精品解析：天津市第一中学2025-2026学年高二下学期期中质量检测物理试题

天津一中2025-2026-2高二年级物理学科期中质量检测 本试卷分为第I卷（选择题）、第II卷（非选择题）两部分，共100分，考试用时60分钟。考生务必将答案涂写规定的位置上，答在试卷上的无效。祝各位考生考试顺利！ 第I卷 一、单项选择题（每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的。） 1. 用绝缘细丝线悬吊着的带正电小球在匀强磁场中做简谐运动，不考虑空气阻力等影响，则（　　） A. 单摆运动的回复力就是摆球重力与拉力的合力 B. 当小球每次通过平衡位置时，动量相同 C. 当小球每次通过平衡位置时，回复力相同 D. 撤消磁场后，小球摆动的周期变大 2. 下列说法正确的是（　　） A. 变化的电场一定会产生电磁波 B. 激光切割金属利用了激光相干性好的特点 C. 红外线的显著作用是热效应，温度较低的物体不能辐射红外线 D. 利用X射线的穿透本领，可在机场等地进行安全检查 3. 振动和波存在于我们生活的方方面面，图（a）是救护车在向右行驶，A、B两人都听到了救护车发出的警笛声；图（b）是宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中记录的“古琴正声”实验：剪小纸人放在需要调整音准的弦上，然后拨动另一个音调准确的琴上对应的琴弦，同样地拨动力度下，小纸人晃动越明显代表音调越准确。下列说法正确的是（　　） A. 图（a）中，A、B两人听到警笛声的频率相同 B. 图（a）中，B听到的警笛声比A听到的更尖锐 C. 图（b）“古琴正声”实验的原理是共振 D. 图（b）“古琴正声”实验的原理是波的干涉 4. 下列关于光学现象的说法，正确的是（　　） A. 如图甲所示，泊松亮斑现象有力地支持了光的波动性理论 B. 如图乙所示，阳光下的彩色肥皂泡，是由于光的衍射产生的 C. 如图丙所示，在观看3D电影时，观众所戴的特制眼镜利用了光的色散原理 D. 如图丁所示，水中的气泡看上去特别明亮，是由于光的偏振引起的 5. 如图所示，通过标准平板玻璃1检测平板玻璃2表面的平整情况，将玻璃板2放在水平面上，将玻璃板1放在玻璃板2上，一端对齐，另一端夹一张纸片，用单色光从上面竖直向下照射，可以观察到明暗相间的条纹。图中a、b为平板玻璃1的上、下表面，c、d为平板玻璃2的上、下表面。下列说法正确的是（　　） A. 该方法利用了光的衍射现象 B. 明暗相间的条纹由a、d面上的反射光线形成 C. 若将纸片适当向左移动，相邻条纹中心间距将减小 D. 若c面某个位置出现凸起，则条纹在该位置向左侧弯曲 6. 图为彝族的传统乐器月琴，它是乐器领域的“明珠”之一。当演奏者轻抚月琴时，琴弦会产生简谐横波，图甲为某一琴弦在时刻的波形图，图乙为该琴弦上平衡位置在处质点的振动图像。下列说法正确的是（　　） A. 该波向x轴负方向传播 B. 经过时间，质点第二次出现在波谷 C. 时刻质点的振动方向沿轴正方向 D. 质点在内经过的路程为0.55cm 7. 如图是一根张紧的水平弹性长绳上的a、b两点，相距14.0m，b点在a点的右方。当一列简谐横波沿此长绳向左传播时，若a点的位移到达正极大时，b点的位移恰为零，且向下运动，经过1s后a点位移为0，且向下运动，而b点的位移恰达到负极大，则这简谐横波的波速可能等于（　　） A. 4.67m/s B. 7m/s C. 10m/s D. 14m/s 8. 如图所示，扇形玻璃砖的半径为、圆心角为，一束平行单色光垂直于玻璃砖的边射入，圆弧上恰好一半区域内有光线射出。已知点为圆弧的中点，真空中的光速为，不考虑光在玻璃砖内的多次反射，则（　　） A. 该单色光在玻璃砖中的折射率为 B. 该单色光在玻璃砖中的传播速度为 C. 在点发生全反射的光从边射出的位置到点的距离为 D. 在点发生全反射的光在玻璃砖中传播的时间为 二、多项选择题（每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的。） 9. 如图所示，让一束太阳光通过偏振片，以光的传播方向为轴旋转偏振片，下列说法正确的是（　　） A. 图甲中旋转偏振片P，透射光强度会不断变化 B. 图乙中固定偏振片P，仅旋转偏振片Q，透射光强度会不断变化 C. 图乙中固定偏振片Q，仅旋转偏振片P，透射光强度不会变化 D. 图丙中偏振片P与偏振片Q的透振方向垂直，此种情况下光不能透过Q 10. 一弹簧振子做简谐运动，下列说法中正确的有（　　） A. 若位移为负值，加速度一定为正值 B. 振子通过平衡位置时，速度为零，加速度最大 C. 振子每次经过平衡位置时，动能相同，加速度也一定相同 D. 振子每次通过同一位置时，其速度一定相同，但加速度不一定相同 11. 如图甲所示，在平静的水面下深处有一个点光源，它发出两种不同颜色的光和光，在水面上形成了一个有光线射出的圆形区域，该区域的中间为由、两种单色光所构成的复色光圆形区域，周围为环状区域，且为光的颜色（如图乙）。设、光的折射率分别为、，则下列说法正确的是（　　） A. 在水中，光的波长比光大 B. 在水中，光的传播速度比光小 C. 复色光圆形区域的面积为 D. 复色光圆形区域的面积为 12. 如图所示为演示机械波的干涉实验，在O、P两点分别固定电磁打点计时器（作为上下振动的振源），振动频率为50Hz，O与P的振针之间用一根细线相连接，通电后会在细线中形成图示的驻波，类似A点始终不动的点称之为“波节”，类似B点振幅最大的点称之为“波腹”，A、B平衡位置间的距离为0.1m，E点位于A、B正中间。已知时刻B点正处于波峰，下列说法正确的是（ ） A. 两个振源的振动步调一致 B. 两个振源的振幅相同 C. 机械波在绳中的传播速度为10m/s D. 同倍率增大两波源频率，波节数也会相应的变多 第II卷 三、实验题 13. 某兴趣小组的同学想要测量一个实心透明圆柱体的折射率。如图所示，他们将圆柱体放在水平桌面上，底下垫白纸，并用铅笔在白纸上描出圆柱体的底面。将激光器放置于桌面上，使其发出的光束经圆柱体折射后射出，测出入射角和折射角，利用折射定律计算出折射率。 （1）由于激光束的路径无法直接看见，所以需要用铅笔挡光，从而找到光束的路径，然后在白纸上记下该点的位置，找到两个位置，然后连线即可在白纸上画出光束路径。下列说法正确的是（ ） A. 用上述方法寻找光束路径时，用较细的铅笔挡光更有利于减小实验误差 B. 、两点位置可以利用画出的光线与圆柱底面圆的交点得到 C. 激光器发出的激光不必平行于桌面 D. 实验时要注意入射角不能太大，否则在点可能会发生全反射 （2）如图所示，某同学没有量角器，于是想出一个办法来计算折射率。将延长至，使，分别过O、E作AB、AC的垂线，，则圆柱的折射率_____（从、AD、OD、AE、、中选取必要的量表示） （3）在白纸上描绘圆柱底面圆时，可能会带来误差。如果白纸上描绘的底面圆稍稍偏大（如下图中虚线所示），会导致测得的折射率（ ） A. 偏大 B. 偏小 C. 没有影响 14. “用光传感器做双缝干涉的实验”装置图如图甲所示，光传感器可以把光的强度在轴上各点分布情况，通过计算机显示成图像。 （1）双缝挡光片应该是图甲中__________（填“”或“”）。 （2）光源有红光和绿光两种，其中红光在计算机屏幕上显示的图像是__________（填“乙”或“丙”） （3）某次实验中，已知双缝间距为，双缝到光传感器间的距离为，计算机上显示第1条明条纹中心的横坐标为，第5条明条纹中心的横坐标为，由以上数据可测得该单色光的波长是__________（保留三位有效数字）。 四、计算题 15. 在芯片制造过程中，离子注入是芯片制造重要的工序。甲图是我国自主研发的离子注入机，乙图是离子注入机的部分工作原理示意图。初速为零的离子经电场加速后沿水平方向先通过速度选择器，再进入磁分析器，磁分析器是中心线半径为R的四分之一圆环，其两端中心位置M和N处各有一个小孔，利用磁分析器选择出特定比荷的离子后经N点打在硅片（未画出）上，完成离子注入。已知速度选择器和磁分析器中的匀强磁场的磁感应强度大小均为B、方向均垂直纸面向外；速度选择器中匀强电场的电场强度大小为E。整个系统置于真空中，不计离子重力。求： （1）能从速度选择器中心线通过的离子的速度大小v； （2）能通过N打到硅片上的离子的比荷，并判断该离子的带电性质。 （3）加速电场的电压U。 16. 如图所示，两根相互平行且足够长的水平光滑固定金属轨道，间距，左侧连接的电阻，处于方向竖直向下、磁感应强度大小的匀强磁场中。静置于导轨上的导体棒，从时刻开始受到水平向右的恒力作用，当其位移时达到匀速。已知导体棒质量、电阻，长度。导体棒与导轨接触良好，导轨的电阻不计。求： （1）导体棒匀速运动时的速度v的大小； （2）导体棒从开始运动的过程中，电阻R产生的热量Q； （3）导体棒从开始运动的过程中所用时间。 17. 如图所示。一宽度为d的光滑长方形平板MNQP，长边MN、PQ分别平滑连接半径均为r的光滑圆弧面，形成“U”形槽，将其整体固定在水平地面上。现有质量为m的物块a，从圆弧面上相对平板竖直高度为h的A点静止下滑（h<< r），途经圆弧面上最低点B，平板上有一质量为的物块b与MN成45°角从O点滑入圆弧面，第一次到达最高点时恰好与同时到达最高点的物块a发生弹性碰撞。两物块均为质点。 （1）求物块a第一次经过B点时速度大小v0和所受支持力大小FN； （2）从A到B的过程：物块a相对于B点位移为x，求其所受回复力F与x的关系式； （3）求物块b的初速度大小vb以及碰撞后瞬间物块a的速度大小va； （4）若h=0.032m，r=10m，d=0.4m，要使物块a从N点滑离，求BQ间距L可能的取值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 天津一中2025-2026-2高二年级物理学科期中质量检测 本试卷分为第I卷（选择题）、第II卷（非选择题）两部分，共100分，考试用时60分钟。考生务必将答案涂写规定的位置上，答在试卷上的无效。祝各位考生考试顺利！ 第I卷 一、单项选择题（每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的。） 1. 用绝缘细丝线悬吊着的带正电小球在匀强磁场中做简谐运动，不考虑空气阻力等影响，则（　　） A. 单摆运动的回复力就是摆球重力与拉力的合力 B. 当小球每次通过平衡位置时，动量相同 C. 当小球每次通过平衡位置时，回复力相同 D. 撤消磁场后，小球摆动的周期变大 【答案】C 【解析】 【详解】A．单摆做简谐运动的回复力是重力沿运动切线方向的分力，不是重力和拉力的合力，故A错误； B．小球在运动的过程中，只有重力做功，根据动能定理得，每次经过平衡位置时，动能相同，但速度的方向不同，所以速度不同，动量不同，故B错误； C．单摆的回复力由重力沿切线的分力提供，在平衡位置处，重力沿切线方向的分力为0，因此小球每次经过平衡位置时，回复力都为零，故C正确； D．洛伦兹力始终与速度方向垂直，即洛伦兹力沿摆线径向，不提供切线方向的加速度，不改变回复力，因此单摆周期和是否存在磁场无关，撤消磁场后周期不变，D错误。 故选C 。 2. 下列说法正确的是（　　） A. 变化的电场一定会产生电磁波 B. 激光切割金属利用了激光相干性好的特点 C. 红外线的显著作用是热效应，温度较低的物体不能辐射红外线 D. 利用X射线的穿透本领，可在机场等地进行安全检查 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据麦克斯韦电磁场理论，只有周期性非均匀变化的电场才能产生周期性变化的磁场，进而交替激发电场、磁场形成电磁波；均匀变化的电场只能产生恒定磁场，该磁场不能再激发出电场，无法形成电磁波，故A错误； B．激光切割金属利用的是激光亮度高、能量集中的特点，相干性好的特点主要应用于全息照相、激光干涉等场景，故B错误； C．红外线的显著作用是热效应，一切物体无论温度高低都在持续辐射红外线，仅温度越高红外线辐射强度越大，故C错误； D．X射线具有较强的穿透本领，可穿透多种不透明物质，因此可用于机场等地的安全检查，识别行李内部物品，故D正确。 故选D。 3. 振动和波存在于我们生活的方方面面，图（a）是救护车在向右行驶，A、B两人都听到了救护车发出的警笛声；图（b）是宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中记录的“古琴正声”实验：剪小纸人放在需要调整音准的弦上，然后拨动另一个音调准确的琴上对应的琴弦，同样地拨动力度下，小纸人晃动越明显代表音调越准确。下列说法正确的是（　　） A. 图（a）中，A、B两人听到警笛声的频率相同 B. 图（a）中，B听到的警笛声比A听到的更尖锐 C. 图（b）“古琴正声”实验的原理是共振 D. 图（b）“古琴正声”实验的原理是波的干涉 【答案】C 【解析】 【详解】AB．根据多普勒效应，图（a）救护车向右运动的过程中，A听到警笛声的频率大于车发出的频率，B听到警笛声的频率小于车发出的频率，因此 则​A、B两人听到警笛声的频率不同，音调“尖锐”对应频率更高，A听到的频率更高更尖锐，AB错误； CD．同样地拨动力度下，小纸人晃动越明显代表音调越准确，小纸人所在的琴弦发生了共振，C正确，D错误。 故选C。 4. 下列关于光学现象的说法，正确的是（　　） A. 如图甲所示，泊松亮斑现象有力地支持了光的波动性理论 B. 如图乙所示，阳光下的彩色肥皂泡，是由于光的衍射产生的 C. 如图丙所示，在观看3D电影时，观众所戴的特制眼镜利用了光的色散原理 D. 如图丁所示，水中的气泡看上去特别明亮，是由于光的偏振引起的 【答案】A 【解析】 【详解】A．泊松亮斑是光绕过不透光小圆板边缘发生的衍射现象，衍射现象本身就是光波动性的有力证据，泊松亮斑反而支持了光的波动性理论，故A正确； B．肥皂泡呈现彩色，是肥皂泡薄膜前后两个表面的反射光发生薄膜干涉，不同波长的色光干涉加强位置不同，因此出现彩色，不是光的衍射，故B错误； C．3D电影的特制眼镜利用的是光的偏振原理：两路偏振方向垂直的影像分别通过眼镜对应透振方向的偏振片进入双眼，形成立体视觉，不是光的色散原理，故C错误； D．水中气泡看起来特别明亮，原理是光从光密介质的水射向气泡内光疏介质的空气时，发生了全反射，出射光强度大因此看起来明亮，不是由于光的偏振引起的，故D错误。 故选A。 5. 如图所示，通过标准平板玻璃1检测平板玻璃2表面的平整情况，将玻璃板2放在水平面上，将玻璃板1放在玻璃板2上，一端对齐，另一端夹一张纸片，用单色光从上面竖直向下照射，可以观察到明暗相间的条纹。图中a、b为平板玻璃1的上、下表面，c、d为平板玻璃2的上、下表面。下列说法正确的是（　　） A. 该方法利用了光的衍射现象 B. 明暗相间的条纹由a、d面上的反射光线形成 C. 若将纸片适当向左移动，相邻条纹中心间距将减小 D. 若c面某个位置出现凸起，则条纹在该位置向左侧弯曲 【答案】C 【解析】 【详解】A．该检测方法利用了薄膜干涉而不是衍射，A错误； B．形成干涉的两束光为入射光在b、c两个界面上的反射光，B错误； C．若将纸片适当向左移动，两玻璃板之间的夹角变大，同一条纹处的空气膜厚度不变，条纹整体向左移动，相邻条纹中心间距变小，C正确； D．连续的条纹处空气膜的厚度相等，若c面某个位置出现凸起，该处的空气膜厚度变小，所以条纹需要向右弯曲以保证空气膜的厚度相等，D错误。 故选C。 6. 图为彝族的传统乐器月琴，它是乐器领域的“明珠”之一。当演奏者轻抚月琴时，琴弦会产生简谐横波，图甲为某一琴弦在时刻的波形图，图乙为该琴弦上平衡位置在处质点的振动图像。下列说法正确的是（　　） A. 该波向x轴负方向传播 B. 经过时间，质点第二次出现在波谷 C. 时刻质点的振动方向沿轴正方向 D. 质点在内经过的路程为0.55cm 【答案】B 【解析】 【详解】A．时，由乙图可知处质点沿轴正方向振动。根据上下坡法：沿波的传播方向“下坡上，上坡下”，可得该波沿轴正方向传播，故A错误； B．振动图得周期，时在平衡位置向上振动，第一次到达波谷的时间为 第二次波谷为第一次波谷加一个周期，故B正确； C．由乙图可知时，在平衡位置，下一时刻位移为负，因此振动方向沿轴负方向，故C错误； D．，总路程分段计算：1个周期路程为 剩余的运动过程：从平衡位置向上到波峰（路程）,向下运动，最终位置 总路程为，故D错误。 故选B。 7. 如图是一根张紧的水平弹性长绳上的a、b两点，相距14.0m，b点在a点的右方。当一列简谐横波沿此长绳向左传播时，若a点的位移到达正极大时，b点的位移恰为零，且向下运动，经过1s后a点位移为0，且向下运动，而b点的位移恰达到负极大，则这简谐横波的波速可能等于（　　） A. 4.67m/s B. 7m/s C. 10m/s D. 14m/s 【答案】D 【解析】 【详解】波向左传播，当a点在波峰（正极大）时，b点在平衡位置且向下运动。根据波的传播规律，此时a、b间的距离满足： 已知，因此 经过后，a点从波峰运动到平衡位置且向下运动，说明经过的时间为 同时b点从平衡位置向下运动到波谷（负极大），同样满足上式。因此周期： 波速 ，代入得 我们代入选项验证： A．若波速大小为4.67m/s，有，得，无整数解，故A错误； B．若波速大小为7m/s，有，无整数解，故B错误； C．若波速大小为10m/s，有，无整数解，故C错误； D．若波速大小为14m/s，有，当时成立，比如，完全符合条件，故D正确。 故选D。 8. 如图所示，扇形玻璃砖的半径为、圆心角为，一束平行单色光垂直于玻璃砖的边射入，圆弧上恰好一半区域内有光线射出。已知点为圆弧的中点，真空中的光速为，不考虑光在玻璃砖内的多次反射，则（　　） A. 该单色光在玻璃砖中的折射率为 B. 该单色光在玻璃砖中的传播速度为 C. 在点发生全反射的光从边射出的位置到点的距离为 D. 在点发生全反射的光在玻璃砖中传播的时间为 【答案】B 【解析】 【详解】A．由几何关系可得，圆弧部分无光线射出，圆弧部分有光线射出，单色光恰好在C点发生全反射，可知全反射临界角为，由，可得折射率为，故A错误； B．该单色光在玻璃砖中的传播速度，故B正确； C．设在C点发生全反射的光从OA边射出的点为D点，根据几何关系有 则在点发生全反射的光从边射出的位置到点的距离为，故C错误； D．在C点发生全反射的光在玻璃砖中传播的时间，故D错误。 故选B。 二、多项选择题（每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的。） 9. 如图所示，让一束太阳光通过偏振片，以光的传播方向为轴旋转偏振片，下列说法正确的是（　　） A. 图甲中旋转偏振片P，透射光强度会不断变化 B. 图乙中固定偏振片P，仅旋转偏振片Q，透射光强度会不断变化 C. 图乙中固定偏振片Q，仅旋转偏振片P，透射光强度不会变化 D. 图丙中偏振片P与偏振片Q的透振方向垂直，此种情况下光不能透过Q 【答案】BD 【解析】 【详解】A．太阳光是自然光，向各个方向的振动强度相同。图甲中旋转偏振片P，透射光强度不会变化，A错误； B．图乙中固定偏振片P，仅旋转偏振片Q，透射光强度会不断变化，当P、Q透振方向平行时，透射光强度最大，当P、Q透振方向垂直时，透射光强度最小，B正确； C．图乙中固定偏振片Q，仅旋转偏振片P，透射光强度会不断变化，当P、Q透振方向平行时，透射光强度最大，当P、Q透振方向垂直时，透射光强度最小，C错误； D．图丙中偏振片P与偏振片Q的透振方向垂直，此种情况下光不能透过Q，D正确。 故选BD。 10. 一弹簧振子做简谐运动，下列说法中正确的有（　　） A. 若位移为负值，加速度一定为正值 B. 振子通过平衡位置时，速度为零，加速度最大 C. 振子每次经过平衡位置时，动能相同，加速度也一定相同 D. 振子每次通过同一位置时，其速度一定相同，但加速度不一定相同 【答案】AC 【解析】 【详解】弹簧振子做简谐运动满足规律：回复力 ，加速度 ，即加速度大小与位移成正比、方向与位移相反，过程中机械能守恒。 A．若位移为负值，由 ，可得加速度一定为正值，A正确； B．振子经过平衡位置时，位移，因此加速度为0；此时弹性势能全部转化为动能，速度最大，B错误； C．振子每次经过平衡位置，位移都是0，因此加速度都是0，加速度相同；简谐运动机械能守恒，平衡位置弹性势能为0，动能等于总机械能，动能是标量，因此每次动能都相同，C正确； D．振子每次通过同一位置时，位移一定相同，因此加速度一定相同；速度是矢量，两次经过同一位置时速度方向可能相反，因此速度不一定相同，D错误。 故选AC。 11. 如图甲所示，在平静的水面下深处有一个点光源，它发出两种不同颜色的光和光，在水面上形成了一个有光线射出的圆形区域，该区域的中间为由、两种单色光所构成的复色光圆形区域，周围为环状区域，且为光的颜色（如图乙）。设、光的折射率分别为、，则下列说法正确的是（　　） A. 在水中，光的波长比光大 B. 在水中，光的传播速度比光小 C. 复色光圆形区域的面积为 D. 复色光圆形区域的面积为 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．a光的照射面积大，知a光的临界角较大，根据知a光的折射率较小，所以a光的频率较小，波长较大。 根据知，在水中，a光的传播速度比b光大，同一种色光在真空中和在水中频率相同 由可知，在水中，a光的波长比b光大，故A正确，B错误； CD．设复色光圆形区域半径为r，复色光圆形区域边缘，b光恰好发生全反射。依据结合几何关系 复色光圆形区域的面积 联立，解得，故C错误，D正确。 故选AD。 12. 如图所示为演示机械波的干涉实验，在O、P两点分别固定电磁打点计时器（作为上下振动的振源），振动频率为50Hz，O与P的振针之间用一根细线相连接，通电后会在细线中形成图示的驻波，类似A点始终不动的点称之为“波节”，类似B点振幅最大的点称之为“波腹”，A、B平衡位置间的距离为0.1m，E点位于A、B正中间。已知时刻B点正处于波峰，下列说法正确的是（ ） A. 两个振源的振动步调一致 B. 两个振源的振幅相同 C. 机械波在绳中的传播速度为10m/s D. 同倍率增大两波源频率，波节数也会相应的变多 【答案】BD 【解析】 【详解】A．要在细线中形成图示的驻波，则两个振源的振动步调刚好相反，故A错误； B．由题图可知，两个振源的振幅相同，故B正确； C．波长等于AB距离的4倍即，由 解得波速为v=20m/s，故C错误； D．根据可知，增加频率f使得波长变小，可以出现更多波节，故D正确。 故选BD。 第II卷 三、实验题 13. 某兴趣小组的同学想要测量一个实心透明圆柱体的折射率。如图所示，他们将圆柱体放在水平桌面上，底下垫白纸，并用铅笔在白纸上描出圆柱体的底面。将激光器放置于桌面上，使其发出的光束经圆柱体折射后射出，测出入射角和折射角，利用折射定律计算出折射率。 （1）由于激光束的路径无法直接看见，所以需要用铅笔挡光，从而找到光束的路径，然后在白纸上记下该点的位置，找到两个位置，然后连线即可在白纸上画出光束路径。下列说法正确的是（ ） A. 用上述方法寻找光束路径时，用较细的铅笔挡光更有利于减小实验误差 B. 、两点位置可以利用画出的光线与圆柱底面圆的交点得到 C. 激光器发出的激光不必平行于桌面 D. 实验时要注意入射角不能太大，否则在点可能会发生全反射 （2）如图所示，某同学没有量角器，于是想出一个办法来计算折射率。将延长至，使，分别过O、E作AB、AC的垂线，，则圆柱的折射率_____（从、AD、OD、AE、、中选取必要的量表示） （3）在白纸上描绘圆柱底面圆时，可能会带来误差。如果白纸上描绘的底面圆稍稍偏大（如下图中虚线所示），会导致测得的折射率（ ） A. 偏大 B. 偏小 C. 没有影响 【答案】（1）AB （2） （3）A 【解析】 【小问1详解】 A．用铅笔挡光，从而找到光束的路径,用较细的铅笔挡光，在白纸上留下的光点较小，能更精准地确定光束的位置，更有利于减小实验误差，故A正确； B．A、B是光束与圆柱底面圆的交点，可通过光线与圆的交点确定位置，故B正确； C．实验中激光需平行于桌面，才能保证光线在同一平面内，测量的入射角和折射角才准确，故C错误； D．光从空气射入圆柱体（光密介质），在B点是入射点，只有光从光密介质射向光疏介质时才可能发生全反射，因此B点不会发生全反射，故D错误。 故选AB。 【小问2详解】 根据折射定律 根据几何关系，有， 又因AO=AE 联立可得 【小问3详解】 若描绘的底面圆偏大，会导致测量的折射角偏小，根据 可知测得的折射率会偏大。 故选A。 14. “用光传感器做双缝干涉的实验”装置图如图甲所示，光传感器可以把光的强度在轴上各点分布情况，通过计算机显示成图像。 （1）双缝挡光片应该是图甲中__________（填“”或“”）。 （2）光源有红光和绿光两种，其中红光在计算机屏幕上显示的图像是__________（填“乙”或“丙”） （3）某次实验中，已知双缝间距为，双缝到光传感器间的距离为，计算机上显示第1条明条纹中心的横坐标为，第5条明条纹中心的横坐标为，由以上数据可测得该单色光的波长是__________（保留三位有效数字）。 【答案】（1）Q （2）丙 （3）520 【解析】 【小问1详解】 双缝实验原理图，如图所示。 题干中所给光源为单色光源，所以不需要滤光片，则根据先后顺序，为单缝挡光片，为双缝挡光片。 【小问2详解】 相邻两条亮（或暗）条纹之间的距离 其中，为两缝到屏的距离，为两缝的间距，为光波的波长。 对于题干中的红光和绿光，、一样， 所以 乙图为绿光，丙图为红光。 【小问3详解】 相邻两条亮（或暗）条纹之间的距离 代入数据得 四、计算题 15. 在芯片制造过程中，离子注入是芯片制造重要的工序。甲图是我国自主研发的离子注入机，乙图是离子注入机的部分工作原理示意图。初速为零的离子经电场加速后沿水平方向先通过速度选择器，再进入磁分析器，磁分析器是中心线半径为R的四分之一圆环，其两端中心位置M和N处各有一个小孔，利用磁分析器选择出特定比荷的离子后经N点打在硅片（未画出）上，完成离子注入。已知速度选择器和磁分析器中的匀强磁场的磁感应强度大小均为B、方向均垂直纸面向外；速度选择器中匀强电场的电场强度大小为E。整个系统置于真空中，不计离子重力。求： （1）能从速度选择器中心线通过的离子的速度大小v； （2）能通过N打到硅片上的离子的比荷，并判断该离子的带电性质。 （3）加速电场的电压U。 【答案】（1）；（2），带正电荷；（3） 【解析】 【详解】（1）离子通过速度选择器时，有 解得 （2）离子在磁分析器中，有 解得 对离子受力分析可知，离子受到洛伦兹力指向圆心O，根据左手定则可知离子带正电荷； （3）离子经加速电场，由动能定理可有 解得 16. 如图所示，两根相互平行且足够长的水平光滑固定金属轨道，间距，左侧连接的电阻，处于方向竖直向下、磁感应强度大小的匀强磁场中。静置于导轨上的导体棒，从时刻开始受到水平向右的恒力作用，当其位移时达到匀速。已知导体棒质量、电阻，长度。导体棒与导轨接触良好，导轨的电阻不计。求： （1）导体棒匀速运动时的速度v的大小； （2）导体棒从开始运动的过程中，电阻R产生的热量Q； （3）导体棒从开始运动的过程中所用时间。 【答案】（1）2m/s （2）4.5J （3）18s 【解析】 【小问1详解】 导体棒匀速运动时，拉力与安培力平衡 感应电动势 电路电流 代入安培力公式得 代入数据解得 【小问2详解】 拉力做的功，一部分转化为导体棒的动能，另一部分转化为电路的总焦耳热 解得 与串联，电流相同，焦耳热 因此热量比等于电阻比 因此上的热量为 【小问3详解】 对导体棒，应用动量定理有 代入数据求得 17. 如图所示。一宽度为d的光滑长方形平板MNQP，长边MN、PQ分别平滑连接半径均为r的光滑圆弧面，形成“U”形槽，将其整体固定在水平地面上。现有质量为m的物块a，从圆弧面上相对平板竖直高度为h的A点静止下滑（h<< r），途经圆弧面上最低点B，平板上有一质量为的物块b与MN成45°角从O点滑入圆弧面，第一次到达最高点时恰好与同时到达最高点的物块a发生弹性碰撞。两物块均为质点。 （1）求物块a第一次经过B点时速度大小v0和所受支持力大小FN； （2）从A到B的过程：物块a相对于B点位移为x，求其所受回复力F与x的关系式； （3）求物块b的初速度大小vb以及碰撞后瞬间物块a的速度大小va； （4）若h=0.032m，r=10m，d=0.4m，要使物块a从N点滑离，求BQ间距L可能的取值。 【答案】（1），，方向竖直向上 （2） （3）， （4）（n=0，1，2，3，4……）或（k=1，2，3，4……） 【解析】 【小问1详解】 对a物块下滑过程中根据动能定理有 可得 在B点根据牛顿第二定律有 可得，方向竖直向上 【小问2详解】 如图所示 由于h<<r，滑块a所受回复力F，则 可知滑块受到的回复力F与x成正比，方向与x相反，因此滑块a从释放到第一次到达最低点的运动是简谐运动。 【小问3详解】 滑块b在圆弧形斜面上垂直槽轴线方向的运动性质与a相同，平行槽轴线方向做匀速直线运动。设滑块b的速度沿槽轴线和垂直槽轴线分速度为vbx、vby，如图 当vbx=0时，滑块b第一次滑到最高点，由题意可知滑块b到达的最高点高度与滑块a的开始下滑的高度相等。此时速度为vby， 又因与滑块a最高点相同，由题意可知 即 因为滑块a、b在最高点发生碰撞，设碰后滑块b的速度为v'by。由动量守恒有 机械能守恒有 联立解得， 【小问4详解】 碰后滑块a在平行于槽轴线方向的速度始终为va，从N射出的最基本的几种临界情况如图所示。考虑周期性，则L有多种情况 滑块在曲面上从边界上运动到最高点 由题给数据可得，， 滑块a每一次在圆弧形斜面上滑或下滑的时间为 滑块a每一次滑过水平面的时间为 又由于滑块a从任一点出发回到该点同高度位置时（同一侧圆弧面）的时间相等，设时间为T'，则 滑块a由碰后到从N飞出的时间t满足 其中（n=0，1，2，3，4……） 或（k=1，2，3，4……） 则滑块a能从N飞出时L的取值为（n=0，1，2，3，4……） 或（k=1，2，3，4……） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $