精品解析：黑龙江省大庆铁人中学2025-2026学年高二上学期期末考试物理试题

大庆铁人中学2024级高二年级上学期期末考试 物理 注意事项： 1、答题前，考生先将自己的姓名、班级、考场号/座位号填写在答题卡上，如有条形码，认真核对条形码上的姓名、准考证号，并将条形码粘贴在答题卡的指定位置上。 2、选择题答案使用2B铅笔填涂，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案的标号；非选择题答案使用0.5毫米黑色中性（签字）笔或碳素笔书写，字体工整，笔迹清楚。 3、请按照题号在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效。 4、保持卷面及答题卡清洁，不折叠，不破损，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 如图所示的4种明暗相间的条纹，是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样（黑色部分表示亮纹）．则在下面的四个图中，哪个图是蓝光形成的干涉图样 A. B. C. D. 2. 如图所示，两束单色光a、b同时从空气中斜射入平行玻璃砖的上表面，进入玻璃砖中后形成复合光束c，则下列说法中正确的是（　　） A. a光的折射率较大 B. 在玻璃中a光的传播时间小于b光的传播时间 C. 在通过同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹中心间距较小 D. 增大a、b光入射角，b光在玻璃下表面可能会先发生全反射 3. 一列简谐横波某时刻的波形图如图所示。此后K质点比L质点先回到平衡位置。下列判断正确的是（ ） A. 该简谐横波沿x轴负方向传播 B. 此时K质点沿y轴正方向运动 C. 此时K质点的速度比L质点的小 D. 此时K质点的加速度比L质点的小 4. 如图所示，甲、乙两个电路，都是由一个灵敏电流表G和一个变阻器R组成，下列说法正确的是（　　） A. 甲表是电流表，R减小时量程增大 B. 甲表是电压表，R增大时量程增大 C. 乙表是电流表，R增大时量程增大 D. 乙表是电压表，R增大时量程减小 5. 如下四个电场中，均有相互对称分布的a、b两点．其中电势和场强都相同的是（ ） A. B. C. D. 6. 如图所示为A、B两电阻的伏安特性曲线，关于两电阻的描述正确的是（　　） A. 电阻A的阻值随电流的增大而减小，电阻B的阻值不变 B. 在两图线交点处，电阻A的阻值等于电阻B的阻值 C. 在两图线交点处，电阻A的阻值大于电阻B的阻值 D. 在两图线交点处，电阻A的阻值小于电阻B的阻值 7. 如图所示，P、Q为一圆形区域某一直径的两个端点，P、Q处各有一个波源，可以发出沿圆形区域所在平面传播的简谐横波，波速为0.25m/s，振动方向（y）与圆形所在的平面垂直。已知P、Q处波源的位移时间关系分别为、，PQ距离为3.1m，则圆上振动加强点和减弱点的个数分别为（ ） A. 12，12 B. 12，14 C. 14，12 D. 14，14 8. 如图甲所示，一个竖直圆盘转动时，固定在圆盘上的小圆柱带动一个T形支架仅在竖直方向振动，T形支架下面系着一个弹簧和小球组成的弹簧振子，当圆盘静止时，小球可稳定振动。改变圆盘匀速转动的周期，其共振曲线（振幅A与驱动力的频率f的关系）如图乙所示。现使圆盘以4s的周期匀速转动，经过一段时间后，小球振动已达到稳定，则下列说法正确的是（　　） A. 弹簧振子的振动频率为0.25Hz B. 弹簧振子的振动频率为3Hz C. 若圆盘匀速转动的周期减小，弹簧振子的振动频率变大 D. 若圆盘匀速转动的周期增大，共振曲线的峰值将向左移动 9. 在如图所示的电路中，R1和R2为定值电阻，R3为可变电阻，电源的电动势为E，内阻为r，设电流表A1的读数为I1，电流表A2的读数为I2，电压表V1的示数为U1，电压表V2的读数为U2，当R3的滑片向上移动的过程中，电流表A1的读数变化量大小为ΔI1，电流表A2的读数变化量大小为ΔI2，电压表V1的读数变化量大小为ΔU1，电压表V2的读数变化量大小为ΔU2，则（　　） A. U1变小，U2变小 B. I1变大，I2变小 C. I1变大，U1变小，变小 D. I2变小，U2变小，不变 10. 如图所示，用长为L的不可伸长的绝缘细线，悬挂的一个质量为m、电荷量为+q的小球，处于水平向右的匀强电场中，场强大小为，g为当地的重力加速度。细线竖直时给小球一个垂直纸面向里的初速度v0。小球恰能在垂直纸面的平面内做匀速圆周运动，，，下列说法正确的是（　　） A. 小球做匀速圆周运动的轨道半径为 B. 小球的初速度大小为 C. 小球做圆周运动的周期为 D. 小球做匀速圆周运动的过程中，电势能减小量的最大值为 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某同学利用如图甲所示装置测量某种单色光波长。实验时，接通电源使光源正常发光，调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题： （1）实验前，应调节光具座上放置的各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上，并保证单缝和双缝________（填“平行”或者“垂直”）； （2）实验得到干涉图样后，转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准第1条亮纹，读出手轮的读数x1；继续转动手轮，使分划板中心刻线对准第10条亮纹，读出手轮的读数为x2，双缝到屏的距离为L，双缝间距离为d，单缝到双缝距离为s，则波长λ=_______；（用题目中物理量表示） （3）若某次实验观察到的干涉条纹与分划板的中心刻线不平行，如图乙所示，在这种情况测量相邻条纹间距Δx，则波长λ的测量值________（填“大于”“小于”或“等于”）实际值。 12. 某班级的同学用如图甲所示的装置做“用单摆测量重力加速度”实验。 （1）实验中A小组同学进行了如下操作，其中不合理的是________。 A. 摆线上端牢固地系于悬点，摆动中不能出现松动 B. 用米尺测出细绳长l，用游标卡尺测出小球的直径d，将作为摆长L C. 确保摆球在同一竖直平面内摆动，不要形成圆锥摆 D. 某次小球运动到最低点开始计时，并记为第1次，当小球第N次经过最低点时停止计时，停表显示时间为t，则周期 （2）B小组在实验中，多次改变摆长L并测出相应周期T，计算出T2，将数据对应坐标点标注在T2－L坐标系中。根据已标注数据坐标点描绘出T2－L图线（如图乙所示），通过图线求出当地的重力加速度g＝________m/s2（结果保留3位有效数字）。 （3）将不同实验小组的实验数据标注到同一T2－L坐标系中，分别得到实验图线a、b、c，如图丙所示。已知图线a、b、c平行，图线b过坐标原点。对于图线a、b、c，下列分析正确的是________。 A. 出现图线c的原因可能是因为使用的摆线比较长 B. 出现图线a的原因可能是误将摆线长记作摆长L C. 由图线b计算出的g值最接近当地的重力加速度，由图线a计算出的g值偏大，图线c计算出的g值偏小 D. 出现a或c的原因可能是每次测量周期，记录小球第N次经过最低点，都少数或多数了一次 （4）C小组同学发现实验中单摆摆长比较长时，小球摆动过程容易形成“圆锥摆”，于是提出新的实验思路，采用了如图丁所示的双线摆。其对应摆长为；测量正确的摆长后，进行实验，用得到的重力加速度值明显偏小，分析原因发现横梁AB未调成水平，AB与水平方向夹角为β（如图戊所示），假设细绳不可伸长，这相当于单摆在光滑斜面上来回摆动，应用______________ （用T、L0、β表示 ）来计算重力加速度。 13. 如图所示，楔形玻璃的横截面POQ的顶角为30°，OP边上的点光源S到顶点O的距离为d，垂直于OP边的光线SN在OQ边的折射角为45°。不考虑多次反射，求： （1）该透明介质的折射率； （2）OQ边上有光射出部分的长度。 14. 均匀介质中质点A、B的平衡位置位于x轴上，坐标分别为0和xB＝4cm。某简谐横波沿x轴正方向传播，波速为v＝10cm/s，振幅A=4cm。如图所示，t＝0时刻A偏离平衡位置位移yA=2cm，B偏离平衡位置的位移yB=-2cm，A、B运动方向相同。经Δt＝0.6s两者偏离平衡位置的位移第一次大小相等、方向相同，再经Δt＝0.6s两者偏离平衡位置的位移又大小相等、方向相反，以此类推，每经过一个Δt二者位移由等大反向变为等大同向或等大同向变为等大反向。求： （1）该波的周期和波长； （2）质点A的位移时间关系（表达式限正弦形式）。 15. 如图所示，在模拟示波器实验中，长为3L，半径为R的圆柱形管道被均匀分成三部分I、II、III，三部分可以分别加上沿x、y、z方向的匀强电场Ex、Ey、Ez，假设匀强电场强度可控，有理想边界且互不影响。管道右端距离为L处有一足够大的荧光屏，圆柱的中心线穿过荧光屏中心与荧光屏垂直。质量为m、电量为q（q＞0）从管道左侧中心无初速度的飘进电场I。（不计粒子重力，粒子打到管道壁上就会被吸收）求： （1）若场强大小Ex=Ey=E0、Ez=0，R足够大，粒子到打在荧光屏上时的偏移距离； （2）若场强大小Ey=Ez=E0，R=2L，要使粒子能以最小动能打到屏上，Ex的值及最小动能Ek。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 大庆铁人中学2024级高二年级上学期期末考试 物理 注意事项： 1、答题前，考生先将自己的姓名、班级、考场号/座位号填写在答题卡上，如有条形码，认真核对条形码上的姓名、准考证号，并将条形码粘贴在答题卡的指定位置上。 2、选择题答案使用2B铅笔填涂，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案的标号；非选择题答案使用0.5毫米黑色中性（签字）笔或碳素笔书写，字体工整，笔迹清楚。 3、请按照题号在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效。 4、保持卷面及答题卡清洁，不折叠，不破损，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 如图所示的4种明暗相间的条纹，是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样（黑色部分表示亮纹）．则在下面的四个图中，哪个图是蓝光形成的干涉图样 A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】试题分析：干涉图样的条纹间的距离都是相等的，衍射时最中间的条纹最粗，向两旁依次变细，故A、C是干涉图样，B、D是衍射图样；又由于红光比蓝光的折射率小，频率小，而光速不变，所以红光的波长较长，则蓝光波长较短，所以蓝光形成的干涉图样条纹间的距离较小，所以A是蓝光形成的干涉图样，该题选A． 考点：干涉与衍射图样． 2. 如图所示，两束单色光a、b同时从空气中斜射入平行玻璃砖的上表面，进入玻璃砖中后形成复合光束c，则下列说法中正确的是（　　） A. a光的折射率较大 B. 在玻璃中a光的传播时间小于b光的传播时间 C. 在通过同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹中心间距较小 D. 增大a、b光入射角，b光在玻璃下表面可能会先发生全反射 【答案】B 【解析】 【详解】A．两束光进入玻璃砖的折射角是相同，入射角度，折射率公式为 所以有，故A错误； B．光在介质中的传播速度为 所以有 在玻璃砖中两束光传播路程相同，所以，故B正确； C．根据双缝干涉原理，相邻亮条纹的中心间距为 在同一介质中，折射率越大的光频率越大，所以波长会越短，即 所以b光的相邻亮条纹中心间距较小，故C错误； D．由于玻璃砖是两边平行的，根据光路可逆原理，光线从下表面射出玻璃砖时的方向会与射入玻璃砖上表面时方向相同，光束a与b一定能射出玻璃砖，不会发生全反射，故D错误。 故选B。 3. 一列简谐横波某时刻的波形图如图所示。此后K质点比L质点先回到平衡位置。下列判断正确的是（ ） A. 该简谐横波沿x轴负方向传播 B. 此时K质点沿y轴正方向运动 C. 此时K质点的速度比L质点的小 D. 此时K质点的加速度比L质点的小 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】AB．由题知K质点比L质点先回到平衡位置，则K质点应向下振，再根据“上坡、下坡”法可知，该波应沿x轴正方向传播，A、B错误； C．由AB选项可知K质点应向下振，而L质点在波谷处，则L质点的速度为0，故此时K质点的速度比L质点的大，C错误； D．由于质点在竖直方向做机械振动，根据 F = - ky F = ma 结合波图像可看出 yL > yK 则，此时K质点的加速度比L质点的小，D正确。 故选D。 4. 如图所示，甲、乙两个电路，都是由一个灵敏电流表G和一个变阻器R组成，下列说法正确的是（　　） A. 甲表是电流表，R减小时量程增大 B. 甲表是电压表，R增大时量程增大 C. 乙表是电流表，R增大时量程增大 D. 乙表是电压表，R增大时量程减小 【答案】A 【解析】 【详解】AB．甲表是电流表，R减小时，R的分流变大，则电流表量程增大，A正确，B错误； CD．乙表是电压表，R增大时，R的分压变大，则电压表的量程增大，CD错误。 故选A。 5. 如下四个电场中，均有相互对称分布的a、b两点．其中电势和场强都相同的是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．ab两点在一等势面上，电势相同，a的场强方向向左，b的场强方向向右，则场强不同，故A错误； B．a、b在等量异种电荷连线的中垂线上，而此中垂线是一条等势线，两点电势相同．根据电场线分布的对称性可知，这两点场强相同，故B正确； C．a、b两点场强相同，而电势a点高于b点，故C错误； D．根据电场线的对称性可知：a、b两点的电势相同，而a的场强方向向上，b点的场强方向下，场强不同，故D错误。 故选B. 6. 如图所示为A、B两电阻的伏安特性曲线，关于两电阻的描述正确的是（　　） A. 电阻A的阻值随电流的增大而减小，电阻B的阻值不变 B. 在两图线交点处，电阻A的阻值等于电阻B的阻值 C. 在两图线交点处，电阻A的阻值大于电阻B的阻值 D. 在两图线交点处，电阻A的阻值小于电阻B的阻值 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据欧姆定律可知 得 图线上各点与坐标原点连线的斜率表示电阻的倒数，由图可知，随电流的增大，电阻A的图线上的点与原点连线的斜率越来越小，故A的电阻随电流的增大而增大，同理，电阻B阻值不变，故A错误； BCD．两图线的交点处，电流和电压均相同，则由欧姆定律可知，两电阻的阻值大小相等，故B正确，CD错误。 故选B。 7. 如图所示，P、Q为一圆形区域某一直径的两个端点，P、Q处各有一个波源，可以发出沿圆形区域所在平面传播的简谐横波，波速为0.25m/s，振动方向（y）与圆形所在的平面垂直。已知P、Q处波源的位移时间关系分别为、，PQ距离为3.1m，则圆上振动加强点和减弱点的个数分别为（ ） A. 12，12 B. 12，14 C. 14，12 D. 14，14 【答案】A 【解析】 【详解】根据题干信息，两个波源的振动周期均为 所以波长为 设上半个圆形中有任一点M，则根据几何关系可知 根据振动方程可知两个波源的初始相位相差，若M点是振动加强点，相位差要满足Δφ = 2nπ，即 解得 代入λ = 1m得波程差为0.25＋m。在区间[−3.1，3.1]内，满足条件的m有−3，−2，−1，0，1，2共6个值。由于对称性，圆上一共有12个振动加强点。 若M点是振动减弱点，相位差要满足Δφ = (2n＋1)π，即 解得 代入λ = 1m得波程差为－0.25＋k。在区间内满足条件的k有−2，−1，0，1，2，3共6个值。由于对称性，圆上一共有12个振动减弱点。 故选A。 8. 如图甲所示，一个竖直圆盘转动时，固定在圆盘上的小圆柱带动一个T形支架仅在竖直方向振动，T形支架下面系着一个弹簧和小球组成的弹簧振子，当圆盘静止时，小球可稳定振动。改变圆盘匀速转动的周期，其共振曲线（振幅A与驱动力的频率f的关系）如图乙所示。现使圆盘以4s的周期匀速转动，经过一段时间后，小球振动已达到稳定，则下列说法正确的是（　　） A. 弹簧振子的振动频率为0.25Hz B. 弹簧振子的振动频率为3Hz C. 若圆盘匀速转动的周期减小，弹簧振子的振动频率变大 D. 若圆盘匀速转动的周期增大，共振曲线的峰值将向左移动 【答案】AC 【解析】 【详解】A．弹簧振子做受迫振动，其振动频率与外界驱动力频率相同。圆盘转动的频率为 所以弹簧振子的频率也是0.25Hz，故A正确，B错误； C．若圆盘匀速转动的周期减小，圆盘的频率会增大，所以弹簧振子做受迫振动的频率也增大，故C正确； D．根据图乙可知弹簧振子的固有频率是3Hz，共振曲线的峰值出现在驱动力频率与固有频率相等时，是不会变的，故D错误。 故选AC。 9. 在如图所示的电路中，R1和R2为定值电阻，R3为可变电阻，电源的电动势为E，内阻为r，设电流表A1的读数为I1，电流表A2的读数为I2，电压表V1的示数为U1，电压表V2的读数为U2，当R3的滑片向上移动的过程中，电流表A1的读数变化量大小为ΔI1，电流表A2的读数变化量大小为ΔI2，电压表V1的读数变化量大小为ΔU1，电压表V2的读数变化量大小为ΔU2，则（　　） A. U1变小，U2变小 B. I1变大，I2变小 C. I1变大，U1变小，变小 D. I2变小，U2变小，不变 【答案】ABD 【解析】 【详解】AB．当R3的滑片向上移动时，接入电路中的阻值减小，回路的总电阻减小，所以干路电流会变大； 根据闭合电路欧姆定律可知，会减小； 会减小； 根据欧姆定律，会变小。故AB正确； C．根据原理可写出 所以变化量的大小的比值，是不变的，故C错误； D．根据欧姆定律，可写出 所以变化量的大小的比值，是不变的，故D正确。 故选ABD。 10. 如图所示，用长为L的不可伸长的绝缘细线，悬挂的一个质量为m、电荷量为+q的小球，处于水平向右的匀强电场中，场强大小为，g为当地的重力加速度。细线竖直时给小球一个垂直纸面向里的初速度v0。小球恰能在垂直纸面的平面内做匀速圆周运动，，，下列说法正确的是（　　） A. 小球做匀速圆周运动的轨道半径为 B. 小球的初速度大小为 C. 小球做圆周运动的周期为 D. 小球做匀速圆周运动的过程中，电势能减小量的最大值为 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．对小球受力分析，重力与静电力的合力为 力F与竖直方向的夹角为37°，如图所示，做圆周运动时垂直力F的方向是运动的平面 所以圆周运动的半径为，故A错误； B．对小球受力分析，此时 解得，故B正确； C．根据向心力公式 可解得，故C正确； D．在小球沿电场线方向运动距离最大时，电势能减小的最多，此时，故D正确。 故选BCD。 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某同学利用如图甲所示装置测量某种单色光波长。实验时，接通电源使光源正常发光，调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题： （1）实验前，应调节光具座上放置的各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上，并保证单缝和双缝________（填“平行”或者“垂直”）； （2）实验得到干涉图样后，转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准第1条亮纹，读出手轮的读数x1；继续转动手轮，使分划板中心刻线对准第10条亮纹，读出手轮的读数为x2，双缝到屏的距离为L，双缝间距离为d，单缝到双缝距离为s，则波长λ=_______；（用题目中物理量表示） （3）若某次实验观察到的干涉条纹与分划板的中心刻线不平行，如图乙所示，在这种情况测量相邻条纹间距Δx，则波长λ的测量值________（填“大于”“小于”或“等于”）实际值。 【答案】（1）平行 （2） （3）大于 【解析】 【小问1详解】 实验前，应调节光具座上放置的各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上，并保证单缝和双缝平行。 【小问2详解】 相邻两亮条纹的间距 根据 可得波长 【小问3详解】 如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，所测得的条纹间距偏大，根据可得光的波长测量值大于实际值。 12. 某班级的同学用如图甲所示的装置做“用单摆测量重力加速度”实验。 （1）实验中A小组同学进行了如下操作，其中不合理的是________。 A. 摆线上端牢固地系于悬点，摆动中不能出现松动 B. 用米尺测出细绳长l，用游标卡尺测出小球的直径d，将作为摆长L C. 确保摆球在同一竖直平面内摆动，不要形成圆锥摆 D. 某次小球运动到最低点开始计时，并记为第1次，当小球第N次经过最低点时停止计时，停表显示时间为t，则周期 （2）B小组在实验中，多次改变摆长L并测出相应周期T，计算出T2，将数据对应坐标点标注在T2－L坐标系中。根据已标注数据坐标点描绘出T2－L图线（如图乙所示），通过图线求出当地的重力加速度g＝________m/s2（结果保留3位有效数字）。 （3）将不同实验小组的实验数据标注到同一T2－L坐标系中，分别得到实验图线a、b、c，如图丙所示。已知图线a、b、c平行，图线b过坐标原点。对于图线a、b、c，下列分析正确的是________。 A. 出现图线c的原因可能是因为使用的摆线比较长 B. 出现图线a的原因可能是误将摆线长记作摆长L C. 由图线b计算出的g值最接近当地的重力加速度，由图线a计算出的g值偏大，图线c计算出的g值偏小 D. 出现a或c的原因可能是每次测量周期，记录小球第N次经过最低点，都少数或多数了一次 （4）C小组同学发现实验中单摆摆长比较长时，小球摆动过程容易形成“圆锥摆”，于是提出新的实验思路，采用了如图丁所示的双线摆。其对应摆长为；测量正确的摆长后，进行实验，用得到的重力加速度值明显偏小，分析原因发现横梁AB未调成水平，AB与水平方向夹角为β（如图戊所示），假设细绳不可伸长，这相当于单摆在光滑斜面上来回摆动，应用______________ （用T、L0、β表示 ）来计算重力加速度。 【答案】（1）D （2）9.86##9.83##9.84##9.85##9.87##9.88##9.89 （3）B （4） 【解析】 【小问1详解】 A．图线c中摆长等于某一长度时，单摆周期才开始不为0，说明实验时摆长的测量值偏大，可能是将摆线长度和小球的直径相加当成了摆长，故A错误； B．图线a中摆长为0时已经开始振动，说明摆长偏小，实验中可能是直接将摆线长度当成了摆长，少计算了小球的半径，故B正确； C．根据单摆的周期公式可知，若摆线长度偏大或偏小，图像的斜率都与重力加速度有关，三个图线是平行，说明测出的重力加速度大小相同，故C错误； D．某次小球运动到最低点开始计时，并记为第1次，当小球第N次经过最低点时停止计时，停表显示时间为t，则周期，故D说法错误，符合题意。 故选D。 【小问2详解】 单摆的周期公式为 可变形为 所以图像中的斜率与重力加速度有关，可得到 根据题干图像可得到 【小问3详解】 A．实验中为了保证摆长不变，摆线的上端需要牢固的系在上端，故A说法正确，不符合题意； B．实验中的摆长大小应为摆线长度加上小球的半径，故B说法正确，不符合题意； C．在做单摆实验时要注意不要形成圆锥摆，故C说法正确，不符合题意； D．若实验中周期的测量值出现错误，图线ac的斜率会发生改变，与图像不符，故D错误。 故选B。 【小问4详解】 横梁AB与水平方向的夹角为时，相当于在倾角为的斜面上做往复的圆周运动，此时的等效重力加速度为 所以周期的公式变为 所以 13. 如图所示，楔形玻璃的横截面POQ的顶角为30°，OP边上的点光源S到顶点O的距离为d，垂直于OP边的光线SN在OQ边的折射角为45°。不考虑多次反射，求： （1）该透明介质的折射率； （2）OQ边上有光射出部分的长度。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）设光线在界面的入射角为，折射角为，几何关系可知 该透明介质的折射率 （2）光线射出界面的临界为发生全反射，光路图如下，其中 光线在两点发生全反射，有全反射定律 即两处全反射的临界角为，之间有光线射出，由几何关系可知 14. 均匀介质中质点A、B的平衡位置位于x轴上，坐标分别为0和xB＝4cm。某简谐横波沿x轴正方向传播，波速为v＝10cm/s，振幅A=4cm。如图所示，t＝0时刻A偏离平衡位置位移yA=2cm，B偏离平衡位置的位移yB=-2cm，A、B运动方向相同。经Δt＝0.6s两者偏离平衡位置的位移第一次大小相等、方向相同，再经Δt＝0.6s两者偏离平衡位置的位移又大小相等、方向相反，以此类推，每经过一个Δt二者位移由等大反向变为等大同向或等大同向变为等大反向。求： （1）该波的周期和波长； （2）质点A的位移时间关系（表达式限正弦形式）。 【答案】（1）， （2） 【解析】 【小问1详解】 t=0时AB位置关系及波形如题干所示，AB平衡位置中点x=2cm处质点正处于平衡位置，在t＝0.6s时，AB位移第一次等大同向，根据波的传播原理可知AB平衡位置中点x=2cm处质点应处于波峰；在过Δt＝0.6s时中点x=2cm又处于平衡位置。所以 由于振幅，A平衡位置点在0时刻的位移为，根据三角函数的关系式，此时振动的相位为，有 可解得 同理，此时B平衡位置的振动相位为 所以AB间距与波长的关系为 【小问2详解】 设A的y-t关系为 代入数据后可得 15. 如图所示，在模拟示波器实验中，长为3L，半径为R的圆柱形管道被均匀分成三部分I、II、III，三部分可以分别加上沿x、y、z方向的匀强电场Ex、Ey、Ez，假设匀强电场强度可控，有理想边界且互不影响。管道右端距离为L处有一足够大的荧光屏，圆柱的中心线穿过荧光屏中心与荧光屏垂直。质量为m、电量为q（q＞0）从管道左侧中心无初速度的飘进电场I。（不计粒子重力，粒子打到管道壁上就会被吸收）求： （1）若场强大小Ex=Ey=E0、Ez=0，R足够大，粒子到打在荧光屏上时的偏移距离； （2）若场强大小Ey=Ez=E0，R=2L，要使粒子能以最小动能打到屏上，Ex的值及最小动能Ek。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 粒子在I区做匀加速运动，有 进入II区后，在x轴方向做匀速直线运动，有 y轴方向做匀加速运动，有 其中 联立以上所有公式，可解得 此时从II区出射时粒子的速度方向与x轴正方向的角度为，速度的反向延长线会过II区x方向的中点，有 粒子在II区出射后到打在荧光屏上这段时间做匀速直线运动，根据比例式可知 可解得 【小问2详解】 设粒子打到屏上动能为，根据动能定理，粒子在II区的偏移量为，粒子在III区的偏移量为，由动能定理得 根据第1小问的计算，在II区域的偏移量 粒子在III区中z方向分运动与在II区y方向分运动相同，同理可知 所以有 由基本不等式得出，当L时，动能最小，即 此时最小动能为 对此种情况下粒子能否从III区飞出进行验证，粒子在III区时，y方向偏移量 y轴方向总偏移量 在III区z轴方向的偏移量为 此时 解得，未碰到管壁，结论成立。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $