资源简介

2025-2026学年北京交通大学附属中学高二（下）期中物理试卷
一、选择题
1.摄影师在拍摄玻璃橱窗里的陈列物时，为了消除玻璃表面反射光的干扰，可在照相机镜头前装一片偏振滤光片，其透振方向应与玻璃表面反射光的( )
A. 偏振方向平行 B. 偏振方向垂直 C. 出射方向平行 D. 出射方向垂直
2.下列说法正确的是( )
A. 根据麦克斯韦电磁理论，在变化的电场周围一定产生变化的磁场
B. 赫兹通过自制的实验装置证实了电磁波的存在
C. 为了从各个电台发出的电磁波中将需要的选出来，就要进行调制
D. 车站、机场常利用射线的穿透作用进行安检
3.一束单色光从某种均匀介质射入空气中时，入射角为，折射角为，折射光路如图所示。下列说法正确的是( )
A. 此介质的折射率为
B. 光在介质中的速度与光在空气中速度的比值为
C. 当入射角减小时，光在介质中的波长也随之减小
D. 当入射角减小时，折射角也随之减小，但折射率不变
4.将一定值电阻分别接到如图和图所示的两种交流电源上，在一个周期内该电阻产生的焦耳热分别为和，则：等于( )
A. ： B. ： C. ： D. ：
5.如图甲所示，倒挂的“彩虹”被叫做“天空的微笑”，是光由白云里随机旋转的大量六角片状冰晶直六棱柱折射形成的，光线从冰晶的上顶面进入后，经折射从侧面射出如图乙，发生色散。以下分析正确的是( )
A. 在冰晶中紫光的传播速度小于红光
B. 光线从空气射入冰晶时，增加入射角可能发生全反射
C. 当入射角减小，在侧面最先发生全反射的是红光
D. 光线从空气进入冰晶后波长变短，频率不变
6.宋代王安石松江中写道：“宛宛虹霓堕半空，银河直与此相通”，诗中霓的形成原理如图所示，其中甲、乙是两种不同频率的单色光，水珠为球形，则( )
A. 水珠对甲光的折射率大于对乙光的折射率
B. 甲光在水珠中的传播速度大于乙光
C. 用同一套装置做双缝干涉实验，甲光条纹间距更小
D. 通过同一较小障碍物时甲光衍射现象较明显
7.如图所示为双缝干涉实验得到的明暗相间的干涉条纹，其中为中央亮条纹中心，为与相邻的亮条纹中心。已知所用光的波长为，则下列说法正确的是( )
A. 若用波长为的光，处仍为亮条纹
B. 若用波长为的光，处仍为亮条纹
C. 若用波长为的光，处为暗条纹
D. 若用波长为的光，处为暗条纹
8.如图所示为测量未知电阻阻值的部分电路，当开关接点时，电压表示数为，电流表示数为；当开关接点时，电压表示数为，电流表示数为，则( )
A. 电压表示数相对变化显著
B. 开关接在点时，的测量值更准确
C. 开关接在点时，的测量值小于的真实值
D. 开关接在点时，的测量值大于的真实值
9.如图为理想振荡电路工作中的某时刻，电容器两极板间的电场强度方向与线圈内的磁感应强度方向如图所示，下列说法中正确的是( )
A. 电路中电流正在增大
B. 电容器正在充电
C. 电场能和磁场能的变化周期与电流的相同
D. 增大电容器的电容，电流的振荡频率增大
10.如图所示，理想降压变压器原线圈接入电压有效值不变的正弦交变电流，电阻、、、为定值电阻，电表均视为理想交流电表，初始时开关闭合，下列说法正确的是( )
A. 断开开关后，电压表的示数不变
B. 断开开关后，原、副线圈的电流都增大
C. 断开开关后，整个副线圈回路消耗的总功率不变
D. 断开开关后，电阻的功率减小，电阻的功率增大
11.增透膜是利用光的干涉原理减少光学元件表面反射光、增加透射光强度的光学薄膜。如图所示，某单色光从厚度均匀的增透膜前表面垂直入射。已知增透膜对该单色光的折射率为，单色光在真空中的波长为、波速为，当增透膜厚度最小时，该单色光穿过增透膜的时间为( )
A. B. C. D.
12.超是一种超声技术，探头发射超声波扫描人体，通过接收和处理载有人体组织或结构性质特征信息的回波形成图像。某血管探头沿轴正方向发射简谐超声波，如图所示，时刻波恰好传到质点。已知此超声波在血管中的传播速度为，下列说法正确的是( )
A. 该超声波的频率为
B. 时，质点恰好第三次处于波谷
C. 超声波属于机械波，但因为波长太短，所以不能发生衍射现象
D. 迎着血流方向发射超声波，血液流速越快，探头接收到的反射波频率越高
13.光电式火灾报警器的原理如图所示，红外光源发射的光束经烟尘粒子散射后照射到光敏电阻上，光敏电阻接收的光强与烟雾的浓度成正比，其阻值随光强的增大而减小。闭合开关，当烟雾浓度达到一定值时，干簧管中的两个簧片被磁化而接通，触发蜂鸣器报警。为了能在更低的烟雾浓度下触发报警，下列调节正确的是( )
A. 增大电阻箱的阻值 B. 减小电阻箱的阻值
C. 增大电源的电动势 D. 减小干簧管上线圈的匝数
14.电子感应加速器就是利用感生电场使电子加速的设备，如图甲所示为电子感应加速器的侧视图，如图乙所示为真空室俯视图，其基本原理是上、下为电磁铁的两个磁极，磁极之间有一个环形真空室，电磁铁线圈通有电流，电子在真空室中做加速圆周运动，现将电子约束在半径为的轨道上进行加速，导线中电流的大小随时间的变化图像如图丙所示，电磁铁线圈的电流在电子所在轨道平面产生的磁感应强度大小，已知电子质量为，电荷量大小为，电子加速过程中忽略电子的初速度，不考虑相对论效应，则下列说法正确的是( )
A. 在电子所在的平面内，感生电场是沿顺时针方向的匀强电场
B. 电子加速一周，感生电场对电子做功大小为
C. 电子在时间内做圆周运动的周期不断增大
D. 时间内，感生电场对电子的冲量大小为
二、非选择题
15.某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率，作出的光路图如图甲所示。
在插大头针时 。
A.只需挡住的像
B.只需挡住的像
C.需要挡住，同时挡住、的像中的任意一个
D.需要挡住，同时挡住、的像
下列措施能够提高实验准确度的是 。
A.减小和之间的距离
B.减小、连线与玻璃砖分界面法线的夹角
C.选用宽度较大的玻璃砖
D.用入射界面与出射界面平行的玻璃砖
该同学在插针时不小心插得偏右了一点，则折射率的测量值 选填“偏大”“偏小”“不变”。
另一同学操作正确，根据实验记录在白纸上画出光线的径迹，过入射光线上点作法线的平行线交折射光线的反向延长线于点，再过点作法线的垂线，垂足为点，如图乙所示，其中：：：：，则玻璃的折射率 。
16.在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，光具座上放置的光学元件依次为光源、透镜、、、、遮光筒、毛玻璃、放大镜目镜，如图所示。
图中、、三个光学元件依次为 。
A.滤光片、双缝、单缝
B.双缝、滤光片、单缝
C.滤光片、单缝、双缝
如图所示，测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上。如果想使中心刻线与亮条纹对齐，下列操作中可达到目的的是 。
A.仅转动透镜
B.仅转动遮光筒
C.仅转动测量头
关于该实验，下列说法正确的是 。
A.仅撤去滤光片，光屏上仍能观察到干涉图样
B.若将双缝间的距离减小，光屏上相邻两条暗条纹中心的距离减小
C.仅撤去双缝，在光屏上可能观察到明暗相间的条纹
D.为了减小测量误差，可用测微目镜测出第条与第条亮条纹间的距离，则相邻两条亮条纹间距为
已知双缝间距，并测得双缝到屏的距离、相邻亮条纹的间距，则根据关系式 用、、表示，代入数据可得所测红光波长为 计算结果保留两位有效数字。
17.如图所示，交流发电机的矩形金属线圈处于磁感应强度的匀强磁场中。线圈面积，匝数图中只画出匝、总电阻，线圈可绕垂直于磁场且过和边中点的转轴以角速度匀速转动。线圈的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环、焊接在一起，并通过电刷与阻值的定值电阻连接。电路中其他电阻忽略不计。求：
线圈中感应电动势的最大值；
电流表的读数；
电阻上的发热功率。
18.如图所示，直角坐标系中第Ⅰ象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场，第Ⅱ、Ⅲ象限内有两平行板电容器、，其中垂直轴放置，极板与轴相交处存在小孔、；垂直轴放置，上、下极板右端分别紧贴轴上的、点。一质量为、带电量为的粒子在小孔处由静止释放，经电场加速后从小孔射出，紧贴下极板进入，之后从点进入第Ⅰ象限，经磁场偏转后恰好从点垂直轴射出。已知、点间距为，两平行板电容器、的板间电压均为，板间电场均视为匀强电场，忽略边缘效应，不计粒子重力及空气阻力。求：
粒子经过点时的速度大小；
粒子经过点时速度的大小及方向；
磁场的磁感应强度大小。
19.有一个边长的正方形导线框，质量，由高度处自由下落，如图所示。其下边进入匀强磁场区域后，导线框开始做匀速运动，直到其上边刚刚开始穿出匀强磁场为止，此匀强磁场区域宽度也是。已知匀强磁场的磁感应强度，取。求：
导线框进入匀强磁场过程中的电流；
导线框在穿越匀强磁场过程中产生的焦耳热；
导线框进入匀强磁场过程中的感应电动势，并在图中画出导线框穿越匀强磁场的过程中，下边两端的电势差随时间的变化图像。
20.类似光学中的反射和折射现象，用磁场或电场调控也能实现质子束的“反射”和“折射”。如图所示，在竖直平面内有三个平行区域Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ：Ⅰ区宽度为，存在磁感应强度大小为、方向垂直平面向外的匀强磁场，Ⅱ区的宽度很小。Ⅰ区和Ⅲ区电势处处相等，分别为和，其电势差。一束质量为、电荷量大小为的质子从点以入射角射向Ⅰ区，在点以出射角射出，实现“反射”；质子束从点以入射角射入Ⅱ区，经Ⅱ区“折射”进入Ⅲ区，其出射方向与法线夹角为“折射”角。已知质子仅在平面内运动，初速度为，不计质子重力，不考虑质子间相互作用以及质子对磁场和电势分布的影响。
若使任意角度进入磁场的质子都能实现“反射”，求的最小值。
若，求“折射率”即入射角正弦与折射角正弦的比值。
计算说明Ⅰ区和Ⅲ区的电势差满足什么条件时，可以实现质子束从点进入Ⅱ区后发生“全反射”即质子束全部返回Ⅰ区。
答案解析
1.【答案】
【解析】解：玻璃表面反射的光是部分偏振光，其偏振方向平行于反射表面，偏振滤光片的作用是只允许特定偏振方向的光通过，为了消除反射光的干扰，需阻挡反射光，因此滤光片的透振方向应与反射光的偏振方向垂直，这样反射光被吸收或阻挡，而透射光可以部分通过，出射方向与偏振方向无关，故B正确，ACD错误。
故选：。
解题需围绕偏振片的消光原理，分析偏振滤光片的透振方向与反射光偏振方向的对应关系。
本题以摄影消除玻璃反光的实际场景为载体，考查光的偏振现象的应用，贴合生活实际，侧重对偏振核心原理的理解与运用。
2.【答案】
【解析】解：根据麦克斯韦电磁理论，在均匀变化的电场周围产生恒定的磁场，故A错误；
B.麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，而后赫兹第一个用实验证明了电磁波的存在，故B正确；
C.要将信号发送出去，先要进行的是调制，要从各个电台发出的电磁波中将需要的信号选出来，要进行的是调谐，要从高频电流中把声音信号取出来，要进行的是解调，故C错误；
D.车站、机场等地进行安全检查时，常利用射线进行安检，故D错误。
故选：。
明确电磁波谱的基本内容和各种电磁波的应用；明确电磁波的发现历程及产生；明确电磁波的发射与接受过程的工作原理；机场、车站等地进行安全检查时，利用射线的穿透能力。
本题考查对电磁波的认识，要注意明确电磁波的发射和接收、知道电磁波谱的基本内容，知道射线等电磁波的应用。
3.【答案】
【解析】解：、光从介质射入空气中发生折射，根据光的折射定律可知此介质的折射率为，故A错误；
B、由得光在介质中的速度与光在空气中速度的比值为，故B错误；
、设光在介质中的波长为，光在空气中的波长为，此介质的折射率为，光的频率为，则，折射率是介质的性质，与入射角无关，当入射角减小时，折射角也随之减小，但折射率不变，则光在介质中的波长不变，故C错误，D正确。
故选：。
根据光的折射定律求出此介质的折射率大小；由求出光在介质中的速度与光在空气中速度的比值；当入射角减小时，折射角也随之减小，折射率不变，光在介质中的波长也不变。
解答本题时，要掌握折射率定义的条件：当光从真空射入介质发生折射时，折射率等于入射角正弦与折射角正弦的比值，折射率与入射角无关。
4.【答案】
【解析】解：两种交变电流电压的最大值都为
对于方波，有效值为：
对于正弦式电压的有效值为：
根据焦耳定律得：
则：：，故正确，错误。
故选：。
根据焦耳定律求解热量，其中和是有效值。对于正弦式电流有效值，对于方波，有效值。
本题主要考查了交流电的热效应，明确对于交变电流，求解热量、电功和电功率等与热效应有关的量，都必须用有效值。
5.【答案】
【解析】解：、紫光的频率较高，则冰晶对紫光的折射率较大，光在冰晶中的传播速度，可知紫光在冰晶中的传播速度较小，故A正确；
B、光线由空气进入冰晶属于从光疏介质进入光密介质，不可能发生全反射，故B错误；
C、由全反射临界角和折射率关系可知，可知紫光的临界角较小，由图可知在侧面紫光的入射角较大，则入射角减小时，紫光先在侧面发生全反射，故C错误；
D、光从空气进入冰晶后，其频率由光源决定保持不变，由于传播速度减小，由可知光的波长变短，故D正确。
故选：。
A、光的频率越高折射率越大，然后根据折射定律分析传播速度；
B、根据光的全反射现象的条件分析；
C、根据折射率与全反射临界角分析两种光的临界角关系，根据几何关系分析光在侧面的入射角关系；
D、光的折射现象中频率不变，根据光速与频率和波长关系分析。
考查了光的折射现象和全反射现象的分析方法，熟练掌握常用的表达式，光在发生折射时频率不变。
6.【答案】
【解析】解：、由图可知，水珠对单色光甲的偏折程度较大，则水珠对甲的折射率较大，有，故A正确；
B、光在介质中的传播速度满足为真空中光速，折射率越大，传播速度越小，因，故，故B错误；
C、双缝干涉条纹间距公式为为缝到屏的距离，为缝间距，为光的波长，折射率大的光频率高、波长小，故甲光波长，因此，甲光条纹间距更小，故C正确；
D、衍射现象的明显程度与波长正相关，波长越长，衍射现象越明显，因，故乙光的衍射现象更明显，甲光衍射现象不明显，故D错误。
故选：。
根据光线在水珠中的偏折程度判断甲、乙光的折射率大小，再结合折射率与光速、波长的关系，分析双缝干涉条纹间距和衍射现象，逐一判断选项。
本题以虹霓的形成原理为情境，考查光的折射、折射率与光速、波长的关系、双缝干涉和衍射现象，侧重光学基础概念的综合应用，属于典型的光的色散类题目。
7.【答案】
【解析】解：、中央亮条纹点对应光程差为零的位置，无论波长如何变化，只要光程差为零，便满足亮条纹条件干涉加强，因此处始终为亮条纹，故A正确，C错误；
B、原来点是与相邻的亮条纹中心，表明点的光程差相邻亮条纹的光程差为一个波长。现波长变为，则点的光程差。光程差为半波长的奇数倍时满足暗条纹条件，因此处变为暗条纹，故B错误；
D、若波长变为，则点的光程差。光程差为波长的整数倍时满足亮条纹条件，因此处仍为亮条纹，故D错误。
故选：。
题目描述双缝干涉实验中明暗相间的干涉条纹，已知中央亮条纹中心和相邻亮条纹中心，以及所用光的波长。分析各选项需明确干涉条纹的明暗条件由光程差决定，中央亮条纹的光程差始终为零，因此无论波长如何变化，处总是亮条纹。对于点，其光程差为波长的整数倍，当波长改变后，需重新计算光程差与波长的关系，判断其是否满足亮条纹或暗条纹的条件。
本题以双缝干涉实验为背景，考查学生对干涉条件核心规律的理解与应用。题目通过改变入射光波长，检验学生是否掌握明暗条纹形成的本质取决于光程差与波长的倍数关系。中央亮纹点光程差恒为零，因此始终为亮纹，这是干涉的基本特征，也是本题的关键判断点。对于原点这类非中央亮纹，其明暗状态会随波长改变而转化，需要学生依据或进行动态分析。本题计算量小，但思维要求清晰，能有效区分学生对干涉原理是机械记忆还是本质理解，重点锻炼了逻辑推理与条件迁移能力。
8.【答案】
【解析】解：由题意可得
电流表示数相对变化显著，故A错误；
B.由于电流表示数相对变化显著，说明电压表分流作用较大，要选择电流表内接法测量，即开关应接在点，故B正确；
开关接在点时，的测量值偏大，而接在点时，的测量值偏小，故CD错误；
故选：。
根据误差分析电压表和电流表的变化情况；很据电压表分流作用较大选择电流表内接法判断；根据电流测量值偏大结合欧姆定律判断。
本题关键掌握分析电压表和电流表的变化情况的方法，选择测量电路的方法和实验误差分析方法。
9.【答案】
【解析】解：由线圈内磁感应强度方向根据右手螺旋定则可知电路中的电流为逆时针方向，由极板间电场强度方向可知，下极板带正电，所以电流正流向正极板，则电容器正处于充电状态，在充电过程中，电路中的电流是减小的过程，故B正确，A错误；
C.能量是标量，且没有负值，所以电场能和磁场能没有负值，所以电场能和磁场能的变化周期是电流变化周期的一半，故C错误；
D.增大电容器的电容，由和可知振荡周期变大，振荡频率减小，故D错误。
故选：。
根据右手螺旋定则分析电路中电流的方向，根据电场强度的方向确定极板的带电情况，进而分析电容器是正在充电；充电过程是电流减小的过程；能量是标量，没有负值，据此分析；根据振荡周期公式分析。
能够根据右手螺旋定则和电场强度方向确定出电容器正在充电是解题的关键，知道在充电过程中，电流是逐渐减小的，掌握振荡电路的周期公式等是解题的基础。
10.【答案】
【解析】解：、断开开关后，原线圈的输入电压不变，则副线圈的输出电压不变，副线圈的总电阻变大，由欧姆定律得，副线圈的电流变小，则原线圈的电流也变小，故B错误；
C、整个副线圈回路消耗的总功率为
由得，不变，变小，则总功率减小，故C错误；
A、电压表的示数为
其中不变，减小，故变大，故A错误；
D、电阻的功率为
减小，故电阻的功率减小，电阻的功率为
其中变大，故电阻的功率增大，故D正确；
故选：。
理想变压器原副线圈电压比等于匝数比，电流比等于匝数反比，断开开关对输入电压没有影响，则副线圈输出电压不变，根据欧姆定律判断电流的变化；根据功率公式判断总功率的变化；根据串并联规律判断电压表示数的变化；根据功率公式判断两电阻功率的变化。
本题考查理想变压器，解题关键是知道理想变压器的变压规律，结合功率公式和电路串并联规律分析求解即可。
11.【答案】
【解析】解：入射光分别在薄膜的前表面和后表面发生反射，当光在薄膜的前表面和后表面的光程差为半波长的奇数倍时，两束反射光发生干涉相互抵消，增透膜的最小厚度
其中为单色光在薄膜中的波长，则有
则
该单色光穿过增透膜的时间为，故A正确，BCD错误。
故选：。
先根据增透膜最小厚度的干涉条件，结合光在介质中的波长与真空中波长的关系，求出膜厚，再利用光在介质中的速度公式，计算穿过膜的时间。
本题以增透膜为背景，考查光的干涉、光在介质中的传播速度及波长变化，助力理解光学薄膜的工作原理。
12.【答案】
【解析】解：超声波的波长为，结合
代入数据可得频率为，故A错误；
B.质点离最近的波谷距离为，波谷第一次传播到质点所需时间
代入数据可得，超声波的周期为
代入数据可得质点第三次处于波谷的时刻为
代入数据可得，故B正确；
C.超声波属于机械波，能发生干涉、衍射等现象，故C错误；
D.由多普勒效应，迎着血流方向发射超声波，血液流速越快，探头接收到的反射波频率越高，故D正确。
故选：。
先从波形图读取波长，结合波速公式计算频率；再分析波传到质点的时间，结合振动规律判断其第三次处于波谷的时刻；接着根据衍射条件判断超声波能否发生衍射；最后利用多普勒效应分析迎着血流方向发射超声波时，反射波频率与血流速度的关系。
本题以超技术为背景，综合考查了机械波的频率计算、质点振动、衍射现象和多普勒效应，将物理知识与医学应用结合，体现了物理学科的实用性，有助于理解机械波的相关概念与应用。
13.【答案】
【解析】解：增大电阻箱的阻值，会使红外光源的发光强度减弱，散射到光敏电阻的光强更小，光敏电阻阻值更大，导致右侧电路电流更小，干簧管线圈磁场更弱，更难触发报警，故A错误；
B.减小电阻箱的阻值，会降低右侧电路的总电阻。在烟雾浓度较低光敏电阻阻值较大时，电路电流也能达到更大值，使干簧管线圈磁场更强，从而在更低烟雾浓度下触发报警，故B正确；
C.电源仅为蜂鸣器供电，与干簧管线圈的触发电路由供电无关，改变其电动势无法影响触发条件，故C错误；
D.减小干簧管上线圈的匝数，会使线圈在相同电流下的磁场强度减弱，需要更大电流才能触发报警，这会提高报警所需的烟雾浓度，故D错误。
故选：。
分析各选项对光敏电阻电路及干簧管线圈磁场强度的影响，判断能否在更低烟雾浓度下使干簧管触发蜂鸣器。
本题结合火灾报警器的实际应用，考查光敏电阻特性、电路动态分析及电磁感应原理，需准确理解电路各部分的关联，注重理论与实际的结合。
14.【答案】
【解析】解：感生电场的方向是顺时针方向，但电场线是闭合的曲线，电场方向改变，感生电场为非匀强电场，故A错误；
B.感生电场的电场强度为，在加速过程中电场力的方向与电子的速度方向一致，则电子加速一周电场力做功
代入数据得，故B正确；
C.电子在感生电场中做加速运动，电子运动一圈的时间越来越短，周期在减小，故C错误；
D.根据冲量的定义式，结合动量定理
在时，，所以冲量为，故D错误。
故选：。
先由楞次定律判断感生电场方向，再用法拉第电磁感应定律求电场强度，结合电场力做功、冲量及周期公式分析各选项。
这道题考查感生电场、电磁感应定律及电场力做功、冲量等知识，核心是理解感生电场的产生机制，并能综合运用电磁学公式进行定量分析。
15.【答案】
偏大

【解析】解：在插大头针时，需要挡住，同时挡住、的像。故ABC错误，D正确。
故选：。
为减小作图误差，和之间的距离应适当增大，故A错误；
B.、连线与玻璃砖分界面法线的夹角适当增大，折射现象更明显，误差较小，故B错误；
C.光在宽度较大的玻璃砖中的传播路程较长，入射点与出射点之间的距离较大，角度测量越准确，误差越小，故C正确；
D.玻璃砖无需平行，故D错误。
故选：。
针插得偏右一点会导致出射光线在玻璃砖上的出射点左移，从而导致折射角的测量值偏小，根据可知折射率的测量值偏大。
由几何知识得，
则玻璃的折射率
故答案为：；；偏大；。
根据实验操作的要求解答；
分析各操作对光路测量的影响，明确增大插针间距、适当增大入射角、选用较宽玻璃砖可减小角度测量误差，据此判断选项正误；
分析偏右对出射光线绘制的影响，推导折射角测量值偏小，结合折射率公式判断测量值偏大；
根据几何关系将入射角、折射角的正弦值转化为已知线段的比例，代入折射率公式计算得到结果。
本题围绕插针法测玻璃折射率展开，考查实验操作优化、误差分析与几何法计算，侧重实验原理与光路几何关系的综合应用，能检验学生的实验素养与逻辑推理能力。
16.【答案】

【解析】解：图中、、三个光学元件依次为滤光片、单缝和双缝。故C正确，AB错误；
故选：。
测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，仅转动测量头即可，故AB错误，C正确。
故选：。
仅撤掉滤光片，光屏仍能观察到彩色干涉图样，故A正确；
B.根据条纹间距公式可知，若将双缝间的距离减小，光屏上相邻两条暗条纹中心的距离增大，故B错误；
C.仅撤掉双缝，在光屏上可能观察到明暗相间的衍射条纹，故C正确；
D.用测微目镜测出条亮条纹间的距离，则相邻两条亮条纹间距为，故D错误。
故选：。
根据条纹间距公式，可得
代入数据可得
故答案为：；；；，。
根据光学元件的作用判断；
根据测量头的使用方法判断；
根据白光的干涉条纹特点判断；根据条纹间距公式判断；根据衍射条纹特点判断；根据条亮条纹间的间隔计算；
根据条纹间距公式计算。
本题关键掌握利用双缝干涉测定光波波长的实验原理和误差分析、数据处理方法。
17.【答案】线圈中感应电动势的最大值是 电流表的读数是 电阻上的发热功率是
【解析】解：线圈中感应电动势的最大值
代入数据可得
根据闭合电路欧姆定律可知线圈中电流的最大值
则线圈中电流的有效值
代入数据可得
电阻上的发热功率
代入数据可得
答：线圈中感应电动势的最大值是；
电流表的读数是；
电阻上的发热功率是。
根据交流发电机感应电动势最大值公式，代入磁感应强度、匝数、线圈面积和角速度计算电动势最大值；
先求电动势有效值，再用闭合电路欧姆定律结合内外电阻计算电流有效值即电流表读数；
用电流有效值结合电功率公式计算电阻的发热功率。
本题考查交流发电机的电动势、有效值及电功率计算，需区分交流电最大值与有效值，结合闭合电路欧姆定律和功率公式解题。
18.【答案】粒子经过点时的速度大小为 粒子经过点时速度的大小为，方向与轴正方向的夹角为 磁场的磁感应强度大小为
【解析】解：粒子从到的运动过程中，根据动能定理，有
得
粒子在中，根据牛顿运动定律有
根据匀变速直线运动规律有
得
粒子在处时的速度大小为
粒子运动轨迹如下：
在磁场中运动时，洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律有
其中
得
答：粒子经过点时的速度大小为；
粒子经过点时速度的大小为，方向与轴正方向的夹角为；
磁场的磁感应强度大小为。
根据粒子在电场中加速，结合动能定理分析求解；
根据粒子进入后水平方向做匀速运动，竖直方向为匀加速直线运动，结合运动的合成和分解规律分析求解；
根据粒子运动轨迹，结合洛伦兹力提供向心力分析求解。
本题考查了带电粒子在复合场中的运动，理解粒子在复合场中的运动状态，根据题目合理选取公式是解决此类问题的关键。
19.【答案】导线框进入匀强磁场过程中的电流为 导线框在穿越匀强磁场过程中产生的焦耳热为 导线框进入匀强磁场过程中的感应电动势为，画出导线框穿越匀强磁场的过程中图像如图所示：

【解析】解：导线框匀速进入磁场，根据平衡条件有
代入数据解得：
线框匀速穿越磁场，减小的重力势能转化为内能，根据能量守恒定律得
代入数据解得：
导线框自由下落过程中机械能守恒，有
导线框进入匀强磁场过程中的感应电动势为
代入数据解得：，
边切割磁感线时产生感应电动势，相当于电源，由右手定则判断可知点电势低于点电势，则
导线框进入和穿出磁场的时间相等，为
边切割磁感线时产生感应电动势，相当于电源，由右手定则判断可知点电势低于点电势，则
画出导线框穿越匀强磁场的过程中图像如图所示：
答：导线框进入匀强磁场过程中的电流为；
导线框在穿越匀强磁场过程中产生的焦耳热为；
导线框进入匀强磁场过程中的感应电动势为，画出导线框穿越匀强磁场的过程中图像如图所示：
边进入匀强磁场区域后，导线框开始做匀速运动，根据平衡条件结合安培力公式求解线框中的电流；
线框匀速穿越磁场，减小的重力势能转化为内能，根据能量守恒可以求出产生的焦耳热；
根据导线框自由下落过程中机械能守恒求出导线框进入磁场时的速度大小，由计算导线框进入匀强磁场过程中的感应电动势。分段求出电势差，再画出图像。
解答本题时，要明确线框的受力情况和能量转化情况，熟练运用法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、安培力公式以及平衡条件、能量守恒定律进行解答。
20.【答案】若使任意角度进入磁场的质子都能实现“反射”，的最小值登记 若，“折射率”是 计电势差满足小于等于时，可以实现质子束从点进入Ⅱ区后发生“全反射”
【解析】解：根据题意可知质子从右侧射出，临界情况为
根据牛顿第二定律有
代入数据得
根据动能定理
代入数据得
设折射角为，水平方向为方向，竖直方向为方向，方向速度不变，有
代入数据得
全反射的临界情况：到达Ⅲ区的时候方向速度为零，即
代入数据得
即应满足
答：若使任意角度进入磁场的质子都能实现“反射”，的最小值登记。
若，“折射率”是。
计电势差满足小于等于 时，可以实现质子束从点进入Ⅱ区后发生“全反射”。
结合质子在磁场中做匀速圆周运动的几何关系，由入射、出射角均为确定轨迹圆心位置，利用弦长公式求轨迹半径，进而求得的最小值；
根据电势差与动能定理求质子进入Ⅲ区的速度，结合折射定律求解“折射率”；
利用动能定理分析质子在电场中的运动，结合全反射临界角条件确定电势差的满足条件。
本题以磁场“反射”、电场“折射”为情境，融合带电粒子在磁场中的圆周运动、动能定理及全反射规律，综合考查电磁学与光学知识的交叉应用。
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