精品解析:重庆十八中两江实验中学2025-2026学年高二下学期4月考试物理试题
2026-09-15
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内容正文:
重庆十八中两江实验中学2025-2026学年(下)4月考试
高二年级 物理 试题卷
考试时间:90分钟 考试总分:100分
一、单选题(每小题4分,共32分)
1. 检测球形滚珠直径是否合格的装置如图甲所示,将标准滚珠a与待测滚珠b、c放置在两块平板玻璃之间,用单色平行光垂直照射平板玻璃,形成如图乙所示的干涉条纹。若待测滚珠与标准滚珠的直径相等为合格,下列说法正确的是( )
A. 滚珠b、c均合格
B. 滚珠b、c均不合格
C. 滚珠b合格,滚珠c不合格
D. 滚珠b不合格,滚珠c合格
【答案】C
【解析】
【详解】b与a位于同一条干涉条纹上,说明两处空气膜的厚度相同,则滚珠b与标准滚珠a直径相等,所以合格;c与a位于不同干涉条纹上,说明两处空气膜的厚度不同,则滚珠c与标准滚珠a直径不相等,所以不合格。
故选C。
2. 如图,在水平桌面上放置的金属导轨与一静止的空心铜棒形成闭合回路,将其正上方的强磁铁的N极向下靠近此回路的过程中,下列说法正确的是( )
A. 铜棒向左滚动
B. 回路中有顺时针方向电流(俯视)
C. 铜棒对导轨的压力大小等于铜棒所受重力大小
D. 磁场力对磁铁做正功
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据楞次定律“增缩减扩”可知,强磁铁的N极向下靠近此回路的过程中,回路中的磁通量增大,回路面积有减小的趋势,则铜棒向左滚动,故A正确;
B.根据楞次定律“增反减同”可知,回路中向下的磁通量增大,产生向上的感应磁场,根据安培定则可知,回路中有逆时针方向电流(俯视),故B错误;
C.感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化,即磁铁靠近回路时会受到阻碍靠近的向上的排斥力,铜棒受到向下的排斥力,对导轨的压力大于重力,故C错误;
D.磁铁受到的磁场力向上,与运动方向相反,则磁场力对磁铁做负功,故D错误。
故选A。
3. 在如图所示的电路中,和是两个相同的灯泡。线圈L的自感系数足够大,电阻可以忽略不计,下列说法正确的是( )
A. 闭合开关S时,和同时亮
B. 闭合开关S时,先亮,逐渐变亮,稳定时亮度相同
C. 断开开关S时,闪亮一下再熄灭
D. 断开开关S时,流过的电流方向向左
【答案】B
【解析】
【详解】AB. 闭合开关S时, 立刻亮;由于A1支路的线圈阻碍电流的增加,则逐渐亮起来,由于和是两个相同的灯泡,线圈L的电阻可以忽略不计,则稳定时亮度相同,选项A错误,B正确;
CD. 断开开关S时,通过原来的电流立刻消失,而在A1支路由于线圈L阻碍电流的减小,产生自感电动势相当于电源,在A1和A2中重新形成回路,可知两灯都会慢慢熄灭,流过的电流方向向右,由于稳定时通过两灯的电流相同,则不会闪亮一下再熄灭,选项CD错误。
故选B。
4. 法拉第最初发现电磁感应现象的实验如图所示。线圈A、B绕在同一绝缘铁芯上,G为灵敏电流计,则( )
A. 闭合开关S的瞬间,通过G的电流是a→b
B. 断开开关S的瞬间,通过G的电流是b→a
C. 闭合开关S后,滑动变阻器滑片向左滑动过程中,通过G的电流是b→a
D. 闭合开关S后,匀速向右滑动滑动变阻器滑片,则电流表G指针不会偏转
【答案】C
【解析】
【详解】AB.闭合与断开开关S的瞬间,穿过线圈B的磁通量都不会发生变化,所以电流表G中均无感应电流。故AB错误;
C.闭合开关S后,滑动变阻器滑片向左滑动的过程中,左侧电路中的电阻增大,则根据闭合电路欧姆定律可知,线圈A中电流减小,故通过线圈B的磁通量顺时针减小,则根据楞次定律“增反减同”可知,穿过线圈B的感应磁场方向为顺时针,再根据右手螺旋定则可判断电流表G中有b→a的感应电流,故C正确;
D.闭合开关S后,匀速向右滑动滑动变阻器滑片,线圈A中电流变大,穿过线圈B的磁通量变大,所以B中会产生感应电流,则电流表G指针会发生偏转,故D错误。
故选C。
5. 水晶球是用天然水晶加工而成的一种透明的球型物品。如图甲所示为一个质量分布均匀的透明水晶球,半径为a,过球心的截面如图乙所示,PQ为直径,一单色细光束从P点射入球内,折射光线与PQ夹角为37°,出射光线与PQ平行。已知光在真空中的传播速度为c,sin37° = 0.6,cos37° = 0.8,则( )
A. 光束在P点的入射角为53° B. “水晶球”的折射率为1.6
C. 光在“水晶球”中的传播速度为 D. 光在“水晶球”中的传播时间为
【答案】B
【解析】
【详解】B.根据题意作出光路图如图
由几何关系可知,光线射出时的折射角r为2θ,折射率
故B正确;
A.由图
β = r = 2θ = 74°
故A错误;
C.光在“水晶球”中的传播速度为
故C错误;
D.光在“水晶球”中传播的距离
时间
带入数据有
故D错误。
故选B。
6. 以下四幅图片:图甲中闭合线圈平面垂直于磁场,线圈在磁场中旋转;图乙是真空冶炼炉;图丙是在匀强磁场内运动的闭合线框;图丁是匀速转动的法拉第圆盘发电机。下列说法正确的是( )
A. 图甲中,线圈在磁场中旋转会产生感应电流
B. 图乙中,真空冶炼炉是利用交流电直接来熔化金属的装置
C. 图丙中,线框bc两点电势差等于ac两点电势差
D. 图丁中,法拉第圆盘发电机(C接圆盘圆心,D接圆盘边沿)D端电势更低
【答案】C
【解析】
【详解】A.图甲中,线圈旋转时通过线圈的磁通量是不变的,不会产生感应电流,故A错误;
B.图乙中,冶炼炉在交流电的作用下产生涡流效应来发热,从而熔化金属,故B错误;
C.图丙中,通过旋转切割磁感线使导线两端产生电势差,由于回路中的磁通量一直为0,不会产生感应电流。其中ac边转动切割磁感线的有效长度与bc边长度相同,故产生的电势差也相同,故C正确;
D.图丁中,法拉第圆盘顺时针转动,根据右手定则,可知圆盘上电流由C到D,即D点电势高,故D错误。
故选C。
7. 某同学自制双缝干涉实验装置,在纸板上割出一条窄缝,于窄缝中央沿缝方向固定一根拉直的头发丝形成双缝,将该纸板与墙面平行放置,如图所示。用绿色激光照双缝,能在墙面上观察到干涉条纹。下列做法可以使相邻两条亮纹中央间距变小的是( )
A. 换用更粗的头发丝 B. 换用红色激光照双缝
C. 增大纸板与墙面的距离 D. 减小光源与纸板的距离
【答案】A
【解析】
【详解】由于干涉条纹间距,可知:
A.换用更粗的头发丝,双缝间距d变大,则相邻两条亮纹中央间距变小,故A正确;
B.换用红色激光照双缝,波长变长,则相邻两条亮纹中央间距变大,故B错误;
C.增大纸板与墙面的距离l,则相邻两条亮纹中央间距变大,故C错误;
D.减小光源与纸板的距离,不会影响相邻两条亮纹中央间距,故D错误。
故选A。
8. 如图所示,水平放置的两条光滑轨道上有两根金属棒,其中金属棒PQ固定不动,金属棒MN可自由移动,下列说法正确的是( )
A. 当MN在外力的作用下向左匀速运动时,PQ受到的磁场力水平向左
B. 当MN在外力的作用下向左减速运动时,PQ受到的磁场力水平向左
C. 当MN在外力的作用下向左匀速运动时,N端电势高于M端,Q端电势高于P端
D. 当MN在外力的作用下向左加速运动时,N端电势高于M端,Q端电势高于P端
【答案】B
【解析】
【分析】MN动生出I1,I1产生的磁场借助铁芯穿过L2线圈,若I1是变化的,则L2能感生出I2,PQ因通电而最终受安培力.
