精品解析：重庆市重庆巴蜀科学城中学校2024-2025学年高二上学期12月月考物理试题

高二上期第二次月考物理试卷 一、单选题（共7小题，每题3分，共21分，选对得3分，漏选或错选得0分） 1. 能说明光是横波的是（ ） A. 水中气泡因全反射显得明亮 B. 肥皂膜因干涉呈现彩色条纹 C. 利用光的偏振呈现立体影像 D. 单色光因单缝衍射产生条纹 【答案】C 【解析】 【详解】A . 全反射不能说明光具有波动性，不能说明光是横波，A错误； BD. 干涉和衍射是所有波的特性，不能因此确定是横波还是纵波，根据光能发生干涉和衍射现象，说明光是一种波，具有 波动性，故BD错误； C. 光的偏振现象说明振动方向与光的传播方向垂直，说明光是横波，C正确。 故选C。 2. 如图（a），装有砂粒的试管竖直静浮于水中，将其提起一小段距离后释放，一段时间内试管在竖直方向的振动可视为简谐运动。取竖直向上为正方向，以某时刻作为计时起点，试管振动图像如图（b）所示，则试管（　　） A. 振幅为 B. 振动频率为 C. 在时速度为零 D. 在时加速度方向竖直向下 【答案】B 【解析】 【详解】AB．根据图像(b)可知，振幅为；周期为 则频率为 故A错误，B正确； C．根据图像可知，时质点处于平衡位置，此时速度最大，故C错误； D．根据图像可知，时质点处于负向最大位置处，则此时加速度方向竖直向上，故D错误。 故选B。 3. 位于坐标原点处的波源发出一列沿x轴正方向传播的简谐横波。t = 0时波源开始振动，其位移y随时间t变化的关系式为，则t = T时的波形图为（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】由于t = 0时波源从平衡位置开始振动，由振动方程可知，波源起振方向沿y轴正方向，则t = T时波向前传播一个波长，则波的图像为选项D图。 故选D。 4. 电磁俘能器可在汽车发动机振动时利用电磁感应发电实现能量回收，结构如图甲所示。两对永磁铁可随发动机一起上下振动，每对永磁铁间有水平方向的匀强磁场，正方形闭合线圈竖直固定在减震装置上。永磁铁振动时磁场分界线不会离开线圈，某时刻磁场分界线刚好位于线圈正中央，如图乙所示。则从该时刻起（　　） A. 永磁铁振动时穿过线圈的磁通量不变 B. 永磁铁振动越快，线圈中感应电动势越小 C. 永磁铁振动时，受到线圈的阻力方向不变 D. 永磁铁向上振动时，线圈中感应电流的方向为逆时针 【答案】D 【解析】 【详解】A．永磁铁振动时，由于处于上下两个磁场的面积发生变化，所以穿过线圈的磁通量发生变化，故A错误； B．永磁铁振动越快，则磁通量变化越快，根据法拉第电磁感应定律可知，线圈中的感应电动势越大，故B错误； C．永磁铁向上振动时，受到线圈的阻力方向向下；永磁铁向下振动时，受到线圈的阻力方向向上；故C错误； D．永磁铁向上振动时，即线圈相对于磁场向下运动，由图乙可知，穿过线圈的磁通量向里增加，根据安培定则可知线圈中感应电流的方向为逆时针方向，故D正确。 故选D。 5. 如图是用木槌打糍粑的场景，已知木槌质量为15kg，木槌刚接触糍粑时的速度是8m/s，打击糍粑0.1s后木槌静止，则木槌打击糍粑时平均作用力的大小约是（ ） A. 150N B. 1350N C. 1200N D. 120N 【答案】B 【解析】 【详解】设竖直向下为正方向，对于木槌由动量定理可得 解得 表明木槌受到糍粑的平均作用力大小为1350N，方向竖直向上，根据牛顿第三定律可知，木槌打击糍粑时平均作用力的大小为1350N，方向竖直向下。 故选B。 6. 主动降噪耳机的工作原理是基于声波的叠加相消原理。如图所示，某中学课外小组在直线上的M点放置一个做简谐运动的声源，其振动方程为，声音在空气中的传播速度为340m/s，实验者耳朵P距M点的距离为6.8m，在MP的中点N处放置一个降噪声源，让人耳处听不到声音，不考虑声波传播过程中的强度衰减，则降噪声源的振动方程应为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据质点振动方程可知，质点振动周期为 由波长公式可知声波的波长为 与、的距离之差，即波程差为 所以当波程差为半波长的奇数倍时，利用波的干涉原理可知，两波源振动步调一致即可使点振动减弱，则降噪声源的振动方程应为。 故选A。 7. 如图所示，光滑斜坡上，可视为质点的甲、乙两个相同滑块，分别从、高度同时由静止开始下滑。斜坡与水平面在O处平滑相接，滑块与水平面间的动摩擦因数为，乙在水平面上追上甲时发生弹性碰撞。忽略空气阻力。下列说法正确的有（ ） A. 甲在斜坡上运动时与乙间距逐渐增大 B. 碰撞后瞬间甲的速度大于碰撞前瞬间乙的速度 C. 乙的运动时间与无关 D. 甲最终停止位置与O处相距 【答案】D 【解析】 【详解】A．两滑块在光滑斜坡上同时由静止开始下滑，加速度均为 则加速度相同，则甲在斜坡上运动时与乙间距不变，故A错误； B．两滑块滑到水平面后做匀减速直线运动，由于两个滑块的质量相等，且发生弹性碰撞， 根据， 可得 则碰撞前后两个物体的速度发生交换，碰撞后瞬间甲的速度等于碰撞前瞬间乙的速度，故B错误； C．若乙的高度较大，甲的高度较小，则可能发生碰撞前甲已经停止运动，甲乙碰撞速度发生交换，乙就停止了运动，此情况下，乙的高度越大，乙的运动时间也越长，故C错误； D．乙下滑过程中，根据动能定理可得 因为甲和乙发生的是弹性碰撞，两者交换速度，则甲最终停止位置与乙不发生碰撞时停止的位置相同，如果没有发生碰撞，则乙在水平面上运动到停止，根据动能定理可得 联立解得，故D正确； 故选D。 二、多选题（共3小题，每题5分，共15分，选对但不全得3分，漏选或错选得0分） 8. 关于下列光学现象，说法正确的是（ ） A. 水中蓝光的传播速度比红光快 B. 光从空气向射入玻璃时可能发生全反射 C. 在岸边观察前方水中的一条鱼，鱼的实际深度比看到的要深 D. 分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验，用红光时得到的条纹间距更宽 【答案】CD 【解析】 【详解】蓝光的频率大于红光的频率，故水对蓝光的折射率较大，再根据可得水中蓝光的传播速度比红光慢，所以A错误；光从空气向射入玻璃时，是从光梳进入光密介质不可能发生全反射，所以B错误；根据光的折射定律可知，在岸边观察前方水中的一条鱼，鱼的实际深度比看到的要深，所以C正确；根据知，同一装置，波长越长条纹间距越宽，故D正确． 9. 一列简谐机械横波沿x轴传播，其在时的波形图如图a所示，P、Q是介质中的两个质点，图b是质点Q的振动图像。则（　　） A. 该列波沿x轴负方向传播 B. 该列波的波速是0.18m/s C. 在时，质点Q的位移为 D. 质点P的平衡位置的坐标x=2cm 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．图b可知时，Q质点向上振动，同侧法结合图a可知，波沿x轴负方向传播，故A正确； B．结合图ab可知，波长，周期，根据 故B正确； C．质点Q从平衡位置开始振动，由振动方程 可知，当，联立以上，解得Q质点位移为 故C正确； D．分析图a可知，OP相位差为，故OP距离为 故D错误。 故选 ABC。 10. 空间中存在如图所示的匀强磁场，其中一、四象限的磁感应强度大小为，二、三象限的磁感应强度大小为，方向均垂直纸面向里。时刻，处于坐标原点O的一个静止的中性粒子分裂成两个带电粒子a与b，质量分别为和，已知a带正电，初速度沿x轴正方向，不考虑重力及粒子之间的相互作用。则（ ） A. a、b粒子分别在和区域中运动时的半径之比为 B. a粒子带电荷量为，初始速度为，该粒子经过y轴的坐标可以为 C. a粒子带电荷量为，初始速度为，该粒子经过y轴的时刻可以为 D. a、b两粒子能再次在磁场分界面（即y轴）上相遇，和之比应满足的条件为或或 【答案】BD 【解析】 【详解】A. 带电粒子在磁场中运动的半径，粒子分裂时动量守恒，设粒子b带电荷量为，则，解得，A错误； BC. 如图所示，a粒子在磁场中做圆周运动。在磁场中运动时间到交界处，向上运动的距离，则，，a粒子在磁场中做圆周运动，运动时间到交界处，向下运动的距离，则， 结合周期性可知，向左经过y轴时，，。向右经过y轴时，。 其中，，，，B正确，C错误； D. b粒子的运动轨迹为如图所示的另两个半圆，根据上面的推导可以得到粒子b到y轴的位置与时刻。 向右经过y轴时， 向左经过y轴时， 其中，，， a、b在分界面处相遇应满足， 结合，，满足条件的只有，，解得， 满足的解为，， 两粒子质量之比，D正确。 故选BD。 三、实验题（共2小题，每空2分，共14分） 11. 某同学用楞次定律判断线圈中导线的缠绕方向。器材有：一个绕向未知的线圈，一个条形磁铁，一只多用电表，导线若干。 （1）在使用多用电表时，该同学应该先调节____（填“a”“b”或“c”），使指针指在左端零刻度线处。然后，该同学想使用10mA的挡位，应该调节____（填“a”“b”或“c”），并将多用电表和线圈按图甲连接。 （2）实验中发现条形磁铁插入得越快，多用电表的指针偏角____（填“越大”或“越小”）；为了使条形磁铁N极向下插入线圈时，多用电表的指针向右偏转，导线的缠绕方向应和图乙中的____（填“A”或“B”）相同。 【答案】（1） ①. ②. （2） ①. 越大 ②. B 【解析】 【小问1详解】 [1][2]多用表使用前，应该先进行机械调零，先调节a，使用10mA的挡位，应该调节c。 【小问2详解】 [1][2]条形磁铁插入得越快，磁通量变化得越快，多用电表的指针偏角越大。将条形磁铁N极向下插入线圈时，线圈中磁通量向下增大，为使此时多用电表的指针向右偏转，即产生从红表笔流人的感应电流，由安培定则和楞次定律可知，导线的缠绕方向应和图乙中的B相同。 12. 将一单摆装置竖直悬挂于某一深度为h（未知）且开口向下的小筒中（单摆的下半部分露于筒外），如图甲所示，将悬线拉离平衡位置一个小角度后由静止释放，设单摆摆动过程中悬线不会碰到筒壁。如果本实验的长度测量工具只能测量出筒的下端口到摆球球心的距离L，并通过改变L而测出对应的摆动周期T，再以为纵轴、L为横轴作出其关系图像，那么就可以通过此图像得出小筒的深度h和当地的重力加速度g。 （1）测量单摆的周期时，某同学在摆球某次通过最低点时按下停表开始计时，同时数“1”，当摆球第二次通过最低点时数“2”，依此法往下数，当他数到“59”时，按下停表停止计时，读出这段时间t，则该单摆的周期T为（　　） A. B. C. D. （2）若不考虑实验误差的影响，根据实验数据，得到的关系图线应该是图乙中a、b、c中的_______条（选填a、b、或者c）。 （3）根据图线可求得当地的重力加速度_______（π取3.14，结果保留3位有效数字）。 【答案】（1）A （2）a （3）9.86 【解析】 【小问1详解】 单摆的摆球经过最低点后，在之后的一个周期内将两次经过最低点，则根据题意可得该单摆的周期 故选A。 【小问2详解】 根据该实验的原理可得单摆的周期 变式可得 可知的图像应与纵轴上半轴有截距。 故选a。 【小问3详解】 根据函数关系可得该图像的斜率 根据图像可得斜率 解得 四、解答题（共4小题，其中13题10分、14题10分、15题12分、16题18分，共50分） 13. 如图所示，一棱镜的横截面ABC为等边三角形，一束单色光从AB的中点射向棱镜，经AB面折射进入棱镜的光线与BC平行，该棱镜对该单色光的折射率。已知三角形的边长为L，光在真空中的传播速度为c，求： （1）求入射角i； （2）光在棱镜中传播的时间。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据题意作出光路图如图所示 有题意可知 根据 可得 即 【小问2详解】 光在棱镜中传播的速度为 光在棱镜中传播的距离为 则光在棱镜中传播的时间为 14. 如图所示，绝缘水平面上固定的两平行金属导轨间的距离，金属导轨的一端接有电动势、内阻的直流电源和电阻箱。现把一导体棒垂直放在金属导轨上，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻。金属导轨电阻不计，导轨间分布着匀强磁场，其磁感应强度大小为、方向斜向上且与水平面的夹角。当电阻箱的阻值时，闭合开关S，导体棒恰好保持静止。已知导体棒与金属导轨间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度。求： （1）导体棒受到的安培力大小； （2）导体棒的质量。 【答案】（1）3N （2）0.8kg 【解析】 【小问1详解】 根据闭合电路欧姆定律，导体棒中通过的电流 解得 导体棒受到的安培力大小为 解得 【小问2详解】 根据左手定则可得导体棒受到的安培力方向垂直导体棒斜向左上方，与水平面的夹角为30°，对导体棒进行受力分析可得，竖直方向有 导体棒恰好保持静止，可得此时摩擦力为最大静摩擦力，水平方向有 联立解得 15. 如图甲所示，间距为、足够长的光滑平行金属导轨MN和PQ放置在绝缘水平桌面上，N、Q间接有电阻，导体棒ab垂直放置在导轨上，接触良好。导轨间直径为L的圆形区域内有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B的大小随时间t变化规律如图乙所示，，，导体棒和导轨的电阻不计，导体棒ab静止。求： （1）在时间内，回路中的感应电流I的大小和方向（用顺时针或逆时针表示）； （2）从时刻开始，导体棒以速度向右匀速运动，则导体棒通过圆形区域过程中，导体棒所受安培力F的最大值。 【答案】（1）；逆时针方向 （2） 【解析】 【小问1详解】 在0∼t0时间内，回路中的磁感应强度的变化量为 圆形区域的面积为 回路中的感应电动势为 电阻R0上的电流为 方向为逆时针方向 【小问2详解】 导体棒进入圆形磁场区域，保持匀速直线运动，当有效切割长度为L时，安培力最大此时电动势为 回路中的电流为 导体棒受到安培力最大值为 16. 现代科学研究中，经常用磁场和电场约束带电粒子的运动轨迹。如图甲所示，有Ⅰ和Ⅱ两个棱长皆为L的正方体电磁区域abcd-mnpq以及abcd-efgh，以棱ab中点O为坐标原点建立三维坐标系Oxyz。Ⅰ区域的正方体内充满如图乙所示周期为的交变电场（包含边界），沿y轴正方向为电场正方向；Ⅱ区域的正方体内充满如图乙所示的周期为的交变磁场（包含边界），沿y轴正方向为磁感应强度的正方向。在棱mn中点处有一粒子源，从时刻起沿x轴正方向不断地均匀发射速率为（未知）、带正电的粒子，且，粒子的质量均为m，电荷量均为。粒子恰好全部进入Ⅱ区域，且在时刻发射的粒子恰好在时刻返回Ⅰ区域。不计粒子的重力和电磁场变化造成的影响。求： （1）Ⅰ区域中的电场强度的大小； （2）Ⅱ区域中的磁感应强度的大小以及在时刻射入的粒子在返回Ⅰ区域时的位置坐标； （3）所有返回Ⅰ区域的粒子中，经过abcd面的最高点的粒子射入电场的时刻； （4）从abcd面射出磁场的粒子数与从底面abfe射出磁场的粒子数的比值。 【答案】（1）；（2），；（3）；（4） 【解析】 【详解】（1）因粒子受到的电场力方向与y轴平行，可知粒子在x方向上做匀速直线运动，则粒子通过电场的时间为，从时刻开始，粒子在电场中运动时，每时间内的加速度大小为 若在y方向上偏转量最大的粒子能从a点或b点进入II区域，那么最终所有粒子恰好全部能进入II区域，可知在时刻进入电场的粒子在y方向上偏转量最大，其偏转量为，根据运动学规律有 联立解得 （2）在时刻射入的粒子通过I区域时，在y方向上先加速、再减速，反向加速、再减速，则可知第一次加速和减速的时间均为 因为粒子通过电场的时间与电场周期相同，则第二次加速和减速的时间均为 根据运动学规律可得该粒子在I区域的偏转量为 由上述分析可知，该粒子射出电场时y方向无速度分量，速度平行于x轴，大小为，因磁场方向平行于y轴，可得粒子进入II区域后，会在平面做匀速圆周运动，设粒子在磁场中运动的周期为，半径为，则有 解得 粒子在时刻进入II区域，在时间内，运动半周返回I区域，则有 联立解得 粒子在II区域运动了半个周期，则z轴方向上偏移了 综上所述，粒子在返回I区域时的位置坐标为 （3）由第（2）问得，可知如果粒子在时间内不离开II区域，那该粒子将会运动个圆周，如图甲所示。 当以为圆心的圆与z轴相切时（相切于点），高度最高，如图乙所示，由几何关系可得，则该粒子在II区域中第一次偏转的时间为 该粒子射入磁场的时刻为 因粒子在电场中通过的时间为，则可得该粒子射入电场的时刻为 （4）当粒子进入II区域时，磁感应强度的方向不确定，先分析磁感应强度沿y轴正方向的情况，由第（3）问可知，当粒子在II区域中第一次偏转的时间大于时，粒子会从abcd面射出磁场，即会从abcd面射出磁场的粒子的发射时长为 当以为圆心的圆与x轴相切时（相切于点），为另一种临界情况，如图丙所示，由几何关系可得，则该粒子在II区域中第一次偏转的时间为 当粒子在II区域中第一次偏转的时间小于时，粒子会从底面abfe射出磁场，这部分粒子对应的发射时长为 再分析磁感应强度沿y轴负方向的情况，可知刚进入II区域的粒子受到的洛伦兹力沿z轴负方向，即粒子刚进入磁场便会从abfe射出，这部分粒子对应的发射时长为 从abfe面射出磁场的粒子的总发射时长为 因粒子源均匀发射，则从abcd面射出磁场的粒子数与从底面abfe射出磁场的粒子数的比值为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二上期第二次月考物理试卷 一、单选题（共7小题，每题3分，共21分，选对得3分，漏选或错选得0分） 1. 能说明光是横波的是（ ） A. 水中气泡因全反射显得明亮 B. 肥皂膜因干涉呈现彩色条纹 C. 利用光的偏振呈现立体影像 D. 单色光因单缝衍射产生条纹 2. 如图（a），装有砂粒的试管竖直静浮于水中，将其提起一小段距离后释放，一段时间内试管在竖直方向的振动可视为简谐运动。取竖直向上为正方向，以某时刻作为计时起点，试管振动图像如图（b）所示，则试管（　　） A. 振幅为 B. 振动频率为 C. 在时速度为零 D. 在时加速度方向竖直向下 3. 位于坐标原点处的波源发出一列沿x轴正方向传播的简谐横波。t = 0时波源开始振动，其位移y随时间t变化的关系式为，则t = T时的波形图为（ ） A. B. C. D. 4. 电磁俘能器可在汽车发动机振动时利用电磁感应发电实现能量回收，结构如图甲所示。两对永磁铁可随发动机一起上下振动，每对永磁铁间有水平方向的匀强磁场，正方形闭合线圈竖直固定在减震装置上。永磁铁振动时磁场分界线不会离开线圈，某时刻磁场分界线刚好位于线圈正中央，如图乙所示。则从该时刻起（　　） A. 永磁铁振动时穿过线圈的磁通量不变 B. 永磁铁振动越快，线圈中感应电动势越小 C. 永磁铁振动时，受到线圈的阻力方向不变 D. 永磁铁向上振动时，线圈中感应电流的方向为逆时针 5. 如图是用木槌打糍粑的场景，已知木槌质量为15kg，木槌刚接触糍粑时的速度是8m/s，打击糍粑0.1s后木槌静止，则木槌打击糍粑时平均作用力的大小约是（ ） A. 150N B. 1350N C. 1200N D. 120N 6. 主动降噪耳机的工作原理是基于声波的叠加相消原理。如图所示，某中学课外小组在直线上的M点放置一个做简谐运动的声源，其振动方程为，声音在空气中的传播速度为340m/s，实验者耳朵P距M点的距离为6.8m，在MP的中点N处放置一个降噪声源，让人耳处听不到声音，不考虑声波传播过程中的强度衰减，则降噪声源的振动方程应为（ ） A. B. C. D. 7. 如图所示，光滑斜坡上，可视为质点的甲、乙两个相同滑块，分别从、高度同时由静止开始下滑。斜坡与水平面在O处平滑相接，滑块与水平面间的动摩擦因数为，乙在水平面上追上甲时发生弹性碰撞。忽略空气阻力。下列说法正确的有（ ） A. 甲在斜坡上运动时与乙间距逐渐增大 B. 碰撞后瞬间甲的速度大于碰撞前瞬间乙的速度 C. 乙的运动时间与无关 D. 甲最终停止位置与O处相距 二、多选题（共3小题，每题5分，共15分，选对但不全得3分，漏选或错选得0分） 8. 关于下列光学现象，说法正确的是（ ） A. 水中蓝光的传播速度比红光快 B. 光从空气向射入玻璃时可能发生全反射 C. 在岸边观察前方水中的一条鱼，鱼的实际深度比看到的要深 D. 分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验，用红光时得到的条纹间距更宽 9. 一列简谐机械横波沿x轴传播，其在时的波形图如图a所示，P、Q是介质中的两个质点，图b是质点Q的振动图像。则（　　） A. 该列波沿x轴负方向传播 B. 该列波的波速是0.18m/s C. 在时，质点Q的位移为 D. 质点P的平衡位置的坐标x=2cm 10. 空间中存在如图所示的匀强磁场，其中一、四象限的磁感应强度大小为，二、三象限的磁感应强度大小为，方向均垂直纸面向里。时刻，处于坐标原点O的一个静止的中性粒子分裂成两个带电粒子a与b，质量分别为和，已知a带正电，初速度沿x轴正方向，不考虑重力及粒子之间的相互作用。则（ ） A. a、b粒子分别在和区域中运动时的半径之比为 B. a粒子带电荷量为，初始速度为，该粒子经过y轴的坐标可以为 C. a粒子带电荷量为，初始速度为，该粒子经过y轴的时刻可以为 D. a、b两粒子能再次在磁场分界面（即y轴）上相遇，和之比应满足的条件为或或 三、实验题（共2小题，每空2分，共14分） 11. 某同学用楞次定律判断线圈中导线的缠绕方向。器材有：一个绕向未知的线圈，一个条形磁铁，一只多用电表，导线若干。 （1）在使用多用电表时，该同学应该先调节____（填“a”“b”或“c”），使指针指在左端零刻度线处。然后，该同学想使用10mA的挡位，应该调节____（填“a”“b”或“c”），并将多用电表和线圈按图甲连接。 （2）实验中发现条形磁铁插入得越快，多用电表的指针偏角____（填“越大”或“越小”）；为了使条形磁铁N极向下插入线圈时，多用电表的指针向右偏转，导线的缠绕方向应和图乙中的____（填“A”或“B”）相同。 12. 将一单摆装置竖直悬挂于某一深度为h（未知）且开口向下的小筒中（单摆的下半部分露于筒外），如图甲所示，将悬线拉离平衡位置一个小角度后由静止释放，设单摆摆动过程中悬线不会碰到筒壁。如果本实验的长度测量工具只能测量出筒的下端口到摆球球心的距离L，并通过改变L而测出对应的摆动周期T，再以为纵轴、L为横轴作出其关系图像，那么就可以通过此图像得出小筒的深度h和当地的重力加速度g。 （1）测量单摆的周期时，某同学在摆球某次通过最低点时按下停表开始计时，同时数“1”，当摆球第二次通过最低点时数“2”，依此法往下数，当他数到“59”时，按下停表停止计时，读出这段时间t，则该单摆的周期T为（　　） A. B. C. D. （2）若不考虑实验误差的影响，根据实验数据，得到的关系图线应该是图乙中a、b、c中的_______条（选填a、b、或者c）。 （3）根据图线可求得当地的重力加速度_______（π取3.14，结果保留3位有效数字）。 四、解答题（共4小题，其中13题10分、14题10分、15题12分、16题18分，共50分） 13. 如图所示，一棱镜的横截面ABC为等边三角形，一束单色光从AB的中点射向棱镜，经AB面折射进入棱镜的光线与BC平行，该棱镜对该单色光的折射率。已知三角形的边长为L，光在真空中的传播速度为c，求： （1）求入射角i； （2）光在棱镜中传播的时间。 14. 如图所示，绝缘水平面上固定的两平行金属导轨间的距离，金属导轨的一端接有电动势、内阻的直流电源和电阻箱。现把一导体棒垂直放在金属导轨上，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻。金属导轨电阻不计，导轨间分布着匀强磁场，其磁感应强度大小为、方向斜向上且与水平面的夹角。当电阻箱的阻值时，闭合开关S，导体棒恰好保持静止。已知导体棒与金属导轨间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度。求： （1）导体棒受到的安培力大小； （2）导体棒的质量。 15. 如图甲所示，间距为、足够长的光滑平行金属导轨MN和PQ放置在绝缘水平桌面上，N、Q间接有电阻，导体棒ab垂直放置在导轨上，接触良好。导轨间直径为L的圆形区域内有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B的大小随时间t变化规律如图乙所示，，，导体棒和导轨的电阻不计，导体棒ab静止。求： （1）在时间内，回路中的感应电流I的大小和方向（用顺时针或逆时针表示）； （2）从时刻开始，导体棒以速度向右匀速运动，则导体棒通过圆形区域过程中，导体棒所受安培力F的最大值。 16. 现代科学研究中，经常用磁场和电场约束带电粒子的运动轨迹。如图甲所示，有Ⅰ和Ⅱ两个棱长皆为L的正方体电磁区域abcd-mnpq以及abcd-efgh，以棱ab中点O为坐标原点建立三维坐标系Oxyz。Ⅰ区域的正方体内充满如图乙所示周期为的交变电场（包含边界），沿y轴正方向为电场正方向；Ⅱ区域的正方体内充满如图乙所示的周期为的交变磁场（包含边界），沿y轴正方向为磁感应强度的正方向。在棱mn中点处有一粒子源，从时刻起沿x轴正方向不断地均匀发射速率为（未知）、带正电的粒子，且，粒子的质量均为m，电荷量均为。粒子恰好全部进入Ⅱ区域，且在时刻发射的粒子恰好在时刻返回Ⅰ区域。不计粒子的重力和电磁场变化造成的影响。求： （1）Ⅰ区域中的电场强度的大小； （2）Ⅱ区域中的磁感应强度的大小以及在时刻射入的粒子在返回Ⅰ区域时的位置坐标； （3）所有返回Ⅰ区域的粒子中，经过abcd面的最高点的粒子射入电场的时刻； （4）从abcd面射出磁场的粒子数与从底面abfe射出磁场的粒子数的比值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $