精品解析:江苏南京市秦淮区第一中学2025-2026学年高二上学期期末物理试题
2026-09-04
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内容正文:
南京一中2025-2026学年度第一学期期末考试试卷
高二物理
一、单项选择题:共10小题,每小题4分,共计40分。每小题只有一个选项符合题意。
1. 关于楞次定律,下列说法正确的是( )
A. 感应电流的磁场总要阻止引起感应电流的磁通量的变化
B. 原磁场穿过闭合回路的磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场同向
C. 楞次定律是能量守恒定律的一种体现
D. 感应电流的磁场总是与原磁场反向,阻碍原磁场的变化
【答案】C
【解析】
【详解】A.感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化,不是“阻止”,A错误;
B.原磁场磁通量增加时,感应电流的磁场应与原磁场反向(阻碍 “增加”),B错误;
C.楞次定律体现了能量守恒(阻碍过程需要外力做功,将其他形式的能转化为电能),是能量守恒在电磁感应中的必然结果,C正确;
D.感应电流的磁场并非 “总是反向”,而是 “阻碍变化”:原磁通量增加时反向,原磁通量减少时同向,D错误。
故选C。
2. 如图所示,口径较大、充满水的薄壁圆柱形浅玻璃缸底有一发光小球,则( )
A. 小球必须位于缸底中心才能从侧面看到小球
B. 小球所发的光能从水面任何区域射出
C. 小球所发的光从水中进入空气后频率变大
D. 小球所发的光从水中进入空气后传播速度变大
【答案】D
【解析】
【详解】A.小球发出的光先从水中传播,然后再射入空气中,故我们从侧面就可以看到小球,选项A错误;
B.由于光从水中射入空气中,故当入射角大于临界角时,光会发生全反射,故球所发的光不是从水面任何区域都能够射出的,选项B错误;
CD.光从水中进入空气后频率不变,由于折射率变小,故光的传播速度变大,选项C错误,D正确.
3. 如图所示,相距为d的两平行直金属导轨PQ、MN水平放置,电阻R接在导轨的P端和M端之间,长为2d的导体棒ab放在导轨PQ、MN上,整个装置处于垂直于导轨平面、强度为B的匀强磁场中。使导体棒ab以水平速度v向右匀速运动时,回路中产生的感应电流为I。回路中产生的感应电动势E和导体棒ab受到的安培力F分别为
A. E=Bdv,F=BId B. E=Bdv,F=2BId
C. E=2Bdv,F=BId D. E=2Bdv,F=2BId
【答案】B
【解析】
【详解】磁感线与导体棒垂直,那么导体切割磁感线的有效长度与速度垂直,所以回路中产生的感应电动势:
磁感线与导体棒垂直,导体棒受到安培力的有效长度为电流流过的长度:
B正确,ACD错误。
故选B。
4. 如图,用材料、粗细相同的导线,绕成单匝的闭合圆形线圈A和B,A线圈的半径是B的两倍,两线圈垂直放入同一匀强磁场中。当磁感应强度随时间均匀变化时,两线圈中的感应电流之比为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由法拉第电磁感应定律得,线圈产生的感应电动势为
而根据电阻定律,线圈的电阻为
则线圈中感应电流为
由上式可知,线圈匝数相同,横截面积相同,所以感应电流与线圈半径成正比,即
故选C。
5. 如图所示是某绳波形成过程的示意图,1、2、3、4……为绳上的一系列等距离的质点,相邻两质点间的距离均为10cm,绳处于水平方向;质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐振动,带动2、3、4、……各个质点依次上下振动,把振动从绳的左端传到右端,t=0时质点1开始竖直向上运动,经过t=0.1s达到最大位移20cm处,这时质点3开始运动,以向上为正方向,下列说法中错误的是( )
A. 该波的波速一定是2m/s
B. 该波的波长一定是0.8m
C. 质点3振动后离开平衡位置的最大位移一定是20cm
D. 质点3开始运动时运动方向一定向上
【答案】B
【解析】
【详解】A.经过0.1s质点3开始运动,则,故A正确,不符合题意;
B.根据题意可得(n=0,1,2……)
所以波长为(n=0,1,2……)
所以波长可能为0.8m,0.16m……,故B错误,符合题意;
C.所有质点的振幅都相同,故质点3振动后离开平衡位置的最大位移一定是20cm,故C正确,不符合题意;
D.所有质点的起振方向都与波源的起振方向相同,故质点3开始运动时运动方向一定向上,故D正确,不符合题意。
故选B。
6. 如图所示,空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场,图中的正方形为其边界,一束由两种粒子组成的粒子流沿垂直于磁场的方向从O点入射。这两种粒子带同种电荷,它们的电荷量、质量均不同,但其比荷相同,且都包含不同速率的粒子,不计重力及粒子间相互作用力。下列说法正确的是( )
A. 入射速度不同的粒子在磁场中的运动时间一定不同
B. 入射速度相同的粒子在磁场中的运动轨迹不一定相同
C. 在磁场中运动时间相同的粒子,其运动轨迹不一定相同
D. 在磁场中运动时间越长的粒子,其轨迹所对的圆心角一定越小
【答案】C
【解析】
【详解】A.粒子在磁场中匀速圆周运动,则有
解得
周期为
可知入射速度不同的粒子,若它们入射速度方向相同,又两种粒子的比荷相同,则入射的半径不相等,周期相等,若两个粒子都从磁场的左边界射出,则圆心角都为,则运动的时间为
可知时间相同;若两粒子在磁场中的圆心角不相等,根据
可知粒子在磁场中运动的时间不相同,故入射速度不同的粒子在磁场中的运动时间可能相同,故A错误;
B.粒子在磁场中匀速圆周运动,则有
解得
入射速度相同的粒子,且比荷相同,故轨道半径一定相同,所以轨迹也一定相同,故B错误;
C.根据
可知在磁场中运动时间相同的粒子,其运动对应的圆心角相同,但运动轨迹不一定相同,例如两个粒子都从磁场的左边界射出,则圆心角都为,故C正确;
D.根据
可知在磁场中运动时间越长的粒子,其轨迹所对的圆心角一定大,故D错误。
故选C。
7. 如图甲所示,有一根较长的细线和一个较小的沙漏.当沙漏小角度摆动时,分别以不同速度匀速拉动沙漏下方的木板,漏出的沙在板上会形成一条曲线,如图乙所示.已知,则( )
A. 木板1中曲线上各位置处堆积的细沙一样多
B. 木板1、2中的A、两位置处堆积的细沙一样多
C. 木板1拉动的速度比木板2拉动的速度大
D. 木板1移动距离OA与木板2移动距离的时间相等
【答案】D
【解析】
【详解】A.木板1中曲线上,摆线经过各位置处时的瞬时速率不相等,所以漏出的细沙不是一样多的,故A错误;
B.木板1、2中的曲线A、两处的位置时,摆线的运动速率大小相等,但拉动木板的速度不等,故漏出的细沙不是一样多的,故B错误;
C.在摆线运动一个周期内木板1前进的距离较短,故木板1的速度较小,故C错误;
D.木板1移动距离OA与木板2移动距离的时间都是摆线运动的一个周期,故时间相等,故D正确。
故选D。
8. 无线电波的干涉可用于飞机降落导航。如图所示,两个可发射无线电波的天线a、b固定于飞机跑道两侧,它们类似于杨氏干涉实验中的双缝。天线a发出波长为1和2的无线电波,同时天线b也发出波长为1和2的无线电波。无线电波在空间发生干涉,强弱分布稳定。飞机降落的过程中,当接收到1和2的信号都保持最强时,表明飞机已对准跑道。下列说法中正确的是( )
A. 导航利用了1与2两种无线电波之间的干涉
B. 天线a、b必须相对于飞机跑道对称
C. 1与2两列无线电波必须一样强
D. 两种无线电波的波长之比应为整数比
【答案】B
【解析】
【详解】A.由于无线电波以光速传播,根据知,波长不同,频率不同,所以两种无线电波之间不会发生干涉,故A错误;
C.干涉要求两波源的频率相同,而强度没有要求,故C错误;
BD.空间中某点加强与减弱取决于到两波源的距离差为半波长的奇、偶数倍,与波长之比无关,所以两种电波的干涉强弱分布是固定的,而且2,所以两种干涉分布不重合,不过中垂线都是加强点,即天线a、b必须相对于飞机跑道对称,故B正确,D错误。
故选B。
9. 如图所示,带电粒子以初速度从a点垂直y轴进入匀强磁场,运动中经过b点,其中长度Oa=Ob。若将磁场换成一个与y轴平行的匀强电场,仍以从a点垂直y轴进入匀强电场,粒子仍能通过b点,粒子的重力不计,则( )
A. 粒子在磁场中运动与在电场中运动的位移之比为
B. 粒子在磁场中运动与在电场中运动的时间之比为
C. 粒子在磁场中运动与在电场中运动的合力的冲量大小之比为
D. 粒子在磁场中运动与在电场中运动的合力的功之比为
【答案】C
【解析】
【详解】A.由题意可知,两种情况下,粒子都是从点运动到点,根据位移定义可知,两种情况下位移相同,故粒子在磁场中运动与在电场中运动的位移之比为,故A错误;
B.粒子在磁场中做匀速圆周运动,并偏转了个圆周,则半径满足
洛伦兹力提供向心力,则有
解得
粒子在磁场中运动的圆心角为,故运动的时间为
在电场中运动,粒子在水平方向做匀速直线运动,则运动时间
故,故B错误;
C.粒子在磁场中做匀速圆周运动,动量大小不变,方向改变,初动量大小为,方向沿轴正方向,末动量大小为,方向沿轴负方向,根据矢量三角形,可得粒子的动量变化量为
根据动量定理可得合力的冲量为
粒子在电场中做类平抛运动,运动时间
沿轴负方向有
其中
联立解得
故合力的冲量为
故粒子在磁场中运动与在电场中运动的合力的冲量大小之比为,故C正确;
D.粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力不做功,即
粒子在电场中运动,电场力做功为,故D错误。
故选C。
10. 如图所示,在光滑的水平面上停着一辆质量为M、长为L的平板车,一质量为m的小孩以水平速度跳上车的左端,然后在车上忽快忽慢地向右奔跑,经过时间t跑到了车的右端。对于这段时间t内小车的总位移,同学们提出如下四个说法:
(甲)总位移可能向右
(乙)总位移可能向左
(丙)总位移大小可能是零
(丁)总位移大小可能是L
请对以上(甲)(乙)(丙)(丁)四个说法做出判断:( )
A. 只有一个说法正确
B. 只有两个说法正确
C. 四个说法全部正确
D. 只有一个说法错误
【答案】C
【解析】
【详解】设在任意时刻小孩和车的速度分别为v和v′,以向右为正方向,由动量守恒定律有
在极短时间Δt内有
设车前进的距离为x,两边求和得
解得
讨论
若,则
若,则,车的位移向右
若,则,车的位移向左
其中若,可得
故选C。
二、非选择题:共5题,共60分。
11. 如图甲所示,在“用双缝干涉测光的波长”的实验中,将实验仪器按要求安装在光具座上,并选用缝间距d的双缝屏。从仪器注明的规格可知,像屏与双缝屏间的距离l。然后,接通电源使光源正常工作。
(1)如图乙为拨杆,请问它是按照下列哪种方式安装和操作的( )
A. 拨杆A处丫字叉套在单缝所在处的支柱并作为轴,手持拨杆的C端,通过左右拨动来调节B小孔套住的双缝
B. 拨杆B处小孔套在双缝所在处的支柱并作为轴,手持拨杆的C端,通过手的左右拨动来调节A处丫字叉套住的单缝
C. 拨杆B处小孔套在双缝所在处的支柱并作为轴,手持拨杆的C端,通过手的上下拨动来调节A处丫字叉套住的单缝
(2)如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上,如图丙所示。如果想使中心刻线与亮条纹对齐,下列操作中可达到目的的是( )
A. 仅转动透镜 B. 仅转动双缝
C. 仅转动手轮 D. 仅转动测量头
(3)若想增加从目镜中观察到的条纹个数,有效的实验操作或者装置的设计是( )
A. 将单缝向双缝靠近 B. 将屏向靠近双缝的方向移动
C. 使用间距更小的双缝 D. 转动手轮
(4)已知双缝之间的距离为0.6mm,双缝到屏的距离为1.5m,绿光的干涉图样如图丁所示,分划板中心刻线在A位置时螺旋测微器的读数为1.128mm,在B位置时读数如图戊所示,则该绿光的波长为________nm(计算结果保留三位有效数字,1nm=10-9m)。
(5)在不改变其他条件的情况下,该同学又进行了几组实验,通过照相底片记录了干涉图样,分别测量了红光、黄光的波长(红光为625nm、黄光为570nm)。图A、B、C是实验中记录下的三种色光的干涉图样,但被不小心弄混了,经判断绿光产生的干涉图样是图( )
A. B. C.
【答案】(1)B (2)D (3)B
(4)540 (5)C
【解析】
【小问1详解】
由实验操作步骤可知,拨杆B处小孔套在双缝所在处的支柱并作为轴,手持拨杆的C端,通过手的左右拨动来调节A处丫字叉套住的单缝。
故选B。
【小问2详解】
若亮条纹与分划板中心刻线不平行,需使单缝与双缝相互平行,即应转动测量头,将图中的分划板调到竖直方向并与干涉条纹平行。
故选D。
【小问3详解】
要想增加从目镜中观察到的条纹个数,则应减小干涉条纹间距,根据双缝干涉条纹间距公式可知,可增大双缝间距离或减小双缝到屏的距离。
故选B。
【小问4详解】
螺旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度之和,所以分划板中心刻线在B位置时螺旋测微器的读数为
根据双缝干涉条纹间距公式可得
代入数据解得
【小问5详解】
根据干涉条纹间距公式可知,波长越长,则条纹间距越大,波长越小,间距越小,红光、黄光、绿光中绿光波长最小,则条纹间距最小。
故选C。
【第12题~第15题:解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。】
12. 两物块P、Q用轻细绳悬挂在轻弹簧下静止,如图所示。物块P的质量为m,物块Q的质量为M,烧断连接P、Q的细绳后,P做简谐运动。
(1)若弹簧的劲度系数为k,重力加速度为g,求P做简谐运动的振幅A;
(2)烧断细绳后,P上升经过某位置时速度大小为v,此时Q下落速度大小为,求从烧断细绳后瞬间到此时的这段时间内,弹簧对P的冲量大小。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
绳剪断前,P、Q整体分析,弹簧伸长的长度
解得
绳剪断后,P做简谐运动,在平衡位置时,弹簧的拉力与重力平衡,此时弹簧伸长的长度为
解得
故其振幅
【小问2详解】
烧断细绳后,Q做自由落体运动,Q下落速度大小为的时间
对物块P,根据动量定理可知
解得
13. 如图所示,水平导轨间距为,导轨电阻忽略不计;导体棒ab的质量,电阻,与导轨接触良好;电源电动势,内阻,电阻;外加匀强磁场的磁感应强度,方向垂直于ab,与导轨平面成夹角;ab与导轨间的动摩擦因数为(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),定滑轮摩擦不计,线对ab的拉力为水平方向,重力加速度,ab处于静止状态。已知,。求重物重力G的大小取值范围。
【答案】0.5N≤G≤7.5N
【解析】
【详解】由闭合电路的欧姆定律可得
ab受到的安培力大小F=BIL=5×2×0.5N=5N
ab受力如图所示,ab与导轨间的最大静摩擦力为
当最大静摩擦力方向向右时,由平衡条件得T1=Fsin53°-fm
代入数据解得T1=0.5N
当最大静摩擦力方向向左时,由平衡条件得T2=Fsin53°+fm
代入数据解得T2=7.5N
由于重物平衡,故T=G
则重物重力的取值范围为0.5N≤G≤7.5N。
14. 如图所示为回旋加速器的示意图,已知半圆形D形盒的半径为R,所在区域的匀强磁场磁感应强度为B,方向竖直向下。外接交流电源的电压为U。在中央A处有一个粒子源,能够不断释放出质量为m,电荷量为q的质子,不计质子的初速度。质子经电场加速后从的边缘沿切线飞出(重力不计,忽略相对论效应)。求:
(1)外接交流电源的周期;
(2)质子经过回旋加速器加速后获得的最大动能;
(3)若粒子经过两D形盒之间的时间不可忽略,设间距为d,则某一个质子从A处需经过多长时间才能够离开回旋加速器?
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
外接交流电源的周期等于质子在磁场中做圆周运动的周期
【小问2详解】
当质子做圆周运动的半径等于D形盒的半径R时,速度最大,动能最大,则
可得最大动能为
【小问3详解】
质子每经过D形盒之间一次,被加速一次,每次加速获得的动能等于电场力所做的功,因而粒子获得的最大动能为
因此加速的次数
质子在电场中运动可以等效为位移大小为nd的初速度为零的匀加速直线运动,其加速度大小为
根据匀变速直线运动公式
联立解得质子在电场中运动的时间
质子在匀强磁场中运动,每经过一个周期被加速两次,其运动时间
因此质子在电磁场中从释放到离开所用的时间
15. 洛伦兹力演示仪可以演示电子在匀强磁场中的运动径迹。图示为结构示意图。演示仪中有一对彼此平行的共轴串联的圆形线圈(励磁线圈),当通过励磁线圈的电流为I时,线圈之间产生沿线圈轴向、磁感应强度的匀强磁场;半径的圆球形玻璃泡内有电子枪,可通过加速电压U对初速度为零的电子加速并连续发射,电子刚好从球心O点正下方40mm处的S点沿水平向左射出。当励磁线圈的电流,加速电压时,测得沿顺时针方向运动的电子流径迹直径。试问:
(1)由题中数据求电子的比荷;
(2)当励磁线圈的电流时,为使电子流形成完整的圆周运动,求加速电压的范围;
(3)若电子枪的加速电压可以在的范围内连续调节,且励磁线圈的电流从0.5A到2A的范围内连续调节。求玻璃泡上被电子击中范围的长度。
【答案】(1)
(2)78.4V (3)0.126m
【解析】
【小问1详解】
电子在电子枪中加速,根据动能定理
电子在磁场中做匀速圆周运动
其中
解得
【小问2详解】
根据和
可得
【小问3详解】
由,
根据题意B=kI,联立可解得
当电压取250V电流取0.5A时,半径最大,最大值r'=10cm。此时电子达到C点,
在三角形OCO′中,由余弦定理
解得
当粒子的半径比较小的时候,与图中的D点相切,此时半径为6cm。
电子打到玻璃泡上的范围在CD之间长度为
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南京一中2025-2026学年度第一学期期末考试试卷
高二物理
一、单项选择题:共10小题,每小题4分,共计40分。每小题只有一个选项符合题意。
1. 关于楞次定律,下列说法正确的是( )
A. 感应电流的磁场总要阻止引起感应电流的磁通量的变化
B. 原磁场穿过闭合回路的磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场同向
C. 楞次定律是能量守恒定律的一种体现
D. 感应电流的磁场总是与原磁场反向,阻碍原磁场的变化
2. 如图所示,口径较大、充满水的薄壁圆柱形浅玻璃缸底有一发光小球,则( )
A. 小球必须位于缸底中心才能从侧面看到小球
B. 小球所发的光能从水面任何区域射出
C. 小球所发的光从水中进入空气后频率变大
D. 小球所发的光从水中进入空气后传播速度变大
3. 如图所示,相距为d的两平行直金属导轨PQ、MN水平放置,电阻R接在导轨的P端和M端之间,长为2d的导体棒ab放在导轨PQ、MN上,整个装置处于垂直于导轨平面、强度为B的匀强磁场中。使导体棒ab以水平速度v向右匀速运动时,回路中产生的感应电流为I。回路中产生的感应电动势E和导体棒ab受到的安培力F分别为
A. E=Bdv,F=BId B. E=Bdv,F=2BId
C. E=2Bdv,F=BId D. E=2Bdv,F=2BId
4. 如图,用材料、粗细相同的导线,绕成单匝的闭合圆形线圈A和B,A线圈的半径是B的两倍,两线圈垂直放入同一匀强磁场中。当磁感应强度随时间均匀变化时,两线圈中的感应电流之比为( )
A. B. C. D.
5. 如图所示是某绳波形成过程的示意图,1、2、3、4……为绳上的一系列等距离的质点,相邻两质点间的距离均为10cm,绳处于水平方向;质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐振动,带动2、3、4、……各个质点依次上下振动,把振动从绳的左端传到右端,t=0时质点1开始竖直向上运动,经过t=0.1s达到最大位移20cm处,这时质点3开始运动,以向上为正方向,下列说法中错误的是( )
A. 该波的波速一定是2m/s
B. 该波的波长一定是0.8m
C. 质点3振动后离开平衡位置的最大位移一定是20cm
D. 质点3开始运动时运动方向一定向上
6. 如图所示,空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场,图中的正方形为其边界,一束由两种粒子组成的粒子流沿垂直于磁场的方向从O点入射。这两种粒子带同种电荷,它们的电荷量、质量均不同,但其比荷相同,且都包含不同速率的粒子,不计重力及粒子间相互作用力。下列说法正确的是( )
A. 入射速度不同的粒子在磁场中的运动时间一定不同
B. 入射速度相同的粒子在磁场中的运动轨迹不一定相同
C. 在磁场中运动时间相同的粒子,其运动轨迹不一定相同
D. 在磁场中运动时间越长的粒子,其轨迹所对的圆心角一定越小
7. 如图甲所示,有一根较长的细线和一个较小的沙漏.当沙漏小角度摆动时,分别以不同速度匀速拉动沙漏下方的木板,漏出的沙在板上会形成一条曲线,如图乙所示.已知,则( )
A. 木板1中曲线上各位置处堆积的细沙一样多
B. 木板1、2中的A、两位置处堆积的细沙一样多
C. 木板1拉动的速度比木板2拉动的速度大
D. 木板1移动距离OA与木板2移动距离的时间相等
8. 无线电波的干涉可用于飞机降落导航。如图所示,两个可发射无线电波的天线a、b固定于飞机跑道两侧,它们类似于杨氏干涉实验中的双缝。天线a发出波长为1和2的无线电波,同时天线b也发出波长为1和2的无线电波。无线电波在空间发生干涉,强弱分布稳定。飞机降落的过程中,当接收到1和2的信号都保持最强时,表明飞机已对准跑道。下列说法中正确的是( )
A. 导航利用了1与2两种无线电波之间的干涉
B. 天线a、b必须相对于飞机跑道对称
C. 1与2两列无线电波必须一样强
D. 两种无线电波的波长之比应为整数比
9. 如图所示,带电粒子以初速度从a点垂直y轴进入匀强磁场,运动中经过b点,其中长度Oa=Ob。若将磁场换成一个与y轴平行的匀强电场,仍以从a点垂直y轴进入匀强电场,粒子仍能通过b点,粒子的重力不计,则( )
A. 粒子在磁场中运动与在电场中运动的位移之比为
B. 粒子在磁场中运动与在电场中运动的时间之比为
C. 粒子在磁场中运动与在电场中运动的合力的冲量大小之比为
D. 粒子在磁场中运动与在电场中运动的合力的功之比为
10. 如图所示,在光滑的水平面上停着一辆质量为M、长为L的平板车,一质量为m的小孩以水平速度跳上车的左端,然后在车上忽快忽慢地向右奔跑,经过时间t跑到了车的右端。对于这段时间t内小车的总位移,同学们提出如下四个说法:
(甲)总位移可能向右
(乙)总位移可能向左
(丙)总位移大小可能是零
(丁)总位移大小可能是L
请对以上(甲)(乙)(丙)(丁)四个说法做出判断:( )
A. 只有一个说法正确
B. 只有两个说法正确
C. 四个说法全部正确
D. 只有一个说法错误
二、非选择题:共5题,共60分。
11. 如图甲所示,在“用双缝干涉测光的波长”的实验中,将实验仪器按要求安装在光具座上,并选用缝间距d的双缝屏。从仪器注明的规格可知,像屏与双缝屏间的距离l。然后,接通电源使光源正常工作。
(1)如图乙为拨杆,请问它是按照下列哪种方式安装和操作的( )
A. 拨杆A处丫字叉套在单缝所在处的支柱并作为轴,手持拨杆的C端,通过左右拨动来调节B小孔套住的双缝
B. 拨杆B处小孔套在双缝所在处的支柱并作为轴,手持拨杆的C端,通过手的左右拨动来调节A处丫字叉套住的单缝
C. 拨杆B处小孔套在双缝所在处的支柱并作为轴,手持拨杆的C端,通过手的上下拨动来调节A处丫字叉套住的单缝
(2)如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上,如图丙所示。如果想使中心刻线与亮条纹对齐,下列操作中可达到目的的是( )
A. 仅转动透镜 B. 仅转动双缝
C. 仅转动手轮 D. 仅转动测量头
(3)若想增加从目镜中观察到的条纹个数,有效的实验操作或者装置的设计是( )
A. 将单缝向双缝靠近 B. 将屏向靠近双缝的方向移动
C. 使用间距更小的双缝 D. 转动手轮
(4)已知双缝之间的距离为0.6mm,双缝到屏的距离为1.5m,绿光的干涉图样如图丁所示,分划板中心刻线在A位置时螺旋测微器的读数为1.128mm,在B位置时读数如图戊所示,则该绿光的波长为________nm(计算结果保留三位有效数字,1nm=10-9m)。
(5)在不改变其他条件的情况下,该同学又进行了几组实验,通过照相底片记录了干涉图样,分别测量了红光、黄光的波长(红光为625nm、黄光为570nm)。图A、B、C是实验中记录下的三种色光的干涉图样,但被不小心弄混了,经判断绿光产生的干涉图样是图( )
A. B. C.
【第12题~第15题:解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。】
12. 两物块P、Q用轻细绳悬挂在轻弹簧下静止,如图所示。物块P的质量为m,物块Q的质量为M,烧断连接P、Q的细绳后,P做简谐运动。
(1)若弹簧的劲度系数为k,重力加速度为g,求P做简谐运动的振幅A;
(2)烧断细绳后,P上升经过某位置时速度大小为v,此时Q下落速度大小为,求从烧断细绳后瞬间到此时的这段时间内,弹簧对P的冲量大小。
13. 如图所示,水平导轨间距为,导轨电阻忽略不计;导体棒ab的质量,电阻,与导轨接触良好;电源电动势,内阻,电阻;外加匀强磁场的磁感应强度,方向垂直于ab,与导轨平面成夹角;ab与导轨间的动摩擦因数为(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),定滑轮摩擦不计,线对ab的拉力为水平方向,重力加速度,ab处于静止状态。已知,。求重物重力G的大小取值范围。
14. 如图所示为回旋加速器的示意图,已知半圆形D形盒的半径为R,所在区域的匀强磁场磁感应强度为B,方向竖直向下。外接交流电源的电压为U。在中央A处有一个粒子源,能够不断释放出质量为m,电荷量为q的质子,不计质子的初速度。质子经电场加速后从的边缘沿切线飞出(重力不计,忽略相对论效应)。求:
(1)外接交流电源的周期;
(2)质子经过回旋加速器加速后获得的最大动能;
(3)若粒子经过两D形盒之间的时间不可忽略,设间距为d,则某一个质子从A处需经过多长时间才能够离开回旋加速器?
15. 洛伦兹力演示仪可以演示电子在匀强磁场中的运动径迹。图示为结构示意图。演示仪中有一对彼此平行的共轴串联的圆形线圈(励磁线圈),当通过励磁线圈的电流为I时,线圈之间产生沿线圈轴向、磁感应强度的匀强磁场;半径的圆球形玻璃泡内有电子枪,可通过加速电压U对初速度为零的电子加速并连续发射,电子刚好从球心O点正下方40mm处的S点沿水平向左射出。当励磁线圈的电流,加速电压时,测得沿顺时针方向运动的电子流径迹直径。试问:
(1)由题中数据求电子的比荷;
(2)当励磁线圈的电流时,为使电子流形成完整的圆周运动,求加速电压的范围;
(3)若电子枪的加速电压可以在的范围内连续调节,且励磁线圈的电流从0.5A到2A的范围内连续调节。求玻璃泡上被电子击中范围的长度。
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