【详解】A、C、因MN是匀速运动,动生出的I1是恒定的,产生的穿过铁芯的磁场是恒定的,则L2线圈不会产生感应电流I2,则PQ不通电而不会受安培力,Q端和P端无电势差;故A,C均错误.
B、MN向左减速时,产生的I1由右手定则知为MN,大小逐渐减小,在铁芯产生的磁场由安培定则知向上,则穿过L2的磁场向上减小,由楞次定律知I2由QP,由左手定则知安培力水平向左;故B正确.
D、MN向左加速时,产生的I1由右手定则知为MN(电源内部流向,则),大小逐渐增大,在铁芯产生的磁场由安培定则知向上,则穿过L2的磁场向上增大,由楞次定律知I2由PQ(电源外部的电流流向,则);故D错误.
故选B.
【点睛】本题是二次感应问题,核心是第一次的感应电流是变化的;同时综合考查了右手定则、左手定则、楞次定律、安培定则的综合应用.
二、多选题(每小题4分,共16分)
9. 光导纤维在现代通信网络中发挥着重要作用。如图所示,长为L的直光导纤维由内芯和外套两层介质组成,一束激光从端面AB以某一入射角射向内芯,在内芯的内侧面入射角为,此时恰好发生全反射。设内芯材料的折射率为n,外套折射率与空气近似。光在真空中的传播速度为c,则( )
A.
B. 激光在内芯中的传播路程为
C. 若,则激光在内芯中传播的时间为
D. 若增大,激光在内芯中仍能发生全反射
【答案】AC
【解析】
【详解】A.根据折射定律得
可得
故A正确;
B.由几何关系可知激光在内芯中的传播路程
故B错误;
C.由
解得激光在内芯中传播的速度
若,则激光在内芯中传播的时间
故C正确;
D.若增大,则折射角增大,激光在内芯的内侧面入射角减小,小于临界角,则激光不会发生全反射,故D错误。
故选AC。
10. 物理学是一门以实验为基础的学科,实验是物理的灵魂。关于下列实验或现象,说法正确的是( )
A. 甲图中,两根通电方向相同的长直导线相互吸引,是通过磁场实现的
B. 乙图中,奥斯特利用此实验装置发现了电磁感应现象
C. 丙图中,若在ab的两端接上直流电源,稳定后接在cd端的表头示数始终为0
D. 丁图中,线圈A插入线圈B中,闭合开关一段时间后,滑动变阻器滑片P向右或向左迅速移动时,灵敏电流计指针都不偏转
【答案】AC
【解析】
【详解】A.通电导线与通电导线之间的相互作用力是通过磁场发生的,故A正确;
B.奥斯特利用乙装置发现了电流的磁效应,故B错误;
C.若在ab的两端接上直流电源,稳定后线圈中磁通量不变化,根据产生感应电流的条件可知,接在cd端的表头示数始终为0,故C正确;
D.闭合开关一段时间后,滑动变阻器滑片P向右或向左迅速移动时,电流发生变化,磁通量改变,则灵敏电流计指针会偏转,故D错误;
故选AC。
11. 如图甲所示,每年夏季,我国多地会出现日晕现象,日晕是太阳光通过卷层云时,发生折射或反射形成的。如图乙所示为一束太阳光射到截面为六角形的冰晶上时的光路图,a、b为其折射出的光线中的两种单色光,下列说法正确的是( )
A. 在冰晶中,b光的传播速度较小
B. 通过同一装置发生双缝干涉,a光的相邻条纹间距较大
C. 从同种玻璃中射入空气发生全反射时,a光的临界角较小
D. 用同一装置做单缝衍射实验,b光的中央亮条纹更宽
【答案】AB
【解析】
【详解】A.设入射角为,折射角为,由图乙可知,a光和b光入射角相等,a光折射角大于b光折射角,根据
可知a光折射率小于b光折射率,由
可知在冰晶中b光的传播速度较小,故A正确;
B.由于a光折射率小于b光折射率,所以a光频率小于b光频率,由
可得a光波长大于b光波长,根据双缝干涉条纹间距公式
可知通过同一装置发生双缝干涉,a光的相邻条纹间距较大,故B正确;
C.由临界角公式
可得从同种玻璃中射入空气发生全反射时,a光的临界角较大,故C错误;
D.用同一装置做单缝衍射实验,由于a光波长较长,所以a光的中央亮条纹更宽,故D错误。
故选AB。
12. 如图所示,螺线管匝数n=1500匝,横截面积S=20cm2,螺线管导线电阻r=1Ω,电阻R=4Ω。螺线管所在空间存在水平向右的磁场,磁感应强度大小随时间的变化如图所示,下列说法正确的是( )
A. 电阻R的电流方向是从C到A
B. 感应电流的大小随时间均匀增大
C. 电阻R两端的电压为6V
D. 经过电阻R的电流大小为1.2A
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由楞次定律可以判断出螺线管中电流方向从右向左,那么通过电阻R的电流方向是从C到A,故A正确;
BCD.根据法拉第电磁感应定律有
由图2可知,
代入数据解得
由闭合电路欧姆定律得
因此感应电流的大小是恒定的,螺线管两端的电压是外电压为
故BC错误,D正确。
故选AD。
三、实验题(共14分)
13. 如图甲所示,某同学通过实验测定半径为R的半圆柱形玻璃砖的折射率n,实验步骤如下:( )
a.把玻璃砖放到白纸上,使其直径与AB边重合,圆心与O点重合
b.取走玻璃砖,画出入射光线和出射光线延长线的交点与圆心O的连线
c.在水平放置的木板上铺一张白纸,用图钉固定
d.计算每次入射角和折射角的正弦值,建立直角坐标系,作出sini-sinr的关系图线,如图乙所示
e.用激光沿平行于OC方向射向直径面上的D点,用插针法确定出射光线通过直线OC上的F点
f.改变激光入射点D的位置,重复实验
g.用刻度值和铅笔画一条直线AB,再在合适的位置做AB的垂线OC,相交于O点
(1)实验步骤的正确顺序为______。
(2)该半圆柱形玻璃砖的折射率n=______。
(3)O、D两点之间的距离L与半径R的比值______时,恰好没有光线从球面射出。
【答案】(1)c、g、a、e、b、f、d
(2)1.5 (3)
【解析】
【小问1详解】
该实验的合理顺序为c、g、a、e、b、f、d
【小问2详解】
根据折射率的计算可知
结合乙图可得
【小问3详解】
发生全反射的临界条件为
结合几何知识可得
14. 我们可以通过以下实验来探究“电磁感应现象”。
(1)如果合上开关后,将原线圈A迅速插入副线圈B时,发现灵敏电流计指针向右偏了一下。那么在原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器滑片迅速向右移动时,电流计指针将向______偏(选填“右”或“左”)。
(2)A线圈插入B线圈后,闭合开关,将滑动变阻器触头从最左端滑到最右端,第一次快速滑动,第二次滑动较慢,两情况下线圈中产生的感应电动势的大小关系是______;通过线圈导线横截面电荷量的大小关系是______。(均填“大于”、“等于”或“小于”)
(3)为了进一步探究实验规律,该小组的同学们连接了如图乙所示的实验电路,则将条形磁铁从线圈中快速向上抽出时,观察到的实验现象是_____。
A. 灯泡A、B均不发光 B. 灯泡A、B交替短暂发光
C. 灯泡A短暂发光,灯泡B不发光 D. 灯泡B短暂发光,灯泡A不发光
【答案】(1)右 (2) ①. 大于 ②. 等于 (3)D
【解析】
【小问1详解】
合上开关后,将原线圈A迅速插入副线圈B时,穿过线圈B的磁通量增加,发现灵敏电流计指针向右偏了一下,在原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器滑片迅速向右移动时,则滑动变阻器接入电路的阻值减小,线圈A中的电流增大,穿过线圈B的磁场方向与上一种情况相同,且穿过线圈B的磁通量也增大,所以灵敏电流计指针也应向右偏。
【小问2详解】
[1]滑动变阻器触头滑动越快,线圈A中的电流变化得越快,穿过线圈B的磁通量变化就越快,根据可知,产生的感应电动势就越大,所以大于;
[2]根据,,
得
两次穿过线圈B的磁通量变化量相等,所以通过线圈导线横截面电荷量的大小关系是等于。
【小问3详解】
将条形磁铁从线圈中快速向上抽出时,穿过线圈的磁场向下且磁通量减小,根据楞次定律和右手螺旋定则可知,线圈中的感应电流方向为顺时针(俯视),所以,灯泡B所在支路的二极管处于导通状态,灯泡A所在支路的二极管处于截止状态,即灯泡B短暂发光,灯泡A不发光。
故选D。
四、计算题
15. 如图1所示,三角形单匝金属线框内有垂直于线框平面向外的匀强磁场,线框中磁通量随时间变化规律如图2所示,金属线框与阻值为的定值电阻R连接,电压表为理想电表,其示数为,连接电路的导线电阻不计,求:
(1)判断流过R的电流方向(“从上到下”或“从下到上”)
(2)电路中的感应电动势大小;
(3)金属线框的电阻大小。
【答案】(1)从下到上
(2)5V (3)3Ω
【解析】
【小问1详解】
由图2可知,线框中磁通量随时间变化而增加,磁场方向是垂直于线框平面向外。根据楞次定律可知,感应电流产生的感应磁场要阻碍原磁通量的增加,所以感应电流产生的感应磁场方向与原磁场方向相反,即垂直于线框平面向里。再根据右手螺旋定则可知,要产生向里的感应磁场,感应电流应该是顺时针方向(从线框上方看),故流过R的电流方向为从下到上。
【小问2详解】
根据法拉第电磁感应定律可知,电路中的感应电动势的大小为
【小问3详解】
设金属线框的电阻为r,根据闭合电路欧姆定律可得
又因为
联立解得
16. 高速公路的标志牌上常贴有“回归反光膜”,它采用微小玻璃球制成,能把射向玻璃球的光“逆向返回”,使得标志特别醒目。如图所示,一束单色光沿平行于直径AB方向从P点射向置于空气中的玻璃球,在B点反射后,又从Q点平行于直径AB方向射出,这样就实现了光线的“逆向返回”。若玻璃球半径为R,折射率为。
(1)求P点到直径AB的距离;
(2)通过计算判断该光在B点反射后反射光的强度是否减弱。
【答案】(1)
(2)减弱
【解析】
【小问1详解】
设光线在 点的入射角为 ,折射角为 ,如图
由几何关系可得
根据折射定律有
解得
则 P点到直径的距离为
解得
【小问2详解】
若在B点发生全反射,有
而在B点反射时的入射角r正弦值
则光在B点没有发生全反射,故B点的反射光的强度有减弱。
17. 如图所示,水平面上有两根足够长的光滑平行金属导轨MN和PQ,两导轨间距为L,导轨电阻忽略不计。在M和P之间接有阻值为R的甲与乙两个定值电阻,导体杆ab的质量为m,电阻为r,并与导轨接触良好。整个装置处于方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中。现给导体杆ab一初速度v0,使杆向右运动。最后杆停在导轨上。求:
(1)ab杆速度减为时,ab杆加速度大小;
(2)ab杆速度减为时,通过定值电阻的电荷量;
(3)ab杆速度减为时,ab杆通过的位移。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
当ab棒的速度为时,安培力为:
所以加速度为:
【小问2详解】
对ab棒由动量定理得:
即
解得:
由于两电阻大小相等且并联,所以通过定值电阻的电量为
【小问3详解】
由
解得:
【点睛】
18. 如图所示为两根相距L且电阻不计的足够长光滑金属导轨,导轨左端为弧形导轨,右端为水平导轨,弧形导轨与水平导轨在虚线处平滑连接(虚线与导轨垂直),水平导轨处于方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中.金属棒a、b的接入电阻分别为R、2R,质量均为m,均与导轨垂直且接触良好,金属棒b静止在水平导轨上离虚线距离为2h,金属棒a在弧形导轨上从距离水平导轨高度为h处由静止释放,a、b棒始终未相碰,重力加速度为g,不计一切阻力。求:
(1)a棒刚进入磁场时b棒的加速度大小;
(2)全过程b棒中产生的焦耳热;
(3)稳定时a、b棒间的距离。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
a棒进入磁场时有
由 ,
对b棒
联立解得
【小问2详解】
稳定时a、b棒共速,回路电流为零;则由动量守恒定律
产生的总热量
联立解得
又
【小问3详解】
对b棒由动量定理有
即
可得
又
解得
故最终a、b棒间距为
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重庆十八中两江实验中学2025-2026学年(下)4月考试
高二年级 物理 试题卷
考试时间:90分钟 考试总分:100分
一、单选题(每小题4分,共32分)
1. 检测球形滚珠直径是否合格的装置如图甲所示,将标准滚珠a与待测滚珠b、c放置在两块平板玻璃之间,用单色平行光垂直照射平板玻璃,形成如图乙所示的干涉条纹。若待测滚珠与标准滚珠的直径相等为合格,下列说法正确的是( )
A. 滚珠b、c均合格
B. 滚珠b、c均不合格
C. 滚珠b合格,滚珠c不合格
D. 滚珠b不合格,滚珠c合格
2. 如图,在水平桌面上放置的金属导轨与一静止的空心铜棒形成闭合回路,将其正上方的强磁铁的N极向下靠近此回路的过程中,下列说法正确的是( )
A. 铜棒向左滚动
B. 回路中有顺时针方向电流(俯视)
C. 铜棒对导轨的压力大小等于铜棒所受重力大小
D. 磁场力对磁铁做正功
3. 在如图所示的电路中,和是两个相同的灯泡。线圈L的自感系数足够大,电阻可以忽略不计,下列说法正确的是( )
A. 闭合开关S时,和同时亮
B. 闭合开关S时,先亮,逐渐变亮,稳定时亮度相同
C. 断开开关S时,闪亮一下再熄灭
D. 断开开关S时,流过的电流方向向左
4. 法拉第最初发现电磁感应现象的实验如图所示。线圈A、B绕在同一绝缘铁芯上,G为灵敏电流计,则( )
A. 闭合开关S的瞬间,通过G的电流是a→b
B. 断开开关S的瞬间,通过G的电流是b→a
C. 闭合开关S后,滑动变阻器滑片向左滑动过程中,通过G的电流是b→a
D. 闭合开关S后,匀速向右滑动滑动变阻器滑片,则电流表G指针不会偏转
5. 水晶球是用天然水晶加工而成的一种透明的球型物品。如图甲所示为一个质量分布均匀的透明水晶球,半径为a,过球心的截面如图乙所示,PQ为直径,一单色细光束从P点射入球内,折射光线与PQ夹角为37°,出射光线与PQ平行。已知光在真空中的传播速度为c,sin37° = 0.6,cos37° = 0.8,则( )
A. 光束在P点的入射角为53° B. “水晶球”的折射率为1.6
C. 光在“水晶球”中的传播速度为 D. 光在“水晶球”中的传播时间为
6. 以下四幅图片:图甲中闭合线圈平面垂直于磁场,线圈在磁场中旋转;图乙是真空冶炼炉;图丙是在匀强磁场内运动的闭合线框;图丁是匀速转动的法拉第圆盘发电机。下列说法正确的是( )
A. 图甲中,线圈在磁场中旋转会产生感应电流
B. 图乙中,真空冶炼炉是利用交流电直接来熔化金属的装置
C. 图丙中,线框bc两点电势差等于ac两点电势差
D. 图丁中,法拉第圆盘发电机(C接圆盘圆心,D接圆盘边沿)D端电势更低
7. 某同学自制双缝干涉实验装置,在纸板上割出一条窄缝,于窄缝中央沿缝方向固定一根拉直的头发丝形成双缝,将该纸板与墙面平行放置,如图所示。用绿色激光照双缝,能在墙面上观察到干涉条纹。下列做法可以使相邻两条亮纹中央间距变小的是( )
A. 换用更粗的头发丝 B. 换用红色激光照双缝
C. 增大纸板与墙面的距离 D. 减小光源与纸板的距离
8. 如图所示,水平放置的两条光滑轨道上有两根金属棒,其中金属棒PQ固定不动,金属棒MN可自由移动,下列说法正确的是( )
A. 当MN在外力的作用下向左匀速运动时,PQ受到的磁场力水平向左
B. 当MN在外力的作用下向左减速运动时,PQ受到的磁场力水平向左
C. 当MN在外力的作用下向左匀速运动时,N端电势高于M端,Q端电势高于P端
D. 当MN在外力的作用下向左加速运动时,N端电势高于M端,Q端电势高于P端
二、多选题(每小题4分,共16分)
9. 光导纤维在现代通信网络中发挥着重要作用。如图所示,长为L的直光导纤维由内芯和外套两层介质组成,一束激光从端面AB以某一入射角射向内芯,在内芯的内侧面入射角为,此时恰好发生全反射。设内芯材料的折射率为n,外套折射率与空气近似。光在真空中的传播速度为c,则( )
A.
B. 激光在内芯中的传播路程为
C. 若,则激光在内芯中传播的时间为
D. 若增大,激光在内芯中仍能发生全反射
10. 物理学是一门以实验为基础的学科,实验是物理的灵魂。关于下列实验或现象,说法正确的是( )
A. 甲图中,两根通电方向相同的长直导线相互吸引,是通过磁场实现的
B. 乙图中,奥斯特利用此实验装置发现了电磁感应现象
C. 丙图中,若在ab的两端接上直流电源,稳定后接在cd端的表头示数始终为0
D. 丁图中,线圈A插入线圈B中,闭合开关一段时间后,滑动变阻器滑片P向右或向左迅速移动时,灵敏电流计指针都不偏转
11. 如图甲所示,每年夏季,我国多地会出现日晕现象,日晕是太阳光通过卷层云时,发生折射或反射形成的。如图乙所示为一束太阳光射到截面为六角形的冰晶上时的光路图,a、b为其折射出的光线中的两种单色光,下列说法正确的是( )
A. 在冰晶中,b光的传播速度较小
B. 通过同一装置发生双缝干涉,a光的相邻条纹间距较大
C. 从同种玻璃中射入空气发生全反射时,a光的临界角较小
D. 用同一装置做单缝衍射实验,b光的中央亮条纹更宽
12. 如图所示,螺线管匝数n=1500匝,横截面积S=20cm2,螺线管导线电阻r=1Ω,电阻R=4Ω。螺线管所在空间存在水平向右的磁场,磁感应强度大小随时间的变化如图所示,下列说法正确的是( )
A. 电阻R的电流方向是从C到A
B. 感应电流的大小随时间均匀增大
C. 电阻R两端的电压为6V
D. 经过电阻R的电流大小为1.2A
三、实验题(共14分)
13. 如图甲所示,某同学通过实验测定半径为R的半圆柱形玻璃砖的折射率n,实验步骤如下:( )
a.把玻璃砖放到白纸上,使其直径与AB边重合,圆心与O点重合
b.取走玻璃砖,画出入射光线和出射光线延长线的交点与圆心O的连线
c.在水平放置的木板上铺一张白纸,用图钉固定
d.计算每次入射角和折射角的正弦值,建立直角坐标系,作出sini-sinr的关系图线,如图乙所示
e.用激光沿平行于OC方向射向直径面上的D点,用插针法确定出射光线通过直线OC上的F点
f.改变激光入射点D的位置,重复实验
g.用刻度值和铅笔画一条直线AB,再在合适的位置做AB的垂线OC,相交于O点
(1)实验步骤的正确顺序为______。
(2)该半圆柱形玻璃砖的折射率n=______。
(3)O、D两点之间的距离L与半径R的比值______时,恰好没有光线从球面射出。
14. 我们可以通过以下实验来探究“电磁感应现象”。
(1)如果合上开关后,将原线圈A迅速插入副线圈B时,发现灵敏电流计指针向右偏了一下。那么在原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器滑片迅速向右移动时,电流计指针将向______偏(选填“右”或“左”)。
(2)A线圈插入B线圈后,闭合开关,将滑动变阻器触头从最左端滑到最右端,第一次快速滑动,第二次滑动较慢,两情况下线圈中产生的感应电动势的大小关系是______;通过线圈导线横截面电荷量的大小关系是______。(均填“大于”、“等于”或“小于”)
(3)为了进一步探究实验规律,该小组的同学们连接了如图乙所示的实验电路,则将条形磁铁从线圈中快速向上抽出时,观察到的实验现象是_____。
A. 灯泡A、B均不发光 B. 灯泡A、B交替短暂发光
C. 灯泡A短暂发光,灯泡B不发光 D. 灯泡B短暂发光,灯泡A不发光
四、计算题
15. 如图1所示,三角形单匝金属线框内有垂直于线框平面向外的匀强磁场,线框中磁通量随时间变化规律如图2所示,金属线框与阻值为的定值电阻R连接,电压表为理想电表,其示数为,连接电路的导线电阻不计,求:
(1)判断流过R的电流方向(“从上到下”或“从下到上”)
(2)电路中的感应电动势大小;
(3)金属线框的电阻大小。
16. 高速公路的标志牌上常贴有“回归反光膜”,它采用微小玻璃球制成,能把射向玻璃球的光“逆向返回”,使得标志特别醒目。如图所示,一束单色光沿平行于直径AB方向从P点射向置于空气中的玻璃球,在B点反射后,又从Q点平行于直径AB方向射出,这样就实现了光线的“逆向返回”。若玻璃球半径为R,折射率为。
(1)求P点到直径AB的距离;
(2)通过计算判断该光在B点反射后反射光的强度是否减弱。
17. 如图所示,水平面上有两根足够长的光滑平行金属导轨MN和PQ,两导轨间距为L,导轨电阻忽略不计。在M和P之间接有阻值为R的甲与乙两个定值电阻,导体杆ab的质量为m,电阻为r,并与导轨接触良好。整个装置处于方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中。现给导体杆ab一初速度v0,使杆向右运动。最后杆停在导轨上。求:
(1)ab杆速度减为时,ab杆加速度大小;
(2)ab杆速度减为时,通过定值电阻的电荷量;
(3)ab杆速度减为时,ab杆通过的位移。
18. 如图所示为两根相距L且电阻不计的足够长光滑金属导轨,导轨左端为弧形导轨,右端为水平导轨,弧形导轨与水平导轨在虚线处平滑连接(虚线与导轨垂直),水平导轨处于方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中.金属棒a、b的接入电阻分别为R、2R,质量均为m,均与导轨垂直且接触良好,金属棒b静止在水平导轨上离虚线距离为2h,金属棒a在弧形导轨上从距离水平导轨高度为h处由静止释放,a、b棒始终未相碰,重力加速度为g,不计一切阻力。求:
(1)a棒刚进入磁场时b棒的加速度大小;
(2)全过程b棒中产生的焦耳热;
(3)稳定时a、b棒间的距离。
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