精品解析:广东省深圳市龙华中学2024-2025学年高二下学期3月期中物理试题
2025-06-14
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 广东省 |
| 地区(市) | 深圳市 |
| 地区(区县) | 宝安区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 14.74 MB |
| 发布时间 | 2025-06-14 |
| 更新时间 | 2026-03-24 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-06-14 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52570382.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
龙华中学2024-2025第二学期第一次阶段考试试卷
高二物理
本试卷共6页,15小题,满分100分。考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,务必将自己的班级、姓名、考生号填写在答题卡规定的位置上。
2.答题时,必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦擦干净后,再选涂其他答案标号。
3.所有题目必须在答题卡上作答,在试题卷上答题无效。
4.考试结束后,将答题卡交回。
第I卷 选择题
一、选择题(共7小题,每题4分,共28分)
1. 关于光学现象和相应的描述中,下列说法正确的是( )
A. 图甲所示,立体电影利用了光的偏振现象,说明光是一种横波
B. 图乙是单色平行光线通过狭缝得到的干涉图样
C. 图丙所示,在多雾或多雨的城市中,采用红灯图作为各种交通警示,原因是红光波较短容易产生衍射
D. 图丁是阳光下观察竖直放置的肥皂膜,看到彩色条纹是光的衍射产生的
【答案】A
【解析】
【详解】A.图甲所示,立体电影利用了光的偏振现象,说明光是一种横波,故A正确;
B.图乙是单色平行光线通过狭缝得到的衍射图样,故B错误;
C.图丙所示,在多雾或多雨的城市中,采用红灯图作为各种交通警示,原因是红光波长较长,容易产生衍射。故C错误;
D.图丁阳光下观察竖直放置的肥皂膜,看到彩色条纹是光的干涉产生的,故D错误。
故选A。
2. 飞力士棒可以实现日常训练肌肉和提高身体感知能力。如图甲所示,某型号飞力士棒的固有频率为3Hz,如图乙所示,某人用手驱动该飞力士棒锻炼。下列说法正确的是( )
A. 使用者用力越大,飞力士棒振动越快
B. 使用者驱动的频率越大,飞力士棒振动的幅度也越大
C. 无论使用者驱动频率多大,飞力士棒振动的频率始终为3Hz
D. 使用者驱动的频率减小,飞力士棒振动的幅度可能增大
【答案】D
【解析】
【详解】A.飞力士棒做受迫振动,振动频率与驱动力频率一致,与用力大小无关,故A错误;
B.飞力士棒振动的幅度与驱动力频率跟固有频率的差值有关,差值越小,幅度越大,故B错误;
C.飞力士棒的振动频率与驱动力频率一致,与固有频率无关,故C错误;
D.当使用者驱动的频率从大于3Hz开始减小到3Hz,飞力士棒振动的幅度会增大,故D正确。
故选D。
3. 随着科技的进步,越来越多的人使用蓝牙耳机,手机与基站及耳机的通信如图所示。若基站与手机、手机与耳机之间通信的电磁波分别为甲波和乙波,下列说法正确的是( )
A. 甲波的波长比乙波的短
B. 甲波和乙波的频率都比可见光的频率大
C. 真空中,甲波的传播速度比乙波的传播速度大
D. 甲波和乙波的传播,靠的是电和磁的相互“感应”,而不是靠介质的机械传递
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知甲波的波长大于乙波长,故A错误;
B.由图可知甲、乙波的波长都比可见光的波长大,根据波长、波速和频率关系式
可知甲、乙波的频率都比可见光的频率小,故B错误;
C.电磁波在真空中传播速度相同,则真空中甲、乙波速度相同,故C错误;
D.甲波和乙波都是电磁波,则传播靠的是电和磁的相互“感应”,而不是靠介质的机械传递,故D正确。
故选D。
4. 一束复色光由空气射向玻璃,发生折射而分为a、b两束单色光,其传播方向如图所示,则下列关于a、b两束光的说法,正确的是( )
A. 玻璃对a光的折射率比b小
B. 真空中,a光的波长比b长
C. b光在该玻璃中的传播速度比a大
D. a光与b光可能分别为红光和紫光
【答案】C
【解析】
【详解】AC.根据题图可知,复色光由空气射向玻璃,a光的偏转程度大于b光的偏转程度,则玻璃对a光的折射率比b大,根据
可知b光在该玻璃中的传播速度比a大,故A错误,C正确;
BD.由于玻璃对a光的折射率比b大,则真空中,a光的频率比b大,a光的波长比b短,a光与b光不可能分别为红光和紫光,故BD错误。
故选C。
5. 图(a)是目前世界上在建规模最大、技术难度最高的水电工程——白鹤滩水电站,是我国实施“西电东送”的大国重器,其发电量位居全世界第二,仅次于三峡水电站。白鹤滩水电站远距离输电电路示意图如图(b)所示,如果升压变压器与降压变压器均为理想变压器,发电机输出电压恒定,R表示输电线电阻,则当用户功率增大时( )
A. 示数增大,示数减小 B. 、示数都减小
C. 输电线上的功率损失减小 D. 、示数的乘积大于、示数的乘积
【答案】D
【解析】
【详解】A.当用户功率增大时,降压变压器的输出功率增大,输出电流增大,示数增大,根据理想变压器原副线圈电流与线圈匝数的关系可知,降压变压器中的输入电流增大,示数增大,故A错误;
B.升压变压器线圈匝数以及升压变压器输入电压不变,则升压变压器输出电压不变,则的示数不变,降压变压器中的输入电流增大,电线电阻消耗的电压增大,则降压变压器输入电压减小,根据理想变压器原副线圈电压与线圈匝数的关系可知,降压变压器输出电压减小,故示数减小,故B错误;
C.输电线上的电流增大,输电线上的功率损失增大,故C错误;
D.根据降压变压器原副线圈电流与线圈匝数的关系可知
设降压变压器的输入电压为,有
根据降压变压器原副线圈电压与线圈匝数的关系可知
故
故D正确。
故选D。
6. LC振荡电路是一种简单且常见电路,在测量、自动控制、无线电通信及遥控等许多领域有着广泛的应用。如图甲所示,规定回路中顺时针方向的电流为正,电流i随时间t变化的规律如图乙所示。则下列说法正确的是( )
A. t1时刻,电容器中向下的电场最强
B. t2时刻,电容器极板不带电
C. 在t1~t2时间内,电容器正在充电
D. 在t2~t3时间内,振荡电路中磁场能正在向电场能转化
【答案】C
【解析】
【详解】A.t1时刻电路中电流最大,电容器放电结束,则电容器中的场强为零,故A错误;
B.时刻电路中电流为零,电容器极板带电量最大,选项B错误;
C.在时间内,电流从最大减到零,可知电容器正在充电,选项C正确;
D.在时间内,电流从零增加到最大,可知电容器放电,振荡电路中电场能正在向磁场能转化,选项D错误。
故选C。
7. 如图所示,在x轴上方有磁感应强度为B的匀强磁场,一个带电粒子从坐标原点O处以速度v进入磁场,粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与x轴负方向成60°角,不计粒子所受的重力,若粒子穿过y轴正半轴后在磁场中运动,到x轴的最大距离为a,则该粒子的比荷及所带电荷的正负是( )
A. ,正电荷 B. ,负电荷
C. ,正电荷 D. ,负电荷
【答案】B
【解析】
【详解】带电粒子磁场中做匀速圆周运动,如图所示,由几何知识可得
θ=60°
运动到x轴最大距离为a,则有粒子的轨道半径r与a的关系为
由洛伦兹力提供向心力,可得
由解析图和左手定则可知,粒子带负电。
故选B。
二、多选题(共3小题,每题6分,共18分)
8. 如图1所示,甲同学站立不动吹口哨,乙同学坐在秋千上来回摆动,据图2,下列关于乙同学的感受的说法中正确的是( )
A. 乙同学从A向B运动过程中,她听到的哨声频率比甲吹口哨的频率高
B. 乙同学从E向D运动过程中,她听到的哨声频率比甲吹口哨的频率高
C. 乙同学在点C向右运动时,她听到的哨声频率与甲吹口哨的频率相等
D. 乙同学在点C向左运动时,她听到的哨声频率比甲吹口哨的频率低
【答案】AD
【解析】
【详解】由于多普勒效应,乙同学向着声源运动时,听到的哨声音调变高,反之远离声源运动时,听到的哨声音调变低,故BC错误,AD正确。
故选AD。
9. 图(a)为一列简谐横波在时波形图,图(b)为介质中平衡位置在处的质点的振动图像,P是平衡位置为的质点。下列说法正确的是( )
A. 该波沿x轴正方向传播,波速为0.5m/s
B. 时刻,P质点的加速度沿y轴正方向
C. 0~2s时间内,P运动的路程为8cm
D. 当时,P恰好回到平衡位置
【答案】CD
【解析】
【详解】A.图(b)为介质中平衡位置在处的质点的振动图像,在t=2s时,质点向下振动,由上下坡法确定,该波沿x轴负方向传播,由图(a)可知波长为,由图(b)可知周期为,则有波速为
A错误;
B.在时刻,由图(a)可知P质点在波峰,在正的最大位移处,可知P质点的加速度沿y轴负方向,B错误;
C.在时刻,P质点在波峰,在t=2s时刻,P质点在波谷,由图(a)可知,0~2s时间内,P运动的路程为
s=2A=2×4cm=8cm
C正确;
D.当时,则有
可知P恰好回到平衡位置,D正确。
故选CD。
10. 一单匝闭合矩形线圈abcd以角速度ω绕垂直于磁感线的固定轴匀速转动,线圈平面位于如图甲所示的匀强磁场中,线圈电阻为R。通过线圈的磁通量随时间t的变化规律如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. t2、t4时刻线圈中感应电流方向改变,线圈平面与磁场方向平行
B. t2、t4时刻通过线圈平面的磁通量变化率最大,线圈中感应电动势最大
C. 从t1到t3的过程,通过线圈某一截面的电荷量为
D. 线框转动一周产生的焦耳热为
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.t2、t4时刻通过线圈平面的磁通量变化率最大,线圈中感应电动势最大,线圈中感应电流方向不变,线圈平面与磁场方向平行,故A错误,B正确;
C.从t1到t3的过程,通过线圈某一截面的电荷量为
故C错误;
D.线框转动一周产生的焦耳热为
故D正确。
故选BD。
第II卷 实验题
三、实验题(共2小题,每空2分,共16分)
11. 某同学用实验的方法探究影响单摆周期的因素。
(1)下列关于单摆实验的操作,正确的是______;
A.摆球运动过程中摆角应大于30°
B.用秒表记录摆球一次全振动的时间作为周期
C.摆球应选用泡沫小球
D.保证摆球在同一竖直平面内摆动
(2)该同学用游标卡尺测量小球的直径。某次测量的示数如图所示,读出小球直径d的值为______cm;
(3)用米尺测量悬线的长度,让小球在竖直面内小角度摆动。当小球经过最低点时开始计时,测出10次全振动的总时间t,改变摆线的长度再做几次实验,记下每次相应的和t。该同学利用计算机作出t2-图线如图所示根据图线拟合得到方程t2=404.0+3.5。由此可以得出当地的重力加速度g=______m/s2;(取π2=9.86,结果保留3位有效数字)
(4)从理论上分析图线没有过坐标原点的原因,下列分析正确的是______。
A.不应在小球经过最低点时开始计时,应该在小球运动到最高点开始计时
B.开始计时后,不应记录小球经过最低点的次数,而应记录小球做全振动的次数
C.不应作t2-l图线,而应作t-l图线
D不应作t2-l图线,而应作t2-()图线
【答案】 ①. D ②. 1.52 ③. 9.76 ④. D
【解析】
【详解】(1)[1]A.摆球运动过程中摆角应小于10°,故A错误;
B.用秒表记录摆球n次全振动的时间,通过计算得周期,测量一次全振动的时间偶然误差较大,故B错误;
C.摆球应选用密度大的小铁球,以减少因空气阻力引起的误差,故C错误;
D.做简谐运动,要保证摆球在同一竖直平面内摆动,故D正确。
故选D;
(2)[2]小球直径d的值等于游标卡尺主尺加上副尺的示数
d=15mm+0.2mm=15.2mm=1.52cm
(3)[3] 根据
计算得
(4)[4] 不应作t2-l图线,而应作 图线,因为球半径的存在,故选D。
12. 在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中。
(1)图1中的a、b、c三个位置对应的器材为( )
A. a是滤光片、b是单缝、c是双缝
B. a是单缝、b是双缝、c是滤光片
C. a是双缝、b是单缝、c是滤光片
(2)该同学正确操作后观察到的干涉条纹如图2甲所示,转动测量头的手轮,使分划板中心刻线对准a位置,手轮的读数如图2乙所示,此时手轮的读数为_______mm。
(3)已知双缝间距为d,双缝到毛玻璃的距离为L,分划板中心刻线对准a位置时手轮的读数记作x1,继续转动手轮,分划板中心刻线对准b位置时手轮的读数记作x2(x2>x1),则所测单色光的波长λ=__________(用题中物理量符号表示)。
(4)为减小误差,该实验先测量n个亮条纹的间距,再求出相邻亮条纹间距Δx。下列实验采用了类似方法的有( )
A. “用单摆测量重力加速度的大小”的实验中单摆周期的测量
B. “探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中合力的测量
C. “探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中弹簧的形变量的测量
D. “测定金属丝的电阻率” 实验测金属丝直径时,先紧密缠绕n圈在铅笔上测量总宽度,再求单圈直径Δd
【答案】(1)C (2)10.294~10.298
(3) (4)AD
【解析】
【小问1详解】
图1中的a、b、c三个位置对应的器材为a是双缝、b是单缝、c是滤光片。
故选C。
【小问2详解】
手轮的读数为
【小问3详解】
条纹间距
根据相邻明条纹间距公式有
可得
【小问4详解】
A.“用单摆测量重力加速度的大小”的实验中单摆周期的测量是测量至少30次全振动的周期然后取平均值,用的是累积放大测量取平均值,故A正确;
B.“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中合力的测量,采用的是等效思想,故B错误;
C.“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中弹簧的形变量的测量采用多次测量求平均值的方法,故C错误;
D.“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中1滴油酸酒精溶液的体积测量采用的放大测量取平均值的方法,故D正确。
故选AD。
第III卷 解答题
四、解答题(共3小题)
13. 如图所示,半径为R的透明球体静止于水平地面上,AOB为过球心且与水平面平行的一条直径,在直径的一端点B点处有一光源,某时刻从该光源处发出一光线,射到球面M点后经折射出来的光线恰好平行于水平地面。设由B点射到M点的光线与BOA之间的夹角为30°,光在真空中的速度为c。
(1)求出该透明材料的折射率;
(2)光线从B传播到M的时间。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
光在M点发生折射由几何关系可知,入射角为,折射角为,如图所示
所以折射率
【小问2详解】
光在介质中传播的速度
光在球体中传播的时间为t
有几何关系有
解得
14. 质谱仪是科学研究中的重要仪器,其原理如图所示。Ⅰ为粒子加速器,Ⅱ为速度选择器,电场与磁场正交,匀强电场的电场强度为,匀强磁场的磁感应强度为,Ⅲ为偏转分离器,匀强磁场的磁感应强度为,方向垂直纸面向里。在S处有粒子源发射出带电粒子,经加速器加速后进入速度选择器,被速度选择器选中的粒子由O点进入偏转分离器做匀速圆周运动,最后打到照相底片的P点,测得OP之间的距离为d。不计粒子的重力,不考虑粒子间的相互作用。
(1)求被速度选择器选中的粒子的速度大小v;
(2)求打到P点的粒子的比荷。
(3)某次实验时,在照相底片上得到三个点,若这三个点分别是质子、氚核、氦核的落点。请写出三种粒子在照相底片上落点的排列顺序(从左向右排列),并简要说明理由。
【答案】(1)
(2)
(3)见解析
【解析】
【小问1详解】
被速度选择器选中的粒子,电场力与洛伦兹力平衡
解得
【小问2详解】
粒子在偏转分离器中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力
由几何知识可知
解得
【小问3详解】
结合上述分析可知,由于,氚核的比荷最小、质子的最大,所以氚核做圆周运动的直径最大、质子的最小,从左向右分别是质子、氦核、氚核。
15. 如图所示,足够长光滑导轨倾斜放置,与水平面夹角θ=37°,导轨间距L=0.4m,其下端连接一个定值电阻R=3Ω,两导轨间存在垂直于导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度B=1T。一质量为m=0.04kg,电阻r=1Ω的导体棒ab垂直于导轨放置,现将导体棒由静止释放,取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)请写出导体棒下滑何时加速度最大以及最大加速度是多少;
(2)导体棒下滑的最大速度是多少;
(3)变加速运动的动态分析是高中物理的常见模型,请归纳该类题目中最大速度的临界条件;
(4)当导体棒稳定下滑时ab两端的电压Uab。
【答案】(1)导体棒速度为零时加速度最大,6m/s2
(2)6m/s (3)
(4)-1.8V
【解析】
【小问1详解】
当导体棒由静止释放时,即v0=0时,安培力为零,则此时加速度最大,由牛顿第二定律可得
解得最大加速度为
【小问2详解】
导体棒由静止释放时,开始沿斜面向下做加速运动,随速度的增大,导体棒产生的感应电动势增大,回路中产生的感应电流增大,导体棒受沿斜面向上的安培力增大,导体棒的加速度减小,速度继续增大,当安培力大小等于导体棒的重力沿斜面向下的分力时,导体棒的加速度是零,速度达到最大,设最大速度为vm,由法拉第电磁感应定律和闭合电路的欧姆定律有,
由安培力公式可得
根据平衡条件可得
代入数据解得
【小问3详解】
由小题(3)的解析可知,该类题目中最大速度的临界条件是导体棒沿斜面方向受力合力是零,则加速度是零,即
【小问4详解】
当导体棒稳定下滑时,导体棒做匀速直线运动,则有
R的电压为
因导体棒相当于电源,内电路电流从a到b,外电路电流从b经电阻R到a,可知b端的电势高,所以有
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龙华中学2024-2025第二学期第一次阶段考试试卷
高二物理
本试卷共6页,15小题,满分100分。考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,务必将自己的班级、姓名、考生号填写在答题卡规定的位置上。
2.答题时,必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦擦干净后,再选涂其他答案标号。
3.所有题目必须在答题卡上作答,在试题卷上答题无效。
4.考试结束后,将答题卡交回。
第I卷 选择题
一、选择题(共7小题,每题4分,共28分)
1. 关于光学现象和相应的描述中,下列说法正确的是( )
A. 图甲所示,立体电影利用了光的偏振现象,说明光是一种横波
B. 图乙是单色平行光线通过狭缝得到的干涉图样
C. 图丙所示,在多雾或多雨的城市中,采用红灯图作为各种交通警示,原因是红光波较短容易产生衍射
D. 图丁是阳光下观察竖直放置肥皂膜,看到彩色条纹是光的衍射产生的
2. 飞力士棒可以实现日常训练肌肉和提高身体感知能力。如图甲所示,某型号飞力士棒的固有频率为3Hz,如图乙所示,某人用手驱动该飞力士棒锻炼。下列说法正确的是( )
A. 使用者用力越大,飞力士棒振动越快
B. 使用者驱动的频率越大,飞力士棒振动的幅度也越大
C. 无论使用者驱动的频率多大,飞力士棒振动的频率始终为3Hz
D. 使用者驱动频率减小,飞力士棒振动的幅度可能增大
3. 随着科技的进步,越来越多的人使用蓝牙耳机,手机与基站及耳机的通信如图所示。若基站与手机、手机与耳机之间通信的电磁波分别为甲波和乙波,下列说法正确的是( )
A. 甲波的波长比乙波的短
B. 甲波和乙波的频率都比可见光的频率大
C. 真空中,甲波的传播速度比乙波的传播速度大
D. 甲波和乙波的传播,靠的是电和磁的相互“感应”,而不是靠介质的机械传递
4. 一束复色光由空气射向玻璃,发生折射而分为a、b两束单色光,其传播方向如图所示,则下列关于a、b两束光的说法,正确的是( )
A. 玻璃对a光折射率比b小
B. 真空中,a光的波长比b长
C. b光在该玻璃中的传播速度比a大
D. a光与b光可能分别为红光和紫光
5. 图(a)是目前世界上在建规模最大、技术难度最高的水电工程——白鹤滩水电站,是我国实施“西电东送”的大国重器,其发电量位居全世界第二,仅次于三峡水电站。白鹤滩水电站远距离输电电路示意图如图(b)所示,如果升压变压器与降压变压器均为理想变压器,发电机输出电压恒定,R表示输电线电阻,则当用户功率增大时( )
A. 示数增大,示数减小 B. 、示数都减小
C. 输电线上的功率损失减小 D. 、示数的乘积大于、示数的乘积
6. LC振荡电路是一种简单且常见电路,在测量、自动控制、无线电通信及遥控等许多领域有着广泛的应用。如图甲所示,规定回路中顺时针方向的电流为正,电流i随时间t变化的规律如图乙所示。则下列说法正确的是( )
A. t1时刻,电容器中向下电场最强
B. t2时刻,电容器极板不带电
C. 在t1~t2时间内,电容器正在充电
D. 在t2~t3时间内,振荡电路中磁场能正在向电场能转化
7. 如图所示,在x轴上方有磁感应强度为B的匀强磁场,一个带电粒子从坐标原点O处以速度v进入磁场,粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与x轴负方向成60°角,不计粒子所受的重力,若粒子穿过y轴正半轴后在磁场中运动,到x轴的最大距离为a,则该粒子的比荷及所带电荷的正负是( )
A. ,正电荷 B. ,负电荷
C. ,正电荷 D. ,负电荷
二、多选题(共3小题,每题6分,共18分)
8. 如图1所示,甲同学站立不动吹口哨,乙同学坐在秋千上来回摆动,据图2,下列关于乙同学的感受的说法中正确的是( )
A. 乙同学从A向B运动过程中,她听到的哨声频率比甲吹口哨的频率高
B. 乙同学从E向D运动过程中,她听到的哨声频率比甲吹口哨的频率高
C. 乙同学在点C向右运动时,她听到的哨声频率与甲吹口哨的频率相等
D. 乙同学在点C向左运动时,她听到的哨声频率比甲吹口哨的频率低
9. 图(a)为一列简谐横波在时的波形图,图(b)为介质中平衡位置在处的质点的振动图像,P是平衡位置为的质点。下列说法正确的是( )
A. 该波沿x轴正方向传播,波速为0.5m/s
B. 时刻,P质点的加速度沿y轴正方向
C. 0~2s时间内,P运动的路程为8cm
D. 当时,P恰好回到平衡位置
10. 一单匝闭合矩形线圈abcd以角速度ω绕垂直于磁感线的固定轴匀速转动,线圈平面位于如图甲所示的匀强磁场中,线圈电阻为R。通过线圈的磁通量随时间t的变化规律如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. t2、t4时刻线圈中感应电流方向改变,线圈平面与磁场方向平行
B. t2、t4时刻通过线圈平面的磁通量变化率最大,线圈中感应电动势最大
C. 从t1到t3过程,通过线圈某一截面的电荷量为
D. 线框转动一周产生的焦耳热为
第II卷 实验题
三、实验题(共2小题,每空2分,共16分)
11. 某同学用实验的方法探究影响单摆周期的因素。
(1)下列关于单摆实验的操作,正确的是______;
A.摆球运动过程中摆角应大于30°
B.用秒表记录摆球一次全振动的时间作为周期
C.摆球应选用泡沫小球
D.保证摆球在同一竖直平面内摆动
(2)该同学用游标卡尺测量小球的直径。某次测量的示数如图所示,读出小球直径d的值为______cm;
(3)用米尺测量悬线的长度,让小球在竖直面内小角度摆动。当小球经过最低点时开始计时,测出10次全振动的总时间t,改变摆线的长度再做几次实验,记下每次相应的和t。该同学利用计算机作出t2-图线如图所示根据图线拟合得到方程t2=404.0+3.5。由此可以得出当地的重力加速度g=______m/s2;(取π2=9.86,结果保留3位有效数字)
(4)从理论上分析图线没有过坐标原点的原因,下列分析正确的是______。
A.不应在小球经过最低点时开始计时,应该在小球运动到最高点开始计时
B.开始计时后,不应记录小球经过最低点的次数,而应记录小球做全振动的次数
C.不应作t2-l图线,而应作t-l图线
D.不应作t2-l图线,而应作t2-()图线
12. 在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中。
(1)图1中的a、b、c三个位置对应的器材为( )
A. a是滤光片、b是单缝、c是双缝
B. a是单缝、b是双缝、c是滤光片
C. a是双缝、b是单缝、c是滤光片
(2)该同学正确操作后观察到的干涉条纹如图2甲所示,转动测量头的手轮,使分划板中心刻线对准a位置,手轮的读数如图2乙所示,此时手轮的读数为_______mm。
(3)已知双缝间距为d,双缝到毛玻璃的距离为L,分划板中心刻线对准a位置时手轮的读数记作x1,继续转动手轮,分划板中心刻线对准b位置时手轮的读数记作x2(x2>x1),则所测单色光的波长λ=__________(用题中物理量符号表示)。
(4)为减小误差,该实验先测量n个亮条纹的间距,再求出相邻亮条纹间距Δx。下列实验采用了类似方法的有( )
A. “用单摆测量重力加速度的大小”的实验中单摆周期的测量
B. “探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中合力的测量
C. “探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中弹簧的形变量的测量
D. “测定金属丝的电阻率” 实验测金属丝直径时,先紧密缠绕n圈在铅笔上测量总宽度,再求单圈直径Δd
第III卷 解答题
四、解答题(共3小题)
13. 如图所示,半径为R的透明球体静止于水平地面上,AOB为过球心且与水平面平行的一条直径,在直径的一端点B点处有一光源,某时刻从该光源处发出一光线,射到球面M点后经折射出来的光线恰好平行于水平地面。设由B点射到M点的光线与BOA之间的夹角为30°,光在真空中的速度为c。
(1)求出该透明材料的折射率;
(2)光线从B传播到M的时间。
14. 质谱仪是科学研究中的重要仪器,其原理如图所示。Ⅰ为粒子加速器,Ⅱ为速度选择器,电场与磁场正交,匀强电场的电场强度为,匀强磁场的磁感应强度为,Ⅲ为偏转分离器,匀强磁场的磁感应强度为,方向垂直纸面向里。在S处有粒子源发射出带电粒子,经加速器加速后进入速度选择器,被速度选择器选中的粒子由O点进入偏转分离器做匀速圆周运动,最后打到照相底片的P点,测得OP之间的距离为d。不计粒子的重力,不考虑粒子间的相互作用。
(1)求被速度选择器选中的粒子的速度大小v;
(2)求打到P点的粒子的比荷。
(3)某次实验时,在照相底片上得到三个点,若这三个点分别是质子、氚核、氦核的落点。请写出三种粒子在照相底片上落点的排列顺序(从左向右排列),并简要说明理由。
15. 如图所示,足够长光滑导轨倾斜放置,与水平面夹角θ=37°,导轨间距L=0.4m,其下端连接一个定值电阻R=3Ω,两导轨间存在垂直于导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度B=1T。一质量为m=0.04kg,电阻r=1Ω的导体棒ab垂直于导轨放置,现将导体棒由静止释放,取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)请写出导体棒下滑何时加速度最大以及最大加速度是多少;
(2)导体棒下滑的最大速度是多少;
(3)变加速运动的动态分析是高中物理的常见模型,请归纳该类题目中最大速度的临界条件;
(4)当导体棒稳定下滑时ab两端的电压Uab。
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