内容正文:
2024年3月份
高二物理月检测试题
第I卷(选择题 共40分)
一、本题共8小题,每小题3分,共24分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求,选对的得3分,选错或不答的得0分.
1. 下列关于光的说法正确的是( )
A. 肥皂泡上的彩色条纹是光的折射现象
B. 照相机镜头上的增透膜的厚度是绿光在真空中波长的
C. 路上的警示灯用红灯是利用红光更容易衍射
D. 观察者相对于频率一定的静止声源运动时,接受到声波的频率一定发生变化
【答案】C
【解析】
【详解】A.肥皂泡上的彩色条纹是光的干涉现象,选项A错误;
B.照相机镜头上的增透膜的厚度是绿光在该薄膜中波长的,选项B错误;
C.路上的警示灯用红灯是利用红光波长较大,更容易衍射,选项C正确;
D.观察者相对于频率一定的静止声源运动时,如果两者距离变化时,接受到声波的频率可能发生变化.如果两者距离不变时,接受到声波的频率不发生变化,选项D错误。
故选C。
2. 关于下列四幅图的说法,正确的是( )
A. 图甲中C摆开始振动后,A、B、D三个摆中B摆的振幅最大
B. 图乙为两列水波在水槽中产生的干涉图样,这两列水波的频率一定相同
C. 图丙是两种光现象图案,上方为光的衍射条纹、下方为光的干涉条纹
D. 图丁中观看3D电影时,观众戴的偏振眼镜两个镜片的透振方向相平行
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据图甲可知,A与C的摆长相等,两者的固有频率相等,当C摆开始振动后,A发生共振,则A、B、D三个摆中A摆的振幅最大,A错误;
B.两列波要发生干涉,则他们必须是相干波源,可知图乙为两列水波在水槽中产生的干涉图样,这两列水波的频率一定相同,B正确;
C.干涉条纹宽度相同,衍射条纹宽度不相同,则图丙中,上方为光的干涉条纹、下方为光的衍射条纹,C错误;
D.图丁中观看3D电影时,观众戴的偏振眼镜两个镜片的透振方向相垂直,D错误。
故选B。
3. 一列简谐横波,在时刻的波形如图甲所示,图乙为波中质点的振动图像,则根据甲、乙两图可以判断( )
A. 该波沿轴正方向传播
B. 波速为
C. 从时刻起经过时间,质点通过路程为
D. 质点做简谐运动的表达式为
【答案】D
【解析】
【详解】A.由乙图可知时质点向下振动,由波形平移法可知该波沿轴负方向传播,故A错误;
B.由两图像可知波长,周期,则波速为
故B错误;
C.时刻质点经过平衡位置向下运动,则知时刻,质点在波峰,从时刻起经过时间为
质点通过路程为
故C错误;
D.由于
解得
则图乙可知质点做简谐运动的表达式为
故D正确。
故选
4. 如图甲所示的双缝干涉实验,用绿光照射单缝S时,在屏上观察到如图乙所示的条纹,仅改变一个实验条件后,观察到的条纹如图丙所示.他改变的实验条件可能是( )
A. 减小双缝到光屏之间的距离
B. 增大双缝之间的距离
C. 将绿光换为红光
D. 减小光源到单缝的距离
【答案】C
【解析】
【详解】根据乙图和丙图可知条纹宽度变大,根据条纹间距公式
可知,条纹间距变大,可能是改用了波长较长的光,也有可能是增大了双缝到光屏的距离L,也有可能减小了双缝间的距离d,但是,条纹间距与光源到单缝的距离无关;红光的波长大于绿光,故C正确,ABD错误。
故选C。
5. 图甲是用光的干涉法来检查物体平面平整程度的装置,其中A为标准平板,B为待检查的物体,C为入射光,图乙为观察到的干涉条纹,下列说法正确的是( )
A. 入射光C可采用复色光
B. 图乙条纹是由A的下表面反射光和B的上表面反射光发生干涉形成的
C. 当A、B之间某处距离为入射光的半波长奇数倍时,对应条纹是暗条纹
D. 由图乙条纹可知,被检查表面上有洞状凹陷
【答案】B
【解析】
【详解】A.入射光C应采用单色光,波长一定,不会出现干涉条纹重合,若采用复合光则会出现干涉条纹重合的现象,选项A错误;
B.干涉条纹是由A的下表面反射光和B的上表面反射光发生干涉产生的,选项B正确;
C.当A、B之间某处距离为入射光的半波长奇数倍时,则两列光波的光程差为半波长的偶数倍,所以对应条纹是亮条纹,选项C错误;
D.薄膜干涉是等厚干涉,即明条纹处空气膜的厚度相等,明条纹右偏说明被检查物体表面上有凸起,选项D错误。
故选B。
6. 某空间存在着如图所示的水平方向的匀强磁场,A、B两个物块叠放在一起,并置于光滑的绝缘水平地面上。物块A带正电,物块B为不带电的绝缘块。水平恒力F作用在物块B上,使A、B一起由静止开始向左运动。在A、B一起向左运动的过程中,A、B始终保持相对静止。以下关于A、B受力情况的说法中正确的是 ( )
A. A对B的压力变小 B. B、A间的摩擦力保持不变
C. A对B的摩擦力变大 D. B对地面的压力保持不变
【答案】B
【解析】
【详解】BC.对AB整体,由牛顿第二定律
得
A、B间摩擦力
保持不变,B正确,C错误;
AD.由左手定则可知,A受洛伦兹力向下,所以A对B、B对地面的压力均变大,AD错误。
故应选B。
7. 如图甲所示,悬挂在竖直方向上的弹簧振子,在、两点之间做简谐运动,点为平衡位置。振子到达点时开始计时,以竖直向上为正方向,一个周期内的振动图像如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. 振子在点受到的弹簧弹力等于零
B. 时,振子的速度方向为竖直向下
C. 振子在点和点加速度相同
D. 到的时间内,振子的位移为
【答案】B
【解析】
【详解】A.振子在点受到的回复力为零,即弹簧弹力等于振子自身重力大小。故A错误;
B.由图可知,时,振子从正向最大位移向着平衡位置运动,即速度方向为竖直向下。故B正确;
C.依题意,振子在点和点的加速度大小相同,方向相反。故C错误;
D.由图可知,到的时间内,振子的位移为。故D错误。
故选B。
8. 如图甲所示,同一介质中两个波源M和N相距,起振后的振动图像分别如图乙和图丙所示,位于M、N之间的质点P到波源M的距离,已知波源M产生的简谐横波的速度,则以下判断正确的是( )
A. 波源M产生的波的波长比波源N产生的波的波长长
B. 波源M产生的波刚传播到P点时,质点P向y轴负方向运动的
C. 两列波叠加后,P点的振幅是1 cm
D. 两列波叠加后,M、N连线的中点处的振幅是1 cm
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.介质决定波速,两波波速相等,,分析图象可知,周期,则波长均为
故A错误;
B.分析图乙可知,波源起振方向向上,则波传播到P点时,起振方向和波源一样,也是向上,故B错误;
C.分析图丙可知,两波起振方向相反,P点到两波源的波程差为 为半波长的奇数倍,P点为振动加强点,振幅为两波振幅之和,;故C错误;
D.同理,MN连线的中点,为振动减弱点,振幅为两波振幅之差,;故D正确。
故选D。
二、本题共4小题,每小题4分,共16分.在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题目要求.全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分.
9. 如图,一教师用侧面开孔透明塑料瓶和绿光激光器演示“液流导光”实验。瓶内装有适量清水.水从小孔中流出后形成了弯曲的液流。让激光水平射向小孔,使光束与液流保持在同一竖直平面内,观察到光束沿着弯曲的液流传播。下列操作中,有助于光束更好地沿液流传播的是( )
A. 改用折射率更小的液体 B. 提升瓶内液面高度
C. 改用折射率更大的液体 D. 增大激光器与小孔之间的水平距离
【答案】BC
【解析】
【详解】若想使激光束完全被限制在液流内,则应使激光在液体内发生全反射现象,根据全反射的临界角满足
可知应该增大液体的折射率或则增大激光束的入射角。
AC.若改用折射率更小的液体,临界角变大,更不容易发生全反射,而改用折射率更大的液体就有助于光速更好的沿液流传播,故A错误,C正确;
B.提升瓶内液面的高度,会造成开口处压强增大,水流的速度增大,水流的更远,进而增大了激光束的入射角,则会有大部分光在界面处发生全反射,有助于光速更好的沿液流传播,故B正确;
D.增大激光器与小孔之间水平距离不能改变液体的折射率或激光束的入射角,现象不会改变,故D错误。
故选BC。
10. 如图是磁流体发电机的原理示意图,金属板、正对着平行放置,且板面垂直于纸面,在两板之间接有电阻。在极板间有垂直于纸面向里的匀强磁场。当等离子束(分别带有等量正、负电荷的离子束)从左向右进入极板时,下列说法中正确的是( )
A. 板的电势高于板的电势
B. 板的电势高于板的电势
C. 中有由向方向的电流
D. 中无电流通过
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.等离子束从左向右进入极板时,根据左手定则可知,正离子受到向上洛伦兹力,向上偏转,使得金属板带正电,负离子受到向下洛伦兹力,向下偏转,使得金属板带负电,故板的电势高于板的电势,B正确,A错误;
CD.由于板的电势高于板的电势,中有由向方向的电流,C正确,D错误;
故选BC。
11. 如图所示为半圆柱体玻璃砖的横截面图。MN为直径,O点为圆心。一束由红光和紫光组成的复色光沿AM方向射入玻璃砖,分成两束单色光后分别传播到C、B两点。已知,,。则下列说法中正确的是( )
A. 红光和紫光的折射率之比为
B. 红光和紫光在玻璃砖内的速度之比为
C. 红光和紫光在玻璃砖内的速度之比为
D. 红光和紫光从M点射入到第一次射出玻璃砖所经过的时间之比为
【答案】AB
【解析】
【详解】A.有几何关系可知,入射角为,红光折射角为,紫光折射角为,根据折射定律
红光和紫光的折射率分别为
,
红光和紫光的折射率之比为,A正确;
BC.根据
红光和紫光在玻璃砖内的速度之比为,B正确,C错误;
D.根据
结合几何关系可知,紫光在玻璃砖内发生两次全反射后从N点射出。设玻璃砖半径为r,红光和紫光在玻璃砖中的路程分别为
,
根据
联立得,红光和紫光从M点射入玻璃砖到第一次射出玻璃砖所用的时间之比为
D错误。
故选AB。
12. 一列简谐横波在t=0时刻的波形图如图中实线所示,从此时刻起,经0.1s波形图如图中虚线所示,若波传播的速度为20m/s,下列说法正确的是( )
A. 这列波沿x轴正方向传播
B. t=0时刻质点a沿y轴正方向运动
C. 从t=0时刻开始质点a经0.2s通过的路程为0.8m
D. x=4m处的质点的位移表达式为
【答案】CD
【解析】
【详解】A.经0.1s波传播距离为2m,则结合波形图可知,这列波沿x轴负方向传播,选项A错误;
B.由“同侧法”可知, t=0时刻质点a沿y轴负方向运动,选项B错误;
C.因波的周期
因从t=0时刻开始质点a经0.2s=0.5T通过的路程等于2A=0.8m,选项C正确;
D.x=4m处的质点在t=0时刻沿y轴负向振动,则该质点的位移表达式为
选项D正确。
故选CD。
第II卷(非选择题 共60分)
用黑色中性笔在答题纸上指定的位置作答,写在试题卷中的答案无效.
三、实验题(本题共2小题,共18分)
13. 某同学用单摆测定重力加速度。
(1)该同学先用毫米刻度尺测得悬挂摆球后的摆线长为l,再用游标卡尺测得摆球的直径为d,则该单摆的摆长为______;从单摆运动到最低点开始计时,且记数为1,到第n次经过最低点所用的时间为t,该单摆的周期为______
(2)该同学发现他测得的重力加速度的值偏大,其原因可能是______(从下面选项选择)
A.单摆的悬点未固定紧,摆动中出现松动,使摆线增长了
B.把n次摆动的时间误记为次摆动的时间
C.开始计时,秒表过早按下
D测摆线长时摆线拉得过紧
(3)若实验中没有游标卡尺,无法测小球的直径d,该同学将悬点到小球最低点的距离作为摆长l,测得多组周期T和l的数据,作出图像。则:
①实验得到的图像应是如图中的______(选填a、b、c);
②小球的直径是______cm;
③实验测得当地重力加速度大小是______(取两位小数)
【答案】 ①. ②. ③. BD##DB ④. c ⑤. 1.2 ⑥. 9.86
【解析】
【详解】(1)[1]由题知,单摆的摆长为
[2]单摆的周期为
(2)[3]根据
可得
A.单摆的悬点未固定紧,摆动中出现松动,使摆线增长了,则摆长的测量值偏小,测得的重力加速度偏小,故A错误;
B.把n次摆动的时间误记为次摆动的时间,测得的周期偏小,则测得的重力加速度偏大,故B正确;
C.开始计时,秒表过早按下,测得的周期偏大,则测得的重力加速度偏小,故C错误;
D.测摆线长时摆线拉得过紧,则摆长的测量值偏大,则测得的重力速度偏大,故D正确。
故选BD。
(3)[4]根据
且
可得
故选c。
[5]由图可知,纵轴截距为
则
[6]图线的斜率为
解得
14. 小明用如图甲所示的装置做“用双缝干涉实验测量光的波长”实验。
(1)经过调试后,观察到清晰的又细又密的干涉条纹,为了增大条纹间距,下列操作可行的是_________。
A.将单缝向双缝靠近 B.将屏向靠近双缝的方向移动
C.左右拨动拨杆 D.使用间距更小的双缝
(2)转动测量头的手轮,先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,此时手轮上的示数如图乙所示,此读数为_______mm,然后同方向转动测量头,使分划板中心刻线与第5条亮纹中心对齐,读出此时手轮上的读数为。
(3)已知双缝间距为d,测得双缝和光屏之间的距离是L,则所测单色光波长的计算式为_______(用题中所给的字母表示)。
【答案】 ①. D ②. 2.378##2.376##2.377##2.379 ③.
【解析】
【详解】(1)[1]条纹间距公式为
A.将单缝向双缝靠近不影响条纹间距,A错误;
B.将屏向靠近双缝的方向移动L减小,条纹间距将减小,B错误;
C.左右拨动拨杆不影响条纹间距,C错误;
D.使用间距更小的双缝,d减小,条纹间距增大,D正确;
故选D;
(2)[2]手轮上的示数为
(3)[3]根据
解得
四、解答题:本题共4小题,共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要计算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的,答案中必须明确写出数值和单位.
15. 如图所示,过中心线的截面为矩形的圆柱形棒是用折射率n=的透明材料制成的。一束光从左侧端点中心射入圆柱形棒,在棒体内发生多次全反射最终由棒的右侧端面中心射出。若要使折射光在上下侧边恰好发生全反射,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6。求这束光在左侧端面的入射角的正弦值应为多少?
【答案】0.75
【解析】
【分析】
【详解】光在棒侧边上恰好发生全反射时,设临界角为C,则
解得
设光从棒的左侧端面中心射入时入射角为i,折射角为r,由折射定律有
光路图如图所示,由几何关系知
r+C=90°
解得
16. 如图所示,两根光滑金属导轨平行放置,导轨所在平面与水平面间的夹角为θ,质量为m长度为L的金属杆ab垂直导轨放置,当杆中通有从a到b的恒定电流I时,金属杆ab刚好静止。则:
(1)若磁场的方向竖直向上,则磁感应强度为多大;
(2)若要求磁感应强度最小,则磁感应强度的大小、方向如何。
【答案】(1);(2),垂直于斜面向上
【解析】
【详解】(1)若磁场方向竖直向上,从a向b观察,导线受力情况如图甲所示
由平衡条件得,在水平方向上
在竖直方向上
其中F=BIL,联立以上各式可解得
(2)若要求磁感应强度最小,则一方面应使磁场方向与通电导线垂直,另一方面应调整磁场方向使与重力、支持力合力相平衡的安培力最小。
如图乙所示
由力的矢量三角形讨论可知,当安培力方向与支持力垂直时,安培力最小,对应磁感应强度最小,设其值为Bmin,则
得
根据左手定则判定知,该磁场方向垂直于斜面向上
17. 如图所示,横截面为直角梯形的透明体ABDE,折射率为,∠BAE和∠AED均为90°,AE边界上的O点与A点距离为a,一束激光从O点与AE成45°的夹角射入透明体,能传播到AB边界,已知真空中光速为c,求:
(1)光由O点传播到AB边界的时间t;
(2)光经AB边界反射后,射到BD边界能发生全反射,∠BDE的最大值a。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)射入点的光入射角,设折射角为,由于
代入数据解得
光在透明体中的传播速度
则
解得
(2)设透明体的临界角为,则
由几何关系有
解得
18. 一列简谐横波沿x轴正方向传播,t=0时刻,波刚好传到E点,波形如图甲所示,若从该时刻开始计时,已知质点P振动周期为。
(1)判断此时刻质点P的振动方向和加速度方向。
(2)经过多长时间x=11m处的质点Q第二次到达波峰?
(3)若取质点Q开始振动时为计时起点,在图乙中画出质点Q的振动图像。
【答案】(1)沿y轴正方向,加速度沿y轴正方向;(2)1.875s;(3)见详解
【解析】
【详解】(1)波沿x轴正方向传播,根据波动规律可知,质点P沿y轴正方向振动,加速度沿y轴正方向。
(2)波长,周期,则波速
振动传播到Q点的时间为1s,质点Q第二次到达波峰经历了个周期为0.875s,共1.875s。
(3)质点Q起振方向向下,振动图像如下所示
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2024年3月份
高二物理月检测试题
第I卷(选择题 共40分)
一、本题共8小题,每小题3分,共24分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求,选对的得3分,选错或不答的得0分.
1. 下列关于光的说法正确的是( )
A. 肥皂泡上的彩色条纹是光的折射现象
B. 照相机镜头上的增透膜的厚度是绿光在真空中波长的
C. 路上的警示灯用红灯是利用红光更容易衍射
D. 观察者相对于频率一定的静止声源运动时,接受到声波的频率一定发生变化
2. 关于下列四幅图说法,正确的是( )
A. 图甲中C摆开始振动后,A、B、D三个摆中B摆的振幅最大
B. 图乙为两列水波在水槽中产生的干涉图样,这两列水波的频率一定相同
C. 图丙是两种光现象图案,上方为光的衍射条纹、下方为光的干涉条纹
D. 图丁中观看3D电影时,观众戴的偏振眼镜两个镜片的透振方向相平行
3. 一列简谐横波,在时刻的波形如图甲所示,图乙为波中质点的振动图像,则根据甲、乙两图可以判断( )
A. 该波沿轴正方向传播
B. 波速为
C. 从时刻起经过时间,质点通过路程为
D. 质点做简谐运动的表达式为
4. 如图甲所示双缝干涉实验,用绿光照射单缝S时,在屏上观察到如图乙所示的条纹,仅改变一个实验条件后,观察到的条纹如图丙所示.他改变的实验条件可能是( )
A. 减小双缝到光屏之间的距离
B. 增大双缝之间的距离
C. 将绿光换为红光
D. 减小光源到单缝的距离
5. 图甲是用光的干涉法来检查物体平面平整程度的装置,其中A为标准平板,B为待检查的物体,C为入射光,图乙为观察到的干涉条纹,下列说法正确的是( )
A. 入射光C可采用复色光
B. 图乙条纹是由A的下表面反射光和B的上表面反射光发生干涉形成的
C. 当A、B之间某处距离为入射光的半波长奇数倍时,对应条纹是暗条纹
D. 由图乙条纹可知,被检查表面上有洞状凹陷
6. 某空间存在着如图所示的水平方向的匀强磁场,A、B两个物块叠放在一起,并置于光滑的绝缘水平地面上。物块A带正电,物块B为不带电的绝缘块。水平恒力F作用在物块B上,使A、B一起由静止开始向左运动。在A、B一起向左运动的过程中,A、B始终保持相对静止。以下关于A、B受力情况的说法中正确的是 ( )
A. A对B的压力变小 B. B、A间的摩擦力保持不变
C. A对B的摩擦力变大 D. B对地面的压力保持不变
7. 如图甲所示,悬挂在竖直方向上的弹簧振子,在、两点之间做简谐运动,点为平衡位置。振子到达点时开始计时,以竖直向上为正方向,一个周期内的振动图像如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. 振子在点受到的弹簧弹力等于零
B. 时,振子速度方向为竖直向下
C. 振子在点和点的加速度相同
D. 到的时间内,振子的位移为
8. 如图甲所示,同一介质中两个波源M和N相距,起振后的振动图像分别如图乙和图丙所示,位于M、N之间的质点P到波源M的距离,已知波源M产生的简谐横波的速度,则以下判断正确的是( )
A. 波源M产生的波的波长比波源N产生的波的波长长
B. 波源M产生的波刚传播到P点时,质点P向y轴负方向运动的
C. 两列波叠加后,P点的振幅是1 cm
D. 两列波叠加后,M、N连线的中点处的振幅是1 cm
二、本题共4小题,每小题4分,共16分.在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题目要求.全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分.
9. 如图,一教师用侧面开孔的透明塑料瓶和绿光激光器演示“液流导光”实验。瓶内装有适量清水.水从小孔中流出后形成了弯曲的液流。让激光水平射向小孔,使光束与液流保持在同一竖直平面内,观察到光束沿着弯曲的液流传播。下列操作中,有助于光束更好地沿液流传播的是( )
A. 改用折射率更小的液体 B. 提升瓶内液面高度
C. 改用折射率更大的液体 D. 增大激光器与小孔之间的水平距离
10. 如图是磁流体发电机的原理示意图,金属板、正对着平行放置,且板面垂直于纸面,在两板之间接有电阻。在极板间有垂直于纸面向里的匀强磁场。当等离子束(分别带有等量正、负电荷的离子束)从左向右进入极板时,下列说法中正确的是( )
A. 板的电势高于板的电势
B. 板的电势高于板的电势
C. 中有由向方向电流
D. 中无电流通过
11. 如图所示为半圆柱体玻璃砖的横截面图。MN为直径,O点为圆心。一束由红光和紫光组成的复色光沿AM方向射入玻璃砖,分成两束单色光后分别传播到C、B两点。已知,,。则下列说法中正确的是( )
A. 红光和紫光折射率之比为
B. 红光和紫光在玻璃砖内的速度之比为
C. 红光和紫光在玻璃砖内的速度之比为
D. 红光和紫光从M点射入到第一次射出玻璃砖所经过的时间之比为
12. 一列简谐横波在t=0时刻的波形图如图中实线所示,从此时刻起,经0.1s波形图如图中虚线所示,若波传播的速度为20m/s,下列说法正确的是( )
A. 这列波沿x轴正方向传播
B. t=0时刻质点a沿y轴正方向运动
C. 从t=0时刻开始质点a经0.2s通过的路程为0.8m
D. x=4m处的质点的位移表达式为
第II卷(非选择题 共60分)
用黑色中性笔在答题纸上指定的位置作答,写在试题卷中的答案无效.
三、实验题(本题共2小题,共18分)
13. 某同学用单摆测定重力加速度。
(1)该同学先用毫米刻度尺测得悬挂摆球后的摆线长为l,再用游标卡尺测得摆球的直径为d,则该单摆的摆长为______;从单摆运动到最低点开始计时,且记数为1,到第n次经过最低点所用的时间为t,该单摆的周期为______
(2)该同学发现他测得的重力加速度的值偏大,其原因可能是______(从下面选项选择)
A.单摆的悬点未固定紧,摆动中出现松动,使摆线增长了
B.把n次摆动的时间误记为次摆动的时间
C.开始计时,秒表过早按下
D.测摆线长时摆线拉得过紧
(3)若实验中没有游标卡尺,无法测小球的直径d,该同学将悬点到小球最低点的距离作为摆长l,测得多组周期T和l的数据,作出图像。则:
①实验得到的图像应是如图中的______(选填a、b、c);
②小球的直径是______cm;
③实验测得当地重力加速度大小是______(取两位小数)
14. 小明用如图甲所示的装置做“用双缝干涉实验测量光的波长”实验。
(1)经过调试后,观察到清晰的又细又密的干涉条纹,为了增大条纹间距,下列操作可行的是_________。
A.将单缝向双缝靠近 B.将屏向靠近双缝的方向移动
C.左右拨动拨杆 D.使用间距更小的双缝
(2)转动测量头的手轮,先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,此时手轮上的示数如图乙所示,此读数为_______mm,然后同方向转动测量头,使分划板中心刻线与第5条亮纹中心对齐,读出此时手轮上的读数为。
(3)已知双缝间距为d,测得双缝和光屏之间的距离是L,则所测单色光波长的计算式为_______(用题中所给的字母表示)。
四、解答题:本题共4小题,共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要计算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的,答案中必须明确写出数值和单位.
15. 如图所示,过中心线的截面为矩形的圆柱形棒是用折射率n=的透明材料制成的。一束光从左侧端点中心射入圆柱形棒,在棒体内发生多次全反射最终由棒的右侧端面中心射出。若要使折射光在上下侧边恰好发生全反射,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6。求这束光在左侧端面的入射角的正弦值应为多少?
16. 如图所示,两根光滑金属导轨平行放置,导轨所在平面与水平面间的夹角为θ,质量为m长度为L的金属杆ab垂直导轨放置,当杆中通有从a到b的恒定电流I时,金属杆ab刚好静止。则:
(1)若磁场的方向竖直向上,则磁感应强度为多大;
(2)若要求磁感应强度最小,则磁感应强度的大小、方向如何。
17. 如图所示,横截面为直角梯形的透明体ABDE,折射率为,∠BAE和∠AED均为90°,AE边界上的O点与A点距离为a,一束激光从O点与AE成45°的夹角射入透明体,能传播到AB边界,已知真空中光速为c,求:
(1)光由O点传播到AB边界的时间t;
(2)光经AB边界反射后,射到BD边界能发生全反射,∠BDE的最大值a。
18. 一列简谐横波沿x轴正方向传播,t=0时刻,波刚好传到E点,波形如图甲所示,若从该时刻开始计时,已知质点P振动周期为。
(1)判断此时刻质点P的振动方向和加速度方向。
(2)经过多长时间x=11m处的质点Q第二次到达波峰?
(3)若取质点Q开始振动时为计时起点,在图乙中画出质点Q的振动图像。
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