浙江省余姚中學(xué)2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期期中考試物理（選考） Word版含解析.docx

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余姚中學(xué)2023學(xué)年高二第一學(xué)期中考試卷物理選考試題本卷一、選擇題Ⅰ（本題共13小題，每小題3分，共39分。每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中只有一個(gè)是符合題目要求的，不選、多選、錯(cuò)選均不得分）1.A、B兩物體質(zhì)量不同，原來(lái)靜止在平板小車(chē)C上，A、B間有一根被壓縮的彈簧，地面水平且光滑。當(dāng)兩物體被同時(shí)釋放后，則錯(cuò)誤的是（　　）A.若A、B與平板車(chē)上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，則A、B組成系統(tǒng)的動(dòng)量守恒B.若A、B與平板車(chē)上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，則A、B、C組成系統(tǒng)的動(dòng)量守恒C.若A、B所受的摩擦力大小相等，則A、B組成系統(tǒng)的動(dòng)量守恒D.若A、B所受的摩擦力大小相等，則A、B、C組成系統(tǒng)的動(dòng)量守恒【答案】A【解析】【詳解】A．A、B的質(zhì)量不等，若A、B與平板車(chē)上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，則所受摩擦力大小不等，A、B組成的系統(tǒng)所受的外力之和不為零，則A、B組成系統(tǒng)的動(dòng)量不守恒，故A錯(cuò)誤；B．不論A、B的摩擦力是否相等，A、B、C組成的系統(tǒng)，外力之和為零，則動(dòng)量守恒，故B正確；C．若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B組成的系統(tǒng)外力之和為零，則A、B組成系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，故C正確；D．若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B、C組成的系統(tǒng)，外力之和為零，則A、B、C組成系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，故D正確。本題選錯(cuò)誤的，故選A。2.一列簡(jiǎn)諧橫波沿直線由向傳播，相距的、兩處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)圖像如圖所示，則（　?。〢.該波的振幅一定是B.該波的波長(zhǎng)可能是 C.該波波速可能是D.該波由傳播到可能歷時(shí)【答案】C【解析】【詳解】A．由圖可知該波的振幅為，周期為4s，故A錯(cuò)誤；B．由圖可知，在時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)a經(jīng)過(guò)平衡位置向上運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)b位于波谷，波由a向b傳播，結(jié)合波形得到a、b間距離與波長(zhǎng)的關(guān)系為得到波長(zhǎng)為當(dāng)時(shí)，則不是整數(shù)，故B錯(cuò)誤；C．該波的波速為當(dāng)，則故該波的波速可能是，故C正確；D．該波由a傳播到b的時(shí)間為當(dāng)，則不是整數(shù)，故D錯(cuò)誤。故選C。3.一束復(fù)色光沿方向由真空射向半圓柱狀的玻璃磚，發(fā)生折射而分為a、b兩束單色光，其傳播方向如圖所示，則（　?。?A.真空中a光的波長(zhǎng)比b長(zhǎng)B.a光在玻璃中的傳播速度比b大C.a光在玻璃中的波長(zhǎng)比其在真空中的長(zhǎng)D.a、b光在玻璃磚中傳播的時(shí)間相等【答案】D【解析】【詳解】A．設(shè)入射角i，折射角為r，則根據(jù)折射定律可知，當(dāng)入射角相同，折射角越小的折射率越大，故由于光的折射率越大，其頻率越大，波長(zhǎng)越短，則a光在真空中的波長(zhǎng)小于光束b的波長(zhǎng)，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)可知，玻璃對(duì)光折射率越大，則光在玻璃中的傳播速度越小，故a光在玻璃中的傳播速度比b小，故B錯(cuò)誤；C．a(chǎn)光在玻璃和真空中傳播時(shí)頻率不變，而a光在玻璃中的傳播速度小于真空中的光速，根據(jù)可知，a光在玻璃中的波長(zhǎng)比其在真空中的小，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)幾何關(guān)系可知光在玻璃中傳播的距離為 所以傳播的時(shí)間為因此a、b光在玻璃磚中傳播的時(shí)間相等，故D正確。故選D。4.G1、G2為放在水平面上的高度略有差別的兩個(gè)長(zhǎng)方體，為了檢查這兩個(gè)長(zhǎng)方體的上表面是否相互平行，檢測(cè)員用一塊標(biāo)準(zhǔn)的平行透明平板T壓在G1、G2的上方，T與G1、G2支架分別形成尖劈形空氣層，如圖所示。G1、G2的上表面與平板的夾角分別為α和β，P為平板T上表面上的一點(diǎn)。用單色光從上方照射平板T，G1、G2的上方都能觀察到明顯的干涉條紋可以推知（　　）A.若α=β，則G1上方的干涉條紋間距小于G2上方的干涉條紋間距B.若α>β，則G1上方的干涉條紋間距大于G2上方的干涉條紋間距C.若將G1、G2的間距縮短些，則G1上方的干涉條紋分布變得更稀疏D.若在P處用較小的力下壓平板T，則G1上方的干涉條紋分布變稀疏【答案】D【解析】【詳解】A．設(shè)有一物體上表面與平板的夾角為，相鄰亮條紋的間距為，由空氣薄膜干涉條件有解得若α=β，則G1上方的干涉條紋間距等于G2上方的干涉條紋間距；若α>β，則G1上方的干涉條紋間距小于G2上方的干涉條紋間距，故AB錯(cuò)誤；C．若將G1、G2的間距縮短些，則α增大，可知G1上方的干涉條紋變得更密，故C錯(cuò)誤；D．若在P處用較小的力下壓平板T，則α減小，可知G1上方的干涉條紋分布變稀疏，故D正確。故選D。5.對(duì)如圖所示的圖樣、示意圖或?qū)嶒?yàn)裝置圖，下列判斷正確的是（　　） A.甲圖是小孔衍射的圖樣，也被稱(chēng)為“泊松亮斑”B.乙圖是利用薄膜干涉來(lái)檢測(cè)玻璃板的平整程度，它是光在被檢測(cè)玻璃板的上下表面反射后疊加的結(jié)果C.丙圖是雙縫干涉原理圖，若到、的路程差是波長(zhǎng)的奇數(shù)倍，則處是暗紋D.圖丁中的M、N是偏振片，P是光屏，當(dāng)M固定不動(dòng)，繞水平轉(zhuǎn)軸在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)N順時(shí)針180°后，P上的光亮度不變【答案】D【解析】【詳解】A．甲圖是小孔衍射的圖樣，“泊松亮斑”是圓板衍射，故A錯(cuò)誤；B．入射光經(jīng)空氣膜上表面反射后得到第一束光，折射光經(jīng)空氣膜下表面反射，又經(jīng)上表面折射后得到第二束光，并不是被檢測(cè)玻璃板的上下表面反射后的光，故B錯(cuò)誤；C．丙圖是雙縫干涉原理圖，若到、的路程差是半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍，則處是暗紋，故C錯(cuò)誤；D．當(dāng)M固定不動(dòng)，繞水平轉(zhuǎn)軸在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)N順時(shí)針180°，兩偏振片平行，P上的光亮度不變，故D正確。故選D。6.如圖所示，有兩根用超導(dǎo)材料制成的長(zhǎng)直平行細(xì)導(dǎo)線a、b，分別通以80A和100A、流向相同的電流，兩導(dǎo)線構(gòu)成的平面內(nèi)有一點(diǎn)p，到兩導(dǎo)線的距離相等。下列說(shuō)法正確的是（　　）A.兩導(dǎo)線受到的安培力大小關(guān)系為Fb=1.25FaB.導(dǎo)線所受的安培力可以用F=IlB計(jì)算C.移走導(dǎo)線b前后，p點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向不變D.在離兩導(dǎo)線平面有一定距離的有限空間內(nèi)，存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為零的位置【答案】B【解析】【詳解】A ．根據(jù)牛頓第三定律可知，兩通電導(dǎo)線受到的安培力為作用力與反作用力，大小相等，方向相反，故A錯(cuò)誤；B．由于通電導(dǎo)線所處的磁場(chǎng)方向與通電導(dǎo)線垂直，因此通電導(dǎo)線所受的安培力可以用F=IlB計(jì)算，故B正確；C．通電直導(dǎo)線以導(dǎo)線為軸線產(chǎn)生環(huán)形磁場(chǎng)，且電流強(qiáng)度越大，在同一位置產(chǎn)生的磁場(chǎng)越強(qiáng)，而根據(jù)安培定則可知，在移走導(dǎo)線b前，通入80A電流的導(dǎo)線在p點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)垂直紙面向外，通入100A電流的導(dǎo)線在p點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)垂直紙面向里，p點(diǎn)的合磁場(chǎng)垂直紙面向里，當(dāng)移走導(dǎo)線b后，p點(diǎn)的磁場(chǎng)即為通入80A電流的導(dǎo)線在p點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)，垂直紙面向外，故C錯(cuò)誤；D．有限空間內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度為零的位置，兩通電導(dǎo)線產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定大小相等、方向相反，而滿(mǎn)足磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相反的位置就在兩通電導(dǎo)線所在平面內(nèi)，因此，在離兩導(dǎo)線平面有一定距離的有限空間內(nèi)，不存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為零的位置，故D錯(cuò)誤。故選B。7.如圖所示為霍爾元件的工作原理示意圖，導(dǎo)體的寬度為h、厚度為d，磁感應(yīng)強(qiáng)度B垂直于霍爾元件的工作面向下，通入圖示方向的電流I，CD兩側(cè)面會(huì)形成電勢(shì)差U，其大小與磁感應(yīng)強(qiáng)度B和電流I的關(guān)系為，式中比例常數(shù)k為霍爾系數(shù)，設(shè)載流子的電荷量的數(shù)值為q，載流子穩(wěn)定流動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（　?。〢.C端的電勢(shì)一定比D端的電勢(shì)高B.載流子所受洛倫茲力的大小C.載流子所受靜電力的大小D.霍爾系數(shù)，其中n為導(dǎo)體單位體積內(nèi)的電荷數(shù)【答案】BD【解析】【詳解】A．若載流子帶正電，由左手定則可知正電荷往C端偏轉(zhuǎn)，C端電勢(shì)高，同理可知，若載流子帶負(fù)電，D端電勢(shì)高，A錯(cuò)誤；BC．載流子穩(wěn)定流動(dòng)時(shí)所受靜電力的大小 所受洛倫茲力與靜電力大小相等，也為B正確，C錯(cuò)誤；D．載流子穩(wěn)定流動(dòng)時(shí)有電流的微觀表達(dá)式為其中n為導(dǎo)體單位體積內(nèi)的電荷數(shù)，可得又，則霍爾系數(shù)D正確。故選BD。8.水平地面上固定一段光滑絕緣圓弧軌道，過(guò)軌道左端N點(diǎn)的豎直線恰好經(jīng)過(guò)軌道的圓心（圖上未畫(huà)出），緊貼N點(diǎn)左側(cè)還固定有絕緣豎直擋板。自零時(shí)刻起將一帶正電的小球自軌道上的M點(diǎn)由靜止釋放。小球與擋板碰撞時(shí)無(wú)能量損失，碰撞時(shí)間不計(jì)，運(yùn)動(dòng)周期為T(mén)，M、N間的距離為L(zhǎng)并且遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于軌道半徑，重力加速度為g，以下說(shuō)法正確的是（　?。〢.圓弧軌道的半徑為B.空間加上豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，小球的運(yùn)動(dòng)周期會(huì)增大C.空間加上垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，若小球不脫離軌道，運(yùn)動(dòng)周期不變D.T時(shí)小球距N點(diǎn)的距離約為【答案】C 【解析】【詳解】A．由M、N間的距離為L(zhǎng)并且遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于軌道半徑，則小球在圓弧軌道上的運(yùn)動(dòng)可看成單擺模型，其周期為單擺的半個(gè)周期，根據(jù)單擺的周期公式有根據(jù)題意有解得圓弧軌道的半徑為故A錯(cuò)誤；B．空間加上豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，等效重力加速度增大，根據(jù)單擺的周期公式可知小球的運(yùn)動(dòng)周期將減小，故B錯(cuò)誤；C．空間加上垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，小球下滑時(shí)由于洛倫茲力總是與速度方向垂直，洛倫茲力不做功，不改變速度大小，則若小球不脫離軌道，運(yùn)動(dòng)周期將不改變，故C正確；D．將小球的運(yùn)動(dòng)等效為單擺時(shí)，做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為當(dāng)時(shí)，小球距N點(diǎn)的距離約為故D錯(cuò)誤。故選C。9.內(nèi)徑為、外徑為的透明介質(zhì)半球殼的折射率，如圖所示為其截面示意圖?，F(xiàn)將點(diǎn)光源放在處，點(diǎn)在點(diǎn)正上方內(nèi)殼上，光射向外殼經(jīng)過(guò)折射后射出球殼（不考慮光的反射），已知光在真空中的傳播速度為。則介質(zhì)球殼外表面發(fā)光區(qū)域在截面上形成的弧長(zhǎng)為（　　） A.B.C.D.【答案】A【解析】【詳解】光從介質(zhì)中射向真空，發(fā)生全反射的臨界角C滿(mǎn)足解得光源放于P點(diǎn)處，假設(shè)其射出的光線在Q點(diǎn)恰好發(fā)生全反射，如圖所示，則在三角形OPQ中，根據(jù)正弦定理有解得則根據(jù)對(duì)稱(chēng)性可知若點(diǎn)光源放于P點(diǎn)處，則介質(zhì)球殼外表面發(fā)光區(qū)域在截面上形成的弧長(zhǎng)為故選A。10.有種燈具俗稱(chēng)“冷光燈”，用它照射物品能使被照物品產(chǎn)生的熱效應(yīng)大大降低，從而被廣泛地應(yīng)用。這種燈降低熱效應(yīng)的原理是燈泡后面放置的反光鏡的表面上鍍有一層薄膜（如氟化鎂），該膜能消除不鍍膜時(shí)表面反射回來(lái)的熱效應(yīng)最顯著的紅外線，以表示紅外線在真空中的波長(zhǎng)，表示薄膜對(duì)該紅外線的折射率，則所鍍薄膜的厚度最小應(yīng)為（不計(jì)半波損失）（　?。?A.B.C.D.【答案】A【解析】【詳解】當(dāng)薄膜前后表面反射光線的光程差為半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍時(shí)，薄膜兩個(gè)界面上的反射光干涉后互相削弱，減少了反射光中的紅外線，從而減少了反射光的能量，設(shè)為紅外線在薄膜中的波長(zhǎng)，薄膜厚度為，則薄膜前后表面反射光線的光程差滿(mǎn)足故薄膜厚度為所鍍薄膜厚度最小應(yīng)為故選A。11.如圖所示，原來(lái)靜止的可動(dòng)圓環(huán)形線圈通有順時(shí)針?lè)较虻碾娏鱅，在其直徑AB上靠近B點(diǎn)放置一根垂直于線圈平面的固定不動(dòng)的長(zhǎng)直導(dǎo)線，并通以電流I，方向垂直紙面向里，此時(shí)環(huán)形線圈的運(yùn)動(dòng)情況是（　　）A.從A向B方向觀察，以AB為軸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，并且B點(diǎn)靠近直線電流B.從A向B方向觀察，以AB為軸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，并且B點(diǎn)遠(yuǎn)離直線電流C.從A向B方向觀察，以AB為軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，并且B點(diǎn)靠近直線電流D.從A向B方向觀察，以AB為軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，并且B點(diǎn)遠(yuǎn)離直線電流【答案】C【解析】【詳解】根據(jù)右手螺旋定則知，直線電流在A點(diǎn)的磁場(chǎng)方向豎直向上，與A點(diǎn)電流方向平行，所以A 點(diǎn)不受安培力。取線圈上下位置一微元研究，上邊微元電流方向水平向右，下邊微元電流方向水平向左，直線電流在此處位置產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向?yàn)樾毕蛏?，根?jù)左手定則，上邊微元受到的安培力垂直紙面向外，下邊微元所受安培力垂直紙面向里，所以從A向B方向觀察，圓形線圈將以AB為軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。線圈以AB為軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)后，B點(diǎn)將受到向左的安培力，因此B點(diǎn)靠近直線電流，選項(xiàng)C正確，ABD錯(cuò)誤。故選C。12.如圖所示，一根固定的絕緣豎直長(zhǎng)桿位于范圍足夠大且相互正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E=，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B．一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小圓環(huán)套在桿上，環(huán)與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ；現(xiàn)使圓環(huán)以初速度v0向下運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間to，圓環(huán)回到出發(fā)點(diǎn)．若圓環(huán)回到出發(fā)點(diǎn)之前已經(jīng)開(kāi)始做勻速直線運(yùn)動(dòng)，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g．則下列說(shuō)法中正確的是（）A.環(huán)經(jīng)過(guò)時(shí)間剛好到達(dá)最低點(diǎn)B.環(huán)最大加速度為am=g+C.環(huán)在t0時(shí)間內(nèi)損失的機(jī)械能為D.環(huán)下降過(guò)程和上升過(guò)程系統(tǒng)因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能相等【答案】BC【解析】【詳解】A．環(huán)向下運(yùn)動(dòng)時(shí)豎直方向受到重力、向上的電場(chǎng)力、向上的摩擦力，設(shè)加速度大小為a1，則，因此速度的減小，導(dǎo)致洛淪茲力減小，則摩擦力會(huì)減小，因此環(huán)做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)環(huán)回頭時(shí)，環(huán)的加速度大小，隨著速度增大，開(kāi)始做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，之后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，因此在時(shí)，不可能剛好到達(dá)最低點(diǎn)，故A錯(cuò)誤；B．圓環(huán)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，只有向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度大于向上運(yùn)動(dòng)的加速度，而向下運(yùn)動(dòng)摩擦力越大，則加速度越大，因此環(huán)剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度最大，最大加速度 故B正確；C．圓環(huán)從出發(fā)到回到出發(fā)點(diǎn)過(guò)程中，重力勢(shì)能變化為零，那么機(jī)械能的損失，即為動(dòng)能的減小，根據(jù)動(dòng)能定理，則有而因此損失的機(jī)械能為故C正確；D．根據(jù)功能關(guān)系，除重力以外的力做功，則導(dǎo)致機(jī)械能變化，而環(huán)在下落與上升過(guò)程中，因摩擦力做功值不同，因此環(huán)在下落過(guò)程中損失的機(jī)械能不會(huì)等于上升回到出發(fā)點(diǎn)過(guò)程中損失的機(jī)械能，故D錯(cuò)誤；故選BC。13.如圖所示，光滑水平面上，A、B兩小球與輕質(zhì)彈簧拴接，初始彈簧處于原長(zhǎng)，兩小球靜止。某時(shí)刻給A球水平向右的初速度，對(duì)應(yīng)初動(dòng)能為，設(shè)此后運(yùn)動(dòng)過(guò)程彈簧彈性勢(shì)能最大值為。已知A球質(zhì)量為，若，則B球質(zhì)量可能為（　?。〢.B.C.3D.5【答案】A【解析】【詳解】A、B兩球與彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒，且當(dāng)彈簧壓縮至最短或拉伸至最長(zhǎng)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能最大，彈簧彈性勢(shì)能最大時(shí)兩球共速，設(shè)B球的質(zhì)量為，A的初速度為，共速時(shí)的速度為，則根據(jù)動(dòng)量守恒定律有 根據(jù)機(jī)械能守恒定律有其中聯(lián)立解得故選A。二、選擇題Ⅱ（本題共3小題，每小題3分，共9分。每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中至少有一個(gè)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得3分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分）14.如圖所示，一水平長(zhǎng)繩上系著一個(gè)彈簧和小球組成的振動(dòng)系統(tǒng)，小球振動(dòng)的固有頻率為?，F(xiàn)在長(zhǎng)繩兩端分別有一振源、同時(shí)開(kāi)始以相同振幅A上下振動(dòng)一段時(shí)間，某時(shí)刻兩個(gè)振源在繩上形成的波形如圖所示，兩列波先后間隔一段時(shí)間經(jīng)過(guò)彈簧振子所在位置，觀察到小球先后出現(xiàn)了兩次振動(dòng)，小球第一次振動(dòng)時(shí)起振方向向上，且振動(dòng)并不顯著，而小球第二次發(fā)生了顯著的振動(dòng)，則（　　）A.由振源產(chǎn)生的波先到達(dá)彈簧處B.由振源產(chǎn)生的波先到達(dá)彈簧處C兩列波不能形成干涉D.由振源產(chǎn)生的波，其波速接近【答案】ACD【解析】【詳解】AB．由“上下坡”法知P振源起振方向向上，Q振源起振方向向下，小球第一次振動(dòng)時(shí)起振方向向上，故由振源產(chǎn)生的波先到達(dá)彈簧處，故A正確，B錯(cuò)誤；C．兩列波波長(zhǎng)不同，在同一水平長(zhǎng)繩中傳播，傳播速度相同，則兩列波的頻率不相等，兩列波干涉時(shí)兩列波頻率相等，故兩列波不會(huì)形成干涉，故C正確；D．振源Q產(chǎn)生的波后到達(dá)彈簧處，且小球產(chǎn)生了較強(qiáng)烈的振動(dòng)，即共振，故Q的振動(dòng)頻率接近2Hz ，則周期接近0.5s，振源產(chǎn)生的波波長(zhǎng)為，波速接近故D正確。故選ACD。15.打磨某剖面如圖所示的寶石時(shí)，必須將OP、OQ邊與軸線的夾角θ切割在θ1＜θ＜θ2的范圍內(nèi)，才能使從MN邊垂直入射的光線，在OP邊和OQ邊都發(fā)生全反射（僅考慮如圖所示的光線第一次射到OP邊并反射到OQ邊后射向MN邊的情況），則下列判斷正確的是（　?。〢.若，光線一定在OP邊發(fā)生全反射B.若，光線會(huì)從OQ邊射出C.若光線會(huì)從OP邊發(fā)生全反射D.若且，最終的出射光線將平行于入射光線【答案】CD【解析】【詳解】AB．從MN邊垂直入射，由幾何關(guān)系可知光線射到PO邊上時(shí)的入射角i=-θ，據(jù)題：θ在θ1＜θ＜θ2的范圍內(nèi)，才能使從MN邊垂直入射的光線，在OP邊和OQ邊都發(fā)生全反射，說(shuō)明臨界角C的范圍為：-θ2＜C＜-θ1．若θ＞θ2，光線在PO上入射角i=-θ＜-θ2＜C，故光線在OP邊一定不發(fā)生全反射，會(huì)從OP邊射出．故AB錯(cuò)誤．C．若θ＜θ1，i=-θ＞-θ1＞C，故光線在OP邊會(huì)發(fā)生全反射．故C正確；D．若θ1＜45°＜θ2且θ=45°，由幾何關(guān)系知光線在OP、OQ邊會(huì)發(fā)生全反射，垂直MN射出，即出射光線將平行于入射光線，故D正確．16.是醫(yī)院常用的一種儀器， 的重要部件之一就是粒子回旋加速器，回旋加速器的結(jié)構(gòu)如圖所示，有一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于回旋加速器。在回旋加速器的點(diǎn)可以釋放初速度為零、質(zhì)量為、電荷量為的粒子（不計(jì)粒子重力）。粒子經(jīng)過(guò)加速、回旋，最后從A點(diǎn)射出并獲得最大動(dòng)能，兩D形盒之間的距離為、加速電壓為，則下列說(shuō)法正確的是（　?。〢.形盒的最大半徑為B.粒子在加速器中運(yùn)動(dòng)的圈數(shù)為C.回旋加速器所加交流電壓的頻率為D.減小加速電壓，粒子從加速器射出時(shí)的動(dòng)能不變【答案】AD【解析】【詳解】A．粒子獲得的最大動(dòng)能為根據(jù)洛倫茲力提供向心力形盒的最大半徑為故A正確；B．粒子在加速器中運(yùn)動(dòng)的圈數(shù)為，粒子每轉(zhuǎn)動(dòng)一圈被加速兩次，有粒子在加速器中運(yùn)動(dòng)的圈數(shù)為 故B錯(cuò)誤；C．粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期為回旋加速器所加交流電壓的頻率為故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)洛倫茲力提供向心力粒子從加速器射出時(shí)的動(dòng)能為減小加速電壓，形盒的最大半徑不變，粒子從加速器射出時(shí)的動(dòng)能不變，故D正確。故選AD。三、非選擇題（本題共5小題，共52分）17.某同學(xué)在做“用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示。（1）該同學(xué)通過(guò)測(cè)量頭的目鏡觀察單色光的干涉圖樣時(shí)，發(fā)現(xiàn)里面的亮條紋與分劃板豎線未對(duì)齊，如圖1所示，若要使兩者對(duì)齊，該同學(xué)應(yīng)如何調(diào)節(jié)_______A．僅左右轉(zhuǎn)動(dòng)透鏡B．僅旋轉(zhuǎn)單縫C．僅旋轉(zhuǎn)雙縫D．僅旋轉(zhuǎn)測(cè)量頭 （2）為減小誤差，該實(shí)驗(yàn)并未直接測(cè)量相鄰亮條紋間的距離，而是先測(cè)量個(gè)亮條紋的間距再求出。下列實(shí)驗(yàn)采用了類(lèi)似方法的有_______。A．“探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中合力的測(cè)量B．“用單擺測(cè)重力加速度”實(shí)驗(yàn)中單擺周期的測(cè)量C．“探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中彈簧形變量的測(cè)量（3）當(dāng)分劃板的中心刻線對(duì)準(zhǔn)對(duì)準(zhǔn)亮條紋的中心時(shí)讀數(shù)如圖2所示，其讀數(shù)為_(kāi)_______。（4）若雙縫的間距為d，屏與雙縫間的距離為l，如圖3所示，測(cè)得第1條暗條紋中心到第4條亮條紋中心之間的距離為，則單色光的波長(zhǎng)________?！敬鸢浮竣?D②.B③.7.870④.【解析】【詳解】（1）[1]亮條紋與分劃板豎線未對(duì)齊時(shí)，若要使兩者對(duì)齊，則需要旋轉(zhuǎn)測(cè)量頭。故選D。（2）[2]先測(cè)量個(gè)亮條紋的間距再求出，用到了微小量放大法。A．“探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中合力的測(cè)量，用到了等效替代的思想方法，故A錯(cuò)誤；B．“用單擺測(cè)重力加速度”實(shí)驗(yàn)中單擺周期的測(cè)量，一般測(cè)量次全振動(dòng)的時(shí)間，然后再求完成一次全振動(dòng)所用的時(shí)間，用到了微小量放大法，故B正確；C．“探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中彈簧形變量的測(cè)量，采用多次測(cè)量求其平均值的方法，故C錯(cuò)誤。故選B。（3）[3]螺旋測(cè)微器不動(dòng)尺精度為0.5mm，可動(dòng)尺精度為0.01mm，需要估讀一位，根據(jù)圖2可得其讀數(shù)為（4）[4]根據(jù)題意可得，相鄰亮條紋間的距離根據(jù) 可得18.某同學(xué)在做“插針?lè)y(cè)玻璃磚的折射率”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示。用插針?lè)y(cè)量上、下表面平行的玻璃磚的折射率。實(shí)驗(yàn)中用A、B兩個(gè)大頭針確定入射光路，C、D兩個(gè)大頭針確定出射光路。和分別是入射點(diǎn)和出射點(diǎn)，如圖（a）所示。測(cè)得玻璃磚厚度為；A到過(guò)點(diǎn)的法線的距離，到玻璃磚的距離，到的距離為。（1）玻璃磚的折射率為_(kāi)_______。（2）用另一塊材料相同，但上下兩表面不平行的玻璃磚繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，玻璃磚的截面如圖（b）所示。光從上表面入射，入射角從0逐漸增大，達(dá)到時(shí)，玻璃磚下表面的出射光線恰好消失。則此玻璃磚上下表面的夾角為_(kāi)______?！敬鸢浮竣?②.15°【解析】【詳解】（1）[1]設(shè)入射角為，折射角為，根據(jù)數(shù)學(xué)關(guān)系可得根據(jù)折射定律，玻璃磚的折射率為（2）[2]當(dāng)入射角為，設(shè)折射角為，根據(jù)折射定律 可得設(shè)此玻璃磚上下表面的夾角為，光路圖如圖所示。此時(shí)出射光線恰好消失，說(shuō)明發(fā)生全發(fā)射，有根據(jù)幾何關(guān)系有玻璃磚上下表面的夾角為19.如圖所示，空間存在垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，場(chǎng)內(nèi)有一絕緣的足夠長(zhǎng)的直桿，它與水平面的夾角為，一帶電荷量為、質(zhì)量為的小球套在直桿上，從A點(diǎn)由靜止沿桿下滑，小球與桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，重力加速度為g，，在小球以后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，求：（1）小球的最大加速度；（2）小球加速度最大時(shí)的速度；（3）小球的最大速度?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】 【詳解】（1）小球開(kāi)始下滑，垂直桿的方向有小球受到的摩擦力為沿桿方向，根據(jù)牛頓第二定律有可知當(dāng)小球受到的摩擦力為為零時(shí)，小球的加速度最大，為（2）小球加速度最大時(shí)，有則小球加速度最大時(shí)的速度（3）小球的速度最大時(shí)，小球的加速度為零，有小球的最大速度為20.如圖所示，平行金屬板M、N水平放置，板間距為d，板長(zhǎng)為nd，板間接有恒定電壓，兩板間電場(chǎng)可看作勻強(qiáng)電場(chǎng)，且兩板外無(wú)電場(chǎng)。緊鄰金屬板右側(cè)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，邊界線為CD。線狀離子源均勻發(fā)射出大量比荷（）為k的粒子，粒子以相同的速度v0由板的左側(cè)進(jìn)入板間，粒子速度方向與板平行，有50%的粒子能從板間射出，不計(jì)粒子間的相互作用及粒子重力。（1）求兩極板所加電壓U的大?。唬?）若射出的粒子經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后能全部回到板間，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最小值。 【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）由題意可知粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)可能是向上偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)或向下偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)兩種情況，無(wú)論那種情況，中間的粒子都會(huì)恰好從極板邊緣飛出，此時(shí)緊貼極板飛入的粒子將從極板右側(cè)中間飛出，水平方向有豎直方向有粒子的加速度為聯(lián)立解得（2）如圖所示，設(shè)粒子進(jìn)入磁場(chǎng)的速度為，速度與水平方向的夾角為，有根據(jù)洛倫茲力提供向心力有根據(jù)幾何關(guān)系有磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最小值為 21.如圖所示，正方形邊界邊長(zhǎng)為4R，虛線邊界為半圓，、與直徑共線，c、d為正方形邊長(zhǎng)的中點(diǎn)，間的距離等于半圓的半徑R。上方邊界內(nèi)（含邊界）有方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，下方邊界內(nèi)（含邊界）有方向垂直于紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B。一束質(zhì)量為m、電荷量為的粒子，在紙面內(nèi)從點(diǎn)射入磁場(chǎng)，這些粒子具有各種速度。不計(jì)粒子之間的相互作用及粒子重力。（1）若粒子垂直于ac射入上方磁場(chǎng)，經(jīng)上方磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后從正方形上邊界射出，求有粒子射出的正方形上邊界范圍長(zhǎng)度；（2）若粒子垂直于ac射入上方磁場(chǎng)，經(jīng)t時(shí)間上方磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后穿過(guò)虛線進(jìn)入下方磁場(chǎng)，求t的最大值；（3）若粒子以任意方向射入下方磁場(chǎng)，經(jīng)下方磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后從bd邊離開(kāi)下方磁場(chǎng)，求粒子入射速率的最大值?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）根據(jù)題意，做出能夠恰好到達(dá)上邊界的粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示根據(jù)幾何關(guān)系可知，該粒子的軌跡半徑為，由洛倫茲力充當(dāng)向心力有 解得而顯然，粒子的速度越大，其軌跡半徑越大，因此，當(dāng)粒子有最小速度粒子恰好能夠到達(dá)上邊界，即粒子速度若小于，則粒子不能達(dá)到上邊界，而當(dāng)粒子速度大于時(shí)，粒子將在點(diǎn)左側(cè)穿過(guò)上邊界，因此可知，有粒子射出的正方形上邊界范圍長(zhǎng)度（2）根據(jù)洛倫茲力充當(dāng)向心力有根據(jù)周期與線速度之間的關(guān)系聯(lián)立可得可知，所有粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期都相同，因此，粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)軌跡對(duì)應(yīng)的圓心角最大則運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)，做出粒子在上方磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)的軌跡，如圖所示根據(jù)幾何關(guān)系可得 可得而由幾何關(guān)系可知?jiǎng)t粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間為（3）根據(jù)可知，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速率越大，粒子的軌跡半徑越大，因此，當(dāng)為粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡的弦長(zhǎng)，且軌跡恰好與上方凹出來(lái)的磁場(chǎng)邊界相切時(shí)，粒子在下方磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，偏轉(zhuǎn)后從bd邊離開(kāi)下方磁場(chǎng)的速度有最大值，做出粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡，如圖所示根據(jù)幾何關(guān)系可得解得代入可得，當(dāng)粒子經(jīng)下方磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后從bd邊離開(kāi)下方磁場(chǎng)的最大入射速率為22.如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系內(nèi)有一直角三角形，其頂點(diǎn)坐標(biāo)分別為、、 ，三角形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，軸下方有沿著軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為。一質(zhì)量為、電荷量為的帶電粒子從軸上的某點(diǎn)由靜止釋放，粒子第一次進(jìn)入磁場(chǎng)后恰好不能從直角三角形的斜邊射出，不計(jì)粒子重力。（1）求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑；（2）求點(diǎn)到點(diǎn)的距離；（3）改變粒子在軸上的釋放點(diǎn)，使粒子由點(diǎn)靜止釋放后能沿垂直于直角三角形斜邊的方向射出磁場(chǎng)，求點(diǎn)到點(diǎn)的距離；（4）在（3）過(guò)程中，求粒子從點(diǎn)由靜止釋放到射出磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）；（4）【解析】【詳解】（1）設(shè)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑為，粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖甲所示。由幾何關(guān)系得聯(lián)立解得粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑為（2）粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得 設(shè)M點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為，由動(dòng)能定理得解得（3）要使粒子由點(diǎn)靜止釋放后能沿垂直于直角三角形斜邊的方向射出磁場(chǎng)，粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖乙所示，則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑R滿(mǎn)足粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得設(shè)點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為，由動(dòng)能定理有聯(lián)立解得（4）設(shè)粒子在電場(chǎng)中的加速度為，由牛頓第二定律得設(shè)粒子在電場(chǎng)中每單程的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為，有粒子在電場(chǎng)中總的運(yùn)動(dòng)時(shí)間聯(lián)立解得粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期粒子在磁場(chǎng)中總的運(yùn)動(dòng)時(shí)間 解得粒子從N點(diǎn)由靜止釋放到射出磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間