2025-2026学年高二上学期期末测试模拟物理试卷2（广东适用）

2025-2026学年高二上学期期末测试模拟试卷2（广东适用） （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 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。 第Ⅰ卷(选择题，共46分) 1、 单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分。在每个小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意；选对的得4分，错选或不选的得0分) 1.关于下面四幅图，下列说法正确的是（　　） A．图甲，带负电的尘埃进入AB之间后，向B板运动 B．图乙，干燥的冬天人靠近金属被电，是因为手和金属间创造了电荷 C．图丙，带正电的C球靠近导体AB，使得A端带正电，B端带负电 D．图丁，直线加速电场使电子的速度增加，偏转电场不能使电子速度增加 2.高铁站内两段水平钢轨连接处设置有8mm厚的机械绝缘节，其起着电气绝缘和机械连接的作用，拉开后各部分如图甲所示。某次列车经过绝缘节时，钢轨A、B之间产生了约为60V的电势差，此时绝缘节顶部空间的等势面分布如图乙所示，其中c点位于绝缘节正上方，下列说法正确的是（　　） A．a点的电势低于b点 B．负电荷在a点电势能比在c点大 C．c点场强方向沿着x轴正方向 D．绝缘节顶部的场强约为V/m 3.今年国庆期间，深圳以一场规模空前的无人机表演震撼世界。在夜空下上万架无人机犹如繁星般熠熠生辉，它们精准编队，灵动变幻，以天幕为舞台，上演了一场光影交织的空中舞蹈。无人机可以低速巡航，可以高速飞行，不同状态下其消耗的功率不同，已知无人机的电池容量为，额定工作电压为4V，低速巡航时功率为8W。下列说法正确的是（　　） A．“”是能量的单位 B．无人机低速巡航时的电流是0.5A C．无人机低速巡航状态下可持续工作1h D．若无人机高速飞行时功率变为低速巡航时4倍，续航时间为25min 4.某同学按图所示的电路测量两节干电池的电动势和内阻，每节电池电动势略小于1.5V，电压表可选量程有0～3V和0～15V．下列说法正确的是（　　）    A．电压表量程选用0～15V B．闭合S前，应调节滑动变阻器的滑片至N端 C．闭合S后，滑片越靠近M端，电流表示数越大 D．闭合S后，滑片越靠近M端，电压表示数越大 5.某次地震时，震源同时产生P波（纵波）和S波（横波），传播速率分别约为8km/s和4km/s，某监测点记录到P波比S波早到达120s。假设震源的振动周期为1.25s，地震波沿直线传播，则（　　） A．P波的频率为S波的一半 B．P波的波长为S波的一半 C．P波的波长约为5.0km D．震源距监测点约960km 6.一摆的摆长为1m，摆球质量0.01kg，开始时处在平衡位置。若给小球一个向右的水平冲量0.02kg·m/s，以刚打击后为t=0时刻（　　） A．t=0时，摆球速度为1m/s B．此次振动的周期为1s C．若将该摆从山脚移到山顶，其周期减小 D．若将该摆固定在加速向上运动的电梯中，其周期减小 7.如图，在虚线BC的左侧存在水平向右的匀强电场，BC为半径为R的半圆的竖直直径，光滑水平轨道AB与光滑半圆轨道在B处平滑相连，AB=3R。质量为m，电荷量为q的带正电滑块从A点由静止释放，然后沿光滑轨道运动，从C飞出后瞬间，撤去电场，最后落在A处。已知重力加速度为g，下列说法中正确的是（　　） A．滑块经过C处时对圆弧轨道的压力为 B．滑块经过C处时对圆弧轨道的压力为 C．滑块从A到D机械能的增量为 D．滑块从A到D机械能的增量为 2、 多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18分。在每个小题给出的四个选项中，有多个选项符合题意，全部选对的得6分，选对而不全的得3分，错选或不选的得0分) 8.指纹是人类手指末端指腹上由凹凸的皮肤所形成的纹路，具有独特性和不变性，手指与指纹采集器接触时，由于手指皮肤凹点凸点导致与采集器中的小极板距离有远近，构成多个电容器（正对面积一样），下列说法正确的是（　　） A．如果每个电容器的电压相同，则正对指纹凹点处的小电容器带电量较大 B．如果每个电容器的电压相同，则正对指纹凸点处的小电容器带电量较大 C．如果每个电容器的电量相同，则正对指纹凹点处的小电容器的电压较小 D．如果每个电容器的电量相同，则正对指纹凸点处的小电容器的电压较小 9.如图一平行板电容器，A、B、C、D分别是它的四个端点，两板之间接恒压电源。现有三个不同带电粒子1、2、3分别从靠近A点位置、AC连线中点位置、AB中点位置（板间内）以大小相同的速度平行于板方向进入平行板，它们均恰好能到达D点，则带电粒子1、2、3在运动过程中（不考虑粒子重力的影响），下列说法正确的是（    ） A．粒子运动的时间之比2∶2∶1 B．三个粒子比荷之比2∶1∶8 C．三个粒子电势能变化量之比2∶1∶2 D．三个粒子到达D点的速度之比2∶1∶2 10.水面上存在两频率相同振幅均为1cm的两个波源a和b，它们之间的距离为14m（e点位于ab连线的中点处）。两波源从t=0时刻开始同时从平衡位置向上振动，t=4.5s时，水面上第一次观察到如图所示的分布（实线代表波峰，虚线代表波谷）。下列说法正确的是（　　） A．波的传播速度为2m/s B．图中所标c点和d点为振动减弱点 C．t=4.5s时，e点处质点刚好经过平衡位置向上振动 D．从t=0到t=4.5s的时间内，e点处质点通过的路程为2cm 第Ⅱ卷(非选择题，共54分) 3、 实验题(本题共2小题，共18分) 11.小蜀同学在学习了电容器之后，萌生了自制一个电容器的想法。如图甲所示，他取来两张锡箔纸作为电容器的两个电极，三张电容纸（绝缘介质），按照一层电容纸、一层锡箔纸的顺序交替叠放，然后将五层纸一起卷成圆柱形，两根引线a、b分别接在两张锡箔纸上，最后将整个圆柱形密封在塑料瓶中（两根引线露出），电容器即制作完成。 (1)以下哪种操作可以增加该电容器的电容______（填正确答案标号） A．增大电容器的充电电压 B．用同种但是更厚的电容纸替代 C．增大锡箔纸的正对面积 D．在卷成圆柱形的时候，用力尽可能使电容纸贴紧 (2)小蜀同学打算进一步研究自制电容器的充放电情况，在与物理老师交流后采用了如图乙所示的电路进行观察。将S置于a端，电压随时间变化图像（计算机显示）如图所示，则充电过程的充电电流 （选填“逐渐增大”、“逐渐减小”或者“保持不变”），如果充满电后电容器所带电荷量为，则电容大小为 。 (3)小蜀同学为了进一步分析该电容器的瞬时电流值，过（2）问图线上的P点作切线（如图虚线），P点对应时刻的瞬时电流大小为 mA。 12.某实验小组为了研究多用电表电阻挡不同量程内置电源的电动势，利用两个完全相同的多用电表，设计如图（1）实验方案，实验步骤如下： (1)先对两电表进行 调零； (2)甲同学将A表量程打到“×1Ω”挡，并对其进行欧姆调零，B表量程打到100mA挡： ①请在图（1）中连线将两表串联成一个回路 ； ②两电表联通后，A、B表指针分别指在图（2）中的a和b位置，则B表100mA挡的内电阻为 Ω；已知A表“×1Ω”挡欧姆调零后电表内阻为15Ω，则A表“×1Ω”挡内接电源电动势大小为 V（结果保留3位有效数字）； (3)乙同学将A表量程打到“×100Ω”挡，B表量程打到10mA挡，先将两只电表按甲同学连接方式串联，然后再对A表欧姆调零，欧姆调零后B表指针指在图（2）中的c位置，则A表“×100Ω”挡内接电源电动势大小为 V（结果保留2位有效数字）。 四、计算题(本题共3小题，共36分。要有必要的文字说明和演算步骤。有数值计算的要注明单位) 13．(9分)如图所示为某玻璃砖的截面图，截面为圆心角θ=120°的扇形，圆心为O、半径为R，其中∠AOC=90°。一束单色光从D点垂直AO边射入玻璃砖，到达圆弧AC上时恰好发生全反射。已知D点与O点之间的距离为，光在真空中的传播速度为c，不考虑光的多次反射。求： (1)玻璃砖对该光的折射率； (2)单色光从入射玻璃砖到从OB边射出玻璃砖所用的时间。 14.(12分)如图，空间存在水平向右的足够宽的匀强电场，电场强度E大小未知．表面粗糙的足够长的水平轨道固定在水平地面上，其右端光滑连接着半径为R的竖直光滑圆轨道．小物块A的质量，带电量为，被固定在水平轨道上，与小物块B的距离．小物块B的质量，带电量为，恰好静止在水平轨道上，与圆轨道圆心水平距离为R，某时刻小物块A由静止释放，在电场力作用下向右运动并与小物块B发生弹性碰撞．碰撞接触过程，两小物块电量均分，两小物块均视为质点，运动过程忽略两小物块之间的库仑力．已知两小物块与水平轨道的滑动摩擦因素，重力加速度为g。 (1)求碰撞后瞬间小物块A、小物块B的速度大小vA、vB； (2)求碰后小物块B能达到的最大速度vm。（以上答案均可用根式表示） 15.(15分)某科研团队设计了一款用于收集工业生产中产生的固体颗粒的装置，其原理简图如图所示。质量为m的固体颗粒通过带电室时带上电荷量为q的正电荷，颗粒从P板的中点无初速度地进入电压为U的加速电场区域，然后从Q板的中点进入偏转器，偏转器是由两个相互绝缘、半径分别为R1和R2的同心金属圆面AB和CD构成，AB、CD为电势不等的等势面，固体颗粒刚好沿等势面AB、CD的中心虚线飞出偏转器，然后从M点垂直进入竖直向下的收集电场区域，最后进入收集箱。已知收集电场区域宽为L，M点到N点的距离为d，收集箱的宽为s，右侧与收集电场右边界重合，不计固体颗粒的重力，不考虑电场的边缘效应，求： (1)固体颗粒从加速电场射出时的速度大小v0； (2)偏转器中心虚线处的电场强度大小E1； (3)要使固体颗粒全部都收集到收集箱里面，则收集电场的电场强度E2需满足什么条件？ 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年高二上学期期末测试模拟试卷2（广东适用） （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 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。 第Ⅰ卷(选择题，共46分) 1、 单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分。在每个小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意；选对的得4分，错选或不选的得0分) 1.关于下面四幅图，下列说法正确的是（　　） A．图甲，带负电的尘埃进入AB之间后，向B板运动 B．图乙，干燥的冬天人靠近金属被电，是因为手和金属间创造了电荷 C．图丙，带正电的C球靠近导体AB，使得A端带正电，B端带负电 D．图丁，直线加速电场使电子的速度增加，偏转电场不能使电子速度增加 【答案】A 【详解】A．由于A板带负电，B板带正电，A、B板间的电场方向水平向左（由B指向A）。带负电的尘埃进入电场后，受到的电场力方向与电场方向相反，即水平向右，因此尘埃会向B板运动，故A正确； B．干燥的冬天人靠近金属被电，是因为手和金属间发生了电荷转移，而不是创造了电荷，故B错误； C．带正电的C球靠近导体AB，A端静电感应带负电，B端带正电，故C错误； D．电子在加速电场中做加速运动，在偏转电场中做类平抛运动，同样可以使电子的速度增加，故D错误。 故选A。 2.高铁站内两段水平钢轨连接处设置有8mm厚的机械绝缘节，其起着电气绝缘和机械连接的作用，拉开后各部分如图甲所示。某次列车经过绝缘节时，钢轨A、B之间产生了约为60V的电势差，此时绝缘节顶部空间的等势面分布如图乙所示，其中c点位于绝缘节正上方，下列说法正确的是（　　） A．a点的电势低于b点 B．负电荷在a点电势能比在c点大 C．c点场强方向沿着x轴正方向 D．绝缘节顶部的场强约为V/m 【答案】D 【详解】A．由图乙，a点的电势与b点相等，故A错误； B．由图乙，a点电势比c点高，则负电荷在a点电势能比在c点小，故B错误； C．由图乙，c点场强方向与等势线垂直并指向低电势处，则c点场强方向沿着x轴负方向，故C错误； D．绝缘节顶部的场强约为，故D正确。 故选D。 3.今年国庆期间，深圳以一场规模空前的无人机表演震撼世界。在夜空下上万架无人机犹如繁星般熠熠生辉，它们精准编队，灵动变幻，以天幕为舞台，上演了一场光影交织的空中舞蹈。无人机可以低速巡航，可以高速飞行，不同状态下其消耗的功率不同，已知无人机的电池容量为，额定工作电压为4V，低速巡航时功率为8W。下列说法正确的是（　　） A．“”是能量的单位 B．无人机低速巡航时的电流是0.5A C．无人机低速巡航状态下可持续工作1h D．若无人机高速飞行时功率变为低速巡航时4倍，续航时间为25min 【答案】C 【详解】A．根据可知是电荷量的单位，故A错误； B．无人机低速巡航时的电流 故B错误； C．无人机低速巡航状态下可持续工作的时间 故C正确； D．若无人机高速飞行时功率变为低速巡航时4倍，则工作电流 续航时间 故D错误。 故选C。 4.某同学按图所示的电路测量两节干电池的电动势和内阻，每节电池电动势略小于1.5V，电压表可选量程有0～3V和0～15V．下列说法正确的是（　　）    A．电压表量程选用0～15V B．闭合S前，应调节滑动变阻器的滑片至N端 C．闭合S后，滑片越靠近M端，电流表示数越大 D．闭合S后，滑片越靠近M端，电压表示数越大 【答案】D 【详解】A．为减小实验误差，电压表应选择小量程，即电压表量程选用0～3V，选项A错误； B．开关闭合前，滑动变阻器的滑片应处于电阻最大的M处，选项B错误； CD．闭合S后，滑片越靠近M端，外电路电阻越大，此时电路的总电阻越大，总电流越小，即电流表示数越小，内阻上的电压越小，则路端电压越大，即电压表测的示数越大，选项C错误，D正确。 故选D。 5.某次地震时，震源同时产生P波（纵波）和S波（横波），传播速率分别约为8km/s和4km/s，某监测点记录到P波比S波早到达120s。假设震源的振动周期为1.25s，地震波沿直线传播，则（　　） A．P波的频率为S波的一半 B．P波的波长为S波的一半 C．P波的波长约为5.0km D．震源距监测点约960km 【答案】D 【详解】A．由于震源的振动周期为1.25s，同一震源产生的P波和S波的周期相同，均为 则P波和S波频率均为 故A错误； BC．结合题意及前面分析，由可知，P波的波长为 S波的波长为 由此可知，S波的波长为P波的一半，故BC错误； D．由题知，P波和S波的传播速度分别为8km/s和4km/s，且P波比S波早到达 设震源到监测点的距离为，则 解得 故D正确。 故选D。 6.一摆的摆长为1m，摆球质量0.01kg，开始时处在平衡位置。若给小球一个向右的水平冲量0.02kg·m/s，以刚打击后为t=0时刻（　　） A．t=0时，摆球速度为1m/s B．此次振动的周期为1s C．若将该摆从山脚移到山顶，其周期减小 D．若将该摆固定在加速向上运动的电梯中，其周期减小 【答案】D 【详解】A．由动量定理有 解得 故A错误； B．单摆周期公式 解得 故B错误； C．若将该摆从山脚移到山顶，重力加速度将减小，根据 得周期增大，故C错误； D．若将该摆固定在加速向上运动的电梯中，处于超重现象，电梯中的重力加速度为 得加速度变大，根据 得周期减小，故D正确。 故选D。 7.如图，在虚线BC的左侧存在水平向右的匀强电场，BC为半径为R的半圆的竖直直径，光滑水平轨道AB与光滑半圆轨道在B处平滑相连，AB=3R。质量为m，电荷量为q的带正电滑块从A点由静止释放，然后沿光滑轨道运动，从C飞出后瞬间，撤去电场，最后落在A处。已知重力加速度为g，下列说法中正确的是（　　） A．滑块经过C处时对圆弧轨道的压力为 B．滑块经过C处时对圆弧轨道的压力为 C．滑块从A到D机械能的增量为 D．滑块从A到D机械能的增量为 【答案】D 【知识点】与曲面结合的平抛运动、电场力做功和电势能变化的关系 【详解】AB．从点飞出后有 可得 在处有 解得 故AB错误； CD．从到过程有 解得 从到的机械能增量为A到C电场力所做的功， 故滑块从A到D机械能的增量为，故C错误，D正确； 故选D。 2、 多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18分。在每个小题给出的四个选项中，有多个选项符合题意，全部选对的得6分，选对而不全的得3分，错选或不选的得0分) 8.指纹是人类手指末端指腹上由凹凸的皮肤所形成的纹路，具有独特性和不变性，手指与指纹采集器接触时，由于手指皮肤凹点凸点导致与采集器中的小极板距离有远近，构成多个电容器（正对面积一样），下列说法正确的是（　　） A．如果每个电容器的电压相同，则正对指纹凹点处的小电容器带电量较大 B．如果每个电容器的电压相同，则正对指纹凸点处的小电容器带电量较大 C．如果每个电容器的电量相同，则正对指纹凹点处的小电容器的电压较小 D．如果每个电容器的电量相同，则正对指纹凸点处的小电容器的电压较小 【答案】BD 【详解】AB．由电容的定义式，以及决定式，可得 当相同时，凹处较大，较小，凸处较小，较大，A项错误，B项正确； CD．当相同时，凹处较大，较大，凸处较小，较小，C项错误，D项正确。 故选BD。 9.如图一平行板电容器，A、B、C、D分别是它的四个端点，两板之间接恒压电源。现有三个不同带电粒子1、2、3分别从靠近A点位置、AC连线中点位置、AB中点位置（板间内）以大小相同的速度平行于板方向进入平行板，它们均恰好能到达D点，则带电粒子1、2、3在运动过程中（不考虑粒子重力的影响），下列说法正确的是（    ） A．粒子运动的时间之比2∶2∶1 B．三个粒子比荷之比2∶1∶8 C．三个粒子电势能变化量之比2∶1∶2 D．三个粒子到达D点的速度之比2∶1∶2 【答案】AB 【详解】A．粒子在电场中做类平抛运动，初速度相同，水平方向是匀速直线运动，有 由图可知 解得粒子运动的时间之比2∶2∶1，故A正确； B．竖直方向是初速度为零的匀加速直线运动，可得 又 联立，解得 由图可知 解得三个粒子比荷之比2∶1∶8，故B正确； C．粒子电势能的变化量 题中没有三个粒子电荷量大小关系，所以无法确定它们电势能变化量之比，故C错误； D．粒子到达D点时的速度大小为 题中条件不足，所以无法得出三个粒子到达D点的速度之比，故D错误。 故选AB。 10.水面上存在两频率相同振幅均为1cm的两个波源a和b，它们之间的距离为14m（e点位于ab连线的中点处）。两波源从t=0时刻开始同时从平衡位置向上振动，t=4.5s时，水面上第一次观察到如图所示的分布（实线代表波峰，虚线代表波谷）。下列说法正确的是（　　） A．波的传播速度为2m/s B．图中所标c点和d点为振动减弱点 C．t=4.5s时，e点处质点刚好经过平衡位置向上振动 D．从t=0到t=4.5s的时间内，e点处质点通过的路程为2cm 【答案】AB 【详解】A．由图可知 解得 t=0时刻开始波源从平衡位置向上振动，从t=0到t=4.5s的时间内波传播的距离为 波的传播速度为 故A正确； B．图中所标c点和d点到两波源的距离差为 所以为振动减弱点，故B正解； C．由 所以 t=4.5s时，波传播到e点从平衡位置向上振动，振动的时间为 波的周期 由，可知t=4.5s时，e点处质点刚好经过平衡位置向下振动，故C错误； D．两列波传到e点后，e点振动加强，振幅为2A，因此从t=0到t=4.5s的时间内，e点处质点通过的路程为 故D错误。 故选AB。 第Ⅱ卷(非选择题，共54分) 3、 实验题(本题共2小题，共18分) 11.小蜀同学在学习了电容器之后，萌生了自制一个电容器的想法。如图甲所示，他取来两张锡箔纸作为电容器的两个电极，三张电容纸（绝缘介质），按照一层电容纸、一层锡箔纸的顺序交替叠放，然后将五层纸一起卷成圆柱形，两根引线a、b分别接在两张锡箔纸上，最后将整个圆柱形密封在塑料瓶中（两根引线露出），电容器即制作完成。 (1)以下哪种操作可以增加该电容器的电容______（填正确答案标号） A．增大电容器的充电电压 B．用同种但是更厚的电容纸替代 C．增大锡箔纸的正对面积 D．在卷成圆柱形的时候，用力尽可能使电容纸贴紧 (2)小蜀同学打算进一步研究自制电容器的充放电情况，在与物理老师交流后采用了如图乙所示的电路进行观察。将S置于a端，电压随时间变化图像（计算机显示）如图所示，则充电过程的充电电流 （选填“逐渐增大”、“逐渐减小”或者“保持不变”），如果充满电后电容器所带电荷量为，则电容大小为 。 (3)小蜀同学为了进一步分析该电容器的瞬时电流值，过（2）问图线上的P点作切线（如图虚线），P点对应时刻的瞬时电流大小为 mA。 【答案】(1)CD (2) 逐渐减小 0.05 (3)0.75 【详解】（1）由电容的决定式有 由此可知，电容器的电容与充电电压无关，为增加该电容器的电容，可以增大两锡箔纸正对面积，或者减小量两锡箔纸之间的距离。 故选CD。 （2）[1][2]由题图可知，电容器充满电时其电压为6V，则电容器的电容为 由于 而题中的图像的斜率为 又因为 整理有 由于电容器的电容与充电电压无关，所以则图像的斜率变化可以表示充电电流的变化，由电路图可知，图像的斜率逐渐变小，所以充电过程中的充电电流也逐渐变小。 （3）结合之前的分析以及图像可知， 解得 12.某实验小组为了研究多用电表电阻挡不同量程内置电源的电动势，利用两个完全相同的多用电表，设计如图（1）实验方案，实验步骤如下： (1)先对两电表进行 调零； (2)甲同学将A表量程打到“×1Ω”挡，并对其进行欧姆调零，B表量程打到100mA挡： ①请在图（1）中连线将两表串联成一个回路 ； ②两电表联通后，A、B表指针分别指在图（2）中的a和b位置，则B表100mA挡的内电阻为 Ω；已知A表“×1Ω”挡欧姆调零后电表内阻为15Ω，则A表“×1Ω”挡内接电源电动势大小为 V（结果保留3位有效数字）； (3)乙同学将A表量程打到“×100Ω”挡，B表量程打到10mA挡，先将两只电表按甲同学连接方式串联，然后再对A表欧姆调零，欧姆调零后B表指针指在图（2）中的c位置，则A表“×100Ω”挡内接电源电动势大小为 V（结果保留2位有效数字）。 【答案】(1)机械调零 (2) 15 1.44 (3)9.0 【详解】（1）使用多用电表前需要进行机械调零。 （2）[1]使用多用电表电流挡、欧姆挡时，电流要从多用电表的红表笔流进、黑表笔流出，故连接如下 [2]图（2）可知B表100mA挡的内电阻为 [3]B表100mA挡，可知最小分度值为2mA，故读数保留到个位，图（2）可知B表电流为为48mA，根据闭合电路欧姆定律可知 （3）A表量程打到“×100Ω”挡，将两只电表按甲同学连接方式串联，然后再对A表欧姆调零，则A表、B表总内阻 B表量程打到10mA挡，可知最小分度值为1mA，读数需保留到十分位，图（2）可知B表电流为 根据闭合电路欧姆定律可知 四、计算题(本题共3小题，共36分。要有必要的文字说明和演算步骤。有数值计算的要注明单位) 13．(9分)如图所示为某玻璃砖的截面图，截面为圆心角θ=120°的扇形，圆心为O、半径为R，其中∠AOC=90°。一束单色光从D点垂直AO边射入玻璃砖，到达圆弧AC上时恰好发生全反射。已知D点与O点之间的距离为，光在真空中的传播速度为c，不考虑光的多次反射。求： (1)玻璃砖对该光的折射率； (2)单色光从入射玻璃砖到从OB边射出玻璃砖所用的时间。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）从AO边界垂直射入的光线，打在弧面上的入射角为，有 此时刚好发生全反射，则有 可解得 （2）光线在介质中的传播如图所示 其中四边形ODEF是正方形，边长为 根据几何关系，可知 光在介质中的传播速度为 所以传播的总时间 14.(12分)如图，空间存在水平向右的足够宽的匀强电场，电场强度E大小未知．表面粗糙的足够长的水平轨道固定在水平地面上，其右端光滑连接着半径为R的竖直光滑圆轨道．小物块A的质量，带电量为，被固定在水平轨道上，与小物块B的距离．小物块B的质量，带电量为，恰好静止在水平轨道上，与圆轨道圆心水平距离为R，某时刻小物块A由静止释放，在电场力作用下向右运动并与小物块B发生弹性碰撞．碰撞接触过程，两小物块电量均分，两小物块均视为质点，运动过程忽略两小物块之间的库仑力．已知两小物块与水平轨道的滑动摩擦因素，重力加速度为g。 (1)求碰撞后瞬间小物块A、小物块B的速度大小vA、vB； (2)求碰后小物块B能达到的最大速度vm。（以上答案均可用根式表示） 【答案】(1)， (2) 【详解】（1）依题意，初始小物块B恰好静止，则， 小物块A释放后，设运动至刚要与小物块B碰撞瞬间速度为，根据动能定理有 解得 小物块A、B弹性碰撞，则有， 解得， （2）碰撞后，小物块B的电量为，所以做匀速直线运动到圆轨道。易知在圆轨道上，电场力与重力的合力方向与竖直方向成30°斜向下，则根据动能定理有， 即得 15.(15分)某科研团队设计了一款用于收集工业生产中产生的固体颗粒的装置，其原理简图如图所示。质量为m的固体颗粒通过带电室时带上电荷量为q的正电荷，颗粒从P板的中点无初速度地进入电压为U的加速电场区域，然后从Q板的中点进入偏转器，偏转器是由两个相互绝缘、半径分别为R1和R2的同心金属圆面AB和CD构成，AB、CD为电势不等的等势面，固体颗粒刚好沿等势面AB、CD的中心虚线飞出偏转器，然后从M点垂直进入竖直向下的收集电场区域，最后进入收集箱。已知收集电场区域宽为L，M点到N点的距离为d，收集箱的宽为s，右侧与收集电场右边界重合，不计固体颗粒的重力，不考虑电场的边缘效应，求： (1)固体颗粒从加速电场射出时的速度大小v0； (2)偏转器中心虚线处的电场强度大小E1； (3)要使固体颗粒全部都收集到收集箱里面，则收集电场的电场强度E2需满足什么条件？ 【答案】(1) (2) (3) 【知识点】带电粒子在匀强电场中做类抛体运动的相关计算 【详解】（1）根据动能定理可得 所以 （2）颗粒进入偏转器后做匀速圆周运动，电场力提供向心力，则 联立可得 （3）颗粒进入收集电场中做类平抛运动，当电场强度较小时有 联立解得 当电场强度较大时有 联立解得 所以要使固体颗粒全部都收集到收集箱里面，则收集电场的电场强度E2需满足 1 学科网（北京）股份有限公司 $