精品解析：湖南省常德市第一中学2023-2024学年高二下学期期末考试物理试题

湖南省常德市一中2023-2024学年下期高二期末考试 高二物理 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名､考生号､考场号､座位号填写在答题卡上。 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题目的答案标号涂黑。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，将本试卷和答题卡一并交回 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 夏天柏油路面上的反射光是偏振光，其振动方向与路面平行。人佩戴的太阳镜的镜片是由偏振玻璃制成的，镜片的透振方向应是（ ） A. 竖直的 B. 水平的 C. 斜向左上45° D. 斜向右上45° 2. 轮船在进港途中与港口间的距离随时间变化规律如图所示，则在港口所测到轮船上雾笛发出声音的频率是下列选项图中的（ ） A. B. C. D. 3. 下面有关静电场的叙述正确的是（ ） A. 点电荷就是体积和带电荷量都很小的带电体 B. 在点电荷电场中，以点电荷为球心的同一球面上各点的场强都相同 C. 放在电场中某点的电荷，其电量越大，它所具有的电势能越大 D. 将真空中两个静止点电荷的电荷量均加倍、间距也加倍时，则库仑力大小不变 4. “舞龙贺新春”巡游活动中，“龙”左右摆动形成的波看作沿x轴正方向传播的简谐波。某时刻的波形图如图所示，A、B、C、D为波形上的四点，则（　　） A. 此刻A、B舞动的方向相同 B. 此刻A、C舞动的方向相同 C. B、C能同时回到平衡位置 D. B、D能同时回到平衡位置 5. 一个电子只在电场力作用下沿轴正方向运动，其电势能随位置变化的关系如图所示，其中区间是关于直线对称的曲线，区间是直线，则下列说法正确的是（　　） A. 处电势为零 B. 段是匀强电场 C. 电子在、、处电势、、的关系为 D. 电子在段做匀变速直线运动，在段做匀速直线运动 6. 如图为正弦式电流和方波电流随时间的变化关系图像，关于甲、乙、丙、丁四幅图下列说法正确的是（　　） A. 图中电流最大值为2A，有效值为A，周期为4s B. 图中电流的最大值为5A，有效值为A，周期为 4s C. 图中电流的最大值为2A，有效值为1A，周期为4s D. 图中电流的最大值为4A，有效值为 3.5A，周期为2s 7. 如图所示，水平面内的等边三角形ABC的边长为L，顶点C恰好位于光滑绝缘直轨道CD的最低点，光滑直导轨的上端点D到A、B两点的距离均为L，D在AB边上的竖直投影点为O．一对电荷量均为-Q的点电荷分别固定于A、B两点．在D处将质量为m、电荷量为+q的小球套在轨道上（忽略它对原电场的影响），将小球由静止开始释放，已知静电力常量为k、重力加速度为g，忽略空气阻力，且,则（　　） A. 轨道上D点的场强大小为 B. 小球刚到达C点时，其加速度为零 C. 小球刚到达C点时，其动能为 D. 小球沿直轨道CD下滑过程中，其电势能先增大后减小 8. 如图所示，将边长为正方形导线框放置在的匀强磁场中。已知磁场方向与水平方向成37°角，线框电阻为，则线框绕其一边从如图所示的水平位置转至竖直位置的过程中，通过导线横截面的电荷量为（，）（　　） A. B. C. D. 二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 9. 铅蓄电池电动势为2V，这表示（ ） A. 不管接怎样的外电路，蓄电池两极间的电压也恒为2 V B. 蓄电池能在1 s内将2 J的化学能转变成电能 C. 电路中每通过1 C电量，电源把2 J的化学能转化为电能 D. 电路中通过相同的电荷量时，蓄电池比1节干电池非静电力做的功多 10. 利用微距相机可以拍摄到形状各异的雪花图像，其中有一种“彩虹”雪花，中间部分有一个夹有空气的薄冰层，呈彩色花纹，下列现象的原理与之相同的是（　　） A. 利用光导纤维传递信息，实现光纤通信 B. 光的双缝干涉现象 C. 阳光下的肥皂泡呈现彩色条纹 D. 泊松亮斑 11. 一列横波在某介质中沿x轴传播，如图甲所示为t=0.75s时的波形图，如图乙所示为x=1.5m处的质点P的振动图象，则下列说法正确的是（　　） A. 图甲中质点N速度方向沿y轴正方向 B. 图甲中质点M的速度与加速度均为零 C. 再经过t=0.5s质点L与质点N位移相同 D. 再经过t=1.75s质点P第一次到达波峰 12. 如图所示，在竖直方向磁感应强度为B的匀强磁场中，金属框架ABCD固定在水平面内，AB与CD平行且足够长， BC与CD夹角为θ（θ<90°），光滑导体棒EF（垂直于CD）在外力作用下以垂直于自身的速度v向右匀速运动，框架中的BC部分与导体棒单位长度的电阻均为R，AB与CD的电阻不计，导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触，经过C点瞬间作为计时起点，下列关于电路中电流大小I与时间t、消耗的电功率P与导体棒水平移动的距离x变化规律的图像中正确的是（　　） A. B. C. D. 三、非选择题：本题共5小题，共56分。 13. 图甲为某同学研究自感现象的实验电路图，用电流传感器显示各时刻通过线圈L的电流。电路中电灯的电阻R1=5.0Ω，定值电阻R=1.0Ω，A、B间电势差UAB=6.0V，开关S原来闭合，电路处于稳定状态，在t1=1.0×10﹣3s时刻断开开关S，该时刻前后电流传感器显示的电流I随时间t变化的图线如图乙所示。 （1）线圈L的直流电阻RL=___________Ω；（结果保留两位有效数字） （2）闭合开关一段时间后，开关断开时，看到的现象是 ___________； （3）断开开关后，通过电灯的电流方向 ___________（填：a→b或b→a）。 （4）断开开关瞬间，线圈产生的自感电动势为 ___________V。 14. 在测量电源的电动势和内阻的实验中，某同学借助标准电源对实验原理做出创新，如图甲所示。实验室提供的器材如下： 待测电源； 标准电源（电动势，内阻）； 滑动变阻器（最大阻值为）； 电流表（量程为，内阻为）； 开关、，导线若干。 请完成下列问题： （1）在图乙中用笔画线代替导线，补充完成实物图的连接。（ ） （2）按图甲连接好电路后，闭合开关、断开开关，调节滑动变阻器的滑片位置，记录稳定后电流表的示数，保持滑动变阻器滑片位置不变，断开开关、闭合开关，记录稳定后电流表的示数。 （3）某次实验时，闭合开关、断开开关，调节完成后电流表示数稳定时如图丙所示，此时电流为________，则滑动变阻器接入回路的阻值为________。 （4）将测得的多组数据描绘在坐标系中，用直线拟合连接各点，如图丁所示。 （5）若得到的图线斜率，纵截距，则待测电源的电动势________V，内阻________。 15. 一列沿x轴正方向传播的简谐波在时刻的波形如图所示，且波恰好传播到处，已知振源的振动周期。求： （1）该波的波长、振幅和频率； （2）波速v的大小； （3）时，波向前传播到x轴上的位置。 16. 如图所示，在宽度均为m的两个相邻的、足够长的条形区域内分别有匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度大小B=3T，方向垂直于纸面向里，电场方向与电、磁场分界线平行向右．一质量为m=3×10-10㎏、电荷量q=5×10-6C的带正电粒子以大小=1×104的速度从磁场区域上边界的P点与边界成θ=30°角斜射入磁场，最后从电场下边界上的Q点射出，已知P、Q连线垂直于电场方向，不计粒子重力，求： (1)粒子在磁场中的运动的时间； (2)匀强电场的电场强度的大小． 17. 某同学设计了一种测量透明圆柱体材料折射率的方法。让两束激光平行射入圆柱体内，已知圆柱体截面圆半径为R，激光束形成的平面与圆柱体截面平行，且两束激光关于截面圆直径AB对称，间距为，两束激光通过圆柱体后汇聚到AB的延长线上C点，C点到圆心O的距离。求这种透明圆柱体材料的折射率。 18. 如图所示，长木板C质量为＝0.5kg，长度为l＝2m，静止在光滑的水平地面上，木板两端分别固定有竖直弹性挡板D、E（厚度不计），P为木板C的中点，一个质量为＝480g的小物块B静止在P点，现有一质量为＝20g的子弹A，以＝100m/s的水平速度射入物块B并留在其中（射入时间极短），已知重力加速度g取，求： （1）求子弹A射入物块B后的瞬间，二者的共同速度； （2）A射入B之后，若与挡板D恰好未发生碰撞，求B与C间动摩擦因数； （3）若B与C间的动摩擦因数＝0.05，B能与挡板碰撞几次？最终停在何处？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 湖南省常德市一中2023-2024学年下期高二期末考试 高二物理 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名､考生号､考场号､座位号填写在答题卡上。 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题目的答案标号涂黑。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，将本试卷和答题卡一并交回 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 夏天柏油路面上的反射光是偏振光，其振动方向与路面平行。人佩戴的太阳镜的镜片是由偏振玻璃制成的，镜片的透振方向应是（ ） A. 竖直的 B. 水平的 C. 斜向左上45° D. 斜向右上45° 【答案】A 【解析】 【详解】夏天，柏油路面上的反射光对人的眼睛刺激过大，为了减弱对人眼睛的影响，人佩戴的太阳镜的镜片是由偏振玻璃材料制成的偏振片，该偏振片的透振方向与反射光的振动方向垂直，由于反射光的振动方向与路面平行，则镜片的透振方向应该沿竖直方向。 故选A。 2. 轮船在进港途中与港口间的距离随时间变化规律如图所示，则在港口所测到轮船上雾笛发出声音的频率是下列选项图中的（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】轮船匀速靠近港口的过程中，测到的频率不随时间变化，但速度大时，频率大，由x－t图像可知，轮船靠近港口时三段时间内的速度关系为 v1＞v3＞v2 可知 f1＞f3＞f2 A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 3. 下面有关静电场的叙述正确的是（ ） A. 点电荷就是体积和带电荷量都很小的带电体 B. 在点电荷电场中，以点电荷为球心的同一球面上各点的场强都相同 C. 放在电场中某点的电荷，其电量越大，它所具有的电势能越大 D. 将真空中两个静止点电荷的电荷量均加倍、间距也加倍时，则库仑力大小不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．当带电体的体积和形状对研究的问题的影响可以忽略不计时，可以把带电体看成点电荷，与物体的体积大小无关，故A错误； B．电场强度是矢量，在点电荷电场中，以点电荷为球心同一球面上各点的场强大小相等，但方向不同，故B错误； C．电势能是相对量，与零势能面的位置选择有关，故C错误； D．根据库仑定律可以判断，当两个点电荷的电荷量均加倍、间距也加倍时，库仑力大小是不变的，故D正确。 故选：D。 4. “舞龙贺新春”巡游活动中，“龙”左右摆动形成的波看作沿x轴正方向传播的简谐波。某时刻的波形图如图所示，A、B、C、D为波形上的四点，则（　　） A. 此刻A、B舞动的方向相同 B. 此刻A、C舞动的方向相同 C. B、C能同时回到平衡位置 D. B、D能同时回到平衡位置 【答案】D 【解析】 【详解】若波向右传播，根据上下坡法知，A、D质点振动方向向下，B、C质点振动方向向上，所以B、D能同时回到平衡位置。 故选D。 5. 一个电子只在电场力作用下沿轴正方向运动，其电势能随位置变化的关系如图所示，其中区间是关于直线对称的曲线，区间是直线，则下列说法正确的是（　　） A. 处电势为零 B. 段是匀强电场 C. 电子在、、处电势、、的关系为 D. 电子在段做匀变速直线运动，在段做匀速直线运动 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据 可知处电势不为零，故A错误； BD．根据 则 所以图像的斜率为，因此图像为直线，斜率不变，为匀强电场，电子做匀变速运动，段为非匀强电场，做变速运动，故B正确，D错误； C．电子带负电，经历、、处电势能增加，所以 故C错误。 故选B。 6. 如图为正弦式电流和方波电流随时间的变化关系图像，关于甲、乙、丙、丁四幅图下列说法正确的是（　　） A. 图中电流的最大值为2A，有效值为A，周期为4s B. 图中电流的最大值为5A，有效值为A，周期为 4s C. 图中电流的最大值为2A，有效值为1A，周期为4s D. 图中电流的最大值为4A，有效值为 3.5A，周期为2s 【答案】C 【解析】 【详解】A．图中电流的最大值为2A，周期为4s，有效值为 故A错误； B．图中电流的最大值为5A，周期为2s，有效值为 解得 故B错误； C．图中电流的最大值为2A，周期为4s，有效值为 解得 故C正确； D．图中电流的最大值为4A，周期为2s，有效值为 解得 故D错误； 故选C。 7. 如图所示，水平面内的等边三角形ABC的边长为L，顶点C恰好位于光滑绝缘直轨道CD的最低点，光滑直导轨的上端点D到A、B两点的距离均为L，D在AB边上的竖直投影点为O．一对电荷量均为-Q的点电荷分别固定于A、B两点．在D处将质量为m、电荷量为+q的小球套在轨道上（忽略它对原电场的影响），将小球由静止开始释放，已知静电力常量为k、重力加速度为g，忽略空气阻力，且,则（　　） A. 轨道上D点的场强大小为 B. 小球刚到达C点时，其加速度为零 C. 小球刚到达C点时，其动能为 D. 小球沿直轨道CD下滑过程中，其电势能先增大后减小 【答案】B 【解析】 【分析】根据矢量合成的方法,结合库仑定律即可求出D点的电场强度;对C点的小球进行受力分析,结合库仑定律即可求出小球在C点的加速度; 根据功能关系即可求出小球到达C的动能.根据等量同种点电荷的电场的特点分析各点的电势的变化,然后结合电势与电势能的关系分析小球的电势能的变化; 【详解】A．负电荷产生的电场指向负电荷,可以知道两个负电荷在D处的电场强度分别指向A与B,因为两个点电荷的电量是相等的,所以两个点电荷在D点的电场强度的大小相等,则它们的合场强的方向沿DA、DB的角平分线; 由库仑定律,A、B在D点的场强的大小: 它们的合场强: . 所以A选项是不符合题意的； B．由几何关系宽度: 则: 对小球进行受力分析,其受力的剖面图如图: 因为C到A、B的距离与D到A、B的距离都等于L,结合A的分析可以知道,C点的电场强度的大小与D点的电场强度的大小相等,方向指向O点,即: 沿斜面方向: 垂直于方向: 其中F是库仑力, , 联立以上三式得: 所以B选项是符合题意的； C．因为C与D到A、B的距离都等于L,结合等量同种点电荷的电场特点可以知道,C点与D点的电势是相等的,所以小球从D到C的过程中电场力做功的和等于0,则只有重力做功,小球的机械能守恒,得: 由几何关系可得: 小球的动能: 所以C选项是不符合题意的； D．由几何关系可以知道,在CD的连线上,CD连线的中点处于到A、B的距离最小,电势最低,小球带正电,所以小球在CD的连线中点处的电势能最小.则小球沿直轨道CD下滑过程中,其电势能先减小后增大. 所以D选项是不符合题意的； 8. 如图所示，将边长为的正方形导线框放置在的匀强磁场中。已知磁场方向与水平方向成37°角，线框电阻为，则线框绕其一边从如图所示的水平位置转至竖直位置的过程中，通过导线横截面的电荷量为（，）（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】设线框在水平位置时法线方向竖直向上，穿过线框的磁通量为 当线框转至竖直位置时法线方向水平向右，与强场方向成143°角，穿过线框的磁通量为 该过程中通过导线横截面的电荷量 故选C。 二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 9. 铅蓄电池电动势为2V，这表示（ ） A. 不管接怎样的外电路，蓄电池两极间的电压也恒为2 V B. 蓄电池能在1 s内将2 J的化学能转变成电能 C. 电路中每通过1 C电量，电源把2 J的化学能转化为电能 D. 电路中通过相同的电荷量时，蓄电池比1节干电池非静电力做的功多 【答案】CD 【解析】 【详解】A．当电池不接入外电路，蓄电池两极间的电压为2V；当电池接入电路时，两极间的电压小于2V．故A错误． B．铅蓄电池的电动势为2V，表示非静电力将单位正电荷从电源的负极通过电源内部移送到正极时所做的功为2J，即电能增加2J，与时间无关，故B错误． C．电路中每通过1 C电荷量，铅蓄电池将1C正电荷从负极移至正极的过程中，克服静电力做功 W=qU=1C×2V=2J 故电势能增加2J，即2J化学能转化为电能．故C正确． D．1节干电池电动势为1.5V，因此通过相同的电荷量时，蓄电池比1节干电池非静电力做的功多．故D正确． 10. 利用微距相机可以拍摄到形状各异的雪花图像，其中有一种“彩虹”雪花，中间部分有一个夹有空气的薄冰层，呈彩色花纹，下列现象的原理与之相同的是（　　） A. 利用光导纤维传递信息，实现光纤通信 B. 光的双缝干涉现象 C. 阳光下的肥皂泡呈现彩色条纹 D. 泊松亮斑 【答案】BC 【解析】 【详解】A．薄冰中间所夹的空气薄层相当于一层薄膜，光在此空气薄层上形成薄膜干涉，呈现彩色花纹，而光导纤维的原理为光的全反射，故A错误； B．双缝干涉为光的干涉现象，故B正确； C．阳光下的肥皂泡呈现彩色条纹为薄膜干涉，故C正确； D．泊松亮斑是光的衍射，故D错误。 故选BC。 11. 一列横波在某介质中沿x轴传播，如图甲所示为t=0.75s时的波形图，如图乙所示为x=1.5m处的质点P的振动图象，则下列说法正确的是（　　） A. 图甲中质点N速度方向沿y轴正方向 B. 图甲中质点M的速度与加速度均为零 C. 再经过t=0.5s质点L与质点N位移相同 D. 再经过t=1.75s质点P第一次到达波峰 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】A．由振动图象可知质点P在t=0.75s时沿y轴负方向运动，结合上下坡法可得该波沿x轴负方向运动，故图甲中N点速度方向沿y轴正方向，故A正确； B．图甲中质点M的速度为零，加速度最大，故B错误； C．再经过t=0.5s质点L与质点N分别位于波谷与波峰，位移不同，故C错误； D．P点距离最近的波峰 △x=3.5m 波速 故传播到P点的时间为 故D正确。 故选AD。 12. 如图所示，在竖直方向的磁感应强度为B的匀强磁场中，金属框架ABCD固定在水平面内，AB与CD平行且足够长， BC与CD夹角为θ（θ<90°），光滑导体棒EF（垂直于CD）在外力作用下以垂直于自身的速度v向右匀速运动，框架中的BC部分与导体棒单位长度的电阻均为R，AB与CD的电阻不计，导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触，经过C点瞬间作为计时起点，下列关于电路中电流大小I与时间t、消耗的电功率P与导体棒水平移动的距离x变化规律的图像中正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】AD 【解析】 【详解】首先判断从C运动到B点过程中导体棒中电流、功率等变化情况。设金属棒的速度为v，则运动过程中有效切割长度为 BC部分连入电路长度为 故回路中的电阻为 产生的电动势为，故回路中的电流为 与时间和切割长度无关，为定值； 功率 随x均匀增大，当通过B点之后，感应电动势不变，回路中电阻不变，功率不变。 故选AD。 【点睛】对于这类问题不能盲目凭感觉进行判断，要根据数学关系和所学物理规律求出物理量之间的表达式进行判断，否则容易出错。 三、非选择题：本题共5小题，共56分。 13. 图甲为某同学研究自感现象的实验电路图，用电流传感器显示各时刻通过线圈L的电流。电路中电灯的电阻R1=5.0Ω，定值电阻R=1.0Ω，A、B间电势差UAB=6.0V，开关S原来闭合，电路处于稳定状态，在t1=1.0×10﹣3s时刻断开开关S，该时刻前后电流传感器显示的电流I随时间t变化的图线如图乙所示。 （1）线圈L的直流电阻RL=___________Ω；（结果保留两位有效数字） （2）闭合开关一段时间后，开关断开时，看到的现象是 ___________； （3）断开开关后，通过电灯的电流方向 ___________（填：a→b或b→a）。 （4）断开开关瞬间，线圈产生的自感电动势为 ___________V。 【答案】 ①. 3.0 ②. 闪亮一下再逐渐熄灭 ③. b→a ④. 13.5 【解析】 【详解】（1）[1]由图可知，零时刻通过电感线圈L的电流为 I0=1.5A 由欧姆定律 解得 RL=﹣R=Ω﹣1.0Ω=3.0Ω （2）[2]电路中电灯的电阻R1=5.0Ω，则通过灯泡的电流 IL=A=1.2A＜1.5A 开关S接通一段时间后，L相当于一直流电阻，由以上的分析可知，L中的电流大于灯泡中的电流，断开瞬间，L相当于电源，给灯泡供电，灯泡将闪亮一下再逐渐熄灭； （3）[3]断开开关后，L中的电流方向不变，所以通过电灯的电流方向为 b→a方向； （4）[4]断开开关后，通过线圈最大电流为1.5A，则线圈的自感电动势 E’=I（R+R1+RL）=1.5×（1.0+5.0+3.0）V=13.5V 14. 在测量电源的电动势和内阻的实验中，某同学借助标准电源对实验原理做出创新，如图甲所示。实验室提供的器材如下： 待测电源； 标准电源（电动势，内阻）； 滑动变阻器（最大阻值为）； 电流表（量程为，内阻为）； 开关、，导线若干。 请完成下列问题： （1）在图乙中用笔画线代替导线，补充完成实物图的连接。（ ） （2）按图甲连接好电路后，闭合开关、断开开关，调节滑动变阻器的滑片位置，记录稳定后电流表的示数，保持滑动变阻器滑片位置不变，断开开关、闭合开关，记录稳定后电流表的示数。 （3）某次实验时，闭合开关、断开开关，调节完成后电流表示数稳定时如图丙所示，此时电流为________，则滑动变阻器接入回路的阻值为________。 （4）将测得的多组数据描绘在坐标系中，用直线拟合连接各点，如图丁所示。 （5）若得到图线斜率，纵截距，则待测电源的电动势________V，内阻________。 【答案】 ①. ②. 300 ③. 17 ④. 3.9 ⑤. 13.5 【解析】 【详解】（1）[1]实物图连接如图。 （3）[2][3]由电表读数规则可知，电流表的示数为，则回路中的总电阻 又标准电源的内阻为，电流表的内阻为，则滑动变阻器接入回路的阻值为。 （5）[4][5]闭合开关、断开开关和闭合开关、断开开关，回路中滑动变阻器和电流表的总阻值不变，则有 变式得 有 可得 ， 15. 一列沿x轴正方向传播的简谐波在时刻的波形如图所示，且波恰好传播到处，已知振源的振动周期。求： （1）该波的波长、振幅和频率； （2）波速v的大小； （3）时，波向前传播到x轴上的位置。 【答案】（1），，；（2）；（3） 【解析】 【详解】解：（1）由波形图知，波长，振幅，频率 （2）振源的振动周期与波的传播周期相等，则波的传播速度为 （3）时刻波已传播到处，经过时间波传播距离 则时，波向前传播到x轴上的位置为 16. 如图所示，在宽度均为m的两个相邻的、足够长的条形区域内分别有匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度大小B=3T，方向垂直于纸面向里，电场方向与电、磁场分界线平行向右．一质量为m=3×10-10㎏、电荷量q=5×10-6C的带正电粒子以大小=1×104的速度从磁场区域上边界的P点与边界成θ=30°角斜射入磁场，最后从电场下边界上的Q点射出，已知P、Q连线垂直于电场方向，不计粒子重力，求： (1)粒子在磁场中的运动的时间； (2)匀强电场的电场强度的大小． 【答案】(1)s (2)N/C 【解析】 【详解】试题分析：（1）作出粒子在磁场中运动的轨迹图，根据几何关系求出偏转角，即可求解在磁场中运动的时间；（2）粒子在电场中做类平抛运动，根据类平抛运动的规律即可求出电场强度． （1）粒子在磁场中运动的轨迹图如图所示： 粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛仑兹力提供向心力： 解得：r=0.2m 过P点做射入速度方向的垂线，由几何关系可知，粒子在磁场中做圆周运动的轨迹对应的圆心恰好在磁场的下边界上，则粒子垂直磁场下边界射入电场，粒子在磁场中做圆周运动所对应的圆心角为 所以粒子在磁场中的时间： （2）粒子在电场中做类平抛运动，则有： 沿电场方向： 垂直电场方向：，其中 解得： 【点睛】本题考查带电粒子在电场和磁场中的运动分析，要注意明确带电粒子在电场中做类平抛运动，根据运动的合成和分解求解；而在磁场中做圆周运动，根据几何关系以及洛伦兹力充当向心力规律可求得总时间． 17. 某同学设计了一种测量透明圆柱体材料折射率的方法。让两束激光平行射入圆柱体内，已知圆柱体截面圆半径为R，激光束形成的平面与圆柱体截面平行，且两束激光关于截面圆直径AB对称，间距为，两束激光通过圆柱体后汇聚到AB的延长线上C点，C点到圆心O的距离。求这种透明圆柱体材料的折射率。 【答案】 【解析】 【详解】两束激光在圆柱体内的光路如图所示 由几何关系知 设从透明材料射出的光线与圆柱体壁的交点为E，出射角为，由折射定律可得 又由于 因为，所以 在△OEC中，由正弦定理得 解得 由数学知识可得 解得 ‍ 18. 如图所示，长木板C质量为＝0.5kg，长度为l＝2m，静止在光滑的水平地面上，木板两端分别固定有竖直弹性挡板D、E（厚度不计），P为木板C的中点，一个质量为＝480g的小物块B静止在P点，现有一质量为＝20g的子弹A，以＝100m/s的水平速度射入物块B并留在其中（射入时间极短），已知重力加速度g取，求： （1）求子弹A射入物块B后的瞬间，二者的共同速度； （2）A射入B之后，若与挡板D恰好未发生碰撞，求B与C间的动摩擦因数； （3）若B与C间的动摩擦因数＝0.05，B能与挡板碰撞几次？最终停在何处？ 【答案】（1）4m/s；（2）0.4；（3）4，停在P点 【解析】 【分析】 【详解】（1）子弹射入物块过程系统动量守恒，以向左为正方向，由动量守恒定律得 代入数据解得 （2）由题意可知，B与D碰撞前达到共同速度，A、B、C系统动量守恒，以向左为正方向，由动量守恒定律得 由能量守恒定律得 代入数据解得 （3）A、B、C组成的系统动量守恒，最终三者速度相等，以向左为正方向，由能量守恒定律得 碰撞次数 代入数据解得 由题意可知，碰撞次数为4次，最终刚好停在P点。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$