精品解析：四川省内江市威远中学校2023-2024学年高二下学期第二次月考物理试题

威远中学校2023—2024学年高二下期第二次月考 物理试卷 考试时间：75分钟 满分：100分 一、单选题（本题共7小题，每小题4分，共计28分。每题只有一个选项符合题目要求） 1. 下列说法正确的是（　　） A. 真空中红光的传播速度比紫光的大 B. 在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象 C. 用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象 D. 电视机遥控器是利用发出紫外线脉冲信号来变换频道的 【答案】B 【解析】 【详解】A．真空中红光和紫光的传播速度相同，故A错误； B．在光导纤维束内传送图像是利用了光的全反射现象，故B正确； C．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象，故C错误； D．电视机遥控器是利用发出红外线脉冲信号来变换频道的，故D错误。 故选B。 2. 如图甲所示为以O点为平衡位置，在A、B两点间做简谐运动的弹簧振子，图乙为这个弹簧振子的振动图像，由图可知，下列说法正确的是（ ） A. 该简谐运动的振幅是10.0cm B. 在时，弹簧振子的回复力为最大值，且指向x轴的正方向 C. 从到时间内，弹簧振子做加速度减小的加速运动 D. 在与两个时刻，弹簧振子的速度相同 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，位移最大值为5.0cm，故振幅是5.0cm，A错误； B．在时，弹簧振子的位移为正向最大值，而弹簧振子的回复力大小与位移大小成正比，方向与位移方向相反，B错误； C．从到时间内，弹簧振子从负向最大位移处向平衡位置运动，位移逐渐减小，加速度逐渐减小，加速度方向与速度方向相同，弹簧振子做加速度减小的加速运动，C正确； D．在与两个时刻，振子在同一位移处，但速度等大反向，D错误。 故选C。 3. 一束复色光，照射到底面有反射涂层的平行玻璃砖上表面后，经下表面反射从玻璃砖上表面射出，光线分为a、b两束，如图所示。下列说法正确的是（　　） A. a光的频率小于b光的频率 B. a光在玻璃中的速度大于b光在玻璃中的速度 C. 用同一装置进行双缝干涉实验，a光的条纹间距小于b光的条纹间距 D. 从同种玻璃射入空气发生全反射时，a光的临界角大于b光的临界角 【答案】C 【解析】 【详解】A．作出光路图如图所示，a光的偏折程度较大，则a光的折射率较大，频率较大，波长较短，故A错误； B．根据折射定律有可知，折射率越大，速度越小，所以a光在玻璃中的速度小于b光在玻璃中的速度，故B错误； C．根据双缝干涉条纹间距公式，可知a光的条纹间距小于b光的条纹间距，故C正确； D．由光的临界角公式有可知，折射率越大，临界角越小，所以从同种玻璃射入空气发生全反射时，a光的临界角小于b光的临界角，故D错误。 故选C。 4. 战绳作为一项超燃脂的运动，十分受人欢迎。一次战绳练习中，某运动达人晃动战绳一端使其上下振动（可视为简谐振动）形成横波。图（甲）、（乙）分别是战绳上P、Q两质点的振动图像，传播方向为P到Q。波长大于1m、小于3m，P、Q两质点在波的传播方向上相距3m，下列说法正确的是（　　） A. P、Q两质点振动方向始终相反 B. 该列波的波长可能为2.4m C. 该列波的波速可能为m/s D. 振动从P传到Q时间可能为1.75s 【答案】B 【解析】 【详解】B．波传播方向为P到Q，则有 （n=0，1，2，3⋯） （n=0，1，2，3⋯） 当n=0时，=12m>3m，不符合题意；当n=1时，；当n=2时，=；当n=3时，=<1m，不符合题意，则波长可能是或=，故B正确； A．由于P、Q两质点相距的距离满足 或者 可知P、Q两质点振动方向并不会始终相反，A错误； C．由题图可知T=1.0s，则有波速为 （n=0，1，2，3⋯） 当n=1时，；当n=2时，，故C错误； D．