山东日照地区2025-2026学年高二上学期期末考试物理试卷（试卷+解析）

这是一份山东日照地区2025-2026学年高二上学期期末考试物理试卷（试卷+解析），共31页。
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
4．本试卷共8页，满分100分，考试时间90分钟。
一、单项选择题：本题包括8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 关于做简谐运动的物体，下列说法正确的是（ ）
A. 物体经过平衡位置时，位移为零，速度最大
B. 物体做匀变速直线运动
C. 物体的振幅越大，周期越大
D. 物体的振动图像表示物体的运动轨迹
2. 关于下列四幅图像，描述正确的是（ ）
A. 甲图中，根据安培的“分子电流”假说，它的左侧相当于N极，右侧相当于S极
B. 乙图中，根据地球的转动方向和地磁场的分布特点，说明地球带正电荷
C. 丙图中，环形电流的磁场无法用安培定则判定
D. 丁图中，两根通电方向相同的长直导线相互吸引，是通过磁场作用实现的
3. 关于光现象的解释，下列说法正确的是（ ）
A. 雨后积水表面漂浮的彩色油膜是由于光的色散形成的
B. 光的干涉和衍射现象说明光具有波动性
C. 光导纤维利用了全反射的原理，其内芯的折射率小于外套的折射率
D. 分别用紫光和绿光照射同一装置做单缝衍射实验，紫光中央亮纹较宽
4. 冲牙器通过喷出高压水流来冲洗牙齿。如图所示喷嘴直径为d冲牙器，工作时喷出的水柱速度为v，水柱冲击到牙齿表面后散开，从而起到洗牙的作用。已知水的密度为，水柱冲到牙齿后速度减为零，不考虑水柱扩散效应，水柱横截面比牙齿小得多。下列说法正确的是（ ）
A. 单位时间内喷出水的质量为
B. 单位时间内喷出水的动能为
C. 水柱对牙齿的平均冲击力大小为
D. 水柱对牙齿表面产生的压强为
5. 如图所示，某四分之三圆形透明砖固定在水平桌面上，半径为R。一细单色光束垂直照射到OA上的M点，并恰好能在透明砖中发生全反射。已知，，光在真空中的传播速度为c。下列判断正确的是（ ）
A. 该透明砖的折射率为2
B. 光束在透明砖中发生两次全反射
C. 光束在透明砖中的传播速度为
D. 光束在透明砖中的传播时间为
6. 在光滑水平面上，质量为4m的小球A以的速度水平向右运动，质量为m的小球B以2的速度水平向左运动，两小球发生正碰。则（ ）
A. 若发生完全非弹性碰撞，碰后小球A速度大小为，方向向右
B. 若发生完全非弹性碰撞，碰撞过程中两小球损失的机械能为
C. 若发生弹性碰撞，碰撞后小球A的速度大小为，方向向左
D. 若发生弹性碰撞，碰撞后小球B的速度大小为，方向向右
7. 如图甲所示为测量电源的电动势E和内阻r的实验方案，通过改变滑动变阻器R的阻值得到多组电压表示数U和电流表示数I的数据，得到如图乙所示的U－I图像。已知电表为理想电表，通过图像分析可得电源的电动势E和内阻r分别是（ ）
A. E＝1.50V、r＝2.5ΩB. E＝1.50V、r＝2.1Ω
C. E＝1.25V、r＝2.5ΩD. E＝1.25V、r＝2.1Ω
8. 如图所示，两平行直角金属导轨间距L＝0.4m，电源电动势E＝6V，内阻r＝1Ω，定值电阻＝4Ω。竖直部分右侧水平放置一根始终与导轨接触良好、质量m＝10g的金属棒PQ。PQ与竖直导轨间的动摩擦因数，接入电路的电阻＝4Ω，PQ所处空间充满竖直向下的匀强磁场。接通电路后，PQ恰好处于静止状态。已知，取重力加速度，导轨电阻忽略不计，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则（ ）
A. 通过PQ的电流大小为2A
B. 匀强磁场的磁感应强度大小为0.2T
C. 若磁场方向变为斜左下与竖直方向成，大小为0.5T，PQ依然处于静止状态
D. 若磁场方向变为斜左下与竖直方向成，大小为0.2T，PQ依然处于静止状态
二、多项选择题：本题包括4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9. 关于下列四幅图的说法中，正确的是（ ）
A. 图甲中，麦克斯韦建立的电磁场理论指出变化的电场一定会产生磁场
B. 图乙中，测温枪是利用紫外线具有较高能量的特性来对人体进行测温的
C. 图丙中，当线框向右匀速运动时，线框中的磁通量减小，线框中有感应电流产生
D. 图丁中，在ab两端接入恒定电流，稳定后接在cd端的电流计示数不为零
10. 一列简谐横波沿x轴方向传播，时的波形图如图甲所示，P、Q是介质中的两个质点，图乙是质点Q的振动图像，下列说法正确的是（ ）
A. 质点P平衡位置的坐标
B. 该列波的波速是0.24m/s
C. 在时，质点Q的位移为
D. 质点P的振动方程为
11. 某电动玩具车内部简化电路如图所示。电源电动势，内阻，电阻，电阻，电动机额定电压。开关闭合后，电动机正常工作，车轮正常转动。当不小心卡住车轮时，测得流过电阻的电流。下列说法正确的是（ ）
A. 电动机的内阻为
B. 电动机正常工作时的输出功率为3W
C. 电动机正常工作时，电源的输出功率为16W
D. 卡住车轮时，电动机消耗的功率为3W
12. 如图所示，平面直角坐标系xOy的第一、二象限内存在垂直平面向外的匀强磁场，第三象限内存在沿y轴负方向的匀强电场，在第二象限内距y轴处放置一垂直于x轴的接收屏。一质量为m、电荷量为－q（q＞0）的带电粒子以大小为的速度从点A（，L）沿x轴负方向射出，经坐标原点O进入电场，运动一段时间后，再次进入磁场，最终垂直打在接收屏上，不计粒子重力。下列说法正确的是（ ）
A. 匀强磁场的磁感应强度
B. 匀强电场的电场强度
C. 粒子从A点出发到垂直打在接收屏上的时间为
D. 若将接收屏沿x轴负方向平移，并将电场强度大小调整为原来的，粒子仍能垂直打在接收屏上
三、非选择题：本题包括6小题，共60分。
13. 为测量一金属丝的电阻率，某同学进行如下操作：连接电路后，先用刻度尺测出接入电路中的金属丝的长度L，再用螺旋测微器测量其直径d，接通电路后测得电压表的示数为U、电流表的示数为I，最后计算得出该金属丝的电阻率。
（1）如图所示，用螺旋测微器测得的直径d＝______mm。
（2）除待测金属丝外，实验室还备有如下实验器材：
A．电源E（电动势为3V）
B．滑动变阻器（0~10Ω）
C．开关S，导线若干
D．电压表V（量程3V，内阻约为3kΩ）
E．电流表A（量程0.6A，内阻约2Ω）
（3）金属丝的电阻约为10Ω，为了测量其电阻，要求电压从零开始调节，并尽量减小实验误差，则下面两个电路中，测量结果更准确的是______（选填“甲”或“乙”）。
（4）写出金属丝电阻率的表达式ρ＝______（用d、L、U、I表示）。
14. 在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，光具座上放置的光学元件从左到右依次为光源、透镜、M、N、P、遮光筒、毛玻璃、放大镜（目镜），如图所示。
（1）M、N、P三个光学元件依次为（ ）
A. 双缝、滤光片、单缝
B. 滤光片、单缝、双缝
C. 单缝、双缝、滤光片
（2）关于该实验，下列说法中正确的是（ ）
A 若测量过程中，把6个条纹间距数成5个，会导致波长测量值偏小
B. 若将毛玻璃屏向远离双缝的方向移动，相邻两条亮条纹中心的距离增大
C. 若将滤光片向右平移一小段距离，相邻两条亮条纹中心的距离增大
D. 若在遮光筒内充满折射率较大的透明介质，相邻两条亮条纹中心的距离增大
（3）已知双缝间的距离d＝0.4mm，双缝到光屏的距离L＝0.5m，实验中用某种单色光照射双缝时，用测量头测量条纹间的宽度：先将测量头的分划板中心刻线与某亮条纹中心对齐，将该亮条纹定为第1条亮条纹，此时手轮上的示数如图甲所示为11.1mm；然后同方向转动手轮，使分划板中心刻线与第7条亮条纹中心对齐，此时手轮上的示数如图乙所示为______mm，则这种单色光的波长为______m（最后一空结果保留两位有效数字）。
15. 如图所示，截面为直角三角形的棱镜ABC，∠A＝30°，∠C＝90°，AC＝。一细单色光束从P点平行于AC入射到棱镜上，经折射后到达AC边上的M点，最终从Q点（图中未画出）射出。已知，AP＝2l，光在真空中的传播速度为c。求：
（1）该棱镜的折射率；
（2）光在棱镜中传播时间。
16. 如图所示，一边长为a的正方体木块竖直漂浮在密度为的液体中，木块上的M、O、N三点在同一竖直线上，且M、N关于O点对称。当木块静止时O点所在的水平面恰好与液面相平。现缓慢下压木块，使M点所在的水平面与液面相平。由静止释放，木块在竖直方向做简谐运动。已知运动过程中木块所受浮力的最大值为、最小值为，重力加速度为g，不计一切阻力和木块的转动。求：
（1）木块的回复力大小与位移大小的比值k；
（2）木块做简谐运动的振幅A。
17. 如图所示，在平面直角坐标系xOy中，y轴左侧充满垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为。y轴与虚线MN之间的区域Ⅰ中存在沿x轴负方向的匀强磁场，磁感应强度大小。虚线MN右侧的区域Ⅱ中存在相互垂直的匀强磁场和匀强电场，磁感应强度大小，方向垂直纸面向外，电场强度大小，方向沿y轴正方向。一带正电的粒子以的初速度从x轴上的P点与x轴正方向成射出，恰好从O点进入区域I并开始计时，时恰好从x轴上的Q点进入区域Ⅱ。已知，带电粒子的比荷，虚线MN与x轴垂直并交于Q点，取，，，不计粒子重力。求：
（1）磁感应强度的大小；
（2）Q点与O点间的距离；
（3）粒子在区域Ⅱ中运动的最大速度的大小；
（4）时粒子的位置坐标。
18. 如图所示，水平平台的AB段粗糙、BC段光滑，平台右侧的地面光滑，在地面上紧靠C点放置由粗糙水平直轨道EF和光滑半圆弧轨道FGH组成的滑道EFGH，F为最低点，H为最高点，EF与平台等高。初始时，物块静止在平台上的B点，物块从平台上的A点以的初速度水平向右运动并与发生弹性碰撞，碰后滑上EF并继续运动。已知AB段的长度，的质量，与AB段间的动摩擦因数。滑道EFGH的质量M＝2kg，EF的长度。的质量，与EF间的动摩擦因数。取重力加速度，、可视为质点，不计由平台滑上EF时的能量损失。
（1）求碰撞后的速度大小；
（2）求到达圆弧轨道的F点时的速度大小；
（3）要使在圆弧轨道运动过程中不脱离轨道（不包含从圆弧的最高点时脱离的情况），求圆弧轨道半径R的范围。2024级高二上学期期末考试
物理
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
4．本试卷共8页，满分100分，考试时间90分钟。
一、单项选择题：本题包括8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 关于做简谐运动的物体，下列说法正确的是（ ）
A. 物体经过平衡位置时，位移零，速度最大
B. 物体做匀变速直线运动
C. 物体的振幅越大，周期越大
D. 物体的振动图像表示物体的运动轨迹
【答案】A
【解析】
【详解】A．在简谐运动中，平衡位置处回复力为零，加速度为零，动能最大，因此速度最大，故A正确；
B．简谐运动的加速度与位移成正比且方向相反，加速度大小和方向均变化，不是恒定加速度，因此不是匀变速直线运动，故B错误；
C．简谐运动的周期由系统固有属性决定，与振幅无关，故C错误；
D．振动图像是位移-时间图像（图），描述位移随时间的变化规律；运动轨迹是物体在空间中的实际路径（如直线或曲线）。二者不同，故D错误。
故选A。
2. 关于下列四幅图像，描述正确的是（ ）
A. 甲图中，根据安培的“分子电流”假说，它的左侧相当于N极，右侧相当于S极
B. 乙图中，根据地球的转动方向和地磁场的分布特点，说明地球带正电荷
C. 丙图中，环形电流的磁场无法用安培定则判定
D. 丁图中，两根通电方向相同的长直导线相互吸引，是通过磁场作用实现的
【答案】D
【解析】
【详解】A．甲图中，根据安培定则可知，它的左侧相当于S极，右侧相当于N极，故A错误；
B．乙图中，根据地球的转动方向和地磁场的分布特点，根据安培定则可知，地球带负电荷，故B错误；
C．丙图中，环形电流的磁场也可以用安培定则判定，故C错误；
D．丁图中，两根通电方向相同的长直导线相互吸引，是通过磁场作用实现的，故D正确。
故选D。
3. 关于光现象的解释，下列说法正确的是（ ）
A. 雨后积水表面漂浮的彩色油膜是由于光的色散形成的
B. 光的干涉和衍射现象说明光具有波动性
C. 光导纤维利用了全反射的原理，其内芯的折射率小于外套的折射率
D. 分别用紫光和绿光照射同一装置做单缝衍射实验，紫光中央亮纹较宽
【答案】B
【解析】
【详解】A．雨后积水表面漂浮的彩色油膜是由于光的薄膜干涉形成的（光在油膜上下表面反射后发生干涉），故A错误；
B．光的干涉（如双缝干涉）和衍射（如单缝衍射）是波动性的典型特征，实验证明光具有波动性，故B正确；
C．光导纤维利用全反射原理传输光，全反射要求光从光密介质射向光疏介质，因此内芯折射率必须大于外套折射率，故C错误；
D．单缝衍射实验中，光的波长越长，中央亮纹宽度越大，紫光波长小于绿光波长，因此紫光中央亮纹较窄，绿光较宽，故D错误。
故选B。
4. 冲牙器通过喷出高压水流来冲洗牙齿。如图所示喷嘴直径为d的冲牙器，工作时喷出的水柱速度为v，水柱冲击到牙齿表面后散开，从而起到洗牙的作用。已知水的密度为，水柱冲到牙齿后速度减为零，不考虑水柱扩散效应，水柱横截面比牙齿小得多。下列说法正确的是（ ）
A. 单位时间内喷出水的质量为
B. 单位时间内喷出水的动能为
C. 水柱对牙齿的平均冲击力大小为
D. 水柱对牙齿表面产生的压强为
【答案】C
【解析】
【详解】A．将单位时间内的水看作一个圆柱体，则，故A错误；
B．单位时间内喷出水的动能为，故B错误；
C．取极短时间内的水为研究对象，以初速度方向为正方向，由动量定理可得
解得，故C正确；
D．水柱对牙齿表面产生的压强为，故D错误。
故选C。
5. 如图所示，某四分之三圆形透明砖固定在水平桌面上，半径为R。一细单色光束垂直照射到OA上的M点，并恰好能在透明砖中发生全反射。已知，，光在真空中的传播速度为c。下列判断正确的是（ ）
A. 该透明砖的折射率为2
B. 光束在透明砖中发生两次全反射
C. 光束在透明砖中的传播速度为
D. 光束在透明砖中的传播时间为
【答案】D
【解析】
【详解】AC．光路如图所示
由图中几何关系可知，由临界角公式有
解得
则光束在透明砖中的传播速度为，AC错误；
B．根据光路图，由对称性可知，光束在透明砖中发生三次全反射后垂直射出，B错误；
D．光在介质中传播的路程
光在介质中传播的时间，D正确。
故选D。
6. 在光滑水平面上，质量为4m的小球A以的速度水平向右运动，质量为m的小球B以2的速度水平向左运动，两小球发生正碰。则（ ）
A. 若发生完全非弹性碰撞，碰后小球A的速度大小为，方向向右
B. 若发生完全非弹性碰撞，碰撞过程中两小球损失的机械能为
C. 若发生弹性碰撞，碰撞后小球A的速度大小为，方向向左
D. 若发生弹性碰撞，碰撞后小球B的速度大小为，方向向右
【答案】C
【解析】
【详解】在光滑水平面上，两小球发生碰撞，动量守恒。设向右为正方向。
AB．若发生完全非弹性碰撞，根据动量守恒可得
解得
方向向右；损失的机械能为，故AB错误；
CD．若发生弹性碰撞，设碰撞后小球A的速度为，碰撞后小球B的速度为，根据动量守恒和动能守恒可得，
解得，
所以，碰撞后小球A的速度大小为，方向向左；碰撞后小球B的速度大小为，方向向右，故C正确，D错误。
故选C。
7. 如图甲所示为测量电源的电动势E和内阻r的实验方案，通过改变滑动变阻器R的阻值得到多组电压表示数U和电流表示数I的数据，得到如图乙所示的U－I图像。已知电表为理想电表，通过图像分析可得电源的电动势E和内阻r分别是（ ）
A. E＝1.50V、r＝2.5ΩB. E＝1.50V、r＝2.1Ω
C. E＝1.25V、r＝2.5ΩD. E＝1.25V、r＝2.1Ω
【答案】D
【解析】
【详解】根据闭合电路欧姆定律可得
整理可得
所以，图线的斜率为
斜率的绝对值为
故选D。
8. 如图所示，两平行直角金属导轨间距L＝0.4m，电源电动势E＝6V，内阻r＝1Ω，定值电阻＝4Ω。竖直部分右侧水平放置一根始终与导轨接触良好、质量m＝10g的金属棒PQ。PQ与竖直导轨间的动摩擦因数，接入电路的电阻＝4Ω，PQ所处空间充满竖直向下的匀强磁场。接通电路后，PQ恰好处于静止状态。已知，取重力加速度，导轨电阻忽略不计，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则（ ）
A. 通过PQ的电流大小为2A
B. 匀强磁场的磁感应强度大小为0.2T
C. 若磁场方向变为斜左下与竖直方向成，大小为0.5T，PQ依然处于静止状态
D. 若磁场方向变为斜左下与竖直方向成，大小为0.2T，PQ依然处于静止状态
【答案】C
【解析】
【详解】A．定值电阻和金属棒（电阻为）并联，其并联电阻为
根据闭合电路欧姆定律，电路总电流为
并联部分的电压为
则通过电流大小为 ，故A错误。
B．恰好处于静止状态，意味着静摩擦力达到最大值，即
所以
代入解得，故B错误。
C．若磁场方向变为斜左下与竖直方向成，大小为，则安培力朝左上方与竖直方向夹角为，安培力在竖直方向分力
说明有向上的运动趋势，最大静摩擦力
而
故刚好能够保持静止，故C正确；
D．若大小为，安培力在竖直方向分力
说明有向下的运动趋势，最大静摩擦力
而
故不能保持静止，会向下运动，故D错误。
故选C。
二、多项选择题：本题包括4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9. 关于下列四幅图的说法中，正确的是（ ）
A. 图甲中，麦克斯韦建立的电磁场理论指出变化的电场一定会产生磁场
B. 图乙中，测温枪是利用紫外线具有较高能量的特性来对人体进行测温的
C. 图丙中，当线框向右匀速运动时，线框中的磁通量减小，线框中有感应电流产生
D. 图丁中，在ab两端接入恒定电流，稳定后接在cd端的电流计示数不为零
【答案】AC
【解析】
【详解】A．麦克斯韦电磁理论明确指出，变化的电场一定会产生磁场，变化的磁场也会产生电场，A正确；
B．测温枪能测温是因为温度不同的人体辐射的红外线强弱不同，B错误；
C．当线框向右匀速运动时，离直线电流越来越远，穿过线框的磁场减弱，线框中的磁通量减小，由楞次定律可知，线框中产生感应电流，C正确；
D．在ab两端接入恒定电流，稳定后穿过cd线圈的磁场恒定，磁通量不变，没有感应电流产生，故接在cd端的电流计示数为零，D错误。
故选AC
10. 一列简谐横波沿x轴方向传播，时的波形图如图甲所示，P、Q是介质中的两个质点，图乙是质点Q的振动图像，下列说法正确的是（ ）
A. 质点P平衡位置的坐标
B. 该列波的波速是0.24m/s
C. 在时，质点Q的位移为
D. 质点P的振动方程为
【答案】AC
【解析】
【详解】A．根据图甲可知，平衡位置在x=0处质点的位移大小为，等于质点振幅的一半，则有
解得
可知，质点P平衡位置的坐标，故A正确；
B．根据图乙可知，周期
则该列波的波速是，故B错误；
C．图乙质点Q振动图像对应的函数方程为
则在时，质点Q的位移为，故C正确；
D．根据图乙可知，时，质点Q沿y轴负方向运动，根据图甲，利用同侧法可知，简谐横波沿x轴正方向传播，则时，质点P沿y轴负方向运动，则
解得
所以质点P的振动方程为，故D错误。
故选AC。
11. 某电动玩具车内部简化电路如图所示。电源电动势，内阻，电阻，电阻，电动机额定电压。开关闭合后，电动机正常工作，车轮正常转动。当不小心卡住车轮时，测得流过电阻的电流。下列说法正确的是（ ）
A. 电动机的内阻为
B. 电动机正常工作时的输出功率为3W
C. 电动机正常工作时，电源的输出功率为16W
D. 卡住车轮时，电动机消耗的功率为3W
【答案】BC
【解析】
【详解】A．上的电压为
由闭合电路的欧姆定律得
解得
其中
解得，故A错误；
B．电动机正常工作时，由部分电路的欧姆定律得中的电流
由闭合电路的欧姆定律得
解得
由能量守恒得
得，故B正确；
C．电动机正常工作时，电源的输出功率为，故C正确；
D．卡住车轮时，电动机消耗的功率为，故D错误。
故选BC。
12. 如图所示，平面直角坐标系xOy的第一、二象限内存在垂直平面向外的匀强磁场，第三象限内存在沿y轴负方向的匀强电场，在第二象限内距y轴处放置一垂直于x轴的接收屏。一质量为m、电荷量为－q（q＞0）的带电粒子以大小为的速度从点A（，L）沿x轴负方向射出，经坐标原点O进入电场，运动一段时间后，再次进入磁场，最终垂直打在接收屏上，不计粒子重力。下列说法正确的是（ ）
A. 匀强磁场的磁感应强度
B. 匀强电场的电场强度
C. 粒子从A点出发到垂直打在接收屏上的时间为
D. 若将接收屏沿x轴负方向平移，并将电场强度大小调整为原来的，粒子仍能垂直打在接收屏上
【答案】BC
【解析】
【详解】A．根据题意粒子轨迹如图
几何关系可知
解得
粒子在磁场中运动时有
解得，故A错误；
B．根据几何关系可知
解得
则粒子从O点入射时速度方向与x轴负方向夹角为，根据对称性可知，粒子从N点出射时与接收屏距离也为，故
粒子在电场中做类抛体运动，则有
因为粒子从O到N用时
联立解得，
故B正确；
C．根据对称性，可知粒子在磁场中运动时间
则粒子从A点出发到垂直打在接收屏上的时间为
联立解得，故C正确；
D．接收屏移动后，接收屏新位置为，粒子在电场中运动时间
粒子在电场中运动的水平距离为
联立解得
此时粒子出电场时的位置在接收屏的左侧，故粒子不可能垂直打在接收屏上，故D错误。
故选BC。
三、非选择题：本题包括6小题，共60分。
13. 为测量一金属丝的电阻率，某同学进行如下操作：连接电路后，先用刻度尺测出接入电路中的金属丝的长度L，再用螺旋测微器测量其直径d，接通电路后测得电压表的示数为U、电流表的示数为I，最后计算得出该金属丝的电阻率。
（1）如图所示，用螺旋测微器测得的直径d＝______mm。
（2）除待测金属丝外，实验室还备有如下实验器材：
A．电源E（电动势为3V）
B．滑动变阻器（0~10Ω）
C．开关S，导线若干
D．电压表V（量程3V，内阻约为3kΩ）
E．电流表A（量程0.6A，内阻约为2Ω）
（3）金属丝的电阻约为10Ω，为了测量其电阻，要求电压从零开始调节，并尽量减小实验误差，则下面两个电路中，测量结果更准确的是______（选填“甲”或“乙”）。
（4）写出金属丝电阻率的表达式ρ＝______（用d、L、U、I表示）。
【答案】 ①. 0.732 ②. 乙 ③.
【解析】
【详解】[1]题图可知
[2]根据题中数据可知，故电流表应采用外接法，即测量结果更准确是乙。
[3]根据
解得
14. 在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，光具座上放置的光学元件从左到右依次为光源、透镜、M、N、P、遮光筒、毛玻璃、放大镜（目镜），如图所示。
（1）M、N、P三个光学元件依次为（ ）
A. 双缝、滤光片、单缝
B. 滤光片、单缝、双缝
C. 单缝、双缝、滤光片
（2）关于该实验，下列说法中正确的是（ ）
A. 若测量过程中，把6个条纹间距数成5个，会导致波长测量值偏小
B. 若将毛玻璃屏向远离双缝的方向移动，相邻两条亮条纹中心的距离增大
C. 若将滤光片向右平移一小段距离，相邻两条亮条纹中心的距离增大
D. 若在遮光筒内充满折射率较大的透明介质，相邻两条亮条纹中心的距离增大
（3）已知双缝间的距离d＝0.4mm，双缝到光屏的距离L＝0.5m，实验中用某种单色光照射双缝时，用测量头测量条纹间的宽度：先将测量头的分划板中心刻线与某亮条纹中心对齐，将该亮条纹定为第1条亮条纹，此时手轮上的示数如图甲所示为11.1mm；然后同方向转动手轮，使分划板中心刻线与第7条亮条纹中心对齐，此时手轮上的示数如图乙所示为______mm，则这种单色光的波长为______m（最后一空结果保留两位有效数字）。
【答案】（1）B （2）B
（3） ①. 15.6 ②.
【解析】
【小问1详解】
在 “用双缝干涉测量光波长” 实验中，M、N、P三个光学元件依次为滤光片、单缝、双缝。
故选B。
【小问2详解】
A．根据条纹间距公式
若测量过程中，把6个条纹间距数成5个，则偏大，故波长测量值偏大，故A错误；
B．若将毛玻璃屏向远离双缝方向移动，则L增大，相邻两条亮条纹中心的距离增大，故B正确；
C．若将滤光片向右平移一小段距离，d、L、均不变，则不变，故相邻两条亮条纹中心的距离不变，故C错误；
D．若在遮光筒内充满折射率较大的透明介质，根据
可知介质中的波长减小，则减小，故相邻两条亮条纹中心的距离减小，故D错误。
故选B。
【小问3详解】
[1]根据图乙可知读数为
[2]根据条纹间距公式
代入数据有
解得波长
15. 如图所示，截面为直角三角形的棱镜ABC，∠A＝30°，∠C＝90°，AC＝。一细单色光束从P点平行于AC入射到棱镜上，经折射后到达AC边上的M点，最终从Q点（图中未画出）射出。已知，AP＝2l，光在真空中的传播速度为c。求：
（1）该棱镜的折射率；
（2）光在棱镜中的传播时间。
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小问1详解】
根据题意光路如图
几何关系可知，单色光在P点入射角
单色光在P点折射角
则折射率
【小问2详解】
几何关系可知，单色光在M点入射角
因为临界角
可知单色光在M点发生全反射，几何关系可知，光在BC边上的入射角
因为
可知光线在该点射出，即光在BC边上的入射点即为Q点（如上图），几何关系可知，
则
因为
光在棱镜中的传播时间
联立解得
16. 如图所示，一边长为a的正方体木块竖直漂浮在密度为的液体中，木块上的M、O、N三点在同一竖直线上，且M、N关于O点对称。当木块静止时O点所在的水平面恰好与液面相平。现缓慢下压木块，使M点所在的水平面与液面相平。由静止释放，木块在竖直方向做简谐运动。已知运动过程中木块所受浮力的最大值为、最小值为，重力加速度为g，不计一切阻力和木块的转动。求：
（1）木块的回复力大小与位移大小的比值k；
（2）木块做简谐运动的振幅A。
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小问1详解】
设静止时木块浸入液体的深度为d，以平衡位置（O点与液面相平）为原点，竖直向下为正方向，在平衡位置可知
木块向下的位移为x，可知
则
故木块的回复力大小与位移大小的比值为
【小问2详解】
在最大浮力处，可知
在最小浮力处，可知
解得
17. 如图所示，在平面直角坐标系xOy中，y轴左侧充满垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为。y轴与虚线MN之间的区域Ⅰ中存在沿x轴负方向的匀强磁场，磁感应强度大小。虚线MN右侧的区域Ⅱ中存在相互垂直的匀强磁场和匀强电场，磁感应强度大小，方向垂直纸面向外，电场强度大小，方向沿y轴正方向。一带正电的粒子以的初速度从x轴上的P点与x轴正方向成射出，恰好从O点进入区域I并开始计时，时恰好从x轴上的Q点进入区域Ⅱ。已知，带电粒子的比荷，虚线MN与x轴垂直并交于Q点，取，，，不计粒子重力。求：
（1）磁感应强度的大小；
（2）Q点与O点间的距离；
（3）粒子在区域Ⅱ中运动的最大速度的大小；
（4）时粒子的位置坐标。
【答案】（1）
（2）
（3）
（4）
【解析】
【小问1详解】
由几何关系可知，粒子在y轴左侧匀强磁场中运动的轨道半径为
粒子做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，有
解得
【小问2详解】
由几何关系可知，粒子从O点进入区域Ⅰ，与x轴正方向成。将速度沿两个坐标轴的方向分解为和。在x轴方向上
在y轴方向上
平行于，粒子在x轴方向上做匀速直线运动，则Q点与O点间的距离
【小问3详解】
垂直于，则粒子在区域Ⅰ垂直于平面xOy方向做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，有
解得
粒子在区域Ⅰ中做匀速圆周运动的周期为
在时，粒子恰好做了一个周期的匀速圆周运动，则粒子从Q点进入区域Ⅱ时，在y轴方向上的分速度不变，有
且粒子在x轴方向上做匀速直线运动，则在x轴方向上的分速度也不变，有
由于，因此粒子在区域Ⅱ中的运动可以看成是沿x轴正方向速度大小为的匀速直线运动和在xOy平面内速度大小为的匀速圆周运动的合运动。粒子的运动轨迹在xOy平面的投影，如图所示
则粒子做匀速圆周运动的速度方向沿x轴正方向时在区域Ⅱ中速度达到最大，有
【小问4详解】
粒子在区域Ⅱ中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，有
解得
粒子在区域Ⅱ中做匀速圆周运动的周期为
时，粒子在区域Ⅱ中运动的时间为
粒子的x轴坐标为
粒子的y轴坐标为
粒子的位置坐标为。
18. 如图所示，水平平台的AB段粗糙、BC段光滑，平台右侧的地面光滑，在地面上紧靠C点放置由粗糙水平直轨道EF和光滑半圆弧轨道FGH组成的滑道EFGH，F为最低点，H为最高点，EF与平台等高。初始时，物块静止在平台上的B点，物块从平台上的A点以的初速度水平向右运动并与发生弹性碰撞，碰后滑上EF并继续运动。已知AB段的长度，的质量，与AB段间的动摩擦因数。滑道EFGH的质量M＝2kg，EF的长度。的质量，与EF间的动摩擦因数。取重力加速度，、可视为质点，不计由平台滑上EF时的能量损失。
（1）求碰撞后的速度大小；
（2）求到达圆弧轨道的F点时的速度大小；
（3）要使在圆弧轨道运动过程中不脱离轨道（不包含从圆弧的最高点时脱离的情况），求圆弧轨道半径R的范围。
【答案】（1）
（2）
（3）或
【解析】
【小问1详解】
设物块在与碰撞前瞬间速度大小为，在与碰撞后速度分别为和，由动能定理可知
解得
物块在与发生弹性碰撞，满足动量守恒
碰撞前后动能相等，满足
联立解得，
【小问2详解】
在上滑动时，水平方向动量守恒，且摩擦力做功消耗系统动能，当到达点时，与滑道的速度分别为和，由动量守恒由
由能量守恒有
两式联立，共得两组解，分别为，及，，因物块速度不应小于轨道速度，故舍去第二组解，得到达圆弧轨道的F点时的速度大小为
【小问3详解】
情况一：在圆弧轨道运动过程中不超过点，两者在水平方向上动量守恒，且在最高点时相对静止，满足
解得
在圆弧轨道运动过程中系统机械能守恒，满足
得
情况二：在圆弧轨道运动过程中能到达点，两者在水平方向上动量守恒，临界情况下，到达最高点时两者的相对速度满足
设到达点时，物块和滑道的速度分别为和
由水平方向动量守恒得
解得
由系统机械能守恒得
另外
联立解得，,
可知在圆弧轨道运动过程中能到达点，需满足