精品解析:内蒙古自治区锡林郭勒盟2025-2026学年高二下学期期末学业质量测试物理试题
2026-07-18
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 内蒙古自治区 |
| 地区(市) | 锡林郭勒盟 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.58 MB |
| 发布时间 | 2026-07-18 |
| 更新时间 | 2026-07-18 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-18 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58868817.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
内蒙古自治区锡林郭勒盟2025-2026学年高二下学期期末学业质量测试物理试题
注意事项:
1.本试卷共8页,满分100分,考试时间75分钟。
2.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
3.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
一、选择题:共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 关于以下四幅图中现象的分析,下列说法正确的是( )
A. 甲图中清晨草叶上的小水珠呈现近似球形,是液体存在表面张力造成的。
B. 乙图是模拟气体压强产生的机理,说明气体压强由气体重力引起。
C. 丙图中毛细管内液面高于管外属于毛细现象,液面低于管外则不属于毛细现象
D. 丁图为蜂蜡涂在单层云母片上受热熔化的实验,说明云母的导热性能具有各向同性
2. 内蒙古地区冬季多低温雨雪冰冻天气,高压输电线结冰易造成线路严重损毁,如图所示。为消除高压输电线上的冰凌,有人设计了这样的融冰思路:利用电流的热效应除冰。在正常供电时,高压线上送电电压为,电流为,热耗功率为;除冰时,需要输电线上电流为。,若输电功率和输电线的电阻不变,则除冰时( )
A. 输电线上热耗功率为 B. 输电线上热耗功率为
C. 输电电压为 D. 输电电压为
3. 云端彩虹秋千位于重庆云阳龙缸景区,高度108米,2020年获吉尼斯世界纪录认证为世界最高框架秋千,某游客以小于摆角体验秋千时,下列说法正确的是( )
A. 游客负重增加时,摆动周期会缩短
B. 秋千摆长缩短,其摆动周期也会缩短
C. 秋千摆至最低点时,游客处于平衡状态
D. 秋千摆至最高点时游客速度、加速度均为零
4. 如图为锡林浩特市某日的天气预报,日出后气温逐渐升高,日落后气温逐渐降低,则下列叙述正确的是( )
A. 从17时到23时,空气中所有分子的运动速率都逐渐减小
B. 从17时到23时,速率较大的空气分子占总分子数量的比例减小
C. 从17时到23时,空气分子的平均动能逐渐增大
D. 从17时到23时,风级降低,风向不变
5. 一定质量的理想气体经历状态变化,其图像如图所示,变化顺序为,其中段反向延长线过坐标原点,、段与轴垂直,段与轴垂直。已知理想气体在状态的温度为,求整个过程中理想气体的最高温度( )。
A. B. C. D.
6. 如图甲为一台小型发电机的工作原理图。矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,甲图为线圈平面与磁场方向垂直的位置,图乙为其电动势随时间变化的图像,线圈电阻,定值电阻,下列说法正确的是( )
A. 矩形线圈的转速为
B. 甲图中线圈所示位置感应电动势最大
C. 时,线圈中磁通量的变化率最大
D. 交流电流表的示数为
7. 如图是一种精确测量质量的装置原理示意图,竖直平面内,质量为的称重框架由托盘和矩形线圈组成。线圈的一边始终处于垂直线圈平面的匀强磁场中,磁感应强度不变。测量分两步:①托盘内放置质量的待测物块,线圈通大小为的电流,使称重框架受力平衡;②取下物块,线圈断电且保持不动,磁场以速率匀速向下运动,测得线圈中感应电动势为。重力加速度为。由此可测出的值。下列说法正确的有( )
A. 线圈电阻为 B. 越大,表明越大
C. 越大,则越小 D.
8. 一列简谐横波沿轴传播,时刻的波形如图甲,、、为介质中的三个质点;图乙是、、中某一个质点的振动图像,下列说法正确的是( )
A. 该波一定沿轴正方向传播
B. 该波的波速大小为
C. 内质点通过的路程为
D. 、两质点第一次速度等大反向的时刻是
9. 飞机黑匣子的信号发射电路核心是电磁振荡电路。某时刻黑匣子中电磁波发射电路中的电磁振荡电路如图所示。则下列说法中正确的是( )
A. 该时刻电容器的电荷量正在减少,电流在减小
B. 该时刻电容器正处在放电状态
C. 若减小线圈的自感系数,则电磁振荡的频率减小
D. 该时刻线圈的磁场正在增大,自感电动势在减小
10. 光滑绝缘水平面上两侧区域Ⅰ、Ⅱ分别存在竖直方向的匀强磁场,宽度均为,磁感应强度方向相反,大小分别为、。由同种材料制成、粗细均匀的正方形导体线框,边长为,质量为,总电阻为,以初速度从左侧沿轴方向进入磁场。线框平面始终与磁场方向垂直,边始终与磁场边界平行,如图所示。则以下正确的是( )
A. 线框从进入磁场到离开磁场,感应电流的方向改变一次
B. 进入磁场时线框的加速度大小
C. 经过时,电势差
D. 线框完全离开磁场后速度大小
二、非选择题:共5小题,共54分。
11. 实验小组开展“感应电流的产生条件和影响感应电流方向因素”的探究实验。
(1)一组选用图甲装置进行实验,请用笔画线代替导线,补全剩余电路__________。
(2)在图甲连接好电路后,将线圈L1放入线圈L2内部,闭合开关时,观察到电流表的指针向左偏,下列说法正确的是__________。
A. 保持线圈L1置于线圈L2内,开关闭合稳定后,电流表指针持续左偏
B. 其它器材保持不变,仅断开开关,电流表指针无偏转
C. 保持线圈L1置于线圈L2内,滑动变阻器的滑片向左滑动时,电流表指针向左偏
D. 保持开关闭合,稳定后拔出L1中的软铁棒,电流表的指针向右偏
(3)另一组为了让实验现象更直观,利用发光二极管(发光二极管具有单向导电性,且只有当感应电流足够大时才会发光)制作图乙所示的“楞次定律演示仪”。器材连接无误后,将条形磁铁从图示位置快速向下移动一小段距离,出现的现象是( )
A. 红灯短暂发光、黄灯不发光 B. 红灯不发光、黄灯短暂发光
C. 红灯、黄灯均不发光 D. 两灯交替短暂发光
(4)小组观察到,磁铁极缓慢穿过线圈时,两只二极管均不发光;磁铁快速穿过线圈时,二极管能够发光。请分析该现象的成因:__________
12. 某同学利用双缝干涉测量绿光的波长,实验装置如图甲,
(1)装置中还没有安装单缝、双缝、绿色滤光片,其中处应安装__________(选填单缝、双缝、滤光片)
(2)如图乙,为单缝,为双缝,屏上点处为一条亮条纹。若实验时单缝偏离光轴向上微微移动,会观察到原来点处的干涉条纹__________(选填“向上移动”“向下移动”“仍在点”)
(3)在单缝不偏离的情况下,已知双缝间距,双缝到毛玻璃屏的距离为,当分划板中心刻线对齐第1条亮条纹的中心时,手轮上的读数为;对齐第5条亮条纹中心时,手轮上的示数如图丁所示,其读数为__________;
(4)由以上数据,该绿光的波长为__________(结果保留三位有效数字)。
13. 如图所示,一个导热性能良好的光滑汽缸竖直放置,横截面积为,缸内有一个质量为的活塞封闭了一定质量的理想气体,初始时活塞距离缸底高度为,环境温度为,大气压强为。对汽缸缓慢加热,气体温度升高到,此过程中气体吸收的热量为,(、重力加速度为)求:
(1)初始状态缸内气体的压强;
(2)温度升高到时活塞距离缸底的高度;
(3)该过程中缸内气体的内能变化量。
14. 如图所示,半径为的半圆形玻璃砖折射率,平行光从空气射向直径界面,入射光线与夹角为,求:
(1)光线射入玻璃砖后的折射角。
(2)半圆弧面上有光透出的区域弧长。
15. 扫描电子显微镜依靠分区布设的静电场与磁场调控束流轨迹,现将设备中的电子束等效为带正电粒子研究其运动:如图所示,在平面直角坐标系中,第一、二象限存在沿轴负方向的匀强电场,第三、四象限存在垂直纸面向外的匀强磁场;质量为、电荷量为的带正电粒子从轴上的点以速率沿轴正方向射入电场,粒子第一次到达轴时速度偏转角为,第二次到达轴时恰好经过原点,不计粒子重力。
(1)求电场强度的大小。
(2)求磁感应强度的大小。
(3)若在第三、四象限内叠加一个沿轴正方向、电场强度大小为的匀强电场,求粒子从点射出后速度最小值及达到最小速度的最短时间。
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内蒙古自治区锡林郭勒盟2025-2026学年高二下学期期末学业质量测试物理试题
注意事项:
1.本试卷共8页,满分100分,考试时间75分钟。
2.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
3.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
一、选择题:共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 关于以下四幅图中现象的分析,下列说法正确的是( )
A. 甲图中清晨草叶上的小水珠呈现近似球形,是液体存在表面张力造成的。
B. 乙图是模拟气体压强产生的机理,说明气体压强由气体重力引起。
C. 丙图中毛细管内液面高于管外属于毛细现象,液面低于管外则不属于毛细现象
D. 丁图为蜂蜡涂在单层云母片上受热熔化的实验,说明云母的导热性能具有各向同性
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.甲图中清晨草叶上的小水珠呈现近似球形,是因为液体表面存在表面张力,表面张力使液体表面有收缩到最小面积的趋势,而在体积相同的情况下,球形的表面积最小,故A正确;
B.乙图是模拟气体压强产生的机理,说明气体压强是由大量气体分子频繁碰撞器壁产生的,而不是由气体重力引起的,故B错误;
C.丙图中毛细管内液面高于管外(浸润)或低于管外(不浸润)均属于毛细现象,故C错误;
D.丁图中蜂蜡在云母片上熔化的区域呈椭圆形,说明云母片在不同方向上的导热性能不同,即云母的导热性能具有各向异性,故D错误。
故选A。
【点睛】
2. 内蒙古地区冬季多低温雨雪冰冻天气,高压输电线结冰易造成线路严重损毁,如图所示。为消除高压输电线上的冰凌,有人设计了这样的融冰思路:利用电流的热效应除冰。在正常供电时,高压线上送电电压为,电流为,热耗功率为;除冰时,需要输电线上电流为。,若输电功率和输电线的电阻不变,则除冰时( )
A. 输电线上热耗功率为 B. 输电线上热耗功率为
C. 输电电压为 D. 输电电压为
【答案】D
【解析】
【详解】AB.热耗功率由焦耳定律决定
除冰时电流为3I,新热耗功率,AB错误;
CD.输电功率不变,即输送的总功率不变。原输电电压
除冰时电流为3I,输电电压,C错误,D正确。
故选D。
3. 云端彩虹秋千位于重庆云阳龙缸景区,高度108米,2020年获吉尼斯世界纪录认证为世界最高框架秋千,某游客以小于摆角体验秋千时,下列说法正确的是( )
A. 游客负重增加时,摆动周期会缩短
B. 秋千摆长缩短,其摆动周期也会缩短
C. 秋千摆至最低点时,游客处于平衡状态
D. 秋千摆至最高点时游客速度、加速度均为零
【答案】B
【解析】
【详解】A.摆角小于时,秋千可看作单摆,单摆周期公式,可知周期与摆的质量无关,因此游客负重不会改变摆动周期,故A错误;
B.由可知,摆动周期随摆长减小而减小,因此摆长缩短时,摆动周期缩短,故B正确;
C.秋千摆到最低点时,仍做圆周运动,合力向上提供向心力,合力不为零,因此不是平衡状态,故C错误;
D.秋千摆到最高点时速度为零,但重力沿摆切线方向的分力不为零,合力不为零,因此加速度不为零,故D错误。
故选B。
4. 如图为锡林浩特市某日的天气预报,日出后气温逐渐升高,日落后气温逐渐降低,则下列叙述正确的是( )
A. 从17时到23时,空气中所有分子的运动速率都逐渐减小
B. 从17时到23时,速率较大的空气分子占总分子数量的比例减小
C. 从17时到23时,空气分子的平均动能逐渐增大
D. 从17时到23时,风级降低,风向不变
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.温度是分子平均动能的标志,从17时到23时,气温降低,分子的平均速率减小,但分子运动是无规则的,并非所有分子的运动速率都减小,故A错误;
B.从17时到23时,气温降低,根据气体分子速率分布规律,温度降低时,速率较大的分子占总分子数量的比例减小,速率较小的分子占比增大,故B正确;
C.温度是分子平均动能的标志,从17时到23时,气温由降至,温度降低,空气分子的平均动能逐渐减小,故C错误;
D.由图可知,17时风向为西风,20时和23时风向为南风,风向发生了改变,故D错误。
故选B。
【点睛】
5. 一定质量的理想气体经历状态变化,其图像如图所示,变化顺序为,其中段反向延长线过坐标原点,、段与轴垂直,段与轴垂直。已知理想气体在状态的温度为,求整个过程中理想气体的最高温度( )。
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据理想气体状态方程 (常数),可知理想气体的温度与压强和体积的乘积成正比,即
由 图像读取各状态点的坐标 :
点:,已知温度为 ,则
点:,则
点:,则
点:,则
比较各状态的乘积可知,状态的乘积最大,因此状态的温度最高,根据理想气体状态方程有
代入数据得
解得 。
故选C。
6. 如图甲为一台小型发电机的工作原理图。矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,甲图为线圈平面与磁场方向垂直的位置,图乙为其电动势随时间变化的图像,线圈电阻,定值电阻,下列说法正确的是( )
A. 矩形线圈的转速为
B. 甲图中线圈所示位置感应电动势最大
C. 时,线圈中磁通量的变化率最大
D. 交流电流表的示数为
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图乙可知线圈转一圈的时间为0.02s,故转速,故A错误;
B.甲图所示位置磁通量最大,但磁通量的变化率最小,根据可知,此时产生的感应电动势最小,故B错误;
C.由图乙可知,时瞬时电压为0V,根据可知,此时线圈中磁通量的变化率最小为0,故C错误;
D.由图乙可得电路中电动势的有效值为
交流电流表的示数为,故D正确。
故选D。
7. 如图是一种精确测量质量的装置原理示意图,竖直平面内,质量为的称重框架由托盘和矩形线圈组成。线圈的一边始终处于垂直线圈平面的匀强磁场中,磁感应强度不变。测量分两步:①托盘内放置质量的待测物块,线圈通大小为的电流,使称重框架受力平衡;②取下物块,线圈断电且保持不动,磁场以速率匀速向下运动,测得线圈中感应电动势为。重力加速度为。由此可测出的值。下列说法正确的有( )
A. 线圈电阻为 B. 越大,表明越大
C. 越大,则越小 D.
【答案】B
【解析】
【详解】C.磁场以速度向下匀速运动,线圈保持静止,则线圈相对磁场向上运动,则动生电动势
其中是线圈切割边的长度,是磁感应强度,均不变,可知越大,感应电动势越大,故C错误;
BD.放入待测物后,线圈通电流,根据左手定则可知,安培力方向向上,框架自身重力已预先平衡,安培力仅需要平衡的重力,由平衡条件有
根据
可得
代入解得
可知电流越大,待测质量越大,故B正确,D错误;
A.根据题意电动势E是线圈断开时切割磁感线产生的感应电动势,I为线圈闭合时通入的电流,故不是线圈的电阻,故A错误。
故选B。
8. 一列简谐横波沿轴传播,时刻的波形如图甲,、、为介质中的三个质点;图乙是、、中某一个质点的振动图像,下列说法正确的是( )
A. 该波一定沿轴正方向传播
B. 该波的波速大小为
C. 内质点通过的路程为
D. 、两质点第一次速度等大反向的时刻是
【答案】AD
【解析】
【分析】
【详解】A.根据图甲可知,时刻位于平衡位置下方的只能是质点N,则图乙是质点的振动图像,根据图乙可判断,时刻,质点沿方向振动,根据同侧法,知波一定沿轴正方向传播,A正确;
B.根据图甲可知,,则波长
根据图乙可知,,则周期
根据,得,B错误;
C.根据前面分析,为,根据图像可知质点的振幅,质点通过的路程,C错误;
D.根据前面分析,当、两质点第一次速度等大反向时,两质点都在轴上方,如图所示,沿轴,为的中点,、两质点关于过点的中垂线对称,此时点恰好在波峰
设质点的振动方程为,根据图甲可知,时,
得,或,因时,质点沿方向振动,故舍去
得
振动从点传到点,即点回到平衡位置,所用时间为,有
得
根据,得沿轴、两质点间距,则
点回到平衡位置所用时间为,有
点到达波峰所用时间为,有,则、两质点第一次速度等大反向的时刻为,D正确。
故选AD。
【点睛】
9. 飞机黑匣子的信号发射电路核心是电磁振荡电路。某时刻黑匣子中电磁波发射电路中的电磁振荡电路如图所示。则下列说法中正确的是( )
A. 该时刻电容器的电荷量正在减少,电流在减小
B. 该时刻电容器正处在放电状态
C. 若减小线圈的自感系数,则电磁振荡的频率减小
D. 该时刻线圈的磁场正在增大,自感电动势在减小
【答案】BD
【解析】
【详解】B.由题图可知,电容器极板间电场线方向向上,说明下极板带正电,上极板带负电,根据安培定则,由线圈内部磁场方向向上可知,线圈中电流从下极板流出,说明电容器正在放电,故B正确;
A.电容器处于放电状态,电荷量正在减少,电场能转化为磁场能,电路中的电流正在增大,故A错误;
C.根据LC振荡电路的频率公式可知,若减小线圈的自感系数L,分母减小,则电磁振荡的频率增大,故C错误;
D.由于电流正在增大,线圈的磁场正在增大,在LC振荡电路放电过程中,电流i按正弦规律变化,电流的变化率逐渐减小,根据自感电动势公式可知,自感电动势在减小,故D正确。
故选BD。
10. 光滑绝缘水平面上两侧区域Ⅰ、Ⅱ分别存在竖直方向的匀强磁场,宽度均为,磁感应强度方向相反,大小分别为、。由同种材料制成、粗细均匀的正方形导体线框,边长为,质量为,总电阻为,以初速度从左侧沿轴方向进入磁场。线框平面始终与磁场方向垂直,边始终与磁场边界平行,如图所示。则以下正确的是( )
A. 线框从进入磁场到离开磁场,感应电流的方向改变一次
B. 进入磁场时线框的加速度大小
C. 经过时,电势差
D. 线框完全离开磁场后速度大小
【答案】BD
【解析】
【详解】A.线框开始进入区域I时,穿过线框的垂直纸面向里的磁通量增大,感应电流沿逆时针方向;边进入区域II后,区域I中向里的磁通量减小与区域II中向外的磁通量增大产生的感应电流均沿顺时针方向,电流第一次反向;边离开区域II后,仅边仍在区域II,向外的磁通量减小,感应电流沿逆时针方向,电流第二次反向,故A错误;
B.边刚进入区域I时,感应电动势为
感应电流为
此时仅边受到水平方向的安培力。由牛顿第二定律得==,故B正确;
C.当边经过处时,只有边切割区域II的磁感线,感应电动势为
电流沿和方向,每条边的电阻均为,由,可得
由关系式=
所以,故C错误;
D.令,三个运动阶段的等效磁感应强度差依次为、、,当等效磁感应强度差为时,感应电流为
电磁阻力为
每一阶段线框均前进,且与成正比,所以该阶段的平均阻力为
由动量定理得 =
所以三个阶段的速率减少量依次为、、,线框完全离开磁场后的速度为,故D正确。
故选BD。
二、非选择题:共5小题,共54分。
11. 实验小组开展“感应电流的产生条件和影响感应电流方向因素”的探究实验。
(1)一组选用图甲装置进行实验,请用笔画线代替导线,补全剩余电路__________。
(2)在图甲连接好电路后,将线圈L1放入线圈L2内部,闭合开关时,观察到电流表的指针向左偏,下列说法正确的是__________。
A. 保持线圈L1置于线圈L2内,开关闭合稳定后,电流表指针持续左偏
B. 其它器材保持不变,仅断开开关,电流表指针无偏转
C. 保持线圈L1置于线圈L2内,滑动变阻器的滑片向左滑动时,电流表指针向左偏
D. 保持开关闭合,稳定后拔出L1中的软铁棒,电流表的指针向右偏
(3)另一组为了让实验现象更直观,利用发光二极管(发光二极管具有单向导电性,且只有当感应电流足够大时才会发光)制作图乙所示的“楞次定律演示仪”。器材连接无误后,将条形磁铁从图示位置快速向下移动一小段距离,出现的现象是( )
A. 红灯短暂发光、黄灯不发光 B. 红灯不发光、黄灯短暂发光
C. 红灯、黄灯均不发光 D. 两灯交替短暂发光
(4)小组观察到,磁铁极缓慢穿过线圈时,两只二极管均不发光;磁铁快速穿过线圈时,二极管能够发光。请分析该现象的成因:__________
【答案】(1) (2)CD (3)B
(4)根据法拉第电磁感应定律, 磁铁极缓慢穿过线圈时,磁通量变化率很小,产生的感应电动势很小,感应电流小于二极管发光所需的最小电流,因此二极管不发光; 磁铁快速穿过线圈时,磁通量变化率大,产生的感应电动势足够大,感应电流达到二极管发光的电流要求,因此二极管发光
【解析】
【小问1详解】
本实验分两个回路;原回路:将电源正极接线圈L1的一个接线端,L1的另一个接线端接滑动变阻器的上端接线柱,完成电源、开关、滑动变阻器、L1的串联回路;副回路:将线圈L2的两个接线端分别接灵敏电流表的两个接线柱,完成感应回路。则完整的连线如图所示
【小问2详解】
在图甲连接好电路后,将线圈L1放入线圈L2内部,闭合开关时,观察到电流表的指针向左偏,可知当穿过线圈L2的磁通量增加时,电流表的指针向左偏。
A.保持线圈L1置于线圈L2内,开关闭合稳定后,穿过线圈L2的磁通量不变,不会产生感应电流,电流表指针不会向左偏,故A错误;
B.其它器材保持不变,仅断开开关,则穿过线圈L2的磁通量减小,电流表的指针向右偏,故B错误;
C.保持线圈L1置于线圈L2内,滑动变阻器的滑片向左滑动时,滑动变阻器接入电路阻值减小,通过线圈L1的电流增大,则穿过线圈L2的磁通量增加,电流表的指针向左偏,故C正确;
D.保持开关闭合,稳定后拔出L1中的软铁棒,则穿过线圈L2的磁通量减小,电流表的指针向右偏,故D正确。
故选CD。
【小问3详解】
条形磁铁N极向下移动,穿过线圈向下的磁通量增加,根据楞次定律,感应电流的磁场方向向上;由右手螺旋定则可得,线圈下端感应电动势电位高于上端,外电路感应电流从下向上流。由于二极管单向导电,黄灯允许电流从下向上通过,红灯允许电流从上向下通过,因此只有黄灯短暂发光,红灯不发光。
故选B。
【小问4详解】
根据法拉第电磁感应定律, 磁铁极缓慢穿过线圈时,磁通量变化率很小,产生的感应电动势很小,感应电流小于二极管发光所需的最小电流,因此二极管不发光; 磁铁快速穿过线圈时,磁通量变化率大,产生的感应电动势足够大,感应电流达到二极管发光的电流要求,因此二极管发光。
12. 某同学利用双缝干涉测量绿光的波长,实验装置如图甲,
(1)装置中还没有安装单缝、双缝、绿色滤光片,其中处应安装__________(选填单缝、双缝、滤光片)
(2)如图乙,为单缝,为双缝,屏上点处为一条亮条纹。若实验时单缝偏离光轴向上微微移动,会观察到原来点处的干涉条纹__________(选填“向上移动”“向下移动”“仍在点”)
(3)在单缝不偏离的情况下,已知双缝间距,双缝到毛玻璃屏的距离为,当分划板中心刻线对齐第1条亮条纹的中心时,手轮上的读数为;对齐第5条亮条纹中心时,手轮上的示数如图丁所示,其读数为__________;
(4)由以上数据,该绿光的波长为__________(结果保留三位有效数字)。
【答案】(1)双缝 (2)向上移动
(3)17.25 (4)
【解析】
【小问1详解】
双缝干涉测量波长的实验装置,从光源到屏的顺序为:光源→透镜→滤光片→单缝→双缝→毛玻璃屏,目的是先得到单色光,再获得线光源,最后得到相干光源。因此A处安装滤光片,B处安装单缝,C处安装双缝。
【小问2详解】
中央亮纹是路程差为零的位置。当单缝向上偏移后,到双缝中的路程小于到的路程,为了满足总路程差为零,新的中央亮纹会向上移动,因此原来O点处的干涉条纹向上移动。
【小问3详解】
20分度游标卡尺的精确值为,由图丁可知读数为
【小问4详解】
相邻亮纹间距为
根据相邻亮纹间距公式
可得该绿光的波长为
13. 如图所示,一个导热性能良好的光滑汽缸竖直放置,横截面积为,缸内有一个质量为的活塞封闭了一定质量的理想气体,初始时活塞距离缸底高度为,环境温度为,大气压强为。对汽缸缓慢加热,气体温度升高到,此过程中气体吸收的热量为,(、重力加速度为)求:
(1)初始状态缸内气体的压强;
(2)温度升高到时活塞距离缸底的高度;
(3)该过程中缸内气体的内能变化量。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
初始状态活塞受力平衡,设缸内气体压强为,则
解得
【小问2详解】
缓慢加热过程中,活塞始终受力平衡,缸内气体压强保持不变。初、末状态气体体积分别为、
由盖-吕萨克定律有=
解得
【小问3详解】
气体对外做功为
代入第一、二问结果,得
由热力学第一定律有
代入得
14. 如图所示,半径为的半圆形玻璃砖折射率,平行光从空气射向直径界面,入射光线与夹角为,求:
(1)光线射入玻璃砖后的折射角。
(2)半圆弧面上有光透出的区域弧长。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
根据折射定律可得
解得
可得光线射入玻璃砖后的折射角为
【小问2详解】
光线在半圆弧面上发生全反射的临界角满足
可得
如图所示
由图可知,圆弧面上有光透出的区域对应的圆心角为
则半圆弧面上有光透出的区域弧长为
15. 扫描电子显微镜依靠分区布设的静电场与磁场调控束流轨迹,现将设备中的电子束等效为带正电粒子研究其运动:如图所示,在平面直角坐标系中,第一、二象限存在沿轴负方向的匀强电场,第三、四象限存在垂直纸面向外的匀强磁场;质量为、电荷量为的带正电粒子从轴上的点以速率沿轴正方向射入电场,粒子第一次到达轴时速度偏转角为,第二次到达轴时恰好经过原点,不计粒子重力。
(1)求电场强度的大小。
(2)求磁感应强度的大小。
(3)若在第三、四象限内叠加一个沿轴正方向、电场强度大小为的匀强电场,求粒子从点射出后速度最小值及达到最小速度的最短时间。
【答案】(1)
(2)
(3),
【解析】
【小问1详解】
粒子在电场中做类平抛运动,到达轴时速度偏转角
竖直分速度满足
解得
竖直方向有
其中加速度
联立解得
【小问2详解】
粒子在电场中运动的加速度
则粒子在电场中运动的时间
第一次到达轴的横坐标
粒子的运动轨迹如图所示
出射点为原点,则弦长为,粒子进入磁场的速度
粒子速度与轴成,则圆周运动圆心角为,由几何关系可知
洛伦兹力提供向心力有
解得
【小问3详解】
三、四象限电场和磁场方向相互垂直,利用配速法将粒子速度分解为和,匀速分运动的洛伦兹力和电场力抵消,即
又、
代入解得
其方向沿轴正方向,剩余分运动为匀速圆周运动,故分速度大小
其方向沿轴负方向,当圆周分速度方向与匀速分速度反向时,合速度最小,则
粒子做类平抛运动的时间
粒子做圆周运动的周期
代入
可得
粒子做圆周运动的分速度从沿轴负方向逆时针转到沿轴负方向转过角度为,则运动时间
因此达到最小速度的最短时间
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