精品解析：江苏常州市第二中学2025-2026学年高二上学期期末物理试卷

2025—2026学年第一学期高二期末考试 物理试卷 一、选择题（共10小题，每小题4分，共40分，每小题只有一个选项最符合题意） 1. 下列说法正确的是（　　） A. 图①中的泊松亮斑是由于光的偏振引起的 B. 图②S为在水面上振动的波源，M、N为在水面上的两块挡板，要使A处水也能发生振动，则波源S的频率应该变大 C. 图③是一个单摆做受迫振动，其共振曲线（振幅A与驱动力的频率f的关系）图，由此判断出该单摆摆长约为1m D. 图④救护车向右运动的过程中，A、B两人听到警笛声的频率为 【答案】C 【解析】 【详解】A．图①中的泊松亮斑是光的衍射现象，故A错误； B．要使A处水也能发生振动，要求波要发生衍射，由波长越长，越容易衍射，根据可知，v相同，频率f越大，波长越短，波越不容易发生衍射，因此要使A处水也能发生振动，则波源S频率应该变小，故B错误； C．由图可知，单摆的振动周期 结合 解得，故C正确； D．图④救护车向右运动的过程中，根据多普勒效应可知，A听到警笛声的频率变高，B听到警笛声的频率变低，即，故D错误。 故选C。 2. 安全气囊是汽车安全保障的重要设施，若某次汽车安全测试中，汽车发生剧烈碰撞时，安全气囊未打开，与安全气囊顺利打开相比，下列说法正确的是（设每次测试汽车速度相同）（ ） A. 安全气囊未打开时，模拟乘员的动量变化快 B. 安全气囊未打开时，模拟乘员的动量变化量大 C. 安全气囊打开时，模拟乘员受到撞击力的冲量大 D. 安全气囊打开时，模拟乘员的动量变化快 【答案】A 【解析】 【详解】BC．无论安全气囊是否打开，模拟乘员的初末动量不变，动量变化量不变，根据动量定理有 可知受到撞击力的冲量不变，故BC错误； AD．安全气囊打开时，模拟乘员速度变化的时间增加，而动量变化量不变，则模拟乘员的动量变化慢，即时间长，根据动量定理有 可知模拟乘员受到的撞击力小，故A正确，D错误。 故选A。 3. 在做“用单摆测定重力加速度”的实验时，采用课本装置如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 质量相同，体积不同的摆球，应选用体积较大的 B. 单摆偏离平衡位置的角度要小些，单摆在摆角较小的情况下才做简谐运动 C. 单摆偏离平衡位置时开始计时，经过一次全振动后停止计时，用此时间作为单摆周期 D. 摆球所受重力和摆线对摆球拉力的合力充当单摆的回复力 【答案】B 【解析】 【详解】A．质量相同，体积不同的摆球，应选用体积较小的，从而减小空气阻力带来的影响，故A错误； B．单摆偏离平衡位置的角度不要超过5°，单摆才做简谐运动，故B正确； C．当单摆经过平衡位置时开始计时，经过30~50次全振动后停止计时，求出平均周期，故C错误； D．摆球所受重力沿切线方向的分力充当单摆的回复力，故D错误。 故选B。 4. 如图，健身者在公园以每分钟60次的频率上下抖动长绳的一端，长绳自右向左呈现波浪状起伏，可近似为单向传播的简谐横波。长绳上、两点平衡位置相距6m，时刻点位于波谷，点位于波峰，两者之间还有一个波谷。下列说法正确的是（　　） A. 波长为3m B. 波速为12m/s C. 时刻，点加速度最大 D. 时刻，点速度为0 【答案】D 【解析】 【详解】A．由题意可知 解得，故A错误。 B．由题意有 由，故B错误。 C．由前面可知，这段时间内质点B从波峰刚好运动到平衡位置，所以在时刻，加速度为0，故C错误。 D．，这段时间内质点A从波谷刚好运动到波峰，所以在时刻，速度为0，故D正确。 故选D。 5. 