内容正文:
湛江市第二十中学2024年秋季学期期中测试
高二物理(选考)试卷
(试卷满分100分,考试时间75分钟)
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,选对的得4分,选错的得0分。
1. 如图所示为路面共振破碎机破碎旧水泥路面。破碎机有专用传感器感应路面的振动反馈,由电脑自动调节振动频率,激发锤头下水泥路面局部范围产生共振,从而将水泥路面击碎。结合你所学的知识判断下列说法正确的是( )
A. 破碎机工作时,锤头为路面提供能量补充,振幅会越来越大
B. 破碎机停止工作后,水泥路面振动的频率随着振幅减小而减小
C. 锤头振动频率越高,水泥路面的振动幅度越大,效果越好
D. 调节锤头的振动频率等于水泥路面的固有频率时,效果最好
【答案】D
【解析】
【详解】A.路面的振幅与驱动力的频率有关,当锤头振动频率等于水泥路面的固有频率时,水泥路面发生共振,振动幅度达到最大,而不是驱动力提供的能量越大振幅越大,故A错误;
B.锤头周期性击打水泥路面停止工作后,水泥路面振动的振幅减小,但频率不变,故B错误;
CD.当锤头振动频率等于水泥路面的固有频率时,水泥路面发生共振,振动幅度达到最大,效果最好,而并非锤头振动频率越高,效果越好,故C错误,D正确。
故选D。
2. 如图甲所示,以O点为平衡位置,弹簧振子在A、B两点间做简谐运动,图乙为这个弹簧振子的振动图像。下列说法正确的是( )
A. 在t=0.2s时,弹簧振子的加速度为正向最大
B. 在t=0.1s与t=0.3s两个时刻,弹簧振子在同一位置
C. 从t=0到t=0.2s时间内,弹簧振子做加速度减小的减速运动
D. 在t=0.6s时,弹簧振子有最小的弹性势能
【答案】B
【解析】
【详解】A.由乙图可知,在t=0.2s时,弹簧振子的位移为正向最大,根据牛顿第二定律有
可知加速度为负向最大,故A错误;
B.由乙图可知,在t=0.1s与t=0.3s两个时刻,弹簧振子的位移相同,说明弹簧振子在同一位置,故B正确;
C.由乙图可知,从t=0到t=0.2s时间内,弹簧振子的正向位移增大,加速度反向增大,而速度方向为正方向,故速度减小,所以弹簧振子做加速度增大的减速运动,故C错误;
D.由乙图可知,在t=0.6s时,弹簧振子的位移负方向最大,速度最小,由机械能守恒知,弹簧振子有最大的弹性势能,故D错误。
故选B。
3. 如图所示的四种明暗相间的条纹分别是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样(黑色部分表示亮纹).在下面的四幅图中从左往右排列,亮条纹的颜色依次是( )
A. 红黄蓝紫 B. 红紫蓝黄
C. 蓝紫红黄 D. 蓝黄红紫
【答案】B
【解析】
【详解】双缝干涉的图样是明暗相间的干涉条纹,所有条纹宽度相同且等间距,故AC两个是双缝干涉现象,根据双缝干涉条纹间距可以知道波长越大,越大,故A是红光,C是蓝光.
单缝衍射条纹是中间明亮且宽大,越向两侧宽度越小越暗,而波长越大,中央亮条纹越粗,故BD是单缝衍射图样,B为紫光的单缝衍射图样,D为黄光单缝衍射图样.故从左向右依次是红光(双缝干涉)、紫光(单缝衍射)、蓝光(双缝干涉)和黄光(单缝衍射).
所以选项B正确的,选项ACD错误.
点睛:掌握单缝衍射和双缝干涉的图样的特点和图样与波长的关系是解决此题的唯一途径,故要加强对基础知识的记忆.
4. 如图所示,一列简谐横波向左传播,振幅为A,某时刻介质中质点a相对平衡位置的位移为,经周期,质点a位于平衡位置的( )
A. 上方,且相对平衡位置位移大于
B. 上方,且相对平衡位置位移等于
C. 下方,且相对平衡位置位移大于
D. 下方,且相对平衡位置位移小于
【答案】A
【解析】
【详解】简谐横波向左传播,由图可知a点向y轴正方向运动,速度减小,经周期,质点a从位移正向最大处向平衡位置运动,位移平衡位置上方,且相对平衡位置位移大于。
故A正确,BCD错误。
故选A。
5. 如图所示,在光滑绝缘水平面上,三个带电小球a、b和c分别位于边长为l的正三角形的三个顶点上;a、b带负电,电荷量均为q,c带正电。整个系统置于方向水平的匀强电场中,三个小球均处于静止状态。已知静电力常量为k,则匀强电场场强的大小和方向( )
A. ,方向垂直ab远离c B. ,方向垂直ab指向c
C. ,方向垂直ab远离c D. ,方向垂直ab指向c
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】对球c分析,设其电荷量为Q,其受a、b引力的合力为
方向垂直ab远离c。
因为球c处于平衡状态,故其受电场力与a、b引力的合力等大反向,即
故
因为球c带正电,受电场力方向与电场强度方向相同,故电场强度方向垂直ab指向c。
故选B。
6. 密立根油滴实验原理如图所示。两块水平放置相距为d的金属板A、B分别与电源正、负极相接。从A板上小孔进入两板间的油滴因摩擦而带有一定的电荷量,将两板间的电压调到U时,一带电油滴恰好悬浮在两板间;然后撤去电场,该油滴开始下落并很快达到匀速,通过显微镜可观测到这一速度大小为v。已知油滴所受阻力的大小与其速度的大小成正比,比例系数为k,重力加速度为g。则该油滴所带电荷量的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】极板间的电场强度为
油滴悬浮时,根据平衡条件有
撤去电场,油滴匀速运动时,根据平衡条件有
解得
故选A。
7. 具有相同质子数和不同中子数的原子称为同位素。让氢的三种同位素原子核(、和)以相同的速度从带电平行板间的P点沿垂直于电场的方向射入电场,分别落在A、B、C三点,如图所示。不计粒子的重力,则( )
A. 三种粒子在电场中运动的时间相同
B. 三种粒子在电场中运动的过程中电势能的变化量相同
C. 落在A点的是
D. 到达负极板时,落在C点的粒子的动能大于落在A点的粒子的动能
【答案】B
【解析】
【详解】A.三种粒子在水平方向的分速度相同,但水平位移不同,所以在电场中运动的时间不同,故A错误;
B.三种粒子的电荷量q相同,且P到A、B、C三点间电势差U相等,根据
可知三种粒子在电场中运动的过程中电势能的变化量相同,故B正确;
C.设两极板间电场强度大小为E,粒子质量为m,则粒子在垂直于极板方向的加速度大小为
设P点到负极板的竖直距离为h,则粒子的水平位移大小为
由上式可知质量越大的粒子水平位移越大,所以落在A点的是,故C错误;
D.粒子到达负极板时的动能为
由上式可知质量越大的粒子到达负极板时的动能越大,由C项分析可知,落在C点的粒子的动能小于落在A点的粒子的动能,故D错误。
故选B。
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. “战绳”是一种时尚的健身器材。如图甲所示,健身者把两根绳子一端固定在P点上,用双手各自将绳子的另一端分别握住,然后根据锻炼的需要以不同的频率、不同的幅度上下抖动绳子,使绳子振动起来,从而达到健身的目的。某次锻炼中,健身者以2Hz的频率开始抖动绳端,t时刻,绳子的波形如图乙所示(还未传到P点),其中a、b是右手绳子上的两个点,以a点平衡位置为原点,其波形图如图丙所示。下列说法正确的是( )
A. 健身者左手刚开始抖动时的方向向下
B. 增大抖动的频率,绳子上的波形传到P点的时间将变短
C. 绳波的传播速度为4m/s
D. 从图丙时刻经过,a质点的振动形式将传到b点
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由“同侧法”可知,健身者左手刚开始抖动时的方向向下,故A正确;
B.对于机械波,波速与介质有关,与频率无关,所以增大抖动的频率,绳子上的波形传到P点的时间不变,故B错误;
C.由图知,波长
波速
故C错误;
D.a质点的振动形式将传到b点需要时间
故D正确。
故选AD。
9. 截面为等腰直角三角形的三棱镜如图甲所示。DE为嵌在三棱镜内部紧贴BB'C'C面的线状单色可见光光源,DE与三棱镜的ABC面垂直,D位于线段BC的中点。图乙为图甲中ABC面的正视图。三棱镜对该单色光的折射率为,只考虑由DE直接射向侧面AA'C'C的光线。下列说法正确的是( )
A. 光从AA'C'C面出射的区域占该侧面总面积的
B. 光从AA'C'C面出射的区域占该侧面总面积的
C. 若DE发出的单色光频率变小,AA'C'C面有光出射的区域面积将增大
D. 若DE发出的单色光频率变小,AA'C'C面有光出射的区域面积将减小
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.由题可知
可知临界角为45o,因此从D点发出的光,竖直向上从M点射出的光线恰好是出射光线的边缘,同时C点也恰好是出射光线的边缘,如图所示,因此光线只能从MC段射出,根据几何关系可知,M恰好为AC的中点,因此在 平面上有一半的面积有光线射出,A正确,B错误;
C.由于频率越高,折射率越大,当光源发出的光的频率变小,,折射率也会变小,导致临界角会增大,这时M点上方也会有光线出射,因此出射光线区域的面积将增大,C正确,D错误。
故选AC。
10. 人体的细胞膜由磷脂双分子层组成,双分子层之间存在电压(医学上称为膜电位),使得只有带特定电荷的粒子才能通过细胞膜进入细胞内,如图。初速度为零的正一价钠离子仅在电场力的作用下,从细胞膜外A点运动到细胞膜内B点,则下列说法正确的是( )
A. A点电势低于B点电势
B. 钠离子的电势能减小
C. 钠离子的电势能增大
D. 若膜电位上升但细胞膜厚度不变,钠离子进入细胞内的速度变大
【答案】BD
【解析】
【详解】A.初速度为零的正一价钠离子仅在电场力的作用下,从细胞膜外A点运动到细胞膜内B点,说明电场力向下,则电场线方向向下,根据沿着电场线电势降低可知,A点电势高于B点电势,故A错误;
BC.电场力做正功,动能增大,钠离子电势能减小,故B正确,C错误;
D.根据动能定理
可知若膜电位上升但细胞膜厚度不变,钠离子进入细胞内的速度变大,故D正确。
故选BD。
三、非选择题:共54分。
11. 某小组做测定玻璃的折射率实验,所用器材有:玻璃砖,大头针,刻度尺,圆规,笔,白纸。
(1)下列哪些措施能够提高实验准确程度__________。
A. 选用两光学表面间距大的玻璃砖
B. 选用两光学表面平行的玻璃砖
C. 选用粗的大头针完成实验
D. 插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些
(2)该小组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、折射光线分别交于A、B点,再过A、B点作法线NN′的垂线,垂足分别为C、D点,如上图所示,则玻璃的折射率n = __________(用图中线段的字母表示)。
【答案】(1)AD (2)
【解析】
【小问1详解】
A.为了作图误差更小,应选用两光学表面间距大的玻璃砖,故A正确;
B.根据折射定律可知,如果两个光学面不平行,不影响入射角与折射角的值,所以对折射率的测定结果不影响,故B错误;
C.为了准确测量光路图,应选用较细的大头针来完成实验,故C错误;
D.插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些,相同的距离误差情况下引起的角度误差会减小,故D正确。
故选AD。
【小问2详解】
折射率
其中
故
12. 某同学在做“利用单摆测重力加速度”的实验中,将两根等长细绳固定在铁架台的水平横杆上,两悬点的间距与细绳长度相等,两绳下端系上一个匀质小钢球,构成一个“单摆”,如图所示。该同学利用光电计数器测量小球前后摆动的周期,他把光源A固定在与小球自然下垂时的球心在同一水平线上的位置,将光电计数器B放在同一水平线上的另一侧,A发出的光束通过小球遮挡形成脉冲光信号,被B接收并转换成电信号进行记录和显示。
(1)测得细绳长为L,小球直径为d,则该单摆的摆长为___________;
(2)将小球向前拉开一个小角度由静止释放,并从小球第一次经过平衡位置处时开始计时,此时收到的脉冲记为1。测得小球经过时间t向后回到平衡位置时,B接收到的脉冲数为N,则测得的重力加速度的表达式为g=____________(用所测物理量的符号表示)。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
题意知,如图
所以单摆摆长为
【小问2详解】
分析可知时间t内,单摆完成周期数为
所以单摆周期
由单摆周期
联立以上得
13. 在“用传感器观察电容器的充放电过程”实验中,按图甲所示连接电路。电源电动势为8.0V,内阻可以忽略。单刀双掷开关S先跟2相接,某时刻开关改接1,一段时间后,把开关再改接2,实验中使用了电流传感器来采集电流随时间的变化情况。
(1)开关S改接2后,电容器进行的是__________(选填“充电”或“放电”)过程。此过程得到的I—t图像如图乙所示,图中用阴影标记的狭长矩形的面积的物理意义是______________________。如果不改变电路其他参数,只减小电阻R的阻值,则此过程的I—t曲线与坐标轴所围成的面积将___________(选填“减小”“不变”或“增大”)。
(2)若实验中测得该电容器在整个放电过程中释放的电荷量,则该电容器的电容为__________μF。
【答案】(1) ①. 放电 ②. 0.2秒内电容器释放的电荷量 ③. 不变
(2)430
【解析】
【小问1详解】
[1] 开关S接1时,电源在给电容器充电,开关S改接2后,电源断开,电容器放电,在电路中充当电源;
[2]曲线与坐标轴所围成的面积表示初始时刻电容器所带电荷量的多少,也表示在该段时间内,电容器所放出电荷量的总和,则阴影面积表示0.2s内电容器放出的电荷量;
[3] 只减小电阻的阻值,对电容器所带电荷的量没有影响,所以初始时刻电容器所带电荷量不变,即曲线与坐标轴所围成的面积将不变;
【小问2详解】
[1]由
可得该电容器的电容为
14. 如图所示,图中两小孩各握住轻绳一端,当只有一个小孩上下抖动绳子时,在绳上产生简谐横波,图实线和虚线分别表示绳子中间某段在t1=0和t2=0.75s时刻的波形图,已知小孩抖动绳子的周期T满足0.75s<T<2s。
(1)判断哪侧(左侧右侧)小孩在抖动绳子,并写出判断依据;
(2)求此列波在绳子中传播的速度大小。
【答案】(1)右侧;(2)
【解析】
【分析】
【详解】(1)如果左侧小朋友抖动绳子,则波的向右传播,在内其波向右传播,波速
根据周期等于波长和波速的比值,得到周期为,不符合题意周期。
因为右侧小孩先抖动绳子时,波向左传播,又小于一个周期,波向左传播的距离是(小于一个波长)
根据周期等于波长和波速的比值得到,周期为符合题意。
(2)波速等于。
15. 如图所示,在桌面上有一个倒立的玻璃圆锥,其顶点恰好与桌面接触,圆锥的轴(图中虚线)与桌面垂直,过轴线的截面为等边三角形,如图所示。有一半径为r = 0.1 m的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的底面上,光束的中心轴与圆锥的轴重合。已知玻璃的折射率为,光在空气中的速度取c = 3 × 108 m/s。则:
(1)通过计算说明光线1能不能在圆锥侧面的B点发生全反射;
(2)光线1经过圆锥侧面B点后射到桌面上D(图中未画出)点所用的时间是多少?
【答案】(1)光线1能在圆锥侧面的B点发生全反射
(2)1.58 × 10−9 s
【解析】
【小问1详解】
全反射的临界角满足
分析可知,光路如下图
由几何关系可知,图中光线从B点射出时的入射角
可知
故光线1能在圆锥侧面的B点发生全反射。
【小问2详解】
由几何关系可知
又因为光在玻璃圆锥中的传播速度为
所以光线1经过圆锥侧面B点后射到桌面上D点所用的时间是
联立以上整理得
代入题中数据解得
16. 如图光滑圆弧轨道AB的圆心为O,半径R=2.5m,圆弧轨道AB的B点与水平地面BE相切,B点在O点的正下方,在B点的右侧有一竖直虚线CD,B点到竖直虚线CD的距离为L1=2.5m,竖直虚线CD的左侧有E1=25N/C、水平向左的匀强电场,竖直虚线CD的右侧有E2(大小未知)、竖直向上的匀强电场。竖直虚线CD的右侧有一竖直墙壁EF,墙壁EF到竖直虚线CD的距离为L2=1m,墙壁EF底端E点与水平地面BE相连接,EF的高度也为L2=1m。现将一电荷量为、质量为m=1kg的绝缘滑块(视为质点)从A点由静止释放沿圆弧轨道AB下滑,最后进入虚线CD右侧。水平地面BE与滑块间动摩擦因数,,,。求:
(1)滑块到达圆弧轨道的B点时,对B点的压力大小;
(2)滑块到达竖直虚线CD时速度的大小;
(3)要使滑块与竖直墙壁EF碰撞,的取值范围。
【答案】(1)16.4N;(2);(3)
【解析】
【详解】(1)滑块A到B根据动能定理可知
解得
滑块在B点时
解得
N=16.4N
由牛顿第三定律得,滑块对B点压力
=N=16.4N
(2)滑块从B点CD,根据牛顿第二定律有
解得
根据速度—位移公式有
解得
(3)当较小时,滑块刚好与竖直墙壁底端E点碰撞,根据动能定理有
解得
当较大时,滑块刚好与竖直墙壁顶端F点碰撞,从C到F做类平抛运动:
水平方向有
竖直方向有
根据牛顿第二定律有
解得
综上,的取值范围为
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湛江市第二十中学2024年秋季学期期中测试
高二物理(选考)试卷
(试卷满分100分,考试时间75分钟)
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,选对的得4分,选错的得0分。
1. 如图所示为路面共振破碎机破碎旧水泥路面。破碎机有专用传感器感应路面的振动反馈,由电脑自动调节振动频率,激发锤头下水泥路面局部范围产生共振,从而将水泥路面击碎。结合你所学的知识判断下列说法正确的是( )
A. 破碎机工作时,锤头为路面提供能量补充,振幅会越来越大
B. 破碎机停止工作后,水泥路面振动的频率随着振幅减小而减小
C. 锤头振动频率越高,水泥路面的振动幅度越大,效果越好
D. 调节锤头的振动频率等于水泥路面的固有频率时,效果最好
2. 如图甲所示,以O点为平衡位置,弹簧振子在A、B两点间做简谐运动,图乙为这个弹簧振子的振动图像。下列说法正确的是( )
A. 在t=0.2s时,弹簧振子的加速度为正向最大
B. 在t=0.1s与t=0.3s两个时刻,弹簧振子在同一位置
C. 从t=0到t=0.2s时间内,弹簧振子做加速度减小的减速运动
D. 在t=0.6s时,弹簧振子有最小的弹性势能
3. 如图所示的四种明暗相间的条纹分别是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样(黑色部分表示亮纹).在下面的四幅图中从左往右排列,亮条纹的颜色依次是( )
A. 红黄蓝紫 B. 红紫蓝黄
C. 蓝紫红黄 D. 蓝黄红紫
4. 如图所示,一列简谐横波向左传播,振幅为A,某时刻介质中质点a相对平衡位置的位移为,经周期,质点a位于平衡位置的( )
A. 上方,且相对平衡位置位移大于
B. 上方,且相对平衡位置位移等于
C. 下方,且相对平衡位置位移大于
D. 下方,且相对平衡位置位移小于
5. 如图所示,在光滑绝缘水平面上,三个带电小球a、b和c分别位于边长为l的正三角形的三个顶点上;a、b带负电,电荷量均为q,c带正电。整个系统置于方向水平的匀强电场中,三个小球均处于静止状态。已知静电力常量为k,则匀强电场场强的大小和方向( )
A. ,方向垂直ab远离c B. ,方向垂直ab指向c
C. ,方向垂直ab远离c D. ,方向垂直ab指向c
6. 密立根油滴实验原理如图所示。两块水平放置相距为d的金属板A、B分别与电源正、负极相接。从A板上小孔进入两板间的油滴因摩擦而带有一定的电荷量,将两板间的电压调到U时,一带电油滴恰好悬浮在两板间;然后撤去电场,该油滴开始下落并很快达到匀速,通过显微镜可观测到这一速度大小为v。已知油滴所受阻力的大小与其速度的大小成正比,比例系数为k,重力加速度为g。则该油滴所带电荷量的值为( )
A. B. C. D.
7. 具有相同质子数和不同中子数的原子称为同位素。让氢的三种同位素原子核(、和)以相同的速度从带电平行板间的P点沿垂直于电场的方向射入电场,分别落在A、B、C三点,如图所示。不计粒子的重力,则( )
A. 三种粒子在电场中运动的时间相同
B. 三种粒子在电场中运动的过程中电势能的变化量相同
C. 落在A点的是
D. 到达负极板时,落在C点的粒子的动能大于落在A点的粒子的动能
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. “战绳”是一种时尚的健身器材。如图甲所示,健身者把两根绳子一端固定在P点上,用双手各自将绳子的另一端分别握住,然后根据锻炼的需要以不同的频率、不同的幅度上下抖动绳子,使绳子振动起来,从而达到健身的目的。某次锻炼中,健身者以2Hz的频率开始抖动绳端,t时刻,绳子的波形如图乙所示(还未传到P点),其中a、b是右手绳子上的两个点,以a点平衡位置为原点,其波形图如图丙所示。下列说法正确的是( )
A. 健身者左手刚开始抖动时的方向向下
B. 增大抖动的频率,绳子上的波形传到P点的时间将变短
C. 绳波的传播速度为4m/s
D. 从图丙时刻经过,a质点的振动形式将传到b点
9. 截面为等腰直角三角形的三棱镜如图甲所示。DE为嵌在三棱镜内部紧贴BB'C'C面的线状单色可见光光源,DE与三棱镜的ABC面垂直,D位于线段BC的中点。图乙为图甲中ABC面的正视图。三棱镜对该单色光的折射率为,只考虑由DE直接射向侧面AA'C'C的光线。下列说法正确的是( )
A. 光从AA'C'C面出射的区域占该侧面总面积的
B. 光从AA'C'C面出射的区域占该侧面总面积的
C. 若DE发出的单色光频率变小,AA'C'C面有光出射的区域面积将增大
D. 若DE发出的单色光频率变小,AA'C'C面有光出射的区域面积将减小
10. 人体的细胞膜由磷脂双分子层组成,双分子层之间存在电压(医学上称为膜电位),使得只有带特定电荷的粒子才能通过细胞膜进入细胞内,如图。初速度为零的正一价钠离子仅在电场力的作用下,从细胞膜外A点运动到细胞膜内B点,则下列说法正确的是( )
A. A点电势低于B点电势
B. 钠离子的电势能减小
C. 钠离子的电势能增大
D. 若膜电位上升但细胞膜厚度不变,钠离子进入细胞内的速度变大
三、非选择题:共54分。
11. 某小组做测定玻璃的折射率实验,所用器材有:玻璃砖,大头针,刻度尺,圆规,笔,白纸。
(1)下列哪些措施能够提高实验准确程度__________。
A. 选用两光学表面间距大的玻璃砖
B. 选用两光学表面平行的玻璃砖
C. 选用粗的大头针完成实验
D. 插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些
(2)该小组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、折射光线分别交于A、B点,再过A、B点作法线NN′的垂线,垂足分别为C、D点,如上图所示,则玻璃的折射率n = __________(用图中线段的字母表示)。
12. 某同学在做“利用单摆测重力加速度”的实验中,将两根等长细绳固定在铁架台的水平横杆上,两悬点的间距与细绳长度相等,两绳下端系上一个匀质小钢球,构成一个“单摆”,如图所示。该同学利用光电计数器测量小球前后摆动的周期,他把光源A固定在与小球自然下垂时的球心在同一水平线上的位置,将光电计数器B放在同一水平线上的另一侧,A发出的光束通过小球遮挡形成脉冲光信号,被B接收并转换成电信号进行记录和显示。
(1)测得细绳长为L,小球直径为d,则该单摆的摆长为___________;
(2)将小球向前拉开一个小角度由静止释放,并从小球第一次经过平衡位置处时开始计时,此时收到的脉冲记为1。测得小球经过时间t向后回到平衡位置时,B接收到的脉冲数为N,则测得的重力加速度的表达式为g=____________(用所测物理量的符号表示)。
13. 在“用传感器观察电容器的充放电过程”实验中,按图甲所示连接电路。电源电动势为8.0V,内阻可以忽略。单刀双掷开关S先跟2相接,某时刻开关改接1,一段时间后,把开关再改接2,实验中使用了电流传感器来采集电流随时间的变化情况。
(1)开关S改接2后,电容器进行的是__________(选填“充电”或“放电”)过程。此过程得到的I—t图像如图乙所示,图中用阴影标记的狭长矩形的面积的物理意义是______________________。如果不改变电路其他参数,只减小电阻R的阻值,则此过程的I—t曲线与坐标轴所围成的面积将___________(选填“减小”“不变”或“增大”)。
(2)若实验中测得该电容器在整个放电过程中释放的电荷量,则该电容器的电容为__________μF。
14. 如图所示,图中两小孩各握住轻绳一端,当只有一个小孩上下抖动绳子时,在绳上产生简谐横波,图实线和虚线分别表示绳子中间某段在t1=0和t2=0.75s时刻的波形图,已知小孩抖动绳子的周期T满足0.75s<T<2s。
(1)判断哪侧(左侧右侧)小孩在抖动绳子,并写出判断依据;
(2)求此列波在绳子中传播的速度大小。
15. 如图所示,在桌面上有一个倒立的玻璃圆锥,其顶点恰好与桌面接触,圆锥的轴(图中虚线)与桌面垂直,过轴线的截面为等边三角形,如图所示。有一半径为r = 0.1 m的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的底面上,光束的中心轴与圆锥的轴重合。已知玻璃的折射率为,光在空气中的速度取c = 3 × 108 m/s。则:
(1)通过计算说明光线1能不能在圆锥侧面的B点发生全反射;
(2)光线1经过圆锥侧面B点后射到桌面上D(图中未画出)点所用的时间是多少?
16. 如图光滑圆弧轨道AB的圆心为O,半径R=2.5m,圆弧轨道AB的B点与水平地面BE相切,B点在O点的正下方,在B点的右侧有一竖直虚线CD,B点到竖直虚线CD的距离为L1=2.5m,竖直虚线CD的左侧有E1=25N/C、水平向左的匀强电场,竖直虚线CD的右侧有E2(大小未知)、竖直向上的匀强电场。竖直虚线CD的右侧有一竖直墙壁EF,墙壁EF到竖直虚线CD的距离为L2=1m,墙壁EF底端E点与水平地面BE相连接,EF的高度也为L2=1m。现将一电荷量为、质量为m=1kg的绝缘滑块(视为质点)从A点由静止释放沿圆弧轨道AB下滑,最后进入虚线CD右侧。水平地面BE与滑块间动摩擦因数,,,。求:
(1)滑块到达圆弧轨道的B点时,对B点的压力大小;
(2)滑块到达竖直虚线CD时速度的大小;
(3)要使滑块与竖直墙壁EF碰撞,的取值范围。
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