. 在时，质点P处于平衡位置且向y轴负方向振动 【答案】B 【解析】 【详解】A．当乙波传播到P点时，质点P开始振动，则 故A项错误； B．由于两波源振动步调相反，P点到两波源的波程差等于1m，即半波长，所以P点为振动加强点，其振幅为7cm，所以在这段时间内质点P的路程甲波传到P点得时间为 因此乙波单独引起P点得振动时间为，甲乙两波叠加得振动时间为 因此P点的路程为 故B项正确； C．两列波传播速度大小相等，由图可知，甲波的波长为2m，所以周期为 故C项错误； D．由之前的分析可知甲波的周期为1s，甲波在 时传播到P点，在4.5s时，甲波引起质点P振动2.5个周期，此时P点处于平衡位置且向y轴正方向振动，乙波在 时传到P点，在4.5s时，乙波引起P点振动3个周期，此时P点处于平衡位置且向y轴正方向振动，所以4.5s时，质点P处于平衡位置且向y轴方向振动，故D项错误。 故选B。 8. 如图所示，理想变压器的原、副线圈的匝数比，原线圈与的正弦交变电源相连，副线圈所接负载的电阻R=44Ω，电流表和电压表均为理想交流电表，下列说法正确的是（　　） A. 交流电的频率为50Hz B. 电压表V的示数为220V C. 电流表A的示数为2A D. 变压器的输入功率为176W 【答案】AD 【解析】 【详解】A．交流电的周期为 交流电的频率为 故A正确； B．原线圈输入电压为 根据理想变压器电压比等于匝数比可知，副线圈电压为 则电压表V的示数为，故B错误； CD．副线圈电流为 根据理想变压器电流比等于匝数比的反比，可得原线圈电流为 则电流表A的示数为；变压器的输入功率为 故C错误，D正确。 故选AD。 9. 在同一水平面，两种不同介质I和II的分界面MN为一条直线，在水平面内垂直于MN建立x坐标系，与MN的交点记为坐标原点，在x=-6m和x=12m处各有一个波源S1和S2，振动频率相同均为1Hz，在t=0时刻两波源同时开始沿垂直纸面方向振动，且起振方向相同，两列波的振幅均为15cm。经半个周期后波形示意图如图所示，其中圆弧实线表示波峰。下列说法正确的是（　　） A. 介质I和介质II的波速之比为1：2 B. 在t=3.75s时坐标原点的位移大小为30cm C. 在t=3s时两波恰好在原点处第一次相遇 D. 从t=0到t=3s的过程中坐标原点处质点振动的路程为1.8m 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．振动频率相同均为1Hz，可知 根据波形图是振动半个周期的波形图，可以判断得出两波源开始起振方向垂直纸面向外，首先波源用到达最大位移处，然后再用将波峰状态传播如题图位置，因此 ， 根据可知，两列波的波速分别为4m/s，8m/s，波速之比为1:2，故A正确； B．S1的波形传到O点用时 S2的波形传到O点用时 可知t=1.5s时O点开始振动，且为加强点，振幅为 根据振动的周期性可知，在时原点的位移大小为30cm，故B正确； C．根据可知，在t=3s时两波传播的距离分别为12m，24m，则两波不是第一次在原点处相遇，故C错误； D．在t=1.5s时两波恰好在坐标原点处第一次相遇，则 坐标原点处的质点在1.5s-3s的路程为 故D正确。 故选ABD。 10. 轻弹簧上端连接在箱子顶部中点，下端固定一小球，整个装置静止在水平地面上方。现将箱子和小球由静止释放，箱子竖直下落h后落地，箱子落地后瞬间速度减为零且不会反弹。此后小球运动过程中，箱子对地面的压力最小值恰好为零。整个过程小球未碰到箱底，弹簧劲度系数为k，箱子和小球的质量均为2m，重力加速度为g。忽略空气阻力，弹簧的形变始终在弹性限度内。下列说法正确的是（　　） A. 箱子下落过程中，箱子机械能守恒 B. 箱子落地后，弹簧弹力的最大值为6mg C. 箱子落地后，小球运动的最大速度为 D. 箱子与地面碰撞损失的机械能为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．刚释放箱子瞬间，设弹簧弹力大小为，对箱子 对小球 释放箱子之后箱子做加速运动，弹簧长度变短，弹力变小，对小球 箱子向下做加速度减小的加速运动，小球向下做加速度增大的加速运动。直到弹簧回复原长，箱子可能在弹簧回复原长之前落地。若此时还没有落地，此后弹簧长度会小于原长。所以在箱子下落运动过程中，由于弹簧弹力对箱子做功，所以箱子机械能不守恒，应该箱子、小球、弹簧整个系统的机械能守恒。故A错误； B．箱子落地后，箱子对地面的压力为零时，弹簧弹力方向向上，大小为 此时对小球 解得小球此时加速度 因为箱子落地后，小球做简谐运动，最大加速度为，当弹簧伸长量最大时 解得弹簧弹力的最大值 故B正确； C．箱子落地后，小球加速度为零时，此时弹力 小球从弹簧伸长量最大到加速度为零的过程中，所走位移大小 整个过程中由功能关系得 上式代入数据得，小球运动的最大速度 故C错误； D．在箱子和小球开始下落到接触地面的过程中，系统减小的重力势能 小球速度最大时与系统的最初状态弹簧的形变量相同，所以根据能量守恒可得箱子与地面碰撞损失的机械能 故D正确。 故选BD。 Ⅱ卷（非选择题，共5小题，共54分） 二、实验题（本题共2小题，共12分） 11. 在做“测定玻璃的折射率”的实验中。如图（a）所示，选用的玻璃砖前后两个光学面相互平行，a和分别是玻璃砖与空气的两个界面，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2，然后在另一侧透过玻璃砖观察，用“•”表示大头针的位置，这样P1、P2确定了射入玻璃砖的光线，P3、P4确定了射出玻璃砖的光线。 （1）关于该实验下列说法正确的是______（多选） A. P1、P2大头针连线与a边界夹角越大，误差越小 B. 大头针P1、P2之间的距离及大头针P3、P4之间的距离应适当大些 C. 如果在界面a光的入射角大于临界角，光将不会进入玻璃砖 D. 实验时若无量角器，也可用圆规和直尺等工具进行测量 E. 玻璃砖的宽度应小一些 （2）小明同学根据a界面测得的入射角θ1和折射角θ2的正弦值画出了如图（b）所示的图像，从图像可求得玻璃砖的折射率是______（保留两位有效数字）。 （3）如图（c）所示，若在实验过程中画出界面a后，不小心将玻璃砖向上平移了一些，导致界面画到图中虚线位置，而在作光路图时界面a仍为开始所画的，则所测得的折射率与真实值相比将______（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】（1）BD （2） （3）偏大 【解析】 【小问1详解】 A．P1、P2大头针连线与a边界夹角的互余角为折射的入射角，入射角不宜太小也不宜太小，入射角过大会使折射光线亮度变暗，入射角太小则入射角、折射角的相对误差较大。所以P1、P2大头针连线与a边界夹角也不宜过大或过小，故A项错误； B．为了减小实验误差，所以大头针P1、P2之间的距离及大头针P3、P4之间的距离应适当大些，故B项正确； C．如果在界面a光的入射角大于临界角，由于是从光疏介质进入光密介质，不会发生全反射，光将仍会进入玻璃砖，故C项错误； D．实验室若无量角器，也可用圆规和直尺等工具进行测量，将角度正弦值之比转化为角度对边长度之比，故D项正确； E．为了减少实验误差，玻璃砖的宽度应适当宽一些，故E项错误。 故选BD。 【小问2详解】 折射率的公式为 整理有 结合题图可知，图像的斜率为玻璃砖的折射率的倒数，有 解得 【小问3详解】 根据题意，在实验过程中画出界面a后，不小心将玻璃砖向上平移了一些，导致界面画到图中虚线，而作光路图界面a仍为开始所画，如图所示 由图可知，入射角不变，导致折射角偏小，所以测得的折射率偏大。 12. 某同学利用图（a）所示装置测量某种单色光的波长。回答下列问题： （1）图（b）中______（选填“甲”或“乙”）为单色光形成的双缝干涉图样； （2）在实验中，下列说法正确的是______（多选） A. 去掉滤光片后，干涉现象消失 B. 如发现条纹不清晰，可调节单缝位置，使单缝与双缝平行 C. 若把红色滤光片换成绿色滤光片，则屏上的亮条纹宽度会变大 D. 若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可以减小单缝到双缝的距离 E. 测量相邻两亮条纹间距离的方法与“用单摆测量重力加速度”实验中测量单摆周期的方法类似 （3）已知实验过程中观察到分划板中心刻线与第1条亮条纹中心对齐时，手轮的读数如下方左图所示；转动手轮，分划板中心刻线与第7条亮条纹中心对齐时，手轮的读数如下方右图所示，则相邻两条亮条纹之间的距离为______mm。 （4）已知双缝到光屏之间的距离为L=500mm，双缝之间的距离为d=0.4mm，则该红色光的波长为λ =______m。 【答案】（1）甲 （2）BE （3）0.75 （4） 【解析】 【小问1详解】 干涉图样中的条纹间距是相等的，单缝衍射图样中的条纹间距是不相等的，中间最宽、最亮；所以图（b）中甲为单色光形成的双缝干涉图样。 【小问2详解】 A．去掉滤光片后，干涉现象没有消失，在屏上可得到中央为白色的亮条纹，两侧为明暗相间的彩色条纹，故A错误； B．如发现条纹不清晰，可调节单缝位置，使单缝与双缝平行，故B正确； C．若把红色滤光片换成绿色滤光片，根据 由于绿光波长小于红光波长，所以屏上的亮条纹宽度会变小，故C错误； D．根据 可知减小单缝到双缝的距离，不影响条纹间距，不能增加从目镜中观察到的条纹个数，故D错误； E．测量相邻条纹间距时，先测量多条条纹之间的间距，再除以条纹相应的间距数目，采用了累积法，可知测量相邻两亮条纹间距离的方法与“用单摆测量重力加速度”实验中测量单摆周期的方法类似，故E正确。 故选BE。 【小问3详解】 当分划板中心刻线与第1条亮条纹中心对齐时，手轮的读数为 分划板中心刻线与第7条亮条纹中心对齐时，手轮的读数为 所以相邻两条亮条纹之间的距离为 【小问4详解】 根据条纹间距公式 可得该红色光的波长为 三、解答题（本题共3小题，共42分） 13. 玻璃瓶可作为测量水深的简易装置。如图所示，潜水员在水面上将50mL水装入容积为550mL的玻璃瓶中，拧紧瓶盖后带入水底，倒置瓶身，打开瓶盖，让水进入瓶中，稳定后测得瓶内水的体积为350mL。将瓶内气体视为理想气体，全程气体不泄漏且温度不变。大气压强p0取1.0×105Pa，重力加速度g取10m/s2，水的密度ρ取1.0×103kg/m3。求： （1）水底的压强p； （2）水的深度h。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）对瓶中所封的气体，由玻意耳定律可知 可得水底的压强为 （2）根据 解得水的深度为 14. 图甲所示的玩具兔子为一款由头部、弹簧及底部组成的弹簧玩具，通过劲度系数为k的轻弹簧将头部和底部连接，头部质量为m1，底部质量为m2，开始时弹簧兔子静止于桌面上，现轻压头部后由静止释放，弹簧兔子不停上下振动。弹簧质量不计，不计一切摩擦和空气阻力，重力加速度为g。 （1）从某时刻开始计时，头部的位移随时间的变化规律如图乙所示，求头部的位移y与运动时间t的函数关系式 （2）若使弹簧小人在振动过程中底部始终不离开桌面，求轻压头部释放时弹簧的压缩量最大值。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）由图乙可知，头部振动的周期为 则 头部做简谐运动的方程为 其中 当时，，解得 或 由于时在沿y轴正方向振动，所以 则振动方程为 （2）初始状态，即平衡位置处，设弹簧的压缩量为，则 解得 当弹簧小人恰好要离开桌面时，此时头部振动到最高点，设此时弹簧的伸长量为，则 解得 根据简谐运动的对称性，设弹簧的最大压缩量为x，则 解得 15. 如图，在第二象限的区域存在方向沿x轴正方向的匀强电场，场强大小为E；在第一象限的区域存在方向沿y轴负方向的匀强电场，场强大小为3E；在y<0在方向垂直于xOy平面向外的匀强磁场。P 点距x轴和y轴的距离均为L，一个气核若从P 点由静止释放，经过两个电场后，从坐标原点 O 处第一次射出磁场。的质量为m，电荷量为q，不计粒子的重力。求： （1）进入第一象限时的速度大小v0； （2）第一次进入磁场时速度方向与x轴正方向夹角的正切值及第一次进入磁场的位置到原点O 的距离； （3）磁场的磁感应强度大小； （4）若一正电荷带电量为2q，质量未知，也从P点由静止释放，该粒子经过两个电场第一次射出磁场后，粒子到第二象限时仍然能经过P点，求该正电荷质量与质量的比值。 【答案】（1）；（2），；（3）；（4） 【解析】 【详解】（1）根据动能定理可得 解得进入第一象限时的速度大小 （2）在第一象限电场中做类平抛运动，沿轴方向有 ，， 解得 ， 则第一次进入磁场时速度方向与x轴正方向夹角的正切值为 第一次进入磁场的位置到原点O 的距离 （3）第一次进入磁场的速度大小为 由洛伦兹力提供向心力可得 根据几何关系可得 联立解得磁场的磁感应强度大小为 （4）若一正电荷带电量为2q，也从P点由静止释放，设该正电荷的质量为，在加速电场中，据动能定理可得 解得进入第一象限时的速度大小 该正电荷进入偏转电场做类平抛运动，沿轴方向有 ，， 解得 ， 则有 ， 正电荷进入磁场的速度为 由洛伦兹力提供向心力可得 解得 则正电荷从轴进入第二象限位置与进入磁场位置的距离为 根据题意可知正电荷到第二象限时仍然能经过P点，正电荷再次在第二象限中运动有 ， 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $