精品解析：四川省宜宾市第三中学校2024-2025学年高二下学期3月月考物理试题

宜宾市三中教育集团高2023级高二下3月月考试题 物 理 （考试时间：75 分钟；总分：100 分） 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的考号、姓名、班级填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将答题卡交回。 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，只有一项最符合题目要求。 1. 关于电场线和磁感线，下列说法中正确的是（　　） A. 电场线总是起始于负电荷，终止于正电荷 B. 磁感线总是起始于N极，终止于S极 C. 正电荷在电场中受到的电场力方向，与电场线上该点的切线方向相同 D. 正电荷在磁场中受到的磁场力方向，与磁感线上该点的切线方向相同 2. 对如图所示的图样、示意图或实验装置图，下列判断正确的是（　　） A. 甲图是小孔衍射的图样，也被称为“泊松亮斑” B. 乙图是利用薄膜干涉来检测玻璃板的平整程度，观测到的条纹是光在被检测玻璃板的上下表面反射后叠加的结果 C. 丙图是双缝干涉原理图，若到的光程差是波长的奇数倍，则处是暗纹 D. 丁图中的是偏振片，是光屏，当固定不动，以光的传播方向为轴，将在竖直面内转动，P处光的亮度比转动前明显变暗 3. 如图，线圈M和线圈N绕在同一铁芯上，线圈M与电池、开关S及滑动变阻器串联，线圈N与电流表G连接。若电流从左侧流入G表时，G表指针向左偏转，则（　　） A. S闭合的瞬间，G表指针不偏转 B. S闭合的瞬间，G表指针将向左偏转 C. S闭合稳定后，G表指针将向左偏转 D. S闭合稳定后，滑动变阻器滑片P向右滑动时，G表指针将向右偏转 4. 如图，一矩形线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，转轴位于磁场边界处且与线圈一边重合，线圈转动过程中电动势的最大值为，则在一个周期内线圈电动势的有效值为（ ） A. B. C. D. 5. 某同学设计了如图所示的输液提示器，灯泡的电阻可视为不变。已知弹簧始终在弹性限度内，滑动变阻器的滑片P不会超出a、b端，对于该装置，闭合开关后，下列说法正确的是（ ） A. 当药液减少时，电源的效率减小 B. 当药液减少时，电源的输出功率减小 C. 当向药液袋内注射液体时，灯泡变亮 D. 当向药液袋内注射液体时，电压表的示数变小 6. 空间中有方向与纸面平行的匀强电场，其中纸面内P、Q和R三点分别是等边三角形abc三边的中点，如图所示。已知三角形的边长为2 m，a、b和c三点的电势分别为1 V、2 V和3 V。下列说法正确的是（　　） A. 该电场的电场强度大小为2 V/m B. 电子在R点的电势能大于在P点的电势能 C. 将一个电子从P点移动到Q点，电场力做功为－1.5 eV D. 将一个电子从P点移动到R点，电场力做功为＋0.5 eV 7. 如图所示，对角线长度为的正方形区域中有垂直于纸面的磁场（图上未画），磁感应强度B随时间t按（、k不变，且）变化．所在平面内有一根足够长的导体棒始终垂直于，并通有恒定电流。时，导体棒从d点开始沿方向匀速穿过磁场，速率为。设导体棒运动过程中所受安培力大小为F，图像可能正确的是（ ） A. B. C. D. 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题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. 2024年8月10日，中国队在巴黎奥运会上夺得艺术体操集体全能冠军，实现历史性突破。如图（a）所示，一运动员手持细棒沿竖直方向上下抖动彩绳的一端，绳上的“波浪”向前传播，这样的“波浪”可近似为简谐横波，图（b）为该横波在时的波形图，图（c）为图（b）中质点P的振动图像，则（　　） A. 5s内质点P运动的路程为4m B. 时，质点P的速度大小为1.0m/s C. 时，处的质点向下振动 D. 若提高抖动频率，该波在绳中的传播速度将增大 9. 如图甲所示的地球是人类已知的唯一孕育和支持生命的天体，也是电荷的良导体。若将地球视为带电的导体球，取地球表面电势为零，其周围某点的电势φ随该点到球心的距离r的变化如图乙，为地球半径，下列说法正确的是（ ） A. 地球带正电 B. 同一正电荷在离地球越远的地方，电势能越大 C. 当时，电场强度随r的增大而减小 D. 当时，地球内部的电场强度不为零 10. 如图所示，足够长的光滑金属导轨abc和de置于同一水平面内，ab与de平行并相距为L，bc是以O为圆心的半径为r的圆弧导轨。圆弧be左侧和扇形Obc内有方向如图的匀强磁场，磁感应强度大小均为B，a、d间接有一个电容为C的电容器，金属杆OP的O端与e点用导线相接，P端与圆弧bc接触良好。初始时，可滑动的金属杆MN静止在平行导轨上，金属杆MN质量为m，金属杆MN和OP电阻均为R，其余部分电阻不计。若杆OP绕O点在匀强磁场区内以角速度从b到c匀速转动时，回路中始终有电流，则此过程中，下列说法正确的是（　　） A. 杆OP产生的感应电动势恒为 B. 电容器所带电荷量恒为 C. 杆MN中的电流逐渐减小 D. 杆MN向左做匀加速直线运动，加速度大小为 三、实验探究题：本题共 2 小题，共 15 分。 11. 如图甲所示为“用双缝干涉实验测量光的波长”的实验装置。 （1）在组装仪器时单缝和双缝应该相互__________放置。（选填“垂直”或“平行”），M、N、P三个光学元件依次为__________。 A.滤光片、单缝片、双缝片 B.滤光片、双缝片、单缝片 C.偏振片、单缝片、双缝片 D.双缝片、偏振片、单缝片 （2）已知双缝间距为d，转动手轮，分划板的中心刻线与第m条亮条纹的中心对齐，记下手轮上的读数为，再转动手轮，分划板中心刻线与第n条（）亮条纹的中心对齐，再次记下手轮上的读数如图乙所示为__________mm，则被测光的波长表达式为__________（用m，n，d，，，，或其中的部分表示） 12. 物理兴趣小组的同学利用铜片和锌片平行插入柠檬中制作了一个水果电池，经查阅资料了解到该水果电池的电动势小于1V，内阻约为2kΩ，为了尽可能准确地测量该水果电池的电动势和内阻，要求电表读数要超过量程的三分之一。实验室能提供的器材规格如下： 电压表V（0~3V，内阻约为3kΩ）；电流表A（0~0.6A，内阻约为0.05Ω）； 微安表G（0~300μA，内阻为100Ω）；电阻箱R（0~9999Ω）； 滑动变阻器R0（0~50Ω）；开关一个，导线若干。 同学们设计图（a）、图（b）、图（c）所示的三种实验方案并规范进行了实验操作。 （1）用图（a）所示方案：闭合开关，电压表测得的电压________（填“小于”、“等于”或“大于”）水果电池的电动势。 （2）用图（b）所示方案：闭合开关，移动滑动变阻器滑片，电压表、电流表示数________（填“有”或“无”）明显的偏转。 （3）用图（c）所示方案：闭合开关，调节电阻箱阻值，记录下微安表和电阻箱示数如下表： 电阻箱阻值R 100Ω 500Ω 900Ω 1300Ω 1700Ω 2100Ω 2500Ω 微安表读数I 220μA 204μA 172μA 148μA 132μA 119μA 110μA 利用计算机软件描绘出图像如图（d）中实线甲所示，其拟合出的函数关系式为，则根据此函数关系式可计算出该柠檬电池的电动势为________V，内阻为________Ω。 （4）某同学又将铜片和锌片平行插入同一柠檬中的另一位置，用图（c）所示方案重复实验操作，发现得到的函数图像如图（d）中虚线乙所示，造成实验差异的主要原因可能为（　　） A. 柠檬不同区域酸碱度不同导致电池电动势升高 B. 铜片和锌片的间距不变但插入深度变深导致水果电池内阻减小 C. 铜片和锌片的插入深度不变但间距变大导致水果电池内阻变大 三、计算题∶本题共3小题，共39分。要求写出必要的文字说明、公式，只有答案的不给分。 13. 如图，一半径为、圆心为O的圆形黑色薄纸片漂浮静止在某种液体的表面上，O点正下方液体中A点处有一单色点光源。光源发出的一条与水平方向夹角为的光线AB经过纸片的边缘B点射入空气中，其折射光线与水平方向的夹角为。已知光在真空中的传播速度大小为。 （1）求该液体的折射率及光在液体中的传播速度大小； （2）若此光源发出的光都不能射出液面，求该光源向上移动的最小距离。 14. 如图，在第一、第四象限的区域内存在沿y轴正方向的匀强电场，场强大小；在第一象限的区域内存在垂直坐标平面向外的匀强磁场。一个质量、电荷量的带正电粒子，以的速率从坐标原点O沿x轴正方向进入电场。不计粒子的重力。 (1)求粒子第一次离开电场时的速度； (2)为使粒子能再次进入电场，求磁感应强度B的最小值。 15. 如图所示，足够长的光滑斜面倾角为，斜面上方空间等间距分布着垂直斜面向上的条形匀强磁场，磁感应强度大小，条形磁场区域的宽度及相邻条形磁场区域的间距均为，现有一边长、质量、电阻的正方形线框在斜面上距离第一个条形磁场上边界处由静止释放，从刚进入磁场开始经过时间，线框速度达到，已知重力加速度，求： （1）线框边刚进入磁场时受到的安培力的大小； （2）线框匀速运动的速度大小； （3）从释放线框到线框速度达到的过程，线框穿过完整的条形磁场区域的个数和线框中产生的焦耳热。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 宜宾市三中教育集团高2023级高二下3月月考试题 物 理 （考试时间：75 分钟；总分：100 分） 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的考号、姓名、班级填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将答题卡交回。 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，只有一项最符合题目要求。 1. 关于电场线和磁感线，下列说法中正确的是（　　） A. 电场线总是起始于负电荷，终止于正电荷 B. 磁感线总是起始于N极，终止于S极 C. 正电荷在电场中受到的电场力方向，与电场线上该点的切线方向相同 D. 正电荷在磁场中受到的磁场力方向，与磁感线上该点的切线方向相同 【答案】C 【解析】 【详解】A．电场线总是起始于正电荷或无穷远处，终止于负电荷或无穷远处。A错误； B．在条形磁铁外部，磁感线从N极出发，回到S极。B错误； C．正电荷在电场中受到的电场力方向，与电场线上该点的切线方向相同，C正确； D．运动的正电荷在磁场中受到的磁场力方向，与磁感线上该点的切线方向垂直。D错误。 故选C。 2. 对如图所示的图样、示意图或实验装置图，下列判断正确的是（　　） A. 甲图是小孔衍射的图样，也被称为“泊松亮斑” B. 乙图是利用薄膜干涉来检测玻璃板的平整程度，观测到的条纹是光在被检测玻璃板的上下表面反射后叠加的结果 C. 丙图是双缝干涉原理图，若到的光程差是波长的奇数倍，则处是暗纹 D. 丁图中的是偏振片，是光屏，当固定不动，以光的传播方向为轴，将在竖直面内转动，P处光的亮度比转动前明显变暗 【答案】D 【解析】 【详解】A．甲图是小圆盘的衍射图样，也被称为“泊松亮斑”，A错误； B．乙图是利用薄膜干涉来检测玻璃板的平整程度，观测到的条纹是光在被检测玻璃板的上表面反射与标准样板的下表面反射后叠加的结果，B错误； C．丙图是双缝干涉原理图，若P到的光程差是波长的奇数倍，则P处是亮纹，C错误； D．当M固定不动，绕水平转轴在竖直面内转动N 顺时针90°，两偏振片透振方向垂直，所以P上的光亮度明显变暗，D正确。 故选D。 3. 如图，线圈M和线圈N绕在同一铁芯上，线圈M与电池、开关S及滑动变阻器串联，线圈N与电流表G连接。若电流从左侧流入G表时，G表指针向左偏转，则（　　） A. S闭合的瞬间，G表指针不偏转 B. S闭合的瞬间，G表指针将向左偏转 C. S闭合稳定后，G表指针将向左偏转 D. S闭合稳定后，滑动变阻器滑片P向右滑动时，G表指针将向右偏转 【答案】B 【解析】 【详解】AB．当闭合S的瞬间，导致电流增大，线圈M磁场增强，向右穿过线圈N的磁通量变大，根据右手螺旋定则可以知道，线圈M左端是S极，右端是N极，再根据楞次定律可得，感应电流方向由左向右流入G表，则指针向左偏，故A错误，B正确； C．开关S闭合稳定后，线圈N中磁通量不变，没有感应电流，因此电流表G指针不发生偏转，故C错误； D．开关S闭合稳定后，当P向右移动，则接入电路的电阻值减小，电流增大，线圈M磁场增强，向右穿过线圈N的磁通量变大，根据右手螺旋定则可以知道，线圈M左端是S极，右端是N极，再根据楞次定律可得，感应电流方向由左向右流入G表，则指针向左偏，故D错误。 故选B。 4. 如图，一矩形线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，转轴位于磁场边界处且与线圈一边重合，线圈转动过程中电动势的最大值为，则在一个周期内线圈电动势的有效值为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据有效值概念可知 解得 故选B。 5. 某同学设计了如图所示的输液提示器，灯泡的电阻可视为不变。已知弹簧始终在弹性限度内，滑动变阻器的滑片P不会超出a、b端，对于该装置，闭合开关后，下列说法正确的是（ ） A. 当药液减少时，电源的效率减小 B. 当药液减少时，电源的输出功率减小 C. 当向药液袋内注射液体时，灯泡变亮 D. 当向药液袋内注射液体时，电压表的示数变小 【答案】A 【解析】 【详解】CD．当向药液袋内注射液体时，滑动变阻器的滑片向下滑动，滑动变阻器接入电路的阻值变大，电路总电阻变大，根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电流减小，路端电压增大；则通过灯泡的电流减小，灯泡变暗；由于灯泡两端电压减小，则滑动变阻器两端电压增大，即电压表示数增大，故CD错误； A．电源的效率为 当药液减少时，滑动变阻器的滑片向上滑动，滑动变阻器接入电路的电阻减小，减小，则电源的效率减小，故A正确； B．电源的输出功率为 当时，输出功率最大，但由于不知道与电源内阻的关系，所以当药液减少时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，无法确定电源输出功率的变化，故B错误。 故选A。 6. 空间中有方向与纸面平行的匀强电场，其中纸面内P、Q和R三点分别是等边三角形abc三边的中点，如图所示。已知三角形的边长为2 m，a、b和c三点的电势分别为1 V、2 V和3 V。下列说法正确的是（　　） A. 该电场的电场强度大小为2 V/m B. 电子在R点的电势能大于在P点的电势能 C. 将一个电子从P点移动到Q点，电场力做功为－1.5 eV D. 将一个电子从P点移动到R点，电场力做功为＋0.5 eV 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据匀强电场中沿任意方向两点间中点的电势为两点电势的平均值，则有P点电势为 可知bP是等势面，则场强方向由c指向a点，故场强大小 A错误； B．R点的电势为 可知电子在R点的电势能小于在P点的电势能，B错误； C．Q点的电势为 将一个电子从P点移动到Q点，电场力做功为 C错误； D．同理，将一个电子从P点移动到R点，电场力做功为 D正确。 故选D。 7. 如图所示，对角线长度为的正方形区域中有垂直于纸面的磁场（图上未画），磁感应强度B随时间t按（、k不变，且）变化．所在平面内有一根足够长的导体棒始终垂直于，并通有恒定电流。时，导体棒从d点开始沿方向匀速穿过磁场，速率为。设导体棒运动过程中所受安培力大小为F，图像可能正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】在导体棒在0-L时，在经过时间t导体棒移动的距离为 此时导体棒在磁场中的长度 所受的安培力 则图像为开口向下的抛物线的一部分； 同理导体棒在L-2L时，受安培力 由数学知识可知F-t图像为开口向上的抛物线的一部分，则图像为A。 故选A。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题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. 2024年8月10日，中国队在巴黎奥运会上夺得艺术体操集体全能冠军，实现历史性突破。如图（a）所示，一运动员手持细棒沿竖直方向上下抖动彩绳的一端，绳上的“波浪”向前传播，这样的“波浪”可近似为简谐横波，图（b）为该横波在时的波形图，图（c）为图（b）中质点P的振动图像，则（　　） A. 5s内质点P运动的路程为4m B. 时，质点P的速度大小为1.0m/s C. 时，处的质点向下振动 D. 若提高抖动频率，该波在绳中的传播速度将增大 【答案】AC 【解析】 【详解】C．由图（c）可知，P点在0.5s时将向上运动，根据“同侧法”可以得到该波沿x轴正方向传播，再根据“同侧法”可以判断出处的质点在0.5s时即将向下振动，时，即再经过，可知处的质点正从波峰位置向下振动，故C正确； A．由图（c）可知周期为，故5s内质点P运动路程为20倍的振幅（），路程为4m，故A正确； B．由图（b）可知质点P在0.75s时，即再经过，可知其位于波峰位置，速度为0，故B错误； D．简谐波在绳中的传播速度只取决于介质，与振动频率无关，故D错误。 故选AC。 9. 如图甲所示的地球是人类已知的唯一孕育和支持生命的天体，也是电荷的良导体。若将地球视为带电的导体球，取地球表面电势为零，其周围某点的电势φ随该点到球心的距离r的变化如图乙，为地球半径，下列说法正确的是（ ） A. 地球带正电 B. 同一正电荷在离地球越远的地方，电势能越大 C. 当时，电场强度随r的增大而减小 D. 当时，地球内部的电场强度不为零 【答案】BC 【解析】 【详解】A. 由图可知，距离地球表面越远电势越高，可知地球带负电，选项A错误； B. 距离地球越远电势越高，可知同一正电荷在离地球越远的地方，电势能越大，选项B正确； C. φ-r图像的斜率等于电场强度，可知当时，电场强度随r的增大而减小，选项C正确； D. 地球表面是等势体，则当时，地球内部的电场强度为零，选项D错误。 故选BC。 10. 如图所示，足够长的光滑金属导轨abc和de置于同一水平面内，ab与de平行并相距为L，bc是以O为圆心的半径为r的圆弧导轨。圆弧be左侧和扇形Obc内有方向如图的匀强磁场，磁感应强度大小均为B，a、d间接有一个电容为C的电容器，金属杆OP的O端与e点用导线相接，P端与圆弧bc接触良好。初始时，可滑动的金属杆MN静止在平行导轨上，金属杆MN质量为m，金属杆MN和OP电阻均为R，其余部分电阻不计。若杆OP绕O点在匀强磁场区内以角速度从b到c匀速转动时，回路中始终有电流，则此过程中，下列说法正确的是（　　） A. 杆OP产生的感应电动势恒为 B. 电容器所带电荷量恒为 C. 杆MN中的电流逐渐减小 D. 杆MN向左做匀加速直线运动，加速度大小为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．杆OP绕O点匀速转动切割磁感线时产生的感应电动势恒为 故A正确； BC．由右手定则知杆OP中的电流方向为由O到P，则杆MN中电流方向为由M到N，由左手定则知杆MN受到向左的安培力，杆MN向左做加速运动，也产生感应电动势，与杆OP产生的感应电动势方向相反，则有 随着杆MN的速度增加，回路中的总电动势逐渐减小，回路中的电流减小，根据 可知P、O间电势差增大，则电容器两极板间的电压增大，电容器所带电荷量增大。故B错误；C正确； D．回路中电流逐渐减小，杆MN受到的安培力逐渐减小，则杆MN向左做加速度逐渐减小的加速直线运动。故D错误。 故选AC。 三、实验探究题：本题共 2 小题，共 15 分。 11. 如图甲所示为“用双缝干涉实验测量光的波长”的实验装置。 （1）在组装仪器时单缝和双缝应该相互__________放置。（选填“垂直”或“平行”），M、N、P三个光学元件依次为__________。 A.滤光片、单缝片、双缝片 B.滤光片、双缝片、单缝片 C.偏振片、单缝片、双缝片 D.双缝片、偏振片、单缝片 （2）已知双缝间距为d，转动手轮，分划板的中心刻线与第m条亮条纹的中心对齐，记下手轮上的读数为，再转动手轮，分划板中心刻线与第n条（）亮条纹的中心对齐，再次记下手轮上的读数如图乙所示为__________mm，则被测光的波长表达式为__________（用m，n，d，，，，或其中的部分表示） 【答案】（1） ①. 平行 ②. A （2） ①. 9.761##9.762##9.763##9.764 ②. 【解析】 【小问1详解】 [1]在组装仪器时,单缝和双缝应该相互平行放置; [2] M、N、P三个光学元件依次为滤光片、单缝片、双缝片。 故选A。 【小问2详解】 [1]根据螺旋测微器的读法可得 [2]由题可知，相邻两条纹间距 根据波的干涉条纹间距 联立解得 12. 物理兴趣小组的同学利用铜片和锌片平行插入柠檬中制作了一个水果电池，经查阅资料了解到该水果电池的电动势小于1V，内阻约为2kΩ，为了尽可能准确地测量该水果电池的电动势和内阻，要求电表读数要超过量程的三分之一。实验室能提供的器材规格如下： 电压表V（0~3V，内阻约为3kΩ）；电流表A（0~0.6A，内阻约为0.05Ω）； 微安表G（0~300μA，内阻为100Ω）；电阻箱R（0~9999Ω）； 滑动变阻器R0（0~50Ω）；开关一个，导线若干。 同学们设计图（a）、图（b）、图（c）所示的三种实验方案并规范进行了实验操作。 （1）用图（a）所示方案：闭合开关，电压表测得的电压________（填“小于”、“等于”或“大于”）水果电池的电动势。 （2）用图（b）所示方案：闭合开关，移动滑动变阻器滑片，电压表、电流表示数________（填“有”或“无”）明显的偏转。 （3）用图（c）所示方案：闭合开关，调节电阻箱阻值，记录下微安表和电阻箱示数如下表： 电阻箱阻值R 100Ω 500Ω 900Ω 1300Ω 1700Ω 2100Ω 2500Ω 微安表读数I 220μA 204μA 172μA 148μA 132μA 119μA 110μA 利用计算机软件描绘出图像如图（d）中实线甲所示，其拟合出的函数关系式为，则根据此函数关系式可计算出该柠檬电池的电动势为________V，内阻为________Ω。 （4）某同学又将铜片和锌片平行插入同一柠檬中的另一位置，用图（c）所示方案重复实验操作，发现得到的函数图像如图（d）中虚线乙所示，造成实验差异的主要原因可能为（　　） A. 柠檬不同区域酸碱度不同导致电池电动势升高 B. 铜片和锌片的间距不变但插入深度变深导致水果电池内阻减小 C. 铜片和锌片的插入深度不变但间距变大导致水果电池内阻变大 【答案】（1）小于 （2）无 （3） ①. 0.5 ②. 1963 （4）C 【解析】 【小问1详解】 闭合开关，电压表测得的电压为电源的路端电压，小于电源的电动势。 【小问2详解】 滑动变阻器最大阻值为50Ω，而水果电池的内阻约为2kΩ，则滑动变阻器起不到调节作用，所以闭合开关，移动滑动变阻器滑片，电压表、电流表示数没有明显偏转。 【小问3详解】 根据闭合电路欧姆定律可得 所以 则 代入数据解得 ， 【小问4详解】 由图可知，虚线与实线的斜率相同，纵截距偏大，由以上分析可知，电动势不变，而内阻变大，其原因可能为铜片和锌片的插入深度不变但间距变大导致水果电池内阻变大。 故选C。 三、计算题∶本题共3小题，共39分。要求写出必要的文字说明、公式，只有答案的不给分。 13. 如图，一半径为、圆心为O的圆形黑色薄纸片漂浮静止在某种液体的表面上，O点正下方液体中A点处有一单色点光源。光源发出的一条与水平方向夹角为的光线AB经过纸片的边缘B点射入空气中，其折射光线与水平方向的夹角为。已知光在真空中的传播速度大小为。 （1）求该液体的折射率及光在液体中的传播速度大小； （2）若此光源发出的光都不能射出液面，求该光源向上移动的最小距离。 【答案】（1）， （2） 【解析】 【小问1详解】 设液体的折射率为，光在B点的入射角和折射角分别为、，则 根据 解得 【小问2详解】 设光源向上移动的距离为，光源发出的光都不能射出液面，说明光在B点处恰好发生全反射，设临界角为，有 由几何关系可得 联立解得 14. 如图，在第一、第四象限的区域内存在沿y轴正方向的匀强电场，场强大小；在第一象限的区域内存在垂直坐标平面向外的匀强磁场。一个质量、电荷量的带正电粒子，以的速率从坐标原点O沿x轴正方向进入电场。不计粒子的重力。 (1)求粒子第一次离开电场时的速度； (2)为使粒子能再次进入电场，求磁感应强度B的最小值。 【答案】(1) ，与x轴正方向成（或）角斜向右上；(2) 【解析】 【分析】 【详解】(1)粒子在电场中做类平抛运动，所受电场力为 由牛顿第二定律有 y方向，由运动学规律有 代入数据（其中）得 粒子离开电场时的速度大小为 代入数据得 故所求速度方向与x轴正方向成（或）角斜向右上 (2)如图，在宽度的磁场中粒子做匀速圆周运动，满足条件下B最小时，轨迹与磁场上边界相切，设轨道半径为R 由几何关系有 代入数据得 由牛顿第二定律有 代入数据解得所求最小值 15. 如图所示，足够长的光滑斜面倾角为，斜面上方空间等间距分布着垂直斜面向上的条形匀强磁场，磁感应强度大小，条形磁场区域的宽度及相邻条形磁场区域的间距均为，现有一边长、质量、电阻的正方形线框在斜面上距离第一个条形磁场上边界处由静止释放，从刚进入磁场开始经过时间，线框速度达到，已知重力加速度，求： （1）线框边刚进入磁场时受到的安培力的大小； （2）线框匀速运动的速度大小； （3）从释放线框到线框速度达到的过程，线框穿过完整的条形磁场区域的个数和线框中产生的焦耳热。 【答案】（1）1.6N （2）3m/s （3）3，4.84J 【解析】 【小问1详解】 设线框ab边刚进入磁场时的速度为，根据动能定理有 解得 线框边切割磁感线产生的感应电动势 线框边刚进入磁场时受到的安培力 【小问2详解】 线框匀速运动时受到的合力为零，根据受力平衡有 代入数据解得 【小问3详解】 由题意可知，线框在沿斜面下滑的过程中始终受到安培力的作用，设线框从刚进入磁场开始经时间速度变化为，线框速度为，此时有 在时间内，由动量定理有 设经，线框沿斜面下滑的位移为x，对上式两边求和 可得 代入数据解得 线框穿过完整的条形磁场区域的个数 由能量守恒定律有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $