精品解析：四川省广安市广安友实学校2023-2024学年高二下学期第三次月考物理试题

友实学校高2023——2024学年下期第三次月考 物理试题 一、选择题（每题4分共48分1-8单选9-12多选） 1. 关于能源和能量，下列说法正确的有 A. 自然界的能量是守恒的，所以地球上的能源永不枯竭． B. 能源的利用过程中有能量耗散，所以自然界的能量在不断减少． C. 能量耗散遵循能量守恒定律． D. 人类在不断地开发和利用新能源，所以能量可以被创造． 2. 某同学在室外将一个吸管密封在一空矿泉水瓶瓶口，并在吸管口蘸上肥皂液，将瓶子从寒冷的室外转移到温暖的室内，他看到在吸管口出现了若干个泡泡。将矿泉水瓶内的气体看作理想气体，不考虑矿泉水瓶的热胀冷缩。下列说法正确的是（　　） A. 瓶内气体做无规则热运动的速率都增大 B. 气体从室内吸收的热量等于气体膨胀对外做的功 C. 瓶内气体的平均密度变小 D. 瓶内气体做等容变化 3. 我国正在大力发展电动汽车，科研人员也在测试汽车的无线充电。将受电线圈安装在汽车的底盘上，将连接电源的供电线圈安装在地面上，如图所示。当电动汽车行驶到供电线圈装置上，受电线圈即可“接受”到供电线圈的能量，从而对蓄电池进行充电。关于无线充电，下列说法正确的是（ ） A. 无线充电技术与扬声器的工作原理相同 B. 为了保护受电线圈不受损坏，可在车底接收线圈下再加装一个金属护板 C. 只有将供电线圈接到交流电源上，才能对车辆进行充电 D. 若供电线圈和接收线圈均用超导材料，充电效率可达100% 4. 如图所示为一束太阳光射到截面为六角形的冰晶上时的光路图，、为其折射出的光线中的两种单色光，下列说法不正确的是（　　） A. 在冰晶中，光的传播速度较大 B. 通过同一装置发生双缝干涉，光的相邻条纹间距较大 C. 从同种玻璃中射入空气发生全反射时，光的临界角较小 D. 用同一装置做单缝衍射实验，光的中央亮条纹更宽 5. 空气压缩机的储气罐中储有1.0 atm的空气6.0 L，现再充入1.0 atm的空气9.0 L。设充气过程为等温过程，空气可看作理想气体，则充气后储气罐中气体压强为（　　） A. 2.5 atm B. 2.0 atm C. 1.5 atm D. 1.0 atm 6. 图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的中心轴匀速转动，产生的感应电动势e随时间t的变化曲线如图乙所示，若外接电阻，线圈的电阻，则下列说法正确的是（　　） A. 时通过线圈的磁通量为零 B. 电压表的示数为 C. 电阻R上的电功率为1200W D. 该电动势的瞬时值 7. 如图所示，理想变压器的原线圈接在的交流电源上，副线圈接有的负载电阻，原、副线圈匝数之比为5:1，电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是（　　） A. 电压表的读数约为62V B. 电流表的读数为10.0A C. 原线圈的输入功率为88W D. 副线圈输出交流电的频率为10Hz 8. 如图所示的电路中，有一自耦变压器，左侧并联一只理想电压表V1后接在稳定的交流电源上；右侧串联灯泡L和滑动变阻器R，R上并联一只理想电压表V2．下列说法中正确的是（ ） A. 若F不动，滑片P向下滑动时，V1示数变大，V2示数变小 B. 若F不动，滑片P向下滑动时，灯泡消耗的功率变小 C. 若P不动，滑片F向下移动时，V1、V2的示数均变小 D. 若P不动，滑片F向下移动时，灯泡消耗的功率变大 9. 下列四幅生活情景，关于光的理论，说法正确的是（ ） A. 甲图，阳光照射下肥皂泡呈现彩色，是光的干涉现象 B. 乙图，立体电影的原理和照相机镜头表面涂上增透膜的原理一样 C. 丙图，茂密的树叶间有彩色的光环，是光的折射现象 D. 丁图，偏光太阳镜可以减少炫光，是光的偏振现象 10. 一定质量的理想气体，从图示A状态开始，经历了、，最后到状态，下列判断中正确的是（　　） A. 温度升高，压强不变 B. 点的压强比A点的压强小 C. 体积不变，压强变大 D. 体积变小，内能增大 11. 如图，一束复色光以入射角（）从空气射入由内芯和外套组成的光导纤维后分成了a、b两束单色光，下列说法正确的是（ ） A. 内芯的折射率大于外套的折射率 B. a光的频率小于b光的频率 C. 在光导纤维内，a光的传播速度小于b光的传播速度 D. 在发生全反射的条件下，i越小，a、b光在内芯中的传播时间越短 12. 如图所示，M、N、P、Q四条光滑的足够长的金属导轨平行放置，导轨间距分别为2L和L，两组导轨间由导线相连，装置置于水平面内，导轨间存在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场，两根质量均为m，接入电路的电阻均为R的导体棒C、D分别垂直于导轨放置，且均处于静止状态，不计导体棒外其余部分电阻。t=0时使导体棒C获得瞬时速度向右运动，两导体棒在运动过程中始终与导轨垂直并与导轨接触良好。且达到稳定运动时导体棒C未到两组导轨连接处。则下列说法正确的是（　　） A. t=0时，导体棒D的加速度大小为 B. 达到稳定运动时，C、D两棒速度之比 C. 从t=0时至达到稳定运动的过程中，回路产生的内能为 D. 从t=0时到达到稳定运动的过程中，通过导体棒的电荷量为 二．实验题（每空2分，共18分） 13. 在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，实验装置如图所示。 （1）下列说法中正确的是（　　） A. 滤光片应置于单缝与双缝之间 B. 拨杆的作用是为了调节缝的宽度 C. 仅增大单缝与双缝间距，干涉条纹变密 D. 仅增大双缝与毛玻璃屏间距，干涉条纹变疏 （2）将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上螺旋测微器示数如图甲所示。然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时图乙中手轮上的示数为__________ mm。 （3）设图甲、乙的读数分别为x1和x2.则两相邻亮条纹间距△x=__________（用所给物理量的符号表示）。 （4）若将该实验装置全部浸入到某种绝缘透明均匀介质中做相同的实验，发现两相邻亮条纹中央之间的距离变为原来的一半，则该透明介质的折射率n=__________。 14. （1）如图所示，用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，下列说法中正确的是（ ） A．若P1、P2的距离较大时，通过玻璃砖会看不到P1、P2的像 B．为减少测量误差，P1、P2的连线与法线的夹角应尽量小些 C．为了减小作图误差，P3和P4的距离应适当取大些 D．若P1、P2的连线与法线夹角较大时，有可能在面发生全反射，所以在一侧就看不到P1、P2的像 （2）在该实验中，光线是由空气射入玻璃砖，根据测得的入射角和折射角的正弦值画出的图线如图所示，从图线可知玻璃砖的折射率是________。 （3）该实验小组选取了操作正确的实验记录，在白纸上画出光线的径迹，以入射点O为圆心作圆，与入射光线P、折射光线的延长线分别交于A、B点，再过A、B点作法线的垂线，垂足分别为C、D点，如图甲所示，则玻璃的折射率n=________（用图中线段的字母表示）。 （4）在用针插法测定玻璃砖折射率的实验中，甲、乙二位同学在纸上画出的界面、与玻璃砖位置的关系分别如图乙中①、②所示，其中甲同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖。他们的其它操作均正确，且均以、为界面画光路图。则甲同学测得的折射率与真实值相比________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）；乙同学测得的折射率与真实值相比________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 三．计算题（共34分） 15. 如图所示，用一小型交流发电机向远处用户供电，已知发电机线圈abcd匝数N=100匝，面积，线圈匀速转动的角速度，匀强磁场的磁感应强度，输电时先用升压变压器将电压升高，到达用户区再用降压变压器将电压降下来后供用户使用，输电导线的总电阻为，变压器都是理想变压器，升压变压器原、副线圈匝数比为，降压变压器原、副线圈的匝数比为，若用户区标有“220V、8.8kW”的电动机恰恰能正常工作。求： （1）从图示位置开始计时，交流发电机的瞬时电动势的表达式； （2）输电线路上损耗电功率； （3）发电机线圈电阻r。 16. 如图，一个半径为R的玻璃球，O点为球心。球面内侧单色点光源S发出的一束光在A点射出，出射光线AB与球直径SC平行，θ = 30°。光在真空中的传播速度为c。求： （i）玻璃的折射率； （ii）从S发出的光线经多次全反射回到S点的最短时间。 17. 如图所示，两根足够长的平行金属导轨固定在倾角θ=30°的斜面上，导轨电阻不计，间距L=0.4m，导轨所在空间被分成区域I和II，两区域的边界与斜面的交线为MN，区域I中的匀强磁场方向垂直斜面向下，区域II中的匀强磁场方向垂直斜面向上，两磁场的磁感应强度大小均为B=0.5T，在区域I中，将质量m1=0.1kg，电阻R1=0.1Ω的金属条ab放在导轨上，ab刚好不下滑。在区域II中将质量m2=0.4kg，电阻R2=0.1Ω的光滑导体棒cd置于导轨上，由静止开始下滑，cd在滑动过程中始终处于区域II的磁场中，ab、cd 始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，从cd开始下滑到ab刚要向上滑动的过程中，cd滑动的距离x=3.8m。g取10m/s2，求： （1）ab刚要向上滑动时，cd的速度大小； （2）此过程中cd上产生的热量Q； （3）此过程中cd运动的时间t。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 友实学校高2023——2024学年下期第三次月考 物理试题 一、选择题（每题4分共48分1-8单选9-12多选） 1. 关于能源和能量，下列说法正确的有 A. 自然界的能量是守恒的，所以地球上的能源永不枯竭． B. 能源的利用过程中有能量耗散，所以自然界的能量在不断减少． C. 能量耗散遵循能量守恒定律． D. 人类在不断地开发和利用新能源，所以能量可以被创造． 【答案】C 【解析】 【详解】A、地球上的化石能源的存储量是有限的，如果过量开采这些能源，就会存在能源危机，A错误； BC、能源的利用过程中有能量耗散，但自然界中的能量是守恒的，所以自然界中的能量不会减小，故B错误，C正确； D、能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到别的物体，故D错误． 2. 某同学在室外将一个吸管密封在一空矿泉水瓶瓶口，并在吸管口蘸上肥皂液，将瓶子从寒冷的室外转移到温暖的室内，他看到在吸管口出现了若干个泡泡。将矿泉水瓶内的气体看作理想气体，不考虑矿泉水瓶的热胀冷缩。下列说法正确的是（　　） A. 瓶内气体做无规则热运动的速率都增大 B. 气体从室内吸收的热量等于气体膨胀对外做的功 C. 瓶内气体的平均密度变小 D. 瓶内气体做等容变化 【答案】C 【解析】 【详解】A．矿泉水瓶从室外转移到室内过程中，环境温度升高，瓶内气体温度升高，所以气体热运动的平均动能增大，但不是每个气体分子做无规则热运动的速率都增大，故A错误； B．由于瓶内气体可视为理想气体，所以在气体温度升高时气体的内能增加，即，气体膨胀过程中对外做功，即，由热力学第一定律有 所以 故B错误； C．由于气体的体积变大，而封闭气体的质量不变，所以变小，故C正确； D．瓶内气体在此过程中气体的压强不变，所以做等压变化，故D错误。 故选C。 3. 我国正在大力发展电动汽车，科研人员也在测试汽车的无线充电。将受电线圈安装在汽车的底盘上，将连接电源的供电线圈安装在地面上，如图所示。当电动汽车行驶到供电线圈装置上，受电线圈即可“接受”到供电线圈的能量，从而对蓄电池进行充电。关于无线充电，下列说法正确的是（ ） A. 无线充电技术与扬声器的工作原理相同 B. 为了保护受电线圈不受损坏，可在车底接收线圈下再加装一个金属护板 C. 只有将供电线圈接到交流电源上，才能对车辆进行充电 D. 若供电线圈和接收线圈均用超导材料，充电效率可达100% 【答案】C 【解析】 【详解】A．无线充电技术就是通过电磁感应原理，当穿过受电线圈的磁通量发生变化时，受电线圈会产生感应电动势，有了感应电流，对蓄电池进行充电，扬声器是通电导线在磁场中受力从而发声，两者原理不同，故A错误； B．如果在车底加装一个金属护板，金属护板会产生涡流，损耗能量，同时屏蔽磁场，使受电线圈无法产生感应电流，故B错误； C．供电线圈只有接到交流电源上，能产生变化的磁场，从而使受电线圈产生感应电流给蓄电池充电，故C正确； D．即使线圈为超导材料制作，但在传输过程中仍然会有能量损失比如漏磁，所以效率不可能达100%，故D错误。 故选C。 4. 如图所示为一束太阳光射到截面为六角形的冰晶上时的光路图，、为其折射出的光线中的两种单色光，下列说法不正确的是（　　） A. 在冰晶中，光的传播速度较大 B. 通过同一装置发生双缝干涉，光的相邻条纹间距较大 C. 从同种玻璃中射入空气发生全反射时，光的临界角较小 D. 用同一装置做单缝衍射实验，光的中央亮条纹更宽 【答案】C 【解析】 【详解】A．太阳光射入六角形冰晶时，a光的折射角大于b光的折射角，由折射定律 冰晶对a光的折射率小于对b光的折射率，由 判断可知，在冰晶中，b光的传播速度较小，故A正确； B．a光的折射率小于b光的折射率，故a光的频率小于b光的频率，由于 c=λf 所以a光的波长大于b光的波长，根据双缝干涉条纹间距公式 知a光相邻条纹间距大，故B正确； C．由临界角公式 可知，a光的折射率较小，a光的临界角较大，故C错误； D．由于a光的波长大于b光的波长，根据单缝衍射实验中，入射光的波长越长，中央亮条纹越宽，故a光中央亮条纹更宽，故D正确。 本题选择错误的，故选C。 5. 空气压缩机的储气罐中储有1.0 atm的空气6.0 L，现再充入1.0 atm的空气9.0 L。设充气过程为等温过程，空气可看作理想气体，则充气后储气罐中气体压强为（　　） A. 2.5 atm B. 2.0 atm C. 1.5 atm D. 1.0 atm 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】取全部气体为研究对象，可视为将15L的气体等温压缩为6L，由玻意耳定律可得 得 故选A。 6. 图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的中心轴匀速转动，产生的感应电动势e随时间t的变化曲线如图乙所示，若外接电阻，线圈的电阻，则下列说法正确的是（　　） A. 时通过线圈的磁通量为零 B. 电压表的示数为 C. 电阻R上的电功率为1200W D. 该电动势的瞬时值 【答案】B 【解析】 【详解】A．由乙图可知0.02s时电动势为0，但通过线圈的磁通量最大，A错误； B．电压表上的示数为有效值： B正确； C．电阻R上的电功率为 C错误； D．因为 所以该电动势的瞬时值为 D错误。 故选B。 7. 如图所示，理想变压器的原线圈接在的交流电源上，副线圈接有的负载电阻，原、副线圈匝数之比为5:1，电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是（　　） A. 电压表的读数约为62V B. 电流表的读数为10.0A C. 原线圈的输入功率为88W D. 副线圈输出交流电的频率为10Hz 【答案】C 【解析】 【详解】A．电压表的读数约为 A错误； B．电流表的读数为 B错误； C．原线圈的输入功率为 C正确； D．副线圈输出交流电的周期为 副线圈输出交流电的频率为 D错误。 故选C。 8. 如图所示的电路中，有一自耦变压器，左侧并联一只理想电压表V1后接在稳定的交流电源上；右侧串联灯泡L和滑动变阻器R，R上并联一只理想电压表V2．下列说法中正确的是（ ） A. 若F不动，滑片P向下滑动时，V1示数变大，V2示数变小 B. 若F不动，滑片P向下滑动时，灯泡消耗的功率变小 C. 若P不动，滑片F向下移动时，V1、V2的示数均变小 D. 若P不动，滑片F向下移动时，灯泡消耗的功率变大 【答案】B 【解析】 【详解】AB．V1测的是原线圈的输入电压，其示数始终不变，若F不动，副线圈的输入电压不变，滑片P向下滑动时，变阻器接入电路的阻值变大，又灯泡与变阻器串联，故V2示数变大，灯泡两端的电压减小，灯泡消耗的功率变小，A错误，B正确； CD．若P不动，滑片F向下移动时，原线圈的输入电压不变，副线圈的输出电压减小，加在灯泡和变阻器两端的电压均减小，故灯泡消耗的功率变小，V2的示数变小，CD错误。 故选B。 【点睛】变压器的原理，电路的动态分析，闭合电路的欧姆定律 9. 下列四幅生活情景，关于光的理论，说法正确的是（ ） A. 甲图，阳光照射下肥皂泡呈现彩色，是光的干涉现象 B. 乙图，立体电影的原理和照相机镜头表面涂上增透膜的原理一样 C. 丙图，茂密的树叶间有彩色的光环，是光的折射现象 D. 丁图，偏光太阳镜可以减少炫光，是光的偏振现象 【答案】AD 【解析】 【详解】A．甲图，阳光照射下肥皂泡呈现彩色，是光的干涉现象，故A正确； B．乙图，立体电影的原理的偏振现象，照相机镜头表面涂上增透膜的原理是干涉现象，故B错误； C．丙图，茂密的树叶间有彩色的光环，是光的衍射现象，故C错误； D．丁图，偏光太阳镜可以减少炫光，是光的偏振现象，故D正确。 故选AD。 10. 一定质量的理想气体，从图示A状态开始，经历了、，最后到状态，下列判断中正确的是（　　） A. 温度升高，压强不变 B. 点的压强比A点的压强小 C. 体积不变，压强变大 D. 体积变小，内能增大 【答案】AB 【解析】 【分析】 【详解】A．由图可知从A→B过程中温度升高，根据可知为等压变化，压强不变，选项A正确； B．由图可知连接DO的直线的斜率比AO连线的斜率大，斜率越大，压强越小，所以D点的压强比A点的压强小，选项B正确； C．从B→C过程中，根据可知，气体体积不变，温度降低，压强减小，故BC均错误； D．从C→D过程中，气体温度不变，对理想气体温度不变，内能不变，选项D错误。 故选AB。 11. 如图，一束复色光以入射角（）从空气射入由内芯和外套组成的光导纤维后分成了a、b两束单色光，下列说法正确的是（ ） A. 内芯的折射率大于外套的折射率 B. a光的频率小于b光的频率 C. 在光导纤维内，a光的传播速度小于b光的传播速度 D. 在发生全反射的条件下，i越小，a、b光在内芯中的传播时间越短 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．从内芯射出外套时要发生全发射，内芯的折射率大于外套的折射率，故A正确； B．a、b两束单色光在空气中的入射角相等，在内芯中a的折射角小于b光的折射角，根据折射率的定义式可知，a光的折射率大于b光的折射率，折射率越大，频率越大，则a光的频率大于b光的频率，故B错误； C．根据 由于a光的折射率大于b光的折射率，则在光导纤维内，a光的传播速度小于b光的传播速度，故C正确； D．设光在内芯气中的折射角为，光导纤维的总长为L，则光在内芯中传播的距离为 根据折射率的关系式有 光在内芯中的传播时间 解得 在发生全反射的条件下，i越小，越小，则a、b光在内芯中的传播时间越短，故D正确。 故选ACD。 12. 如图所示，M、N、P、Q四条光滑的足够长的金属导轨平行放置，导轨间距分别为2L和L，两组导轨间由导线相连，装置置于水平面内，导轨间存在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场，两根质量均为m，接入电路的电阻均为R的导体棒C、D分别垂直于导轨放置，且均处于静止状态，不计导体棒外其余部分电阻。t=0时使导体棒C获得瞬时速度向右运动，两导体棒在运动过程中始终与导轨垂直并与导轨接触良好。且达到稳定运动时导体棒C未到两组导轨连接处。则下列说法正确的是（　　） A. t=0时，导体棒D的加速度大小为 B. 达到稳定运动时，C、D两棒速度之比 C. 从t=0时至达到稳定运动的过程中，回路产生的内能为 D. 从t=0时到达到稳定运动的过程中，通过导体棒的电荷量为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．t=0时,回路的感应电动势 回路中的电流 根据牛顿第二定律 导体棒D的加速度 ① A错误； B．达到稳定运动时，回路的感应电流为零，因此有 因此 ② B正确； C．从t=0时至达到稳定运动的过程中，根据动量定理 ③ ④ 由②③④联立可得 ⑤ ⑥ 根据能量守恒可知回路产生的内能为 解得 C正确； D．由于 ⑦ 由④⑥⑦联立可得流过导体棒的电荷量 D错误。 故选BC。 二．实验题（每空2分，共18分） 13. 在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，实验装置如图所示。 （1）下列说法中正确的是（　　） A. 滤光片应置于单缝与双缝之间 B. 拨杆的作用是为了调节缝的宽度 C. 仅增大单缝与双缝间距，干涉条纹变密 D. 仅增大双缝与毛玻璃屏间距，干涉条纹变疏 （2）将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上螺旋测微器示数如图甲所示。然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时图乙中手轮上的示数为__________ mm。 （3）设图甲、乙的读数分别为x1和x2.则两相邻亮条纹间距△x=__________（用所给物理量的符号表示）。 （4）若将该实验装置全部浸入到某种绝缘透明均匀介质中做相同的实验，发现两相邻亮条纹中央之间的距离变为原来的一半，则该透明介质的折射率n=__________。 【答案】（1）D （2）13.870 （3） （4）2 【解析】 【小问1详解】 A．“用双缝干涉测光的波长”的实验中滤光片应放在透镜和单缝之间，故A错误； B．该实验中拔杆得作用是调节两个狭缝的间距、亮度和位置，故B错误； C．增大单缝与双缝间距时干涉条纹的疏密不变，故C错误； D．根据条纹间距得表达式 可知增大双缝与毛玻璃屏间距，条纹间距变大，干涉条纹变疏，故D正确。 故选D。 【小问2详解】 图乙中手轮上的示数为 【小问3详解】 第1条亮纹到第6条亮纹之间有5个条纹，所以相邻亮条纹间距为 【小问4详解】 根据双缝间距的表达式在空气中 在介质中 所以在介质中 由此可得光在空气中和绝缘透明均匀介质中 14. （1）如图所示，用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，下列说法中正确的是（ ） A．若P1、P2的距离较大时，通过玻璃砖会看不到P1、P2的像 B．为减少测量误差，P1、P2的连线与法线的夹角应尽量小些 C．为了减小作图误差，P3和P4的距离应适当取大些 D．若P1、P2的连线与法线夹角较大时，有可能在面发生全反射，所以在一侧就看不到P1、P2的像 （2）在该实验中，光线是由空气射入玻璃砖，根据测得的入射角和折射角的正弦值画出的图线如图所示，从图线可知玻璃砖的折射率是________。 （3）该实验小组选取了操作正确的实验记录，在白纸上画出光线的径迹，以入射点O为圆心作圆，与入射光线P、折射光线的延长线分别交于A、B点，再过A、B点作法线的垂线，垂足分别为C、D点，如图甲所示，则玻璃的折射率n=________（用图中线段的字母表示）。 （4）在用针插法测定玻璃砖折射率的实验中，甲、乙二位同学在纸上画出的界面、与玻璃砖位置的关系分别如图乙中①、②所示，其中甲同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖。他们的其它操作均正确，且均以、为界面画光路图。则甲同学测得的折射率与真实值相比________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）；乙同学测得的折射率与真实值相比________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 【答案】 ①. C ②. 1.5 ③. ④. 偏小 ⑤. 不变 【解析】 【详解】（1）[1]A．根据光路可逆性原理可知，光线一定会从下表面射出，光线不会在玻璃砖的内表面发生全反射，则即是、的距离较大，通过玻璃砖仍然可以看到、的像，A错误； B．为减少测量误差，入射角应适当大一些，则、的连线与法线NN'的夹角应尽量大些，B错误； C．为了减小作图误差，和的距离应适当取大些，C正确； D．由几何知识可知，光线在上表面的折射角等于下表面的入射角，根据光路可逆性原理可知，光线一定会从下表面射出，折射光线不会在玻璃砖的下表面发生全反射，D错误。 故选C。 （2）[2]由折射率公式，即 代入数据，可得 （3）[3]设圆的半径为r，入射角为，则有 折射角为，则有 故可得玻璃的折射率为 （4）[4]图①甲同学测定折射率时，作出的折射光线如下图中虚线所示 实线表示实际光线，可见折射角增大，则由折射定律可知，折射率将偏小； [5]图②测折射率时，主要操作正确，与玻璃砖形状无关，故乙同学测得的折射率与真实值相比不变。 三．计算题（共34分） 15. 如图所示，用一小型交流发电机向远处用户供电，已知发电机线圈abcd匝数N=100匝，面积，线圈匀速转动的角速度，匀强磁场的磁感应强度，输电时先用升压变压器将电压升高，到达用户区再用降压变压器将电压降下来后供用户使用，输电导线的总电阻为，变压器都是理想变压器，升压变压器原、副线圈匝数比为，降压变压器原、副线圈的匝数比为，若用户区标有“220V、8.8kW”的电动机恰恰能正常工作。求： （1）从图示位置开始计时，交流发电机的瞬时电动势的表达式； （2）输电线路上损耗电功率； （3）发电机线圈电阻r。 【答案】（1）；（2）160W；（3） 【解析】 【详解】（1）从图示位置开始计时，交流发电机的瞬时电动势的表达式为 （2）电动机中的电流 根据 解得 则输电线路上损耗电功率 解得 （3）降压变压器两侧有 升压变压器两侧有 ， 输电过程有 解得 ， 电动势的有效值 则发电机线圈电阻 解得 16. 如图，一个半径为R的玻璃球，O点为球心。球面内侧单色点光源S发出的一束光在A点射出，出射光线AB与球直径SC平行，θ = 30°。光在真空中的传播速度为c。求： （i）玻璃的折射率； （ii）从S发出的光线经多次全反射回到S点的最短时间。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（i）根据题意将光路图补充完整，如下图所示 根据几何关系可知 i1 = θ = 30°，i2 = 60° 根据折射定律有 nsini1 = sini2 解得 （ii）设全反射的临界角为C，则 光在玻璃球内的传播速度有 根据几何关系可知当θ = 45°时，即光路为圆的内接正方形，从S发出的光线经多次全反射回到S点的时间最短，则正方形的边长 则最短时间为 17. 如图所示，两根足够长的平行金属导轨固定在倾角θ=30°的斜面上，导轨电阻不计，间距L=0.4m，导轨所在空间被分成区域I和II，两区域的边界与斜面的交线为MN，区域I中的匀强磁场方向垂直斜面向下，区域II中的匀强磁场方向垂直斜面向上，两磁场的磁感应强度大小均为B=0.5T，在区域I中，将质量m1=0.1kg，电阻R1=0.1Ω的金属条ab放在导轨上，ab刚好不下滑。在区域II中将质量m2=0.4kg，电阻R2=0.1Ω的光滑导体棒cd置于导轨上，由静止开始下滑，cd在滑动过程中始终处于区域II的磁场中，ab、cd 始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，从cd开始下滑到ab刚要向上滑动的过程中，cd滑动的距离x=3.8m。g取10m/s2，求： （1）ab刚要向上滑动时，cd的速度大小； （2）此过程中cd上产生的热量Q； （3）此过程中cd运动的时间t。 【答案】（1）5 m/s；（2）1.3J；（3）1.38s 【解析】 【分析】 【详解】（1）最初ab刚好不下滑，有 ab刚要向上滑动时，有 联立代人数据得 （2）此过程中 联立，代人数据得 （3）此过程中，对cd棒由动量定理有 联立，代人数据得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $