精品解析：四川省成都市盐道街中学2024-2025学年高二下学期半期考试物理试卷

成都市盐道街中学2024-2025学年下期半期考试高2023级物理科试题 一、选择题：共46分 (一)单项选择题：共7题，每题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 物理学和我们的日常生活息息相关，对于以下生活现象解释正确的是（　　） A. 图甲中为了让大山后面的房舍收听到广播，发射台发出的信号的波长越短，效果越好 B. 图乙中音乐喷泉中的光能“沿水柱传播”，主要是利用了光的折射原理 C. 图丙是阳光下观察肥皂泡看到的彩色条纹，这是光的干涉现象，条纹分布是上密下疏 D. 图丁中直接把墙壁上一个亮条纹的宽度当作条纹间距计算光的波长，结果会偏小 【答案】D 【解析】 【详解】A．障碍物或孔的尺寸比波长小或跟波长相差不多，波将发生明显的衍射现象，图乙要在大山后面的房舍内收听到广播，发射台发出的信号波长越长，效果越好，故A错误； B．图乙中音乐喷泉中的光能“沿水柱传播”，主要是利用了光的全反射原理，故B错误； C．图丙是阳光下观察肥皂膜，看到了彩色条纹，这是光的干涉现象，实验时肥皂膜应竖直放置，受重力影响，下面薄膜较厚，条纹分布是上疏下密，故C错误 D．根据，可得 其中的指相邻明条纹中心之间的间距，图丁直接把墙壁上一个亮条纹的宽度当作条纹间距，则代入计算的偏小，使得计算得到的波长偏小，故D正确。 故选D。 2. 某图书馆的书籍防盗系统利用LC振荡电路原理，在出口处的地毯下埋有线圈L与电容器C构成的振荡电路，如图甲所示。当未消磁的书籍标签（内含金属材料）靠近时，线圈的自感系数增大，导致振荡频率变化，从而触发警报。若该振荡电路中电容器上极板的电荷量q随时间t变化的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ） A. 时刻，电容器的电场能为零 B. 时刻，线圈的自感电动势最大 C. 时间内，线圈中电流逐渐减小 D. 时间内，未消磁的书籍标签正在远离线圈 【答案】C 【解析】 【详解】A．时刻，电容器上极板带电量最大，可知电场能最大，选项A错误； B．时刻，电容器放电完毕，此时线圈的电流最大，电流变化率最小，则自感电动势最小，选项B错误； C．时间内，电容器带电量增大，则线圈中电流逐渐减小，选项C正确； D. 由图可知时间内，振动电路的振动周期逐渐变大，根据 可知线圈自感系数L变大，可知未消磁的书籍标签正在靠近线圈，选项D错误。 故选C。 3. 如图所示电路，两个通电螺线管中间，有一个可以绕垂直于纸面的转轴转动的闭合的矩形金属线框（图中为主视图）。闭合开关，线框初始时静止于图示位置，当滑动变阻器的滑片P向右滑动时，下列说法正确的是（　　） A. 螺线管的右侧为N极 B. 通电螺线管产生的磁场将变弱 C. 中间的矩形线框将逆时针转动 D. 从右向左看，线框中的感应电流方向为逆时针方向 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据安培定则（右手螺旋定则）来判断螺线管的磁极。对于螺线管，电流从电源正极流出，经过螺线管时，用右手握住螺线管，让四指指向电流的方向，则大拇指所指的那一端就是螺线管的N极。所以螺线管的左侧为N极，右侧为S极，故A错误； B．当滑动变阻器的滑片P向右滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，总电阻R减小，电路总电压U不变，根据欧姆定律，可知电路中的电流增大，而通电螺线管的磁场强弱与电流大小有关，电流增大，磁场增强，故B 错误； C．当滑动变阻器的滑片P向右滑动时，电路中的电流增大，通电螺线管产生的磁场将变强，穿过中间的矩形线框的磁通量将增大，根据楞次定律 “来拒去留” 可知，线框要阻碍这种变化，中间的矩形线框将顺时针转动，故C错误； D．线框产生的感应磁场方向与原磁场方向相反，为水平向右，根据安培定则判断知，从右向左看，线框中的感应的电流方向为逆时针方向，故D正确。 故选D。 4. 如图所示，一束由绿、橙、蓝三种单色光组成的复色光照射到三棱镜上，在右侧光屏M、N、P处各呈现一亮线，不计光在三棱镜中的多次反射，以下说法正确的是（　　） A. 光屏上的三条亮线由上到下的顺序是蓝、绿、橙 B. 光屏上三条亮线是光的干涉条纹 C. 三种色光相比，照射到P处的色光在三棱镜中传播的时间最长 D. 三种色光相比，照射到P处的色光最容易发生明显衍射 【答案】C 【解析】 【详解】A．因绿光折射率最大，橙光折射率最小，可知光屏上的三条亮线由上到下的顺序是橙、绿、蓝，选项A错误； B．光屏上的三条亮线是光的折射造成的色散现象，选项B错误； C．三种色光相比，照射到P处的蓝光折射率最大，则由 可知，在棱镜中的速度最小，在棱镜中传播距离最长，可知该色光在三棱镜中传播的时间最长，选项C正确； D．三种色光相比，照射到P处的蓝色光波长最短，则最不容易发生明显衍射，选项D错误。 故选C。 5. 光纤通信有传输容量大、衰减小、抗干扰性及保密性强等多方面的优点，我国的光纤通信起步较早，现已成为技术先进的几个国家之一。如图甲是光纤的示意图，图乙是光纤简化示意图（内芯简化为长直玻璃丝，外套简化为真空）。一束激光由光导纤维左端的点O以的入射角射入一直线光导纤维内，恰好在光导纤维的侧面A点（侧面与过O的法线平行）发生全反射，如图乙所示。下列说法中正确的是（　　） A. 光纤内芯的折射率比外套的小 B. 光纤材料的折射率 C. 若增大在O点的入射角α，折射光线到侧面后也能发生全反射 D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．激光在内芯和外套的界面上发生全反射，所以内芯是光密介质，外套是光疏介质，即光纤内芯的折射率比外套的大，故A错误； D．光在O点折射，满足 在A点恰好发生全反射有，可求 故，D错误； B．由，又 可得，，则光纤的折射率 ，B正确； C．增大α，在侧面上的入射角变小，侧面上的入射角小于临界角，不在发生全反射，C错误。 故选B。 6. 如图所示，交流电电压，滑动变阻器（阻值）的滑片处于某一位置时，理想交流电压表示数，灯泡（，100W）、（50V，50W）均恰好正常发光。变压器为理想变压器，下列说法正确的是（　　） A. 变压器输出电压频率为100Hz B. 电阻 C. 变压器原副线圈匝数比 D. 若将滑动变阻器触头向端移动，灯泡将会变暗 【答案】B 【解析】 【详解】A．由可知，故变压器输出电压频率为 A错误； C．设变压器的输出电压为，灯泡正常发光，则 由题意可知变压器的输入电压为 故变压器原副线圈匝数比，C错误； B．变压器的输出电流为 由，可得 交流电源的电压有效值为 故电阻的阻值为 B正确； D．设副线圈总电阻为R，将变压器等效为一个电阻，则有 故 若将滑动变阻器触头向端移动，则副线圈总电阻变大，故等效电阻变大 由可知减小，又因为，故变大，所以变大，流过灯泡L1的电流变大，灯泡将会变亮，D错误。 故选B。 7. 如图所示，有两个相邻的有界匀强磁场区域，磁感应强度的大小均为B，磁场方向相反，且与纸面垂直，磁场区域在x轴方向宽度均为a，在y轴方向足够宽。现有一高为a的正三角形导线框从图示位置开始向右匀速穿过磁场区域。若以逆时针方向为电流的正方向，下列关于线框中感应电流i与线框移动距离x的关系图象正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】线框从开始进入到全部进入第一个磁场时，磁通量向里增大，则由楞次定律可知，电流方向为逆时针，因切割的有效长度均匀增大，故由E=BLv可知，电动势也均匀增加；而在全部进入第一部分磁场时，磁通量达最大，该瞬间变化率为零，故电动势也会零，当线圈开始进入第二段磁场后，线圈中磁通量向里减小，则可知电流为顺时针，故C正确。 故选C。 (二)多项选择题：共3题，每题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. 如图所示，在磁感应强度的水平匀强磁场中，有一边长为，匝数匝，总电阻不计的正方形线圈与磁场平行，让其绕垂直于磁感线的轴匀速转动，转速，有一电阻，通过电刷与两滑环接触，R两端接有一理想交流电压表，下列说法正确的是（ ） A. 若从图示位置开始计时，线圈产生电动势的瞬时表达式为 B. 电压表的示数为20V C. 从图中所示位置转过的过程中通过电阻R的电量为 D. 若将电路中的电阻换成电容器，该电容器刚好不击穿，则其耐压值为20V 【答案】BC 【解析】 【详解】A．图示位置线圈平面与中性面垂直，若从图示位置开始计时，则线圈产生的电动势的瞬时表达式为 解得 A错误； B．电压表的示数表示电动势的有效值，且线圈内阻不计，有 B正确； C．电荷量为 解得 C正确； D．电容器的耐压值为交变电流的最大值，为，D错误。 故选BC。 9. 列车进站时如图所示，其刹车原理可简化如下：在车身下方固定一水平矩形线框，利用线框进入磁场时所受的安培力，辅助列车刹车。已知列车的质量为m，车身长为s，线框的ab和cd长度均为L（L小于匀强磁场的宽度），线框的总电阻为R。站台轨道上匀强磁场区域足够长，磁感应强度的大小为B，方向竖直向上。车头进入磁场瞬间的速度为v0，列车停止前所受铁轨及空气阻力的合力恒为f。车尾进入磁场瞬间，列车恰好停止。下列说法正确的是（　　） A. 列车进站过程中电流方向为abcd B. 列车ab边进入磁场瞬间，加速度大小 C. 列车从进站到停下来的过程中，线框产生的热量为 D. 从车头进入磁场到停止所用的时间为 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．根据楞次定律结合安培定则可知，线框中电流的方向为顺时针（俯视），即列车进站过程中电流方向为abcd，故A正确； B．列车车头进入磁场瞬间产生的感应电动势的大小为 则回路中产生的瞬时感应电流的大小为 可得车头进入磁场瞬间所受安培力的大小为 则由牛顿第二定律有 联立解得 故B正确； C．在列车从进入磁场到停止的过程中，克服安培所做的功在数值上等于线框产生的热量，则由能量守恒有 解得 故C错误； D．根据动量定理有 其中 而根据法拉第电磁感应定律有 可得 联立以上各式解得 故D正确 故选ABD。 10. 如图为两条平行倾斜导轨和足够长光滑水平直金属导轨平滑连接并固定在水平桌面上，导轨间距为1m，电阻不计。从水平直导轨处开始有竖直向上且磁感应强度为B=1T的匀强磁场，金属棒CD水平静止在导轨上。现从倾斜导轨上距离桌面高度为h=2m处由静止释放金属棒AB，金属棒AB与倾斜导轨间滑动摩擦因数为，导轨倾斜角为，两棒与导轨垂直并保持良好接触，AB棒质量为m1=1kg，CD棒质量为m2=3kg，两金属棒接入电路的总电阻，在两根金属棒运动到两棒间距最小的过程中，g取10m/s2，下列说法正确的有（　　） A. 两根金属棒速度相等时，它们间的距离最小 B. AB棒到达倾斜金属导轨末端速度大小为4m/s C. 该过程中产生的总热量为8J D. 该过程通过导体横截面的电荷量为3C 【答案】ABD 【解析】 【分析】 【详解】AB．AB棒沿倾斜轨道下滑过程中，由能量守恒定律得 解得 AB棒做减速运动、CD棒做加速运动，所以当两者速度相等时它们间的距离最小，故AB正确； C．两棒组成的系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得 解得 对AB棒，在倾斜轨道因为摩擦产生的热量为 对两棒组成的系统，由能量守恒定律得 解得 故C错误； D．对CD棒，由动量定理得 而 则 解得 二、非选择题：共5题，共54分 11. 如图所示，某同学在“测定玻璃的折射率”的实验中，先将白纸平铺在木板上并用图钉固定，平行玻璃砖平放在白纸上，然后在白纸上确定玻璃砖的界面aa'和bb'。O为直线AO与aa'的交点。在直线OA上竖直地插上P1、P2两枚大头针。 （1）该同学接下来要完成的两个必要步骤是 A. 插上大头针P3，使P3仅挡住P2的像 B. 插上大头针P3，使P3挡住P1的像和P2的像 C. 插上大头针P4，使P4仅挡住P3 D. 插上大头针P4，使P4挡住P3和P1、P2的像 （2）过 P3、P4作直线交 bb'于O'，连接 OO'，过O作垂直于aa'的直线NN'，测量图中角α和β的大小。则玻璃砖的折射率 n=___________。 （3）对实验中的一些具体问题，下列说法中正确的是 A. 入射角越小，折射率的测量越准确 B. 为了减小作图误差，P3和P4的距离应适当取大些 C. 如果在界面aa'光的入射角大于临界角，光将不会进入玻璃砖 D. 不论光以什么角度从aa'射入，经一次折射后达到界面bb'都能射出 E. 如图所示如果误将玻璃砖边bb'画到cc'（cc'与bb'平行）， 折射率的测量值将偏小 【答案】（1）BD （2） （3）BDE 【解析】 【小问1详解】 AB．确定大头针的位置的方法是插上大头针，使挡住、的像，A错误，B正确； CD．确定大头针的位置的方法是插上大头针，使挡住和、的像，C错误，D正确。 故选BD。 【小问2详解】 根据折射定律得，玻璃砖的折射率为 【小问3详解】 A．入射角越小、越大，都不准确，入射角要适当，A错误； B．为了减小作图误差，和的距离应适当取大些，B正确； C．光从空气进入玻璃，是从光疏介质进入光密介质，不能发生全反射，所以，如果在界面光的入射角大于临界角，光会进入玻璃砖，C错误； D．如图所示 根据折射定律 因为 所以 不论光以什么角度从射入，入射角都小于临界角，都不会发生全反射，所以光经一次折射后达到界面都能射出，D正确； E．如下图所示 如果误将玻璃砖的边画到（与平行），角偏大，根据 折射率的测量值将偏小，E正确。 故选BDE。 12. 用双缝干涉测光波长的实验装置如图甲所示。已知单缝与双缝间的距离，双缝到屏的距离，双缝间的距离。用测量头来测量亮纹中心间的距离，测量头由分划板、目镜、手轮等构成。现用激光替代白炽灯作为光源，请完成该实验。 （1）用激光替代白炽灯作为光源，则除白炽灯外，光具座上还可以撤除的元件是______。 （2）实验得到明暗相间的条纹，转动手轮，使分划板的中心刻度线对准第1条亮条纹的中心时，手轮上的示数如图乙所示，则对准第1条时示数______mm；分划板的中心刻度线对准第6条亮条纹的中心时，手轮上的示数 （3）计算波长的表达式为______（用题目中所给符号表示）。 （4）若装置数据不变，改用波长更长的光照射双缝，则屏上观察到的条纹个数______（填“增加”“减少”或“不变”）。 （5）若测量头的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图所示，则在这种情况下测量干涉条纹的间距时，测量值______（填“大于”“小于”或“等于”）实际值。 【答案】（1）滤光片、单缝 （2）0.25 （3） （4）减少 （5）大于 【解析】 【小问1详解】 用激光替代白炽灯作为光源，由于激光是频率单一的单色光，并具有良好的平行度，故不需要滤光片和单缝。 【小问2详解】 20分度游标卡尺的精确值为，由图乙可知示数为 【小问3详解】 根据 又 联立解得 【小问4详解】 若装置数据不变，改用波长更长的光照射双缝，根据可知，波长变长，条纹间距变大，条纹个数将减少。 【小问5详解】 若测量头的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，则在这种情况下测量干涉条纹的间距时，条纹是倾斜的，偏大，测量值大于实际值。 四、解答题 13. 如图所示是一玻璃球体，其半径为，为球心，为水平直径。点是玻璃球的最高点，来自点的光线BM恰好发生全反射。点是球体表面上的一点，已知，光在真空中的传播速度为。求： （1）介质的折射率和光线BD对应的折射角； （2）光线从B到D所用的时间t。 【答案】（1）； （2） 【解析】 【小问1详解】 光线BM恰好发生全反射，入射角等于临界角C，根据几何知识可得临界角为45°，根据 解得 光线BD在D点的入射角，根据折射定律得 解得 【小问2详解】 根据几何知识可得 光线在玻璃中的传播速度为 故光线从到所用的时间 14. 如图甲所示，轻质细线吊着一质量、边长、匝数的正方形线框，线框总电阻。线圈最下方的导线有垂直纸面向里的匀强磁场，磁场分布在边长为正方形内，磁场一半处于线框内，磁感应强度大小随时间变化关系如图乙所示，重力加速度。求： （1）时刻穿过线圈的磁通量； （2）时间内线圈产生的电流大小； （3）时轻质细线的拉力大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 时刻穿过线圈的磁通量 得： 【小问2详解】 时间内线圈产生的感应电动势大小 由图乙得： 时间内线圈产生的感应电流大小 得： 【小问3详解】 时，由图乙得此时磁感应强度大小 由平衡条件： 得： 15. 如图所示，宽度为的光滑平行金属导轨Ⅰ，左端连接阻值为的电阻，右端连接半径为的四分之三光滑圆弧导轨，圆弧最高端与足够长且宽度为的水平粗糙平行金属导轨Ⅱ右端对齐、上下错开。圆弧所在区域有磁感应强度为、方向竖直向上的匀强磁场，导轨Ⅱ所在区域有磁感应强度为、方向竖直向上的匀强磁场。导轨Ⅱ左端之间连接电动势为、内阻为的直流电源。一根质量为、电阻为金属杆从导轨Ⅰ上处静止释放，沿着圆弧运动到最低处时，对轨道的压力为。金属杆经过最低处时施加外力使金属杆沿圆弧轨道做匀速圆周运动，到时立即撤去外力，金属杆进入导轨Ⅱ穿过、叠加磁场区域后，在磁场区域做加速运动，运动一段时间后达到稳定速度，运动过程中导轨Ⅱ对金属杆的摩擦力为。金属杆与导轨始终接触良好，导轨的电阻不计，求： （1）金属杆滑至处时的速度大小； （2）金属杆从处滑至处的过程中，通过电阻的电荷量； （3）金属杆从处运动到处的过程中，外力对金属杆所做的功； （4）若导轨Ⅱ所在区域的匀强磁场的磁感应强度大小可调节，求稳定速度的最大值。 【答案】（1）；（2）；（3）；（4） 【解析】 【详解】（1）由牛顿第三定律，在处时轨道对金属杆的支持力 解得 （2）金属杆从处滑至处过程中，回路中磁通量变化量 通过电阻的电荷量 （3）金属杆从处运动到处的过程中，通过的为余弦交流电，电动势峰值 电流峰值 电流有效值 运动时间 产生的焦耳热 对金属杆在全过程中使用动能定理 解得： （4）稳定时回路中的电流为 化简可得 可知当时，可得 ‍ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 成都市盐道街中学2024-2025学年下期半期考试高2023级物理科试题 一、选择题：共46分 (一)单项选择题：共7题，每题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 物理学和我们的日常生活息息相关，对于以下生活现象解释正确的是（　　） A. 图甲中为了让大山后面的房舍收听到广播，发射台发出的信号的波长越短，效果越好 B. 图乙中音乐喷泉中的光能“沿水柱传播”，主要是利用了光的折射原理 C. 图丙是阳光下观察肥皂泡看到的彩色条纹，这是光的干涉现象，条纹分布是上密下疏 D. 图丁中直接把墙壁上一个亮条纹的宽度当作条纹间距计算光的波长，结果会偏小 2. 某图书馆的书籍防盗系统利用LC振荡电路原理，在出口处的地毯下埋有线圈L与电容器C构成的振荡电路，如图甲所示。当未消磁的书籍标签（内含金属材料）靠近时，线圈的自感系数增大，导致振荡频率变化，从而触发警报。若该振荡电路中电容器上极板的电荷量q随时间t变化的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ） A. 时刻，电容器的电场能为零 B. 时刻，线圈的自感电动势最大 C. 时间内，线圈中电流逐渐减小 D. 时间内，未消磁的书籍标签正在远离线圈 3. 如图所示电路，两个通电螺线管中间，有一个可以绕垂直于纸面的转轴转动的闭合的矩形金属线框（图中为主视图）。闭合开关，线框初始时静止于图示位置，当滑动变阻器的滑片P向右滑动时，下列说法正确的是（　　） A. 螺线管的右侧为N极 B. 通电螺线管产生的磁场将变弱 C. 中间的矩形线框将逆时针转动 D. 从右向左看，线框中的感应电流方向为逆时针方向 4. 如图所示，一束由绿、橙、蓝三种单色光组成的复色光照射到三棱镜上，在右侧光屏M、N、P处各呈现一亮线，不计光在三棱镜中的多次反射，以下说法正确的是（　　） A. 光屏上的三条亮线由上到下的顺序是蓝、绿、橙 B. 光屏上三条亮线是光的干涉条纹 C. 三种色光相比，照射到P处的色光在三棱镜中传播的时间最长 D. 三种色光相比，照射到P处的色光最容易发生明显衍射 5. 光纤通信有传输容量大、衰减小、抗干扰性及保密性强等多方面的优点，我国的光纤通信起步较早，现已成为技术先进的几个国家之一。如图甲是光纤的示意图，图乙是光纤简化示意图（内芯简化为长直玻璃丝，外套简化为真空）。一束激光由光导纤维左端的点O以的入射角射入一直线光导纤维内，恰好在光导纤维的侧面A点（侧面与过O的法线平行）发生全反射，如图乙所示。下列说法中正确的是（　　） A. 光纤内芯的折射率比外套的小 B. 光纤材料的折射率 C. 若增大在O点的入射角α，折射光线到侧面后也能发生全反射 D. 6. 如图所示，交流电电压，滑动变阻器（阻值）的滑片处于某一位置时，理想交流电压表示数，灯泡（，100W）、（50V，50W）均恰好正常发光。变压器为理想变压器，下列说法正确的是（　　） A. 变压器输出电压频率为100Hz B. 电阻 C. 变压器原副线圈匝数比 D. 若将滑动变阻器触头向端移动，灯泡将会变暗 7. 如图所示，有两个相邻的有界匀强磁场区域，磁感应强度的大小均为B，磁场方向相反，且与纸面垂直，磁场区域在x轴方向宽度均为a，在y轴方向足够宽。现有一高为a的正三角形导线框从图示位置开始向右匀速穿过磁场区域。若以逆时针方向为电流的正方向，下列关于线框中感应电流i与线框移动距离x的关系图象正确的是（ ） A. B. C. D. (二)多项选择题：共3题，每题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. 如图所示，在磁感应强度水平匀强磁场中，有一边长为，匝数匝，总电阻不计的正方形线圈与磁场平行，让其绕垂直于磁感线的轴匀速转动，转速，有一电阻，通过电刷与两滑环接触，R两端接有一理想交流电压表，下列说法正确的是（ ） A. 若从图示位置开始计时，线圈产生的电动势的瞬时表达式为 B. 电压表的示数为20V C. 从图中所示位置转过的过程中通过电阻R的电量为 D. 若将电路中的电阻换成电容器，该电容器刚好不击穿，则其耐压值为20V 9. 列车进站时如图所示，其刹车原理可简化如下：在车身下方固定一水平矩形线框，利用线框进入磁场时所受的安培力，辅助列车刹车。已知列车的质量为m，车身长为s，线框的ab和cd长度均为L（L小于匀强磁场的宽度），线框的总电阻为R。站台轨道上匀强磁场区域足够长，磁感应强度的大小为B，方向竖直向上。车头进入磁场瞬间的速度为v0，列车停止前所受铁轨及空气阻力的合力恒为f。车尾进入磁场瞬间，列车恰好停止。下列说法正确的是（　　） A. 列车进站过程中电流方向为abcd B. 列车ab边进入磁场瞬间，加速度大小 C. 列车从进站到停下来的过程中，线框产生的热量为 D. 从车头进入磁场到停止所用的时间为 10. 如图为两条平行倾斜导轨和足够长光滑水平直金属导轨平滑连接并固定在水平桌面上，导轨间距为1m，电阻不计。从水平直导轨处开始有竖直向上且磁感应强度为B=1T的匀强磁场，金属棒CD水平静止在导轨上。现从倾斜导轨上距离桌面高度为h=2m处由静止释放金属棒AB，金属棒AB与倾斜导轨间滑动摩擦因数为，导轨倾斜角为，两棒与导轨垂直并保持良好接触，AB棒质量为m1=1kg，CD棒质量为m2=3kg，两金属棒接入电路的总电阻，在两根金属棒运动到两棒间距最小的过程中，g取10m/s2，下列说法正确的有（　　） A. 两根金属棒速度相等时，它们间距离最小 B. AB棒到达倾斜金属导轨末端速度大小为4m/s C. 该过程中产生的总热量为8J D. 该过程通过导体横截面的电荷量为3C 二、非选择题：共5题，共54分 11. 如图所示，某同学在“测定玻璃的折射率”的实验中，先将白纸平铺在木板上并用图钉固定，平行玻璃砖平放在白纸上，然后在白纸上确定玻璃砖的界面aa'和bb'。O为直线AO与aa'的交点。在直线OA上竖直地插上P1、P2两枚大头针。 （1）该同学接下来要完成的两个必要步骤是 A. 插上大头针P3，使P3仅挡住P2的像 B. 插上大头针P3，使P3挡住P1的像和P2的像 C. 插上大头针P4，使P4仅挡住P3 D. 插上大头针P4，使P4挡住P3和P1、P2的像 （2）过 P3、P4作直线交 bb'于O'，连接 OO'，过O作垂直于aa'直线NN'，测量图中角α和β的大小。则玻璃砖的折射率 n=___________。 （3）对实验中的一些具体问题，下列说法中正确的是 A. 入射角越小，折射率的测量越准确 B. 为了减小作图误差，P3和P4的距离应适当取大些 C. 如果在界面aa'光入射角大于临界角，光将不会进入玻璃砖 D. 不论光以什么角度从aa'射入，经一次折射后达到界面bb'都能射出 E. 如图所示如果误将玻璃砖的边bb'画到cc'（cc'与bb'平行）， 折射率的测量值将偏小 12. 用双缝干涉测光波长的实验装置如图甲所示。已知单缝与双缝间的距离，双缝到屏的距离，双缝间的距离。用测量头来测量亮纹中心间的距离，测量头由分划板、目镜、手轮等构成。现用激光替代白炽灯作为光源，请完成该实验。 （1）用激光替代白炽灯作为光源，则除白炽灯外，光具座上还可以撤除的元件是______。 （2）实验得到明暗相间的条纹，转动手轮，使分划板的中心刻度线对准第1条亮条纹的中心时，手轮上的示数如图乙所示，则对准第1条时示数______mm；分划板的中心刻度线对准第6条亮条纹的中心时，手轮上的示数 （3）计算波长的表达式为______（用题目中所给符号表示）。 （4）若装置数据不变，改用波长更长的光照射双缝，则屏上观察到的条纹个数______（填“增加”“减少”或“不变”）。 （5）若测量头的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图所示，则在这种情况下测量干涉条纹的间距时，测量值______（填“大于”“小于”或“等于”）实际值。 四、解答题 13. 如图所示是一玻璃球体，其半径为，为球心，为水平直径。点是玻璃球的最高点，来自点的光线BM恰好发生全反射。点是球体表面上的一点，已知，光在真空中的传播速度为。求： （1）介质的折射率和光线BD对应的折射角； （2）光线从B到D所用的时间t。 14. 如图甲所示，轻质细线吊着一质量、边长、匝数的正方形线框，线框总电阻。线圈最下方的导线有垂直纸面向里的匀强磁场，磁场分布在边长为正方形内，磁场一半处于线框内，磁感应强度大小随时间变化关系如图乙所示，重力加速度。求： （1）时刻穿过线圈的磁通量； （2）时间内线圈产生的电流大小； （3）时轻质细线的拉力大小。 15. 如图所示，宽度为的光滑平行金属导轨Ⅰ，左端连接阻值为的电阻，右端连接半径为的四分之三光滑圆弧导轨，圆弧最高端与足够长且宽度为的水平粗糙平行金属导轨Ⅱ右端对齐、上下错开。圆弧所在区域有磁感应强度为、方向竖直向上的匀强磁场，导轨Ⅱ所在区域有磁感应强度为、方向竖直向上的匀强磁场。导轨Ⅱ左端之间连接电动势为、内阻为的直流电源。一根质量为、电阻为金属杆从导轨Ⅰ上处静止释放，沿着圆弧运动到最低处时，对轨道的压力为。金属杆经过最低处时施加外力使金属杆沿圆弧轨道做匀速圆周运动，到时立即撤去外力，金属杆进入导轨Ⅱ穿过、叠加磁场区域后，在磁场区域做加速运动，运动一段时间后达到稳定速度，运动过程中导轨Ⅱ对金属杆的摩擦力为。金属杆与导轨始终接触良好，导轨的电阻不计，求： （1）金属杆滑至处时的速度大小； （2）金属杆从处滑至处的过程中，通过电阻的电荷量； （3）金属杆从处运动到处的过程中，外力对金属杆所做的功； （4）若导轨Ⅱ所在区域的匀强磁场的磁感应强度大小可调节，求稳定速度的最大值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$