精品解析：湖南省岳阳市汨罗市第一中学2023-2024学年高二下学期5月月考物理试题

2024年05月高二物理月考试题 一、选择题（共8小题，每题4分，共32分） 1. 如图所示是我国500m口径球面射电望远镜（FAST），它可以接收来自宇宙深处的电磁波。关于电磁波，下列说法正确的是（　　） A. 只要空间某处的电场或磁场发生变化，就会在其周围产生电磁波 B. 麦克斯韦通过实验捕捉到电磁波 C. 电磁波由真空进入某种介质传播时，波长变短 D. 一切高温物体都能够发射紫外线 2. 下列说法中正确的是（　　） A. 布朗运动反映了固体分子的无规则运动 B. 在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素 C. 内能不同物体，它们分子热运动的平均动能也一定不同 D. 教室内看到透过窗子的“阳光柱”里粉尘颗粒杂乱无章的运动，这种运动是布朗运动 3. 明代学者方以智在《阳燧倒影》中记载：“凡宝石面凸，则光成一条，有数棱则必有一面五色”，表明白光通过多棱晶体折射会发生色散现象。如图所示，一束复色光通过三棱镜后分解成两束单色光a、b，下列说法正确的是（　　） A. b光的频率大于a光的频率 B. 在该三棱镜中a光传播速度小于b光传播速度 C. 在该三棱镜中a光的波长小于b光的波长 D. 若逐渐增大入射角i，a、b光均可能消失且a光先消失 4. 新冠病毒是一种传染病毒，传染病的传播过程十分复杂，但是可以构建最简单的传播模型来描述，这个最简模型可称为链式模型，类似于核裂变链式反应模型，铀裂变核反应方程为，其中n表示中子，裂变后产生的中子能继续发生反应的次数称为链式反应的“传染系数”，下列说法正确的有（  ） A. 从铀裂变核反应方程看，“传染系数” B. 核反应堆中通过镉棒吸收中子降低“传染系数 C. 链式反应的临界值对应的实际“传染系数”为3 D. 核反应堆中的实际“传染系数”与铀浓度无关 5. 两相同的“冂”形光滑金属框架竖直放置，框架的一部分处在垂直于纸面向外的矩形匀强磁场中，如图所示。两长度相同粗细不同的铜质金属棒a、b分别从两框架上相同高度处由静止释放，下滑过程中金属棒与框架接触良好，框架电阻不计，下列说法中正确的是（　　） A. 若细金属棒a刚进入磁场时做匀速运动，则粗金属棒b刚进入磁场时一定做加速运动 B. 通过磁场过程中，粗金属棒b所用的时间短 C. 通过磁场过程中，流过两金属棒的电量一样多 D. 通过磁场过程中，粗金属棒b产生热量多 6. 用图1装置研究光电效应，分别用a光、b光、c光照射阴极K得到图2中a、b、c三条光电流I与A、K间的电压UAK的关系曲线，则下列说法正确的是（　　） A. 开关S扳向1时测得的数据得到的是I轴左侧的图线 B. b光的光子能量大于a光的光子能量 C. 用a光照射阴极K时阴极的逸出功大于用c光照射阴极K时阴极的逸出功 D. b光照射阴极K时逸出的光电子最大初动能小于a光照射阴极时逸出的光电子最大初动能 7. 光纤在现代通信中有着巨大作用，如图所示，由透明材料制成的光纤纤芯折射率大于包层折射率，若纤芯的折射率为n1，包层材料的折射率为n2，则当光由纤芯射向包层时，发生全反射的临界角C满足。若光纤纤芯的半径为a，现有一细束单色光垂直于左端面沿轴线入射，为保证光信号一定能发生全反射，则在铺设光纤时，光纤轴线的转弯半径不能低于（　　） A. B. C. D. 8. 一砝码和一轻弹簧构成弹簧振子，如图甲所示的装置可用于研究该弹簧振子的受迫振动。匀速转动把手时，曲杆给弹簧振子以驱动力，使振子做受迫振动，把手匀速转动的周期就是驱动力的周期，改变把手匀速转动的速度就可以改变驱动力的周期，若保持把手不动，给砝码一个向下的初速度，砝码便做简谐运动，振动图线如图乙所示，当把手以某一速度匀速转动，受迫振动达到稳定时，砝码的振动图线如图丙所示，若用表示弹簧振子的固有周期，T表示驱动力的周期，y表示受迫振动达到稳定后砝码振动的振幅，则（　　） A 由图线可知 B. 由图线可知 C. 当T在附近时，y显著增大；当T比小得多或大得多时，y很小 D. 当T在附近时，y显著增大；当T比小得多或大得多时，y很小 二、多选题（共4小题，每题5分，共20分） 9. 中医拔火罐的物理原理是利用火罐内外的气压差使罐吸附在人体上、如图所示是治疗时常用的一种火罐，使用时，先加热罐中气体，然后迅速将罐口按到皮肤上，降温后火罐内部气压低于外部，从而吸附在皮肤上、某次使用时，先将气体由300 K加热到400 K，然后将罐口按在皮肤上，当罐内气体的温度降至300 K时，由于皮肤凸起，罐内气体体积变为罐容积的，以下说法正确的是（　　） A. 加热后罐内气体质量是加热前的 B. 加热后罐内气体质量是加热前的 C. 温度降至300 K时，罐内气体压强变为原来的 D. 温度降至300 K时，罐内气体压强变为原来的 10. 如图所示，为一种改进后的回旋加速器示意图，在D形盒边上的缝隙间放置一对中心开有小孔a、b的平行金属板M、N，每当带正电的粒子从a孔进入时，就立即在两板间加上恒定电压，经加速后从b孔射出，再立即撤去电压，而后进入D形盒中的匀强磁场，做匀速圆周运动。缝隙间无磁场，不考虑相对论效应，则下列说法正确的是（ ） A. D形盒中的磁场方向垂直纸面向里 B. 粒子运动的周期不断变大 C. 粒子每运动一周直径的增加量越来越小 D. 增大板间电压，粒子最终获得的最大动能变大 11. 如图所示，倾角为、光滑的斜面体固定在水平面上，底端有垂直斜面的挡板，劲度系数为k的轻质弹簧下端拴接着质量为M的物体B，上端放着质量为m的物体P（P与弹簧不拴接）。现沿斜面向下压一段距离后由静止释放，P就沿斜面做简谐运动，振动过程中，P始终没有离开弹簧.则（　　） A. P振动的振幅的最大值为 B. P振动的振幅的最大值为 C. P以最大振幅振动时，B对挡板的最大压力为 D. P以最大振幅振动时，B对挡板的最大压力为 12. 半径分别为和的同心圆导轨固定在同一水平面内，一长为，电阻为的均匀直导棒置于圆导轨上面，的延长线通过圆导轨中心，装置的俯视图如图所示，整个装置位于一匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，方向竖直向下，在两环之间接阻值为的定值电阻和电容为的电容器，直导体棒在水平外力作用下以角速度绕逆时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持的良好接触，导轨电阻不计，下列说法正确的是（　　） A. 金属棒中电流从A流向B B. 金属棒两端电压为 C. 电容器的板带正电 D. 电容器所带电荷量为 四、解答题（共4小题，共48分） 13. 某同学进行用单摆测定重力加速度的实验。 （1）为了利用单摆较准确地测出重力加速度，应当选用以下哪些器材______； A．长度为10cm左右的细绳 B．长度为100cm左右的细绳 C．直径为1.8cm钢球 D．直径为1.8cm的木球 E．最小刻度为1mm的米尺 F．秒表、铁架台 （2）选择好器材，将符合实验要求的单摆悬挂在铁架台上，应采用图______（选填“甲”、“乙“）； （3）单摆的周期为T、摆长为L，根据单摆的周期公式可得，当地的重力加速度g=______； （4）测量摆长时，应测悬点到______的距离； A．摆球上端 B．摆环球心 C．摆球下端 （5）摆长测量完成后，在测量周期时，摆球振动过程中固定摆线的悬点处出现松动，摆长略微变长，这将会导致所测重力加速度的数值______（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 14. 如图(a)，一列简谐横波沿x轴传播，实线和虚线分别为t1=0时刻和t2时刻的波形图，P、Q分别是平衡位置为x1=1.0m和x2=4.0m的两质点．图(b)为质点Q的振动图像，求 (i)波的传播速度v和从t1=0时刻到t2时刻之间的时间间隔Δt； (ⅱ)质点P的位移随时间变化的关系式． 15. 2021年12月9日，“太空教师”翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间站为青少年带来了一场精彩纷呈的太空科普课。王亚平在水膜上注水，得到了一个晶莹剔透的水球，接着又在水球中央注入一个气泡，形成了两个同心的球，如图所示。是通过球心O的一条直线，并与球右表面交于C点。一单色细光束平行于从B点射入球体，当没有气泡时，光线从C点射出。已知水球半径为R，光线距的距离为，光在真空中传播的速度为c，求： （1）水对此单色光的折射率n； （2）水球半径及入射光线与的距离均不变，当球内存在气泡时，光线经过气泡全反射后，仍沿原方向射出水球，光线通过水球的时间t。 16. 如图所示，CD和EF是固定在水平面上的光滑金属导轨，DF与EF垂直，∠CDF=45°，D､F间距L=4m，R=4Ω的电阻连接在D、F之间，其余部分电阻不计，整个装置处于磁感应强度B=1T垂直纸面向里的匀强磁场中｡质量m=1kg､电阻不计的导体棒以一定的初速度从DF开始沿FE向右运动（不计电阻R的尺寸大小），棒始终垂直于EF并与导轨接触良好｡运动过程中对棒施加一外力，使电阻R上消耗的功率P=1W保持不变｡求： （1）导体棒向右运动过程中接入回路中的部分导体产生的感应电动势的大小； （2）导体棒从DF处向右运动2m时的速度大小； （3）导体棒从DF处向右运动2m过程中外力所做的功｡ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024年05月高二物理月考试题 一、选择题（共8小题，每题4分，共32分） 1. 如图所示是我国500m口径球面射电望远镜（FAST），它可以接收来自宇宙深处的电磁波。关于电磁波，下列说法正确的是（　　） A. 只要空间某处的电场或磁场发生变化，就会在其周围产生电磁波 B. 麦克斯韦通过实验捕捉到电磁波 C. 电磁波由真空进入某种介质传播时，波长变短 D. 一切高温物体都能够发射紫外线 【答案】C 【解析】 【详解】A．只要空间某处的电场或磁场发生周期性变化，就会在其周围产生电磁波，均匀变化的电场或磁场周围不能产生电磁波，故A错误； B．麦克斯韦提出电磁场理论，赫兹通过实验捕捉到电磁波，故B错误； C．电磁波由真空进入某种介质传播时，频率不变，传播速度变小，根据可知，波长变短，故C正确； D．虽然高温是物体发出紫外线的一个条件，但不是所有高温物体都能发出紫外线，故D错误。 故选C。 2. 下列说法中正确的是（　　） A. 布朗运动反映了固体分子的无规则运动 B. 在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素 C. 内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能也一定不同 D. 教室内看到透过窗子的“阳光柱”里粉尘颗粒杂乱无章的运动，这种运动是布朗运动 【答案】B 【解析】 【详解】A．布朗运动反映了液体分子的无规则运动，故A错误； B．分子在不停的做无规则运动，温度越高，运动越剧烈，因此在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素，故B正确； C．物体中所有分子热运动动能与分子势能的总和叫做物体的内能。内能不同的物体，其分子势能可能不同，但它们的温度可能相同，所以它们分子热运动的平均动能可能相同，故C错误； D．教室内看到透过窗子的“阳光柱”里粉尘颗粒杂乱无章的运动，是粉尘颗粒在气体中杂乱无章的运动，这种运动是因为气流的原因造成的，布朗运动肉眼是观察不到的，故D错误。 故选B。 3. 明代学者方以智在《阳燧倒影》中记载：“凡宝石面凸，则光成一条，有数棱则必有一面五色”，表明白光通过多棱晶体折射会发生色散现象。如图所示，一束复色光通过三棱镜后分解成两束单色光a、b，下列说法正确的是（　　） A. b光的频率大于a光的频率 B. 在该三棱镜中a光传播速度小于b光传播速度 C. 在该三棱镜中a光的波长小于b光的波长 D. 若逐渐增大入射角i，a、b光均可能消失且a光先消失 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据图像可知，三棱镜对a光的折射率小于对b光的折射率，同种介质对频率越大的光折射率越大，即 A正确； B．根据 因a光的折射率较小，则在该三棱镜中a光传播速度大于b光传播速度，B错误； C．a光的折射率较小，则在该三棱镜中a光的波长大于b光的波长，C错误； D．当逐渐增大入射角i，则光在另一侧面出射的入射角减小，因此不可能消失，D错误。 故选A。 4. 新冠病毒是一种传染病毒，传染病的传播过程十分复杂，但是可以构建最简单的传播模型来描述，这个最简模型可称为链式模型，类似于核裂变链式反应模型，铀裂变核反应方程为，其中n表示中子，裂变后产生的中子能继续发生反应的次数称为链式反应的“传染系数”，下列说法正确的有（  ） A. 从铀裂变核反应方程看，“传染系数” B. 核反应堆中通过镉棒吸收中子降低“传染系数 C. 链式反应的临界值对应的实际“传染系数”为3 D. 核反应堆中的实际“传染系数”与铀浓度无关 【答案】B 【解析】 【详解】A．中子的电荷数 Z=0 质量数 A=1 核反应遵循电荷数守恒及质量数守恒，因此可计算得 R=3 故A错误； B．核反应堆中通过镉棒吸收中子，减少轰击铀核中子数，最终起到降低实际“传染系数”的作用，故B正确； C．在链式反应中，当实际“传染系数”R≥1时，反应才能持续发展下去，当实际“传染系数”R<1时，反应将趋于停滞，即R=1是链式反应持续下去的临界值，故C错误； D．核反应堆中还可以通过铀棒来控制核反应的速率，实际上就是通过调整铀浓度来控制实际“传染系数”，故D错误。 故选B。 5. 两相同的“冂”形光滑金属框架竖直放置，框架的一部分处在垂直于纸面向外的矩形匀强磁场中，如图所示。两长度相同粗细不同的铜质金属棒a、b分别从两框架上相同高度处由静止释放，下滑过程中金属棒与框架接触良好，框架电阻不计，下列说法中正确的是（　　） A. 若细金属棒a刚进入磁场时做匀速运动，则粗金属棒b刚进入磁场时一定做加速运动 B. 通过磁场过程中，粗金属棒b所用的时间短 C. 通过磁场过程中，流过两金属棒的电量一样多 D. 通过磁场过程中，粗金属棒b产生的热量多 【答案】D 【解析】 【详解】根据题意可知，未进入磁场前，两金属棒均做自由落体运动，从相同高度处由静止释放，根据可知，两金属棒进入磁场时速度相等，设进入磁场时速度为 AB．设金属棒的横截面面积为，密度为，电阻率为，长度为，则金属棒的电阻为 金属棒的质量为 金属棒进入磁场后，感应电动势为 感应电流为 所受安培力为 根据牛顿第二定律有 解得 可知，加速度的大小和金属棒的粗细没有关系，则粗细金属棒的运动情况相同，即当细金属棒a刚进入磁场时做匀速运动，粗金属棒刚进入磁场时一定也做匀速运动，通过磁场过程中，两金属棒所用时间相等，故AB错误； C．由AB分析可知，粗细金属棒进入磁场后产生的感应电动势相等，粗金属棒的电阻小，则流过粗金属棒的电流大，根据可知，通过磁场过程中，流过粗金属棒的电量多，故C错误； D．由AB分析可知，粗细金属棒进入磁场后产生的感应电动势相等，粗金属棒的电阻小，根据可知，粗金属棒b产生的热量多，故D正确。 故选D。 6. 用图1装置研究光电效应，分别用a光、b光、c光照射阴极K得到图2中a、b、c三条光电流I与A、K间的电压UAK的关系曲线，则下列说法正确的是（　　） A. 开关S扳向1时测得的数据得到的是I轴左侧的图线 B. b光的光子能量大于a光的光子能量 C. 用a光照射阴极K时阴极的逸出功大于用c光照射阴极K时阴极的逸出功 D. b光照射阴极K时逸出的光电子最大初动能小于a光照射阴极时逸出的光电子最大初动能 【答案】B 【解析】 【详解】A．当光电流恰为零，此时光电管两端加的电压为截止电压，当开关S扳向1时，光电子在光电管是加速，则所加的电压是正向电压，因此测得的数据得到的并不是I轴左侧的图线，故A错误； B．根据 入射光的频率越高，对应的截止电压越大；由题目图可知，b光的截止电压大于a光的截止电压，所以b光的频率大于a光的频率，依据 可知，b光的光子能量大于a光的光子能量，B正确； C．同一阴极的逸出功总是相等，与入射光的能量大小无关，C错误； D．b光截止电压大于a光的截止电压，根据 所以b光对应的光电子最大初动能大于a光的光电子最大初动能，D错误。 故选B。 7. 光纤在现代通信中有着巨大作用，如图所示，由透明材料制成的光纤纤芯折射率大于包层折射率，若纤芯的折射率为n1，包层材料的折射率为n2，则当光由纤芯射向包层时，发生全反射的临界角C满足。若光纤纤芯的半径为a，现有一细束单色光垂直于左端面沿轴线入射，为保证光信号一定能发生全反射，则在铺设光纤时，光纤轴线的转弯半径不能低于（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设光纤轴线的转弯半径为，根据题意，由几何关系可知 解得 故BCD错误A正确。 故选A。 8. 一砝码和一轻弹簧构成弹簧振子，如图甲所示的装置可用于研究该弹簧振子的受迫振动。匀速转动把手时，曲杆给弹簧振子以驱动力，使振子做受迫振动，把手匀速转动的周期就是驱动力的周期，改变把手匀速转动的速度就可以改变驱动力的周期，若保持把手不动，给砝码一个向下的初速度，砝码便做简谐运动，振动图线如图乙所示，当把手以某一速度匀速转动，受迫振动达到稳定时，砝码的振动图线如图丙所示，若用表示弹簧振子的固有周期，T表示驱动力的周期，y表示受迫振动达到稳定后砝码振动的振幅，则（　　） A. 由图线可知 B. 由图线可知 C. 当T在附近时，y显著增大；当T比小得多或大得多时，y很小 D. 当T在附近时，y显著增大；当T比小得多或大得多时，y很小 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．图像乙是物体自由振动时的周期，故由图像乙可知，物体的固有周期为，故B错误，A正确； CD．当物体的驱动力的周期等于物体的固有周期时，物体的振动达到最强，故当T在附近时，振幅显著增大，当T比小很多或大得很多时，y很小，故D错误，C正确。 故选AC。 二、多选题（共4小题，每题5分，共20分） 9. 中医拔火罐的物理原理是利用火罐内外的气压差使罐吸附在人体上、如图所示是治疗时常用的一种火罐，使用时，先加热罐中气体，然后迅速将罐口按到皮肤上，降温后火罐内部气压低于外部，从而吸附在皮肤上、某次使用时，先将气体由300 K加热到400 K，然后将罐口按在皮肤上，当罐内气体的温度降至300 K时，由于皮肤凸起，罐内气体体积变为罐容积的，以下说法正确的是（　　） A. 加热后罐内气体质量是加热前的 B. 加热后罐内气体质量是加热前的 C. 温度降至300 K时，罐内气体压强变为原来的 D. 温度降至300 K时，罐内气体压强变为原来的 【答案】AD 【解析】 【分析】应用理想气体状态方程解题一般思路 （1）确定研究对象：某一部分气体或多部分气体组成的整体。 （2）根据力学状态求压强，根据几何关系求体积，确定热力学温度，并注意单位的统一。 （3）确定气体的初、末状态的状态参量后，应用理想气体状态方程解题。 （4）分析讨论所得结果的合理性及其物理意义。 【详解】AB．加热罐中气体时，气体发生等压变化，由盖-吕萨克定律有 = 解得 气体总体积变为原来的三分之四，则火罐内气体的密度变为原来的四分之三，所以加热后罐内气体质量是加热前的，故A正确，B错误； CD．罐内气体温度由400 K降至300 K，由理想气体状态方程有 ＝ 即 解得 p3=p2 则罐内气体压强变为原来的，故C错误，D正确。 故选AD。 10. 如图所示，为一种改进后的回旋加速器示意图，在D形盒边上的缝隙间放置一对中心开有小孔a、b的平行金属板M、N，每当带正电的粒子从a孔进入时，就立即在两板间加上恒定电压，经加速后从b孔射出，再立即撤去电压，而后进入D形盒中的匀强磁场，做匀速圆周运动。缝隙间无磁场，不考虑相对论效应，则下列说法正确的是（ ） A. D形盒中磁场方向垂直纸面向里 B. 粒子运动的周期不断变大 C. 粒子每运动一周直径的增加量越来越小 D. 增大板间电压，粒子最终获得的最大动能变大 【答案】AC 【解析】 【详解】A． 粒子从b孔进入磁场后受到的洛伦兹力向右，由左手定则判断可知，D形盒中的磁场方向垂直纸面向里，故A正确； B．根据可知，粒子运动的周期不变，故B错误； C． 粒子第n次加速后，根据动能定理可得：，解得： 粒子在磁场中运动的半径 粒子每运动一周直径的增加量 随转动周数的增加，粒子每运动一周直径的增加量越来越小，故C正确； D． 当粒子从D形盒中出来时，速度最大，根据得：知加速粒子的最大动能与D形盒的半径有关，与加速电压无关，故D错误； 故选AC。 11. 如图所示，倾角为、光滑的斜面体固定在水平面上，底端有垂直斜面的挡板，劲度系数为k的轻质弹簧下端拴接着质量为M的物体B，上端放着质量为m的物体P（P与弹簧不拴接）。现沿斜面向下压一段距离后由静止释放，P就沿斜面做简谐运动，振动过程中，P始终没有离开弹簧.则（　　） A. P振动的振幅的最大值为 B. P振动的振幅的最大值为 C. P以最大振幅振动时，B对挡板的最大压力为 D. P以最大振幅振动时，B对挡板的最大压力为 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．根据题意可知，物体P做简谐运动，则P位于平衡位置时，所受合力为零，设此时弹簧的形变量为，根据平衡条件有 解得 根据题意可知，P向上达到的最高点位置时，弹簧恰好恢复原长是P能够做简谐运动的最高点，则P的最大振幅为 故B错误A正确； CD．根据题意可知，P以最大振幅振动时，当P到达最低点，即弹簧形变量最大时，B对挡板的压力最大，根据简谐运动知识可知，此时弹簧的形变量为，设挡板对B的支持力为，对物体B，根据平衡条件有 解得 根据牛顿第三定律可得B对挡板的最大压力为 故C错误D正确。 故选AD。 12. 半径分别为和的同心圆导轨固定在同一水平面内，一长为，电阻为的均匀直导棒置于圆导轨上面，的延长线通过圆导轨中心，装置的俯视图如图所示，整个装置位于一匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，方向竖直向下，在两环之间接阻值为的定值电阻和电容为的电容器，直导体棒在水平外力作用下以角速度绕逆时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持的良好接触，导轨电阻不计，下列说法正确的是（　　） A. 金属棒中电流从A流向B B. 金属棒两端电压为 C. 电容器的板带正电 D. 电容器所带电荷量为 【答案】BCD 【解析】 【详解】AC．根据右手定则可判断金属棒中电流从B流向A，金属棒相当于电源，所以金属棒A端相当于电源的正极，所以电容器的板带正电，故A错误，C正确； B．金属棒两端产生的电动势为 金属棒两端电压为 故B正确； D．电容器所带电荷量为 故D正确。 故选BCD。 四、解答题（共4小题，共48分） 13. 某同学进行用单摆测定重力加速度的实验。 （1）为了利用单摆较准确地测出重力加速度，应当选用以下哪些器材______； A．长度为10cm左右的细绳 B．长度为100cm左右的细绳 C．直径为1.8cm的钢球 D．直径为1.8cm的木球 E．最小刻度为1mm的米尺 F．秒表、铁架台 （2）选择好器材，将符合实验要求的单摆悬挂在铁架台上，应采用图______（选填“甲”、“乙“）； （3）单摆的周期为T、摆长为L，根据单摆的周期公式可得，当地的重力加速度g=______； （4）测量摆长时，应测悬点到______的距离； A．摆球上端 B．摆环球心 C．摆球下端 （5）摆长测量完成后，在测量周期时，摆球振动过程中固定摆线的悬点处出现松动，摆长略微变长，这将会导致所测重力加速度的数值______（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 【答案】 ①. BCEF ②. 乙 ③. ④. B ⑤. 偏小 【解析】 【详解】（1）[1]根据实验要求，摆长1m左右，用米尺测量，体积较小的实心金属球，选小钢球，测量周期用秒表。 故应当选用的器材是BCEF。 （2）[2]在该实验的过程中，悬点要固定，所以要选择图乙。 （3）[3]根据单摆的周期 解得 （4）[4]测量摆长时，应测悬点到摆环球心的距离。 故选B。 （3）[3]摆长测量完成后，在测量周期时，摆球振动过程中固定摆线的悬点处出现松动，摆长略微变长，根据可知这将会导致所测重力加速度的数值偏小。 14. 如图(a)，一列简谐横波沿x轴传播，实线和虚线分别为t1=0时刻和t2时刻的波形图，P、Q分别是平衡位置为x1=1.0m和x2=4.0m的两质点．图(b)为质点Q的振动图像，求 (i)波的传播速度v和从t1=0时刻到t2时刻之间的时间间隔Δt； (ⅱ)质点P的位移随时间变化的关系式． 【答案】(i) (ii) 【解析】 【详解】(i)由图(a)知波长；由图(b)知质点振动周期为，解得 结合图(a)、(b)可知，横波沿正方向传播，故从时刻到时刻 解得 (ii)质点P做简谐运动的位移表达式 由图(a)知，时且向方向运动 解得 15. 2021年12月9日，“太空教师”翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间站为青少年带来了一场精彩纷呈的太空科普课。王亚平在水膜上注水，得到了一个晶莹剔透的水球，接着又在水球中央注入一个气泡，形成了两个同心的球，如图所示。是通过球心O的一条直线，并与球右表面交于C点。一单色细光束平行于从B点射入球体，当没有气泡时，光线从C点射出。已知水球半径为R，光线距的距离为，光在真空中传播的速度为c，求： （1）水对此单色光的折射率n； （2）水球半径及入射光线与的距离均不变，当球内存在气泡时，光线经过气泡全反射后，仍沿原方向射出水球，光线通过水球的时间t。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）无气泡时，光路如图 由几何关系可知 得光束在B点的入射角和折射角分别为 i=60°，r=30° 由折射定律得 （2）当有气泡时，光路图如图所示 由几何关系可知 在中 解得 光速为，则时间为 得 16. 如图所示，CD和EF是固定在水平面上的光滑金属导轨，DF与EF垂直，∠CDF=45°，D､F间距L=4m，R=4Ω的电阻连接在D、F之间，其余部分电阻不计，整个装置处于磁感应强度B=1T垂直纸面向里的匀强磁场中｡质量m=1kg､电阻不计的导体棒以一定的初速度从DF开始沿FE向右运动（不计电阻R的尺寸大小），棒始终垂直于EF并与导轨接触良好｡运动过程中对棒施加一外力，使电阻R上消耗的功率P=1W保持不变｡求： （1）导体棒向右运动过程中接入回路中的部分导体产生的感应电动势的大小； （2）导体棒从DF处向右运动2m时速度大小； （3）导体棒从DF处向右运动2m的过程中外力所做的功｡ 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）设导体棒向右运动过程中接入回路中的部分导体产生的感应电动势的大小为E，由题意可得 解得 （2）导体棒向右运动时的有效切割长度为 此时导体棒的速度大小为 （3）根据（2）中分析同理可得导体棒在DF处的速度大小为 导体棒从DF处向右运动2m的过程中回路所围面积的变化量为 设该过程所经历时间为，根据法拉第电磁感应定律有 解得 由功能关系得该过程中外力做的功为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$