精品解析：四川省广安市友实学校、邻水正大实验学校2023-2024学年高二下学期期中联考物理试题

邻水正大与广安友实学校联考 2023-2024学年度下期高2022级期中考试 物理 （考试时间75分钟，总分100分） 注意事项： 1.物理试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。 2.非选择题答案必须写在答题卡相应位置，不得另加添卷纸。 第Ⅰ卷（共43分，答在答题卡上） 一、选择题：本题共10小题。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分。第8~10题有多项符合要求，全选对的得5分，选对单不全的得3分，有选错的得0分。 1. 一束白光从顶角为的一边以较大的入射角i射入并通过三棱镜后，在屏P上可得到彩色光带，如图所示，在入射角i逐渐减小到零的过程中，假如屏上的彩色光带先后全部消失。下列说法正确的是（　　） A. 黄光从空气进入三棱镜后，频率不变，波长变小 B. 屏上最先消失的是红光，最后消失的是紫光 C. 紫光在三棱镜中的速率比红光大 D. 屏上的彩色光带最上面为紫色 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据 可知黄光从空气进入三棱镜后，频率不变，传播速度减小，波长变小。故A正确； B．根据发生全反射临界角公式 三棱镜对紫光的折射率最大，紫光的临界角最小，故紫光首先发生全反射从屏上消失，红光的临界角最大，最后从屏上消失。故B错误； CD．根据折射定律，紫光的折射率最大，偏折程度最大，位于彩色光带的最下面。根据 三棱镜对紫光的折射率大于红光的，可知紫光在三棱镜中的速率比红光小。故CD错误。 故选A。 2. 如图甲所示，矩形线圈放在有明确边界的匀强磁场中，线圈的中心轴与磁场边界重合，从上向下俯视，看到线圈绕轴逆时针匀速转动。从图示位置开始计时，以abcda方向为电流正方向，则线圈转动时产生的感应电流随时间变化的图线是图乙中的（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】设线圈转动的角速度为，，，则从图示位置转过的过程中，感应电动势 即感应电动势与时间成正弦函数关系，则感应电流也与时间成正弦函数关系；根据楞次定律可知感应电流的方向为 即与规定的正方向相反。转过后，ab边离开了磁场，同时cd边进入了磁场，由于两边的线速度大小相等、方向相反，则cd边进入磁场时产生的感应电动势的大小等于ab边离开磁场时产生的感应电动势的大小、且感应电流的方向相反，所以感应电流是连续的。当cd边转动到最左端时，感应电流减小到零；继续转动时，磁通量将减小，根据楞次定律可知，感应电流的方向将变化为 即与规定的正方向相同。 故选D。 3. n匝半径为r的圆形闭合线圈，置于如图所示的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直。若磁感应强度与时间的关系为（、k为常数），线圈中产生的感应电动势为E；若磁感应强度，使线圈绕直径匀速转动时，线圈中产生的感应电动势的有效值也为E．则线圈的角速度为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】若磁感应强度与时间的关系为（、k为常数），则线圈中产生的感应电动势为 若磁感应强度，使线圈绕直径匀速转动时，线圈中产生的感应电动势 联立解得 故选D。 4. 在如图所示的电路中，自感线圈的直流电阻很小，且小于灯泡的电阻。开关闭合后，灯泡正常发光。现断开开关S，以下说法正确的是（　　） A. 断开S后，灯泡先变亮，再逐渐变暗 B. 断开S后，灯泡在原来亮度基础上逐渐变暗 C. 断开S的瞬间，灯泡立即熄灭 D. 断开S的瞬间，通过灯泡的电流方向为从C到D 【答案】A 【解析】 【详解】当灯泡正常发光时，线圈的直流电阻远小于灯泡的电阻，故线圈支路的电流大于灯泡电流，开关断开，则灯泡中的电流立即消失，但是L由于自感要阻碍自身电流的减小，L中的电流逐渐减小，由于L与灯泡组成回路，L中的电流要经过灯泡，所以灯泡中的电流突然变大且电流为反方向由D到C，然后逐渐减小到零，故灯泡闪亮一下再熄灭，故BCD错误，A正确。 故选A。 5. 一电阻接到如图甲所示电源上，在一个周期内产生的热量为Q1；若该电阻接到图乙交流电源上（前周期为正弦曲线），在一个周期内产生的热量为Q2。则Q1︰Q2等于（　　） A. 2︰1 B. 5︰2 C. 10︰3 D. 12︰5 【答案】C 【解析】 【详解】设图甲中交变电流的有效值为，则根据有效值的计算式得 设图甲中交变电流的有效值为，则根据有效值的计算式得 则 故选C。 6. 光的干涉现象在技术中有重要应用，例如检查平面的平整程度。如图甲所示，把一标准透明板压在另一被检测透明板上，一端用两张纸片垫起，构成空气劈尖，让单色光a、b分别从上方射入，得到明暗相间的条纹如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 单色光a的波长比单色光b的波长大 B. 若抽掉一张纸片，条纹间距会变小 C. 若出现图丙的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凸起的 D. 若出现图丙的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凹陷的 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据条纹间距公式 b光的条纹间距较宽，则单色光a的波长比单色光b的波长小，故A错误； B．薄膜干涉的光程差Δx=2d（d为薄膜厚度），厚度相同处产生的条纹明暗情况相同，根据条纹的位置与空气膜的厚度是对应的，当抽掉一张纸片，薄片的厚度减小，同一厚度的空气膜向纸片移动，故条纹向着纸片移动，导致条纹间距变大，故B错误； CD．弯曲的条纹对应的被检查平面左边的空气膜厚度与末弯处平面的空气膜厚度相同，可知，对应的位置是凸起的，故C正确、D错误。 故选C。 7. 如图所示，将一根绝缘硬金属导线弯曲成一个完整的正弦曲线形状，导线两端通过两个小金属环a、b与长直金属杆连接，在外力F作用下，正弦形金属导线可以在杆上无摩擦滑动，金属杆的电阻不计，导线电阻为R，ab间距离为2L，导线组成的正弦图形顶部、底部到杆的距离都是d。在导线右侧有一有界匀强磁场区域，磁场的左右边界与金属杆垂直，磁场的宽度为L，磁感应强度为B。若导线在外力F作用下沿杆以恒定的速度v向右运动，在运动过程中导线所在平面始终与磁场垂直。则在导线穿过磁场的过程中（　　） A. 导线上有电流流过的时间为 B. 导线上的电流最大值为 C. 外力F做的功为 D. 导线上的电流的瞬时值表达式为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．正弦形金属导线穿过磁场的过程都有电流，则有电流的时间为，故A错误； B．切割磁场的有效长度最大值为2d时，感应电流最大，则有感应电动势的最大值 最大电流为，故B正确； CD．正弦形金属导线穿过磁场的过程，在0~L的距离上产生的电流大小的变化规律与离开时在2L~3L的距离上产生的电流大小的变化规律相同，所以 则导线从开始向右运动到L的过程中 则电流的瞬时值 则此过程中电动势的最大值为 有效值为 导线从L向右运动到2L的过程中 则电流的瞬时值 则此过程中电动势的最大值为 有效值为 导线从2L向右运动到3L的过程与导线从开始向右运动L的过程相同，在整个过程中产生的内能为，故C正确，D错误。 故选BC。 8. 如图所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表，下列说法正确的是（　　） A. 当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电流表示数变小 B. 当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，消耗的功率变大 C. 若闭合开关，则电流表示数变大，示数变大 D. 若闭合开关，则电压表示数变小 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，滑动变阻器R的电阻变大，所以副线圈的总电阻变大，由于理想变压器 原线圈输入电压不变，所以副线圈两端的电压不变，由欧姆定律有 所以副线圈的总电流减小，电阻消耗的功率 所以电阻消耗的功率减小，由于理想变压器 所以原线圈的电流减小，即的示数减小，故A正确，B错误； CD．由之前的分析可知，副线圈两端的电压不变，若闭合开关S，在原有电路上并联了一个电阻，相当于副线圈的总电阻减小，由欧姆定律有 所以副线圈的总电流变大，由于理想变压器，有 所以原线圈的电流增大，即电流表示数变大，所以电阻两端的电压不变，由欧姆定律可知 所以其流过电阻的电流不变，即示数不变，设电压表示数为U，由于 而由欧姆定律有 由于副线圈电流变大，所以变大，副线圈两端电压不变，所以电压表示数减小，故C错误，D正确。 故选AD。 9. 如图所示，某小型水电站发电机的输出功率，发电机的电压，经变压器升压后向远处输电，输电线总电阻，在用户端用降压变压器把电压降为，已知输电线上损失的功率，假设两个变压器均是理想变压器，下列说法正确的是（ ） A. 发电机输出的电流 B. 输电线上的电流 C. 降压变压器的匝数比 D. 升压变压器匝数比 【答案】CD 【解析】 【详解】A．由功率 得发电机输出的电流 故A错误； B．由输电线上损失的功率 得 故B错误； D．由升压变压器的电流关系 ， 升压变压器匝数比 故D正确； C．升压变压器电压关系 解得 输电线上损失的电压 降压变压器的电压 由电压关系 解得 故C正确。 故选CD。 10. 如图所示，光滑水平面上有两个相邻但互不影响的有界匀强磁场I、II，磁场方向均垂直于水平面，磁感应强度大小相等、方向相反，磁场宽度均为。一边长也为的正方形闭合导线框，从磁场外以速度进入磁场，当边刚进入磁场I时施加向右的水平恒力，边进入磁场I的过程线框做匀速运动，进入磁场II区域某位置后线框又做匀速运动。已知线框的质量，下列说法正确的是（　　） A. ab边刚进入磁场II时的加速度大小为 B. 线框第二次匀速运动的速度大小为 C. ab边在磁场II中运动时间为 D. ab边在磁场I、II运动过程整个线框产生的内能为 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．边进入磁场I的过程线框做匀速运动，则有 ，，， ab边刚进入磁场II时，有 ，， 根据牛顿第二定律可得 A正确； B．设线框第二次匀速运动的速度大小为，则有 ，，， 联立解得 B正确； C．设ab边在磁场II中运动时间为，根据动量定理可得 又 联立可得 ab边在磁场I中做匀速运动时有 联立解得 C错误； D．设ab边在磁场I、II运动过程整个线框产生的内能为，根据功能关系可得 解得 D正确。 故选ABD。 第Ⅱ卷（非选择题 共57分） 二、填空题：本题共2小题，共14分。 11. 在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，实验装置如图所示。 ①小俊同学以线状白炽灯为光源，对实验装置进行调节并观察了实验现象后，总结出以下几点，正确的是____ A．单缝和双缝必须平行放置 B．观察到光屏上相邻两条亮纹的间距与相邻两条暗纹的间距不等 C．将绿色滤光片改成红色滤光片，能增大光屏上相邻两条亮纹的间距 D．增大光源和单缝之间的距离，能增大光屏上相邻两条亮纹的间距 ②小俊同学在用双缝干涉测量光的波长的实验中，已知双缝间距为，以某种单色光照射双缝时，在离双缝远的屏上，用测量头测量条纹间距：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，此时手轮上的示数为，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，如图所示，此时手轮上的读数为______，根据以上实验，测得这种光的波长为____（保留2位有效数字）。 【答案】 ①. AC ②. 15.50 ③. 【解析】 【详解】（1）[1] A．为了获得清晰的干涉条纹，灯丝与单缝和双缝必须平行放置，A正确； B．观察到光屏上相邻两条亮纹的间距与相邻两条暗纹的间距相等，B错误； CD．根据公式 可知，将绿色滤光片改成红色滤光片，增大了光的波长，则能增大光屏上相邻两条亮纹的间距，相邻两条亮纹的间距与光源和单缝之间的距离无关，D错误，C正确。 故选AC。 [2]由图可知，游标为50分度，且第25个小格对齐，此时手轮上的读数为 [3]根据 可知 代入数据解得 12. 某同学利用如图的装置研究磁铁下落过程中的重力势能与电能之间的相互转化．内阻r=40的螺线管固定在铁架台上，线圈与电流传感器、电压传感器和滑动变阻器连接．滑动变阻器最大阻值40，初始时滑片位于正中间20的位置．打开传感器，将质量m=0.01kg的磁铁置于螺线管正上方静止释放，磁铁上表面为N极．穿过螺线管后掉落到海绵垫上并静止（磁铁下落中受到的阻力远小于磁铁重力，不发生转动），释放点到海绵垫高度差h=0.25m．计算机屏幕上显示出如图的UⅠ-t曲线，重力加速度g=10m/s2．计算结果均保留3位有效数字．如果有下列根号可取相应的近似值： ；,g=10m/s2． （1）磁铁穿过螺线管过程中，螺线管产生的感应电动势最大值约为_________ V． （2）图像中UI出现前后两个峰值，对比实验过程发现，这两个峰值是在磁铁刚进入螺线管内部和刚从内部出来时产生的，对这一现象相关说法正确的是（ ） A．线圈中的磁通量经历先增大后减小的过程 B．如果仅略减小h，两个峰值都会减小 C．如果仅略减小h，两个峰值可能会相等 D．如果仅移动滑片，增大滑动变阻器阻值，两个峰值都会增大 （3）在磁铁下降h=0.25m的过程中，可估算重力势能转化为电能的效率约是_____． 【答案】 ①. 1.05V ②. ABD ③. 2.582.76% 【解析】 【详解】（1）由UI-t曲线可知线圈的最大输出功率为：P出=0.0062W ① 线圈输出功率表达式为：P出＝I2R外 ② 根据闭合电路欧姆定律得：E=I（R内+R外） ③ 联立①②③将R内=40Ω，R外=20Ω代入得E=1.05V （1.0～1.1都对） （2）磁铁进入线框时，磁通量增大，当磁铁从线框出来时，磁通量减小，故A正确；当h减小时，磁铁进入线框的速度减小，导致线框中磁通量的变化率减小，因此两个峰值都会减小，且两个峰值不可能相等，故B正确，C错误；根据闭合电路欧姆定律可知，当外电阻等于内电阻时，电源的输出功率最大，本题中滑动变阻器的最大阻值与内阻相等，因此增大滑动变阻器阻值，两个峰值都会增大，故D正确．故选ABD． （3）下落过程减小的重力势能为：EP=mgh=0.025J； 根据图象物理意义可知：图象与横轴围成面积大小等于下落过程中电源的输出电能： E出＝2.15×10−4J 所以总能量为： 重力势能转化为电能的效率为： 三、计算题：本题共3小题，共43分。要求写出必要的文字说明、主要方程式和重要演算步骤，有数值计算的要明确写出数值和单位，只有最终结果的不得分。 13. 如图所示，平静湖面岸边有一垂钓爱好者，他的眼睛恰好位于岸边B点正上方的A点，竿梢处于水面上的C点，浮标处于水面上的D点，鱼饵灯处于浮标正下方的F点。已知水面与B点等高，AB间的高度h=0.9m，AC间的距离l=4.5m，CD间的距离x=2m，此时垂钓者发现鱼饵灯刚好被竿梢挡住，已知鱼饵灯发出的色光，对湖水的折射率为，求： (1)鱼饵灯的深度； (2)若鱼饵灯缓慢竖直上浮，当它离水面多深时，鱼饵灯发出的光恰好无法从水面BC间射出。 【答案】(1)1.5m；(2) 【解析】 【详解】(1)由题意知 由折射定得 解得 (2)鱼饵灯与竿梢的连线和竖直方向夹角恰好为临界角C时，鱼饵灯发出的光恰好无法从水面BC间射出。则 由几何关系得 解得 14. 光伏发电可以有效解决偏远农村地区用电难的问题，相对于传统发电机，光伏发电系统更为便捷，电池板只需安装在屋顶上，就可直接将太阳能转化为电能供应，完全不受供电通道的限制。如图，某户农家将输出电压交流电的光伏发电系统接到变压器上，通过副线圈分别向10只标称为“12V、1.5A”的灯泡和一台电动机供电，电动机线圈电阻，原线圈上所接灯泡L的额定电压，副线圈的匝数为匝。电路接通后，各用电器都正常工作，光伏发电系统的输出功率，电压表的示数为，变压器为理想变压器，求： （1）原线圈上所接灯泡L消耗的功率； （2）变压器原线圈的匝数； （3）电动机输出的机械功率。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）根据题意，设原线圈上的电流为，则有 解得 （2）根据题意，设原线圈匝数为，则有 解得 匝 （3）根据题意，设副线圈上的电流为，则有 又有 联立解得 15. 某游乐园中过山车进入停车区时利用磁力进行刹车，磁力刹车原理可以简化为如图所示的模型：水平平行金属导轨处于竖直方向的匀强磁场中，金属棒沿导轨向右运动的过程，对应过山车的磁力刹车过程，假设的运动速度代表过山车的速度，所受的安培力代表过山车所受的磁场作用力。已知过山车以速度进入磁场区域，过山车的质量为，平行导轨间距离为，整个回路中的等效电阻为，磁感应强度大小为；已知刹车过程中轨道对过山车的摩擦阻力大小恒为，忽略空气阻力，求： （1）刚进入磁场区域时，过山车的加速度； （2）当过山车运动速度减至时，位移为，求此过程中电路中产生的焦耳热； （3）若磁力刹车直至速度减为0的过程所用时间为，求此过程中摩擦力对过山车做的功。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）根据法拉第电磁感应定律有 由闭合电路的欧姆定律有 而 则根据牛顿第二定律有 联立可得 （2）当速度减至时，有摩擦力做功 由动能定理，有 则电路中产生的焦耳热 （3）减速过程应用动量定理有 平均感应电流 摩擦力对过山车做的功 联立可得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 邻水正大与广安友实学校联考 2023-2024学年度下期高2022级期中考试 物理 （考试时间75分钟，总分100分） 注意事项： 1.物理试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。 2.非选择题答案必须写在答题卡相应位置，不得另加添卷纸。 第Ⅰ卷（共43分，答在答题卡上） 一、选择题：本题共10小题。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分。第8~10题有多项符合要求，全选对的得5分，选对单不全的得3分，有选错的得0分。 1. 一束白光从顶角为的一边以较大的入射角i射入并通过三棱镜后，在屏P上可得到彩色光带，如图所示，在入射角i逐渐减小到零的过程中，假如屏上的彩色光带先后全部消失。下列说法正确的是（　　） A. 黄光从空气进入三棱镜后，频率不变，波长变小 B. 屏上最先消失的是红光，最后消失的是紫光 C. 紫光在三棱镜中的速率比红光大 D. 屏上的彩色光带最上面为紫色 2. 如图甲所示，矩形线圈放在有明确边界的匀强磁场中，线圈的中心轴与磁场边界重合，从上向下俯视，看到线圈绕轴逆时针匀速转动。从图示位置开始计时，以abcda方向为电流正方向，则线圈转动时产生的感应电流随时间变化的图线是图乙中的（　　） A. B. C. D. 3. n匝半径为r的圆形闭合线圈，置于如图所示的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直。若磁感应强度与时间的关系为（、k为常数），线圈中产生的感应电动势为E；若磁感应强度，使线圈绕直径匀速转动时，线圈中产生的感应电动势的有效值也为E．则线圈的角速度为（　　） A. B. C. D. 4. 在如图所示的电路中，自感线圈的直流电阻很小，且小于灯泡的电阻。开关闭合后，灯泡正常发光。现断开开关S，以下说法正确的是（　　） A. 断开S后，灯泡先变亮，再逐渐变暗 B. 断开S后，灯泡在原来亮度基础上逐渐变暗 C. 断开S的瞬间，灯泡立即熄灭 D. 断开S的瞬间，通过灯泡的电流方向为从C到D 5. 一电阻接到如图甲所示电源上，在一个周期内产生的热量为Q1；若该电阻接到图乙交流电源上（前周期为正弦曲线），在一个周期内产生的热量为Q2。则Q1︰Q2等于（　　） A. 2︰1 B. 5︰2 C. 10︰3 D. 12︰5 6. 光的干涉现象在技术中有重要应用，例如检查平面的平整程度。如图甲所示，把一标准透明板压在另一被检测透明板上，一端用两张纸片垫起，构成空气劈尖，让单色光a、b分别从上方射入，得到明暗相间的条纹如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 单色光a的波长比单色光b的波长大 B. 若抽掉一张纸片，条纹间距会变小 C. 若出现图丙的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凸起的 D. 若出现图丙的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凹陷的 7. 如图所示，将一根绝缘硬金属导线弯曲成一个完整的正弦曲线形状，导线两端通过两个小金属环a、b与长直金属杆连接，在外力F作用下，正弦形金属导线可以在杆上无摩擦滑动，金属杆的电阻不计，导线电阻为R，ab间距离为2L，导线组成的正弦图形顶部、底部到杆的距离都是d。在导线右侧有一有界匀强磁场区域，磁场的左右边界与金属杆垂直，磁场的宽度为L，磁感应强度为B。若导线在外力F作用下沿杆以恒定的速度v向右运动，在运动过程中导线所在平面始终与磁场垂直。则在导线穿过磁场的过程中（　　） A. 导线上有电流流过的时间为 B. 导线上的电流最大值为 C. 外力F做的功为 D. 导线上的电流的瞬时值表达式为 8. 如图所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表，下列说法正确的是（　　） A. 当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电流表示数变小 B. 当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，消耗的功率变大 C. 若闭合开关，则电流表示数变大，示数变大 D. 若闭合开关，则电压表示数变小 9. 如图所示，某小型水电站发电机的输出功率，发电机的电压，经变压器升压后向远处输电，输电线总电阻，在用户端用降压变压器把电压降为，已知输电线上损失的功率，假设两个变压器均是理想变压器，下列说法正确的是（ ） A. 发电机输出的电流 B. 输电线上的电流 C. 降压变压器的匝数比 D. 升压变压器匝数比 10. 如图所示，光滑水平面上有两个相邻但互不影响的有界匀强磁场I、II，磁场方向均垂直于水平面，磁感应强度大小相等、方向相反，磁场宽度均为。一边长也为的正方形闭合导线框，从磁场外以速度进入磁场，当边刚进入磁场I时施加向右的水平恒力，边进入磁场I的过程线框做匀速运动，进入磁场II区域某位置后线框又做匀速运动。已知线框的质量，下列说法正确的是（　　） A. ab边刚进入磁场II时的加速度大小为 B. 线框第二次匀速运动的速度大小为 C. ab边在磁场II中运动时间为 D. ab边在磁场I、II运动过程整个线框产生的内能为 第Ⅱ卷（非选择题 共57分） 二、填空题：本题共2小题，共14分。 11. 在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，实验装置如图所示。 ①小俊同学以线状白炽灯为光源，对实验装置进行调节并观察了实验现象后，总结出以下几点，正确的是____ A．单缝和双缝必须平行放置 B．观察到光屏上相邻两条亮纹的间距与相邻两条暗纹的间距不等 C．将绿色滤光片改成红色滤光片，能增大光屏上相邻两条亮纹的间距 D．增大光源和单缝之间的距离，能增大光屏上相邻两条亮纹的间距 ②小俊同学在用双缝干涉测量光的波长的实验中，已知双缝间距为，以某种单色光照射双缝时，在离双缝远的屏上，用测量头测量条纹间距：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，此时手轮上的示数为，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，如图所示，此时手轮上的读数为______，根据以上实验，测得这种光的波长为____（保留2位有效数字）。 12. 某同学利用如图的装置研究磁铁下落过程中的重力势能与电能之间的相互转化．内阻r=40的螺线管固定在铁架台上，线圈与电流传感器、电压传感器和滑动变阻器连接．滑动变阻器最大阻值40，初始时滑片位于正中间20的位置．打开传感器，将质量m=0.01kg的磁铁置于螺线管正上方静止释放，磁铁上表面为N极．穿过螺线管后掉落到海绵垫上并静止（磁铁下落中受到的阻力远小于磁铁重力，不发生转动），释放点到海绵垫高度差h=0.25m．计算机屏幕上显示出如图的UⅠ-t曲线，重力加速度g=10m/s2．计算结果均保留3位有效数字．如果有下列根号可取相应的近似值： ；,g=10m/s2． （1）磁铁穿过螺线管过程中，螺线管产生的感应电动势最大值约为_________ V． （2）图像中UI出现前后两个峰值，对比实验过程发现，这两个峰值是在磁铁刚进入螺线管内部和刚从内部出来时产生的，对这一现象相关说法正确的是（ ） A．线圈中的磁通量经历先增大后减小的过程 B．如果仅略减小h，两个峰值都会减小 C．如果仅略减小h，两个峰值可能会相等 D．如果仅移动滑片，增大滑动变阻器阻值，两个峰值都会增大 （3）在磁铁下降h=0.25m的过程中，可估算重力势能转化为电能的效率约是_____． 三、计算题：本题共3小题，共43分。要求写出必要的文字说明、主要方程式和重要演算步骤，有数值计算的要明确写出数值和单位，只有最终结果的不得分。 13. 如图所示，平静湖面岸边有一垂钓爱好者，他的眼睛恰好位于岸边B点正上方的A点，竿梢处于水面上的C点，浮标处于水面上的D点，鱼饵灯处于浮标正下方的F点。已知水面与B点等高，AB间的高度h=0.9m，AC间的距离l=4.5m，CD间的距离x=2m，此时垂钓者发现鱼饵灯刚好被竿梢挡住，已知鱼饵灯发出的色光，对湖水的折射率为，求： (1)鱼饵灯的深度； (2)若鱼饵灯缓慢竖直上浮，当它离水面多深时，鱼饵灯发出的光恰好无法从水面BC间射出。 14. 光伏发电可以有效解决偏远农村地区用电难的问题，相对于传统发电机，光伏发电系统更为便捷，电池板只需安装在屋顶上，就可直接将太阳能转化为电能供应，完全不受供电通道的限制。如图，某户农家将输出电压交流电的光伏发电系统接到变压器上，通过副线圈分别向10只标称为“12V、1.5A”的灯泡和一台电动机供电，电动机线圈电阻，原线圈上所接灯泡L的额定电压，副线圈的匝数为匝。电路接通后，各用电器都正常工作，光伏发电系统的输出功率，电压表的示数为，变压器为理想变压器，求： （1）原线圈上所接灯泡L消耗的功率； （2）变压器原线圈的匝数； （3）电动机输出的机械功率。 15. 某游乐园中过山车进入停车区时利用磁力进行刹车，磁力刹车原理可以简化为如图所示的模型：水平平行金属导轨处于竖直方向的匀强磁场中，金属棒沿导轨向右运动的过程，对应过山车的磁力刹车过程，假设的运动速度代表过山车的速度，所受的安培力代表过山车所受的磁场作用力。已知过山车以速度进入磁场区域，过山车的质量为，平行导轨间距离为，整个回路中的等效电阻为，磁感应强度大小为；已知刹车过程中轨道对过山车的摩擦阻力大小恒为，忽略空气阻力，求： （1）刚进入磁场区域时，过山车的加速度； （2）当过山车运动速度减至时，位移为，求此过程中电路中产生的焦耳热； （3）若磁力刹车直至速度减为0的过程所用时间为，求此过程中摩擦力对过山车做的功。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $