湖北省武汉市部分省重点高中2022-2023学年高二下学期期末质量检测物理试题含解析

湖北省武汉市部分省重点高中2022-2023学年高二下学期期末质量检测物理试题含解析2022~2023学年度第二学期期末质量检测高二物理试卷考试时间：75分钟

试卷满分：100分一、选择题(本大题共10小题，每小题4分，共40分。其中1~7题为单选题，8~10题为多项选择题，漏选得2分，错选得0分。)1.关于分子动理论，下列说法正确的是()A.随着物体运动速度的增大，物体分子动能也增大B.若已知氧气的摩尔体积和阿伏加德罗常数，可估算出氧气分子的体积C.在两个相距很远的分子逐渐靠近到很难再靠近的过程中，分子间作用力逐渐增大D.分子势能和分子间作用力有可能同时随分子间的距离增大而增大2.关于光现象及其应用，下列说法正确的是()A.通过两支铅笔夹成的一条狭缝观察日光灯，可以看到彩色条纹，这是光的衍射现象B.泊松亮斑是由光的干涉产生的C.一束单色光由空气射入玻璃，这束光的速度变慢，频率变低D.光的偏振现象说明光是一种纵波3.如图为正弦式电流和方波电流随时间的变化关系图像，关于甲、乙、丙、丁四幅图下列说法正确的是()A.图中电流最大值为2A，有效值为A，周期为4sB.图中电流的最大值为5A，有效值为A，周期为4sC.图中电流的最大值为2A，有效值为1A，周期为4sD.图中电流的最大值为4A，有效值为3.5A，周期为2s4.如图所示，氢原子在不同能级间发生a、b、c三种跃迁时，释放光子的波长分别是，则下列说法正确的是()A.从能级跃迁到能级时，释放光子的波长为B.从能级跃迁到能级时，释放光子的波长为C.从能级跃迁到能级时，电子的动能减少D.用的电子碰撞处于基态的氢原子时，氢原子一定不会发生跃迁5.我国自主研发的“玲珑一号”核反应堆，是全球最小的商用核反应堆，核反应方程为，反应产物会发生β衰变。已知核、、和质量分别是235.0439u、140.9139u、91.8973u和1.0087u，1u为1.66×10－27kg，光速c＝3×108m/s。则下列说法正确的是()A.核反应方程中的x＝57，y＝89B.U核的比结合能小于Ba核的比结合能C.Ba的衰变方程为Ba＋n→X＋eD.一个铀核裂变放出的核能约为6.如图所示，A、B两方物块(可视为质点)在半径为R光滑球面内C与两点间一起做简谐运动，O为最低点，当位移为x时，A、B系统的回复力为F。A、B的总重量为G，忽略空气阻力。下列说法正确的是()A.A、B经过O点时均处于平衡状态B.C.由O点向C点运动的过程中，A受到的摩擦力逐渐增大D.经过O点时，将A取走，B的振幅将增大7.竖直平面内有轻绳1、2、3连接如图所示。绳1水平，绳2与水平方向成角，绳3的下端连接一质量为m的导体棒1，在结点O正下方距离处固定一导体棒2，两导体棒均垂直于纸面放置。现将导体棒1中通入向里的电流I0，导体棒2中通入向外且缓慢增大的电流I。当增大到某个值时，给导体棒1以向右的轻微扰动，可观察到它缓慢上升到绳1所处的水平线上。绳3的长度为d，两导体棒长度均为l，重力加速度为g。导体棒2以外距离为x处的磁感应强度大小为，下列说法正确的是()A.应在时给导体棒1以轻微的扰动B.绳1中拉力的最大值为C.绳2中拉力的最小值为D.导体棒2中电流的最大值为8.如图(a)，在均匀介质中有A、B、C和D四点，其中A、B、C三点位于同一直线上，AC=BC=4m，DC=3m，DC垂直AB．t=0时，位于A、B、C处三个完全相同的横波波源同时开始振动，振动图像均如图(b)所示，振动方向与平面ABD垂直，已知波长为4m，下列说法正确的是()A.这三列波的波速均为1m/sB.t=2s时，D处的质点开始振动C.t=4.5s时，D处的质点向y轴负方向运动D.t=6s时，D处的质点与平衡位置的距离是6cm9.如图所示，长方形abcd长ad=0.6m，宽ab=0.3m，e、f分别是ad、be的中点，以ad为直径的半径内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B=0.25T。一群不计重力、质量。电荷量(q=+2×10-3C的带电粒子以速度从左右两侧沿垂直ad和bc方向射入磁场区域(不考虑边界粒子)，则以下正确的是()A.从ae边射入的粒子，出射点分布在ab边和bf边B.从ed(不含ed两点)边射入的粒子，出射点全部分布在bf边C.从bf边射入的粒子，出射点全部分布在ae边D.从fc边射入的粒子，全部从d点射出10.如图是汽车上使用的电磁制动装置示意图。与传统的制动方式相比，电磁制动是一种非接触的制动方式，避免了因摩擦产生的磨损。电磁制动的原理是当导体在通电线圈产生的磁场中运动时，会产生涡流，使导体受到阻碍运动的制动力。下列说法正确的是()A.制动过程中，导体不会产生热量B.制动力的大小与导体运动的速度有关C.线圈中既可以通交流电，也可以通直流电D.如果改变线圈中的电流方向，可以使导体获得促进它运动的动力二、实验题(本大题共2小题，18分，11题9分，第12题8分)11.某探究小组，取片状RFP602型半导体薄膜压力传感器一片，探究其圆形敏感区域受压力F与传感器电阻R的变化关系。图示是利用测量数据画出图线。压力为时曲线斜率为，压力为时曲线斜率为，前者是后者的13倍。(1)由图线数据分析可知，斜率越大，传感器灵敏度就__________。(填“越高”、“越低”)(2)利用RFP602型压力传感器，设计一台自动分拣装置，按一定质量标准自动分拣大苹果和小苹果。该装置中、为绕、转动的杠杆，托盘秤压在杠杆上，杠杆末端压在压力传感器上。调节托盘秤压在杠杆上的位置，使质量等于分拣标准的苹果经过托盘秤时，杠杆对传感器的压力为__________N左右。(3)质量等于分拣标准的大苹果通过托盘秤时，两端的电压恰好能使放大电路中的电磁铁__________分拣开关的衔铁。(填“吸引”、“排斥”)12.在“用单分子油膜法估测分子的大小”实验中，下列说法正确的是()A．实验中使用油酸酒精溶液，酒精作用是能使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓B．本实验不考虑油酸分子间的间隙C．将油酸酒精溶液滴入水中后应立即迅速描绘油膜轮廓D．为减小实验误差，应往均匀撒好痱子粉的水盘中多滴几滴油酸酒精溶液在做“用油膜法估测分子大小”的实验时，油酸酒精溶液的浓度为每2000mL溶液中有纯油酸1mL。用注射器测得1mL上述溶液有200滴，把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盘里，待水面稳定后，测得油酸膜的近似轮廓如图所示，图中正方形小方格的边长为1cm，则每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是________mL，油酸膜的面积是________cm2.据上述数据，估测出油酸分子的直径是________m。三、解答题(本大题共3小题，43分，13题10分，第14题14分，第15题18分，解答须写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)13.一同学测定一直角玻璃砖的折射率，已知为其横截面，，。他将玻璃砖放置在水平桌面上，接着用一束细光线照射到边上距离B点为的Q点，然后调节入射光线的入射角，当入射光线的入射角为时，光线通过玻璃砖后恰好到达边的中点O，设光在真空中的传播速度为c，求：(1)该玻璃砖的折射率；(2)光从由Q点进入到第一次折射出玻璃砖所用的时间。14.如图甲所示，水平对置发动机的活塞对称分布在曲轴两侧，在水平方向上左右运动，发机安装在汽车的中心线上，两侧活塞产生的影响相互抵消，可使车辆行驶更加平稳，同时节约能源、减少噪声。图乙为左侧汽缸(圆柱形)简化示意图。某次工厂测试某绝热汽缸的耐压性能，活塞横截面积为S，在距汽缸底部处固定两挡片，开始时活塞底部到缸底的距离为L，内部密封一定质量的理想气体，气体温度为。已知大气压强为，活塞右侧与连杆相连，连杆对活塞始终有水平向左的恒定推力，大小为。现缓慢给气体加热后，活塞向右滑动，不计一切摩擦。求：(1)当活塞底部距离缸底L时，气体的压强；(2)气体温度达到时，气体的压强；(3)在第(2)问条件下，如果此过程中气体吸收的热量为Q，求此过程中气体内能的增加量。

15.如图所示，两光滑倾斜金属导轨MN、M'N'平行放置，导轨与水平面夹角为θ，两导轨相距L，MM'间连接一个阻值为R的电阻。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区域内存在磁感应强度大小为B，方向垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁场区域的宽度均为d(未画出)，相邻磁场间的无磁场区域的宽度均为s。倾斜导轨与间距也为L的水平金属导轨N'Q、NP通过一小段光滑圆弧金属轨道连接，水平导轨处于垂直于导轨平面向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为2B。一质量为m、阻值也为R的导体棒ab跨放在两导轨上，从磁场区域Ⅰ上边界上方某位置由静止释放，导体棒在进入三个磁场区域后均做减速运动且出磁场时均恰好受力平衡，导体棒沿倾斜导轨下滑过程中始终垂直于导轨且与导轨接触良好，导体棒滑到倾斜导轨底端的速度大小为v，进入水平导轨运动了x距离后停下。导体棒与水平导轨间的动摩擦因数为，倾斜、水平导轨的电阻均忽略不计，重力加速度大小为g。求：(1)导体棒ab释放处距磁场区域Ⅰ上边界距离；(2)导体棒ab从进入磁场区域Ⅰ瞬间到进入磁场区域Ⅲ瞬间电阻R产生热量；(3)导体棒ab在水平导轨上运动的时间。

2022~2023学年度第二学期期末质量检测高二物理试卷考试时间：75分钟

试卷满分：100分一、选择题(本大题共10小题，每小题4分，共40分。其中1~7题为单选题，8~10题为多项选择题，漏选得2分，错选得0分。)1.关于分子动理论，下列说法正确的是()A.随着物体运动速度的增大，物体分子动能也增大B.若已知氧气的摩尔体积和阿伏加德罗常数，可估算出氧气分子的体积C.在两个相距很远的分子逐渐靠近到很难再靠近的过程中，分子间作用力逐渐增大D.分子势能和分子间作用力有可能同时随分子间的距离增大而增大【答案】D【解析】【详解】A．物体分子动能与分子运动速率和分子质量有关，与由大量分子构成的宏观物体整体的运动速度无关，物体运动速度增大，物体分子动能不一定增大，故A错误；B．用氧气的摩尔体积除以阿伏加德罗常数得到的是氧气分子运动占据的空间的体积，不能估算出氧气分子的体积，故B错误；C．在两个相距很远的分子逐渐靠近到很难再靠近的过程中，分子间作用力先增加后减小，再增加，故C错误；D．当时分子势能随分子间的距离增大而增大，分子力随分子间距的增大先增加后减小，则在的某个范围内，分子势能和分子间作用力有可能同时随分子间的距离增大而增大，故D正确。故选D。2.关于光现象及其应用，下列说法正确的是()A.通过两支铅笔夹成的一条狭缝观察日光灯，可以看到彩色条纹，这是光的衍射现象B.泊松亮斑是由光的干涉产生的C.一束单色光由空气射入玻璃，这束光的速度变慢，频率变低D.光的偏振现象说明光是一种纵波【答案】A【解析】【详解】A．通过两支铅笔夹成的一条狭缝观察日光灯，可以看到彩色条纹，这是光的衍射现象，选项A正确；B．泊松亮斑是由光的衍射产生的，选项B错误；C．一束单色光由空气射入玻璃，这束光的速度变慢，频率不变，选项C错误；D．光的偏振现象说明光是一种横波，选项D错误。故选A。3.如图为正弦式电流和方波电流随时间的变化关系图像，关于甲、乙、丙、丁四幅图下列说法正确的是()A.图中电流的最大值为2A，有效值为A，周期为4sB.图中电流的最大值为5A，有效值为A，周期为4sC.图中电流的最大值为2A，有效值为1A，周期为4sD.图中电流的最大值为4A，有效值为3.5A，周期为2s【答案】C【解析】【详解】A．图中电流的最大值为2A，周期为4s，有效值为故A错误；B．图中电流的最大值为5A，周期为2s，有效值为解得故B错误；C．图中电流的最大值为2A，周期为4s，有效值为解得故C正确；D．图中电流的最大值为4A，周期为2s，有效值为解得故D错误；故选C。4.如图所示，氢原子在不同能级间发生a、b、c三种跃迁时，释放光子波长分别是，则下列说法正确的是()A.从能级跃迁到能级时，释放光子的波长为B.从能级跃迁到能级时，释放光子的波长为C.从能级跃迁到能级时，电子的动能减少D.用的电子碰撞处于基态的氢原子时，氢原子一定不会发生跃迁【答案】B【解析】【详解】AB．根据则有解得故A错误，B正确；C．由高能级向低能级跃迁，释放能量，电子的动能增大，势能减小，故C错误；D．电子为实际物质，用的电子碰撞处于基态的氢原子时，氢原子会跃迁到第二能级，故D错误。故选B。5.我国自主研发的“玲珑一号”核反应堆，是全球最小的商用核反应堆，核反应方程为，反应产物会发生β衰变。已知核、、和质量分别是235.0439u、140.9139u、91.8973u和1.0087u，1u为1.66×10－27kg，光速c＝3×108m/s。则下列说法正确的是()A.核反应方程中的x＝57，y＝89B.U核的比结合能小于Ba核的比结合能C.Ba的衰变方程为Ba＋n→X＋eD.一个铀核裂变放出的核能约为【答案】B【解析】【详解】A．根据质量数守恒和电荷数守恒可知核反应方程中的x＝56，y＝89故A错误；B．核反应的产物比反应物更稳定，而比结合能越大原子核越稳定，因此可知U核的比结合能小于Ba核的比结合能，故B正确；C．根据题意可知，会发生β衰变，因此可得其衰变方程为故C错误；D．根据爱因斯坦的质能方程有解得故D错误。故选B。6.如图所示，A、B两方物块(可视为质点)在半径为R的光滑球面内C与两点间一起做简谐运动，O为最低点，当位移为x时，A、B系统的回复力为F。A、B的总重量为G，忽略空气阻力。下列说法正确的是()A.A、B经过O点时均处于平衡状态B.C.由O点向C点运动过程中，A受到的摩擦力逐渐增大D.经过O点时，将A取走，B的振幅将增大【答案】B【解析】【详解】A．A、B经过O点时的向心加速度不为零，处于非平衡状态，故A错误；B．设当位移为x时，摆线与竖直方向的夹角为，当夹角较小时，有

对两物块进行受力分析可得

联立得回复力的大小为

考虑回复力的方向，故B正确；C．由O点向C点运动过程中，位移为y，摆线与竖直方向的夹角为，以A、B整体为研究对象，在速度方向有

对A进行受力分析可得

由题意可得

联立解得

故C错误；D．单摆的振幅与物体的质量无关，所以将A取走，B的振幅不变，故D错误。故选B。7.竖直平面内有轻绳1、2、3连接如图所示。绳1水平，绳2与水平方向成角，绳3的下端连接一质量为m的导体棒1，在结点O正下方距离处固定一导体棒2，两导体棒均垂直于纸面放置。现将导体棒1中通入向里的电流I0，导体棒2中通入向外且缓慢增大的电流I。当增大到某个值时，给导体棒1以向右的轻微扰动，可观察到它缓慢上升到绳1所处的水平线上。绳3的长度为d，两导体棒长度均为l，重力加速度为g。导体棒2以外距离为x处的磁感应强度大小为，下列说法正确的是()A.应在时给导体棒1以轻微的扰动B.绳1中拉力的最大值为C.绳2中拉力的最小值为D.导体棒2中电流的最大值为【答案】B【解析】【详解】A．对导体棒1进行受力分析如图，此三个力组成的封闭三角形与相似，所以所以，恒有初始时，应有联立解得所以应在时给导体棒1微小扰动，A错误；B．对结点进行分析，绳1和绳2中的拉力和的合力大小恒为，导体棒运动过程中和的合力将从竖直方向逆时针转到水平方向，由图示可知先增大后减小，当与绳2垂直时最大，最大值为B正确；C．一直减小，直至导体棒1运动至绳1所在的水平线上时最小最小值为零，C错误；D．由上述分析可知由几何关系可知，导体棒1运动至绳1所在的水平线上时有最大值为，所以且此时所以电流最大值D错误。故选B。8.如图(a)，在均匀介质中有A、B、C和D四点，其中A、B、C三点位于同一直线上，AC=BC=4m，DC=3m，DC垂直AB．t=0时，位于A、B、C处的三个完全相同的横波波源同时开始振动，振动图像均如图(b)所示，振动方向与平面ABD垂直，已知波长为4m，下列说法正确的是()A.这三列波的波速均为1m/sB.t=2s时，D处的质点开始振动C.t=4.5s时，D处的质点向y轴负方向运动D.t=6s时，D处的质点与平衡位置的距离是6cm【答案】AC【解析】【详解】A．根据图(b)可知，简谐横波的振动周期为4s,根据波速的计算公式可得故A正确；B．根据图(a)可知，D处的质点与波源最近的距离为3m,根据运动学公式可得则t=2s时D处的质点还没开始振动，故B错误；C．根据勾股定理可知则波源A、B产生的横波传播到D点的时间为故t=4.

5s时，只有波源C处的横波传播到D处，此时D处的质点的振动时间为根据振动图像可知此时D点处的质点振动方向为y轴负方向，故C正确；D．t=6s时，波源C处的横波传播到D处后振动的时间为根据振动图像可知，此时D处为波源C处传播横波的波谷；t=6s时，波源A、B的横波传播到D处后的振动时间为结合图像可知此时D处为波源A、B处传播横波的波峰，根据波的叠加原理可得，此时D处质点的位移大小为故t=6s时，D处的质点与平衡位置的距离为2cm，故D错误；故选AC。9.如图所示，长方形abcd长ad=0.6m，宽ab=0.3m，e、f分别是ad、be的中点，以ad为直径的半径内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B=0.25T。一群不计重力、质量。电荷量(q=+2×10-3C的带电粒子以速度从左右两侧沿垂直ad和bc方向射入磁场区域(不考虑边界粒子)，则以下正确的是()A.从ae边射入的粒子，出射点分布在ab边和bf边B.从ed(不含ed两点)边射入的粒子，出射点全部分布在bf边C.从bf边射入的粒子，出射点全部分布在ae边D.从fc边射入的粒子，全部从d点射出【答案】ABD【解析】【详解】A．粒子进入磁场后做匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律得解得从ae边射入的粒子，粒子进入磁场后受到向上的洛伦兹力，将向上偏转而做匀速圆周运动，由于轨道半径R=0.3m=ab由几何关系知粒子将从圆弧af射出磁场，射出磁场后做匀速直线运动，最后ab边和bf边射出，故A正确；B．由上知粒子轨道半径R=ab，从d点射入的粒子恰好从f点射出磁场，从ed边射入的粒子，从ed射入磁场的粒子向上偏转，最终从bf边射出，故B正确；C．从bf边射入的粒子将向下偏转，画出粒子的运动轨迹，如图蓝线所示则知粒子的出射点分布在ae边与ed边，故C错误；D．从fc边射入的粒子，在洛伦兹力作用下向下偏转，画出粒子的运动轨迹，如图红线所示，则粒子全部从d点射出，故D正确。故选ABD。10.如图是汽车上使用的电磁制动装置示意图。与传统的制动方式相比，电磁制动是一种非接触的制动方式，避免了因摩擦产生的磨损。电磁制动的原理是当导体在通电线圈产生的磁场中运动时，会产生涡流，使导体受到阻碍运动的制动力。下列说法正确的是()A.制动过程中，导体不会产生热量B.制动力的大小与导体运动的速度有关C.线圈中既可以通交流电，也可以通直流电D.如果改变线圈中的电流方向，可以使导体获得促进它运动的动力【答案】BC【解析】【详解】A．电磁制动的原理是当导体在通电线圈产生的磁场中运动时，会产生涡流，电流流过电阻时会产生热量，故A错误；B．导体运动的速度越大磁通量变化越快，产生的感应电流越强，制动器对转盘的制动力越大，故制动力的大小与导体运动的速度有关，故B正确；C．电磁制动的原理是当导体在通电线圈产生的磁场中运动时，产生涡流，故通电线圈可以通直流电，产生方向不变的磁场也是可以的，故C正确；D．如果改变线圈中的电流方向，铁芯产生的磁感线的方向变为反向，此时产生的涡流方向也相反，根据安培力的公式，电流和所处的磁场方向同时反向，安培力方向不变，故还是使导体受到阻碍运动的制动力，故D错误。故选BC。二、实验题(本大题共2小题，18分，11题9分，第12题8分)11.某探究小组，取片状RFP602型半导体薄膜压力传感器一片，探究其圆形敏感区域受压力F与传感器电阻R变化关系。图示是利用测量数据画出图线。压力为时曲线斜率为，压力为时曲线斜率为，前者是后者的13倍。(1)由图线数据分析可知，斜率越大，传感器灵敏度就__________。(填“越高”、“越低”)(2)利用RFP602型压力传感器，设计一台自动分拣装置，按一定质量标准自动分拣大苹果和小苹果。该装置中、为绕、转动的杠杆，托盘秤压在杠杆上，杠杆末端压在压力传感器上。调节托盘秤压在杠杆上的位置，使质量等于分拣标准的苹果经过托盘秤时，杠杆对传感器的压力为__________N左右。(3)质量等于分拣标准的大苹果通过托盘秤时，两端的电压恰好能使放大电路中的电磁铁__________分拣开关的衔铁。(填“吸引”、“排斥”)【答案】①.越高②.③.吸引【解析】【详解】(1)[1]由图线数据分析可知，斜率越大，增大或减少相同的压力时，传感器电阻R变化幅度就越大，因此传感器灵敏度就越高。(2)[2]由题意可知传感器压力在1N左右时灵敏度高，因此在调节托盘秤压在杠杆上的位置时，使质量等于分拣标准的苹果经过托盘秤时，杠杆对传感器的压力为1N左右。(3)[3]质量等于分拣标准的大苹果通过托盘秤时，传感器电阻R较小，此时两端的电压较大，恰好能使放大电路中的电磁铁吸动分拣开关的衔铁，能够确保大苹果在衔铁上运动时电磁铁始终保持吸引状态，让大苹果从下面通道通过。12.在“用单分子油膜法估测分子的大小”实验中，下列说法正确的是()A．实验中使用油酸酒精溶液，酒精作用是能使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓B．本实验不考虑油酸分子间的间隙C．将油酸酒精溶液滴入水中后应立即迅速描绘油膜轮廓D．为减小实验误差，应往均匀撒好痱子粉的水盘中多滴几滴油酸酒精溶液在做“用油膜法估测分子大小”的实验时，油酸酒精溶液的浓度为每2000mL溶液中有纯油酸1mL。用注射器测得1mL上述溶液有200滴，把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盘里，待水面稳定后，测得油酸膜的近似轮廓如图所示，图中正方形小方格的边长为1cm，则每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是________mL，油酸膜的面积是________cm2.据上述数据，估测出油酸分子的直径是________m。【答案】①.B②.③.41④.【解析】【详解】[1]A．实验中使用到酒精溶液，其中酒精的作用是对油酸溶液起稀释作用，尽可能地减少滴入水面的油酸的含量，故A错误；B．油膜是呈单分子分布的，实验中把油酸分子看成球形，分子间没有空隙，故B正确；C．溶液滴入水中后，应让油膜尽可能散开，形成单分子油膜，再把油膜的轮廓画在玻璃板上，然后用坐标纸计算油膜的面积，故C错误；D．多滴几滴油酸酒精溶液，不便于展成单分子油膜，故D错误。故选B。[2]每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为[3]由于每格边长为1cm，则每一格的面积为1cm2，估算油酸膜的面积以超过半格以一格计算，不足半格的舍去，估算出41格，则油酸膜的面积为41cm2。[4]由于是单分子紧密排列的，因此油酸分子的直径为三、解答题(本大题共3小题，43分，13题10分，第14题14分，第15题18分，解答须写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)13.一同学测定一直角玻璃砖的折射率，已知为其横截面，，。他将玻璃砖放置在水平桌面上，接着用一束细光线照射到边上距离B点为的Q点，然后调节入射光线的入射角，当入射光线的入射角为时，光线通过玻璃砖后恰好到达边的中点O，设光在真空中的传播速度为c，求：(1)该玻璃砖的折射率；(2)光从由Q点进入到第一次折射出玻璃砖所用的时间。【答案】(1)；(2)【解析】【详解】(1)作出光路图，如图所示，由几何关系可知为等腰三角形，故，则光在边折射时折射角为30°，根据折射定律有(2)设光在该玻璃砖中发生全反射的临界角为θ，有解得由光路图及几何知识可判断，光在边发生全反射，当光射到边时光的入射角为30°，故光将在边第一次折射出玻璃砖。根据几何知识可知，故光线平行于边，则则光束从由边射入玻璃砖到第一次折射出玻璃砖所需的时间代入解得14.如图甲所示，水平对置发动机活塞对称分布在曲轴两侧，在水平方向上左右运动，发机安装在汽车的中心线上，两侧活塞产生的影响相互抵消，可使车辆行驶更加平稳，同时节约能源、减少噪声。图乙为左侧汽缸(圆柱形)简化示意图。某次工厂测试某绝热汽缸