高級中學名校試卷PAGEPAGE2上海市2024年高三“新高考”最終質量調研（等級考）物理學科考生注意：1.本試卷共10頁，5個場景，28個小題，試卷滿分100分，考試時間60分鐘。2.本考試分設試卷和答題紙。答題前，務必在答題紙上填寫學校、班級、姓名。作答必須涂或寫在答題紙上，在試卷上作答一律不得分。3.本試卷標注“多選”的試題，每小題應選兩個及以上的選項；未特別標注的選擇類試題，每小題只能選一個選項。4.本試卷標注“計算”“簡答”“論證”等試題，在列式計算、邏輯推理以及回答問題過程中，須給出必要的圖示、文字說明、公式、演算等。5.本試卷標注為“作圖”的試題，用2B鉛筆在答題紙對應框內畫出圖像，需要畫出大致的軌跡以及特殊點。6.本試卷的場景將誘導學生們，一步一步從微觀粒子拓寬視野直到宇宙中微型粒子科學家發現很多物質的微觀形式均為粒子，宏觀的物質，甚至光，都是由粒子構成的，科學家分別用a、b兩束光照射同一光電效應設備，得到光電流與光電管兩極間電壓的關系圖像如圖所示。1.下列說法正確的是（）A.a、b兩束光頻率相同B.b光的衍射現象比a光更容易觀察C.b光的強度大于a光的強度D.若兩種單色光分別照射基態氫原子時都能使其能級躍遷，則b光使其躍遷能級更高2.科學家進而分析光電效應的電路圖。①、②兩束單色光是由處在同一激發態的原子躍遷到I態和II態時產生的，若光束①通過窗口照射到陰極K后，滑動變阻器的滑片P滑到位置a時，電流表的讀數恰好變為0：光束②通過窗口照射到陰極K后，滑動變阻器的滑片P滑到位置b時，電流表的讀數恰好變為0光束①產生的飽和電流___________光束②的飽和電流；光束①產生的光電子初動能___________光束②產生的光電子初動能A.大于B.小于C.無法判斷3.計算并解釋在2中得出的結論科學家發現一個半徑為R的均勻帶電球體（或球殼）在球的外部產生的電場，與一個位于球心的、電荷量相等的點電荷產生的電場相同。而均勻帶電薄球殼在內部任意點產生的電場強度為零，由以上信息結合疊加原理解決下列問題。已知靜電力常量為k。根據湯姆生的原子模型，我們可以把原子看成是一個半徑為R=10-10m的電中性的球體，正電荷均勻分布在整個球內，電子像棗糕里的棗子一樣鑲嵌在原子里。在粒子散射實驗中，某粒子沿著原子邊緣以速度v射向金原子，如圖乙所示。不考慮電子對粒子的作用。為簡單計，認為該粒子接近金原子時（即rR，圖中兩條平行虛線范圍內）才受金原子中正電荷的靜電作用，作用力為恒力，大小為F=（Q和q分別為金原子正電荷電量和粒子電量）、方向始終與入射方向垂直，作用時間的數量級為（k=9.0×109Nm2/C2，金原子序數79，粒子動能約Ek=5MeV=810-13J，電子電量e=1.6×10-19C，保留3位有效數字）；（1）一半徑為R、帶正電荷Q的粒子，以球心O為原點建立坐標軸Ox，如圖甲所示。求Ox軸上電場強度大小E與坐標x的關系并在答題紙上作出函數圖像（2）求粒子的偏轉角度。4.電子是原子的組成部分，當電子的速度為零時，電子的質量為m0=9.11×10-31kg，該電子由靜止開始經加速電壓U=106V加速后，該電子的質量和速度的大小分別為多少？（計算結果保留4位有效數字）5.2023年11月2日，日本東京電力公司啟動第三批約7800噸核污染水排海，引起多國強烈反對。其中有一種難以被清除的氚具有放射性，會發生衰變，產生危害較小的He-3（指質量數為3），其半衰期為12.43年，研究人員發現，氚在0.09g/L下為安全濃度（1）寫出氚發生衰變的核方程式（2）1kg的氚原子核，在100L的水中，需要經過至少___________年，才能達到安全濃度。〖答案〗1.D2.CC3.（1）（x<R）；（xR）；；（2）°4.kg；m/s5.（1）；（2）87.01年〖解析〗【1題詳析】A．由圖可知，b對應的遏止電壓大于a對應的遏止電壓，則b的頻率大于a的頻率，若兩種單色光分別照射基態氫原子時都能使其能級躍遷，根據光電效應方程可知，則b光使其躍遷能級更高，故A錯誤，D正確；B．b的波長小于a的波長，b光的衍射現象比a光更不容易觀察，故B錯誤；C．a對應的飽和光電流大于b的飽和光電流，則a光的光照強度一定大于b光的光照強度，故C錯誤；故選D。【2題詳析】[1][2]根據電路圖可知，滑動變阻器的滑片P滑到位置a時的減速電壓小于滑到位置b時的減速電壓，即光束①的遏止電壓小于光束②的遏止電壓，根據可知，光束①的光子的能量小于光束②的光子的能量，即光束①的光子的頻率小于光束②的光子的頻率，飽和電流與光照強度有關，由于兩種光的光照強度關系不確定，則光束①產生的飽和電流與光束②產生的飽和電流的關系也不確定。故選C。光電子的初動能在范圍之間，因此光束①產生的光電子的初動能不一定小于光束②產生的光電子的初動能。故選C。【3題詳析】（1）在x>R的區域，帶電球體產生的場強大小為在x<R的區域，可以將帶電球體分為兩部分，半徑為x的帶電球體和外面的球殼（x>R的部分可看成無數層薄球殼），由題意，x>R的部分在x處產生的場強為0，整體帶電球體在x處產生的電場和半徑為x的球體在x處產生的電場相同，半徑為x的球體帶電量為電場為則函數關系式為（x<R）；（xR）圖象如圖所示（2）根據勻速圓周運動中速度的變化情況作圖粒子入射速度為vA，受金屬原子的作用為垂直于速度的恒力，其速度變化的方向與vA垂直，由動量定理可知得與入射速度v比值為將和代入得代入數據得結果表明，粒子速度變化非常小，變化后的速度可用圖中表示，圖中三角形為直角三角形，也可看成角度很小的等腰三角形，偏轉角為°【4題詳析】根據能量關系可得代入數據解得kg根據相對論原理可知解得m/s【5題詳析】（1）根據衰變過程中質量數和電荷數守恒可知衰變方程為（2）氚在0.09g/L為安全濃度，即100L水中氚的質量為9g，根據半衰期特點有代入數據解得t=87.01年場科學家從微觀粒子的視角本身的視角移開，開始轉移到一些能改變粒子運動的假想場上。6.以下有關于場的說法正確的是（）A.場是看不見摸不著的物質，但我們可以用“場線”來形象化地描述它B.靜止的電荷周圍的電場稱為靜電場C.麥克斯韋發表了電磁場理論，認為一切電場都能產生磁場D.現代科學認為，基本粒了和場之間關系密切，有場才有基本粒子科學家先研究電場，一電場的電勢φ隨x的變化規律如圖，圖線關于φ軸對稱，且AO間距離小于BO間距離7.下列說法正確的是（）A.該電場可能為勻強電場B.一負電荷在A點電勢能大于B點電勢能C.一正電荷從A點移到B點電場力不做功D.A、B間電場方向為由B指向A科學家們轉而研究磁場，在利用洛倫茲力演示儀（圖甲）探究帶電粒子在勻強磁場中運動的規律時，發現有時玻璃泡中的電子束在勻強磁場中的運動軌跡呈“螺旋”狀。現將這一現象簡化成如圖乙所示的情景來討論：在空間存在平行于y軸的勻強磁場，由坐標原點在xOy平面內以初速度以沿與x軸正方向成角的方向射入磁場的電子運動軌跡為螺旋線，其軸線平行于y軸，螺旋半徑為R，螺距為，螺旋周期為T。8.判斷螺旋半徑R，螺距，螺旋周期T，分別可能和那些物理量有關（用下述物理量，勵磁線圈中的電流I，電子的加速電壓U，角度）在深入研究了電磁場的關聯后，科學家得到了質譜儀的結論，如圖為某質譜儀的原理圖。真空中，質量為m、帶電量為q的正離子以大小為的初速度沿x軸運動，經長度為d的區域I后，運動到與區域邊界相距為L的yOz平面。9.回答下列問題（1）若區域I中僅存在沿y軸正方向的勻強磁場，離子穿出磁場時速度與x軸方向成30°，求磁感強度大小；（2）若區域I中僅存在沿y軸正方向的勻強電場，電場強度大小為，求離子落在yOz平面上時距原點O的距離s；科學家們不僅局限于只在電磁場中，在等離激元蒸汽發生器是一種用于產生純凈蒸汽的裝置。實驗發現，用光照射含有納米銀顆粒（可視為半徑約10.0nm的球體，其中每個銀原子的半徑約0.10nm）的水溶液。納米銀顆粒吸收一部分光而升溫，從而使其周圍的水汽化而產生純凈的水蒸氣，但整個水溶液的溫度并不增加。該現象可解釋為納米銀顆粒中的電子在光場（即只考慮其中頻率為的簡諧交變電場）的作用下，發生集體振蕩（即等離激元振蕩）從而與光發生共振吸收。電子均勻分布在納米銀顆粒內（如圖中虛線圓所示），當施加電場E0后，納米銀顆粒中的電子會在很短的時間內整體發生一個與E0相反的微小偏離xp，使電子整體分布于一個新的球面內（如圖中實線圓所示，且xp遠小于納米銀顆粒半徑），導致納米銀顆粒的右端出現正電荷，中間部分（實線與虛線所圍中間區域）呈電中性。當E0反向，上述正負電荷分布對稱地變換。中間部分與兩側交界的電荷可忽略不計。若上述過程在E0cost的光場作用下連續進行時，便稱之為等離激元振蕩。10.下列說法中正確的是（）A.可將上述等離激元振蕩的過程等效成帶有阻尼的LC振蕩電路B.圖中白色部分可能存在電場強度大小為E0、方向與xp相同的電場C.納米銀顆粒在E0cost光場作用下，產生的等離激元振蕩為簡諧振蕩D.為使納米銀顆粒中產生等離激元振蕩，光場的頻率應滿足=111.已知銀的摩爾質量為108，和阿伏伽德羅常數為NA，試寫出5.4g銀的原子個數___________〖答案〗6.ABD7.B8.螺旋半徑R與勵磁線圈中的電流I、電子的加速電壓U、角度有關，，螺距與勵磁線圈中的電流I，電子的加速電壓U，角度有關，螺旋周期T與勵磁線圈中的電流I有關9.（1）；（2）10.AC11.〖解析〗【6題詳析】A．場是看不見摸不著的物質，但我們可以用“場線”來形象化地描述它，故A正確；B．靜止的電荷周圍的電場稱為靜電場，故B正確；C．麥克斯韋發表了電磁場理論，認為變化的電場產生磁場，故C錯誤；D．現代科學認為，基本粒了和場之間關系密切，有場才有基本粒子，故D正確。故選ABD。【7題詳析】A．圖像斜率代表場強，可知A、B兩點場強不同，該電場為非勻強電場，故A錯誤；B．A點電勢低于B點電勢，一負電荷在A點電勢能大于B點電勢能，故B正確；C．A點電勢低于B點電勢，一正電荷從A點移到B點電場力做負功，故C錯誤；D．電場線方向由電勢高處指向電勢低處，若A、B間電場方向為由B指向A，則由B到A電勢一直減小，故D錯誤。故選B。【8題詳析】勵磁線圈中的電流I越大，磁感應強度B越大。根據得可知螺旋半徑R與勵磁線圈中的電流I、電子的加速電壓U、角度有關；周期可知螺旋周期T與勵磁線圈中的電流I有關，螺距可知螺距與勵磁線圈中的電流I，電子的加速電壓U，角度有關。【9題詳析】（1）如圖根據得（2）離子在I中做類平拋運動，運動時間又聯立得所以離子落在yOz平面上時距原點O的距離【10題詳析】A．可將上述等離激元振蕩的過程等效成帶有阻尼的LC振蕩電路，故A正確；B．圖中白色部分可能存在電場強度大小為E0、方向與xp相反的電場，故B錯誤；C．納米銀顆粒在E0cost的光場作用下，產生的等離激元振蕩為簡諧振蕩，故C正確；D．為使納米銀顆粒中產生等離激元振蕩，光場的頻率應滿足故D錯誤。故選AC。【11題詳析】[1]5.4g銀的原子個數科學家在探究完微觀粒子后，逐漸開始研究宏觀與微觀的聯系，在高中階段，最為典型的為氣體。如圖，一封閉著理想氣體的絕熱汽缸置于水平地面上，用輕彈簧連接的兩絕熱活塞將汽缸分為f、g、h三部分，活塞與汽缸壁間沒有摩擦。初始時彈簧處于原長，三部分中氣體的溫度、體積、壓強均相等。現通過電阻絲對f中的氣體緩慢加熱，停止加熱并達到穩定。12.能否比較f，g，h中氣體的溫度與壓強的大小關系，如果可以，寫出分析過程與結論，如果不能，寫出部分可以寫出的結論并說明為何無法判斷。13.如圖所示，一定質量的理想氣體從狀態A經過狀態B、C又回到狀態A，下列說法正確的是（）A.A→B過程中氣體分子的平均動能增加，單位時間內撞擊單位面積器壁的分子數增加B.A→B過程中氣體吸收的熱量大于B→C過程中氣體放出的熱量C.C→A過程中單位體積內分子數增加，單位時間內撞擊單位面積器壁的分子數減少D.A→B過程中氣體對外做的功大于C→A過程中外界對氣體做的功14.水銀氣壓計在超失重情況下不能顯示準確的氣壓。若某次火箭發射中攜帶了一只水銀氣壓計。發射的火箭艙密封，起飛前艙內溫度，水銀氣壓計顯示艙內氣體壓強為1個大氣壓。當火箭以加速度a=g豎直向上起飛時，艙內水銀氣壓計示數穩定在，已知水銀氣壓計的示數與液柱高度成正比，如圖所示。可視為起飛時重力加速度恒為g，求起飛時艙內氣體的溫度15.同樣的，電磁感應定律也是構建微觀世界與宏觀世界的必不可缺的橋梁，在高中教材中我們就了解到安培力即為洛倫茲力的宏觀表現，下列四種情境中說法中正確的是（）A.圖甲中，奧斯特利用該裝置發現了電磁感應現象B.圖乙中，線圈穿過磁鐵從M運動到L的過程中，穿過線圈的磁通量先減小后增大C.圖丙中，閉合線框繞垂直于磁場方向的軸轉動的過程中，線框中沒有感應電流產生D.圖丁中，線框在與通電導線在同一平面內向右平移的過程中，線框中有感應電流產生16.如圖所示，絕緣的水平面上固定兩根相互垂直的光滑金屬桿，沿兩金屬桿方向分別建立x軸和y軸。另有兩光滑金屬桿1、2，t=0時刻與兩固定桿圍成正方形，金屬桿間彼此接觸良好，空間存在豎直向上的勻強磁場。分別沿x軸正向和y軸負向以相同大小的速度勻速移動金屬桿1、2，已知四根金屬桿完全相同且足夠長，回路中的電流為I（以逆時針為電流正方向），通過金屬桿截面的電荷量為q。請用相關大致圖像描述某段運動過程中電流I與電荷量q關于時間t變化的規律。17.如圖，電阻不計的光滑水平導軌距，其內有豎直向下的勻強磁場，導軌左側接一電容的電容器，初始時刻電容器帶電量，電性如圖所示。質量、電阻不計的金屬棒ab垂直架在導軌上，閉合開關S后，ab棒向右運動，且離開時已勻速。下方光滑絕緣軌道間距也為L，正對放置，其中為半徑、圓心角的圓弧，與水平軌道相切于M、N兩點，其中NO、MP兩邊長度，以O點為坐標原點，沿導軌向右建立坐標系，OP右側處存在磁感應強度大小為的磁場，磁場方向豎直向下。質量、電阻的“U”型金屬框靜止于水平導軌NOPM處。導體棒ab自拋出后恰好能從處沿切線進入圓弧軌道，并于MN處與金屬框發生完全非彈性碰撞，碰后組成閉合線框一起向右運動。完成下列小題：（1）求導體棒ab離開時的速度大小；（2）若閉合線框進入磁場區域時，立刻給線框施加一個水平向右的外力F，使線框勻速穿過磁場區域，求此過程中線框產生的焦耳熱；（3）閉合線框進入磁場區域后由于安培力作用而減速，試討論線框能否穿過區域，若能，求出離開磁場時的速度：若不能，求出線框停止時ab邊的位置坐標x。〖答案〗12.能夠，13.BD14.360K15.D16.見〖解析〗17.（1）1.6m/s；（2）1.25J（3）不能，〖解析〗【12題詳析】未加熱前，三部分中氣體的溫度、體積、壓強均相等，當電阻絲對f中的氣體緩慢加熱時，f中的氣體內能增大，溫度升高，根據理想氣體狀態方程可知f中的氣體壓強增大，會緩慢推動左邊活塞，可知h的體積也被壓縮，壓強變大，對活塞受力分析，根據平衡條件可知，彈簧彈力變大，則彈簧被壓縮。當系統穩定時，活塞受力平衡，可知彈簧處于壓縮狀態，對左邊活塞分析則有對彈簧、活塞及g中的氣體組成的系統分析，根據平衡條件可知，f與h中的氣體壓強相等，則有即有【13題詳析】A．A→B過程中氣體溫度升高，則氣體分子的平均動能增加，根據理想氣體狀態方程有由于A→B過程，圖像過原點，表明壓強一定，由于溫度升高，分子運動的平均速率增大，則單位時間內撞擊單位面積器壁的分子數減小，故A錯誤；B．狀態A與狀態C溫度相等，內能相等，A→B過程中溫度升高，內能增大，氣體體積增大，氣體對外界做功，氣體一定從外界吸收熱量，根據熱力學第一定律可知，氣體吸收的熱量等于氣體內能的增量與氣體對外做功之和，B→C過程中氣體溫度降低，氣體內能減小，氣體體積不變，外界對氣體做功為0，氣體一定向外界放出熱量，根據熱力學第一定律可知，氣體放出的熱量等于氣體內能減小量，由于A→B過程中與B→C過程中氣體溫度變化量的大小相等，則內能的變化量大小也相等，則A→B過程中氣體吸收的熱量大于B→C過程中氣體放出的熱量，故B正確；C．C→A過程，氣體體積減小，則氣體單位體積內分子數增加，由于C→A過程，溫度一定，氣體分子運動的平均速率一定，則單位時間內撞擊單位面積器壁的分子數增大，故C錯誤；D．根據理想氣體狀態方程有可知，圖像上某點與原點連線的斜率間接表示壓強的倒數，根據圖像可知，C→A過程中氣體壓強小于A→B過程中中氣體壓強，由于兩個過程體積的變化量大小相等，可知，A→B過程中氣體對外做的功大于C→A過程中外界對氣體做的功，故D正確。故選BD【14題詳析】設當火箭以a=g的加速度豎直向上起飛時，艙內氣體壓強為，以氣壓計內的水銀柱為研究對象，根據牛頓第二定律有解得設水銀密度為，此時水銀氣壓計內液柱高度為h，則有根據題意有解得以艙內氣體為研究對象，根據查理定律有解得【15題詳析】A．圖甲中，法拉第利用該裝置發現了電磁感應現象，故A錯誤；B．圖乙中，根據條形磁體的磁感線分布特征可知，線圈穿過磁鐵從M運動到L的過程中，穿過線圈的磁通量先增大后減小，故B錯誤；C．圖丙中，閉合線框繞垂直于磁場方向的軸轉動的過程中，穿過線框額磁通量發生變化，閉合線框中有感應電流產生，故C錯誤；D．圖丁中，根據通電直導線的磁感線的分布特征，線框在與通電導線在同一平面內向右平移的過程中，穿過線框的磁通量發生變化，閉合線框中有感應電流產生，故D正確。故選D。【16題詳析】令初始時，正方形邊長為L，金屬桿單位長度的電阻為，分別沿x軸正向和y軸負向以相同大小的速度勻速移動金屬桿1、2時，1桿產生的感應電動勢為方向為順時針，2桿產生的感應電動勢為方向為逆時針，可知，回路總的感應電動勢為方向沿逆時針方向，即回路中的感應電流方向為逆時針方向，回路中總電阻為則回路中的感應電流可知，電流與時間成正比。通過金屬桿截面的電荷量為解得可知，電量與時間成二次函數關系。作出圖像如圖所示【17題詳析】（1）設初始時電容器兩端到達電壓為，由電容公式有對導體棒，由動量定理有導體棒從開始運動到穩定過程，設電容器極板上電荷量變化量為q，導體棒穩定后的電動勢為E，有整理有由電流的公式有導體棒切割磁感線的電動勢為解得（2）由于導體棒恰好能從處沿切線進入圓弧軌道，設進入瞬間導體棒的速度為，有解得設導體棒在與金屬框碰撞前的速度為，由動能定理有解得金屬棒和線框發生完全非彈性碰撞，設碰后速度為，有解得由題意分析可知，線框在進入磁場到出磁場過程中，始終只有一條邊切割磁感線，則其電動勢為則線框內的電流為線框進入磁場過程中所受安培力為線框進入過程所產生的焦耳熱與線框克服安培力所做的功相同，為由上述安倍力的表達式可知，安倍力隨著進入磁場的距離均勻變化，所以進入過程中，安培力的平均值為線框出磁場和進入磁場過程，克服安培力做功的相同，所以整個過程，線框產生的焦耳熱為（3）線框進入磁場過程由動量定理有整理有，解得所以線框不能完全離開磁場，則有解得機械振動與光的波動性科學家轉而開始回歸到宏觀物體，在此中發現了在振動是有波的產生，進一步研究發現，光也有波動性如圖所示是某水池的剖面圖，A、B兩區域水深分別為，其中，點O處于兩部分水面分界線上，M和N是A、B兩區域水面上的兩點，O、M間距離為3m，O、N間距離為4m。時M點從平衡位置向上振動、N點從平衡位置向下振動，形成以M、N點為波源的水波（可看作簡諧橫波），兩波源振動頻率均為2Hz，振幅均為5cm。當時，O點開始振動且振動方向向下。已知水波的波速跟水深關系為，式中h為水的深度，。18.下列說法正確的是（）A.區域B的水深B.A、B兩區域水波的波長之比為2∶1C時，O點經平衡位置向上振動D.后，MN之間存在10個振幅為10cm的點如圖，將一平面鏡置于某透明液體中，光線以入射角進入液體，經平面鏡反射后恰好不能從液面射出。此時，平面鏡與水平面（液面）夾角為，光線在平面鏡上的入射角為。已知該液體的折射率為19.求β的值。20.可以改變哪個值使得光線從水面濺出。科學家進一步探索光的波動性的有關性質21.下列有關光現象的說法中正確的是（）A.在光的衍射現象中縫的寬度d越小，衍射現象越明顯；入射光的波長越長，衍射現象越明顯B.在光的雙縫干涉實驗中，若僅將入射光由綠光改為紅光，則干涉條紋間距變寬C.光導纖維絲內芯材料的折射率比外套材料的折射率大D.只有橫波能發生偏振，縱波不能發生偏振，光的偏振現象說明光是一種縱波〖答案〗18AD19.37.5°20.略微減小i21.ABC〖解析〗【18題詳析】A．當時，O點開始振動且振動方向向下，可知是N點波源形成的波傳到了O點，則區域B的波速根據可得故A正確；B．區域A的波速根據可得，可知A、B兩區域水波的波長之比為1∶2，故B錯誤；C．時，M點的波源形成的波向右傳播3m，該波在O點產生的波在平衡位置向上振動；N點的波源形成的波向左傳播6m，該波在O點引起的振動在平衡位置向下振動；兩列波振幅相同且干涉相消，可知此時O點保持平衡位置不動，故C錯誤；D．時間內，兩列波分別傳播的距離為，故兩列波均恰好傳播到對方波源位置，由于兩列波在兩個區域的波長均為，，由于M，N起振方向相反，故在A區域某位置距離MO的波程差為半波長的奇數倍的點為干涉相長振幅疊加，即滿足條件則有的距離為即6個位置；在B區域某位置距離MO的波程差為半波長的奇數倍的點為干涉相長振幅疊加，即滿足條件則有的距離為即4個位置；共計10個位置，D正確。故選AD。【19題詳析】根據解得光線在射入液面時的折射角為光線經平面鏡反射后，恰好不能從液面射出，光路圖如圖有解得由幾何關系可得解得【20題詳析】若略微增大，則光線在平面鏡上的入射角將變大，根據上面分析的各角度關系可知光線射出液面的入射角變大，將大于臨界角，所以不可以從液面射出。若略微減小i，則r減小，導致光線在平面鏡上的入射角減小，可知光線射出液面的入射角變小，將小于臨界角，可以從液面射出。【21題詳析】A．根據發生明顯衍射的條件可知，在光的衍射現象中縫的寬度d越小，衍射現象越明顯；入射光的波長越長，衍射現象越明顯。故A正確；B．根據可知，若僅將入射光由綠光改為紅光，則入射光的波長變大，干涉條紋間距變寬。故B正確；C．光導纖維是利用全反射原理制成的，根據發生全反射的條件可知，光導纖維絲內芯材料的折射率比外套材料的折射率大，才能發生全反射。故C正確；D．只有橫波能發生偏振，縱波不能發生偏振，光的偏振現象說明光是一種橫波。故D錯誤。故選ABC。太空旅行科學家對宏觀世界的探索永無止境，我們從微觀粒子開始，一步一步的擴展我們的視野，是時候看看茫茫無際的宇宙了2023年10月26日17時46分，神舟十七號載人飛船與空間站組合體完成自主快速交會對接。飛船的發射過程可簡化為：飛船從預定軌道Ⅰ的A點第一次變軌進入橢圓軌道Ⅱ，到達橢圓軌道的遠地點B時，再次變軌進入空間站的運行軌道Ⅲ，與空間站實現對接。假設軌道Ⅰ和Ⅲ都近似為圓軌道22.下列說法中正確的是（）A.飛船在橢圓軌道Ⅱ經過A點時的加速度比飛船在圓軌道I經過A點時的加速度大B.飛船在橢圓軌道Ⅱ經過A點時的速度一定大于11.2km/sC.飛船沿軌道Ⅱ運行的周期小于沿軌道Ⅲ運行的周期D.在軌道Ⅰ和軌道Ⅲ上飛船與地心連線在相等的時間內掃過的面積相等我國在探索宇宙文明過程中取得了重大突破，中國科學院高能物理研究所公布：在四川稻城的高海拔觀測站，成功捕獲了來自天鵝座萬年前發出的信號。若在天鵝座有一質量均勻分布的球形“類地球”行星，其密度為ρ，半徑為R，自轉周期為T0，引力常量為G，地球半徑為1.3R，地球自轉周期設為1.9T0，密度也約為0.8ρ23.該“類地球”行星的同步衛星的運行速率為___________，同步衛星的軌道半徑為___________24.假設在地球上投一個質量為m的物體使其自由落體，需要的時間為t0，則同樣在該星球也投一個質量為m的物體使其自由落體，需要的時間相較于t0會增大還是減少？現在發現該星球上也存在空氣阻力，大小f=kv（k為比例常數）25.若在此星球上空h以初速度v0平拋一質量為m的小球，求其經過t0秒后的位移x〖答案〗22.C23.24.增大25.，方向與水平方向夾角〖解析〗【22題詳析】A．根據飛船在橢圓軌道Ⅱ經過A點時的加速度等于飛船在圓軌道I經過A點時的加速度，故A錯誤；B．11.2km/s是第二宇宙速度，其大于第一宇宙速度，而第一宇宙速度是飛船環繞地球運行的最大速度，所以飛船在橢圓軌道Ⅱ經過A點時的速度一定小于11.2km/s，故B錯誤；C．由開普勒第三定律飛船沿軌道Ⅱ運行的周期小于沿軌道Ⅲ運行的周期，故C正確；D．軌道Ⅰ和軌道Ⅲ不是同一軌道，在軌道Ⅰ和軌道Ⅲ上飛船與地心連線在相等的時間內掃過的面積不相等，故D錯誤。故選C。【23題詳析】[1][2]根據密度聯立得，同步衛星的軌道半徑同步衛星的運行速率【24題詳析】[1]根據得地球重力加速度行星重力加速度聯立可得可知所以同樣在該星球也投一個質量為m的物體使其自由落體，需要的時間相較于t0會增大。【25題詳析】[1]取初速度方向為+x方向、豎直向下為+z方向，此時，物體在運動過程中的阻力為運動方程為得位移解為，經過t0秒后的位移方向與水平方向夾角上海市2024年高三“新高考”最終質量調研（等級考）物理學科考生注意：1.本試卷共10頁，5個場景，28個小題，試卷滿分100分，考試時間60分鐘。2.本考試分設試卷和答題紙。答題前，務必在答題紙上填寫學校、班級、姓名。作答必須涂或寫在答題紙上，在試卷上作答一律不得分。3.本試卷標注“多選”的試題，每小題應選兩個及以上的選項；未特別標注的選擇類試題，每小題只能選一個選項。4.本試卷標注“計算”“簡答”“論證”等試題，在列式計算、邏輯推理以及回答問題過程中，須給出必要的圖示、文字說明、公式、演算等。5.本試卷標注為“作圖”的試題，用2B鉛筆在答題紙對應框內畫出圖像，需要畫出大致的軌跡以及特殊點。6.本試卷的場景將誘導學生們，一步一步從微觀粒子拓寬視野直到宇宙中微型粒子科學家發現很多物質的微觀形式均為粒子，宏觀的物質，甚至光，都是由粒子構成的，科學家分別用a、b兩束光照射同一光電效應設備，得到光電流與光電管兩極間電壓的關系圖像如圖所示。1.下列說法正確的是（）A.a、b兩束光頻率相同B.b光的衍射現象比a光更容易觀察C.b光的強度大于a光的強度D.若兩種單色光分別照射基態氫原子時都能使其能級躍遷，則b光使其躍遷能級更高2.科學家進而分析光電效應的電路圖。①、②兩束單色光是由處在同一激發態的原子躍遷到I態和II態時產生的，若光束①通過窗口照射到陰極K后，滑動變阻器的滑片P滑到位置a時，電流表的讀數恰好變為0：光束②通過窗口照射到陰極K后，滑動變阻器的滑片P滑到位置b時，電流表的讀數恰好變為0光束①產生的飽和電流___________光束②的飽和電流；光束①產生的光電子初動能___________光束②產生的光電子初動能A.大于B.小于C.無法判斷3.計算并解釋在2中得出的結論科學家發現一個半徑為R的均勻帶電球體（或球殼）在球的外部產生的電場，與一個位于球心的、電荷量相等的點電荷產生的電場相同。而均勻帶電薄球殼在內部任意點產生的電場強度為零，由以上信息結合疊加原理解決下列問題。已知靜電力常量為k。根據湯姆生的原子模型，我們可以把原子看成是一個半徑為R=10-10m的電中性的球體，正電荷均勻分布在整個球內，電子像棗糕里的棗子一樣鑲嵌在原子里。在粒子散射實驗中，某粒子沿著原子邊緣以速度v射向金原子，如圖乙所示。不考慮電子對粒子的作用。為簡單計，認為該粒子接近金原子時（即rR，圖中兩條平行虛線范圍內）才受金原子中正電荷的靜電作用，作用力為恒力，大小為F=（Q和q分別為金原子正電荷電量和粒子電量）、方向始終與入射方向垂直，作用時間的數量級為（k=9.0×109Nm2/C2，金原子序數79，粒子動能約Ek=5MeV=810-13J，電子電量e=1.6×10-19C，保留3位有效數字）；（1）一半徑為R、帶正電荷Q的粒子，以球心O為原點建立坐標軸Ox，如圖甲所示。求Ox軸上電場強度大小E與坐標x的關系并在答題紙上作出函數圖像（2）求粒子的偏轉角度。4.電子是原子的組成部分，當電子的速度為零時，電子的質量為m0=9.11×10-31kg，該電子由靜止開始經加速電壓U=106V加速后，該電子的質量和速度的大小分別為多少？（計算結果保留4位有效數字）5.2023年11月2日，日本東京電力公司啟動第三批約7800噸核污染水排海，引起多國強烈反對。其中有一種難以被清除的氚具有放射性，會發生衰變，產生危害較小的He-3（指質量數為3），其半衰期為12.43年，研究人員發現，氚在0.09g/L下為安全濃度（1）寫出氚發生衰變的核方程式（2）1kg的氚原子核，在100L的水中，需要經過至少___________年，才能達到安全濃度。〖答案〗1.D2.CC3.（1）（x<R）；（xR）；；（2）°4.kg；m/s5.（1）；（2）87.01年〖解析〗【1題詳析】A．由圖可知，b對應的遏止電壓大于a對應的遏止電壓，則b的頻率大于a的頻率，若兩種單色光分別照射基態氫原子時都能使其能級躍遷，根據光電效應方程可知，則b光使其躍遷能級更高，故A錯誤，D正確；B．b的波長小于a的波長，b光的衍射現象比a光更不容易觀察，故B錯誤；C．a對應的飽和光電流大于b的飽和光電流，則a光的光照強度一定大于b光的光照強度，故C錯誤；故選D。【2題詳析】[1][2]根據電路圖可知，滑動變阻器的滑片P滑到位置a時的減速電壓小于滑到位置b時的減速電壓，即光束①的遏止電壓小于光束②的遏止電壓，根據可知，光束①的光子的能量小于光束②的光子的能量，即光束①的光子的頻率小于光束②的光子的頻率，飽和電流與光照強度有關，由于兩種光的光照強度關系不確定，則光束①產生的飽和電流與光束②產生的飽和電流的關系也不確定。故選C。光電子的初動能在范圍之間，因此光束①產生的光電子的初動能不一定小于光束②產生的光電子的初動能。故選C。【3題詳析】（1）在x>R的區域，帶電球體產生的場強大小為在x<R的區域，可以將帶電球體分為兩部分，半徑為x的帶電球體和外面的球殼（x>R的部分可看成無數層薄球殼），由題意，x>R的部分在x處產生的場強為0，整體帶電球體在x處產生的電場和半徑為x的球體在x處產生的電場相同，半徑為x的球體帶電量為電場為則函數關系式為（x<R）；（xR）圖象如圖所示（2）根據勻速圓周運動中速度的變化情況作圖粒子入射速度為vA，受金屬原子的作用為垂直于速度的恒力，其速度變化的方向與vA垂直，由動量定理可知得與入射速度v比值為將和代入得代入數據得結果表明，粒子速度變化非常小，變化后的速度可用圖中表示，圖中三角形為直角三角形，也可看成角度很小的等腰三角形，偏轉角為°【4題詳析】根據能量關系可得代入數據解得kg根據相對論原理可知解得m/s【5題詳析】（1）根據衰變過程中質量數和電荷數守恒可知衰變方程為（2）氚在0.09g/L為安全濃度，即100L水中氚的質量為9g，根據半衰期特點有代入數據解得t=87.01年場科學家從微觀粒子的視角本身的視角移開，開始轉移到一些能改變粒子運動的假想場上。6.以下有關于場的說法正確的是（）A.場是看不見摸不著的物質，但我們可以用“場線”來形象化地描述它B.靜止的電荷周圍的電場稱為靜電場C.麥克斯韋發表了電磁場理論，認為一切電場都能產生磁場D.現代科學認為，基本粒了和場之間關系密切，有場才有基本粒子科學家先研究電場，一電場的電勢φ隨x的變化規律如圖，圖線關于φ軸對稱，且AO間距離小于BO間距離7.下列說法正確的是（）A.該電場可能為勻強電場B.一負電荷在A點電勢能大于B點電勢能C.一正電荷從A點移到B點電場力不做功D.A、B間電場方向為由B指向A科學家們轉而研究磁場，在利用洛倫茲力演示儀（圖甲）探究帶電粒子在勻強磁場中運動的規律時，發現有時玻璃泡中的電子束在勻強磁場中的運動軌跡呈“螺旋”狀。現將這一現象簡化成如圖乙所示的情景來討論：在空間存在平行于y軸的勻強磁場，由坐標原點在xOy平面內以初速度以沿與x軸正方向成角的方向射入磁場的電子運動軌跡為螺旋線，其軸線平行于y軸，螺旋半徑為R，螺距為，螺旋周期為T。8.判斷螺旋半徑R，螺距，螺旋周期T，分別可能和那些物理量有關（用下述物理量，勵磁線圈中的電流I，電子的加速電壓U，角度）在深入研究了電磁場的關聯后，科學家得到了質譜儀的結論，如圖為某質譜儀的原理圖。真空中，質量為m、帶電量為q的正離子以大小為的初速度沿x軸運動，經長度為d的區域I后，運動到與區域邊界相距為L的yOz平面。9.回答下列問題（1）若區域I中僅存在沿y軸正方向的勻強磁場，離子穿出磁場時速度與x軸方向成30°，求磁感強度大小；（2）若區域I中僅存在沿y軸正方向的勻強電場，電場強度大小為，求離子落在yOz平面上時距原點O的距離s；科學家們不僅局限于只在電磁場中，在等離激元蒸汽發生器是一種用于產生純凈蒸汽的裝置。實驗發現，用光照射含有納米銀顆粒（可視為半徑約10.0nm的球體，其中每個銀原子的半徑約0.10nm）的水溶液。納米銀顆粒吸收一部分光而升溫，從而使其周圍的水汽化而產生純凈的水蒸氣，但整個水溶液的溫度并不增加。該現象可解釋為納米銀顆粒中的電子在光場（即只考慮其中頻率為的簡諧交變電場）的作用下，發生集體振蕩（即等離激元振蕩）從而與光發生共振吸收。電子均勻分布在納米銀顆粒內（如圖中虛線圓所示），當施加電場E0后，納米銀顆粒中的電子會在很短的時間內整體發生一個與E0相反的微小偏離xp，使電子整體分布于一個新的球面內（如圖中實線圓所示，且xp遠小于納米銀顆粒半徑），導致納米銀顆粒的右端出現正電荷，中間部分（實線與虛線所圍中間區域）呈電中性。當E0反向，上述正負電荷分布對稱地變換。中間部分與兩側交界的電荷可忽略不計。若上述過程在E0cost的光場作用下連續進行時，便稱之為等離激元振蕩。10.下列說法中正確的是（）A.可將上述等離激元振蕩的過程等效成帶有阻尼的LC振蕩電路B.圖中白色部分可能存在電場強度大小為E0、方向與xp相同的電場C.納米銀顆粒在E0cost光場作用下，產生的等離激元振蕩為簡諧振蕩D.為使納米銀顆粒中產生等離激元振蕩，光場的頻率應滿足=111.已知銀的摩爾質量為108，和阿伏伽德羅常數為NA，試寫出5.4g銀的原子個數___________〖答案〗6.ABD7.B8.螺旋半徑R與勵磁線圈中的電流I、電子的加速電壓U、角度有關，，螺距與勵磁線圈中的電流I，電子的加速電壓U，角度有關，螺旋周期T與勵磁線圈中的電流I有關9.（1）；（2）10.AC11.〖解析〗【6題詳析】A．場是看不見摸不著的物質，但我們可以用“場線”來形象化地描述它，故A正確；B．靜止的電荷周圍的電場稱為靜電場，故B正確；C．麥克斯韋發表了電磁場理論，認為變化的電場產生磁場，故C錯誤；D．現代科學認為，基本粒了和場之間關系密切，有場才有基本粒子，故D正確。故選ABD。【7題詳析】A．圖像斜率代表場強，可知A、B兩點場強不同，該電場為非勻強電場，故A錯誤；B．A點電勢低于B點電勢，一負電荷在A點電勢能大于B點電勢能，故B正確；C．A點電勢低于B點電勢，一正電荷從A點移到B點電場力做負功，故C錯誤；D．電場線方向由電勢高處指向電勢低處，若A、B間電場方向為由B指向A，則由B到A電勢一直減小，故D錯誤。故選B。【8題詳析】勵磁線圈中的電流I越大，磁感應強度B越大。根據得可知螺旋半徑R與勵磁線圈中的電流I、電子的加速電壓U、角度有關；周期可知螺旋周期T與勵磁線圈中的電流I有關，螺距可知螺距與勵磁線圈中的電流I，電子的加速電壓U，角度有關。【9題詳析】（1）如圖根據得（2）離子在I中做類平拋運動，運動時間又聯立得所以離子落在yOz平面上時距原點O的距離【10題詳析】A．可將上述等離激元振蕩的過程等效成帶有阻尼的LC振蕩電路，故A正確；B．圖中白色部分可能存在電場強度大小為E0、方向與xp相反的電場，故B錯誤；C．納米銀顆粒在E0cost的光場作用下，產生的等離激元振蕩為簡諧振蕩，故C正確；D．為使納米銀顆粒中產生等離激元振蕩，光場的頻率應滿足故D錯誤。故選AC。【11題詳析】[1]5.4g銀的原子個數科學家在探究完微觀粒子后，逐漸開始研究宏觀與微觀的聯系，在高中階段，最為典型的為氣體。如圖，一封閉著理想氣體的絕熱汽缸置于水平地面上，用輕彈簧連接的兩絕熱活塞將汽缸分為f、g、h三部分，活塞與汽缸壁間沒有摩擦。初始時彈簧處于原長，三部分中氣體的溫度、體積、壓強均相等。現通過電阻絲對f中的氣體緩慢加熱，停止加熱并達到穩定。12.能否比較f，g，h中氣體的溫度與壓強的大小關系，如果可以，寫出分析過程與結論，如果不能，寫出部分可以寫出的結論并說明為何無法判斷。13.如圖所示，一定質量的理想氣體從狀態A經過狀態B、C又回到狀態A，下列說法正確的是（）A.A→B過程中氣體分子的平均動能增加，單位時間內撞擊單位面積器壁的分子數增加B.A→B過程中氣體吸收的熱量大于B→C過程中氣體放出的熱量C.C→A過程中單位體積內分子數增加，單位時間內撞擊單位面積器壁的分子數減少D.A→B過程中氣體對外做的功大于C→A過程中外界對氣體做的功14.水銀氣壓計在超失重情況下不能顯示準確的氣壓。若某次火箭發射中攜帶了一只水銀氣壓計。發射的火箭艙密封，起飛前艙內溫度，水銀氣壓計顯示艙內氣體壓強為1個大氣壓。當火箭以加速度a=g豎直向上起飛時，艙內水銀氣壓計示數穩定在，已知水銀氣壓計的示數與液柱高度成正比，如圖所示。可視為起飛時重力加速度恒為g，求起飛時艙內氣體的溫度15.同樣的，電磁感應定律也是構建微觀世界與宏觀世界的必不可缺的橋梁，在高中教材中我們就了解到安培力即為洛倫茲力的宏觀表現，下列四種情境中說法中正確的是（）A.圖甲中，奧斯特利用該裝置發現了電磁感應現象B.圖乙中，線圈穿過磁鐵從M運動到L的過程中，穿過線圈的磁通量先減小后增大C.圖丙中，閉合線框繞垂直于磁場方向的軸轉動的過程中，線框中沒有感應電流產生D.圖丁中，線框在與通電導線在同一平面內向右平移的過程中，線框中有感應電流產生16.如圖所示，絕緣的水平面上固定兩根相互垂直的光滑金屬桿，沿兩金屬桿方向分別建立x軸和y軸。另有兩光滑金屬桿1、2，t=0時刻與兩固定桿圍成正方形，金屬桿間彼此接觸良好，空間存在豎直向上的勻強磁場。分別沿x軸正向和y軸負向以相同大小的速度勻速移動金屬桿1、2，已知四根金屬桿完全相同且足夠長，回路中的電流為I（以逆時針為電流正方向），通過金屬桿截面的電荷量為q。請用相關大致圖像描述某段運動過程中電流I與電荷量q關于時間t變化的規律。17.如圖，電阻不計的光滑水平導軌距，其內有豎直向下的勻強磁場，導軌左側接一電容的電容器，初始時刻電容器帶電量，電性如圖所示。質量、電阻不計的金屬棒ab垂直架在導軌上，閉合開關S后，ab棒向右運動，且離開時已勻速。下方光滑絕緣軌道間距也為L，正對放置，其中為半徑、圓心角的圓弧，與水平軌道相切于M、N兩點，其中NO、MP兩邊長度，以O點為坐標原點，沿導軌向右建立坐標系，OP右側處存在磁感應強度大小為的磁場，磁場方向豎直向下。質量、電阻的“U”型金屬框靜止于水平導軌NOPM處。導體棒ab自拋出后恰好能從處沿切線進入圓弧軌道，并于MN處與金屬框發生完全非彈性碰撞，碰后組成閉合線框一起向右運動。完成下列小題：（1）求導體棒ab離開時的速度大小；（2）若閉合線框進入磁場區域時，立刻給線框施加一個水平向右的外力F，使線框勻速穿過磁場區域，求此過程中線框產生的焦耳熱；（3）閉合線框進入磁場區域后由于安培力作用而減速，試討論線框能否穿過區域，若能，求出離開磁場時的速度：若不能，求出線框停止時ab邊的位置坐標x。〖答案〗12.能夠，13.BD14.360K15.D16.見〖解析〗17.（1）1.6m/s；（2）1.25J（3）不能，〖解析〗【12題詳析】未加熱前，三部分中氣體的溫度、體積、壓強均相等，當電阻絲對f中的氣體緩慢加熱時，f中的氣體內能增大，溫度升高，根據理想氣體狀態方程可知f中的氣體壓強增大，會緩慢推動左邊活塞，可知h的體積也被壓縮，壓強變大，對活塞受力分析，根據平衡條件可知，彈簧彈力變大，則彈簧被壓縮。當系統穩定時，活塞受力平衡，可知彈簧處于壓縮狀態，對左邊活塞分析則有對彈簧、活塞及g中的氣體組成的系統分析，根據平衡條件可知，f與h中的氣體壓強相等，則有即有【13題詳析】A．A→B過程中氣體溫度升高，則氣體分子的平均動能增加，根據理想氣體狀態方程有由于A→B過程，圖像過原點，表明壓強一定，由于溫度升高，分子運動的平均速率增大，則單位時間內撞擊單位面積器壁的分子數減小，故A錯誤；B．狀態A與狀態C溫度相等，內能相等，A→B過程中溫度升高，內能增大，氣體體積增大，氣體對外界做功，氣體一定從外界吸收熱量，根據熱力學第一定律可知，氣體吸收的熱量等于氣體內能的增量與氣體對外做功之和，B→C過程中氣體溫度降低，氣體內能減小，氣體體積不變，外界對氣體做功為0，氣體一定向外界放出熱量，根據熱力學第一定律可知，氣體放出的熱量等于氣體內能減小量，由于A→B過程中與B→C過程中氣體溫度變化量的大小相等，則內能的變化量大小也相等，則A→B過程中氣體吸收的熱量大于B→C過程中氣體放出的熱量，故B正確；C．C→A過程，氣體體積減小，則氣體單位體積內分子數增加，由于C→A過程，溫度一定，氣體分子運動的平均速率一定，則單位時間內撞擊單位面積器壁的分子數增大，故C錯誤；D．根據理想氣體狀態方程有可知，圖像上某點與原點連線的斜率間接表示壓強的倒數，根據圖像可知，C→A過程中氣體壓強小于A→B過程中中氣體壓強，由于兩個過程體積的變化量大小相等，可知，A→B過程中氣體對外做的功大于C→A過程中外界對氣體做的功，故D正確。故選BD【14題詳析】設當火箭以a=g的加速度豎直向上起飛時，艙內氣體壓強為，以氣壓計內的水銀柱為研究對象，根據牛頓第二定律有解得設水銀密度為，此時水銀氣壓計內液柱高度為h，則有根據題意有解得以艙內氣體為研究對象，根據查理定律有解得【15題詳析】A．圖甲中，法拉第利用該裝置發現了電磁感應現象，故A錯誤；B．圖乙中，根據條形磁體的磁感線分布特征可知，線圈穿過磁鐵從M運動到L的過程中，穿過線圈的磁通量先增大后減小，故B錯誤；C．圖丙中，閉合線框繞垂直于磁場方向的軸轉動的過程中，穿過線框額磁通量發生變化，閉合線框中有感應電流產生，故C錯誤；D．圖丁中，根據通電直導線的磁感線的分布特征，線框在與通電導線在同一平面內向右平移的過程中，穿過線框的磁通量發生變化，閉合線框中有感應電流產生，故D正確。故選D。【16題詳析】令初始時，正方形邊長為L，金屬桿單位長度的電阻為，分別沿x軸正向和y軸負向以相同大小的速度勻速移動金屬桿1、2時，1桿產生的感應電動勢為方向為順時針，2桿產生的感應電動勢為方向為逆時針，可知，回路總的感應電動勢為方向沿逆時針方向，即回路中的感應電流方向為逆時針方向，回路中總電阻為則回路中的感應電流可知，電流與時間成正比。通過金屬桿截面的電荷量為解得可知，電量與時間成二次函數關系。作出圖像如圖所示【17題詳析】（1）設初始時電容器兩端到達電壓為，由電容公式有對導體棒，由動量定理有導體棒從開始運動到穩定過程，設電容器極板上電荷量變化量為q，導體棒穩定后的電動勢為E，有整理有由電流的公式有導體棒切割磁感線的電動勢為解得（2）由于導體棒恰好能從處沿切線進入圓弧軌道，設進入瞬間導體棒的速度為，有解得設導體棒在與金屬框碰撞前的速度為，由動能定理有解得金屬棒和線框發生完全非彈性碰撞，設碰后速度為，有解得由題意分析可知，線框在進入磁場到出磁場過程中，始終只有一條邊切割磁感線，則其電動勢為則線框內的電流為線框進入磁場過程中所受安培力為線框進入過程所產生的焦耳熱與線框克服安培力所做的功相同，為由上述安倍力的表達式可知，安倍力隨著進入磁場的距離均勻變化，所以進入過程中，安培力的平均值為線框出磁場和進入磁場過程，克服安培力做功的相同，所以整個過程，線框產生的焦耳熱為（3）線框進入磁場過程由動量定理有整理有，解得所以線框不能完全離開磁場，則有解得機械振動與光的波動性科學家轉而開始回歸到宏觀物體，在此中發現了在振動是有波的產生，進一步研究發現，光也有波動性如圖所示是某水池的剖面圖，A、B兩區域水深分別為，其中，點O處于兩部分水面分界線上，M和N是A、B兩區域水面上的兩點，O、M間距離為3m，O、N間距離為4m。時M點從平衡位置向上振動、N點從平衡位置向下振動，形成以M、N點為波源的水波（可看作簡諧橫波），兩波源振動頻率均為2Hz，振幅均為5cm。當時，O點開始振動且振動方向向下。已知水波的波速跟水深關系為，式中h為水的深度，。18.下列說法正確的是（）A.區域B的水深B.A、B兩區域水波的波長之比為2∶1C時，O點經平衡位置向上振動D.后，MN之間存在10個振幅為10cm的點如圖，將一平面鏡置于某透明液體中，光線以入射角進入液體，經平面鏡反射后恰好不能從液面射出。此時，平面鏡與水平面（液面）夾角為，光線在平面鏡上的入射角為。已知該液體的折射率為19.求β的值。20.可以改變哪個值使得光線從水面濺出。科學家進一步探索光的波動性的有關性質21.下列有關光現象的說法中正確的是（）A.在光的衍射現象中縫的寬度d越小，衍射現象越明顯；入射光的波長