精品解析：福建莆田市仙游第一中学2025-2026学年高二下学期4月阶段检测物理试卷

仙游一中2025-2026学年下学期4月月考试卷 高二物理 考试范围：光学、电磁学；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，并将条形二维码粘贴在答题卡指定位置 2．请将答案正确填写在答题卡上的作答区域 一、单项选择题：（本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求的） 1. 如图所示，自然光经过两个偏振片呈现在光屏上，偏振片B绕圆心以角速度为匀速转动，则光屏上连续两次光强最小的时间间隔为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】相邻两次光强最小之间，偏振片B转过的角度 由角速度公式 得两次光强最小的时间间隔为 故选B。 2. 如图所示，虚线MN是区域Ⅰ和区域Ⅱ的边界，在区域Ⅰ和区域Ⅱ分布着磁感应强度大小不同无限大的匀强磁场，磁场的方向均垂直纸面向里。将电子由O点以垂直于边界MN的速度射入区域I，图中实线所示的“心形”图形是电子的运动轨迹。以下说法正确的是（　　） A. 电子在区域Ⅰ中的速度大于在区域Ⅱ中的速度 B. 电子先通过M点再通过N点 C. 区域Ⅰ的磁感应强度小于区域Ⅱ的磁感应强度 D. “心形”图形逐渐向左移动 【答案】D 【解析】 【详解】A．由于洛伦兹力总是与速度方向垂直，所以粒子的速度大小保持不变，则电子在区域Ⅰ中的速度等于在区域Ⅱ中的速度，故A错误； B．磁场的方向均垂直纸面向里，且电子带负电，根据左手定则可知电子先通过N点再通过M点，故B错误； C．由洛伦兹力提供向心力可得 可得 由图可知电子在区域Ⅰ的轨道半径较小，所以区域Ⅰ的磁感应强度大于区域Ⅱ的磁感应强度，故C错误； D．由题图可知，电子从O点经过一次区域Ⅰ和区域Ⅱ的偏转，电子向左移动移动到M点，之后重复周期性的运动，所以“心形”图形逐渐向左移动，故D正确。 故选D。 3. 如图是一个表面绝缘的“8”字形封闭线框ABCD（交叉处彼此绝缘），上下两部分结构对称，且均为等腰三角形。线框通过细线悬挂在弹簧测力计的下端，并通有沿ABCDA方向的电流。开始时，AB边恰好位于匀强磁场的上边界。现将线框沿竖直方向缓慢上提，直到CD边恰好位于匀强磁场的上边界，此过程中弹簧测力计的示数F（　　） A. 一直变小 B. 先变小后变大 C. 一直变大 D. 先变大后变小 【答案】A 【解析】 【详解】初始时，AB边在磁场上边界处，此时线框在磁场中的部分，等效电流方向向左，所受安培力方向竖直向下，则有BIL+mg=F 线框上移过程中，交叉点离开磁场前，有效长度L减小，所以F减小；交叉点离开磁场后，线框在磁场中的部分，等效电流方向向右，所受安培力竖直向上，则有BIL+F=mg 线框上移过程中，CD边到达磁场边界前，有效长度L增大，所以F继续减小。 故选A。 4. 工厂技术人员用图1所示空气薄膜干涉装置来检查玻璃平面的平整程度。分别用两种单色光从标准样板上方入射后，从上往下看到的部分明暗相间的条纹如图2中的甲、乙所示。下列判断正确的是（　　） A. 光的频率小于光的频率 B. 图2中条纹弯曲处对应着被检查平面处凹陷 C. 若将图1中的标准样板竖直向上平移，图2中条纹间距变宽 D. 照射同一单缝时，光能够发生衍射现象，光不能发生衍射现象 【答案】A 【解析】 【详解】A．由图2可知，甲图条纹间距大于乙图条纹间距。根据薄膜干涉条纹间距公式 其中为劈尖角，可知甲光波长大于乙光波长，即。由 可知，a光频率小于b光频率，故A正确； B．图1中左侧垫有薄片，空气膜左厚右薄。图2中条纹向左弯曲。根据等厚干涉原理，同一条纹上空气膜厚度相等。条纹向厚端弯曲，说明弯曲处空气膜厚度等于右侧较薄处的厚度，即该处空气膜比正常情况变薄，说明被检查平面处凸起，故B错误； C．若将标准样板竖直向上平移，劈尖角不变，根据可知，条纹间距不变，故C错误； D．衍射是波特有的现象，任何光都能发生衍射现象。a光波长较长，衍射现象更明显，但b光也能发生衍射现象，故D错误。 故选A。 二、双项选择题：（本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 5. 如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 如图甲是回旋加速器的示意图。要想粒子获得的最大动能增大，可增加电压U B. 如图乙是磁流体发电机的结构示意图，可以判断出B极板是发电机的负极 C. 如图丙是速度选择器，带电粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是 D. 如图丁是质谱仪的原理示意图，粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝，粒子的比荷越大 【答案】CD 【解析】 【详解】A．粒子最终紧贴D形盒内壁射出时动能最大，根据洛伦兹力提供向心力有 得 最大动能为 所以，最大动能与加速电压无关，故A错误； B．由左手定则可知，正离子向下偏转，所以下极板带正电，A板是电源的负极，B板是电源的正极，故B错误； C．带电粒子进入速度选择器后，受电场力和洛伦兹力的作用，若沿直线匀速通过速度选择器，则电场力和洛伦兹力平衡，即，故C正确； D．粒子由速度选择器射出时的速度一定，进入磁场后由洛伦兹力提供向心力得 可得 所以，粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝，即r越小，比荷越大，故D正确。 故选CD。 6. 如图所示，水平面上放置有长方形水槽，其底面镀有反射银镜，槽内装有一定高度的水，水槽上方平行水面放置一白色光屏，一束白光以一定角度射向液面，从液面折射出来的光打到光屏上形成一彩色光带，最左端的为光，最右端为光。已知在水中紫光的折射率大于红光的折射率，以下说法正确的是（　　） A. 光是红光，光是紫光 B. 在水中传播时，光的速度比光慢 C. 从液面折射出来的光和光平行射向光屏 D. 若增加水的深度，彩色光带的宽度变窄 【答案】BC 【解析】 【详解】A．白光射向液面发生折射，已知，根据 可知，在入射角相同时，折射角。光线经底部银镜反射后再次射向液面，由几何关系可知，出射点相对于入射点的水平位移 其中为水深，因为，所以，即紫光从左侧射出，红光从右侧射出。出射光线均平行于入射光线射向光屏，故光屏上最左端为紫光，最右端为红光，故A错误； B．根据 因为，所以，即光在水中的传播速度比光慢，故B正确； C．光线经水层折射、底部反射、再折射射出，光路具有对称性，出射光线与入射光线平行。因此光和光均与入射白光平行，它们之间也相互平行，故C正确； D．光带宽度 若增加水的深度，则增大，彩色光带变宽，故D错误。 故选BC。 7. 如图所示，多边形区域内有磁感应强度为B的垂直纸面向里的匀强磁场（边界处有磁场），粒子源P可以沿底边向右发射质量为m、电荷量为的粒子，粒子速率各不相同；右侧边界中点处有一粒子源Q可以在纸面内沿各个方向向磁场内部发射质量为m、电荷量为、速率为的粒子。下列说法正确的是（ ） A. 由粒子源P发射的粒子，能够到达的边界长度为3a B. 由粒子源P发射的粒子，能够到达的边界长度为4a C. 由粒子源Q发射的粒子，首次到达边界（除Q所在的边界）的最短时间为 D. 由粒子源Q发射的粒子，首次到达边界的最长时间为 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．由粒子源P发射的粒子轨迹的圆心在图（a）中虚线上，如图 由可知 轨迹半径r随速度增大而增大。当时，粒子能够到达之间；当时，粒子能够到达之间；当时，粒子能够到达Q点正下方的边界上，A正确，B错误； CD．由粒子源Q发射的粒子，速率相同，将代入 可得 如图（b）所示 粒子首次到达M点的时间最短，由几何关系 则 粒子恰好没有落在M点时，落点为N，此时是首次到达边界的最长时间，由几何关系 所以 故C正确，D错误。 故选AC。 8. 如图所示，在纸面内水平向右的水平匀强电场和垂直纸面向里的水平匀强磁场中，有一水平的固定绝缘杆，小环套在杆上，的质量为，电量为与杆间的动摩擦因数为，电场强度为，磁感应强度为，重力沿纸面向下，小环由静止释放开始滑动，设电场、磁场区域足够大，杆足够长，重力加速度为，则下列判断正确的是（ ） A. 小环先做加速度增大的加速运动，再做加速度减小的减速运动，最后匀速直线运动 B. 小环刚由静止释放瞬间，加速度大小为 C. 小环的最大速度 D. 若已知小环加速至加速度最大过程的时间，则此过程的位移 【答案】BD 【解析】 【详解】ABC．对小环受力分析，当静止时，电场力水平向左，重力竖直向下，支持力竖直向上，摩擦力水平向右，水平方向有 解得 当速度增大时，导致洛伦兹力增大，根据左手定则可知，洛伦兹力的方向向上，所以随速度的增大洛伦兹力增大时，支持力减小，从而使得滑动摩擦力减小，小环的加速度增大，小环做加速度增大的加速运动；当洛伦兹力与重力大小相等时，小环的加速度最大，此时小环的速度为 此时小环的加速度为 速度继续增大，则洛伦兹力大于重力，支持力的方向变成向下，加速度随速度的增大开始减小，小环做加速度减小的加速运动，根据牛顿第二定律可得 当加速度为零时，小环达到最大速度，最大速度为，之后做匀速直线运动，故AC错误，B正确； D．由动量定理得 可得 解得，故D正确。 故选BD。 三、填空题：（本题共3小题，每小题3分，共9分） 9. 在某次真空中做双缝干涉实验，从双缝和发出的两束相干光到点的路程差是，已知该单色光源波长为，则点处是___________（填“亮纹”或“暗纹”），实验所使用的单色光源频率是___________Hz。 【答案】 ①. 暗纹 ②. 【解析】 【详解】[1]由题图可知，双缝到点的路程差 单色光波长 计算路程差与波长的比值 即 路程差为半波长的奇数倍，满足干涉相消条件，故点处是暗纹。 [2]由 得频率 10. 如图，两根通电长直导线a、b平行放置，a、b中的电流强度分别为I和2I，此时a受到的磁场力为F，以该磁场力的方向为正，则b受到的磁场力为________，当在a、b的正中间再放置一根与a、b平行共面的通电长直导线c后，b受到的磁场力大小仍为F，则此时a受到的磁场力为________。 【答案】 ①. ②. 【解析】 【详解】[1]根据电流之间的相互作用规律：“同向相吸，异向相斥”，可知a受到的磁场力方向水平向左，b受到a的磁场力方向水平向右，由于a、b间的磁场力是两导体棒的相互作用，故b受到a的磁场力为。 [2]中间再加一通电导体棒时，由于c处于中间，其在a、b两位置产生的磁感应强度大小相同，故b受到的磁场力为a受磁场力的2倍，b受合磁场力大小变成F，则一定受到c的磁场力大小为2F，方向水平向左，根据电流之间的相互作用规律：“同向相吸，异向相斥”，可知c中电流方向竖直向上，则此时a受c的磁场力大小为F，方向水平向左，故此时a受合磁场力为 11. 如图是一段长为的直线光导纤维内芯，一单色光从左端面射入光纤，已知光纤对该单色光的折射率为，光在真空中传播速度为c。 （1）光导纤维应满足外套折射率___________内芯折射率（填“大于”、“等于”或“小于”）； （2）该单色光在光纤中传播的最长时间为___________。 【答案】（1）小于 （2） 【解析】 【小问1详解】 光导纤维利用全反射原理传输光信号，光从内芯射向外套时发生全反射，要求内芯为光密介质，外套为光疏介质，故外套折射率小于内芯折射率。 【小问2详解】 光在光纤内芯中的传播速度 当光线在侧面恰好发生全反射时，光线与轴线的夹角最小，传播路程最长，时间最长。设全反射临界角为，则 此时光线沿轴线方向的分速度 传播的最长时间 四、实验题（本题共2小题，5分，8分，共13分） 12. 在“测玻璃的折射率”实验中： （1）如图所示，用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，下列说法中正确的是（　　） A. 若P1、P2的距离较大时，通过玻璃砖会看不到P1、P2的像 B. 为减少测量误差，P1、P2的连线与法线NN'的夹角应尽量小些 C. 为了减小作图误差，P3和P4的距离应适当取大些 D. 若P1、P2的连线与法线NN′夹角较大时有可能在bb′面发生全反射，所以在bb′一侧就看不到P1、P2的像 （2）如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择，为了减小误差，应选用宽度__________（填“大”或“小”）的玻璃砖来测量。 （3）该实验小组选取了操作正确的实验记录，在白纸上画出光线的径迹，以入射点O为圆心作圆，与入射光线P1O、折射光线OO′的延长线分别交于A、B点，再过A、B点作法线NN′的垂线，垂足分别为C、D点，如图所示，测得所需数据分别为AC=1.68cm和BD=1.12cm，则该玻璃砖的折射率数值为__________。 （4）在用针插法测定玻璃砖折射率的实验中，某同学在纸上画出的界面aa′、bb′与玻璃砖位置的关系如图所示，其它操作均正确，且以aa′、bb′为界面画光路图，则该同学测得的折射率与真实值相比__________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 【答案】（1）C （2）大 （3）1.5 （4）偏小 【解析】 【小问1详解】 A．根据光路可逆性原理可知，光线一定会从另一侧表面射出，折射光线不会在玻璃砖的内表面发生全反射，即使P1、P2的距离较大，通过玻璃砖仍然可以看到到P1、P2的像，故A错误； B．为减少测量误差，入射角应适当大一些，即P1、P2的连线与法线NN'的夹角应尽量大些，故B错误； C．为了减小作图误差，将出射光线确定得更准确些，P3和P4的距离应适当取大些，故C正确； D．由几何知识可知，光线在上表面的折射角一定等于下表面的入射角，根据光路可逆性原理可知，光线一定会从下表面射出，不可能在bb′面发生全反射，故D错误。 故选C。 【小问2详解】 玻璃砖的厚度越大，光线通过玻璃板的侧移量越大，测量误差越小，故为了减小误差应选用宽度大的玻璃砖来测量。 【小问3详解】 设圆的半径为r，入射角为α，则有折射角为β，则玻璃的折射率为 【小问4详解】 甲同学测定折射率时，作出的折射光线如图中虚线所示 实线表示实际光线，可见测量的折射角偏大，由折射定律可知，测得的折射率将偏小。 13. 某小组同学用下图装置进行“用双缝干涉测量光的波长”实验，光具座上放置的光学元件从左向右依次为光源、透镜、M、N、P、遮光筒、毛玻璃、放大镜（目镜）。 （1）M、N、P三个光学元件依次为过______。 A. 单缝、双缝、滤光片 B. 双缝、滤光片、单缝 C. 滤光片、单缝、双缝 D. 滤光片、双缝、单缝 （2）某次测量中，小明将测量头的分划板中心刻线对准第1条亮条纹中心，手轮示数，调节测量头，让分划板中心刻线对准第5条亮条纹中心时，手轮示数如右图所示，此时示数______。 （3）若测出装置中双缝的间距、双缝到屏的距离，则形成此干涉图样的单色光的波长为______。 （4）另一同学安装好实验装置后，观察到光的干涉现象效果很好。若他对实验装置进行调整后，在屏上仍能观察到清晰的条纹，且条纹数目增加，则该调整可能是______。 A. 仅增大光源与滤光片间的距离 B. 仅增大单缝与双缝的距离 C. 仅将单缝与双缝的位置互换 D. 仅将绿色滤光片换成紫色滤光片 （5）某次实验后，若将该实验装置全部浸入到某种绝缘透明均匀介质中做相同的实验，发现两相邻亮条纹中央之间的距离变为原来在空气中实验时的一半，则该透明介质的折射率______。（该光在空气中的折射率近似为1） 【答案】（1）C （2）12.100 （3） （4）D （5）2 【解析】 【小问1详解】 双缝干涉实验的光学元件顺序为：光源→透镜（会聚光）→滤光片（获取单色光）→单缝（形成线光源）→双缝（形成相干光源）。因此 M、N、P 依次是滤光片、单缝、双缝。 故选C。 【小问2详解】 测量头的固定刻度部分读数为12mm，可动部分读数为 总读数 【小问3详解】 双缝干涉条纹间距公式为 条纹间距 代入公式可得 【小问4详解】 AB．双缝干涉条纹间距公式为，仅增大光源与滤光片间的距离或仅增大单缝与双缝的距离，对条纹间距没有影响，AB错误； C．交换单缝双缝会破坏相干条件，无法得到清晰条纹，C错误； D．紫色光波长 λ 比绿色光短，Δx 减小，条纹数目增加，D正确。 故选D。 【小问5详解】 介质中波长，条纹间距 因，所以 五、计算题（本题共3小题，10分，12分，16分，共38分） 14. 如图所示，间距的两平行金属导轨固定在与水平面夹角的绝缘斜面上，金属导轨的顶端接有电动势、内阻的直流电源，导轨所在空间中存在方向垂直斜面向上、大小可以调节的匀强磁场。现把一个质量的导体棒放在金属导轨上，导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒恰好能在此位置保持静止状态。已知导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻，金属导轨电阻可以忽略，取重力加速度大小，可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 （1）若导轨光滑，求匀强磁场的磁感应强度B的大小； （2）若导轨的动摩擦因数，为使导体棒静止不动，求磁感应强度B的最小值。 【答案】（1）0.50T （2）0.30T 【解析】 【小问1详解】 根据闭合电路欧姆定律 得 由静止状态的平衡条件 解得 【小问2详解】 当最大静摩擦力沿斜面向上时，导体棒所受的安培力最小，由平衡方程得， 且， 联立可得 15. 如图所示，为一透明圆柱体的横截面，其他区域为真空。在该横截面内，直线AB过圆心O，一条平行于AB的光线从P点射入透明介质。已知圆柱体横截面的半径为R，透明介质的折射率为，P点到直线AB的距离为，光在真空中传播的速度为c。求： （1）光线从P点射入透明介质的折射角； （2）光线从射入透明介质到第一次射出介质经历的时间。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 作出光路图如图： 由几何关系知 又 解得 所以 【小问2详解】 由几何关系知 又， 解得 16. 如图所示，在平面直角坐标系的第二象限内，在半径为R的圆形区域内有垂直于坐标平面向外、磁感应强度为B的匀强磁场Ⅰ，圆与x轴相切于P点。在抛物线与y轴之间有沿轴负方向的匀强电场。在第一、四象限内有垂直于坐标平面向里、磁感应强度也为B的范围足够大的匀强磁场Ⅱ。在第一象限内y=R处有一平行于x轴的足够大的荧光屏。在P点持续发射出大量同种带正电粒子，所有粒子的初速度大小相同，方向与x轴正方向夹角分布在0~180°范围内。其中沿与x轴负方向成角方向射出的粒子在磁场Ⅰ中偏转后沿x轴正方向进入电场，经电场偏转刚好从坐标原点O射入磁场Ⅱ中，经磁场Ⅱ偏转后打在荧光屏上。已知粒子的质量为m、电荷量为q，不计粒子的重力及粒子间的相互作用。 （1）求粒子从P点射出的初速度大小； （2）求匀强电场的电场强度大小； （3）求粒子打在荧光屏上形成亮线的长度。 【答案】（1）） （2） （3）（1+）R 【解析】 【小问1详解】 因粒子磁场Ⅰ中偏转后沿轴正方向射出，则在磁场中做圆周运动的半径 根据牛顿第二定律有 解得 【小问2详解】 粒子在电场中做类平抛运动，对于能过坐标原点O的粒子，，， 解得 【小问3详解】 改变粒子从点射入磁场Ⅰ的方向，粒子仍能以沿轴正方向射入电场，且由（2）分析可知粒子仍能通过点，设粒子进入磁场Ⅱ时速度与轴正方向的夹角为，则 设粒子在磁场Ⅱ的半径为，根据牛顿第二定律有 粒子轨迹的圆心离轴的距离为 得R 则所有在磁场Ⅱ中的粒子都恰好能垂直打在荧光屏上； 在P点沿x轴正方向入射的粒子打在荧光屏上时离y轴最近=R 在P点沿x轴负方向入射的粒子打在荧光屏上时离y轴最远，设该粒子磁场Ⅱ时速度与轴正方向的夹角为，由类平抛的规律可得tan=2，R， + 得=(2+）R 则光屏上亮线的长度d==(1+）R 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 仙游一中2025-2026学年下学期4月月考试卷 高二物理 考试范围：光学、电磁学；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，并将条形二维码粘贴在答题卡指定位置 2．请将答案正确填写在答题卡上的作答区域 一、单项选择题：（本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求的） 1. 如图所示，自然光经过两个偏振片呈现在光屏上，偏振片B绕圆心以角速度为匀速转动，则光屏上连续两次光强最小的时间间隔为（　　） A. B. C. D. 2. 如图所示，虚线MN是区域Ⅰ和区域Ⅱ的边界，在区域Ⅰ和区域Ⅱ分布着磁感应强度大小不同无限大的匀强磁场，磁场的方向均垂直纸面向里。将电子由O点以垂直于边界MN的速度射入区域I，图中实线所示的“心形”图形是电子的运动轨迹。以下说法正确的是（　　） A. 电子在区域Ⅰ中的速度大于在区域Ⅱ中的速度 B. 电子先通过M点再通过N点 C. 区域Ⅰ的磁感应强度小于区域Ⅱ的磁感应强度 D. “心形”图形逐渐向左移动 3. 如图是一个表面绝缘的“8”字形封闭线框ABCD（交叉处彼此绝缘），上下两部分结构对称，且均为等腰三角形。线框通过细线悬挂在弹簧测力计的下端，并通有沿ABCDA方向的电流。开始时，AB边恰好位于匀强磁场的上边界。现将线框沿竖直方向缓慢上提，直到CD边恰好位于匀强磁场的上边界，此过程中弹簧测力计的示数F（　　） A. 一直变小 B. 先变小后变大 C. 一直变大 D. 先变大后变小 4. 工厂技术人员用图1所示空气薄膜干涉装置来检查玻璃平面的平整程度。分别用两种单色光从标准样板上方入射后，从上往下看到的部分明暗相间的条纹如图2中的甲、乙所示。下列判断正确的是（　　） A. 光的频率小于光的频率 B. 图2中条纹弯曲处对应着被检查平面处凹陷 C. 若将图1中的标准样板竖直向上平移，图2中条纹间距变宽 D. 照射同一单缝时，光能够发生衍射现象，光不能发生衍射现象 二、双项选择题：（本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 5. 如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 如图甲是回旋加速器的示意图。要想粒子获得的最大动能增大，可增加电压U B. 如图乙是磁流体发电机的结构示意图，可以判断出B极板是发电机的负极 C. 如图丙是速度选择器，带电粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是 D. 如图丁是质谱仪的原理示意图，粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝，粒子的比荷越大 6. 如图所示，水平面上放置有长方形水槽，其底面镀有反射银镜，槽内装有一定高度的水，水槽上方平行水面放置一白色光屏，一束白光以一定角度射向液面，从液面折射出来的光打到光屏上形成一彩色光带，最左端的为光，最右端为光。已知在水中紫光的折射率大于红光的折射率，以下说法正确的是（　　） A. 光是红光，光是紫光 B. 在水中传播时，光的速度比光慢 C. 从液面折射出来的光和光平行射向光屏 D. 若增加水的深度，彩色光带的宽度变窄 7. 如图所示，多边形区域内有磁感应强度为B的垂直纸面向里的匀强磁场（边界处有磁场），粒子源P可以沿底边向右发射质量为m、电荷量为的粒子，粒子速率各不相同；右侧边界中点处有一粒子源Q可以在纸面内沿各个方向向磁场内部发射质量为m、电荷量为、速率为的粒子。下列说法正确的是（ ） A. 由粒子源P发射的粒子，能够到达的边界长度为3a B. 由粒子源P发射的粒子，能够到达的边界长度为4a C. 由粒子源Q发射的粒子，首次到达边界（除Q所在的边界）的最短时间为 D. 由粒子源Q发射的粒子，首次到达边界的最长时间为 8. 如图所示，在纸面内水平向右的水平匀强电场和垂直纸面向里的水平匀强磁场中，有一水平的固定绝缘杆，小环套在杆上，的质量为，电量为与杆间的动摩擦因数为，电场强度为，磁感应强度为，重力沿纸面向下，小环由静止释放开始滑动，设电场、磁场区域足够大，杆足够长，重力加速度为，则下列判断正确的是（ ） A. 小环先做加速度增大的加速运动，再做加速度减小的减速运动，最后匀速直线运动 B. 小环刚由静止释放瞬间，加速度大小为 C. 小环的最大速度 D. 若已知小环加速至加速度最大过程的时间，则此过程的位移 三、填空题：（本题共3小题，每小题3分，共9分） 9. 在某次真空中做双缝干涉实验，从双缝和发出的两束相干光到点的路程差是，已知该单色光源波长为，则点处是___________（填“亮纹”或“暗纹”），实验所使用的单色光源频率是___________Hz。 10. 如图，两根通电长直导线a、b平行放置，a、b中的电流强度分别为I和2I，此时a受到的磁场力为F，以该磁场力的方向为正，则b受到的磁场力为________，当在a、b的正中间再放置一根与a、b平行共面的通电长直导线c后，b受到的磁场力大小仍为F，则此时a受到的磁场力为________。 11. 如图是一段长为的直线光导纤维内芯，一单色光从左端面射入光纤，已知光纤对该单色光的折射率为，光在真空中传播速度为c。 （1）光导纤维应满足外套折射率___________内芯折射率（填“大于”、“等于”或“小于”）； （2）该单色光在光纤中传播的最长时间为___________。 四、实验题（本题共2小题，5分，8分，共13分） 12. 在“测玻璃的折射率”实验中： （1）如图所示，用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，下列说法中正确的是（　　） A. 若P1、P2的距离较大时，通过玻璃砖会看不到P1、P2的像 B. 为减少测量误差，P1、P2的连线与法线NN'的夹角应尽量小些 C. 为了减小作图误差，P3和P4的距离应适当取大些 D. 若P1、P2的连线与法线NN′夹角较大时有可能在bb′面发生全反射，所以在bb′一侧就看不到P1、P2的像 （2）如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择，为了减小误差，应选用宽度__________（填“大”或“小”）的玻璃砖来测量。 （3）该实验小组选取了操作正确的实验记录，在白纸上画出光线的径迹，以入射点O为圆心作圆，与入射光线P1O、折射光线OO′的延长线分别交于A、B点，再过A、B点作法线NN′的垂线，垂足分别为C、D点，如图所示，测得所需数据分别为AC=1.68cm和BD=1.12cm，则该玻璃砖的折射率数值为__________。 （4）在用针插法测定玻璃砖折射率的实验中，某同学在纸上画出的界面aa′、bb′与玻璃砖位置的关系如图所示，其它操作均正确，且以aa′、bb′为界面画光路图，则该同学测得的折射率与真实值相比__________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 13. 某小组同学用下图装置进行“用双缝干涉测量光的波长”实验，光具座上放置的光学元件从左向右依次为光源、透镜、M、N、P、遮光筒、毛玻璃、放大镜（目镜）。 （1）M、N、P三个光学元件依次为过______。 A. 单缝、双缝、滤光片 B. 双缝、滤光片、单缝 C. 滤光片、单缝、双缝 D. 滤光片、双缝、单缝 （2）某次测量中，小明将测量头的分划板中心刻线对准第1条亮条纹中心，手轮示数，调节测量头，让分划板中心刻线对准第5条亮条纹中心时，手轮示数如右图所示，此时示数______。 （3）若测出装置中双缝的间距、双缝到屏的距离，则形成此干涉图样的单色光的波长为______。 （4）另一同学安装好实验装置后，观察到光的干涉现象效果很好。若他对实验装置进行调整后，在屏上仍能观察到清晰的条纹，且条纹数目增加，则该调整可能是______。 A. 仅增大光源与滤光片间的距离 B. 仅增大单缝与双缝的距离 C. 仅将单缝与双缝的位置互换 D. 仅将绿色滤光片换成紫色滤光片 （5）某次实验后，若将该实验装置全部浸入到某种绝缘透明均匀介质中做相同的实验，发现两相邻亮条纹中央之间的距离变为原来在空气中实验时的一半，则该透明介质的折射率______。（该光在空气中的折射率近似为1） 五、计算题（本题共3小题，10分，12分，16分，共38分） 14. 如图所示，间距的两平行金属导轨固定在与水平面夹角的绝缘斜面上，金属导轨的顶端接有电动势、内阻的直流电源，导轨所在空间中存在方向垂直斜面向上、大小可以调节的匀强磁场。现把一个质量的导体棒放在金属导轨上，导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒恰好能在此位置保持静止状态。已知导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻，金属导轨电阻可以忽略，取重力加速度大小，可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 （1）若导轨光滑，求匀强磁场的磁感应强度B的大小； （2）若导轨的动摩擦因数，为使导体棒静止不动，求磁感应强度B的最小值。 15. 如图所示，为一透明圆柱体的横截面，其他区域为真空。在该横截面内，直线AB过圆心O，一条平行于AB的光线从P点射入透明介质。已知圆柱体横截面的半径为R，透明介质的折射率为，P点到直线AB的距离为，光在真空中传播的速度为c。求： （1）光线从P点射入透明介质的折射角； （2）光线从射入透明介质到第一次射出介质经历的时间。 16. 如图所示，在平面直角坐标系的第二象限内，在半径为R的圆形区域内有垂直于坐标平面向外、磁感应强度为B的匀强磁场Ⅰ，圆与x轴相切于P点。在抛物线与y轴之间有沿轴负方向的匀强电场。在第一、四象限内有垂直于坐标平面向里、磁感应强度也为B的范围足够大的匀强磁场Ⅱ。在第一象限内y=R处有一平行于x轴的足够大的荧光屏。在P点持续发射出大量同种带正电粒子，所有粒子的初速度大小相同，方向与x轴正方向夹角分布在0~180°范围内。其中沿与x轴负方向成角方向射出的粒子在磁场Ⅰ中偏转后沿x轴正方向进入电场，经电场偏转刚好从坐标原点O射入磁场Ⅱ中，经磁场Ⅱ偏转后打在荧光屏上。已知粒子的质量为m、电荷量为q，不计粒子的重力及粒子间的相互作用。 （1）求粒子从P点射出的初速度大小； （2）求匀强电场的电场强度大小； （3）求粒子打在荧光屏上形成亮线的长度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $