内容正文:
2025年下学期望城六中高三期末考试物理试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
第I卷(选择题)
一、单选题:本大题共6小题,共24分。
1. 一个质点做简谐振动的图像如图所示,下列判断中正确的是( )
A. 在时,质点速度达到最大值
B. 振幅为,频率为4Hz
C. 质点在0到的时间内,其速度和加速度方向相同
D. 在时,质点的位移为负值,加速度也为负值
【答案】C
【解析】
【详解】A.在t=4×10-2s时质点位于最大位移处,速度为0,故A错误;
B.振子偏移平衡位置的最大距离叫振幅,由图可以读出振幅为
A=2×10-3m
周期
T=4×10-2s
则频率
故B错误;
C.在0到1×10-2s时间内,质点的位移在减小,正向平衡位置靠近,做加速运动,所以速度和加速度方向相同,故C正确;
D.在t=2×10-2s时,质点的位移沿x轴负方向,根据
知,加速度沿x轴正方向,故D错误。
故选C。
2. 如图所示,四个摆的摆长分别为,,,现用一个周期等于2秒的驱动力,使它们做受迫振动,那么当它们振动稳定时,下列判断正确的是( )
A. 四个摆的周期和振幅都相等 B. 四个摆的周期不等但振幅相等
C. 四个摆的周期振幅都不等 D. 摆3的振幅最大
【答案】D
【解析】
【详解】ABC.根据单摆的周期公式可知,将四个单摆的摆长代入公式,可求得它们的固有周期分别为,,,
当四个摆振动起来后,驱动力使得摆做受迫振动,由于受迫振动物体的周期等于驱动力的周期,所以四个摆振动起来后的振动周期都等于,故各摆振动的周期都相等;由于四个摆的摆长不同,固有周期不同,故振幅不全相同。故ABC错误;
D.当驱动力的周期接近物体的固有周期时,其振幅最大,此时物体发生共振。由于摆的固有周期与驱动力的周期相等,故摆发生共振,振幅最大,故D正确。
故选D。
3. 如图所示,实线与虚线分别表示振幅(A)、频率(f)均相同的两列波的波峰和波谷.此刻,M是波峰与波峰相遇点,下列说法中正确的是( )
A. 任意时刻质点M位移都比质点N位移大
B. 该时刻质点O正处于平衡位置
C. 随着时间的推移,质点M将向O点处移动
D. OM连线中点是振动加强的点,其振幅为2A
【答案】D
【解析】
【详解】M点为波峰与波峰相遇点,为振动加强点,只不过振幅加强了,但M点仍会上下振动,N点为波峰与波峰相遇点,为振动减弱点,即位移恒等于零,当M点处于平衡位置时,M、N位移都为0,A错误;该时刻质点O为波谷与波谷相遇,位移最大,B错误;波的传播过程中,质点不会随波迁移,C错误;OM连线上的点到两个波源的路程差为零,都做振动加强点,振幅为2A,D正确.
4. 关于电磁波的下列说法正确的是( )
A. T射线(1THz=1012Hz)是指频率从0.3~10THz、波长介于无线电波中的毫米波与红外线之间的电磁辐射,它的波长比可见光波长短
B. 电磁波可以通过电缆、光缆进行有线传输,但不能实现无线传输,光缆传递的信息量最大,这是因为频率越高可以传递的信息量越大
C. 太阳辐射的能量大部分集中在可见光及附近的区域
D. 调制的方法分调幅和调频,经过调制后的电磁波在空间传播得更快
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.T射线(1THz=1012Hz)是指频率从0.3~10THz、波长介于无线电波中的毫米波与红外线之间的电磁辐射,它的波长比可见光波长长,所以A错误;
B.电磁波可以通过电缆、光缆进行有线传输,也可以实现无线传输,光缆传递的信息量最大,这是因为频率越高可以传递的信息量越大,所以B错误;
C.太阳辐射的能量大部分集中在可见光及附近的区域,所以C正确;
D.调制的方法分调幅和调频,经过调制后的电磁波在空间传播速度不变,所以D错误;
故选C。
5. 一束复色光沿半径方向射向一半圆形玻璃砖,发生折射而分为a、b两束单色光,其传播方向如图所示。下列说法中正确的是( )
A. 玻璃砖对a、b的折射率关系为na < nb
B. a、b在玻璃中的传播速度关系为va > vb
C. 单色光a从玻璃到空气的全反射临界角小于单色光b从玻璃到空气的全反射临界角
D. 用同一双缝干涉装置进行实验可看到a光干涉条纹的间距比b光的宽
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.由折射定律有
nasini = sinθa,nbsini = sinθb
结合光路图可知
na > nb
A错误;
B.根据波速与折射率的关系可知
va < vb
B错误;
C.当恰好发生全反射时有
sinC =
则
Ca < Cb
C正确;
D.根据波长与折射率的关系有
λa < λb
由干涉条纹间距公式有
x =
则
xa < xb
D错误。
故选C。
6. 如图所示,有一截面为等腰直角三角形ABC的光学介质,其上方放置了一块平面镜,该平面镜所在平面与三角形的底面AC(长为L)平行且相距为。现一束光从底面上的D点(与A点距离为)垂直底面入射,该束光在界面AB上的E点(图中未画出)发生反射和折射;若把反射光到达界面BC的位置记为F点(图中未画出),发现折射光经过平面镜发生一次反射后也恰能到达F点。下列说法正确的是( )(设三角形介质和平面镜均处于真空中)
A. 介质内的反射光有可能在F点发生全反射
B. 该介质对该光束的全反射临界角的正弦值为
C. 在E点的反射光的光速是折射光的光速的倍
D. 反射光从E点到达F点的时间是折射光从E点平面镜反射到达F点的倍
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】如图
A.根据几何关系,E、F对称,光线在F点不会发生全反射,A错误;
B.在 中
所以
解得
则出射角
根据
B错误;
C.根据
C错误;
D.反射光的时间
折射光的时间
则时间之比为,D正确。
故选D。
二、多选题:本大题共4小题,共20分。
7. 如图所示,甲、乙两木块叠放在光滑水平面上,质量分别为m和M,甲木块与乙木块之间的最大静摩擦力为fm,乙木块与劲度系数为k的轻质弹簧连接构成弹簧振子,为使甲木块和乙木块在振动过程中不发生相对滑动,则( )
A. 它们的振幅不能大于A=
B. 它们的振幅不能大于A=
C. 它们的最大加速度不能大于
D. 它们的最大加速度不能大于
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】CD.当甲木块和乙木块在振动过程中恰好不发生相对滑动时,甲、乙两木块间静摩擦力在最大位移处达到最大。以甲木块为研究对象,根据牛顿第二定律,可得最大加速度
故C错误,D正确;
AB.以甲、乙两木块整体为研究对象,根据牛顿第二定律可得
代入
得
故A错误,B正确。
故选BD。
8. 一列简谐横波沿x轴正方向传播,t=6s时的波形如图(a)所示。在x轴正方向,距离原点小于一个波长的A点,其振动图像如图(b)所示。本题所涉及质点均已起振。下列说法正确的是( )
A. 平衡位置在x=3m与x=7m的质点具有相同的运动状态
B. A点的平衡位置与原点的距离在0.5m到1m之间
C. t=9s时,平衡位置在x=1.7m处的质点加速度方向沿y轴正方向
D. t=13.5s时,平衡位置在x=1.4m处的质点位移为负值
【答案】AC
【解析】
【详解】A.根据波动图和振动图可读出波的波长为,周期为,故可得波速为
平衡位置在x=3m与x=7m的质点相差两个波长,则其振动情况完全相同,A正确;
B.根据A质点的振动图可知,t=7.5s时A质点在正的最大位移处,因周期为,则t=6.5s时A质点在平衡位置,t=5.5s时A质点在负的最大位移处,故t=6s时A正在负的位移位置向平衡位置振动,由t=6s的波动图可知A质点的平衡位置与原点的距离在0m到0.5m之间,B错误;
C.根据t=9s与t=6s的时间差为
则平衡位置在x=1.7m处的质点在波形图上再振动的时间,x=1.5m的质点处于平衡位置,x=2.0m的质点处于波谷,则x=1.7m正在负的位移处向平衡位置振动,故加速度为沿着y轴正方向,C正确;
D.根据t=13.5s与t=6s的时间差为
则平衡位置在x=1.4m处的质点在波形图上再振动超过的时间,x=1.0m的质点处于波峰,x=1.5m的质点处于平衡位置,则x=1.4m的质点位移为正,D错误。
故选AC。
9. 利用如图所示装置可以选择一定速度范围内的带电粒子.图中板MN上方磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场,板上两条宽度分别为2d和d的缝,两缝近端相距为L.一群质量为m、电荷为q,具有不同素的粒子从宽度为2d的缝垂直于板MN进入磁场,对于能够从宽度d的缝射出的粒子,下列说法正确的是
A. 粒子带正电
B. 射出粒子的最大速度为
C. 保持d和L不变,增大B,射出粒子的最大速度与最小速度之差增大
D. 保持d和B不变,增大L,射出粒子的最大速度与最小速度之差增大
【答案】BC
【解析】
【详解】粒子向右偏转,根据左手定则知,粒子带负电.故A错误.粒子在磁场中运动的最大半径为,根据半径公式得,粒子的最大速度.故B正确.粒子在磁场中偏转的最小半径为,根据半径公式得,粒子的最小速度,则最大速度和最小速度之差,保持d和L不变,增大B,射出粒子的最大速度与最小速度之差增大.保持d和B不变,增大L,射出粒子的最大速度和最小速度之差不变.故C正确,D错误.故选BC.
10. 图乙中,理想变压器原、副线圈匝数比n1:n2=10:1.原线圈与如图甲所示的交流电连接.电路中电表均为理想电表,定值电阻R1=5Ω,热敏电阻R2的阻值随温度的升高而减小,则( )
A. 电压表示数为V
B. R1的电功率为0.2W
C. R1电流的频率为50Hz
D. R2处温度升高时,电流表示数变小
【答案】BC
【解析】
【详解】交流电电压最大的值为10,则其有效值为,则副线圈的输出电压的有效值为,则电压表的示数为1V,故A错误;R1的功率为,故B正确,交流的周期为0.02S,则其频率为,故C正确;R2温度升高,电阻变小,次级电流变大,则初级电流也变大,电流表读数变大.故D错误.故选BC.
【点睛】此题考查交流电的图象的物理意义,明确最大值与有效值之间的数量关系.知道求电功率要用有效值,电表示数为有效值.
第II卷(非选择题)
三、实验题:本大题共2小题,共14分。
11. 小郑同学想在家里做用单摆测定重力加速度的实验,但没有合适的摆球,他找到了一块大小约为3cm、外形不规则的大理石块代替小球.他设计的实验步骤的是:
A.将石块用细线系好,结点为M,将细线的上端固定于O点(如图所示)
B.用刻度尺测量OM间细线的长度l作为摆长
C.将石块拉开一个约为5°的偏角,然后由静止释放
D.从摆球摆到最低点时开始计时,测出石块经过最低点30次的总时间t,由得出周期
(1)则该同学以上实验步骤中有错误的是_________(填写序号).
(2)根据单摆周期公式推导可得重力加速度的表达式为_____________;若该同学用OM的长作为摆长代入上述公式(其他错误已纠正),这样做引起的系统误差将使重力加速度的测量值________(填“大于”“小于”或“等于”)真实值.
【答案】 ①. (1)BD ②. (2) ③. 小于
【解析】
【详解】(1)[1].A、将石块用细线系好,结点为M,将细线的上端固定于O点,安装实验器材,实验步骤正确,故A正确;
B、悬点到石块重心的距离是摆长,用刻度尺测量OM间细线的长度l作为摆长,摆长测量错误,故B错误;
C、单摆在小摆角下的运动是简谐运动,将石块拉开一个约的偏角,然后由静止释放,故C正确;
D、从摆球摆到最低点时开始计时,测出石块经过最低点30次的总时间t,周期
故D错误;
有错误的故AD.
(2)[2][3].由单摆周期公式
可得重力加速度
用OM的长作为摆长,所测摆长l偏小,由可以知道所测g偏小;
12. 某同学用激光笔和透明长方体玻璃砖测量玻璃的折射率,实验过程如下:
(1)将玻璃砖平放在水平桌面上的白纸上,用大头针在白纸上标记玻璃砖的边界
(2)①激光笔发出的激光从玻璃砖上的点水平入射,到达面上的点后反射到点射出.用大头针在白纸上标记点、点和激光笔出光孔的位置
②移走玻璃砖,在白纸上描绘玻璃砖的边界和激光的光路,作连线的延长线与面的边界交于点,如图(a)所示
③用刻度尺测量和的长度和.的示数如图(b)所示,为________。测得为
(3)利用所测量的物理量,写出玻璃砖折射率的表达式________ ;由测得的数据可得折射率为________(结果保留3位有效数字)
(4)相对误差的计算式为。为了减小测量的相对误差,实验中激光在点入射时应尽量使入射角________。
【答案】 ①. 2.25 ②. ③. 1.51 ④. 稍小一些
【解析】
【详解】(2)③[1]刻度尺的最小分度为0.1cm,由图可知,为2.25cm;
(3)[2][3]玻璃砖折射率的表达式
带入数据可知
(4)[4]相对误差的计算式为,为了减小测量的相对误差,实验中要尽量稍大一些,即激光在点入射时应尽量使入射角稍小一些。
四、计算题:本大题共3小题,共42分。
13. 如图,某透明介质的截面为直角三角形ABC,其中,AC边长为L,一束单色光从AC面上距A为的D点垂直于AC面射入,恰好在AB面发生全反射。已知光速为。则:
(1)求出该介质的折射率n;
(2)画出该光束从射入该介质到穿出该介质的光路并求出相应的偏转角;
(3)求出该光束从射入该介质到第一次穿出该介质经历的时间t。
【答案】(1)2;(2) ;;(3)
【解析】
【详解】(1)由于光线垂直于AC面射入,故光线在AB面上的入射角为,由题意知,光线恰好在AB面上发生全反射,所以入射角等于临界角,则全反射临界角
由全反射条件可求得
(2)如图所示光路图,
原光线垂直于AC面射入,即DF方向(EO方向)
光线在BC面出射时与BC面垂直,即EG方向,所以偏转角为。
(3)由图可知
则
故光在介质中的传播距离为
光在介质中的传播速度
光在介质中的传播时间
14. 如图所示,沿x轴传播的简谐横波,实线为t1=0.5s时刻的波形图,虚线为t2=1.5s时刻的波形图,已知波的周期大于2s,试求:
(1)判断波的传播方向,并求波的传播速度大小;
(2)写出x=2m处质点的振动方程;
(3)求从0~8.25s时间x=2m处质点通过的路程。
【答案】(1)波向右传播,4m/s;(2);(3)
【解析】
【详解】(1)若波向左传播,则传播的距离为
x=12n+8(m)
传播的时间
因周期T>2s,可知周期无解;
若波向右传播,则传播的距离为
x=12n+4(m)
传播的时间
因周期T>2s可知,n=0时周期
T=3s
波速
(2)设x=2m处质点的振动方程为
其中,当t=0.5s和1.5s时y=1m带入数据可知
则质点的振动方程为
(3)根据x=2m处质点的振动方程
可知,在t=0时刻x=2m处质点的位移为y1=-1m,则在t=8.25s时刻x=2m处质点的位移为y2=-m,因,则在0~8.25s时间内x=2m处质点的通过的路程为
15. 如图甲所示,平行导轨倾斜放置,导轨所在平面的倾角θ=,导轨间距为L=1m,导轨下端连接有阻值为R=3Ω的定值电阻,垂直于导轨的虚线MN上方有垂直于导轨平面的匀强磁场,磁场的磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示(垂直轨道平面向上为正方向),一根导体棒长为1m,阻值r=1Ω,质量m=1kg,将导体棒放在导轨上,导体棒与导轨间的动摩擦因数为μ=0.5,在0~1.5s内将导体棒锁定,t=1.5s时刻解除锁定,并给导体棒施加一个垂直于导体棒、平行于导轨平面的外力,使导体棒沿导轨平面向下做匀加速运动,当导体棒刚要离开磁场时,撤去作用力,撤去作用力的一瞬间,导体棒的加速度为零,t=0时刻导体棒的位置离虚线MN的距离为x1=0.8m、虚线到导轨底端的距离为x2=1m,重力加速度g=10m/s2,sin=0.6,cos=0.8,求
(1)0~1.5s内通过定值电阻R的电量及电阻R上产生的焦耳热;
(2)写出拉力随时间变化的函数表达式;
(3)导体棒运动到轨道最底端所用的时间。
【答案】(1)0.6C,0.72J;(2);(3)
【解析】
【详解】(1)在内,根据法拉第电磁感应定律,感应电动势
由闭合电路欧姆定律,电路中电流
通过电阻的电量
电阻R上产生的焦耳热
(2)设撤去作用力的一瞬间,导体棒的速度为v,则根据物体平衡有
求得
由牛顿第二定律
由求得在磁场中运动的时间
因此
(3)出磁场后,导体棒在导轨上运动,根据牛顿第二定律
求得
由求得
因此运动的总时间
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2025年下学期望城六中高三期末考试物理试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
第I卷(选择题)
一、单选题:本大题共6小题,共24分。
1. 一个质点做简谐振动的图像如图所示,下列判断中正确的是( )
A. 在时,质点速度达到最大值
B. 振幅为,频率为4Hz
C. 质点在0到的时间内,其速度和加速度方向相同
D. 在时,质点的位移为负值,加速度也为负值
2. 如图所示,四个摆的摆长分别为,,,现用一个周期等于2秒的驱动力,使它们做受迫振动,那么当它们振动稳定时,下列判断正确的是( )
A. 四个摆的周期和振幅都相等 B. 四个摆的周期不等但振幅相等
C. 四个摆的周期振幅都不等 D. 摆3的振幅最大
3. 如图所示,实线与虚线分别表示振幅(A)、频率(f)均相同的两列波的波峰和波谷.此刻,M是波峰与波峰相遇点,下列说法中正确的是( )
A. 任意时刻质点M位移都比质点N位移大
B. 该时刻质点O正处于平衡位置
C. 随着时间的推移,质点M将向O点处移动
D. OM连线中点是振动加强的点,其振幅为2A
4. 关于电磁波的下列说法正确的是( )
A. T射线(1THz=1012Hz)是指频率从0.3~10THz、波长介于无线电波中的毫米波与红外线之间的电磁辐射,它的波长比可见光波长短
B. 电磁波可以通过电缆、光缆进行有线传输,但不能实现无线传输,光缆传递的信息量最大,这是因为频率越高可以传递的信息量越大
C. 太阳辐射的能量大部分集中在可见光及附近的区域
D. 调制的方法分调幅和调频,经过调制后的电磁波在空间传播得更快
5. 一束复色光沿半径方向射向一半圆形玻璃砖,发生折射而分为a、b两束单色光,其传播方向如图所示。下列说法中正确的是( )
A. 玻璃砖对a、b的折射率关系为na < nb
B. a、b在玻璃中的传播速度关系为va > vb
C. 单色光a从玻璃到空气的全反射临界角小于单色光b从玻璃到空气的全反射临界角
D. 用同一双缝干涉装置进行实验可看到a光干涉条纹的间距比b光的宽
6. 如图所示,有一截面为等腰直角三角形ABC的光学介质,其上方放置了一块平面镜,该平面镜所在平面与三角形的底面AC(长为L)平行且相距为。现一束光从底面上的D点(与A点距离为)垂直底面入射,该束光在界面AB上的E点(图中未画出)发生反射和折射;若把反射光到达界面BC的位置记为F点(图中未画出),发现折射光经过平面镜发生一次反射后也恰能到达F点。下列说法正确的是( )(设三角形介质和平面镜均处于真空中)
A. 介质内的反射光有可能在F点发生全反射
B. 该介质对该光束的全反射临界角的正弦值为
C. 在E点的反射光的光速是折射光的光速的倍
D. 反射光从E点到达F点的时间是折射光从E点平面镜反射到达F点的倍
二、多选题:本大题共4小题,共20分。
7. 如图所示,甲、乙两木块叠放在光滑水平面上,质量分别为m和M,甲木块与乙木块之间的最大静摩擦力为fm,乙木块与劲度系数为k的轻质弹簧连接构成弹簧振子,为使甲木块和乙木块在振动过程中不发生相对滑动,则( )
A. 它们的振幅不能大于A=
B. 它们的振幅不能大于A=
C. 它们的最大加速度不能大于
D. 它们的最大加速度不能大于
8. 一列简谐横波沿x轴正方向传播,t=6s时的波形如图(a)所示。在x轴正方向,距离原点小于一个波长的A点,其振动图像如图(b)所示。本题所涉及质点均已起振。下列说法正确的是( )
A. 平衡位置在x=3m与x=7m的质点具有相同的运动状态
B. A点的平衡位置与原点的距离在0.5m到1m之间
C. t=9s时,平衡位置在x=1.7m处的质点加速度方向沿y轴正方向
D. t=13.5s时,平衡位置在x=1.4m处的质点位移为负值
9. 利用如图所示装置可以选择一定速度范围内的带电粒子.图中板MN上方磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场,板上两条宽度分别为2d和d的缝,两缝近端相距为L.一群质量为m、电荷为q,具有不同素的粒子从宽度为2d的缝垂直于板MN进入磁场,对于能够从宽度d的缝射出的粒子,下列说法正确的是
A. 粒子带正电
B. 射出粒子的最大速度为
C. 保持d和L不变,增大B,射出粒子的最大速度与最小速度之差增大
D. 保持d和B不变,增大L,射出粒子的最大速度与最小速度之差增大
10. 图乙中,理想变压器原、副线圈匝数比n1:n2=10:1.原线圈与如图甲所示的交流电连接.电路中电表均为理想电表,定值电阻R1=5Ω,热敏电阻R2的阻值随温度的升高而减小,则( )
A. 电压表示数为V
B. R1的电功率为0.2W
C. R1电流的频率为50Hz
D. R2处温度升高时,电流表示数变小
第II卷(非选择题)
三、实验题:本大题共2小题,共14分。
11. 小郑同学想在家里做用单摆测定重力加速度的实验,但没有合适的摆球,他找到了一块大小约为3cm、外形不规则的大理石块代替小球.他设计的实验步骤的是:
A.将石块用细线系好,结点为M,将细线的上端固定于O点(如图所示)
B.用刻度尺测量OM间细线的长度l作为摆长
C.将石块拉开一个约为5°的偏角,然后由静止释放
D.从摆球摆到最低点时开始计时,测出石块经过最低点30次的总时间t,由得出周期
(1)则该同学以上实验步骤中有错误的是_________(填写序号).
(2)根据单摆周期公式推导可得重力加速度的表达式为_____________;若该同学用OM的长作为摆长代入上述公式(其他错误已纠正),这样做引起的系统误差将使重力加速度的测量值________(填“大于”“小于”或“等于”)真实值.
12. 某同学用激光笔和透明长方体玻璃砖测量玻璃的折射率,实验过程如下:
(1)将玻璃砖平放在水平桌面上的白纸上,用大头针在白纸上标记玻璃砖的边界
(2)①激光笔发出的激光从玻璃砖上的点水平入射,到达面上的点后反射到点射出.用大头针在白纸上标记点、点和激光笔出光孔的位置
②移走玻璃砖,在白纸上描绘玻璃砖的边界和激光的光路,作连线的延长线与面的边界交于点,如图(a)所示
③用刻度尺测量和的长度和.的示数如图(b)所示,为________。测得为
(3)利用所测量的物理量,写出玻璃砖折射率的表达式________ ;由测得的数据可得折射率为________(结果保留3位有效数字)
(4)相对误差的计算式为。为了减小测量的相对误差,实验中激光在点入射时应尽量使入射角________。
四、计算题:本大题共3小题,共42分。
13. 如图,某透明介质的截面为直角三角形ABC,其中,AC边长为L,一束单色光从AC面上距A为的D点垂直于AC面射入,恰好在AB面发生全反射。已知光速为。则:
(1)求出该介质的折射率n;
(2)画出该光束从射入该介质到穿出该介质的光路并求出相应的偏转角;
(3)求出该光束从射入该介质到第一次穿出该介质经历的时间t。
14. 如图所示,沿x轴传播的简谐横波,实线为t1=0.5s时刻的波形图,虚线为t2=1.5s时刻的波形图,已知波的周期大于2s,试求:
(1)判断波的传播方向,并求波的传播速度大小;
(2)写出x=2m处质点的振动方程;
(3)求从0~8.25s时间x=2m处质点通过的路程。
15. 如图甲所示,平行导轨倾斜放置,导轨所在平面的倾角θ=,导轨间距为L=1m,导轨下端连接有阻值为R=3Ω的定值电阻,垂直于导轨的虚线MN上方有垂直于导轨平面的匀强磁场,磁场的磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示(垂直轨道平面向上为正方向),一根导体棒长为1m,阻值r=1Ω,质量m=1kg,将导体棒放在导轨上,导体棒与导轨间的动摩擦因数为μ=0.5,在0~1.5s内将导体棒锁定,t=1.5s时刻解除锁定,并给导体棒施加一个垂直于导体棒、平行于导轨平面的外力,使导体棒沿导轨平面向下做匀加速运动,当导体棒刚要离开磁场时,撤去作用力,撤去作用力的一瞬间,导体棒的加速度为零,t=0时刻导体棒的位置离虚线MN的距离为x1=0.8m、虚线到导轨底端的距离为x2=1m,重力加速度g=10m/s2,sin=0.6,cos=0.8,求
(1)0~1.5s内通过定值电阻R的电量及电阻R上产生的焦耳热;
(2)写出拉力随时间变化的函数表达式;
(3)导体棒运动到轨道最底端所用的时间。
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