精品解析：山东德州市夏津县2025-2026学年高二上学期期末预测物理试题

德州市夏津县2025——2026学年上学期 高二物理期末预测试题 一、单选题 1. 电磁场与现代科技密切关联，在科学研究和工业生产中有重要应用。关于以下四个科技实例，下列说法正确的是（　　） A. 甲图中电子束出射速度不变，励磁线圈电流变大时，电子束径迹形成的圆半径变大 B. 乙图中不改变质谱仪各区域的电场、磁场时，击中光屏同一位置的粒子比荷一定相同 C. 丙图中载流子为负电荷霍尔元件有如图所示的电流和磁场时，N侧电势高 D. 丁图中增加D形盒狭缝之间的电压U，粒子的最大动能不变 2. 如图所示，圆心为O、半径为R的半圆形玻璃砖置于水平桌面上，光线从P点垂直界面入射后，恰好在玻璃砖圆形表面发生全反射；当入射角时，光线从玻璃砖圆形表面出射后恰好与入射光平行。已知真空中的光速为c，则（　　） A. 玻璃砖折射率为1.5 B. 之间的距离为 C. 光在玻璃砖内传播速度为 D. 光从玻璃到空气的临界角为30° 3. 如图所示，电源电动势E=6V，内阻r=1Ω，R0=3Ω，R1=7.5Ω，R2=3Ω，R3=2Ω，电容器的电容C=2μF。开始时开关S处于闭合状态，则下列说法正确的是（　　） A. 开关S闭合时，电容器上极板带正电 B. 开关S闭合时，电容器两极板间电势差是3V C. 将开关S断开，稳定后电容器极板所带的电荷量是3.6×10－6C D. 将开关S断开至电路稳定的过程中通过R0的电荷量是9.6×10－6C 4. 1834年，洛埃利用与光屏垂直的平面镜同样得到了杨氏双缝干涉的结果（称洛埃镜实验）。如图，光源S发出的光一部分直接照在光屏上，一部分经平面镜反射后照在光屏上（由平面镜反射的光相当于从S在平面镜中的虚像发出的）。已知光源S到平面镜的距离为a，到光屏的距离为L，光的波长为λ。下列关于洛埃镜实验的说法正确的是（　　） A. 光屏上相邻两明条纹间距离 B. 若将平面镜向下平移稍许，则屏上相邻两明条纹间距离减小 C. 若换用频率更大的单色光，相邻两暗条纹间距将增大 D. 若增大光源发光强度，相邻两明条纹间距离会明显增大 5. 图甲为一列简谐横波在时的波形图，P是平衡位置在处的质点，Q是平衡位置在处的质点；图乙为质点Q的振动图像。下列说法正确的是（　　） A. 这列简谐波沿x轴负方向传播 B. 从到，波传播的距离为50cm C. 从到，质点P通过的路程为30cm D. 在时，质点P的加速度方向与y轴正方向相同 6. 如图所示，均匀介质中有一三角形ABC，AB⊥BC，AB4m，BC3m。两个同时起振且起振方向相同、频率均为4Hz的波源固定于A、B两点。已知两波源产生的机械波在该介质中的传播速度大小为4m/s。AC边上振动总是减弱的点的个数为（　　） A. 6个 B. 5个 C. 4个 D. 3个 7. 如图甲所示，匀质导体棒MN通以由M到N的恒定电流，用两根等长的平行绝缘、轻质细线悬挂在点静止于匀强磁场中，细线与竖直方向的夹角为，磁场方向与绝缘细线平行且向上。现使磁场方向顺时针缓慢转动（由M到N观察），同时改变磁场的磁感应强度大小，保持细线与竖直方向的夹角不变，该过程中每根绝缘细线拉力F大小与磁场转过角度的正切值关系如图乙所示。重力加速度g取，磁场变化过程中MN中的电流不变。下列说法正确的是（　　） A. 导体棒的质量为0.5kg B. C. 导体棒所受安培力可能为4.5N D. 可能为90° 8. 地磁场对宇宙高能粒子有偏转的作用，从而保护了地球的生态环境。赤道平面的地磁场简化为如图，O为地球球心、R为地球半径，地磁场只分布在半径为R和2R的两边界之间的圆环区域内，磁感应强度大小均为B，方向垂直纸面向里。假设均匀分布的带正电高能粒子以相同速度垂直MN沿赤道平面射向地球。已知粒子质量均为m。电荷量均为q。不计粒子的重力及相互作用力。则（　　） A. 粒子无论速率多大均无法到达MN右侧地面 B. 若粒子速率为，正对着O处入射的粒子恰好可以到达地面 C. 若粒子速率小于，入射到磁场的粒子可到达地面 D. 若粒子速率为，入射到磁场的粒子恰能覆盖MN右侧地面一半的区域 二、多选题 9. 对下列四个有关光的实验示意图，分析正确的是（　　） A. 图甲中若改变复色光的入射角，则b光先在玻璃球中发生全反射 B. 图乙中若只减小屏到挡板的距离L，则相邻亮条纹间距离将减小 C. 图丙是用干涉法检测工件表面平整程度时得到干涉图样，若将薄片向右移动，条纹间距将变大 D. 若只旋转图丁中M或N一个偏振片，光屏P上的光斑亮度会发生变化 10. 现代科学仪器中常利用电、磁场控制带电粒子的运动。如图甲所示，纸面内存在上、下宽度均为d的匀强电场与匀强磁场，匀强电场竖直向下，匀强磁场垂直纸面向里，磁感应强度大小为B。现有一质量为m、电荷量为q的带正电粒子（不计重力）从电场的上边界的O点由静止释放，运动到磁场的下边界的P点时正好与下边界相切。若把电场下移至磁场所在区域，如图乙所示，重新让粒子从上边界M点由静止释放，经过一段时间粒子第一次到达最低点N，下列说法正确的是（ ） A. 匀强电场的场强大小为 B. 粒子从O点运动到P点的时间为 C. M、N两点的竖直距离为 D. 粒子经过N点时速度大小为 11. 如图甲所示，滑块B静止在光滑的水平面上，滑块的左侧面为光滑圆弧面，圆弧面底部与水平面相切。一质量为m的小球A以速度向右运动，小球与滑块在整个相互作用的过程中，两者水平方向的速度大小与时间t之间的关系如图乙所示，若小球全程未能冲出滑块的顶端，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A. 滑块B质量为小球A质量的2倍 B. 小球A能够到达的最大高度为 C. 最终小球离开滑块时，两者的相对速度大小为 D. 在时间内，滑块对小球做的负功大小为 12. 位于坐标原点的波源产生的一列简谐横波在均匀介质中沿x轴正方向传播，已知图甲为波源的振动图像，图乙为平衡位置位于x1=2m处质点的振动图像。下列说法正确的是（　　） A. 0~1s内，波源运动的路程为1m B. t=0.5s时波源正从平衡位置向y轴正方向运动 C. 如果波长大于2m，则波速一定为 D. 波源位于平衡位置时，x1=2m处的质点一定处于波谷 13. 某学校实验小组用双缝干涉实验装置测光的波长，装置如图甲所示： （1）下列说法中正确的是（　　） A. 滤光片应置于单缝与双缝之间 B. 拨杆的作用是为了调节缝的宽度 C. 保持双缝位置不变，增大单缝与双缝间距，干涉条纹变密 D. 保持双缝位置不变，增大双缝与毛玻璃屏间距，干涉条纹变疏 （2）将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数为2.320mm； 然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第5条亮纹中心对齐，此时手轮上的示数如图乙所示，该示数为____________ mm，求得相邻亮纹的间距△x。已知双缝间距 测得双缝到屏的距离，则所测单色光的波长为___________m（本空结果保留2位有效数字） 。 （3）若丙图为上述实验装置简图。S为单缝， 为双缝，屏上O 点处为一条亮条纹。若实验时单缝偏离光轴，向下微微移动，则可以观察到原来O 点处的亮条纹____________（“向上移动”“向下移动”“仍在O 点”） （4）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，发现相邻两条亮纹中央间距变为原来的一半，则该绝缘透明均匀介质的折射率n＝______。 14. 某实验小组要测定一段电阻丝的电阻率，具体操作如下： （1）用螺旋测微器测量电阻丝的直径，结果如图甲所示，由图可知其直径为___________。利用毫米刻度尺测出电阻丝的长度L。 （2）利用如图乙所示的电路图，精确测量电阻丝的电阻，已知电流表内阻为，操作步骤如下： ①闭合开关，调节滑动变阻器和电阻箱，使电压表读数为某值，记下此时电阻箱的读数和电流表的读数； ②改变电阻箱的阻值，同时调节滑动变阻器，使电压表的读数保持不变，记下此时电阻箱的读数和电流表的读数； ③重复步骤②，得到多组电阻箱和电流表的数据； ④以电阻箱电阻R为纵坐标，以电流表读数的倒数为横坐标建立坐标系，描点连线，如图丙所示。已知图线的纵轴截距为，则电阻丝电阻___________（用题中给定物理量的符号表示）。 （3）根据电阻定律，利用测得的物理量表示电阻丝的电阻率___________（用D、L、表示）。 （4）若从系统误差的角度分析，用该方法测得的电阻丝的电阻率与真实值相比___________（选填“偏大”“偏小”或“相等”）。 15. 如图a，均匀介质中有一波源S1上下做简谐运动，其振动图像如图b所示。同一水平面上有一质点P且S1P=6m。当波源S1处于平衡位置且向下运动时，P处于波谷。求： （1）该机械波传播的速度v； （2）若波速v>2m/s，则从波源开始振动到t=4s时，质点P的路程和位移； （3）在（2）的情况下，t=4s时，同一水平面的另一波源S2（S1S2⊥PS1）开始振动，如图c所示，两波源相距S1S2=8m。从S2传到P点开始计时，求质点P的振动方程。 16. 2021年12月9日，“太空教师”翟志刚、王亚平、叶兆富在中国空间站为青少年带来了一场精彩纷呈的太空科普课。王亚平在水膜里注水，得到了一个晶莹剔透的水球，接着又在水球中央注入一个气池，形成了两个同心的球。如图所示AB是通过球心O的一条直线，有一束宽为8R的单色光沿着水球的水平轴纹射向水球左侧表面，光的中轴线与AB重合，内球面半径为3R，外球面半径为5R，边界光线经折射后恰好与内表面相切，已知sin37°=0.6，求： （1）单色光在水中的折射率n； （2）有多宽范围内的光线不能进入水球中的气泡。 17. 如图所示的平面直角坐标系，在第I象限内有平行于轴的匀强电场，方向沿轴正方向；在第IV象限有一与轴相切的圆形匀强磁场区域（图中未画出），方向垂直于平面向里，大小为。一质量为、电荷量为的粒子，从轴上的点，以大小为的速度沿轴正方向射入电场，通过电场后从轴上的点进入第IV象限的圆形匀强磁场，经过磁场后从轴上的某点进入第III象限，且速度与轴负方向成45°角，不计粒子所受的重力。求： （1）电场强度的大小； （2）圆形磁场的最小面积； （3）粒子从点运动开始，到再次经过轴所经历的时间。 18. 如图所示，左侧水平高台上放置一质量的木块，一质量的子弹以的速度射向木块并留在其中，随后木块滑向右侧光滑水平面上足够长的长木板上，长木板上表面粗糙且与高台齐平，长木板右侧足够远处均匀排列n个质量为的铁块，已知长木板质量，所有碰撞均为弹性正碰，重力加速度，求： （1）子弹打入木块过程中系统损失的机械能； （2）木块第一次与长木板共速过程中，受到长木板的摩擦力的冲量大小； （3）木块最终的速度大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 德州市夏津县2025——2026学年上学期 高二物理期末预测试题 一、单选题 1. 电磁场与现代科技密切关联，在科学研究和工业生产中有重要应用。关于以下四个科技实例，下列说法正确的是（　　） A. 甲图中电子束出射速度不变，励磁线圈电流变大时，电子束径迹形成的圆半径变大 B. 乙图中不改变质谱仪各区域的电场、磁场时，击中光屏同一位置的粒子比荷一定相同 C. 丙图中载流子为负电荷的霍尔元件有如图所示的电流和磁场时，N侧电势高 D. 丁图中增加D形盒狭缝之间的电压U，粒子的最大动能不变 【答案】BD 【解析】 【详解】A．甲图中电子束出射速度不变，励磁线圈电流变大时，磁感应强度变大，根据洛伦兹力提供向心力 有 可知，电子束径迹形成的圆半径变小，故A错误； B．乙图中，带电粒子经质谱仪的加速电场后，有 在磁场中由洛伦兹力提供向心力，有 联立可得 可知，不改变质谱仪各区域的电场、磁场时，比荷相同的粒子在磁场中偏转的轨道半径r相同，即击中光屏同一位置，故B正确； C．丙图中载流子为负电荷的霍尔元件，负电荷运动方向与电流方向相反，由左手定则可知，负电荷在洛伦兹力作用下，向N侧移动，因此N侧聚集负电荷，N侧电势低，故C错误； D．丁图是回旋加速器，根据 可得最大动能 可知，最大动能与加速电压U无关，故D正确。 故选BD。 2. 如图所示，圆心为O、半径为R的半圆形玻璃砖置于水平桌面上，光线从P点垂直界面入射后，恰好在玻璃砖圆形表面发生全反射；当入射角时，光线从玻璃砖圆形表面出射后恰好与入射光平行。已知真空中的光速为c，则（　　） A. 玻璃砖的折射率为1.5 B. 之间的距离为 C. 光在玻璃砖内的传播速度为 D. 光从玻璃到空气的临界角为30° 【答案】C 【解析】 【详解】AB．作出两种情况下的光路图，如图所示 设，在A处发生全反射故有 由于出射光平行可知，在B处射出，故 由于 联立可得，，故AB错误； C．由 可得，故C正确； D．由于 所以临界角不为30°，故D错误。 故选C。 3. 如图所示，电源电动势E=6V，内阻r=1Ω，R0=3Ω，R1=7.5Ω，R2=3Ω，R3=2Ω，电容器的电容C=2μF。开始时开关S处于闭合状态，则下列说法正确的是（　　） A. 开关S闭合时，电容器上极板带正电 B. 开关S闭合时，电容器两极板间电势差是3V C. 将开关S断开，稳定后电容器极板所带的电荷量是3.6×10－6C D. 将开关S断开至电路稳定的过程中通过R0的电荷量是9.6×10－6C 【答案】D 【解析】 【详解】 AB．开关S闭合时等效电路图如图甲所示，电容器C两端电压等于两端电压，已知总电阻 由闭合电路欧姆定律可知干路电流 路端电压 则 此时电容器所带电荷量 且上极板带负电，下极板带正电，故AB错误。 CD．开关S断开时的等效电路图如图乙所示电容器C两端电压等于两端电压，此时 电容器所带电荷量 且上极板带正电，下极板带负电，故通过的电荷量 故C错误，D正确。 故选D。 4. 1834年，洛埃利用与光屏垂直的平面镜同样得到了杨氏双缝干涉的结果（称洛埃镜实验）。如图，光源S发出的光一部分直接照在光屏上，一部分经平面镜反射后照在光屏上（由平面镜反射的光相当于从S在平面镜中的虚像发出的）。已知光源S到平面镜的距离为a，到光屏的距离为L，光的波长为λ。下列关于洛埃镜实验的说法正确的是（　　） A. 光屏上相邻两明条纹间距离 B. 若将平面镜向下平移稍许，则屏上相邻两明条纹间距离减小 C. 若换用频率更大的单色光，相邻两暗条纹间距将增大 D. 若增大光源发光强度，相邻两明条纹间距离会明显增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．此问题可类比双缝干涉实验，这里光源和它在平面镜中的虚像相当于双缝干涉中的双缝，二者间距 在双缝干涉中，相邻亮纹（或暗纹）间距公式为，将代入，可得，错误； B．根据，若将平面镜向下平移稍许，a增大，条纹间距将减小，B正确； C．频率越大，波长越小，根据，相邻暗条纹间距将减小，C错误； D．根据，光照强度对明暗条纹间距没有影响，D错误。 故选B。 5. 图甲为一列简谐横波在时的波形图，P是平衡位置在处的质点，Q是平衡位置在处的质点；图乙为质点Q的振动图像。下列说法正确的是（　　） A. 这列简谐波沿x轴负方向传播 B. 从到，波传播的距离为50cm C. 从到，质点P通过的路程为30cm D. 在时，质点P的加速度方向与y轴正方向相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．由乙图得出，在 t=0s时Q点的速度方向沿y轴正方向，由同侧法判断可知该波沿x轴正方向传播，故A错误； B．由甲图读出波长为 由乙图可读出周期为 则波速为 从t=0到t=0.25s，波传播的距离为 故B错误； C．从t=0.10s到t=0.25s经过时间为 由于在t=0.10s时质点P不在平衡位置和最大位移处，所以从t=0.10s到t=0.25s，质点P通过的路程不等于3A=30cm，故C错误； D．题图可知t=0时刻P点向下振动，因此经过，质点振动到平衡位置下方，则加速度向上，与y轴的正方向相同，故D正确。 故选D。 6. 如图所示，均匀介质中有一三角形ABC，AB⊥BC，AB4m，BC3m。两个同时起振且起振方向相同、频率均为4Hz的波源固定于A、B两点。已知两波源产生的机械波在该介质中的传播速度大小为4m/s。AC边上振动总是减弱的点的个数为（　　） A. 6个 B. 5个 C. 4个 D. 3个 【答案】A 【解析】 【详解】根据波速公式 知 两列波同时起振且起振方向相同、频率相同，产生干涉，振动减弱点满足条件 根据几何知识知 又 又根据三角形两边之差小于第三边，知 当时， 当时， 当时， 当时， 当时， 不再满足条件，又 分析几何关系知，当时，满足条件的点有和 当时，满足条件的点有，，， 故AC边上振动总是减弱的点的个数为6个。 故选A。 7. 如图甲所示，匀质导体棒MN通以由M到N的恒定电流，用两根等长的平行绝缘、轻质细线悬挂在点静止于匀强磁场中，细线与竖直方向的夹角为，磁场方向与绝缘细线平行且向上。现使磁场方向顺时针缓慢转动（由M到N观察），同时改变磁场的磁感应强度大小，保持细线与竖直方向的夹角不变，该过程中每根绝缘细线拉力F大小与磁场转过角度的正切值关系如图乙所示。重力加速度g取，磁场变化过程中MN中的电流不变。下列说法正确的是（　　） A. 导体棒的质量为0.5kg B. C. 导体棒所受安培力可能为4.5N D. 可能为90° 【答案】B 【解析】 【详解】A B．由图可知当时，N，根据共点力平衡条件可知 当时，N，根据共点力平衡条件可知 解得 即 ，kg 故A错误，B正确； C．由上述分析可知导体棒重力为10N，根据力的矢量合成作图如下 安培力的最小值 故导体棒所受安培力不可能为4.5N，故C错误； D．转过90°时，安培力与细线拉力在同一直线，导体棒受力不平衡，故D错误。 故选B。 8. 地磁场对宇宙高能粒子有偏转的作用，从而保护了地球的生态环境。赤道平面的地磁场简化为如图，O为地球球心、R为地球半径，地磁场只分布在半径为R和2R的两边界之间的圆环区域内，磁感应强度大小均为B，方向垂直纸面向里。假设均匀分布的带正电高能粒子以相同速度垂直MN沿赤道平面射向地球。已知粒子质量均为m。电荷量均为q。不计粒子的重力及相互作用力。则（　　） A. 粒子无论速率多大均无法到达MN右侧地面 B. 若粒子速率为，正对着O处入射的粒子恰好可以到达地面 C. 若粒子速率小于，入射到磁场粒子可到达地面 D. 若粒子速率为，入射到磁场的粒子恰能覆盖MN右侧地面一半的区域 【答案】D 【解析】 【详解】A．射入方向在地球下表面以下的粒子，只要速率合适，粒子可到达MN右侧地面，故A错误； B．若粒子的速率为，则粒子在磁场中由洛伦兹力提供向心力，有 解得 若粒子正对着O处入射，且恰好可以到达地面，其轨迹如图所示 设该轨迹半径为，由几何关系可得 解得 故B错误； C．若粒子的速率为，则粒子在磁场中由洛伦兹力提供向心力，有 解得 由B选项分析可知，若粒子速率等于时，入射到磁场的粒子均不可以到达地面，所以若粒子速率小于，入射到磁场的粒子均不可以到达地面，故C错误； D．若粒子速率为，由洛伦兹力提供向心力得 解得 此时最下端的粒子正入射恰好可以到达最右侧地面；而在最下端的以上入射的粒子，因为向上偏转，能到达MN右侧地面最右端以下；综上所述，入射到磁场的粒子恰能覆盖MN右侧地面一半的区域，故D正确。 故选D。 二、多选题 9. 对下列四个有关光的实验示意图，分析正确的是（　　） A. 图甲中若改变复色光的入射角，则b光先在玻璃球中发生全反射 B. 图乙中若只减小屏到挡板的距离L，则相邻亮条纹间距离将减小 C. 图丙是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，若将薄片向右移动，条纹间距将变大 D. 若只旋转图丁中M或N一个偏振片，光屏P上的光斑亮度会发生变化 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据图像可知 由于a光的折射率较小，入射时折射角较大，根据可知临界角较大，第一次出射时入射时较大，而b光的折射率较大，则临界角较小，出射时入射角较小，故无法确定哪种光先发生全反射，A错误； B．由于条纹间距 可知只减小屏到挡板的距离L，相邻亮条纹间距离将减小，B正确； C．图丙是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，若将薄片向右移动，即增大空气薄层的厚度，导致同级的光程差的间距变小，则干涉条纹间距将会变小，C错误； D．自然光通过M后变成偏振光，若N的偏振方向与M的偏振方向相同，光屏上光斑最亮；若N的偏振方向与M的偏振方向垂直，光屏上几乎没有亮斑，因此当M和N发生相对转动时，光屏上的光斑亮度会发生变化，D正确。 故选BD。 10. 现代科学仪器中常利用电、磁场控制带电粒子的运动。如图甲所示，纸面内存在上、下宽度均为d的匀强电场与匀强磁场，匀强电场竖直向下，匀强磁场垂直纸面向里，磁感应强度大小为B。现有一质量为m、电荷量为q的带正电粒子（不计重力）从电场的上边界的O点由静止释放，运动到磁场的下边界的P点时正好与下边界相切。若把电场下移至磁场所在区域，如图乙所示，重新让粒子从上边界M点由静止释放，经过一段时间粒子第一次到达最低点N，下列说法正确的是（ ） A. 匀强电场的场强大小为 B. 粒子从O点运动到P点的时间为 C. M、N两点的竖直距离为 D. 粒子经过N点时速度大小为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．设粒子在磁场中的速率为v，半径为R，在电场中由动能定理，有 洛伦兹力充当向心力，有 由几何关系可得 综上可得 故A错误； B. 粒子在电场中的运动时间为 在磁场中的运动时间为 粒子从O运动到P的时间为 故B正确； CD. 将粒子从M到N的过程中某时刻的速度分解为向右和向下的分量、，再把粒子受到的洛伦兹力分别沿水平方向和竖直方向分解，两个洛伦兹力分量分别为 设粒子在最低点N的速度大小为v1，MN的竖直距离为y。水平方向由动量定理可得 由动能定理可得 联立，解得 故C错误；D正确。 故选BD。 11. 如图甲所示，滑块B静止在光滑水平面上，滑块的左侧面为光滑圆弧面，圆弧面底部与水平面相切。一质量为m的小球A以速度向右运动，小球与滑块在整个相互作用的过程中，两者水平方向的速度大小与时间t之间的关系如图乙所示，若小球全程未能冲出滑块的顶端，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A. 滑块B的质量为小球A质量的2倍 B. 小球A能够到达的最大高度为 C. 最终小球离开滑块时，两者的相对速度大小为 D. 在时间内，滑块对小球做的负功大小为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．根据动量守恒定律，小球和滑块水平方向动量守恒 解得 滑块B的质量为小球A质量的一半，故A错误； B．当两者水平方向速度相等时，小球A到达了最大高度，根据机械能守恒可知 解得 故B错误； C．在时刻小球和滑块分离，系统在0时刻和时刻，系统的动量守恒 动能守恒 解得 ， 故两者的相对速度大小为，故C正确； D．在时间内，对小球使用动能定理有 解得 故D正确。 故选CD。 12. 位于坐标原点的波源产生的一列简谐横波在均匀介质中沿x轴正方向传播，已知图甲为波源的振动图像，图乙为平衡位置位于x1=2m处质点的振动图像。下列说法正确的是（　　） A. 0~1s内，波源运动的路程为1m B. t=0.5s时波源正从平衡位置向y轴正方向运动 C. 如果波长大于2m，则波速一定为 D. 波源位于平衡位置时，x1=2m处的质点一定处于波谷 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由图像可知，波源的振动周期T=0.4s，振幅A=10cm 0~1s内波源运动的路程，故A正确； B．由图甲可知，t=0.5s时波源正从平衡位置向y轴负方向运动，故B错误； C．该波沿x轴正方向传播，则两质点间的距离为 解得 如果波长大于2m，则一定有n=0，由波速的公式得，故C正确； D．由振动图像可知，波源位于平衡位置时，x1=2m处的质点可能处于波谷也有可能处于波峰，故D错误。 故选AC。 13. 某学校实验小组用双缝干涉实验装置测光的波长，装置如图甲所示： （1）下列说法中正确的是（　　） A. 滤光片应置于单缝与双缝之间 B. 拨杆的作用是为了调节缝的宽度 C. 保持双缝位置不变，增大单缝与双缝间距，干涉条纹变密 D. 保持双缝位置不变，增大双缝与毛玻璃屏间距，干涉条纹变疏 （2）将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数为2.320mm； 然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第5条亮纹中心对齐，此时手轮上的示数如图乙所示，该示数为____________ mm，求得相邻亮纹的间距△x。已知双缝间距 测得双缝到屏的距离，则所测单色光的波长为___________m（本空结果保留2位有效数字） 。 （3）若丙图为上述实验装置简图。S为单缝， 为双缝，屏上O 点处为一条亮条纹。若实验时单缝偏离光轴，向下微微移动，则可以观察到原来O 点处的亮条纹____________（“向上移动”“向下移动”“仍在O 点”） （4）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，发现相邻两条亮纹中央间距变为原来的一半，则该绝缘透明均匀介质的折射率n＝______。 【答案】（1）D （2） ①. 15.919##15.920##15.921 ②. （3）向上移动 （4）2 【解析】 【小问1详解】 A．滤光片的作用是将复色光变为单色光，单缝的作用是使入射光变成线光源，双缝的作用是将单色光分解成频率相同、振动情况相同的相干光，因此滤光片应该放在单缝之前，故A错误； B．拨杆的作用是为了调节单缝和双缝平行，故B错误； C．根据干涉条纹间距公式可知，干涉条纹间距与单缝到双缝的距离无关，故C错误； D．根据干涉条纹间距公式，其中L是双缝与毛玻璃屏的距离，当L增大时，干涉条纹间距也增大，干涉条纹变疏，故D正确。 故选D。 【小问2详解】 螺旋测微器的分度值为0.01mm，需要估读到分度值的下一位，图乙读数为15.5mm＋42.0×0.01mm＝15.920mm 相邻亮纹的间距为 又因为， 代入 可得m 【小问3详解】 O处亮条纹是中央亮条纹，对应光程差为零，单缝向下移动，则光程差为零的位置向上移动，故观察到原来O点处的亮条纹向上移动。 【小问4详解】 根据双缝间距的表达式在空气中 光在介质中的波长为 所以在介质中 由此可得光在空气中和绝缘透明介质中 所以折射率 14. 某实验小组要测定一段电阻丝的电阻率，具体操作如下： （1）用螺旋测微器测量电阻丝的直径，结果如图甲所示，由图可知其直径为___________。利用毫米刻度尺测出电阻丝的长度L。 （2）利用如图乙所示的电路图，精确测量电阻丝的电阻，已知电流表内阻为，操作步骤如下： ①闭合开关，调节滑动变阻器和电阻箱，使电压表读数为某值，记下此时电阻箱的读数和电流表的读数； ②改变电阻箱的阻值，同时调节滑动变阻器，使电压表的读数保持不变，记下此时电阻箱的读数和电流表的读数； ③重复步骤②，得到多组电阻箱和电流表的数据； ④以电阻箱电阻R为纵坐标，以电流表读数的倒数为横坐标建立坐标系，描点连线，如图丙所示。已知图线的纵轴截距为，则电阻丝电阻___________（用题中给定物理量的符号表示）。 （3）根据电阻定律，利用测得的物理量表示电阻丝的电阻率___________（用D、L、表示）。 （4）若从系统误差的角度分析，用该方法测得的电阻丝的电阻率与真实值相比___________（选填“偏大”“偏小”或“相等”）。 【答案】 ①. 2.150 ②. ③. ④. 相等 【解析】 【详解】（1）[1]由螺旋测微器可知电阻丝的直径为 D＝2mm+15.0×0.01mm＝2.150mm （2）④[2]根据题意有 整理得 结合图像可知 解得 （3）[3] 根据 电阻丝的电阻率 （4）[4]本实验中所用电流表内阻已知，不存在由于电表内阻引入的系统误差，所以测得电阻丝的阻值与真实值相等，进而根据电阻定律计算出的电阻率等于真实值。 15. 如图a，均匀介质中有一波源S1上下做简谐运动，其振动图像如图b所示。同一水平面上有一质点P且S1P=6m。当波源S1处于平衡位置且向下运动时，P处于波谷。求： （1）该机械波传播的速度v； （2）若波速v>2m/s，则从波源开始振动到t=4s时，质点P的路程和位移； （3）在（2）的情况下，t=4s时，同一水平面的另一波源S2（S1S2⊥PS1）开始振动，如图c所示，两波源相距S1S2=8m。从S2传到P点开始计时，求质点P的振动方程。 【答案】（1） （2）5cm，1cm （3） 【解析】 【小问1详解】 设波长为λ，波速为ν。由图可知周期T=2s 根据题意，易得 又 解得 【小问2详解】 因，则 波传到P点用时为 此后质点P振动时间 又 则时，质点振动的路程为 此时P位于波峰，位移为 【小问3详解】 在（2）的情况下，波长为 由几何关系易知 故质点P到两波源的波程差为 因时两波源振动方向相反，故P点振动加强点，则振幅为 S2传到P点时，P点向下运动。 故稳定后其振动方程为 16. 2021年12月9日，“太空教师”翟志刚、王亚平、叶兆富在中国空间站为青少年带来了一场精彩纷呈的太空科普课。王亚平在水膜里注水，得到了一个晶莹剔透的水球，接着又在水球中央注入一个气池，形成了两个同心的球。如图所示AB是通过球心O的一条直线，有一束宽为8R的单色光沿着水球的水平轴纹射向水球左侧表面，光的中轴线与AB重合，内球面半径为3R，外球面半径为5R，边界光线经折射后恰好与内表面相切，已知sin37°=0.6，求： （1）单色光在水中的折射率n； （2）有多宽范围内的光线不能进入水球中的气泡。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）由题知，上边界光线进入水球后的光路如图 设入射角为i，折射角为r，由图中几何关系可知 单色光在水中折射率为 （2）当光线由水进入中间的空气达到全反射的临界角时，再往上射入的光线就要发生全反射，不能进入气泡中，恰好在气泡位置发生全反射的光路如图 设发生全反射时的入射角为，折射角为，则 在气泡位置恰好发生全反射时，有 由几何关系知 可解得 故不能进入水球中的气泡的光线宽度为 17. 如图所示的平面直角坐标系，在第I象限内有平行于轴的匀强电场，方向沿轴正方向；在第IV象限有一与轴相切的圆形匀强磁场区域（图中未画出），方向垂直于平面向里，大小为。一质量为、电荷量为的粒子，从轴上的点，以大小为的速度沿轴正方向射入电场，通过电场后从轴上的点进入第IV象限的圆形匀强磁场，经过磁场后从轴上的某点进入第III象限，且速度与轴负方向成45°角，不计粒子所受的重力。求： （1）电场强度的大小； （2）圆形磁场的最小面积； （3）粒子从点运动开始，到再次经过轴所经历的时间。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）粒子在电场中做类平抛运动， 水平方向： 2h=v0t 竖直方向： 解得： （2）粒子到达a点时沿y轴方向的分速度： 粒子到达a点时的速度： 方向与x轴正方向夹角为45°. 粒子在磁场中做圆周运动，运动轨迹如图所示 粒子运动轨迹圆弧应与入射方向的速度、出射方向的速度相切，O′点就是粒子做匀速圆周运动的圆心。粒子在区域中的轨迹是以O′为圆心、r为半径的圆上的圆弧ab，a点和b点应在所求圆形磁场区域的边界上。 在通过a、b两点的不同圆周中，最小的一个是以ab连线为直径的圆周，设圆形磁场的半径为R；粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得： 由几何关系可知，圆形磁场区域的最小半径： R=rsin45° 圆形磁场区域的最小面积：S=πR2，解得： ； （3）粒子在电场中的运动时间： 粒子在磁场中的运动时间： 粒子离开磁场后做匀速直线运动，到达y轴需要的时间： 粒子总的运动时间： ； 18. 如图所示，左侧水平高台上放置一质量的木块，一质量的子弹以的速度射向木块并留在其中，随后木块滑向右侧光滑水平面上足够长的长木板上，长木板上表面粗糙且与高台齐平，长木板右侧足够远处均匀排列n个质量为的铁块，已知长木板质量，所有碰撞均为弹性正碰，重力加速度，求： （1）子弹打入木块过程中系统损失的机械能； （2）木块第一次与长木板共速过程中，受到长木板的摩擦力的冲量大小； （3）木块最终的速度大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 子弹打入木块并留在其中，由动量守恒得 解得 则子弹打入木块过程中系统损失的机械能为 代入数据，解得 【小问2详解】 设木块第一次与长木板共速时速度为，由动量守恒可得 解得 以木块（包含子弹）为对象，由动量定理可得 可知木块第一次与长木板共速过程中，受到长木板的摩擦力的冲量大小为。 【小问3详解】 木块第一次与长木板共速后，长木板与铁块1发生弹性碰撞，根据动量守恒和机械能守恒可得， 解得， 由于所有铁块质量相等，发生都是弹性碰撞，所以铁块之间碰撞后速度交换，则第块铁块碰后的速度为，其它铁块处于静止。 长木板与铁块第一次碰撞后，木块第二次与长木板共速过程，根据动量守恒可得 解得 同理可知长木板与铁块1第二次发生弹性碰撞后的速度分别为， 可知第块铁块碰后的速度为，其它铁块处于静止。 接着木块第三次与长木板共速的速度为 长木板与铁块1第三次发生弹性碰撞后的速度分别为， 综上分析可知，长木板与铁块1第次发生弹性碰撞后，木块第次与长木板共速的速度为木块最终的速度，则有 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $