精品解析：2025届湖北省黄冈市蕲春县实验高级中学高三下学期二模物理试题

蕲春实高2025届高三第二次模拟考试 物理 一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，第8-10题有多项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。） 1. 如图所示，在空气压缩引火仪底部放置少量的硝化棉，迅速压下筒中的活塞，可以观察到硝化棉燃烧的火苗。在筒内封闭的气体被活塞迅速压缩的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 气体的温度升高，压强不变 B. 气体的体积减小，压强不变 C. 气体对外界做功，气体内能增加 D. 外界对气体做功，气体内能增加 2. 元代《王桢农书》记载了戽斗，它是一种小型的人力提水灌田农具，形状像斗，靠两人拉绳牵斗取水。如图所示，绳两边对称，不计绳子质量，戽斗处于平衡状态时，若两人站得越近，则（　　） A. 两边绳子对戽斗的合力越大 B. 两边绳子对戽斗的合力越小 C. 人对每边绳子的拉力越小 D. 人对每边绳子的拉力越大 3. “拉曼散射”是光通过介质时，入射光与分子相互作用而引起频率变化的散射。若入射光经过某介质发生散射后，光子频率减小，则（　　） A. 光子的动量变小 B. 光子的能量变大 C. 光传播速度变大 D. 光子的波长变短 4. 下列四幅图是带电粒子在匀强磁场中运动的实例应用示意图，关于四幅图的分析正确的是（　　） A. 图甲是回旋加速器的结构示意图，若要增大粒子的最大动能，可增加电压 B. 图乙是磁流体发电机的结构示意图，正离子进入后会偏向板，故板电势高于B板电势 C. 图丙是速度选择器的结构示意图，带电粒子（不计重力）能够沿直线从右侧进入并匀速通过速度选择器的条件是 D. 图丁是质谱仪的结构示意图，粒子打在底片上的位置距离狭缝越远，说明粒子的比荷越小 5. 让宇航员不坐火箭就能上天，《流浪地球2》中的太空电梯何日能实现．如图所示，电影中质量为m的宇航员乘坐赤道上的太空电梯，上升到距离地面高度h处而停在电梯内．已知地球的半径为R，质量为M，自转周期为T，万有引力常量为G，地球静止卫星距离地面的高度为H，下列说法正确的是（ ） A. 宇航员停在太空电梯内时，运动状态不发生改变，所受合外力为零 B. 当时，宇航员受到的支持力为 C. 当时，万有引力大于宇航员做圆周运动的向心力 D. 当时，宇航员受到向下的压力为 6. 一列简谐横波沿轴传播，在时刻和时刻的波形分别如图中实线和虚线所示。已知波源振动周期大于。下列说法正确的是（　　） A. 波一定沿轴正方向传播 B. 波源振动周期一定为 C. 波的传播速度大小可能为 D. 处的质点在内运动的路程可能为 7. 如图所示，木块A和B，并排放在光滑水平面上，A上固定一竖直轻杆，轻杆上端的O点系一长为L的细线，细线另一端系一小球C，A、B、C的质量均为m，现将球C拉起使细线水平伸直，并由静止释放球C，则下列说法不正确的是（重力加速度为g）（　　） A. A、B两木块分离时，A、B的速度大小均为 B. A、B两木块分离时，细线拉力大小为 C. 球C由静止释放到最低点的过程中，A对B的弹力的冲量大小为 D. 球C由静止释放到最低点的过程中，木块A移动的距离为 8. 如图，氕（H）和氘（H）两种原子核由静止经同一加速电场加速后，沿OO′方向射入偏转电场，粒子射出偏转电场后都能打在圆筒感光纸上并留下感光点，若圆筒不转动，两种原子核（　　） A. 离开加速电场时，动能相等 B. 离开加速电场时，动量相等 C. 离开偏转电场后，在感光纸上留下1个感光点 D. 离开偏转电场后，在感光纸上留下2个感光点 9. 如图，矩形线圈abcd与理想变压器原线圈组成闭合电路，线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动，磁场只分布在bc边的左侧，磁感应强度大小为B，线圈面积为S，转动角速度为ω，匝数为N，线圈电阻不计。下列说法正确的是（　　） A. 将原线圈抽头P向上滑动时，灯泡变暗 B. 若线圈abcd转动的角速度变大时，灯泡变暗 C. 图示位置时，矩形线圈中瞬时感应电动势最大 D. 若线圈abcd转动的角速度变为2ω，则变压器原线圈电压的有效值为NBSω 10. 如图所示，空间存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，一带电荷量为q、质量为m的带正电小球从磁场中某点P由静止释放，其运动轨迹是一条摆线。小球的运动实际上是竖直平面内沿逆时针方向、速度大小为v的匀速圆周运动和水平向右、速度大小为v的匀速直线运动的合运动，重力加速度为g。已知轨迹上某点的曲率半径为在极限情况下，通过该点和轨迹上紧邻该点两侧的两点作出的圆的半径。则下列说法正确的是（　　） A. 小球运动到最低点时的速度为v B. 小球运动到最低点时轨迹的曲率半径为 C. 小球第一次运动到最低点时，距离释放点的竖直距离为 D. 小球从释放到第一次经过最低点所需时间为 二、非选择题:本题共５小题，共60分。 11. 某实验小组利用如图甲所示的装置探究向心力和圆周运动角速度以及运动半径的关系。带有遮光片的小球放在光滑的水平“U”型槽内，槽内宽略大于球直径，“U”型槽内安装带有压力传感器的挡板，挡板放置位置可调节，“U”型槽固定在竖直转轴上，在电机带动下绕竖直转轴做匀速圆周运动。光电门调节到适当位置可记录遮光片遮光的时间，压力传感器可测量小球所受向心力的大小，刻度尺可测量挡板到转轴的距离。 （1）用游标卡尺测量遮光片宽度，如图乙所示，则=______mm； （2）保持挡板位置不变，改变转动快慢，以为纵坐标，以______（填“”、“”或“”）为横坐标，作出的图像是正比例函数； （3）保持转动角速度不变，改变挡板位置，作出图像，若考虑小球半径对实验的影响，所作的图像应该是______。 A. B. C. D. 12. 如图甲所示为苹果自动分拣装置的示意图。该装置的托盘秤压在以为转动轴的杠杆上，杠杆左端压在压力传感器R上，R的阻值随压力变化的曲线如图乙所示。当质量等于分拣标准（0.15kg）的苹果经过托盘秤时，杠杆对R的压力为2N，调节可调电阻，使它两端电压恰好能使放大电路中的电磁铁吸动分拣开关的衔铁，此电压叫做放大电路的激励电压。放大电路中有保持电路，能够确保苹果在衔铁上运动时，电磁铁始终保持苹果在经过托盘秤时状态。 （1）当较大的苹果通过托盘秤时，R所受的压力较大，则电阻______（选填“较大”“较小”）。 （2）自动分拣装置正常工作时，大于0.15kg的苹果通过______（选填“通道A”“通道B”）。 （3）若电源电动势为5V，内阻不计，激励电压为2V： ①为使该装置达到上述分拣目的，的阻值等于______kΩ（结果保留两位有效数字）。 ②某同学想利用一块电压表测出每个苹果的质量，电压表的示数随苹果质量的增大而增大，则电压表应该并联在电阻______（选填“R”“”或“电源”）两端。 ③已知压力传感器受到的压力与苹果的质量成正比。若要将分拣标准提高到0.33kg，仅将的阻值调为______kΩ即可实现（结果保留两位有效数字）。 13. 如图所示，半球形玻璃砖的截面是圆心为O，半径为R的半圆，一细激光束垂直于半圆直径上的A点射入玻璃砖，在半圆弧上恰好发生全反射。激光束在圆弧面发生两次全反射后从直径上的B点射出，且出射光线与入射光线成180°角。已知A、B两点间的距离为，真空中的光速为。求： （1）激光束发生全反射时的临界角C； （2）激光束从射入玻璃砖到射出玻璃砖的时间t。 14. 如图所示，竖直平面内有一长为的传送带正在逆时针转动，速度可调，一个可看作质点的物块A（质量为），轻放在传送带右端由传送带自右向左传送，物块与传送带间动摩擦因数。传送带左端固定有一半径的光滑半圆轨道，之间的缝隙恰好只可容物块通过。半圆轨道与长为的水平滑道相连，物块与水平滑道间动摩擦因数。F点右侧紧靠一辆小车，车的上表面与相平，小车质量为，长度为，物块与小车上表面间的动摩擦因数为，车与地面间摩擦可忽略，重力加速度。求： （1）若物块A在传送带上一直加速，求物块A到达C点的速度大小并判断物块会不会脱轨； （2）若传送带速度，求物块运动到C点所花的时间； （3）若传送带速度，求物块在小车上滑行时产生的热量Q。 15. 导轨a、b由半径为的四分之一光滑圆弧平行导轨与水平导轨组成，其右端与水平导轨c、d良好衔接，导轨a、b部分宽度为，导轨c、d部分宽度为，金属棒P和Q均与导轨垂直，质量分别为kg和，两棒在导轨间部分电阻大小均为，金属棒Q静止在c、d导轨上并被锁定，整个导轨处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为。现将金属棒P从圆弧导轨圆心等高处无初速释放，经过时间金属棒P到达导轨最低点，此时金属棒P对导轨压力为其重力的两倍，同时金属棒Q解除锁定，两棒运动过程始终保持平行，水平导轨均足够长，且金属棒P始终在ab上运动，金属棒Q始终在cd上运动，金属棒与导轨接触良好，不考虑一切摩擦，重力加速度g取，经过足够长时间后，求： （1）从金属棒P释放到解除金属棒Q锁定前瞬间，金属棒P产生的热量； （2）从金属棒P释放到解除金属棒Q锁定前瞬间，金属棒P所受安培力和支持力的合力的冲量大小； （3）两金属棒最终速度大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 蕲春实高2025届高三第二次模拟考试 物理 一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，第8-10题有多项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。） 1. 如图所示，在空气压缩引火仪底部放置少量的硝化棉，迅速压下筒中的活塞，可以观察到硝化棉燃烧的火苗。在筒内封闭的气体被活塞迅速压缩的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 气体的温度升高，压强不变 B. 气体的体积减小，压强不变 C. 气体对外界做功，气体内能增加 D. 外界对气体做功，气体内能增加 【答案】D 【解析】 【详解】压缩玻璃筒内的空气，气体的压强变大，机械能转化为筒内空气的内能，空气的内能增加，温度升高，当达到棉花的燃点后，棉花会燃烧，即外界对气体做正功，气体内能增加。 故选D。 2. 元代《王桢农书》记载了戽斗，它是一种小型的人力提水灌田农具，形状像斗，靠两人拉绳牵斗取水。如图所示，绳两边对称，不计绳子质量，戽斗处于平衡状态时，若两人站得越近，则（　　） A. 两边绳子对戽斗的合力越大 B. 两边绳子对戽斗的合力越小 C. 人对每边绳子的拉力越小 D. 人对每边绳子的拉力越大 【答案】C 【解析】 【详解】AB．对戽斗受力分析，可知两条绳子与竖直方向夹角相同，提供大小相等的拉力。合力与戽斗的重力平衡。所以两人站的远近不影响绳子对戽斗的合力，AB错误； CD．由共点力平衡条件知 当两人站得越近，两绳夹角越小，则绳中拉力越小，C正确，D错误。 故选C。 3. “拉曼散射”是光通过介质时，入射光与分子相互作用而引起频率变化的散射。若入射光经过某介质发生散射后，光子频率减小，则（　　） A. 光子的动量变小 B. 光子的能量变大 C. 光传播速度变大 D. 光子的波长变短 【答案】A 【解析】 【详解】AD．根据可知光子的动量变小，波长变大，故A正确，D错误； B．根据可知光子的能量变小，故B错误； C．光的传播速度不变，故C错误。 故选A。 4. 下列四幅图是带电粒子在匀强磁场中运动的实例应用示意图，关于四幅图的分析正确的是（　　） A. 图甲是回旋加速器的结构示意图，若要增大粒子的最大动能，可增加电压 B. 图乙是磁流体发电机的结构示意图，正离子进入后会偏向板，故板电势高于B板电势 C. 图丙是速度选择器的结构示意图，带电粒子（不计重力）能够沿直线从右侧进入并匀速通过速度选择器的条件是 D. 图丁是质谱仪的结构示意图，粒子打在底片上的位置距离狭缝越远，说明粒子的比荷越小 【答案】D 【解析】 【详解】A．由解得 故最大动能 所以最大动能与加速电压无关，故A错误； B．由左手定则知正离子向下偏转，所以下极板带正电，A板是电源的负极，B板是电源的正极，故B板电势高于A板电势，故B错误； C．带负电粒子（不计重力）沿直线从右侧进入速度选择器，所受电场力向上，洛伦兹力也向上，不能匀速通过速度选择器；带正电的粒子所受电场力和洛伦兹力都向下，也不能匀速通过速度选择器，故C错误； D．由带电粒子在电场中加速 在磁场中做匀速圆周运动 解得 粒子打在底片上的位置距离狭缝越远，说明粒子在磁场中运动的半径大，粒子的比荷越小，故D正确。 故选D。 5. 让宇航员不坐火箭就能上天，《流浪地球2》中的太空电梯何日能实现．如图所示，电影中质量为m的宇航员乘坐赤道上的太空电梯，上升到距离地面高度h处而停在电梯内．已知地球的半径为R，质量为M，自转周期为T，万有引力常量为G，地球静止卫星距离地面的高度为H，下列说法正确的是（ ） A. 宇航员停在太空电梯内时，运动状态不发生改变，所受合外力为零 B. 当时，宇航员受到的支持力为 C. 当时，万有引力大于宇航员做圆周运动的向心力 D. 当时，宇航员受到向下的压力为 【答案】D 【解析】 【详解】A．宇航员停在太空电梯中时，实际是随着地球在自转，速度方向发生变化，受合外力不为零，选项A错误； B．当，对宇航员进行受力分析，由圆周运动的规律可得 解得宇航员受到的支持力为 选项B错误； C．当时 万有引力正好等于宇航员做圆周运动的向心力，选项C错误； D．当，由 可得 选项D正确。 故选D。 6. 一列简谐横波沿轴传播，在时刻和时刻的波形分别如图中实线和虚线所示。已知波源振动周期大于。下列说法正确的是（　　） A. 波一定沿轴正方向传播 B. 波源振动周期一定为 C. 波的传播速度大小可能为 D. 处的质点在内运动的路程可能为 【答案】C 【解析】 【详解】AB．由于题中没说明波的传播方向，要分情况讨论：1、假设波沿轴负方向传播，设传播周期为，实线波上的质点的振动方向向上，其振动方程为 结合图有 当时处质点位于-0.5cm位置，代入方程有 解得 （n=0，1，2...） 化简得 （n=0，1，2...） 其中 则时解得 2、假设波沿轴正方向传播，设传播周期为，实线波上的质点的振动方向向下，其振动方程为 当时处质点位于-0.5cm位置，代入方程有 同理解得 以上情况都有可能，故AB错误； C.由波形图可看出，波长为 由公式 可见当波沿轴负方向传播时，波速为11m/s。当波沿轴正方向传播时，波速为1m/s。故C正确； D.因为处的质点在一周期内走过的路程为4cm，而周期大于1s，所以，0-1s内运动的路程一定小于4cm，不可能为4.5cm，故D错误。 故选C。 7. 如图所示，木块A和B，并排放在光滑水平面上，A上固定一竖直轻杆，轻杆上端的O点系一长为L的细线，细线另一端系一小球C，A、B、C的质量均为m，现将球C拉起使细线水平伸直，并由静止释放球C，则下列说法不正确的是（重力加速度为g）（　　） A. A、B两木块分离时，A、B的速度大小均为 B. A、B两木块分离时，细线拉力大小为 C. 球C由静止释放到最低点的过程中，A对B的弹力的冲量大小为 D. 球C由静止释放到最低点的过程中，木块A移动的距离为 【答案】B 【解析】 【详解】A．小球C下落到最低点时，A、B将要开始分离，此过程水平方向动量守恒，根据机械能守恒有 取水平向左为正方向，由水平方向动量守恒得 联立解得，，故A正确； B．在最低点有 求得，故B错误； C．C球由静止释放到最低点的过程中，选B为研究对象，由动量定理有，故C正确； D．C球由静止释放到最低点的过程中，系统水平方向动量守恒，设C对地向左水平位移大小为，A、B对地水平位移大小为，则有， 解得，故D正确。 由于本题选择错误的，故选B。 8. 如图，氕（H）和氘（H）两种原子核由静止经同一加速电场加速后，沿OO′方向射入偏转电场，粒子射出偏转电场后都能打在圆筒感光纸上并留下感光点，若圆筒不转动，两种原子核（　　） A. 离开加速电场时，动能相等 B. 离开加速电场时，动量相等 C. 离开偏转电场后，在感光纸上留下1个感光点 D. 离开偏转电场后，在感光纸上留下2个感光点 【答案】AC 【解析】 【详解】CD．粒子在电场中做匀加速直线运动，有 粒子在偏转电场中做类平抛运动，有 所以 由此可知，粒子离开偏转电场时竖直位移相同，且速度方向相同，所以在感光纸上留下1个感光点，故C正确，D错误； A．离开加速电场时的动能为 故A正确； B．离开加速电场时的动量为 由于两粒子动能相等，而质量不等，所以动量不相等，故B错误。 故选AC。 9. 如图，矩形线圈abcd与理想变压器原线圈组成闭合电路，线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动，磁场只分布在bc边的左侧，磁感应强度大小为B，线圈面积为S，转动角速度为ω，匝数为N，线圈电阻不计。下列说法正确的是（　　） A. 将原线圈抽头P向上滑动时，灯泡变暗 B. 若线圈abcd转动的角速度变大时，灯泡变暗 C. 图示位置时，矩形线圈中瞬时感应电动势最大 D. 若线圈abcd转动的角速度变为2ω，则变压器原线圈电压的有效值为NBSω 【答案】AD 【解析】 【详解】A．在图中将原线圈抽头P向上滑动时，原线圈的匝数变大，故输出的电压变小，灯泡变暗，故A正确； B．角速度变大时，感应电动势变大，故灯泡变亮，故B错误； C．图示位置时，线圈的ab边与磁感线方向平行，故矩形线圈中瞬时感应电动势最小，故C错误； D．若线圈abcd转动的角速度变为2ω，且线圈转动一周只有半周产生感应电压，在这半周中，电压的最大值是2NBSω，设变压器原线圈电压的有效值为U，则 解得U=NBSω，故D正确。 故选AD。 10. 如图所示，空间存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，一带电荷量为q、质量为m的带正电小球从磁场中某点P由静止释放，其运动轨迹是一条摆线。小球的运动实际上是竖直平面内沿逆时针方向、速度大小为v的匀速圆周运动和水平向右、速度大小为v的匀速直线运动的合运动，重力加速度为g。已知轨迹上某点的曲率半径为在极限情况下，通过该点和轨迹上紧邻该点两侧的两点作出的圆的半径。则下列说法正确的是（　　） A. 小球运动到最低点时的速度为v B. 小球运动到最低点时轨迹的曲率半径为 C. 小球第一次运动到最低点时，距离释放点的竖直距离为 D. 小球从释放到第一次经过最低点所需时间为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．因为小球的运动实际上是竖直平面内沿逆时针方向、速度大小为v的匀速圆周运动和水平向右、速度大小为v的匀速直线运动的合运动，故小球在最高点做圆周运动的分速度水平向左，做直线运动的分速度水平向右，合速度为0，在最低点时的速度是两分速度的矢量和，为2v，故A错误； B．设在最低点时轨迹的曲率半径为R，则有 可解得曲率半径 故B正确； C．小球在运动过程中洛伦兹力不做功，机械能守恒，有 解得 故C正确； D．小球从释放到第一次经过最低点的过程中，只运动了半个圆周，根据分运动的等时性，则有 故D错误。 故选BC。 二、非选择题:本题共５小题，共60分。 11. 某实验小组利用如图甲所示的装置探究向心力和圆周运动角速度以及运动半径的关系。带有遮光片的小球放在光滑的水平“U”型槽内，槽内宽略大于球直径，“U”型槽内安装带有压力传感器的挡板，挡板放置位置可调节，“U”型槽固定在竖直转轴上，在电机带动下绕竖直转轴做匀速圆周运动。光电门调节到适当位置可记录遮光片遮光的时间，压力传感器可测量小球所受向心力的大小，刻度尺可测量挡板到转轴的距离。 （1）用游标卡尺测量遮光片宽度，如图乙所示，则=______mm； （2）保持挡板位置不变，改变转动快慢，以为纵坐标，以______（填“”、“”或“”）为横坐标，作出的图像是正比例函数； （3）保持转动角速度不变，改变挡板位置，作出图像，若考虑小球半径对实验的影响，所作的图像应该是______。 A. B. C. D. 【答案】（1）8.42 （2） （3）B 【解析】 【小问1详解】 根据游标卡尺的读数规律，该读数为 【小问2详解】 根据光电门测速原理可知，小球圆周运动的速度 挡板对小球的弹力提供圆周运动的向心力，则有 解得 可知，，以为纵坐标，以为横坐标，作出的图像是正比例函数。 【小问3详解】 小球做匀速圆周运动的轨道半径实际上等于小球球心到转轴的距离，则有 可知，图像斜率一定，图像与纵轴的截距为负值，只有第二个选择项满足要求。 故选B。 12. 如图甲所示为苹果自动分拣装置的示意图。该装置的托盘秤压在以为转动轴的杠杆上，杠杆左端压在压力传感器R上，R的阻值随压力变化的曲线如图乙所示。当质量等于分拣标准（0.15kg）的苹果经过托盘秤时，杠杆对R的压力为2N，调节可调电阻，使它两端电压恰好能使放大电路中的电磁铁吸动分拣开关的衔铁，此电压叫做放大电路的激励电压。放大电路中有保持电路，能够确保苹果在衔铁上运动时，电磁铁始终保持苹果在经过托盘秤时状态。 （1）当较大的苹果通过托盘秤时，R所受的压力较大，则电阻______（选填“较大”“较小”）。 （2）自动分拣装置正常工作时，大于0.15kg的苹果通过______（选填“通道A”“通道B”）。 （3）若电源电动势为5V，内阻不计，激励电压为2V： ①为使该装置达到上述分拣目的，的阻值等于______kΩ（结果保留两位有效数字）。 ②某同学想利用一块电压表测出每个苹果的质量，电压表的示数随苹果质量的增大而增大，则电压表应该并联在电阻______（选填“R”“”或“电源”）两端。 ③已知压力传感器受到的压力与苹果的质量成正比。若要将分拣标准提高到0.33kg，仅将的阻值调为______kΩ即可实现（结果保留两位有效数字）。 【答案】 ①. 较小 ②. 通道B ③. 20 ④. ⑤. 16 【解析】 【详解】（1）[1]由图乙可知当大苹果通过托盘秤时，R所受的压力较大，电阻较小。 （2）[2]大于0.15kg的苹果通过托盘秤时，两端的电压达到放大电路的激励电压，使放大电路中的电磁铁吸动分拣开关的衔铁，大苹果进入下面的通道B。 （3）①[3]杠杆对R的压力为2N，R阻值约为30kΩ，为使该装置达到上述分拣目的，的阻值需满足 则 ②[4]随着苹果质量增大，R阻值减小，分压减小，电源电动势不变，分压增大，为了满足电压表的示数随苹果质量的增大而增大，需要将电压表并联在两端。 ③[5]根据 可知分拣标准到0.33kg时，压力为4.4N，此时R的阻值为24kΩ，根据①分析的阻值应该调至16kΩ。 13. 如图所示，半球形玻璃砖的截面是圆心为O，半径为R的半圆，一细激光束垂直于半圆直径上的A点射入玻璃砖，在半圆弧上恰好发生全反射。激光束在圆弧面发生两次全反射后从直径上的B点射出，且出射光线与入射光线成180°角。已知A、B两点间的距离为，真空中的光速为。求： （1）激光束发生全反射时的临界角C； （2）激光束从射入玻璃砖到射出玻璃砖的时间t。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）由下图，根据对称性可知 由几何关系可知 解得 （2）玻璃砖对该激光束的折射率 激光束在玻璃砖中的速度 激光束从射入玻璃砖到射出玻璃砖的时间为 14. 如图所示，竖直平面内有一长为的传送带正在逆时针转动，速度可调，一个可看作质点的物块A（质量为），轻放在传送带右端由传送带自右向左传送，物块与传送带间动摩擦因数。传送带左端固定有一半径的光滑半圆轨道，之间的缝隙恰好只可容物块通过。半圆轨道与长为的水平滑道相连，物块与水平滑道间动摩擦因数。F点右侧紧靠一辆小车，车的上表面与相平，小车质量为，长度为，物块与小车上表面间的动摩擦因数为，车与地面间摩擦可忽略，重力加速度。求： （1）若物块A在传送带上一直加速，求物块A到达C点的速度大小并判断物块会不会脱轨； （2）若传送带速度，求物块运动到C点所花的时间； （3）若传送带速度，求物块在小车上滑行时产生的热量Q。 【答案】（1），不会脱轨 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 若物块A在传送带上一直加速，由动能定理有 解得 若物块在点恰好不脱轨，重力刚好提供向心力，则有 解得 由于 故物块不会脱轨。 【小问2详解】 若传送带速度，物块在传送带上加速运动的加速度大小为 物块加速时间为 加速位移大小为 物块匀速运动的时间为 则物块运动到C点所花的时间为 【小问3详解】 物块从过程，由动能定理有 解得 若物块与车达到共速，有 解得 根据能量守恒可得 解得 根据功能关系可得 解得 所以不会从小车上滑落，在小车上滑行时产生热量为。 15. 导轨a、b由半径为的四分之一光滑圆弧平行导轨与水平导轨组成，其右端与水平导轨c、d良好衔接，导轨a、b部分宽度为，导轨c、d部分宽度为，金属棒P和Q均与导轨垂直，质量分别为kg和，两棒在导轨间部分电阻大小均为，金属棒Q静止在c、d导轨上并被锁定，整个导轨处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为。现将金属棒P从圆弧导轨圆心等高处无初速释放，经过时间金属棒P到达导轨最低点，此时金属棒P对导轨压力为其重力的两倍，同时金属棒Q解除锁定，两棒运动过程始终保持平行，水平导轨均足够长，且金属棒P始终在ab上运动，金属棒Q始终在cd上运动，金属棒与导轨接触良好，不考虑一切摩擦，重力加速度g取，经过足够长时间后，求： （1）从金属棒P释放到解除金属棒Q锁定前瞬间，金属棒P产生的热量； （2）从金属棒P释放到解除金属棒Q锁定前瞬间，金属棒P所受安培力和支持力的合力的冲量大小； （3）两金属棒最终速度大小。 【答案】（1）2J （2） （3）金属棒的速度大小为，金属棒的速度大小为 【解析】 【小问1详解】 设金属棒到达圆弧导轨最低点时速度为，由牛顿第二定律，有 且 得 由能量守恒可知该过程P、Q棒产生的总热量为 P棒产生的热量 【小问2详解】 设金属棒沿导轨下滑过程所受安培力和支持力的合力的冲量大小为，根据动量定理有 作出矢量图如图所示 可得 【小问3详解】 解除锁定后，金属棒做减速运动，金属棒做加速运动，两棒最终均做匀速运动； 回路电流为零，设两棒最终速度分别为和，由于 由动量定理，对金属棒有 对金属棒有 解得， 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $