2023-2024学年天津市高二（下）期末物理模拟练习试卷

这是一份2023-2024学年天津市高二（下）期末物理模拟练习试卷，共19页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
1．（3分）下面关于几幅物理图示说法正确的是（ ）
A．图甲说明发生光电效应时，频率大的光对应的饱和电流一定大
B．图乙的实验发现了绝大多数α粒子发生了大角度偏转
C．图丙说明氡原子核衰变时的规律是，每过3.8天原子核发生衰变的概率下降一半
D．图丁可以判断出原子核Ba比原子核U更稳定
2．（3分）如图为在T1、T2两种温度下黑体的辐射强度与其辐射电磁波波长的关系，下列说法正确的是（ ）
A．T1＞T2
B．黑体能反射电磁波
C．牛顿提出的能量子假说很好地解释了黑体辐射的实验规律
D．温度升高，黑体辐射强度的极大值向波长较长的方向移动
3．（3分）原子钟是利用特定原子的能级跃迁为电磁波校准频率来实现对时间的高精度测量的。我国自主研发的氢原子钟已搭载于北斗导航系统中。如图为氢原子的能级图，若大量氢原子处于n＝3的激发态，在向低能级跃迁时放出光子，用这些光子照射逸出功为2.29eV的金属钠，下列说法正确的是（ ）
A．n＝3跃迁到n＝1放出的光子频率最小
B．有三种频率的光子会使金属钠产生光电效应
C．逸出光电子的最大初动能为9.80eV
D．用0.54eV的光子照射，氢原子会跃迁到n＝5激发态
4．（3分）下列关于光现象说法正确的有
①雨后公路积水表面漂浮的油膜看起来是彩色的，这是光的折射现象。
②玻璃中的气泡看起来格外亮是光的折射现象。
③大头针针尖的影子边缘模糊不清，这是光的干涉现象。
④光导纤维外套材料的折射率应比内芯材料的折射率大，和内窥镜一样利用了全反射原理。
⑤拍摄玻璃橱窗内的物品时，为了防止反光往往在镜头前加增透膜。
⑥戴上特制眼镜看3D电影有立体感是利用了光的偏振原理，该现象说明光是一种横波。
⑦激光相干性好，平行度高，故可利用其切割材料。
⑧DNA双螺旋结构的发现利用了X射线衍射图样。
⑨彩超通过比较反射波相对入射波频率的变化可测出人体血液流动的速度，它利用了多普勒效应。（ ）
A．2项B．3项C．4项D．5项
5．（3分）利用如图甲所示的实验装置研究光电效应，测得某种金属的遏止电压Uc与入射光频率v之间的关系图线如图乙所示，则（ ）
A．图线在横轴上的截距的物理意义是该金属的截止频率
B．由图线可知普朗克常量
C．入射光频率增大，逸出功也增大
D．要测得金属的遏止电压，电源的右端应为负极
6．（3分）不同波长的电磁波具有不同的特性，在科研、生产和生活中有广泛的应用。a、b两单色光在电磁波谱中的位置如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．若a、b光均由氢原子能级跃迁产生，产生a光的能级能量差大
B．若a、b光分别照射同一小孔发生衍射，a光的衍射现象更明显
C．若a、b光分别照射同一光电管发生光电效应，a光的遏止电压高
D．若a、b光分别作为同一双缝干涉装置光源时，a光的干涉条纹间距小
7．（3分）如图所示，L是电感足够大的线圈，其直流电阻可忽略不计，A和B是两个参数相同的灯泡，若将开关S闭合，等灯泡亮度稳定后，再断开开关S，则（ ）
A．断开开关S瞬间，灯泡A中通有向左的电流
B．断开开关S，A、B都闪亮一下再逐渐熄灭
C．闭合开关S，灯泡A、B同时亮，最后一样亮
D．闭合开关S，灯泡A逐渐熄灭，灯泡B逐渐变亮，最后熄灭
8．（3分）如图所示，质量为m的物块放置在质量为M的木板上，木板与弹簧相连，它们一起在光滑水平面上做简谐运动，周期为T，振动过程中m、M之间无相对运动，设弹簧的劲度系数为k、物块和木板之间动摩擦因数为μ，（ ）
A．若t时刻和（t+Δt）时刻物块受到的摩擦力大小相等，方向相反，则Δt 一定等于的整数倍
B．若Δt，则在 t 时刻和（t+Δt）时刻弹簧的长度一定相同
C．研究木板的运动，弹簧弹力充当了木板做简谐运动的回复力
D．当整体离开平衡位置的位移为 x 时，物块与木板间摩擦力的大小等于kx
9．（3分）某核电站反应堆中发生的核反应均为，该电站的装机容量（额定功率）为P，经过t时间消耗的质量为m，发电效率为η，已知单个的质量m0，光速为c，则每次核反应的质量亏损为（ ）
A．B．
C．D．
二、多选题（每题4分，共24分）
（多选）10．（4分）如图所示，P、S、Q是弹性介质中、同一直线上的三个点，SQ＝3m，SP＝4m，在S点有一波源，t＝0时刻，波源开始向上振动，形成沿直线向右、向左传播的两列简谐横波。已知t＝7s时，质点P位于波谷；t＝8s时，质点Q位于波峰。则在t＝6s时刻P、Q间的波形图可能是（ ）
A．
B．
C．
D．
（多选）11．（4分）关于以下四幅图的说法正确的是（ ）
A．图甲是一束复色光进入水珠后传播的示意图，其中a光束在水珠中传播的速度一定小于b光束在水珠中传播的速度，若a光为红光的话，b光可能为绿光
B．图乙是一束单色光进入足够长的平行玻璃砖后传播的示意图，当入射角i从0°增大到90°（不包括90°）过程中，始终有光线从bb′面射出；若将入射光改为复色光，则各颜色光从bb′面射出时光路都相互平行
C．图丙是双缝干涉示意图，在屏P上会出现条纹的原因是相干光到传播到屏上一点的光程差不同，出现相互叠加或减弱的现象，若P到S1、S2的光程差是半波长的奇数倍，则P处是亮纹
D．图丁中的M、N是偏振片，P是光屏。当M固定不动缓慢转动N时，光屏P上的光亮度将会时明时暗交替变化，且偏振片相互垂直时亮度最小，此现象可表明光波是横波
（多选）12．（4分）“浸没式”光刻机的原理是一种通过在光刻胶和投影物镜之间加入浸没液体，从而减小曝光波长，提高分辨率的技术，如图所示。若浸没液体的折射率为1.5，当不加液体时（可视为真空）光刻胶的曝光波长为199nm，则加上液体后与不加液体相比，该曝光光波（ ）
A．在液体中的频率变为原来的1.5倍
B．在液体中的传播速度变为原来的1.5倍
C．在液体中的曝光波长约为133nm
D．传播相等的距离，在液体中所需的时间变为原来的1.5倍
（多选）13．（4分）如图所示，甲图是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝2s时的波形，乙图是该波传播方向上介质中x1＝6m处的质点从t＝0时刻起的振动图像，a、b是介质中平衡位置为x2＝3m和x3＝5m的两个质点。下列说法正确的是（ ）
A．该波的波速是2m/s
B．从t＝2s开始，质点a比质点b先回到平衡位置
C．x＝200m处的观察者沿轴负方向运动时，接收到该波的频率一定为0.25Hz
D．若该波在传播过程中遇到尺寸为16m的障碍物，会发生明显的衍射现象
（多选）14．（4分）如图是远距离输电的电路示意图，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，升压变压器原、副线圈匝数比为k1，降压变压器原、副线圈匝数比为k2，发电厂输出电压为U1，输出电功率为P，升压变压器和降压变压器之间输电线总电阻为R。下列说法正确的是（ ）
A．若用户获得的电压也为U1，则k1k2＝1
B．输电线上损失的电压
C．降压变压器输出的电功率
D．发电厂输出的总功率增大时，输电线上损耗的功率占总功率的比例增大
（多选）15．（4分）如图1为一发电机简化模型，ABCD为单匝矩形线圈，面积为S，可在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO′轴转动。从图示时刻开始计时，现使线圈以一恒定角加速度由静止启动，作出回路中电流i随时间t变化图像（图2）。下列说法正确的是（ ）
A．线圈启动位置与中性面垂直
B．线圈转动的角速度逐渐增大
C．i﹣t图像中所有峰值点的连线分别在两条关于t轴对称的倾斜直线上，且斜率|k|＝BSβ
D．如图所示，截取部分图像在t轴上方围成的面积记为S1，在t轴下方的面积记为S2，则|S1|＝|S2|
三、实验题（16分）
16．（8分）如图所示，某实验小组的同学在“测量玻璃的折射率”实验中，先将白纸平铺在木板上并用图钉固定，将玻璃砖平放在白纸上，然后在白纸上确定玻璃砖的界面aa′和bb′，O为直线AO与aa的交点，在直线AO上竖直地插上P1、P2两枚大头针。
（1）选出实验接下来要完成的必要步骤并按顺序填写选项前的序号 。
A.在玻璃砖另一侧插上大头针P3，使P3仅挡住P2的像
B.在玻璃砖另一侧插上大头针P3，使P3挡住P1的像和P2的像
C.在玻璃砖另一侧插上大头针P4，使P4仅挡住P3
D.在玻璃砖另一侧插上大头针P4，使P4挡住P3、P1的像和P2的像
（2）过P3、P4作直线交bb′与O′，连接OO′。完成以上步骤后，实验小组内的同学采用不同的方式测量玻璃的折射率；
①甲同学过O做直线NN′垂直于OO′。多次改变入射角θ1，测出对应的折射角θ2，建立平面直角坐标系，作图像如图2所示，若图像的斜率表示玻璃的折射率，则图像的y轴、x轴表示的物理量依次为 。
A.θ1、θ2
B.sinθ1、sinθ2
C.sinθ2、sinθ1
D.tanθ2tanθ1
②乙同学如图3所示，以O为圆心作圆，与入射光线AO、折射光线OO′分别交于E、F点，再过E、F点作NN′的垂线，垂足分别为G、H点，用刻度尺测得EG＝2.32cm，FH＝1.60cm，则该玻璃砖的折射率数值为 （计算结果保留三位有效数字）。
（3）一位同学在某次实验中，准确地画好玻璃砖的界面aa′和bb′后，不慎将玻璃砖向下平移了一些，如图4所示，而实验的其他操作均正确，则折射率的测量值准确值 （选填“大于”、“小于”或“等于”）。
17．（8分）某同学利用图示装置测量某种单色光波长。实验时，接通电源使光源正常发光，调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题：
（1）某次测量时，选用的双缝间距为0.4mm，测得屏与双缝间距离为0.5m，用某种单色光实验得到的干涉条纹如图1所示，分划板在图中A位置时游标卡尺的读数如图2所示，则A位置对应的读数为 mm。已知B位置对应的读数为15.6mm，则所测单色光的波长为 m（保留两位有效数字）；
（2）若某次实验观察到的干涉条纹与分划板的中心刻线不平行如图3所示，在这种情况想测量相邻条纹间距Δx时，测量值 实际值；（填“大于”“小于”或“等于”）
（3）图4是红光的单缝衍射和双缝干涉实验图样。下列有关光的干涉和衍射现象说法正确的是 。
A.图甲发生的是衍射现象，图乙发生的是干涉现象
B.不改变其他条件，当用紫光做实验时，图甲的条纹间距变小
C.不改变其他条件，当只减小缝的宽度时，图甲的条纹间距变大
D.不改变其他条件，当只减小缝的宽度时，图乙的中央条纹宽度变小
四、解答题（33分）
18．（15分）如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ间距L＝1m，其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成θ＝30°角，N、Q两端接有R＝1Ω的电阻。一金属棒ab垂直导轨放置，ab两端与导轨始终有良好接触，已知ab的质量m＝0.2kg，电阻r＝1Ω，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小B＝1T。ab在平行于导轨向上的拉力作用下，以初速度v1＝0.5m/s沿导轨向上开始运动，可达到最大速度v＝2m/s。运动过程中拉力的功率恒定不变，重力加速度g＝10m/s2。
（1）求拉力的功率P；
（2）ab开始运动后，经t＝0.09s速度达到v2＝1.5m/s，此过程中ab克服安培力做功W＝0.06J，求该过程中ab沿导轨的位移大小x。
19．（18分）如图所示，两根固定的光滑的金属导轨水平部分与倾斜部分平滑连接，两导轨间距为L＝0.5m，导轨的倾斜部分与水平面成α＝37°角。导轨的倾斜部分有一个匀强磁场区域abcd，磁场方向垂直于斜面向上，导轨的水平部分在距离斜面底端足够远处有两个匀强磁场区域，磁场方向竖直且相反，所有磁场的磁感应强度大小均为B＝1T，每个磁场区沿导轨的长度均为L＝0.5m，磁场左、右两侧边界均与导轨垂直。现有一质量为m＝0.5kg，电阻为r＝0.2Ω，边长也为L的正方形金属线框PQMN，从倾斜导轨上由静止释放，金属线框在MN边刚滑进磁场abcd时恰好做匀速直线运动，此后，金属线框从导轨的倾斜部分滑上水平部分。取重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cs37°＝0.8．求：
（1）金属线框刚释放时MN边与ab的距离s；
（2）可调节cd边界到水平导轨的高度，使得线框刚进入水平磁场区时速度大小为8m/s，求线框在穿越水平磁场区域过程中的加速度的最大值；
（3）若导轨的水平部分有多个连续的长度均为L磁场，且相邻磁场方向相反，求在（2）的条件下，线框在水平导轨上从进入磁场到停止的位移和在两导轨上运动过程中线框内产生的焦耳热。
2023-2024学年天津市高二（下）期末物理模拟练习试卷
参考答案与试题解析
一、单选题（每题3分，共27分）
1．（3分）下面关于几幅物理图示说法正确的是（ ）
A．图甲说明发生光电效应时，频率大的光对应的饱和电流一定大
B．图乙的实验发现了绝大多数α粒子发生了大角度偏转
C．图丙说明氡原子核衰变时的规律是，每过3.8天原子核发生衰变的概率下降一半
D．图丁可以判断出原子核Ba比原子核U更稳定
【答案】D
2．（3分）如图为在T1、T2两种温度下黑体的辐射强度与其辐射电磁波波长的关系，下列说法正确的是（ ）
A．T1＞T2
B．黑体能反射电磁波
C．牛顿提出的能量子假说很好地解释了黑体辐射的实验规律
D．温度升高，黑体辐射强度的极大值向波长较长的方向移动
【答案】A
3．（3分）原子钟是利用特定原子的能级跃迁为电磁波校准频率来实现对时间的高精度测量的。我国自主研发的氢原子钟已搭载于北斗导航系统中。如图为氢原子的能级图，若大量氢原子处于n＝3的激发态，在向低能级跃迁时放出光子，用这些光子照射逸出功为2.29eV的金属钠，下列说法正确的是（ ）
A．n＝3跃迁到n＝1放出的光子频率最小
B．有三种频率的光子会使金属钠产生光电效应
C．逸出光电子的最大初动能为9.80eV
D．用0.54eV的光子照射，氢原子会跃迁到n＝5激发态
【答案】C
4．（3分）下列关于光现象说法正确的有
①雨后公路积水表面漂浮的油膜看起来是彩色的，这是光的折射现象。
②玻璃中的气泡看起来格外亮是光的折射现象。
③大头针针尖的影子边缘模糊不清，这是光的干涉现象。
④光导纤维外套材料的折射率应比内芯材料的折射率大，和内窥镜一样利用了全反射原理。
⑤拍摄玻璃橱窗内的物品时，为了防止反光往往在镜头前加增透膜。
⑥戴上特制眼镜看3D电影有立体感是利用了光的偏振原理，该现象说明光是一种横波。
⑦激光相干性好，平行度高，故可利用其切割材料。
⑧DNA双螺旋结构的发现利用了X射线衍射图样。
⑨彩超通过比较反射波相对入射波频率的变化可测出人体血液流动的速度，它利用了多普勒效应。（ ）
A．2项B．3项C．4项D．5项
【答案】B
5．（3分）利用如图甲所示的实验装置研究光电效应，测得某种金属的遏止电压Uc与入射光频率v之间的关系图线如图乙所示，则（ ）
A．图线在横轴上的截距的物理意义是该金属的截止频率
B．由图线可知普朗克常量
C．入射光频率增大，逸出功也增大
D．要测得金属的遏止电压，电源的右端应为负极
【答案】A
6．（3分）不同波长的电磁波具有不同的特性，在科研、生产和生活中有广泛的应用。a、b两单色光在电磁波谱中的位置如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．若a、b光均由氢原子能级跃迁产生，产生a光的能级能量差大
B．若a、b光分别照射同一小孔发生衍射，a光的衍射现象更明显
C．若a、b光分别照射同一光电管发生光电效应，a光的遏止电压高
D．若a、b光分别作为同一双缝干涉装置光源时，a光的干涉条纹间距小
【答案】B
7．（3分）如图所示，L是电感足够大的线圈，其直流电阻可忽略不计，A和B是两个参数相同的灯泡，若将开关S闭合，等灯泡亮度稳定后，再断开开关S，则（ ）
A．断开开关S瞬间，灯泡A中通有向左的电流
B．断开开关S，A、B都闪亮一下再逐渐熄灭
C．闭合开关S，灯泡A、B同时亮，最后一样亮
D．闭合开关S，灯泡A逐渐熄灭，灯泡B逐渐变亮，最后熄灭
【答案】A
8．（3分）如图所示，质量为m的物块放置在质量为M的木板上，木板与弹簧相连，它们一起在光滑水平面上做简谐运动，周期为T，振动过程中m、M之间无相对运动，设弹簧的劲度系数为k、物块和木板之间动摩擦因数为μ，（ ）
A．若t时刻和（t+Δt）时刻物块受到的摩擦力大小相等，方向相反，则Δt 一定等于的整数倍
B．若Δt，则在 t 时刻和（t+Δt）时刻弹簧的长度一定相同
C．研究木板的运动，弹簧弹力充当了木板做简谐运动的回复力
D．当整体离开平衡位置的位移为 x 时，物块与木板间摩擦力的大小等于kx
【答案】D
9．（3分）某核电站反应堆中发生的核反应均为，该电站的装机容量（额定功率）为P，经过t时间消耗的质量为m，发电效率为η，已知单个的质量m0，光速为c，则每次核反应的质量亏损为（ ）
A．B．
C．D．
【答案】A
二、多选题（每题4分，共24分）
（多选）10．（4分）如图所示，P、S、Q是弹性介质中、同一直线上的三个点，SQ＝3m，SP＝4m，在S点有一波源，t＝0时刻，波源开始向上振动，形成沿直线向右、向左传播的两列简谐横波。已知t＝7s时，质点P位于波谷；t＝8s时，质点Q位于波峰。则在t＝6s时刻P、Q间的波形图可能是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】AD
（多选）11．（4分）关于以下四幅图的说法正确的是（ ）
A．图甲是一束复色光进入水珠后传播的示意图，其中a光束在水珠中传播的速度一定小于b光束在水珠中传播的速度，若a光为红光的话，b光可能为绿光
B．图乙是一束单色光进入足够长的平行玻璃砖后传播的示意图，当入射角i从0°增大到90°（不包括90°）过程中，始终有光线从bb′面射出；若将入射光改为复色光，则各颜色光从bb′面射出时光路都相互平行
C．图丙是双缝干涉示意图，在屏P上会出现条纹的原因是相干光到传播到屏上一点的光程差不同，出现相互叠加或减弱的现象，若P到S1、S2的光程差是半波长的奇数倍，则P处是亮纹
D．图丁中的M、N是偏振片，P是光屏。当M固定不动缓慢转动N时，光屏P上的光亮度将会时明时暗交替变化，且偏振片相互垂直时亮度最小，此现象可表明光波是横波
【答案】BD
（多选）12．（4分）“浸没式”光刻机的原理是一种通过在光刻胶和投影物镜之间加入浸没液体，从而减小曝光波长，提高分辨率的技术，如图所示。若浸没液体的折射率为1.5，当不加液体时（可视为真空）光刻胶的曝光波长为199nm，则加上液体后与不加液体相比，该曝光光波（ ）
A．在液体中的频率变为原来的1.5倍
B．在液体中的传播速度变为原来的1.5倍
C．在液体中的曝光波长约为133nm
D．传播相等的距离，在液体中所需的时间变为原来的1.5倍
【答案】CD
（多选）13．（4分）如图所示，甲图是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝2s时的波形，乙图是该波传播方向上介质中x1＝6m处的质点从t＝0时刻起的振动图像，a、b是介质中平衡位置为x2＝3m和x3＝5m的两个质点。下列说法正确的是（ ）
A．该波的波速是2m/s
B．从t＝2s开始，质点a比质点b先回到平衡位置
C．x＝200m处的观察者沿轴负方向运动时，接收到该波的频率一定为0.25Hz
D．若该波在传播过程中遇到尺寸为16m的障碍物，会发生明显的衍射现象
【答案】AB
（多选）14．（4分）如图是远距离输电的电路示意图，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，升压变压器原、副线圈匝数比为k1，降压变压器原、副线圈匝数比为k2，发电厂输出电压为U1，输出电功率为P，升压变压器和降压变压器之间输电线总电阻为R。下列说法正确的是（ ）
A．若用户获得的电压也为U1，则k1k2＝1
B．输电线上损失的电压
C．降压变压器输出的电功率
D．发电厂输出的总功率增大时，输电线上损耗的功率占总功率的比例增大
【答案】BD
（多选）15．（4分）如图1为一发电机简化模型，ABCD为单匝矩形线圈，面积为S，可在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO′轴转动。从图示时刻开始计时，现使线圈以一恒定角加速度由静止启动，作出回路中电流i随时间t变化图像（图2）。下列说法正确的是（ ）
A．线圈启动位置与中性面垂直
B．线圈转动的角速度逐渐增大
C．i﹣t图像中所有峰值点的连线分别在两条关于t轴对称的倾斜直线上，且斜率|k|＝BSβ
D．如图所示，截取部分图像在t轴上方围成的面积记为S1，在t轴下方的面积记为S2，则|S1|＝|S2|
【答案】BD
三、实验题（16分）
16．（8分）如图所示，某实验小组的同学在“测量玻璃的折射率”实验中，先将白纸平铺在木板上并用图钉固定，将玻璃砖平放在白纸上，然后在白纸上确定玻璃砖的界面aa′和bb′，O为直线AO与aa的交点，在直线AO上竖直地插上P1、P2两枚大头针。
（1）选出实验接下来要完成的必要步骤并按顺序填写选项前的序号 BD 。
A.在玻璃砖另一侧插上大头针P3，使P3仅挡住P2的像
B.在玻璃砖另一侧插上大头针P3，使P3挡住P1的像和P2的像
C.在玻璃砖另一侧插上大头针P4，使P4仅挡住P3
D.在玻璃砖另一侧插上大头针P4，使P4挡住P3、P1的像和P2的像
（2）过P3、P4作直线交bb′与O′，连接OO′。完成以上步骤后，实验小组内的同学采用不同的方式测量玻璃的折射率；
①甲同学过O做直线NN′垂直于OO′。多次改变入射角θ1，测出对应的折射角θ2，建立平面直角坐标系，作图像如图2所示，若图像的斜率表示玻璃的折射率，则图像的y轴、x轴表示的物理量依次为 B 。
A.θ1、θ2
B.sinθ1、sinθ2
C.sinθ2、sinθ1
D.tanθ2tanθ1
②乙同学如图3所示，以O为圆心作圆，与入射光线AO、折射光线OO′分别交于E、F点，再过E、F点作NN′的垂线，垂足分别为G、H点，用刻度尺测得EG＝2.32cm，FH＝1.60cm，则该玻璃砖的折射率数值为 1.45 （计算结果保留三位有效数字）。
（3）一位同学在某次实验中，准确地画好玻璃砖的界面aa′和bb′后，不慎将玻璃砖向下平移了一些，如图4所示，而实验的其他操作均正确，则折射率的测量值准确值 等于 （选填“大于”、“小于”或“等于”）。
【答案】（1）BD；（2）①B；②1.45；（3）等于。
17．（8分）某同学利用图示装置测量某种单色光波长。实验时，接通电源使光源正常发光，调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题：
（1）某次测量时，选用的双缝间距为0.4mm，测得屏与双缝间距离为0.5m，用某种单色光实验得到的干涉条纹如图1所示，分划板在图中A位置时游标卡尺的读数如图2所示，则A位置对应的读数为 11.1 mm。已知B位置对应的读数为15.6mm，则所测单色光的波长为 6.0×10﹣7 m（保留两位有效数字）；
（2）若某次实验观察到的干涉条纹与分划板的中心刻线不平行如图3所示，在这种情况想测量相邻条纹间距Δx时，测量值 大于 实际值；（填“大于”“小于”或“等于”）
（3）图4是红光的单缝衍射和双缝干涉实验图样。下列有关光的干涉和衍射现象说法正确的是 B 。
A.图甲发生的是衍射现象，图乙发生的是干涉现象
B.不改变其他条件，当用紫光做实验时，图甲的条纹间距变小
C.不改变其他条件，当只减小缝的宽度时，图甲的条纹间距变大
D.不改变其他条件，当只减小缝的宽度时，图乙的中央条纹宽度变小
【答案】（1）11.1；6.0×10﹣7；（2）大于（3）B
四、解答题（33分）
18．（15分）如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ间距L＝1m，其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成θ＝30°角，N、Q两端接有R＝1Ω的电阻。一金属棒ab垂直导轨放置，ab两端与导轨始终有良好接触，已知ab的质量m＝0.2kg，电阻r＝1Ω，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小B＝1T。ab在平行于导轨向上的拉力作用下，以初速度v1＝0.5m/s沿导轨向上开始运动，可达到最大速度v＝2m/s。运动过程中拉力的功率恒定不变，重力加速度g＝10m/s2。
（1）求拉力的功率P；
（2）ab开始运动后，经t＝0.09s速度达到v2＝1.5m/s，此过程中ab克服安培力做功W＝0.06J，求该过程中ab沿导轨的位移大小x。
【答案】（1）拉力的功率P为4W；
（2）该过程中ab沿导轨的位移大小x为0.1m。
19．（18分）如图所示，两根固定的光滑的金属导轨水平部分与倾斜部分平滑连接，两导轨间距为L＝0.5m，导轨的倾斜部分与水平面成α＝37°角。导轨的倾斜部分有一个匀强磁场区域abcd，磁场方向垂直于斜面向上，导轨的水平部分在距离斜面底端足够远处有两个匀强磁场区域，磁场方向竖直且相反，所有磁场的磁感应强度大小均为B＝1T，每个磁场区沿导轨的长度均为L＝0.5m，磁场左、右两侧边界均与导轨垂直。现有一质量为m＝0.5kg，电阻为r＝0.2Ω，边长也为L的正方形金属线框PQMN，从倾斜导轨上由静止释放，金属线框在MN边刚滑进磁场abcd时恰好做匀速直线运动，此后，金属线框从导轨的倾斜部分滑上水平部分。取重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cs37°＝0.8．求：
（1）金属线框刚释放时MN边与ab的距离s；
（2）可调节cd边界到水平导轨的高度，使得线框刚进入水平磁场区时速度大小为8m/s，求线框在穿越水平磁场区域过程中的加速度的最大值；
（3）若导轨的水平部分有多个连续的长度均为L磁场，且相邻磁场方向相反，求在（2）的条件下，线框在水平导轨上从进入磁场到停止的位移和在两导轨上运动过程中线框内产生的焦耳热。
【答案】见试题解答内容
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