精品解析：四川省南充市白塔中学2024-2025学年高二下学期第一次（3月）月考物理试题

南充市白塔中学高2023级高二（下）3月月考物理试题 考试时间90分钟，满分100分 一、单选题（每小题4分，共28分） 1. 关于光现象，下列说法正确的是 （ ） A. 图甲中一束白光通过三棱镜形成彩色光带是光的干涉现象 B. 图乙中光照射不透明的圆盘，在圆盘的阴影中心出现了一个亮斑是光的折射现象 C. 用单色光垂直照射图丙中的牛顿环，是光的干涉现象，得到的条纹是随离圆心的距离增加而逐渐变宽的同心圆环 D. 图丁中佩戴特殊眼镜观看立体电影利用了光的偏振现象 2. 某透明介质的横截面为半圆，一束平行单色光线垂直于半圆的直径射入透明介质，如图所示，在半圆弧上恰好有一半的弧长有光透出。则透明介质的折射率为（　　） A. 3 B. 2 C. D. 3. 光纤通信采用光导纤维，可简化为半径为、长为（）的圆柱形长玻璃丝。为简化可认为玻璃丝外为空气，其沿轴线的侧剖面如图所示。一束含红、绿两种颜色的复色光以入射角从轴心射入后分为、两束，两单色光在玻璃中多次全反射后从光导纤维另一端射出，已知该玻璃材料对光的折射率为，真空中的光速为。下列说法正确的是（　　） A. 光为绿光，光为红光 B. 该玻璃材料对光的折射率小于 C. 若光恰好发生全反射，则光在该玻璃丝中的传播时间 D. 若，则光以任意入射角入射均能在玻璃丝内发生全反射 4. 如图所示，在高为，宽为不透明容器底部有、两个标记，分别是宽的四等分点和中点，眼睛在容器右上方时刚好能从容器边缘看到标记，向容器内注入某种透明液体，当容器内液体的深度为时，刚好能够从看到标记。则透明液体的折射率为（　　） A. B. C. D. 5. 如图，平行光滑固定金属导轨上端接有一恒压直流电源，导轨平面与水平面的夹角为，一金属棒ab垂直导轨放置在某位置，其所在的空间中存在匀强磁场。当磁场的磁感应强度大小为、方向竖直向上时，金属棒恰好静止；当磁场的磁感应强度大小为、方向垂直导轨平面向上时，金属棒也恰好静止。则为（　　） A. B. C. D. 6. 磁流体发电机可简化为如下模型：两块长、宽分别为a、b平行板，彼此相距L，板间通入已电离的速度为v的气流，两板间存在一磁感应强度大小为B的匀强磁场，磁场方向与两板平行，并与气流速度方向垂直，如图所示．把两板与外电阻R连接起来，在洛伦兹力作用下，气流中的正、负离子分别向两板移动形成电流，设该气流的导电率（电阻率的倒数）为σ，则（　　） A. 该磁流体发电机模型的内阻为 B. 产生的电动势为E=Bav C. 流过外电阻R的电流为 D. 该磁流体发电机模型的路端电压为 7. 回旋加速器的原理图如图所示，其主体部分是两个 D 形金属盒，两金属盒处在垂直于盒底面的匀强磁场中。现用该回旋加速器对氦核（ He）进行加速，所加的高频电源的电压为U、频率为f，匀强磁场的磁感应强度为B。已知元电荷为e，下列说法正确的是（　　） A. 氦核能够从磁场中获得能量 B. 仅增大电压U，氦核最终获得的动能变大 C. 所有量不变，该回旋加速器不能对氘核进行加速 D. 被加速的氦核质量为 二、多选题（每小题4分，共20分） 8. 关于光的现象，下列说法中正确的是（　　） A. 频率相同的两列光一定能发生干涉 B. 在双缝干涉现象中，入射光波长变长，相邻两个亮条纹间距将变大 C. 如图甲所示，利用光的干涉检查平整度，用单色光从上面照射，空气膜的上下两个表面反射的两列光波发生干涉，图中条纹弯曲说明此处是凹陷的 D. 让单色光分别通过宽度不同的单缝a、b后，得到图乙所示的衍射图样，单缝a的宽度较大 9. 如图所示，空间中有一个底角均为的梯形，上底与腰长相等为L，梯形处于磁感应强度大小为B、垂直于纸面向外的匀强磁场中，现c点存在一个粒子源，可以源源不断射出速度方向沿cd，大小可变的电子，电子的比荷为k，为使电子能从ab边射出，速度大小可能为（　　） A. B. C. D. 10. 如图所示为电流天平，可以用来测量匀强磁场中的磁感应强度。它的右臂挂着矩形线圈，匝数为n，线圈的水平边长为L，处于虚线方框的被测匀强磁场中，磁场方向与线圈平面垂直。当线圈中通过电流I时，调节砝码使两臂达到平衡。然后使电流反向，大小不变，这时需要在左盘中增加质量为m的砝码，才能使天平再次平衡。重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 测得的磁感应强度大小为 B. 测得的磁感应强度大小为 C. 被测匀强磁场方向垂直线圈平面向里 D. 被测匀强磁场方向垂直线圈平面向外 11. 如图，一粒子发射源位于足够长绝缘板的上方处，能够在纸面内向各个方向均匀发射速率为、比荷为的带正电的粒子，空间存在垂直纸面的匀强磁场，不考虑粒子间的相互作用和粒子重力。已知粒子做圆周运动的半径大小为，，；则下列说法正确的是（ ） A. 磁感应强度的大小为 B. 板上有粒子击中的长度为 C. 打到板上的粒子最长运动时间与最短运动时间之比为 D. 同一时刻发射出的带电粒子可以打到板上的粒子数占该时刻发射粒子总数的 12. 质谱仪是用来分析同位素的装置。如图所示为质谱仪的示意图，其由竖直放置的速度选择器、偏转磁场构成。由三种不同粒子组成的粒子束以某速度沿竖直向下的方向射入速度选择器，该粒子束沿直线穿过底板上的小孔О进入偏转磁场，最终三种粒子分别打在水平底板上的三点。已知底板上、下两侧的匀强磁场方向均垂直于纸面向外，且磁感应强度的大小分别为，速度选择器中匀强电场的电场强度的大小为E，不计粒子的重力以及它们之间的相互作用，则（　　） A. 速度选择器中的电场方向向右，且三种粒子均带正电 B. 如果三种粒子的电荷量相等，则打在点的粒子质量最大 C. 三种粒子的速度大小均为 D. 如果三种粒子电荷量均为q，且的间距为，则打在两点的粒子质量差为 三、实验题（每空2分，共16分） 13. 某实验小组在用插针法“测玻璃的折射率”实验中，画出的光路如图甲所示。 （1）下列关于大头针P3、P4位置，说法正确的是___________（填字母）。 A. 插上大头针P3， 使P3挡住P1、P2的像 B. 插上大头针P3，使P3仅挡住P2的像 C. 插上大头针P4、使P4挡住P1、P2的像和P3 D. 插上大头针P4、使P4仅挡住 （2）该实验小组的同学在甲图的基础上，以入射点O为圆心作圆，与入射光线P1O、折射光线OO'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，如图乙所示，则玻璃的折射率___________（用图中线段的字母表示）。 （3）若该组同学在正确画出两界面后，不小心将玻璃砖平移了一些，如图丙所示（虚线表示平移后玻璃砖边界），其他操作无误，则他测得的折射率将___________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 14. 实验小组将满偏电流为的灵敏电流计G改装为毫安表并校验。可供选择的器材还有： A.电源（电动势1.5V，内阻很小） B.电源（电动势3.0V，内阻很小） C.滑动变阻器（阻值） D.滑动变阻器（阻值） E.电阻箱（阻值） F.开关两只，导线若干 （1）同学们设计了如图a所示电路测量灵敏电流计G的内阻。滑动变阻器应该选择______（选填“”或“”），电源E应该选择______（选填“”或“”）。 （2）断开、，按图a正确连接电路图后，将的阻值调到最大，闭合，调节，使灵敏电流计G的指针偏转到满刻度：保持不变，再闭合，调节，使灵敏电流计G的指针偏转到满刻度的一半，读出的阻值为，则灵敏电流计G的内阻测量值______。 （3）给这个灵敏电流计G并联一个阻值为的电阻，把它改装为一个毫安表，则该毫安表的量程为______。 （4）若考虑测量灵敏电流计G内阻的系统误差，根据如图b所示电路对改装得到的毫安表进行校验时，标准毫安表的读数一定______（选填“大于”“小于”或“等于”）改装表的读数。 四、解答题（共36分） 15. 如图所示，一个质量m0.1g、电荷量q5×10-4C的小滑块（可视为质点），放在倾角为α37°的光滑绝缘斜面顶端（斜面足够长），斜面置于B 0.4T的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，小滑块由静止开始沿斜面滑下，小滑块运动一段距离后离开斜面，g取10m/s2，求： （1）小滑块电性； （2）画小滑块离开斜面时的受力分析图和求此时的瞬时速率； （3）小滑块在斜面下滑的距离。 16. 如图所示是某种透明材料制成的一块柱形棱镜的截面ABOCD，矩形ABOD的底边BO宽为，圆弧CD的圆心角∠DOC=90°，圆半径为R，其上有一点M，∠COM=30°。棱镜置于空气中，一束光线从M点沿半径方向入射，经O点反射后在AB边上恰好发生全反射，已知光在空气中的传播速度为c，不考虑部分光线在出射点的反射情况，求 （1）该棱镜的折射率n； （2）光线在该棱镜中传播的总时间t。 17. 如图所示，在xOy平面第二象限内有垂直于纸面向里的匀强磁场B1（大小未知），一质量为m、电荷量为e的电子（重力不计）。从x轴上的P点以速度v0、与x轴负方向夹角入射，之后电子从y轴上的Q点沿x轴正方向射入第一象限，在第一象限有一垂直于纸面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场，分布在一个半径为的圆形区域内（图中未画出），且圆形区域的左侧与y轴相切，圆形区域所处的位置恰好能够使得电子穿过圆形区域时速度的偏转角度最大。电子从圆形区域射出后，从x轴上M点射入x轴下方，在x轴下方存在范围足够大、方向均沿y轴负方向的匀强电场E（大小未知）和匀强磁场B3，，电子在x轴下方运动一段时间后能够恰好返回M点，求： （1）B1大小； （2）电子在圆形磁场区域中运动的时间； （3）E的可能值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 南充市白塔中学高2023级高二（下）3月月考物理试题 考试时间90分钟，满分100分 一、单选题（每小题4分，共28分） 1. 关于光现象，下列说法正确的是 （ ） A. 图甲中一束白光通过三棱镜形成彩色光带是光的干涉现象 B. 图乙中光照射不透明的圆盘，在圆盘的阴影中心出现了一个亮斑是光的折射现象 C. 用单色光垂直照射图丙中的牛顿环，是光的干涉现象，得到的条纹是随离圆心的距离增加而逐渐变宽的同心圆环 D. 图丁中佩戴特殊眼镜观看立体电影利用了光的偏振现象 【答案】D 【解析】 【详解】A．图甲中一束白光通过三棱镜形成彩色光带是光的折射现象，故A错误； B．图乙中光照射不透明的圆盘，在圆盘的阴影中心出现了一个亮斑是光的衍射现象，故B错误； C．图丙中空气膜的上下两个表面反射的两列光波发生干涉，依据光程差是光的半个波长的偶数倍即为亮条纹，是光的半个波长的奇数倍即为暗条纹，因凸透镜压在平面玻璃上，空气薄膜不等间距，可以看到内疏外密的明暗相间的圆环状条纹，故C错误； D．图丁中立体电影在放映时，是两台放映机发出相互垂直的偏振光，佩戴特殊眼镜观看立体电影，才能获得最佳观赏效果，利用了光的偏振原理，故D正确。 故选D。 2. 某透明介质的横截面为半圆，一束平行单色光线垂直于半圆的直径射入透明介质，如图所示，在半圆弧上恰好有一半的弧长有光透出。则透明介质的折射率为（　　） A. 3 B. 2 C. D. 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】由题意可知，光线射入透明介质后，从圆弧面射出时，有部分光线发生全反射，因在面上恰好有一半的弧长透光，则恰好发生全反射时入射光对应的入射角为，公式 故选D。 3. 光纤通信采用光导纤维，可简化为半径为、长为（）的圆柱形长玻璃丝。为简化可认为玻璃丝外为空气，其沿轴线的侧剖面如图所示。一束含红、绿两种颜色的复色光以入射角从轴心射入后分为、两束，两单色光在玻璃中多次全反射后从光导纤维另一端射出，已知该玻璃材料对光的折射率为，真空中的光速为。下列说法正确的是（　　） A. 光为绿光，光为红光 B. 该玻璃材料对光的折射率小于 C. 若光恰好发生全反射，则光在该玻璃丝中的传播时间 D. 若，则光以任意入射角入射均能在玻璃丝内发生全反射 【答案】C 【解析】 【详解】AB．根据折射定律 可得 由于红光折射率最小，可得光为红光，光为绿光，故AB错误； C．若光恰好发生全反射，其中 则光在该玻璃丝中的传播时间 故C正确； D．光从左侧面的入射角为时，光进入光纤的折射角最大，且等于临界角，即 此时光在光纤侧壁的入射角有最小值 要使光所有入射光线均能侧壁发生全反射，则 联立解得 其中 解得 故D错误。 故选C。 4. 如图所示，在高为，宽为的不透明容器底部有、两个标记，分别是宽的四等分点和中点，眼睛在容器右上方时刚好能从容器边缘看到标记，向容器内注入某种透明液体，当容器内液体的深度为时，刚好能够从看到标记。则透明液体的折射率为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】光线传播的光路如图所示 由几何关系有 所以， 由折射定律有 解得 故选A。 5. 如图，平行光滑固定金属导轨上端接有一恒压直流电源，导轨平面与水平面的夹角为，一金属棒ab垂直导轨放置在某位置，其所在的空间中存在匀强磁场。当磁场的磁感应强度大小为、方向竖直向上时，金属棒恰好静止；当磁场的磁感应强度大小为、方向垂直导轨平面向上时，金属棒也恰好静止。则为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】当磁场竖直向上时 当磁场垂直轨道向上时 可得 故选B。 6. 磁流体发电机可简化为如下模型：两块长、宽分别为a、b的平行板，彼此相距L，板间通入已电离的速度为v的气流，两板间存在一磁感应强度大小为B的匀强磁场，磁场方向与两板平行，并与气流速度方向垂直，如图所示．把两板与外电阻R连接起来，在洛伦兹力作用下，气流中的正、负离子分别向两板移动形成电流，设该气流的导电率（电阻率的倒数）为σ，则（　　） A. 该磁流体发电机模型的内阻为 B. 产生的电动势为E=Bav C. 流过外电阻R的电流为 D. 该磁流体发电机模型的路端电压为 【答案】C 【解析】 【详解】B．根据左手定则知正离子向上偏，负离子向下偏，则上极板带正电，下极板带负电，板间产生电场，最终离子处于平衡状态，有 解得电动势为E=BLv 故B错误； A．根据电阻定律可知内电阻为 故A错误； C．根据闭合电路欧姆定律有 故C正确； D．路端电压为 故D错误。 故选C。 7. 回旋加速器的原理图如图所示，其主体部分是两个 D 形金属盒，两金属盒处在垂直于盒底面的匀强磁场中。现用该回旋加速器对氦核（ He）进行加速，所加的高频电源的电压为U、频率为f，匀强磁场的磁感应强度为B。已知元电荷为e，下列说法正确的是（　　） A. 氦核能够从磁场中获得能量 B. 仅增大电压U，氦核最终获得的动能变大 C. 所有量不变，该回旋加速器不能对氘核进行加速 D. 被加速的氦核质量为 【答案】D 【解析】 【详解】A．氦核仅电场中加速，在磁场中洛伦兹力对粒子不做功，不能从磁场中获得能量，故A错误； B．设D形盒的半径为，则最终射出回旋加速器的速度满足 即有 动能为 最终射出回旋加速器的动能与电压无关，故B错误； C．因为気核与氦核的比荷相同，由可知它们的运动周期相同，所以可以用来加速氘核，故C错误； D．根据周期公式 可知 故D正确。 故选D。 二、多选题（每小题4分，共20分） 8. 关于光的现象，下列说法中正确的是（　　） A. 频率相同的两列光一定能发生干涉 B. 在双缝干涉现象中，入射光波长变长，相邻两个亮条纹间距将变大 C. 如图甲所示，利用光的干涉检查平整度，用单色光从上面照射，空气膜的上下两个表面反射的两列光波发生干涉，图中条纹弯曲说明此处是凹陷的 D. 让单色光分别通过宽度不同的单缝a、b后，得到图乙所示的衍射图样，单缝a的宽度较大 【答案】BC 【解析】 【详解】A．两列光发生稳定的干涉现象的条件是两列光的频率相同且相位差恒定，故频率相同的两列光相遇时不一定能发生干涉现象，故A错误； B．在双缝干涉现象中，根据 可知入射光波长变长，相邻两个亮条纹间距将变大，故B正确； C．空气薄层干涉是等厚干涉，即明条纹处空气的厚度相同，条纹向左弯曲，表明条纹弯曲处左侧空气膜的厚度与直条纹处空气膜的厚度相同，弯曲处是凹下的，故C正确； D．单缝宽度增大，衍射条纹宽度将变小，由题图乙知该单色光通过单缝b后的衍射条纹较窄，所以单缝b的宽度较大，故D错误。 故选BC。 9. 如图所示，空间中有一个底角均为的梯形，上底与腰长相等为L，梯形处于磁感应强度大小为B、垂直于纸面向外的匀强磁场中，现c点存在一个粒子源，可以源源不断射出速度方向沿cd，大小可变的电子，电子的比荷为k，为使电子能从ab边射出，速度大小可能为（　　） A. B. C. D. 【答案】BC 【解析】 【详解】能够从ab边射出的电子，半径最小为从b点射出，如图所示 由几何关系可知 半径最大为从a点射出，如图所示 由几何关系可知 由牛顿第二定律有 解得 则有 为使粒子从ab边射出磁场区域，粒子速度范围为 故选BC。 10. 如图所示为电流天平，可以用来测量匀强磁场中的磁感应强度。它的右臂挂着矩形线圈，匝数为n，线圈的水平边长为L，处于虚线方框的被测匀强磁场中，磁场方向与线圈平面垂直。当线圈中通过电流I时，调节砝码使两臂达到平衡。然后使电流反向，大小不变，这时需要在左盘中增加质量为m的砝码，才能使天平再次平衡。重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 测得的磁感应强度大小为 B. 测得的磁感应强度大小为 C. 被测匀强磁场方向垂直线圈平面向里 D. 被测匀强磁场方向垂直线圈平面向外 【答案】BC 【解析】 【详解】CD．因电流反向后，需要在左盘中增加质量为的砝码，可见电流反向后线圈所受安培力竖直向下，可以判断磁场方向垂直线圈平面向里，故C正确，D错误； AB．对电流天平，电流方向改变前 电流方向改变前后 由以上两式可得 故B正确，A错误。 故选BC。 11. 如图，一粒子发射源位于足够长绝缘板的上方处，能够在纸面内向各个方向均匀发射速率为、比荷为的带正电的粒子，空间存在垂直纸面的匀强磁场，不考虑粒子间的相互作用和粒子重力。已知粒子做圆周运动的半径大小为，，；则下列说法正确的是（ ） A. 磁感应强度的大小为 B. 板上有粒子击中的长度为 C. 打到板上的粒子最长运动时间与最短运动时间之比为 D. 同一时刻发射出的带电粒子可以打到板上的粒子数占该时刻发射粒子总数的 【答案】BD 【解析】 【详解】A．带电粒子在磁场中的做匀速圆周运动则有 则有 故A错误； B．根据带电粒子在磁场中的做匀速圆周运动的特点，带电粒子的轨迹如下图所示 由上图可知，P点左侧，当时，A点为带电粒子打到绝缘板上的最远点；P点右侧，D点为带电粒子打到绝缘板上的最远点，根据几何关系得板上有粒子击中的长度为 故B正确； C．据分析，能打到板上的粒子最长运动轨迹如下图所示 通过几何计算得 由直角三角形ABP的关系得 得 设为，则有 ， 则为，则有 得 则粒子运动轨迹扫过的角度为 能打到板上的粒子最短运动轨迹如下图所示 同理根据几何分析计算，则粒子运动轨迹扫过的角度为。由带电粒子在磁场中的做匀速圆周运动得周期公式 则能打到板上的粒子最长运动时间为 则能打到板上的粒子最短运动时间为 得 故C错误； D．假设匀强磁场的方向垂直于纸面并朝向里，粒子的运动轨迹如下图所示 据分析，在图中夹角区域内发射的粒子才可以打到板上，根据几何关系可知计算求得 设同一时刻均匀的发射出带电粒子的数量为n，则夹角区域内发射出的带电粒子的数量为 则同一时刻发射出带电粒子可以打到板上的粒子数占该时刻发射粒子总数的，故D正确。 故选D。 12. 质谱仪是用来分析同位素的装置。如图所示为质谱仪的示意图，其由竖直放置的速度选择器、偏转磁场构成。由三种不同粒子组成的粒子束以某速度沿竖直向下的方向射入速度选择器，该粒子束沿直线穿过底板上的小孔О进入偏转磁场，最终三种粒子分别打在水平底板上的三点。已知底板上、下两侧的匀强磁场方向均垂直于纸面向外，且磁感应强度的大小分别为，速度选择器中匀强电场的电场强度的大小为E，不计粒子的重力以及它们之间的相互作用，则（　　） A. 速度选择器中的电场方向向右，且三种粒子均带正电 B. 如果三种粒子的电荷量相等，则打在点的粒子质量最大 C. 三种粒子的速度大小均为 D. 如果三种粒子电荷量均为q，且的间距为，则打在两点的粒子质量差为 【答案】ABCD 【解析】 【详解】A．三个粒子在磁场中的偏转方向相同，则电性相同，根据左手定则，知电荷带正电，则粒子在B1磁场中受洛伦兹力向左，则电场力向右，电场方向向右，故A正确； 则粒子的速度 B．根据 可得 则如果三种粒子的电荷量相等，则运转半径越大，则质量越大，即打在P3点的粒子质量最大，故B正确； C．粒子两板中做匀速直线运动，有 qvB1=Eq v= 故C正确； D．因为 粒子的速度 v= 则两粒子的质量之差 故D正确。 故选ABCD。 三、实验题（每空2分，共16分） 13. 某实验小组在用插针法“测玻璃的折射率”实验中，画出的光路如图甲所示。 （1）下列关于大头针P3、P4的位置，说法正确的是___________（填字母）。 A. 插上大头针P3， 使P3挡住P1、P2的像 B. 插上大头针P3，使P3仅挡住P2的像 C. 插上大头针P4、使P4挡住P1、P2的像和P3 D. 插上大头针P4、使P4仅挡住 （2）该实验小组的同学在甲图的基础上，以入射点O为圆心作圆，与入射光线P1O、折射光线OO'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，如图乙所示，则玻璃的折射率___________（用图中线段的字母表示）。 （3）若该组同学在正确画出两界面后，不小心将玻璃砖平移了一些，如图丙所示（虚线表示平移后玻璃砖边界），其他操作无误，则他测得的折射率将___________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】（1）AC （2） （3）不变 【解析】 【小问1详解】 插上大头针P3，应使P3挡住P1、P2的像；插上大头针P4、使P4挡住P1、P2的像和P3。故选AC。 【小问2详解】 玻璃的折射率 【小问3详解】 如图所示 实线表示玻璃砖平移后实际的光路，虚线表示实验中得到的光路，可知实验中得到的入射角、折射角与实际的入射角、折射角分别相等，由折射定律可知，测出的折射率不变。 14. 实验小组将满偏电流为的灵敏电流计G改装为毫安表并校验。可供选择的器材还有： A.电源（电动势1.5V，内阻很小） B.电源（电动势3.0V，内阻很小） C.滑动变阻器（阻值） D.滑动变阻器（阻值） E.电阻箱（阻值） F.开关两只，导线若干 （1）同学们设计了如图a所示电路测量灵敏电流计G的内阻。滑动变阻器应该选择______（选填“”或“”），电源E应该选择______（选填“”或“”）。 （2）断开、，按图a正确连接电路图后，将的阻值调到最大，闭合，调节，使灵敏电流计G的指针偏转到满刻度：保持不变，再闭合，调节，使灵敏电流计G的指针偏转到满刻度的一半，读出的阻值为，则灵敏电流计G的内阻测量值______。 （3）给这个灵敏电流计G并联一个阻值为的电阻，把它改装为一个毫安表，则该毫安表的量程为______。 （4）若考虑测量灵敏电流计G内阻的系统误差，根据如图b所示电路对改装得到的毫安表进行校验时，标准毫安表的读数一定______（选填“大于”“小于”或“等于”）改装表的读数。 【答案】（1） ①. ②. （2）495.0 （3）5 （4）大于 【解析】 【小问1详解】 [1][2]本实验采用的是半偏法测电阻，实验中认为干路电流近似不变，实验时闭合，电阻箱接入电路后，干路电流会发生变化，为使干路电流变化较小，应使干路中滑动变阻器接入电路的阻值尽量大，应使电流表能够满偏，毫安表A的满偏电流为，则此时电路中总电压为V，V 故滑动变阻器应选用最大阻值为的，若电源电压为3V，则电流表超过量程，故电源选择1.5V的。 【小问2详解】 灵敏电流计G的指针偏转到满刻度的一半，读出的阻值为，根据并联电路电流与电阻关系可知，灵敏电流计G的内阻测量值。 【小问3详解】 根据电流表改装原理可知 【小问4详解】 闭合，电阻箱接入电路后，电路的总电阻变小，干路电流稍微变大，即干路电流大于，而流过灵敏电流计的电流为，则流过电阻箱的电流大于，即流过电阻箱的电流实际上大于流过灵敏电流计的电流，根据并联电路的特点，可知灵敏电流计的内阻测量值偏小，结合电流表改装原理可知改装表量程大于5mA，在校验时，标准毫安表的读数一定大于改装表的读数。 四、解答题（共36分） 15. 如图所示，一个质量m0.1g、电荷量q5×10-4C的小滑块（可视为质点），放在倾角为α37°的光滑绝缘斜面顶端（斜面足够长），斜面置于B 0.4T的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，小滑块由静止开始沿斜面滑下，小滑块运动一段距离后离开斜面，g取10m/s2，求： （1）小滑块的电性； （2）画小滑块离开斜面时的受力分析图和求此时的瞬时速率； （3）小滑块在斜面下滑的距离。 【答案】（1）小滑块带正电荷 （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 由于小滑块运动一段距离后离开斜面，表明小滑块所受洛伦兹力方向垂直于斜面向上，根据左手定则可知，四指指向与滑块运动方向相同，即小滑块带正电荷。 【小问2详解】 小滑块沿斜面下滑时过程，对滑块进行受力分析，如图所示 根据平衡关系 当小滑块恰好离开斜面时，斜面对滑块的支持力N恰好等于0，此时解得 小滑块离开斜面时的受力分析图 【小问3详解】 结合上述可知，小滑块在斜面上做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律有 根据速度与位移的关系式有 联立解得 16. 如图所示是某种透明材料制成的一块柱形棱镜的截面ABOCD，矩形ABOD的底边BO宽为，圆弧CD的圆心角∠DOC=90°，圆半径为R，其上有一点M，∠COM=30°。棱镜置于空气中，一束光线从M点沿半径方向入射，经O点反射后在AB边上恰好发生全反射，已知光在空气中的传播速度为c，不考虑部分光线在出射点的反射情况，求 （1）该棱镜的折射率n； （2）光线在该棱镜中传播的总时间t。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 光线入射到棱镜中，光路如图所示 光线在AB边上的N点入射角为，在CD边上的P点的入射角为，从BC边上的Q点射出。由已知∠COM=30°，有∠NOD=∠MOD=60°，几何关系可知 光线恰好在AB边发生全反射，即临界角 由 得该棱镜的折射率 【小问2详解】 在中，，几何关系可知 在中，由正弦定理有 解得 因此，且光线在CD面P处也会发生全反射，并最终从垂直BC边的Q点射出。 在中，∠NOP=90°，几何关系知 在中，几何关系知 则光线在棱镜中传播的总光程 又因为 光线在该棱镜中传播所用时间 联立以上解得 17. 如图所示，在xOy平面第二象限内有垂直于纸面向里的匀强磁场B1（大小未知），一质量为m、电荷量为e的电子（重力不计）。从x轴上的P点以速度v0、与x轴负方向夹角入射，之后电子从y轴上的Q点沿x轴正方向射入第一象限，在第一象限有一垂直于纸面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场，分布在一个半径为的圆形区域内（图中未画出），且圆形区域的左侧与y轴相切，圆形区域所处的位置恰好能够使得电子穿过圆形区域时速度的偏转角度最大。电子从圆形区域射出后，从x轴上M点射入x轴下方，在x轴下方存在范围足够大、方向均沿y轴负方向的匀强电场E（大小未知）和匀强磁场B3，，电子在x轴下方运动一段时间后能够恰好返回M点，求： （1）B1的大小； （2）电子在圆形磁场区域中运动的时间； （3）E的可能值。 【答案】（1）；（2）；（3）　 【解析】 【详解】（1）在第二象限中电子做匀速圆周运动，如图 由几何关系可得 又由，求得 （2）因圆形区域磁场恰好使电子穿过此区域时速度的偏转角度最大，故电子在磁场在匀速圆周运动的轨迹圆弧的圆心角最大，则轨迹弦长最长，且等于圆形区域的直径2r，轨迹如图所示 在磁场中电子受到的洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律可得 由，解得电子圆周运动半径 可得圆周运动半径R与圆形区域的直径 故轨迹圆心角等于60°，可知电子在圆形磁场区域中运动的时间t等于圆周运动周期的，则有 （3）将M点速度分解为 电场力在竖直方向，则水平方向速度不变，则有 绕M点垂直于纸面方向做匀速圆周运动，周期为 竖直方向做匀变速直线运动，返回M点时 且 求得 　 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$