振动从P传到Q时间 （n=0，1，2，3⋯） 故D错误。 故选B。 5. 如图所示，金属棒垂直于竖直金属导轨且与导轨接触良好，导轨间存在垂直导轨平面向里的匀强磁场，导轨上端与金属线圈相连，金属线圈用绝缘细线悬挂。要使线圈有靠近线圈的趋势，并产生如图方向的感应电流，下列可采用的操作是（　　） A. 棒向上加速直线运动 B. 棒向下加速直线运动 C. 棒向上减速直线运动 D. 棒向下减速直线运动 【答案】C 【解析】 【详解】AB．线圈N有靠近线圈M的趋势，根据楞次定律，说明M中的电流减小，导致N中的磁通量减小，由法拉第电磁感应定律，所以ab棒做减速运动，故AB错误； CD．N中产生如图所示的电流，由右手螺旋定则可得，线圈N左端施S极，右端是N极，要使MN靠近，那么M的右端是N极，左端施S极，则ab棒中的电流方向应该是从b到a；若ab棒向上运动时，由右手定则可得ab棒中的电流方向是从b到a，若ab棒向下运动时，由右手定则可得ab棒中的电流方向是从a到b；故C正确，D错误。 故选C。 6. 如图甲所示为一种简单的整流电路，ab为交变电压信号输入端，D为二极管，可将交变电流变为直流，R为阻值为15的定值电阻。若对该电路ab端输入如图乙所示按正弦规律变化的电压信号，则下列说法正确的是（　　） A. ab两点间接入的交变电流的电压u随时间t变化的规律是u=100sin100t（V） B. 电阻R两端电压有效值为50V C. 定值电阻R在1min内产生的热量为2.0×104J D. 一个周期内通过的R的电流的平均值为A 【答案】D 【解析】 【详解】A．ab两点间接入的交变电流的电压u随时间t变化的规律是u=100sin100t（V），所以A错误； B．整流后，电阻R两端电压有效值为 所以B错误； C．整流后，定值电阻R在1min内产生的热量为 所以C错误； D．整流后，一个周期内通过的R的电流的平均值为 ， 整流后，一个周期内通过的R的电荷量为 ， ， 由上几式代入数据解得 所以D正确； 故选D。 7. 如图所示为两个有界匀强磁场，磁感应强度大小均为B，方向分别垂直于纸面向里和向外，磁场宽度均为L，距磁场区域的左侧L处有一边长为L的正方形导体线框，总电阻为R，且线框平面与磁场方向垂直。现用外力F使线框以速度v匀速穿过磁场区域，以初始位置为计时起点，规定电流沿逆时针方向时的电动势E为正，磁感线垂直纸面向里时磁通量的方向为正，外力F向右为正。线框中的磁通量、感应电动势E、外力F和电功率P随时间变化的图像正确的是图中的（　　） A. B. C. D. 【答案】BD 【解析】 【详解】A．当线框运动L时开始进入磁场，磁感线垂直纸面向里，磁通量为正开始增加，当全部进入时达最大，此后向外的磁通量增加，总磁通减小，当运动到2.5L时，磁通量最小为零。故A错误； B．当线圈进入第一个磁场时，产生的感应电动势为 E = BLv 可知E保持不变，根据右手定则可知电流沿逆时针方向，电动势E为正。而线圈开始进入第二个磁场时，两端同时切割磁感线，由右手定则可知电流沿顺时针方向，电动势E为负，电动势应为 E’=2BLv 当线圈离开第二个磁场过程中，左端切割磁感线，根据右手定则可知电流沿逆时针方向，电动势E为正，大小为 E = BLv 故B正确； D．拉力的功率 P = Fv 因速度不变，而线框在第一个磁场时，电流为定值，安培力为定值，拉力为定值，电功率也为定值，两边分别在两个磁场中时，安培力为 电功率为 变为4倍，此后从第二个磁场中离开时，安培力应等于线框在第一个磁场中的安培力，电功率也等于在第一个磁场中的电功率。故D正确； C．因安培力总是与运动方向相反，故拉力应一直向右，外力一直是正的。故C错误。 故选BD。 二、多选题（本题共3小题，每小题5分，共计15分。每题至少有两个选项符合题目要求，全对得5分；选对但不全，得3分；有错选，得0分） 8. 如图，边长为L、匝数为N，电阻不计的正方形线圈abcd在磁感应强度为B的匀强磁场中绕转轴OO′转动，转轴OO′垂直于磁感线，在线圈外接一个含有理想变压器的电路，变压器原、副线圈的匝数分别为n1和n2保持线圈以恒定角速度ω转动，下列判断正确的是（　　） A. 从图示位置计时，矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为e=NBωL2 cosωt B. 电压表V1示数等于NBωL2，电压表V2示数等于 C. 当可变电阻R的滑片P向上滑动时，电压表V2的示数变大 D. 当可变电阻R的滑片P向上滑动时，变压器的输入功率减小 【答案】AD 【解析】 【详解】A．从垂直于中性面时开始计时，矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为 故A正确； B．由交流电的产生可知，线圈中产生的最大电动势 交流发电机内电阻不计，所以电压表V1的示数等于；故B错误； C．交流发电机内电阻不计，故变压器输入电压不变，根据理想变压器的变压比公式 当P位置向上滑动时，对变压器副线圈上的电压没有影响，电压表V2读数不变，故C错误； D．当P位置向上移动时，R增大，根据电功率的表达式：，可知变压器的输出功率减小，故输入功率也减小，故D减小。 故选AD。 9. 空间存在一方向与纸面垂直、大小随时间变化的匀强磁场，其边界如图（a）中虚线MN所示，一硬质细导线的电阻率为ρ、横截面积为S，将该导线做成半径为r的圆环固定在纸面内，圆心O在MN上．t=0时磁感应强度的方向如图（a）所示：磁感应强度B随时间t的变化关系如图（b）所示，则在t=0到t=t1的时间间隔内（　　） A. 圆环所受安培力的方向始终不变 B. 圆环中的感应电流始终沿顺时针方向 C. 圆环中的感应电流大小为 D. 圆环中的感应电动势大小为 【答案】BC 【解析】 【详解】AB、根据B-t图象，由楞次定律可知，线圈中感应电流方向一直为顺时针，但在t0时刻，磁场的方向发生变化，故安培力方向的方向在t0时刻发生变化，则A错误，B正确； CD、由闭合电路欧姆定律得：，又根据法拉第电磁感应定律得：，又根据电阻定律得：，联立得：，则C正确，D错误． 故本题选BC． 10. 我国的高压输电技术水平在世界处于领先位置。远距离输电的示意图如图所示，升压变压器原、副线圈的匝数之比为，降压变压器的原、副线圈匝数之比为，发电厂到升压变压器以及降压变压器到用户间输电线的电阻不计，升压变压器与降压变压器间输电线的电阻为r。升压变压器和降压变压器均为理想变压器，已知发电厂输出的电压恒为。若由于用户的负载变化，电压表的示数增大了，电流表的示数变化的绝对值为，下列说法正确的是（　　） A. 电压表的示数为 B. 电流表的示数增大 C. D. 输电线上损失的功率减小 【答案】AC 【解析】 【详解】A．对升压变压器，设电压表的示数为，则 得 故A正确； B．设降压变压器原线圈的电压为，降压变压器副线圈的电压为，根据变压器的变压规律可得 则降压变压器原线圈上电压增大 由于 所以输电线上电压减小，电流表的示数减小 故B错误； C．电流表的示数减小，根据电流与匝数比关系，可得电流表的示数减小 则 故C正确； D．输电线上损失的功率的减小量为 故D错误。 故选AC。 三、实验题（本题共2小题，每空2分，共计16分） 11. 智能手机自带许多传感器，某同学使用其中的磁感应强度传感器，结合单摆原理测量当地的重力加速度。具体操作如下： （1）用游标卡尺测量小钢球的直径d，测得结果如图甲所示，其读数____ （2）将轻质细线一端固定在O点，另一端系一小钢球，如图乙所示，将强磁铁吸附于小钢球下侧，在单摆的正下方放置一手机，打开手机中测量磁感应强度的应用软件； （3）将小钢球拉到一定高度，细线处于伸直状态，小钢球做小角度摆动，每当钢球经过手机时，磁传感器会采集到一个磁感应强度的峰值。采集到的磁感应强度随时间变化的图像如图丙所示，已知连续n个峰值间的时间长为t，则单摆的周期____（用n、t表示）； （4）方法一：用毫米刻度尺测量出细线的长度L，以悬点到钢球中心的长为摆长，根据单摆的周期公式，求出重力加速度______（用L、d、T表示）； 方法二：多次改变细线的长L，测出对应的周期 T，作出图像，已知图像的斜率为k，则重力加速度_____（用k表示）。 （5）若乙图中摆线上端悬点O固定出了问题，振动中出现松动（但未与手机相碰撞，仍然完成了实验），则g值测量值_____（选填“大于”“小于”或“等于”）当地的真实值。 【答案】 ①. 10.5 ②. ③. ④. ⑤. 小于 【解析】 【详解】（1）游标卡尺的最小分度为0.1mm，主尺整毫米数为10mm，那么游标卡尺读数为 （3）相邻两次磁感应强度峰值之间的时间间隔为半个周期，所以单摆的周期 （4）[1] [2]根据单摆的周期公式得 解得 设钢球和强磁铁的重心到悬线下端的距离为r，则摆长 根据单摆的周期公式得 解得 图像的斜率 则重力加速度 （5）设单摆的摆长为l，根据单摆的周期公式得 解得 振动中出现松动就会导致摆长l变大，所以g值测量值小于当地的重力加速度。 12. 某实验小组欲测量一半圆柱形玻璃砖的折射率，其操作步骤如下： a．将白纸固定在水平桌面上、玻璃砖放在白纸上，用铅笔描出玻璃砖底面半圆的轮廓； b．拿走玻璃砖，将半圆轮廓平分为30等份，并标上刻度和相应数字（部分刻度未标出），如图甲所示，将玻璃砖换回原处； c．入射光束沿平行于直径的方向入射，在P点折射后直接从Q点射出玻璃砖（不考虑经的反射），准确记录入射点P和出射点Q对应的读数、，并通过该读数测算出P点的入射角、折射角； d．改变入射点的位置，重复步骤c． （1）在某次操作中，P点读数，Q点读数，测算出入射光在P点的入射角为，折射角为，其中__________； （2）经过多次测量后，作出的图像如图乙所示，则该玻璃砖的折射率__________（结果保留3位有效数字）； （3）在某次操作中，若不慎将入射光线绕P点逆时针旋转了一个小角度而不自知，仍根据入射点、出射点的读数测算角度，则该玻璃折射率的测量值将__________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 【答案】（1） （2）1.33 （3）偏大 【解析】 【小问1详解】 由题意可知，半圆分为30等份，则每等份代表的弧度为，如图所示，由图可知，由入射点的读数可知入射角为 折射角为 【小问2详解】 由折射定律可得 则有 由图像的斜率 解得 【小问3详解】 若不慎将入射光线绕P点逆时针旋转了一个小角度，此时实际入射角偏小，而不自知，仍根据入射点、出射点的读数测算角度，可知入射角的测量值偏大，折射角的测量值偏小，则折射率的测量值偏大。 四、解答题（解答题必须包含必要的文字说明以及公式书写，只有答案给0分，共41分） 13. 如图所示，为等腰直角三棱镜的截面图，，P为AB边上一点，Q是BC边的中点。 一束单色光自P点垂直BC边射入棱镜，逆时针调整入射角度，当入射光线垂直于AB边时，BC边恰好无光线射出。已知光在真空中的传播速度为c，只考虑光线在棱镜中的第一次反射，求： （1）棱镜对该单色光的折射率； （2）若该单色光自P点平行于BC边射入，折射光线经Q点反射后从AC边射出，求单色光在棱镜中传播的时间t。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）光线垂直于AB边射入棱镜后光路图如图所示 设光线在棱镜中发生全反射的临界角为，由几何关系可得 又 解得 （2）光线自P点平行于BC边射入棱镜，光线恰好经过Q点的光路图如图所示 由折射定律得 可得折射角为 则有 在中，由正弦定理可得 解得 由对称性可知，光线在棱镜中通过的路程为 光线在棱镜中的传播速度为 光线在棱镜中传播的时间 14. 如图所示，时，位于原点O处的波源，从平衡位置（在x轴上）开始沿y轴正方向做周期，振幅的简谐振动，该波产生的简谐横波沿x轴正方向传播，当平衡位置坐标为的质点P刚开始振动时，波源刚好位于波谷，求： （1）质点P在开始振动后的内通过的路程是多少？ （2）该简谐横波的最大波速是多少？ （3）若该简谐横波的波速为，Q质点的平衡位置坐标为（在图中未画出）。