某三棱镜的横截面为等腰三角形，，AB边长为2L，空气中一束包含a、b两种单色光的细光束沿平行于BC方向照射到AB边的中点O，经三棱镜折射后分成a、b两束单色光（部分光路图如图所示）。其中，b单色光从O点入射后的折射光平行于AC。已知光在真空中传播速度为c。（不考虑AC面的反射）下列说法错误的是（ ） A. 该三棱镜对单色光b的折射率小 B. 在该三棱镜中，单色光a的传播速度比b大 C. 单色光b在该三棱镜中发生全反射的临界角C满足 D. b光在该三棱镜中的传播时间为 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．由图可知，两光的入射角相同，b光的折射角大于a光的折射角， 根据折射定律 可知b光的折射率小于a光的折射率 根据 可知在该三棱镜中，单色光a的传播速度比b小，故A正确，不符合题意，B错误，符合题意； C．由几何关系知a、b复合光的入射角为60°，b的折射角为30°，根据折射定律，可得b光的折射率为 单色光b在该三棱镜中发生全反射的临界角C，则有，故C正确，不符合题意； D．如图所示 改变入射光在AB边上入射点的位置，由于入射角始终为θ，所以折射光始终平行于AC，根据B选项可知，b光在BC边会发生全反射，因为∠A=120°，可得∠B=∠C=∠OEB=30° 因为∠BEO+∠OEF=90°，∠FED=∠OEF 所以∠DEC=30°，所以ABDE 在平行四边形中AD=OE 在等腰中DC=DE 所以从AB边上任意位置射入的光线，b光的路径等于AC长度，则 又 解得，故D错误，符合题意。 故选BD。 6. 法拉第发明了世界上第一台发电机，如图所示，圆形金属盘安置在电磁铁的两个磁极之间，两电刷M、N分别与盘的边缘和中心电接触良好，且灵敏电流计相连，金属盘绕中心轴沿图示方向转动，则（ ） A. 电刷N的电势高于电刷M的电势 B. 若只将电刷M移近N，电流计的示数变大 C. 若只提高金属盘转速，电流计的示数不变 D. 若只将变阻器滑片向左滑动，电流计的示数变大 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据安培定则可知，电磁铁产生的磁场方向向右，由右手定则判断可知，金属盘产生的感应电流方向从M到N，则电刷M的电势低于电刷N的电势，电刷N的电势高于电刷M的电势，故A正确； B．若仅将电刷M移近N，使电刷MN之间距离减小，切割磁感线的有效长度减小，产生的感应电动势减小，感应电流减小，则电流计的示数变小，故B错误； C．若只提高金属盘转速，感应电动势增大，故电流计的示数变大，故C错误； D．若仅将滑动变阻器的滑片向左滑动，滑动变阻器接入电路的阻值变大，电路电流减小，磁场减弱，电流计的示数将减小，故D错误。 故选A。 7. 如图甲所示的电路中，已知灯泡电阻不变且阻值为R。闭合开关S后，流过两个电流传感器的i-t图像如图乙所示。电流传感器电阻不计，下列说法正确的是（ ） A. 闭合开关S后，电流传感器1中的电流对应图乙中的图线b B. 断开开关S瞬间，流过灯泡的电流为零 C. 断开开关S瞬间，灯泡先闪亮一下再逐渐熄灭 D. 线圈L的直流电阻大于灯泡电阻R 【答案】D 【解析】 【详解】A．闭合开关，电感阻碍电流增大，所以流过电感电流逐渐增大，对应乙图b，电流传感器1是灯泡中电流，是乙图a，故A错误。 D．闭合开关S后，电路稳定时根据乙图电流变化可知，通过线圈的电流是I2，通过灯泡的电流是I3，由于I3>I2，所以线圈的直流电阻大于灯泡电阻R，故D正确； BC．电路稳定时，通过灯泡的电流I3大于通过线圈的电流I2，断开开关S瞬间，灯泡由线圈供电，通过灯泡的电流从I2减小，灯泡逐渐熄灭，故BC错误； 故选D。 8. 高能粒子是人类探索物质世界的重要抓手，由于电场可使带电粒子加速，科学工作者设计出了直线加速器和回旋加速器等重要装置。如图甲、乙为两款加速器工作原理的示意图，它们都利用电场加速，最后将高能粒子引出。图乙中磁感应强度为B，加速电压为U，下列说法正确的是（　　） A. 两装置所接电源都是交流电源，粒子出射速度都与加速电压的大小有关 B. 图甲中粒子在筒中匀速运动，且第n个筒的长度应与n成线性关系 C. 若利用图乙加速比荷为 k 的粒子，则D2中第n个半圆形轨道的半径为 D. 用于加速质子的两装置，只要改变输入电压就可用来加速粒子 【答案】C 【解析】 【详解】A．图甲中同一个金属筒所处的电势相同，整个金属筒是一个等势体，内部无电场，故粒子是在筒缝中间不断加速，而在筒中匀速运动，由 可得粒子的最大速度除与电压有关外，还与加速次数有关。图乙中双D形金属盒与高频交流电源两极相连，在两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，一个周期加速两次，由 可得粒子的最大速度 显见带电粒子的最大速度与D形盒半径有关而与加速电压U无关，故A错误； B．设vn为粒子在第n个筒内的速度，则筒长为 又因为 可得，即第n个筒的长度与n不成线性关系，故B错误； C．图乙D2中，粒子过第n个半圆形轨道前加速了n次，则有， 解得第n个半圆形轨道半径为，故C正确； D．甲、乙装置制成后，甲图中各筒的长度 图乙回旋加速器交流电压的周期 因质子和α粒子的比荷不同，改变加速电压不能保证α粒子一直加速，因此是不可行的，故D错误。 故选C。 9. 如图所示，空间中存在范围足够大，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场，MN为足够长的离子接收板，到MN垂直距离为h的O点有一离子源，连续不断地向平面内各方向均匀放出质量为m、带电量为+q的粒子，粒子速率均为，则（　　） A. 接收板接收到离子的区域长度为2h B. 能被接收的离子占总离子的 C. 被接收的粒子运动最短时间为 D. 被接收的粒子运动最长时间为 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据洛伦兹力提供向心力有 解得 如图所示 接收板接收到离子的区域长度为，故A错误； B．当粒子的运动轨迹与接收板两侧相切时，粒子恰好能被接收板接收，此时粒子在O点的速度方向间的夹角等于180°，所以能被接收的离子占总离子的，故B正确； C．当粒子打到A点时运动时间最短，则被接收的粒子运动最短时间为，故C错误； D．粒子在右侧轨迹与MN相切时运动时间最长，则被接收的粒子运动最长时间为，故D错误。 故选B。 10. 如图所示，有两个相邻的有界匀强磁场区域，磁感应强度的大小分别为B、2B，磁场方向相反，且与纸面垂直，两磁场边界均与x轴垂直且宽度均为L，在y轴方向足够宽。现有一对角线长为L的正方形导线框，顶点a在y轴上，从图示x＝0位置开始，在外力F的作用下向右沿x轴正方向匀速穿过磁场区域。在运动过程中，对角线ab边始终与磁场的边界垂直。线框中感应电动势E大小、线框所受安培力F安大小、感应电流i大小、通过横截面的电荷量q，这四个量分别与线框顶点a移动的位移x的关系图像中正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】AB．线框在t时间内运动的过程中，切割的有效长度 在过程中，切割的有效长度从0均匀增大到L，然后又从最大L减小到0，感应电动势 感应电流 峰值均出现在 当过程，由于线框的左右两边切割方向相反的磁场，电动势累加 峰值出现在 处，峰值为 之后又从峰值均匀减小为零，感应电流有类似的变化。从过程，切割2B的磁场，感应电动势的峰值为 感应电流为2I0，故A错误，B正确； C．分析研究b点进入B的过程中，安培力 其中， 联立，解得 是二次函数，又因为 所以是二次函数，故C错误； D．分析研究b点进入B的过程中，根据法拉第电磁感应定律 又因为，， 联立，解得 当处时，电荷量出现峰值，也是x的二次函数，从磁通量的变化量应该大于从磁通量的变化量，故D错误。 故选B。 二、填空题（本题共1小题，共15分） 11. 某实验小组用如图甲所示的实验装置验证动量守恒定律，图乙为装置简化图。A、B为大小相同的小球，测得质量分别为m1、m2，A球为入射小球，B球为被碰小球。实验时，先不放小球B，让小球A从斜槽上的某位置由静止释放后飞出落到垫有复写纸的白纸上，重复实验多次，记下平均落地点为P；然后，将小球B放在斜槽末端，让小球A从斜槽上的某位置由静止释放，与小球B发生碰撞，两球从斜槽末端飞出落到同一白纸上，重复实验多次，记下小球A、B的平均落地点分别为M、N；斜槽末端在白纸上的投影位置为O点。 （1）实验操作步骤中调节斜槽末端切线水平，检验斜槽末端切线是否水平的最简单直接的办法是________。 （2）关于本实验的其他操作，下列说法正确的是 （填正确答案标号）。 A. 要选用尽可能光滑的斜槽做实验 B. 实验中必须测量斜槽末端距水平地面的高度 C. 若m1<m2，对实验结果无影响 D. 若实验中移动了复写纸的位置，对实验结果无影响 （3）为减小误差需多次重复实验，小球落地透过复写纸在白纸上留下许多个印迹。如果用画圆法确定小球的平均落点，丙图所画的三个圆中最合理的是圆_________（选填“A”“B”或“C”）。 （4）测量OM、OP、ON长度分别记为x1、x2、x3，若A、B两小球碰撞满足动量守恒，则表达式为_________（用题中测得的物理量的符号表示）。 （5）若m1=3m2，改变释放A球的位置，重复上述实验步骤，测得多组x1、x2、x3，计算每组数据的；某同学分别绘制了图像，若A、B两球碰撞是弹性碰撞，则图像特点是_________。 【答案】（1）将小球轻放在斜槽末端可保持静止 （2）D （3）C （4） （5）一条过原点，斜率为的直线 【解析】 【小问1详解】 将小球轻放在斜槽末端若能保持静止，则说明斜槽末端是水平的，否则不水平。 【小问2详解】 A．只要从同一位置释放，斜槽是否光滑对实验无影响，故A错误； B．因为小球从斜槽末端离开后都是做平抛运动，它们在空中的运动时间相等，可以用水平位移表示速度大小，所以没有必要测量斜槽末端距水平地面的高度，故B错误； C．小球A、B碰撞后，为了保证A不反弹，所以需要满足小球A的质量大于B的质量，如果A发生了反弹，小球A在斜槽上运动受到摩擦阻力的影响，最后从斜槽末端离开的速度小于碰后A的速度，会影响实验，故C错误； D．移动了复写纸不影响小球落地点，故D正确。 故选D。 【小问3详解】 B圆外一点与其余点偏离较远，应舍去，则C圆最准确。 【小问4详解】 设碰前m1的速度为v0，碰后A、B两球的速度分别为v1、v2，若满足动量守恒，则有 设小球在空中的运动时间为t，则等式两边同乘以t，有 根据平抛运动规律有，， 解得 【小问5详解】 若A、B两球碰撞是弹性碰撞，根据机械能守恒有 根据平抛运动规律有，， 可得 又有，代入可得 化简得 即 则图像是一条过原点，斜率为的直线。 三、计算题（本题共4小题，共45分） 12. 为了降低光通过照相机镜头等光学元件表面因反射造成的光能损失，人们在这些光学元件的表面镀上透明的薄膜，即增透膜（如图甲所示）。增透膜上下两个表面的反射光会因发生干涉而相互抵消，增加了透射光的能量。若将照相机镜头等光学元件简化为矩形元件，某单色光垂直光学元件上单层镀膜的上表面入射，如图乙所示，其中增透膜的厚度为，光学元件的厚度为。则 （1）增透膜对该单色光的折射率为，光学元件对该单色光的折射率为，光在空气中的速度近似为，求该光穿过增透膜和光学元件的总时间： （2）为了增强绿光的透射强度，需要在镜头前镀上折射率的增透膜，假设利用双缝干涉进行波长的测量，实验中使用的双缝间距，双缝到屏的距离，测得屏上干涉条纹中相邻亮条纹中心间距。求增透膜的最小厚度。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 单色光在增透膜中的传播速度满足 单色光在光学元件中的传播速度满足 则传播总时间为 联立解得 【小问2详解】 根据 解得被测绿光的波长为 增透膜上、下两个表面的反射光因发生干涉而相互抵消，则光程差要等于半波长的奇数倍，设绿光在增透膜中的波长为，则 又 解得 当时增透膜厚度最小 代入数据解得 13. 如图所示，带光滑圆弧槽、质量为2m小车静止在光滑的水平面上，槽的A端与圆心O的连线与竖直方向的夹角为θ=53°，B端与圆心O等高。一个质量为m、可视为质点的小球以水平向右的初速度v0抛出，刚好从A点无碰撞地进入圆弧槽，小球运动到B点时恰好与小车相对静止。不计空气阻力，重力加速度为g，sin53°=0.8，cos53°=0.6。求： （1）小球运动到B点时，小车的速度大小； （2）小球在A点的速度大小； （3）圆弧槽的半径R。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设小球运动至B点时小车的速度为v，小球与小车在水平方向动量守恒，则有 解得 【小问2详解】 设小球运动至A点时速度大小为v1，根据平抛运动的规律，则有 【小问3详解】 小球从A点运动到B点的过程中，系统机械能守恒，有 解得 14. 如图所示，比荷为的某种带正电粒子从容器A下方的狭缝S1源源不断的飘入（其初速度可视为0）电势差为U0的加速电场后经狭缝S2射出，然后沿着M、N板的中心线OO1匀速运动，并从O1点进入半径为R的圆形磁场区域，最终垂直打在与OO1平行的金属板PQ上；两板间区域I和圆形磁场区域II存在垂直纸面向里的匀强磁场，圆形磁场区域II的圆心O2在OO1的延长线上。已知M、N板间带电粒子形成的电流为I0，不考虑带电粒子的重力和粒子间的相互作用。求： （1）粒子在M、N板间运动的速度大小； （2）区域II的磁感应强度B的大小； （3）若将区域II的磁感应强度调整为原来的倍，同时将PQ逆时针转过φ角，使粒子垂直打在PQ上，粒子击中板后速度立即变为零，求φ角以及粒子对PQ板的平均作用力的大小。 【答案】（1） （2） （3）30°， 【解析】 【小问1详解】 粒子在加速电场做匀加速直线运动，根据动能定理有 解得 【小问2详解】 粒子垂直打在金属板PQ上，粒子在磁场中的速度方向偏转了90°，粒子运动了四分之一圆弧，故轨迹圆半径r=R 根据洛伦兹力提供向心力，则有 解得 【小问3详解】 若将磁感应强度调整为原来的倍，设此时粒子在磁场中半径为，根据洛伦兹力提供向心力，则有 解得 将PQ逆时针转过φ角，粒子垂直打在PQ上，则轨迹圆弧对应的圆心角变为 根据几何关系有 解得 在时间内垂直打在PQ上的粒子个数为 对打在PQ上的n个粒子，根据动量定理有 联立解得平均作用力的大小 15. 如图所示，一“U”形金属导轨固定在竖直平面内，一电阻不计，质量为的金属棒垂直于导轨，并静置于绝缘固定支架上。边长为的正方形区域内，存在垂直于纸面向外的匀强磁场。支架上方的导轨间，存在竖直向下的匀强磁场。两磁场的磁感应强度大小随时间的变化关系均为（SI），为常数（）。支架上方的导轨足够长，两边导轨单位长度的电阻均为，下方导轨的总电阻为。时，对施加竖直向上的拉力，恰使其向上做加速度大小为的匀加速直线运动，整个运动过程中与两边导轨接触良好。已知与导轨间动摩擦因数为，重力加速度大小为。不计空气阻力，两磁场互不影响。 （1）求闭合回路中感应电动势的大小，并写出中电流的方向； （2）求所受安培力的大小随时间变化的关系式； （3）求经过多长时间，对所施加的拉力达到最大值，并求此最大值。 【答案】（1），从流向 （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 由法拉第电磁感应定律可得感应电动势的大小为 由楞次定律可知中电流的方向由指向。 【小问2详解】 金属棒在时间内的位移为 回路中的总电阻为 电流为 所受安培力的大小为 【小问3详解】 对金属棒ab由牛顿第二定律可得 当安培力取最大值时，拉力达到最大值，其中 由基本不等式可知 所以 当且仅当，即时，拉力的最大值为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025—2026学年第一学期高二期末考试 物理试卷 一、选择题（共10小题，每小题4分，共40分，每小题只有一个选项最符合题意） 1. 下列说法正确的是（　　） A. 图①中的泊松亮斑是由于光的偏振引起的 B. 图②S为在水面上振动的波源，M、N为在水面上的两块挡板，要使A处水也能发生振动，则波源S的频率应该变大 C. 图③是一个单摆做受迫振动，其共振曲线（振幅A与驱动力的频率f的关系）图，由此判断出该单摆摆长约为1m D. 图④救护车向右运动的过程中，A、B两人听到警笛声的频率为 2. 安全气囊是汽车安全保障的重要设施，若某次汽车安全测试中，汽车发生剧烈碰撞时，安全气囊未打开，与安全气囊顺利打开相比，下列说法正确的是（设每次测试汽车速度相同）（ ） A. 安全气囊未打开时，模拟乘员的动量变化快 B. 安全气囊未打开时，模拟乘员的动量变化量大 C. 安全气囊打开时，模拟乘员受到撞击力的冲量大 D. 安全气囊打开时，模拟乘员的动量变化快 3. 在做“用单摆测定重力加速度”的实验时，采用课本装置如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 质量相同，体积不同的摆球，应选用体积较大的 B. 单摆偏离平衡位置的角度要小些，单摆在摆角较小的情况下才做简谐运动 C. 单摆偏离平衡位置时开始计时，经过一次全振动后停止计时，用此时间作为单摆周期 D. 摆球所受重力和摆线对摆球拉力的合力充当单摆的回复力 4. 如图，健身者在公园以每分钟60次的频率上下抖动长绳的一端，长绳自右向左呈现波浪状起伏，可近似为单向传播的简谐横波。长绳上、两点平衡位置相距6m，时刻点位于波谷，点位于波峰，两者之间还有一个波谷。下列说法正确的是（　　） A. 波长为3m B. 波速为12m/s C. 时刻，点加速度最大 D. 时刻，点速度为0 5. 某三棱镜的横截面为等腰三角形，，AB边长为2L，空气中一束包含a、b两种单色光的细光束沿平行于BC方向照射到AB边的中点O，经三棱镜折射后分成a、b两束单色光（部分光路图如图所示）。其中，b单色光从O点入射后的折射光平行于AC。已知光在真空中传播速度为c。（不考虑AC面的反射）下列说法错误的是（ ） A. 该三棱镜对单色光b的折射率小 B. 在该三棱镜中，单色光a的传播速度比b大 C. 单色光b在该三棱镜中发生全反射的临界角C满足 D. b光在该三棱镜中的传播时间为 6. 法拉第发明了世界上第一台发电机，如图所示，圆形金属盘安置在电磁铁的两个磁极之间，两电刷M、N分别与盘的边缘和中心电接触良好，且灵敏电流计相连，金属盘绕中心轴沿图示方向转动，则（ ） A. 电刷N的电势高于电刷M的电势 B. 若只将电刷M移近N，电流计的示数变大 C. 若只提高金属盘转速，电流计的示数不变 D. 若只将变阻器滑片向左滑动，电流计的示数变大 7. 如图甲所示的电路中，已知灯泡电阻不变且阻值为R。闭合开关S后，流过两个电流传感器的i-t图像如图乙所示。电流传感器电阻不计，下列说法正确的是（ ） A. 闭合开关S后，电流传感器1中的电流对应图乙中的图线b B. 断开开关S瞬间，流过灯泡的电流为零 C. 断开开关S瞬间，灯泡先闪亮一下再逐渐熄灭 D. 线圈L的直流电阻大于灯泡电阻R 8. 高能粒子是人类探索物质世界的重要抓手，由于电场可使带电粒子加速，科学工作者设计出了直线加速器和回旋加速器等重要装置。如图甲、乙为两款加速器工作原理的示意图，它们都利用电场加速，最后将高能粒子引出。图乙中磁感应强度为B，加速电压为U，下列说法正确的是（　　） A. 两装置所接电源都是交流电源，粒子出射速度都与加速电压的大小有关 B. 图甲中粒子在筒中匀速运动，且第n个筒的长度应与n成线性关系 C. 若利用图乙加速比荷为 k 的粒子，则D2中第n个半圆形轨道的半径为 D. 用于加速质子的两装置，只要改变输入电压就可用来加速粒子 9. 如图所示，空间中存在范围足够大，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场，MN为足够长的离子接收板，到MN垂直距离为h的O点有一离子源，连续不断地向平面内各方向均匀放出质量为m、带电量为+q的粒子，粒子速率均为，则（　　） A. 接收板接收到离子的区域长度为2h B. 能被接收的离子占总离子的 C. 被接收的粒子运动最短时间为 D. 被接收的粒子运动最长时间为 10. 如图所示，有两个相邻的有界匀强磁场区域，磁感应强度的大小分别为B、2B，磁场方向相反，且与纸面垂直，两磁场边界均与x轴垂直且宽度均为L，在y轴方向足够宽。现有一对角线长为L的正方形导线框，顶点a在y轴上，从图示x＝0位置开始，在外力F的作用下向右沿x轴正方向匀速穿过磁场区域。在运动过程中，对角线ab边始终与磁场的边界垂直。线框中感应电动势E大小、线框所受安培力F安大小、感应电流i大小、通过横截面的电荷量q，这四个量分别与线框顶点a移动的位移x的关系图像中正确的是（　　） A. B. C. D. 二、填空题（本题共1小题，共15分） 11. 某实验小组用如图甲所示的实验装置验证动量守恒定律，图乙为装置简化图。A、B为大小相同的小球，测得质量分别为m1、m2，A球为入射小球，B球为被碰小球。实验时，先不放小球B，让小球A从斜槽上的某位置由静止释放后飞出落到垫有复写纸的白纸上，重复实验多次，记下平均落地点为P；然后，将小球B放在斜槽末端，让小球A从斜槽上的某位置由静止释放，与小球B发生碰撞，两球从斜槽末端飞出落到同一白纸上，重复实验多次，记下小球A、B的平均落地点分别为M、N；斜槽末端在白纸上的投影位置为O点。 （1）实验操作步骤中调节斜槽末端切线水平，检验斜槽末端切线是否水平的最简单直接的办法是________。 （2）关于本实验的其他操作，下列说法正确的是 （填正确答案标号）。 A. 要选用尽可能光滑的斜槽做实验 B. 实验中必须测量斜槽末端距水平地面的高度 C. 若m1<m2，对实验结果无影响 D. 若实验中移动了复写纸的位置，对实验结果无影响 （3）为减小误差需多次重复实验，小球落地透过复写纸在白纸上留下许多个印迹。如果用画圆法确定小球的平均落点，丙图所画的三个圆中最合理的是圆_________（选填“A”“B”或“C”）。 （4）测量OM、OP、ON长度分别记为x1、x2、x3，若A、B两小球碰撞满足动量守恒，则表达式为_________（用题中测得的物理量的符号表示）。 （5）若m1=3m2，改变释放A球的位置，重复上述实验步骤，测得多组x1、x2、x3，计算每组数据的；某同学分别绘制了图像，若A、B两球碰撞是弹性碰撞，则图像特点是_________。 三、计算题（本题共4小题，共45分） 12. 为了降低光通过照相机镜头等光学元件表面因反射造成的光能损失，人们在这些光学元件的表面镀上透明的薄膜，即增透膜（如图甲所示）。增透膜上下两个表面的反射光会因发生干涉而相互抵消，增加了透射光的能量。若将照相机镜头等光学元件简化为矩形元件，某单色光垂直光学元件上单层镀膜的上表面入射，如图乙所示，其中增透膜的厚度为，光学元件的厚度为。则 （1）增透膜对该单色光的折射率为，光学元件对该单色光的折射率为，光在空气中的速度近似为，求该光穿过增透膜和光学元件的总时间： （2）为了增强绿光的透射强度，需要在镜头前镀上折射率的增透膜，假设利用双缝干涉进行波长的测量，实验中使用的双缝间距，双缝到屏的距离，测得屏上干涉条纹中相邻亮条纹中心间距。求增透膜的最小厚度。 13. 如图所示，带光滑圆弧槽、质量为2m小车静止在光滑的水平面上，槽的A端与圆心O的连线与竖直方向的夹角为θ=53°，B端与圆心O等高。一个质量为m、可视为质点的小球以水平向右的初速度v0抛出，刚好从A点无碰撞地进入圆弧槽，小球运动到B点时恰好与小车相对静止。不计空气阻力，重力加速度为g，sin53°=0.8，cos53°=0.6。求： （1）小球运动到B点时，小车的速度大小； （2）小球在A点的速度大小； （3）圆弧槽的半径R。 14. 如图所示，比荷为的某种带正电粒子从容器A下方的狭缝S1源源不断的飘入（其初速度可视为0）电势差为U0的加速电场后经狭缝S2射出，然后沿着M、N板的中心线OO1匀速运动，并从O1点进入半径为R的圆形磁场区域，最终垂直打在与OO1平行的金属板PQ上；两板间区域I和圆形磁场区域II存在垂直纸面向里的匀强磁场，圆形磁场区域II的圆心O2在OO1的延长线上。已知M、N板间带电粒子形成的电流为I0，不考虑带电粒子的重力和粒子间的相互作用。求： （1）粒子在M、N板间运动的速度大小； （2）区域II的磁感应强度B的大小； （3）若将区域II的磁感应强度调整为原来的倍，同时将PQ逆时针转过φ角，使粒子垂直打在PQ上，粒子击中板后速度立即变为零，求φ角以及粒子对PQ板的平均作用力的大小。 15. 如图所示，一“U”形金属导轨固定在竖直平面内，一电阻不计，质量为的金属棒垂直于导轨，并静置于绝缘固定支架上。边长为的正方形区域内，存在垂直于纸面向外的匀强磁场。支架上方的导轨间，存在竖直向下的匀强磁场。两磁场的磁感应强度大小随时间的变化关系均为（SI），为常数（）。支架上方的导轨足够长，两边导轨单位长度的电阻均为，下方导轨的总电阻为。时，对施加竖直向上的拉力，恰使其向上做加速度大小为的匀加速直线运动，整个运动过程中与两边导轨接触良好。已知与导轨间动摩擦因数为，重力加速度大小为。不计空气阻力，两磁场互不影响。 （1）求闭合回路中感应电动势的大小，并写出中电流的方向； （2）求所受安培力的大小随时间变化的关系式； （3）求经过多长时间，对所施加的拉力达到最大值，并求此最大值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $