山西省2024-2025学年高三下学期2月开学摸底考试物理试题（原卷版+解析版）

这是一份山西省2024-2025学年高三下学期2月开学摸底考试物理试题（原卷版+解析版），共23页。
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，将本试题卷和答题卡一并交回。
一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1. 2024年12月9日，谷歌重磅推出全新的量子芯片——Willw（共105个量子比特），在AI圈掀起了海啸级巨震。在一个标准基准计算任务中，Willw用时不到300秒神速完成，而世界上最快超算Frntier要完成同样任务，则需要10亿亿亿年。下列与量子有关的说法错误的是（ ）
A. 普朗克认为黑体辐射的能量是一份一份的，每一份能量子的能量为hv
B. 爱因斯坦研究光电效应时提出光是由一个个不可分割的光子组成
C. 如果某种金属的极限波长为λ0，则波长大于λ0的光能使该金属发生光电效应
D. 玻尔为解释氢原子光谱的特征谱线，提出原子的能级只能是一些特定值
2. 南昌-长沙特高压输变电工程最高可实现P=400万千瓦电力送电湖南，输电电压可高达U=1000kV，若发电机输出电压U0=1000V。下列说法正确的是（ ）
A. 采用1000kV特高压，400万千瓦功率输电时，导线上总电流4A
B. 采用1000kV特高压输电时，原副线圈匝数比为1:1000
C. 输送功率相同且用500kV输电时，导线上损失的电压比用1000kV输电少一半
D. 输送功率相同且用1000kV输电时，比用500kV输电用户得到的功率多一倍
3. 同学们在元旦文艺汇演上模拟表演波浪滚滚，排成一列等间距的若干同学模拟质点，跟着音乐节奏依次重复前一同学的动作：上升、回位、下蹲、回位，周期性上下运动，只是一个比一个迟一拍开始运动。如图，某时刻A同学正在平衡位置向下运动，B同学正在波谷，他们平衡位置之间相隔5米，中间还有一个波谷，而且B同学4s后再一次处于波谷，下列说法正确的是（ ）
A. 波的传播方向是由A到BB. 波长为4m
C. 波速为1.25m/sD. A同学3s后在波谷
4. 第十四届中国航展于2024年11月13日落下帷幕，空军歼-20、运-20等武器装备在航展上集中亮相，我国自主研制生产的首款大型加油机运油-20展示了它的三根加油管，还做出了快速俯冲、大仰角爬升、低空低速拖曳通场等多个动作。如图，运油-20沿竖直平面内圆弧匀速俯冲经过a点，以同样速率和半径大仰角爬升经过b点，圆心为O，a、b等高，Oa、Ob与竖直方向夹角都为45°。下列说法正确的是（ ）
A. 在a、b两处，飞机给飞行员的作用力均指向O
B. 在a、b两处，飞机向心加速度相同
C. 在a、b两处，飞行员受到飞机给他的作用力都大于重力
D. 在a处飞行员失重，在b处飞行员超重
5. 如图，垂直纸面向外的匀强磁场中有一硬质导线框pOabc，其中正方形Oabc边长为L，线段pa=2L，该导线框在纸面内绕O点以角速度ω逆时针转动。则p、O、a、b、c各点电势关系为（ ）
A.
B.
C.
D.
6. 已知真空中有两个点电荷分别固定在x轴上和原点处，电荷量分别为。设无限远处电势为0，x正半轴上各点电势随x变化的图像如图所示，已知处电势最低。下列说法错误的是（ ）
A. 处负电荷，原点处为正电荷
B. 2cm处电场强度为零
C. 0~2cm间电场线方向沿x轴正方向
D.
7. 2024年9月19日，我国成功发射第五十九颗、六十颗北斗导航卫星。该组卫星属于中圆地球轨道（MEO）卫星，是我国北斗三号全球卫星导航系统建成开通后发射的第二组MEO卫星。北斗导航系统中的中圆地球轨道卫星轨道高度，其轨道周期为地球自转周期的一半，环绕地球做圆周运动的线速度为，角速度为。这种轨道的卫星相对地球表面有适当的运动速度，能够较好地覆盖全球。地球静止轨道卫星相对地球静止，位于赤道上空高处，环绕地球的线速度为，角速度为。下列说法错误的是（ ）
A.
B.
C.
D. 赤道平面的中圆轨道卫星一天内能到达赤道上任何位置的正上方
二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错或不选得0分。
8. 2024年12月2日中国首艘电磁弹射航母福建舰结束第五次试航，接下来将进行中国最新型歼-35隐身舰载战斗机着陆测试，然后进行舰载机弹射试验。着陆系统采用全新的电磁阻拦技术，简化原理如图，在磁感应强度为B竖直向下的匀强磁场中，两根不计电阻的平行金属轨道MN、PQ固定在水平面内，相距为L，MP间接有阻值为R的电阻。长为L、质量为m、阻值为r的金属导体棒ab垂直于MN放在轨道上，与轨道接触良好，质量为M的飞机以水平速度迅速钩住与导体棒ab连接的阻拦索，阻拦索是绝缘材料，钩住之后关闭动力系统并立即获得共同的速度，飞机和金属棒整体滑行一段距离d后停下来。若空气阻力与飞机速度成正比，，忽略轨道摩擦，下列说法中正确的是（ ）
A. 飞机钩住金属棒瞬间，飞机损失的动能为
B. 飞机钩住金属棒后，经过，速度大小变为
C.
D. 整个回路感应电流产生的焦耳热为
9. 如图为某国海军在测试一款喷气式飞行背包的情景。这种喷射飞行装主要推力在背上，另外两手臂上也各有两个小型喷射引擎作为辅助与方向调整。若人和装备总质量为M，喷出气体的对地速度为，单位时间内喷气质量为。不计喷出气体后人和装备总质量的变化，已知重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A. 飞行员沿与地面成45°角匀加速斜向上直线飞行过程中，需向与地面成角斜向后下喷气
B 飞行员沿与地面成45°角匀速向上飞行过程中，需竖直向下喷气
C. 飞行员沿与地面成45°角匀速向上飞行过程中，喷气
D. 如果飞行员以速度v水平匀速飞行时要以半径R向左匀速圆周转弯，手部引擎可向右喷气
10. 丁俊晖在斯诺克大师赛获得过14个冠军。如图甲是他一杆把白色球推向与其相隔很远的红球，将红球撞入斜对角的袋中。某人为了研究他的战术，用软件模拟了这一次击球过程，设定碰前白色入射球（圆形1）的初速度大小为10m/s，初速度方向与水平向右的x轴成角度0.63rad，图乙显示了碰前两球的动量，包括x分量、y分量、合动量的大小：白球撞击静止的红球（圆形4）后两球分开，图丙是利用频闪照相效果留下的运动过程痕迹，图丙屏幕左边同步显示了碰撞后两球的动量。下列说法正确的是（ ）
A. 白球与红球发生了正碰，红球一定沿着白球与红球接触点和球心的连线运动
B. 白球的质量为1kg，两球碰撞后系统总动量大小为14.119kg·m/s
C. 碰后两球动量的矢量和一定与碰前白球运动方向相同
D. 碰后两球动量的矢量和大小等于10kg·m/s
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 某同学将圆心为O、半径为R的半圆柱体玻璃砖固定在坐标纸上，利用包含红光和蓝光复色光的激光笔测量其折射率，激光笔射出的光线始终射向O，激光笔绕着以O为圆心的圆旋转一周，如图是其中三种情况截图。
（1）图甲中发现折射光只有一条红色光，反射光似乎显示蓝色，下列说法正确的是（ ）
A. 反射光中只有蓝光
B. 反射光中红蓝光都有
C. 玻璃砖对红光的折射率大
D. 玻璃砖对蓝光的折射率大
（2）图乙中红光的折射光恰好消失，则红光的临界角约为______（保留1位小数）。
（3）利用图丙求红光的折射率约为______（保留三位有效数字）。
（4）因没有量角器，某同学在玻璃砖下方也画了一个与玻璃砖相同的半圆，取入射光和折射光与圆周的交点在直径界面上的投影到圆心的距离a和b，则折射率等于______。
12. 某同学用如图甲所示电路探测某压敏电阻R1的特性，同时测电源的电动势E和内阻r，量程为3V的电压表内阻很大，定值电阻R0=1Ω，用多用电表粗测电源的电动势大约为3V，不加压力时压敏电阻的阻值约24欧，电阻箱R2（0~99.99Ω）。
（1）闭合S，单刀双掷开关打到1，记录压力F下电压表的读数U，再将K打到2，调整电阻箱R2的阻值，使电压表的读数又为刚才的数值，则此压力为F时，R1与R2阻值关系是R1______R2（选填“大于”“等于”或“小于”）。
（2）改变压力，重复以上步骤，测得多组F、R、U的值，得到如图乙和图丙的图线，说明这个压敏电阻的电阻随压力的增大而______（选填“减小”或“增大”）；由图可知电源电动势为______V，电源内阻为______Ω（计算结果保留到小数点后两位）。
（3）考虑电压表的内阻影响，电源电动势的测量值比真实值______（选填“偏大”“偏小”或“相等”），内阻的测量值比真实值______（选填“偏大”“偏小”或“相等”）。
13. 课间老师要大家拔河表演拉马德堡半球，20个人对拉也没有拉开。老师旋转了一下开关让球内外气体相通，一个人轻轻一拉就开了。已知马德堡半球由两个球冠合拢组成，合拢处圆面的面积，合拢后容积，手动微型抽气机每按压一次抽出体积为的气体。抽气过程中环境温度保持不变，马德堡半球容积不变，导热性能良好，不计摩擦。已知初始时马德堡半球空腔内气体压强与大气压强相同，大气压强。求：
（1）抽1次气后，马德堡半球内的气体压强和的比值；
（2）若每个学生能提供的最大拉力为，抽气20次后，球内气体压强等于多少？两侧至少各需要几个学生才能拉开？（取）
14. 如图甲，半径为r1的N匝圆形金属线圈阻值为R，内有半径为r2的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直于线圈平面向里，磁感应强度随时间变化如图乙，B0、t0已知，定值电阻R1=2R，电阻箱此时电阻R2=3R，连接成闭合回路，电阻R1的两端通过导线与平行金属板a、b相连，t=0时刻，电子由a板附近从静止释放，0.6t0时刻射出b板小孔，t0时刻沿中轴线进入上下放置的水平平行金属板c、d，3t0时刻进入紧挨水平板右边缘的磁感应强度为B（未知），方向垂直纸面向里的匀强磁场，4t0时刻又返回偏转电场。已知c、d板长L2（未知）是板间距离d2（未知）的倍，电子质量为m，电荷量为e，不计电子重力，不考虑金属板a、b间及c、d间电场的边缘效应。求：
（1）0~t0时间内，a、b板间电压U1；电子射出b板时的速度v0的大小；
（2）粒子射出偏转电场c、d时的位置偏离中心轴线的距离y；
（3）偏转磁场的磁感应强度B的大小，电子射出偏转磁场时离中心轴线的距离y′。
15. 一个质量为M、高为H的均匀带正电Q的绝缘棒竖直放置，其下边缘正好在方向竖直向上的匀强电场上边缘，电场强度大小为E。棒由静止开始下落，重力加速度为g，以下研究的整个运动过程中，棒的上端都未完全进入电场，棒的电荷分布状态不改变，不计空气阻力，棒在运动中只发生平动。
（1）棒进入电场深度为x时，电场力F的表达式？根据牛顿第二定律表达式，分析棒做什么性质的运动？
（2）棒的速度最大时，棒进入电场的深度h满足什么关系？最大速度v为多少？
（3）从开始下落到最低点过程中，棒的电势能增加了多少？要想最低点时棒上端不进入电场，则棒的总质量应该满足什么要求？
物理试卷
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
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，将本试题卷和答题卡一并交回。
一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1. 2024年12月9日，谷歌重磅推出全新的量子芯片——Willw（共105个量子比特），在AI圈掀起了海啸级巨震。在一个标准基准计算任务中，Willw用时不到300秒神速完成，而世界上最快超算Frntier要完成同样任务，则需要10亿亿亿年。下列与量子有关的说法错误的是（ ）
A. 普朗克认为黑体辐射的能量是一份一份的，每一份能量子的能量为hv
B. 爱因斯坦研究光电效应时提出光是由一个个不可分割的光子组成
C. 如果某种金属的极限波长为λ0，则波长大于λ0的光能使该金属发生光电效应
D. 玻尔为解释氢原子光谱的特征谱线，提出原子的能级只能是一些特定值
【答案】C
【解析】
【详解】ABD．普朗克首先提出能量子假说，认为黑体辐射的能量是一份一份的，每一份能量子的能量为hv；爱因斯坦提出光子说，认为光是由光子组成，玻尔提出原子能级只能是一些特定值，故ABD正确，不符合题意；
C．如果某种金属的极限波长为λ0，则波长小于λ0的光能让该金属发生光电效应，故C错误，符合题意。
故选C。
2. 南昌-长沙特高压输变电工程最高可实现P=400万千瓦电力送电湖南，输电电压可高达U=1000kV，若发电机输出电压U0=1000V。下列说法正确的是（ ）
A. 采用1000kV特高压，400万千瓦功率输电时，导线上总电流为4A
B. 采用1000kV特高压输电时，原副线圈匝数比为1:1000
C. 输送功率相同且用500kV输电时，导线上损失的电压比用1000kV输电少一半
D. 输送功率相同且用1000kV输电时，比用500kV输电用户得到的功率多一倍
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据输电功率
可得输送总电流
故A错误：
B．原副线圈匝数比
故B正确：
C．输送功率恒定时，输送电压越低，输送电流越大，导线上损失电压和损失的功率越大，故C错误：
D．导线损失的功率与输送电压的平方成反比，1000kV输电时导线损失的功率为500kV输电时损失的，但不知损失的功率占输送功率的比例，也无法得知用户得到的功率比例，故D错误。
故选B。
3. 同学们在元旦文艺汇演上模拟表演波浪滚滚，排成一列等间距的若干同学模拟质点，跟着音乐节奏依次重复前一同学的动作：上升、回位、下蹲、回位，周期性上下运动，只是一个比一个迟一拍开始运动。如图，某时刻A同学正在平衡位置向下运动，B同学正在波谷，他们平衡位置之间相隔5米，中间还有一个波谷，而且B同学4s后再一次处于波谷，下列说法正确的是（ ）
A. 波的传播方向是由A到BB. 波长为4m
C. 波速为1.25m/sD. A同学3s后在波谷
【答案】B
【解析】
【详解】A．由A同学正在向下运动，根据同侧分析法，说明波由B传向A，A错误；
B．A、B平衡位置相隔，得，B正确；
C．B振动周期，C错误；
D．A同学3s内振动了，此时刻正好处在波峰，D错误。
故选B。
4. 第十四届中国航展于2024年11月13日落下帷幕，空军歼-20、运-20等武器装备在航展上集中亮相，我国自主研制生产的首款大型加油机运油-20展示了它的三根加油管，还做出了快速俯冲、大仰角爬升、低空低速拖曳通场等多个动作。如图，运油-20沿竖直平面内圆弧匀速俯冲经过a点，以同样速率和半径大仰角爬升经过b点，圆心为O，a、b等高，Oa、Ob与竖直方向夹角都为45°。下列说法正确的是（ ）
A. 在a、b两处，飞机给飞行员的作用力均指向O
B. 在a、b两处，飞机的向心加速度相同
C. 在a、b两处，飞行员受到飞机给他的作用力都大于重力
D. 在a处飞行员失重，在b处飞行员超重
【答案】C
【解析】
【详解】A．飞机给飞行员的作用力和飞行员重力的合力指向圆心O，故A错误：
B．向心加速度指向圆心，方向不同，故B错误；
CD．在两处，飞行员受到飞机给他的作用力都大于重力，均超重，故C正确，D错误。
故选C。
5. 如图，垂直纸面向外的匀强磁场中有一硬质导线框pOabc，其中正方形Oabc边长为L，线段pa=2L，该导线框在纸面内绕O点以角速度ω逆时针转动。则p、O、a、b、c各点电势关系为（ ）
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】
【详解】相当于导体棒转动切割磁感线，根据右手定则可知O点电势最低，根据
有效长度，
可得
所以
故选A。
6. 已知真空中有两个点电荷分别固定在x轴上和原点处，电荷量分别为。设无限远处电势为0，x正半轴上各点电势随x变化的图像如图所示，已知处电势最低。下列说法错误的是（ ）
A. 处为负电荷，原点处为正电荷
B. 2cm处电场强度零
C. 0~2cm间电场线方向沿x轴正方向
D.
【答案】D
【解析】
【详解】AD．电场线由正电荷发出，原点处为正电荷，2cm处合场强为零，说明两电荷在2cm处场强方向相反，大小相等，处为负电荷，且电荷量大于原点处电荷量，
由场强叠加原理
解得
A正确，D错误；
B．图的斜率表示电场强度，2cm处斜率为零，故电场强度为零，B正确；
C．电场强度由高电势指向低电势方向，0~2cm间电场线方向沿x轴正方向，C正确。
D项错误，故选D。
7. 2024年9月19日，我国成功发射第五十九颗、六十颗北斗导航卫星。该组卫星属于中圆地球轨道（MEO）卫星，是我国北斗三号全球卫星导航系统建成开通后发射的第二组MEO卫星。北斗导航系统中的中圆地球轨道卫星轨道高度，其轨道周期为地球自转周期的一半，环绕地球做圆周运动的线速度为，角速度为。这种轨道的卫星相对地球表面有适当的运动速度，能够较好地覆盖全球。地球静止轨道卫星相对地球静止，位于赤道上空高处，环绕地球的线速度为，角速度为。下列说法错误的是（ ）
A.
B.
C.
D. 赤道平面的中圆轨道卫星一天内能到达赤道上任何位置的正上方
【答案】A
【解析】
【详解】A．由题意，根据，
得
由于，故A错误：
B．根据，得
故B正确：
C．根据根据
有
得
故C正确；
D．中圆地球轨道周期为地球自转周期的一半，则中圆轨道卫星相对于地球一天多转一圈，所以赤道平面的中圆轨道卫星一天内能到达赤道上任何位置的正上方，故D正确。
由于本题选择错误的，故选A。
二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错或不选得0分。
8. 2024年12月2日中国首艘电磁弹射航母福建舰结束第五次试航，接下来将进行中国最新型歼-35隐身舰载战斗机的着陆测试，然后进行舰载机弹射试验。着陆系统采用全新的电磁阻拦技术，简化原理如图，在磁感应强度为B竖直向下的匀强磁场中，两根不计电阻的平行金属轨道MN、PQ固定在水平面内，相距为L，MP间接有阻值为R的电阻。长为L、质量为m、阻值为r的金属导体棒ab垂直于MN放在轨道上，与轨道接触良好，质量为M的飞机以水平速度迅速钩住与导体棒ab连接的阻拦索，阻拦索是绝缘材料，钩住之后关闭动力系统并立即获得共同的速度，飞机和金属棒整体滑行一段距离d后停下来。若空气阻力与飞机速度成正比，，忽略轨道摩擦，下列说法中正确的是（ ）
A. 飞机钩住金属棒瞬间，飞机损失的动能为
B. 飞机钩住金属棒后，经过，速度大小变为
C.
D. 整个回路感应电流产生的焦耳热为
【答案】AB
【解析】
【详解】A．飞机钩住导体棒ab的过程，系统动量守恒，则有，所以它们获得共同速度为，所以飞机损失的动能为
A正确；
B．飞机钩住金属棒后二者整体一起减速，由闭合电路欧姆定律有
由动量定理得
所以
速度随位移均匀减小，已知时，
则时，
B正确；
C．当时，得到整个过程中运动的距离为
C错误；
D．由能量守恒可知，飞机的动能一部分转化为勾住金属棒时形变的内能，一部分转化为与空气摩擦生热，另一部分才转化为感应电流产生的焦耳热，D错误。
故选AB。
9. 如图为某国海军在测试一款喷气式飞行背包的情景。这种喷射飞行装主要推力在背上，另外两手臂上也各有两个小型喷射引擎作为辅助与方向调整。若人和装备总质量为M，喷出气体的对地速度为，单位时间内喷气质量为。不计喷出气体后人和装备总质量的变化，已知重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A. 飞行员沿与地面成45°角匀加速斜向上直线飞行过程中，需向与地面成角斜向后下喷气
B. 飞行员沿与地面成45°角匀速向上飞行过程中，需竖直向下喷气
C. 飞行员沿与地面成45°角匀速向上飞行过程中，喷气
D. 如果飞行员以速度v水平匀速飞行时要以半径R向左匀速圆周转弯，手部引擎可向右喷气
【答案】BCD
【解析】
【详解】A．匀加速向上直线运动时，喷气反作用力与重力的合力与运动方向相同，A错误：
B．匀速时，合力为零，喷气反作用力与重力平衡，应竖直向下喷气，B正确：
C．匀速时，喷气反作用力与重力平衡，则有
解得
C正确；
D．匀速圆周运动需要水平方向向心力向左，手部向右喷气反作用力提供向心力，则有
解得
D正确。
故选BCD。
10. 丁俊晖在斯诺克大师赛获得过14个冠军。如图甲是他一杆把白色球推向与其相隔很远的红球，将红球撞入斜对角的袋中。某人为了研究他的战术，用软件模拟了这一次击球过程，设定碰前白色入射球（圆形1）的初速度大小为10m/s，初速度方向与水平向右的x轴成角度0.63rad，图乙显示了碰前两球的动量，包括x分量、y分量、合动量的大小：白球撞击静止的红球（圆形4）后两球分开，图丙是利用频闪照相效果留下的运动过程痕迹，图丙屏幕左边同步显示了碰撞后两球的动量。下列说法正确的是（ ）
A. 白球与红球发生了正碰，红球一定沿着白球与红球接触点和球心的连线运动
B. 白球的质量为1kg，两球碰撞后系统总动量大小为14.119kg·m/s
C. 碰后两球动量的矢量和一定与碰前白球运动方向相同
D. 碰后两球动量的矢量和大小等于10kg·m/s
【答案】CD
【解析】
【详解】A．碰撞前后两球不在一条直线上运动，两球发生的是斜碰，A错误；
B．已知白球的初速度为10m/s，图乙可看出白球初动量为10kg·m/s，根据
可知
但两球碰后系统总动量不是大小和，应为矢量和，B错误：
CD．由图中数据可知，系统在x方向和y方向动量都守恒，则合矢量也守恒，CD正确。
故选CD。
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 某同学将圆心为O、半径为R的半圆柱体玻璃砖固定在坐标纸上，利用包含红光和蓝光复色光的激光笔测量其折射率，激光笔射出的光线始终射向O，激光笔绕着以O为圆心的圆旋转一周，如图是其中三种情况截图。
（1）图甲中发现折射光只有一条红色光，反射光似乎显示蓝色，下列说法正确是（ ）
A. 反射光中只有蓝光
B. 反射光中红蓝光都有
C. 玻璃砖对红光的折射率大
D. 玻璃砖对蓝光的折射率大
（2）图乙中红光的折射光恰好消失，则红光的临界角约为______（保留1位小数）。
（3）利用图丙求红光的折射率约为______（保留三位有效数字）。
（4）因没有量角器，某同学在玻璃砖下方也画了一个与玻璃砖相同的半圆，取入射光和折射光与圆周的交点在直径界面上的投影到圆心的距离a和b，则折射率等于______。
【答案】（1）BD （2）42.0°（41.5°~45.0°）
（3）1.50（1.40~1.70）
（4）
【解析】
【小问1详解】
红光和蓝光都发生反射，蓝光的折射光先消失，先发生全反射，玻璃砖对蓝光的折射率更大。
故选BD。
小问2详解】
红光的折射角刚好达到90°，折射光刚好消失时，此时入射角和反射角等于临界角，可以用量角器量得红光的临界角为42.0°。
【小问3详解】
在入射光线和折射光线上分别截取长度相同的一段，当折射光线所对应的水平方向为2格时，入射光线相同长度所对应的水平方向为3格，所以
【小问4详解】
根据折射定律可得
12. 某同学用如图甲所示电路探测某压敏电阻R1的特性，同时测电源的电动势E和内阻r，量程为3V的电压表内阻很大，定值电阻R0=1Ω，用多用电表粗测电源的电动势大约为3V，不加压力时压敏电阻的阻值约24欧，电阻箱R2（0~99.99Ω）。
（1）闭合S，单刀双掷开关打到1，记录压力F下电压表的读数U，再将K打到2，调整电阻箱R2的阻值，使电压表的读数又为刚才的数值，则此压力为F时，R1与R2阻值关系是R1______R2（选填“大于”“等于”或“小于”）。
（2）改变压力，重复以上步骤，测得多组F、R、U的值，得到如图乙和图丙的图线，说明这个压敏电阻的电阻随压力的增大而______（选填“减小”或“增大”）；由图可知电源电动势为______V，电源内阻为______Ω（计算结果保留到小数点后两位）。
（3）考虑电压表的内阻影响，电源电动势的测量值比真实值______（选填“偏大”“偏小”或“相等”），内阻的测量值比真实值______（选填“偏大”“偏小”或“相等”）。
【答案】（1）等于 （2） ①. 减小 ②. 2.98 ③. 0.92
（3） ①. 偏小 ②. 偏小
【解析】
【小问1详解】
据闭合电路欧姆定律，R2等效替代R1。
【小问2详解】
[1]由图看出R随F增大而减小；
[2][3]忽略电压表内阻的影响，根据闭合电路欧姆定律可得
纵截距为
斜率为
解得
【小问3详解】
[1][2]电压表分流，导致不是通过电源的电流，由等效电源法可知，E、r的测量值都比真实值小。
13. 课间老师要大家拔河表演拉马德堡半球，20个人对拉也没有拉开。老师旋转了一下开关让球内外气体相通，一个人轻轻一拉就开了。已知马德堡半球由两个球冠合拢组成，合拢处圆面面积，合拢后容积，手动微型抽气机每按压一次抽出体积为的气体。抽气过程中环境温度保持不变，马德堡半球容积不变，导热性能良好，不计摩擦。已知初始时马德堡半球空腔内气体压强与大气压强相同，大气压强。求：
（1）抽1次气后，马德堡半球内的气体压强和的比值；
（2）若每个学生能提供的最大拉力为，抽气20次后，球内气体压强等于多少？两侧至少各需要几个学生才能拉开？（取）
【答案】（1）9:10
（2），36个
【解析】
【小问1详解】
气体等温变化，第一次抽气有
解得
【小问2详解】
第二次抽气有
抽20次后
解得
要拉开，需，
解得
n应向上取整数，则两边至少各需要36个学生才能拉开。
14. 如图甲，半径为r1的N匝圆形金属线圈阻值为R，内有半径为r2的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直于线圈平面向里，磁感应强度随时间变化如图乙，B0、t0已知，定值电阻R1=2R，电阻箱此时电阻R2=3R，连接成闭合回路，电阻R1的两端通过导线与平行金属板a、b相连，t=0时刻，电子由a板附近从静止释放，0.6t0时刻射出b板小孔，t0时刻沿中轴线进入上下放置的水平平行金属板c、d，3t0时刻进入紧挨水平板右边缘的磁感应强度为B（未知），方向垂直纸面向里的匀强磁场，4t0时刻又返回偏转电场。已知c、d板长L2（未知）是板间距离d2（未知）的倍，电子质量为m，电荷量为e，不计电子重力，不考虑金属板a、b间及c、d间电场的边缘效应。求：
（1）0~t0时间内，a、b板间电压U1；电子射出b板时的速度v0的大小；
（2）粒子射出偏转电场c、d时的位置偏离中心轴线的距离y；
（3）偏转磁场的磁感应强度B的大小，电子射出偏转磁场时离中心轴线的距离y′。
【答案】（1）），
（2）
（3），
【解析】
【小问1详解】
线圈产生的感应电动势
回路电流
联立解得
根据动能定理可得
解得
【小问2详解】
c、d板间电压为电阻箱R2两端电压
t0~2t0电场方向向下，2t0~3t0电场方向向上，竖直方向电子先向上加速t0，再向上减速t0，则，
联立可得
【小问3详解】
磁场中运动半周，轨迹如图所示
根据洛伦兹力提供向心力，
联立得，
所以
15. 一个质量为M、高为H的均匀带正电Q的绝缘棒竖直放置，其下边缘正好在方向竖直向上的匀强电场上边缘，电场强度大小为E。棒由静止开始下落，重力加速度为g，以下研究的整个运动过程中，棒的上端都未完全进入电场，棒的电荷分布状态不改变，不计空气阻力，棒在运动中只发生平动。
（1）棒进入电场深度为x时，电场力F的表达式？根据牛顿第二定律表达式，分析棒做什么性质的运动？
（2）棒的速度最大时，棒进入电场的深度h满足什么关系？最大速度v为多少？
（3）从开始下落到最低点过程中，棒的电势能增加了多少？要想最低点时棒上端不进入电场，则棒的总质量应该满足什么要求？
【答案】（1）（1），做简谐运动
（2），
（3），
【解析】
【小问1详解】
设棒进入电场深度为x时，受电场力
电场力类似弹簧的弹力，开始电场力小于重力，合外力向下，根据牛顿第二定律则有
x增加，a减小，先做加速度减小的加速运动：直到，即有
速度最大；由于惯性继续下降，电场力开始大于重力，开始减速，则有
x增加，a增加，再做加速度增大的减速运动，直到，到达最低点；再向上做加速度减小的加速运动，再做加速度减小的减速运动，最高点为刚开始由静止释放的位置，然后重复这种周期性运动；根据受力特点与竖直的弹簧振子类似，可知棒做简谐运动。
【小问2详解】
最大速度时，加速度为零，则有
解得
从释放到速度最大，电场力做功
动能定理可得
联立得最大速度
【小问3详解】
电势能的增加等于克服电场力做功，即
结合上述结论可得
根据简谐运动的对称性，从最高点到最低点位移为
联立解得