精品解析：陕西省西安市长安区第一中学2024-2025学年高二上学期期末物理试卷

2024-2025学年陕西省西安市长安一中高二（上）期末物理试卷 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1. 如图所示，某学校探究性学习小组同学用两种颜色的激光以不同的角度同时沿不同的半径方向射入同一块半圆形玻璃砖，其折射光线由圆心O点射出后重合。两种光穿过玻璃砖所需时间分别为，全反射临界角分别为，则下列说法正确的是( ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由图知A光的折射率n更大，光在介质中的速度为 可知A光在玻璃砖中的速度比B光的小，根据 A、B光的光程一样，所以A光穿过玻璃砖所需时间较长，即 由全反射临界角公式 可知A光的全反射临界角比B光的小，即 故C正确，ABD错误。 故选C。 2. 四个相同的小量程电流表（表头）分别改装成两个电流表、和两个电压表、，已知电流表的量程小于的量程，电压表的量程大于的量程，改装好之后把它们接入如图所示的电路，合上开关，R为定值电阻，电压表、读数分别为、，电流表、的读数分别为、，则下列说法正确的是（　　） A. 指针的偏角大于指针的偏角 B. 指针的偏角小于指针的偏角 C. 的读数大于的读数，的读数小于的读数 D. 定值电阻 【答案】D 【解析】 【详解】A．小量程电流表改装成电压表，需要给电流表串联一个电阻，所以这两个改装后电压表里面的电流表是串联的，在串联电路中电流处处相等，即通过这两个电压表的电流是相等的，则电压表的指针偏角相等，即指针的偏角等于指针的偏角，故A错误； B．改装后电流表、是串联在一起的，通过它们的电流相等，即、的读数相等，因为电流表的量程小于的量程，所以指针的偏角大于指针的偏角，故B错误； C．结合上述，指针的偏角等于指针的偏角，因为电压表的量程大于的量程，所以的读数大于的读数，而、的读数相等，故C错误； D．电阻R两端的电压为 由于电压表的分流影响，导致电流表的示数大于通过定值电阻R的电流，所以定值电阻的电阻 故D正确。 故选D。 3. 将乒乓球从某一高度静止释放后，与水平地板碰撞若干次后最终停在地板上。设乒乓球每次弹起的最大高度为前一次的k倍，不计空气阻力，则在相邻的前后两次碰撞过程动能变化量为和，动量变化量的大小分别为和，则下列不正确的是（　　） A. B. C. 乒乓球损失的机械能相等 D. 乒乓球所受地板的弹力的冲量之比为 【答案】C 【解析】 【详解】AC．由动能定理可得 因为乒乓球每次弹起的最大高度为前一次的k倍，所以乒乓球每次碰撞后的动能为碰撞前的动能的k倍，则乒乓球每次碰撞后的速度大小为碰撞前的速度大小的倍；设前一次碰撞前后的速度大小分别为、，后一次碰撞前后的速度大小分别为、，则有 ， 则乒乓球的动能变化量大小分别为 由于，可得 则有 故A正确，不满足题意要求，C错误，满足题意要求； B．选择反弹后的速度方向为正方向，则乒乓球的动量变化量大小分别为 由于，则有 故B正确，不满足题意要求； D．结合前面分析，根据动量定理可知，前后两次乒乓球所受冲量大小分别为 ， 则有 故D正确，不满足题意要求。 故选C。 4. “顿牟缀芥”是两千多年前我国古人对摩擦起电现象的观察记录，经摩擦后带电的琥珀能吸起小物体。现用下述模型分析探究。在某处固定一个电荷量为Q的正点电荷，在其正下方h处有一个原子。在点电荷产生的电场场强为作用下，原子的负电荷中心与正电荷中心会分开很小的距离，形成电偶极子如图所示。描述电偶极子特征的物理量称为电偶极矩p，，这里q为原子核的电荷。实验显示，，为原子的极化系数，反映其极化的难易程度。被极化的原子与点电荷之间产生作用力F。在一定条件下，原子会被点电荷“缀”上去。下列说法正确的是（　　） A. F为排斥力 B. F为吸引力，因为被极化的原子整体呈现带负电 C. 若点电荷的电荷量变成2倍，则F变成4倍 D. 若原子与点电荷间的距离减小一半，则F变为16倍 【答案】C 【解析】 【详解】AB．极化的原子整体依然是电中性，原子会被点电荷“缀”上去，即被吸上去，所以F为吸引力，故AB错误； CD．设点电荷Q带正电，与电偶极子的作用力大小为 点电荷Q在离它距离为h的位置产生的电场强度大小为， 联立解得点电荷Q与极化原子之间的作用力为 若仅将固定点电荷的电量变为两倍，被极化的原子与点电荷之间的相互作用力将变为4F，若被极化的原子与点电荷之间的距离减小一半，则二者之间的相互作用力将变为32F，故C正确，D错误。 故选C。 5. 如图甲，弹簧振子的平衡位置点为坐标原点，小球在、两点间做振幅为的简谐运动，小球经过点时开始计时，其图像如图乙，小球的速度，加速度为，质量为，动能为，弹簧劲度系数为，弹簧振子的弹性势能为，弹簧对小球做功的功率为，下列描述该运动的图像正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．小球做简谐运动，速度 可知在时速度最大，小球位于平衡位置，此时加速度为0，位移为0，动能最大，弹性势能为0，弹簧的弹力为0，对小球做功的功率为0，故A错误； B．由图像可知小球的位移 弹簧对小球做功的功率 可见功率的最大值为 从平衡位置开始计时，当经历周期时，弹簧振子的速度为0，功率为0，并不是最大功率，故B错误； CD．由 可知 则小球速度变化周期为 所以动能和势能的周期为 小球的最大速度为 则最大动能为 根据机械能守恒可知最大弹性势能为 故C错误，D正确。 故选D。 6. 在真空中，一点电荷在、两点产生的电场强度方向如图所示。若点的电场强度大小为，，。现有点电荷，在、两点的连线上，则点电荷受到的电场力最大值为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】点电荷产生电场线是直线，故图中两条电场线的反向延长线交点为场源电荷位置，由于电场线向外，故场源电荷带正电，如图 设M距离场源电荷距离为r，场源电荷为+Q，则根据点电荷产生的电场强度公式 可知M点的电场强度为 在、两点的连线上，点电荷受到的电场力最大，则电场强度最大，则距离场源电荷距离最短，分析可知最短为 故电场强度最大值 所以点电荷受到的电场力最大为 联立以上，代入数据整理得 故B正确，ACD错误。 故选B。 7. 如图所示，在均匀介质中有两个频率为的波源和，两波源之间的距离为，以波源为圆心，有一半径的圆，在时，两波源同时垂直纸面方向从平衡位置开始振动，已知波源的振幅为5cm，两波源发出的波传到A点的时间相差，最终稳定后，波源和连线的中点的振幅为5cm，则下列说法错误的是（　　） A. 波源的振幅为 B. 两波源发出波的波长都为 C. x轴正半轴所有质点的振幅都相同 D. 在圆周上振动加强点有32个 【答案】B 【解析】 【详解】A．设波源的振幅为A，若两波源的振动步调相同，由于波源和连线的中点到两波源的距离差为零，则该点为加强点，则有 解得 不符合题意；若两波源的振动步调相反，由于波源和连线的中点到两波源的距离差为零，则该点为减弱点，则有 解得，（舍掉） 故A正确； B．设波速为v，则有 解得 两波源发出波的波长 故B错误； C．x轴正半轴所有质点的到两波源的距离差为 由于 由上述分析知两波源的振动步调相反，所以x轴正半轴所有质点都为减弱点，振幅都相同，故C正确； D．取圆上一点，到和两个波源的距离分别为和，两波源的振动步调相反，加强点满足 又因为三角形的两边之差小于第三边，故 解得 由数学知识可知，当n取不同知时都与圆周有四个交点，所以在圆周上振动加强点有个个 故D正确。 本题选择错误的，故选B。 二、多选题：本大题共3小题，共12分。 8. 下列关于磁场与现代科技的相关说法正确的（　　） A. 甲图是一种速度选择器，当的正电荷的粒子（不计重力）从左侧射入，将向上偏转 B. 乙图是一种磁流体发电机的装置，一束等离子体（含有大量正、负带电粒子）射入磁场，则通过电阻R的电流从b流向a C. 丙图是常见的质谱仪，可以把质量不同，但比荷相同的带电粒子分开 D. 丁图是金属导体制成的霍尔元件，通以如图所示的电流，则a面电势低于b面电势 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．由图可知，带正电的粒子，在速度选择器中受到的电场力方向竖直向下、洛伦兹力方向竖直向上，若，可知粒子初始所受洛伦兹力其所受的电场力，合力竖直向上，所以粒子向上偏转，故A正确； B．由左手定则，可知正电荷在磁流体发电机中受到的洛伦兹力方向向下，即下极板带正电；负电荷在磁流体发电机中受到的洛伦兹力向上，即上极板带负电；即通过电阻R的电流方向为从b到a，故B正确； C．由动能定理 洛伦兹力提供向心力 则打到屏的位置 故 可知比荷相同的粒子，打在照相底片的位置相同，不能分开，故C错误； D．由左手定则，可知载流子的受力向a端偏转，而载流子带负电，即可知a端的电势比b端的电势低，故D正确。 故选ABD。 9. 如图（a）所示，有一电荷均匀分布的固定绝缘细圆环，圆心为O，轴线上的电场强度和电势分布如图（b）（c）示。现有一带负电的粒子重力不计以初速度沿轴线由P运动到Q，。关于粒子由P运动到Q的过程分析，下列说法正确的是（　　） A. 粒子先加速后减速 B. 静电力对粒子做功不为0 C. 粒子所受静电力先增大后减小再增大再减小 D. 粒子的电势能先增大后减小 【答案】AC 【解析】 【详解】AD．因为沿电场方向电势逐渐降低，所以由图可知，O点左侧电场强度方向向左、O点右侧电场强度方向向右，因为带负电的粒子受到的电场力的方向与电场强度的方向相反，所以由P运动到Q的过程中，粒子受到的电场力的方向先向右，后向左，则从P到Q电场力先做正功，后做负功，动能先增大后减小，则粒子先加速后减速；根据电场力做功与电势能的关系可得，该过程粒子的电势能先减小后增大，故A正确，D错误； B．根据图的对称性可知 根据 可知，粒子由P运动到Q的过程，静电力对粒子做功的代数和为0，故B错误； C．根据图可知，粒子由P运动到Q的过程，场强先增大后减小，再增大最后再减小，故粒子所受静电力先增大后减小，再增大最后再减小，故C正确； 故选AC。 10. 如图所示，圆形区域内存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里。质量为m、电荷量为q的带电粒子由A点沿平行于直径的方向射入磁场，经过圆心O，最后离开磁场。已知圆形区域半径为R，A点到的距离为，不计粒子重力。则（　　） A. 粒子带负电 B. 粒子运动速率为 C. 粒子在磁场中运动的时间为 D. 粒子在磁场中运动的路程为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由于粒子经过圆心O，最后离开磁场，可知，粒子在A点所受洛伦兹力向下，根据左手定则，四指指向与速度方向相反，可知，粒子带负电，故A正确； B．由于圆形区域半径为R，A点到的距离为，令粒子圆周运动的半径为r，根据几何关系有 解得 粒子做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则有 解得 故B错误； C．根据上述，作出运动轨迹，如图所示 由于圆形区域半径为R，A点到的距离为，根据上述，粒子圆周运动的半径也为R，则与均为等边三角形，则轨迹所对应的圆心角为，粒子圆周运动的周期 则粒子在磁场中运动的时间为 故C错误； D．结合上述可知，粒子在磁场中运动的路程为 故D正确。 故选AD。 三、实验题：本大题共2小题，共18分。 11. 实验小组成员用双缝干涉实验装置测光的波长，装置如图甲所示，其中光源发出单色光。 （1）为保证实验顺利进行，A处应安装的光学仪器为___________。 （2）实验时，若观察到较模糊的干涉条纹，可以调节拨杆使单缝和双缝平行，从而使条纹变得清晰。要想增加从目镜中观察到的条纹个数，需将毛玻璃屏向___________（填“靠近”或“远离”）双缝的方向移动。 （3）将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹。此时手轮上的示数为2.320mm；然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第5条亮纹中心对齐，此时手轮上的示数如图乙所示，为___________mm。求得相邻亮纹的间距△x。已知双缝间距m，测得双缝到屏的距离L＝1.000m，求得所测单色光的波长为___________m（结果保留2位有效数字） 【答案】 ①. 透镜 ②. 靠近 ③. 15.920 ④. 【解析】 【详解】（1）[1]需要将灯泡的发出的光变为点光源，因此为保证实验顺利进行，A处应安装的光学仪器为透镜； （2）[2]实验时，要想增加从目镜中观察到的条纹个数，需要减小条纹间距，根据 所以需将毛玻璃屏向靠近双缝的方向移动； （3）[3] [4] 图乙读数为 15.5mm＋0.01×42.0mm＝15.920mm 由相邻两亮条纹间距公式 得 相邻亮条纹间距 代入数值，可得 12. 将两个锌、铜等金属电极插入任何一个水果中就可以做成一个水果电池，但日常生活中我们很少用“水果电池”，这是为什么呢？某学习小组的同学准备就此问题进行探究。 某学习小组通过查阅资料得知，将锌、铜两电极插入水果中，电动势大约有1伏左右，他们找来了一个苹果做实验，用伏特表测其两极时读数为0.75V。则该苹果电池的电动势E应__________0.75V（填“大于”、“等于”或“小于”）。但当他们将四个这样的苹果电池串起来给标称值为“3V，0.5A”的小灯泡供电时，灯泡并不发光，经小组检查，电源串联没有问题，灯泡、线路也均没有故障，则出现这种现象的原因估计是____________________（不要求写分析、推导过程）。 为验证上述猜想，该学习小组想尽可能准确测量出“苹果电池”的电动势和内阻，他们进入实验室，发现有以下器材： A．一个“苹果电池” B．电流表A1（量程为0～0.6A，内阻为1Ω） C．电流表A2（量程为0～200μA，内阻为900Ω） D．电流表A3（量程为0～300μA，内阻约为1000Ω） E．滑动变阻器R1（最大阻值约2kΩ） F．定值电阻R0（阻值为100Ω） G．电阻箱R(0～9999Ω) H．导线和开关。 (1)经分析，实验电路中最大电流约1~2mA，则需选择电流表__________（选填“A1”、“A2”或“A3”）并用定值电阻R0对其量程进行扩充，扩充后的量程为__________。 (2)在方框中画出设计的电路图_______； (3)用(2)中实验电路测得几组电流表的读数I、电阻箱的读数R，作出图线如图所示，根据图线求得：E=__________V，r=__________Ω（结果保留2位有效数字）。 【答案】 ①. 大于 ②. 水果电池的内阻太大，接灯泡时电流太小，电池的输出电压也太小，导致输出功率太小，不能使灯泡发光 ③. A2 ④. 2mA ⑤. ⑥. 0.91 ⑦. 3.7×102Ω 【解析】 【详解】[1]电压表的测量值是电源的路端电压，而路端电压小于电源的电动势，所以该苹果电池的电动势E应大于0.75V； [2]水果电池的内阻太大，接灯泡时电流太小，电池的输出电压也太小，导致输出功率太小，不能使灯泡发光； (1)[3]经分析，实验电路中最大电流约1~2mA，则需选择电流表A2，并用定值电阻R0对其量程进行扩充； [4]扩充后的量程为 (2)[5]电路如图所示 [6][7]改装后的电流表内阻为 设电流表的电流为I，干路电流为I总 根据闭合电路欧姆定律得 解得 根据图像得 解得 四、简答题：本大题共1小题，共16分。 13. 如图，一半径为的圆内存在匀强磁场，磁感应强度大小为，方向垂直于纸面向里，在圆形磁场右边有一接地的“”形金属挡板，在bc边中点O开一小孔，圆形磁场与bc边相切于O点，挡板内存在垂直于纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度大小，在cd边下方处放置一足够长的水平接收板P，初速度可忽略的大量电子，经过电压U加速后，有宽度为的平行电子束竖直向上进入圆形磁场，均通过O点进入，电子质量为m，电荷量为e，忽略电子间的相互作用和电子的重力，其中已知，求： （1）电子进入圆形磁场区域时的速度v； （2）圆形磁场区域的半径；。 （3）电子在水平接收板上击中的区域。 【答案】（1）；（2）；（3），区域如图左 【解析】 【详解】（1）电子初速度为0，忽略电子间的相互作用和电子的重力，经过电压U加速，则 解得 （2）因为有宽度为的平行电子束竖直向上进入圆形磁场，均通过O点，画图可知，圆形磁场半径等于电子在其运动轨迹的半径，即 （3）挡板内电子进入挡板内磁场，由 可知在挡板内做圆周运动的半径为圆形磁场内圆周运动半径的2倍，即 当圆的轨迹与ab边相切时，即粒子在O点速度方向向上，此时粒子可以射到收集板，如左图所示。随着粒子在O点速度从竖直向上往顺时针偏转时，其轨迹也绕O点顺时针偏转，当偏转到圆的轨迹与ad边相切时，此时粒子刚好不能射到收集板，如右图所示 在右边大三角形中 在三角形中 则 代入解得 电子在水平接收板上击中的区域为这一区域。 五、计算题：本大题共2小题，共26分。 14. 如图，一半径为R的透明材料半球，O点是半球的球心，虚线表示光轴（过球心O与半球底面垂直的直线）。已知该材料的折射率为，光在真空中的传播速度为c。现有一束平行光垂直入射到半球的底面上，有些光线能从球面射出（不考虑被半球的内表面反射后的光线）。 （1）半球底面上多大区域面积的入射光线能够直接从球面射出； （2）距光轴的入射光线，经球面折射后与光轴相交，求该光线从进入半球到该交点的时间t。（已知） 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）当光线在球面发生全反射，即入射角为临界角C时，入射光线到光轴距离最大，设此时入射点到球顶点的竖直距离为h，由 所求面积 联立解得 （2）如图所示 由几何关系 由折射定律可得 解得 光在半球中的速度为 在半球运动中运动的时间 由正弦定理 解得 光在空中运动的时间 则该光线从进入半球到该交点的时间 15. 如图所示，质量为的轨道静止在光滑水平面上，轨道和水平面间不固定。轨道水平部分的上表面粗糙，竖直部分为表面光滑的四分之一圆弧轨道，两部分在点平滑连接，为轨道的最高点。现有一质量的小物块从平板车的右端以水平向左的初速度滑上水平轨道，小物块与水平轨道间的动摩擦因数。已知轨道圆弧部分的半径，小物块处在轨道水平部分运动时，轨道加速度与小物块加速度大小之比为1:3，小物块可视为质点，重力加速度。求： （1）轨道的质量； （2）若小物块恰能到达圆弧轨道的最高点，求水平轨道的长度； （3）在（2）的前提下，判断小物块能否从轨道上滑下来；如果能，求小物块滑下来的速度；如果不能，求小物块停在轨道的位置与的距离。 【答案】（1） （2） （3）不能， 【解析】 【小问1详解】 小物块处在轨道水平部分运动时，设二者之间的摩擦力大小为f，则由牛顿第二定律得 又 求得 【小问2详解】 因小物块恰能到达圆弧轨道的最高点，所以小物块到达最高点时二者速度相等，设共同速度为，在整个过程中，根据动量守恒和能量守恒有 联立，求得 【小问3详解】 假设轨道的水平部分足够长，则二者最终将共速，设共速速度为，则从小物块开始滑上轨道到最终二者共速的整个过程中，根据动量守恒和能量守恒，有 求得 因 所以，小物块不能从轨道上滑下来，小物块停在轨道的位置与的距离为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年陕西省西安市长安一中高二（上）期末物理试卷 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1. 如图所示，某学校探究性学习小组的同学用两种颜色的激光以不同的角度同时沿不同的半径方向射入同一块半圆形玻璃砖，其折射光线由圆心O点射出后重合。两种光穿过玻璃砖所需时间分别为，全反射临界角分别为，则下列说法正确的是( ) A B. C. D. 2. 四个相同的小量程电流表（表头）分别改装成两个电流表、和两个电压表、，已知电流表的量程小于的量程，电压表的量程大于的量程，改装好之后把它们接入如图所示的电路，合上开关，R为定值电阻，电压表、读数分别为、，电流表、的读数分别为、，则下列说法正确的是（　　） A. 指针的偏角大于指针的偏角 B. 指针的偏角小于指针的偏角 C. 的读数大于的读数，的读数小于的读数 D. 定值电阻 3. 将乒乓球从某一高度静止释放后，与水平地板碰撞若干次后最终停在地板上。设乒乓球每次弹起的最大高度为前一次的k倍，不计空气阻力，则在相邻的前后两次碰撞过程动能变化量为和，动量变化量的大小分别为和，则下列不正确的是（　　） A. B. C. 乒乓球损失的机械能相等 D. 乒乓球所受地板的弹力的冲量之比为 4. “顿牟缀芥”是两千多年前我国古人对摩擦起电现象的观察记录，经摩擦后带电的琥珀能吸起小物体。现用下述模型分析探究。在某处固定一个电荷量为Q的正点电荷，在其正下方h处有一个原子。在点电荷产生的电场场强为作用下，原子的负电荷中心与正电荷中心会分开很小的距离，形成电偶极子如图所示。描述电偶极子特征的物理量称为电偶极矩p，，这里q为原子核的电荷。实验显示，，为原子的极化系数，反映其极化的难易程度。被极化的原子与点电荷之间产生作用力F。在一定条件下，原子会被点电荷“缀”上去。下列说法正确的是（　　） A. F为排斥力 B. F为吸引力，因为被极化的原子整体呈现带负电 C. 若点电荷的电荷量变成2倍，则F变成4倍 D. 若原子与点电荷间的距离减小一半，则F变为16倍 5. 如图甲，弹簧振子的平衡位置点为坐标原点，小球在、两点间做振幅为的简谐运动，小球经过点时开始计时，其图像如图乙，小球的速度，加速度为，质量为，动能为，弹簧劲度系数为，弹簧振子的弹性势能为，弹簧对小球做功的功率为，下列描述该运动的图像正确的是（　　） A. B. C. D. 6. 在真空中，一点电荷在、两点产生电场强度方向如图所示。若点的电场强度大小为，，。现有点电荷，在、两点的连线上，则点电荷受到的电场力最大值为（ ） A. B. C. D. 7. 如图所示，在均匀介质中有两个频率为的波源和，两波源之间的距离为，以波源为圆心，有一半径的圆，在时，两波源同时垂直纸面方向从平衡位置开始振动，已知波源的振幅为5cm，两波源发出的波传到A点的时间相差，最终稳定后，波源和连线的中点的振幅为5cm，则下列说法错误的是（　　） A. 波源的振幅为 B. 两波源发出波的波长都为 C. x轴正半轴所有质点的振幅都相同 D. 在圆周上振动加强点有32个 二、多选题：本大题共3小题，共12分。 8. 下列关于磁场与现代科技的相关说法正确的（　　） A. 甲图是一种速度选择器，当的正电荷的粒子（不计重力）从左侧射入，将向上偏转 B. 乙图是一种磁流体发电机的装置，一束等离子体（含有大量正、负带电粒子）射入磁场，则通过电阻R的电流从b流向a C. 丙图是常见的质谱仪，可以把质量不同，但比荷相同的带电粒子分开 D. 丁图是金属导体制成的霍尔元件，通以如图所示的电流，则a面电势低于b面电势 9. 如图（a）所示，有一电荷均匀分布的固定绝缘细圆环，圆心为O，轴线上的电场强度和电势分布如图（b）（c）示。现有一带负电的粒子重力不计以初速度沿轴线由P运动到Q，。关于粒子由P运动到Q的过程分析，下列说法正确的是（　　） A. 粒子先加速后减速 B. 静电力对粒子做功不为0 C. 粒子所受静电力先增大后减小再增大再减小 D. 粒子的电势能先增大后减小 10. 如图所示，圆形区域内存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里。质量为m、电荷量为q的带电粒子由A点沿平行于直径的方向射入磁场，经过圆心O，最后离开磁场。已知圆形区域半径为R，A点到的距离为，不计粒子重力。则（　　） A. 粒子带负电 B. 粒子运动速率为 C. 粒子在磁场中运动的时间为 D. 粒子在磁场中运动的路程为 三、实验题：本大题共2小题，共18分。 11. 实验小组成员用双缝干涉实验装置测光的波长，装置如图甲所示，其中光源发出单色光。 （1）为保证实验顺利进行，A处应安装的光学仪器为___________。 （2）实验时，若观察到较模糊的干涉条纹，可以调节拨杆使单缝和双缝平行，从而使条纹变得清晰。要想增加从目镜中观察到的条纹个数，需将毛玻璃屏向___________（填“靠近”或“远离”）双缝的方向移动。 （3）将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹。此时手轮上的示数为2.320mm；然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第5条亮纹中心对齐，此时手轮上的示数如图乙所示，为___________mm。求得相邻亮纹的间距△x。已知双缝间距m，测得双缝到屏的距离L＝1.000m，求得所测单色光的波长为___________m（结果保留2位有效数字） 12. 将两个锌、铜等金属电极插入任何一个水果中就可以做成一个水果电池，但日常生活中我们很少用“水果电池”，这是为什么呢？某学习小组的同学准备就此问题进行探究。 某学习小组通过查阅资料得知，将锌、铜两电极插入水果中，电动势大约有1伏左右，他们找来了一个苹果做实验，用伏特表测其两极时读数为0.75V。则该苹果电池的电动势E应__________0.75V（填“大于”、“等于”或“小于”）。但当他们将四个这样的苹果电池串起来给标称值为“3V，0.5A”的小灯泡供电时，灯泡并不发光，经小组检查，电源串联没有问题，灯泡、线路也均没有故障，则出现这种现象的原因估计是____________________（不要求写分析、推导过程）。 为验证上述猜想，该学习小组想尽可能准确测量出“苹果电池”的电动势和内阻，他们进入实验室，发现有以下器材： A．一个“苹果电池” B．电流表A1（量程为0～0.6A，内阻为1Ω） C．电流表A2（量程为0～200μA，内阻为900Ω） D．电流表A3（量程0～300μA，内阻约为1000Ω） E．滑动变阻器R1（最大阻值约2kΩ） F．定值电阻R0（阻值为100Ω） G．电阻箱R(0～9999Ω) H．导线和开关 (1)经分析，实验电路中最大电流约1~2mA，则需选择电流表__________（选填“A1”、“A2”或“A3”）并用定值电阻R0对其量程进行扩充，扩充后的量程为__________。 (2)在方框中画出设计的电路图_______； (3)用(2)中实验电路测得的几组电流表的读数I、电阻箱的读数R，作出图线如图所示，根据图线求得：E=__________V，r=__________Ω（结果保留2位有效数字）。 四、简答题：本大题共1小题，共16分。 13. 如图，一半径为的圆内存在匀强磁场，磁感应强度大小为，方向垂直于纸面向里，在圆形磁场右边有一接地的“”形金属挡板，在bc边中点O开一小孔，圆形磁场与bc边相切于O点，挡板内存在垂直于纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度大小，在cd边下方处放置一足够长的水平接收板P，初速度可忽略的大量电子，经过电压U加速后，有宽度为的平行电子束竖直向上进入圆形磁场，均通过O点进入，电子质量为m，电荷量为e，忽略电子间的相互作用和电子的重力，其中已知，求： （1）电子进入圆形磁场区域时的速度v； （2）圆形磁场区域半径；。 （3）电子在水平接收板上击中的区域。 五、计算题：本大题共2小题，共26分。 14. 如图，一半径为R的透明材料半球，O点是半球的球心，虚线表示光轴（过球心O与半球底面垂直的直线）。已知该材料的折射率为，光在真空中的传播速度为c。现有一束平行光垂直入射到半球的底面上，有些光线能从球面射出（不考虑被半球的内表面反射后的光线）。 （1）半球底面上多大区域面积的入射光线能够直接从球面射出； （2）距光轴的入射光线，经球面折射后与光轴相交，求该光线从进入半球到该交点的时间t。（已知） 15. 如图所示，质量为的轨道静止在光滑水平面上，轨道和水平面间不固定。轨道水平部分的上表面粗糙，竖直部分为表面光滑的四分之一圆弧轨道，两部分在点平滑连接，为轨道的最高点。现有一质量的小物块从平板车的右端以水平向左的初速度滑上水平轨道，小物块与水平轨道间的动摩擦因数。已知轨道圆弧部分的半径，小物块处在轨道水平部分运动时，轨道加速度与小物块加速度大小之比为1:3，小物块可视为质点，重力加速度。求： （1）轨道的质量； （2）若小物块恰能到达圆弧轨道的最高点，求水平轨道的长度； （3）在（2）的前提下，判断小物块能否从轨道上滑下来；如果能，求小物块滑下来的速度；如果不能，求小物块停在轨道的位置与的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $