四川省綿陽南山中學(xué)2022-2023學(xué)年高二下學(xué)期期末熱身考試物理試題 Word版含解析.docx

《四川省綿陽南山中學(xué)2022-2023學(xué)年高二下學(xué)期期末熱身考試物理試題 Word版含解析.docx》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(kù)。

綿陽南山中學(xué)高2021級(jí)高二下期期末熱身考物理試題一、必考選擇題。本題共9小題，每小題4分，共36分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1~6題只有一項(xiàng)符合題目要求，第7~9題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。1.關(guān)于物理現(xiàn)象和物理學(xué)史，下列說法正確的是（　　）A.法拉第發(fā)現(xiàn)了“由磁生電”的原理，并從理論上預(yù)言了電磁波的存在B.湯姆孫證實(shí)陰極射線是電子束流，據(jù)此提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型C.觀眾觀看立體電影要戴一種特殊的眼鏡、利用了光的衍射現(xiàn)象D.玻爾提出的原子結(jié)構(gòu)很好的解釋了氫原子的光譜【答案】D【解析】【詳解】A．麥克斯韋從理論上預(yù)言了電磁波的存在，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．觀眾觀看立體電影，是利用光的偏振現(xiàn)象，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．玻爾提出的能級(jí)模型，很好的解釋了氫原子的光譜，故選項(xiàng)D正確。故選D。2.如圖所示，單刀雙擲開關(guān)S先打到a端讓電容器充滿電。時(shí)開關(guān)S打到b端，時(shí)回路中電容器下極板帶正電荷且電荷量第一次達(dá)到最大值。則（）A.回路的周期為0.02sB.回路的電流最大時(shí)電容器中電場(chǎng)能最大C.時(shí)線圈中磁場(chǎng)能最大D.時(shí)回路中電流沿順時(shí)針方向【答案】C【解析】【詳解】A．以順時(shí)針電流為正方向，LC電路中電流和電荷量變化的圖像如下： 時(shí)電容器下極板帶正電荷且最大，根據(jù)圖像可知周期為，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)圖像可知電流最大時(shí)，電容器中電荷量為0，電場(chǎng)能最小為0，故B錯(cuò)誤；CD．時(shí)，經(jīng)過，根據(jù)圖像可知此時(shí)電流最大，電流沿逆時(shí)針方向，說明電容器放電完畢，電能全部轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能，此時(shí)磁場(chǎng)能最大，故C正確，D錯(cuò)誤。故選C．3.如圖甲所示，一小物塊在水平向右的推力F作用下從A點(diǎn)由靜止開始向右做直線運(yùn)動(dòng)，力F的大小隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示，鋼塊的質(zhì)量，與臺(tái)面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，。則小物塊在時(shí)刻的速度（　?。〢.B.C.D.【答案】D【解析】【詳解】物體受到的最大靜摩擦推力F與t的關(guān)系為當(dāng)推力F大于最大靜摩擦?xí)r，物體開始運(yùn)動(dòng)解得 內(nèi)，物塊根據(jù)動(dòng)量定理可得，推力F的沖量為解得故ABC錯(cuò)誤，故D正確。故選D。4.如圖所示，電阻不計(jì)的矩形線圈abcd處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線圈面積，匝數(shù)。線圈繞中心軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)角速度。線圈的輸出端與理想變壓器原線圈相連，變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比，副線圈通過電流表與定值電阻和滑動(dòng)變阻器相連，的電阻為，的最大電阻為。電流表與電壓表均為理想電表。下列說法正確的是（）A.線圈在圖示位置開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過，電壓表示數(shù)為零B.通過電阻的電流方向每秒變化100次C.改變滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，滑動(dòng)變阻器兩端電壓最大值為24VD.改變滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，滑動(dòng)變阻器中消耗的最大電功率為5W【答案】D 【解析】【詳解】A．線圈在圖示位置開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過，線圈的磁通量最大，磁通量變化率最小，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值為零，但有效值不為零，故電壓表不示數(shù)為零，故A錯(cuò)誤；B．交變電流的頻率變壓器不改變電流變化的頻率，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周電流變化兩次，可知通過電阻的電流方向每秒變化次，故B錯(cuò)誤；C．原線圈的電壓根據(jù)副線圈的電壓滑動(dòng)變阻器兩端電壓有效值最大為故改變滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，滑動(dòng)變阻器兩端電壓最大值為，故C錯(cuò)誤；D．改變滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，滑動(dòng)變阻器中消耗的電功率為根據(jù)數(shù)學(xué)關(guān)系可知時(shí)，滑動(dòng)變阻器中消耗的電功率最大，為故D正確。故選D。5.如圖所示，導(dǎo)線圓環(huán)總電阻為2R，半徑為d，垂直磁場(chǎng)固定于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，此磁場(chǎng)的左邊界正好與圓環(huán)直徑重合，電阻為R的直金屬棒ab以恒定的角速度ω繞過環(huán)心O的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，a、b端正好與圓環(huán)保持良好接觸。以下說法正確的是（）A.圖示位置處桿O點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì)B.a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)差C.轉(zhuǎn)動(dòng)過程中金屬棒與圓環(huán)上消耗的電功率之比2：1D.桿轉(zhuǎn)動(dòng)一圈時(shí)段內(nèi)通過桿的電荷量為【答案】C【解析】【詳解】A．根據(jù)右手定則可知，圖示位置直金屬棒部分充當(dāng)電源，電源內(nèi)部電流方向?yàn)?，則在外電路電流方向?yàn)?，則桿O點(diǎn)電勢(shì)低于b點(diǎn)電勢(shì)。故A錯(cuò)誤；B．由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)根據(jù)等效電路可知，圓環(huán)部分電阻為整個(gè)電路的總電阻為干路電流為a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)差大小 故B錯(cuò)誤；C．轉(zhuǎn)動(dòng)過程中金屬棒與圓環(huán)上消耗的電功率分別為，故轉(zhuǎn)動(dòng)過程中金屬棒與圓環(huán)上消耗的電功率之比為。故C正確；D．桿轉(zhuǎn)動(dòng)一圈時(shí)段內(nèi)通過桿電荷量為轉(zhuǎn)動(dòng)一圈前后，桿回到原位置，則磁通量變化量，則可得桿轉(zhuǎn)動(dòng)一圈時(shí)段內(nèi)通過桿的電荷量。故D錯(cuò)誤。故選C。6.在遠(yuǎn)距離輸電技術(shù)上，中國(guó)1100kV特高壓直流輸電工程是目前世界上電壓等級(jí)最高、輸送容量最大、輸送距離最遠(yuǎn)、技術(shù)水平最先進(jìn)的輸電工程。輸電線路流程可簡(jiǎn)化為：如虛線框所示，若直流輸電線電阻為，直流電輸送功率為，不計(jì)變壓器、整流與逆變等造成的能量損失，則（）A.直流電輸電線路上的電流為500AB.直流電輸電線路上損失的電壓為100kVC.降壓變壓器的輸出功率是D.若將1100kV直流輸電降為550kV直流輸電，受端獲得功率將比原來減少【答案】D【解析】【詳解】A．根據(jù)電功率計(jì)算公式可知輸送電流故A錯(cuò)誤；B．損失的電壓 故B錯(cuò)誤；C．輸電導(dǎo)線上損失的功率降壓變壓器的輸出功率故C錯(cuò)誤；D．用1100kV輸電時(shí)輸電導(dǎo)線上損失的功率保持輸送功率不變，只用550kV輸電，則有則用戶得到的功率比1100kV輸電時(shí)減少故D正確。故選D。7.據(jù)國(guó)家科技部報(bào)道，迄今為止，科學(xué)家已經(jīng)成功檢測(cè)定位了納米晶體結(jié)構(gòu)中的氫原子。如圖為氫原子能級(jí)的示意圖，已知可見光光子的能量在1.61eV~3.10eV范圍內(nèi)，則（　?。〢.處于能級(jí)的基態(tài)氫原子可吸收一個(gè)可見光光子，發(fā)生電離B.處于能級(jí)的氫原子可吸收能量為2.55eV的可見光光子能躍遷到更高能級(jí)C.處于和能級(jí)的大量氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，可輻射10種不同頻率的電磁波D.處于和能級(jí)的大量氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，可輻射13種不同頻率的電磁波【答案】BC【解析】【詳解】A．基態(tài)氫原子的電離能為13.6eV，高于可見光光子能量范圍，所以基態(tài)氫原子不可能吸收一個(gè)可見光光子而發(fā)生電離，故A錯(cuò)誤； B．由圖可知和的能量差為2.55eV，所以處于能級(jí)的氫原子可吸收能量為2.55eV的可見光光子躍遷到能級(jí)，故B正確；CD．大量處于能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)可以輻射出的光子種類為種其中包含了處于能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)可以輻射出的光子種類，故處于和能級(jí)的大量氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，可輻射10種不同頻率的電磁波，故C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。8.如圖甲所示，正方形導(dǎo)線框abcd放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中靜止不動(dòng)，磁場(chǎng)方向與線框平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示。t=0時(shí)刻，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向垂直紙面向外，感應(yīng)電流以逆時(shí)針為正方向，cd邊所受安培力的方向以垂直cd邊向下為正方向。下列關(guān)于感應(yīng)電流i和cd邊所受安培力F隨時(shí)間t變化的圖像正確的是（　?。〢.B.C.D.【答案】BD【解析】【詳解】設(shè)正方形導(dǎo)線框邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，電阻為R，在0~2s，垂直紙面向外的磁場(chǎng)減弱，由楞次定律可知，感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向，為正方向，感應(yīng)電流大小 電流是恒定值。由左手定則可知，cd邊所受安培力方向向下，為正方向，大小為安培力與磁感應(yīng)強(qiáng)度成正比，數(shù)值由減小到零。2s~3s內(nèi)，垂直紙面向里的磁場(chǎng)增強(qiáng)，由楞次定律可知，感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向，為正方向，感應(yīng)電流大小電流是恒定值。由左手定則可知，cd邊所受安培力方向向上，為負(fù)方向，大小為安培力與磁感應(yīng)強(qiáng)度成正比，由零增大到3s?4s內(nèi)垂直紙面向里的磁場(chǎng)減弱，由楞次定律可知，感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針方向，為負(fù)方向，感應(yīng)電流大小電流是恒定值。由左手定則可知，cd邊所受安培力方向向下，為正方向，大小為安培力與磁感應(yīng)強(qiáng)度成正比，數(shù)值由減小到零4s~6s內(nèi)垂直紙面向外的磁場(chǎng)增強(qiáng)，由楞次定律可知，感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針方向，為負(fù)方向，感應(yīng)電流大小電流是恒定值。由左手定則可知，cd邊所受安培力方向向上，為負(fù)方向，大小為 安培力與磁感應(yīng)強(qiáng)度成正比，數(shù)值由零增大到由以上分析計(jì)算可得AC錯(cuò)誤，BD正確故選BD。9.如圖所示，傾角為θ的光滑絕緣斜面處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于斜面向上且范圍足夠大，PQ為磁場(chǎng)的水平上邊界。a、b為邊長(zhǎng)分別為2L、L的單匝正方形線框，線框材料相同、導(dǎo)體粗細(xì)相同且均勻。MN與PO平行，線框下邊ef、置于斜面MN處由靜止釋放，b的下邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng)，則（）A.a、b線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的電流之比為1：1B.線框a穿過PQ過程做減速運(yùn)動(dòng)C.a、b線框穿過PQ過程，通過導(dǎo)體的電量相等D.線框a穿過PQ過程產(chǎn)生的焦耳熱較多【答案】AD【解析】【詳解】A．設(shè)正方形線框a、b的電阻率為，截面積為，正方形線框a、b的電阻設(shè)正方形線框a、b運(yùn)動(dòng)位移進(jìn)入磁場(chǎng)，根據(jù)動(dòng)能定理有可知正方形線框a、b的進(jìn)入磁場(chǎng)的速度相同，a、b線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的電流為 可知a、b線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的電流之比為1：1，故A正確；B．設(shè)a、b線框的密度為，a、b線框的質(zhì)量為線框b的下邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng)，有可得線框a的下邊ef剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)加速度為故線框a穿過PQ過程做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；C．a(chǎn)、b線框穿過PQ過程，通過導(dǎo)體的電量a、b線框穿過PQ過程，通過導(dǎo)體的電量a線框比b線框多，故C錯(cuò)誤；D．線框a穿過PQ過程產(chǎn)生的焦耳熱a、b線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的電流相等，a線框的電阻較大，且a線框在進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)運(yùn)行的時(shí)間更長(zhǎng)，故線框a穿過PQ過程產(chǎn)生的焦耳熱較多，故D正確。故選AD。二、必考非選擇題。本題共4小題，共44分。10.熱敏電阻常用于溫度控制或過熱保護(hù)裝置中．圖為某種熱敏電阻和金屬熱電阻的阻值R隨溫度t變化的示意圖．由圖可知，這種熱敏電阻在溫度上升時(shí)導(dǎo)電能力________(選填“增強(qiáng)”或“減弱”)；相對(duì)金屬熱電阻而言，熱敏電阻對(duì)溫度變化的響應(yīng)更______(選填“敏感”或“不敏感”)． 【答案】①.增強(qiáng)②.敏感【解析】【詳解】圖中橫軸表示溫度，縱軸表示電阻，隨著溫度的增加，金屬熱電阻的阻值略微增大，而熱敏電阻的阻值顯著減小，所以這種熱敏電阻在溫度上升時(shí)導(dǎo)電能力增強(qiáng)，相對(duì)金屬熱電阻而言，熱敏電阻對(duì)溫度變化的影響更敏感；11.“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置可采用圖甲或圖乙的方法，兩個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置的區(qū)別在于：①懸掛重垂線的位置不同；②圖甲中設(shè)計(jì)有一個(gè)支柱（通過調(diào)整，可使兩球的球心在同一水平線上，上面的小球被碰撞離開后，支柱立即倒下），圖乙中沒有支柱，圖甲中的入射小球A和被碰小球B做平拋運(yùn)動(dòng)的拋出點(diǎn)分別在通過O、點(diǎn)的豎直線上，重垂線只確定了O點(diǎn)的位置。（球A的質(zhì)量為，球B的質(zhì)量為）（1）采用圖甲的實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，用20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量小球的直徑，如圖，則讀數(shù)為______mm。（2）比較這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置，下列說法正確的是______。A.采用圖甲的實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，需要測(cè)出兩小球的直徑B.采用圖乙的實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，需要測(cè)出兩小球的直徑C.采用圖乙的實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，斜槽軌道末端的切線要求水平，而采用圖甲的實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)則不需要D.為了減小誤差，無論哪個(gè)圖，都要求入射球每次都要從同一高度由靜止?jié)L下E.為了減小誤差，采用圖乙的實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，應(yīng)使斜槽末端水平部分盡量光滑 （3）如采用圖乙的實(shí)驗(yàn)裝置做實(shí)驗(yàn)，在某次實(shí)驗(yàn)得出小球的落點(diǎn)情況如圖丙所示。驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式是______。（用“、、、、”表示）（4）用天平稱得入射小球A的質(zhì)量，被碰小球B的質(zhì)量，若將小球質(zhì)量與其對(duì)應(yīng)水平位移的乘積作為“動(dòng)量”，由圖丙可知：，，則碰前總動(dòng)量，碰后總動(dòng)量______（以上結(jié)果均保留4位有效數(shù)字）。根據(jù)上面的數(shù)據(jù)，你認(rèn)為能得到的結(jié)論是：______。【答案】①.16.20②.ADE③.④.417.6⑤.在誤差允許范圍內(nèi)，小球A與B在碰撞過程中系統(tǒng)動(dòng)量守恒【解析】【詳解】（1）[1]根據(jù)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)規(guī)則可知，小球直徑的讀數(shù)為（2）[2]A．采用圖（甲）的實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，為測(cè)出入射小球碰撞后的水平位移，需要測(cè)出兩小球的直徑，故A正確；B．采用圖（乙）的實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，不需要測(cè)出兩小球的直徑，故B錯(cuò)誤；C．不論采用哪個(gè)圖做實(shí)驗(yàn)，斜槽軌道末端的切線都要求水平，故C錯(cuò)誤；D．為了減小誤差，無論哪個(gè)圖，都要求入射小球每次都要從同一高度由靜止?jié)L下，故D正確；E．采用圖（乙）的實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，碰撞后A要在水平面上繼續(xù)運(yùn)動(dòng)一段距離后再做平拋運(yùn)動(dòng)，為減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)使斜槽末端水平部分盡量光滑，故E正確。故選ADE。（3）[3]采用如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)裝置做實(shí)驗(yàn)，在某次實(shí)驗(yàn)得出小球的落點(diǎn)情況如圖丙所示，則P是A球的落地點(diǎn)，R是B球的落地點(diǎn)。由圖丙中讀出。小球離開軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，它們拋出點(diǎn)的高度相等，它們?cè)诳罩械倪\(yùn)動(dòng)時(shí)間t相等，水平位移與初速度成正比，可以用水平位移代替初速度，因此驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式是（4）[4]由數(shù)據(jù)分析可知，碰后總動(dòng)量 [5]由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得：在誤差允許范圍內(nèi)，小球A與B在碰撞過程中系統(tǒng)動(dòng)量守恒。12.如圖所示，質(zhì)量m=1kg的小物塊靜止放置在固定水平臺(tái)的最左端，質(zhì)量2kg的小車左端緊靠平臺(tái)靜置在光滑水平地面上，平臺(tái)、小車的長(zhǎng)度均為0.6m．現(xiàn)對(duì)小物塊施加一水平向右的恒力F，使小物塊開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小物塊到達(dá)平臺(tái)最右端時(shí)撤去恒力F，小物塊剛好能夠到達(dá)小車的右端．小物塊大小不計(jì)，與平臺(tái)間、小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.5,重力加速度g取10m/s2，水平面足夠長(zhǎng)，求:(1)小物塊離開平臺(tái)時(shí)速度的大?。?2)水平恒力F對(duì)小物塊沖量的大?。敬鸢浮浚?）v0=3m/s；（2）【解析】【詳解】（1）設(shè)撤去水平外力時(shí)小車的速度大小為v0，小物塊和小車的共同速度大小為v1．從撤去恒力到小物塊到達(dá)小車右端過程，對(duì)小物塊和小車系統(tǒng)：動(dòng)量守恒：能量守恒：聯(lián)立以上兩式并代入數(shù)據(jù)得：v0=3m/s（2）設(shè)水平外力對(duì)小物塊的沖量大小為I，小物塊在平臺(tái)上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t．小物塊在平臺(tái)上運(yùn)動(dòng)過程，對(duì)小物塊：動(dòng)量定理：運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律：聯(lián)立以上兩式并代入數(shù)據(jù)得：13.如圖所示，兩根完全相同的金屬導(dǎo)軌平行固定，導(dǎo)軌間距，不計(jì)導(dǎo)軌電阻。導(dǎo)軌由三部分組成，MM＇左側(cè)部分光滑（MM＇為傾斜部分水平末端），MG、M＇G＇在水平面內(nèi)，GH、G′H′部分是四分之一光滑圓軌道，G＇剛好在圓心O正上方，所有交接處平滑連接。HH＇間串聯(lián)的電阻，PP＇GG＇區(qū)域有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，方向豎直向上的矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)。PP＇、GG＇間距，M＇G＇、MG長(zhǎng)度，兩導(dǎo)體棒a、b質(zhì)量均為，電阻分別為，。a、b與金屬導(dǎo)軌水平部分滑動(dòng)摩擦因數(shù)。初始時(shí)刻b靜止在MM＇處，將a從距水平面高的導(dǎo)軌上水平靜止釋放，a沿導(dǎo)軌滑下后與b在MM＇處發(fā)生彈性碰撞，b最終從GG＇處以1m/s 的速度水平飛出，運(yùn)動(dòng)過程中導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌始終垂直并接觸良好，重力加速度。求：（1）a、b碰后b桿速度大小v1；（2）b在水平軌道上運(yùn)動(dòng)過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱QR；（3）b從MM＇運(yùn)動(dòng)到GG＇位置的時(shí)間t。【答案】（1）4m/s；（2）0.6875J；（3）2s【解析】【詳解】（1）對(duì)a棒在斜導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)過程用動(dòng)能定理a、b棒碰撞過程動(dòng)量守恒由于a、b棒發(fā)生彈性碰撞所以碰撞過程動(dòng)能滿足解得（2）碰后b棒在滑動(dòng)摩擦力作用下從MM＇減速到PP＇，設(shè)b到達(dá)PP＇的速度為v2，根據(jù)動(dòng)能定理得b棒在磁場(chǎng)內(nèi)運(yùn)動(dòng)過程能量守恒b棒在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)其等效電路圖如圖所示a與電阻R并聯(lián)后電阻 a與電阻R上產(chǎn)生的總焦耳熱為電阻R上產(chǎn)生的總焦耳熱為解得（3）對(duì)b進(jìn)入磁場(chǎng)前分析有解得對(duì)b在磁場(chǎng)內(nèi)運(yùn)動(dòng)t2時(shí)間用動(dòng)量定理，設(shè)向右為正根據(jù)電路特征有解得總時(shí)間為三、選考題（3-4）。本題共5小題，共30分。第15、16、17題每小題4分，給出的四個(gè)選項(xiàng)中只有一項(xiàng)符合題目要求。用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。14.2015年9月科學(xué)家探測(cè)到宇宙中距離我們13億光年兩個(gè)黑洞合并而產(chǎn)生的引力波，填補(bǔ)了愛因斯坦廣義相對(duì)論實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的最后一塊“拼圖”。關(guān)于相對(duì)論下列說法正確的是（　?。?A.經(jīng)典時(shí)空觀認(rèn)為時(shí)間和空間是相互關(guān)聯(lián)的B.相對(duì)于觀察者運(yùn)動(dòng)的時(shí)鐘會(huì)變慢C.在運(yùn)動(dòng)的參照系中測(cè)得的光速與其運(yùn)動(dòng)的速度有關(guān)D.同一物體的長(zhǎng)度不隨觀察者所處參考系的變換而改變【答案】B【解析】【詳解】A．經(jīng)典時(shí)空觀認(rèn)為時(shí)間和空間是絕對(duì)不變的，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)鐘慢效應(yīng)，相對(duì)論時(shí)空觀認(rèn)為相對(duì)于觀察者運(yùn)動(dòng)的時(shí)鐘會(huì)變慢，故B正確；C．根據(jù)愛因斯坦的光速不變?cè)砜芍?，在所有慣性參考系中光速是恒定的，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)尺縮效應(yīng)，相對(duì)論時(shí)空觀認(rèn)為同一物體的長(zhǎng)度會(huì)隨觀察者相對(duì)參考系的運(yùn)動(dòng)而改變，故D錯(cuò)誤。故選B。15.圖是盧瑟福為解釋粒子散射實(shí)驗(yàn)而提出的情境。占金原子質(zhì)量絕大部分的原子核集中在很小的空間范圍，曲線表示粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡。下列說法正確的是（　?。〢.越接近原子核的粒子發(fā)生散射時(shí)的偏轉(zhuǎn)角越小B.電子質(zhì)量約為粒子質(zhì)量的，因此電子對(duì)粒子速度的影響可以忽略C.由該實(shí)驗(yàn)可以得出粒子與金原子核一定帶異種電荷D.若實(shí)驗(yàn)中換用輕金屬笛片，發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)的粒子將會(huì)增多【答案】B【解析】【詳解】A．越接近原子核的粒子受到的庫(kù)侖斥力越大，發(fā)生散射時(shí)的偏轉(zhuǎn)角越大，A錯(cuò)誤；B．電子質(zhì)量約為粒子質(zhì)量，因此電子對(duì)粒子速度的影響可以忽略，B正確； C．由該實(shí)驗(yàn)可以得出粒子與金原子核一定帶同種電荷，C錯(cuò)誤；D．若實(shí)驗(yàn)中換用輕金屬笛片，發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)的粒子將會(huì)減少，D錯(cuò)誤。故選B。16.完全失重時(shí)，液滴呈球形，氣泡在液體中將不會(huì)上浮。2021年12月，在中國(guó)空間站“天宮課堂”的水球光學(xué)實(shí)驗(yàn)中，航天員向水球中注入空氣形成了一個(gè)內(nèi)含氣泡的水球。如圖所示，若氣泡與水球同心，在過球心O的平面內(nèi)，用單色平行光照射這一水球。下列說法正確的是（）A.此單色光從空氣進(jìn)入水球，頻率一定變大B.此單色光從空氣進(jìn)入水球，頻率一定變小C.若光線1在M處發(fā)生全反射，光線2在N處一定發(fā)生全反射D.若光線2在N處發(fā)生全反射，光線1在M處一定發(fā)生全反射【答案】C【解析】【詳解】AB．光的頻率是由光源決定的，與介質(zhì)無關(guān)，頻率不變，AB錯(cuò)誤；CD．如圖可看出光線1入射到水球的入射角小于光線2入射到水球的入射角，則光線1在水球外表面折射后的折射角小于光線2在水球外表面折射后的折射角，設(shè)水球半徑為R、氣泡半徑為r、光線經(jīng)過水球后的折射角為α、光線進(jìn)入氣泡的入射角為θ，根據(jù)幾何關(guān)系有則可得出光線2的θ大于光線1的θ，故若光線1在M處發(fā)生全反射，光線2在N處一定發(fā)生全反射，C正確、D錯(cuò)誤。故選C。17.在“用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。（1 ）某同學(xué)以線狀白熾燈為光源，對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行調(diào)節(jié)并觀察了實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象后，總結(jié)出以下幾點(diǎn)，下列說法中正確的是________；A．干涉條紋與雙縫垂直B．單縫和雙縫應(yīng)相互平行放置C．若取下濾光片，光屏上可觀察到白光的干涉圖樣D．想增加從目鏡中觀察到的條紋個(gè)數(shù)，可以將單縫向雙縫靠近（2）將測(cè)量頭的分劃板中心刻線與某亮紋中心對(duì)齊，將該亮紋定為第1條亮紋，此時(shí)手輪上螺旋測(cè)微器示數(shù)如圖甲所示。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，記下此時(shí)圖乙中手輪上的示數(shù)為________mm；（3）已知雙縫間距d為，測(cè)得雙縫到屏的距離L為0.600m，求所測(cè)量光的波長(zhǎng)為________m（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）；【答案】①.BC##CB②.13.870③.【解析】【詳解】（1）[1]A．干涉條紋與雙縫平行，A錯(cuò)誤；B．單縫和雙縫應(yīng)相互平行放置，B正確；C．若取下濾光片，光屏上可觀察到白光的干涉圖樣，C正確；D．想增加從目鏡中觀察到的條紋個(gè)數(shù)，則要條紋間距減小，由相鄰兩條紋間距公式可知，可以將雙縫的距離d增大，或減小雙縫到屏的距離L，或用波長(zhǎng)小的光做實(shí)驗(yàn)，若將單縫向雙縫靠近，不會(huì)改變條紋的間距，不會(huì)改變目鏡中觀察到的條紋個(gè)數(shù)，D錯(cuò)誤。故選BC。（2）[2]由圖乙可知，螺旋測(cè)微器的固定刻度讀數(shù)為13.5mm，可動(dòng)刻度的讀數(shù)為0.01×37.0mm=0.370mm則有手輪上的示數(shù)為x2=13.5mm+0.370mm=13.870mm（3）[3]由圖甲可知，螺旋測(cè)微器的固定刻度讀數(shù)為2mm，可動(dòng)刻度的讀數(shù)為0.01×32.0mm=0.320mm則有手輪上的示數(shù)為 x1=2mm+0.320mm=2.320mm則有兩相鄰亮條紋間距為由，可得所測(cè)量光的波長(zhǎng)為18.真空中某種材質(zhì)制成的光學(xué)元件截面如圖所示，右邊是半徑為R的四分之一圓，點(diǎn)C為圓心，左邊是直角三角形ABC，∠BAC=30°，∠BCA=90°，現(xiàn)從CD延長(zhǎng)線上點(diǎn)S發(fā)出一細(xì)光束，光束從E點(diǎn)進(jìn)入元件后折射光線剛好平行于AD邊，CE=SE，點(diǎn)E到AD距離為。光在真空中的速度為c，求：（1）光學(xué)元件的折射率n；（2）光線在AB邊是否發(fā)生全反射；（3）光線在光學(xué)元件內(nèi)傳播時(shí)間t（不考慮光的多次反射）?！敬鸢浮浚?）；（2）光線在AB邊發(fā)生全反射；（3）【解析】【詳解】（1）作出光路圖如圖所示由幾何知識(shí)得E點(diǎn)處入射角為折射角r為30°，由折射率定義式有 解得（2）由幾何知識(shí)得光線在AB邊的入射角為由于所以光線在AB邊將發(fā)生全反射。（3）由幾何知識(shí)知光線在AD邊入射角為30°，所以光線將從AD邊的G點(diǎn)射出由折射率與光傳播速度的關(guān)系有解得