广东省深圳市红岭中学2023-2024学年高二下学期第一学段考试物理试卷
1．（2024高二下·深圳期中）下列各现象的分析中不正确的是（ ）
A．激光全息照相技术利用了激光相干性好的特性
B．光纤通信利用了全反射原理
C．照相机镜头呈淡紫色是光的干涉引起的
D．肥皂泡在阳光下呈现彩色是因为光的衍射
2．（2024高二下·深圳期中）以下关于电磁场和电磁波说法正确的是（ ）
A．变化的电场可以产生磁场，变化的磁场也可以产生电场
B．电磁场仅仅是一种描述方式，不是真正的物质存在
C．麦克斯韦提出了电磁场理论，并通过实验捕捉到了电磁波
D．电磁波不可以在真空中传播
3．（2024高二下·深圳期中）《大国重器》节目介绍的GIL输电系统的三相共箱技术，如图甲所示，管道内部有三根绝缘超高压输电线缆平行且间距相等，截面图如图乙所示，上方两根输电线缆A、B连线水平，某时刻A、C中电流方向垂直于纸面向里，B中电流方向垂直于纸面向外，A、B、C中电流大小均为I，则（ ）
A．正三角形中心O处的磁感应强度为0
B．A、B连线中点处的磁感应强度斜向左上方
C．A、C输电线缆相互吸引
D．A、B输电线缆相互吸引
4．（2024高二下·深圳期中）关于课本中下列图片的解释错误的是（ ）
A．真空冶炼炉利用涡流通过金属产生的热量使金属融化
B．使用电磁炉加热食物时使用陶瓷锅也可以
C．用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯可以减小变压器铁芯中的涡流
D．用来探测金属壳的地雷或有较大金属零件的地雷的探雷器是利用涡流工作的
5．（2024高二下·深圳期中）薄铝板将垂直纸面向外的匀强磁场分成I、Ⅱ两个区域．一高速带电粒子穿过铝板后速度减小，所带电荷量保持不变．一段时间内带电粒子穿过铝板前后在两个区域运动的轨迹均为圆弧，如图中虚线所示．已知区I的圆弧半径小于区域Ⅱ的圆弧半径，粒子重力忽略不计．则该粒子（ ）
A．带正电，从区域I穿过铝板到达区域Ⅱ
B．带正电，从区域Ⅱ穿过铝板到达区域I
C．带负电，从区域I穿过铝板到达区域Ⅱ
D．带负电，从区域Ⅱ穿过铝板到达区域I
6．（2024高二下·深圳期中）如图所示是LC振荡电路及其中产生的振荡电流随时间变化的图象，电流的正方向规定为顺时针方向，则在到时间内，电容器C的极板上所带电量及其变化情况是
A．上极板带正电，且电量逐渐增加
B．上极板带正电，且电量逐渐减小
C．下极板带正电，且电量逐渐增加
D．下极板带正电，且电量逐渐减小
7．（2024高二下·深圳期中）远距离输电示意图如图所示，两变压器均为理想变压器，升压变压器T的原、副线圈匝数比，在T的原线圈的两端接入一有效值U=1000V的正弦交流电压，若原线圈的输入电功率，输电线的总电阻为20Ω。不考虑其他因素的影响，则输电线上损失的电功率为（ ）
A．2kW B．5kW C．10kW D．20kW
8．（2024高二下·深圳期中）图甲为某同学设计的充电装置示意图，线圈ab匝数匝，面积，空间中存在磁场，方向垂直于线圈平面，磁感应强度随时间按正弦规律变化，如图乙所示，理想变压器副线圈接充电器。已知额定电压为5V的充电器恰能正常工作，不计线圈电阻，则下列说法正确的是（ ）
A．时线圈ab中感应电动势为0
B．若B变化的周期变长，则原线圈电压变大
C．变压器原线圈输入电压有效值为2V
D．变压器原、副线圈匝数比为1∶5
9．（2024高二下·深圳期中）如图所示，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接。现将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列说法正确的是（ ）
A．穿过线圈a的磁通量减小
B．从上往下看，线圈a中将产生逆时针方向的感应电流
C．线圈a有收缩的趋势
D．螺线管b对线圈a有吸引作用
10．（2024高二下·深圳期中）如图所示，一束带电粒子（不计重力）从左端水平射入后，部分粒子沿直线从右端水平射出，则下列说法中正确的是（ ）
A．射出的带电粒子一定带负电
B．速度选择器的上极板带负电
C．沿虚线水平射出的带电粒子的速率一定等于
D．若带电粒子的入射速度，则粒子可能向上偏转
11．（2024高二下·深圳期中）图甲和图乙是演示自感现象的两个电路图，和为电感线圈，、、是三个完全相同的灯泡。实验时，断开开关瞬间，灯突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关，灯逐渐变亮，而另一个相同的灯立即变亮，最终与的亮度相同。下列说法正确的是（ ）
A．图甲中，的电阻小于的电阻
B．图甲中，闭合，电路稳定后，中电流大于中电流
C．图乙中，变阻器R接入电路的阻值与的电阻值相同
D．图乙中，闭合瞬间，中电流与变阻器中电流不相等
12．（2024高二下·深圳期中）如图，质量为m的圆环带正电，套在一粗糙程度相同的水平杆上，空间中存在水平向右的匀强电场和垂直平面向里的匀强磁场，给圆环一初速度v0，圆环运动的v﹣t图像可能是（ ）
A． B．
C． D．
13．（2024高二下·深圳期中）小华同学正在进行“探究法拉第电磁感应现象”的实验。
（1）已将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电表及开关按如图所示部分连接，要把电路连接完整且正确，则N连接到接线柱 （选填“a”、“b”或“c”），M连接到接线柱 （选填“a”、“b”或“c”）。
（2）正确连接电路后，开始实验探究，某同学发现当他将滑动变阻器的滑片P向右匀速滑动时，灵敏电流计的指针向右偏转，由此可以判断 。
A．滑动变阻器的滑片P向右加速滑动，灵敏电流计的指针向左偏转
B．线圈A中的铁芯向上拔出或断开开关，都能引起灵敏电流计的指针向右偏转
C．滑动变阻器的滑片P匀速向左滑动，灵敏电流计的指针静止在中央
（3）实验中小华同学发现在两次电磁感应现象中，第一次电流计的指针摆动的幅度比第二次指针摆动的幅度大，原因是线圈中第一次的 （选填“磁通量”、“磁通量的变化量”或“磁通量的变化率”）比第二次的大。
14．（2024高二下·深圳期中）现用如图甲所示双缝干涉实验装置来测量光的波长。
（1）在组装仪器时单缝和双缝应该相互平行放置。
（2）某次测量时，手轮上的示数如图乙，其示数为 mm。
（3）为减小误差，该实验并未直接测量相邻亮条纹间的距离Δx，而是先测量n个条纹的问距再求出Δx。下列实验采用了类似方法的有
A.《探究两个互成角度的力的合成规律》的实验中合力的测量
B.《用单摆测重力加速度》实验中单摆周期的测量
C.《探究弹簧弹力与形变量的关系》实验中弹簧形变量的测量
（4）若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，测得第1条亮条纹中心到第5条亮条纹中心之间的距离为x，则单色光的波长 。
（5）若改用频率较大的单色光照射，得到的干涉条纹间距将 （填“变大”“不变”或“变小”）；将单缝远离双缝，干涉条纹宽度 （填“变大”“变小”或“不变”）。
15．（2024高二下·深圳期中）2021年12月9日，我国神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富在空间站进行了太空授课如图甲所示，王亚平在水球里注入一个气泡，观察水球产生的物理现象课后张同学画了过球心的截面图，如图乙所示，内径是R，外径是2R。假设一束单色光（纸面内）从外球面上A点射入，光线与AO直线所成夹角，经折射后恰好与内球面在B点相切，最后到达C点，已知光速为c，求：
（1）单色光在水球内的折射率n；
（2）单色光从A点到C点在水球内传播的时间t。
16．（2024高二下·深圳期中）世界多国都在加紧研制真空管道超高速磁悬浮列车，某研发团队想要探究其电磁刹车的效果，在遥控小车底面安装N匝正方形线框abcd，边长为L，线框总电阻为R。其平面与水平轨道平行，小车总质量为m，其俯视图如图所示，小车到站需要减速时，在前方虚线PP’和QQ’之间设置一竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B。宽度为H，且H>L.若小车关闭引擎即将进入磁场前的速度为v0，在行驶过程中小车受到轨道阻力可忽略不计，不考虑车身其他金属部分的电磁感应现象。求：
（1）cd边刚进入磁场时线框内感应电流的大小和方向：
（2）cd边刚进入磁场时，小车的加速度大小：
（3）若小车完全进入磁场时速度为，求在此过程中通过线圈的电荷量和线圈产生的焦耳热。
17．（2024高二下·深圳期中）如图所示，直角坐标系的第一象限存在沿轴负方向的匀强电场，在第二象限内在处固定一个平行轴且足够长的挡板，且在第二象限中存在垂直平面向外的匀强磁场（图中未画出）。在处有一粒子源，能沿轴负方向以的速度发射质量为、电荷量为的粒子，粒子经过电场偏转后通过的点进入匀强磁场，忽略粒子间的相互作用，不计粒子重力。
（1）求电场强度的大小；
（2）求粒子进入磁场的速度大小和方向；
（3）要使粒子不打到板上，求磁感应强度B的取值范围。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】光导纤维及其应用；薄膜干涉；激光的特性及应用
【解析】【解答】本题属于基础题，要了解光的各种现象，以及各种现象在生产和生活中的运用。A．全息技术利用了激光相干性好的特性，获得两频率相同的光，从而发生光的干涉，故A正确；
B．光纤通信利用了全反射原理，故B正确；
C．照相机镜头呈淡紫色是由于照相机镜头表面镀有一层增透膜，是光的干涉现象，故C正确；
D．肥皂泡在阳光下呈现彩色是因为光的干涉，故D错误。
故选D。
【分析】全息照相是利用的光的干涉现象；光纤通信利用了光的全反射原理；照相机表面涂了一层增透明，利用了光的干涉现象；肥皂泡在阳光下呈现彩色是光的干涉现象。
2．【答案】A
【知识点】电磁场与电磁波的产生
【解析】【解答】本题考查电磁波的产生及性质，知道麦克斯韦提出了完整的电磁场基础上，赫兹发现电磁波的实验的事实。A．变化的电场可以产生磁场，变化的磁场也可以产生电场，A正确；
B．电磁场是真正的物质，B错误；
C．麦克斯韦提出了电磁场理论，赫兹通过实验捕捉到了电磁波，C错误；
D．电磁波可以在真空中传播 ，D错误。
故选A。
【分析】根据麦克斯韦的电磁场理论分析判断；明确电磁波的发现历程；电磁波是一种物质，可以在真空中传播；根据物理学史分析解答。
3．【答案】C
【知识点】磁感应强度；左手定则—磁场对通电导线的作用
【解析】【解答】本题主要考查电流产生的磁场方向的判断方法，解题关键是右手定则的应用及矢量的合成法则。A．A输电线缆在O点的磁感应强度方向垂直OA指向左下方，B输电线缆在O点的磁感应强度方向垂直OB指向右下方，根据对称性可知，A、B输电线缆在O处的合磁感应强度方向竖直向下，而C输电线在O点的磁感应强度方向垂直OC水平向右，所以O处合磁感应强度方向应斜向右下方，故A错误；
B．A输电线缆在A、B连线中点处的磁感应强度方向竖直向下，B输电线缆在O点的磁感应强度方向竖直向下，C输电线在A、B连线中点的磁感应强度方向水平向右，所以A、B连线中点合磁感应强度方向斜向右下方，故B错误；
CD．根据同向电流相互吸引，反向电流相互排斥可知，A、C输电线缆相互吸引，A、B输电线缆相互排斥，故C正确，D错误；
故选C。
【分析】根据右手定则判断出每根电缆在O处或AB中点处的磁感应强度，再根据矢量的合成法则求合磁感应强度；根据通向电流互相吸引反向电流互相排斥，可判断AC、AB输电线缆间的作用力。
4．【答案】B
【知识点】涡流、电磁阻尼、电磁驱动
【解析】【解答】掌握涡流的原理及应用与防止：真空冶炼炉，硅钢片铁芯，金属探测器，电磁灶等。注意电磁炉是利用电流的热效应和磁效应的完美结合体，它的锅具必须含磁性材料，最常见的是不锈钢锅。A．真空冶炼炉接入高频交流电源，炉内的磁通量发生变化，根据法拉第电磁感应定律将会在炉内产生涡流，因此可以利用涡流通过金属产生的热量使金属融化，故A正确；
B．使用电磁炉加热食物时，陶瓷锅内几乎没有自由电子，不能产生较大的涡流，也就不可以用来加热食物，故B错误；
C．用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯可以将涡流限制在硅钢片内部，硅从而减小变压器铁芯中的涡流带来能量损耗，故C正确；
D．探雷器靠近金属时会有电磁感应现象，因此用来探测金属壳的地雷或有较大金属零件的地雷的探雷器是利用涡流工作的，故D正确。
本题选错误项，故选B。
【分析】线圈中的电流做周期性的变化，在附近的导体中产生感应电流，该感应电流看起来像水中的漩涡，所以叫做涡流。涡流会在导体中产生大量的热量。
5．【答案】D
【知识点】带电粒子在匀强磁场中的运动
【解析】【解答】本题考查学生对题意的分析能力，解题关键是掌握粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径大小以及左手定则。粒子穿过铝板后，动能减小，速度减小，根据
可知，轨迹半径减小，由图可知粒子一定是从区域Ⅱ穿过铝板到达区域Ⅰ；根据左手定则可知该粒子带负电。
故选D。
【分析】根据题意确定动能和速度变化，从而确定半径变化，确定粒子运动方向，根据左手定则，分析电性。
6．【答案】B
【知识点】电磁振荡
【解析】【解答】电容器具有储存电荷的作用，而线圈对电流有阻碍作用。同时掌握充放电过程中，会判定电流、电量、磁场、电场、电压如何变化。t1到t2时间内，电流为负且增大，即逆时针增大，说明该过程是放电的过程，且负电荷正由下极板向上极板移动，由此可知上极板带正电，且其所带正电荷量逐渐减小．所以选项B正确，ACD选项错误。
故选B。
【分析】电路中由L与C构成的振荡电路，在电容器充放电过程就是电场能与磁场能相化过程。q体现电场能，i体现磁场能。
7．【答案】A
【知识点】电能的输送
【解析】【解答】本题考查远距离输电问题，涉及输入功率的概念、原副线圈匝数与电流的关系、损耗功率等问题的计算。对学生的逻辑性要求较高。
由
解得升压变压器T原线圈中的电流
根据理想变压器的电流规律
解得输电线中电流
输电线上损失的电功率
选项A正确。
【分析】 输电线上损失的电功率， 需要先计算升压变压器的输入电流，再计算输电线上的电流。
8．【答案】C
【知识点】变压器原理；感应电动势及其产生条件
【解析】【解答】本题主要考查理想变压器在生活中的应用，根据理想变压器按原理解答。理想变压器原、副线圈的电压与匝数的关系：原、副线圈的电压之比等于匝数之比：U1：U2=n1：n2。如果n1＞n2，变压器为降压变压器；如果n1＜n2，变压器为升压变压器。A．时线圈ab中磁通量等于0，但此时磁通量的变化率达到了最大值，因此此时线圈中的感应电动势最大，故A错误；
B．若B变化的周期变长，则磁通量的变化率将减小，因此线圈中的感应电动势将减小，与线圈相连的原线圈两端的电压将减小，故B错误；
C．线圈ab中产生的感应电动势的最大值为
式中，，，
代入可得
变压器原线圈两端的电压即为线圈ab中产生的感应电动势的大小，因此可知变压器原线圈输入电压有效值为
故C正确；
D．充电器接在副线圈两端，充电器两端的电压即为副线圈两端的电压，根据已知，充电器的额定电压为5V，且充电器正常工作，因此可知副线圈两端的电压有效值为5V，根据原副线圈电压比等于匝数比可得
故D错误。
故选C。
【分析】磁通量最大时，磁通量的变化率达为零，线圈中的感应电动势最小，磁通量等于0，磁通量的变化率达最大值，此时线圈中的感应电动势最大；根据感应电动势的最大值Em=NBSω计算线圈中最大值以及有效值。根据理想变压器匝数与电压比求得原副线圈电压比。
9．【答案】B,C
【知识点】楞次定律
【解析】【解答】根据楞次定律判断感应电流的方向的一般步骤是：确定原磁场的方向→原磁场的变化→引起感应电流的磁场的变化→楞次定律→感应电流的方向。A．将滑动变阻器的滑片P向下滑动，则阻值减小，电流变大，线圈b的磁场增强，穿过线圈a的磁通量变大，故A错误；
B．穿过线圈a的磁通量向下增加，根据楞次定律可知，从上往下看，线圈a中将产生逆时针方向的感应电流，故B正确；
CD．穿过线圈a的磁通量向下增加，根据“增缩减扩”、“来拒去留”可知，线圈a有收缩且远离线圈b的趋势，即螺线管b对线圈a有排斥作用，故C正确，D错误。
故选BC。
【分析】当滑片向下滑动时，滑动变阻器连入电路中的电阻减小，则电流增大，根据安培定则判断线圈产生的磁场的变化，根据楞次定律分析出电流方向和线圈的变化趋势。
10．【答案】C,D
【知识点】速度选择器
【解析】【解答】解决本题的关键会根据左手定则判断洛伦兹力的方向，以及知道在速度选择器中，电荷所受的电场力和洛伦兹力平衡，但要注意速度选择器的出入口不能颠倒。AB．若粒子带正电，受到的洛伦兹力向上，要使其水平射出，受到的电场力应向下，即上极板带正电，若粒子带负电，受到的洛伦兹力向下，要使其水平射出，受到的电场力应向上，即上极板带正电，故射出的带电粒子不一定带负电，但速度选择器的上极板一定带正电，故AB错误；
速率满足
故C正确；
D．若带电粒子的入射速度，即
若带正电，则粒子向上偏转，若带负电，则粒子向下偏转，故D正确。
故选CD。
【分析】根据速度选择器的原理和作用说明只选择速度，不选择电性和电量；但有特定的出口和入口，不能颠倒；由平衡条件求出其选择的速度的值；根据两个力的大小确定粒子的偏转方向。
11．【答案】A,C,D
【知识点】自感与互感
【解析】【解答】当通过线圈本身的电流变化时，线圈中会产生自感现象，这是一种特殊的电磁感应现象，可运用楞次定律分析自感电动势对电流的影响。A．图甲中，断开的瞬间，灯突然闪亮，是因为电路稳定时，通过的电流大于通过的电流，可知的电阻小于的电阻，故A正确；
B．断开开关瞬间，灯突然闪亮，说明图甲中，闭合，电路稳定后，中电流小于中电流，故B错误；
C．图乙中，电路稳定后，与的亮度相同，则通过两灯泡的电流相同，两个支路的总电阻相同，两个灯泡电阻相同，故变阻器R接入电路的阻值与的电阻值相同，故C正确；
D．图乙中，闭合瞬间，自感作用阻碍电流增大，中电流与变阻器中电流不相等，故D正确。
故选ACD。
【分析】闭合开关的瞬间，通过线圈的电流增大，产生自感电动势，根据楞次定律分析电流的变化，判断通过两灯电流的关系。待电路稳定后断开开关，线圈产生自感电动势，分析通过两灯的电流关系，判断L2中电流与变阻器R中电流是否相等。
12．【答案】A,B,D
【知识点】带电粒子在电场与磁场混合场中的运动
【解析】【解答】本题考查带电粒子在重力场、电场和磁场的组合场中的运动，要求学生能正确分析带电粒子的运动过程和运动性质，熟练应用对应的规律解题。A．对圆环受力分析，圆环受向下的重力、向右的电场力、向上的洛伦兹力，向左的摩擦力，杆的弹力方向可能向上也可能向下，当电场力大于滑动摩擦力，且弹力向下，根据牛顿第二定律有
可知随着圆环速度的增大，圆环的加速度逐渐减小，最后做匀速直线运动，图像的斜率表示加速度，运动图像如A图所示，故A符合题意；
B．当电场力小于滑动摩擦力，且弹力向上，根据牛顿第二定律有
可知随着圆环速度的减小，圆环受到的摩擦力逐渐增大，圆环的加速度逐渐增大，运动图像如B图所示，故B符合题意；
CD．当电场力大于滑动摩擦力，且弹力向上，根据牛顿第二定律有
可知随着圆环速度的增大，圆环受到的摩擦力先减小后反向增大，圆环的加速度先增大后减小，运动图像如D图所示，不可能为图C，故C不符合题意，D符合题意。
故选ABD。
【分析】对圆环受力分析，分类讨论电场力大于摩擦力且弹力向上和弹力向下、电场力小于摩擦力且弹力向上和弹力向下几种情况下圆环的运动性质。
13．【答案】a；c；B；磁通量的变化率
【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件；法拉第电磁感应定律
【解析】【解答】本题主要考查了电磁感应现象，根据磁通量的变化特点即可完成解答，整体难度不大。 注意事项：有两个电流回路，副线圈回路有G表。（1）将电流计与线圈B串联成另一个回路，所以N连接a。
将电源、电键、变阻器、线圈A串联成一个回路，注意滑动变阻器接一上一下两个接线柱，所以M连接c。
（2）A．由题意可知，当P向右匀速滑动时，线圈A中的电流应越来越小，则其磁场减小，磁通量减少，此时线圈B中产生了电流使指针向右偏转，故可知当B中的磁通量减小时，电流表指向右偏。滑动变阻器滑动端P向右加速滑动时，线圈B中磁通量减小，故指针应向右偏转，故A错误；
B．当铁芯拔出或断开开关时，线圈A中磁场减小，故线圈B中磁通量减小，指针向右偏转，故B正确；
C．滑片匀速向左运动时，线圈A中也会产生变化的磁场，线圈B中产生了感应电流使指针偏转，故C错误。
故选B。
（3）在电磁感应现象中，磁通量的变化率等于电动势。电动势越大，感应电流越大。所以第一次电流计的指针摆动的幅度比第二次的大。原因是线圈中第一次的磁通量的变化率比第二次的大。
【分析】（1）根据电路构造和实验原理选择正确的接线柱；
（2）根据题目中的磁通量的变化特点结合选项的磁通量变化特点选择正确的选项；
（3）感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，由此做出判断。
14．【答案】0.820；B；；变小；不变
【知识点】用双缝干涉测光波的波长
【解析】【解答】解决本题的关键掌握条纹的间距公式，及螺旋测微器读数方法，读数时注意估计值，掌握双缝干涉条纹的间距公式。（2）螺旋测微器的精确值为，由图乙可知，其示数为
（3）先测量n个条纹的间距再求出，采用的是放大测量取平均值。
A．《探究两个互成角度的力的合成规律》的实验中合力的测量，属于等效替代法，故A错误；
B．《用单摆测重力加速度》实验中单摆周期的测量，属于放大测量取平均值，故B正确；
C．《探究弹簧弹力与形变量的关系》实验中弹簧形变量的测量，属于多次测量取平均值，故C错误。
故选B。
（4）测得第1条亮条纹中心到第5条亮条纹中心之间的距离为x，则相邻亮条纹间距为
根据
可得单色光的波长
（5）根据
若改用频率较大的单色光照射，则波长变小，得到的干涉条纹间距将变小；将单缝远离双缝，式中、、均不变，则干涉条纹宽度不变。
【分析】（2）螺旋测微器的分度值为0.01mm，其示数为可动刻度与估读刻度之和；
（3）本实验测量相邻亮条纹间的距离时，采用了放大测量取平均值的方法。根据其它实验的方法分析；
（4）先求得相邻亮条纹间的距离，再根据相邻亮条纹间的距离公式求解；
（5）频率较大的单色光波长较短，根据相邻亮条纹间的距离公式分析；将单缝远离双缝，不会改变双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，干涉条纹宽度不变。
15．【答案】解：（1）根据题意，设单色光在A点折射角为，由几何关系可得
则此单色光在该水球内的折射率为
（2）根据题意，由几何关系可知，单色光在水球内的传播距离为
由可得，单色光在水球内的传播速度为
则单色光从A点到C点的运动时间为
【知识点】光的折射及折射定律
【解析】【分析】（1）根据几何关系确定折射角正弦值，再根据折射定律求折射率；
（2）根据几何关系确定单色光在水球内的传播距离，再结合单色光在水球内的传播速度求单色光从A点到C点的运动时间。
16．【答案】解：（1）cd边刚进入磁场时线框内感应电动势为
感应电流的大小为
根据右手定则可判断感应电流方向为a→d→c→b→a。
（2）cd边刚进入磁场时，小车的加速度大小为a，则有
联立解得
（3）若小车完全进入磁场时，有
联立解得
解得在此过程中通过线圈的电荷量为
根据能量守恒定律有
解得线圈产生的焦耳热为
【知识点】电磁感应中的磁变类问题
【解析】【分析】（1）要计算感应电流的大小，可根据闭合电路欧姆定律先求解出感应电动势大小再进行计算，求解感应电动势可根据电 磁感应定律进行求解，方向可根据右手定则进行判断；
（2）要计算加速度，要先进行受力分析，分析出合外力根据牛顿第二定律进行求解；
（3）要计算电荷量，需根据q=It进行计算，就必须先根据电磁感应定律表示出平均感应电动势，再表示出平均感应电 流即可代入求解；要计算焦耳热，可根据能量守恒定律直接列式求解。
17．【答案】解：（1）设粒子在电场中做类平抛运动的时间为，加速度大小为，则沿轴负方向有
沿轴负方向有
联立解得电场强度的大小
（2）设粒子到达轴时速度方向与轴负方向的夹角为，则有
可得
故粒子进入磁场的速度大小为，方向与轴负方向的夹角为。
（3）粒子恰好打到挡板上，如图所示
设粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为，由洛伦兹力提供向心力可得
粒子不打到挡板上，根据几何关系有
联立解得
【知识点】带电粒子在电场中的偏转；带电粒子在有界磁场中的运动；带电粒子在电场与磁场混合场中的运动
【解析】【分析】（1）根据类平抛运动的特点，结合牛顿第二定律得出场强的大小；
（2）根据矢量合成的特点得出速度的大小，结合几何关系得出速度的方向；
（3）根据几何关系得出粒子做圆周运动的半径，结合牛顿第二定律得出磁感应强度的大小。
1 / 1广东省深圳市红岭中学2023-2024学年高二下学期第一学段考试物理试卷
1．（2024高二下·深圳期中）下列各现象的分析中不正确的是（ ）
A．激光全息照相技术利用了激光相干性好的特性
B．光纤通信利用了全反射原理
C．照相机镜头呈淡紫色是光的干涉引起的
D．肥皂泡在阳光下呈现彩色是因为光的衍射
【答案】D
【知识点】光导纤维及其应用；薄膜干涉；激光的特性及应用
【解析】【解答】本题属于基础题，要了解光的各种现象，以及各种现象在生产和生活中的运用。A．全息技术利用了激光相干性好的特性，获得两频率相同的光，从而发生光的干涉，故A正确；
B．光纤通信利用了全反射原理，故B正确；
C．照相机镜头呈淡紫色是由于照相机镜头表面镀有一层增透膜，是光的干涉现象，故C正确；
D．肥皂泡在阳光下呈现彩色是因为光的干涉，故D错误。
故选D。
【分析】全息照相是利用的光的干涉现象；光纤通信利用了光的全反射原理；照相机表面涂了一层增透明，利用了光的干涉现象；肥皂泡在阳光下呈现彩色是光的干涉现象。
2．（2024高二下·深圳期中）以下关于电磁场和电磁波说法正确的是（ ）
A．变化的电场可以产生磁场，变化的磁场也可以产生电场
B．电磁场仅仅是一种描述方式，不是真正的物质存在
C．麦克斯韦提出了电磁场理论，并通过实验捕捉到了电磁波
D．电磁波不可以在真空中传播
【答案】A
【知识点】电磁场与电磁波的产生
【解析】【解答】本题考查电磁波的产生及性质，知道麦克斯韦提出了完整的电磁场基础上，赫兹发现电磁波的实验的事实。A．变化的电场可以产生磁场，变化的磁场也可以产生电场，A正确；
B．电磁场是真正的物质，B错误；
C．麦克斯韦提出了电磁场理论，赫兹通过实验捕捉到了电磁波，C错误；
D．电磁波可以在真空中传播 ，D错误。
故选A。
【分析】根据麦克斯韦的电磁场理论分析判断；明确电磁波的发现历程；电磁波是一种物质，可以在真空中传播；根据物理学史分析解答。
3．（2024高二下·深圳期中）《大国重器》节目介绍的GIL输电系统的三相共箱技术，如图甲所示，管道内部有三根绝缘超高压输电线缆平行且间距相等，截面图如图乙所示，上方两根输电线缆A、B连线水平，某时刻A、C中电流方向垂直于纸面向里，B中电流方向垂直于纸面向外，A、B、C中电流大小均为I，则（ ）
A．正三角形中心O处的磁感应强度为0
B．A、B连线中点处的磁感应强度斜向左上方
C．A、C输电线缆相互吸引
D．A、B输电线缆相互吸引
【答案】C
【知识点】磁感应强度；左手定则—磁场对通电导线的作用
【解析】【解答】本题主要考查电流产生的磁场方向的判断方法，解题关键是右手定则的应用及矢量的合成法则。A．A输电线缆在O点的磁感应强度方向垂直OA指向左下方，B输电线缆在O点的磁感应强度方向垂直OB指向右下方，根据对称性可知，A、B输电线缆在O处的合磁感应强度方向竖直向下，而C输电线在O点的磁感应强度方向垂直OC水平向右，所以O处合磁感应强度方向应斜向右下方，故A错误；
B．A输电线缆在A、B连线中点处的磁感应强度方向竖直向下，B输电线缆在O点的磁感应强度方向竖直向下，C输电线在A、B连线中点的磁感应强度方向水平向右，所以A、B连线中点合磁感应强度方向斜向右下方，故B错误；
CD．根据同向电流相互吸引，反向电流相互排斥可知，A、C输电线缆相互吸引，A、B输电线缆相互排斥，故C正确，D错误；
故选C。
【分析】根据右手定则判断出每根电缆在O处或AB中点处的磁感应强度，再根据矢量的合成法则求合磁感应强度；根据通向电流互相吸引反向电流互相排斥，可判断AC、AB输电线缆间的作用力。
4．（2024高二下·深圳期中）关于课本中下列图片的解释错误的是（ ）
A．真空冶炼炉利用涡流通过金属产生的热量使金属融化
B．使用电磁炉加热食物时使用陶瓷锅也可以
C．用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯可以减小变压器铁芯中的涡流
D．用来探测金属壳的地雷或有较大金属零件的地雷的探雷器是利用涡流工作的
【答案】B
【知识点】涡流、电磁阻尼、电磁驱动
【解析】【解答】掌握涡流的原理及应用与防止：真空冶炼炉，硅钢片铁芯，金属探测器，电磁灶等。注意电磁炉是利用电流的热效应和磁效应的完美结合体，它的锅具必须含磁性材料，最常见的是不锈钢锅。A．真空冶炼炉接入高频交流电源，炉内的磁通量发生变化，根据法拉第电磁感应定律将会在炉内产生涡流，因此可以利用涡流通过金属产生的热量使金属融化，故A正确；
B．使用电磁炉加热食物时，陶瓷锅内几乎没有自由电子，不能产生较大的涡流，也就不可以用来加热食物，故B错误；
C．用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯可以将涡流限制在硅钢片内部，硅从而减小变压器铁芯中的涡流带来能量损耗，故C正确；
D．探雷器靠近金属时会有电磁感应现象，因此用来探测金属壳的地雷或有较大金属零件的地雷的探雷器是利用涡流工作的，故D正确。
本题选错误项，故选B。
【分析】线圈中的电流做周期性的变化，在附近的导体中产生感应电流，该感应电流看起来像水中的漩涡，所以叫做涡流。涡流会在导体中产生大量的热量。
5．（2024高二下·深圳期中）薄铝板将垂直纸面向外的匀强磁场分成I、Ⅱ两个区域．一高速带电粒子穿过铝板后速度减小，所带电荷量保持不变．一段时间内带电粒子穿过铝板前后在两个区域运动的轨迹均为圆弧，如图中虚线所示．已知区I的圆弧半径小于区域Ⅱ的圆弧半径，粒子重力忽略不计．则该粒子（ ）
A．带正电，从区域I穿过铝板到达区域Ⅱ
B．带正电，从区域Ⅱ穿过铝板到达区域I
C．带负电，从区域I穿过铝板到达区域Ⅱ
D．带负电，从区域Ⅱ穿过铝板到达区域I
【答案】D
【知识点】带电粒子在匀强磁场中的运动
【解析】【解答】本题考查学生对题意的分析能力，解题关键是掌握粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径大小以及左手定则。粒子穿过铝板后，动能减小，速度减小，根据
可知，轨迹半径减小，由图可知粒子一定是从区域Ⅱ穿过铝板到达区域Ⅰ；根据左手定则可知该粒子带负电。
故选D。
【分析】根据题意确定动能和速度变化，从而确定半径变化，确定粒子运动方向，根据左手定则，分析电性。
6．（2024高二下·深圳期中）如图所示是LC振荡电路及其中产生的振荡电流随时间变化的图象，电流的正方向规定为顺时针方向，则在到时间内，电容器C的极板上所带电量及其变化情况是
A．上极板带正电，且电量逐渐增加
B．上极板带正电，且电量逐渐减小
C．下极板带正电，且电量逐渐增加
D．下极板带正电，且电量逐渐减小
【答案】B
【知识点】电磁振荡
【解析】【解答】电容器具有储存电荷的作用，而线圈对电流有阻碍作用。同时掌握充放电过程中，会判定电流、电量、磁场、电场、电压如何变化。t1到t2时间内，电流为负且增大，即逆时针增大，说明该过程是放电的过程，且负电荷正由下极板向上极板移动，由此可知上极板带正电，且其所带正电荷量逐渐减小．所以选项B正确，ACD选项错误。
故选B。
【分析】电路中由L与C构成的振荡电路，在电容器充放电过程就是电场能与磁场能相化过程。q体现电场能，i体现磁场能。
7．（2024高二下·深圳期中）远距离输电示意图如图所示，两变压器均为理想变压器，升压变压器T的原、副线圈匝数比，在T的原线圈的两端接入一有效值U=1000V的正弦交流电压，若原线圈的输入电功率，输电线的总电阻为20Ω。不考虑其他因素的影响，则输电线上损失的电功率为（ ）
A．2kW B．5kW C．10kW D．20kW
【答案】A
【知识点】电能的输送
【解析】【解答】本题考查远距离输电问题，涉及输入功率的概念、原副线圈匝数与电流的关系、损耗功率等问题的计算。对学生的逻辑性要求较高。
由
解得升压变压器T原线圈中的电流
根据理想变压器的电流规律
解得输电线中电流
输电线上损失的电功率
选项A正确。
【分析】 输电线上损失的电功率， 需要先计算升压变压器的输入电流，再计算输电线上的电流。
8．（2024高二下·深圳期中）图甲为某同学设计的充电装置示意图，线圈ab匝数匝，面积，空间中存在磁场，方向垂直于线圈平面，磁感应强度随时间按正弦规律变化，如图乙所示，理想变压器副线圈接充电器。已知额定电压为5V的充电器恰能正常工作，不计线圈电阻，则下列说法正确的是（ ）
A．时线圈ab中感应电动势为0
B．若B变化的周期变长，则原线圈电压变大
C．变压器原线圈输入电压有效值为2V
D．变压器原、副线圈匝数比为1∶5
【答案】C
【知识点】变压器原理；感应电动势及其产生条件
【解析】【解答】本题主要考查理想变压器在生活中的应用，根据理想变压器按原理解答。理想变压器原、副线圈的电压与匝数的关系：原、副线圈的电压之比等于匝数之比：U1：U2=n1：n2。如果n1＞n2，变压器为降压变压器；如果n1＜n2，变压器为升压变压器。A．时线圈ab中磁通量等于0，但此时磁通量的变化率达到了最大值，因此此时线圈中的感应电动势最大，故A错误；
B．若B变化的周期变长，则磁通量的变化率将减小，因此线圈中的感应电动势将减小，与线圈相连的原线圈两端的电压将减小，故B错误；
C．线圈ab中产生的感应电动势的最大值为
式中，，，
代入可得
变压器原线圈两端的电压即为线圈ab中产生的感应电动势的大小，因此可知变压器原线圈输入电压有效值为
故C正确；
D．充电器接在副线圈两端，充电器两端的电压即为副线圈两端的电压，根据已知，充电器的额定电压为5V，且充电器正常工作，因此可知副线圈两端的电压有效值为5V，根据原副线圈电压比等于匝数比可得
故D错误。
故选C。
【分析】磁通量最大时，磁通量的变化率达为零，线圈中的感应电动势最小，磁通量等于0，磁通量的变化率达最大值，此时线圈中的感应电动势最大；根据感应电动势的最大值Em=NBSω计算线圈中最大值以及有效值。根据理想变压器匝数与电压比求得原副线圈电压比。
9．（2024高二下·深圳期中）如图所示，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接。现将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列说法正确的是（ ）
A．穿过线圈a的磁通量减小
B．从上往下看，线圈a中将产生逆时针方向的感应电流
C．线圈a有收缩的趋势
D．螺线管b对线圈a有吸引作用
【答案】B,C
【知识点】楞次定律
【解析】【解答】根据楞次定律判断感应电流的方向的一般步骤是：确定原磁场的方向→原磁场的变化→引起感应电流的磁场的变化→楞次定律→感应电流的方向。A．将滑动变阻器的滑片P向下滑动，则阻值减小，电流变大，线圈b的磁场增强，穿过线圈a的磁通量变大，故A错误；
B．穿过线圈a的磁通量向下增加，根据楞次定律可知，从上往下看，线圈a中将产生逆时针方向的感应电流，故B正确；
CD．穿过线圈a的磁通量向下增加，根据“增缩减扩”、“来拒去留”可知，线圈a有收缩且远离线圈b的趋势，即螺线管b对线圈a有排斥作用，故C正确，D错误。
故选BC。
【分析】当滑片向下滑动时，滑动变阻器连入电路中的电阻减小，则电流增大，根据安培定则判断线圈产生的磁场的变化，根据楞次定律分析出电流方向和线圈的变化趋势。
10．（2024高二下·深圳期中）如图所示，一束带电粒子（不计重力）从左端水平射入后，部分粒子沿直线从右端水平射出，则下列说法中正确的是（ ）
A．射出的带电粒子一定带负电
B．速度选择器的上极板带负电
C．沿虚线水平射出的带电粒子的速率一定等于
D．若带电粒子的入射速度，则粒子可能向上偏转
【答案】C,D
【知识点】速度选择器
【解析】【解答】解决本题的关键会根据左手定则判断洛伦兹力的方向，以及知道在速度选择器中，电荷所受的电场力和洛伦兹力平衡，但要注意速度选择器的出入口不能颠倒。AB．若粒子带正电，受到的洛伦兹力向上，要使其水平射出，受到的电场力应向下，即上极板带正电，若粒子带负电，受到的洛伦兹力向下，要使其水平射出，受到的电场力应向上，即上极板带正电，故射出的带电粒子不一定带负电，但速度选择器的上极板一定带正电，故AB错误；
速率满足
故C正确；
D．若带电粒子的入射速度，即
若带正电，则粒子向上偏转，若带负电，则粒子向下偏转，故D正确。
故选CD。
【分析】根据速度选择器的原理和作用说明只选择速度，不选择电性和电量；但有特定的出口和入口，不能颠倒；由平衡条件求出其选择的速度的值；根据两个力的大小确定粒子的偏转方向。
11．（2024高二下·深圳期中）图甲和图乙是演示自感现象的两个电路图，和为电感线圈，、、是三个完全相同的灯泡。实验时，断开开关瞬间，灯突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关，灯逐渐变亮，而另一个相同的灯立即变亮，最终与的亮度相同。下列说法正确的是（ ）
A．图甲中，的电阻小于的电阻
B．图甲中，闭合，电路稳定后，中电流大于中电流
C．图乙中，变阻器R接入电路的阻值与的电阻值相同
D．图乙中，闭合瞬间，中电流与变阻器中电流不相等
【答案】A,C,D
【知识点】自感与互感
【解析】【解答】当通过线圈本身的电流变化时，线圈中会产生自感现象，这是一种特殊的电磁感应现象，可运用楞次定律分析自感电动势对电流的影响。A．图甲中，断开的瞬间，灯突然闪亮，是因为电路稳定时，通过的电流大于通过的电流，可知的电阻小于的电阻，故A正确；
B．断开开关瞬间，灯突然闪亮，说明图甲中，闭合，电路稳定后，中电流小于中电流，故B错误；
C．图乙中，电路稳定后，与的亮度相同，则通过两灯泡的电流相同，两个支路的总电阻相同，两个灯泡电阻相同，故变阻器R接入电路的阻值与的电阻值相同，故C正确；
D．图乙中，闭合瞬间，自感作用阻碍电流增大，中电流与变阻器中电流不相等，故D正确。
故选ACD。
【分析】闭合开关的瞬间，通过线圈的电流增大，产生自感电动势，根据楞次定律分析电流的变化，判断通过两灯电流的关系。待电路稳定后断开开关，线圈产生自感电动势，分析通过两灯的电流关系，判断L2中电流与变阻器R中电流是否相等。
12．（2024高二下·深圳期中）如图，质量为m的圆环带正电，套在一粗糙程度相同的水平杆上，空间中存在水平向右的匀强电场和垂直平面向里的匀强磁场，给圆环一初速度v0，圆环运动的v﹣t图像可能是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A,B,D
【知识点】带电粒子在电场与磁场混合场中的运动
【解析】【解答】本题考查带电粒子在重力场、电场和磁场的组合场中的运动，要求学生能正确分析带电粒子的运动过程和运动性质，熟练应用对应的规律解题。A．对圆环受力分析，圆环受向下的重力、向右的电场力、向上的洛伦兹力，向左的摩擦力，杆的弹力方向可能向上也可能向下，当电场力大于滑动摩擦力，且弹力向下，根据牛顿第二定律有
可知随着圆环速度的增大，圆环的加速度逐渐减小，最后做匀速直线运动，图像的斜率表示加速度，运动图像如A图所示，故A符合题意；
B．当电场力小于滑动摩擦力，且弹力向上，根据牛顿第二定律有
可知随着圆环速度的减小，圆环受到的摩擦力逐渐增大，圆环的加速度逐渐增大，运动图像如B图所示，故B符合题意；
CD．当电场力大于滑动摩擦力，且弹力向上，根据牛顿第二定律有
可知随着圆环速度的增大，圆环受到的摩擦力先减小后反向增大，圆环的加速度先增大后减小，运动图像如D图所示，不可能为图C，故C不符合题意，D符合题意。
故选ABD。
【分析】对圆环受力分析，分类讨论电场力大于摩擦力且弹力向上和弹力向下、电场力小于摩擦力且弹力向上和弹力向下几种情况下圆环的运动性质。
13．（2024高二下·深圳期中）小华同学正在进行“探究法拉第电磁感应现象”的实验。
（1）已将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电表及开关按如图所示部分连接，要把电路连接完整且正确，则N连接到接线柱 （选填“a”、“b”或“c”），M连接到接线柱 （选填“a”、“b”或“c”）。
（2）正确连接电路后，开始实验探究，某同学发现当他将滑动变阻器的滑片P向右匀速滑动时，灵敏电流计的指针向右偏转，由此可以判断 。
A．滑动变阻器的滑片P向右加速滑动，灵敏电流计的指针向左偏转
B．线圈A中的铁芯向上拔出或断开开关，都能引起灵敏电流计的指针向右偏转
C．滑动变阻器的滑片P匀速向左滑动，灵敏电流计的指针静止在中央
（3）实验中小华同学发现在两次电磁感应现象中，第一次电流计的指针摆动的幅度比第二次指针摆动的幅度大，原因是线圈中第一次的 （选填“磁通量”、“磁通量的变化量”或“磁通量的变化率”）比第二次的大。
【答案】a；c；B；磁通量的变化率
【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件；法拉第电磁感应定律
【解析】【解答】本题主要考查了电磁感应现象，根据磁通量的变化特点即可完成解答，整体难度不大。 注意事项：有两个电流回路，副线圈回路有G表。（1）将电流计与线圈B串联成另一个回路，所以N连接a。
将电源、电键、变阻器、线圈A串联成一个回路，注意滑动变阻器接一上一下两个接线柱，所以M连接c。
（2）A．由题意可知，当P向右匀速滑动时，线圈A中的电流应越来越小，则其磁场减小，磁通量减少，此时线圈B中产生了电流使指针向右偏转，故可知当B中的磁通量减小时，电流表指向右偏。滑动变阻器滑动端P向右加速滑动时，线圈B中磁通量减小，故指针应向右偏转，故A错误；
B．当铁芯拔出或断开开关时，线圈A中磁场减小，故线圈B中磁通量减小，指针向右偏转，故B正确；
C．滑片匀速向左运动时，线圈A中也会产生变化的磁场，线圈B中产生了感应电流使指针偏转，故C错误。
故选B。
（3）在电磁感应现象中，磁通量的变化率等于电动势。电动势越大，感应电流越大。所以第一次电流计的指针摆动的幅度比第二次的大。原因是线圈中第一次的磁通量的变化率比第二次的大。
【分析】（1）根据电路构造和实验原理选择正确的接线柱；
（2）根据题目中的磁通量的变化特点结合选项的磁通量变化特点选择正确的选项；
（3）感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，由此做出判断。
14．（2024高二下·深圳期中）现用如图甲所示双缝干涉实验装置来测量光的波长。
（1）在组装仪器时单缝和双缝应该相互平行放置。
（2）某次测量时，手轮上的示数如图乙，其示数为 mm。
（3）为减小误差，该实验并未直接测量相邻亮条纹间的距离Δx，而是先测量n个条纹的问距再求出Δx。下列实验采用了类似方法的有
A.《探究两个互成角度的力的合成规律》的实验中合力的测量
B.《用单摆测重力加速度》实验中单摆周期的测量
C.《探究弹簧弹力与形变量的关系》实验中弹簧形变量的测量
（4）若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，测得第1条亮条纹中心到第5条亮条纹中心之间的距离为x，则单色光的波长 。
（5）若改用频率较大的单色光照射，得到的干涉条纹间距将 （填“变大”“不变”或“变小”）；将单缝远离双缝，干涉条纹宽度 （填“变大”“变小”或“不变”）。
【答案】0.820；B；；变小；不变
【知识点】用双缝干涉测光波的波长
【解析】【解答】解决本题的关键掌握条纹的间距公式，及螺旋测微器读数方法，读数时注意估计值，掌握双缝干涉条纹的间距公式。（2）螺旋测微器的精确值为，由图乙可知，其示数为
（3）先测量n个条纹的间距再求出，采用的是放大测量取平均值。
A．《探究两个互成角度的力的合成规律》的实验中合力的测量，属于等效替代法，故A错误；
B．《用单摆测重力加速度》实验中单摆周期的测量，属于放大测量取平均值，故B正确；
C．《探究弹簧弹力与形变量的关系》实验中弹簧形变量的测量，属于多次测量取平均值，故C错误。
故选B。
（4）测得第1条亮条纹中心到第5条亮条纹中心之间的距离为x，则相邻亮条纹间距为
根据
可得单色光的波长
（5）根据
若改用频率较大的单色光照射，则波长变小，得到的干涉条纹间距将变小；将单缝远离双缝，式中、、均不变，则干涉条纹宽度不变。
【分析】（2）螺旋测微器的分度值为0.01mm，其示数为可动刻度与估读刻度之和；
（3）本实验测量相邻亮条纹间的距离时，采用了放大测量取平均值的方法。根据其它实验的方法分析；
（4）先求得相邻亮条纹间的距离，再根据相邻亮条纹间的距离公式求解；
（5）频率较大的单色光波长较短，根据相邻亮条纹间的距离公式分析；将单缝远离双缝，不会改变双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，干涉条纹宽度不变。
15．（2024高二下·深圳期中）2021年12月9日，我国神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富在空间站进行了太空授课如图甲所示，王亚平在水球里注入一个气泡，观察水球产生的物理现象课后张同学画了过球心的截面图，如图乙所示，内径是R，外径是2R。假设一束单色光（纸面内）从外球面上A点射入，光线与AO直线所成夹角，经折射后恰好与内球面在B点相切，最后到达C点，已知光速为c，求：
（1）单色光在水球内的折射率n；
（2）单色光从A点到C点在水球内传播的时间t。
【答案】解：（1）根据题意，设单色光在A点折射角为，由几何关系可得
则此单色光在该水球内的折射率为
（2）根据题意，由几何关系可知，单色光在水球内的传播距离为
由可得，单色光在水球内的传播速度为
则单色光从A点到C点的运动时间为
【知识点】光的折射及折射定律
【解析】【分析】（1）根据几何关系确定折射角正弦值，再根据折射定律求折射率；
（2）根据几何关系确定单色光在水球内的传播距离，再结合单色光在水球内的传播速度求单色光从A点到C点的运动时间。
16．（2024高二下·深圳期中）世界多国都在加紧研制真空管道超高速磁悬浮列车，某研发团队想要探究其电磁刹车的效果，在遥控小车底面安装N匝正方形线框abcd，边长为L，线框总电阻为R。其平面与水平轨道平行，小车总质量为m，其俯视图如图所示，小车到站需要减速时，在前方虚线PP’和QQ’之间设置一竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B。宽度为H，且H>L.若小车关闭引擎即将进入磁场前的速度为v0，在行驶过程中小车受到轨道阻力可忽略不计，不考虑车身其他金属部分的电磁感应现象。求：
（1）cd边刚进入磁场时线框内感应电流的大小和方向：
（2）cd边刚进入磁场时，小车的加速度大小：
（3）若小车完全进入磁场时速度为，求在此过程中通过线圈的电荷量和线圈产生的焦耳热。
【答案】解：（1）cd边刚进入磁场时线框内感应电动势为
感应电流的大小为
根据右手定则可判断感应电流方向为a→d→c→b→a。
（2）cd边刚进入磁场时，小车的加速度大小为a，则有
联立解得
（3）若小车完全进入磁场时，有
联立解得
解得在此过程中通过线圈的电荷量为
根据能量守恒定律有
解得线圈产生的焦耳热为
【知识点】电磁感应中的磁变类问题
【解析】【分析】（1）要计算感应电流的大小，可根据闭合电路欧姆定律先求解出感应电动势大小再进行计算，求解感应电动势可根据电 磁感应定律进行求解，方向可根据右手定则进行判断；
（2）要计算加速度，要先进行受力分析，分析出合外力根据牛顿第二定律进行求解；
（3）要计算电荷量，需根据q=It进行计算，就必须先根据电磁感应定律表示出平均感应电动势，再表示出平均感应电 流即可代入求解；要计算焦耳热，可根据能量守恒定律直接列式求解。
17．（2024高二下·深圳期中）如图所示，直角坐标系的第一象限存在沿轴负方向的匀强电场，在第二象限内在处固定一个平行轴且足够长的挡板，且在第二象限中存在垂直平面向外的匀强磁场（图中未画出）。在处有一粒子源，能沿轴负方向以的速度发射质量为、电荷量为的粒子，粒子经过电场偏转后通过的点进入匀强磁场，忽略粒子间的相互作用，不计粒子重力。
（1）求电场强度的大小；
（2）求粒子进入磁场的速度大小和方向；
（3）要使粒子不打到板上，求磁感应强度B的取值范围。
【答案】解：（1）设粒子在电场中做类平抛运动的时间为，加速度大小为，则沿轴负方向有
沿轴负方向有
联立解得电场强度的大小
（2）设粒子到达轴时速度方向与轴负方向的夹角为，则有
可得
故粒子进入磁场的速度大小为，方向与轴负方向的夹角为。
（3）粒子恰好打到挡板上，如图所示
设粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为，由洛伦兹力提供向心力可得
粒子不打到挡板上，根据几何关系有
联立解得
【知识点】带电粒子在电场中的偏转；带电粒子在有界磁场中的运动；带电粒子在电场与磁场混合场中的运动
【解析】【分析】（1）根据类平抛运动的特点，结合牛顿第二定律得出场强的大小；
（2）根据矢量合成的特点得出速度的大小，结合几何关系得出速度的方向；
（3）根据几何关系得出粒子做圆周运动的半径，结合牛顿第二定律得出磁感应强度的大小。
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