1.下列有關(guān)光學現(xiàn)象的敘述正確的是( )
A. 薄膜干涉是薄膜前后兩個表面反射回來的光疊加的結(jié)果
B. 照相機鏡頭前鍍增透膜，應(yīng)用了光的衍射原理
C. 泊松亮斑是光沿直線傳播產(chǎn)生的
D. 醫(yī)學上的內(nèi)窺鏡，其核心部件光導纖維能傳輸光信號是利用光的偏振
2.蜘蛛會根據(jù)絲網(wǎng)的振動感知是否有昆蟲“落網(wǎng)”，若絲網(wǎng)的固有頻率為200Hz，下列說法正確的是( )
A. “落網(wǎng)”昆蟲翅膀振動的頻率越大，絲網(wǎng)的振幅越大
B. 當“落網(wǎng)”昆蟲翅膀振動的頻率低于200Hz時，絲網(wǎng)不振動
C. 當“落網(wǎng)”昆蟲翅膀振動的周期為0.05s時，絲網(wǎng)的振幅最大
D. 昆蟲“落網(wǎng)”時，絲網(wǎng)振動的頻率由“落網(wǎng)”昆蟲翅膀振動的頻率決定
3.小巴同學研究繩波的形成，取一條較長的軟繩置于水平面上，軟繩一端固定，用手握住軟繩一端將軟繩水平拉直后，沿水平面垂直軟繩方向抖動后，觀察到如圖所示的甲、乙兩個繩波。關(guān)于兩次形成的繩波，下列判斷正確的是( )
A. 甲的振幅比乙的大B. 甲的周期比乙的大
C. 甲的形成時間比乙早D. 甲的起振方向與乙相同
4.如圖所示為同一地點的甲、乙兩個單擺的振動圖像，下列說法正確的是( )
A. 甲單擺的擺長較大
B. 甲擺最大位移處的回復力比乙擺最大位移處的回復力的大
C. 在t=0.5s時，甲擺有負向最大加速度
D. 在t=0.5s時，乙擺有正向最大加速度
5.自行車速度計可以利用霍爾效應(yīng)傳感器獲知自行車的運動速率。如圖甲所示，一塊磁鐵安裝在前輪上，輪子每轉(zhuǎn)一圈，磁鐵就靠近傳感器一次，傳感器就會輸出一個脈沖電壓。如圖乙所示，電源輸出電壓為U1，當磁場靠近霍爾元件時，在導體前后表面間出現(xiàn)電勢差U2(前表面的電勢低于后表面的電勢)。下列說法中不正確的是( )
A. 圖乙中霍爾元件的載流子帶正電
B. 已知自行車車輪的半徑，再根據(jù)單位時間內(nèi)的脈沖數(shù)，即獲得車速大小
C. 若傳感器的電源輸出電壓U1變大，則電勢差U2變大
D. 若自行車的車速越大，則電勢差U2不變
6.如圖甲所示，M、N為豎直放置彼此平行的兩塊平板，板間距離為d，兩板中央各有一個小孔O、O′正對，在兩板間有垂直于紙面方向的磁場，磁感應(yīng)強度隨時間的變化如圖乙所示。有一群正離子在t=0時垂直于M板從小孔O射入磁場。已知離子質(zhì)量為m、帶電荷量為q，離子在磁場中做勻速圓周運動的周期與磁感應(yīng)強度變化的周期都為T0，不考慮由于磁場變化而產(chǎn)生的電場的影響，不計離子所受重力。若要使離子從O′垂直于N板射出磁場，則離子射入磁場時的速度v0可能為( )
A. πd4T0B. 3πd4T0C. πd5T0D. 3πd5T0
7.如圖甲，寬L=1m的導軌固定，導軌間存在著垂直于紙面且磁感應(yīng)強度B=1T的勻強磁場。最大阻值為R=20Ω的滑動變阻器接在其中一個虛線框中，定值電阻R0接在另一個虛線框中，一根長度與導軌等寬的電阻不計的金屬桿以恒定速率向右運動，圖乙和圖丙分別為滑動變阻器阻值全部接入和一半接入時沿abcd方向電勢變化的圖像。金屬桿和導軌的電阻不計，則下列說法正確的是( )
A. 勻強磁場的方向垂直紙面向外B. 定值電阻R0在虛線框Ⅱ中
C. 定值電阻的阻值為5ΩD. 金屬桿運動的速率為3m/s
二、多選題：本大題共3小題，共15分。
8.一列簡諧橫波在x軸上傳播，t=0時刻的波形如圖甲所示，x=2m處的質(zhì)點P的振動圖像如圖乙所示，由此可以判斷( )
A. 該波的傳播方向是沿x軸負方向
B. 該波的傳播速度為0.5m/s
C. 在t=5s時質(zhì)點P的速度最大
D. 在0～5s時間內(nèi)質(zhì)點P通過的路程是25cm
9.如圖所示，實線表示在豎直平面內(nèi)的電場線，電場線與水平方向成α角，垂直紙面向里的勻強磁場與電場正交，有一帶電液滴沿斜虛線L做向下的直線運動，L與水平方向成β角，且a>β，則下列說法中正確的是( )
A. 液滴一定帶正電B. 電場線方向一定斜向下
C. 液滴一定做勻速直線運動D. 液滴的電勢能減小
10.質(zhì)量為2m可視作質(zhì)點的物體A穿在光滑的水平桿上，用長為L的輕繩與質(zhì)量為m可視作質(zhì)點的小球B相連。如圖所示，初始時手持小球B，使A、B在同一水平面上靜止，輕繩剛好拉直。已知重力加速度為g。將小球B釋放后A、B做往復運動，則下列說法正確的是( )
A. 小球B相對于初始位置的最大水平位移為23L
B. 輕繩承受的最大張力為4mg
C. 小球B相對于地的運動軌跡離心率e1
三、實驗題：本大題共2小題，共14分。
11.物理探究小組選用圖示器材和電路研究電磁感應(yīng)規(guī)律。
(1)請用筆畫線代表導線，將圖中各器材連接起來，組成正確的實驗電路。
(2)把A線圈插入B線圈中，如果閉合開關(guān)時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針向右偏轉(zhuǎn)了一下，下面操作出現(xiàn)的情況有：
①向右移動滑動變阻器滑片，靈敏電流計指針將向______(填“左”或“右”)偏轉(zhuǎn)；
②保持滑動變阻器滑片位置不變，拔出線圈A中的鐵芯，靈敏電流計指針將向______(填“左”或“右”)偏轉(zhuǎn)；
(3)根據(jù)實驗結(jié)果判斷產(chǎn)生感應(yīng)電流的本質(zhì)是______。
12.勞埃德鏡是一種更簡單的觀察干涉的裝置。如圖所示，單色光從單縫S射出，一部分入射到平面鏡后反射到光屏上，另一部分直接投射到屏上，在屏上兩光束交疊區(qū)域里將出現(xiàn)干涉條紋。單縫S通過平面鏡成的像是S′。
(1)通過勞埃德鏡在屏上可以觀察到明暗相間的干涉條紋，這和雙縫干涉實驗得到的干涉條紋一致。如果S被視為其中的一個縫，______相當于另一個“縫”；
(2)實驗中已知單縫S到平面鏡的垂直距離h=0.12mm，單縫到光屏的距離D=1.0m，觀測光屏上相鄰亮條紋中心間距為2.900mm，則該單色光的波長λ= ______nm；
(3)以下哪些操作能夠增大光屏上相鄰兩條亮紋之間的距離______；
A.將平面鏡稍向下移動一些
B.將平面鏡稍向左移動一些
C.將光屏稍向右移動一些
D.將光屏稍向上移動一些
(4)實驗表明，光從光疏介質(zhì)射向光密介質(zhì)界面發(fā)生反射時，反射光與入射光相比，相位有π的變化，稱為“半波損失”。如果把光屏向左移動到和平面鏡接觸，接觸點P處是______。(選填“亮條紋”或“暗條紋”)
四、計算題：本大題共4小題，共50分。
13.老師上課使用的激光筆(圖甲)，發(fā)出的紅光激光用來投映一個光點或一條光線指向物體，如圖乙所示，AB為半圓的直徑，O為圓心，在O點左側(cè)用激光筆從E點垂直AB面射入的紅光進入半球形介質(zhì)后在上表面的入射角恰好等于全反射的臨界角C=45°。已知該半球形介質(zhì)的半徑為R，光在真空中的傳播速度為c，不考慮紅光在AB面上的多次反射。求：
(1)半球形介質(zhì)的折射率n；
(2)上述情景里，該紅色激光從半球形介質(zhì)中射出的時間t。
14.如圖所示，兩平行金屬導軌間的距離L=0.4m，金屬導軌所在的平面與水平面夾角θ=37°，在導軌所在平面內(nèi)分布著磁感應(yīng)強度B=0.5T、方向垂直于導軌所在平面向上的勻強磁場。金屬導軌的一端接有電動勢E=3V，內(nèi)阻r=0.5Ω的直流電源?，F(xiàn)把一個質(zhì)量m=0.050kg的導體棒ab放在金屬導軌上，導體棒恰好靜止，導體棒與金屬導軌垂直且接觸良好，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，導體棒與金屬導軌接觸的兩點間的電阻R0=2.5Ω，金屬導軌電阻不計，g取10m/s2，已知sin37°=0.60，cs37°=0.80。求：
(1)導體棒受到的安培力；
(2)導體棒受到的摩擦力和導體棒與導軌間的動摩擦因數(shù)。
15.光滑絕緣的水平面上有垂直平面的勻強磁場，磁場被分成區(qū)域Ⅰ和Ⅱ，寬度均為h，其俯視圖如圖(a)所示，兩磁場磁感應(yīng)強度隨B時間t的變化如圖(b)所示，0～T時間內(nèi)，兩區(qū)域磁場恒定，方向相反，磁感應(yīng)強度大小分別為3B0和0.5B0，4根電阻為R，邊長為h的金屬棒串聯(lián)成剛性正方形金屬框abcd，平放在水平面上，ab、cd邊與磁場邊界平行。t=0時，線框ab邊剛好跨過區(qū)域Ⅰ的左邊界以速度v向右運動。在T時刻，ab邊運動到距區(qū)域Ⅰ的左邊界h2處，線框的速度近似為零，此時線框被固定，如圖(a)中的虛線框所示。求：
(1)t=0時線框所受的安培力F；
(2)t=1.5T時穿過線框的磁通量Φ；
(3)T～3T時間內(nèi)，線框中產(chǎn)生的熱量Q。
16.長方體ABCD?A1B1C1D1，以A點為原點建立如圖所示的空間直角坐標系，其中AB=8L，BC= 26L，CC1= 10L。在四邊形AD1C1B內(nèi)(含邊界)有一垂直AD1C1B平面斜向下的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B。在A點沿+x方向射入質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子1。(忽略粒子的重力和相對論效應(yīng)；粒子碰撞時會發(fā)生電荷轉(zhuǎn)移，且碰撞后各粒子帶電量與質(zhì)量成正比)
(1)若粒子1從D1點離開，試求粒子1的速度大小v0；
(2)若粒子1恰能經(jīng)過D1C1中點，試求粒子1的速度大小v和在磁場內(nèi)運動軌跡上的點到C點的最小距離；
(3)在(2)的條件下，當粒子1距離C點最近時，正后方有一速度為2v、電荷量為粒子1電荷量2倍的粒子2與之發(fā)生彈性正碰，碰后粒子1恰不離開磁場，試分析粒子2的電性并求出粒子2的質(zhì)量。
1.【答案】A
2.【答案】D
3.【答案】B
4.【答案】D
5.【答案】A
6.【答案】A
7.【答案】C
8.【答案】ABD
9.【答案】BC
10.【答案】BC
11.【答案】右 左 磁通量發(fā)生變化
12.【答案】S′ 696 C 暗條紋
13.【答案】解：(1)由全反射條件有：sinC=1n，而C=45°，解得n= 2；
(2)從E點垂直AB面射入的紅光進入半球形介質(zhì)后，在上表面恰好全反射，
由幾何關(guān)系，可知會再次發(fā)生全反射從AB界面射出，光路如下圖：

由幾何關(guān)系可知，在半球形介質(zhì)中的光路程為：s=2 2R，
光在介質(zhì)中有：n=cv，故時間為：t=sv，解得：t=4Rc。
答：(1)半球形介質(zhì)的折射率為 2；
(2)該紅色激光從半球形介質(zhì)中射出的時間為4Rc。
14.【答案】解：(1)根據(jù)閉合電路歐姆定律可得
I=ER0+r
代入數(shù)據(jù)解得
I=1A
導體棒受到的安培力
F安=BIL
代入數(shù)據(jù)解得
F安=0.20N
根據(jù)左手定則可知，方向沿導軌向上。
(2)導體棒重力沿導軌分解可得
F=mgsin37°
代入數(shù)據(jù)解得
F安

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