精品解析：北京市汇文中学2024-2025学年高二下学期3月月考物理试卷

北京汇文中学教育集团2024-2025学年度第二学期 3月测试 高二年级物理学科 考生须知 1.本试卷试题共10页，共四道大题，20道小题。满分100分。考试时间90分钟。 2.在试卷和答题纸上准确填写班级、姓名和学号。 3.试卷答案一律填涂或书写在答题纸上，在试卷上作答无效。 4.在答题卡上，选择题用2B铅笔作答，其它试题用黑色字迹签字笔作答。 第一部分（选择题共42分） 一、不定项选择题（本题共14小题，每题3分，漏选得2分，错选不得分，共42分。） 1. 在人类认识光本质的过程中，不符合物理学史的是（　　） A. 托马斯杨最早提出光的波动学说，并成功做出光的双缝干涉实验 B. 泊松亮斑的本质是光的衍射，证明光具有波动性 C. 赫兹预言了电磁波的存在，麦克斯韦用电火花实验验证了电磁波的存在 D. 牛顿利发现白光透过三棱镜可以分成7种颜色的光，他认为光是一种波 2. 光学现象在实际生活、生产中有许多应用。下列选项涉及了“光的干涉现象”的是（　　） A. 肥皂泡在阳光下显得五彩斑斓 B. 白光通过三棱镜变成七色光 C. 戴上特制眼镜在电影院看3D电影有立体感 D. 照相机镜头上贴有增透膜 3. 如图所示是LC振荡电路及其中产生的振荡电流随时间变化的图象，电流的正方向规定为顺时针方向，则在到时间内，电容器C的极板上所带电量及其变化情况是　　 A. 上极板带正电，且电量逐渐增加 B. 上极板带正电，且电量逐渐减小 C. 下极板带正电，且电量逐渐增加 D. 下极板带正电，且电量逐渐减小 4. 关于电磁波，下列说法中正确的是（　　） A. 一首乐曲从电台“出发”到从收音机的调频台播放出来，经历的过程：调频→发射→解调→调谐→播放 B. 按频率由小到大，电磁波谱排列顺序为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线 C. 红外线测温仪，是利用了红外线波长较长的特性 D. 医院放射科给病人做胸透，是利用γ射线具有穿透性强的特性 5. 某发电站采用高压输电向外输送电能．若输送的总功率为，输电电压为U，输电导线的总电阻为R．则 A. 输电线上的电压为U B. 输电线上的电流I= C. 输电线上损失的功率P= D. 输电线上损失的功率P= 6. 如图甲所示是用干涉法检查某块厚玻璃板的上表面是否平整的装置。所用单色光是用普通光源加滤光片产生的，这时从上方看可以看到如图乙所示的明暗相间的条纹，下列说法中正确的是（　　） A. 看到的干涉条纹是由的上表面和的下表面反射的光叠加而成 B. 图中将薄片向着劈尖方向移动使劈角变大时，条纹变疏 C. 图中将标准样板微微平行上移，条纹变密 D. 被检查平面存在凹陷 7. 如图所示的振荡电路，其中是一个绕在玻璃管上的线圈，的两极间插有电介质板，为了降低振荡频率，下列措施正确的是（　　） A. 从两极间抽出介质板 B. 向玻璃管中插入铁芯 C. 将电键S从拨到 D. 增加两极的带电量 8. 如图为模拟市区用户供电的示意图。U0是电网电压，可视为不变。R1为电网至变压器的电缆电阻，R2是变压器至用户间电缆电阻，R是用电器的等效电阻。变压器为理想变压器。当用户端的用电器增加时，则下列说法正确的是（　　） A. R1电功率减小 B. R2电功率减小 C. 电压表示数不变 D. 电流表示数增大 9. 如图所示，两束单色光、从水面下射向点，光线经折射后合成一束光，则正确的是（　　） A. 在水中光的波速比光的波速小 B. 光在水中的频率小于光在空气中的频率 C. 光的波动性比光的波动性强 D. 当、两束单色光以相同的入射角从水中射到点时，入射角从0开始逐渐增大，最先消失的是光 10. 在一小型交流发电机中，矩形金属线圈abcd的面积为S，匝数为n，线圈总电阻为r，外电路如图所示，其中三个灯泡都可视为阻值相等的定值电阻，如果线圈在磁感应强度大小为B的匀强磁场中绕轴匀速转动的角速度由ω增大到2ω，则下列说法中正确的是（　　） A. 线圈转动的角速度为ω时，灯泡L1两端的电压的最大值为nBSω B. 线圈转动的角速度为2ω时，通过灯泡L3的电流一定变为原来的2倍 C. 不论线圈转动的角速度大小怎么变化，都是灯泡L1最亮 D. 线圈的角速度由ω增大到2ω后，灯泡L1上消耗的功率一定变为原来的4倍 11. 一列简谐横波某时刻波形如图甲所示。由该时刻开始计时，质点L的振动情况如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A 该横波沿轴负方向传播 B. 质点N该时刻向y轴负方向运动 C. 质点L经半个周期将沿轴正方向移动 D. 该时刻质点K与M的速度、加速度都相同 12. 如图所示，两物块A、B质量分别为m、2m，与水平地面的动摩擦因数分别为、，其间用一轻弹簧连接。初始时弹簧处于原长状态，使A、B两物块同时获得一个方向相反，大小分别为、的水平速度，弹簧再次恢复原长时两物块的速度恰好同时为零。关于这一运动过程，下列说法正确的是（　　） A. 两物块A、B及弹簧组成的系统动量守恒 B. 两物块A、B及弹簧组成的系统机械能守恒 C. 两物块A、B初速度的大小关系为 D. 两物块A、B运动的路程之比为2：1 13. 用豆粒模拟气体分子，可以模拟气体压强产生的原理。如图所示，从距秤盘80 cm高度把1000 粒的豆粒连续均匀地倒在秤盘上，持续作用时间为1s，豆粒弹起时竖直方向的速度变为碰前的一半。若每个豆粒只与秤盘碰撞一次，且碰撞时间极短（在豆粒与秤盘碰撞极短时间内，碰撞力远大于豆粒受到的重力），已知1000 粒的豆粒的总质量为100g。则在碰撞过程中秤盘受到的压力大小约为（　　） A. 0.2N B. 0.6N C. 1.0N D. 1.6N 14. 2017年诺贝尔物理学奖授予了三位美国科学家，以表彰他们为发现引力波所作贡献．引力波被认为是时空弯曲的一种效应，物体加速运动时会给宇宙时空带来扰动，这种扰动会以光速向外传播能量．如图为科学家们探测引力波的装置示意图，发射器发出的激光S 经半透光分束镜分为相互垂直的两束S1和S2，然后经过4km长的两臂，在两臂端点处经反射镜反射回来，S1和S2相遇形成干涉，被探测器接收．精确调节两臂，使探测器在无引力波作用时，接收到的信号强度为0．当有引力波作用时，两臂长度将因此而发生改变，则接收到的信号强度不为0．下列说法正确的是 A. 引力波可以超光速传播 B. 引力波不能传播能量 C. 探测器接收到的两束波的频率相同 D. 无引力波作用时两束激光到探测器的路程差为0 第二部分（非选择题共58分） 二、填空题（本题共2小题，满分18分） 15. 如图，为探究变压器线圈两端电压与匝数的关系，我们把没有用导线相连的线圈套在同一闭合的铁芯上，一个线圈连到电源的输出端，另一个线圈连到小灯泡上，如图所示，试回答下列问题： （1）线圈应连到学生电源______________（选填直流、交流）； （2）将与灯泡相连的线圈拆掉匝数，其余装置不变继续实验，灯泡亮度将__________（选填变亮、变暗），这说明灯泡两端的电压__________（选填变大、变小）； （3）实验中发现，在所有连接都完好的情况下，电路接通后，灯泡始终不亮，但却在电路接通或断开的瞬间，灯泡会闪亮一下，原因是__________ 16. 如图甲所示，某同学做“测定玻璃的折射率”实验时，完成光路图后，由于没有量角器，借助圆规以为圆心画圆，分别交入射光线于点，交连线的延长线于点。分别过点、点作法线的垂线、交于点、点，用刻度尺量得，，则： （1）玻璃的折射率n=__________； （2）用两面平行的玻璃砖测定玻璃的折射率的实验中，已画好的玻璃砖界面和如图乙所示，而实验中其他操作均正确，则测得的折射率将__________（选填“偏大”、“偏小”、“没有影响”）。 （3）做实验时，插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大一点还是小一点_____？请简述理由_____。 17. 在“用双缝干涉测光的波长”实验中，为了测量红光的波长，将实验器材按要求安装在光具座上，如图所示。在实验前已获知的数据有：双缝间的间距为。 （1）为了达到实验目的，根据已标明的实验器材，可判断出处的实验器材是______________。 （2）将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图甲所示。