15.(13分)一棱镜的截面为直角三角形ABC,如图所示,∠A=30o
,斜边AB=a。棱镜材料的折射率为n= 2。在此截面所在的平面内,一条光线以45°的入射角从AC边的中点M射入棱镜。求光线从棱镜射出点的位置?(不考虑光线沿原来路返回的情况)。
16.(15分)如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行RV/(m/s) 6 金属导轨相距1m,导轨平面与水平面a v0 成??37?角,上端连接阻值为
r b ? O 2 4 R?2?的电阻.匀强磁场方向与导
?6 轨平面垂直,磁感应强度B?0.4T.质量为0.2kg、电阻为r?1?的金属棒ab,以初速度v0从导轨底端向上滑行,金属棒ab在安培力和一平行于导轨平面的外力F的共同作用下做匀变速直线运动,速度-时间图像如图所示.设金属棒与导轨垂直并保持良好接触,它们之间的动摩擦因数为??0.25.
(g?10m/s2
,sin37??0.6,cos37??0.8),求:
(1)金属棒产生的感应电动势的最大值和电阻R消耗的最大功率? (2)当金属棒速度为向上3m/s时施加在金属棒上外力F的大小和方向? (3)请求出金属棒在整个运动过程中外力F随时间t变化的函数关系式. A、 参考答案
选择题(本题包括12小题。每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,不选或有选错的得0分) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 C C AC BD BCD BCD CD AD B A D C
二、填空题(总计12分)
t/s 4?213、(1) BCE (2) (3)偏小、相等
k三、计算题 (1) (12分)
(1)若波由a向b传播,a和b两质点应位于如图所示 的a1和b1两位置,
sab=
3λ+nλ右 (1分) 4右24λab=m (n=0,1,2,3,…) ( 1分 )
4n+3右
传播的波速vab=λvab=
f (2分)
600。没说明n扣1分 m/s (n=0,1,2,3,…) (2分)
4n+31λ+nλ4左(2)若波b向a传播,a和b两质点应分别位于图中a2和b1两位置, 此时,sab=
左
(1分)
24λba=m,(1分)向左传播的波速
4n+1600vba=λ左f=m/s(n=0,1,2,3,…)。(2分)
4n+1当n=1 时 波速最大,vba=600m/s (2分) 如直接用n=1求解,无说明过程扣2分
15、(13分)解析:设入射角为?,折射角为?,由折射定律得
sin??n (3分) sin?根据题意得??30? ( 1分)
(1) 如果入射光线在法线的右侧,光路如图所示,出射点
3F到A距离AF?a ① (2分)
83出射点在AB边上离A点a的位置。
8(2) 如果入射光线在法线的左侧,光路如图所示,设折射光线与AB的交点为D,由几何关系可知,在D点的入射角为60? (1分) 由sinC?1,(2分) n得临界角C?45?, (1分)
所以光在D点全反射。由几何关系可知光线在E垂直BC射出。由几何关系可知,
BD?a?2AF ② (1分)
BE?BDsin30? ③ (1分)
由①②③得BE?11a (1分) 出射点在BC边上离B点a的位置。 8816、(15分)(1)(4分)当t=0时,速度最大时,感应电动势最大,R上消耗功率最大。 E=BLV0 (1分) E =0.4×1×6V=2.4V; (1分)
E22.42)R?()?2W?1.28W (2分) R?r2?1?v6(2)(5分)当金属棒速度为v=3m/s时,加速度为a? ??3m/s2沿斜面向下(1分)
?t2PR=IR=(2
B2l2v?0.16N (1分) FA?BIl?R?r由牛顿第二定律得(取沿斜面向下为正方向): ?mgcos??mgsin??FA?F?ma(1分)
F??mgcos??mgsin??FA?ma?1.16N, (1分) 平行于斜面向上 (1分)
(3)(6分) 由图可知速度 v?6?at(沿斜面向上为正方向) (1分)
B2l2v?0.32-0.16t(沿斜面向下为正方向)安培力 :FA?BIl?(1分) R?r上升阶段由牛顿第二定律:?mgcos??mgsin??FA?F?ma (1分) 代入得:F=1.32-0.16t,(0 F?mgsin???mgcos??FA?ma(1分) F?0.16t?0.52 (2 高二下学期期末物理试卷 一、选择题(本题共12个小题,每小题4分,共48分。其中3、6、7、8、9、12题为单选题,其它为多选题,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分) 1、下列五幅图涉及到不同的物理知识,其中说法正确的是( ) A.图甲:卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果,发现了质子和中子 B.图乙:用中子轰击铀核使其发生聚变……,链式反应会释放出巨大的核能 C.图丙:普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念,成为量子力学的奠基人之一 D.图丁:玻尔理论指出氢原子能级是分立的,所以原子发射光子的频率也是不连续的 2、如图所示,a、b是一列横波上的两个质点,它们在X轴上的距离s=30m,波沿x轴正方向传播,当a振动到最高点时b恰好经过平衡位置,经过3s,波传播了30m,并且a经过平衡位置,b恰好到达最高点,那么( ) A.这列波的速度一定是10 m/s B.这列波的周期可能是0.8s C.这列波的周期可能是3s D.这列波的波长可能是 24 m 3.如图所示,真空中有一个半径为R,质量分布均匀的玻璃球,频率为?的细激光束在真空中沿直线BC传播,并于玻璃球表面的C点经折射进入玻璃球,并在玻璃球表面的D点又经折射进入真空中,已知?COD?120?,玻璃球对该激光的折射率为3,则下列说法中正确的是( ) A.一个光子在穿过玻璃球的过程中能量逐渐变小 B.改变入射角?的大小,细激光束可能在玻璃球的内表面发生全反射 C.此激光束在玻璃中穿越的时间为t?D.激光束的入射角为?=45° 4.关于核衰变和核反应的类型,下列表述正确的有.( ) A. 238921441714u?23490Th?2He是α衰变 B. 7N?2He?8O?1H 是β 3R(c为真空中的光速) c衰变 82820C. 1H?1H?2He?0n是轻核聚变 D.34Se?36K?2?1e 是重核裂 2341变
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