2023-2024学年天津市五区县重点校联考高二(下)期末物理试卷

2023-2024学年天津市五区县重点校联考高二（下）期末物理试卷一、单项选择题（本题共5小题，每题5分，共25分）1．（5分）在近代物理发展的过程中，实验和理论相互推动，促进了人们对世界的认识。对下列实验描述正确的是（）A．卢瑟福通过A图所示的实验，发现了质子和中子 B．汤姆孙通过B图所示的气体放电管，提出了原子的核式结构模型 C．图所示的实验中，验电器因为带上负电指针张开 D．图的理论可以很好的解释氢原子光谱的规律2．（5分）下列说法正确的是（）A．交警通过发射超声波测量车速可以利用波的多普勒效应 B．紫外线的穿透本领较强，医疗方面可以杀菌消毒还可以透视 C．拍摄玻璃橱窗内的物品时，可在镜头前加偏振片来加强橱窗玻璃表面的反射光 D．观看立体电影时，所带的眼镜是利用光的衍射原理3．（5分）光电管是应用光电效应原理制成的光电转换器件，在有声电影、自动计数、自动报警等方面有着广泛的应用。现有含光电管的电路如图（a）所示，图（b）是用甲、乙、丙三束光分别照射光电管得到的I﹣U图线，Uc1、Uc2表示遏止电压。下列说法中正确的是（）A．甲、乙、丙三束光的光子动量p甲＝p乙＞p丙 B．若甲光能使处于基态的氢原子电离，则丙光也一定能 C．分别用甲光、丙光照射同一双缝干涉实验装置，甲光照射比丙光照射形成的干涉条纹间距窄 D．甲光照射时比丙光照射时产生的光电子的最大初动能大4．（5分）如图甲所示为以O点为平衡位置，在A、B两做简谐运动的弹簧振子，图乙为这个弹簧振子的振动图像，由图可知，下列说法正确的是（）A．该简谐运动的振幅是10.0cm B．在t＝0.2s时，弹簧振子的回复力为最大值，且指向x轴的正方向 C．从t＝0.6s到t＝0.8s时间内，弹簧振子做加速度减小的加速运动 D．在t＝0.1s与t＝0.3s两个时刻，弹簧振子的速度相同5．（5分）如图所示是某小型水电站进行电能输送时的简化模型。发电机的输出功率P＝100kW，发电机的电压U1＝250V，经升压变压器后向远处输电，输电线总电阻R线＝8Ω，在用户端用降压变压器把电压降为U4＝220V。已知输电线上损失的功率P线＝5kW，假设两个变压器均是理想变压器，下列说法正确的是（）A．发电机输出的电流I1＝40A B．升压变压器匝数比n1：n2＝1：160 C．降压变压器的匝数比n3：n4＝190：10 D．当水电站输出电压一定时，若用电用户增多，则P线增加二、多项选择题（本题共3小题，每题5分，共15分；全部选对的得5分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分）（多选）6．（5分）一束复色光射到平行玻璃砖的上表面，经玻璃砖下表面射出后分为a、b两束光，下列说法正确的是（）A．在玻璃砖中a光的传播速度小于b光的传播速度 B．若从同一介质射入真空，发生全反射时a光的临界角比b光的大 C．通过同一双缝干涉装置产生的干涉条纹间距Δxa＞Δxb D．a、b两束光分别照射到同种金属上，相应的遏止电压分别为Ua和Ub，Ua＞Ub（多选）7．（5分）如图所示，如图甲为沿x轴传播的一列简谐横波在t＝0.4s时刻的波形图像，如图乙为质点A的振动图像，下列说法正确的是（）A．该波沿x轴正方向传播，波速为20m/s B．该波可以与另一列频率为5Hz的波发生稳定的干涉 C．波在传播过程中遇到160m大小的障碍物能发生明显的衍射 D．观察者向着波源方向奔跑，观察者接收到的频率大于2.5Hz（多选）8．（5分）如图所示，理想变压器原线圈接在u＝36sin100πt（V）的交流电源上，理想变压器原、副线圈总匝数相同，滑动触头P0初始位置在副线圈正中间。定值电阻R1＝6Ω，滑动变阻器R的最大阻值为25Ω，滑片P1初始位置在R＝3Ω处。电流表、电压表均为理想交流电表，电源内阻不计，下列说法正确的是（）A．初始时，电压表示数为9V，电流表示数为2A B．若保持P1位置不变，P0向下滑动，则电压表示数先变大后变小，电流表示数变小 C．若保持P1位置不变，P0向上滑动时，R上的功率变大 D．若保持P0位置不变，P1逐渐向上滑动时，理想变压器的输出功率逐渐减小三、实验题（本题共2小题，每空2分，共12分）9．（6分）（1）用单摆测定重力加速度的实验装置如图甲所示。组装单摆时，在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧，这样做的目的是（填字母代号）。A．保证摆动过程中摆长不变B．可使周期测量更加准确C．需要改变摆长时便于调节D．保证摆球在同一竖直平面内摆动（2）组装好单摆后在摆球自然悬垂的情况下，用毫米刻度尺从悬点量到摆球的最底端的长度l＝0.9990m，再用游标卡尺测量摆球直径，结果如图乙所示，则该摆球的直径D为mm。（3）若某次实验中测得n次全振动的时间为t，则重力加速度g可表示为（用题中字母l，D，n，t来表示）（4）下列振动图像真实地描述了对摆长约为1m的单摆进行周期测量的四种操作过程。图中横坐标原点表示计时开始，A、B、C均为30次全振动的图像，已知sin5°＝0.087，sin15°＝0.26，这四种操作过程合乎实验要求且误差最小的是（填字母代号）。10．（6分）如图所示，某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率。在平铺的白纸上垂直于纸面插大头针P1、P2确定入射光线，并让入射光线过圆心O，在玻璃砖（图中实线部分）另一侧垂直于纸面插大头针P3，使P3挡住P1、P2的像，连接OP3，图中MN为分界线，虚线半圆与玻璃砖对称，B、C分别是入射光线、折射光线与圆的交点，AB、CD均垂直于法线并分别交法线于A、D点。（1）设AB的长度为l1，AO的长度为l2，CD的长度为l3，DO的长度为l4，则玻璃砖折射率的表达式可以表示为。（2）若该同学在插大头针P3前不小心将玻璃砖以O为圆心顺时针转过一小角度，则由此测得玻璃砖的折射率将（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。四、计算题（本题共3小题，10题12分，11题16分，12题20分，共48分）11．（12分）如图所示，垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t均匀变化。正方形硬质单匝金属框abcd放置在磁场中，金属框平面与磁场方向垂直，电阻R＝0.1Ω，边长l＝0.2m。求：（1）在t＝0到t＝0.1s时间内，金属框中的感应电动势E；（2）t＝0.05s时，金属框ab边受到的安培力F；（3）在t＝0到t＝0.1s时间内，金属框中通过某一横截面的电荷量q。12．（16分）如图所示，质量m＝1kg的滑块B静止放置于光滑平台上，B的左端固定一轻质弹簧。平台右侧有一质量M＝4kg的小车C，其上表面与平台等高，小车与水平面间的摩擦不计。平台左侧的光滑圆弧轨道与平台平滑连接，圆弧轨道半径R＝1.6m，其左侧端点P与圆弧圆心O的连线与竖直方向的夹角θ＝60°。现将质量为m0＝0.6kg的滑块A从P点由静止开始释放，滑块A滑至平台上挤压弹簧，经过一段时间弹簧恢复原长后，滑块B离开平台滑上小车C，最终滑块B恰好未从小车C上滑落。已知滑块B与小车C之间的动摩擦因数μ＝0.4，重力加速度大小g＝10m/s2，滑块A、B均可视为质点，求：（1）滑块A滑至N点时的速度vA；（2）物块B刚滑上小车C时的速度v0；（3）小车的长度L至少为多少？13．（20分）如图甲所示，MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ＝30°角固定，M、P之间接电阻箱R，导轨所在空间存在匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向上。质量为m＝0.2kg的金属杆ab水平放置在轨道上，其接入电路的阻值为r。现从静止释放杆ab，测得最大速度为vm，改变电阻箱的阻值R，得到vm与R的关系如图乙所示。已知MN、PQ两平行金属轨道间距离为L＝1m，重力加速度g取10m/s2，轨道足够长且电阻不计。求：（1）金属杆ab运动过程中所受安培力的最大值；（2）磁感应强度B的大小和r的阻值；（3）当变阻箱R取4Ω，且金属杆ab在下滑l＝9.0m前速度已达最大，ab杆下滑9.0m的过程中，电阻R上产生的焦耳热。

2023-2024学年天津市五区县重点校联考高二（下）期末物理试卷参考答案与试题解析一、单项选择题（本题共5小题，每题5分，共25分）1．（5分）在近代物理发展的过程中，实验和理论相互推动，促进了人们对世界的认识。对下列实验描述正确的是（）A．卢瑟福通过A图所示的实验，发现了质子和中子 B．汤姆孙通过B图所示的气体放电管，提出了原子的核式结构模型 C．图所示的实验中，验电器因为带上负电指针张开 D．图的理论可以很好的解释氢原子光谱的规律【考点】玻尔原子理论的基本假设；阴极射线与阴极射线管的应用；卢瑟福α粒子散射实验；原子的核式结构模型．【答案】D【分析】根据原子的核式结构模型和电子发现的物理学史分析AB；根据光电效应分析C；根据玻尔的原子模型分析D。【解答】解：A、图示实验是α粒子散射实验，卢瑟福根据散射结果提出原子的核式结构模型，故A错误；B、汤姆孙通过B图所示的气体放电管，提出电子是原子的一部分，说明了原子还可以再分，故B错误；C、金属板发生了光电效应，失去电子带上了正电，验电器和金属板连接，也带上了正电荷，验电器金属箔因为带上正电相互排斥而张开，故C错误；D、玻尔提出了轨道假设和跃迁假设理论，提出基态和激发态等定态概念，建立图示的氢原子能级结构图，很好的解释了氢原子的发光现象，故D正确。故选：D。2．（5分）下列说法正确的是（）A．交警通过发射超声波测量车速可以利用波的多普勒效应 B．紫外线的穿透本领较强，医疗方面可以杀菌消毒还可以透视 C．拍摄玻璃橱窗内的物品时，可在镜头前加偏振片来加强橱窗玻璃表面的反射光 D．观看立体电影时，所带的眼镜是利用光的衍射原理【考点】偏振现象的应用；多普勒效应及其应用；紫外线的特点和应用；光的衍射现象．【答案】A【分析】交通过发射超声波测量车速可以利用波的多普勒效应；紫外线的穿透本领较弱；拍摄玻璃橱窗内的物品时，可在镜头前加偏振片来减弱橱窗玻璃表面的反射光；观看立体电影时，所带的眼镜是利用光的偏振原理。【解答】解：A、交通过发射超声波测量车速可以利用波的多普勒效应，故A正确；B、紫外线的穿透本领较弱，医疗方面可以杀菌消毒，但是不能透视，通常用X射线透视，故B错误；C、拍摄玻璃橱窗内的物品时，可在镜头前加偏振片来减弱橱窗玻璃表面的反射光，使照片更清晰，故C错误；D、观看立体电影时，所带的眼镜是利用光的偏振原理，故D错误。故选：A。3．（5分）光电管是应用光电效应原理制成的光电转换器件，在有声电影、自动计数、自动报警等方面有着广泛的应用。现有含光电管的电路如图（a）所示，图（b）是用甲、乙、丙三束光分别照射光电管得到的I﹣U图线，Uc1、Uc2表示遏止电压。下列说法中正确的是（）A．甲、乙、丙三束光的光子动量p甲＝p乙＞p丙 B．若甲光能使处于基态的氢原子电离，则丙光也一定能 C．分别用甲光、丙光照射同一双缝干涉实验装置，甲光照射比丙光照射形成的干涉条纹间距窄 D．甲光照射时比丙光照射时产生的光电子的最大初动能大【考点】光子的动量；动能定理的简单应用；遏止电压及其影响因素；爱因斯坦光电效应方程．【答案】B【分析】根据爱因斯坦光电效应方程、动能定理和德布罗意动量公式推导分析判断；比较光子能量分析判断；根据条纹间距公式分析判断；根据动能定理分析判断。【解答】解：A．根据爱因斯坦光电效应方程有Ek＝hν﹣W0根据动能定理有eUc＝Ek联立可得eUc＝hν﹣W0利用图像遏止电压的值可知频率关系为ν甲＝ν乙＜ν丙而光子动量p=hν因此光子动量之间的关系为p甲＝p乙＜p丙故A错误；B．由于ν甲＝ν乙＜ν丙根据光子能量公式E＝hν可知甲光的光子能量小于丙光的光子能量，若甲光能使处于基态的氢原子电离，则丙光也一定能，故B正确；C．光的双缝干涉实验中，根据相邻干涉条纹间距公式有Δx=由于甲光的频率小于丙光的频率，则甲光的波长大于丙光的波长；分别用甲光、丙光照射同一双缝干涉实验装置，甲光照射比丙光照射形成的干涉条纹间距宽，故C错误；D．根据动能定理可得eUc＝Ek由图可知，甲光对应的遏止电压小于丙光对应的遏止电压，则甲光照射时比丙光照射时产生的光电子的最大初动能小，故D错误。故选：B。4．（5分）如图甲所示为以O点为平衡位置，在A、B两做简谐运动的弹簧振子，图乙为这个弹簧振子的振动图像，由图可知，下列说法正确的是（）A．该简谐运动的振幅是10.0cm B．在t＝0.2s时，弹簧振子的回复力为最大值，且指向x轴的正方向 C．从t＝0.6s到t＝0.8s时间内，弹簧振子做加速度减小的加速运动 D．在t＝0.1s与t＝0.3s两个时刻，弹簧振子的速度相同【考点】简谐运动的图像问题；简谐运动的某一时刻或某段时间内质点的运动情况．【答案】C【分析】振幅是振子离开平衡位置的最大距离，由图像直接读出振幅；根据振子的位移分析其回复力大小和方向；根据位移的变化分析加速度的变化；根据位置关系判断速度关系。【解答】解：A、由图可知，位移最大值为5.0cm，故该简谐运动的振幅是5.0cm，故A错误；B、弹簧振子的回复力大小与位移大小成正比，方向与位移方向相反，即F＝﹣kx，可知在t＝0.2s时，弹簧振子的位移为正向最大值，则在t＝0.2s时，弹簧振子的回复力为最大值，且指向x轴的负方向，故B错误；C、从t＝0.6s到t＝0.8s时间内，弹簧振子从负向最大位移处向平衡位置运动，位移逐渐减小，加速度逐渐减小，加速度方向与速度方向相同，故弹簧振子做加速度减小的加速运动，故C正确；D、在t＝0.1s与t＝0.3s两个时刻，振子在同一位置，速度等大反向，故D错误。故选：C。5．（5分）如图所示是某小型水电站进行电能输送时的简化模型。发电机的输出功率P＝100kW，发电机的电压U1＝250V，经升压变压器后向远处输电，输电线总电阻R线＝8Ω，在用户端用降压变压器把电压降为U4＝220V。已知输电线上损失的功率P线＝5kW，假设两个变压器均是理想变压器，下列说法正确的是（）A．发电机输出的电流I1＝40A B．升压变压器匝数比n1：n2＝1：160 C．降压变压器的匝数比n3：n4＝190：10 D．当水电站输出电压一定时，若用电用户增多，则P线增加【考点】远距离输电的相关计算．【答案】D【分析】A、利用功率表达式即可求出；B、根据在输电线上损失功率，可求出电线上的电流，从而求出匝数比；C、根据升压变压器原副线圈的电压关系得出副线电压，结合输电线上损失的电压，可求出降压变压器原线圈的电压，可求出降压变压器原线圈的电压，同理可得降压变压器的匝数；D、根据能量守恒定律分析出来。【解答】解：A、由功率P＝U1I1，可得发电机输出的电流为I1B、由输电线上损失的功率P线=I线2R线，即5000W=I线2×8Ω，解得：I线C、根据升压变压器原副线圈的电压关系：U1U2=n1n2，即250U2=116，解得U2D、当水电站输出电压一定时，用户数量增多时，用户端总功率增大，根据能量守恒可知升压变压器的输入功率增大，相应的输入电流增大，故输电线上的电流增大，P线也增大，故D正确；故选：D。二、多项选择题（本题共3小题，每题5分，共15分；全部选对的得5分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分）（多选）6．（5分）一束复色光射到平行玻璃砖的上表面，经玻璃砖下表面射出后分为a、b两束光，下列说法正确的是（）A．在玻璃砖中a光的传播速度小于b光的传播速度 B．若从同一介质射入真空，发生全反射时a光的临界角比b光的大 C．通过同一双缝干涉装置产生的干涉条纹间距Δxa＞Δxb D．a、b两束光分别照射到同种金属上，相应的遏止电压分别为Ua和Ub，Ua＞Ub【考点】光的折射与全反射的综合问题；折射率的波长表达式和速度表达式．【答案】AD【分析】根据光路图并结合折射定律分析两束光的折射率大小，而折射率越大的光，其波长越短，由v=cn可分析两种光的速度，根据Δx=ldλ【解答】解：A、两束光照到玻璃砖的上表面，入射角i相同，a光的折射角比b光的折射角小，根据折射定律n=sinisinr可知，a光的折射率大于b光的折射率，由B、根据sinC=1C、因为a光的波长比b光小，由条纹间距公式Δx=ldλ可知，通过同一双缝干涉装置产生的干涉条纹间距ΔxaD、根据光电效应方程Ek＝hv﹣W0以及动能定理eU＝Ek可知，a光的频率大于b光的频率，所以a、b两束光分别照射到同种金属上，相应的遏止电压Ua＞Ub，故D正确。故选：AD。（多选）7．（5分）如图所示，如图甲为沿x轴传播的一列简谐横波在t＝0.4s时刻的波形图像，如图乙为质点A的振动图像，下列说法正确的是（）A．该波沿x轴正方向传播，波速为20m/s B．该波可以与另一列频率为5Hz的波发生稳定的干涉 C．波在传播过程中遇到160m大小的障碍物能发生明显的衍射 D．观察者向着波源方向奔跑，观察者接收到的频率大于2.5Hz【考点】振动图像与波形图的结合；波的衍射的概念及产生明显衍射的条件；波发生稳定干涉的条件；波长、频率和波速的关系．【答案】AD【分析】由振动图象读出t＝0.4s时刻质点A的振动方向，判断波的传播方向。由波动图象读出波长，由振动图象读出周期，可求出波速。两波发生稳定干涉的条件是频率相同。发生明显衍射的条件是障碍物或小孔的尺寸比波长短或二者相差不多。当波源和观察者相互靠近时，观察者接收到的频率比波源的频率要高。【解答】解：A、从乙图可知，t＝0.4s时刻，质点A正在平衡位置向+y方向振动，根据波形平移法可知，该波沿x轴正方向传播，由图知：λ＝8m，T＝0.4s，则波速为v=λB、波的周期是T＝0.4s，频率为f=1C、发生明显衍射的条件是障碍物或小孔的尺寸比波长短或相差不多，所以波在传播过程中遇到160m大小的障碍物不能发生明显的衍射，故C错误；D、当波源和观察者相互靠近时，发生多普勒效应，观察者接收到的频率比波源的频率要高，可知观察者向着波源方向奔跑，观察者接收到的频率大于2.5Hz，故D正确。故选：AD。（多选）8．（5分）如图所示，理想变压器原线圈接在u＝36sin100πt（V）的交流电源上，理想变压器原、副线圈总匝数相同，滑动触头P0初始位置在副线圈正中间。定值电阻R1＝6Ω，滑动变阻器R的最大阻值为25Ω，滑片P1初始位置在R＝3Ω处。电流表、电压表均为理想交流电表，电源内阻不计，下列说法正确的是（）A．初始时，电压表示数为9V，电流表示数为2A B．若保持P1位置不变，P0向下滑动，则电压表示数先变大后变小，电流表示数变小 C．若保持P1位置不变，P0向上滑动时，R上的功率变大 D．若保持P0位置不变，P1逐渐向上滑动时，理想变压器的输出功率逐渐减小【考点】变压器的动态分析——原线圈无负载．【答案】CD【分析】根据理想变压器电压与匝数比、电流与匝数比、功率公式和欧姆定律求解作答。【解答】解：A.理想变压器原线圈输入电压的有效值U初始时刻，变压器原、副线圈的匝数比n根据理想变压器电压与匝数比的关系，变压器副线圈两端电压U根据欧姆定律，通过电阻R1的电流I即电压表示数为92V，电流表示数为1.5B.保持P1位置不变，则负载电阻不变；滑动头P0向下滑动，则变压器副线圈的匝数n2变小；根据理想变压器电压与匝数比的关系U因此电压表示数变小；根据欧姆定律IR1C.保持P1位置不变，P0向上滑动时，则变压器副线圈的匝数n2变大；根据理想变压器电压与匝数比的关系U2根据功率公式，电阻R上的功率PRD.保持P0位置不变，根据理想变压器电压与匝数比的关系U2P1逐渐向上滑动时，电阻R增大，根据功率公式，电阻R上的功率PR故选：CD。三、实验题（本题共2小题，每空2分，共12分）9．（6分）（1）用单摆测定重力加速度的实验装置如图甲所示。组装单摆时，在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧，这样做的目的是AC（填字母代号）。A．保证摆动过程中摆长不变B．可使周期测量更加准确C．需要改变摆长时便于调节D．保证摆球在同一竖直平面内摆动（2）组装好单摆后在摆球自然悬垂的情况下，用毫米刻度尺从悬点量到摆球的最底端的长度l＝0.9990m，再用游标卡尺测量摆球直径，结果如图乙所示，则该摆球的直径D为11.4mm。（3）若某次实验中测得n次全振动的时间为t，则重力加速度g可表示为4π2（4）下列振动图像真实地描述了对摆长约为1m的单摆进行周期测量的四种操作过程。图中横坐标原点表示计时开始，A、B、C均为30次全振动的图像，已知sin5°＝0.087，sin15°＝0.26，这四种操作过程合乎实验要求且误差最小的是A（填字母代号）。【考点】用单摆测定重力加速度．【答案】（1）AC；（2）11.4；（3）4π【分析】（1）在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧，是为了防止摆动过程中摆长发生变化，如果需要改变摆长来探究摆长与周期关系时，方便调节摆长；（2）主尺刻度加游标尺的刻度，即为所求读数；（3）根据单摆的运动规律解得周期，根据单摆周期公式解答；（4）单摆测重力加速度时要求摆角小于等于5°，且从平衡位置开始计时。【解答】解：（1）在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧，是为了防止动过程中摆长发生变化，如果需要改变摆长来探究摆长与周期关系时，方便调节摆长，故AC正确，BD错误；故选：AC。（2）游标卡尺的精度为0.1mm，示数为：d＝11mm+4×0.1mm＝11.4mm；（3）单摆的周期为T=根据单摆周期公式有T＝2π解得g=（4）当摆角小于等于5°时，我们认为小球做单摆运动，所以振幅约为：1×0.087m＝8.7cm，当小球摆到最低点开始计时，误差较小，测量周期时要让小球做30﹣50次全振动，求平均值，所以A合乎实验要求且误差最小。故选：A.故答案为：（1）AC；（2）11.4；（3）4π10．（6分）如图所示，某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率。在平铺的白纸上垂直于纸面插大头针P1、P2确定入射光线，并让入射光线过圆心O，在玻璃砖（图中实线部分）另一侧垂直于纸面插大头针P3，使P3挡住P1、P2的像，连接OP3，图中MN为分界线，虚线半圆与玻璃砖对称，B、C分别是入射光线、折射光线与圆的交点，AB、CD均垂直于法线并分别交法线于A、D点。（1）设AB的长度为l1，AO的长度为l2，CD的长度为l3，DO的长度为l4，则玻璃砖折射率的表达式可以表示为l1l（2）若该同学在插大头针P3前不小心将玻璃砖以O为圆心顺时针转过一小角度，则由此测得玻璃砖的折射率将偏大（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。【考点】测量玻璃的折射率．【答案】l1【分析】（1）根据几何关系列出入射角和折射角正弦的表达式，借助画出的圆半径不变求解折射率表达式；（2）根据玻璃砖发生微小偏转后入射角和折射角的变化情况结合折射率公式进行分析判断。【解答】解：（1）根据题意，由几何关系可得，入射角的正弦为sini=l1OB，折射角正弦为sinr=l（2）该同学在插大头针P3前不小心将玻璃砖以O为圆心顺时针转过一小角度，折射光线将顺时针转动，而作图时仍以MN为边界，AD为法线，则入射角不变，折射角减小，由此测得玻璃砖的折射率将偏大。故答案为：l1四、计算题（本题共3小题，10题12分，11题16分，12题20分，共48分）11．（12分）如图所示，垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t均匀变化。正方形硬质单匝金属框abcd放置在磁场中，金属框平面与磁场方向垂直，电阻R＝0.1Ω，边长l＝0.2m。求：（1）在t＝0到t＝0.1s时间内，金属框中的感应电动势E；（2）t＝0.05s时，金属框ab边受到的安培力F；（3）在t＝0到t＝0.1s时间内，金属框中通过某一横截面的电荷量q。【考点】根据B﹣t或者φ﹣t图像计算感应电动势；磁场、安培力和电流方向的相互判断．【答案】（1）在t＝0到t＝0.1s时间内，金属框中的感应电动势为0.08V；（2）t＝0.05s时，金属框ab边受到的安培力为0.016N，方向垂直于ab向左；（3）在t＝0到t＝0.1s时间内，金属框中通过某一横截面的电荷量为0.08C。【分析】（1）利用法拉第电磁感应定律E=ΔΦ（2）利用闭合电路欧姆定律求出电路中的电流，根据安培力公式F＝BIL计算此刻ab边受到的安培力大小。由左手定则判断安培力方向；（3）根据电流定义式求解金属框中通过某一横截面的电荷量。【解答】解：（1）在t＝0到t＝0.1s的时间Δt内，磁感应强度的变化量ΔB＝0.2T设穿过金属框的磁通量变化量为ΔΦ，有ΔΦ＝ΔBl2由于磁场均匀变化，金属框中产生的电动势是恒定的，有E=解得E＝0.08V（2）设金属框中的电流为I，由闭合电路欧姆定律，有I=由图可知，t＝0.05s时，磁感应强度为B1＝0.1T′金属框ab边受到的安培力F＝IlB1解得F＝0.016N方向垂直于ab向左（3）在t＝0到t＝0.1s时间内，金属框中电流的电荷量q＝It解得q＝0.08C答：（1）在t＝0到t＝0.1s时间内，金属框中的感应电动势为0.08V；（2）t＝0.05s时，金属框ab边受到的安培力为0.016N，方向垂直于ab向左；（3）在t＝0到t＝0.1s时间内，金属框中通过某一横截面的电荷量为0.08C。12．（16分）如图所示，质量m＝1kg的滑块B静止放置于光滑平台上，B的左端固定一轻质弹簧。平台右侧有一质量M＝4kg的小车C，其上表面与平台等高，小车与水平面间的摩擦不计。平台左侧的光滑圆弧轨道与平台平滑连接，圆弧轨道半径R＝1.6m，其左侧端点P与圆弧圆心O的连线与竖直方向的夹角θ＝60°。现将质量为m0＝0.6kg的滑块A从P点由静止开始释放，滑块A滑至平台上挤压弹簧，经过一段时间弹簧恢复原长后，滑块B离开平台滑上小车C，最终滑块B恰好未从小车C上滑落。已知滑块B与小车C之间的动摩擦因数μ＝0.4，重力加速度大小g＝10m/s2，滑块A、B均可视为质点，求：（1）滑块A滑至N点时的速度vA；（2）物块B刚滑上小车C时的速度v0；（3）小车的长度L至少为多少？【考点】动量守恒与能量守恒共同解决实际问题；机械能守恒定律的简单应用；动量守恒定律在板块模型中的应用．【答案】（1）滑块A滑至N点时的速度4m/s；（2）物块B刚滑上小车C时的速度3m/s；（3）小车的长度L至少为0.9m。【分析】（1）由动能定理求滑块A滑至N点时的速度；（2）根据动量守恒定律、机械能守恒定律求物块B刚滑上小车C时的速度v0；（3）根据动量守恒定律、能量守恒定律求小车的长度L至少为