然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时图乙中手轮上，求得相邻亮纹的间距为_________mm。 （3）经测量，红光干涉相邻两条亮条纹间距离为，还需用米尺测量_______到屏的距离，请据此写出能够反映红光波长大小的表达式__________。 （4）该实验中，已知的数量级为m、相邻两条亮条纹间距的数量级为m，由此可推断红光的波长数量级约为_______m。 A. B. C. D. 三、计算题（本题共4小题，满分40分；解题时应写出必要的文字说明、重要的物理规律，答题时要写出完整的数字和单位；只有结果而没有过程的不能得分） 18. 如图，矩形是某均匀材料制成的透明体的横截面，所在平面内，一单色细光束以入射角射到边的点。光束进入透明体后恰好不从边射出，接着光束到达边且部分射出。已知边的长度，空气中的光速。求： （1）该材料对该单色光的折射率； （2）光束从点射入至到达边经历的时间。 19. 微波炉的工作应用了一种电磁波——微波(微波的频率为2.45×106Hz )．食物中的水分子在微波的作用下加剧了热运动，内能增加，温度升高，食物增加的能量是微波给它的．右下表是某微波炉的部分技术参数，问： （1）该微波炉内磁控管产生的微波波长是多少？ （2）该微波炉在使用微波挡工作时的额定电流是多少? （3）如果做一道菜，使用微波挡需要正常工作30min，则做这道菜需消耗的电能为多少? 20. 如图所示，交流发电机的矩形金属线圈abcd的边长ab=cd=50cm，bc=ad=30cm，匝数n=100，线圈的总电阻r=10Ω，线圈位于磁感应强度B=0.050T的匀强磁场中，线圈平面与磁场方向平行。线圈的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环E、F（集流环）焊接在一起，并通过电刷与阻值R=90Ω的定值电阻连接。现使线圈绕过bc和ad边中点的转轴OOˊ以角速度ω＝400rad/s匀速转动。电路中其他电阻以及线圈的自感系数均可忽略不计。求： (1)线圈中感应电流的最大值； (2)线圈转动过程中电阻R的热功率； (3)从线圈经过图示位置开始计时，经过周期通过电阻R的电荷量。 21. 如图所示，两形状完全相同的平板A、B置于光滑水平面上，质量分别为m和2m．平板B的右端固定一轻质弹簧，P点为弹簧的原长位置，P点到平板B左端点Q的距离为L．物块C置于平板A的最右端，质量为m且可视为质点．平板A、物块C以相同速度v0向右运动，与静止平板B发生碰撞，碰撞时间极短，碰撞后平板A、B粘连在一起，物块C滑上平板B，运动至P点开始压缩弹簧，后被弹回并相对于平板B静止在其左端Q点．弹簧始终在弹性限度内，平板B的P点右侧部分为光滑面，P点左侧部分为粗糙面，物块C与平板B 粗糙面部分之间的动摩擦因数处处相同，重力加速度为g．求： (1)平板A、B刚碰完时的共同速率v1； (2)物块C与平板B粗糙面部分之间的动摩擦因数μ； (3)在上述过程中，系统的最大弹性势能Ep； 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 北京汇文中学教育集团2024-2025学年度第二学期 3月测试 高二年级物理学科 考生须知 1.本试卷试题共10页，共四道大题，20道小题。满分100分。考试时间90分钟。 2.在试卷和答题纸上准确填写班级、姓名和学号。 3.试卷答案一律填涂或书写在答题纸上，在试卷上作答无效。 4.在答题卡上，选择题用2B铅笔作答，其它试题用黑色字迹签字笔作答。 第一部分（选择题共42分） 一、不定项选择题（本题共14小题，每题3分，漏选得2分，错选不得分，共42分。） 1. 在人类认识光的本质的过程中，不符合物理学史的是（　　） A. 托马斯杨最早提出光的波动学说，并成功做出光的双缝干涉实验 B. 泊松亮斑的本质是光的衍射，证明光具有波动性 C. 赫兹预言了电磁波的存在，麦克斯韦用电火花实验验证了电磁波的存在 D. 牛顿利发现白光透过三棱镜可以分成7种颜色的光，他认为光是一种波 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．托马斯杨并非最早提出波动学说，该学说由惠更斯较早提出。托马斯杨的贡献是通过双缝干涉实验验证了光的波动性，因此A不符合史实，A符合题意； B．泊松亮斑是光的衍射现象，确凿地证明了光的波动性，因此B符合史实，B不符合题意； C．麦克斯韦预言了电磁波的存在，而赫兹通过实验验证了电磁波。选项将预言与实验者颠倒，因此C不符合史实，C符合题意； D．牛顿通过棱镜实验发现光的色散，但他主张微粒说而非波动说，因此D不符合史实，D符合题意。 故选ACD。 2. 光学现象在实际生活、生产中有许多应用。下列选项涉及了“光的干涉现象”的是（　　） A. 肥皂泡在阳光下显得五彩斑斓 B. 白光通过三棱镜变成七色光 C. 戴上特制眼镜在电影院看3D电影有立体感 D. 照相机镜头上贴有增透膜 【答案】AD 【解析】 【详解】A．肥皂泡在阳光下五彩斑斓，是肥皂膜的前后表面反射的光发生干涉形成的，属于光的干涉现象，故A正确； B．用白光通过三棱镜变成七色光，是光的色散，本质是光的折射，故B错误； C．戴上特制的眼镜观看3D电影产生立体视觉，是利用光的偏振现象，在两只眼睛中产生的视觉差，故C错误； D．照相机镜头增透膜利用光的干涉，膜的前后表面反射光相互干涉，减少反射光、增加透射光，属于光的干涉应用，故D正确。 故选AD。 3. 如图所示是LC振荡电路及其中产生的振荡电流随时间变化的图象，电流的正方向规定为顺时针方向，则在到时间内，电容器C的极板上所带电量及其变化情况是　　 A. 上极板带正电，且电量逐渐增加 B. 上极板带正电，且电量逐渐减小 C. 下极板带正电，且电量逐渐增加 D. 下极板带正电，且电量逐渐减小 【答案】B 【解析】 【详解】t1到t2时间内，电流为负且增大，即逆时针增大，说明该过程是放电的过程，且负电荷正由下极板向上极板移动，由此可知上极板带正电，且其所带正电荷量逐渐减小．所以选项B正确，ACD选项错误．故选B． 【点睛】电容器具有储存电荷的作用，而线圈对电流有阻碍作用．同时掌握充放电过程中，会判定电流、电量、磁场、电场、电压如何变化． 4. 关于电磁波，下列说法中正确的是（　　） A. 一首乐曲从电台“出发”到从收音机的调频台播放出来，经历的过程：调频→发射→解调→调谐→播放 B. 按频率由小到大，电磁波谱排列顺序为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线 C. 红外线测温仪，是利用了红外线波长较长的特性 D. 医院放射科给病人做胸透，是利用γ射线具有穿透性强的特性 【答案】B 【解析】 【详解】A．一首乐曲从电台“出发”到从收音机的调频台播放出来，经历的过程：调制→发射→调谐→解调→播放，故A错误； B．按频率由小到大，即波长由长到短，电磁波谱排列顺序为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线，故B正确； C．红外线测温仪，是利用了红外线的热效应，故C错误； D．医院放射科给病人做胸透，是利用X射线具有穿透性强特性，故D错误。 故选B。 5. 某发电站采用高压输电向外输送电能．若输送总功率为，输电电压为U，输电导线的总电阻为R．则 A. 输电线上的电压为U B. 输电线上的电流I= C. 输电线上损失的功率P= D. 输电线上损失的功率P= 【答案】D 【解析】 【详解】AB：输送的总功率为，输电电压为U，输电导线的总电阻为R，则输电线上的电流，输电线上的电压．故AB两项错误． CD：输电线上损失的功率，故C项错误，D项正确． 【点睛】区分输电电压和输电线上损失的电压． 6. 如图甲所示是用干涉法检查某块厚玻璃板的上表面是否平整的装置。所用单色光是用普通光源加滤光片产生的，这时从上方看可以看到如图乙所示的明暗相间的条纹，下列说法中正确的是（　　） A. 看到干涉条纹是由的上表面和的下表面反射的光叠加而成 B. 图中将薄片向着劈尖方向移动使劈角变大时，条纹变疏 C. 图中将标准样板微微平行上移，条纹变密 D. 被检查平面存在凹陷 【答案】D 【解析】 【详解】A．干涉条纹是入射光在由标准样板的下表面和被检查玻璃板的上表面之间的空气薄膜发生两次反射，叠加后形成了稳定的干涉图样，故A错误； B．出现亮条纹时光程差应满足 与之相邻的亮条纹光程差满足 相邻亮条纹的间距 其中为劈尖夹角，将薄片向着劈尖移动，使劈角变大时，相邻亮条纹的间距减小，条纹变密集，故B错误； C．标准样板平行上移时，劈角不变（仅改变空气膜位置），根据B项分析知，条纹间距由劈角决定，故间距不变，条纹不会变密，仅位置平移，故C错误； D．凹陷使局部空气膜增厚，同一级条纹（对应相同厚度）提前出现在劈尖方向，表现为条纹向尖端弯曲，该干涉条纹向劈尖方向（尖端）弯曲，说明该处空气膜厚度比正常情况厚，对应被检查平面存在凹陷，故D正确。 故选D。 7. 如图所示的振荡电路，其中是一个绕在玻璃管上的线圈，的两极间插有电介质板，为了降低振荡频率，下列措施正确的是（　　） A. 从两极间抽出介质板 B. 向玻璃管中插入铁芯 C. 将电键S从拨到 D. 增加两极的带电量 【答案】C 【解析】 【详解】AB．振荡电路的振荡频率 所以要降低频率，就应该增大自感系数L和电容C，而L和C由本身的因素决定，抽出介质板和铁芯，C（根据判断）和L均减小，故AB错误； C.电键S从a拨到b，线圈匝数增加，自感系数L增大，故C正确； D．L和C与两级的带电量无关，故D错误。 故选C。 8. 如图为模拟市区用户供电的示意图。U0是电网电压，可视为不变。R1为电网至变压器的电缆电阻，R2是变压器至用户间电缆电阻，R是用电器的等效电阻。变压器为理想变压器。当用户端的用电器增加时，则下列说法正确的是（　　） A. R1电功率减小 B. R2电功率减小 C. 电压表示数不变 D. 电流表示数增大 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．将R2和R等效在变压器的原线圈上为，对原线圈电路由全电路欧姆定律有 用户端的用电器增加时，R减小，则减小，则变压器的原线圈电路的电流增大，故R1电功率由增大，故A错误； D．根据变压器线圈匝数与电流比关系可知，增大则有增大，即电流表示数增大，故D正确； B．R2消耗的电功率要增大，B错误； C．变压器原线圈电压为 电流增大，则减小，根据变压比知副线圈电压减小，又R2分压增加，则电压表示数减小，C错误； 故选D。 9. 如图所示，两束单色光、从水面下射向点，光线经折射后合成一束光，则正确是（　　） A. 在水中光的波速比光的波速小 B. 光在水中的频率小于光在空气中的频率 C. 光的波动性比光的波动性强 D. 当、两束单色光以相同的入射角从水中射到点时，入射角从0开始逐渐增大，最先消失的是光 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．b光的偏折程度大于a光的偏折程度，所以b光的折射率大于a光的折射率．a光的折射率小，a光的频率小，根据 知a光在介质中的速度大，故A错误，B正确； C．由于a光的频率小，根据 可知a光波长比b光波长长，可知光的波动性比光的波动性强，故C正确； D．由于a光的折射率小于b光的折射率，根据全反射临界角公式 所以在水中a光的临界角大于b光的临界角。当a、b两束光以相同的入射角从水中射到A点，入射角从0开始逐渐增大，b光的入射光先达到临界角，最先发生全反射，所以最先消失的是b光，故D错误。 故选BC。 10. 在一小型交流发电机中，矩形金属线圈abcd的面积为S，匝数为n，线圈总电阻为r，外电路如图所示，其中三个灯泡都可视为阻值相等的定值电阻，如果线圈在磁感应强度大小为B的匀强磁场中绕轴匀速转动的角速度由ω增大到2ω，则下列说法中正确的是（　　） A. 线圈转动的角速度为ω时，灯泡L1两端的电压的最大值为nBSω B. 线圈转动的角速度为2ω时，通过灯泡L3的电流一定变为原来的2倍 C. 不论线圈转动的角速度大小怎么变化，都是灯泡L1最亮 D. 线圈的角速度由ω增大到2ω后，灯泡L1上消耗的功率一定变为原来的4倍 【答案】C 【解析】 【详解】A．线圈转动的角速度为ω时，线圈中产生的感应电动势最大值为 由于线圈有内阻，则灯泡L1两端的电压的最大值小于nBSω，故A错误； B．线圈转动的角速度为2ω时，线圈中感应电动势最大值变为原来的2倍，交流电的频率变为原来的2倍，根据公式 电容器对交流电的容抗变为原来的一半，则通过灯泡L3的电流应该大于原来的2倍，故B错误； C．因电感线圈和电容器对交流电都有阻碍作用，则不论线圈转动的角速度大小怎么变化，都是灯泡L1最亮，故C正确； D．线圈的角速度由ω增大到2ω后，电动势的最大值变为原来的2倍，交流电的频率变为原来的2倍，电容器对交流电的容抗变为原来的一半，根据 线圈感抗变为原来的2倍，使得灯泡两端的电压不是原来的2倍关系，即电路中的电流灯泡L1上消耗的功率不是变为原来的4倍，故D错误。 故选C。 11. 一列简谐横波某时刻波形如图甲所示。由该时刻开始计时，质点L的振动情况如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 该横波沿轴负方向传播 B. 质点N该时刻向y轴负方向运动 C. 质点L经半个周期将沿轴正方向移动 D. 该时刻质点K与M的速度、加速度都相同 【答案】B 【解析】 【详解】AB．由图可知乙质点L的振动情况，该时刻质点L向y轴正方向振动。根据上下坡法或者平移法可知，该横波沿x轴正方向传播，质点N该时刻向y轴负方向运动，故A错误，故B正确； C．质点L只在平衡位置附近y轴方向上下振动，波传播时，质点不会沿x轴正方向移动，故C错误； D．该时刻质点K与M的速度为零，质点K加速度为-y方向，质点M加速度为+y方向，故D错误。 故选B。 12. 如图所示，两物块A、B质量分别为m、2m，与水平地面的动摩擦因数分别为、，其间用一轻弹簧连接。初始时弹簧处于原长状态，使A、B两物块同时获得一个方向相反，大小分别为、的水平速度，弹簧再次恢复原长时两物块的速度恰好同时为零。关于这一运动过程，下列说法正确的是（　　） A. 两物块A、B及弹簧组成的系统动量守恒 B. 两物块A、B及弹簧组成的系统机械能守恒 C. 两物块A、B初速度的大小关系为 D. 两物块A、B运动的路程之比为2：1 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由弹簧再次恢复原长时两物块速度恰好同时为零，可知两物体之前运动过程摩擦力分别为 ， 总是等大反向，A、B与弹簧组成的系统，水平方向合外力为零，满足动量守恒，故A正确； B．因有摩擦生热，系统机械能不守恒，故B错误； C．规定向右为正，由动量守恒定律可得 解得 故C错误； D．由动量守恒式子，两边同时乘 可得 即 故D正确。 故选AD。 13. 用豆粒模拟气体分子，可以模拟气体压强产生的原理。如图所示，从距秤盘80 cm高度把1000 粒的豆粒连续均匀地倒在秤盘上，持续作用时间为1s，豆粒弹起时竖直方向的速度变为碰前的一半。若每个豆粒只与秤盘碰撞一次，且碰撞时间极短（在豆粒与秤盘碰撞极短时间内，碰撞力远大于豆粒受到的重力），已知1000 粒的豆粒的总质量为100g。则在碰撞过程中秤盘受到的压力大小约为（　　） A. 0.2N B. 0.6N C. 1.0N D. 1.6N 【答案】B 【解析】 【详解】豆粒下落到秤盘上的速度 反弹后速度大小为 设向上为正方向，在豆粒与秤盘碰撞极短时间内，由于碰撞力远大于豆粒受到的重力，则可忽略豆粒的重力，每个豆粒只与秤盘碰撞一次，可认为碰完后豆粒都离开了秤盘平台，根据动量定理得 得 由牛顿第三定律可知，在碰撞过程中秤盘受到的压力大小为0.6N。 故选B。 14. 2017年诺贝尔物理学奖授予了三位美国科学家，以表彰他们为发现引力波所作的贡献．引力波被认为是时空弯曲的一种效应，物体加速运动时会给宇宙时空带来扰动，这种扰动会以光速向外传播能量．如图为科学家们探测引力波的装置示意图，发射器发出的激光S 经半透光分束镜分为相互垂直的两束S1和S2，然后经过4km长的两臂，在两臂端点处经反射镜反射回来，S1和S2相遇形成干涉，被探测器接收．精确调节两臂，使探测器在无引力波作用时，接收到的信号强度为0．当有引力波作用时，两臂长度将因此而发生改变，则接收到的信号强度不为0．下列说法正确的是 A. 引力波可以超光速传播 B. 引力波不能传播能量 C. 探测器接收到的两束波的频率相同 D. 无引力波作用时两束激光到探测器的路程差为0 【答案】C 【解析】 【详解】A、B项：由题干中信息可知，引力波以光速向外传播能量，故A，B均错误； C项：光在传播过程中频率保持不变，故C正确； D项：两个波能形成干涉，故两个波传播在无引力波作用时的传播路程一定不同，故D错误． 点晴：此题属于科普信息阅读题，一般从文章中结合学过的知识即可直接获得答案，难度一般不会太难，但是需要学生能够快速阅读，并从文章中准确的获得关键信息，也体现了北京高考灵活性高的特点． 第二部分（非选择题共58分） 二、填空题（本题共2小题，满分18分） 15. 如图，为探究变压器线圈两端电压与匝数的关系，我们把没有用导线相连的线圈套在同一闭合的铁芯上，一个线圈连到电源的输出端，另一个线圈连到小灯泡上，如图所示，试回答下列问题： （1）线圈应连到学生电源的______________（选填直流、交流）； （2）将与灯泡相连的线圈拆掉匝数，其余装置不变继续实验，灯泡亮度将__________（选填变亮、变暗），这说明灯泡两端的电压__________（选填变大、变小）； （3）实验中发现，在所有连接都完好的情况下，电路接通后，灯泡始终不亮，但却在电路接通或断开的瞬间，灯泡会闪亮一下，原因是__________ 【答案】 ①. 交流 ②. 变暗 ③. 变小 ④. 变压器的初级连接的是学生电源的“直流”. 【解析】 【详解】（1）线圈应连到学生电源的交流； （2）将与灯泡相连的线圈拆掉匝数，其余装置不变继续实验，由于变压器次级匝数减小，则次级电压减小，则灯泡亮度将变暗，这说明灯泡两端的电压变小； （3）实验中发现，在所有连接都完好的情况下，电路接通后，灯泡始终不亮，但却在电路接通或断开的瞬间，灯泡会闪亮一下，原因是变压器的初级连接的是学生电源的“直流”。 16. 如图甲所示，某同学做“测定玻璃的折射率”实验时，完成光路图后，由于没有量角器，借助圆规以为圆心画圆，分别交入射光线于点，交连线的延长线于点。分别过点、点作法线的垂线、交于点、点，用刻度尺量得，，则： （1）玻璃的折射率n=__________； （2）用两面平行的玻璃砖测定玻璃的折射率的实验中，已画好的玻璃砖界面和如图乙所示，而实验中其他操作均正确，则测得的折射率将__________（选填“偏大”、“偏小”、“没有影响”）。 （3）做实验时，插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大一点还是小一点_____？请简述理由_____。 【答案】（1）2 （2）偏小 （3） ①. 尽量大一点 ②. 减小画图误差 【解析】 【小问1详解】 入射角正弦值，折射角正弦值 则玻璃的折射率 【小问2详解】 如图所示，实线是真实的光路图，虚线是玻璃砖宽度放大后的光路图，则入射角无影响，但折射角偏大，则测得的折射率偏小。 【小问3详解】 [1][2]做实验时，插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离应该尽量大一点，减小画图误差。 17. 在“用双缝干涉测光的波长”实验中，为了测量红光的波长，将实验器材按要求安装在光具座上，如图所示。在实验前已获知的数据有：双缝间的间距为。 （1）为了达到实验目的，根据已标明的实验器材，可判断出处的实验器材是______________。 （2）将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图甲所示。然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时图乙中手轮上，求得相邻亮纹的间距为_________mm。 （3）经测量，红光干涉相邻两条亮条纹间的距离为，还需用米尺测量_______到屏的距离，请据此写出能够反映红光波长大小的表达式__________。 （4）该实验中，已知的数量级为m、相邻两条亮条纹间距的数量级为m，由此可推断红光的波长数量级约为_______m。 A. B. C. D. 【答案】（1）单缝 （2）2.310 （3） ①. 双缝 ②. （4）C 【解析】 【小问1详解】 需要的到单色线光源，则双缝之前要放置单缝。 【小问2详解】 相邻亮纹的间距 【小问3详解】 [1]还需用米尺测量双缝到屏的距离 [2]由条纹间距公式，得波长 【小问4详解】 由，代入数据，可得 故选C。 三、计算题（本题共4小题，满分40分；解题时应写出必要的文字说明、重要的物理规律，答题时要写出完整的数字和单位；只有结果而没有过程的不能得分） 18. 如图，矩形是某均匀材料制成的透明体的横截面，所在平面内，一单色细光束以入射角射到边的点。光束进入透明体后恰好不从边射出，接着光束到达边且部分射出。已知边的长度，空气中的光速。求： （1）该材料对该单色光的折射率； （2）光束从点射入至到达边经历的时间。 【答案】（1）（2） 【解析】 【详解】（1）经过MN折射后折射角为r，因此可得 根据几何关系，因为光束进入透明体后恰好不从边射出，所以有 联立解得 （2）根据几何关系可知，在透明体内部光线所走的路程为 光线在透明体内传播速度为 因此光束从点射入至到达边经历的时间为 解得 19. 微波炉的工作应用了一种电磁波——微波(微波的频率为2.45×106Hz )．食物中的水分子在微波的作用下加剧了热运动，内能增加，温度升高，食物增加的能量是微波给它的．右下表是某微波炉的部分技术参数，问： （1）该微波炉内磁控管产生的微波波长是多少？ （2）该微波炉在使用微波挡工作时的额定电流是多少? （3）如果做一道菜，使用微波挡需要正常工作30min，则做这道菜需消耗的电能为多少? 【答案】(1)0.12m（2）5A（3） 【解析】 【分析】由c=λf求得λ；额定电流=额定功率除以额定电压；消耗的电能等于功率与时间的乘积． 【详解】（1）波长为． （2）额定电流：． （3）消耗的电能 E=W=Pt=1100×1800=1.98×106J． 【点睛】本题主要考查了电功率和电能的计算，属于基础题． 20. 如图所示，交流发电机的矩形金属线圈abcd的边长ab=cd=50cm，bc=ad=30cm，匝数n=100，线圈的总电阻r=10Ω，线圈位于磁感应强度B=0.050T的匀强磁场中，线圈平面与磁场方向平行。线圈的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环E、F（集流环）焊接在一起，并通过电刷与阻值R=90Ω的定值电阻连接。现使线圈绕过bc和ad边中点的转轴OOˊ以角速度ω＝400rad/s匀速转动。电路中其他电阻以及线圈的自感系数均可忽略不计。求： (1)线圈中感应电流的最大值； (2)线圈转动过程中电阻R的热功率； (3)从线圈经过图示位置开始计时，经过周期通过电阻R的电荷量。 【答案】(1)；(2)；(3) 【解析】 【详解】(1)线圈产生感应电动势的最大值 根据闭合电路欧姆定律可知，线圈中感应电流的最大值 解得 (2)通过电阻R的电流的有效值 线圈转动过程中电阻R的热功率，解得 (3)根据法拉第电磁感应定律有 根据闭合电路欧姆定律有 解得 21. 如图所示，两形状完全相同的平板A、B置于光滑水平面上，质量分别为m和2m．平板B的右端固定一轻质弹簧，P点为弹簧的原长位置，P点到平板B左端点Q的距离为L．物块C置于平板A的最右端，质量为m且可视为质点．平板A、物块C以相同速度v0向右运动，与静止平板B发生碰撞，碰撞时间极短，碰撞后平板A、B粘连在一起，物块C滑上平板B，运动至P点开始压缩弹簧，后被弹回并相对于平板B静止在其左端Q点．弹簧始终在弹性限度内，平板B的P点右侧部分为光滑面，P点左侧部分为粗糙面，物块C与平板B 粗糙面部分之间的动摩擦因数处处相同，重力加速度为g．求： (1)平板A、B刚碰完时的共同速率v1； (2)物块C与平板B粗糙面部分之间的动摩擦因数μ； (3)在上述过程中，系统的最大弹性势能Ep； 【答案】(1)v0(2) (3)m 【解析】 【详解】(1)对A、B碰撞过程，根据动量守恒定律有：mv0＝(m＋2m) v1 解得：v1=v0 (2)设C停在Q点时A、B、C共同速度为v2，根据动量守恒定律有：2mv0=4mv2 解得：v2=v0 对A、B、C组成的系统，从A、B碰撞结束瞬时到C停在Q点的过程， 根据功能关系有：μmg(2L)＝m＋(3m)－(4m) 解得： (3)设弹簧压缩到最短时A、B、C共同速度为v3．对于A、B、C组成的系统，弹簧压缩到最短时系统的弹性势能Ep最大． 对于A、B、C组成的系统，从A、B碰撞后瞬间到弹簧压缩到最短的过程， 根据动量守恒定律有：2mv0＝4mv3；解得：v3＝v0 根据功能关系有：μmgL+Ep＝m＋(3m)－(4m) 解得：Ep＝m 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$