精品解析：福建省宁德市柘荣县第一中学2023-2024学年高二下学期第八次月考物理试题

2023—2024学年（下）高物理第8次月考试题 完成时间：75分钟 内容：选必二第三、四、五章+选必一 一、单选题（每题只有一个正确选项，选对得4分，共4题，不选或错选得0分，共16分） 1. 关于光的偏振、干涉与衍射、激光，下列说法正确的是（　　） A. 偏振是纵波特有的现象，光的偏振现象说明光是纵波 B. 在双缝干涉现象里，相邻两个亮条纹和相邻两个暗条纹的中心间距是不等的 C. 激光的相干性好，可以用于精确测距 D. 泊松亮斑是衍射现象，用白光照射单缝时将得到彩色条纹 2. 钓鱼可以修身养性，颇受人们喜爱。如图为某鱼漂示意图，鱼漂上部可视为圆柱体。当鱼漂受到微小扰动而上下振动，某钓友发现鱼漂向下运动时圆柱体上的M点恰好可以到达水面，向上运动时圆柱体上的N点恰好可以露出水面。忽略水的阻力和水面波动影响，下列说法正确的是（　　） A. 鱼漂振动过程中受到重力、浮力、回复力作用 B. 当M点到达水面时，鱼漂有向下的最大加速度 C. 当M、N的中点到达水面时，鱼漂的速度最大 D. 鱼漂由上往下运动时，动能越来越大 3. 如图甲所示为一交变电压随时间变化的图像，每个周期内，前二分之一周期电压按正弦规律变化，后二分之一周期电压恒定。若将此交流电连接成如图乙所示的电路，电阻R阻值为50Ω，则（　　） A. 理想电压表读数为45V B. 理想电流表读数为0.8A C. 电阻R消耗的电功率为45W D. 电阻R在50秒内产生的热量为2020J 4. 如图是古代奥林匹克立定跳远的陶瓷画，图中的运动员手持一种负重物起跳，这可以使运动员跳得更远，现在我们来解释其中的原因。若某位运动员的质量为60kg，两手各持一个质量为3kg的负重物，在某次立定跳远练习过程中，起跳离地时速度大小为5m/s， 方向与水平方向成37°夹角，在最高点将两个负重物相对于地面速度为零扔出， 忽略空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 与最高点不扔出负重物相比，运动员可以多跳0.12m B. 与在最高点不扔出负重物相比，运动员落地时速率将增大0.4m/s C. 从起跳后到落地前的过程中，运动员和重物组成系统的总动量守恒 D. 从起跳后到落地前的过程中，运动员和重物组成系统的总机械能守恒 二、双选题（本大题共4小题，选对得6分，漏选得3分，错选或不选不得分，共24分） 5. 如图所示是我国500m口径球面射电望远镜（FAST），它可以通过接收来自宇宙深处的电磁波，探索宇宙。截止到去年11月，它已经发现的脉冲星超过240颗，我国也因此成为世上发现脉冲星数量最多的国家。下列关于电磁波的说法正确的是（　　） A. 频率越高电磁波，波长越短 B. 电磁波在任何介质中传播速度均为3×108m/s C. 赫兹通过实验捕捉到电磁波，证实了奥斯特的电磁理论 D. 变化的电场可能激发出变化的磁场，空间将可能产生电磁波 6. 如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波，实线为t=0时刻的波形图，虚线为t=0.9 s时的波形图，已知波的周期T>0.9 s，则（　　） A. 在t=0.45 s时，Q点到达平衡位置且向下运动 B. 在t=0.45 s时，Q点到达平衡位置且向上运动 C. 经过4.5 s，P点通过的路程为2 m D. 经过4.5 s，P点通过的路程为20 m 7. 如图所示，理想变压器原副线圈的匝数比为2：1，原线圈接有阻值为40Ω的定值电阻R1，左端接在正弦式交流电源上，其电压瞬时值表达式为，副线圈接有总阻值为40Ω的滑动变阻器R2，初始时滑片在滑动变阻器R2正中央，若电压表和电流表均为理想电表，下列说法正确的是（ ） A. 副线圈交变电流的频率为50Hz B. 交流电流表的示数为5.5A C. 若将R2的滑片向上移动，则交流电压表的示数变大 D. 当R2阻值调到20Ω时，副线圈输出功率最大 8. “娱乐风洞”是一项新型娱乐项目，在一个特定的空间内通过风机制造的气流把人“吹”起来，使人产生在天空翱翔的感觉。其简化模型如图所示，一质量为m的游客恰好静止在直径为d的圆柱形竖直风洞内，已知气流密度为，游客受风面积（游客在垂直风力方向的投影面积）为S，风洞内气流竖直向上“吹”出且速度恒定，重力加速度为g。假设气流吹到人身上后速度变为零，则下列说法正确的是（　　） A. 气流速度大小为 B. 单位时间内流过风洞内某横截面的气体体积为 C. 若风速变为原来的，游客开始运动时的加速度大小为 D. 单位时间内风机做的功为 三、填空题（本大题共3小题，每空一分共9分） 9. 如图，甲、乙分别是一列简谐横波在传播方向上相距1m的两个质点P、Q的振动图像。则这列波的周期是______s；s时，质点P、Q的振动方向______（填“相同”或“相反”）；若该波的波长大于1m，则波长为______m。 10. 一质量为2kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图线如图所示，当t=1s时物块的速率为______m/s，当t=2s时物块的动量大小为________kg·m/s，在0-3s内物块的动量变化量大小为________kg·m/s。 11. 由甲、乙两种不同颜色的光，垂直于直角三棱镜的AC边界面射入，照射到斜面上的D点，甲光恰好发生全反射，乙光可以从D点折射出棱镜，如图所示。若甲、乙单色光在该棱镜中传播速度分别为k1c和k2c（c为真空中的光速），则可以判断k1________k2（选填“>”或“<”）；甲、乙两单色光在该介质中的折射率之比为________（用k1、k2表示）；在同一双缝干涉装置中，甲光形成的条纹间距___________乙光形成的条纹间距（选填“>”或“<”）。 三、实验题（本大题共2小题，共12分） 12. 物理实验社团的某小组同学在实验室“探究单摆的周期与摆长的关系”。 （1）为测量摆长，必须使单摆处于__________状态（填“A”、“B”或“C”）。 A. 水平放置且拉直 B. 竖直面内自然悬垂 C. 悬挂且用竖直外力拉紧 （2）正确挂起单摆后，将摆球从平衡位置拉开一个小角度由静止释放，使摆球在竖直平面内稳定摆动，当摆球某次经过平衡位置时开始计时，测出小球完成30次全振动的时间为__________s。 （3）实验中的摆球可看成为质量均匀分布的球体，社团中另一小组同学错将摆线长和小球直径之和当作单摆的摆长，那么在探究周期T与摆长L的关系时将会得到如图所示的__________线（填“A”、“B”或“C”）。 13. 在“测玻璃的折射率”实验中： （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NN'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NN′夹角较大时有可能在bb′面发生全反射，所以在bb′一侧就看不到P1、P2的像 （2）如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择，为了减小误差，应选用宽度__________（填“大”或“小”）的玻璃砖来测量。 （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P1O、折射光线OO′的延长线分别交于A、B点，再过A、B点作法线NN′的垂线，垂足分别为C、D点，如图所示，测得所需数据分别为AC=1.68cm和BD=1.12cm，则该玻璃砖的折射率数值为__________。 （4）在用针插法测定玻璃砖折射率的实验中，某同学在纸上画出的界面aa′、bb′与玻璃砖位置的关系如图所示，其它操作均正确，且以aa′、bb′为界面画光路图，则该同学测得的折射率与真实值相比__________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 四、计算题（本大题共3小题，12+12+15共39分） 14. 用透明材料制成横截面为长方形的长方体，横截面的长AB足够长，宽，按图示放置在水平地面上，在地面上的P点有一个光源，向该材料CD面入射一束光，当入射光与CD面夹角为时，反射光与折射光恰好垂直。光在真空中传播速度为c，，。求： （1）这种材料的折射率； （2）这束光线在材料中传播经历的时间。 15. 如图所示，为交流发电机的矩形线圈，其面积，匝数，线圈内阻，外电阻。线圈在磁感应强度大小为的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动，角速度。图中的电压表、电流表均为理想交流电表，取，求： （1）交流电压表的示数； （2）从图示位置转过，通过R的电荷量； （3）线圈转一周，线圈内阻产生的焦耳热。 16. 如图（a），一质量为m的物块A与轻质弹簧连接，静止在光滑水平面上：物块B向A运动，时与弹簧接触，到时与弹簧分离，第一次碰撞结束，A、B的图像如图（b）所示。已知从到时间内，物块A运动的距离为。A、B分离后，A滑上粗糙斜面，然后滑下，与一直在水平面上运动的B再次碰撞，之后A再次滑上斜面，达到的最高点与前一次相同。斜面倾角为，与水平面光滑连接。碰撞过程中弹簧始终处于弹性限度内。求 （1）第一次碰撞过程中，弹簧弹性势能的最大值； （2）第一次碰撞过程中，弹簧压缩量的最大值； （3）物块A与斜面间的动摩擦因数。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023—2024学年（下）高物理第8次月考试题 完成时间：75分钟 内容：选必二第三、四、五章+选必一 一、单选题（每题只有一个正确选项，选对得4分，共4题，不选或错选得0分，共16分） 1. 关于光的偏振、干涉与衍射、激光，下列说法正确的是（　　） A. 偏振是纵波特有的现象，光的偏振现象说明光是纵波 B. 在双缝干涉现象里，相邻两个亮条纹和相邻两个暗条纹的中心间距是不等的 C. 激光的相干性好，可以用于精确测距 D. 泊松亮斑是衍射现象，用白光照射单缝时将得到彩色条纹 【答案】D 【解析】 【详解】A．光的振动方向与传播方向相垂直，故光的偏振现象说明光是横波，A错误； B．在双缝干涉现象里，相邻两个亮条纹和相邻两个暗条纹的中心间距是相等的，B错误； C．激光的平行度好可以用来测距，C错误； D．泊松亮斑是光绕过障碍物继续传播的现象，是衍射现象，用白光照射单缝，将得到彩色的衍射条纹，D正确。 故选D。 2. 钓鱼可以修身养性，颇受人们喜爱。如图为某鱼漂的示意图，鱼漂上部可视为圆柱体。当鱼漂受到微小扰动而上下振动，某钓友发现鱼漂向下运动时圆柱体上的M点恰好可以到达水面，向上运动时圆柱体上的N点恰好可以露出水面。忽略水的阻力和水面波动影响，下列说法正确的是（　　） A. 鱼漂振动过程中受到重力、浮力、回复力的作用 B. 当M点到达水面时，鱼漂有向下的最大加速度 C. 当M、N的中点到达水面时，鱼漂的速度最大 D. 鱼漂由上往下运动时，动能越来越大 【答案】C 【解析】 【详解】A．鱼漂受到重力，浮力的作用，重力和浮力的合力为回复力，故A错误； B．M点到达水面时，鱼漂位于最低点，鱼漂有向上的最大加速度，故B错误； C．当M、N的中点到达水面时，处于平衡位置，鱼漂的速度最大，故C正确； D．鱼漂由最高点往最低点运动时，动能先增大后减小，故D错误。 故选C。 3. 如图甲所示为一交变电压随时间变化的图像，每个周期内，前二分之一周期电压按正弦规律变化，后二分之一周期电压恒定。若将此交流电连接成如图乙所示的电路，电阻R阻值为50Ω，则（　　） A. 理想电压表读数为45V B. 理想电流表读数为0.8A C. 电阻R消耗的电功率为45W D. 电阻R在50秒内产生的热量为2020J 【答案】A 【解析】 【详解】A．设交流电电压有效值为U，根据有效值定义可得 解得 故A正确； BCD．由A选项知，理想电流表读数为 电阻R消耗的电功率为 电阻R在50秒内产生的热量为 故BCD错误。 故选A。 4. 如图是古代奥林匹克立定跳远的陶瓷画，图中的运动员手持一种负重物起跳，这可以使运动员跳得更远，现在我们来解释其中的原因。若某位运动员的质量为60kg，两手各持一个质量为3kg的负重物，在某次立定跳远练习过程中，起跳离地时速度大小为5m/s， 方向与水平方向成37°夹角，在最高点将两个负重物相对于地面速度为零扔出， 忽略空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 与在最高点不扔出负重物相比，运动员可以多跳0.12m B. 与在最高点不扔出负重物相比，运动员落地时速率将增大0.4m/s C. 从起跳后到落地前的过程中，运动员和重物组成系统的总动量守恒 D. 从起跳后到落地前的过程中，运动员和重物组成系统的总机械能守恒 【答案】A 【解析】 【详解】A．运动员竖直向上的分速度为 水平方向分速度 由最高点落地时间为 在最高点将负重物相对于地面速度为零扔出，由水平方向动量守恒定律可知 可得运动员速度增加量为 将重物扔出与不扔出两种情况相比，运动员多跳 故A正确； B．不扔出负重物，运动员落地时速率为 扔出负重物，运动员落地时速率为 与在最高点不扔出负重物相比，运动员落地时速率将增大 故B错误； C．从起跳后到落地前的过程中，运动员和重物组成系统竖直方向受合力不为零，则总动量不守恒守恒，故C错误； D．重物动能的减少量 运动员动能的增加量 从起跳后到落地前的瞬间，重力势能不变，运动员动能的增加量不等于重物动能的减少量，所以运动员和重物组成系统的总机械能不守恒，故D错误； 故选A。 二、双选题（本大题共4小题，选对得6分，漏选得3分，错选或不选不得分，共24分） 5. 如图所示是我国500m口径球面射电望远镜（FAST），它可以通过接收来自宇宙深处的电磁波，探索宇宙。截止到去年11月，它已经发现的脉冲星超过240颗，我国也因此成为世上发现脉冲星数量最多的国家。下列关于电磁波的说法正确的是（　　） A. 频率越高的电磁波，波长越短 B. 电磁波在任何介质中传播速度均为3×108m/s C. 赫兹通过实验捕捉到电磁波，证实了奥斯特的电磁理论 D. 变化的电场可能激发出变化的磁场，空间将可能产生电磁波 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据公式可知，频率越高的电磁波，波长越短，故A正确； B．电磁波在不同介质中的传播速度不一样，电磁波在真空中传播速度为3×108m/s，故B错误； C．赫兹通过实验捕捉到电磁波，证实了麦克斯韦的电磁理论，故C错误； D．周期性变化的电场激发出周期性变化的磁场，空间将产生电磁波，故D正确。 故选AD。 6. 如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波，实线为t=0时刻的波形图，虚线为t=0.9 s时的波形图，已知波的周期T>0.9 s，则（　　） A. 在t=0.45 s时，Q点到达平衡位置且向下运动 B. 在t=0.45 s时，Q点到达平衡位置且向上运动 C. 经过4.5 s，P点通过的路程为2 m D. 经过4.5 s，P点通过的路程为20 m 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．由图可知，简谐横波的波长 依题意，波的周期T>0.9 s则经，传播的距离为 可知传播的时间为 解得 可知波速为 在t=0.45 s时，该波传播的距离为 根据波形的平移法可得Q点到达平衡位置且向上运动。故A错误；B正确； CD．根据上面选项分析可得 则P点通过的路程为 故C正确；D错误。 故选BC。 7. 如图所示，理想变压器原副线圈的匝数比为2：1，原线圈接有阻值为40Ω的定值电阻R1，左端接在正弦式交流电源上，其电压瞬时值表达式为，副线圈接有总阻值为40Ω的滑动变阻器R2，初始时滑片在滑动变阻器R2正中央，若电压表和电流表均为理想电表，下列说法正确的是（ ） A. 副线圈交变电流的频率为50Hz B. 交流电流表的示数为5.5A C. 若将R2的滑片向上移动，则交流电压表的示数变大 D. 当R2的阻值调到20Ω时，副线圈输出功率最大 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由正弦式交流电的电压瞬时值表达式可知 ， 则副线圈交变电流频率为，A正确； B．根据理想变压器电压、电流与匝数的关系可知 ， 由串联电路电压规律有 且副线圈电压 联立以上各式可解得 A B错误； C．若将的滑片向上移动，副线圈电阻增大，可先假设不变，那么减小，由可知，变小，这样会使得两端电压减小，增大，则也会增大，C正确； D．采用等效电源法，将与原副线圈等效为电源内阻，则 当外电阻等于电源内阻时，电源输出功率最大，即当阻值调到时，副线圈输出功率最大，D错误。 故选AC。 8. “娱乐风洞”是一项新型娱乐项目，在一个特定的空间内通过风机制造的气流把人“吹”起来，使人产生在天空翱翔的感觉。其简化模型如图所示，一质量为m的游客恰好静止在直径为d的圆柱形竖直风洞内，已知气流密度为，游客受风面积（游客在垂直风力方向的投影面积）为S，风洞内气流竖直向上“吹”出且速度恒定，重力加速度为g。假设气流吹到人身上后速度变为零，则下列说法正确的是（　　） A. 气流速度大小为 B. 单位时间内流过风洞内某横截面的气体体积为 C. 若风速变为原来的，游客开始运动时的加速度大小为 D. 单位时间内风机做的功为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．对时间内吹向游客的气体，设气体质量为，由动量定理可得 由于游客处于静止状态，故满足 另外 联立可得 故A正确； B．单位时间内流过风洞某横截面的气体体积为 联立解得 故B错误； C．若风速变为原来的，设风力为，由动量定理可得 另外 联立可得 由牛顿第二定律可得 解得 故C错误； D．风洞单位时间流出的气体质量为M 单位时间内风机做的功为 故D正确。 故选AD 三、填空题（本大题共3小题，每空一分共9分） 9. 如图，甲、乙分别是一列简谐横波在传播方向上相距1m的两个质点P、Q的振动图像。则这列波的周期是______s；s时，质点P、Q的振动方向______（填“相同”或“相反”）；若该波的波长大于1m，则波长为______m。 【答案】 ①. 4 ②. 相反 ③. 2 【解析】 【详解】[1]由图可知波的周期是 T=4s [2]由图可知s时，质点P向轴负方向振动，质点Q向轴正方向振动，振动方向相反； [3] P、Q的振动方向相反，则P、Q的间距为 可得 该波的波长大于1m，则取时 10. 一质量为2kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图线如图所示，当t=1s时物块的速率为______m/s，当t=2s时物块的动量大小为________kg·m/s，在0-3s内物块的动量变化量大小为________kg·m/s。 【答案】 ①. 1 ②. 4 ③. 3 【解析】 【分析】 【详解】[1]1s内由动量定理可得 解得1s时物块的速率为 [2]2s内由动量定理可得 解得2s时物块的动量大小为 [3]由动量定理可得，3s内物块的动量变化量大小为 11. 由甲、乙两种不同颜色的光，垂直于直角三棱镜的AC边界面射入，照射到斜面上的D点，甲光恰好发生全反射，乙光可以从D点折射出棱镜，如图所示。若甲、乙单色光在该棱镜中传播速度分别为k1c和k2c（c为真空中的光速），则可以判断k1________k2（选填“>”或“<”）；甲、乙两单色光在该介质中的折射率之比为________（用k1、k2表示）；在同一双缝干涉装置中，甲光形成的条纹间距___________乙光形成的条纹间距（选填“>”或“<”）。 【答案】 ①. < ②. k2∶k1 ③. < 【解析】 【详解】[2]根据 可得 解得 [1]由图可知，甲单色光的临界角小于乙单色光的，根据 可知 联立，解得 [3]同理，可得 根据 可知甲光形成的条纹间距小于乙光形成的条纹间距。 三、实验题（本大题共2小题，共12分） 12. 物理实验社团的某小组同学在实验室“探究单摆的周期与摆长的关系”。 （1）为测量摆长，必须使单摆处于__________状态（填“A”、“B”或“C”）。 A. 水平放置且拉直 B. 竖直面内自然悬垂 C. 悬挂且用竖直外力拉紧 （2）正确挂起单摆后，将摆球从平衡位置拉开一个小角度由静止释放，使摆球在竖直平面内稳定摆动，当摆球某次经过平衡位置时开始计时，测出小球完成30次全振动的时间为__________s。 （3）实验中的摆球可看成为质量均匀分布的球体，社团中另一小组同学错将摆线长和小球直径之和当作单摆的摆长，那么在探究周期T与摆长L的关系时将会得到如图所示的__________线（填“A”、“B”或“C”）。 【答案】（1）B （2）41.5 （3）C 【解析】 【小问1详解】 为测量摆长，必须使单摆处于竖直面内自然悬垂状态进行测量。 故选B。 【小问2详解】 由图可知，小球完成30次全振动的时间为 【小问3详解】 由单摆周期公式 可得 其中L为悬点到球心的距离，该小组同学将摆线长和小球直径之和当作单摆的摆长，则L偏大，故周期T2与摆长L的关系为图中的C。 13. 在“测玻璃的折射率”实验中： （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NN'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NN′夹角较大时有可能在bb′面发生全反射，所以在bb′一侧就看不到P1、P2的像 （2）如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择，为了减小误差，应选用宽度__________（填“大”或“小”）的玻璃砖来测量。 （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P1O、折射光线OO′的延长线分别交于A、B点，再过A、B点作法线NN′的垂线，垂足分别为C、D点，如图所示，测得所需数据分别为AC=1.68cm和BD=1.12cm，则该玻璃砖的折射率数值为__________。 （4）在用针插法测定玻璃砖折射率的实验中，某同学在纸上画出的界面aa′、bb′与玻璃砖位置的关系如图所示，其它操作均正确，且以aa′、bb′为界面画光路图，则该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）大 （3）1.5 （4）偏小 【解析】 【小问1详解】 A．根据光路可逆性原理可知，光线一定会从另一侧表面射出，折射光线不会在玻璃砖的内表面发生全反射，即使P1、P2的距离较大，通过玻璃砖仍然可以看到到P1、P2的像，故A错误； B．为减少测量误差，入射角应适当大一些，即P1、P2的连线与法线NN'的夹角应尽量大些，故B错误； C．为了减小作图误差，将出射光线确定得更准确些，P3和P4的距离应适当取大些，故C正确； D．由几何知识可知，光线在上表面的折射角一定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，不可能在bb′面发生全反射，故D错误。 故选C。 【小问2详解】 玻璃砖的厚度越大，光线通过玻璃板的侧移量越大，测量误差越小，故为了减小误差应选用宽度大的玻璃砖来测量。 【小问3详解】 设圆的半径为r，入射角为α，则有折射角为β，则玻璃的折射率为 【小问4详解】 甲同学测定折射率时，作出的折射光线如图中虚线所示 实线表示实际光线，可见测量的折射角偏大，由折射定律可知，测得的折射率将偏小。 四、计算题（本大题共3小题，12+12+15共39分） 14. 用透明材料制成横截面为长方形的长方体，横截面的长AB足够长，宽，按图示放置在水平地面上，在地面上的P点有一个光源，向该材料CD面入射一束光，当入射光与CD面夹角为时，反射光与折射光恰好垂直。光在真空中传播速度为c，，。求： （1）这种材料的折射率； （2）这束光线在材料中传播经历的时间。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）光路图如图所示 由图中几何关系可得 可得 , 根据折射定律可得这种材料的折射率为 （2）这束光线在材料中传播的速度为 这束光线在材料中传播经历的时间为 15. 如图所示，为交流发电机的矩形线圈，其面积，匝数，线圈内阻，外电阻。线圈在磁感应强度大小为的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动，角速度。图中的电压表、电流表均为理想交流电表，取，求： （1）交流电压表的示数； （2）从图示位置转过，通过R的电荷量； （3）线圈转一周，线圈内阻产生的焦耳热。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）交变电压的峰值为 所以，交变电压的有效值为 根据欧姆定律，电压表示数为 （2）从图示位置开始，线圈转过的过程中，磁通量的变化量为 根据法拉第电磁感应定律，有 根据欧姆定律，有 根据电流强度定义，有 （3）回路中电流的有效值为 线圈转一圈所用时间为 则线圈内阻产生的焦耳热为 16. 如图（a），一质量为m的物块A与轻质弹簧连接，静止在光滑水平面上：物块B向A运动，时与弹簧接触，到时与弹簧分离，第一次碰撞结束，A、B的图像如图（b）所示。已知从到时间内，物块A运动的距离为。A、B分离后，A滑上粗糙斜面，然后滑下，与一直在水平面上运动的B再次碰撞，之后A再次滑上斜面，达到的最高点与前一次相同。斜面倾角为，与水平面光滑连接。碰撞过程中弹簧始终处于弹性限度内。求 （1）第一次碰撞过程中，弹簧弹性势能的最大值； （2）第一次碰撞过程中，弹簧压缩量的最大值； （3）物块A与斜面间的动摩擦因数。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）当弹簧被压缩最短时，弹簧弹性势能最大，此时、速度相等，即时刻，根据动量守恒定律 根据能量守恒定律 联立解得 （2）解法一：同一时刻弹簧对、B的弹力大小相等，根据牛顿第二定律 可知同一时刻 则同一时刻、的的瞬时速度分别为 ， 根据位移等速度在时间上累积可得 ， 又 解得 第一次碰撞过程中，弹簧压缩量的最大值 解法二：B接触弹簧后，压缩弹簧的过程中，A、B动量守恒，有 对方程两边同时乘以时间，有 0-t0之间，根据位移等速度在时间上的累积，可得 将代入可得 则第一次碰撞过程中，弹簧压缩量最大值 （3）物块A第二次到达斜面的最高点与第一次相同，说明物块A第二次与B分离后速度大小仍为，方向水平向右，设物块A第一次滑下斜面的速度大小为，设向左为正方向，根据动量守恒定律可得 根据能量守恒定律可得 联立解得 方法一：设在斜面上滑行的长度为，上滑过程，根据动能定理可得 下滑过程，根据动能定理可得 联立解得 方法二：根据牛顿第二定律，可以分别计算出滑块A上滑和下滑时的加速度， ， 上滑时末速度为0，下滑时初速度为0，由匀变速直线运动的位移速度关系可得 ， 联立可解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$