请写出以时刻为新的计时起点的Q质点的振动方程。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）由于P从平衡位置开始运动，且 即 所以P在开始振动后内通过的路程为 （2）设该简谐波的波速为v，OP间的距离为由题意可得 所以 当时，该波的波速最大 （3）波从波源传至点所用时间 再经过 即再经，则以此时为计时起点，Q点的初相位为，则振动方程为 15. 如图所示，足够长的两平行光滑金属导轨固定在水平面上，导轨间距为，导轨水平部分的矩形区域有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为，导轨水平部分的左侧和倾斜部分由光滑圆弧连接，右侧和一光滑圆弧轨道平滑连接，圆弧轨道半径，圆心角，在圆弧上端有两弹性挡板C和。质量为的金属棒P从离水平面高度处静止释放，经过滑上水平轨道；P穿过磁场区域后，与另一根质量为的静置在导轨上的金属棒Q发生弹性碰撞，碰后Q恰好能上升到C和处，两金属棒的电阻值均为，重力加速度，感应电流产生的磁场及导轨的电阻忽略不计，两根金属棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好。求： （1）P刚进入磁场时受到安培力F的大小； （2）矩形磁场沿导轨方向的长度： （3）若Q从右侧圆弧滑下时，P已从磁场中滑出，求从P开始运动到PQ第二次碰撞，Q棒上产生的焦耳热。 【答案】（1）5N；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）根据动能定理有 解得 根据法拉第电磁感应定律有 根据欧姆定律有 P刚进入磁场时受到安培力 （2）设Q在点的速度为，则有 根据动能定理得解得 解得 根据动量守恒定律有 根据能量守恒有 解得 ， 即P速度的大小为 对于P第一次通过磁场，根据动量定理得 又有 解得 （3）P第二次通过磁场，根据动量定理知 其中 Q第一次进入磁场时的速度为 方向向左。根据动量定理得 ， 解得 方向向左。然后Q通过磁场与静止得第二次碰撞，全过程应用能量守恒得 解得 则有 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 威远中学校2023—2024学年高二下期第二次月考 物理试卷 考试时间：75分钟 满分：100分 一、单选题（本题共7小题，每小题4分，共计28分。每题只有一个选项符合题目要求） 1. 下列说法正确的是（　　） A. 真空中红光的传播速度比紫光的大 B. 在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象 C. 用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象 D. 电视机遥控器是利用发出紫外线脉冲信号来变换频道的 2. 如图甲所示为以O点为平衡位置，在A、B两点间做简谐运动的弹簧振子，图乙为这个弹簧振子的振动图像，由图可知，下列说法正确的是（ ） A. 该简谐运动的振幅是10.0cm B. 在时，弹簧振子的回复力为最大值，且指向x轴的正方向 C. 从到时间内，弹簧振子做加速度减小的加速运动 D. 在与两个时刻，弹簧振子的速度相同 3. 一束复色光，照射到底面有反射涂层的平行玻璃砖上表面后，经下表面反射从玻璃砖上表面射出，光线分为a、b两束，如图所示。下列说法正确的是（　　） A. a光的频率小于b光的频率 B. a光在玻璃中的速度大于b光在玻璃中的速度 C. 用同一装置进行双缝干涉实验，a光的条纹间距小于b光的条纹间距 D. 从同种玻璃射入空气发生全反射时，a光的临界角大于b光的临界角 4. 战绳作为一项超燃脂的运动，十分受人欢迎。一次战绳练习中，某运动达人晃动战绳一端使其上下振动（可视为简谐振动）形成横波。图（甲）、（乙）分别是战绳上P、Q两质点的振动图像，传播方向为P到Q。波长大于1m、小于3m，P、Q两质点在波的传播方向上相距3m，下列说法正确的是（　　） A. P、Q两质点振动方向始终相反 B. 该列波的波长可能为2.4m C. 该列波的波速可能为m/s D. 振动从P传到Q时间可能为1.75s 5. 如图所示，金属棒垂直于竖直金属导轨且与导轨接触良好，导轨间存在垂直导轨平面向里匀强磁场，导轨上端与金属线圈相连，金属线圈用绝缘细线悬挂。要使线圈有靠近线圈的趋势，并产生如图方向的感应电流，下列可采用的操作是（　　） A 棒向上加速直线运动 B. 棒向下加速直线运动 C. 棒向上减速直线运动 D. 棒向下减速直线运动 6. 如图甲所示为一种简单的整流电路，ab为交变电压信号输入端，D为二极管，可将交变电流变为直流，R为阻值为15的定值电阻。若对该电路ab端输入如图乙所示按正弦规律变化的电压信号，则下列说法正确的是（　　） A. ab两点间接入的交变电流的电压u随时间t变化的规律是u=100sin100t（V） B. 电阻R两端电压有效值为50V C. 定值电阻R在1min内产生的热量为2.0×104J D. 一个周期内通过R的电流的平均值为A 7. 如图所示为两个有界匀强磁场，磁感应强度大小均为B，方向分别垂直于纸面向里和向外，磁场宽度均为L，距磁场区域的左侧L处有一边长为L的正方形导体线框，总电阻为R，且线框平面与磁场方向垂直。现用外力F使线框以速度v匀速穿过磁场区域，以初始位置为计时起点，规定电流沿逆时针方向时的电动势E为正，磁感线垂直纸面向里时磁通量的方向为正，外力F向右为正。线框中的磁通量、感应电动势E、外力F和电功率P随时间变化的图像正确的是图中的（　　） A. B. C. D. 二、多选题（本题共3小题，每小题5分，共计15分。每题至少有两个选项符合题目要求，全对得5分；选对但不全，得3分；有错选，得0分） 8. 如图，边长为L、匝数为N，电阻不计的正方形线圈abcd在磁感应强度为B的匀强磁场中绕转轴OO′转动，转轴OO′垂直于磁感线，在线圈外接一个含有理想变压器的电路，变压器原、副线圈的匝数分别为n1和n2保持线圈以恒定角速度ω转动，下列判断正确的是（　　） A. 从图示位置计时，矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为e=NBωL2 cosωt B. 电压表V1示数等于NBωL2，电压表V2示数等于 C. 当可变电阻R的滑片P向上滑动时，电压表V2的示数变大 D. 当可变电阻R的滑片P向上滑动时，变压器的输入功率减小 9. 空间存在一方向与纸面垂直、大小随时间变化的匀强磁场，其边界如图（a）中虚线MN所示，一硬质细导线的电阻率为ρ、横截面积为S，将该导线做成半径为r的圆环固定在纸面内，圆心O在MN上．t=0时磁感应强度的方向如图（a）所示：磁感应强度B随时间t的变化关系如图（b）所示，则在t=0到t=t1的时间间隔内（　　） A. 圆环所受安培力的方向始终不变 B. 圆环中的感应电流始终沿顺时针方向 C. 圆环中的感应电流大小为 D. 圆环中的感应电动势大小为 10. 我国的高压输电技术水平在世界处于领先位置。远距离输电的示意图如图所示，升压变压器原、副线圈的匝数之比为，降压变压器的原、副线圈匝数之比为，发电厂到升压变压器以及降压变压器到用户间输电线的电阻不计，升压变压器与降压变压器间输电线的电阻为r。升压变压器和降压变压器均为理想变压器，已知发电厂输出的电压恒为。若由于用户的负载变化，电压表的示数增大了，电流表的示数变化的绝对值为，下列说法正确的是（　　） A. 电压表的示数为 B. 电流表的示数增大 C. D. 输电线上损失的功率减小 三、实验题（本题共2小题，每空2分，共计16分） 11. 智能手机自带许多传感器，某同学使用其中的磁感应强度传感器，结合单摆原理测量当地的重力加速度。具体操作如下： （1）用游标卡尺测量小钢球的直径d，测得结果如图甲所示，其读数____ （2）将轻质细线一端固定在O点，另一端系一小钢球，如图乙所示，将强磁铁吸附于小钢球下侧，在单摆正下方放置一手机，打开手机中测量磁感应强度的应用软件； （3）将小钢球拉到一定高度，细线处于伸直状态，小钢球做小角度摆动，每当钢球经过手机时，磁传感器会采集到一个磁感应强度的峰值。采集到的磁感应强度随时间变化的图像如图丙所示，已知连续n个峰值间的时间长为t，则单摆的周期____（用n、t表示）； （4）方法一：用毫米刻度尺测量出细线长度L，以悬点到钢球中心的长为摆长，根据单摆的周期公式，求出重力加速度______（用L、d、T表示）； 方法二：多次改变细线的长L，测出对应的周期 T，作出图像，已知图像的斜率为k，则重力加速度_____（用k表示）。 （5）若乙图中摆线上端悬点O固定出了问题，振动中出现松动（但未与手机相碰撞，仍然完成了实验），则g值测量值_____（选填“大于”“小于”或“等于”）当地的真实值。 12. 某实验小组欲测量一半圆柱形玻璃砖的折射率，其操作步骤如下： a．将白纸固定在水平桌面上、玻璃砖放在白纸上，用铅笔描出玻璃砖底面半圆的轮廓； b．拿走玻璃砖，将半圆轮廓平分为30等份，并标上刻度和相应数字（部分刻度未标出），如图甲所示，将玻璃砖换回原处； c．入射光束沿平行于直径的方向入射，在P点折射后直接从Q点射出玻璃砖（不考虑经的反射），准确记录入射点P和出射点Q对应的读数、，并通过该读数测算出P点的入射角、折射角； d．改变入射点的位置，重复步骤c． （1）在某次操作中，P点读数，Q点读数，测算出入射光在P点的入射角为，折射角为，其中__________； （2）经过多次测量后，作出的图像如图乙所示，则该玻璃砖的折射率__________（结果保留3位有效数字）； （3）在某次操作中，若不慎将入射光线绕P点逆时针旋转了一个小角度而不自知，仍根据入射点、出射点的读数测算角度，则该玻璃折射率的测量值将__________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 四、解答题（解答题必须包含必要的文字说明以及公式书写，只有答案给0分，共41分） 13. 如图所示，为等腰直角三棱镜的截面图，，P为AB边上一点，Q是BC边的中点。 一束单色光自P点垂直BC边射入棱镜，逆时针调整入射角度，当入射光线垂直于AB边时，BC边恰好无光线射出。已知光在真空中的传播速度为c，只考虑光线在棱镜中的第一次反射，求： （1）棱镜对该单色光的折射率； （2）若该单色光自P点平行于BC边射入，折射光线经Q点反射后从AC边射出，求单色光在棱镜中传播的时间t。 14. 如图所示，时，位于原点O处的波源，从平衡位置（在x轴上）开始沿y轴正方向做周期，振幅的简谐振动，该波产生的简谐横波沿x轴正方向传播，当平衡位置坐标为的质点P刚开始振动时，波源刚好位于波谷，求： （1）质点P在开始振动后的内通过的路程是多少？ （2）该简谐横波的最大波速是多少？ （3）若该简谐横波的波速为，Q质点的平衡位置坐标为（在图中未画出）。请写出以时刻为新的计时起点的Q质点的振动方程。 15. 如图所示，足够长的两平行光滑金属导轨固定在水平面上，导轨间距为，导轨水平部分的矩形区域有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为，导轨水平部分的左侧和倾斜部分由光滑圆弧连接，右侧和一光滑圆弧轨道平滑连接，圆弧轨道半径，圆心角，在圆弧上端有两弹性挡板C和。质量为的金属棒P从离水平面高度处静止释放，经过滑上水平轨道；P穿过磁场区域后，与另一根质量为的静置在导轨上的金属棒Q发生弹性碰撞，碰后Q恰好能上升到C和处，两金属棒的电阻值均为，重力加速度，感应电流产生的磁场及导轨的电阻忽略不计，两根金属棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好。求： （1）P刚进入磁场时受到安培力F的大小； （2）矩形磁场沿导轨方向的长度： （3）若Q从右侧圆弧滑下时，P已从磁场中滑出，求从P开始运动到PQ第二次碰撞，Q棒上产生的焦耳热。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $