精品解析：天津市滨海新区2024-2025学年高二下学期期末联考物理模拟题4

滨海新区2024-2025学年度第二学期期末模拟题4 一、单项选择题（每小题4分，共32分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的。 1. 有关物理学史和物理方法，下列说法正确的是（　　） A. 法拉第提出电荷周围存在电场，并发现了电流周围存在磁场 B. 根据F洛=qvB可知进入磁场的带电粒子一定受到洛伦兹力的作用 C. 英国物理学家麦克斯韦建立了电磁场理论，预言电磁波存在且用实验证实了电磁波的存在 D. 安培根据通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似提出了“分子电流假说” 【答案】D 【解析】 【详解】A．法拉第提出电荷周围存在电场，但发现电流周围存在磁场的是奥斯特，而非法拉第，故A错误； B．若带电粒子速度方向与磁场平行（θ=0°或180°），则进入磁场的带电粒子不受到洛伦兹力的作用，故B错误； C．麦克斯韦建立了电磁场理论并预言电磁波存在，但实验证实电磁波存在的是赫兹，而非麦克斯韦本人，故C错误； D．安培通过研究通电螺线管与条形磁铁磁场的相似性，提出了分子电流假说，解释了磁现象的本质，故D正确。 故选D。 2. 日常生活和生产中，很多现象和原理都会涉及物理相关知识，针对下面四幅图，下列说法正确的是（　　） A. 图甲中雨后的彩虹是光的干涉现象 B. 图乙中观察者接收到的飞奔而来的列车的鸣笛声频率变大 C. 图丙中减小空气层的夹角，干涉条纹间距变小 D. 图丁中真空冶炼炉冶炼金属是利用高频交流电流产生的热量 【答案】B 【解析】 【详解】A．天空中的彩虹是天空中的小水滴对光的色散形成的，故A错误； B．飞奔而来的列车鸣笛时，观察者接收到的列车声波的频率大于列车发出的声波的频率，会感觉列车的鸣笛声频率变大，故B正确； C．设空气层的夹角为，光的波长为λ，根据几何关系可得干涉条纹间距为 所以图丙中减小空气层的夹角，干涉条纹间距变大，故C错误； D．高频交流电流产生高频变化的磁场，穿过金属块的磁通量高频变化，金属块中产生涡流，将金属块熔化，故D错误。 故选B。 3. 下列说法正确的是（　　） A. 无线电波比可见光更容易发生衍射现象，更容易沿直线传播 B. 测体温的额温枪是通过测量人体辐射的紫外线进行测温 C. 光的干涉和衍射现象说明光是一种横波 D. 用激光直接照射双缝，进行双缝干涉实验，是应用了激光的相干性好 【答案】D 【解析】 【详解】A．电磁波谱中的无线电波与可见光相比，无线电波波长最长，更容易发生衍射现象，而波长越短，越趋近于直线传播，故A错误； B．测体温的额温枪是通过测量人体辐射的红外线进行测温，故B错误； C．光的干涉和衍射现象说明光是波，故C错误； D．用激光直接照射双缝，进行双缝干涉实验，是应用了激光的相干性好，故D正确。 故选D。 4. 人们对手机的依赖性越来越强，有些人喜欢躺着看手机，经常出现被手机砸伤眼睛的情况。若手机重量为1.5N，从距人眼约20cm的高度由静止掉落，砸到眼睛后手机未反弹，眼睛受到手机的冲击时间约为0.1s，不计空气阻力，则下列估算正确的是（　　） A. 手机与眼睛作用的过程中动量变化了 B. 手机对眼睛的冲量大小为 C. 手机对眼睛的作用力大小为4.5N D. 手机对眼睛的冲量大小为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由 ， 得 A错误； BD．根据动量定理 得手机对眼睛的冲量大小为 BD错误； C．手机对眼睛的作用力大小为 C正确。 故选C。 5. 某振源振动的位移y随时间t变化的关系式为，位移y的单位为m，时间t的单位为s，该振动在某均匀介质中形成简谐横波。则（　　） A. 介质中各质点的振幅为0.2m B. 介质中各质点的频率为2.5Hz C. 介质中各质点的起振方向为y轴正方向 D. 已振动的各质点在任意时间内的路程均为 【答案】C 【解析】 【详解】振源振动方程为，其振幅，角频率 频率 周期 。 A．介质中各质点的振幅与振源相同，均为，故A错误； B．各质点的频率与振源一致，为，故B错误； C．振源的速度表达式 当 时，起振方向为y轴正方向，波传播时各质点起振方向与振源相同，故C正确； D．周期， 若时间间隔从平衡点或最大位移开始，路程为，但若从其它位置开始，路程小于，故D错误。 故选C。 6. 频率不同的两束单色光1和2以相同的入射角从同一点射入一上下表面平行等厚玻璃板后，其光路如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 单色光1的波长大于单色光2的波长 B. 在玻璃中单色光1的传播速度小于单色光2的传播速度 C. 改变空气中光线的入射角，在玻璃板下表面可能发生全反射 D. 单色光1从玻璃到空气的全反射临界角大于单色光2从玻璃到空气的全反射临界角 【答案】B 【解析】 【详解】A．在上表面，单色光1比单色光2偏折厉害，则玻璃对单色光1的折射率大，单色光1的频率大，波长小，故A错误； B．根据 知，单色光1的折射率大，则单色光1在玻璃中传播的速度小，故B正确； C．根据光传播的可逆性可知，改变空气中光线的入射角，在玻璃板下表面都不会发生全反射，故C错误； D．根据知，单色光1的折射率大，则临界角小，故D错误； 故选B。 7. 一列简谐横波沿直线传播，该直线上平衡位置相距9m的a、b两质点的振动图像如右图所示，则在A、B、C、D图中描述该波的图像不可能出现的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】t=0时刻，a质点在波峰，b质点在平衡位置，且向下振动。若波由a传到b，则a、b间距 (n=0，1，2，3，⋯) 解得 (n=0，1，2，3，⋯) 当n=0 当n=1 当n=2 ⋯ 若波由b传到a，则a、b间距 (n=0，1，2，3，⋯) 解得 (n=0，1，2，3，⋯) 当n=0 当n=1 当n=2 ⋯ 可知ACD可能出现，不符合题意，B不可能出现，符合题意。 故选B。 8. 如图所示，灯LA、LB完全相同，带铁芯的线圈L的直流电阻为灯泡电阻的一半，S闭合电路稳定时，两灯都能发光，则下列关于自感现象分析正确的是（　　） A. S断开瞬间，LA、LB都缓慢熄灭 B. S断开瞬间，LA闪一下后缓慢熄灭，LB立即熄灭 C. S闭合瞬间，LA比LB先亮起来，稳定时一样亮 D. S闭合瞬间，LA、LB同时发光，LA逐渐变亮，LB逐渐变暗，稳定时LA更亮 【答案】B 【解析】 【详解】AB．稳定后再断开S的瞬间，由于线圈与LA构成自感回路，与LB无关，所以LB立即熄灭；LA闪一下后缓慢熄灭，故B正确，A错误； CD．开关S闭合的瞬间，两灯同时获得电压，所以LA、LB同时发光；由于带铁芯的线圈L的直流电阻为灯泡电阻的一半，LA与线圈并联后的电阻小于LB的电阻，稳定时灯LA两端电压小于LB，LB更亮，故CD错误。 故选B。 二、不定项选择题(每小题4分，共16分。每小题给出的四个选项中都有多个选项是正确的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，选错或不答的得0分。) 9. 以下四幅图中，图甲为“共振曲线”，图乙为“双缝干涉”实验，图丙为“用干涉法检测工件表面平整度”实验，图丁为“研究光的偏振现象”实验，针对这四幅图，下列说法中正确的是（　　） A. 由图甲可知，驱动力频率越大，能量越大，受迫振动的振动幅度越大 B. 图乙实验中，若只将光源由蓝色光改为绿色光，则两相邻亮条纹间距离增大 C. 图丙中，若将薄片向右移动，条纹间距将变小 D. 图丁中，当M固定不动，将N从图示位置开始绕水平轴在竖直面内缓慢转动的过程中，光屏P上光的亮度保持不变 【答案】BC 【解析】 【详解】A．对于受迫振动，当驱动力频率等于振动系统固有频率时，振幅最大，故A错误； B．图乙中，根据 若只将光源由蓝色光改为绿色光，波长增大，则两相邻亮条纹间距离增大，故B正确； C．图丙中，当将薄片向右移动时，同级的光程差的间距变小，则干涉条纹间距会变小，故C正确； D．图丁中，当M固定不动，将N缓慢转动的过程中，M、N的透振方向变为相互垂直，此时光屏P上光的亮度最暗，故D错误。 故选BC。 10. 如图所示，O点为半圆形区域的圆心，该区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B，ON为圆的半径，长度为R，从圆上的A点沿AO方向以速度v射入一个不计重力的粒子。粒子从N点离开磁场。已知∠AON=60°。下列说法正确的是（　　） A. 粒子带正电荷 B. 粒子做圆周运动的半径为R C. 粒子的比荷为 D. 粒子在磁场中的运动时间为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．粒子向上偏转，在A点受洛伦兹力向上，根据左手定则可知，粒子带负电，故A错误； B．粒子的轨迹如图，粒子射出磁场时速度偏转角为，设粒子做圆周运动的轨迹半径为r，由几何关系可知，故B错误； C．由牛顿第二定律，洛伦兹力提供向心力可得 粒子的比荷为，故C正确； D．由几何关系可知 粒子在磁场中的运动时间为，故D正确。 故选CD。 11. 如图所示，小型交流发电机两磁极N、S间的磁场可视为匀强磁场，磁感应强度大小。矩形金属线圈ABCD的匝数，面积，线圈内阻和导线电阻不计，线圈绕垂直于磁场的水平轴逆时针匀速转动，角速度。变压器为理想变压器，电压表和电流表均为理想交流电表，、均为定值电阻，R为滑动变阻器。现将开关S断开，观察到电流表的示数减小了0.2 A，电流表的示数减小了0.8 A，则下列说法正确的是（　　） A. 电压表的示数为200 V B. 变压器原、副线圈匝数之比为 C. 电压表示数变化量的大小与电流表示数变化量的大小的比值不变 D. 若再将滑动变阻器的滑片向下滑动，则电压表示数变大 【答案】AC 【解析】 【详解】A．线圈中产生的感应电动势的最大值为 电压表的示数为 A正确； B．根据理想变压器电流与匝数关系 可得 B错误； C．根据理想变压器电压与匝数关系 可知保持不变，电压表的示数为 则 则有 可知电压表示数变化量的大小与电流表示数变化量的大小的比值保持不变，C正确； D．将滑动变阻器的滑片向下滑动，滑动变阻器接入电路的有效阻值减小，电流表的示数变大，根据 可知电压表的示数变小，D错误。 故选AC。 12. 回旋加速器利用带电粒子在磁场中做圆周运动的特点，使粒子在较小的空间范围内经过电场的多次加速获得较大的能量。如图所示为一种改进后的回旋加速器示意图，其中盒缝间的加速电场场强大小恒定，且被限制在MN板间，带电粒子从处以速度沿电场线方向射入加速电场，经加速后进入D形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　） A. 带电粒子每运动一周被加速两次 B. 粒子每运动一周半径的增加量都相等 C. 增大板间电压，粒子最终获得的最大动能不变 D. 加速电场方向需要做周期性的变化 【答案】C 【解析】 【详解】AD．带电粒子只有经过MN板间时被加速，即带电粒子每运动一周被加速一次。电场的方向不需改变，只在MN间加速，故A、D错误； B．根据可知 又因为每转一圈被加速一次，在电场中做匀加速直线运动，有 电场不变，加速度恒定，可知每转一圈，速度的变化量不等；可得 即 故B错误； C．当粒子从D形盒中出来时，速度最大，根据得 知加速粒子的最大速度与板间电压无关。可知增大板间电压，粒子最终获得的最大动能不变，故C正确。 故选C。 三、实验题（本题共2小题，共10分） 13. 某同学在做“验证动量守恒定律”的实验，实验室具备的实验器材有：斜槽轨道，大小相等、质量不同的小钢球A、B，刻度尺，白纸，圆规，重垂线一条。实验装置如图甲所示，为不放B球时A球的平均落点，点和点分别为碰撞后A球和B球的平均落点。 （1）对于实验中注意事项、测量器材和需要测量的物理量，下列说法中正确的是________。 A. 实验前调节轨道时应注意槽的末端的切线是水平的 B. 实验中要保证每次让A球从斜槽轨道上同一高度处由静止释放 C. 实验中还缺少的器材有复写纸和秒表 D. 实验中需要测量的物理量只有A球的质量和B球的质量 （2）在时，实验中记下了、、、四个点的位置（如图乙所示），若满足碰撞中动量守恒，则A球与B球质量之比的比值为________（结果保留两位有效数字） 【答案】（1）AB （2）2.5 【解析】 【小问1详解】 A．小球从斜槽滑出应做平抛运动，可知斜槽的末端必须水平，故A正确； B．每次必须是从同一高度由静止释放，使得平抛运动的初速度相等，故B正确； C．由于碰撞前后小球做平抛运动的竖直位移相同，即平抛运动的时间相同，可利用平抛的水平位移表示初速度，故不需要秒表测时间，故C错误； D．实验中需要测量的物理量有A球和B球的质量，还有两球平抛时水平方向的位移，即OP线段、OM和ON的长度，故D错误。 故选AB。 【小问2详解】 根据动量守恒定律可得 由于碰撞前后入射球和靶球从同一高度同时做平抛运动，根据可得两球做平抛运动的时间相同，故有 则有 代入数据解得 14. 某实验小组用双缝干涉测量光的波长，实验装置如图甲所示。 （1）将实验仪器按要求安装在光具座上，在图甲中A、B处分别应该安装的器材和滤光片的位置依次是________。 A. A处为单缝、B处为双缝、滤光片在凸透镜和A之间 B. A处为单缝、B处为双缝、滤光片在目镜处 C. A处为双缝，B处为单缝、滤光片在遮光筒内 （2）已知双缝间距离，双缝到毛玻璃屏间的距离为，实验时先转动测量头上的手轮，使与游标卡尺相连的分划线对准图乙所示的第1条明条纹中心，此时游标卡尺示数如图丙所示，然后再转动手轮，使与游标卡尺相连的分划线向右边移动，直到对准第5条明条纹中心，此时游标卡尺示数如图丁所示，则游标卡尺上的读数_________mm。由以上已知数据和测量数据，可测得该单色光的波长是_______m。（计算结果保留两位有效数字） 【答案】（1）A （2） ①. 9.6 ②. 6.2×10-7 【解析】 【分析】 【小问1详解】 测量单色光的波长，需要在进行干涉之前对白光光源进行过滤，然后通过单缝变成线光源，再通过双缝进行干涉，故选A。 【小问2详解】 [1]图丁游标卡尺的读数为x2=9mm+6×0.1mm=9.6mm。 [2]图丙游标卡尺读数x1=0.3mm，相邻明条纹间距，根据，有。 【点睛】 四、综合题（本题共3小题，共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。) 15. 光滑水平面上放着质量mA＝2.5kg的物块A与质量mB＝1.5kg的物块B，A与B均可视为质点，物块A、B相距L0＝0.4m，A、B间系一长L＝1.0m的轻质细绳，开始时A、B均处于静止状态，如图所示。现对物块B施加一个水平向右的恒力F＝5N，物块B运动一段时间后，绳在短暂时间内被拉断，绳断后经时间t＝0.6s，物块B的速度达到v＝3m/s。求： （1）绳拉断后瞬间的速度vB的大小； （2）绳拉断过程绳对物块B的冲量I的大小； （3）绳拉断过程绳对物块A所做的功W。 【答案】（1）1m/s；（2）1.5N·s；（3）0.45J 【解析】 【详解】（1）绳断之后，对B应用动量定理有 解得 vB＝1m/s （2）设绳拉断前的瞬间B的速度大小为v0，对B应用动能定理有 解得 设绳拉断后A获得的速度大小为vA。绳拉断的过程中，根据动量守恒定律有 解得 对A利用动量定理 绳拉断过程绳对物块B的冲量I的大小与绳对物块A的冲量I的大小相等。 （3）对物体A根据动能定理有 16. 如图所示，足够长的粗糙绝缘斜面与水平面成固定在地面上，在斜面上虚线和与斜面底边平行，在、围成的区域有垂直斜面向上的有界匀强磁场，磁感应强度为；现有一质量为、边长、匝数、总电阻的正方形金属线圈，让边与斜面底边平行，从斜面上端静止释放，线圈刚好匀速穿过整个磁场区域，已知线圈与斜面间的动摩擦因数为，（取）求： （1）线圈进入磁场区域时的速度大小； （2）线圈释放时，边到的距离； （3）整个线圈穿过磁场的过程中，流过线圈的电荷量及线圈上产生的焦耳热。 【答案】（1）；（2）；（3）， 【解析】 【详解】（1）线框进入磁场前，由牛顿第二定律 解得 因为线框匀速进入磁场，由电磁感应定律及受力平衡 解得线圈进入磁场区域时的速度大小 （2）由匀加速直线运动规律 解得线圈释放时，边到的距离 （3）由，，得 进入磁场过程和穿出磁场过程电荷量 所以 线框全程匀速穿过磁场，则磁场宽度等于，由功能关系 解得 17. CT扫描是计算机X射线断层扫描技术的简称，CT扫描机可用于对病情的探测。图（a）是某种CT机主要部分的剖面图，其中X射线产生部分的示意图如图（b）所示。图（b）中M、N之间加有恒为U的加速电压；高度足够高、宽度为d的虚线框内有垂直纸面的匀强磁场。电子枪中发出的电子束（初速可视为零）在M、N之间加速后以一定的速度水平射入偏转磁场，速度方向改变60°后打到圆形靶环上的P点产生X射线，探测器能够探测到竖直向上射出的X射线。已知电子质量为m、电量为e，忽略电子间相互作用，电子重力不计且始终在真空中运动。 （1）求偏转磁场的磁感应强度B的大小和方向及电子在磁场中运动的时间； （2）若撤去磁场，在虚线框内加一竖直方向的匀强电场，也可使电子偏转60°离开偏转电场，调整靶环位置，使电子仍打在P点产生X射线，求所加电场的电场强度E的大小和打在P点的电子的动能。 【答案】（1）；方向垂直纸面向里；；（2）； 【解析】 【详解】（1）电子经过电场加速过程，根据动能定理可得 电子带负电，根据左手定则可知磁感应强度B方向垂直纸面向里，电子在磁场中的轨迹如图所示 有 由几何关系可得 联立解得 电子在磁场中做圆周运动的周期 电子在磁场中运动的时间 联立解得 （2）电子在偏转电场中做类平抛运动，设在偏转电场中运动时间为，则有 联立可得 又由 电子离开电场时的动能即为打在靶上P点的动能为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 滨海新区2024-2025学年度第二学期期末模拟题4 一、单项选择题（每小题4分，共32分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的。 1. 有关物理学史和物理方法，下列说法正确的是（　　） A. 法拉第提出电荷周围存在电场，并发现了电流周围存在磁场 B. 根据F洛=qvB可知进入磁场的带电粒子一定受到洛伦兹力的作用 C. 英国物理学家麦克斯韦建立了电磁场理论，预言电磁波存在且用实验证实了电磁波的存在 D. 安培根据通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似提出了“分子电流假说” 2. 日常生活和生产中，很多现象和原理都会涉及物理相关知识，针对下面四幅图，下列说法正确的是（　　） A. 图甲中雨后的彩虹是光的干涉现象 B. 图乙中观察者接收到的飞奔而来的列车的鸣笛声频率变大 C. 图丙中减小空气层的夹角，干涉条纹间距变小 D. 图丁中真空冶炼炉冶炼金属是利用高频交流电流产生的热量 3. 下列说法正确的是（　　） A. 无线电波比可见光更容易发生衍射现象，更容易沿直线传播 B. 测体温的额温枪是通过测量人体辐射的紫外线进行测温 C. 光的干涉和衍射现象说明光是一种横波 D. 用激光直接照射双缝，进行双缝干涉实验，是应用了激光的相干性好 4. 人们对手机的依赖性越来越强，有些人喜欢躺着看手机，经常出现被手机砸伤眼睛的情况。若手机重量为1.5N，从距人眼约20cm的高度由静止掉落，砸到眼睛后手机未反弹，眼睛受到手机的冲击时间约为0.1s，不计空气阻力，则下列估算正确的是（　　） A. 手机与眼睛作用的过程中动量变化了 B. 手机对眼睛的冲量大小为 C. 手机对眼睛的作用力大小为4.5N D. 手机对眼睛的冲量大小为 5. 某振源振动的位移y随时间t变化的关系式为，位移y的单位为m，时间t的单位为s，该振动在某均匀介质中形成简谐横波。则（　　） A. 介质中各质点的振幅为0.2m B. 介质中各质点的频率为2.5Hz C. 介质中各质点的起振方向为y轴正方向 D. 已振动的各质点在任意时间内的路程均为 6. 频率不同的两束单色光1和2以相同的入射角从同一点射入一上下表面平行等厚玻璃板后，其光路如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 单色光1的波长大于单色光2的波长 B. 在玻璃中单色光1的传播速度小于单色光2的传播速度 C. 改变空气中光线的入射角，在玻璃板下表面可能发生全反射 D. 单色光1从玻璃到空气的全反射临界角大于单色光2从玻璃到空气的全反射临界角 7. 一列简谐横波沿直线传播，该直线上平衡位置相距9m的a、b两质点的振动图像如右图所示，则在A、B、C、D图中描述该波的图像不可能出现的是（　　） A. B. C. D. 8. 如图所示，灯LA、LB完全相同，带铁芯的线圈L的直流电阻为灯泡电阻的一半，S闭合电路稳定时，两灯都能发光，则下列关于自感现象分析正确的是（　　） A. S断开瞬间，LA、LB都缓慢熄灭 B. S断开瞬间，LA闪一下后缓慢熄灭，LB立即熄灭 C. S闭合瞬间，LA比LB先亮起来，稳定时一样亮 D. S闭合瞬间，LA、LB同时发光，LA逐渐变亮，LB逐渐变暗，稳定时LA更亮 二、不定项选择题(每小题4分，共16分。每小题给出的四个选项中都有多个选项是正确的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，选错或不答的得0分。) 9. 以下四幅图中，图甲为“共振曲线”，图乙为“双缝干涉”实验，图丙为“用干涉法检测工件表面平整度”实验，图丁为“研究光的偏振现象”实验，针对这四幅图，下列说法中正确的是（　　） A. 由图甲可知，驱动力频率越大，能量越大，受迫振动的振动幅度越大 B. 图乙实验中，若只将光源由蓝色光改为绿色光，则两相邻亮条纹间距离增大 C. 图丙中，若将薄片向右移动，条纹间距将变小 D. 图丁中，当M固定不动，将N从图示位置开始绕水平轴在竖直面内缓慢转动的过程中，光屏P上光的亮度保持不变 10. 如图所示，O点为半圆形区域的圆心，该区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B，ON为圆的半径，长度为R，从圆上的A点沿AO方向以速度v射入一个不计重力的粒子。粒子从N点离开磁场。已知∠AON=60°。下列说法正确的是（　　） A. 粒子带正电荷 B. 粒子做圆周运动的半径为R C. 粒子的比荷为 D. 粒子在磁场中的运动时间为 11. 如图所示，小型交流发电机两磁极N、S间的磁场可视为匀强磁场，磁感应强度大小。矩形金属线圈ABCD的匝数，面积，线圈内阻和导线电阻不计，线圈绕垂直于磁场的水平轴逆时针匀速转动，角速度。变压器为理想变压器，电压表和电流表均为理想交流电表，、均为定值电阻，R为滑动变阻器。现将开关S断开，观察到电流表的示数减小了0.2 A，电流表的示数减小了0.8 A，则下列说法正确的是（　　） A. 电压表的示数为200 V B. 变压器原、副线圈匝数之比为 C. 电压表示数变化量的大小与电流表示数变化量的大小的比值不变 D. 若再将滑动变阻器的滑片向下滑动，则电压表示数变大 12. 回旋加速器利用带电粒子在磁场中做圆周运动的特点，使粒子在较小的空间范围内经过电场的多次加速获得较大的能量。如图所示为一种改进后的回旋加速器示意图，其中盒缝间的加速电场场强大小恒定，且被限制在MN板间，带电粒子从处以速度沿电场线方向射入加速电场，经加速后进入D形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　） A. 带电粒子每运动一周被加速两次 B. 粒子每运动一周半径的增加量都相等 C. 增大板间电压，粒子最终获得的最大动能不变 D. 加速电场方向需要做周期性的变化 三、实验题（本题共2小题，共10分） 13. 某同学在做“验证动量守恒定律”的实验，实验室具备的实验器材有：斜槽轨道，大小相等、质量不同的小钢球A、B，刻度尺，白纸，圆规，重垂线一条。实验装置如图甲所示，为不放B球时A球的平均落点，点和点分别为碰撞后A球和B球的平均落点。 （1）对于实验中注意事项、测量器材和需要测量的物理量，下列说法中正确的是________。 A. 实验前调节轨道时应注意槽的末端的切线是水平的 B. 实验中要保证每次让A球从斜槽轨道上同一高度处由静止释放 C. 实验中还缺少的器材有复写纸和秒表 D. 实验中需要测量的物理量只有A球的质量和B球的质量 （2）在时，实验中记下了、、、四个点的位置（如图乙所示），若满足碰撞中动量守恒，则A球与B球质量之比的比值为________（结果保留两位有效数字） 14. 某实验小组用双缝干涉测量光的波长，实验装置如图甲所示。 （1）将实验仪器按要求安装在光具座上，在图甲中A、B处分别应该安装的器材和滤光片的位置依次是________。 A. A处为单缝、B处为双缝、滤光片在凸透镜和A之间 B. A处为单缝、B处为双缝、滤光片在目镜处 C. A处为双缝，B处为单缝、滤光片在遮光筒内 （2）已知双缝间距离，双缝到毛玻璃屏间的距离为，实验时先转动测量头上的手轮，使与游标卡尺相连的分划线对准图乙所示的第1条明条纹中心，此时游标卡尺示数如图丙所示，然后再转动手轮，使与游标卡尺相连的分划线向右边移动，直到对准第5条明条纹中心，此时游标卡尺示数如图丁所示，则游标卡尺上的读数_________mm。由以上已知数据和测量数据，可测得该单色光的波长是_______m。（计算结果保留两位有效数字） 四、综合题（本题共3小题，共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。) 15. 光滑水平面上放着质量mA＝2.5kg的物块A与质量mB＝1.5kg的物块B，A与B均可视为质点，物块A、B相距L0＝0.4m，A、B间系一长L＝1.0m的轻质细绳，开始时A、B均处于静止状态，如图所示。现对物块B施加一个水平向右的恒力F＝5N，物块B运动一段时间后，绳在短暂时间内被拉断，绳断后经时间t＝0.6s，物块B的速度达到v＝3m/s。求： （1）绳拉断后瞬间的速度vB的大小； （2）绳拉断过程绳对物块B的冲量I的大小； （3）绳拉断过程绳对物块A所做的功W。 16. 如图所示，足够长的粗糙绝缘斜面与水平面成固定在地面上，在斜面上虚线和与斜面底边平行，在、围成的区域有垂直斜面向上的有界匀强磁场，磁感应强度为；现有一质量为、边长、匝数、总电阻的正方形金属线圈，让边与斜面底边平行，从斜面上端静止释放，线圈刚好匀速穿过整个磁场区域，已知线圈与斜面间的动摩擦因数为，（取）求： （1）线圈进入磁场区域时的速度大小； （2）线圈释放时，边到的距离； （3）整个线圈穿过磁场的过程中，流过线圈的电荷量及线圈上产生的焦耳热。 17. CT扫描是计算机X射线断层扫描技术的简称，CT扫描机可用于对病情的探测。图（a）是某种CT机主要部分的剖面图，其中X射线产生部分的示意图如图（b）所示。图（b）中M、N之间加有恒为U的加速电压；高度足够高、宽度为d的虚线框内有垂直纸面的匀强磁场。电子枪中发出的电子束（初速可视为零）在M、N之间加速后以一定的速度水平射入偏转磁场，速度方向改变60°后打到圆形靶环上的P点产生X射线，探测器能够探测到竖直向上射出的X射线。已知电子质量为m、电量为e，忽略电子间相互作用，电子重力不计且始终在真空中运动。 （1）求偏转磁场的磁感应强度B的大小和方向及电子在磁场中运动的时间； （2）若撤去磁场，在虚线框内加一竖直方向的匀强电场，也可使电子偏转60°离开偏转电场，调整靶环位置，使电子仍打在P点产生X射线，求所加电场的电场强度E的大小和打在P点的电子的动能。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $