学校开展研究性学习，某研究小组的同学根据所学的光学知识，设计了一个测量液体折射率的仪器．如图所示，在一个圆盘上，过其圆心O作两条互相垂直的直径BC、EF．在半径OA上，垂直盘面插上两枚大头针P₁、P₂并保持P₁、P₂位置不变．每次测量时让圆盘的下半部分竖直进人液体中，而且总使得液面与直径BC相平，EF作为界面的法线，而后在图中右上方区域观察P₁、P₂像，并在圆周上插上大头针P₃，使P₃，正好挡住P₁、P₂．同学们通过计算，预先布圆周EC部分刻好了折射率的值，这样只要根据P₃所插的位置，就可直接读出液体折射率的值．则：
（1）若∠AOF=30°，OP₃与OC的夹角为30°，则P₃处所刻折射率的值为

3

3

．
（2）图中P₃、P₄两位置哪一处所对应的折射率值大？答：

P₄

P₄

．
（3）做AO的延长线交圆周于K，K处对应的折射率值应为

1

1

．

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Ⅰ学校开展研究性学习，某研究小组的同学根据所学的光学知识，设计了一个测量液体折射率的仪器，如图所示．在一圆盘上，过其圆心O作两条互相垂直的直径BC、EF，在半径OA上，垂直盘面插下两枚大头针P₁、P₂，并保持P₁、P₂位置不变，∠AOF=30°，每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中，而且总使得液面与直径BC相平，EF作为界面的法线，而后在图中右上方区域观察P₁、P₂的像，并在圆周上插上大头针P₃，使P₃正好挡住P₁、P₂的像，同学们通过计算，预先在圆周EC部分刻好了折射率的值，这样只要根据P₃所插的位置，就可直接读出液体折射率的值，则：
（1）若OP₃与OC的夹角为30°，则P₃处所对应的折射率的值为

3

3

．
（2）图中P₃、P₄两位置哪一处所对应的折射率的值大？

P₄

P₄

．
（3）若某种液体的折射率为n=2.5，可以用此仪器进行测量吗？

不可以

不可以

．
Ⅱ如图所示为“双棱镜干涉”实验装置，其中S为单色光源，A为一个顶角略小于180°的等腰三角形棱镜，P为光屏．S位于棱镜对称轴上，屏与棱镜底边平行．调节光路，可在光屏上观察到干涉条纹．这是由于光源S发出的光经棱镜作用后，相当于在没有棱镜时，两个分别位于图S₁和S₂位置的相干光源所发出的光的叠加．（S₁和S₂的连线与棱镜底边平行）已知S₁和S₂的位置可由其他实验方法确定，类比“双缝干涉测波长”的实验，可以推测出若要利用“双棱镜干涉”测量光源S发出的单色光的波长时，需要测量的物理量是

S₁与S₂间的距离

S₁与S₂间的距离

、

S₁（或S₂）与光屏间的距离

S₁（或S₂）与光屏间的距离

和

干涉条纹间距

干涉条纹间距

．

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一、单项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分

题   号

1

2

3

4

5

答   案

B

C

D

B

B

二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分．每题有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分．

题   号

6

7

8

9

答   案

AC

BC

CD

BC

三、简答题：本题分必做题（第10、11题）和选做题（第12题）两部分，共计42分．请将解答填在答题卡相应的位置．

10、        

11、 ⑴F²正比于H    直线 

     ⑵F与Q成正比   其中k为常数

12．选做题（请从A、B和C三小题中选定两小题作答，并在答题卡上把所选题目对应字母后的方框涂满涂黑．如都作答则按A、B两小题评分．）

A． (选修模块3-3) (12分)

⑴ACD    （2）放   320  （3）0.12

B． (选修模块3-4) (12分)

⑴BC  ⑵ 0.1 －0.5sin20πt   ⑶  紫  紫

C． (选修模块3-5) (12分)

    ⑴AD  ⑵卢瑟福  ⑶ 

四、计算题：本题共3小题，共47分．解答时请写出必要文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中须明确写出数值和单位．

13．（1）在纸面内加匀强电场时，设场强为E，电子从M点运动到N点用时t，则

电子的加速度　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　①

电子运动到N点时在y轴方向的速度　　 　　　　　②

沿y轴方向有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ③

　　　　　　　　　　　　　　　　 　 ④

解①②③④得  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ⑤

（2）电子在x轴方向，有　　　　　　　　　　　 　　　　　⑥

解①④⑤⑥得　 　ON＝2l₀                                       ⑦

（3）如图是电子在匀强磁场中的运动轨迹，圆心是O₁，设半径为R．

由几何关系得　　　　　　　　　　　　　　　 　　　⑧

电子做圆周运动的向心力由洛伦兹力提供，即　　　 　　　⑨

解⑧⑨得 ⑩

14．⑴木块滑至B过程中,由动能定理得： 得：（2分）

对木块从A滑至B过程由能量守恒得：  解得：μ = 0.2（2分）

⑵设木块滑动距离x时停止，由能量守恒得： 

代入数据得：x=3L …………………（2分）

另解x′=3.5L舍去，因为当x′=3.5L时，竖直悬挂部分绳的重力为5.5mg，木块所受的摩擦力为15μ₁mg=5.25 mg＜5.5mg，所以木块不可能停止运动。（2分）

⑶设木块能滑动到E处停止，对木块从A滑至E过程由能量守恒得：

  解得：（2分）

又因此时竖直悬挂部分绳的重力为6mg，木块所受的摩擦力为15μ₂mg=mg＜6mg，

所以不存在一个μ₂值，能使木块最终停在E处。（2分）

15：

⑴对C：……………………………………①

  对D：…②

由①②解得：……………………………………③

             ………………………………………④

（2）磁场中速度为v，则回路中电动势：……⑤

                        回路中电流：………⑥

                        C棒所受安培力：…⑦

C进入磁场前的过程：……………………………⑧

C在磁场中且D尚未进入磁场时，由于都匀速运动，则：

        ……………………………………⑨

联立④⑤⑥⑦⑧⑨解得：……………………⑩

（3）由题意得，两磁场的间隔大小也为d

由能量转化与守恒定律得 ：

(4)