精品解析：江西省南昌新民外语学校2024-2025学年高二下学期第一次月考物理试卷

新民学校2024—2025学年度第二学期第一次月考 高二物理试卷 一、单选题（共28分） 1. 如图为某款手机防窥膜的原理图，在透明介质中等距排列有相互平行的吸光屏障，屏障的高度与防窥膜厚度均为，相邻屏障的间距为L，方向与屏幕垂直。防窥膜的可视角度通常是以垂直于屏幕的法线为基线，左右各有一定的可视角度（如下图所示），可视角度越小，防窥效果越好。当可视角度时，透明介质的折射率为（　　） A. 1 B. C. 3 D. 无法确定 2. 关于波与光的有关现象，下列说法正确的是（　　） A. 对于稳定的干涉图样，振动的加强区、减弱区相间分布，位置不变 B. 对于衍射条纹，中央条纹最窄最亮，离中央越远，条纹越宽越暗 C. 自然光通过偏振片，振动方向与“透振方向”垂直时，光才能完全通过 D. 光从光疏介质进入光密介质，当入射角增大到一定程度，折射光线完全消失 3. 2022年12月28日我国中核集团全面完成了230MeV超导回旋加速器自主研制的任务，标志着我国已全面掌握小型化超导回旋加速器的核心技术，进入国际先进行列。置于真空中的D形金属盒半径为R，磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，交流加速电压大小恒为U。若用此装置对氘核（）加速，所加交变电流的频率为f。加速过程中不考虑相对论效应和重力的影响，下列说法正确的是（ ） A. 仅增大加速电压U，则氘核（）从D型盒出口射出的动能增大 B. 仅减小加速电压U，则氘核（）被加速次数增多 C. 氘核（）在磁场运动过程中，随着半径逐渐增大，周期也随之逐渐增大 D. 若用该加速器加速粒子（）需要把交变电流的频率调整为 4. 如图所示，质量为、长为、电阻为的导体棒初始时静止于电阻不计的光滑的水平轨道上，电源电动势为，内阻也不计．匀强磁场的磁感应强度为，其方向与轨道平面成角斜向上方．开关闭合后导体棒开始运动，则（ ） A. 导体棒向左运动 B. 开关闭合瞬间，导体棒所受的安培力为 C. 开关闭合瞬间，导体棒所受的安培力为 D. 开关闭合瞬间，导体棒的加速度为 5. 如图所示，把一个凸透镜压在一块平面玻璃上，在透镜的下表面和平面玻璃的上表面之间形成一个很薄的狭缝层。单色光从上方垂直凸透镜的上表面射向凸透镜，沿光的入射方向看到明暗相间的干涉条纹，这些条纹叫作牛顿环。下列说法正确的是（ ） A. 牛顿环是凸透镜上、下表面的反射光叠加形成的 B. 距离中心越远，相邻亮条纹间距越小 C. 同一条纹下，狭缝层的厚度不同 D. 若换成波长更长的光，条纹分布更加密集 6. 如图所示，ABCD是棱镜的横截面，是底角为45°的等腰梯形。一单色光平行于AB入射，入射点为E，折射后射向F点，棱镜的折射率为，不考虑光的二次反射，则（　　） A. 光可能从F点射出AB面 B. 光可能在BD面发生全反射 C. 入射点E上移，光的出射点上移 D. 入射点E上移，光在棱镜中传播的路程不变 7. 如图所示，粗细均匀的金属线框固定在在绝缘水平面上，其中MPN段为半径为r的半圆、P为半圆弧的中点，MQN为等腰直角三角形，虚线MN左侧有垂直于水平面向下的匀强磁场Ⅰ，右侧有垂直于水平面向上的匀强磁场Ⅱ，两磁场的磁感应强度大小均为B，MN与半圆的直径重合，将P、Q两端接入电路，从P点流入的电流大小为I，则下列判断正确的是（　　） A. 整个线框受到的安培力为0 B. PQ上方线框受到的安培力方向平行与PQ向右 C. PQ上方线框受到的安培力大小为 D. MN左侧线框受到的安培力大于右侧线框受到的安培力 二、多选题（共18分） 8. 关于光的现象，下列说法中正确的是（　　） A. 频率相同的两列光一定能发生干涉 B. 在双缝干涉现象中，入射光波长变长，相邻两个亮条纹间距将变大 C. 如图甲所示，利用光的干涉检查平整度，用单色光从上面照射，空气膜的上下两个表面反射的两列光波发生干涉，图中条纹弯曲说明此处是凹陷的 D. 让单色光分别通过宽度不同的单缝a、b后，得到图乙所示的衍射图样，单缝a的宽度较大 9. 如图所示，边长为L的等边三角形ABC内有垂直于纸面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场，D是AB边的中点，一质量为m、电荷量为的带电的粒子从D点以速度v平行于BC边方向入射磁场，不考虑带电粒子受到的重力，下列说法正确的是（　　） A. 粒子可能从B点射出 B. 若粒子垂直于BC边射出，则粒子做匀速圆周运动的半径为 C. 若粒子从C点射出，则粒子在磁场中运动的时间为 D. 所有从AB边射出的粒子，其在磁场中运动的时间均相等 10. 安全是企业的生命线。为保安全，管理人员恪尽职守。如图所示，某工厂巡查员站在一空的贮液池边，检查池角处出液口的安全情况，已知贮液池宽为L，照明灯到池底的距离为H。若保持照明光束方向不变，向贮液池中注入某种液体，当液面高为时，池底的光斑距离出液口，下列说法正确的是（　　） A. 若，则该液体的折射率为 B. 当液面高度为，池底的光斑距离出液口 C. 若向贮液池中缓慢注入该种液体，液面上升的速度为，则池底的光斑移动的速度为 D. 若贮液池排出口缓慢排出该种液体，液面下降的速度为，则池底的光斑移动的速度为 三、实验题（共14分） 11. 某同学用“插针法”测定一等腰三角形玻璃砖（侧面分别记为A和B、顶角大小为）的折射率。步骤如下： ①在白纸上画一条直线，并画出其垂线，交于O点； ②将玻璃砖侧面A沿放置，并确定侧面B在白纸上的位置，与相交于点； ③调节激光器发射角度，使激光沿方向从O点射入玻璃砖； ④通过观察光路上插入的大头针来确定出射光路。 （1）关于本实验操作，下列说法正确的是________； A. 确定位置时，可直接用铅笔沿侧面B画出一条直线 B. 插好的大头针应与纸面垂直 C. 确定出射光路时，只需在侧面B外插入一个大头针 （2）撤去玻璃砖和大头针，测得出射光线与直线的夹角为（锐角），则玻璃砖折射率________；（用、表示） （3）在另一次实验操作中，该同学换了另一块同种材料、顶角更大的等腰三角形玻璃砖，重复上述操作，发现在边一侧始终找不到出射光线，其可能的原因是________。（写出一条即可） 12. 我们用如图所示的装置来做“用双缝干涉测量光的波长”的实验。 （1）将实验仪器按要求安装在光具座上，则在图甲中A、B处分别应该安装的器材和滤光片的位置分别是_______。 A．A处为双缝、B处为单缝，滤光片在光源和凸透镜之间 B.A处为单缝、B处为双缝、滤光片在A和B之间 C.A处为双缝，B处为单缝、滤光片在遮光筒内 D.A处为单缝、B处为双缝、滤光片在凸透镜和A之间 （2）若在实验当中，某同学观察到以下图像，即测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，若继续移动目镜观察，将会使测量结果出现偏差，所以需要对仪器进行调整，使干涉条纹与分划板中心刻线在同一方向上，下面操作中可行的有_______。 A．调节拨杆方向 B.其他不动，测量头旋转一个较小角度 C.其他不动，遮光筒旋转一个较小角度 D.将遮光筒与测量头整体旋转一个较小角度 （3）已知双缝间距离，双缝到毛玻璃屏间的距离为，如图丙所示，实验时先转动测量头上的手轮，使与游标卡尺相连的分划线对准图丁所示的第1条明条纹，此时卡尺的主尺和游标的位置如图戊所示，然后再转动手轮，使与游标卡尺相连的分划线向右边移动，直到对准第5条明条纹，如图丁所示，此时卡尺的主尺和游标的位置如图己所示，则游标卡尺上的读数______。由以上已知数据和测量数据，则该单色光的波长是_______m。 四、解答题（共40分） 13. 在芯片制造过程中，离子注入是芯片制造重要的工序。图a是我国自主研发的离子注入机，图b是简化的注入过程原理图。静止于A处的离子，经电压为的电场加速后，沿图中半径为的圆弧虚线通过磁分析器，然后从点垂直进入矩形CDQS有界匀强电场中，最后恰好打在点，已知磁分析器截面是四分之一圆环，内部为匀强磁场，方向垂直纸面向里；矩形区域内匀强电场水平向左，，。整个装置处于真空中，离子的质量为、电荷量为，离子重力不计。求： （1）离子进入匀强电场区域点时的速度大小及磁分析器通道内磁感应强度大小； （2）矩形区域内匀强电场场强大小。 14. 如图所示，直角棱镜ABC置于空气中，，AB边长为4a．一束单色光从AB边中点F处以入射角射入，光线垂直于BC射出。已知真空中光速为c，求： （1）棱镜的折射率n； （2）单色光通过棱镜的时间t。 15. 如图所示，以O为圆心，半径为R的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，a、b为圆的一条直径，a处有一粒子源，能沿垂直于磁场的各个方向，向磁场发射质量为m、电荷量大小为q、速度不同的负电荷，已知某一从a点沿aOb方向射入磁场的负电荷P，恰好从c点离开磁场，Ob与Oc间夹角α=60°，不计粒子的重力和粒子间的相互作用。 （1）求负电荷P射入磁场的初速度大小v0； （2）若另一负电荷Q沿与aOb成30°角的方向斜向上射入磁场后仍从c点离开，求电荷Q入射的速度大小和在磁场中运动的时间； （3）要使所有负电荷只能从∠aOc所对应的磁场边界射出，求射入负电荷的初速度大小满足的要求。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 新民学校2024—2025学年度第二学期第一次月考 高二物理试卷 一、单选题（共28分） 1. 如图为某款手机防窥膜的原理图，在透明介质中等距排列有相互平行的吸光屏障，屏障的高度与防窥膜厚度均为，相邻屏障的间距为L，方向与屏幕垂直。防窥膜的可视角度通常是以垂直于屏幕的法线为基线，左右各有一定的可视角度（如下图所示），可视角度越小，防窥效果越好。当可视角度时，透明介质的折射率为（　　） A. 1 B. C. 3 D. 无法确定 【答案】B 【解析】 【详解】设光线由透明介质射向空气的入射角为，则 即 所以，透明介质的折射率为 故选B。 2. 关于波与光的有关现象，下列说法正确的是（　　） A. 对于稳定的干涉图样，振动的加强区、减弱区相间分布，位置不变 B. 对于衍射条纹，中央条纹最窄最亮，离中央越远，条纹越宽越暗 C. 自然光通过偏振片，振动方向与“透振方向”垂直时，光才能完全通过 D. 光从光疏介质进入光密介质，当入射角增大到一定程度，折射光线完全消失 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据光的干涉的条件，对于稳定的干涉图样，振动的加强区、减弱区相间分布，位置不变。A正确； B．对于衍射条纹、中央条纹应该是最宽最亮，离中央越远，条纹越窄越暗。B错误； C．自然光通过偏振片，振动方向与“透振方向”一致时，光才能完全通过，垂直时，光就完全不能通过。C错误； D．光从光疏介质射向光密介质时，折射角小于入射角，入射角再大折射角也不会达到90°，因此不会发生全反射，D错误。 故选A。 3. 2022年12月28日我国中核集团全面完成了230MeV超导回旋加速器自主研制的任务，标志着我国已全面掌握小型化超导回旋加速器的核心技术，进入国际先进行列。置于真空中的D形金属盒半径为R，磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，交流加速电压大小恒为U。若用此装置对氘核（）加速，所加交变电流的频率为f。加速过程中不考虑相对论效应和重力的影响，下列说法正确的是（ ） A. 仅增大加速电压U，则氘核（）从D型盒出口射出的动能增大 B. 仅减小加速电压U，则氘核（）被加速次数增多 C. 氘核（）在磁场运动过程中，随着半径逐渐增大，周期也随之逐渐增大 D. 若用该加速器加速粒子（）需要把交变电流的频率调整为 【答案】B 【解析】 【详解】A．当粒子在磁场的轨迹半径等于D形金属盒半径R时，粒子的动能最大 故 与加速电压和加速次数无关，A错误； B．粒子在电场中加速 解得 仅减小加速电压U，氘核（）加速次数增多，B正确； C．氘核（）在磁场运动的周期 与半径无关，不变，C错误； D．回旋加速器交流电源的频率应等于带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的频率，氘核（）和粒子比荷相同，则在磁场中做匀速圆周运动的频率相同，在同一匀强磁场中做圆周运动的频率相同，D错误。 故选B。 4. 如图所示，质量为、长为、电阻为的导体棒初始时静止于电阻不计的光滑的水平轨道上，电源电动势为，内阻也不计．匀强磁场的磁感应强度为，其方向与轨道平面成角斜向上方．开关闭合后导体棒开始运动，则（ ） A. 导体棒向左运动 B. 开关闭合瞬间，导体棒所受的安培力为 C. 开关闭合瞬间，导体棒所受的安培力为 D. 开关闭合瞬间，导体棒的加速度为 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．开关闭合瞬间，由左手定则可知，磁感线穿过掌心，则大拇指指向为垂直磁感线向右下方，从而导致导体棒向右运动，故A错误； BC．根据安培力 可得 故B正确；C错误； D．安培力的方向与导轨成的夹角，再根据受力分析和牛顿第二定律可知，加速度 所以D错误； 故选B。 5. 如图所示，把一个凸透镜压在一块平面玻璃上，在透镜的下表面和平面玻璃的上表面之间形成一个很薄的狭缝层。单色光从上方垂直凸透镜的上表面射向凸透镜，沿光的入射方向看到明暗相间的干涉条纹，这些条纹叫作牛顿环。下列说法正确的是（ ） A. 牛顿环是凸透镜上、下表面的反射光叠加形成的 B. 距离中心越远，相邻亮条纹间距越小 C. 同一条纹下，狭缝层的厚度不同 D. 若换成波长更长的光，条纹分布更加密集 【答案】B 【解析】 【详解】A．干涉条纹是由凸透镜下表面与平面玻璃间空气隙上、下表面的反射光叠加形成的，故A错误； B．圆环状条纹的间距不相等，从中心向外条纹越来越密集，条纹间距越小，故B正确； C．同一条纹上，凸透镜下表面与平面玻璃间空气隙上、下表面反射光的光程差相同，空气隙的厚度相同，故C错误； D．若换成波长更长的光，相邻明条纹或相邻的暗条纹条纹间距变大，故条纹分布更加稀疏，故D错误。 故选B。 6. 如图所示，ABCD是棱镜的横截面，是底角为45°的等腰梯形。一单色光平行于AB入射，入射点为E，折射后射向F点，棱镜的折射率为，不考虑光的二次反射，则（　　） A. 光可能从F点射出AB面 B. 光可能在BD面发生全反射 C. 入射点E上移，光的出射点上移 D. 入射点E上移，光在棱镜中传播的路程不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据题意画出光路图，如图所示 AC面上的入射角为，棱镜的折射率为，则折射率为 故AC面上的折射角为 设光线在点发生全反射的临界角为，则有 可得 当光束射向F点时，分析几何关系知入射角为 可知光线在点发生全反射，故光不可能从点射出面，故A错误； B．根据对称性可知，光束在BD面上的入射角为，故在BD面上不会发生全反射，故B错误； C．入射点上移，光束在AC面上的折射角为，且不发生变化，光线右移在点右侧，光束在BD面上的入射角不发生变化，光的出射点下移，故C错误； D．入射点上移，由几何关系可知，光束在棱镜中的光程没有发生变化，故D正确。 故选D。 7. 如图所示，粗细均匀的金属线框固定在在绝缘水平面上，其中MPN段为半径为r的半圆、P为半圆弧的中点，MQN为等腰直角三角形，虚线MN左侧有垂直于水平面向下的匀强磁场Ⅰ，右侧有垂直于水平面向上的匀强磁场Ⅱ，两磁场的磁感应强度大小均为B，MN与半圆的直径重合，将P、Q两端接入电路，从P点流入的电流大小为I，则下列判断正确的是（　　） A. 整个线框受到的安培力为0 B. PQ上方线框受到的安培力方向平行与PQ向右 C. PQ上方线框受到的安培力大小为 D. MN左侧线框受到的安培力大于右侧线框受到的安培力 【答案】A 【解析】 【详解】A．线框的上半部分的电流是顺时针，下半部分的电流是逆时针，把圆线框分成右上、左上、左下、右下四部分，根据左手定则可得这四部分的受力如图所示 因为安培力大小为四部分的有效长度都为，且导线中的电流相同四部分所受的安培力大小相等，且与方向相反，与方向相反，故圆环所受安培力的合力为零，故A正确； BC．安培力大小为 上方线框受到的安培力大小为 方向平行与PQ向左，故BC错误； D．MN左由两侧线框受到的安培力等大反向，故D错误。 故选A。 二、多选题（共18分） 8. 关于光的现象，下列说法中正确的是（　　） A. 频率相同的两列光一定能发生干涉 B. 在双缝干涉现象中，入射光波长变长，相邻两个亮条纹间距将变大 C. 如图甲所示，利用光的干涉检查平整度，用单色光从上面照射，空气膜的上下两个表面反射的两列光波发生干涉，图中条纹弯曲说明此处是凹陷的 D. 让单色光分别通过宽度不同的单缝a、b后，得到图乙所示的衍射图样，单缝a的宽度较大 【答案】BC 【解析】 【详解】A．两列光发生稳定的干涉现象的条件是两列光的频率相同且相位差恒定，故频率相同的两列光相遇时不一定能发生干涉现象，故A错误； B．在双缝干涉现象中，根据 可知入射光波长变长，相邻两个亮条纹间距将变大，故B正确； C．空气薄层干涉是等厚干涉，即明条纹处空气的厚度相同，条纹向左弯曲，表明条纹弯曲处左侧空气膜的厚度与直条纹处空气膜的厚度相同，弯曲处是凹下的，故C正确； D．单缝宽度增大，衍射条纹宽度将变小，由题图乙知该单色光通过单缝b后的衍射条纹较窄，所以单缝b的宽度较大，故D错误。 故选BC。 9. 如图所示，边长为L的等边三角形ABC内有垂直于纸面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场，D是AB边的中点，一质量为m、电荷量为的带电的粒子从D点以速度v平行于BC边方向入射磁场，不考虑带电粒子受到的重力，下列说法正确的是（　　） A. 粒子可能从B点射出 B. 若粒子垂直于BC边射出，则粒子做匀速圆周运动的半径为 C. 若粒子从C点射出，则粒子在磁场中运动的时间为 D. 所有从AB边射出的粒子，其在磁场中运动的时间均相等 【答案】CD 【解析】 【详解】A．带负电的粒子从D点以速度v平行于BC边方向射入磁场，由左手定则可知，粒子向下偏转，由于BC边的限制，粒子不能到达B点，故A错误； B．粒子垂直于BC边射出，如图甲所示。 则粒子做匀速圆周运动的半径等于D点到BC边的距离，即 故B错误； C．粒子从C点射出，如图乙所示。 根据几何关系有 求得， 则粒子在磁场中运动的时间为 故C正确； D．根据 可知 若粒子从AB边射出，则粒子的速度越大，轨迹半径越大，如图丙所示。 由几何知识可知，所有粒子从AB边射出时的圆心角均相同，可知其在磁场中运动的时间均相同，故D正确。 故选CD。 10. 安全是企业的生命线。为保安全，管理人员恪尽职守。如图所示，某工厂巡查员站在一空的贮液池边，检查池角处出液口的安全情况，已知贮液池宽为L，照明灯到池底的距离为H。若保持照明光束方向不变，向贮液池中注入某种液体，当液面高为时，池底的光斑距离出液口，下列说法正确的是（　　） A. 若，则该液体的折射率为 B. 当液面高度为，池底的光斑距离出液口 C. 若向贮液池中缓慢注入该种液体，液面上升的速度为，则池底的光斑移动的速度为 D. 若贮液池排出口缓慢排出该种液体，液面下降的速度为，则池底的光斑移动的速度为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．作出光路图如图所示，设池中液体的高度为h，池底的光斑到出液口的距离x， 由几何关系知 解得 根据折射定律 代入、可得 ， 若，则该液体的折射率为 故A错误； B．液体深度增大，由于入射光线不变，则入射角和折射角也不变，如图所示 当液面高为时，则有 已知时，；当时，则有 联立解得 ， 故B正确； CD．当使液面以的速率匀速上降，池底的光斑也匀速向右移动，如图所示 则有 即 可得池底的光斑移动的速度为 同理若贮液池排出口缓慢排出该种液体，液面下降的速度为，则池底的光斑移动的速度为，故C正确，D错误。 故选BC。 三、实验题（共14分） 11. 某同学用“插针法”测定一等腰三角形玻璃砖（侧面分别记为A和B、顶角大小为）的折射率。步骤如下： ①在白纸上画一条直线，并画出其垂线，交于O点； ②将玻璃砖侧面A沿放置，并确定侧面B在白纸上的位置，与相交于点； ③调节激光器发射角度，使激光沿方向从O点射入玻璃砖； ④通过观察光路上插入的大头针来确定出射光路。 （1）关于本实验操作，下列说法正确的是________； A. 确定位置时，可直接用铅笔沿侧面B画出一条直线 B. 插好的大头针应与纸面垂直 C. 确定出射光路时，只需在侧面B外插入一个大头针 （2）撤去玻璃砖和大头针，测得出射光线与直线的夹角为（锐角），则玻璃砖折射率________；（用、表示） （3）在另一次实验操作中，该同学换了另一块同种材料、顶角更大的等腰三角形玻璃砖，重复上述操作，发现在边一侧始终找不到出射光线，其可能的原因是________。（写出一条即可） 【答案】（1）BC （2） （3）在ef边发生全反射 【解析】 【小问1详解】 A．直接用铅笔沿侧面画线可能会损坏光学面，故A错误； B．大头针应与纸面垂直，才能准确标记光路方向，故B正确； C．由于光线垂直于侧面A入射，入射时传播方向不变，可确定光线在边上的入射点，此时只需要找到折射光线上的一点即可确定折射光线，所以确定出射光路时，只需在侧面B外插入一个大头针，故C正确。 故选BC。 【小问2详解】 根据几何关系可知入射角为，折射角为，如图所示 根据折射率公式，有 【小问3详解】 换了另一块同种材料、顶角更大的等腰三角形玻璃，因为顶角越大，在ef边界的入射角越大，当入射角达到或超过临界角时发生全反射，所以在边一侧始终找不到出射光线。 12. 我们用如图所示的装置来做“用双缝干涉测量光的波长”的实验。 （1）将实验仪器按要求安装在光具座上，则在图甲中A、B处分别应该安装的器材和滤光片的位置分别是_______。 A．A处为双缝、B处为单缝，滤光片在光源和凸透镜之间 B.A处为单缝、B处为双缝、滤光片在A和B之间 C.A处为双缝，B处为单缝、滤光片在遮光筒内 D.A处为单缝、B处为双缝、滤光片在凸透镜和A之间 （2）若在实验当中，某同学观察到以下图像，即测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，若继续移动目镜观察，将会使测量结果出现偏差，所以需要对仪器进行调整，使干涉条纹与分划板中心刻线在同一方向上，下面操作中可行的有_______。 A．调节拨杆方向 B.其他不动，测量头旋转一个较小角度 C.其他不动，遮光筒旋转一个较小角度 D.将遮光筒与测量头整体旋转一个较小角度 （3）已知双缝间距离，双缝到毛玻璃屏间的距离为，如图丙所示，实验时先转动测量头上的手轮，使与游标卡尺相连的分划线对准图丁所示的第1条明条纹，此时卡尺的主尺和游标的位置如图戊所示，然后再转动手轮，使与游标卡尺相连的分划线向右边移动，直到对准第5条明条纹，如图丁所示，此时卡尺的主尺和游标的位置如图己所示，则游标卡尺上的读数______。由以上已知数据和测量数据，则该单色光的波长是_______m。 【答案】 ①. D ②. BC##CB ③. ④. 【解析】 【详解】（1）[1]为获取两个单色线光源，A处应为单缝、B处应为双缝，滤光片在凸透镜和A之间。 故选D； （2）[2]因为有清晰的干涉图样，所以不用不用调节拨杆方向，题中问题是分划板中心线与干涉条纹不平行，所以应调节测量头使干涉条纹与分划板中心刻线在同一方向上，所以其他不动，将测量头旋转一个较小角度。或者其他不动，将遮光筒旋转一个较小角度，AD错误，BC正确。 故选BC。 （3）[3]读数为 [4]根据公式 得 四、解答题（共40分） 13. 在芯片制造过程中，离子注入是芯片制造重要的工序。图a是我国自主研发的离子注入机，图b是简化的注入过程原理图。静止于A处的离子，经电压为的电场加速后，沿图中半径为的圆弧虚线通过磁分析器，然后从点垂直进入矩形CDQS有界匀强电场中，最后恰好打在点，已知磁分析器截面是四分之一圆环，内部为匀强磁场，方向垂直纸面向里；矩形区域内匀强电场水平向左，，。整个装置处于真空中，离子的质量为、电荷量为，离子重力不计。求： （1）离子进入匀强电场区域点时的速度大小及磁分析器通道内磁感应强度大小； （2）矩形区域内匀强电场场强大小。 【答案】（1）；；（2） 【解析】 【详解】（1）离子经过加速电场，由动能定理可知 解得 在磁分析器中，洛伦兹力提供向心力有 解得 （2）离子在匀强电场中运动时，水平方向做匀加速运动，则 由运动学公式可知 竖直方向做匀速运动 解得 14. 如图所示，直角棱镜ABC置于空气中，，AB边长为4a．一束单色光从AB边中点F处以入射角射入，光线垂直于BC射出。已知真空中光速为c，求： （1）棱镜的折射率n； （2）单色光通过棱镜的时间t。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由几何关系可知，光线从AB面射入时，折射角为 根据折射定律有 解得 【小问2详解】 设光在棱镜中的传播速度为，则有 解得 光线在玻璃砖中传播的距离为 根据 解得 15. 如图所示，以O为圆心，半径为R的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，a、b为圆的一条直径，a处有一粒子源，能沿垂直于磁场的各个方向，向磁场发射质量为m、电荷量大小为q、速度不同的负电荷，已知某一从a点沿aOb方向射入磁场的负电荷P，恰好从c点离开磁场，Ob与Oc间夹角α=60°，不计粒子的重力和粒子间的相互作用。 （1）求负电荷P射入磁场的初速度大小v0； （2）若另一负电荷Q沿与aOb成30°角的方向斜向上射入磁场后仍从c点离开，求电荷Q入射的速度大小和在磁场中运动的时间； （3）要使所有负电荷只能从∠aOc所对应的磁场边界射出，求射入负电荷的初速度大小满足的要求。 【答案】（1） （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 作出轨迹图，如图所示 根据几何关系可知电荷P在磁场中做圆周运动的半径 根据 解得 【小问2详解】 电荷Q在磁场中运动轨迹如图所示 由几何关系可知Q在磁场中做圆周运动的半径 r=R 根据 解得 由几何关系可知Q在磁场中做圆周运动的圆心角 Q在磁场中运动的时间 【小问3详解】 要使所有粒子从∠aOc所对应的磁场边界射出，则弦ac为速度最大的粒子的轨迹的直径，对应的最大半径 根据 解得 所以入射的电荷的速度应满足 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $