【物理】北京市顺义区2019-2020学年高二下学期期末考试试卷（解析版）

【物理】北京市顺义区2019-2020学年高二下学期期末考试试卷（解析版）

‎2019-2020学年北京市顺义区高二（下）期末物理试卷 一、选择题，本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。‎ ‎1．下列说法中正确的是（　　）‎ A．物体吸收热量，其内能一定增加 ‎ B．布朗运动是液体分子的无规则运动 ‎ C．当温度为0℃时，物体的分子平均动能为零 ‎ D．物体分子间同时存在着相互作用的引力和斥力 ‎2．一定质量的理想气体，在温度保持不变的条件下，若气体体积减小，则（　　）‎ A．气体的内能增大 B．气体的压强可能不变 ‎ C．气体压强与体积的乘积不变 D．气体压强与体积的乘积变小 ‎3．下列说法中正确的是（　　）‎ A．小孔成像是光的色散现象 ‎ B．用分光镜观测光谱是利用光的偏振现象 ‎ C．门镜可以扩大视野是利用光的衍射现象 ‎ D．阳光下肥皂泡上出现彩色条纹是光的干涉现象 ‎4．弹簧振子作简谐运动，在平衡位置O点的两侧B、C间振动，当时间t＝0时，振子位于B（如图），若规定向右为正方向，则下列图象中符合前面所述情况的振子相对平衡位置的位移随时间变化关系的是（　　）‎ A．B． C．D．‎ ‎5．机械波在某种介质中传播时，下列说法正确的是（　　）‎ A．振动的频率越高，则波传播一个波长的距离所用的时间越短 ‎ B．在一个周期内，某个振动质元走过的路程等于一个波长 ‎ C．振幅越大，则波传播的速度越快 ‎ D．振幅越大，则波传播的速度越慢 ‎6．已知LC振荡电路中电容器极板1上的电量随时间变化的曲线如图所示。则（　　）‎ A．a、c两时刻电路中电流最大，方向相同 B．a、c两时刻电路中电流最大，方向相反 C．b、d两时刻电路中电流最大，方向相同 D．b、d两时刻电路中电流最大，方向相反 ‎7．如图所示，两束单色光a和b从水中射向水面的O点，它们进入空气后的光合成一束光c。根据这一现象可知，下列说法中正确的是（　　）‎ A．水对a光的折射率较大 ‎ B．两束光在从水进入空气中时频率均保持不变 ‎ C．从水射向空气时，a光全反射的临界角小于b光的临界角 ‎ D．若a光照射到某金属上能发生光电效应，则b光照射该金属上不一定能发生光电效应 ‎8．如图甲所示的理想变压器，其原线圈接在输出电压如图乙所示的正弦式交流电源上，副线圈接有阻值为88Ω的负载电阻R，原、副线圈匝数之比为5：1．电流表、电压表均为理想交流电表。下列说法中正确的是（　　）‎ A．电流表的示数为2.5A ‎ B．电压表的示数约为62V ‎ C．原线圈的输入功率为22W ‎ D．若负载电阻R的阻值变大，则原线圈的输入功率也变大 ‎9．一束单色光斜射到厚平板玻璃的一个表面上，经两次折射后从玻璃板另一个表面射出，出射光线相对于入射光线侧移了一段距离。在下列情况下，出射光线侧移距离最大的是（　　）‎ A．红光以45°的入射角入射 B．紫光以45°的入射角入射 ‎ C．红光以30°的入射角入射 D．紫光以30°的入射角入射 ‎10．如图所示，实线是沿x轴传播的一列简谐横波在t＝0时刻的波形图，虚线是这列波在t＝0.2s时刻的波形图。已知该波的波速是0.8m/s，则下列说法正确的是（　　）‎ A．t＝0时，x＝4cm处的质点速度沿y轴负方向 ‎ B．t＝0时，x＝4cm处的质点速度为零 ‎ C．这列波的周期是0.125s ‎ D．这列波的波长是14cm ‎11．如图所示电路中，灯泡A、B的规格相同。电感线圈L的自感系数足够大且电阻可忽略。下列关于此电路的说法中正确的是（　　）‎ A．S闭合的瞬间，B先亮，A逐渐变亮，最后A、B一样亮 ‎ B．S闭合的瞬间，A、B同时亮，然后A变暗最后熄灭 ‎ C．S断开的瞬间，A立即熄灭，B逐渐变暗最后熄灭 ‎ D．S断开的瞬间，A、B立即熄灭 ‎12．如图所示是描绘沙摆振动图象的实验装置和木板上留下的实验结果．沙摆的运动可看作简谐运动．若用手向外拉木板的速度是0.20m/s，木板的长度是0.60m，那么下列说法中正确的是（　　）‎ A．该沙摆的周期为3s B．该沙摆的频率为1.5Hz ‎ C．这次实验所用的沙摆的摆长约为56cm D．这次实验所用的沙摆的摆长约为1.5m ‎13．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为k，输出端接有一交流电动机，其线圈的电阻为R．将原线圈接在正弦交流电源两端，变压器的输入功率为P0时，电动机恰好能带动质量为m的物体匀速上升，此时理想电流表的示数为I，若不计电动机的机械损耗，则下列说法正确的是（　　）‎ A．原线圈两端电压的有效值为kIR B．原线圈两端电压的有效值为IR ‎ C．电动机的输出功率为P0﹣I2R D．原线圈中电流的有效值为kI ‎14．麦克斯韦在前人研究的基础上，创造性地建立了经典电磁场理论，进一步揭示了电现象与磁现象之间的联系。他大胆地假设：变化的电场就像导线中的电流一样，会在空间产生磁场，即变化的电场产生磁场。以平行板电容器为例：圆形平行板电容器在充、放电的过程中，板间电场发生变化，产生的磁场相当于一连接两板的板间直导线通以充、放电电流时所产生的磁场。如图所示，若某时刻连接电容器的导线具有向上的电流，则下列说法中正确的是（　　）‎ A．电容器正在充电 ‎ B．两平行板间的电场强度E在减小 ‎ C．该变化电场产生顺时针方向（俯视）的磁场 ‎ D．两极板间电场最强时，板间电场产生的磁场达到最大值 二、本部分共6题，共58分．，‎ ‎15．（8分）如图1所示，在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将双缝干涉实验仪器按要求安装在光具座上。单缝保持竖直方向，滤光片为绿色滤光片（只能透过绿光）。接通电源使光源正常工作。‎ ‎（1）组装仪器时，单缝和双缝的空间关系应该为　 　。‎ A．a代表双缝，b代表单缝 B．a代表单缝，b代表双缝 C．二者相互平行放置 D．二者相互垂直放置 ‎（2）将绿色滤光片改为红色滤光片，其他实验条件不变，在目镜中仍可看见清晰的条纹，则　 　。‎ A．条纹为竖条纹 B．条纹为横条纹 C．与绿光相比相邻条纹间距变窄 D．与绿光相比相邻条纹间距变宽 ‎（3）在实验中，先取下滤光片，然后在双缝中的一缝前放一红色滤光片，另一缝前放一绿色滤光片。这时在毛玻璃屏上可以看到的是　 　。‎ A．只有红色和绿色的双缝干涉条纹，其他颜色的双缝干涉条纹消失 B．红色和绿色的双缝干涉条纹消失，其他颜色的干涉条纹依然存在 C．任何颜色的干涉条纹都不存在，但屏上仍有光亮 D．屏上无任何光亮 ‎（4）目镜部分的实验测量装置如图2所示，两次将标志线分别对准第1、第4暗条纹中央后，测量结果如图3所示，此次测量的相邻条纹间距为　 　mm。‎ ‎16．（10分）甲乙两个学习小组分别利用单摆测量重力加速度。‎ ‎（1）甲组同学采用图甲所示的实验装置。‎ ‎①为了比较准确地测量出当地重力加速度的数值，除秒表外，在下列器材中，还应该选用　 　；（用器材前的字母表示）‎ a．长度接近1m的细绳 b．长度为10cm左右的细绳 e．直径为1.8cm的塑料球 d．直径为1.8cm的铁球 e．最小刻度为1cm的米尺 f．最小刻度为1mm的米尺 ‎②该组同学先测出悬点到小球球心的距离L，然后用秒表测出单摆完成n次全振动所用的时间t。请写出重力加速度的表达式g＝　 　。（用所测物理量表示）‎ ‎③在测量摆长后，测量周期时，摆球振动过程中悬点O处摆线的固定点出现松动。摆长略微变长，这将会导致所测重力加速度的数值　 　（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）‎ ‎（2）乙组同学在图甲所示装置的基础上再增加一个速度传感器，如图乙所示。将摆球拉开一小角度使其做简谐运动，速度传感器记录了摆球振动过程中速度随时间变化的数值，并得到如图丙所示的v﹣t图象。‎ ‎①由图丙可知，该单摆的周期T＝　 　s；‎ ‎②改变摆线长度后，多次测量，根据实验数据，利用计算机作出T2﹣L（周期平方﹣摆长）图象，并根据图线拟合得到方程T2＝4.04L+0.035，由此可以得出当地的重力加速度g＝　 　m/s2（取π2＝9.86，结果保留3位有效数字）。‎ ‎17．（9分）在电场强度为5×103N/C的匀强电场中，放置一个电量为6×10﹣9C的正点电荷。求：‎ ‎（1）该点电荷所受的电场力F；‎ ‎（2）如果把该电荷沿电场方向移动0.1m，电场力所做的功W。‎ ‎18．（10分）在磁感应强度为B、方向如图所示的匀强磁场中，金属杆MN放在宽为L的光滑平行金属导轨上，金属导轨间接有阻值为R的电阻，当金属杆MN以速度v向右匀速滑动时（不计金属杆MN和导轨的电阻）。求：‎ ‎（1）金属杆MN两端的电势差U；‎ ‎（2）使金属杆MN一直保持匀速直线运动，需对金属杆MN施加的水平拉力的大小F。‎ ‎19．（10分）如图所示，垂直纸面放置的两块平行正对金属板，板间距离为d。两板中心各有一个小孔，两板间电场可视为匀强电场。金属板上方有垂直纸面的匀强磁场。电荷量为q、质量为m的带正电的粒子，由静止开始从正极板的中心小孔出发，经电场加速后由负极板中心小孔射出，从M点进入磁场做匀速圆周运动，最后从N点以速度v离开磁场，测得M、N两点间距离为L，粒子所受重力及空气阻力均可忽略不计。求：‎ ‎（1）匀强电场的场强E；‎ ‎（2）匀强磁场的磁感应强度B。‎ ‎20．（11分）如图1甲所示为法拉第发明的圆盘发电机，图1乙是其原理示意图，其中的铜质圆盘安装在水平的铜轴上，铜质圆盘的圆心与铜轴重合，它的边缘正好在两磁极之间，两块铜片C、D分别与圆盘的转动轴和边缘良好接触，用导线将两块铜片与电阻R连接起来形成闭合回路，在圆盘绕铜轴匀速转动时，通过电阻R的电流是恒定的。为讨论问题方便，将磁场简化为水平向右磁感应强度为B的匀强磁场；将圆盘匀速转动简化为一根始终在匀强磁场中绕铜轴匀速转动、长度为圆盘半径的导体棒，其等效电阻为r。除了R和r以外，其他部分电阻不计。已知圆盘半径为a，当其以角速度ω匀速转动时，产生的感应电动势E。‎ ‎（1）圆盘转动方向如图乙所示，求通过电阻R的电流大小，并说明其流向；‎ ‎（2）若各接触点及转轴的摩擦均可忽略不计，圆盘匀速转动一圈，外力需要做多少功；‎ ‎（3）圆盘匀速转动时，圆盘简化的导体棒的内部电子因棒转动而在匀强磁场中受沿棒方向的洛仑兹力的分力，其大小f随电子与圆心距离x变化的图象如图2所示，试从电动势的定义式论证圆盘匀速转动产生的感应电动势E。‎ ‎【参考答案】‎ 一、选择题，本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。‎ ‎1．下列说法中正确的是（　　）‎ A．物体吸收热量，其内能一定增加 ‎ B．布朗运动是液体分子的无规则运动 ‎ C．当温度为0℃时，物体的分子平均动能为零 ‎ D．物体分子间同时存在着相互作用的引力和斥力 ‎【答案】D ‎【解答】解：A、改变内能的方式有热传递和做功，由于做功情况不确定，物体吸收热量，其内能不一定增加，故A错误。‎ B、布朗运动是悬浮在液体或气体中的固体小颗粒的永不停息地做无规则运动，不是液体分子的无规则运动，故B错误。‎ C、分子做永不停息的无规则热运动，物体的分子平均动能不可能为零，故C错误。‎ D、物体分子间的引力和斥力同时存在，故D正确。故选：D。‎ ‎2．一定质量的理想气体，在温度保持不变的条件下，若气体体积减小，则（　　）‎ A．气体的内能增大 B．气体的压强可能不变 ‎ C．气体压强与体积的乘积不变 D．气体压强与体积的乘积变小 ‎【答案】C ‎【解答】解：A、理想气体的内能只与温度有关，在理想气体中，分子势能为0，内能就等于分子动能，由于温度不变，故气体的内能不变，故A错误；‎ B、由理想气体状态方程：知，在温度不变，体积V减小，则压强一定增大，故B错误；‎ CD、气体压强与体积的乘积pV＝TC，温度不变，C为常数，pV不变，故C正确、D错误。故选：C。‎ ‎3．下列说法中正确的是（　　）‎ A．小孔成像是光的色散现象 ‎ B．用分光镜观测光谱是利用光的偏振现象 ‎ C．门镜可以扩大视野是利用光的衍射现象 ‎ D．阳光下肥皂泡上出现彩色条纹是光的干涉现象 ‎【答案】D ‎【解答】解：A、小孔成像是光的直线传播现象，故A错误；‎ B、分光镜是利用光的折射现象，及色散元件（三棱镜或光栅），将白光分解成不同波长的单色光，故B错误；‎ C、门镜可以扩大视野是利用光的折射现象，故C错误；‎ D、阳光下肥皂泡上的彩色条纹是肥皂泡内外两个表面反射回的光发生干涉形成的，叫薄膜干涉，故D正确。故选：D。‎ ‎4．弹簧振子作简谐运动，在平衡位置O点的两侧B、C间振动，当时间t＝0时，振子位于B（如图），若规定向右为正方向，则下列图象中符合前面所述情况的振子相对平衡位置的位移随时间变化关系的是（　　）‎ A．B． C．D．‎ ‎【答案】A ‎【解答】解：简谐运动的位移是指相对平衡位置的位移，是从初位置到末位置的有向线段；‎ t＝0时刻，位移为负的最大值；‎ 简谐运动的位移随着时间按照正弦规律变化；故选：A。‎ ‎5．机械波在某种介质中传播时，下列说法正确的是（　　）‎ A．振动的频率越高，则波传播一个波长的距离所用的时间越短 ‎ B．在一个周期内，某个振动质元走过的路程等于一个波长 ‎ C．振幅越大，则波传播的速度越快 ‎ D．振幅越大，则波传播的速度越慢 ‎【答案】A ‎【解答】解：A、频率越高，即周期越小，因而波传播一个波长所用时间就越短，故A正确，‎ B、质元只能上下振动，一个周期走过的路程为4A，与波长无关，故B错误；‎ CD、波速由介质决定和振幅无关，故CD错误。故选：A。‎ ‎6．已知LC振荡电路中电容器极板1上的电量随时间变化的曲线如图所示。则（　　）‎ A．a、c两时刻电路中电流最大，方向相同 ‎ B．a、c两时刻电路中电流最大，方向相反 ‎ C．b、d两时刻电路中电流最大，方向相同 ‎ D．b、d两时刻电路中电流最大，方向相反 ‎【答案】D ‎【解答】解：A、a、c两时刻，电量最大，则电场能最大，电路中的电流最小。故A、B错误。‎ C、b、d两时刻，电量为零，则电场能为零，磁场能最大，电路中的电流最大，但是电量的方向相反。故C错误，D正确。故选：D。‎ ‎7．如图所示，两束单色光a和b从水中射向水面的O点，它们进入空气后的光合成一束光c。根据这一现象可知，下列说法中正确的是（　　）‎ A．水对a光的折射率较大 ‎ B．两束光在从水进入空气中时频率均保持不变 ‎ C．从水射向空气时，a光全反射的临界角小于b光的临界角 ‎ D．若a光照射到某金属上能发生光电效应，则b光照射该金属上不一定能发生光电效应 ‎【答案】B ‎【解答】解：A、由图中也可以看出，若光c反过来从空气中射入水中，则光线a偏折的程度小一些，故它的折射率小，故A错误；‎ B、频率由波源决定，所以光从水射向空气时，频率是不变的，故B正确；‎ C、根据临界角：sinC，故a光的折射率小，临界角较大，故C错误；‎ D、若a光照射到某金属上能发生光电效应，则b光照射该金属上一定能发生光电效应，因为b光的频率大于a光的频率，故D错误。故选：B。‎ ‎8．如图甲所示的理想变压器，其原线圈接在输出电压如图乙所示的正弦式交流电源上，副线圈接有阻值为88Ω的负载电阻R，原、副线圈匝数之比为5：1．电流表、电压表均为理想交流电表。下列说法中正确的是（　　）‎ A．电流表的示数为2.5A ‎ B．电压表的示数约为62V ‎ C．原线圈的输入功率为22W ‎ D．若负载电阻R的阻值变大，则原线圈的输入功率也变大 ‎【答案】C ‎【解答】解：B、分析图乙可知，正弦式交流电源的电动势的最大值为220V，有效值为220V，则原线圈输入电压：U1＝220V，根据变压比可知，副线圈输出电压：U244V，则电压表的示数为44V，故B错误；‎ A、根据欧姆定律可知，副线圈输出电流：I20.5A，根据变流比可知，原线圈输入电流：I10.1A，故A错误；‎ C、副线圈输出功率：P2＝U2I2＝44×0.5W＝22W，根据变压器的输入功率等于输出功率可知，原线圈中输入功率也是22W，故C正确；‎ D、若负载电阻R的阻值变大，根据欧姆定律可知，副线圈输出电流会变小，副线圈输出功率会变小，故原线圈的输入功率也会变小，故D错误。‎ 故选：C。‎ ‎9．一束单色光斜射到厚平板玻璃的一个表面上，经两次折射后从玻璃板另一个表面射出，出射光线相对于入射光线侧移了一段距离。在下列情况下，出射光线侧移距离最大的是（　　）‎ A．红光以45°的入射角入射 B．紫光以45°的入射角入射 ‎ C．红光以30°的入射角入射 D．紫光以30°的入射角入射 ‎【答案】B ‎【解答】解：设玻璃砖的厚度为d，入射光线的入射角为i，折射角为r，侧移距离为x，如图所示。‎ 根据几何关系有：‎ ‎ x•sin（i﹣r）…①‎ 又有 n②‎ ‎（1）若为同一色光，则n相同，则i增加且i比r增加得快，得知 sin（i﹣r）＞0且增加，0且增加，故CD错误。‎ ‎（2）若入射角相同，由①②两式可得：‎ x＝dsini（1）‎ 得知n增加，x增加，因此，紫光以45°的入射角入射时侧移距离最大，故ACD错误，B正确。故选：B。‎ ‎10．如图所示，实线是沿x轴传播的一列简谐横波在t＝0时刻的波形图，虚线是这列波在t＝0.2s时刻的波形图。已知该波的波速是0.8m/s，则下列说法正确的是（　　）‎ A．t＝0时，x＝4cm处的质点速度沿y轴负方向 ‎ B．t＝0时，x＝4cm处的质点速度为零 ‎ C．这列波的周期是0.125s ‎ D．这列波的波长是14cm ‎【答案】A ‎【解答】解：CD、从图中可以看出波长等于λ＝12cm＝0.12m，由题可知波速v＝0.8m/s，则该波的周期T0.15s，故CD错误；‎ AB、经过t＝0.2s该波传播的距离为x＝vt＝0.16m＝1λ，根据波形的平移法可得知，该波x轴负方向传播，根据“同侧法”可知t＝0时刻，x＝4cm处的质点的速度沿y轴负方向，由于该质点处于平衡位置，故速度最大，故A正确、B错误。故选：A。‎ ‎11．如图所示电路中，灯泡A、B的规格相同。电感线圈L的自感系数足够大且电阻可忽略。下列关于此电路的说法中正确的是（　　）‎ A．S闭合的瞬间，B先亮，A逐渐变亮，最后A、B一样亮 ‎ B．S闭合的瞬间，A、B同时亮，然后A变暗最后熄灭 ‎ C．S断开的瞬间，A立即熄灭，B逐渐变暗最后熄灭 ‎ D．S断开的瞬间，A、B立即熄灭 ‎【答案】B ‎【解答】解：AB、闭合S时，电源的电压同时加到两灯上，A、B同时亮，且亮度相同；随着L中电流增大，由于线圈L直流电阻可忽略不计，分流作用增大，A逐渐被短路直到熄灭，外电路总电阻减小，总电流增大，B变亮，故A错误、B正确；‎ CD、断开S，B立即熄灭，线圈中电流减小，产生自感电动势，感应电流流过A灯，A闪亮一下后熄灭，故CD错误。‎ 故选：B。‎ ‎12．如图所示是描绘沙摆振动图象的实验装置和木板上留下的实验结果．沙摆的运动可看作简谐运动．若用手向外拉木板的速度是0.20m/s，木板的长度是0.60m，那么下列说法中正确的是（　　）‎ A．该沙摆的周期为3s B．该沙摆的频率为1.5Hz ‎ C．这次实验所用的沙摆的摆长约为56cm D．这次实验所用的沙摆的摆长约为1.5m ‎【答案】C ‎【解答】解：AB、木板水平匀速运动，运动时间为：ts＝3s 设沙摆的周期为T，由图看出，2T＝t，得：T＝1.5s。频率为 fHz，故AB错误。‎ CD、由单摆的周期T＝2π，得沙摆的摆长 L0.56m＝56cm，故C正确，D错误。‎ 故选：C。‎ ‎13．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为k，输出端接有一交流电动机，其线圈的电阻为R．将原线圈接在正弦交流电源两端，变压器的输入功率为P0时，电动机恰好能带动质量为m的物体匀速上升，此时理想电流表的示数为I，若不计电动机的机械损耗，则下列说法正确的是（　　）‎ A．原线圈两端电压的有效值为kIR B．原线圈两端电压的有效值为IR ‎ C．电动机的输出功率为P0﹣I2R D．原线圈中电流的有效值为kI ‎【答案】C ‎【解答】解：AB、变压器的输出功率和输入的功率相等，所以P0＝UI，所以副线圈两端电压的有效值为，根据变压器原理可得原线圈两端电压的有效值为：U1＝KU2，故AB错误；‎ C、电动机的发热功率为I2R，所以电动机的输出功率为P0﹣I2R，故C正确；‎ D、变压器的电流与匝数成反比，副线圈的电流为I，所以原线圈中电流的有效值为，故D错误。‎ 故选：C。‎ ‎14．麦克斯韦在前人研究的基础上，创造性地建立了经典电磁场理论，进一步揭示了电现象与磁现象之间的联系。他大胆地假设：变化的电场就像导线中的电流一样，会在空间产生磁场，即变化的电场产生磁场。以平行板电容器为例：圆形平行板电容器在充、放电的过程中，板间电场发生变化，产生的磁场相当于一连接两板的板间直导线通以充、放电电流时所产生的磁场。如图所示，若某时刻连接电容器的导线具有向上的电流，则下列说法中正确的是（　　）‎ A．电容器正在充电 ‎ B．两平行板间的电场强度E在减小 ‎ C．该变化电场产生顺时针方向（俯视）的磁场 ‎ D．两极板间电场最强时，板间电场产生的磁场达到最大值 ‎【答案】A ‎【解答】解：A、由图中可以看出，极板间的电场方向是竖直向上的，说明下极板带正电，上极板带负电，如果等效电流的方向是向上的，即外电流流向下极板，流出上极板，也就是相当于正电荷流向下极板，而下极板本来说是带正电的，所以下极板所带的电荷量会增加，所以电容器在充电，故A正确；‎ B、充电的过程，两极板间的电压在增大，由场强E，可知极板间的电场强度在增大，故B错误；‎ C、由右手定则可以判断出，该变化电场产生逆时针方向（俯视）的磁场，故C错误；‎ D、两极板的电场最强时，就是充电快充满的时候，此进电流反而比较小，故这个电场产生的磁场也比较小，不会最大，故D错误。故选：A。‎ 二、本部分共6题，共58分．，‎ ‎15．（8分）如图1所示，在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将双缝干涉实验仪器按要求安装在光具座上。单缝保持竖直方向，滤光片为绿色滤光片（只能透过绿光）。接通电源使光源正常工作。‎ ‎（1）组装仪器时，单缝和双缝的空间关系应该为　BC　。‎ A．a代表双缝，b代表单缝 B．a代表单缝，b代表双缝 C．二者相互平行放置 D．二者相互垂直放置 ‎（2）将绿色滤光片改为红色滤光片，其他实验条件不变，在目镜中仍可看见清晰的条纹，则　AD　。‎ A．条纹为竖条纹 B．条纹为横条纹 C．与绿光相比相邻条纹间距变窄 D．与绿光相比相邻条纹间距变宽 ‎（3）在实验中，先取下滤光片，然后在双缝中的一缝前放一红色滤光片，另一缝前放一绿色滤光片。这时在毛玻璃屏上可以看到的是　C　。‎ A．只有红色和绿色的双缝干涉条纹，其他颜色的双缝干涉条纹消失 B．红色和绿色的双缝干涉条纹消失，其他颜色的干涉条纹依然存在 C．任何颜色的干涉条纹都不存在，但屏上仍有光亮 D．屏上无任何光亮 ‎（4）目镜部分的实验测量装置如图2所示，两次将标志线分别对准第1、第4暗条纹中央后，测量结果如图3所示，此次测量的相邻条纹间距为　1.89　mm。‎ ‎【答案】见试题解答内容 ‎【解答】解：（1）AB、因为该实验是双缝干涉实验，故b是双缝，为了使双缝得到的光更具有相干性，所以在双缝前加一个单缝，所以a是单缝，故A错误，B正确；‎ CD、若单缝是竖直放置，则双缝也需要竖直放置，即二者相互平行放置，故C正确，D错误；‎ 故选：BC；‎ ‎（2）AB、由于单缝是竖直的，故屏上的条纹是竖条纹，故A正确，B错误；‎ CD、将绿色滤光片改为红色滤光片后，绿光的波长变长，根据△xλ，看到的条纹间距应该变大，故C错误，D正确。‎ 故选：AD；‎ ‎（3）在双缝中的一缝前放一红色滤光片（只能透过红光），另一缝前放一绿色滤光片（只能透过绿光），由于绿光和红光的频率不同，则不能发生干涉，但屏上仍有光亮，故C正确，A、B、D错误。‎ 故选：C；‎ ‎（4）由于测量头为螺旋测微器，其精确度为0.01mm；‎ 那么对准第1暗条纹中央的螺旋测微器固定刻度的读数是2.0mm，可动刻度的读数是：19.0×0.01＝0.190mm，‎ 螺旋测微器的读数等于：2.0mm+0.190mm＝2.190mm。‎ 对准第4暗条纹中央的螺旋测微器固定刻度的读数是7.5mm，可动刻度的读数是：36.8×0.01＝0.368mm，‎ 螺旋测微器的读数等于：7.5mm+0.368mm＝7.868mm。‎ 相邻条纹间距为△x mm≈1.89mm；‎ 故答案为：（1）BC；（2）AD；（3）C；（4）1.89。‎ ‎16．（10分）甲乙两个学习小组分别利用单摆测量重力加速度。‎ ‎（1）甲组同学采用图甲所示的实验装置。‎ ‎①为了比较准确地测量出当地重力加速度的数值，除秒表外，在下列器材中，还应该选用　adf　；（用器材前的字母表示）‎ a．长度接近1m的细绳 b．长度为10cm左右的细绳 e．直径为1.8cm的塑料球 d．直径为1.8cm的铁球 e．最小刻度为1cm的米尺 f．最小刻度为1mm的米尺 ‎②该组同学先测出悬点到小球球心的距离L，然后用秒表测出单摆完成n次全振动所用的时间t。请写出重力加速度的表达式g＝　　。（用所测物理量表示）‎ ‎③在测量摆长后，测量周期时，摆球振动过程中悬点O处摆线的固定点出现松动。摆长略微变长，这将会导致所测重力加速度的数值　偏小　（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）‎ ‎（2）乙组同学在图甲所示装置的基础上再增加一个速度传感器，如图乙所示。将摆球拉开一小角度使其做简谐运动，速度传感器记录了摆球振动过程中速度随时间变化的数值，并得到如图丙所示的v﹣t图象。‎ ‎①由图丙可知，该单摆的周期T＝　2.0　s；‎ ‎②改变摆线长度后，多次测量，根据实验数据，利用计算机作出T2﹣L（周期平方﹣摆长）图象，并根据图线拟合得到方程T2＝4.04L+0.035，由此可以得出当地的重力加速度g＝　9.76　m/s2（取π2＝9.86，结果保留3位有效数字）。‎ ‎【答案】（1）①adf；②；③偏小；（2）①2.0；②9.76。‎ ‎【解答】解：（1）①为减小实验误差应选择适当长些的细绳做摆线，摆线应选a；‎ 为减小空气阻力对实验的影响应选择质量大而体积小的球做摆球，摆球应选d；‎ 为减小测量误差应选择分度值小的刻度尺，刻度尺应选择f；‎ 故需要的实验器材为：adf；‎ ‎②单摆周期T，‎ 由单摆周期公式T＝2π可知，‎ 重力加速度：g；‎ ‎③由单摆周期公式T＝2π可知，重力加速度：g，‎ 摆球振动过程中悬点O处摆线的固定点出现松动，摆长略微变长，‎ 所测摆长L偏小，由g可知，所测重力加速度的数值偏小。‎ ‎（2）①摆球经过平衡位置时速度最大，在一个周期内摆球两次经过平衡位置，由图丙所示可知，单摆周期为2.0s；‎ ‎②由单摆周期公式T＝2π可知：T2L，‎ T2﹣L图象的斜率k，重力加速度g，‎ 由T2＝4.04L+0.035可知，图象的斜率k＝4.04，‎ 代入数据解得：g≈9.76m/s2；‎ 故答案为：（1）①adf；②；③偏小；（2）①2.0；②9.76。‎ ‎17．（9分）在电场强度为5×103N/C的匀强电场中，放置一个电量为6×10﹣9C的正点电荷。求：‎ ‎（1）该点电荷所受的电场力F；‎ ‎（2）如果把该电荷沿电场方向移动0.1m，电场力所做的功W。‎ ‎【答案】（1）该点电荷所受的电场力F为3×10﹣5N；‎ ‎（2）如果把该电荷沿电场方向移动0.1m，电场力所做的功W为3×10﹣6J。‎ ‎【解答】解：（1）电场力F＝qE＝6×10﹣9×5×103N＝3×10﹣5N；‎ ‎（2）根据W＝Fd得，W＝Fd＝3×10﹣5×0.1J＝3×10﹣6J；‎ 答：（1）该点电荷所受的电场力F为3×10﹣5N；‎ ‎（2）如果把该电荷沿电场方向移动0.1m，电场力所做的功W为3×10﹣6J。‎ ‎18．（10分）在磁感应强度为B、方向如图所示的匀强磁场中，金属杆MN放在宽为L的光滑平行金属导轨上，金属导轨间接有阻值为R的电阻，当金属杆MN以速度v向右匀速滑动时（不计金属杆MN和导轨的电阻）。求：‎ ‎（1）金属杆MN两端的电势差U；‎ ‎（2）使金属杆MN一直保持匀速直线运动，需对金属杆MN施加的水平拉力的大小F。‎ ‎【答案】（1）金属杆MN两端的电势差为BLv；‎ ‎（2）使金属杆MN一直保持匀速直线运动，需对金属杆MN施加的水平拉力的大小为。‎ ‎【解答】解：（1）切割产生的感应电动势为：E＝BLv 由于金属杆的电阻为零，所以金属杆MN两端的电势差U＝BLv；‎ ‎（2）根据闭合电路的欧姆定律可得匀速运动时通过金属杆的电流I 导体棒所受的安培力为：FA＝BIL 根据平衡知：F＝FA。‎ 答：（1）金属杆MN两端的电势差为BLv；‎ ‎（2）使金属杆MN一直保持匀速直线运动，需对金属杆MN施加的水平拉力的大小为。‎ ‎19．（10分）如图所示，垂直纸面放置的两块平行正对金属板，板间距离为d。两板中心各有一个小孔，两板间电场可视为匀强电场。金属板上方有垂直纸面的匀强磁场。电荷量为q、质量为m的带正电的粒子，由静止开始从正极板的中心小孔出发，经电场加速后由负极板中心小孔射出，从M点进入磁场做匀速圆周运动，最后从N点以速度v离开磁场，测得M、N两点间距离为L，粒子所受重力及空气阻力均可忽略不计。求：‎ ‎（1）匀强电场的场强E；‎ ‎（2）匀强磁场的磁感应强度B。‎ ‎【答案】（1）匀强电场的场强E是；（2）匀强磁场的磁感应强度B是。‎ ‎【解答】解：（1）在电场中，由动能定理有：‎ ‎ qEdmv2﹣0‎ 解得：E ‎（2）粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律有：‎ ‎ qvB＝m 据题有 r 解得：B 答：（1）匀强电场的场强E是；（2）匀强磁场的磁感应强度B是。‎ ‎20．（11分）如图1甲所示为法拉第发明的圆盘发电机，图1乙是其原理示意图，其中的铜质圆盘安装在水平的铜轴上，铜质圆盘的圆心与铜轴重合，它的边缘正好在两磁极之间，两块铜片C、D分别与圆盘的转动轴和边缘良好接触，用导线将两块铜片与电阻R连接起来形成闭合回路，在圆盘绕铜轴匀速转动时，通过电阻R的电流是恒定的。为讨论问题方便，将磁场简化为水平向右磁感应强度为B的匀强磁场；将圆盘匀速转动简化为一根始终在匀强磁场中绕铜轴匀速转动、长度为圆盘半径的导体棒，其等效电阻为r。除了R和r以外，其他部分电阻不计。已知圆盘半径为a，当其以角速度ω匀速转动时，产生的感应电动势E。‎ ‎（1）圆盘转动方向如图乙所示，求通过电阻R的电流大小，并说明其流向；‎ ‎（2）若各接触点及转轴的摩擦均可忽略不计，圆盘匀速转动一圈，外力需要做多少功；‎ ‎（3）圆盘匀速转动时，圆盘简化的导体棒的内部电子因棒转动而在匀强磁场中受沿棒方向的洛仑兹力的分力，其大小f随电子与圆心距离x变化的图象如图2所示，试从电动势的定义式论证圆盘匀速转动产生的感应电动势E。‎ ‎【答案】见试题解答内容 ‎【解答】解：（1）圆盘转动时切割磁感应线产生的感应电动势为：E＝Ba 欧姆定律可知，通过电流R的电流I；‎ 根据右手定则可知圆盘中电流方向向外，通过电阻R的电流方向是由b到a；‎ ‎（2）圆盘匀速转动一圈经过的时间T 圆盘匀速转动一圈产生的总电能E电＝EIT 根据功能关系可知，圆盘匀速转动一圈外力需要做功W＝E电；‎ ‎（3）电子因棒转动在匀强磁场中受沿棒方向的洛仑兹力分力f为非静电力，对于与圆心距离为x的电子，有f非＝Beωx 根据f随电子与圆心距离x变化的图象可知，电子沿杆移动过程中，此非静电力做的功为W非f非a 根据电动势的定义可得：EE。‎ 答：（1）通过电阻R的电流大小为，通过电阻R的电流方向是由b到a；‎ ‎（2）圆盘匀速转动一圈，外力需要做的功；‎ ‎（3）论证见解析。‎