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《四川省綿陽市三臺(tái)中學(xué)2021-2022學(xué)年高二下學(xué)期期末教學(xué)質(zhì)量模擬測(cè)試物理Word版含解析》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
三臺(tái)中學(xué)二O二0級(jí)高二下期末教學(xué)質(zhì)量模擬測(cè)試物理試題本試卷分為試題卷和答題卷兩部分,其中試題卷由第I卷(選擇題)和第II卷(非選擇題)組成,共4頁;答題卷共2頁。滿分100分。考試結(jié)束后將答題卡和答題卷一并交回。第I卷(選擇題,共54分)一、本大題12小題,每小題3分,共36分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意。1.下列關(guān)于電磁波的說法正確的是:( )A.變化的磁場(chǎng)一定能夠在空間產(chǎn)生變化的電場(chǎng)B.經(jīng)過調(diào)制后的電磁波在空間傳播得更快C.做變速運(yùn)動(dòng)的電荷會(huì)在空間產(chǎn)生電磁波D.麥克斯韋第一次用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了光是橫波【答案】C【解析】【詳解】A.均勻變化的磁場(chǎng)能夠在空間產(chǎn)生穩(wěn)定的電場(chǎng),選項(xiàng)A錯(cuò)誤;B.電磁波在空間傳播的速度是一定的,經(jīng)過調(diào)制后的電磁波在空間傳播速度和以前一樣,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;C.根據(jù)電磁場(chǎng)理論可知,做變速運(yùn)動(dòng)的電荷會(huì)在空間產(chǎn)生變化的電場(chǎng),然后變化的電場(chǎng)可產(chǎn)生變化的磁場(chǎng),形成電磁波,選項(xiàng)C正確;D.麥克斯韋提出了電磁場(chǎng)理論,預(yù)言了電磁波是存在的,但并沒有用實(shí)驗(yàn)證實(shí)電磁波的存在,是赫茲第一次用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在,并指明電磁波是橫波。故D錯(cuò)誤。故選C。2.1905年愛因斯坦提出了狹義相對(duì)論,根據(jù)相對(duì)論的觀點(diǎn)下面的認(rèn)識(shí)正確的是( )A.同時(shí)是相對(duì)的,時(shí)間的間距是絕對(duì)的B.在高速運(yùn)動(dòng)飛船上的時(shí)鐘走時(shí)將變快、球體的體積變小C.在一切參考系中,物理規(guī)律都是相同的D.在任何慣性系中,光在真空中沿各個(gè)方向的速度大小相同【答案】D【解析】【詳解】A.根據(jù)狹義相對(duì)論可知,在不同的慣性系中同時(shí)是相對(duì)的;由相對(duì)論的基本公式可知,物體的長(zhǎng)度、時(shí)間間隔和物體的質(zhì)量都是相對(duì)的,故A錯(cuò)誤;B.根據(jù)相對(duì)論鐘慢效應(yīng)可知,在高速運(yùn)動(dòng)飛船上的時(shí)鐘走時(shí)將變慢,故B錯(cuò)誤;
1C.根據(jù)狹義相對(duì)論可知,物理規(guī)律在所有慣性參考系中都具有相同的形式,故C錯(cuò)誤;D.根據(jù)光速不變?cè)?,真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的,故D正確。故選D。3.一漁船向魚群發(fā)出超聲波,若魚群正向漁船靠近,則被魚群反射回來的超聲波與發(fā)出的超聲波相比:( ?。〢.波速變小B.頻率變高C.頻率變低D.波長(zhǎng)變大【答案】B【解析】【詳解】漁船向魚群發(fā)出超聲波,若魚群正向漁船靠近,波速由介質(zhì)決定,所以被魚群反射回來的超聲波與發(fā)出的超聲波相比波速不變,根據(jù)多普勒效應(yīng)可知,魚群向漁船靠近,則被魚群反射回來的超聲波與發(fā)出的超聲波相比頻率變高,波長(zhǎng)變小。故選B。4.用同一單縫研究a、b兩種單色光產(chǎn)生的衍射現(xiàn)象,單色光a的中心亮條紋比單色光b寬。則這兩種光:( ?。〢.通過同一裝置發(fā)生雙縫干涉,a光的相鄰條紋間距大B.從同種玻璃射入空氣發(fā)生全反射時(shí),b光的臨界角大C.在同種玻璃中a光比b光的傳播速度小D.通過同一玻璃三棱鏡時(shí),a光的偏折程度大【答案】A【解析】【詳解】A.在狹縫寬度與波長(zhǎng)相差不多或者狹縫寬度比波長(zhǎng)更小的情況下,會(huì)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象,由題可知單色光a衍射現(xiàn)象更明顯,故在真空中a光波長(zhǎng)更長(zhǎng),發(fā)生干涉時(shí)條紋間距因此a光的相鄰條紋間距大,A正確;B.因a光波長(zhǎng)長(zhǎng),故折射率a光更小,根據(jù)可知,a光臨界角大,B錯(cuò)誤;C.根據(jù)
2可知,a光傳播速度大,C錯(cuò)誤;D.折射率大通過同一玻璃三棱鏡時(shí),光的偏折程度大,因此b光的偏折程度大,D錯(cuò)誤。故選A。5.光纖通信是一種現(xiàn)代化的通訊手段,它可以提供大容量,高速度、高質(zhì)量的通信服務(wù)。為了研究問題的方便,我們將光導(dǎo)纖維簡(jiǎn)化為一根長(zhǎng)直的玻璃管,如圖所示,設(shè)此玻璃管長(zhǎng)為L(zhǎng),折射率為n,且光在玻璃的內(nèi)界面上恰好發(fā)生全反射。已知光在真空中的傳播速度為c,則光通過此段玻璃管所需的時(shí)間為( ?。〢.B.C.D.【答案】B【解析】【詳解】由光在介質(zhì)中傳播速度與介質(zhì)的折射率的關(guān)系公式,可得光在玻璃中的傳播速度為,由題意可知,光在玻璃的內(nèi)界面上恰好發(fā)生全反射,如圖所示,由,可得光在玻璃中沿玻璃管方向的傳播分速度為可得光在玻璃管中經(jīng)L長(zhǎng)所需的時(shí)間為ACD錯(cuò)誤,B正確。故選B。6.如圖所示是LC回路中電容器帶的電荷量隨時(shí)間變化的圖象。在1×10-6s到2×10-6s內(nèi),關(guān)于電容器的充(或放)電過程及由此產(chǎn)生的電磁波的波長(zhǎng),正確的結(jié)論是( ?。?/p>
3A.充電過程,波長(zhǎng)為1200mB.充電過程,波長(zhǎng)為1500mC.放電過程,波長(zhǎng)為1200mD.放電過程,波長(zhǎng)為1500m【答案】A【解析】【分析】【詳解】由題圖可知,在1×10-6s到2×10-6s內(nèi),電容器C帶的電荷量由0增加到最多,因此是充電過程。電磁振蕩周期等于所發(fā)射的電磁波的周期,那么電磁波的波長(zhǎng)為故選A。7.一個(gè)圓環(huán)形閉合導(dǎo)體線圈a平放在水平面上,在a的正上方固定一豎直的螺線管b,b的鐵芯與a不接觸,a、b的軸線重合。螺線管與電源和滑動(dòng)變阻器連接成如圖的電路。當(dāng)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的觸頭P時(shí),圓環(huán)a中將產(chǎn)生感應(yīng)電流,同時(shí)a對(duì)水平面的壓力N將發(fā)生變化。如果要使圓環(huán)a中產(chǎn)生圖中所示方向的感應(yīng)電流,則下面的說法中正確的是( ?。〢.P應(yīng)向下滑,N大于a的重力B.P應(yīng)向上滑,N小于a的重力C.P應(yīng)向上滑,N大于a的重力D.P應(yīng)向下滑,N小于a的重力【答案】B【解析】【詳解】AD.根據(jù)電路中電流的方向以及螺線管的繞向,根據(jù)右手螺旋定則可知螺線管的下端為S極,穿過圓環(huán)a的磁感線方向是豎直向上;根據(jù)題意要使圓環(huán)a中產(chǎn)生圖中所示方向的感應(yīng)電流,即可知感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)是豎直向上的,根據(jù)楞次定律可知,螺線管產(chǎn)生的磁場(chǎng)在變?nèi)?,所以電路中的電流在變小,即電路中的電阻在變大,滑?dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭在向上滑動(dòng),AD錯(cuò)誤;BC.根據(jù)右手螺旋定則可知圓環(huán)a的上面為N極,螺線管的下方為S極,所以圓環(huán)會(huì)受到豎直向上的吸引力,故a對(duì)水平面的壓力N將小于a的重力,B正確,C錯(cuò)誤。故選B。
48.心電圖儀是將心肌收縮產(chǎn)生的脈動(dòng)轉(zhuǎn)化為電壓脈沖的儀器,其輸出部分可以等效為虛線框內(nèi)的交流電源和定值電阻R0串聯(lián),如圖所示。心電圖儀與一理想變壓器的原線圈連接,原一可變電阻R與該變壓器的副線圈連接,變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為K。在交流電源的電壓有效值U0不變的情況下,將可變電阻R的阻值也調(diào)至R0.則有( ?。〢.變壓器的副線圈的電壓為B.變壓器原線圈中R0的電壓為C.變壓器原、副線圈的電阻的功率之比K2D.若將可變電阻R的阻值調(diào)大,原線圈中的電流變小【答案】D【解析】【詳解】AB.設(shè)原線圈兩端電壓為U1,電流為I1,副線圈兩端電壓為U2,電流為I2,則,解得,變壓器原線圈中R0的電壓為故AB錯(cuò)誤;C.變壓器原、副線圈的電阻的功率之比為故C錯(cuò)誤;
5D.在原、副線圈匝數(shù)比一定的情況下,R增大,副線圈電流I2減小,原線圈中的電流I1減小,故D正確。故選D。9.如圖所示的電路為演示自感現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)電路,若閉合開關(guān)S,電流達(dá)到穩(wěn)定后通過線圈L的電流為I1,通過小燈泡L2的電流為I2,小燈泡L2處于正常發(fā)光狀態(tài),則下列說法中正確的是:( ?。〢.S閉合瞬間,線圈L中自感電動(dòng)勢(shì)的方向與I1方向相同B.S閉合瞬間,L2燈緩慢變亮,L1燈立即變亮C.S斷開瞬間,小燈泡L2中的電流由I1逐漸減小到零,方向與I2相反D.S斷開瞬間,小燈泡L2中的電流由I2逐漸減為零,方向不變【答案】C【解析】【詳解】A.S閉合瞬間,線圈L中自感電動(dòng)勢(shì)的方向與I1方向相反,A錯(cuò)誤;B.S閉合瞬間,L1和L2燈都立即變亮。B錯(cuò)誤;CD.S斷開瞬間,小燈泡L2中的電流由I1逐漸減小到零,方向與I2相反。C正確,D錯(cuò)誤。故選C。10.一列簡(jiǎn)諧橫波沿軸正方向傳播,圖甲是t=3s時(shí)的波形圖,圖乙是波中某質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖像(兩圖用同一時(shí)間起點(diǎn)),下列判斷正確的是( ?。〢.質(zhì)點(diǎn)P的平衡位置可能是B.質(zhì)點(diǎn)P的平衡位置可能是C.質(zhì)點(diǎn)P在t=3s時(shí)正向y軸負(fù)方向振動(dòng)
6D.質(zhì)點(diǎn)P在t=3s時(shí)的速度為零【答案】A【解析】【詳解】AB.從甲圖中找出此時(shí)通過平衡位置的質(zhì)點(diǎn)有x=0,x=2m,x=4m,x=6m由于簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播,根據(jù)同側(cè)法可知,沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)有x=0,x=4m故A正確,B錯(cuò)誤;CD.從乙圖中可以看出,質(zhì)點(diǎn)P在t=3s時(shí)正通過平衡位置,向y軸正方向運(yùn)動(dòng),此時(shí)速度最大,故CD錯(cuò)誤。故選A。11.單匝矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)軸垂直于磁場(chǎng)。若線圈所圍面積里磁通量隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示,則( )A.線圈中D時(shí)刻磁通量的變化率最大B.線圈中0時(shí)刻與0.1s時(shí)刻電流的方向相同C.線圈中最大的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為0.628VD.線圈中0到D時(shí)間內(nèi)平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為0.314V【答案】C【解析】【詳解】A.線圈中D時(shí)刻磁通量的變化率最小為零,故A錯(cuò)誤;B.圈中0時(shí)刻與0.1s時(shí)刻電流的方向相反,故B錯(cuò)誤;C.由圖可知所以
7故C正確;D.線圈中0到D時(shí)間內(nèi)平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為故D錯(cuò)誤。故選C。12.如圖所示,半徑為R的導(dǎo)線環(huán)對(duì)心、勻速穿過半徑也為R的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,關(guān)于導(dǎo)線環(huán)中的感應(yīng)電流隨時(shí)間的變化關(guān)系,下列圖像中(以逆時(shí)針方向的電流為正)最符合實(shí)際的是()A.B.C.D.【答案】C【解析】【詳解】在導(dǎo)線環(huán)通過磁場(chǎng)區(qū)域的整個(gè)過程中,其磁通量先垂直紙面增大,后垂直紙面減小,根據(jù)楞次定律可知導(dǎo)線環(huán)中的感應(yīng)電流先沿逆時(shí)針(正方向)后沿順時(shí)針(負(fù)方向),且是在導(dǎo)線環(huán)與磁場(chǎng)區(qū)域重合時(shí)電流方向發(fā)生突變。設(shè)導(dǎo)線環(huán)的速度為v,以導(dǎo)線環(huán)開始進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域的瞬間為計(jì)時(shí)零點(diǎn),根據(jù)幾何關(guān)系可知導(dǎo)線環(huán)切割磁感線的有效長(zhǎng)度隨時(shí)間的變化規(guī)律為根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知導(dǎo)線環(huán)中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為
8設(shè)導(dǎo)線環(huán)的電阻為r,根據(jù)閉合電路歐姆定律以及前面對(duì)方向的分析可得根據(jù)上式以及數(shù)學(xué)知識(shí)可知,當(dāng)i沿正方向時(shí),其隨t增大的變化率逐漸減小;當(dāng)i沿負(fù)方向時(shí),其隨t減小的變化率逐漸增大。故選C。二本大題6個(gè)小題,每小題3分,共18分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中有一個(gè)或一個(gè)以上的選項(xiàng)正確,全對(duì)得3分,選對(duì)但不全得2分,有錯(cuò)或不選得0分。13.下列說法正確的是( ?。〢.太陽光通過三棱鏡形成彩色光譜,這是光的干涉的結(jié)果B.運(yùn)用激光測(cè)距是利用激光的平行度高的特點(diǎn)C.自行車的尾部標(biāo)志牌在光的照射下特別明亮是光折射的結(jié)果D.海市蜃樓現(xiàn)象是光的折射和全反射的結(jié)果【答案】BD【解析】【詳解】A.太陽光通過三棱鏡形成彩色光譜,這是光的折射引起的色散的結(jié)果,A錯(cuò)誤;B.激光的平行度高,運(yùn)用激光測(cè)距是利用激光的平行度高的特點(diǎn),B正確;C.自行車的尾部標(biāo)志牌在光的照射下特別明亮是光的全反射的結(jié)果,C錯(cuò)誤;D.海市蜃樓又稱蜃景,是一種因?yàn)楣獾恼凵浜腿瓷涠纬傻淖匀滑F(xiàn)象,因此海市蜃樓現(xiàn)象是光的折射和全反射的結(jié)果,D正確。故選BD。14.下列說法中正確的是( )A.信號(hào)波需要經(jīng)過“調(diào)諧”后加到高頻的等幅電磁波(載波)上才能有效的發(fā)射出去B.遙控器發(fā)出的紅外線比醫(yī)院“CT”中的X射線的衍射能力更強(qiáng)C.熱雙金屬片可以感知磁場(chǎng),常作為開關(guān)去控制電路D.單色光通過偏振片后,光的顏色發(fā)生變化,速度將變小【答案】B【解析】【詳解】A.電磁波信號(hào)需要經(jīng)過“調(diào)諧”后加到高頻的等幅電磁波(載波)上才能有效的發(fā)射出去,故A錯(cuò)誤;
9B.紅外線的波長(zhǎng)比X射線的波長(zhǎng)更長(zhǎng),而波長(zhǎng)越長(zhǎng)的波越衍射能力越強(qiáng),即遙控器發(fā)出的紅外線比醫(yī)院“CT”中的X射線的衍射能力更強(qiáng),故B正確;C.熱雙金屬片是由膨脹系數(shù)不同的兩層(或多層)金屬疊焊軋制成的片材,具有隨溫度變化而發(fā)生相應(yīng)彎曲的特性,常作為開關(guān)去控制電路,故C錯(cuò)誤;D.單色光通過偏振片后,光顏色不會(huì)發(fā)生變化,即光通過偏振片不會(huì)改變光的頻率,速度也不會(huì)變小,故D錯(cuò)誤。故選B。15.如圖所示,表示兩列相干水波的疊加情況,圖中實(shí)線表示波峰,虛線表示波谷。設(shè)兩列波的振幅均為5cm,波速和波長(zhǎng)均為和,C點(diǎn)是BD連線的中點(diǎn),下列說法中正確的是( ?。〢.圖示時(shí)刻C點(diǎn)正處在平衡位置且向上運(yùn)動(dòng)B.從圖示時(shí)刻起經(jīng)0.25s,B點(diǎn)的位移為C.從圖示時(shí)刻起經(jīng)0.2s時(shí),C點(diǎn)的速度增大,加速度正減小D.從圖示時(shí)刻起經(jīng)0.25s,C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到AB連線的中點(diǎn)【答案】AC【解析】【詳解】A.圖示時(shí)刻點(diǎn)C處于平衡位置,由圖中波的傳播方向可知,點(diǎn)C此時(shí)的合速度向上,故A正確;B.波的周期從圖示時(shí)刻起經(jīng),B處于波峰位置,則B點(diǎn)位移為,故B錯(cuò)誤;C.從圖示時(shí)刻起經(jīng)0.2s時(shí),C點(diǎn)從波峰位置向平衡位置運(yùn)動(dòng)中,則C點(diǎn)的速度增大,加速度正減小,故C正確;D.在波的傳播過程中,質(zhì)元不會(huì)隨波進(jìn)行遷移,故D錯(cuò)誤。故選AC。16.豎直放置的平行光滑導(dǎo)軌,其電阻不計(jì),磁場(chǎng)方向如圖所示,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T,導(dǎo)體桿ab和cd的長(zhǎng)均為0.2m,電阻均為0.1Ω,所受重力均為0.1N,現(xiàn)在用力向上推導(dǎo)體桿ab
10,使之勻速上升(與導(dǎo)軌接觸始終良好),此時(shí)cd恰好靜止不動(dòng),ab上升時(shí)下列說法正確的是( ?。〢.ab受到的推力大小為2NB.ab向上的速度為2m/sC.在2s內(nèi),電路中產(chǎn)生的熱量是0.4JD.在2s內(nèi),ab桿機(jī)械能增加0.8J【答案】BC【解析】【詳解】A.由于ab向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),cd恰好靜止不動(dòng),即cd受到的安培力為由安培力公式可計(jì)算出電路中的電流為所以ab中的電流也是1A,且方向是由b到a,根據(jù)左手定則可知ab受到的安培力的方向豎直向下,所以ab受到的推力大小為故A錯(cuò)誤;B.a(chǎn)b產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為可得ab向上的速度為故B正確;
11C.在2s內(nèi),電路中產(chǎn)生的熱量為故C正確;D.在2s內(nèi),ab上升的高度為由于ab桿向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),所以ab桿機(jī)械能增加量等于重力勢(shì)能的增加量,即故D錯(cuò)誤。故選BC。17.圖示電路中,變壓器為理想變壓器,a、b接在電壓有效值不變的變流電源兩端,R0為定值電阻,R為滑動(dòng)變阻器?,F(xiàn)將變阻器的滑片從一個(gè)位置滑動(dòng)到另一位置,觀察到電流表A1的示數(shù)增大了0.2A,電流表A2的示數(shù)增大了0.8A,則下列說法正確的是:( ?。〢.電壓表V1示數(shù)增大B.電壓表V2、V3示數(shù)均增大C.該變壓器起降壓作用D.變阻器滑片是沿c→d的方向滑動(dòng)【答案】CD【解析】【詳解】A.由于a、b接在電壓有效值不變的交流電源兩端,所以原線圈兩端電壓不變,則電壓表V1示數(shù)不變,故A錯(cuò)誤;B.根據(jù)理想變壓器原、副線圈變壓規(guī)律可知副線圈兩端電壓不變,則電壓表V2示數(shù)不變;因?yàn)楦本€圈中電流增大,所以兩端電壓增大,則兩端電壓減小,即電壓表V3示數(shù)減小,故B錯(cuò)誤;C.該變壓器原、副線圈匝數(shù)比為所以該變壓器起降壓作用,故C正確;D.因?yàn)楦本€圈兩端電壓不變,電流增大,所以副線圈總電阻減小,滑動(dòng)變阻器接入電路阻值減小,即變阻器滑片是沿c→d的方向滑動(dòng),故D正確。
12故選CD。18.如圖所示為某住宅區(qū)的應(yīng)急供電系統(tǒng),由交流發(fā)電機(jī)和副線圈匝數(shù)可調(diào)的理想降壓變壓器組成。發(fā)電機(jī)中矩形線圈所圍的面積為S,匝數(shù)為N,電阻不計(jì),它可繞水平軸在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。矩形線圈通過滑環(huán)連接降壓變壓器,滑動(dòng)觸頭P上下移動(dòng)時(shí)可改變輸出電壓,表示輸電線的電阻。以線圈平面與磁場(chǎng)平行時(shí)為計(jì)時(shí)起點(diǎn),下列判斷正確的是( ?。〢.發(fā)電機(jī)線圈感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為B.當(dāng)滑動(dòng)觸頭P向下移動(dòng)時(shí),變壓器原線圈兩端的電壓將升高C.當(dāng)用戶數(shù)目增多時(shí),輸電線上的熱功率減小D.當(dāng)用戶數(shù)目增多時(shí),為使用戶電壓保持不變,滑動(dòng)觸頭P應(yīng)向上滑動(dòng)【答案】AD【解析】【詳解】A.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為從垂直中性面計(jì)時(shí),則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為A正確;B.當(dāng)觸頭P向下移動(dòng)時(shí),不會(huì)影響變壓器原線圈兩端的電壓,變壓器原線圈兩端的電壓不變,B錯(cuò)誤;C.當(dāng)用戶數(shù)目增多時(shí),總電阻減小,用戶的電流變大,則輸電線上的電流變大,故輸電線上的熱功率變大,C錯(cuò)誤;D.用電量增加時(shí),輸出端電流增大,導(dǎo)線上消耗的電壓增大,用戶獲得電壓減小,故為了讓用戶正常工作,應(yīng)增大輸出電壓,即讓滑動(dòng)觸頭向上滑動(dòng),D正確。故選AD。三、填空題:22分19.如圖所示,一橫截面為直角三角形的三棱鏡,,。一束與AB面成角的光線射向AB面,經(jīng)過BC邊一次反射,再?gòu)腁C邊射出,且出射光線的折射角為。則這種材料的折射率
13n=___________;【答案】【解析】【詳解】[1]光路圖如圖所示光線在AB面上的入射角而光線從AC面上出射的折射角,由折射定律可知,光線在AB面上的折射角等于在AC面上的入射角,根據(jù)幾何關(guān)系有可得根據(jù)折射定律20.圖甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0.10s時(shí)刻的波形圖,P是平衡位置為x=1m處的質(zhì)點(diǎn),Q是平衡位置為x=4m處的質(zhì)點(diǎn),圖乙為質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖像,則波向x軸的___________方向傳播;質(zhì)點(diǎn)P第一次回到平衡位置且速度為負(fù)的時(shí)間___________s。
14【答案】①.負(fù)②.0.075【解析】【詳解】[1]根據(jù)圖乙可知,時(shí)質(zhì)點(diǎn)從平衡位置沿軸負(fù)向振動(dòng),根據(jù)波形平移法可知,波向x軸的負(fù)方向傳播。[2]由圖甲可知波長(zhǎng)為,由圖乙可知周期為,則波速為因?yàn)椴ㄏ騲軸的負(fù)方向傳播,則質(zhì)點(diǎn)第一次回到平衡位置且速度為負(fù)的時(shí)間等于波從傳到所用時(shí)間,則有21.在相對(duì)地面以0.6c勻速飛行的飛船中,激光炮向前發(fā)射一束強(qiáng)激光,激光對(duì)飛船的速率是______;飛船中靜質(zhì)量為10kg的物體,質(zhì)量是______kg?!敬鸢浮竣?c②.12.5【解析】【詳解】[1]根據(jù)愛因斯坦狹義相對(duì)論光速不變?cè)?,光在真空中總是以確定的速度c傳播,速度的大小同光源的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān),在真空中的各個(gè)方向上,光信號(hào)傳播速度(即單向光速)的大小均相同(即光速各向同性),光速同光源的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和觀察者所處的慣性系無關(guān)??芍す鈱?duì)飛船的速率是光速c;[2]根據(jù)愛因斯坦狹義相對(duì)論的質(zhì)量與速度的關(guān)系有22.在“用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)中,現(xiàn)有毛玻璃屏、雙縫、白光光源、單縫和透紅光的濾光片等光學(xué)元件,要把它們放在如圖所示的光具座上組裝成雙縫干涉裝置,用以測(cè)量紅光的波長(zhǎng)。(1)光具座上放置的光學(xué)元件依次為①光源、②濾光片、③___________和___________、④遮光筒、⑤光屏。(2)在觀察雙縫干涉圖樣實(shí)驗(yàn)中,以下說法中正確的是:___________A.若用白光照射雙縫,在屏上出現(xiàn)彩色條紋原因是各種色光的速度不同B.若將其中一條縫堵住,屏上的條紋圖樣不會(huì)改變
15C.將單縫與雙縫距離增大,屏上的條紋寬度變寬D.將裝置由空氣移入水中,其它條件不變,屏上的條紋寬度變窄E.實(shí)驗(yàn)中若觀察不到干涉條紋,其原因可能是光源與單縫間距太遠(yuǎn)(3)調(diào)整裝置,在光屏上出現(xiàn)清晰的干涉條紋。然后將測(cè)量頭的分劃板中心刻線與某條亮紋中心對(duì)齊,將該亮紋定為第1條亮紋,此時(shí)手輪上的示數(shù)如圖所示,示數(shù)___________mm,然后同方向轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭,使分劃板中心刻線與第6條亮紋中心對(duì)齊并記下示數(shù)。若已知雙縫間距d為0.2mm,雙縫到屏的距離L為0.700m,紅光波長(zhǎng)為660nm。相鄰亮條紋的間距表達(dá)式Δx=___________,可得相鄰亮條紋的間距為___________mm。【答案】①.單縫②.雙縫③.D④.2.320⑤.⑥.2.310【解析】【詳解】(1)[1][2]為了獲取單色的線光源,光源后面應(yīng)放置濾光片、單縫,單縫形成的相干線性光源經(jīng)過雙縫產(chǎn)生干涉現(xiàn)象,在光屏上可以觀察到干涉條紋,故光源與屏之間由左至右應(yīng)依次放置:濾光片、單縫、雙縫。(2)[3]A.雙縫干涉的條紋間距有其中為雙縫到屏的距離,為入射光的波長(zhǎng),是雙縫的間距。白光通過雙縫后對(duì)7種單色光來講,只有有是不同的,所以條紋間距也不同,導(dǎo)致7種單色光的亮條紋暗條紋交替出現(xiàn)形成彩色條紋,又由于各種色光傳播的速度都一樣均為,由公式可知波長(zhǎng)不同即頻率不同,故A錯(cuò)誤;B.雙縫干涉的圖樣是明暗相間的干涉條紋,所有條紋寬度相同且等間距,若將其中一個(gè)縫封住,屬于單縫衍射,那么單縫衍射條紋是中間明亮且寬大,越向兩側(cè)寬度越小越暗,而波長(zhǎng)越大,中央亮條紋越粗,即將其中一條縫堵住,屏上的條紋圖樣會(huì)改變,故B錯(cuò)誤;C.將單縫與雙縫距離增大,不會(huì)影響條紋間距,即屏上的條紋寬度不變,故C錯(cuò)誤;D.將裝置由空氣移入水中,由
16可知水里面光的傳播速度變小,而頻率不變,于是波長(zhǎng)變短,干涉條紋間隙正比于波長(zhǎng),自然變小,即亮紋變密集,故D正確;E.光源與單縫間距太遠(yuǎn),仍然有光進(jìn)入濾光片以及單縫和雙縫,只不過光線稍弱,只要其它儀器擺放正確,操作無誤,在光屏上仍然有干涉條紋,故E錯(cuò)誤。故選D。(3)[4]螺旋測(cè)微器讀數(shù)的測(cè)量值(mm)=固定刻度數(shù)(mm)(注意半毫米刻度線是否露出)+可動(dòng)刻度數(shù)(估讀一位)×0.01(mm),所以此時(shí)手輪上的示數(shù)為[5]雙縫干涉的條紋間距公式為[6]由雙縫干涉的條紋間距公式,代入相關(guān)數(shù)據(jù)可得相鄰亮條紋的間距為23.如圖所示,某同學(xué)在“測(cè)定玻璃的折射率”的實(shí)驗(yàn)中,先將白紙平鋪在木板上并用圖釘固定,玻璃磚平放在白紙上,然后在白紙上確定玻璃磚的界面aa′和bb′。O為直線AO與aa′的交點(diǎn)。在直線OA上豎直地插上P1、P2兩枚大頭針。(1)該同學(xué)接下來要完成的必要步驟有___________A.插上大頭針P3,使P3僅擋住P2的像B.插上大頭針P3,使P3擋住P1的像和P2的像C插上大頭針P4,使P4僅擋住P3D.插上大頭針P4,使P4擋住P3和P1、P2的像(2)過P3、P4作直線交bb′于O′,過O′作垂直于bb′的直線NN′,連接OO′。測(cè)量圖中角α和β的大小。則玻璃磚的折射率n=_______;
17(3)對(duì)“測(cè)定玻璃折射率”的實(shí)驗(yàn)中的一些問題,幾個(gè)同學(xué)發(fā)生了爭(zhēng)論,他們的意見如下,其中正確的是:______A.為了提高測(cè)量的精確度,P1、P2及P3、P4之間的距離應(yīng)適當(dāng)大一些B.為了提高測(cè)量的精確度,入射角應(yīng)盡量小一些C.P1、P2之間的距離的大小及入射角的大小跟測(cè)量的精確度無關(guān)D.如果入射角太大,則反射光過強(qiáng),折射光過弱,不易觀察E.應(yīng)該選較寬的玻璃磚,且兩個(gè)側(cè)面應(yīng)平行(4)如圖所示,該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中將玻璃磚界面aa′和bb′的間距畫斜了。若其他操作正確,則折射率的測(cè)量值______準(zhǔn)確值(選填“大于”、“小于”或“等于”)?!敬鸢浮竣?BD②.③.AD④.小于【解析】【詳解】(1)[1]該同學(xué)接來要完成的必要步驟有:確定P3大頭針的位置的方法是插上大頭針P3,使P3能擋住P1、P2的像,確定P4大頭針的位置的方法是大頭針P4能擋住P3和P1、P2的像,故該同學(xué)接下來要完成的必要步驟是BD。故選BD。(2)[2]根據(jù)折射定律,可得玻璃磚的折射率為(3)[3]AC.折射光線是通過隔著玻璃磚觀察成一條直線確定的,大頭針間的距離太小,引起的角度會(huì)較大,所以P1、P2及P3、P4之間的距離應(yīng)適當(dāng)大一些,可以提高準(zhǔn)確度,故A正確,C錯(cuò)誤;B.入射角盡量大些,折射角也會(huì)大些折射現(xiàn)象較明顯,角度的相對(duì)誤差會(huì)減小,故B錯(cuò)誤;D.如果入射角太大,則反射光過強(qiáng),折射光過弱,不易觀察,D正確;E.兩個(gè)玻璃磚的側(cè)面不一定要平行,故E錯(cuò)誤。故選AD。(4)[4]如圖為在圖中分別做出的實(shí)際光路圖(圖中實(shí)線)和以、為界面,以大頭針留的痕跡做出出射畫的實(shí)驗(yàn)光路圖(圖中虛線)
18比較實(shí)地光路圖的折射角與實(shí)驗(yàn)圖的折射角關(guān)系,可知:折射角測(cè)量值偏大,則折射率偏小。四、計(jì)算題:(本大題2小題,共24分。要求在答題卷上寫出必要的文字說明、方程式、重要的演算步驟和明確的答案。)24.如圖甲所示,長(zhǎng)、寬分別為L(zhǎng)1=0.8m、L2=0.5m的矩形金屬線框位于豎直平面內(nèi),其匝數(shù)為n=250,總電阻為r=2Ω,可繞其豎直中心軸O1O2轉(zhuǎn)動(dòng)。線框的兩個(gè)末端分別與兩個(gè)彼此絕緣的銅環(huán)C、D(集流環(huán))焊接在一起,并通過電刷和電阻為18Ω的燈泡相連。線框所在空間有水平向右均勻分布的磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示。在0~2s的時(shí)間內(nèi),線框保持靜止,且線框平面和磁場(chǎng)垂直;2s末時(shí)刻后,線框在外力的驅(qū)動(dòng)下開始繞其豎直中心軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),燈泡一直處于正常發(fā)光狀態(tài)。求:(1)燈泡的額定電壓;(2)線框轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度;(3)線框勻速轉(zhuǎn)動(dòng)后,從圖甲所示位置轉(zhuǎn)過90°的過程中,通過燈泡的電荷量?!敬鸢浮浚?)36V;(2)rad/s;(3)5C【解析】【詳解】(1)0~2s時(shí)間內(nèi),線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)解得根據(jù)閉合電路歐姆定律可知,通過燈泡的電流
19則燈泡的額定電壓U=IR=36V(2)線框產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值Em=nB2L1L2ω感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值E=nB2L1L2ω其中E=40Vω=rad/s(3)線框從圖甲所示位置轉(zhuǎn)過90°的過程中,平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)平均感應(yīng)電流通過燈泡的電荷量25.如圖所示,兩條金屬導(dǎo)軌相距L=1m,水平部分處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1中,其中MN段平行于PQ段,位于同一水平面內(nèi),NN0段與QQ0段平行,位于與水平面成傾角37°的斜面內(nèi),且MNN0與PQQ0均在豎直平面內(nèi)。在水平導(dǎo)軌區(qū)域和傾斜導(dǎo)軌區(qū)域內(nèi)分別有垂直于水平面和斜面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1和B2,且B1=B2=0.5T;ab和cd是質(zhì)量均為m=0.2kg、電阻分別為Rab=0.5Ω和Rcd=1.5Ω的兩根金屬棒,ab置于水平導(dǎo)軌上,與水平導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,cd置于光滑的傾斜導(dǎo)軌上,均與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。從t=0時(shí)刻起,ab棒在水平外力F1作用下由靜止開始以a=2m/s2的加速度向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng),cd棒在平行于斜面方向的力F2的作用下保持靜止?fàn)顟B(tài)。不計(jì)導(dǎo)軌的電阻。水平導(dǎo)軌足夠長(zhǎng),ab棒始終在水平導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng),已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2。求:(1)在時(shí)間t=5s時(shí)力F1和F2分別為多少?(2)若ab棒運(yùn)動(dòng)5m時(shí),cd棒產(chǎn)生的熱量為3J,則力F1對(duì)ab棒所做的功是多少?
20【答案】(1)2.65N,0.05N;(2)11J【解析】【詳解】(1)在t=5s時(shí)ab的速度v=at=10m/s電動(dòng)勢(shì)E=B1Lv=5V電流I==2.5A對(duì)abF1-μmg-B1IL=maF1=2.65N對(duì)cdF2+B2IL=mgsin37°F2=mgsin37°-B2IL=-0.05N方向沿導(dǎo)軌向下(2)由動(dòng)能定理-μmgs-Qab-Qcd=v2=2as=11J
21