精品解析：河北省2025-2026学年高二年级第一学期质量检测物理试题

高二年级第一学期质量检测 物理 一、单选题：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，只有一项符合题目要求。 1. 下列关于光的现象说法正确的是（　　） A. 光学镜头上的增透膜是利用光的偏振现象 B. 日落时拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装一个偏振片可减弱水面反射光的影响 C. 物体影子的边缘比较模糊，这是光的干涉现象 D. 单色光的双缝干涉和单缝衍射形成的条纹一样 2. 电磁感应在生产生活中有广泛的应用，如工业生产中使用的高频感应炉、金属探测器等。如图所示是电磁炉的原理图，下列关于电磁炉说法正确的是（　　） A. 电磁炉可加热玻璃器皿 B. 电磁炉的锅体需选用铁、不锈钢等导磁金属材质 C. 电磁炉是通过线圈电流的热效应直接加热锅体的 D. 电磁炉工作时，线圈中的恒定电流能产生涡流实现加热 3. 质量的小球用轻质弹簧竖直悬挂，把小球向下拉至某位置（未超出弹性限度）由静止释放，小球之后运动的速度—时间图像如图所示（取竖直向下为正方向，不计空气阻力），重力加速度取，下列说法正确的是（　　） A. 一周期内小球的动量方向变化一次 B. 在时间内，重力的冲量为0 C. 在时间内，弹簧弹力的冲量大小为 D. 在末弹簧处于原长状态 4. 在核物理研究中，同步加速器是加速带电粒子的重要设备，其核心原理是利用电场加速粒子、磁场约束粒子做圆周运动。某科研团队为研究同步加速器的工作机制，搭建了一个简化模型：M、N为两块中心开有小孔的平行金属板，两板间距很小且电势差恒定为U，电场仅存在于两板之间，两板外部存在垂直纸面向里的匀强磁场。质量为m、电荷量为q的带正电粒子从M板小孔飘入两板间（初速度可视为零），粒子经电场加速后进入磁场做匀速圆周运动。不计粒子的重力、粒子加速时间及其做圆周运动产生的电磁辐射，下列说法正确的是（　　） A. M板比N板电势低 B. 粒子第三次与第四次加速后进入磁场做圆周运动的半径比为3:4 C. 粒子在磁场做圆周运动的周期随加速次数增加而增大 D. 粒子第n次加速后，其在磁场中做圆周运动的动能与n成正比 5. 如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比，原线圈接有滑动变阻器，副线圈接有定值电阻和小灯泡，小灯泡的阻值恒为，额定功率为。输入端接有效值的正弦交流电，关于该电路的分析，下列正确的是（　　） A. 滑动变阻器的滑片向左滑动，原线圈两端的电压变大 B. 当滑动变阻器的阻值调为时，小灯泡正常发光 C. 当滑动变阻器的阻值调为时，的电功率达到最大值 D. 小灯泡正常工作时，副线圈两端电压最大值为 6. 如图所示，光滑的半圆弧槽固定在竖直面内，其圆心为O点。导体棒a固定在圆弧槽上O点正下方的P点，通有垂直纸面向里的电流；可自由移动的导体棒b恰好静止在圆弧槽上的Q点，其内通有垂直纸面向外的电流。两导体棒与O点连线间的夹角为θ。现保持导体棒a内的电流大小不变，缓慢增大导体棒b内的电流大小，下列说法正确的是（　　） A. 圆弧槽对导体棒b的支持力逐渐增大 B. 圆弧槽对导体棒b的支持力逐渐减小 C. 两导体棒间的安培力逐渐增大 D. 两导体棒间的安培力逐渐减小 7. 如图所示，电阻不计、半径均为r的两个正对的等大圆形金属导轨均固定在竖直平面内，圆心O1、O2间的距离为L，A、B、C、D为左侧导轨上的四等分点，B、D与圆心等高，匀强磁场的磁感应强度大小为B0，方向竖直向下。金属棒垂直于ab两圆面跨接在导轨上，在外力F作用下沿圆形导轨以角速度ω沿图示方向匀速转动。已知电表均为理想交流电表，力F始终垂直于金属棒，金属棒ab接入电路的电阻为R，定值电阻的阻值为2R，不计一切摩擦阻力及其他电阻，下列说法正确的是（　　） A. 电流表示数为 B. 电压表示数为 C. 金属棒ab运动到A处时，外力F大小为 D. 金属棒ab从A运动到C过程中，定值电阻产生的热量为 二、多选题：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，有两个或两个以上正确答案，全部选对得6分，漏选得3分，错选得0分。 8. 霍尔传感器以其独特的性能和广泛的应用领域，为工业、汽车、消费电子乃至医疗等多个行业注入了强大的动力。某物流公司研发了一款智能货架，用于实时监测仓库中金属货箱的位置和数量。货架每层轨道内嵌霍尔元件阵列，当装有磁铁的货箱滑过轨道时，霍尔元件触发信号，其简化电路如图所示。当货箱距离霍尔元件最近时，其产生的磁场可近似为匀强磁场，磁感应强度为B，该元件沿电流方向的长度为a，垂直电流方向的宽度为b，垂直上表面的厚度为d，单位体积内的载流子个数为n，单个载流子的电荷量为q，通入的电流恒定为I且方向如图所示，其左右表面MN之间会出现电势差UH（即霍尔电压），下列说法正确的是（　　） A. 若该霍尔元件的载流子为正电荷，则M电势高于N B. 若将磁场和电流方向同时反向，MN间的电势差的正负改变 C. 霍尔电压 D. 该元件中自由电荷定向移动的速度 9. 如图所示，某均匀介质中A、B、C三点构成一直角三角形，A、C间距离为4m，A、B间距离为3m，∠A=90°。两列频率相同、振动步调相反、振幅均为A0的平面波a、b分别沿x轴正方向、y轴正方向传播，t=0时刻，两列波分别传播到y轴和x轴，当平面波a到达C点时，平面波b已引起质点C振动了1s，C点的质点运动的路程为2A0，下列说法正确的是（　　） A. 两列波叠加后，B点是振动减弱点，C点是振动加强点 B. t=1s时，C质点在平衡位置，振动方向一定垂直平面向外 C. 波传播的速度大小为2m/s D. 0~6s内，C点处质点运动的路程为10A0 10. 如图所示的xOy坐标系中，在第四象限的I区存在垂直纸面向里的半圆形边界匀强磁场，半径为R，圆心为O′，直径OA与x轴重合，磁感应强度大小为B。y轴与虚线x=-R之间的II区（含虚线）存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为。P、Q为I区圆弧边界上的三等分点，其上存在两个相同的粒子源，可分别将比荷均为k的带正电粒子a、b沿着y轴正方向以速度v0同时射入I区磁场中。且a粒子离开II区后立即在II区加上沿x轴正方向的匀强电场E。其中，，不计粒子的重力和粒子之间的相互作用。下列说法中正确的是（　　） A. 粒子a在I区的运动时间为 B. 粒子a从II区离开时的位置的纵坐标为3R C. 粒子b从II区离开时的位置坐标为（0，） D. 粒子b从进人I区到离开II区运动的总时间为 三、非选择题：本题共5道小题，共54分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分；有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 1834年，洛埃利用平面镜同样得到了杨氏双缝干涉的结果（称洛埃镜实验）。应用洛埃镜测量单色光波长的原理如下：如图所示，是单缝通过平面镜成的像，如果被视为双缝干涉中的一个缝，相当于另一个缝。单色光从单缝射出，一部分入射到平面镜后反射到光屏上，另一部分直接投射到屏上，在屏上两光束交叠区域里出现干涉条纹。请回答下列问题： （1）若光源到平面镜的垂直距离和到光屏的垂直距离分别为和，光屏上形成的相邻两条亮纹（或暗纹）间距离为，单色光的波长_______________； （2）下列能够增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离的操作是_________（填写正确选项前的字母）； A. 将平面镜稍向上移动一些 B. 将平面镜稍向下移动一些 C. 将光屏稍向右移动一些 D. 将光源由红色光改为绿色光 （3）某同学做实验时，平面镜意外倾斜了微小角度，但光屏上仍出现了干涉条纹。现水平向左略微平移倾斜的平面镜，干涉条纹间距将_____________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 12. 如图甲所示为小朋友玩的不倒翁玩具，某兴趣小组想测量该不倒翁重心的位置，设计如图乙所示实验，轻质细绳上端连接一力传感器，可测摆绳上的张力F，力传感器连接电脑可描绘出F-t的关系如图丙所示，忽略空气阻力。 （1）该单摆的周期T与t0的大小关系为（　　） A. T=t0 B. T=2t0 C. T=4t0 （2）t1时刻不倒翁处于摆动轨迹的____________（填“最高点”或“最低点”）； （3）该兴趣小组的同学测量了摆线长度l，改变摆线长l并测出对应的周期T，绘制l（纵轴）关于T2（横轴）变化的图线，图线的纵截距为-a，斜率为b，则重力加速度g=_________，不倒翁重心到它顶端的距离d=_____________。（均用含a，b的公式表示） 13. 如图，水池底部有一个点光源，在水面上可看到该光源形成的光斑。现让光源在水池底部两点间沿水平方向做简谐运动，点为中点。光源从点运动至点的过程中，光斑的最右侧从点运动至点。已知水深为，简谐运动的振幅为，光斑的最右侧从点运动到点的最短时间为，水的折射率。当光源经过点时开始计时，求： （1）光源在内的路程； （2）光源运动过程中的任意时刻光斑的面积。 14. 某游戏装置的简化示意图如图所示：倾斜角、长度的传送带在电动机的带动下以速率逆时针匀速运动。传送带右上方的光滑平台与传送带顶端点间的水平距离，平台上静置着足够长的质量的长木板。现将物块从传送带底端点以初速度滑上传送带，从点离开传送带后恰好沿水平方向与静止在长木板上表面左端的物块碰撞并粘到一起。已知物块的质量分别为、，二者均可视为质点，重力加速度取，物块与传送带间的动摩擦因数，物块与长木板间的动摩擦因数均为，。求： （1）物块与碰撞时的速度大小； （2）物块与传送带间的摩擦生热； （3）两物块在长木板上移动的最大距离。 15. 电磁制动是通过电磁规律实现制动的技术，具有响应速度快，方便控制，不易磨损等优点，广泛应用于现代各种机械设备中。某学习小组对正方形线框进入磁场的制动特点进行研究。现将模型简化如下：如图所示，两根足够长的、电阻可忽略的平直光滑金属导轨和固定在水平面内，轨道间距为，间接有定值电阻。与平直导轨垂直的虚线与之间的区域存在竖直向下的有界匀强磁场，磁感应强度大小为，磁场宽度为，右侧与左侧的区域为无场区域，宽度为 。金属导轨与平直导轨在和两点用绝缘材料连接（连接点大小不计），为等腰三角形，顶角，其内部的区域存在竖直向下的匀强磁场。左侧附近静止一质量为的导体棒，导体棒与金属导轨所用材料完全相同，单位长度电阻为，导体棒所处位置附近平直导轨上涂有绝缘涂层。现将一质量为、边长为，总电阻为的均匀正方形线框垂直放置在导轨上，其中边与虚线重合。已知、、、、，不计一切摩擦。若线框受力，其形变可忽略不计，线框和导体棒之间的碰撞为弹性碰撞，且碰撞时间极短。现给正方形线框一个向右的初速度。 （1）求正方形线框边刚进入区域时的加速度大小； （2）求正方形线框边刚进入区域时的速度大小； （3）若导体棒恰好运动到点时速度为零，求区域内匀强磁场的磁感应强度大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二年级第一学期质量检测 物理 一、单选题：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，只有一项符合题目要求。 1. 下列关于光的现象说法正确的是（　　） A. 光学镜头上的增透膜是利用光的偏振现象 B. 日落时拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装一个偏振片可减弱水面反射光的影响 C. 物体影子的边缘比较模糊，这是光的干涉现象 D. 单色光的双缝干涉和单缝衍射形成的条纹一样 【答案】B 【解析】 【详解】A．光学镜头上的增透膜是通过薄膜干涉原理来减少反射光，增加透射光，与光的偏振现象无关，故A错误; B．水面反射光在特定角度具有偏振特性，在照相机镜头前加装偏振片可选择性过滤掉与偏振片透光方向垂直的反射偏振光，从而减弱水面反射光的影响，使水下景物更清晰，故B正确; C．物体影子的边缘模糊是由于光在障碍物边缘发生衍射现象（光波绕过障碍物传播），导致光强分布不均匀，而光的干涉是两列或多列光波叠加产生明暗条纹的现象，与影子模糊无关，故C错误; D．单色光的双缝干涉条纹为等间距、等宽度的明暗相间条纹，而单缝衍射条纹为中央亮纹最宽、两侧亮纹渐窄且不等间距的条纹，两者条纹特征不同，故D错误。 故选B。 2. 电磁感应在生产生活中有广泛的应用，如工业生产中使用的高频感应炉、金属探测器等。如图所示是电磁炉的原理图，下列关于电磁炉说法正确的是（　　） A. 电磁炉可加热玻璃器皿 B. 电磁炉的锅体需选用铁、不锈钢等导磁金属材质 C. 电磁炉是通过线圈电流的热效应直接加热锅体的 D. 电磁炉工作时，线圈中的恒定电流能产生涡流实现加热 【答案】B 【解析】 【详解】A．玻璃是绝缘体，无法产生涡流，故A错误； B．铁、不锈钢等导磁金属能在交变磁场中产生涡流，利用涡流的热效应实现加热，是电磁炉锅体的合适材质，故B正确； C．电磁炉是利用电磁感应产生的涡流热效应加热，并非线圈电流的热效应，二者原理不同，故C错误； D．恒定电流产生的是恒定磁场，无法使锅体中产生感应电动势和涡流，只有变化的电流才可以，故D错误。 故选B。 3. 质量的小球用轻质弹簧竖直悬挂，把小球向下拉至某位置（未超出弹性限度）由静止释放，小球之后运动的速度—时间图像如图所示（取竖直向下为正方向，不计空气阻力），重力加速度取，下列说法正确的是（　　） A. 一周期内小球的动量方向变化一次 B. 在时间内，重力的冲量为0 C. 在时间内，弹簧弹力的冲量大小为 D. 在末弹簧处于原长状态 【答案】C 【解析】 【详解】A．一周期内速度方向变化两次，动量方向变化两次，故A错误； B．重力为恒力，4s内重力的冲量，故B错误； C．在时间内，根据动量定理有 其中，， 解得弹簧弹力的冲量大小为，故C正确； D．速度—时间图像的斜率表示加速度，可知，在2s末小球的加速度为零，即此时小球受到的合外力为零，此时小球受到的弹力大小等于重力大小，方向竖直向上，所以在2s末弹簧处于被拉伸状态，故D错误。 故选C。 4. 在核物理研究中，同步加速器是加速带电粒子的重要设备，其核心原理是利用电场加速粒子、磁场约束粒子做圆周运动。某科研团队为研究同步加速器的工作机制，搭建了一个简化模型：M、N为两块中心开有小孔的平行金属板，两板间距很小且电势差恒定为U，电场仅存在于两板之间，两板外部存在垂直纸面向里的匀强磁场。质量为m、电荷量为q的带正电粒子从M板小孔飘入两板间（初速度可视为零），粒子经电场加速后进入磁场做匀速圆周运动。不计粒子的重力、粒子加速时间及其做圆周运动产生的电磁辐射，下列说法正确的是（　　） A. M板比N板电势低 B. 粒子第三次与第四次加速后进入磁场做圆周运动的半径比为3:4 C. 粒子在磁场做圆周运动的周期随加速次数增加而增大 D. 粒子第n次加速后，其在磁场中做圆周运动的动能与n成正比 【答案】D 【解析】 【详解】A．粒子带正电，从M板向N板加速，说明粒子所受电场力方向向上，则电场强度方向向上，则M板电势高于N板，故A错误； BD．根据动能定理可得 解得 根据洛伦兹力提供向心力有 所以，故B错误，D正确； C．圆周运动周期为 周期仅由m、q、B决定，与加速次数无关，周期保持不变，故C错误。 故选D。 5. 如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比，原线圈接有滑动变阻器，副线圈接有定值电阻和小灯泡，小灯泡的阻值恒为，额定功率为。输入端接有效值的正弦交流电，关于该电路的分析，下列正确的是（　　） A. 滑动变阻器的滑片向左滑动，原线圈两端的电压变大 B. 当滑动变阻器的阻值调为时，小灯泡正常发光 C. 当滑动变阻器的阻值调为时，的电功率达到最大值 D. 小灯泡正常工作时，副线圈两端电压最大值为 【答案】C 【解析】 【详解】A．滑片左移，滑动变阻器接入的阻值变大，变压器的等效阻值不变 根据串联电路特点，原线圈两端的电压减小，故A错误； B．设原线圈电压为，原线圈电流为，副线圈电压为，副线圈电流为，小灯泡正常发光时，电流 电压 副线圈两端电压 由、 原线圈两端电压， 滑动变阻器此时阻值，故B错误； C．当滑动变阻器的阻值等于变压器的等效阻值时，滑动变阻器消耗的功率最大，故C正确； D．由B选项分析可得，副线圈端电压最大值为，故D错误。 故选C。 6. 如图所示，光滑的半圆弧槽固定在竖直面内，其圆心为O点。导体棒a固定在圆弧槽上O点正下方的P点，通有垂直纸面向里的电流；可自由移动的导体棒b恰好静止在圆弧槽上的Q点，其内通有垂直纸面向外的电流。两导体棒与O点连线间的夹角为θ。现保持导体棒a内的电流大小不变，缓慢增大导体棒b内的电流大小，下列说法正确的是（　　） A. 圆弧槽对导体棒b的支持力逐渐增大 B. 圆弧槽对导体棒b的支持力逐渐减小 C. 两导体棒间的安培力逐渐增大 D. 两导体棒间的安培力逐渐减小 【答案】C 【解析】 【详解】对导体棒b受力分析，如图所示 根据三角形相似可知， 由此可知，逐渐增大导体棒b中的电流大小，导体棒b所受安培力不断增大，则Lab增大，b逐渐上移，而圆弧槽对导体棒b的支持力不变。 故选C。 7. 如图所示，电阻不计、半径均为r的两个正对的等大圆形金属导轨均固定在竖直平面内，圆心O1、O2间的距离为L，A、B、C、D为左侧导轨上的四等分点，B、D与圆心等高，匀强磁场的磁感应强度大小为B0，方向竖直向下。金属棒垂直于ab两圆面跨接在导轨上，在外力F作用下沿圆形导轨以角速度ω沿图示方向匀速转动。已知电表均为理想交流电表，力F始终垂直于金属棒，金属棒ab接入电路的电阻为R，定值电阻的阻值为2R，不计一切摩擦阻力及其他电阻，下列说法正确的是（　　） A. 电流表示数为 B. 电压表示数为 C. 金属棒ab运动到A处时，外力F大小为 D. 金属棒ab从A运动到C过程中，定值电阻产生的热量为 【答案】D 【解析】 【详解】A．ab切割磁感线产生电动势的有效值 电流表的示数，故A错误； B．电压表的示数，故B错误； C．金属棒ab运动到A处时受到的安培力大小 力F沿水平方向的分力等于FA，竖直方向的分力无法确定，故C错误； D．ab从A运动到C过程中，定值电阻产生的热量，故D正确。 故选D。 二、多选题：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，有两个或两个以上正确答案，全部选对得6分，漏选得3分，错选得0分。 8. 霍尔传感器以其独特的性能和广泛的应用领域，为工业、汽车、消费电子乃至医疗等多个行业注入了强大的动力。某物流公司研发了一款智能货架，用于实时监测仓库中金属货箱的位置和数量。货架每层轨道内嵌霍尔元件阵列，当装有磁铁的货箱滑过轨道时，霍尔元件触发信号，其简化电路如图所示。当货箱距离霍尔元件最近时，其产生的磁场可近似为匀强磁场，磁感应强度为B，该元件沿电流方向的长度为a，垂直电流方向的宽度为b，垂直上表面的厚度为d，单位体积内的载流子个数为n，单个载流子的电荷量为q，通入的电流恒定为I且方向如图所示，其左右表面MN之间会出现电势差UH（即霍尔电压），下列说法正确的是（　　） A. 若该霍尔元件的载流子为正电荷，则M电势高于N B. 若将磁场和电流方向同时反向，MN间的电势差的正负改变 C. 霍尔电压 D. 该元件中自由电荷定向移动的速度 【答案】AC 【解析】 【详解】A．若该元件的载流子为正电荷，则正电荷向M偏转，M电势高于N，故A正确； B．若将磁场和电流方向同时反向，自由电荷所受磁场力的方向不变，MN间的电势差的正负不变，故B错误； CD．稳定时，有 解得 根据电流的微观表达式 所以 代入可得，故C正确，D错误。 故选AC。 9. 如图所示，某均匀介质中A、B、C三点构成一直角三角形，A、C间距离为4m，A、B间距离为3m，∠A=90°。两列频率相同、振动步调相反、振幅均为A0的平面波a、b分别沿x轴正方向、y轴正方向传播，t=0时刻，两列波分别传播到y轴和x轴，当平面波a到达C点时，平面波b已引起质点C振动了1s，C点的质点运动的路程为2A0，下列说法正确的是（　　） A. 两列波叠加后，B点是振动减弱点，C点是振动加强点 B. t=1s时，C质点在平衡位置，振动方向一定垂直平面向外 C. 波传播的速度大小为2m/s D. 0~6s内，C点处质点运动的路程为10A0 【答案】AD 【解析】 【详解】A．两列波同时传播到B点，由于两列波的振动方向相反，因此B点是振动减弱点；由于a波传播到C点时，b波引起C点质点已经振动半个周期，振动方向刚好与a波引起C点质点振动方向相同，因此C点是振动加强点，故A正确； B．波源起振方向不明确，故不能判断1s时C点的振动方向，故B错误； C．波传播的速度，故C错误； D．由题可知，振动周期为2s，b波传播到C点时间为 a波传播到C点的时间 因此t=6s时刻，C点处质点运动路程为，故D正确。 故选AD。 10. 如图所示的xOy坐标系中，在第四象限的I区存在垂直纸面向里的半圆形边界匀强磁场，半径为R，圆心为O′，直径OA与x轴重合，磁感应强度大小为B。y轴与虚线x=-R之间的II区（含虚线）存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为。P、Q为I区圆弧边界上的三等分点，其上存在两个相同的粒子源，可分别将比荷均为k的带正电粒子a、b沿着y轴正方向以速度v0同时射入I区磁场中。且a粒子离开II区后立即在II区加上沿x轴正方向的匀强电场E。其中，，不计粒子的重力和粒子之间的相互作用。下列说法中正确的是（　　） A. 粒子a在I区的运动时间为 B. 粒子a从II区离开时的位置的纵坐标为3R C. 粒子b从II区离开时的位置坐标为（0，） D. 粒子b从进人I区到离开II区运动的总时间为 【答案】ACD 【解析】 【详解】AB．由题意可知，粒子在I区的轨道半径 在区的轨道半径 运动轨迹如图所示 由此可知，粒子a在I区的运动时间为 从II区离开时位置的纵坐标，故A正确，B错误； C．粒子b在I区的运动轨迹如图所示 在I区的运动时间与粒子a相同 从I区离开后进入无场区域，做匀速直线运动，运动时间 进入II区后，利用配速法，将速度v0分解为v1和v2，v1对应的洛伦兹力与电场力等大反向，且， 如图所示 粒子做匀速圆周运动，其对应的轨道半径 当其离开II区时，只需分析圆周运动，如图所示 由于 所以当粒子b到达磁场边界时，v2转过了60°，速度方向竖直向下，与v1等大反向，合速度为零，后续继续向右运动，从y轴离开区域II，在区域II的运动时间 在竖直方向的位移 从II区离开时的位置坐标为，故C正确； D．粒子b从进入I区到离开II区运动的总时间为，故D正确。 故选ACD。 三、非选择题：本题共5道小题，共54分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分；有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 1834年，洛埃利用平面镜同样得到了杨氏双缝干涉的结果（称洛埃镜实验）。应用洛埃镜测量单色光波长的原理如下：如图所示，是单缝通过平面镜成的像，如果被视为双缝干涉中的一个缝，相当于另一个缝。单色光从单缝射出，一部分入射到平面镜后反射到光屏上，另一部分直接投射到屏上，在屏上两光束交叠区域里出现干涉条纹。请回答下列问题： （1）若光源到平面镜的垂直距离和到光屏的垂直距离分别为和，光屏上形成的相邻两条亮纹（或暗纹）间距离为，单色光的波长_______________； （2）下列能够增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离的操作是_________（填写正确选项前的字母）； A. 将平面镜稍向上移动一些 B. 将平面镜稍向下移动一些 C. 将光屏稍向右移动一些 D. 将光源由红色光改为绿色光 （3）某同学做实验时，平面镜意外倾斜了微小角度，但光屏上仍出现了干涉条纹。现水平向左略微平移倾斜的平面镜，干涉条纹间距将_____________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】（1） （2）AC （3）变大 【解析】 【小问1详解】 由题意结合条纹间距公式有 整理得 【小问2详解】 由双缝干涉条纹间距公式有 若要增大条纹间距，可以增大，即将光屏向右移动；减小，即将平面镜稍向上移动一些；或者换用波长更大的单色光，如将光源由绿色改为红色。 故选AC。 【小问3详解】 画出光路图有 沿向左略微平移平面镜，即图中从②位置①位置，由图可看出双缝的间距即与像的间距减小，则干涉条纹间距变大。 12. 如图甲所示为小朋友玩的不倒翁玩具，某兴趣小组想测量该不倒翁重心的位置，设计如图乙所示实验，轻质细绳上端连接一力传感器，可测摆绳上的张力F，力传感器连接电脑可描绘出F-t的关系如图丙所示，忽略空气阻力。 （1）该单摆的周期T与t0的大小关系为（　　） A. T=t0 B. T=2t0 C. T=4t0 （2）t1时刻不倒翁处于摆动轨迹的____________（填“最高点”或“最低点”）； （3）该兴趣小组的同学测量了摆线长度l，改变摆线长l并测出对应的周期T，绘制l（纵轴）关于T2（横轴）变化的图线，图线的纵截距为-a，斜率为b，则重力加速度g=_________，不倒翁重心到它顶端的距离d=_____________。（均用含a，b的公式表示） 【答案】（1）C （2）最低点 （3） ①. ②. a 【解析】 【小问1详解】 最高点绳子拉力最小，最低点绳子拉力最大，所以 即 故选C。 【小问2详解】 t1时刻摆绳拉力最大，故此时不倒翁在轨迹最低点。 【小问3详解】 [1][2]设不倒翁重心到不倒翁顶部的距离为d，由单摆周期 可得 由于图像的纵截距为-a，可得不倒翁重心到它顶部的距离 斜率为 可得重力加速度 13. 如图，水池底部有一个点光源，在水面上可看到该光源形成的光斑。现让光源在水池底部两点间沿水平方向做简谐运动，点为中点。光源从点运动至点的过程中，光斑的最右侧从点运动至点。已知水深为，简谐运动的振幅为，光斑的最右侧从点运动到点的最短时间为，水的折射率。当光源经过点时开始计时，求： （1）光源在内的路程； （2）光源运动过程中的任意时刻光斑的面积。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 光源振动的周期与光斑振动周期相等，光斑的最右侧从点运动到点的最短时间为，是半个周期，则光源的周期 内的路程 【小问2详解】 临界角 光斑半径为 则 14. 某游戏装置的简化示意图如图所示：倾斜角、长度的传送带在电动机的带动下以速率逆时针匀速运动。传送带右上方的光滑平台与传送带顶端点间的水平距离，平台上静置着足够长的质量的长木板。现将物块从传送带底端点以初速度滑上传送带，从点离开传送带后恰好沿水平方向与静止在长木板上表面左端的物块碰撞并粘到一起。已知物块的质量分别为、，二者均可视为质点，重力加速度取，物块与传送带间的动摩擦因数，物块与长木板间的动摩擦因数均为，。求： （1）物块与碰撞时的速度大小； （2）物块与传送带间的摩擦生热； （3）两物块在长木板上移动的最大距离。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 物块离开点后做斜抛运动，与物块碰撞前竖直分速度减为零，则， 代入解得 则物块与物块碰撞前的速度 【小问2详解】 物块在传送带上做匀减速直线运动的加速度 则 得，则在传送带上的运动时间 传送带的对地位移 则物块和传送带间的摩擦生热。 【小问3详解】 物块、发生完全非弹性碰撞，设碰后速度为，根据动量守恒， 得 然后整体做减速运动，做加速运动，最终三者共速，则 得 根据能量守恒可知碰撞后系统的动能减少量转化为摩擦生热，则 代入解得 即在长木板上移动的最大距离为。 15. 电磁制动是通过电磁规律实现制动的技术，具有响应速度快，方便控制，不易磨损等优点，广泛应用于现代各种机械设备中。某学习小组对正方形线框进入磁场的制动特点进行研究。现将模型简化如下：如图所示，两根足够长的、电阻可忽略的平直光滑金属导轨和固定在水平面内，轨道间距为，间接有定值电阻。与平直导轨垂直的虚线与之间的区域存在竖直向下的有界匀强磁场，磁感应强度大小为，磁场宽度为，右侧与左侧的区域为无场区域，宽度为 。金属导轨与平直导轨在和两点用绝缘材料连接（连接点大小不计），为等腰三角形，顶角，其内部的区域存在竖直向下的匀强磁场。左侧附近静止一质量为的导体棒，导体棒与金属导轨所用材料完全相同，单位长度电阻为，导体棒所处位置附近平直导轨上涂有绝缘涂层。现将一质量为、边长为，总电阻为的均匀正方形线框垂直放置在导轨上，其中边与虚线重合。已知、、、、，不计一切摩擦。若线框受力，其形变可忽略不计，线框和导体棒之间的碰撞为弹性碰撞，且碰撞时间极短。现给正方形线框一个向右的初速度。 （1）求正方形线框边刚进入区域时的加速度大小； （2）求正方形线框边刚进入区域时的速度大小； （3）若导体棒恰好运动到点时速度为零，求区域内匀强磁场的磁感应强度大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 正方形线框的边刚进入区域时 电路中的总电阻 干路电流 边所受安培力 代入得 【小问2详解】 设正方形线框向右移动的距离为，当时， 设时，线框的速度为，则 当时， 设时，线框的速度为，则 当时， 设时，线框的速度为，则 其中 整理得 【小问3详解】 正方形线框完全进入区后做匀速直线运动，设其和导体棒发生弹性碰撞后的速度分别为，则， 代入得 设导体棒向前移动时的有效切割长度为，则， 根据动量定理可知 其中， 代入得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $