内容正文:
南昌市外国语学校2025--2026 学年度上学期
高二物理期末考试试卷
建议用时:75分钟,满分:100分.命题:吕善强 审题人:张莉娟
第Ⅰ卷 选择题
一 选择题(本题共10小题,共46分,在每小题给出的四个选项中,1-7题只有一项符合题目要
求,每小题4分,8-10题有多项符合题目要求,全部选对得6分,选对但不全的得3分,有选错
或不答得0分。)
1.下列有关磁场的四个表述中,说法正确的是( )
A.磁场是客观存在的一种物质,磁感线也是真实存在的
B.一小段通电导线在某处不受磁场力作用,但该处的磁感应强度可能不为零
C.由定义式可知,电流越大,导线越长,则某点的磁感应强度就越小
D.磁感应强度为的匀强磁场中,有一个面积为的平面,则穿过该平面的磁通量一定为
2.如图甲所示,一绝缘半圆弧AC上均匀分布正电荷,在圆弧的圆心O处激发的电场强度大小为E,若截走右侧的,如图乙所示,则剩余圆弧AB在圆心O处激发的电场强度大小E'为( )
A. B. C. D.
3.雷雨天,高层建筑顶部的避雷针起到主动吸引闪电的作用,叫“接闪”,以此保护周边建筑和行人的安全。某次“接闪”前积雨云的底部积聚负电荷,积雨云与避雷针附近产生的电场的等差等势面如图所示。避雷针上方等间距的、、三点的电场强度大小分别为、、,电势分别为、、,则( )
A.点电势最低
B.带负电的雨滴从点下落至点,电势能增大
C.
D.、两点电势差小于、两点电势差
4.如图所示,甲、乙两种圆柱形金属丝材料相同,粗细均匀,长度之比为,现将其串联接入电路中,闭合开关,测得甲、乙两端的电压之比为。下列说法中正确的是( )
A.甲、乙两金属丝的半径之比为
B.甲、乙两金属丝内的电场强度大小之比为
C.甲、乙两金属丝的电阻之比为
D.甲、乙两金属丝内电子定向移动的速率之比为
5.如图所示的电路中,闭合电键S,灯泡L1、L2均能正常发光,由于电路中某处断路,结果灯泡L1变亮,L2变暗,电压表和电流表(均为理想电表)的示数均变小,则此故障可能是( )
A.R1断路 B.R2断路 C.R3断路 D.R4断路
6.简谐运动是一种简单、协调、自洽的运动,拥有完美的对称性,它的速度随位移变化图线应为( )
A. B.
C. D.
7.甲、乙两运动员站在光滑的水平冰面上,现甲把球以相对地面为的速度传给乙,乙接球后又以相对地面为的速度把球传回甲。若甲、乙的质量相等,且为球质量的100倍,甲接到球后,甲、乙两人的速度大小之比为( )
A.1 B. C. D.
8.光的干涉现象在技术中有许多应用。如图甲所示是利用光的干涉检查某精密光学平面的平整度,图乙和图丙是图甲的装置中看到的条纹。下列说法正确的是( )
A.图甲中下板是待检查的光学元件,上板是标准样板
B.若出现图丙中弯曲的干涉条纹,说明被检查的平面在此处出现了凸起
C.若换用频率更大的单色光,其他条件不变,则图乙中的条纹间距变宽
D.若将图甲中的薄片厚度增大,其他条件不变,则图乙中的条纹间距变窄
9.如图所示,图甲是时刻一简谐横波沿轴正方向传播的波形图,图乙为这列波上某质点的振动图像,则( )
A.该列波的波速为2m/s
B.图乙可能是质点的振动图像
C.质点的振动方程为
D.经过3s,质点运动到质点处
10.如图所示,氕核(质量,电量)、氘核(质量,电量)、氦核(质量,电量)三种粒子在电势差为的加速电场中由静止开始运动,然后射入电势差为的两块平行极板间的电场中,入射方向跟极板平行,最后打在屏上。整个装置处于真空中,不计粒子重力及其相互作用,那么下列说法正确的是( )
A.氘核、氦核整个运动过程所用时间不相同
B.氘核、氦核整个运动过程所用时间相同
C.三种粒子打到屏上时的速度一样大
D.三种粒子一定打到屏上的同一位置
第 Ⅱ 卷 非选择题
二、实验题:本题共2小题,每题8分,共16分。
11.某物理兴趣小组测定一段金属丝的电阻率,该金属丝的电阻约为。
(1)然后用螺旋测微器测其直径 mm,再用游标卡尺测其长度为 cm。
然后进行较准确测量,除待测金属丝外,实验室还备有的实验器材如下
A.电压表(量程,内阻约为)
B.电压表(量程,内阻约为)
C.电流表(量程,内阻约为)
D.电流表(量程,内阻约为)
E.滑动变阻器
F.滑动变阻器
G.电源E(电压为)
H.电阻箱
I.开关S,导线若干
(2)选择合适的器材,在虚线框内设计最合理的电路图,并在电路图中标注所选的器材符号 。
(3)实验过程中,调节滑动变阻器,测出6组电压和电流的数据,根据数据作出图像如图所示,图线的斜率为,测得该金属丝的长度为,该金属丝的电阻率 (用、、表示)。
12.新能源汽车所使用的刀片电池的单个电芯的电动势约为。某物理兴趣小组测量从旧的刀片电池拆解出来的单个电芯的电动势和内阻,准备了以下器材:
A.直流电压表、,量程均为,内阻约为;
B.定值电阻,阻值为;
C.电阻箱,阻值范围为;
D.滑动变阻器,阻值范围为;
E.滑动变阻器,阻值范围为。
F.导线和开关
(1)先将电阻箱与电压表串联后,连成图甲所示的电路,将滑动变阻器滑片P移至最右端,同时将电阻箱阻值调为零,再闭合开关,将滑动变阻器的滑片P调到适当位置,使电压表刚好满偏。
(2)保持滑片P的位置不变,调节电阻箱,使电压表示数为 V,不改变电阻箱的阻值,电压表和电阻箱的串联组合,就是改装好的量程为的电压表。
当电阻箱阻值为零,滑动变阻器的滑片P调到电压表刚好满偏,说明分压为1V,保持滑片P的位置不变,即分压保持为1V,当调节电阻箱,使电压表的示数为时,电压表和电阻箱的串联组合的电压为1V,则当电压表的示数为1V时,电压表和电阻箱的串联组合的电压为4V,这就是改装好的4V电压表;
(3)使用(2)中所确定的电阻箱阻值,连接成图乙所示的电路测量电芯的电动势和内阻,这里的应选用 (选填或)。
(4)移动滑动变阻器滑片,读出电压表、的多组数据、,描绘出-图像如图丙所示,则电芯的电动势 ,内阻 。(均用、、表示)
三、计算题:本题共3小题,共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。
只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
13.如图所示,一列简谐横波在均匀介质中沿x轴传播,图中的实线和虚线分别为t1=0.5s和t2=0.8s时的波形图。
(1)若波沿x轴负方向传播,求该波的周期T;
(2)若0.24s≤T≤1s,求该波可能的速度大小。
14.如图所示为柱状透明体的半圆形横截面,O为圆心,半径为R,底面镀有反射膜。一束平行单色光沿着与水平面成30°角的方向射向透明体,边界光线1恰好沿半径射到O点经反射后从圆弧上的B点(未画出)射出透明体,边界光线2从透明体的最高点A射入透明体后经反射后也从圆弧上的B点沿竖直方向射出透明体。已知该光束在真空中的传播速度为c,求:
(1)透明体对该单色光的折射率n;
(2)光线2在透明体中传播的时间t(不考虑多次反射)。
15.如图所示,光滑绝缘的圆形轨道BCDG位于竖直平面内,B、D两点为圆轨道的最低点和最高点,C和G两点与圆心O等高,轨道半径为R,下端与倾斜绝缘轨道在B点平滑连接,整个轨道始终处在水平向左的匀强电场中。现有一个质量为m、带正电的物体(可视为质点)从倾斜轨道上A点静止释放,若物体通过D点时,轨道对它的压力为3mg,已知物体所受匀强电场的电场力,倾斜轨道倾角θ = 37°,物体与倾斜绝缘轨道间的动摩擦因数μ为0.5,重力加速度为g,(sin37° = 0.6,cos37° = 0.8)求:
(1)倾斜轨道上的A、B两点之间的距离S0;
(2)当物体通过G点时,它对轨道的作用力FN;
(3)若改变物体在倾斜轨道上的运动起点A的位置,使物体始终沿轨道滑行并从G点离开轨道,则轨道上A、B两点之间距离的最小值S。
试卷第1页,共3页
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南昌市外国语学校2025--2026 学年度上学期
高二物理期末考试试卷
建议用时:75分钟,满分:100分.命题:吕善强 审题人:张莉娟
第Ⅰ卷 选择题
一 选择题(本题共10小题,共46分,在每小题给出的四个选项中,1-7题只有一项符合题目要
求,每小题4分,8-10题有多项符合题目要求,全部选对得6分,选对但不全的得3分,有选错
或不答得0分。)
1.下列有关磁场的四个表述中,说法正确的是( )
A.磁场是客观存在的一种物质,磁感线也是真实存在的
B.一小段通电导线在某处不受磁场力作用,但该处的磁感应强度可能不为零
C.由定义式可知,电流越大,导线越长,则某点的磁感应强度就越小
D.磁感应强度为的匀强磁场中,有一个面积为的平面,则穿过该平面的磁通量一定为
2.如图甲所示,一绝缘半圆弧AC上均匀分布正电荷,在圆弧的圆心O处激发的电场强度大小为E,若截走右侧的,如图乙所示,则剩余圆弧AB在圆心O处激发的电场强度大小E'为( )
A. B. C. D.
3.雷雨天,高层建筑顶部的避雷针起到主动吸引闪电的作用,叫“接闪”,以此保护周边建筑和行人的安全。某次“接闪”前积雨云的底部积聚负电荷,积雨云与避雷针附近产生的电场的等差等势面如图所示。避雷针上方等间距的、、三点的电场强度大小分别为、、,电势分别为、、,则( )
A.点电势最低
B.带负电的雨滴从点下落至点,电势能增大
C.
D.、两点电势差小于、两点电势差
4.如图所示,甲、乙两种圆柱形金属丝材料相同,粗细均匀,长度之比为,现将其串联接入电路中,闭合开关,测得甲、乙两端的电压之比为。下列说法中正确的是( )
A.甲、乙两金属丝的半径之比为
B.甲、乙两金属丝内的电场强度大小之比为
C.甲、乙两金属丝的电阻之比为
D.甲、乙两金属丝内电子定向移动的速率之比为
5.如图所示的电路中,闭合电键S,灯泡L1、L2均能正常发光,由于电路中某处断路,结果灯泡L1变亮,L2变暗,电压表和电流表(均为理想电表)的示数均变小,则此故障可能是( )
A.R1断路 B.R2断路 C.R3断路 D.R4断路
6.简谐运动是一种简单、协调、自洽的运动,拥有完美的对称性,它的速度随位移变化图线应为( )
A. B.
C. D.
7.甲、乙两运动员站在光滑的水平冰面上,现甲把球以相对地面为的速度传给乙,乙接球后又以相对地面为的速度把球传回甲。若甲、乙的质量相等,且为球质量的100倍,甲接到球后,甲、乙两人的速度大小之比为( )
A.1 B. C. D.
8.光的干涉现象在技术中有许多应用。如图甲所示是利用光的干涉检查某精密光学平面的平整度,图乙和图丙是图甲的装置中看到的条纹。下列说法正确的是( )
A.图甲中下板是待检查的光学元件,上板是标准样板
B.若出现图丙中弯曲的干涉条纹,说明被检查的平面在此处出现了凸起
C.若换用频率更大的单色光,其他条件不变,则图乙中的条纹间距变宽
D.若将图甲中的薄片厚度增大,其他条件不变,则图乙中的条纹间距变窄
9.如图所示,图甲是时刻一简谐横波沿轴正方向传播的波形图,图乙为这列波上某质点的振动图像,则( )
A.该列波的波速为2m/s
B.图乙可能是质点的振动图像
C.质点的振动方程为
D.经过3s,质点运动到质点处
10.如图所示,氕核(质量,电量)、氘核(质量,电量)、氦核(质量,电量)三种粒子在电势差为的加速电场中由静止开始运动,然后射入电势差为的两块平行极板间的电场中,入射方向跟极板平行,最后打在屏上。整个装置处于真空中,不计粒子重力及其相互作用,那么下列说法正确的是( )
A.氘核、氦核整个运动过程所用时间不相同
B.氘核、氦核整个运动过程所用时间相同
C.三种粒子打到屏上时的速度一样大
D.三种粒子一定打到屏上的同一位置
第 Ⅱ 卷 非选择题
二、实验题:本题共2小题,每题8分,共16分。
11.某物理兴趣小组测定一段金属丝的电阻率,该金属丝的电阻约为。
(1)然后用螺旋测微器测其直径 mm,再用游标卡尺测其长度为 cm。
然后进行较准确测量,除待测金属丝外,实验室还备有的实验器材如下
A.电压表(量程,内阻约为)
B.电压表(量程,内阻约为)
C.电流表(量程,内阻约为)
D.电流表(量程,内阻约为)
E.滑动变阻器
F.滑动变阻器
G.电源E(电压为)
H.电阻箱
I.开关S,导线若干
(2)选择合适的器材,在虚线框内设计最合理的电路图,并在电路图中标注所选的器材符号 。
(3)实验过程中,调节滑动变阻器,测出6组电压和电流的数据,根据数据作出图像如图所示,图线的斜率为,测得该金属丝的长度为,该金属丝的电阻率 (用、、表示)。
12.新能源汽车所使用的刀片电池的单个电芯的电动势约为。某物理兴趣小组测量从旧的刀片电池拆解出来的单个电芯的电动势和内阻,准备了以下器材:
A.直流电压表、,量程均为,内阻约为;
B.定值电阻,阻值为;
C.电阻箱,阻值范围为;
D.滑动变阻器,阻值范围为;
E.滑动变阻器,阻值范围为。
F.导线和开关
(1)先将电阻箱与电压表串联后,连成图甲所示的电路,将滑动变阻器滑片P移至最右端,同时将电阻箱阻值调为零,再闭合开关,将滑动变阻器的滑片P调到适当位置,使电压表刚好满偏。
(2)保持滑片P的位置不变,调节电阻箱,使电压表示数为 V,不改变电阻箱的阻值,电压表和电阻箱的串联组合,就是改装好的量程为的电压表。
当电阻箱阻值为零,滑动变阻器的滑片P调到电压表刚好满偏,说明分压为1V,保持滑片P的位置不变,即分压保持为1V,当调节电阻箱,使电压表的示数为时,电压表和电阻箱的串联组合的电压为1V,则当电压表的示数为1V时,电压表和电阻箱的串联组合的电压为4V,这就是改装好的4V电压表;
(3)使用(2)中所确定的电阻箱阻值,连接成图乙所示的电路测量电芯的电动势和内阻,这里的应选用 (选填或)。
(4)移动滑动变阻器滑片,读出电压表、的多组数据、,描绘出-图像如图丙所示,则电芯的电动势 ,内阻 。(均用、、表示)
三、计算题:本题共3小题,共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。
只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
13.如图所示,一列简谐横波在均匀介质中沿x轴传播,图中的实线和虚线分别为t1=0.5s和t2=0.8s时的波形图。
(1)若波沿x轴负方向传播,求该波的周期T;
(2)若0.24s≤T≤1s,求该波可能的速度大小。
14.如图所示为柱状透明体的半圆形横截面,O为圆心,半径为R,底面镀有反射膜。一束平行单色光沿着与水平面成30°角的方向射向透明体,边界光线1恰好沿半径射到O点经反射后从圆弧上的B点(未画出)射出透明体,边界光线2从透明体的最高点A射入透明体后经反射后也从圆弧上的B点沿竖直方向射出透明体。已知该光束在真空中的传播速度为c,求:
(1)透明体对该单色光的折射率n;
(2)光线2在透明体中传播的时间t(不考虑多次反射)。
15.如图所示,光滑绝缘的圆形轨道BCDG位于竖直平面内,B、D两点为圆轨道的最低点和最高点,C和G两点与圆心O等高,轨道半径为R,下端与倾斜绝缘轨道在B点平滑连接,整个轨道始终处在水平向左的匀强电场中。现有一个质量为m、带正电的物体(可视为质点)从倾斜轨道上A点静止释放,若物体通过D点时,轨道对它的压力为3mg,已知物体所受匀强电场的电场力,倾斜轨道倾角θ = 37°,物体与倾斜绝缘轨道间的动摩擦因数μ为0.5,重力加速度为g,(sin37° = 0.6,cos37° = 0.8)求:
(1)倾斜轨道上的A、B两点之间的距离S0;
(2)当物体通过G点时,它对轨道的作用力FN;
(3)若改变物体在倾斜轨道上的运动起点A的位置,使物体始终沿轨道滑行并从G点离开轨道,则轨道上A、B两点之间距离的最小值S。
试卷第1页,共3页
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《2026年02月09日物理作业》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
C
D
A
A
B
B
AD
AC
BD
1.B
【详解】A.磁场是客观存在的物质,但磁感线是人为假想的曲线,用于描述磁场分布,并非真实存在。故A错误;
B.通电导线受力公式为
当导线方向与磁场平行(或)时,此时
但磁感应强度本身可能不为零。故B正确;
C.磁感应强度由磁场本身决定,与电流和导线长度无关。公式是定义式,仅用于计算的大小,但的实际值取决于磁场源和位置,而非或。故C错误;
D.磁通量
其中为磁场方向与平面法线的夹角。若(磁场平行于平面),则,
不一定等于。故D错误。
故选B。
2.C
【详解】将整个半圆弧AC三等分,每一份在圆心O处产生的电场强度均为E0,根据对称性和电场强度的叠加原理可得
剩余圆弧AB在圆心O处激发的电场强度大小为
联立可得
故选C。
3.D
【详解】A.云层带负电,则电场线从下到上,因沿电场线电势逐渐降低,可知点电势最高,A错误;
B.带负电的雨滴从点下落至点,电场力做正功,则电势能减小,B错误;
C.因C点等差等势面较A点密集,可知C点电场线较A点密集,可知,C错误;
D.因AB之间的平均场强小于BC中间的平均场强,根据可知,、两点电势差小于、两点电势差,D正确。
故选D。
4.A
【详解】AC.甲乙串联接入电路,则通过的电流相等,而两金属丝两端的电压之比为9∶4,根据欧姆定律
可知两金属丝的电阻之比为
根据
又因为甲乙材料的长度L之比为1∶4,可知甲、乙两金属丝的半径之比为,故A正确,C错误;
B.根据
可得甲、乙两金属丝内的电场强度大小之比为9∶1,故B错误;
D.根据电流的微观表达式
整理得
因甲、乙两金属丝材料相同,则n相同,故甲、乙两金属丝内电子定向移动的速率之比为,故D错误。
故选A。
5.A
【详解】A.若R1断路,相当于R1电阻变为无穷大,根据“串反并同”可知,灯泡L1变亮,L2变暗,电压表和电流表的示数均变小,故A正确;
B.若R2断路,相当于R2电阻变为无穷大,则灯泡L1,L2熄灭,电压表的示数变大,电流表的示数变小,故B错误;
C.若R3断路,相当于R3电阻变为无穷大,根据“串反并同”可知,灯泡L1变暗,L2熄灭,电压表的示数变大,电流表的示数变大,故C错误;
D.若R4断路,相当于R4电阻变为无穷大,根据“串反并同”可知,灯泡L1变暗,L2变亮,电流表的示数变小,同理得R2两端的电压减小,R3两端电压增大,而电压表是测两个电阻的总电压,由于不知电路中电阻的具体阻值,故无法判断电压表示数的变化,故D错误。
故选A。
6.B
【详解】简谐运动过程中,根据能量守恒有
(常数)
整理得
即满足
图线为椭圆。
故选B。
7.B
【详解】第一次传球(甲传给乙),根据系统动量守恒,甲和球初始总动量为0,设甲质量为,球质量,甲速度大小,球速度大小,可得
可得
乙接球后,有
第二次传球(乙传给甲),乙和球动量守恒,传球后球速度大小,乙速度大小,有
甲接球后有
可得
可得甲速度,乙速度,二者比值为。
故选B。
8.AD
【详解】A.图甲中下板是待检查的光学元件,上板是标准样板(通过样板与待检平面的空气膜产生干涉条纹),A 正确;
B.干涉条纹的弯曲反映了空气膜厚度的变化:若条纹向薄膜厚度减小的方向弯曲,说明此处空气膜厚度与原本较厚处对应,意味着待检平面此处是凹陷,B 错误;
C.频率更大的单色光,波长更短,条纹间距变窄,C 错误;
D.薄片厚度增大时,空气膜的倾角变大,空气膜的斜率变大,条纹间距应变窄,D正确。
故选AD。
9.AC
【详解】A.由题图甲可得
由题图乙可得
所以该简谐波的波速为,故A正确;
B.由题图甲可知,时,质点b位于平衡位置且向上振动,由题图乙可知,1s时该质点处于波峰位置,图乙不可能是质点的振动图像,故B错误;
C.由题图甲可知,振幅
圆频率
根据题图可知时刻质点c在平衡位置且向下振动,即初相
因此质点c的振动方程为,故C正确;
D.质点a只会在平衡位置上下振动,不会随波迁移,故D错误。
故选AC。
10.BD
【详解】D.设粒子的质量为,电荷量为,粒子经过加速电场过程,根据动能定理可得
解得
粒子进入偏转电场做类平抛运动,设极板长度为,板间距离为,则有,,
联立解得
可知粒子在偏转电场中沿电场方向的位移与粒子的质量和电量均无关,故氕核、氘核、氦核三种粒子的轨迹相同,三种粒子一定打到屏上的同一位置,故D正确;
AB.设加速电场的板间距离为,粒子经过加速电场的时间为
粒子离开加速电场后,沿方向的分运动一直做匀速运动,设离开加速电场到打在屏上的水平位移为,则粒子运动到屏上所用的总时间为
又
由于氘核、氦核的比荷相等,所以氘核、氦核整个运动过程所用时间相同,故A错误,B正确;
C.设粒子打到屏上时的速度为,根据动能定理可得
解得
三种粒子中,氕核的比荷最大,所以氕核打到屏上时的速度最大,故C错误。
故选BD。
11.(1) 4.700 10.050
(2)
(3)
【详解】(1)[1]螺旋测微器的精确值为0.01mm,由图可知直径为
[2]20分度游标卡尺的精确值为0.05mm,由图可知长度为
(2)由于电源电动势为3V,所以电压表应选择V1;该金属丝的电阻约为6Ω,则有A
可知电流表应选择A2;为了调节方便,使电表示数变化明显,滑动变阻器应选择阻值较小的R1为了使电表调节范围大一些,滑动变阻器采用分压接法;由于待测电阻较小,电流表应采用外接法,则电路图如图所示
(3)根据欧姆定律可得
根据电阻定律可得
联立可得该金属丝的电阻率为
12. 0.25或
【详解】(2)[1]当电阻箱阻值为零,滑动变阻器的滑片调到电压表刚好满偏,说明分压为。保持滑片的位置不变,即分压保持为,当调节电阻箱,使电压表的示数为时,电压表和电阻箱的串联组合的电压为。这说明当电压表的示数为时,电压表和电阻箱的串联组合的电压为,这就是改装好的电压表。
(3)[2]由于定值电阻阻值为,为了让表能尽可能取得合适的数值,应选用阻值较小的滑动变阻器。
(4)[3][4]根据闭合电路欧姆定律可得
整理得
图像的斜率为,纵轴截距为
解得,
13.(1)
(2)若波沿x轴负方向传播,v=5m/s;若波沿x轴正方向传播,v=3m/s
【详解】(1)若波沿x轴负方向传播,则有
其中
联立解得该波的周期为
(2)由题图可知,该波的波长为
由(1)问可知,若波沿x轴负方向传播,则有
解得
则有
由可得此时该波的波速为
若波沿x轴正方向传播,则有
解得
当
解得
则有
由可得此时该波的波速为
14.(1)
(2)
【详解】(1)作出光路图如图所示
在A点,由几何关系知,入射角等于60°,设折射角等于, 则有
在C点折射时,易知折射角等于60°,则
根据光的反射定律和几何知识可知
求得
该透明体对该单色光的折射率
(2)在等腰中,
又
光线2从A到C的传播路径s=AB+BC=
光线2在透明体中传播速度
光线2从A到C的传播时间
15.(1)2.4R;(2)2mg,方向水平向右;(3)2.1R
【详解】(1)物体在D点有
因为电场力垂直于斜面的分力
F1 = Fsin37° = 0.8mg
重力垂直于斜面的分力
Gy = mgcos37° = 0.8mg
则物体受到的斜面的压力为零,故物体不受斜面的摩擦力,则物体从A到D的过程中由动能定理
得
S0 = 2.4R
(2)物体从D到G的过程中,由动能定理
物体在C点时,牛顿第二定律
得
FN = 2mg
根据牛顿第三定律,当物体通过G点时,它对轨道的作用力为2mg,方向水平向右。
(3)电场力与重力的合力
解得
α = 53°
则物体在圆弧轨道的等效最高点有
则物体在圆弧轨道的最小速度为
物体从运动起点到等效最高点根据动能定理得
解得
S = 2.1R
答案第1页,共2页
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