精品解析：贵州省贵阳市第二中学2024-2025学年高一下学期6月期末物理试题

贵阳市第二中学2025学年高一下学期期末模拟考试物理试卷 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. 下列说法正确的是（　　） A. 泊松亮斑是光的衍射现象，玻璃中的气泡看起来特别明亮是光的折射现象 B. 在电磁波接收过程中，使声音信号或图像信号从高频电流中还原出来过程叫调制 C. 一简谐横波以速度沿轴正方向传播，时传播到坐标原点，此质点正从平衡位置以速度向下振动，已知质点的振幅为，振动角频率为，则x轴上横坐标为处质点的振动方程为 D. 在光双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，则干涉条纹间距变窄 2. 下列关于热学和原子物理的四幅插图的说法正确的是（ ） A. 甲图为方解石双折射现象，光学性质表现为各向异性，说明方解石是非晶体 B. 乙图中制作防水衣时用右管材料的防水效果更好 C. 丙图为α粒子的散射实验现象，其中J运动轨迹所占的比例是最多的 D. 丁图的绝热容器中，抽掉隔板，容器内气体温度降低 3. 分子力随分子间距离的变化如图所示。将两分子从相距处释放，仅考虑这两个分子间的作用力，下列说法正确的是（　　） A. 从到分子间引力、斥力都在减小 B. 从到分子力的大小先减小后增大 C. 从到分子势能先减小后增大 D. 从到分子动能先增大后减小 4. 如图所示的电路中，两个定值电阻的阻值。闭合开关S后，理想电流表示数为I，理想电压表示数为U。若滑动变阻器R3的滑片由a端向b端缓慢滑动，则在此过程中（　　） A. I变小 B. U变大 C. UI一定减小 D. 可能不变 5. 某同学为了观察断电自感现象，找来带铁芯线圈L、小灯泡A、开关S和电池组E，用导线将它们连成如图电路。检查电路后，闭合开关S，小灯泡正常发光；再断开开关S，小灯泡未能出现闪亮现象。你认为可能的原因是（ ） A. 线圈的电阻偏大 B. 小灯泡的电阻偏大 C. 电源的电动势偏小 D. 线圈的自感系数偏大 6. “双线摆”如图甲所示，双线长均为L，两线夹角为，摆球质量为m，给摆球一个垂直于两线平面方向的较小速度，使得摆球以较小摆角（小于5°）摆动。“杆线摆”结构如图乙所示，长为L的轻杆一端通过活动绞链与立柱垂直连接，另一端安装质量为m的摆球，细线一端拉住摆球，另一端系在立柱上的A点，给摆球一垂直于纸面的较小速度，使轻杆垂直于立柱来回摆动，摆动角度小于5°，摆球的运动轨迹被约束在一个倾斜的平面内。已知，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 图甲中摆球的周期为 B. 图乙中摆球的摆动周期为 C. 图乙中摆球在摆动过程中细线上的拉力大小 D. 若增大细线长度使A点上移，则摆球运动周期增大 7. 如图所示，竖直平面内在A、D两点各固定一颗光滑钉子，一个由细软导线制成的闭合导线框挂在两颗钉子上，匀强磁场的磁感应强度为B，导线框的电阻为r，圆的半径为R。从时刻开始，将导线上的C点绕圆心O以恒定角速度从A点沿圆弧移动到D点，导线始终绷紧。此过程导线中（　　）。 A. 张力保持不变 B. 感应电流的方向先顺时针后逆时针 C. 感应电流随时间t的变化关系为 D. 产生的电热为 二、多项选择题：共3题，每题5分，共15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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分． 8. 下列有关图所示的光现象说法正确的是（　　） A. 甲图中，照相机镜头表面涂上增透膜，以增强透射光的强度，利用了光的全反射原理 B. 乙图中，电影院放映3D影片，佩戴立体眼镜，形成立体效果，利用了光的偏振原理 C. 丙图中，光导纤维内窥镜应用了光的全反射原理 D. 丁图中，用激光水平仪来贴瓷砖，利用了激光亮度高的特点 9. 图（a）为一列简谐横波在t0时刻的波形图，P、Q分别是平衡位置为x2m和x8m处的质点，图（b）为质点P的振动图像。则下列说法正确的是（　　） A. 该波沿x轴正方向传播 B. 该波的周期为1s C. 该波的传播速度大小为4m/s D. 0～2.5s内，质点Q运动的路程为50cm 10. 如图所示，两根无限长通电直导线水平且平行放置，分别通有电流为和，且。一无限长光滑绝缘杆垂直于两导线水平放置，三者位于同一高度，一带正电的小球P穿在绝缘杆上，小球P从靠近a的地方以某一速度向右运动，小球受到的洛伦兹力设为F。已知导线及杆始终固定不动，通有电流I的无限长直导线在其周围产生的磁场的磁感应强度，其中k为常量，r为到长直导线的距离。则（　　） A. 两导线之间某位置的磁感应强度为零 B 小球沿杆方向做减速运动 C. F先减小后增大再减小 D. F先垂直纸面向里后垂直纸面向外 三、非选择题：共5题，共57分． 11. 某同学在学习了“用双缝干涉测量光的波长”实验后，自制了一套双缝干涉演示仪（图1），所用单缝的缝宽可调（图2），并用电子显微镜头代替光屏，通过计算机呈现实验现象。 （1）若调节单缝的宽度由图2所示逐渐变窄，下列说法正确的是（　　）。 A. 当单缝宽度较宽时，无法观察到清晰的条纹 B. 当单缝宽度较窄时，随着缝宽变窄，条纹间距逐渐变大 （2）已知双缝间的距离为d，光源与单缝的距离为，单缝与双缝的距离为，双缝到电子显微镜头的距离为，计算机显示图样中相邻两条亮条纹间的距离为，显示图样的放大倍数为k，则对应的光波波长为______（用题中所给物理量符号表示）。 12. 某实验小组使用如图所示装置探究等压情况下一定质量气体的体积与温度的关系。注射器中密封了一定质量的气体，柱塞下使用细绳悬挂一重物，整个装置置于控温箱内，控温箱内气体始终与外界相通，通过改变控温箱温度读取多组温度、体积数值，并作体积热力学温度图像。 （1）实验过程中，下列说法正确的是（　　） A. 改变控温箱温度后，应等待足够长时间，温度计示数稳定后再读取空气柱体积 B. 柱塞处涂抹润滑油目的是为了减小摩擦而非密封气体 C. 实验过程要保证空气柱密闭性良好 （2）若实验操作规范无错误，作出图像，如图乙所示，图像不过原点的原因是__________。 （3）改变重物质量，再次实验，得到两条直线，如下图所示，两条直线斜率分别为、，重物及柱塞质量之和分别为、，若测得柱塞横截面积为S，重力加速度为g，大气压强可表示为：__________（忽略柱塞与注射器之间的摩擦，使用题中所给字母表示）。 （4）某组员认为：若将控温箱密闭，与外界大气不相通，当控温箱内温度缓慢升高时，柱塞和重物的高度会不降反升，请问其观点是否正确？__________（选填“正确”、“不正确”） 13. 导光柱是将光以最小的损耗从一个光源传输到距离该光源一定距离的另一个点的装置，其中，光滑内凹输入端的导光柱将有效提高光线捕获能力。如图所示为某一导光柱的纵截面简化示意图，导光柱下端AEB为半球凹形输入端，半径为 R，O为圆心，导光柱横截面直径与半圆形直径相等，其高度为L（L>2R）。球心O 处有一点光源，能发出各个方向的单色光，该纵截面内光线超过一定的角度范围会在进入导光柱后被折射出AD或BC侧面，从而导致光传输的损耗。已知导光柱的折射率为，求： （1）光源在该纵截面内出射光线进入导光柱后不被折射出AD 或BC 侧面的角度范围； （2）点光源发射出的不被折射出AD 或BC 侧面的光线到达输出端CD的最长时间t。 14. 如图所示为某学校一套校内备用供电系统，由一台发电机向全校22个教室（每个教室有“”的白炽灯6盏）供电。如果输电线的总电阻R是，升压变压器和降压变压器（都认为是理想变压器）的匝数比分别是和，那么： （1）输电线路上损耗的电功率？ （2）发电机的输出功率应是多大？ （3）求升压变压器中原线圈的电压和电流 15. 实验室的粒子分析装置由粒子发射源、加速电场、静电分析器、偏转电场四部分组成。如图所示，在平面直角坐标系中，第二象限内有竖直向下的匀强电场，第一象限内有一静电分析器，分析器中存在电场线沿半径方向指向圆心的均匀幅向电场。自点沿与轴夹角为的方向发射一个初速度为、带正电的粒子，粒子会沿平行于轴的方向从点进入静电分析器，且恰好在分析器内做匀速圆周运动，运动轨迹处的电场强度大小为。若带电粒子质量为，电荷量为，不计粒子重力。求： （1）间的距离； （2）第二象限匀强电场的电场强度大小； （3）粒子在静电分析器中运动的时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 贵阳市第二中学2025学年高一下学期期末模拟考试物理试卷 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. 下列说法正确的是（　　） A. 泊松亮斑是光的衍射现象，玻璃中的气泡看起来特别明亮是光的折射现象 B. 在电磁波接收过程中，使声音信号或图像信号从高频电流中还原出来的过程叫调制 C. 一简谐横波以速度沿轴正方向传播，时传播到坐标原点，此质点正从平衡位置以速度向下振动，已知质点的振幅为，振动角频率为，则x轴上横坐标为处质点的振动方程为 D. 在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，则干涉条纹间距变窄 【答案】C 【解析】 【详解】A．泊松亮斑是光的衍射现象的证明，玻璃中的气泡看起来特别明亮是光发生了全反射现象，故A错误； B．在电磁波接收过程中，使声音信号或图像信号从高频电流中还原出来的过程叫解调， 故B错误； C．根据得 则波从原点传到处所用的时间为 时，原点处的质点向下振动，则其振动方程为 x轴上横坐标为处质点振动比原点滞后，结合数学知识可知其振动方程为 故C正确； D．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，波长变长，根据相邻条纹间距公式 可知干涉条纹间距变宽，故D错误。 故选C。 2. 下列关于热学和原子物理的四幅插图的说法正确的是（ ） A. 甲图为方解石的双折射现象，光学性质表现为各向异性，说明方解石是非晶体 B. 乙图中制作防水衣时用右管材料的防水效果更好 C. 丙图为α粒子的散射实验现象，其中J运动轨迹所占的比例是最多的 D. 丁图的绝热容器中，抽掉隔板，容器内气体温度降低 【答案】B 【解析】 【详解】A．甲图为方解石的双折射现象，光学性质表现为各向异性，说明方解石是晶体，故A错误； B．由乙图中的毛细现象可知，左细管材料与水是浸润的，右细管材料与水是不浸润的，用右细管的材料制作防水衣效果好，故B正确； C．丙图为粒子散射实验现象，实验现象中只有极少量的粒子发生较大角度的偏转，所以J运动轨迹所占的比例是最少的，故C错误； D．丁图的绝热容器中，抽掉隔板，气体向真空自由膨胀并不对外做功，根据热力学第一定律可知，气体的内能不变，所以容器内气体的温度不变，故D错误。 故选B。 3. 分子力随分子间距离的变化如图所示。将两分子从相距处释放，仅考虑这两个分子间的作用力，下列说法正确的是（　　） A. 从到分子间引力、斥力都在减小 B. 从到分子力的大小先减小后增大 C. 从到分子势能先减小后增大 D. 