精品解析：吉林省吉林市实验中学2025-2026学年高二下学期5月期中物理试题

吉林市实验中学高二年级期中测试 物理试题 一、选择题（1-7为单选，8-10为多选） 1. 下列关于中国天宫空间站的研究情境中，可将空间站视为质点的是（　　） A. 计算空间站绕地球飞行的周期 B. 检查空间站的太阳能帆板展开方向 C. 分析空间站组合体的姿态调整与控制 D. 指导神舟飞船与空间站进行对接的过程 2. 某金属导线在10s时间内，有0.5C电荷通过面积为0.1cm2的某横截面，则通过该截面的电流是（　　） A. 0.005A B. 0.05A C. 0.5A D. 5A 3. 如图，R1和R2是材料相同、厚度h相同、表面为正方形的电阻，但R1表面正方形边长a大于R2表面正方形边长b。通过两电阻的电流方向如图所示。则下列说法正确的是（　　） A. 电阻R1的电阻率大于R2的电阻率 B. 电阻R1的电阻率小于R2的电阻率 C. 电阻R1的电阻等于R2的电阻 D. 电阻R1的电阻大于R2的电阻 4. 下列说法正确的是（　　） A. 质量很小的物体一定能够被看作质点 B. 体积大的物体肯定不能看作质点 C. “月亮在白莲花般的云朵里穿行”，此时选取的参考系是云 D. 米、牛顿、千克，属于国际单位制中的基本单位 5. 急动度是描述加速度随时间变化快慢的物理量，即，它可以用来反映乘客乘坐交通工具时的舒适程度，当交通工具的急动度为零时乘客感觉最舒适。图示为某汽车从静止开始启动一小段时间内的急动度随时间变化的规律。下列说法正确的是（　　） A. 时刻汽车的加速度为零 B. 时间内汽车的加速度逐渐减小 C. 时间内汽车的加速度均匀增大 D. 时间内汽车的平均加速度小于时间内汽车的平均加速度 6. 如图所示，A、B 分别是甲、乙两小球从同一地点沿同一直线运动的v-t图象，根据图象可以判断出（ ） A. 在t=4s时，甲球的加速度小于乙球的加速度 B. 在t=4.5s时，两球相距最远 C. 在t=6s时，甲球的速率小于乙球的速率 D. 在t=8s时，两球相遇 7. 质量为M的物块内部有光滑的圆形轨道，轨道在竖直面内。A为最高点，C为最低点，B、D与轨道圆心在同一水平线上。给质量为m的小球一定的初速度，使之沿圆轨道做完整的圆周运动，该过程物块始终保持静止。关于物块对地面的压力N和摩擦力f的说法中正确的是（重力加速度为g）（ ） A. 小球经过A点时N<(M+m)g，f向左 B. 小球经过B点时N=Mg，f向右 C. 小球经过C点时N=(M+m)g，f=0 D. 小球经过D点时N=(M+m)g，f向左 8. 某同学设计了一个测定列车加速度的仪器，如图所示．AB是一段圆弧的电阻，O点为其圆心，圆弧半径为r．O点下用一电阻不计的金属线悬挂着一个金属球，球的下部与AB接触良好且无摩擦．A．B之间接有内阻不计．电动势为9V的电池，电路中接有理想电流表A，O．B间接有一个理想电压表V．整个装置在一竖直平面内，且装置所在平面与列车前进的方向平行．下列说法中正确的是（重力加速度为g）（ ） A. 从图中看到列车一定是向右加速运动 B. 当列车的加速度增大时，电流表A的读数增大，电压表V的读数也增大 C. 若电压表显示3V，则列车的加速度为g D. 如果根据电压表示数与列车加速度的一一对应关系将电压表改制成一个加速度表，则加速度表的刻度是不均匀的 9. 一个细小金属圆环，在范围足够大的磁场中竖直下落，磁感线的分布情况如图，其中沿圆环轴线的磁场方向始终竖直向上．开始时圆环的磁通量为要，圆环磁通量随下落高度变化关系为（k为比例常数，k>0）．金属圆环在下落过程中的环面始终保持水平，速度越来越大，最终稳定为某一数值，称为收尾速度．该金属环的收尾速度为v，已知金属圆环的电阻为R，忽略空气阻力，关于该情景，以下结论正确的有（重力加速度为g） A. 金属圆环速度稳定后，Δt时间内，金属圆环产生的平均感应电动势大小为 B. 金属圆环速度稳定后金属圆环的热功率 C. 金属圆环的质量 D. 金属圆环速度稳定后金属圆环的热功率 10. 如图所示，一光滑斜面体固定在水平面上，其矩形斜面abcd与水平面的夹角为θ，ab边长为L。将质量为m的小球从斜面上的点a以某一速度沿斜面斜向上抛出，速度方向与ab夹角为α，小球运动到斜面的c点并沿dc方向飞出，一段时间后落地，已知重力加速度大小为g，不计空气阻力，则（　　） A. 小球从a到c的运动时间为 B. 小球从a到c重力势能增加 C. 小球触地时速度大小为 D. 小球触地时重力的瞬时功率为 二、非选择题 11. 一课外小组同学想要测量一个电源的电动势及内阻．准备的器材有： 电流表 （0～200 mA，内阻是12） 电阻箱R（最大阻值9．9） 一个开关和若干导线． （1）由于电流表A的量程较小，考虑到安全因素，同学们将一个定值电阻和电流表A___联，若要使连接后流过定值电阻的电流是流过电流表A的电流的3倍，则定值电阻的阻值R0=___． （2）下左图虚线框中为同学设计的实验电路的一部分，请将电路图补充完整________． （3）若实验中记录电阻箱的阻值R和电流表A的示数I，并计算出得到多组数据后描点作出R-图线如下右图所示，则该电源的电动势E=______V，内阻r=_________． 12. 某实验小组用如图甲所示装置探究平抛运动的特点。重力加速度g大小取9.8m/s2。 （1）关于实验要点，下列说法正确的是________。 A. 斜槽轨道末端必须水平 B. 斜槽轨道必须光滑 C. 挡板高度必须等间距变化 D. 每次应从斜槽上相同的位置无初速度释放小球 （2）甲同学通过实验得到了平抛小球的运动轨迹，为了便于进一步探究平抛运动的特点，该同学以平抛起点为原点建立如图甲所示的坐标系，他在轨迹上取一些点，测量这些点的水平坐标和竖直坐标，然后作图像。他作出的图像是下面________图像就能够说明小球的运动轨迹为抛物线。（选填选项代号） A. B. C. D. （3）实验所用方格纸的每格边长为4.9 cm，A、B、C为小球做平抛运动经过的三个位置，如图乙所示，则该小球做平抛运动的初速度大小v0=________m/s，小球在B点的竖直分速度大小=________m/s（计算结果保留3位有效数字）。 13. 粒子加速器是借助于不同形态的电场，将带电粒子加速到高能量的电磁装置。粒子加速器可分为直线加速器和圆形加速器等类型。图为多级直线加速器示意图。横截面积相同、长度依次增加的金属圆筒沿轴线依次排列，各筒相间地连接到交变电源的A、B两极，两极间电压uAB随时间的变化规律如图所示。t=0时，序号为0的金属圆板中央一个质量为m、电荷量为+q的粒子，在圆板和圆筒之间的电场中由静止开始加速，沿中心轴线冲进圆筒1.已知交变电源电压的绝对值为U，周期为T。带电粒子的重力和通过圆筒间隙的时间忽略不计。如果带电粒子每次经过圆筒之间都能被加速，求第n个圆筒的长度Ln； 14. 如图。所示为某个在真空中的透镜的截面图，半圆弧的圆心为O，半径为R，为矩形，长度为R。一束平行单色光垂直于边射向透镜，已知光在真空中的传播速度为c，光在该透镜中的传播速度为，不考虑反射光线。求： （1）该透镜的折射率n； （2）能从半圆弧上射出的光线中在透镜中传播的最短时间。 15. 利用电磁场控制带电粒子的运动路径，在现代科学实验和技术设备中有着广泛应用。如图所示，一粒子源不断释放质量为m、带电量为＋q、初速度为的带电粒子，经可调电压U加速后，从O点沿OQ方向入射长方体空间区域。已知长方体OM、边的长度均为d，OQ的长度为，不计粒子的重力及其相互作用。 （1）若加速电压且空间区域加沿方向的匀强电场，使粒子经过点，求此匀强电场电场强度的大小； （2）若加速电压变化范围是，空间区域加沿方向的匀强磁场，使所有粒子由MP边出射，求此匀强磁场的磁感应强度大小； （3）若加速电压为，空间区域加（2）问的匀强磁场，粒子到达O点时加方向沿、大小为的匀强电场，一段时间后撤去电场，粒子经过点，求电场存在的时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $6学科网命组卷网 吉林市实验中学高二年级期中测试 物理试题 一、选择题（1-7为单选，8-10为多选) 1.下列关于中国天宫空间站的研究情境中，可将空间站视为质点的是() A.计算空间站绕地球飞行的周期 B.检查空间站的太阳能帆板展开方向 C.分析空间站组合体的姿态调整与控制 D.指导神舟飞船与空间站进行对接的过程 【答案】A 【解析】 【详解】A.计算空间站绕地球飞行的周期时，空间站的大小、形状可以忽略，可将空间站视为质点，故 A正确； B.检查太阳能帆板展开方向时，需考虑帆板的具体位置和空间站的朝向，空间站的大小、形状不可以忽 略，不可将空间站视为质点，故B错误： C.分析姿态调整与控制时，涉及空间站的转动和方向变化，空间站的大小、形状不可以忽略，不可将空 间站视为质点，故C错误； D.指导飞船对接过程时，需精确控制相对位置和方向，神舟飞船与空间站的大小、形状不可以忽略，不 可将空间站视为质点，故D错误。 故选A。 2.某金属导线在10s时间内，有0.5C电荷通过面积为0.1cm的某横截面，则通过该截面的电流是( ) A.0.005A B.0.05A C.0.5A D.5A 【答案】B 【解析】 19 【详解】根据电流表示单位时间内通过导体横截面的电荷量，有1 第1页/共18页 学科网组卷网 9=0.5C 其中电荷量为 时间为1=10s 解得I=0.05A 故选B。 3.如图，R和R是材料相同、厚度h相同、表面为正方形的电阻，但R表面正方形边长a大于R表面正 方形边长b。通过两电阻的电流方向如图所示。则下列说法正确的是() 电流方向 R h A.电阻R的电阻率大于R的电阻率 B.电阻R的电阻率小于的电阻率 C.电阻R的电阻等于的电阻 D.电阻R的电阻大于R的电阻 【答案】C 【解析】 【详解】AB.R和R材料相同，则电阻率相同，AB错误： R=P b p CD.根据电阻定律 -2R,=p ah h, bh h 可知电阻R的电阻等于R的电阻，C正确，D错误。 故选C。 4.下列说法正确的是（) A.质量很小的物体一定能够被看作质点 B.体积大的物体肯定不能看作质点 C.“月亮在白莲花般的云朵里穿行”，此时选取的参考系是云 D.米、牛顿、千克，属于国际单位制中的基本单位 【答案】C 【解析】 【详解】A：质量很小的物体它的体积不一定能够忽略，不一定能看成质点·例如原子的质量很小，在研 究原子内部结构的时候不能看成质点·故A项错误， 第2页/共18页 6学科网命组卷网 B:体积大的物体在一定的条件下能看作质点，例如研究地球的公转时，地球可以看作质点，故B项错误， C:“月亮在白莲花般的云朵里穿行”，说的是月亮相对于云朵的运动，此时选取的参考系是云，故C项正 确。 D:米、千克，属于国际单位制中的基本单位；牛顿是国际单位制中的导出单位.故D项错误 【点睛】对质点这个概念的理解，关键是知道物体能看成质点时的条件：物体的大小体积对所研究的问题 是否产生影响，物体的大小体积能否忽略， △a 1= 5.急动度j是描述加速度a随时间t变化快慢的物理量，即△t,它可以用来反映乘客乘坐交通工具时 的舒适程度，当交通工具的急动度为零时乘客感觉最舒适。图示为某汽车从静止开始启动一小段时间内的 急动度J随时间1变化的规律。下列说法正确的是() 个j/m·s3 t/s t A. 时刻汽车的加速度为零 B. 时间内汽车的加速度逐渐减小 C4~占时间内汽车的加速度均匀增大 D.占~马时间内汽车的平均加速度小于~时间内汽车的平均加速度 【答案】C 【解析】 【详解】A.在j-‘图像中，图线与‘轴围成的面积表示加速度的变化量△a,面积不是0，则5时刻汽车 的加速度不为零。故A错误： B 0~一时间内图线与横轴国成的面积逐渐增大，则汽车的加速度逐渐增大。故B错误： 第3页/共18页 命学科网列组卷网 △a 1三 C.~2时间内急动度不变，根据△1，可知单位时间内的加速度变化量恒定不变，即加速度均匀增 大。故C正确： D.由题意可知， 0~t3 时刻汽车加速度一直在增加， 马时刻处加速度取得最大值，故~上时间内汽车的 平均加速度大于1~时间内汽车的平均加速度。故D错误。 故选C。 6.如图所示，A、B分别是甲、乙两小球从同一地点沿同一直线运动的-t图象，根据图象可以判断出（ 个/msJ 40k4 20- B 12 6 t/s -20- A.在一4s时，甲球的加速度小于乙球的加速度 B.在仁4.5s时，两球相距最远 C.在仁6s时，甲球的速率小于乙球的速率 D.在8s时，两球相遇 【答案】D 【解析】 【详解】A项：甲球的加速度 4效0%=-0m 故甲球的加速度大小为10m/s,负号表 示加速度方向与速度方向相反，乙球的加速度 △=20-(-20)m/,_20m/， △t 8-2g=3s2,故甲球的加速度大于乙球的加速度，故A错误： 40+at=-20+a,(t-2） B项：当两物体速度相同时两物体相距最远即 ,解得：4.4s,即4.4s时两物体 相距最远，故B错误： 第4页/共18页 命学科网命组卷网 C项：6s时甲球的速度VFvorait=40叶(-10)×6-20n/s,乙球的速度 2='z+42△t=-20+ 3×4=20m 20. 3/S,故6s时甲球的速率大于乙球的速率.故C错误： D项：设T时刻两物体相遇，故 407+47产2=-207+0-2，解，1-8s,故DE骑 7.质量为M的物块内部有光滑的圆形轨道，轨道在竖直面内。A为最高点，C为最低点，B、D与轨道圆 心在同一水平线上。给质量为的小球一定的初速度，使之沿圆轨道做完整的圆周运动，该过程物块始终 保持静止。关于物块对地面的压力N和摩擦力∫的说法中正确的是（重力加速度为8）() B m M T7777777777777777777 A.小球经过A点时K(M+m)8,f向左 B.小球经过B点时N=Mg,∫向右 C.小球经过C点时N=(M+)8,户0 D.小球经过D点时N=(M+m)8,f向左 【答案】B 【解析】 N 【详解】A.小球在A点时，小球对M的作用力F竖直向上，地面对物块的支持力为，对物块有 N'+F=Mg 可知 N'<Mg 所以必然有N<()8。系统在水平方向不受力的作用，所以没有摩擦力的作用，故A错误： B.小球运动到B点时，需要的向左的向心力，所以物块对小球有向左的支持力，小球对物块有向右的弹 力。对M受力分析可知，地面对物块有向左的摩擦力的作用，则物块对地面有向右的摩擦力：在竖直方向 上，物体M对地面的压力=g,故B正确： 第5页/共18页 6学科网列组卷网 C.小球在C点时，向心力向上，处于超重状态，所以小球对物块的压力要大于其重力8，那么M对地面 的压力就要大于(M什)g;此时整体水平方向不受外力，所以M与地面无摩擦力。故C错误； D.小球运动到D点时，与小球运动到B点相似，有g,物体对地面的摩擦力方向向左，故D错误。 故选B。 8.某同学设计了一个测定列车加速度的仪器，如图所示.AB是一段圆弧的电阻，O点为其圆心，圆弧半 径为r,O点下用一电阻不计的金属线悬挂着一个金属球，球的下部与AB接触良好且无摩擦.A.B之间 接有内阻不计.电动势为9V的电池，电路中接有理想电流表A,O.B间接有一个理想电压表'.整个装 置在一竖直平面内，且装置所在平面与列车前进的方向平行.下列说法中正确的是（重力加速度为8)( A.从图中看到列车一定是向右加速运动 B.当列车的加速度增大时，电流表A的读数增大，电压表V的读数也增大 C.若电压表显示3V,则列车的加速度为38 D.如果根据电压表示数与列车加速度的一一对应关系将电压表改制成一个加速度表，则加速度表的刻度 是不均匀的 【答案】CD 【解析】 【详解】A.小球所受的合力水平向右，知列车向右做加速运动或向左做减速运动，故A错误； a=gtane 0 B.小球的加速度 ，当加速度增大，增大，BC段电阻增大，因为总电阻不变，所以电流不变， BC段电压增大，故B错误： C当电压表为3V时，知BC段的电阻是总电阻的三分之一，则p=30°，则a=gtan30°、V3 38,故C 第6页/共18页 学科网命组卷网 正确： D.根据 a=gtane 知，“与P不成正比关系，因为电流不变，电压表示数的大小与电阻成正比，BC段电 阻与8成正比，所以与电压表示数的关系不成正比，所以加速度表的刻度不均匀，故D正确。 故选CD。 9.一个细小金属圆环，在范围足够大的磁场中竖直下落，磁感线的分布情况如图，其中沿圆环轴线的磁场 方向始终竖直向上.开始时圆环的磁通量为要 。,圆环磁通量随下落高度变化关系 Φ=Φ1+)(k 为比例常数，k>0)·金属圆环在下落过程中的环面始终保持水平，速度越来越大，最终稳定为某一数值， 称为收尾速度.该金属环的收尾速度为ⅴ，已知金属圆环的电阻为R,忽略空气阻力，关于该情景，以下结 论正确的有（重力加速度为8） kΦoy A.金属圆环速度稳定后，△t时间内，金属圆环产生的平均感应电动势大小为 B.金属圆环速度稳定后金属圆环的热功案P二①以 Rg kΦo)2 C.金属圆环的质量m= R =k④)2 D.金属圆环速度稳定后金属圆环的热功率 R 【答案】AD 【解析】 【详解】A项：金属圆环速度稳定后，△t时间内，磁通量变化为 △φ=42-4=k4v△t 所以感应电动势 第7页/共18页 6学科网命组卷网 E=△9=k 为△t ,故A正确： E koov I= B、D项：金属圆环速度稳定后，产生的电流为RR，热功率 为P=1PR=4)2 R,故B错误， D正确： C项：能量守恒可知，重力的功率等热功率即mgy=I产R=《丝 R,解得：m=) R，故C错误. I0.如图所示，一光滑斜面体固定在水平面上，其矩形斜面bCd与水平面的夹角为6，b边长为L。将质 量为m的小球从斜面上的点a以某一速度沿斜面斜向上抛出，速度方向与b夹角为(，小球运动到斜面的 c点并沿北方向飞出，一段时间后落地，己知重力加速度大小为8，不计空气阻力，则() a Lsina A.小球从a到c的运动时间为gsin0cosa 1 mgl sin a cosa sin B.小球从a到c重力势能增加2 gLsin0 C.小球触地时速度大小为sina cosa gLsin0 D.小球触地时重力的瞬时功率为m8 Vsina cosa 【答案】AC 【解析】 【详解】A.设小球从c点沿k方向飞出的速度为，bc的变成为'，小球从a到c的过程，根据逆向思 维，可认为小球从从c到a做类平抛运动，沿cd方向有 第8页/共18页 命学科网命组卷网 L=vot 沿cb方向有 a=gsing.1= Veh at 在a点时，有 tana=a Vo 联立解得 Lsina f= gLsin 0 cosa gLsin0sin a Lsina Vgsinecosa,o= sina cosa 2cosa 故A正确； B.小球从a到c重力势能增加 AE=mgh=mglsin0=mgLsin Osina 2cosa 故B错误； C.根据机械能守恒可知，小球触地时速度大小等于小球在α点时的速度大小，则有 地=。=V居+ glsin0 sina cosa 故C正确： D,小球触地时的竖直分速度为 y,=-哈= gLsin 0sin a cosa 小球触地时重力的瞬时功率为 gl sinθsina P=mgvy =mg cosa 故D错误。 故选AC。 第9页/共18页 6学科网 命组卷网 二、非选择题 11.一课外小组同学想要测量一个电源的电动势及内阻.准备的器材有： 电流表(0~200mA,内阻是122) 电阻箱R(最大阻值9.92) 一个开关和若干导线. (1)由于电流表A的量程较小，考虑到安全因素，同学们将一个定值电阻和电流表A联，若要使连接 后流过定值电阻的电流是流过电流表A的电流的3倍，则定值电阻的阻值R=一 2 (2)下左图虚线框中为同学设计的实验电路的一部分，请将电路图补充完整 1 (3)若实验中记录电阻箱的阻值R和电流表A的示数I,并计算出I得到多组数据后描点作出R 1 图线如下右图所示，则该电源的电动势E=V,内阻=」 2. 个R/ R O 3.0 /A- -6.0 【答案】 ①.并 ②.4③. ④.8.0⑤.3.0 【解析】 【详解】(1)由并联电路规律可知，并联部分电压相等，要使并联后流过定值电阻的电流是流过电流表 第10页/共18页 6学科网命组卷网 1 的电流的3倍：则定值电阻的阻值应是电流表内阻的1/3：故有：R-3=42 (2)电路如图； Ro E -X- (3)闭合电路欧姆定律可知： 4R+r+ 4×12 4+12 E1-3-r R 则变形得： 41 E k=二=2.0 故图象中的斜率等于 4 故：E-8.0V; 图象与纵坐标的交点为-6.0---3 解得：1=3.02 12.某实验小组用如图甲所示装置探究平抛运动的特点。重力加速度8大小取9.8n/s2。 挡片6 木板坐标纸 挡板 斜槽轨道 重垂线甲 乙 (1)关于实验要点，下列说法正确的是 A.斜槽轨道末端必须水平 第11页/共18页 命学科网命组卷网 B.斜槽轨道必须光滑 C.挡板高度必须等间距变化 D.每次应从斜槽上相同的位置无初速度释放小球 (2)甲同学通过实验得到了平抛小球的运动轨迹，为了便于进一步探究平抛运动的特点，该同学以平抛 xOy 起点为原点建立如图甲所示的坐标系，他在轨迹上取一些点，测量这些点的水平坐标和竖直坐标 ’,然后作y- 图像。他作出的y一术图像是下面 图像就能够说明小球的运动轨迹为抛物线。 (选填选项代号) B (3)实验所用方格纸的每格边长为4.9cm,A、B、C为小球做平抛运动经过的三个位置，如图乙所示， 则该小球做平抛运动的初速度大小= m,小球在B点的竖直分速度大小= n/s(计算 结果保留3位有效数字)。 【答案】(1)AD (2)D (3) ① 1.47m/s ②.1.96m/s 【解析】 【小问1详解】 A,斜槽轨道末端必须水平，才能保证小球做平抛运动，故A正确： B.斜槽没有必要保证光滑，不影响结果，故B错误： C.挡板随意下调，保证能下调五次左右就行，没必要等间距下降，故C错误： 第12页/共18页 命学科网命组卷网 D.每次应从斜槽上相同的位置无初速度释放小球，才能保证小球多次平抛运动的轨迹一致，是同一个平 抛运动，故D正确。 故选AD。 【小问2详解】 x=Vol 因平抛运动水平方向为匀速直线运动“ 竖直方向为自由落体运动y=28 联立消去时间，可得严三女 =8 2v22%2t 故为直线，成正比 故选D。 【小问3详解】 []平抛运动水平方向为匀速直线运动 =以，因xB=xc,故'4B=lc=1 在竖直方向为自由落体运动，故连续相等时间内位移差为定值 △h=hac-huB=gt2 解得t=0.1s -xB=1.47m/s V0= 】小球在B点的竖直方向上为中间时刻，=C=L,96m7 2t 13.粒子加速器是借助于不同形态的电场，将带电粒子加速到高能量的电磁装置。粒子加速器可分为直线 加速器和圆形加速器等类型。图为多级直线加速器示意图。横截面积相同、长度依次增加的金属圆筒沿轴 线依次排列，各筒相间地连接到交变电源的A、B两极，两极间电压s随时间的变化规律如图所示。0 时，序号为0的金属圆板中央一个质量为、电荷量为十q的粒子，在圆板和圆筒之间的电场中由静止开始 加速，沿中心轴线冲进圆筒1.已知交变电源电压的绝对值为U,周期为T。带电粒子的重力和通过圆筒间 隙的时间忽略不计。如果带电粒子每次经过圆筒之间都能被加速，求第个圆筒的长度L: 第13页/供18页 6学科网6组卷网 ◆ZAB 9控妇+45-6口 B T 2ngU 【答案】 Ln= 2V m 【解析】 【分析】 【详解】粒子在每次经过两圆筒缝隙处的动能增量为 △E,=gU 设带电粒子进入第个圆筒时的速度为，根据动能定理有 g0=2m 如果粒子匀速穿过每个圆筒的时间恰好等于交变电压周期的一半，那它每到达一个间隙都能被加速，有 2 Ln=V 解得 T 2ngU Ln 21 m 14.如图。所示为某个在真空中的透镜的截面图，半圆弧BC的圆心为O,半径为R,ABCD为矩形， AB长度为R。一束平行单色光垂直于AD边射向透镜，已知光在真空中的传播速度为C,光在该透镜中的 √3 传播速度为2C，不考虑反射光线。求： 第14页/共18页 6学科网命组卷网 B (1)该透镜的折射率； (2)能从半圆弧BC上射出的光线中在透镜中传播的最短时间。 2W5 【答案】(1)3 √5R (2)c 【解析】 【小问1详解】 n=c 根据v 2v3 代入数据解得该透镜的折射率”= 3 【小问2详解】 如图所示 B D 光线EF好发生全发射，则有sinC=】-5 n2 第15页/共18页 6学科网命组卷网 C=60° 解得 根据几何关系，可得光线EF在透镜中的光程S=R+Rcos60°=1.5R 1==3R 则从半圆弧BC上射出的光线中在透镜中传播的最短时间为v℃ 15.利用电磁场控制带电粒子的运动路径，在现代科学实验和技术设备中有着广泛应用。如图所示，一粒 子源不断释放质量为m、带电量为十4、初速度为0的带电粒子，经可调电压U加速后，从0点沿0Q方 向入射长方体 MP2-0M,吧空间区域。已知长方体OMO0边的长度均为d,O0的长度为V3d, 不计粒子的重力及其相互作用。 (1)若加速电压U=0且空间区域加沿O0方向的匀强电场，使粒子经过巴点，求此匀强电场电场强度 的大小： (②)若加速电压变化范围是0≤U≤ 5m 2q·空间区域加沿OO方向的匀强磁场，使所有粒子由P边 出射，求此匀强磁场的磁感应强度大小： 15m哈 (3)若加速电压为2g，空间区域加(2)问的匀强磁场，粒子到达0点时加方向沿00、大小为 32mv 3qd的匀强电场，一段时间后撤去电场，粒子经过P点，求电场存在的时间。 M 粒子源可U M 91 第16页/共18页 6学科网 命组卷网 2mvo 2mvo ddW4π2-27 【答案】(1) 3gd (2) gd:3)6 12v% 【解析】 【详解】(1)仅加电场时粒子做类平抛运动，由类平抛规律可得 gE ma d=ap 2 3d =vt 解得 E=2mg 3gd (2)粒子经加速电场加速 2m2、1 m 2 由0sUs 5m 2g可得 y≤v≤4v 仅加磁场时粒子做匀速圆周运动，从M点以·出射的粒子对应所加磁场的最大值 d K22 9%Bn=m'5 解得 2mvo qd 从P点 4出射的粒子对应所加磁场的最小值 第17页/共18页 6学科网6组卷网 =(3d+(3-d)i 4g%R=m4} 解得 2mvo qd 综上，所加匀强磁场的磁感应强度大小为 B=2mvo qd (3)带电粒子在垂直 0 的方向上做匀速圆周运动，结合几何关系知，轨迹所对应的圆心角为60°，粒子 运动时间 1.2πm_πd t0= 6 gB 6vo 洛0g 方向，当电场存在时间最短时，粒子由O点开始先匀加速运动再匀速运动 v,at' 4 22+y6-t) 解得 1=d_d4r2-27 6Vo 12v 第18页/供18页