精品解析：广东阳江市第一中学等学校普通高中2025-2026学年第一学期高二期末综合物理练习

普通高中2025—2026学年第一学期期末综合练习题 高二物理 本试卷共6页，满分100分。练习用时90分钟。 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的学校、班级、姓名、考场号、座位号和准考证号填写在答题卡上，将条形码横贴在答题卡“条形码粘贴处”。 2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔在答题卡上将对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试卷上。 3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。 4．考生必须保证答题卡的整洁。练习结束后，将试卷和答题卡一并交回。 一、单选题：本大题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 瑞士物理学家科拉顿在研究电磁现象时，为避免磁铁的磁场对小磁针产生影响，他把实验装置放在两个房间，如图所示，在右边房间里他把磁铁反复插入线圈，然后跑到左边房间里观察，结果没有看到小磁针偏转。关于科拉顿没看到小磁针偏转的分析，下列说法中正确的是（　　） A. 磁铁的磁性太强 B. 墙壁隔离了磁场 C. 实验过程中通过线圈的磁通量不变 D. 当他跑到另一个房间时，电磁感应过程已经结束 2. 如图所示是某种手机电池外壳上的文字说明，下列说法正确的是（　　） A. 该电池的容量为0.7C B. 该电池待机时的平均工作电流约为14.6mA C. mA·h与J均属于能量的单位 D. 该电池放电时通过静电力做功将其它形式的能转化为电能 3. 某同学利用手机“物理工坊”APP测量地磁场的磁感应强度。在手机上建立直角坐标系，手机显示屏所在平面为xoy面，如图甲所示。某次测量中，测得沿坐标轴方向的磁感应强度分别为21.00μT、-0.06μT、-30.56μT，如图乙所示。该处的磁感应强度大小约为（　　） A. 9μT B. 21μT C. 37μT D. 52μT 4. 如图所示，在绘制单摆做简谐运动的图像时，甲、乙两同学用不同摆长的沙摆和同样长的纸带，分别作出如图甲和图乙所示实验结果。已知实验中图甲、图乙纸带运动的平均速度大小相等，则甲、乙同学所用沙摆的摆长L甲：L乙为（　　） A. 9：16 B. 16：9 C. 3：4 D. 4：3 5. 高温下，路面上方空气层的温度由下至上逐渐减小，折射率也随之变化。如图所示，从汽车上A点反射的太阳光线在空气中多次折射，在底层空气发生了全反射，下列说法正确的是（ ） A. 该光线在传播过程中频率不断变化 B. 该光线在下层空气层的折射率较小 C. 该光线在下层空气层的传播速度较小 D. 该光线在下层空气层的波长较短 6. 如图，电动机与灯泡串联接入电路，电源电动势为E，内阻忽略不计。电动机正常工作时，灯泡的电阻为，两端电压为，流过的电流为；电动机的电阻为，两端电压为，流过的电流为。则下列表达式正确的是（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，矩形匀强电场区Ⅰ、Ⅱ的高和间距均为h，电场强度大小为E，方向竖直向下。质量为m的带电小球（可视为质点）由静止释放，进入电场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等，不计空气阻力，重力加速度为g，则（　　） A. 穿过电场Ⅰ的时间小于在两电场之间的运动时间 B. 刚进入电场Ⅰ时加速度方向可能竖直向下 C. 从进入电场Ⅰ到穿出电场Ⅱ小球的动能减少2mgh D. 穿过两电场后小球的电势能增加4mgh 二、多项选择题：本大题共3小题，每小题6分，共18分。每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 关于下列四幅图片的说法正确的有（　　） A. 图甲为共振筛简图，偏心轮的转速越大，共振筛筛除杂物的效率越高 B. 图乙为泊松亮斑图，是光照射到小圆孔后产生的 C. 图丙为光纤的导光原理图，其中纤芯的折射率大于包层的折射率 D. 图丁为多普勒测速仪，通过测量接收信号的频率变化计算汽车的移动速度 9. 如图所示，电源的电动势为E、内阻为r，、均为定值电阻，R为滑动变阻器，平行板电容器C的极板水平放置。闭合开关S，将滑动变阻器的触头自b向a端滑动，下列说法正确的有（　　） A. 定值电阻消耗的功率增大 B. 通过滑动变阻器R的电流增大 C. 电容器两极板间的电场强度变大 D. 电源的输出功率减小 10. 一根细木杆竖直固定在水中，水面上一列简谐横波从左向右传播，波速为5m/s。波经过木杆时，木杆浸入水中的深度随时间的变化图像如图所示，忽略木杆对波传播的影响。下列说法正确的有（ ） A. 水波经过时，水面上的树叶做受迫振动 B. 水面上的树叶会一直沿波的传播方向移动 C. 0.2s～0.4s时间内木杆处水位下降先变快后变慢 D. 水波相邻波峰间的距离为2m 三、非选择题：本题共5小题，共54分。考生根据要求作答。 11. 某同学利用图甲所示电路观察电容器的充、放电现象，连接计算机的电流传感器可以捕捉并记录电流变化。 （1）下列关于电容器充电过程中两极板所带电荷量Q随时间t变化的图像，可能正确的是__________。 A. B. C. D. （2）利用图乙电路对充满电的电容器进行放电实验。将电阻箱R分别拨到两个不同的数值，后闭合开关K，分别得到电容器放电的图像如图丙的图线Ⅰ、图丁的图线Ⅱ（两图像所用的标度相同）。图线Ⅰ与时间轴围成的面积为，其物理意义__________；若图丁中的图线Ⅱ与时间轴围成的面积为，则理论上应该有__________（选填“>”“<”或“=”）；图丙和图丁中电容器放电的图像对应的电阻箱R接入电路的阻值__________（选填“>”“<”或“=”）。 12. 科技小组设计一款自动调光装置，可根据环境光照情况自动调节窗户的透光率。结构如图所示，包括偏振片、光敏电阻、控制电路和驱动装置。光敏电阻将探测到的照度信息反馈给控制电路，由驱动装置调节两个平行放置的偏振片透振方向的夹角，实现对室内照度的自动控制。（照度是反映光线明暗程度的物理量，国际单位） （1）当偏振片、透振方向夹角为________（选填“”或“”）时，透光性最差。 （2）为了设定控制电路具体参数，需要获得不同照度下光敏电阻的阻值，现用如图所示的多用电表进行测量。步骤如下 ①机械调零后，选择开关拨至“”位置，红黑表笔短接，然后调节多用电表面板上的部件________（填“甲”或“乙”），直到指针停在表盘右端0刻度处。 ②某次测量中，指针指示如图所示，则光敏电阻的阻值________，并用照度传感器记录此时的照度值。 ③改变照度多次重复步骤②，得到光敏电阻阻值与照度的对应关系，如表1所示。 表1 光敏电阻阻值与照度对应表 照度 2196 1370 948 690 535 420 340 300 253 215 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 1.0 1.10 1.20 1.30 ④设计如图所示的控制电路，其中电源电动势，内阻不计。现设定当光敏电阻两端电压时，系统会自动调节透光率，直至为止。那么，当电阻箱阻值________时，可实现控制室内照度在以下。 （3）若要提高室内照度上限，需要________（填“增大”或“减小”）电阻箱的阻值。 13. 光线射入光纤后在其中传播的过程可以简化如下，图示为过圆柱形光纤中轴线的截面图，入射光从光纤左端面中心P点射入光纤，该光线刚好在Q点发生全反射。已知光纤的长度为l，折射率为n，光在真空中的传播速度为c。求： （1）入射光与光纤中轴线夹角i正弦值； （2）从P点射入的光线在光导纤维中传播到右侧端面的时间。 14. 在一个点电荷Q的电场中，坐标轴与它的一条电场线重合，坐标轴上A、B两点的坐标分别为和。已知放在A、B两点的检验电荷受到的电场力方向都跟x轴的正方向相同，电场力的大小跟检验电荷所带电荷量绝对值的关系如图中直线a、b所示，已知放在A点的电荷带负电，放在B点的电荷带正电。 （1）分别求A点和B点的电场强度大小和方向。 （2）试判断场源电荷Q的电性，并确定点电荷Q的位置坐标。 15. 图1为某同学设计的电子束曝光简易原理图，电子枪K可逸出初速度忽略的电子，经M、N间电场加速后恰能沿半径为R的圆弧虚线通过静电分析器，随后沿两水平金属板P、Q的中心线射入束偏移区，最后打在中轴线沿竖直方向的记录桶表面上并被全部吸收。已知静电分析器中存在圆心为O的辐向电场，圆弧虚线处电场强度大小为。P、Q两板长度为L，间距为d，板右侧到记录桶表面水平距离为0.5L，P、Q间各处电场强度相同。记录桶的半径为r，竖直方向足够长。电子的电荷量为e，质量为m，重力不计。整个装置处在真空环境中，忽略电子间的相互作用和极板的边缘效应。 （1）求加速电场的电压； （2）若电子均能穿过束偏移区，且穿过束偏移区的时间远小于偏转电场的变化周期，则P、Q两板间电压的最大值； （3）若P、Q两板间电压随时间t周期性变化的关系如图2所示且最大值为题（2）中，记录桶按图示方向匀速转动，其周期为。电子均能穿过束偏移区，经足够长时间电子点迹在记录桶表面形成稳定图案，将记录桶表面展开，并以时电子打在记录桶表面上的位置为坐标原点，以顺着转动方向为x轴正方向，以竖直向上为y轴正方向，建立坐标系，如图3所示。请求出电子打在记录桶上偏离x轴的最大偏移量并画出电子打在记录桶上的点迹形成的图像。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 普通高中2025—2026学年第一学期期末综合练习题 高二物理 本试卷共6页，满分100分。练习用时90分钟。 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的学校、班级、姓名、考场号、座位号和准考证号填写在答题卡上，将条形码横贴在答题卡“条形码粘贴处”。 2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔在答题卡上将对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试卷上。 3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。 4．考生必须保证答题卡的整洁。练习结束后，将试卷和答题卡一并交回。 一、单选题：本大题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 瑞士物理学家科拉顿在研究电磁现象时，为避免磁铁的磁场对小磁针产生影响，他把实验装置放在两个房间，如图所示，在右边房间里他把磁铁反复插入线圈，然后跑到左边房间里观察，结果没有看到小磁针偏转。关于科拉顿没看到小磁针偏转的分析，下列说法中正确的是（　　） A. 磁铁的磁性太强 B. 墙壁隔离了磁场 C. 实验过程中通过线圈的磁通量不变 D. 当他跑到另一个房间时，电磁感应过程已经结束 【答案】D 【解析】 【详解】A．磁铁磁性强弱与小磁针是否偏转无直接关联，只要存在变化的磁场产生感应电流，小磁针就会偏转。科拉顿看不到是因为感应电流消失后小磁针总会复位，故A错误； B．该实验中影响小磁针的是感应电流的磁场，并非原磁铁的磁场，墙壁无法隔离感应电流的磁场，故B错误； C．磁铁插入线圈的过程中，线圈内磁通量是发生变化的，过程结束后磁通量才不变，故C错误； D．当科拉顿完成磁铁插入操作、跑到另一个房间时，磁铁已经静止，线圈磁通量不再变化，电磁感应过程已经结束，感应电流消失，小磁针已经回到原位置，因此看不到偏转，故D正确。 故选D。 2. 如图所示是某种手机电池外壳上的文字说明，下列说法正确的是（　　） A. 该电池的容量为0.7C B. 该电池待机时的平均工作电流约为14.6mA C. mA·h与J均属于能量的单位 D. 该电池放电时通过静电力做功将其它形式的能转化为电能 【答案】B 【解析】 【详解】A．电池容量代表电池可储存的总电荷量，该电池容量为 远大于，故A错误； B．已知待机总时间，总电荷量，平均工作电流，故B正确； C．是能量单位，但是电流×时间，是电荷量的单位，故C错误； D．电池放电时，将化学能等其他形式的能转化为电能，是非静电力做功，故D错误。 故选B。 3. 某同学利用手机“物理工坊”APP测量地磁场的磁感应强度。在手机上建立直角坐标系，手机显示屏所在平面为xoy面，如图甲所示。某次测量中，测得沿坐标轴方向的磁感应强度分别为21.00μT、-0.06μT、-30.56μT，如图乙所示。该处的磁感应强度大小约为（　　） A. 9μT B. 21μT C. 37μT D. 52μT 【答案】C 【解析】 【详解】根据矢量的合成法则可知该处磁感应强度大小约为 μT 故选C。 4. 如图所示，在绘制单摆做简谐运动的图像时，甲、乙两同学用不同摆长的沙摆和同样长的纸带，分别作出如图甲和图乙所示实验结果。已知实验中图甲、图乙纸带运动的平均速度大小相等，则甲、乙同学所用沙摆的摆长L甲：L乙为（　　） A. 9：16 B. 16：9 C. 3：4 D. 4：3 【答案】A 【解析】 【详解】ABCD．由图有，则有； 再由周期公式有，故选A。 5. 高温下，路面上方空气层的温度由下至上逐渐减小，折射率也随之变化。如图所示，从汽车上A点反射的太阳光线在空气中多次折射，在底层空气发生了全反射，下列说法正确的是（ ） A. 该光线在传播过程中频率不断变化 B. 该光线在下层空气层的折射率较小 C. 该光线在下层空气层的传播速度较小 D. 该光线在下层空气层的波长较短 【答案】B 【解析】 【详解】A．该光线在传播过程中频率保持不变，故A错误； BC．由光路图可知，下面的空气层相对于上面空气层属于光疏介质，则该光线在下层空气层的折射率较小，根据可知，该光线在下层空气层的传播速度较大，故B正确，C错误； D．根据 由于该光线在下层空气层的传播速度较大，则该光线在下层空气层的波长较长，故D错误。 故选B。 6. 如图，电动机与灯泡串联接入电路，电源电动势为E，内阻忽略不计。电动机正常工作时，灯泡的电阻为，两端电压为，流过的电流为；电动机的电阻为，两端电压为，流过的电流为。则下列表达式正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．电源内阻不计，根据串联电路电压规律，总电动势等于各用电器电压之和，即，故A错误； C．电动机和灯泡串联，串联电路电流处处相等，因此，故C错误； B．灯泡是纯电阻，满足欧姆定律 电动机是非纯电阻，能量关系为 整理得，即 结合，可得，故B正确； D．电动机正常工作时是非纯电阻用电器，不满足欧姆定律，即 等式两边同时乘，可知，故D错误。 故选B。 7. 如图所示，矩形匀强电场区Ⅰ、Ⅱ的高和间距均为h，电场强度大小为E，方向竖直向下。质量为m的带电小球（可视为质点）由静止释放，进入电场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等，不计空气阻力，重力加速度为g，则（　　） A. 穿过电场Ⅰ的时间小于在两电场之间的运动时间 B. 刚进入电场Ⅰ时加速度方向可能竖直向下 C. 从进入电场Ⅰ到穿出电场Ⅱ小球的动能减少2mgh D. 穿过两电场后小球的电势能增加4mgh 【答案】D 【解析】 【详解】B．若加速度方向竖直向下，小球从进入电场Ⅰ到进入电场Ⅱ速度会一直增大，进入电场Ⅱ速度一定大于进入电场Ⅰ速度，与题意矛盾，因此加速度不可能向下，故B错误； A．设进入电场Ⅰ时速度为，进入电场Ⅱ时速度也为，从进入Ⅰ到进入Ⅱ的过程，总位移为，由动能定理，得 解得 电场方向竖直向下，电场力向上，说明小球带负电。在电场中，由牛顿第二定律，得 解得加速度 方向竖直向上，设出电场Ⅰ时速度为，由匀变速直线运动速度与时间的关系，穿过电场Ⅰ的时间满足关系 在两电场之间的运动时间满足关系 联立解得 穿过Ⅰ的时间等于两电场间运动时间，故A错误； C．从进入Ⅰ到穿出Ⅱ，总位移，总功 由动能定理可知，动能减少，不是，故C错误； D．电势能变化量，总电场力做功 因此，即电势能增加，故D正确。 故选D。 二、多项选择题：本大题共3小题，每小题6分，共18分。每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 关于下列四幅图片的说法正确的有（　　） A. 图甲为共振筛简图，偏心轮的转速越大，共振筛筛除杂物的效率越高 B. 图乙为泊松亮斑图，是光照射到小圆孔后产生的 C. 图丙为光纤的导光原理图，其中纤芯的折射率大于包层的折射率 D. 图丁为多普勒测速仪，通过测量接收信号的频率变化计算汽车的移动速度 【答案】CD 【解析】 【详解】A．共振筛利用共振原理工作，只有当驱动力频率等于筛子的固有频率时发生共振，筛子振幅最大，筛除效率才最高，并非偏心轮转速越大效率越高，故A错误； B．泊松亮斑是光照射到不透明小圆板发生衍射后，在不透明小圆板的阴影中心形成的亮斑，不是照射小圆孔产生的，故B错误； C．光纤利用光的全反射导光，全反射的条件是光从光密介质射入光疏介质，因此纤芯的折射率一定大于包层的折射率，故C正确； D．多普勒测速仪利用多普勒效应工作，通过测量接收信号的频率变化，就可以计算出被测汽车的移动速度，故D正确。 故选CD。 9. 如图所示，电源的电动势为E、内阻为r，、均为定值电阻，R为滑动变阻器，平行板电容器C的极板水平放置。闭合开关S，将滑动变阻器的触头自b向a端滑动，下列说法正确的有（　　） A. 定值电阻消耗的功率增大 B. 通过滑动变阻器R的电流增大 C. 电容器两极板间的电场强度变大 D. 电源的输出功率减小 【答案】AB 【解析】 【详解】A．外电路为滑动变阻器与并联，再与、电源内阻串联，并联总电阻为。当滑动变阻器触头从向滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值减小，减小，总电阻减小，由闭合电路欧姆定律 可知，总干路电流增大，消耗的功率 增大，故增大，故A正确； B．由闭合电路的欧姆定律可知，并联部分电压 增大，故减小，阻值不变，流过的电流 因此减小，而干路电流 增大、减小，故流过滑动变阻器的电流一定增大，故B正确； C．电容器并联在两端，电压等于并联部分的电压，减小，电容器极板间距不变，电场强度减小，故C错误； D．电源输出功率在时最大，题目未给出原外电阻与内阻的关系，仅知道减小，无法确定输出功率的变化，故D错误。 故选AB。 10. 一根细木杆竖直固定在水中，水面上一列简谐横波从左向右传播，波速为5m/s。波经过木杆时，木杆浸入水中的深度随时间的变化图像如图所示，忽略木杆对波传播的影响。下列说法正确的有（ ） A. 水波经过时，水面上的树叶做受迫振动 B. 水面上的树叶会一直沿波的传播方向移动 C. 0.2s～0.4s时间内木杆处水位下降先变快后变慢 D. 水波相邻波峰间的距离为2m 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．水波经过时，水面上的树叶在水面的作用力之下做受迫振动，故A正确； B．由于波在传播中质点并不随波迁移，所以飘落到水面上的树叶不会沿波的传播方向移动，而是在自身的平衡位置上下振动，故B错误； C．由图可知，0.2s～0.4s时间内木杆位移先变小后变大，所以木杆做简谐运动的速度先增大后减小，即木杆处水位下降先变快后变慢，故C正确； D．由图可知，该波的周期为 则该波的波长为 即水波相邻波峰间的距离为2m，故D正确。 故选ACD。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。考生根据要求作答。 11. 某同学利用图甲所示电路观察电容器的充、放电现象，连接计算机的电流传感器可以捕捉并记录电流变化。 （1）下列关于电容器充电过程中两极板所带电荷量Q随时间t变化的图像，可能正确的是__________。 A. B. C. D. （2）利用图乙电路对充满电的电容器进行放电实验。将电阻箱R分别拨到两个不同的数值，后闭合开关K，分别得到电容器放电的图像如图丙的图线Ⅰ、图丁的图线Ⅱ（两图像所用的标度相同）。图线Ⅰ与时间轴围成的面积为，其物理意义__________；若图丁中的图线Ⅱ与时间轴围成的面积为，则理论上应该有__________（选填“>”“<”或“=”）；图丙和图丁中电容器放电的图像对应的电阻箱R接入电路的阻值__________（选填“>”“<”或“=”）。 【答案】（1）B （2） ①. 电容器放电过程中，通过电流传感器的电荷量（或电容器的总带/放电量） ②. ＝ ③. < 【解析】 【小问1详解】 电容器充电过程中两极板所带电荷量Q应先逐渐增加，后保持不变。随着充电电流的减小，图像的切线斜率逐渐减小。、故选B。 【小问2详解】 [1]根据公式可知图像中图像与时间轴围成的面积表示电荷量，图线Ⅰ与时间轴围成的面积为，其物理意义是电容器放电过程中，通过电流传感器的电荷量； [2]根据 可知充电后电容器所带的电荷量一定，则放电过程，通过电流传感器的电荷量一定，所以理论上应该有 [3]由于图丙中刚放电时的电流大于图丁中刚放电时的电流，刚放电时电容器两端电压一定，根据欧姆定律可知，图丙和图丁中电容器放电的图像对应的电阻箱R接入电路的阻值。 12. 科技小组设计一款自动调光装置，可根据环境光照情况自动调节窗户的透光率。结构如图所示，包括偏振片、光敏电阻、控制电路和驱动装置。光敏电阻将探测到的照度信息反馈给控制电路，由驱动装置调节两个平行放置的偏振片透振方向的夹角，实现对室内照度的自动控制。（照度是反映光线明暗程度的物理量，国际单位） （1）当偏振片、透振方向夹角为________（选填“”或“”）时，透光性最差。 （2）为了设定控制电路具体参数，需要获得不同照度下光敏电阻的阻值，现用如图所示的多用电表进行测量。步骤如下 ①机械调零后，选择开关拨至“”位置，红黑表笔短接，然后调节多用电表面板上的部件________（填“甲”或“乙”），直到指针停在表盘右端0刻度处。 ②某次测量中，指针指示如图所示，则光敏电阻的阻值________，并用照度传感器记录此时的照度值。 ③改变照度多次重复步骤②，得到光敏电阻阻值与照度的对应关系，如表1所示。 表1 光敏电阻阻值与照度对应表 照度 2196 1370 948 690 535 420 340 300 253 215 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 1.0 1.10 1.20 1.30 ④设计如图所示的控制电路，其中电源电动势，内阻不计。现设定当光敏电阻两端电压时，系统会自动调节透光率，直至为止。那么，当电阻箱阻值________时，可实现控制室内照度在以下。 （3）若要提高室内照度上限，需要________（填“增大”或“减小”）电阻箱的阻值。 【答案】（1） （2） ①. 乙 ②. ③. 250 （3）减小 【解析】 【小问1详解】 根据光的偏振原理可知，当偏振片、透振方向夹角为时，透光性最差 【小问2详解】 ①[1]机械调零后，选择开关拨至“”位置，红黑表笔短接，然后调节欧姆调零旋钮，即乙元件，直到指针停在表盘右端0刻度处。 ②[2]由图可知光敏电阻的阻值 ④[3] 由表格数据可知，控制室内照度在时电阻为500 ，根据串联电路电压与电阻的比例关系可知 解得 【小问3详解】 若要提高室内照度上限，则光敏电阻值变小，需要减小电阻箱的阻值。 13. 光线射入光纤后在其中传播的过程可以简化如下，图示为过圆柱形光纤中轴线的截面图，入射光从光纤左端面中心P点射入光纤，该光线刚好在Q点发生全反射。已知光纤的长度为l，折射率为n，光在真空中的传播速度为c。求： （1）入射光与光纤中轴线夹角i正弦值； （2）从P点射入的光线在光导纤维中传播到右侧端面的时间。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由几何知识，得 则有 光线在点恰好发生全反射，则有 由勾股定理，得 折射率 解得 【小问2详解】 由几何关系可知，光线的传播距离 由勾股定理，得 光在光导纤维中传播的速度 光线在光导纤维中传播所用时间 联立解得 14. 在一个点电荷Q的电场中，坐标轴与它的一条电场线重合，坐标轴上A、B两点的坐标分别为和。已知放在A、B两点的检验电荷受到的电场力方向都跟x轴的正方向相同，电场力的大小跟检验电荷所带电荷量绝对值的关系如图中直线a、b所示，已知放在A点的电荷带负电，放在B点的电荷带正电。 （1）分别求A点和B点的电场强度大小和方向。 （2）试判断场源电荷Q的电性，并确定点电荷Q的位置坐标。 【答案】（1），沿x轴负方向，，沿x轴正方向；（2）正电， 【解析】 【详解】（1）由图可得A点电场强度的大小 因A点的电荷带负电，而受力指向x轴正方向，故A点场强方向沿x轴负方向 同理可得 因B点的电荷带正电，而受力指向x轴正方向，故B点场强方向沿x轴正方向； （2）因A点的负电荷受力和B点的正电荷受力均指向x轴正方向，故点电荷Q应位于A、B两点之间，带正电，设点电荷Q的坐标为x，则 解得 15. 图1为某同学设计的电子束曝光简易原理图，电子枪K可逸出初速度忽略的电子，经M、N间电场加速后恰能沿半径为R的圆弧虚线通过静电分析器，随后沿两水平金属板P、Q的中心线射入束偏移区，最后打在中轴线沿竖直方向的记录桶表面上并被全部吸收。已知静电分析器中存在圆心为O的辐向电场，圆弧虚线处电场强度大小为。P、Q两板长度为L，间距为d，板右侧到记录桶表面水平距离为0.5L，P、Q间各处电场强度相同。记录桶的半径为r，竖直方向足够长。电子的电荷量为e，质量为m，重力不计。整个装置处在真空环境中，忽略电子间的相互作用和极板的边缘效应。 （1）求加速电场的电压； （2）若电子均能穿过束偏移区，且穿过束偏移区的时间远小于偏转电场的变化周期，则P、Q两板间电压的最大值； （3）若P、Q两板间电压随时间t周期性变化的关系如图2所示且最大值为题（2）中，记录桶按图示方向匀速转动，其周期为。电子均能穿过束偏移区，经足够长时间电子点迹在记录桶表面形成稳定图案，将记录桶表面展开，并以时电子打在记录桶表面上的位置为坐标原点，以顺着转动方向为x轴正方向，以竖直向上为y轴正方向，建立坐标系，如图3所示。请求出电子打在记录桶上偏离x轴的最大偏移量并画出电子打在记录桶上的点迹形成的图像。 【答案】（1） （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 静电分析器区由电场力提供向心力，有 可得 电子在加速区的运动，由动能定理，得 联立解得 【小问2详解】 电子进入偏转电场后，水平方向匀速运动，运动时间 偏转电场的电场强度为 竖直方向由在电场力作用下做匀加速直线运动，由牛顿第二定律，得加速度 由匀变速位移公式，得 联立解得 则电子在P、Q两板间竖直位移为时，P、Q两板间电压取得最大值 【小问3详解】 电子穿出偏移区时的最大速度为 电子穿出束偏移区后，做匀速直线运动，到达记录桶前所用时间为，偏移距离为，在水平方向的位移为 在竖直方向的位移为 则电子在竖直方向的位移为 当P、Q两板间电压为时，解得 记录桶转动周期为，展开后 可得 P、Q两板间电压周期为，则 代入，，得 将的表达式代入，得 由于周期为，桶转动周期为，每个位置对应正、负两个值，点迹为上下对称的正弦曲线，如图所示 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $