精品解析：福建省泉州市南安第一中学2024-2025学年高二下学期第二次阶段测试物理试题

2024-2025学年度南安一中高二下学期第二次阶段考 物理科试卷 考试范围：选择性必修二+选择性必修一第4-5章；考试时间：75分钟； 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 一、单选题：本题共4个小题，每小题4分，共16分。每小题四个选项中只有一个选项符合题目要求。 1. 空鹊桥二号作为一颗中继通信卫星，主要用于转发月面航天器与地球之间的通信，它首次任务是为嫦娥六号服务。嫦娥六号着陆点位于月球的背面，受到月球的遮挡，它无法直接与地球之间通信，因此需要鹊桥二号电磁波来转发。下列关于电磁波的说法正确的是（　　） A. 有些电磁波是横波，有些电磁波是纵波 B. 月面航天器与地球之间的通信的电磁波属于电磁波谱中的无线电波 C. 发射电磁波进行信号传递时，只能采用调频一种方式进行调制 D. 电磁波能够传递信号，但是不能传播能量 2. 如图所示，两平行金属板间存在垂直纸面向外的匀强磁场，ab为平行板的中线，当带正电粒子从a点沿ab方向射入磁场时，粒子刚好沿直线从b点离开磁场，忽略粒子的重力。则下列说法正确的是（　　） A. 上极板带正电 B. 仅减小粒子的质量，粒子从b点上侧离开 C. 仅增大粒子的入射速度，电场力对粒子做负功 D. 仅将粒子改为从b点沿ba射入，粒子仍沿直线从a点离开 3. 图甲是目前世界上在建规模最大、技术难度最高的水电工程——白鹤滩水电站，是我国实施“西电东送”的大国重器，其发电量位居全世界第二，仅次于三峡水电站。白鹤滩水电站远距离输电电路示意图如图乙所示。如果升压变压器与降压变压器均为理想变压器，发电机输出电压恒定，r表示输电线总电阻，下列说法正确的是（　　） A. 若，则用户获得的电压U4＝U1 B. 若用户开启的用电器减少，则升压变压器输出的电压U2减小 C. 若用户开启的用电器减少，则降压变压器输入的电压U3减小 D. 若用户开启的用电器减少，则输电线消耗的功率减小 4. 如图所示，圆形铜盘竖直安装在通过圆心且垂直于盘面的光滑固定转轴O上，盘的边缘缠绕着一根足够长细线，细线的一端挂着质量为m的物体A，物体A下落可使圆盘绕转轴O转动。圆盘中心和边缘通过触片连接两根导线与阻值为R的电阻相连，圆盘处于垂直于圆盘向里的匀强磁场中。不计铜盘的电阻和一切摩擦，由静止释放物体A，下落稳定后，以下说法正确的是（　　） A. 铜盘转动角速度与物体A的质量m成正比 B. 物体A下落的速度与电阻R的阻值成反比 C. 电阻R的电功率与物体的质量m成正比 D. 电阻R的电功率与磁场的磁感应强度成正比 二、多选题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题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，选错的得0分。 5. 光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是（　　） A. 3D电影主要应用了光的偏振原理 B. 相机镜头表面的增透膜，利用了薄膜干涉原理 C. 光导纤维丝内芯材料的折射率比外套材料的折射率小 D. 通过一个狭缝来观察日光灯可以看到彩色条纹，是光的干涉现象 6. 如图所示为一种体重秤的原理图，它主要构成有：压力杠杆AB、固定在AB正中间的水平踏板、压力传感器R（一个阻值可随压力大小而变化的电阻）、显示体重的仪表G（其实质是电流表，内阻）。已知压力传感器的电阻R与其所受压力F的关系为（均为国际单位），踏板和杠杆AB的质量不计，已知电源的电动势为6.0V，不计电源内阻，取，可知（　　） A. 该体重秤的零刻度线应标在仪表G刻度盘的2mA处 B. 仪表G的示数为25mA时，静止在踏板上的人体重为48kg C. 体重为80kg的人静止在踏板上时，仪表G的示数为60mA D. 如果将仪表G的刻度盘换成体重的刻度盘，刻度是不均匀的 7. 如图所示，矩形ABCD区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B，AB边长为d，BC边长为2d，O是BC边的中点，E是AD边的中点，在O点有一粒子源，可以在纸面内向磁场内各个方向射出质量均为m、电荷量均为q、有同种电性的带电粒子，粒子射出的速度大小相同，速度与OB边的夹角为60°的粒子恰好从E点射出磁场，不计粒子的重力，则（　　） A. 粒子带正电 B. 粒子运动的速度大小为 C. 粒子在磁场中运动的最长时间为 D. 磁场区域中有粒子通过的面积为 8. 如图甲所示，水平面内有两根足够长的光滑平行金属导轨，导轨固定且间距为。空间中存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。现将两根材料相同、横截面积不同、长度均为的金属棒分别静置在导轨上。现给棒一水平向右的初速度，其速度随时间变化的关系如图乙所示，两金属棒运动过程中，始终与导轨垂直且接触良好。已知棒的质量为，电阻为。导轨电阻可忽略不计。下列说法正确的是（　　） A. 棒刚开始运动时，棒中的电流方向为 B. 棒的质量为 C. 在时间内，棒产生的热量为 D. 在时间内，通过棒的电荷量为 三、填空题：本题共3小题，每小题3分，总共9分。 9. 两种单色光a、b从水中射向空气，折射角相同，形成的光路如图所示，则______（选填“a”或“b”）光在水中的传播速度较大。现将这两种单色光分别经同一单缝衍射装置做单缝衍射实验，则______（选填“a”或“b”）光衍射条纹中央亮纹较窄。再将这两种单色光分别在空气中经同一双缝干涉实验装置做双缝干涉实验，观察到a光在屏上出现第2级亮纹的中心刚好是b光在屏上出现第3级暗纹的中心，则______。 10. 如图，这是研究自感现象的实验原理图，图中是插有铁芯的自感线圈，、是规格相同的两个灯泡，回答下列问题： （1）闭合开关，调节变阻器、使得两个灯泡的亮度相同后断开开关，断开开关的瞬间，流过灯泡的电流方向向______ （填“左”或“右”），流过灯泡的电流方向向______ （填“左”或“右”）。 （2）要观察到断开电路时，灯泡亮一下再熄灭，滑动变阻器接入电路的电阻阻值应______ （填“大于”或“小于”）自感线圈的直流电阻阻值。 11. 如图，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直磁场的轴OO′匀速转动，产生的交变电流输入理想变压器的原线圈，副线圈、理想电流表A与标有“6V，3W”字样的小灯泡L串联成闭合回路，灯泡L正常发光。已知变压器原、副线圈匝数比为5∶3，矩形线圈的电阻为1.0Ω，则A的示数为________A，流过矩形线圈的电流为________A，矩形线圈的电动势有效值为________V。 四、实验题：第12题6分，第13题6分，共12分。 12. 在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将实验仪器按要求安装在光具座上，如图甲所示。 （1）关于该实验，下列说法正确的是____； A.单缝及双缝必须平行放置 B.干涉条纹与双缝垂直 C.干涉条纹疏密程度与单缝宽度有关 D.若用绿色滤光片替换红色滤光片，干涉条纹间距会变小 （2）某同学在做该实验时，在同一视野中选取了A、B两条纹，第一次分划板中心刻度对齐A条纹中心时（图乙），游标尺的示数如图丙所示；第二次分划板中心刻度对齐B条纹中心时（图丁），游标尺的示数如图戊所示。已知双缝间距为0.50mm，双缝到屏的距离为1.00m，则图丙游标尺的示数为____mm，两个相邻亮条纹（或暗条纹）间的距离为____mm。所测单色光波长为___m。 13. 某实验小组为测量一个热敏电阻的阻值（可变范围15～100Ω）随温度变化的关系，利用下列仪器设计了如图甲所示的电路图： A.电源E（电动势12V，内阻约1Ω） B.电压表V1（量程6V，内阻约为3kΩ） C.电压表V2量程为15V，内阻约为5kΩ） D.电流计G（量程为100mA，内阻为10Ω） E.滑动变阻器R1（最大阻值为10Ω，额定电流为3A） F.定值电阻R0＝10Ω （1）断开开关S2，闭合开关S1，调节滑动变阻器测出较低温度时的热敏电阻阻值； （2）随着热敏电阻温度升高，所测电流也逐渐增大，当通过热敏电阻电流即将超过100mA时，闭合开关S2，相当于将电流计改装为量程为______mA的电流表，并继续进行电阻的测量； （3）为减小实验误差，应保证电表示数超过量程的三分之一，则电压表应选择______（选填“V1”或“V2”）； （4）经过测量得出热敏电阻的阻值R与温度t的关系图像如图乙所示，该小组利用此热敏电阻R与继电器组成一个简单恒温箱温控电路如图丙所示，当线圈的电流达到一定值时，继电器的衔铁被吸合，图中“电源”是恒温箱加热器的电源。则恒温箱的加热器应接在_____（选填“A、B”或“C、D”）端；若要提高恒温箱内的温度，应______（选填“调大”或“调小”）可变电阻器的阻值。 五、解答题：本题共3小题，共39分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写最后答案不得分，有数值计算的题，答案应明确写出数值和单位。 14. 如图甲所示，轻质细线吊着一质量、边长、匝数的正方形线框，线框总电阻。线圈最下方的导线有垂直纸面向里的匀强磁场，磁场分布在边长为正方形内，磁场一半处于线框内，磁感应强度大小随时间变化关系如图乙所示，重力加速度。求： （1）时刻穿过线圈的磁通量； （2）时间内线圈产生电流大小； （3）时轻质细线的拉力大小。 15. 如图所示，一对半径均为r的光滑竖直圆弧型金属导轨，其右端与一对足够长平行且光滑的水平金属导轨平滑连接成固定轨道，水平导轨的右端接入阻值为R的电阻，且水平导轨处于竖直向下的匀强磁场中。现有一质量为m、长度为L、电阻为的导体棒从圆弧轨道上高处由静止释放，若已知固定导轨间的距离为L，匀强磁场的磁感应强度大小为B，重力加速度为g，金属导轨电阻忽略不计，运动过程中导体棒始终与导轨垂直且接触良好。求： （1）导体棒恰好到达圆弧导轨底端时对轨道的压力大小； （2）整个过程中，电阻R上产生的焦耳热； （3）整个过程中，导体棒在水平轨道上向右运动的距离。 16. 如图，在坐标系区域内充满垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，在的区域内存在沿x轴正方向的匀强电场（电场强度E大小未知）。位于y轴负半轴的粒子发生器可以产生质量为m、电荷量为的无初速度粒子。在粒子发生器和x轴之间有一匀强加速电场，加速电压可调，经加速后的粒子从O点进入磁场，不计粒子重力。 （1）求粒子恰好不出磁场时的加速电压； （2）调整加速电压的大小时，粒子在区域内的电场中运动后再次经过y轴，求粒子再次经过y轴时的纵坐标和E的大小； （3）将在区域内的电场换成垂直于纸面向外的匀强磁场，再次调整加速电压的大小为时，粒子恰好回到出发点，求的大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年度南安一中高二下学期第二次阶段考 物理科试卷 考试范围：选择性必修二+选择性必修一第4-5章；考试时间：75分钟； 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 一、单选题：本题共4个小题，每小题4分，共16分。每小题四个选项中只有一个选项符合题目要求。 1. 空鹊桥二号作为一颗中继通信卫星，主要用于转发月面航天器与地球之间的通信，它首次任务是为嫦娥六号服务。嫦娥六号着陆点位于月球的背面，受到月球的遮挡，它无法直接与地球之间通信，因此需要鹊桥二号电磁波来转发。下列关于电磁波的说法正确的是（　　） A. 有些电磁波是横波，有些电磁波是纵波 B. 月面航天器与地球之间的通信的电磁波属于电磁波谱中的无线电波 C. 发射电磁波进行信号传递时，只能采用调频一种方式进行调制 D. 电磁波能够传递信号，但是不能传播能量 【答案】B 【解析】 【详解】A．电磁波的传播方向和振动方向垂直，所以电磁波是横波，故A错误； B．无线电波常用于通信等领域，月面航天器与地球之间通信的电磁波属于电磁波谱中的无线电波，故B正确； C．发射电磁波进行信号传递时，调制方式有调频和调幅等多种方式，故C错误； D．电磁波既能传递信号，也能传播能量，故D错误。 故选B。 2. 如图所示，两平行金属板间存在垂直纸面向外的匀强磁场，ab为平行板的中线，当带正电粒子从a点沿ab方向射入磁场时，粒子刚好沿直线从b点离开磁场，忽略粒子的重力。则下列说法正确的是（　　） A. 上极板带正电 B. 仅减小粒子的质量，粒子从b点上侧离开 C. 仅增大粒子的入射速度，电场力对粒子做负功 D. 仅将粒子改为从b点沿ba射入，粒子仍沿直线从a点离开 【答案】C 【解析】 【详解】A．带正电粒子沿直线从a到b运动，说明粒子所受洛伦兹力和电场力平衡。根据左手定则，带正电粒子沿ab方向运动，磁场垂直纸面向外，粒子受到的洛伦兹力方向向下，那么电场力方向向上。因为粒子带正电，电场力方向与电场强度方向相同，所以电场强度方向向上，下极板带正电 ，上极板带负电，故A错误； B．粒子沿直线运动时，满足 解得  可知仅减小粒子质量，速度不变，粒子受力仍平衡，还是沿直线从b点离开，故B错误； C．仅增大粒子入射速度，洛伦兹力增大，而电场力不变，洛伦兹力大于电场力，粒子会向下偏转，电场力方向向上，电场力对粒子做负功，故C正确； D．将正粒子从b点沿ba射入，根据左手定则，洛伦兹力方向变为向上，电场力方向仍向上，粒子受力不平衡，不会沿直线从a点离开，故D错误。 故选C。 3. 图甲是目前世界上在建规模最大、技术难度最高的水电工程——白鹤滩水电站，是我国实施“西电东送”的大国重器，其发电量位居全世界第二，仅次于三峡水电站。白鹤滩水电站远距离输电电路示意图如图乙所示。如果升压变压器与降压变压器均为理想变压器，发电机输出电压恒定，r表示输电线总电阻，下列说法正确的是（　　） A. 若，则用户获得的电压U4＝U1 B. 若用户开启的用电器减少，则升压变压器输出的电压U2减小 C. 若用户开启的用电器减少，则降压变压器输入的电压U3减小 D. 若用户开启的用电器减少，则输电线消耗的功率减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据变压器原理可得， 若，则有 由于输电线上电阻分压作用，则， 故A错误； B．升压变压器输入电压恒定，升压变压器的原、副线圈匝数比恒定，则升压变压器输出的电压不变，故B错误； CD．若用户开启的用电器减少，则用户总电阻增大，将降压变压器和用户看成一等效电阻，则有 则输电线上的电流为 可知输电线上的电流减小，则输电线上消耗的功率减小，输电线的损失电压减小，根据 可知降压变压器输入的电压增大，故C错误，D正确。 故选D。 4. 如图所示，圆形铜盘竖直安装在通过圆心且垂直于盘面的光滑固定转轴O上，盘的边缘缠绕着一根足够长细线，细线的一端挂着质量为m的物体A，物体A下落可使圆盘绕转轴O转动。圆盘中心和边缘通过触片连接两根导线与阻值为R的电阻相连，圆盘处于垂直于圆盘向里的匀强磁场中。不计铜盘的电阻和一切摩擦，由静止释放物体A，下落稳定后，以下说法正确的是（　　） A. 铜盘转动的角速度与物体A的质量m成正比 B. 物体A下落速度与电阻R的阻值成反比 C. 电阻R的电功率与物体的质量m成正比 D. 电阻R的电功率与磁场的磁感应强度成正比 【答案】A 【解析】 【详解】物体下落做加速度减小的加速运动，稳定后做匀速运动，设圆盘半径为r，根据能量守恒定律可知功率满足 又 可得 A正确，BCD错误。 故选A。 二、多选题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题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，选错的得0分。 5. 光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是（　　） A. 3D电影主要应用了光的偏振原理 B. 相机镜头表面的增透膜，利用了薄膜干涉原理 C. 光导纤维丝内芯材料的折射率比外套材料的折射率小 D. 通过一个狭缝来观察日光灯可以看到彩色条纹，是光的干涉现象 【答案】AB 【解析】 【详解】A．3D电影主要应用了光的偏振原理，故A正确； B．相机镜头表面的增透膜，利用了薄膜干涉原理，故B正确； C．光导纤维利用全反射原理，所以内芯材料的折射率比外套材料的折射率大，故C错误； D．通过一个狭缝来观察日光灯可以看到彩色条纹，是光的衍射现象，故D错误。 故选AB。 6. 如图所示为一种体重秤的原理图，它主要构成有：压力杠杆AB、固定在AB正中间的水平踏板、压力传感器R（一个阻值可随压力大小而变化的电阻）、显示体重的仪表G（其实质是电流表，内阻）。已知压力传感器的电阻R与其所受压力F的关系为（均为国际单位），踏板和杠杆AB的质量不计，已知电源的电动势为6.0V，不计电源内阻，取，可知（　　） A. 该体重秤的零刻度线应标在仪表G刻度盘的2mA处 B. 仪表G的示数为25mA时，静止在踏板上的人体重为48kg C. 体重为80kg的人静止在踏板上时，仪表G的示数为60mA D. 如果将仪表G的刻度盘换成体重的刻度盘，刻度是不均匀的 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据题意，电子秤空载时压力传感器感受到的压力为0，由表可知，此时压力传感器的电阻 由闭合电路的欧姆定律可得电路中的电流为 所以该电子秤零刻度线应标在电流表刻度盘的处，故A错误； B．当电流表刻度盘的示数为 时，压力传感器的电阻 而由 可得 根据 解得 根据 可得 故B正确； C．体重为80kg的人静止在踏板上时，可得压力为 由 可得 由闭合电路的欧姆定律可得电路中的电流为 故C错误； D．根据压力与重力之间的关系，即 可得 则根据欧姆定律可得 根据上式可知，该秤的刻度（体重刻度）不是均匀的，故D正确 故选BD。 7. 如图所示，矩形ABCD区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B，AB边长为d，BC边长为2d，O是BC边的中点，E是AD边的中点，在O点有一粒子源，可以在纸面内向磁场内各个方向射出质量均为m、电荷量均为q、有同种电性的带电粒子，粒子射出的速度大小相同，速度与OB边的夹角为60°的粒子恰好从E点射出磁场，不计粒子的重力，则（　　） A. 粒子带正电 B. 粒子运动的速度大小为 C. 粒子在磁场中运动的最长时间为 D. 磁场区域中有粒子通过的面积为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．速度与OB的夹角为60°的粒子恰好从E点射出磁场，由粒子运动的轨迹根据左手定则可判断，粒子带负电，故A错误； B．由此粒子的运动轨迹结合几何关系可知，粒子做圆周运动的半径r=d，由牛顿第二定律 则粒子运动的速度大小为，故B错误； C．由于粒子做圆周运动的速度大小相同，因此在磁场中运动的轨迹越长，时间越长，分析可知，粒子在磁场中运动的最长弧长为四分之一圆周，因此最长时间为四分之一周期，即最长时间为，故C正确； D．由图可知    磁场区域有粒子通过的面积为图中AOCDA区域的面积，即为，故D正确。 故选CD。 8. 如图甲所示，水平面内有两根足够长的光滑平行金属导轨，导轨固定且间距为。空间中存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。现将两根材料相同、横截面积不同、长度均为的金属棒分别静置在导轨上。现给棒一水平向右的初速度，其速度随时间变化的关系如图乙所示，两金属棒运动过程中，始终与导轨垂直且接触良好。已知棒的质量为，电阻为。导轨电阻可忽略不计。下列说法正确的是（　　） A. 棒刚开始运动时，棒中的电流方向为 B. 棒的质量为 C. 在时间内，棒产生的热量为 D. 在时间内，通过棒的电荷量为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．金属棒ab刚开始运动时，根据右手定则可知棒中的电流方向为c→d，故A错误； B．两金属棒组成的系统动量守恒 解得，故B正确； C．由于ab棒与棒质量之比为2:1，且它们的材料和长度相同，故横截面积之比为2:1，由得电阻之比为1:2，故ab棒与棒产生的热量之比为1:2，根据两棒组成的系统能量守恒有 时间内ab棒产生的热量，故C错误； D．对棒列动量定理有 又 则在时间内，通过棒的电荷量 故D正确。 故选BD。 三、填空题：本题共3小题，每小题3分，总共9分。 9. 两种单色光a、b从水中射向空气，折射角相同，形成的光路如图所示，则______（选填“a”或“b”）光在水中的传播速度较大。现将这两种单色光分别经同一单缝衍射装置做单缝衍射实验，则______（选填“a”或“b”）光衍射条纹中央亮纹较窄。再将这两种单色光分别在空气中经同一双缝干涉实验装置做双缝干涉实验，观察到a光在屏上出现第2级亮纹的中心刚好是b光在屏上出现第3级暗纹的中心，则______。 【答案】 ①. ②. ③. 【解析】 【详解】[1]两种单色光a、b从水中射向空气，折射角相同，单色光a的入射角较大，根据折射定律，可知b光的折射率较大，根据 可知光在水中的传播速度较大。 [2]根据 b光的折射率较大，b光的频率较大，则b光的波长较短，光衍射条纹中央亮纹较窄。 [3]根据双缝干涉条纹间距公式 a光在屏上出现第2级亮纹的中心刚好是b光在屏上出现第3级暗纹的中心，则 可得 10. 如图，这是研究自感现象的实验原理图，图中是插有铁芯的自感线圈，、是规格相同的两个灯泡，回答下列问题： （1）闭合开关，调节变阻器、使得两个灯泡的亮度相同后断开开关，断开开关的瞬间，流过灯泡的电流方向向______ （填“左”或“右”），流过灯泡的电流方向向______ （填“左”或“右”）。 （2）要观察到断开电路时，灯泡亮一下再熄灭，滑动变阻器接入电路的电阻阻值应______ （填“大于”或“小于”）自感线圈的直流电阻阻值。 【答案】 ①. 左 ②. 右 ③. 大于 【解析】 【详解】（1）[1][2]断开开关得瞬间，线圈L发生自感现象，产生与原电流方向相同的电流，即流过灯泡的电流方向向左，流过灯泡的电流方向向右。 （2）[3]断开电路时，流过灯泡的电流等于流过灯泡的电流，观察到灯泡亮一下再熄灭，说明流过灯泡的电流大于断开前的电流，则滑动变阻器接入电路的电阻阻值应大于自感线圈的直流电阻阻值。 11. 如图，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直磁场的轴OO′匀速转动，产生的交变电流输入理想变压器的原线圈，副线圈、理想电流表A与标有“6V，3W”字样的小灯泡L串联成闭合回路，灯泡L正常发光。已知变压器原、副线圈匝数比为5∶3，矩形线圈的电阻为1.0Ω，则A的示数为________A，流过矩形线圈的电流为________A，矩形线圈的电动势有效值为________V。 【答案】 ①. 0.5 ②. 0.3 ③. 10.3 【解析】 【详解】[1]小灯泡L正常发光，则 [2][3]由理想变压器公式 解得 由理想变压器 解得流过矩形线圈的电流 所以矩形线圈的电动势有效值 四、实验题：第12题6分，第13题6分，共12分。 12. 在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将实验仪器按要求安装在光具座上，如图甲所示。 （1）关于该实验，下列说法正确的是____； A.单缝及双缝必须平行放置 B.干涉条纹与双缝垂直 C.干涉条纹疏密程度与单缝宽度有关 D.若用绿色滤光片替换红色滤光片，干涉条纹间距会变小 （2）某同学在做该实验时，在同一视野中选取了A、B两条纹，第一次分划板中心刻度对齐A条纹中心时（图乙），游标尺的示数如图丙所示；第二次分划板中心刻度对齐B条纹中心时（图丁），游标尺的示数如图戊所示。已知双缝间距为0.50mm，双缝到屏的距离为1.00m，则图丙游标尺的示数为____mm，两个相邻亮条纹（或暗条纹）间的距离为____mm。所测单色光波长为___m。 【答案】 ①. AD##DA ②. 11.5 ③. 1.3 ④. 【解析】 【详解】（1）[1] AB．为使屏上的干涉条纹清晰，单缝和双缝必须平行放置，所得到的干涉条纹与双缝平行，A正确，B错误； CD．根据公式 可知，干涉条纹疏密程度与双缝间距离、双缝到屏的距离和光的波长有关，绿光的波长小于红光的波长，若用绿色滤光片替换红色滤光片，干涉条纹间距会变小，C错误，D正确。 故选AD。 （2）[2][3][4]由图丙可知，读数为 由图戊可知，读数为 由图乙和图丁可知，A、B两条纹间有4个间距，则两个相邻亮条纹（或暗条纹）间的距离为 根据公式 代入数据解得所测单色光波长为 13. 某实验小组为测量一个热敏电阻的阻值（可变范围15～100Ω）随温度变化的关系，利用下列仪器设计了如图甲所示的电路图： A.电源E（电动势12V，内阻约为1Ω） B.电压表V1（量程为6V，内阻约为3kΩ） C.电压表V2量程为15V，内阻约为5kΩ） D.电流计G（量程为100mA，内阻为10Ω） E.滑动变阻器R1（最大阻值为10Ω，额定电流为3A） F定值电阻R0＝10Ω （1）断开开关S2，闭合开关S1，调节滑动变阻器测出较低温度时的热敏电阻阻值； （2）随着热敏电阻温度升高，所测电流也逐渐增大，当通过热敏电阻电流即将超过100mA时，闭合开关S2，相当于将电流计改装为量程为______mA的电流表，并继续进行电阻的测量； （3）为减小实验误差，应保证电表示数超过量程的三分之一，则电压表应选择______（选填“V1”或“V2”）； （4）经过测量得出热敏电阻的阻值R与温度t的关系图像如图乙所示，该小组利用此热敏电阻R与继电器组成一个简单恒温箱温控电路如图丙所示，当线圈的电流达到一定值时，继电器的衔铁被吸合，图中“电源”是恒温箱加热器的电源。则恒温箱的加热器应接在_____（选填“A、B”或“C、D”）端；若要提高恒温箱内的温度，应______（选填“调大”或“调小”）可变电阻器的阻值。 【答案】 ①. 200 ②. V1 ③. A、B ④. 调大 【解析】 【详解】（2）[1]闭合开关S2，电流计与并联，则相当于将电流计改装为电流表的量程为 （3）[2]由于电源电动势为12V，减小实验误差，电表示数超过量程的三分之一，电压表应选择。 （4）[3]由于热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，当线圈的电流达到一定值时，继电器的衔铁被吸合，电源不再给恒温箱加热器通电，故应该把恒温箱内的加热器接在A、B端。 [4]根据闭合电路欧姆定律可得 若恒温箱内的温度保持在更高的数值，热敏电阻的阻值变小，则可变电阻R'的值应增大。 五、解答题：本题共3小题，共39分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写最后答案不得分，有数值计算的题，答案应明确写出数值和单位。 14. 如图甲所示，轻质细线吊着一质量、边长、匝数的正方形线框，线框总电阻。线圈最下方的导线有垂直纸面向里的匀强磁场，磁场分布在边长为正方形内，磁场一半处于线框内，磁感应强度大小随时间变化关系如图乙所示，重力加速度。求： （1）时刻穿过线圈的磁通量； （2）时间内线圈产生的电流大小； （3）时轻质细线拉力大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 时刻穿过线圈的磁通量 得： 【小问2详解】 时间内线圈产生的感应电动势大小 由图乙得： 时间内线圈产生的感应电流大小 得： 【小问3详解】 时，由图乙得此时磁感应强度大小 由平衡条件： 得： 15. 如图所示，一对半径均为r的光滑竖直圆弧型金属导轨，其右端与一对足够长平行且光滑的水平金属导轨平滑连接成固定轨道，水平导轨的右端接入阻值为R的电阻，且水平导轨处于竖直向下的匀强磁场中。现有一质量为m、长度为L、电阻为的导体棒从圆弧轨道上高处由静止释放，若已知固定导轨间的距离为L，匀强磁场的磁感应强度大小为B，重力加速度为g，金属导轨电阻忽略不计，运动过程中导体棒始终与导轨垂直且接触良好。求： （1）导体棒恰好到达圆弧导轨底端时对轨道的压力大小； （2）整个过程中，电阻R上产生焦耳热； （3）整个过程中，导体棒在水平轨道上向右运动的距离。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由机械能守恒定律得 解得 根据牛顿第二定律有 解得 根据牛顿第三定律可知，导体棒刚到达圆弧导轨底端时对轨道的压力大小为 【小问2详解】 根据能量守恒定律，回路产生的总热量 电阻R上产生的焦耳热为 联立解得 【小问3详解】 整个过程中，通过导体棒的电荷量 以向右为正方向，根据动量定理可得 根据法拉第电磁感应定律 根据闭合电路的欧姆定律可得通过R的电流 联立解得导体棒在水平轨道上向右移动的距离 16. 如图，在坐标系的区域内充满垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，在的区域内存在沿x轴正方向的匀强电场（电场强度E大小未知）。位于y轴负半轴的粒子发生器可以产生质量为m、电荷量为的无初速度粒子。在粒子发生器和x轴之间有一匀强加速电场，加速电压可调，经加速后的粒子从O点进入磁场，不计粒子重力。 （1）求粒子恰好不出磁场时的加速电压； （2）调整加速电压的大小时，粒子在区域内的电场中运动后再次经过y轴，求粒子再次经过y轴时的纵坐标和E的大小； （3）将在区域内的电场换成垂直于纸面向外的匀强磁场，再次调整加速电压的大小为时，粒子恰好回到出发点，求的大小。 【答案】（1） （2）2L， （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子恰好不出磁场时，即粒子在磁场中圆周轨迹恰好与磁场上边界相切，作出轨迹图如图所示 根据几何关系有 粒子做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则有 加速电场中，根据动能定理有 解得 【小问2详解】 调整加速电压的大小时，根据动能定理有 粒子做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则有 解得 令方向与磁场上边界夹角为，作出轨迹图如图所示 根据几何关系有 解得， 粒子在区域内的电场中做类斜抛运动，运动后再次经过y轴，粒子电场中沿y轴方向做匀速直线运动，则有 粒子再次经过y轴时的纵坐标 解得 粒子电场中沿x轴方向做双向匀变速直线运动，则有 解得 【小问3详解】 调整加速电压的大小时，根据动能定理有 粒子做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则有 解得 令方向与磁场上边界夹角为，根据几何关系有 解得， 粒子在磁场中，洛伦兹力提供向心力，则有 由于粒子恰好回到出发点，作出轨迹图如图所示 根据几何关系有 解得， 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $