精品解析：广东省部分学校2024-2025学年高二上学期期末考试物理试题

2024—2025学年度高二年级上学期期末联考 物理试题 本试卷共8页，15题。全卷满分100分。考试用时75分钟。 注意事项： 1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。 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，只有一项是符合题目要求的。 1. 下列生活现象中，说法正确的是（　　） A. 部队经过桥梁时，规定不许齐步走，是因为桥梁的承重能力有限 B. 列车通过有接缝的钢轨时，可以通过调节速度，使列车运行更平稳 C. 轮船航行时受到波浪冲击的频率越高，轮船摇摆的幅度越大 D. 登山运动员登雪山时，不许高声叫喊，是因为风雪太大，叫喊的效果不明显 2. 在物理课堂上，两位同学分别拿着一条弹性绳子的两端O、P，使绳子呈水平状态，M点为O、P的中点（图中未画出），现在同时抖动两端O、P使其上下振动，形成两列相向传播的简谐横波a和b。对于绳子上各点的振动情况，下列说法正确的是（　　） A. 两列波先后到达M点 B. 绳子的两端点O、P起振的方向相同 C. 两列波相遇后M点的位移最大值等于两列波的振幅之和 D. M点的振动始终是加强的 3. 根据高中物理所学知识，分析下列生活中的物理现象： ①当正在鸣笛的火车向着我们疾驰而来时，我们听到汽笛声的音调变高 ②肥皂膜在阳光下呈现彩色 ③闻其声而不见其人 ④观众在看立体电影时要戴上特制的眼镜，这样看到电影画面的效果具有立体感 这些物理现象分别属于波的（　　） A. 偏振、干涉、衍射、折射 B. 多普勒效应、衍射、干涉、反射 C. 衍射、干涉、多普勒效应、偏振 D. 多普勒效应、干涉、衍射、偏振 4. 在塑料吸管的前端连接上带电的铝箔纸，经过铝箔纸吹出的气泡会悬浮在带电的静电棒上面，并随静电棒轻轻的上下起舞，如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 气泡能随着静电棒上下起舞是空气浮力的作用 B. 静电棒挤压空气使气泡随着静电棒上下起舞 C. 静电棒带电而气泡不带电，所以吸引气泡随着静电棒上下起舞 D 静电棒和气泡带上同种电荷，由于相互排斥而能随着静电棒上下起舞 5. 某小组做测定玻璃的折射率实验，所用器材有：玻璃砖，大头针，刻度尺，圆规，笔，白纸。该小组用同一套器材完成了四次实验，记录的玻璃砖界线和四个大头针扎下的孔洞如图所示，其中实验操作正确的是（　　） A. B. C. D. 6. 恒压源通常用于为电子设备提供稳定的电压。图中电源为恒压源，为光敏电阻（光照强度增加时，其电阻值减小），为定值电阻，A、B灯的电阻均不变。当光敏电阻受到的光照逐渐减弱时，下列说法正确的是（　　） A. 电压表的示数变大 B. A灯变亮 C. B灯变亮 D. 光敏电阻中电流的变化量等于定值电阻中电流的变化量 7. 潜艇在水下活动时需要用声呐对水下物体及舰船进行识别、跟踪、测向和测距。某潜艇声呐发出的一列超声波在时刻的波动图像如图甲所示（以振源为坐标原点），图乙为平衡位置位于处的质点P的振动图像，下列说法正确的是（　　） A. 该超声波沿x轴负方向传播，波速为 B. 0~1s内，振源运动的路程为2m C. 0~1s内，质点P沿x轴运动了 D. 该超声波遇到2m的障碍物会产生明显的衍射现象 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图甲所示，单摆在B、C两点之间做简谐运动，O点为平衡位置，单摆的振动图像如图乙所示（向右为正方向），重力加速度，下列说法正确的是（　　） A. 单摆的摆动频率为1.25Hz B. 单摆的摆长为0.16m C. 时，摆球经过C点 D. 时，摆球的加速度为零 9. 如图所示，光滑绝缘水平面上有一正方形区域ABCD；P、Q、M、N是正方形各边的中点，在A点和D点分别固定着电荷量均为q的正点电荷。现有一带负电小球从P点以速度沿PQ方向射入，下列说法正确的是（　　） A. 小球从P点开始做曲线运动 B. 在两个正点电荷形成的电场中，P点的电势高于Q点的电势 C. 小球由P向Q运动的过程中，电势能不断减小 D. 若该小球从M点沿MN方向射入，将向AD边偏转 10. 太阳能小车是一种利用太阳能转换为电能进行驱动小车。某辆太阳能实验车，太阳能电池板的总面积S，太阳光照射到电池板单位面积上的辐射功率P0，发电效率η1并全部用来对电动机供电，提供的电压U，电动机的内阻r，实验车内部机件摩擦的能耗率η2，在水平路面行驶时车受到的阻力Ff。下列分析正确的是（　　） A. 流过电动机的电流为 B. 电动机产生的牵引力的功率为 C. 实验车能达到的最大速率为 D. 电动机的输出功率与电池板接收到太阳能总功率的比值为 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 学校的物理兴趣小组利用图甲所示装置测量某种单色光的波长。实验时，接通电源使光源正常发光；调整光路，从目镜中可以观察到干涉条纹。 若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该兴趣小组的成员可以（　　） A. 增大单缝和双缝之间的距离 B. 将屏向靠近双缝的方向移动 C. 将屏向远离双缝的方向移动 D. 使用间距更小的双缝 12. 某实验小组利用单摆测量当地重力加速度的值。 （1）为了较精确地测量重力加速度的值，以下四种单摆组装方式，应选择（　　） A. B. C. D. （2）某次实验时，改变摆长并测出对应的周期，得到如下表的实验数据并描点在图乙的坐标中，请在图乙中作出图像。______ 次数 1 2 3 4 5 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 1.42 155 1.67 1.85 1.90 2.02 2.40 2.79 3.42 3.61 （3）根据图像可得，当地的重力加速度大小______（结果保留三位有效数字）。 13. 学校某兴趣小组得到一个旧的电阻元件，铭牌上标有额定电压为12V，额定功率为30W，该兴趣小组打算测量其电阻值。 （1）他首先用多用电表的电阻挡进行粗测，选择“×1”倍率后，先进行___________，再进行测量，示数如图甲所示，则该电阻元件的电阻约为__________Ω。 （2）为精确测量，实验室提供了如下器材： 恒压电源U（电动势12。V）； 电压表V（量程为8V，约为1kΩ）； 电流表A（量程为1A，约为1Ω）； 滑动变阻器R（阻值范围为0~10Ω）； 定值电阻R0=5Ω； 导线、开关S。 他设计的电路图如图乙所示。 ①在开关S闭合前，滑动变阻器滑片P应该滑至滑动变阻器的最__________（填“左”或“右”）端。 ②实验中为使电压表有较大角度的偏转，电压表应该接在__________（填“a”或“b”）端。 ③若某次测量，电压表的示数为U0，电流表的示数为I0，则该电阻元件的电阻为__________（用题中物理量的符号表示）。 14. 某同学想测量一个半圆玻璃砖的折射率，测量方法如下：用激光笔将激光从玻璃砖的P点沿半径方向射向圆心O，经过玻璃砖后在左侧紧靠玻璃砖的足够大的光屏CAD上留下两个光斑（图中未画出）。已知光屏CAD平行且垂直玻璃砖直径AB，玻璃砖的半径为R，PO与的夹角，光屏CAD上两光斑间的距离为，求： （1）该玻璃砖的折射率； （2）为多大时，光屏CAD上刚好只有一个光斑？ 15. 如图所示是密立根油滴实验示意图，密立根通过喷雾器将细小的油滴喷入一密闭空间Ⅰ中，这些油滴在喷出时由于与喷雾器产生摩擦而带了电，有些油滴通过O点进入两块完全相同的水平放置的金属极板间，板间的距离为d。当空间Ⅰ、Ⅱ被抽成真空时，在两板间加电压（平行板上极板的电势高）时，可以观察到某油滴A在竖直方向做匀速运动；当空间Ⅰ、Ⅱ有空气时，油滴所受空气阻力的大小是速度的k倍，在两板间加电压（平行板上极板的电势高）时，可以观察到某油滴B也竖直向下做匀速运动，且在时间t内运动的距离为s。已知重力加速度为g，两油滴完全相同。 （1）试说明油滴是带正电还是负电； （2）求油滴的比荷； （3）求油滴所带的电荷量。 16. 某科研团队设计了一款用于收集工业生产中产生的固体颗粒的装置，其原理简图如图所示。质量为m的固体颗粒通过带电室时带上电荷量为q的正电荷，颗粒从P板的中点无初速度地进入电压为U的加速电场区域，然后从Q板的中点进入偏转器，偏转器是由两个相互绝缘、半径分别为R1和R2的同心金属圆面AB和CD构成，AB、CD为电势不等的等势面，固体颗粒刚好沿等势面AB、CD的中心虚线飞出偏转器，然后从M点垂直进入竖直向下的收集电场区域，最后进入收集箱。已知收集电场区域宽为L，M点到N点的距离为d，收集箱的宽为s，右侧与收集电场右边界重合，不计固体颗粒的重力，不考虑电场的边缘效应，求： （1）固体颗粒从加速电场射出时的速度大小v0； （2）偏转器中心虚线处的电场强度大小E1； （3）要使固体颗粒全部都收集到收集箱里面，则收集电场的电场强度E2需满足什么条件？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024—2025学年度高二年级上学期期末联考 物理试题 本试卷共8页，15题。全卷满分100分。考试用时75分钟。 注意事项： 1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。 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，只有一项是符合题目要求的。 1. 下列生活现象中，说法正确的是（　　） A. 部队经过桥梁时，规定不许齐步走，是因为桥梁的承重能力有限 B. 列车通过有接缝的钢轨时，可以通过调节速度，使列车运行更平稳 C. 轮船航行时受到波浪冲击的频率越高，轮船摇摆的幅度越大 D. 登山运动员登雪山时，不许高声叫喊，是因为风雪太大，叫喊的效果不明显 【答案】B 【解析】 【详解】A．部队经过桥梁时，规定不许齐步走，是为了防止发生共振，故A错误； B．列车通过有接缝的钢轨时，可以通过调节速度，调节频率与钢轨固有频率不同，使列车运行更平稳，故B正确； C．轮船航行时受到波浪冲击的频率与轮船固有频率相同时，轮船摇摆的幅度最大，过大或过小摇摆幅度都变小，故C错误； D．登山运动员登雪山时，不许高声叫喊，是为了防止发生共振，引起雪崩，故D错误。 故选B。 2. 在物理课堂上，两位同学分别拿着一条弹性绳子的两端O、P，使绳子呈水平状态，M点为O、P的中点（图中未画出），现在同时抖动两端O、P使其上下振动，形成两列相向传播的简谐横波a和b。对于绳子上各点的振动情况，下列说法正确的是（　　） A. 两列波先后到达M点 B. 绳子的两端点O、P起振的方向相同 C. 两列波相遇后M点的位移最大值等于两列波的振幅之和 D. M点的振动始终是加强的 【答案】C 【解析】 【详解】A．同时抖动两端O、P使其上下振动，由于机械波的传播速度只由介质决定，所以简谐横波a和b的传播速度相等，则两列波同时到达M点，故A错误； B．由题图结合波形平移法可知，端点O的起振方向向下，端点P的起振方向向上，故B错误； C．由题意可知M点位于处，两波的传播速度相等，由题图可知，此时处于和的两波峰同时到达M点，则两列波相遇后M点的位移最大值等于两列波的振幅之和，故C正确； D．由题图可知，两列波的波长不相等，由于波速相等，所以两列波的频率不相等，则两列波叠加不能产生稳定的干涉现象，所以M点的振动不是始终加强的，故D错误。 故选C。 3. 根据高中物理所学知识，分析下列生活中的物理现象： ①当正在鸣笛的火车向着我们疾驰而来时，我们听到汽笛声的音调变高 ②肥皂膜在阳光下呈现彩色 ③闻其声而不见其人 ④观众在看立体电影时要戴上特制的眼镜，这样看到电影画面的效果具有立体感 这些物理现象分别属于波的（　　） A. 偏振、干涉、衍射、折射 B. 多普勒效应、衍射、干涉、反射 C. 衍射、干涉、多普勒效应、偏振 D. 多普勒效应、干涉、衍射、偏振 【答案】D 【解析】 【详解】正在鸣笛的火车向着我们疾驰而来时，我们听到汽笛声的音调变高，这是多普勒效应。肥皂膜在阳光下呈现彩色，这是薄膜干涉现象。闻其声而不见其人，这是声波的衍射现象。观众在看立体电影时要戴上特制的眼镜，这样看到电影画面的效果具有立体感，这是光的偏振现象，即上述物理现象分别属于波的多普勒效应、干涉、衍射、偏振。 故选D。 4. 在塑料吸管的前端连接上带电的铝箔纸，经过铝箔纸吹出的气泡会悬浮在带电的静电棒上面，并随静电棒轻轻的上下起舞，如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 气泡能随着静电棒上下起舞是空气浮力的作用 B. 静电棒挤压空气使气泡随着静电棒上下起舞 C. 静电棒带电而气泡不带电，所以吸引气泡随着静电棒上下起舞 D. 静电棒和气泡带上同种电荷，由于相互排斥而能随着静电棒上下起舞 【答案】D 【解析】 【详解】经过铝箔纸吹出的气泡会悬浮在带电的静电棒上面，并随静电棒轻轻的上下起舞，原因是：静电棒和气泡带上同种电荷，由于相互排斥而能随着静电棒上下起舞。 故选D。 5. 某小组做测定玻璃的折射率实验，所用器材有：玻璃砖，大头针，刻度尺，圆规，笔，白纸。该小组用同一套器材完成了四次实验，记录的玻璃砖界线和四个大头针扎下的孔洞如图所示，其中实验操作正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】BC．由题图可知，选用的玻璃砖两光学表面平行，则入射光线应与出射光线平行，BC错误； AD．又光线在玻璃砖中与法线的夹角应小于光线在空气中与法线的夹角，A错误，D正确。 故选D。 6. 恒压源通常用于为电子设备提供稳定的电压。图中电源为恒压源，为光敏电阻（光照强度增加时，其电阻值减小），为定值电阻，A、B灯的电阻均不变。当光敏电阻受到的光照逐渐减弱时，下列说法正确的是（　　） A. 电压表的示数变大 B. A灯变亮 C. B灯变亮 D. 光敏电阻中电流的变化量等于定值电阻中电流的变化量 【答案】C 【解析】 【详解】AB．由于电源为恒压源，且电压表测的为电源两端电压，故电压表不变，灯泡A两端电压也不变，所以灯泡A亮度不变，故AB错误； C．由于电源左侧电路总电压不变，当光敏电阻受到的光照逐渐减弱时，电阻增大，电源左侧总电阻变大，根据闭合电路欧姆定律可知，电源左侧干路电流减小，两端电压减小，所以灯泡B两端电压变大，通过灯泡B的电流增大，所以灯泡B变亮，故C正确； D．以上分析可知，电源左侧干路电流减小，即通过的电流减小，而通过灯泡B的电流增大，故通过的电流减小，由于通过的总电流减小，故通过灯泡B的电流增加量要小于通过的电流减小量，即光敏电阻R1中电流的变化量大于定值电阻R0中电流的变化量，故D错误。 故选C。 7. 潜艇在水下活动时需要用声呐对水下物体及舰船进行识别、跟踪、测向和测距。某潜艇声呐发出的一列超声波在时刻的波动图像如图甲所示（以振源为坐标原点），图乙为平衡位置位于处的质点P的振动图像，下列说法正确的是（　　） A. 该超声波沿x轴负方向传播，波速为 B. 0~1s内，振源运动的路程为2m C. 0~1s内，质点P沿x轴运动了 D. 该超声波遇到2m的障碍物会产生明显的衍射现象 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图乙可知，在时刻，P质点速度沿y轴正方向，根据上下坡法可知该波沿x轴正方向传播；由题图可知，该波的波长为，周期为，则该波的波速为 故A错误； B．由于周期为，则0~1s内，振源运动的路程为 故B正确； C．质点P在平衡位置上下附近振动，不会随波迁移，故C错误； D．只有障碍物的尺寸跟波长相差不多，或者比波长更小时，才能发生明显的衍射现象；由于该波的波长为，则该超声波遇到2m的障碍物不会产生明显的衍射现象，故D错误。 故选B。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图甲所示，单摆在B、C两点之间做简谐运动，O点为平衡位置，单摆的振动图像如图乙所示（向右为正方向），重力加速度，下列说法正确的是（　　） A. 单摆的摆动频率为1.25Hz B. 单摆的摆长为0.16m C. 时，摆球经过C点 D. 时，摆球的加速度为零 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．单摆的摆动频率为，故A正确； B．由单摆的周期公式 代入数据解得，故B正确； C．由单摆的周期性可知，时和摆球的运动状态相同，可知摆球在点，故C正确； D．时和摆球的运动状态相同，摆球位于平衡位置，但摆球受到的合力不为零，故摆球的加速度不为零，故D错误。 故选ABC。 9. 如图所示，光滑绝缘水平面上有一正方形区域ABCD；P、Q、M、N是正方形各边的中点，在A点和D点分别固定着电荷量均为q的正点电荷。现有一带负电小球从P点以速度沿PQ方向射入，下列说法正确的是（　　） A. 小球从P点开始做曲线运动 B. 在两个正点电荷形成的电场中，P点的电势高于Q点的电势 C. 小球由P向Q运动的过程中，电势能不断减小 D. 若该小球从M点沿MN方向射入，将向AD边偏转 【答案】CD 【解析】 【详解】A．根据等量同种正点电荷电场线分布规律可知，QP线上电场强度方向沿Q指向P，由于小球带负电，可知小球所受电场力方向沿P指向Q，与小球的初速度方向相同，小球做直线运动，故A错误； B．越靠近正电荷，电势越高，故Q点电势高于P点电势，故B错误； C．由A选项可知，小球受到的电场力方向与速度方向同向，电场力对小球做正功，则电势能不断减小，故C正确； D．根据等量同种正点电荷电场线分布规律可知，MN连线上电场强度方向均背离AD侧面，故粒子受到的电场力指向AD侧面，故该小球若从M点沿MN方向射入，则小球将向AD边偏转，故D正确。 故选CD。 10. 太阳能小车是一种利用太阳能转换为电能进行驱动的小车。某辆太阳能实验车，太阳能电池板的总面积S，太阳光照射到电池板单位面积上的辐射功率P0，发电效率η1并全部用来对电动机供电，提供的电压U，电动机的内阻r，实验车内部机件摩擦的能耗率η2，在水平路面行驶时车受到的阻力Ff。下列分析正确的是（　　） A. 流过电动机的电流为 B. 电动机产生的牵引力的功率为 C. 实验车能达到的最大速率为 D. 电动机的输出功率与电池板接收到太阳能总功率的比值为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．辐射功率P0，发电效率η1并全部用来对电动机供电，提供电压U，则有 解得 故A错误； B．根据能量转化与守恒定律有 结合上述解得 故B正确； C．当实验车牵引力等于阻力时，速度达到最大值，则有 解得 故C正确； D．结合上述可知，电动机的输出功率即为牵引力的功率，则有 电池板接收到太阳能总功率 则有 故D错误。 故选BC。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 学校的物理兴趣小组利用图甲所示装置测量某种单色光的波长。实验时，接通电源使光源正常发光；调整光路，从目镜中可以观察到干涉条纹。 若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该兴趣小组的成员可以（　　） A. 增大单缝和双缝之间的距离 B. 将屏向靠近双缝的方向移动 C. 将屏向远离双缝的方向移动 D. 使用间距更小的双缝 【答案】B 【解析】 【详解】若想增加从目镜中观察到的条纹个数，需要减小条纹间距，由公式 可知，需要减小双缝到屏的距离或增大双缝间的距离d。 故选B。 12. 某实验小组利用单摆测量当地重力加速度的值。 （1）为了较精确地测量重力加速度的值，以下四种单摆组装方式，应选择（　　） A. B. C. D. （2）某次实验时，改变摆长并测出对应周期，得到如下表的实验数据并描点在图乙的坐标中，请在图乙中作出图像。______ 次数 1 2 3 4 5 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 1.42 1.55 1.67 1.85 1.90 2.02 2.40 2.79 3.42 3.61 （3）根据图像可得，当地的重力加速度大小______（结果保留三位有效数字）。 【答案】（1）D （2）见解析 （3）9.86 【解析】 【小问1详解】 为了较精确地测量重力加速度的值，为了减小空气阻力的影响，应选择密度较大的小钢球；为了保证小球在摆动过程中，摆长保持不变，细线上端应用铁夹固定。 故选D。 【小问2详解】 根据图乙中的描点作出图像如图所示 【小问3详解】 根据单摆周期公式 整理可得 可得图像的斜率为 解得当地的重力加速度大小为 13. 学校某兴趣小组得到一个旧的电阻元件，铭牌上标有额定电压为12V，额定功率为30W，该兴趣小组打算测量其电阻值。 （1）他首先用多用电表的电阻挡进行粗测，选择“×1”倍率后，先进行___________，再进行测量，示数如图甲所示，则该电阻元件的电阻约为__________Ω。 （2）为精确测量，实验室提供了如下器材： 恒压电源U（电动势为12。V）； 电压表V（量程为8V，约为1kΩ）； 电流表A（量程为1A，约为1Ω）； 滑动变阻器R（阻值范围为0~10Ω）； 定值电阻R0=5Ω； 导线、开关S。 他设计的电路图如图乙所示。 ①在开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P应该滑至滑动变阻器的最__________（填“左”或“右”）端。 ②实验中为使电压表有较大角度的偏转，电压表应该接在__________（填“a”或“b”）端。 ③若某次测量，电压表的示数为U0，电流表的示数为I0，则该电阻元件的电阻为__________（用题中物理量的符号表示）。 【答案】（1） ① 欧姆调零 ②. 4 （2） ①. 左 ②. b ③. 【解析】 【小问1详解】 [1]选择“×1”倍率后，先进行欧姆调零。[2]该电阻元件的电阻约为。 【小问2详解】 ①[1]为保护电路，在闭合S前，要使电路中的电流最小，滑动变阻器的滑片P应该滑至滑动变阻器的最左端。 ②[2]实验中为使电压表有较大角度的偏转，即应该测大电阻的电压，电压表应该接在b端。 ③[3]由欧姆定律有 所以 14. 某同学想测量一个半圆玻璃砖的折射率，测量方法如下：用激光笔将激光从玻璃砖的P点沿半径方向射向圆心O，经过玻璃砖后在左侧紧靠玻璃砖的足够大的光屏CAD上留下两个光斑（图中未画出）。已知光屏CAD平行且垂直玻璃砖直径AB，玻璃砖的半径为R，PO与的夹角，光屏CAD上两光斑间的距离为，求： （1）该玻璃砖折射率； （2）为多大时，光屏CAD上刚好只有一个光斑？ 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据题意作出光路图如图所示 光在O点同时发生反射和折射，由几何关系可得 解得 由题意可知，则 根据几何关系有 可得 根据折射定律可得 【小问2详解】 当光屏CAD上刚好只有一个光斑，则光线在心O处恰好发生全反射，根据全反射临界角公式可得 可得 15. 如图所示是密立根油滴实验示意图，密立根通过喷雾器将细小的油滴喷入一密闭空间Ⅰ中，这些油滴在喷出时由于与喷雾器产生摩擦而带了电，有些油滴通过O点进入两块完全相同的水平放置的金属极板间，板间的距离为d。当空间Ⅰ、Ⅱ被抽成真空时，在两板间加电压（平行板上极板的电势高）时，可以观察到某油滴A在竖直方向做匀速运动；当空间Ⅰ、Ⅱ有空气时，油滴所受空气阻力的大小是速度的k倍，在两板间加电压（平行板上极板的电势高）时，可以观察到某油滴B也竖直向下做匀速运动，且在时间t内运动的距离为s。已知重力加速度为g，两油滴完全相同。 （1）试说明油滴是带正电还是负电； （2）求油滴的比荷； （3）求油滴所带的电荷量。 【答案】（1）负电 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 当极板上加了电压U后，该油滴竖直向上做匀速运动，说明油滴受到的电场力竖直向上，与板间电场的方向相反，所以该油滴带负电。 【小问2详解】 在两板间加电压（平行板上极板的电势高）时，可以观察到某油滴A在竖直方向做匀速运动 比荷为 【小问3详解】 设油滴运动时所受空气阻力与速度大小满足关系 在两板间加电压（平行板上极板的电势高）时，可以观察到某油滴B也竖直向下做匀速运动 联立解得 16. 某科研团队设计了一款用于收集工业生产中产生的固体颗粒的装置，其原理简图如图所示。质量为m的固体颗粒通过带电室时带上电荷量为q的正电荷，颗粒从P板的中点无初速度地进入电压为U的加速电场区域，然后从Q板的中点进入偏转器，偏转器是由两个相互绝缘、半径分别为R1和R2的同心金属圆面AB和CD构成，AB、CD为电势不等的等势面，固体颗粒刚好沿等势面AB、CD的中心虚线飞出偏转器，然后从M点垂直进入竖直向下的收集电场区域，最后进入收集箱。已知收集电场区域宽为L，M点到N点的距离为d，收集箱的宽为s，右侧与收集电场右边界重合，不计固体颗粒的重力，不考虑电场的边缘效应，求： （1）固体颗粒从加速电场射出时的速度大小v0； （2）偏转器中心虚线处的电场强度大小E1； （3）要使固体颗粒全部都收集到收集箱里面，则收集电场的电场强度E2需满足什么条件？ 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据动能定理可得 所以 【小问2详解】 颗粒进入偏转器后做匀速圆周运动，电场力提供向心力，则 联立可得 【小问3详解】 颗粒进入收集电场中做类平抛运动，当电场强度较小时有 联立解得 当电场强度较大时有 联立解得 所以要使固体颗粒全部都收集到收集箱里面，则收集电场电场强度E2需满足 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $