四川省南充市嘉陵第一中学2022-2023学年高二下学期第三次月考试题 物理 含答案.pdf

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1、第 1 页 共 7 页2022-2023 学年高二下期第三次月考2022-2023 学年高二下期第三次月考物理试题及答案物理试题及答案总分：100 分时长：90 分钟第卷（选择题，共 48 分）一、选择题（每小题 4 分，共 32 分。在每小题列出的四个选项中，只有一项符合题目要求。）第卷（选择题，共 48 分）一、选择题（每小题 4 分，共 32 分。在每小题列出的四个选项中，只有一项符合题目要求。）1以下说法错误的是()A相对论认为空间和时间与物质的运动状态有关B麦克斯韦首先通过实验证实了电磁波的存在C在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光变为红光，则条纹间距变宽D微波能使食物中的水分子

2、的热运动加剧从而实现加热的目的2在卢瑟福的粒子散射实验中,某一粒子经过某一原子核附近时的轨迹如图所示.图中P,Q 为轨迹上的点,虚线是经过 P,Q 两点并与轨迹相切的直线,两虚线和轨迹将平面分为四个区域.不考虑其他原子核对粒子的作用,则关于该原子核的位置,正确的是()A.一定在区域B.一定在区域C.可能在区域D.一定在区域3.把一平行玻璃板压在另一个平行玻璃板上，一端用薄片垫起，构成空气劈尖，让单色光从上方射入，如图所示这时可以看到明暗相间的条纹下面关于条纹的说法中正确的是()A干涉条纹是光在空气尖劈膜的前后两表面反射形成的两列光波叠加的结果B干涉条纹中的暗条纹是上述两列反射光的波谷与波谷叠加

3、的结果C将上玻璃板平行上移，条纹逆向劈尖移动D观察薄膜干涉条纹时，应在入射光的另一侧4物体在恒定的合力作用下做直线运动，在时间 t1内动能由零增大到 E1，在时间 t2内动能由 E1增加到 2E1，设合力在时间 t1内做的功为 W1，冲量为 I1，在时间 t2内做的功是 W2，冲量为 I2，则()四川省南充市嘉陵第一中学2022-2023学年高二下学期第三次月考试题 物理 含答案第 2 页 共 7 页AI1I2，W1W2BI1I2，W1W2CI1I2，W1W2DI1=I2，W1W25电阻 R1、R2和交流电源按照图甲所示方式连接，R110，R220.合上开关 S 后，通过电阻 R2的正弦交变电

4、流 i 随时间 t 变化的情况如图乙所示，则()A通过 R1 的电流的有效值是 1.2 ABR1 两端的电压有效值是 6 VC通过 R2 的电流的有效值是 1.2 2 ADR2 两端的电压有效值是 6 2 V6如图为氢原子能级的示意图，现有大量的氢原子处于 n4 的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光关于这些光，下列说法正确的是()A最容易表现出衍射现象的光是由 n4 能级跃迁到 n1 能级产生的B频率最小的光是由 n2 能级跃迁到 n1 能级产生的C这些氢原子总共可辐射出 6 种不同频率的光D用 n2 能级跃迁到 n1 能级辐射出的光能量小于 6.34 eV7.在均匀介质中坐标原点

5、 O 处有一波源做简谐运动,其表达式为）（t2sin5y,它在介质中形成的简谐横波沿 x 轴正方向传播,某时刻波刚好传播到 x=12 m 处,波形图像如图所示,则()A.此后再经 6 s 该波传播到 x=20 m 处B.M 点在此后第 3 s 末的振动方向沿 y 轴负方向C.波源开始振动时的运动方向沿 y 轴负方向D.此后 M 点第一次到达 y=-3 m 处所需时间小于 2 s8虹和霓是太阳光在水珠内分别经过一次和两次反射后出射形成的，可用白光照射玻璃球第 3 页 共 7 页来说明两束平行白光照射到透明玻璃球后，在水平的白色桌面上会形成 MN 和 PQ 两条彩色光带，光路如图所示M、N、P、Q

6、 点的颜色分别为()A紫、红、红、紫B红、紫、红、紫C红、紫、紫、红D紫、红、紫、红二、二、多选题多选题（每题每题 4 4 分，选对但不全得分，选对但不全得 2 2 分，共分，共 1616 分）分）9.质点 O 振动形成的简谐横波沿 x 轴正方向传播，t 时刻的波形图如图甲所示，当波传到 x3 m 处的质点 P 时开始计时，质点 P 的振动图象如图乙所示，则()A该波的频率为 25 HzB该波的传播速度为 2 m/sC质点 O 开始振动时沿 y 轴正方向D从 t 时刻起，经过 0.015 s，质点 P 将回到平衡位置10.某同学模拟“远距离输电”电路，将实验室提供的器材连接成了如图所示电路A、

7、B 为理想变压器，灯 L1、L2相同且阻值不变，输电线路等效电阻为 R.现保持 A 的输入电压不变，当开关 S 断开时，灯 L1正常发光，则()A仅闭合 S，L1变暗B仅闭合 S，输电线路的发热功率变小C仅将滑片 P 上移，输电线路的发热功率变小D仅将滑片 P 上移，L1变亮11.如图所示，边长为 L 的正三角形金属线框处于匀强磁场中，开始时线框平面与磁场垂第 4 页 共 7 页直，磁场的磁感应强度为 B，让线框以 AB 边为轴以角速度在磁场中匀速转过 180的过程中，则()A穿过线框导线横截面的电荷量为 0B线框中的感应电流方向先沿 ACBA 后沿 ABCAC线框中的平均感应电动势为3BL2

8、2D线框中感应电动势的有效值为6BL2812.如图甲所示，单匝正方形导线框固定在匀强磁场中，磁感线方向与导线框所在平面垂直，磁感应强度 B 随时间 t 变化的规律如图乙所示，其中 B0、t0均为已知量已知导线框的边长为 L，总电阻为 R，则下列说法中正确的是()At0时刻，ab 边受到的安培力大小为B02L32Rt0B0t0时间内，导线框中电流的方向始终为 badcbC0t0时间内，通过导线框某横截面的电荷量为2B0L2RD0t0时间内，导线框产生的热量为B02L44Rt0第第 IIII 卷卷非选择题（合计非选择题（合计 5252 分）分）三三、实验题、实验题（共共 1818 分分）。13.(

9、9 分，每空 3 分；)如图(甲)所示,在测量玻璃折射率的实验中,两位同学先在白纸上放好截面是正三角形ABC的三棱镜,并确定AB和AC界面的位置.然后在棱镜的左侧画出一条直线,并在线上竖直插上两枚大头针 G1 和 G2,再从棱镜的右侧观察 G1 和 G2 的像.第 5 页 共 7 页(1)此后正确的操作步骤是().(选填选项前的字母)A.插上大头针 G3,使 G3 挡住 G2 的像B.插上大头针 G3,使 G3 挡住 G1,G2 的像C.插上大头针 G4,使 G4 挡住 G3 的像D.插上大头针 G4,使 G4 挡住 G3 和 G1,G2 的像(2)正确完成上述操作后,在纸上标出大头针 G3,

10、G4 的位置(图中已标出).为测量该种玻璃的折射率,两位同学分别用圆规及刻度尺作出了完整光路和若干辅助线,如图(乙)、(丙)所示.在两图中能够仅通过测量 ED,FG 的长度便可正确计算出折射率的是图()选填“(乙)”或“(丙)”,所测玻璃折射率的表达式 n=()(用代表线段长度的字母 ED,FG 表示).14.（9 分，每空 3 分）(1)如图(甲)所示是用双缝干涉测量光波波长的实验设备示意图,图中是光源、是滤光片、是单缝、是双缝、是光屏.下列操作能增大光屏上相邻两亮条纹之间距离的是().A.增大和之间的距离B.增大和之间的距离C.将绿色滤光片改成红色滤光片D.增大双缝之间的距离(2)转动测量

11、头的手轮,使分划板中心刻线对准第 1 条亮条纹,读出手轮的读数如图(乙)所示.继续转动手轮,使分划板中心刻线对准第 10 条亮条纹,读出手轮的读数如图(丙)所示.则相邻两亮条纹的间距是()mm(结果保留三位有效数字).第 6 页 共 7 页(3)在(2)前提下,如果已经量得双缝的间距是 0.30 mm,双缝和光屏之间的距离是 900 mm,则待测光的波长是()m.(结果保留三位有效数字)四、解答题四、解答题：（1515 题题 1212 分，分，1616 题题 1212 分，分，1717 题题 1010 分，共计分，共计 3434 分分。）15.（12 分）如图所示，光滑水平轨道右边与墙壁连接，

12、木块 A、B 和半径为 0.5 m 的14光滑圆轨道 C 静置于光滑水平轨道上，A、B、C 质量分别为 1.5 kg、0.5 kg、4 kg.现让 A 以 6 m/s的速度水平向右运动，之后与墙壁碰撞，碰撞时间为 0.3 s，碰后速度大小变为 4 m/s.当 A与 B 碰撞后会立即粘在一起运动，已知 g10 m/s2，求：(1)A 与墙壁碰撞过程中，墙壁对小球平均作用力的大小；(2)AB 第一次滑上圆轨道所能达到的最大高度 h.16.(12 分)如图所示，在倾角37的光滑绝缘斜面内有两个质量分别为 4m 和 m 的正方形导线框 a、b，电阻均为 R，边长均为 l；它们分别系在一跨过两个轻质定滑

13、轮的轻绳两端，在两导线框之间有一方向垂直斜面向下、宽度为 2l 的匀强磁场区域，磁感应强度大小为 B；开始时，线框 b 的上边框与匀强磁场的下边界重合，线框 a 的下边框到匀强磁场的上边界的距离为 l.现将系统由静止释放，线框 a 恰好匀速穿越磁场区域不计滑轮摩擦和空气阻力，重力加速度为 g，sin 370.6，cos 370.8.求：(1)线框 a 穿出磁场区域时的电流大小；(2)线框 a 穿越磁场区域时的速度大小；(3)线框 b 进入磁场过程中产生的焦耳热第 7 页 共 7 页17（10 分）如图所示，玻璃球冠的折射率为 3，其底面镀银，底面的半径是球半径的32倍；在过球心 O 且垂直于底

14、面的平面(纸面)内，有一与底面垂直的光线射到玻璃球冠上的 M点，该光线的延长线恰好过底面边缘上的 A 点，求该光线从球面射出的方向相对于其初始入射方向的偏角四川省南充市嘉陵第一中四川省南充市嘉陵第一中学学2022-2022022-2023 3学年高二下学期第三学年高二下学期第三次月考试题含答案次月考试题含答案 2 2022-2023022-2023 学年高二下期学年高二下期第三次月考第三次月考物理试题及答案物理试题及答案总分：100 分时长：90 分钟第第卷（选择题，共卷（选择题，共 4848 分）分）一一、选择题选择题（每小题每小题 4 4 分分，共共 3232 分分。在每小题列出的四个选项

15、中在每小题列出的四个选项中，只有一项符合题目要求只有一项符合题目要求。）1以下说法错误的是()A相对论认为空间和时间与物质的运动状态有关B麦克斯韦首先通过实验证实了电磁波的存在C在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光变为红光，则条纹间距变宽D微波能使食物中的水分子的热运动加剧从而实现加热的目的答案B.解析麦克斯韦预言电磁波的存在，赫兹用实验证实了电磁波的存在2在卢瑟福的粒子散射实验中,某一粒子经过某一原子核附近时的轨迹如图所示.图中P,Q 为轨迹上的点,虚线是经过 P,Q 两点并与轨迹相切的直线,两虚线和轨迹将平面分为四个区域.不考虑其他原子核对粒子的作用,则关于该原子核的位置,正确的是(A

16、)A.一定在区域B.一定在区域C.可能在区域D.一定在区域解析:卢瑟福通过粒子散射并由此提出了原子的核式结构模型,正电荷全部集中在原子核内,粒子带正电,同种电荷相互排斥,若在区域粒子轨迹将向上偏转,根据轨迹的弯曲方向知道排斥力向下,所以原子核一定在区域,故选 A.3.把一平行玻璃板压在另一个平行玻璃板上，一端用薄片垫起，构成空气劈尖，让单色光从上方射入，如图 1 所示这时可以看到明暗相间的条纹下面关于条纹的说法中正确的是()A干涉条纹是光在空气尖劈膜的前后两表面反射形成的两列光波叠加的结果B干涉条纹中的暗条纹是上述两列反射光的波谷与波谷叠加的结果C将上玻璃板平行上移，条纹逆向劈尖移动D观察薄膜

17、干涉条纹时，应在入射光的另一侧答案A4物体在恒定的合力作用下做直线运动，在时间 t1 内动能由零增大到 E1，在时间 t2 内动能由 E1 增加到 2E1，设合力在时间 t1 内做的功为 W1，冲量为 I1，在时间 t2 内做的功是W2，冲量为 I2，则()AI1I2，W1W2BI1I2，W1W2CI1I2，W1W2DI1I2，W1W2答案B5电阻 R1、R2 和交流电源按照图甲所示方式连接，R110，R220.合上开关 S 后，通过电阻 R2 的正弦交变电流 i 随时间 t 变化的情况如图乙所示，则()A通过 R1 的电流的有效值是 1.2 ABR1 两端的电压有效值是 6 VC通过 R2

18、的电流的有效值是 1.2 2 ADR2 两端的电压有效值是 6 2 V解析由题图知流过R2交流电电流的最大值I2m0.6 2 A，故选项C错误；由U2mI2mR212 2 V 知，选项 D 错误；因串联电路电流处处相同，则 I1m0.6 2 A，电流的有效值 I1I1m20.6A，故 A 项错误；由 U1I1R16 V，故选项 B 正确答案B6如图为氢原子能级的示意图，现有大量的氢原子处于 n4 的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光关于这些光，下列说法正确的是()A最容易表现出衍射现象的光是由 n4 能级跃迁到 n1 能级产生的B频率最小的光是由 n2 能级跃迁到 n1 能级产生的

19、C这些氢原子总共可辐射出 6 种不同频率的光D用 n2 能级跃迁到 n1 能级辐射出的光能量小于 6.34 eV。解析 最容易发生衍射的应是波长最长而频率最小、能量最低的光波，hhcEnEm，对应跃迁中能级差最小的应为 n4 能级到 n3 能级，故 A、B 错误由 C 2 n可知 n4 能级上的氢原子共可辐射出 C2 46 种不同频率的光，故 C 正确根据 hE2E1 可知 D 错误。答案 C7.在均匀介质中坐标原点 O 处有一波源做简谐运动,其表达式为）（t2sin5y,它在介质中形成的简谐横波沿 x 轴正方向传播,某时刻波刚好传播到 x=12 m 处,波形图像如图所示,则()A.此后再经

20、6 s 该波传播到 x=20 m 处B.M 点在此后第 3 s 末的振动方向沿 y 轴负方向C.波源开始振动时的运动方向沿 y 轴负方向D.此后 M 点第一次到达 y=-3 m 处所需时间小于 2 s答案 D8虹和霓是太阳光在水珠内分别经过一次和两次反射后出射形成的，可用白光照射玻璃球来说明两束平行白光照射到透明玻璃球后，在水平的白色桌面上会形成 MN 和 PQ 两条彩色光带，光路如图所示M、N、P、Q 点的颜色分别为()A紫、红、红、紫B红、紫、红、紫C红、紫、紫、红D紫、红、紫、红答案A解析玻璃对红光的折射率最小，对紫光的折射率最大，由折射定律和反射定律可知 M 点为紫色，N 点为红色，P

21、 点为红色，Q 点为紫色，故 A 项正确二、二、多选题多选题（每题每题 4 4 分，选对但不全得分，选对但不全得 2 2 分，共分，共 1616 分）分）9.质点 O 振动形成的简谐横波沿 x 轴正方向传播，t 时刻的波形图如图甲所示，当波传到 x3 m 处的质点 P 时开始计时，质点 P 的振动图象如图乙所示，则()A该波的频率为 25 HzB该波的传播速度为 2 m/sC质点 O 开始振动时沿 y 轴正方向D从 t 时刻起，经过 0.015 s，质点 P 将回到平衡位置解析根据题图可知，该波的波长8 m，周期 T0.04 s，所以波速 v/T200 m/s，频率 f1/T25 Hz，选项

22、A 正确，B 错误；根据甲图，t 时刻机械波刚好传播到 x8 m 处的质点，已知机械波沿 x 轴正方向传播，该质点的起振方向为 y 轴负方向，这与波源的起振方向相同，所以质点 O 开始振动时沿 y 轴负方向，也可利用乙图看出质点 P 的起振方向沿 y轴负方向，选项 C 错误；经过 0.015 s 波传播的距离为 x2000.015 m3 m，从 t 时刻起经过 0.015 s 质点 P 左侧距离质点 P 3 m 远的质点 O 的振动情况传到 P 点，即 P 点回到平衡位置，选项 D 正确答案AD10.某同学模拟“远距离输电”电路，将实验室提供的器材连接成了如图所示电路A、B 为理想变压器，灯

23、L1、L2 相同且阻值不变，输电线路等效电阻为 R.现保持 A 的输入电压不变，当开关 S 断开时，灯 L1 正常发光，则()A仅闭合 S，L1 变暗B仅闭合 S，输电线路的发热功率变小C仅将滑片 P 上移，输电线路的发热功率变小D仅将滑片 P 上移，L1 变亮答案AC解析闭合 S，则消耗功率增大，B 副线圈中电流增大，B 原线圈电流也增大，则 R 上损失的电压和功率增大，则 B 输入电压 UB1UA2IR 减小，灯泡两端电压 UB2 减小，故灯泡会变暗，故 A 正确，B 错误；仅将滑片 P 上移，A 副线圈匝数减小，则 A 的输出电压减小，B 的输入电压减小，灯泡电压也减小，故 L1 变暗，

24、消耗功率减小，流过灯泡的电流减小，则 B 原线圈中电流减小，流过 R 的电流减小，输电线路的发热功率变小，故 C 正确，D 错误.11.如图所示，边长为 L 的正三角形金属线框处于匀强磁场中，开始时线框平面与磁场垂直，磁场的磁感应强度为 B，让线框以 AB 边为轴以角速度在磁场中匀速转过 180的过程中，则()A穿过线框导线横截面的电荷量为 0B线框中的感应电流方向先沿 ACBA 后沿 ABCAC线框中的平均感应电动势为3BL22D线框中感应电动势的有效值为6BL28答案CD解析由楞次定律可知，线框转过 180的过程中，感应电流方向始终沿 ACBA，说明穿过线框导线横截面的电荷量不为零，故 A

25、、B 错误；由法拉第电磁感应定律可知，平均感应电动势：Et2BS2B12LLsin 603BL22，故 C 正确；线框中感应电动势峰值：EmBSB12LLsin 603BL24，线框匀速转动产生正弦式交变电流，感应电动势的有效值：EEm26BL28，故 D 正确12.如图甲所示，单匝正方形导线框固定在匀强磁场中，磁感线方向与导线框所在平面垂直，磁感应强度 B 随时间 t 变化的规律如图乙所示，其中 B0、t0均为已知量已知导线框的边长为 L，总电阻为 R，则下列说法中正确的是()At0时刻，ab 边受到的安培力大小为B02L32Rt0B0t0时间内，导线框中电流的方向始终为 badcbC0t0

26、时间内，通过导线框某横截面的电荷量为2B0L2RD0t0时间内，导线框产生的热量为B02L44Rt0答案AD解析由法拉第电磁感应定律得，EtBtL2B02t0L2，通过导线框的感应电流大小为：IERB0L22Rt0，t0时刻，ab 边所受安培力大小为：FB0ILB02L32Rt0，故 A 正确；根据楞次定律，可知，0t0时间内，导线框中电流的方向始终为 abcda，故 B 错误；0t0时间内，通过导线框某横截面的电荷量为：qRB02L2RB0L22R，故 C 错误；由焦耳定律得，0t0时间内导线框产生的热量为：QB02L44Rt0，故 D 正确.第第 IIII 卷卷非选择题（合计非选择题（合计

27、 5252 分）分）三三、实验题、实验题（共共 1818 分分）。13.(9 分，每空 3 分；)如图(甲)所示,在测量玻璃折射率的实验中,两位同学先在白纸上放好截面是正三角形ABC的三棱镜,并确定AB和AC界面的位置.然后在棱镜的左侧画出一条直线,并在线上竖直插上两枚大头针 G1 和 G2,再从棱镜的右侧观察 G1 和 G2 的像.(1)此后正确的操作步骤是().(选填选项前的字母)A.插上大头针 G3,使 G3 挡住 G2 的像B.插上大头针 G3,使 G3 挡住 G1,G2 的像C.插上大头针 G4,使 G4 挡住 G3 的像D.插上大头针 G4,使 G4 挡住 G3 和 G1,G2 的

28、像(2)正确完成上述操作后,在纸上标出大头针 G3,G4 的位置(图中已标出).为测量该种玻璃的折射率,两位同学分别用圆规及刻度尺作出了完整光路和若干辅助线,如图(乙)、(丙)所示.在两图中能够仅通过测量 ED,FG 的长度便可正确计算出折射率的是图()选填“(乙)”或“(丙)”,所测玻璃折射率的表达式 n=()(用代表线段长度的字母 ED,FG 表示).解析:(1)此后正确的操作步骤是:插上大头针 G3,使 G3 挡住 G1,G2 的像;插上大头针 G4,使 G4挡住 G3 和 G1,G2 的像,故选 BD.(2)能够仅通过测量 ED,FG 的长度便可正确计算出折射率的是图(丙),因为 n=

29、sin?sin?=?溈?溈?=?溈?.答案:(1)BD(2)(丙)?溈?评分标准:每空 2 分.14.（9 分，每空 3 分）(1)如图(甲)所示是用双缝干涉测量光波波长的实验设备示意图,图中是光源、是滤光片、是单缝、是双缝、是光屏.下列操作能增大光屏上相邻两亮条纹之间距离的是().A.增大和之间的距离B.增大和之间的距离C.将绿色滤光片改成红色滤光片D.增大双缝之间的距离(2)转动测量头的手轮,使分划板中心刻线对准第 1 条亮条纹,读出手轮的读数如图(乙)所示.继续转动手轮,使分划板中心刻线对准第 10 条亮条纹,读出手轮的读数如图(丙)所示.则相邻两亮条纹的间距是()mm(结果保留三位有效

30、数字).(3)在(2)前提下,如果已经量得双缝的间距是 0.30 mm,双缝和光屏之间的距离是 900 mm,则待测光的波长是()m.(结果保留三位有效数字)解析:(1)由x=?知相邻两亮条纹之间的距离与单缝和双缝之间的距离无关,A 错误;增大和之间的距离即是增大 l,x 增大,B 正确;红光的波长大于绿光的波长,将绿色滤光片改成红色滤光片可以增大相邻两条纹间距,C 正确;增大双缝之间的距离,x 减小,D 错误.(2)(乙)图读数是 0.045 mm,(丙)图读数是 14.535 mm,它们的差值是 14.490 mm,所以相邻两亮条纹间距是x=14.4909mm=1.61 mm.(3)待测光

31、波长=?5.3710-7 m.答案:(1)BC(2)1.61(3)5.3710-7评分标准:(1)问 2 分,(2)问 2 分,(3)2 分.四、解答题四、解答题：（1515 题题 1212 分，分，1616 题题 1212 分，分，1717 题题 1010 分，共计分，共计 3434 分分。）15.（12 分）如图所示，光滑水平轨道右边与墙壁连接，木块 A、B 和半径为 0.5 m 的14光滑圆轨道 C 静置于光滑水平轨道上，A、B、C 质量分别为 1.5 kg、0.5 kg、4 kg.现让 A 以 6 m/s的速度水平向右运动，之后与墙壁碰撞，碰撞时间为 0.3 s，碰后速度大小变为 4

32、m/s.当 A与 B 碰撞后会立即粘在一起运动，已知 g10 m/s2，求：(1)A 与墙壁碰撞过程中，墙壁对小球平均作用力的大小；(2)AB 第一次滑上圆轨道所能达到的最大高度 h.答案(1)50 N(2)0.3 m解析(1)A 与墙壁碰撞过程，规定水平向左为正，对 A 由动量定理有：FtmAv2mA(v1)解得 F50 N(2)A 与 B 碰撞过程，对 A、B 系统，水平方向动量守恒有：mAv2(mBmA)v3A、B 滑上斜面到最高点的过程，对 A、B、C 系统，水平方向动量守恒有：(mBmA)v3(mBmAmC)v4由能量关系：12(mBmA)v2312(mBmAmC)v24(mBmA)

33、gh解得 h0.3 m.16.(12 分)如图 13 所示，在倾角37的光滑绝缘斜面内有两个质量分别为 4m 和 m 的正方形导线框 a、b，电阻均为 R，边长均为 l；它们分别系在一跨过两个轻质定滑轮的轻绳两端，在两导线框之间有一方向垂直斜面向下、宽度为 2l 的匀强磁场区域，磁感应强度大小为 B；开始时，线框 b 的上边框与匀强磁场的下边界重合，线框 a 的下边框到匀强磁场的上边界的距离为 l.现将系统由静止释放，线框 a 恰好匀速穿越磁场区域不计滑轮摩擦和空气阻力，重力加速度为 g，sin 370.6，cos 370.8.求：(1)线框 a 穿出磁场区域时的电流大小；(2)线框 a 穿越

34、磁场区域时的速度大小；(3)线框 b 进入磁场过程中产生的焦耳热答案见解析解析(1)设绳子拉力为 F，线框 a 匀速穿越磁场区域对线框 a：4mgsin F安F对线框 b：Fmgsin 且 F安BIl解得：I9mg5Bl(2)线框 a 匀速运动时，线框 a、b 速度大小相等EBlvIER解得：v9mgR5B2l2(3)设线框 b 进入磁场过程产生的焦耳热为 Q，对系统列能量守恒方程4mglsin mglsin 125mv2Q得 Q95mgl81m3g2R210B4l4.17（10 分）如图所示，玻璃球冠的折射率为 3，其底面镀银，底面的半径是球半径的32倍；在过球心 O 且垂直于底面的平面(纸

35、面)内，有一与底面垂直的光线射到玻璃球冠上的 M 点，该光线的延长线恰好过底面边缘上的 A 点，求该光线从球面射出的方向相对于其初始入射方向的偏角答案150解析设图中 N 点为光线在球冠内底面上的反射点，光线的光路图如图所示设光线在 M点的入射角为 i、折射角为 r，在 N 点的入射角为 i，反射角为 i，玻璃折射率为 n.由于OAM为等边三角形，i60由折射定律有 sin insin r代入题给条件 n 3得r30作底面在 N 点的法线 NE，由于 NEAM，有i30根据反射定律，有 i30连接 ON，由几何关系知MANMON，故有MNO60由式得ENO30于是ENO 为反射角，ON 为反射光线 这一反射光线经球面再次折射后不改变方向 所以，经一次反射后射出玻璃球冠的光线相对于入射光线的偏角为180ENO150.