2024北京东城区高二(下)期末物理试题和答案_第1页
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试题PAGE1试题2024北京东城高二(下)期末物理一、选择题:,每小题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.下列有关光的现象中,能说明光是横波的是()A.泊松亮斑 B.阳光下的油膜呈现彩色 C.光的偏振 D.太阳光经过三棱镜呈现彩色2.如图所示,一物体静止在水平地面上,受到与水平方向成θ角的恒定拉力F作用,物体始终保持静止状态。在拉力F作用时间t的过程中,下列说法正确的是()A.物体所受拉力F的冲量方向水平向右 B.物体所受拉力F的冲量的大小是Ftcosθ C.物体所受摩擦力的冲量大小为0 D.物体所受合外力的冲量大小为03.LC振荡电路中某时刻电容器内电场与线圈内磁场情况如图所示,该时刻()A.电容器在充电,电场能在向磁场能转化 B.电容器在充电,磁场能在向电场能转化 C.电容器在放电,电场能在向磁场能转化 D.电容器在放电,磁场能在向电场能转化4.如图甲所示为光滑水平面上的弹簧振子,以平衡位置O为原点,在A、B之间做简谐运动,某时刻开始计时,其偏离平衡位置的位移x随时间t变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是()A.该弹簧振子的振幅为10cm B.该振动系统的振动周期为3s C.t=0时,振子从O向A运动 D.t=1.5s时,振子第一次经过O点5.湖面上停着甲、乙两条小船,它们相距18m。一列水面波(视为横波)正在湖面上沿甲、乙连线的方向传播,每条小船每分钟完成20次全振动。当甲船位于波峰时,乙船在波谷,两船之间还有一个波峰。已知水面波由甲向乙传播,下列说法不正确的是()A.水面波的波长λ=12m B.水面波的周期T=3s C.传播速度v=6m/s D.乙船比甲船晚4.5s起振6.如图所示,由S处发出的声音通过左右两条管道SAT和SBT传到出口T处。右侧可伸缩的B管可以通过拉出或推入,以改变B管的长度,忽略声音传播过程中的一切能量损失。开始时,从入口S处发出某一频率、人耳可分辨的声音,左右两侧管道关于S,T对称,此时T处接收到的声音响度最大。将B管缓慢拉出,当拉出的长度为l时,T处接收到的声音响度再次达到最大,下列说法正确的是()A.该现象利用了声波的衍射原理 B.该声波的波长λ=l C.拉出的长度为2l时,T处接收到的声音响度也最大 D.声音在左右两条管道内空气中的传播速度不同7.金属线框abcd与一长导线在同一平面内,导线通有恒定电流I。线框由图中位置Ⅰ匀速运动到位置Ⅱ。在此过程中,有关穿过线框的磁通量与感应电流的方向,下列说法正确的是()A.垂直纸面向里的磁通量增大,感应电流方向沿abcda B.垂直纸面向里的磁通量减小,感应电流方向沿abcda C.垂直纸面向外的磁通量增大,感应电流方向沿adcba D.垂直纸面向里的磁通量减小,感应电流方向沿adcba8.某固定的光滑水平金属杆上套有一个质量为m的圆环,圆环用一根长为L的不可伸长的轻绳系着,绳子的另一端系一质量为M的小钢球。现将小球拉至水平位置由静止释放,圆环在轻绳拉力作用下也会由静止开始运动,不计空气阻力与一切摩擦,圆环与钢球均视为质点。下列说法正确的是()A.系统动量守恒,系统机械能也守恒 B.小钢球到达最低点时的速度大小为 C.小钢球到达左侧最高点时速度不为零 D.小钢球从释放到第一次到达最低点,在水平方向上向左运动了L9.水平轨道固定在地面上,右侧固定一磁铁,如图甲所示。右端粘有磁铁的小车以初速度v0沿轨道向右运动,两磁铁间有相互排斥的作用力。某科研兴趣小组利用该实验装置研究小车在变力作用下的运动情况。无线传感器记录作用过程中小车的v﹣t图像(如图乙所示)以及小车所受斥力大小F随时间t的变化图像(如图丙所示)。已知小车所受摩擦阻力及空气阻力远小于磁铁间的相互作用力。那么()A.小车速度为零时,其所受合外力也恰好为零 B.小车在t1到t2向右做匀减速直线运动,t2到t3向左做匀加速直线运动 C.小车与固定在轨道上的磁铁相互作用过程中,小车的机械能守恒 D.小车质量m约为400g10.某同学想用伏安法测定一个自感系数很大的线圈L的直流电阻,其电路图如图所示。用一节干电池作电源,L两端并联一只零刻度在表盘中央、可左右偏转的电压表(左右量程均为0~3V)。为保护电表,测量结束后,拆除电路时,应最先进行的操作是()A.先断开开关S1 B.先断开开关S2 C.先拆除电流表 D.先拆除滑动变阻器11.在匀强磁场中放置一金属圆环,磁场方向与圆环平面垂直。规定图甲所示磁场方向为正,磁感应强度B随时间t按图乙所示的正弦规律变化时,下列说法正确的是()A.t2时刻,圆环中无感应电流 B.t3时刻,圆环上某一小段Δl受到的安培力最大 C.圆环上某一小段Δl所受安培力最大的时刻也是感应电流最大的时刻 D.t1~t3时间内,圆环中感应电流方向沿顺时针方向12.光纤通信采用光导纤维,可简化为半径为r、长为L(L≫r)的圆柱形长玻璃丝。为简化可认为玻璃丝外为空气,其沿轴线的侧剖面如图所示。一束含红、绿两种颜色的复色光以入射角θ0从轴心射入后分为a、b两束,两单色光在玻璃中多次全反射后从光导纤维另一端射出,已知该玻璃材料对a光的折射率为n,真空中的光速为c。下列说法正确的是()A.a光为绿光,b光为红光 B.该玻璃材料对b光的折射率小于n C.若a光恰好发生全反射,则a光在该玻璃丝中的传播时间t= D.若n<,则a光以任意入射角入射均能在玻璃丝内发生全反射13.在光滑水平绝缘桌面上有一边长为l、电阻为R的正方形导线框,在导线框右侧有一宽度为d(d<l)的匀强磁场区域,磁场的边界与导线框的左、右边框平行,磁感应强度大小为B,磁场方向竖直向下。导线框以向右的初速度v0进入磁场,线框左边出磁场时速度为零。规定电流的逆时针方向为正,建立如图所示的Ox坐标轴。关于线框的加速度大小a、速度大小v、所受安培力大小F以及线框中电流i随x变化关系的图像正确的是()A.B.C.D.14.2023年12月11日,国家重大科技基础设施一—高能同步辐射光源(HEPS)储存环正式完成主体设备安装。高能同步辐射光源建成后将成为世界上亮度最高的第四代同步辐射光源之一,可用于探测物质的微观结构。如图所示,HEPS主体装置主要由电子加速器和光束线站两大部分组成,电子加速器又包含直线加速器、增强器、储存环。直线加速器可以将电子能量加速到500MeV,增强器可以再次将电子能量加速到6GeV。电子束在储存环的不同位置通过弯转磁铁或者各种插件时就会沿着偏转轨道的切线方向,释放出稳定、高能量、高亮度的同步辐射光,其波长范围涵盖了红外、可见光、紫外和X射线(波长范围约为10﹣5m~10﹣11m,对应能量范围约为10﹣1eV~105eV)等。光束线站是同步辐射光的应用场所,这里有各种实验仪器,满足各式各样的科研需求。其中X射线波段表现尤为优异,因此我们也可以将HEPS看作是一个巨大的X光机。由以上信息与所学知识可知,以下说法正确的是()A.蛋白质分子的线度约为10﹣8m,能用同步辐射光得到其衍射图样 B.同步辐射源于电子运动,与机械振动产生机械波的原理相同 C.HEPS辐射光谱中包含红外线、可见光、紫外线以及X射线,这些射线的波长依次变长,穿透能力依次减弱 D.电子在直线加速器中可以通过电场力加速,在增强器中可以通过洛伦兹力加速二、非选择题:本部分共6题,共58分。15.(12分)物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。(1)在“探究影响感应电流方向的因素”实验中,所用灵敏电流表的0刻度位于表盘的正中央。如图1所示电路,闭合开关K时,电流表的指针向左偏转。如图2,磁铁上端为S极,下端为N极,当磁铁相对螺线管运动时,电流表的指针向左偏转。可以判断:磁铁相对螺线管的运动方向(选填“向上”或“向下”)。(2)某同学利用铜漆包线在一个铁芯上缠绕了两个线圈甲、乙,其中线圈甲接学生电源交流输出,线圈乙接小灯泡,闭合开关后小灯泡发出微弱的亮光。下列操作可以使小灯泡亮度增加的是(选填选项前的字母)。A.仅增大线圈甲的铜漆包线匝数B.仅减小线圈甲的铜漆包线匝数C.仅增大学生电源交流电压输出的有效值D.将线圈甲、乙的匝数同时增大为原来的两倍(3)某同学测量半圆形玻璃砖的折射率,根据实验数据,画出光路图如图3所示。则该玻璃砖的折射率n=。(4)小明为了估测某激光波长,用激光直接照射到双缝上,双缝干涉条纹直接显示在教室内的墙壁上。查得双缝上标识的间距d,测得相邻两亮条纹间距Δx以及双缝到墙壁间的距离L,可得激光波长λ=。为了增大十涉条纹间距,下列操作可行的是(选填选项前的字母)。A.双缝向墙壁靠近一些B.双缝离墙壁更远一些C.换成双缝间距更大一点的双缝D.换成双缝间距更小一点的双缝(5)在“验证动量守恒定律”实验中,实验装置如图4所示,a、b是两个半径相等的小球,其质量分别为m1、m2,且满足m1>m2。按照以下步骤进行操作:①在木板表面钉上白纸和复写纸,并将该木板紧靠槽口竖直固定,将小球a从斜槽轨道上某位置P处静止释放,撞到木板并在白纸上留下痕迹O;②将木板水平向右移动一定距离d并固定,再将小球a多次从P处静止释放,得到撞到木板上平均痕迹B;③把小球b静止放在斜槽轨道水平末端,让小球a仍从P处静止释放,和小球b相碰。多次重复该操作,得到两球撞在木板上的平均痕迹A和C;④测得O点到A、B、C三点的距离y1、y2、y3。在实验误差允许的范围内,若碰撞过程动量守恒,则各物理量间应该满足。16.(8分)在“用单摆测量重力加速度”的实验中,做了如下测量与探究。(1)用游标卡尺测量摆球的直径如图1,读出小球的直径d=mm。(2)某学生将摆线长L0与小球直径d之和记作单摆的摆长。①若直接将某次测量的L0和d、测得的周期T0,代入单摆的周期公式,则测得重力加速度g测比实际的重力加速度(选填“偏大”或“偏小”);②该同学换了一个直径略小的钢球进行实验,但是仍将摆线长L0与小球直径d之和记作单摆的摆长L,通过多次改变摆线长度而测出对应的摆动周期T,通过T2~L图像处理数据测量重力加速度g的值,其T2~L图像如图2所示。由图像可知,摆球的半径r=cm,当地重力加速度g=m/s2(以上结果均保留两位小数,π=3.14)。17.(9分)如图所示,质量均为m的物块A、B,可视为质点,B静止在半径为R、光滑的四分之一圆弧轨道的末端。A从圆弧轨道的最高点由静止释放,与B在轨道最低点碰撞,碰后两物块粘在一起水平抛出。抛出点距离水平地面的竖直高度为h,两物块落到水平地面上,重力加速度为g。求:(1)碰前物块A的速度大小v0;(2)两物块落地点与圆弧轨道最低点的水平距离s;(3)两物块碰撞过程中损失的机械能ΔE。18.(9分)如图为交流发电机的原理示意图,两磁极之间的磁场可近似为匀强磁场,发电机的矩形线圈abcd在磁场中,图中abcd分别为矩形线圈的四个顶点。线圈可绕过bc边和ad边中点且垂直于磁场方向的水平轴OO'匀速转动。线圈在转动过程中可以通过滑环和电刷保持其两端与外电路连接。已知矩形线圈的匝数为n,ab边长度为L1,bc边长度为L2,线圈总电阻为r,转动的角速度为ω,外电路定值电阻的阻值为R,磁场的磁感应强度为B。电流表和电压表均为理想交流电表,忽略一切摩擦阻力及空气阻力。(1)写出线圈产生的感应电动势的最大值Emax;(2)求电压表的示数U;(3)求线圈转动一圈过程中,外力对线圈所做的功W。19.(10分)著名物理学家玻尔兹曼指出,各个领域中物理方程惊人的类似性显示了世界的统一性。情境一:水平方向上的弹簧振子。如图甲,水平面光滑,弹簧劲度系数为k,物块在初始位置时,弹簧处于拉伸状态,弹簧形变量为A。物块由静止释放,某时刻t,其相对平衡位置的位移x、速度v三个物理量之间的变化规律可用方程①﹣kx=m描述,其中m为物体质量。我们知道,由于物块所受的回复力满足方程F=﹣kx,物块做简谐运动,其偏离平衡位置的位移x随时间t的变化关系满足方程x=Acos(ωt),其中ω为圆频率。情境二:LC振荡电路中,线圈自感系数为L,电容大小为C。闭合开关前,电容器下极板带正电,电荷量为Q。闭合开关S后t时刻,电容器下极板电荷量为q,流经线圈的电流为i,忽略LC电路中的直流电阻以及振荡过程中的电磁辐射,回路中电压关系满足uC+EL=0,其中uC为电容器两端电压,EL为线圈的自感电动势。(1)在LC振荡电路中,仿照方程①,补全方程②=L,并在图乙中定性画出一个周期内的q﹣t图像。(2)在情境一中,系统的能量在弹性势能和动能之间相互转化;情境二中,系统的能量在电场能与磁场能之间相互转化。根据方程①②,类比两种情境下周期性的能量转化情况,完成下表。情境一情境二弹性势能减小,动能增加动能的表达式Ek=mv2LC电路振荡周期T=2π20.(10分)磁悬浮列车是一种高速运载工具,其驱动系统的工作原理是:在导轨上安装固定线圈,线圈通周期性变化的电流,产生周期性变化的磁场,磁场与车体下端固定的感应金属板相互作用,产生驱动力,使车体获得牵引力。为了研究简化,将车体下的金属板简化为一个线框,磁场简化为间隔分布的方向相反、大小相等的匀强磁场,且磁场高速运动。某科研小组设计的一个磁悬浮列车的驱动模型,简化原理如图甲所示,Oxy平面(纸面)内有宽为L的磁场,磁感应强度B随x分布规律如图乙所示。长为d,宽为L的矩形金属线框ABCD放置在图中所示位置,其中AD边与y轴重合,AB、CD边分别与磁场的上下边界重合。t=0时磁场以速度v0沿x轴向右匀速运动,驱动线框运动,线框速度为v时受到的阻力大小f=kv(k为定值)。可认为t=t0时线框刚好达到最大速度。已知线框的质量为m,总电阻为R。求:(1)磁场刚开始运动时,通过线框的感应电流的大小I和方向;(2)t0时刻线框的速度大小vmax;(3)t0时刻线框刚达到最大速度时,线框运动的距离x。

参考答案一、选择题:,每小题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.【分析】泊松亮斑是光的衍射现象;阳光下的油膜呈现彩色是光的干涉现象;偏振现象是横波特有的现象;太阳光经过三棱镜呈现彩色是光的色散现象。【解答】解:A、泊松亮斑是光的衍射现象,说明光是一种波,不能说明光是横波,故A错误;B、阳光下的油膜呈现彩色是光的干涉现象,说明光是一种波,不能说明光是横波,故B错误;C、偏振现象是横波特有的现象,光的偏振说明光是横波,故C正确;D、太阳光经过三棱镜呈现彩色是光的色散现象,不能说明光是横波,故D错误。故选:C。【点评】要知道干涉、衍射是波特有的现象,但偏振现象是横波特有的现象。2.【分析】根据冲量的公式,结合力的大小和时间求出恒力F,摩擦力及合力的冲量大小,冲量的方向与力的方向相同。【解答】解:A、拉力的冲量方向与拉力的方向相同,即方向与水平方向成θ角斜向右上方,故A错误;B、根据冲量的定义可知,拉力F的冲量大小为:IF=Ft,故B错误;C、根据平衡条件可得:f=Fcosθ,故摩擦力的冲量的大小为:If=ft=Ftcosθ,故C错误;D、物体处于静止状态,合外力为零,则合力对物体的冲量为零,故D正确。故选:D。【点评】本题考查冲量的定义,解决本题的关键掌握冲量的公式,知道冲量等于力与时间的乘积。3.【分析】根据安培定则判断电路中的电流方向,根据电容器中场强的方向确定极板带电情况,进而判断电容器的充放电情况。【解答】解:根据安培定则判断出电路中的电流方向为逆时针方向,由图可知电容器下极板带正电荷,电流方向流向下极板,由此判断电容器正在充电,在充电过程中,磁场能在向电场能转化,故B正确,ACD错误。故选:B。【点评】能够根据电容器的场强方向和线圈中的磁场方向确定电路中电容器正在充电是解题的关键。4.【分析】AB.由振动图象可以读出周期和振幅;C.由图可知,t=0时,振子的位移为2.5cm,且随时间而增大,据此判断;D.根据简谐振动的图像,t=1.5s时,振子位移不是0,又根据对称性结合图像可知t=1.25时,振子第一次经过O点,据此判断。【解答】解:A.由图可知该弹簧振子的振幅为5cm。故A错误;B.由图可知解得T=3s可知该振动系统的振动周期为3s。故B正确;C.由图可知,t=0时,振子的位移为2.5cm,且随时间而增大,所以从O向B运动。故C错误;D.根据简谐振动的对称性结合图像可知t=1.25s时,振子第一次经过O点。故D错误。故选:B。【点评】学会由振动图象得到周期、频率、振幅等基本的物理量,牢记振子在最大位移处时,速度为零,加速度最大;在平衡位置处,速度最大,加速度为零。5.【分析】根据船在一分钟内的振动次数得到振动周期,即可求得频率;根据波形得到两船间距离与波长的关系,从而求得波长,即可根据周期求得波速;波在均匀介质中匀速传播,根据求得波从甲船传播到乙船时间,从而解答。【解答】解:船每分钟上下浮动20次,故周期为:,频率为:;当甲船位于波峰时,乙船位于波谷,这时两船之间还有一个波峰,故两船间距离为:,可得波长λ=12m;波从甲船传播到乙船时间为:,又水面波由甲向乙传播,所以乙船比甲船晚4.5s起振,故C错误,ABD正确;本题选择错误的,故选:C。【点评】本题主要考查波的形成和传播,理解波传播的特点是解题关键。6.【分析】该现象是利用了声波的干涉现象;根据路程差是波长的整数倍是振动加强点分析BC;声音的速度是一样的。【解答】解:A、该现象是利用了声波的干涉现象,故A错误;B、由题可知当拉出的长度为l时,T处接收到的声音响度再次达到最大,此时声波经SAT和SBT到达B处的路程差正好等于一倍的波长,根据几何关系可知λ=2l,故B错误;C、拉出的长度为2l时,路程差为4l,为波长的2倍,还是波长的整数倍,则T位置还是振动加强位置,所以T处接收到的声音响度也最大,故C正确;D、声音在同种均匀介质中的传播速度不变,声音在左右两条管道内空气中的传播速度是相同的,故D错误。故选:C。【点评】掌握在波的干涉现象中,振动加强点的判断方法是解题的基础。7.【分析】根据安培定则判断磁通量的变化情况,结合楞次定律判断线框中感应电流的方向。【解答】解:根据安培定则,通电直导线右侧的磁感应强度方向垂直纸面向里,由于离导线越远磁感应强度越小,当线框从位置Ⅰ运动到位置Ⅱ的过程中,穿过线框的磁通量向里在减小,又有楞次定律可知,感应电流的方向沿abcda,故ACD错误,B正确。故选:B。【点评】考查右手安培定则和楞次定律的应用,会根据题意进行准确分析和解答。8.【分析】轻环运动的过程中,根据动量守恒和机械能守恒的条件进行判断;小球从释放到到达最低点时,小球速度方向变为水平,整个过程有能量损失,结合水平方向动量守恒和机械能守恒求解小球的速度;根据人船模型的道理求小球向左移动的距离。【解答】解:A、轻环运动过程中,轻环和小球在水平方向上不受任何力的作用,故水平方向上动量守恒,但竖直方向上的合力不为零,竖直方向上的动量不守恒,故系统的动量不守恒,故A错误;B、小球到达最低点时,设小球M和圆环m的水平速度大小为分v1、v2,以向左为正方向,由水平方向动量守恒定律有:Mv1﹣mv2=0由于无机械能与其他能的转化,总的机械能守恒:(M+m)gL=++mgL联立解得:v1=,故B错误;C、当小钢球摆到左边最高点时,竖直速度为零,假设水平速度不为零,那么根据系统水平方向动量守恒可得,圆环的水平速度也不为零,那么此时系统相对初始位置,机械能将增加,这与机械能守恒相矛盾,故C错误;D、从开始到小球运动到最低点,以向左为正,水平方向动量守恒:Mv1x=mv2x两边同乘以时间t得:Mx1=mx2但由几何关系有:x1+x2=L联立解得:x1=,故D正确。故选:D。【点评】解决该题的关键是明确知道动量守恒的条件,知道系统在水平方向的动量守恒,知道相互作用过程中能量的变化情况。9.【分析】v﹣t图像的斜率表示加速度,根据图像判断速度为0时的加速度,根据加速度判断是否为匀减速和匀加速运动,根据功能关系分析小车机械能的变化,F﹣t图像的面积表示冲量,用动量定理公式计算小车的质量。【解答】解:A、由图乙可知小车速度为零时,加速度最大,此刻所受合外力最大,故A错误;B、由图丙可知小车在t1到t2受到的磁铁的力逐渐增大,向右做加速度逐渐增大的减速直线运动,t2到t3受到的磁铁的力逐渐减小,向左做加速度逐渐减小的加速直线运动,故B错误;C、根据功能关系可知,小车与固定在轨道上的磁铁相互作用过程中,机械能先减小后增大,故C错误;D、小车在t1到t3,根据动量定理公式可得:﹣Ft=﹣mv﹣mv,又因为F—t图像的面积表示冲量,代入数据可得:0.48N•s=2m×0.60m/s,解得:m=0.4kg=400g,故D正确。故选:D。【点评】考查对匀变速直线运动图像的理解、机械能守恒和动量定理。10.【分析】由于在电路的通断中,线圈中会产生自感电动势,据此分析开关断开的先后顺序。【解答】解:断开电路应该考虑线圈的自感,先断开开关S1,再断开开关S2,会产生反向感应电压加在电压表两端,可能会使电压表指针迅速反转而受损,故应先断开S2,再断开S1,故ACD错误,B正确。故选:B。【点评】本题通考查了自感的问题,要掌握什么是自感,分析清楚电路结构。11.【分析】根据图乙中的大小变化、法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律可知感应电流的大小特点;根据图乙结合楞次定律判断感应电流的方向。【解答】解:A、t2时刻,由图乙可知最大,由法拉第电磁感应定律E=n=nS可知感应电动势最大,由闭合电路欧姆定律I=可知圆环中感应电流最大,故A错误;B、t3时刻,由图乙可知=0,可知圆环中感应电流为零,根据F=BIL可知,圆环上某一小段Δl受到的安培力为0,故B错误;C、感应电流最大的时刻对应磁感应强度为0,则圆环上某一小段Δl所受安培力最大的时刻不是感应电流最大的时刻,故C错误;D、t1~t2时间内,磁感应强度为正值且减小,根据楞次定律可知感应电流的方向为顺时针,t2~t3时间内,磁感应强度为负值且增大,根据楞次定律可知感应电流的方向为顺时针,故D正确。故选:D。【点评】本题考查了楞次定律、法拉第电磁感应定律,解题的关键是根据图乙判断的大小变化,注意B的正负。12.【分析】根据折射定律可判断内芯材料对b光的折射率大于对a的折射率n,频率越大,折射率越大,根据n=可计算速度大小;根据几何关系求得全反射时光传播的时间;结合全反射公式与折射定律可求得临界值。【解答】解:AB、设折射角为α,根据折射定律有:n=,由于a光的折射角大于b光的折射角,因此内芯材料对b光的折射率大于对a的折射率n,频率越大,折射率越大,则a为红光,b为绿光,故AB错误;C、根据速度与折射率的关系有:n=根据几何关系可知光程为s=a光在该玻璃丝中的传播时间t=其中n=解得t=故C正确;D、光线a的临界角为C,如图由于sinC=随着入射角θ0逐渐增大,光线a与边界间的夹角逐渐减小,恰好达到临界角时,根据几何关系C+α=而n=整理得sinθ0=此时开始有光从纤维侧壁射出。故D错误;故选:C。【点评】解决本题本题的关键掌握发生全反射的条件,运用几何知识分析入射角的大小,从而来理解光纤通信的原理。13.【分析】线圈以一定的初速度进入匀强磁场,由于切割磁感线,所以产生感应电流,从而受到安培力阻碍,导致线圈做加速度减小的减速运动。当完全进入后,没有磁通量变化,没有感应电流,不受到安培力,因此做匀速直线运动,当线圈离开磁场时,磁通量又发生变化,速度变化与进入磁场相似。根据动量定理列式分析。【解答】解:B.根据法拉第电磁感应定律可得E=Blv线框受到的安培力F=Bil由闭合电路欧姆定律可得解得两边同时乘以时间t取向右为正方向,根据动量定理得﹣Ft=mv﹣mv0又因为x=vt解得斜率不变,线框的速度v与线框是位移x是线性关系,故B错误;D.根据,线框的速度v与线框是位移x是线性关系,则电流i与x也是线性关系,故D错误;C.在d<x<l的过程中,线圈的磁通量不变,不产生感应电流,不受安培力,故C错误;A.根据,电流i与x也是线性关系,所以加速度a与x也是线性关系;速度减小,电流减小,安培力减小,加速度减小;当d<x<l过程中,匀速运动,加速度等于零,故A正确。故选:A。【点评】有关电磁感应与图象的结合问题,关键要分段由电磁感应和电路的基本规律:法拉第电磁感应定律、欧姆定律、安培力公式和焦耳定律,得到拉力和热量的解析式,再进行选择。在解题时要灵活选择解法,也可以运用排除法等进行解答。14.【分析】明确题目考查的知识点,即电磁波谱的性质和粒子加速器的工作原理。根据电磁波谱的排序和性质,判断答案是否正确。【解答】解:A、同步辐射光的波长范围约为10﹣5m~10﹣11m,蛋白质分子的线度约为10﹣8m,在同步辐射光的波长范围之内,能用同步辐射光得到其衍射图样,故A正确;B、同步辐射的机理是电磁辐射,氢原子发光的机理是能级跃迁,故B错误;C、在电磁波谱中,从红外线到X射线,波长是逐渐变短的。这是因为电磁波谱是按照波长从长到短进行排序的,依次为:无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和伽马射线。同时,波长越短的电磁波,其频率越高,能量也越大,因此穿透能力也越强。故C错误;D、而在增强器中,电子并不是通过洛伦兹力(即磁场力)进行加速的,而是通过高频电场进行加速的。故D错误;故选:A。【点评】本题主要考查电磁波谱的性质以及粒子加速器的工作原理,需要对这些基础知识有清晰的理解。二、非选择题:本部分共6题,共58分。15.【分析】(1)根据楞次定律分析;(2)根据变压器原理分析;(3)根据折射率的定义式计算;(4)根据干涉条纹间距公式分析;(5)根据动量守恒定律结合平抛运动规律计算。【解答】解:(1)电流表指针向左偏转,说明电流方向是从正接线柱流入的,根据安培定则可知感应电流的磁场方向向下,与原磁场方向相同,根据“增反减同”可知,原磁场的磁通量是减小的,所以磁铁是向上运动的。(2)ABD、设甲线圈两端电压为U1,灯泡两端电压为U2,根据可得,所以仅减小线圈甲的铜漆包线匝数n1会增大U2,使小灯泡变亮,而将线圈甲、乙的匝数同时增大为原来的两倍,灯泡两端电压不变,灯泡亮度不变,故B正确,AD错误;C、仅增大学生电源交流电压输出的有效值,也会增大输出电压灯泡会变亮,故C正确。故选:BC。(3)根据折射率定义可得n=(4)根据条纹间距公式可得:为了增大十涉条纹间距,根据条纹间距公式可知,需要增大L或减小d,即可以双缝离墙壁更远一些,或者换成双缝间距更小一点的双缝,故BD正确,AC错误。故选:BD。(5)设小球落到A、B、C点时的时间分别为t1、t2、t3,根据自由落体运动规律有做平抛运动的小球离开斜槽末端的速度大小分别为根据动量守恒定律有m1v=m1v1+m2v2联立解得故答案为:(1)向上;(2)BC(3);(4);(5)。【点评】掌握每个实验的实验原理和注意事项是解题的基础。16.【分析】(1)根据游标卡尺的读数规则完成读数;(2)①根据单摆周期公式分析判断;②根据单摆的周期公式结合T2~L图像的斜率和横轴截距的物理意义解答。【解答】解:(1)游标卡尺的精度为0.1mm,读数为d=18mm+6×0.1mm=18.6mm;(2)①根据单摆的周期公式T=2解得g=可知若直接将某次测量的L0和d、测得的周期T0,代入单摆的周期公式,则测量值偏大;②根据单摆周期公式可知T=2则有T2=L+可知k==s2/m,=0.60×0.01m摆球的半径r=解得r=0.0060m=0.60cm,g=9.86m/s2故答案为:(1)18.6;(2)①偏大;②0.60;9.86【点评】考查单摆的周期和基本仪器的使用和读数问题,会根据题意进行综合分析和判断。17.【分析】(1)根据动能定理可求解;(2)利用动量恒守恒定律和平抛运动运动的特点

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