1.答題時(shí)，務(wù)必將自己的學(xué)校、班級(jí)、姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫在答題卡規(guī)定的位置上。
2.答選擇題時(shí)，必須使用2B鉛筆將答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng)，用橡皮擦擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào)。
3.答非選擇題時(shí)，必須使用黑色墨水筆或黑色簽字筆，將答案書寫在答題卡規(guī)定的位置上。
4.所有題目必須在答題卡上作答，在試題卷上答題無(wú)效。
一、選擇題：本題共12小題，每小題4分，共48分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1~8題只有一項(xiàng)符合題目要求；第9~12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. 我國(guó)宋代科學(xué)家沈括在《夢(mèng)溪筆談》中記錄了“古琴正聲”實(shí)驗(yàn)：剪小紙人放在需要調(diào)整音準(zhǔn)的弦上，然后撥動(dòng)另一個(gè)音調(diào)準(zhǔn)確的琴上對(duì)應(yīng)的琴弦，同樣的撥動(dòng)力度下，小紙人跳動(dòng)越明顯代表音調(diào)越準(zhǔn)確，此現(xiàn)象為（ ）
A. 干涉現(xiàn)象B. 全反射現(xiàn)象C. 多普勒效應(yīng)D. 共振現(xiàn)象
【答案】D
【解析】調(diào)弦過(guò)程中音調(diào)準(zhǔn)確的琴弦的振動(dòng)導(dǎo)致另一根要調(diào)整的弦也發(fā)生受迫振動(dòng)，小紙人跳動(dòng)越明顯，說(shuō)明要調(diào)整的琴弦與音調(diào)準(zhǔn)確的琴弦產(chǎn)生了共振，此時(shí)兩琴弦的頻率相同，“古琴正聲”實(shí)驗(yàn)是利用了聲音的共振現(xiàn)象。
2. 如圖所示，P為橋墩，A為靠近橋墩浮在水面的樹葉，波源S連續(xù)振動(dòng)形成水波，此時(shí)樹葉幾乎不動(dòng)。為了使水波能帶動(dòng)樹葉明顯振動(dòng)，可采用的方法是（ ）
A. 減小波源的振幅B. 增大波源距橋墩的距離
C. 減小波源的頻率D. 增大波源的頻率
【答案】C
【解析】CD．根據(jù)題意，為使水波能帶動(dòng)樹葉明顯振動(dòng)，即發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象，應(yīng)減小障礙物的尺寸或者增大波長(zhǎng)，根據(jù)
可知，減小波源的頻率，波長(zhǎng)增大，故C正確，D錯(cuò)誤；
AB．減小波源的振幅，減小波源距橋墩的距離對(duì)波長(zhǎng)無(wú)影響，故AB錯(cuò)誤。
故選C。
3. 如圖甲所示，一個(gè)小球與輕彈簧連接套在光滑水平細(xì)桿上，在A、B間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，O點(diǎn)為AB的中點(diǎn)。以O(shè)點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)、水平向右為正方向建立坐標(biāo)系，得到小球的振動(dòng)圖像如圖乙所示。下列說(shuō)法正確的是（ ）
A. 小球振動(dòng)的頻率是2Hz
B. t=0.5s時(shí)，小球在A位置，此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能最大，速度為零
C. t=1s時(shí)，小球經(jīng)過(guò)O 點(diǎn)向右運(yùn)動(dòng)，此時(shí)小球受到彈簧向左的力的作用
D. 小球的振動(dòng)方程是x=10sinπt（cm）
【答案】D
【解析】A．小球的振動(dòng)周期為
頻率
故A錯(cuò)誤；
B．因?yàn)樗较蛴覟檎较颍瑃=0.5s時(shí)，小球在B位置，故B錯(cuò)誤；
C．t=1s時(shí)，小球經(jīng)過(guò)O點(diǎn)向負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，即向左運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；
D．由圖乙知，振幅
A=10cm
小球的振動(dòng)方程是
x==10sinπt（cm）
故D正確。
故選D。
4. 如圖所示，鋁環(huán)A用輕線靜止懸掛于長(zhǎng)直螺線管左側(cè)，且與長(zhǎng)直螺線管共軸。下列說(shuō)法正確的是（ ）
A. 閉合開關(guān)S 瞬間，鋁環(huán)A將向左擺動(dòng)
B. 閉合開關(guān)S穩(wěn)定后，斷開開關(guān)S瞬間，鋁環(huán)A的面積有收縮趨勢(shì)
C. 保持開關(guān)S閉合，將滑動(dòng)變阻器的滑片迅速向右滑，從左往右看鋁環(huán)A 中將產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流
D. 保持開關(guān)S閉合，將滑動(dòng)變阻器的滑片迅速向左滑，鋁環(huán)A將向右擺動(dòng)
【答案】A
【解析】A．閉合開關(guān)S 瞬間，穿過(guò)鋁環(huán)A的磁通量突然增加，鋁環(huán)A中產(chǎn)生感應(yīng)電流阻礙原磁場(chǎng)在鋁環(huán)A中的磁通量增加，故鋁環(huán)A將向左擺動(dòng)，A正確；
B．閉合開關(guān)S穩(wěn)定后，斷開開關(guān)S瞬間，穿過(guò)鋁環(huán)A的磁通量減小，根據(jù)楞次定律中阻礙觀點(diǎn)，鋁環(huán)A的面積有擴(kuò)張趨勢(shì)，B錯(cuò)誤；
C．保持開關(guān)S閉合，將滑動(dòng)變阻器的滑片迅速向右滑，總電阻變大，螺線管中的電流減小，鋁環(huán)A 中將產(chǎn)生與螺線管上同方向的感應(yīng)電流，則從左往右看鋁環(huán)A 中將產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，C錯(cuò)誤；
D．保持開關(guān)S閉合，將滑動(dòng)變阻器的滑片迅速向左滑，電路中電流變大，穿過(guò)鋁環(huán)A的磁通量突然增加，根據(jù)楞次定律中阻礙觀點(diǎn)，鋁環(huán)A將向左擺動(dòng)，D錯(cuò)誤。
5. 關(guān)于傳感器的應(yīng)用，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A. 全自動(dòng)洗衣機(jī)設(shè)有多段式水位自動(dòng)感應(yīng)裝置，該裝置可能是壓力傳感器
B. 光敏電阻在被光照射時(shí)電流發(fā)生改變，將光照強(qiáng)度這個(gè)光學(xué)量轉(zhuǎn)化為電流這個(gè)電學(xué)量
C. 發(fā)光二極管是一種常用的光傳感器，其作用是將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)
D. 霍爾元件能把電壓這個(gè)電學(xué)量轉(zhuǎn)換成磁感應(yīng)強(qiáng)度這個(gè)磁學(xué)量
【答案】A
【解析】A．全自動(dòng)洗衣機(jī)設(shè)有多段式水位自動(dòng)感應(yīng)裝置，該裝置利用壓力傳感器制成，故A正確；
B．光敏電阻在被光照射時(shí)電阻發(fā)生變化，光敏電阻能夠把光照強(qiáng)弱這個(gè)光學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個(gè)電學(xué)量，故B錯(cuò)誤；
C．發(fā)光二極管不是光傳感器，故C錯(cuò)誤；
D．霍爾元件能把磁感應(yīng)強(qiáng)度這個(gè)磁學(xué)量轉(zhuǎn)換成電壓這個(gè)電學(xué)量，故D錯(cuò)誤。
故選A。
6. 電磁波的發(fā)現(xiàn)和使用極大地改變了人類的生活。下列說(shuō)法正確的是（ ）
A. 根據(jù)麥克斯韋的電磁理論，變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生變化的電場(chǎng)，變化的電場(chǎng)產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)
B. 所有物體都發(fā)射紅外線，人們利用紅外線滅菌消毒
C. 與機(jī)械波不同，電磁波的傳播不需要介質(zhì)，可以在真空中傳播
D. 電磁波在真空中傳播時(shí)，它的電場(chǎng)強(qiáng)度E與磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 相互平行，且二者與波的傳播方向垂直
【答案】C
【解析】A．根據(jù)麥克斯韋電磁理論，均勻變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生恒定的電場(chǎng)，均勻變化的電場(chǎng)產(chǎn)生恒定的磁場(chǎng)；所以變化的磁場(chǎng)一定產(chǎn)生電場(chǎng)，變化的電場(chǎng)一定產(chǎn)生磁場(chǎng)，A錯(cuò)誤；
B．所有物體都發(fā)射紅外線，人們利用紫外線滅菌消毒，B錯(cuò)誤；
C．機(jī)械波是機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播過(guò)程，必須依賴于介質(zhì)，沒(méi)有介質(zhì)不能形成機(jī)械波；而電磁波傳播的是電磁場(chǎng)，電磁場(chǎng)本身就是一種物質(zhì)，不需要借助其它物質(zhì)來(lái)傳播，所以電磁波可以在真空中傳播，C正確；
D．電磁波屬于橫波，它的電場(chǎng)強(qiáng)度E與磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 相互垂直，二者與波的傳播方向垂直，D錯(cuò)誤。
故選C。
7. 如圖所示，一束光線從長(zhǎng)直玻璃棒的AB端面入射，入射角，折射角。下列說(shuō)法正確的是（ ）
A. 玻璃棒的折射率為
B. 玻璃棒的折射率為
C. 此束光線在AD邊發(fā)生全反射，將從BC邊射出
D. 改變光線的入射角，當(dāng)入射角增大到某一角度時(shí)，這束光線將不會(huì)在界面發(fā)生折射，進(jìn)入玻璃棒中
【答案】B
【解析】AB．根據(jù)折射定律可得
故A錯(cuò)誤，B正確；
C．根據(jù)
則
所以光在AD邊發(fā)生全反射，射到BC后，根據(jù)對(duì)稱性可知，在BC邊的入射角大于臨界角，故會(huì)發(fā)生全反射，故C錯(cuò)誤；
D．由光疏介質(zhì)到光密介質(zhì)不會(huì)發(fā)生全反射，一直會(huì)在界面發(fā)生折射，進(jìn)入玻璃棒中，故D錯(cuò)誤。
故選B。
8. 下列關(guān)于教材中四幅插圖的說(shuō)法正確的是（ ）
A. 圖甲：金屬探測(cè)器通過(guò)使用恒定電流的長(zhǎng)柄線圈來(lái)探測(cè)地下是否有金屬
B. 圖乙：搖動(dòng)手柄使得蹄形磁體轉(zhuǎn)動(dòng)，則鋁框會(huì)同向轉(zhuǎn)動(dòng)，但與蹄形磁體轉(zhuǎn)速不同
C. 圖丙：真空冶煉爐，當(dāng)爐外線圈通入高頻交流電時(shí)，線圈中會(huì)因?yàn)殡娏鞯臒嵝?yīng)產(chǎn)生大量熱量，從而冶煉金屬
D. 圖?。何脖淼谋眍^在運(yùn)輸時(shí)應(yīng)連接正、負(fù)接線柱保護(hù)電表指針，這是利用了電磁驅(qū)動(dòng)的原理
【答案】B
【解析】A．金屬探測(cè)器通過(guò)使用交變電流的長(zhǎng)柄線圈來(lái)探測(cè)地下是否有金屬，故A錯(cuò)誤；
B．搖動(dòng)手柄使得蹄形磁體轉(zhuǎn)動(dòng)，鋁框會(huì)同向轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生電磁驅(qū)動(dòng)現(xiàn)象，但鋁框轉(zhuǎn)速小于蹄形磁體轉(zhuǎn)速。故B正確；
C．真空冶煉爐，當(dāng)爐外線圈通入高頻交流電時(shí)，由于電磁感應(yīng)，在金屬塊中產(chǎn)生渦流，從而產(chǎn)生熱量進(jìn)行冶煉金屬。故C錯(cuò)誤；
D．微安表的表頭在運(yùn)輸時(shí)應(yīng)連接正、負(fù)接線柱保護(hù)電表指針，這是利用了電磁阻尼的原理。故D錯(cuò)誤。
9. 如圖甲所示，將兩塊平板玻璃M、N放在水平桌面上，并在兩塊玻璃之間右側(cè)邊緣墊上兩個(gè)紙條，用平行單色光豎直向下照射玻璃板，從上往下就可以看到如圖乙所示的明暗相間的條紋。下列說(shuō)法正確的是（ ）
A. 圖乙中的條紋是M的下表面、N的上表面的反射光發(fā)生干涉的結(jié)果
B. 在任意一條明條紋的下方，空氣薄膜的厚度都是均勻變化的
C. 任意相鄰明條紋或暗條紋所對(duì)應(yīng)的薄膜厚度差恒定
D. 若在如圖所示裝置中加上一個(gè)紙條，則條紋間距將變寬
【答案】AC
【解析】A．這些明暗相間的條紋間距相等，是M的下表面、N的上表面兩列反射光在M的下表面發(fā)生干涉的結(jié)果，故A正確；
B．在任意一條明條紋的下方，兩列反射光的光程差都相等，所以空氣薄膜的厚度都相等，故B錯(cuò)誤；
C．任意相鄰明條紋或暗條紋所對(duì)應(yīng)的薄膜厚度差恒定，相差一個(gè)波長(zhǎng)，故C正確；
D．光線在空氣膜的上、下表面發(fā)生反射，并發(fā)生干涉，從而形成干涉條紋。設(shè)空氣膜頂角為，、處為兩相鄰亮條紋，如圖所示
則此兩處的光程分別為
因?yàn)楣獬滩?br>所以
設(shè)此兩相鄰亮紋中心的距離為，則由幾何關(guān)系得
即
若在如圖所示裝置中加上一個(gè)紙條，空氣層的傾角變大，則條紋間距將變窄，故D錯(cuò)誤。
故選AC。
10. 如圖所示，L是自感系數(shù)很大、電阻很小的線圈，L?、L?是兩個(gè)相同的小燈泡。下列說(shuō)法正確的是（ ）
A. 開關(guān)S閉合瞬間，兩燈同時(shí)亮起
B. 開關(guān)S閉合瞬間，L? 中的電流大于L? 中的電流
C. 開關(guān)S閉合穩(wěn)定后，L?熄滅，L?繼續(xù)發(fā)光，且與開關(guān)S剛閉合時(shí)的亮度相同
D. 開關(guān)S閉合穩(wěn)定后再斷開，L?立即熄滅，L?先變亮后熄滅
【答案】AD
【解析】AB．線圈的自感系數(shù)很大，開關(guān)S閉合瞬間，由于自感現(xiàn)象，線圈所在支路視為斷路，兩燈串聯(lián)，故兩燈同時(shí)亮起，L? 中的電流等于L? 中的電流，A正確，B錯(cuò)誤；
C．開關(guān)S閉合穩(wěn)定后，由于線圈的直流電阻較小，故L1變暗，L2比剛閉合時(shí)更亮，C錯(cuò)誤；
D．開關(guān)S閉合穩(wěn)定后再斷開，L2立即熄滅，穩(wěn)定時(shí)線圈上的電流大于L1上的電流，所以L?先變亮后熄滅，D正確。
故選AD。
11. 如圖所示，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)之比為5∶1，，現(xiàn)在電源輸入電壓如圖乙所示的交流電，電流表和電壓表均為理想電表，電流表 的示數(shù)為4A。下列說(shuō)法正確的是（ ）
A. 電壓表的示數(shù)為20V
B. 電源輸入電壓為220V
C. 電路消耗總功率為80W
D. 若的阻值增大，則電壓表的示數(shù)將減小
【答案】AB
【解析】A．電壓表的示數(shù)
故A正確；
B．電源輸入電壓最大值為
有效值
故B正確；
C．根據(jù)理想變壓器原副線圈的電流關(guān)系
原線圈電流
電路消耗的總功率為
故C錯(cuò)誤；
D．將變壓器與看成一等效電阻，則有
由歐姆定律可得
若的阻值增大，則原線圈電流I1減小，R1兩端電壓減小，原線圈輸入電壓增大，電壓表的示數(shù)增大，故D錯(cuò)誤。
故選AB。
12. 如圖甲所示是我國(guó)建造的第一臺(tái)回旋加速器，該加速器存放于中國(guó)原子能科學(xué)研究院，其工作原理如圖乙所示。下列說(shuō)法正確的是（ ）
A. 隨著粒子速度被逐漸加大，它在 D 形盒中的運(yùn)動(dòng)周期越來(lái)越小
B. 隨著粒子速度被逐漸加大，加速極板所加的交流電周期要相應(yīng)減小
C. 粒子從加速器出來(lái)的最大速度與D形盒的半徑大小及磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度有關(guān)
D. 粒子增加的動(dòng)能來(lái)源于加速電場(chǎng)
【答案】CD
【解析】AB．粒子在 D 形盒中運(yùn)動(dòng)周期為
所以粒子在 D 形盒中的運(yùn)動(dòng)周期與其速度大小無(wú)關(guān)，交變電場(chǎng)的周期與粒子回旋的周期相同， AB錯(cuò)誤；
C．粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為
所以粒子從加速器出來(lái)的最大速度與D形盒的半徑大小及磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度有關(guān)，C正確；
D．電場(chǎng)力對(duì)粒子做正功，洛倫茲力對(duì)粒子不做功，所以粒子增加的動(dòng)能來(lái)源于加速電場(chǎng)，D正確。
故選CD。
二、非選擇題：本題共5小題，共52分。
13. 某研究性學(xué)習(xí)小組在進(jìn)行“用單擺測(cè)量重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中（實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示），已知單擺在擺動(dòng)過(guò)程中的最大偏角小于5°。在測(cè)量單擺的周期時(shí)，單擺進(jìn)行n次全振動(dòng)的時(shí)間為t。在測(cè)量單擺的擺長(zhǎng)時(shí)，先用毫米刻度尺測(cè)得擺球懸掛后的擺線長(zhǎng)（從懸點(diǎn)到擺球的最上端）為L(zhǎng)，再用螺旋測(cè)微器測(cè)得擺球的直徑為d（讀數(shù)如圖乙所示）。
（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)除用到停表、刻度尺外，還應(yīng)該用到下列器材中的 （選填選項(xiàng)前的字母）。
A. 長(zhǎng)約1m的無(wú)彈性細(xì)線
B. 長(zhǎng)約1m 的橡皮筋
C. 直徑約 1 cm的均勻?qū)嵭蔫F球
D. 直徑約10 cm的均勻?qū)嵭哪厩?br>（2）從圖乙可知，擺球的直徑為d=_______mm。
（3）用上述物理量的符號(hào)寫出重力加速度的一般表達(dá)式g=________。
（4）按照實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)得的重力加速度數(shù)值小于當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣鹊膶?shí)際值，造成這一情況的原因可能是 （選填選項(xiàng)前的字母）。
A. 開始擺動(dòng)時(shí)振幅較小
B. 開始計(jì)時(shí)時(shí)，單擺擺動(dòng)后才按下停表
C. 測(cè)量周期時(shí)，誤將擺球（n+1）次全振動(dòng)的時(shí)間記為n次全振動(dòng)的時(shí)間
D. 擺線上端懸點(diǎn)未固定好，擺動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng)
【答案】（1）AC （2）5.980 （3） （4）CD
【解析】（1）AB．懸掛擺球的擺線要細(xì)，而且沒(méi)有彈性，A正確，B錯(cuò)誤；
CD．為了減小空氣阻力影響，擺球需要選擇密度大體積小的，C正確，D錯(cuò)誤。
故選AC。
（2）半毫米刻度線已露出，可動(dòng)刻度第48個(gè)刻線與基準(zhǔn)線對(duì)齊，所以從圖乙可知，擺球的直徑為
d=5.980mm
（3）由單擺的周期公式得
解得
（4）A．開始擺動(dòng)時(shí)振幅較小對(duì)單擺周期沒(méi)有任何影響，A不符合題意；
B．開始計(jì)時(shí)時(shí)，單擺擺動(dòng)后才按下停表，導(dǎo)致時(shí)間測(cè)量偏小，導(dǎo)致單擺的周期測(cè)量偏大，B不符合題意；
C．測(cè)量周期時(shí)，誤將擺球（n+1）次全振動(dòng)的時(shí)間記為n次全振動(dòng)的時(shí)間，這樣將會(huì)使單擺的周期測(cè)量偏大，測(cè)得的重力加速度數(shù)值偏小，C符合題意；
D．?dāng)[線上端懸點(diǎn)未固定好，擺動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng)，會(huì)使擺長(zhǎng)變大，代入重力加速度表達(dá)式中的擺長(zhǎng)還是原擺長(zhǎng)，這樣會(huì)使測(cè)得的重力加速度數(shù)值偏小，D符合題意。
故選CD。
14. 某同學(xué)利用如圖甲所示裝置測(cè)量某種單色光波長(zhǎng)。實(shí)驗(yàn)時(shí)，接通電源使光源正常發(fā)光；調(diào)整光路，使得從目鏡中可以觀察到干涉條紋。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）若想增加從目鏡中觀察到的條紋個(gè)數(shù)，該同學(xué)可（ ）。
A. 將單縫向雙縫靠近B. 將屏向靠近雙縫的方向移動(dòng)
C. 將屏向遠(yuǎn)離雙縫的方向移動(dòng)D. 使用間距更小的雙縫
（2）用測(cè)量頭來(lái)測(cè)量光屏上干涉亮條紋中心的距離，測(cè)量頭由分劃板、目鏡、手輪等構(gòu)成。轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，使分劃板左右移動(dòng)，讓分劃板的中心刻度對(duì)準(zhǔn)屏上亮紋的中心，記下此時(shí)手輪的讀數(shù)，轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭，使分劃板中心刻線對(duì)準(zhǔn)另一條亮紋的中心，記下此時(shí)手輪上的刻度。當(dāng)分劃板的中心刻線分別對(duì)準(zhǔn)第1條亮紋和第4條亮紋的中心時(shí)，對(duì)準(zhǔn)第1條亮紋時(shí)讀數(shù) 對(duì)準(zhǔn)第4條亮紋時(shí)的讀數(shù) 則相鄰亮條紋的間距?x=________ mm（結(jié)果保留3位小數(shù)）。
（3）已知該次測(cè)量時(shí)，雙縫與屏的距離L=700 mm，雙縫間距所測(cè)單色光的波長(zhǎng)為________nm（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。
【答案】（1）B （2）1.893 （3）676
【解析】（1）A．根據(jù)雙縫與條紋間距公式
可知若想增加從目鏡中觀察到的條紋個(gè)數(shù)，只要能使減小的方案均可滿足題意，將單縫向雙縫靠近不會(huì)有任何影響，A不合題意；
BC．將屏向靠近雙縫的方向移動(dòng)，即l減小，減小，B符合題意，C不符合題意；
D．使用間距更小的雙縫，即減小d，將會(huì)使增加，D不符合題意。
故選B。
（2）相鄰亮條紋的間距
（3）單色光的波長(zhǎng)為
15. 如圖所示，在均勻介質(zhì)中，位于和處的兩波源和沿y軸方向不斷振動(dòng)，在x軸上形成兩列振幅均為4cm、波速均為2m/s的相向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，時(shí)刻的波形如圖所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）求0~5s內(nèi)，處的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程；
（2）形成穩(wěn)定的干涉圖樣后，求x軸上兩波源間（不含波源）振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)的個(gè)數(shù)，并寫出兩波源間（不含波源）所有振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)的橫坐標(biāo)。
【答案】（1）；（2）見解析
【解析】（1）根據(jù)上下坡法可知波源的起振方向沿y軸負(fù)方向。由圖可知兩列波的波長(zhǎng)為，波的周期為
左側(cè)的波傳播至處的時(shí)間為
右側(cè)的波傳播至處的時(shí)間為
可知0~內(nèi)，處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的時(shí)間為
0~內(nèi)，處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的路程為
兩列波一起振動(dòng)了，即，且處的質(zhì)點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，故時(shí)，處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的路程為
故0~5s內(nèi)，處的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程為
（2）由圖可知波源的起振方向沿y軸正方向，波源的起振方向沿y軸負(fù)方向，但波源比波源早起振半個(gè)周期，故在波源S1起振后，二者的步調(diào)相同，設(shè)振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)的坐標(biāo)為x，根據(jù)振動(dòng)加強(qiáng)公式有

滿足條件的振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)有
x軸上兩波源間（不含波源）振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)的個(gè)數(shù)為9個(gè)。
16. 質(zhì)譜儀示意圖如圖甲所示，一粒子束從兩極板和的中心軸線水平入射，通過(guò)兩極板中間區(qū)域后部分粒子能夠從狹縫處射入質(zhì)譜儀，最終分裂為a、b、c三束，分別運(yùn)動(dòng)到磁場(chǎng)邊界的核乳膠片上，它們的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示。已知極板和中間區(qū)域同時(shí)有電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，在狹縫右側(cè)空間有面積不限、垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。不計(jì)粒子的重力。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）請(qǐng)判斷粒子所帶電性，并求出能夠進(jìn)入狹縫的粒子的速度v；
（2）若沿a、b、c軌跡運(yùn)動(dòng)的離子帶電量相同，測(cè)得它們?cè)谀z片上成像處到的距離之比為2：3：4，求它們的質(zhì)量之比；
（3）若縮小狹縫右側(cè)空間勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，使其寬度為，下方長(zhǎng)度為，如圖乙所示。若一束電荷量為q的帶電粒子從兩極板中心軸線水平入射，能夠從狹縫處水平射入質(zhì)譜儀，且所有帶電粒子均不從磁場(chǎng)區(qū)域的右邊界射出，求帶電粒子的質(zhì)量m的范圍。（結(jié)果用式子表示）
【答案】（1）帶正電，，方向水平向右；（2）ma:mb:mc=2:3:4；（3）
【解析】（1）根據(jù)粒子在磁場(chǎng)B2中的運(yùn)動(dòng)軌跡，由左手定則可知粒子帶正電荷。粒子在兩極板間做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，合力為零，粒子所受洛倫茲力豎直向上，則電場(chǎng)力豎直向下，電場(chǎng)強(qiáng)度向下，可知極板P1帶正電。粒子在兩極板間運(yùn)動(dòng)，由合力為零可得
可得進(jìn)入狹縫S0的粒子的速度為
方向水平向右。
（2）粒子在右側(cè)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，則有
粒子在膠片上成像處到S0距離
d=2r
代入數(shù)據(jù)可得
可知
已知
da:db:dc=2:3:4
則
ma:mb:mc=2:3:4
（3）由題可知，所有帶電粒子均不從磁場(chǎng)區(qū)域的右邊界射出，則當(dāng)射出的粒子與磁場(chǎng)區(qū)域的右邊界相切時(shí)，帶電粒子的運(yùn)動(dòng)半徑最大，此時(shí)帶電粒子的運(yùn)動(dòng)半徑為
r=d1
由
可知，此時(shí)帶電粒子的質(zhì)量最大，最大值為
帶電粒子質(zhì)量的取值范圍為
17. 如圖所示，MN、PQ 為間距 足夠長(zhǎng)的平行導(dǎo)軌， 導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ=37°，NQ 間連接有一個(gè)的電阻。有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為?，F(xiàn)將一根質(zhì)量為 ，軌道間有效電阻為的金屬棒ab緊靠 NQ放置在導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌的電阻不計(jì)。現(xiàn)由靜止釋放金屬棒ab，金屬棒 ab沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與NQ平行。已知金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù) 0.5，且金屬棒滑行至 cd處時(shí)已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定速度。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（g=，， cs 37°=0.8）
（1）當(dāng)金屬棒 ab滑行至 cd處時(shí)，回路中的電流多大？
（2）當(dāng)金屬棒 ab滑行至 cd處時(shí)，金屬棒ab兩端的電勢(shì)差為多大？
（3）已知從ab到cd過(guò)程中，通過(guò)金屬棒 ab橫截面積的電量為0.2 C，求此過(guò)程中電阻R產(chǎn)生的熱量。
【答案】（1）0.2A；（2）0.8V；（3）0.08J
【解析】（1）金屬棒滑行至 cd處時(shí)已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定速度，則
解得回路中的電流為I=0.2A
（2）金屬棒ab兩端的電勢(shì)差為
（3）設(shè)金屬棒到達(dá)cd時(shí)的速度為v，由閉合電路歐姆定律得
由電流的定義式得
又
解得x=2m，v=2m/s
由動(dòng)能定理得
解得Q=0.1J
從ab到cd過(guò)程中，電阻R產(chǎn)生的熱量為

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