从到分子动能先增大后减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．从到分子间引力、斥力都在增加，但斥力增加得更快，故A错误； B．由图可知，在时分子力为零，故从到分子力的大小先增大后减小再增大，故B错误； C．分子势能在时分子势能最小，故从到分子势能一直减小，故C错误； D．从到分子势能先减小后增大，故分子动能先增大后减小，故D正确。 故选D。 4. 如图所示的电路中，两个定值电阻的阻值。闭合开关S后，理想电流表示数为I，理想电压表示数为U。若滑动变阻器R3的滑片由a端向b端缓慢滑动，则在此过程中（　　） A. I变小 B. U变大 C. UI一定减小 D. 可能不变 【答案】C 【解析】 【详解】AB．滑动变阻器R3的滑片由a端向b端缓慢滑动，R3减小，根据串反并同规律，U减小，I增大，AB错误； D．设R2和R3的并联值为R23，根据欧姆定律 滑动变阻器R3的滑片由a端向b端缓慢滑动，R3减小，R23减小，减小，D错误； C．把R1看作电源的内阻，UI就是等效电源的输出功率，根据题意 所以 滑动变阻器R3的滑片由a端向b端缓慢滑动，R3减小，R23减小，外电阻的阻值远离等效电源的内阻，等效电源的输出功率UI减小，C正确。 故选C。 5. 某同学为了观察断电自感现象，找来带铁芯线圈L、小灯泡A、开关S和电池组E，用导线将它们连成如图电路。检查电路后，闭合开关S，小灯泡正常发光；再断开开关S，小灯泡未能出现闪亮现象。你认为可能的原因是（ ） A. 线圈的电阻偏大 B. 小灯泡的电阻偏大 C. 电源的电动势偏小 D. 线圈的自感系数偏大 【答案】A 【解析】 【详解】由电路图可知，灯泡与线圈并联后接入电路，断开开关瞬间，灯泡中原来的电流消失；根据楞次定律，线圈产生自感电动势，与灯泡组成闭合电路，所以流过灯泡的电流从线圈原来的电流逐渐减小，灯泡不发生闪亮现象，说明电路中的电流稳定时流过灯泡的电流较大，流过线圈的电流较小，根据欧姆定律 可知灯泡不发生闪亮的原因是由于线圈的电阻值大于灯泡的电阻值，电源的电动势偏小不能改变稳定时灯泡和线圈中的电流的大小关系；线圈的自感系数较大，产生的自感电动势较大，但不能改变稳定时灯泡和线圈中电流的大小关系。故A正确，BCD错误。 故选A 6. “双线摆”如图甲所示，双线长均为L，两线夹角为，摆球质量为m，给摆球一个垂直于两线平面方向的较小速度，使得摆球以较小摆角（小于5°）摆动。“杆线摆”结构如图乙所示，长为L的轻杆一端通过活动绞链与立柱垂直连接，另一端安装质量为m的摆球，细线一端拉住摆球，另一端系在立柱上的A点，给摆球一垂直于纸面的较小速度，使轻杆垂直于立柱来回摆动，摆动角度小于5°，摆球的运动轨迹被约束在一个倾斜的平面内。已知，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 图甲中摆球的周期为 B. 图乙中摆球的摆动周期为 C. 图乙中摆球在摆动过程中细线上的拉力大小 D. 若增大细线长度使A点上移，则摆球运动周期增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．由甲中摆球的摆线长度为：，结合单摆的周期公式 代入角度，可得 故A错误； C．图乙中摆球在平衡位置静止时，在垂直于斜面方向上的合力为零， 由图可知：FAsinθ=mgcosθ 即可得细线的拉力为： 故C正确； B．结合该等效单摆的摆长和加速度关系，可知图乙的摆球的周期为 解得： 故B错误； D．由摆球的周期公式 可知细线长度对摆球的运动周期无影响，故D错误。 故选C。 7. 如图所示，竖直平面内在A、D两点各固定一颗光滑钉子，一个由细软导线制成的闭合导线框挂在两颗钉子上，匀强磁场的磁感应强度为B，导线框的电阻为r，圆的半径为R。从时刻开始，将导线上的C点绕圆心O以恒定角速度从A点沿圆弧移动到D点，导线始终绷紧。此过程导线中（　　）。 A. 张力保持不变 B. 感应电流的方向先顺时针后逆时针 C. 感应电流随时间t的变化关系为 D. 产生的电热为 【答案】D 【解析】 【详解】A．对滑轮E分析可知，两边绳子拉力总是相等的，则两边绳子与竖直方向的夹角总相等，随着C点沿圆弧从A点移到D点，AC段与CD段绳子之和先增加后减小，则AE段与ED段绳子之和先减小后增加，AE段绳子与ED段绳子的夹角先增加后减小，由 可知绳子的拉力先增加后减小，选项A错误； B．设C点转过的角度为 θ=ωt 根据几何知识可得，线框上的三角形的面积为 S=•2R•Rsinθ=R2sinθ 磁通量为 Φ=BS=BR2sinθ 因θ角从0°度到180°，则导线框中磁通量先增大后减小，根据楞次定律可知，感应电流先沿逆时针方向，后沿顺时针方向；选项B错误； C．根据法拉第电磁感应定律 可知，导线框中感应电动势随时间t变化关系为 e=ωBR2cosωt 感应电流随时间t的变化关系为 故C错误； D．导线框中感应电动势的有效值为 故导线框中产生的电热为 故D正确。 故选D。 二、多项选择题：共3题，每题5分，共15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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分． 8. 下列有关图所示的光现象说法正确的是（　　） A. 甲图中，照相机镜头表面涂上增透膜，以增强透射光的强度，利用了光的全反射原理 B. 乙图中，电影院放映3D影片，佩戴立体眼镜，形成立体效果，利用了光的偏振原理 C. 丙图中，光导纤维内窥镜应用了光的全反射原理 D. 丁图中，用激光水平仪来贴瓷砖，利用了激光亮度高的特点 【答案】BC 【解析】 【详解】A．照相机镜头表面涂上增透膜，以增强透射光的强度，应用了光的干涉现象，将反射光线削弱。故A错误； B．电影院放映3D影片，佩戴立体眼镜，形成立体效果，利用了光的偏振原理。故B正确； C．医用纤维式内窥镜，它利用光导纤维的全反射性，从而能看到身体内的病变位置。故C正确； D．用激光水平仪来贴瓷砖，利用了激光平行度好的特点。故D错误。 故选BC。 9. 图（a）为一列简谐横波在t0时刻的波形图，P、Q分别是平衡位置为x2m和x8m处的质点，图（b）为质点P的振动图像。则下列说法正确的是（　　） A. 该波沿x轴正方向传播 B. 该波的周期为1s C. 该波的传播速度大小为4m/s D. 0～2.5s内，质点Q运动的路程为50cm 【答案】CD 【解析】 【详解】B．由乙图可知周期为 T2s 故B错误； C．由甲图可知波长为8m，结合周期，可知波速为 解得 故C正确； A．由乙图P点的振动图像可知P点之后向下振动，结合甲图的波形图，可知该波的传播方向为沿x轴负方向，故A错误； D．由乙图可知周期2s，故完成 次全振动，故Q点通过的路程为 故D正确。 故选CD。 10. 如图所示，两根无限长通电直导线水平且平行放置，分别通有电流为和，且。一无限长光滑绝缘杆垂直于两导线水平放置，三者位于同一高度，一带正电的小球P穿在绝缘杆上，小球P从靠近a的地方以某一速度向右运动，小球受到的洛伦兹力设为F。已知导线及杆始终固定不动，通有电流I的无限长直导线在其周围产生的磁场的磁感应强度，其中k为常量，r为到长直导线的距离。则（　　） A. 两导线之间某位置的磁感应强度为零 B. 小球沿杆方向做减速运动 C. F先减小后增大再减小 D. F先垂直纸面向里后垂直纸面向外 【答案】CD 【解析】 【详解】A．由安培定则可知，b右侧的磁场方向向上；a左侧的磁场的方向也向上，所以a、b之间的磁场的方向向上，不可能为，故A错误； B．由安培定则可知，b右侧的磁场方向向上；a右侧的磁场的方向向下，所以a右侧的磁场的方向在竖直方向上，则P向右运动的过程中受到的洛伦兹力的方向垂直于纸面，小球沿杆的方向不受力，所以小球将做匀速直线运动，故B错误； CD．由于，且有电流的无限长直导线在其周围产生的磁场的磁感应强度，设a与b之间的距离为L，则由可知在a的右侧距离a为L处的合磁感应强度为0，根据矢量合成的特点可知，该点左侧的磁感应强度的方向竖直向下，该点右侧的磁感应强度的方向竖直向上，根据左手定则可知，在a的右侧距离a为L右侧的洛伦兹力的方向垂直于纸面向外，而在a的右侧距离a为L左侧的洛伦兹力的方向垂直于纸面向里；结合公式与矢量合成的特点可知，从a到a的右侧距离a为L处的过程中磁感应强度逐渐减小，而a的右侧距离a为L处的右侧磁感应强度先增大后减小，所以小球从靠近a的地方以某一速度向右运动的过程中受到的洛伦兹力F先减小，然后增大，最后又逐渐减小，故CD正确。 故选CD。 三、非选择题：共5题，共57分． 11. 某同学在学习了“用双缝干涉测量光的波长”实验后，自制了一套双缝干涉演示仪（图1），所用单缝的缝宽可调（图2），并用电子显微镜头代替光屏，通过计算机呈现实验现象。 （1）若调节单缝的宽度由图2所示逐渐变窄，下列说法正确的是（　　）。 A. 当单缝宽度较宽时，无法观察到清晰的条纹 B. 当单缝宽度较窄时，随着缝宽变窄，条纹间距逐渐变大 （2）已知双缝间的距离为d，光源与单缝的距离为，单缝与双缝的距离为，双缝到电子显微镜头的距离为，计算机显示图样中相邻两条亮条纹间的距离为，显示图样的放大倍数为k，则对应的光波波长为______（用题中所给物理量符号表示）。 【答案】（1）A （2） 【解析】 【小问1详解】 A．在双缝干涉实验中，单缝作用是获得线光源，当单缝宽度较宽时，通过单缝的光不是线光源，无法形成稳定的干涉条件，所以无法观察到清晰的干涉图样，故A正确； B．干涉条纹间距公式 其中为双缝到屏的间距，表示波长，表示双缝间距 所以条纹间距宽度与单缝宽度无关，当单缝宽度变窄时，条纹间距不变，故B错误。 故选A 【小问2详解】 双缝条纹间距公式 其中是实际的相邻两亮条纹间的间距 那么显示的相邻亮条纹间距和实际的相邻亮条纹间距之间的关系为 即 整理得 12. 某实验小组使用如图所示装置探究等压情况下一定质量气体的体积与温度的关系。注射器中密封了一定质量的气体，柱塞下使用细绳悬挂一重物，整个装置置于控温箱内，控温箱内气体始终与外界相通，通过改变控温箱温度读取多组温度、体积数值，并作体积热力学温度图像。 （1）实验过程中，下列说法正确的是（　　） A. 改变控温箱温度后，应等待足够长时间，温度计示数稳定后再读取空气柱体积 B. 柱塞处涂抹润滑油的目的是为了减小摩擦而非密封气体 C. 实验过程要保证空气柱密闭性良好 （2）若实验操作规范无错误，作出图像，如图乙所示，图像不过原点的原因是__________。 （3）改变重物质量，再次实验，得到两条直线，如下图所示，两条直线斜率分别为、，重物及柱塞质量之和分别为、，若测得柱塞横截面积为S，重力加速度为g，大气压强可表示为：__________（忽略柱塞与注射器之间的摩擦，使用题中所给字母表示）。 （4）某组员认为：若将控温箱密闭，与外界大气不相通，当控温箱内温度缓慢升高时，柱塞和重物的高度会不降反升，请问其观点是否正确？__________（选填“正确”、“不正确”） 【答案】（1）AC （2）未考虑橡胶塞内气体体积 （3） （4）正确 【解析】 【小问1详解】 A．改变温控箱温度后，应该等待足够长时间，温度计示数稳定后再读取空气柱体积，故A项正确； B．柱塞处涂抹润滑油的目的是为了密封气体保证空气柱密闭性良好，故B项错误； C．该实验过程要保证空气柱密闭性良好，故C项正确。 故选AC。 【小问2详解】 设橡胶塞内气体体积为，有 整理有 所以图像不过原点原因是未考虑橡胶塞内气体体积。 【小问3详解】 由上述分析可知，图像的斜率为，所以有 ， 对柱塞及重物受力分析，有 又有 解得 【小问4详解】 若将控温箱密闭，当控温箱内温度升高时，假设柱塞不动，有 注射器内气体与温控箱内气体温度始终相同，结合之前的分析可知 所以有 即柱塞会上升，所以该观点正确。 13. 导光柱是将光以最小的损耗从一个光源传输到距离该光源一定距离的另一个点的装置，其中，光滑内凹输入端的导光柱将有效提高光线捕获能力。如图所示为某一导光柱的纵截面简化示意图，导光柱下端AEB为半球凹形输入端，半径为 R，O为圆心，导光柱横截面直径与半圆形直径相等，其高度为L（L>2R）。球心O 处有一点光源，能发出各个方向的单色光，该纵截面内光线超过一定的角度范围会在进入导光柱后被折射出AD或BC侧面，从而导致光传输的损耗。已知导光柱的折射率为，求： （1）光源在该纵截面内出射光线进入导光柱后不被折射出AD 或BC 侧面的角度范围； （2）点光源发射出的不被折射出AD 或BC 侧面的光线到达输出端CD的最长时间t。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）光线不被折射出侧面，说明发生了全反射。此时光线到达侧面的入射角为C（如图2甲所示），由折射定律可知 由几何关系 解得 （2）如图乙所示，光从O到达半圆的时间为 光在导光柱中的传播速度为v，则 设射到AD或BC侧面的入射角为α时，到达 CD面所用时间最长，此时光沿AD方向的速度v₁大小为 沿此方向传播的距离为 解得 光线的传播时间为 由题意 解得最长时间 14. 如图所示为某学校一套校内备用供电系统，由一台发电机向全校22个教室（每个教室有“”的白炽灯6盏）供电。如果输电线的总电阻R是，升压变压器和降压变压器（都认为是理想变压器）的匝数比分别是和，那么： （1）输电线路上损耗的电功率？ （2）发电机的输出功率应是多大？ （3）求升压变压器中原线圈的电压和电流 【答案】（1）324W；（2）8244W；（3）229V，36A 【解析】 【详解】（1）全校教室白炽灯消耗的功率为 设输电线路电流为I线，则 所以线路损失功率为 （2）发电机的输出功率为 （3）输电线损失电压 U损＝I线R线＝9×4 V＝36 V 升压变压器副线圈两端的电压为 所以升压变压器原线圈两端的电压为 15. 实验室的粒子分析装置由粒子发射源、加速电场、静电分析器、偏转电场四部分组成。如图所示，在平面直角坐标系中，第二象限内有竖直向下的匀强电场，第一象限内有一静电分析器，分析器中存在电场线沿半径方向指向圆心的均匀幅向电场。自点沿与轴夹角为的方向发射一个初速度为、带正电的粒子，粒子会沿平行于轴的方向从点进入静电分析器，且恰好在分析器内做匀速圆周运动，运动轨迹处的电场强度大小为。若带电粒子质量为，电荷量为，不计粒子重力。求： （1）间的距离； （2）第二象限匀强电场的电场强度大小； （3）粒子在静电分析器中运动的时间。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）由题意粒子到达点的速度为 粒子在静电分析器中做匀速圆周运动，静电力提供向心力有 解得 （2）粒子在第二象限中做反向类平抛运动，竖直方向上由运动学公和牛顿第二定律式有 ， 联立得 （3）粒子运动的周期为 粒子运动时间为 联立得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$