精品解析：河北省邯郸市埝头中学2024-2025学年高二下学期期末考试物理试卷

2024-2025学年河北省邯郸市埝头中学高二下学期期末 物理试卷 一、选择题 1. 下列关于电磁波的特性说法中，正确的是（　　） A. 各种电磁波中最容易表现出干涉和衍射现象的是γ射线 B. 红外线有显著的热作用，紫外线有显著的化学作用 C. X射线和γ射线都是原子的内层电子受激发后产生的，都有很强的穿透能力 D. 在电磁波谱中，X射线与γ射线有很大的重叠区域，但二者产生的机理不一样 2. 赤道上某处有一竖直的避雷针，当带有正电的乌云经过避雷针上方时，避雷针开始放电，则地磁场对避雷针的作用力方向为: A. 正南 B. 正东 C. 正西 D. 正北 3. 如图，ABC为一直角棱镜，∠A=θ，玻璃的折射率为n，一束单色光垂直于AB边入射后，射至AC边时（　　） A. 当时，只发生光的反射 B. 当时，只发生光的折射 C. 当时，同时发生光的反射和折射 D. 当时，只发生光的反射 4. 在LC回路中，当振荡电流为零时，回路能量和电容器电量变化情况是（　　） A. 电容器放电完毕，磁场能最大 B. 电容器开始充电，电场能最大 C. 电容器开始放电，磁场能最大 D. 电容器充电完毕，电场能最大 5. 如图所示电路，电感线圈L的自感系数足够大，其直流电阻忽略不计，LA、LB是两个相同的灯泡，设实验过程中灯泡均没有损坏，则 A. S闭合瞬间，LA不亮，LB很亮；S断开瞬间，LA、LB立即熄灭 B. S闭合瞬间，LA很亮，LB逐渐亮；S断开瞬间，LA逐渐熄灭，LB立即熄灭 C. S闭合瞬间，LA、LB同时亮，然后LA熄灭，LB亮度不变；S断开瞬间，LA亮一下才灭，LB立即熄灭； D. S闭合瞬间．LA、LB同时亮，然后A逐渐变暗到熄灭，B变得更亮；S断开瞬间，A亮一下才熄灭，B立即熄灭 6. 如图所示，一细绳下系有一带正电小球，小球始终处在垂直向纸内的水平匀强磁场中。以下措施中，不可能使小球平衡在图示位置的是：（　　） A. 将磁场水平向左移动 B. 将磁场竖直向下移动 C. 将磁场竖直向上移动 D. 将磁场向左下移动 7. 如图所示，在互相垂直的匀强电场和匀强磁场中，一个质量为m、电量为+q的有孔小球沿着穿过它的竖直绝缘长杆下滑，小球与杆之间的动摩擦因数为μ。设电场强度为E，磁感应强度为B，电场、磁场范围足够大，重力加速度为g，则小球有最大加速度时的速度为：（　　） A. B. C. D. 8. 如图所示，两块水平放置的平行金属板间距为d；定值电阻的阻值为R，竖直放置的线圈匝数为n，绕制线圈的导线的电阻也为R，其它导线的电阻忽略不计，竖直向上的磁场B穿过线圈，在两极板中一个质量为m、电荷量为q的带正电的油滴恰好处于静止状态，重力加速度为g，则磁场B的变化情况是（　　） A. 均匀减小，在线圈中的磁通量变化率的大小为 B. 均匀减小，在线圈中的磁通量变化率的大小为 C. 均匀增大，在线圈中的磁通量变化率的大小为 D. 均匀增大，在线圈中的磁通量变化率的大小为 9. “磁单极子”是指只有S极或N极的磁性物质，其磁感线的分布类似于点电荷的电场线分布。物理学家们长期以来一直用实验试图证实自然界中存在磁单极子，如图所示的实验就是用于检测磁单极子的实验之一。abcd为用超导材料制成的闭合回路，该回路旋转在防磁装置中，可认为不受周围其他磁场的作用。设想有一个S极磁单极子沿abcd的轴线从左向右穿过超导线圈，那么回路中可能发生的现象为（　　） A. 回路中无感应电流 B. 回路中形成持续的abcda流向的感应电流 C. 回路中形成持续的adcba流向的感应电流 D. 回路中形成先abcda流向后adcba流向的感应电流 10. 如图所示，有两束颜色相同的、间距为d的平行细光束以相同的入射角射到成θ角的玻璃砖上表面，则从玻璃砖下表面射出的光线（　　） A. 仍是平行光束，但宽度大于d B. 仍是平行光束，但宽度小于d C. 成为会聚光束 D. 成为发散光束 11. 如图所示，在水中有一厚度不计的薄玻璃片做成的中空三棱镜，里面是空气。一束光A从三棱镜左边射入，从三棱镜右边射出时发出色散，散出的可见光分布在a点和b点之间，则（　　） A. 从a点射出的是红光。从b点射出的是紫光 B. 从a点射出的是紫光，从b点射出的是红光 C. 从a点和b点射出的都是红光，从a、b中点射出的是紫光 D. 从a点和b点射出的都是紫光，从a、b中点射出的是红光 12. 平面上的光滑平行导轨MN、PQ上放着光滑导体棒ab、cd，两棒用细线系住，匀强磁场的方向如图甲所示．而磁感应强度B随时间t的变化图线如图乙所示，不计ab、cd间电流的相互作用，则细线中的张力（ ） A. 由0到t0时间内逐渐增大 B. 由0到t0时间内逐渐减小 C. 由0到t0时间内不变 D. 由t0到t时间内逐渐增大 13. 如图所示，一块长方形光滑铝板水平放在桌面上，铝板右端拼接一根与铝板等厚的条形磁铁，一质量分布均匀的闭合铝环以初速度v从板的左端沿中线向右端滚动，则（　　） A. 铝环的滚动速度将越来越小 B. 铝环将保持匀速滚动 C. 铝环的运动将逐渐偏向条形磁铁的N极或S极 D. 铝环的运动速率会改变，但运动方向将不会发生改变 14. 如图所示，一金属板做成的U形框架处于水平向纸内方向的匀强磁场中，框架的上部用一绝缘杆固定一带电小球，球的质量为，当整个装置以某一速度沿平行上下金属板水平向左匀速运动时，绝缘杆对球的作用力为，重力加速度为g，则有关大小的以下说法中，正确的是（　　） A. B. C. D. 条件不足，无法确定 15. 如图所示，在竖直平面有一个形状为抛物线的光滑轨道，其下半部分处在一个垂直纸面向里的磁场中，磁场的上边界是的直线（图中虚线所示）。一个小金属环从轨道上（）处以速度沿轨道下滑，假设轨道足够长，且空气阻力不计，由于电磁感应，小金属环在曲面上运动的整个过程中损失的机械能总量为，重力加速度为g，则（　　） A. 若磁场为匀强磁场， B. 若磁场为匀强磁场， C. 若磁场为非匀强磁场， D. 若磁场为非匀强磁场， 二、填空题 16. 一静电计与一金属板相连，在A处用一弧光灯照金属板，关灯后，指针保持一定偏角。 （1）现用一带负电的金属小球与金属板接触，静电计指针偏角将______。（填“增大”，“减小”，“不变”） （2）使静电计指针回到零，再用相同强度的钠灯发出的黄光照射金属板，静电计指针无偏转，那么用强度更大的红外线照射金属板，可观察到静电计指针______（填“有”或“无”）偏转。 （3）该金属用光子能量为5eV的光照射时，从表面逸出的光电子的最大初动能为2eV，为使该金属能产生光电效应，入射光子的能量不能小于______eV，要使从该金属表面逸出的光电子的最大初动能达到4eV，入射光子的能量应有______eV。 17. 有一种教学用的可拆变压器，它的铁芯可以拆开，线圈可以从铁芯上取出来。宋涛同学用下面的方法测定可拆变压器的一只线圈的匝数。 除可拆变压器外，另有实验器材：一根足够长的漆包线（绝缘导线），学生电源，多用电表，连接用的导线若干。 下面是已进行的实验操作。请先将横线上有关的内容补充完整。 A、安装好可拆变压器。 B、打开学生电源。 C、在学生电源上选好合适的电压，将待测线圈的两端用导线连接到学生电源的______（填“交流”或“直流”）电压输出端。 D、拆开可拆变压器的铁芯，用漆包线在变压器铁芯上的空闲处缠绕几十圈，记下圈数N0。刮去这个线圈两端的漆皮，露出铜芯。 E、关闭学生电源，拆开可拆变压器，拆除漆包线。重新安装好可拆变压器。将多用电表的选择开关拨到______挡。整理好实验器材。 F、用多用电表的______（填“交流”或“直流”）电压挡（已选取合适的量程）先测出学生电源的输出电压，再测出新绕制的线圈两端的电压，并作好记录。 （1）以上操作合理的顺序是：______。 （2）根据以上测量结果，写出可拆变压器待测线圈匝数的表达式为______。 三、计算题 18. 如图所示，两面平行的玻璃砖下表面涂有反射物质，一单色光束与上表面成30°入射，在右端垂直标尺上形成了两个光斑A和B，间距为4cm。已知玻璃砖的折射率为，不考虑光在玻璃内多次反射情况。 （1）作出形成了两个光斑的光路图 （2）求出此玻璃砖的厚度d。 19. 如图所示，质量为60g的钢棒长为L=20cm，棒两端与长为S=30cm的细软铜线相连，吊在磁感应强度B=0.5T、竖直向上的匀强磁场中。当棒中通过稳恒电流I后，钢棒向上摆动，最大偏角θ=60°，g取10m/s2，求：钢棒中电流I的大小。 以下是某同学的解答： 钢棒受到三个力的作用：拉力T，安培力F，重力G。 水平方向：Tsinθ=F……① 竖直方向：Tcosθ=G……② 安培力为：F=BIL……③ 由①②③可求出钢棒中电流I 请问：该同学所得结论是否正确？若正确请求出结果。若有错误，请予指出并求出正确结果。（注：求结果要带入数值求出电流I的具体值） 20. 一平板车，质量M＝100 kg，停在水平路面上，车身的平板离地面的高度h＝1.25 m，一质量m＝50 kg的小物块置于车的平板上，它到车尾的距离b＝1 m，与车板间的动摩擦因数μ＝0.2，如图所示，今对平板车施加一水平方向的恒力，使车向前行驶，结果物块从车板上滑落，物块刚离开车板的时刻，车向前行驶距离x0＝2.0 m，求物块落地时，落地点到车尾的水平距离x(不计路面摩擦，g＝10 m/s2). 21. 如图所示，MN和PQ为两根间距不等的光滑金属导轨，水平放置在竖直向下的匀强磁场中。导轨M、P端间接阻值的电阻和电流表，N、Q端间接阻值为的电阻。质量的金属棒放在导轨上以的初速度从处向右滑到处所用时间为。处导轨间距，处导轨间距。若金属棒滑动时电流表的读数始终保持不变，不计金属棒和导轨的电阻。求： （1）金属棒在处的速度大小； （2）电阻上产生的热量； （3）电流表上的读数； （4）匀强磁场的磁感应强度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年河北省邯郸市埝头中学高二下学期期末 物理试卷 一、选择题 1. 下列关于电磁波的特性说法中，正确的是（　　） A. 各种电磁波中最容易表现出干涉和衍射现象的是γ射线 B. 红外线有显著的热作用，紫外线有显著的化学作用 C. X射线和γ射线都是原子的内层电子受激发后产生的，都有很强的穿透能力 D. 在电磁波谱中，X射线与γ射线有很大的重叠区域，但二者产生的机理不一样 【答案】BD 【解析】 【详解】A．波的干涉、衍射现象明显程度与波长正相关，波长越长越容易发生。γ射线是电磁波谱中波长最短的波段，最难表现出干涉和衍射现象，最易出现该现象的是波长最长的无线电波，故A错误； B．根据电磁波的特性，红外线热效应显著，可用于红外加热等场景；紫外线化学作用显著，可实现杀菌、荧光感光等功能，故B正确； C．X射线是原子内层电子受激发跃迁产生的，γ射线是原子核受激发（能级跃迁/衰变）产生的，二者产生机理不同，故C错误； D．X射线的高频段与γ射线的低频段存在频率重叠区域，二者的核心区别是产生机理不同，而非频率差异，故D正确。 故选BD。 2. 赤道上某处有一竖直的避雷针，当带有正电的乌云经过避雷针上方时，避雷针开始放电，则地磁场对避雷针的作用力方向为: A. 正南 B. 正东 C. 正西 D. 正北 【答案】B 【解析】 【分析】赤道上方地磁场的方向是水平向北的，带正电的乌云经避雷针放电，电流方向向下，根据左手定则判断地磁场对避雷针作用力的方向． 【详解】磁场水平向北，电流竖直向下，由左手定则可知磁场力方向向东． 故选B． 【点评】知道避雷针中电流的方向、赤道上方磁场方向是解题的前提，熟悉左手定则的内容并灵活应用左手定则是解题的关键． 3. 如图，ABC为一直角棱镜，∠A=θ，玻璃的折射率为n，一束单色光垂直于AB边入射后，射至AC边时（　　） A. 当时，只发生光的反射 B. 当时，只发生光的折射 C. 当时，同时发生光的反射和折射 D. 当时，只发生光的反射 【答案】A 【解析】 【详解】当时，即，可知光线射到AC面时发生全反射；同理当时，即，光线射到AC面时既能发生光的折射，也能发生反射。 故选A。 4. 在LC回路中，当振荡电流为零时，回路能量和电容器电量变化情况是（　　） A. 电容器放电完毕，磁场能最大 B. 电容器开始充电，电场能最大 C. 电容器开始放电，磁场能最大 D. 电容器充电完毕，电场能最大 【答案】D 【解析】 【详解】A．电容器放电完毕时，回路振荡电流达到最大值，磁场能最大，与题干电流为零的条件不符，故A错误； B．电容器开始充电时，回路振荡电流为最大值，此时电场能最小，故B错误； C．磁场能的大小和电流大小相关，磁场能最大对应回路振荡电流最大的时刻，与题干电流为零的条件不符，故C错误； D．电容器充电完毕时，极板带电量达到最大值，回路中定向移动的电荷为零，即振荡电流为零，此时电场能最大、磁场能最小，符合题意，故D正确。 故选D。 5. 如图所示电路，电感线圈L的自感系数足够大，其直流电阻忽略不计，LA、LB是两个相同的灯泡，设实验过程中灯泡均没有损坏，则 A. S闭合瞬间，LA不亮，LB很亮；S断开瞬间，LA、LB立即熄灭 B. S闭合瞬间，LA很亮，LB逐渐亮；S断开瞬间，LA逐渐熄灭，LB立即熄灭 C. S闭合瞬间，LA、LB同时亮，然后LA熄灭，LB亮度不变；S断开瞬间，LA亮一下才灭，LB立即熄灭； D. S闭合瞬间．LA、LB同时亮，然后A逐渐变暗到熄灭，B变得更亮；S断开瞬间，A亮一下才熄灭，B立即熄灭 【答案】D 【解析】 【详解】ABCD．S闭合瞬间，电感线圈阻碍原电流的增加，所以电流不经过它，则两灯串联在一起，同时发光；之后，待电路电流稳定后，电感线圈将A灯短路，所以A逐渐变暗到熄灭，B变得更亮；S断开瞬间，电感线圈阻碍原电流的减小跟灯A构成通路，所以A亮一下才熄灭，B立即熄灭，故D正确，ABC错误； 故选D。 6. 如图所示，一细绳下系有一带正电小球，小球始终处在垂直向纸内的水平匀强磁场中。以下措施中，不可能使小球平衡在图示位置的是：（　　） A. 将磁场水平向左移动 B. 将磁场竖直向下移动 C. 将磁场竖直向上移动 D. 将磁场向左下移动 【答案】C 【解析】 【详解】A．将磁场水平向左移动，根据左手定则可知，小球受洛伦兹力方向竖直向上，则小球可能在该位置处于平衡，A不符合题意； B．将磁场竖直向下移动，根据左手定则可知，小球受洛伦兹力方向水平向左，则小球可能在该位置处于平衡，B不符合题意； C．将磁场竖直向上移动，根据左手定则可知，小球受洛伦兹力方向水平向右，则小球不可能在该位置处于平衡，C符合题意； D．将磁场向左下移动，根据左手定则可知，小球受洛伦兹力方向斜向左上，则小球可能在该位置处于平衡，D不符合题意。 故选C。 7. 如图所示，在互相垂直的匀强电场和匀强磁场中，一个质量为m、电量为+q的有孔小球沿着穿过它的竖直绝缘长杆下滑，小球与杆之间的动摩擦因数为μ。设电场强度为E，磁感应强度为B，电场、磁场范围足够大，重力加速度为g，则小球有最大加速度时的速度为：（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】小球在下滑过程中，水平方向受到向左的电场力  和向右的洛伦兹力  杆对小球的弹力用于平衡这两个力的合力，即 竖直方向上，小球受重力和向上的滑动摩擦力 根据牛顿第二定律 要使加速度最大，摩擦力必须最小，即，此时，即 解得，故C正确。 故选C。 8. 如图所示，两块水平放置的平行金属板间距为d；定值电阻的阻值为R，竖直放置的线圈匝数为n，绕制线圈的导线的电阻也为R，其它导线的电阻忽略不计，竖直向上的磁场B穿过线圈，在两极板中一个质量为m、电荷量为q的带正电的油滴恰好处于静止状态，重力加速度为g，则磁场B的变化情况是（　　） A. 均匀减小，在线圈中的磁通量变化率的大小为 B. 均匀减小，在线圈中的磁通量变化率的大小为 C. 均匀增大，在线圈中的磁通量变化率的大小为 D. 均匀增大，在线圈中的磁通量变化率的大小为 【答案】A 【解析】 【详解】带正电的油滴恰好处于静止状态，可知油滴受向上的电场力，两极板间场强方向向上，下极板带正电，则由楞次定律可知竖直向上的磁场B均匀减小，根据，， 可得 故选A。 9. “磁单极子”是指只有S极或N极的磁性物质，其磁感线的分布类似于点电荷的电场线分布。物理学家们长期以来一直用实验试图证实自然界中存在磁单极子，如图所示的实验就是用于检测磁单极子的实验之一。abcd为用超导材料制成的闭合回路，该回路旋转在防磁装置中，可认为不受周围其他磁场的作用。设想有一个S极磁单极子沿abcd的轴线从左向右穿过超导线圈，那么回路中可能发生的现象为（　　） A. 回路中无感应电流 B. 回路中形成持续的abcda流向的感应电流 C. 回路中形成持续的adcba流向的感应电流 D. 回路中形成先abcda流向后adcba流向的感应电流 【答案】C 【解析】 【详解】有一个S极磁单极子沿abcd轴线从左向右穿过超导回路，穿过回路的磁通量先向左增大，后向右减小，根据楞次定律，可知磁单极子穿入穿出超导回路时感应电流的磁场方向始终向右，则回路中形成持续的adcba流向的感应电流。 故选C。 10. 如图所示，有两束颜色相同的、间距为d的平行细光束以相同的入射角射到成θ角的玻璃砖上表面，则从玻璃砖下表面射出的光线（　　） A. 仍是平行光束，但宽度大于d B. 仍是平行光束，但宽度小于d C. 成为会聚光束 D. 成为发散光束 【答案】B 【解析】 【详解】平行玻璃砖的上下两个表面平行，由几何知识可知，光线在上表面的折射角等于下表面上的入射角。根据光路可逆性得知，光线在下表面的折射角等于上表面上的入射角，由几何关系可知，出射光线必定与入射光线平行，所以从玻璃砖下表面射出的两光线仍然平行。玻璃砖呈V形（两部分成角），光线进入玻璃砖时会发生侧移，光路如图所示 左侧入射光线折射后整体向内侧（右侧）偏折，右侧入射光线折射后整体向内侧（左侧）偏折，出射后两束光线相互靠近，因此出射光线的宽度小于入射时的间距d。 故选B。 11. 如图所示，在水中有一厚度不计的薄玻璃片做成的中空三棱镜，里面是空气。一束光A从三棱镜左边射入，从三棱镜右边射出时发出色散，散出的可见光分布在a点和b点之间，则（　　） A. 从a点射出的是红光。从b点射出的是紫光 B. 从a点射出的是紫光，从b点射出的是红光 C. 从a点和b点射出的都是红光，从a、b中点射出的是紫光 D. 从a点和b点射出的都是紫光，从a、b中点射出的是红光 【答案】B 【解析】 【详解】作出射到a点和b点的光路图如下： 由图看出射到a点的折射角比较大，而入射角相同，由，知a光的折射率较大，故从a点射出的是紫光，从b点射出的是红光。 故选B。 12. 平面上的光滑平行导轨MN、PQ上放着光滑导体棒ab、cd，两棒用细线系住，匀强磁场的方向如图甲所示．而磁感应强度B随时间t的变化图线如图乙所示，不计ab、cd间电流的相互作用，则细线中的张力（ ） A. 由0到t0时间内逐渐增大 B. 由0到t0时间内逐渐减小 C. 由0到t0时间内不变 D. 由t0到t时间内逐渐增大 【答案】B 【解析】 【详解】ABC．0到时间内，磁场向里减小，则线圈中磁通量减小，则由楞次定律可得出电流方向沿顺时针，故ab受力向左，cd受力向右，细线中的张力与导体棒所受安培力大小相等，则 可见细线中的张力逐渐减小，AC错误，B正确； D．由到t时间内，线圈中的磁场向外增大，则由楞次定律可知，电流为顺时针，由左手定则可得出，两杆受力均向里，故两杆靠近，细线中张力消失，D错误。 故选B。 13. 如图所示，一块长方形光滑铝板水平放在桌面上，铝板右端拼接一根与铝板等厚的条形磁铁，一质量分布均匀的闭合铝环以初速度v从板的左端沿中线向右端滚动，则（　　） A. 铝环的滚动速度将越来越小 B. 铝环将保持匀速滚动 C. 铝环的运动将逐渐偏向条形磁铁的N极或S极 D. 铝环的运动速率会改变，但运动方向将不会发生改变 【答案】B 【解析】 【详解】铝环在滚动过程中，环面总是平行于磁感线，所以环内不会产生感应电流，铝环将保持匀速滚动。 故选B。 14. 如图所示，一金属板做成的U形框架处于水平向纸内方向的匀强磁场中，框架的上部用一绝缘杆固定一带电小球，球的质量为，当整个装置以某一速度沿平行上下金属板水平向左匀速运动时，绝缘杆对球的作用力为，重力加速度为g，则有关大小的以下说法中，正确的是（　　） A. B. C. D. 条件不足，无法确定 【答案】B 【解析】 【详解】因为竖直的金属板切割磁感线所以产生感应电动势。U形框架的上下板形成一个上板为负下板为正的匀强电场。 小球这时候受到4个力的作用，重力方向向下，杆的弹力方向向上，洛伦兹力，电场力，如果带的是正电则洛伦兹力方向向下，所受电场力方向向上； 如果带的是负电则洛伦兹力方向向上，所受电场力方向向下。因洛伦兹力f洛=Bqv，电场力F电=Eq，，两极板间的电势差等于产生的感应电动势U=BvL（L为竖直板的长度） 联立解得F电=Bqv 故洛伦兹力等于电场力且方向相反。故杆的弹力等于重力； 故选B。 15. 如图所示，在竖直平面有一个形状为抛物线的光滑轨道，其下半部分处在一个垂直纸面向里的磁场中，磁场的上边界是的直线（图中虚线所示）。一个小金属环从轨道上（）处以速度沿轨道下滑，假设轨道足够长，且空气阻力不计，由于电磁感应，小金属环在曲面上运动的整个过程中损失的机械能总量为，重力加速度为g，则（　　） A. 若磁场为匀强磁场， B. 若磁场为匀强磁场， C. 若磁场为非匀强磁场， D. 若磁场为非匀强磁场， 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．闭合回路磁通量变化才会产生感应电流，安培力做功消耗机械能。当小金属环完全进入匀强磁场后，穿过环的磁通量不变，无感应电流，不再损失机械能。最终小环只会在区域往复运动，最高点不超过，末态机械能为。初始总机械能为 因此损失的机械能，故B正确，A错误； CD．在非匀强磁场中，小环运动时，穿过环的磁通量随位置不断变化，始终存在感应电流，安培力持续做功消耗机械能，最终小环会静止在最低点，末态机械能为0。因此损失的机械能等于初始总机械能，故C正确，D错误。 故选BC。 二、填空题 16. 一静电计与一金属板相连，在A处用一弧光灯照金属板，关灯后，指针保持一定偏角。 （1）现用一带负电的金属小球与金属板接触，静电计指针偏角将______。（填“增大”，“减小”，“不变”） （2）使静电计指针回到零，再用相同强度的钠灯发出的黄光照射金属板，静电计指针无偏转，那么用强度更大的红外线照射金属板，可观察到静电计指针______（填“有”或“无”）偏转。 （3）该金属用光子能量为5eV的光照射时，从表面逸出的光电子的最大初动能为2eV，为使该金属能产生光电效应，入射光子的能量不能小于______eV，要使从该金属表面逸出的光电子的最大初动能达到4eV，入射光子的能量应有______eV。 【答案】（1）减小 （2）无 （3） ①. 3 ②. 7 【解析】 【小问1详解】 用一弧光灯照金属板，则金属板发生光电效应，则金属板将带正电，现用一带负电的金属小球与金属板接触，则金属板带正电减小，则静电计指针偏角将减小。 【小问2详解】 因红外线的频率小于黄光的频率，则用强度更大的红外线照射金属板，也不能发生光电效应，则可观察到静电计指针无偏转。 【小问3详解】 [1][2]根据，用光子能量为5eV的光照射时，从表面逸出的光电子的最大初动能为2eV，可知金属的逸出功为3eV，则为使该金属能产生光电效应，入射光子的能量不能小于3eV，要使从该金属表面逸出的光电子的最大初动能达到4eV，入射光子的能量应有3eV +4eV=7eV。 17. 有一种教学用的可拆变压器，它的铁芯可以拆开，线圈可以从铁芯上取出来。宋涛同学用下面的方法测定可拆变压器的一只线圈的匝数。 除可拆变压器外，另有实验器材：一根足够长的漆包线（绝缘导线），学生电源，多用电表，连接用的导线若干。 下面是已进行的实验操作。请先将横线上有关的内容补充完整。 A、安装好可拆变压器。 B、打开学生电源。 C、在学生电源上选好合适的电压，将待测线圈的两端用导线连接到学生电源的______（填“交流”或“直流”）电压输出端。 D、拆开可拆变压器的铁芯，用漆包线在变压器铁芯上的空闲处缠绕几十圈，记下圈数N0。刮去这个线圈两端的漆皮，露出铜芯。 E、关闭学生电源，拆开可拆变压器，拆除漆包线。重新安装好可拆变压器。将多用电表的选择开关拨到______挡。整理好实验器材。 F、用多用电表的______（填“交流”或“直流”）电压挡（已选取合适的量程）先测出学生电源的输出电压，再测出新绕制的线圈两端的电压，并作好记录。 （1）以上操作合理的顺序是：______。 （2）根据以上测量结果，写出可拆变压器待测线圈匝数的表达式为______。 【答案】 ①. 交流 ②. OFF（或交流电压最高） ③. 交流 ④. DACBFE ⑤. 【解析】 【详解】C、[1]在学生电源上选好合适的电压，将待测线圈的两端用导线连接到学生电源的交流电压输出端。 E、[2]关闭学生电源，拆开可拆变压器，拆除漆包线。重新安装好可拆变压器。将多用电表的选择开关拨到OFF（或交流电压最高）挡。整理好实验器材。 F、[3]用多用电表的交流电压挡（已选取合适的量程）先测出学生电源的输出电压，再测出新绕制的线圈两端的电压，并作好记录。 （1）[4]按照实验时先组装仪器，再测量数据，最后整理仪器的步骤，则以上操作合理的顺序是DACBFE； （2）[5]根据可得 三、计算题 18. 如图所示，两面平行的玻璃砖下表面涂有反射物质，一单色光束与上表面成30°入射，在右端垂直标尺上形成了两个光斑A和B，间距为4cm。已知玻璃砖的折射率为，不考虑光在玻璃内多次反射情况。 （1）作出形成了两个光斑的光路图 （2）求出此玻璃砖的厚度d。 【答案】（1） （2）6cm 【解析】 【小问1详解】 画出光路图如图所示； 【小问2详解】 光束入射角i=90°-30°=60° 由得r=30° 由几何关系有CEsin30°=ABsin60°且CE=2dtanr 代入数据解得d=6cm 19. 如图所示，质量为60g的钢棒长为L=20cm，棒两端与长为S=30cm的细软铜线相连，吊在磁感应强度B=0.5T、竖直向上的匀强磁场中。当棒中通过稳恒电流I后，钢棒向上摆动，最大偏角θ=60°，g取10m/s2，求：钢棒中电流I的大小。 以下是某同学的解答： 钢棒受到三个力的作用：拉力T，安培力F，重力G。 水平方向：Tsinθ=F……① 竖直方向：Tcosθ=G……② 安培力为：F=BIL……③ 由①②③可求出钢棒中电流I 请问：该同学所得结论是否正确？若正确请求出结果。若有错误，请予指出并求出正确结果。（注：求结果要带入数值求出电流I的具体值） 【答案】该同学的结论不正确，正确的电流大小为 【解析】 【详解】该同学的解答错误，错误分析：该同学错误地认为钢棒在最大偏角时处于平衡状态，因此列了平衡方程。实际上，钢棒从静止开始摆动到最大偏角的过程是变速运动，在最大偏角处速度为0，但加速度不为0，合力不为0，因此不能用平衡条件求解，应使用动能定理。 正确解法：钢棒受3个力：重力（竖直向下）、安培力（水平方向，由左手定则可知电流垂直纸面向里时，安培力水平向右）、细线拉力（不做功）。 安培力做功： 重力做功： 初末动能均为0，由动能定理： 代入公式推导 约去，整理得： 代入数值计算已知：，，，，，， 求得 故该同学的结论不正确，正确的电流大小为。 20. 一平板车，质量M＝100 kg，停在水平路面上，车身的平板离地面的高度h＝1.25 m，一质量m＝50 kg的小物块置于车的平板上，它到车尾的距离b＝1 m，与车板间的动摩擦因数μ＝0.2，如图所示，今对平板车施加一水平方向的恒力，使车向前行驶，结果物块从车板上滑落，物块刚离开车板的时刻，车向前行驶距离x0＝2.0 m，求物块落地时，落地点到车尾的水平距离x(不计路面摩擦，g＝10 m/s2). 【答案】1.625 m 【解析】 【详解】设小物块在车上运动时，车的加速度为a1，物块的加速度为a2.则 a2＝＝μg＝0.2×10 m/s2＝2 m/s2. 由x＝at2得： x0＝a1t2， x0－b＝a2t2. 故有 a1＝2a2＝4 m/s2. 对车，由牛顿第二定律得： F－μmg＝Ma1. F＝Ma1＋μmg＝100×4 N＋0.2×50×10 N＝500 N. 小物块滑落时车速 v1＝ m/s＝4 m/s， 小物块速度 v2＝ m/s＝2 m/s 物块滑落后，车的加速度 a′＝＝5 m/s2 小物块落地时间 车运动的位移 x车′＝v1t′＋a′t2＝4×0.5 m＋×5×0.52 m＝2.625 m. 小物块平抛的水平位移 x物′＝v2·t′＝2×0.5 m＝1 m. 物块落地时，落地点与车尾的水平位移为： x＝x车′－x物′＝2.625 m－1 m＝1.625 m. 21. 如图所示，MN和PQ为两根间距不等的光滑金属导轨，水平放置在竖直向下的匀强磁场中。导轨M、P端间接阻值的电阻和电流表，N、Q端间接阻值为的电阻。质量的金属棒放在导轨上以的初速度从处向右滑到处所用时间为。处导轨间距，处导轨间距。若金属棒滑动时电流表的读数始终保持不变，不计金属棒和导轨的电阻。求： （1）金属棒在处的速度大小； （2）电阻上产生的热量； （3）电流表上的读数； （4）匀强磁场的磁感应强度。 【答案】（1） （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 设金属棒在处的速度为，因金属棒滑动时电流表的读数始终保持不变，金属棒产生的感应电动势不变，则有 解得 【小问2详解】 不计金属棒和导轨的电阻，则电阻、两端的电压等于金属棒产生的感应电动势，电阻、产生的热量分别为， 则 根据能量守恒有 解得 【小问3详解】 电阻上产生的热量 得 【小问4详解】 由电阻两端的电压等于金属棒产生的感应电动势可知 则 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $