物理试卷
一、单项选择题（每小题5分共25分）
1．能说明光是横波的是（ ）
A．水中气泡因全反射显得明亮 B．肥皂膜因干涉呈现彩色条纹
C．利用光的偏振呈现立体影像 D．单色光因单缝衍射产生条纹
2．《梦溪笔谈》是中国科学技术史上的重要文献，书中对彩虹作了如下描述：“虹乃雨中日影也，日照雨则有之”。如图是彩虹成因的简化示意图，设水滴是球形的，图中的圆代表水滴过球心的截面，入射光线在过此截面的平面内，a、b是两种不同频率的单色光。下列说法正确的是（ ）
A．a光的频率小于b光的频率
B．在同种介质中，a光传播速度小于b光传播速度
C．a光和b光照射相同的单缝，a光的衍射现象更明显
D．a光和b光做相同的双缝干涉实验，a光的条纹间距更大
3．一列简谐横波沿直线由a向b传播，相距10.5m的a、b两处的质点振动图象如图中a、b所示，则（ ）
A．该波的振幅可能是20cm B．该波的波长可能是8.4m
C．该波的波速可能是10.5m/s D．该波由a传播到b可能历时7s
4．如图所示，实线是沿x轴传播的一列简谐横波在时刻的波形图，虚线是这列波在时刻的波形图。已知该波的波速是0.8m/s，则下列说法正确的是（ ）
A．这列波的波长是14cm B．这列波的周期是0.125s
C．这列波可能是沿x轴正方向传播的 D．时，处的质点速度沿y轴负方向
5．2022年3月23日，王亚平在“天宫课堂”中，将挤有水球的两块板慢慢靠近，直到两个水球融合在一起，再把两板慢慢拉开，水在两块板间形成了一座“水桥”。如图甲所示，为我们展示了微重力环境下液体表面张力的特性。“水桥”表面与空气接触的薄层叫表面层，已知分子间作用力F和分子间距r的关系如图乙。下列说法正确的是（ ）
A．能总体反映该表面层的水分子之间相互作用的是乙图中的B位置
B．“水桥”表面层水分子间的分子势能与其内部水分子相比偏小
C．王亚平把两板慢慢拉开，水在两块板间形成了一座“水桥”的过程水的分子力做负功
D．王亚平放开双手两板吸引到一起，该过程水分子间的作用力与分子间的距离的关系与乙图的A到B过程相对应
二、多项选择题（每小题5分共15分）
6．根据分子动理论，气体分子运动的剧烈程度与温度有关，氧气分子在0℃和100℃温度下分子运动速率分布图像如图，下列说法正确的是（ ）
A．温度升高时，所有分子的速率都增大
B．不论温度有多高，速率很大和很小的分子总是少数分子
C．温度升高时，分子的平均动能增加
D．温度升高，曲线峰值向左移动
7．下图为输电线为用户输电的情景，电路中升压变压器和降压变压器都认为是理想变压器，中间输电电路电阻为R，下列说法正确的有（ ）
A．输出电压与输入电压相等 B．输出功率大于输入功率
C．若用户接入的用电器增多，则R功率降低 D．若用户接入的用电器增多，则输出功率增大
8．在均匀介质中，位于坐标原点的波源从时刻开始沿y轴做简谐运动，形成沿x轴传播的简谐横波，时的波形如图所示，此刻平衡位置在处的质点刚开始振动，则下列说法正确的有（ ）
A．该波在次介质中波速 B．处质点在时位于波谷4
C．波源的位移表达式为 D．经过半个周期处的质点向左迁移半个波长
三、实验题（每空2分共12分）
9．如图所示，某同学做“用单摆测重力加速度”实验
（1）正确测量摆长完成后，在测量周期时，摆球振动过程中固定摆线的悬点处出现松动，摆长略微变长，这将会导致所测重力加速度的数值______（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
（2）实验时改变摆长正确测出几组摆长L和对应的周期T的数据，作出图像，如图2所示。利用A、B两点的坐标可求得重力加速度g，请写出重力加速度g的表达式______。
（3）本实验用图2计算重力加速度，是否可以消除因摆球质量分布不均匀而造成的测量误差？______。
10．某同学在做“测定玻璃折射率”的实验时已经画好了部分图线，如图甲，并在入射光线AO上插上大头针、，现需在玻璃砖下表面折射出的光线上插上和大头针，便能确定光在玻璃砖中的折射光线。
（1）确定位置的方法正确的是______；
A．透过玻璃砖，挡住的像
B．先插上大头针，在靠近玻璃砖一侧挡住的位置
C．透过玻璃砖观察，使挡住、的像
（2）经过多次测量作出（为光线AO对应的折射角）的图像如图乙，玻璃砖的折射率为______（保留三位有效数字）
（3）若该同学在确定位置时，被旁边同学碰了一下，不小心把位置画的偏左了一些，则测出来的折射率______（填“偏大”、“偏小”或“不变”）
四、计算题（共48分）
11．（14分）如图，如图所示，一不可伸长的轻绳上端固定，下端系在单匝匀质正方形金属框上边中点O处，框处于静止状态。一个三角形区域的顶点与O点重合，框的下边完全处在该区域中。三角形区域内加有随时间变化的匀强磁场，磁感应强度大小B与时间t的关系为（的常数），磁场与框平面垂直，框的面积为框内磁场区域面积的2倍，金属框质量为m，电阻为R，边长为l，重力加速度g，求：
（1）金属框中的感应电动势大小E；
（2）金属框开始向上运动的时刻；
12．（16分）如图所示，水平地面上固定有高为h的平台，台面上有固定的光滑四分之一圆弧坡道，坡道顶端距台面也为h，坡道底端与台面相切。小球A从坡道顶端由静止开始滑下，到达水平光滑的台面后与静止在台面上的小球B发生弹性正碰，B沿台面滑行并从台面边缘飞出，落地点与飞出点的水平距离恰好为台高的一半。两球均可视为质点，忽略空气阻力，重力加速度为g。求：
（1）小球A刚滑至水平台面的速度；
（2）A、B两球的质量之比。
（3）A球落地点与飞出点的水平距离。
13．（18分）科学研究中可以用电场和磁场实现电信号放大，某信号放大装置示意如图，其主要由阴极、中间电极（电极1，电极2， ，电极n）和阳极构成，该装置处于匀强磁场中，各相邻电极存在电势差。由阴极发射的电子射入电极1，激发出更多的电子射入电极2，依此类推，电子数逐级增加，最终被阳极收集，实现电信号放大。图中所有中间电极均沿x轴放置在平面内，磁场平行于z轴，磁感应强度的大小为B。已知电子质量为m，电荷量为e。忽略电子间的相互作用力，不计重力。若电极间电势差很小可忽略，从电极1上O点激发出多个电子，它们的初速度大小为v，方向与y轴的正方向夹角均为，其中电子a、b的初速度分别处于xOy、yOz平面的第一象限内，并都能运动到电极2。
（1）试判断磁场方向；
（2）分别求出a和b到达电极2所用的时间和；
（3）分别求出a和b到达电极2的位置坐标；
