精品解析：2026届广西玉林市多校高三下学期5月诊断物理试题

2026届高三5月诊断物理试题 注意事项： 1、答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息； 2、请将答案正确填写在答题卡上，写在试卷上的答案无效。 一、选择题，本大题共10小题，共46分。第1~7题，每小题4分，只有一项符合题目要求，第8~10题，每小题6分，有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 铀238的衰变方程为，下列说法正确的是（　　） A. 该核反应为衰变 B. 该核反应吸收能量 C. 该核反应会发生质量亏损 D. 比更稳定 【答案】C 【解析】 【详解】A．该反应释放的是α粒子（氦核），所以该核反应为α衰变，故A错误； B．自发衰变过程会释放能量，故B错误； C．核反应释放能量时，总质量减少，所以该核反应会发生质量亏损，故C正确； D．衰变方向由不稳定核向更稳定核进行，因此比更稳定，故D错误。 故选C。 2. 小明乘电梯从1楼到6楼，他携带的手机利用自带传感器显示出了加速度与时间的关系图像，已知向上为正方向，此图像应为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】电梯从1楼到6楼,过程为先加速，再匀速，最后再减速，则加速度方向先与速度方向相同，再为0，最后与速度方向相反，由于速度方向一直向上，则加速度方向先向上为正，再为0，最后再向下为负。 故选A。 3. 2020年北京时间1月16日11点02分，酒泉卫星发射中心一枚“快舟一号甲”火箭发射由银河航天研发制造的5G低轨宽带卫星，也是全球首颗5G卫星，重量为227公斤，在距离地面1156公里的区域运行，下列说法正确的是（　　） A. 5G卫星不受地球引力作用 B. 5G卫星绕地飞行的速度一定大于7.9km/s C. 5G卫星的高度比地球同步卫星高 D. 5G卫星在轨道上运行的速度大小与卫星的质量无关 【答案】D 【解析】 【详解】A．5G卫星受地球引力作用，A错误； B．根据牛顿第二定律得 解得 5G卫星的轨道半径大于近地卫星的轨道半径，近地卫星的运行速度等于7.9km/s，所以 5G卫星绕地飞行的速度一定小于7.9km/s，B错误； C．地球同步卫星的高度是36000km，5G卫星的高度比地球同步卫星低，C错误； D．根据，5G卫星在轨道上运行的速度大小与卫星的质量无关，D正确。 故选D。 4. 高大的建筑物上安装避雷针，阴雨天气时可避免雷击，从而达到保护建筑物的目的。如图所示，虚线是某次避雷针即将放电时，带负电的云层和避雷针之间三条等差等势线的分布示意图：实线是空气中某个带电粒子由M点到N点的运动轨迹，不计该带电粒子的重力，则（ ） A. 避雷针尖端带负电 B. 带电粒子带正电 C. 带电粒子越靠近避雷针尖端，其加速度越小 D. 带电粒子在M点的电势能大于在N点的电势能 【答案】D 【解析】 【详解】A．云层带负电，则避雷针尖端带正电，故A错误； BD．根据运动轨迹可知，带电粒子所受电场力指向避雷针尖端，则带电粒子带负电；由M点到N点过程，电场力对粒子做正功，电势能减少，则带电粒子在M点的电势能大于在N点的电势能，故B错误，D正确； C．带电粒子越靠近避雷针尖端，等差等势线越密集，电场强度越大，带电粒子所受电场力越大，加速度越大，故C错误。 故选D。 5. 如图（a）所示的智能机器人广泛应用于酒店、医院等场所。机器人内电池的容量为25000mA·h，负载10kg时正常工作电流约为5A，电池容量低于20%时不能正常工作，此时需要用充电器对其进行充电，充电器的输入电压如图（b）所示。下列说法正确的是（　　） A. 充电器的输入电流频率为100Hz B. 充电器的输入电压瞬时表达式为（V） C. 机器人充满电后电池的电量为25C D. 机器人充满电后，负载10kg时大约可以持续正常工作5h 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可知交变电压的周期为0.02s．根据，可知电流频率为50Hz，故A错误； B．由图可知 充电器的输入电压的瞬时值表达式为（V） 故B正确； CD．机器人充满电后电池的电量 正常工作可用电量为20A·h，负载10kg时工作电流约为5A，由可知大约可以持续工作4h，故CD错误。 故选B。 6. 如图所示，搬运重物时，工人用绕过定滑轮的绳索，将重物（视为质点）缓慢释放，重物从滑轮的正下方沿固定斜面缓慢向下移动。若不计绳索的质量以及所有摩擦，则该过程中（　　） A. 绳索的拉力一直减小 B. 绳索的拉力先增大后减小 C. 重物对斜面的压力一直减小 D. 重物对斜面的压力先减小后增大 【答案】A 【解析】 【详解】A B．重物受到重力、绳索的拉力以及斜面对它的支持力 设斜面的倾角为，绳索与斜面的夹角为，根据物体的平衡条件有， 在重物从滑轮的正下方沿斜面缓慢向下移动的过程中，不变，减小，可得减小，增大，故A正确，B错误； C D．结合牛顿第三定律可知重物对斜面的压力与大小相等，故CD错误。 故选A。 7. 图中实线为一列简谐横波在某一时刻的波形曲线。过后，其波形图曲线如图中虚线所示，已知该波的周期大于，下列说法中正确的是（　　） A. 若波是沿x轴正方向传播的，则该波的速度大小为 B. 若波是沿x轴正方向传播的，则该波的周期为 C. 若波是沿x轴负方向传播的，则该波的周期为 D. 若波是沿x轴负方向传播的，则该波的速度大小为 【答案】A 【解析】 【详解】AB．已知该波的周期大于，则传播距离小于一个波长，若波是沿x轴正方向传播的，则 周期 故A正确，B错误； CD．若波是沿x轴负方向传播的，则 周期 故CD错误。 故选A。 二、多选题 8. 2022年6月17日，我国完全自主设计建造的航空母舰“福建舰”顺利下水。根据设计，“福建舰”发动机最大输出功率为P，最大航行速度为vm，其航行时所受的阻力随速度增大而增大。若“福建舰”（　　） A. 匀加速启动，则牵引力逐渐增大 B. 恒定功率启动，则做匀加速直线运动 C. 以vm匀速航行时，所受的阻力为 D. 以匀速航行时，输出功率为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．匀加速启动，则 因阻力f随速度增加而增大，则牵引力逐渐增大，选项A正确； B．恒定功率启动，则根据 则随着速度增加，加速度减小，则做加速度减小的变加速直线运动，选项B错误； C．以vm匀速航行时，此时F=f，则所受的阻力为 选项C正确； D．以匀速航行时，牵引力F′等于阻力f′,但是不等于f，则根据 可知输出功率不等于，选项D错误。 故选AC。 9. 一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C后又回到状态A。图中C→A为双曲线的一支。该循环过程如图所示，下列说法正确的是（　　） A. A→B过程中，单位时间内碰撞器壁单位面积的分子数减少 B. B→C过程中，气体吸收热量 C. 该循环过程气体从外界吸收的热量等于该图像围成的阴影部分面积 D. 该循环过程气体从外界吸收的热量全部用于对外做功，违背了热力学第二定律 【答案】AC 【解析】 【详解】A．A→B过程，压强保持不变，体积增大，由可知温度升高，则分子的平均速率增大，由 则单位时间内碰撞器壁单位面积的分子数要减少，故A正确； B．B→C过程体积保持不变，压强减小，则温度降低，由可知，，，则，即气体要放出热量，故B错误； C．一个循环过程为，温度不变，，气体对外界做的功大于外界对气体做的功，即总功为负，则气体从外界吸收的热量等于总功的大小，由图像的图像所围面积表示做功的大小，则该循环过程气体从外界吸收的热量等于该图像围成的阴影部分面积，故C正确； D．该循环过程气体从外界吸收的热量全部用于对外做功，但引起状态参量的变化，有吸热和放热，引起了其它变化，则不违背了热力学第二定律，故D错误。 故选AC。 10. 2025年11月14日，我国076两栖攻击舰首舰四川舰从上海沪东中华造船厂码头解缆启航，赴相关海域开展首次航行试验任务。四川舰上创新应用了电磁弹射和阻拦技术，可搭载固定翼飞机、直升机和大型无人机。电磁阻拦的工作原理简化图如图所示。相距为的两平行金属导轨固定在水平地面上，位于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，间接有阻值为的定值电阻。阻值也为的导体棒垂直放置在两导轨之间，与导轨接触良好。某次测试中，质量为的飞机着陆后，迅速钩住导体棒上的绝缘绳（不可伸长），并与导体棒获得共同速度，同时关闭动力系统，飞机滑行距离后停下。两者一起运动时，除受安培力外，还受大小恒为的阻力，导体棒始终与导轨垂直，不计导体棒和绝缘绳的质量，不计导轨电阻。从飞机开始减速到速度恰好为0的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 飞机运动的时间为 B. 通过定值电阻的电荷量为 C. 定值电阻上产生的焦耳热为 D. 飞机的速度大小为时，飞机的加速度大小为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．飞机和导体棒构成的整体水平方向上受到方向均向左的阻力和安培力，且安培力大小随速度的减小而减小，因此飞机做加速度减小的减速运动，从飞机开始减速到速度恰好为0的过程中，飞机的平均速度小于，飞机运动的时间大于，故A错误； B．当飞机的速度大小为时，通过定值电阻的电流， 根据 结合微元法可知，故B正确； C．对飞机和导体棒构成的整体，有， 其中， 解得，故C错误； D．飞机的速度大小为时，其受到的安培力大小， 飞机的加速度大小，故D正确。 故选BD。 二、非选择题：本大题共5小题，共54分。第11题8分，第12题8分，第13题10分，第14题12分，第15题16分。其中第13~15题解答时要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只有最后答案而无演算过程的不得分；有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 利用气垫导轨“验证机械能守恒定律”的实验装置如图1所示。主要实验步骤如下： ①把气垫导轨放在水平桌面上，气泵正常工作，插有挡光条的滑块放在导轨上，调节气垫导轨下方的螺母，使滑块能够静止悬浮于导轨上任意位置。 ②用游标卡尺测出挡光条的宽度d，如图2所示。 ③挂上托盘和砝码，调节左端滑轮高度，使细线平行于导轨，将滑块移至图示位置，测出挡光条到光电门的距离l。 ④释放滑块，读出挡光条通过光电门的挡光时间t。 ⑤用天平称出托盘和砝码的总质量m，滑块和挡光条的总质量M，当地的重力加速度为g。 回答下列问题： （1）步骤①的操作目的是：________。 （2）步骤②游标卡尺的读数d=________mm。 （3）滑块从静止释放到运动到光电门的过程中，系统的重力势能减少了________，系统的动能增加了________。（用题中已知量和测量量符号表示） 【答案】（1）调节气垫导轨水平 （2）3.75 （3） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 步骤①的操作目的是：调节气垫导轨水平。 【小问2详解】 20分度游标卡尺的精确值为，由图可知读数为 【小问3详解】 [1]滑块从静止释放到运动到光电门的过程中，系统的重力势能减少了 [2]滑块经过光电门时的速度为 则系统的动能增加了 12. 现在新能源汽车用的电源大多数为锂离子电池串联而成，它的主要优点是单位质量放电量大，寿命长，长时间不使用时电能损耗较少。如图甲所示为某兴趣小组在实验室模拟测量电池组的电动势和内阻的实验电路图。现提供器材如下： A.待测电池组（电动势约为3 V，内阻约为1 Ω） B.电压表（量程0~15 V，内阻约10 kΩ） C.电压表（量程0~3 V，内阻约3 kΩ） D.电阻箱（0~99.9 Ω） E.定值电阻 F.定值电阻 G.开关和导线若干 依据实验电路图和实验室提供的器材，回答下列问题 （1）在闭合开关前，电阻箱应调到__________（填“最大值”“中间值”“最小值”）。 （2）要准确测量电源的电动势和内阻，电压表V应选__________（填“B”或“C”），定值电阻应选__________（填“E”或“F”）。 （3）改变电阻箱的阻值，记录对应电压表的读数，作出的图像如图乙所示，图线与横坐标轴的截距为，与纵坐标轴的截距为，则可得该电池组的电动势为__________V，内阻为__________Ω。（结果均保留两位有效数字） 【答案】（1）最大值 （2） ①. C ②. E （3） ①. 2.7 ②. 0.70 【解析】 【小问1详解】 为了保护电路，防止闭合开关时电流过大损坏电表或电源，应将电阻箱阻值调至最大值。 【小问2详解】 [1] 待测电池组电动势约为，电压表量程应略大于，故应选量程为的电压表。故选C。 [2]定值电阻阻值应与内阻数量级匹配，便于实验测量。若阻值过大，电路电流过小，电压表变化不明显。故选E。 【小问3详解】 [1]根据闭合电路欧姆定律可得 变形得 所以在图像中，纵轴截距为 解得电动势为 [2]图像斜率为 解得电池组内阻为 13. 如图所示，阴影部分ABC为一透明材料做成的柱形光学元件的横截面，ABCO构成边长为R的正方形，AC为圆心在O点的圆弧。一光线从O点射出沿OE方向射入元件，光线恰好不能从AB面射出，∠AOE=30°，真空中光速为c。求： （1）该材料的折射率n； （2）光线从O点射出到第一次射至AB面的时间t。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设该光学元件全反射临界角为，从点光源沿方向射入元件的光线恰好不能从面射出，则可知 根据 可得： 【小问2详解】 点光源发出的光沿方向射入元件的光线到达AB面如图所示 光从射到时间 光在介质中的光速为 光从射至边的F点时间为 点光源发出的光射至边的时间 14. 如图所示，物块P固定在水平面上，上表面带有半径为R的光滑圆弧轨道，其圆心角为。P右端与质量为的板Q紧靠在一起（不粘连），圆弧轨道末端与Q上表面平滑连接，Q的上、下表面均光滑。一轻弹簧的右端固定在Q上，另一端自由。质量为m的小球从A点自由下落，在B点与挡板发生碰撞，间的距离也为R，碰撞后小球速度变为碰前速度的倍，且与水平方向成角，经过一段时间，小球恰好从C点沿切线方向进入圆弧轨道，最后滑上Q。重力加速度为g，弹簧形变始终在弹性限度内，不计空气阻力。求： （1）与挡板碰撞过程中小球损失的机械能。 （2）小球通过圆弧轨道末端D点时对轨道的压力大小。 （3）弹簧获得的最大弹性势能。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小球自由下落到B点，碰前速度满足 碰后速度 则损失的机械能 解得 【小问2详解】 碰后水平方向的分速度 碰后小球斜抛运动到C点，速度与圆弧轨道相切，在C点有 从C到轨道末端，根据动能定理 在轨道末端，牛顿第二定律 联立，由牛顿第三定律可得小球通过圆弧轨道末端D点时对轨道的压力大小 【小问3详解】 小球滑上Q后压缩弹簧，小球与Q组成的系统动量守恒，当二者共速时，弹簧的弹性势能最大，以的方向为正方向，则有， 联立解得 15. 在芯片制造过程中，离子注入是其中一道重要的工序。如图所示是离子注入简化工作原理的示意图，一粒子源于A处不断释放质量为m，带电量为的离子，其初速度视为零，经电压为U的加速电场加速后，沿图中半径为的圆弧形虚线通过圆弧形静电分析器（静电分析器通道内有均匀辐向分布的电场）后，从P点沿直径PQ方向进入半径为的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面向外。经磁场偏转，离子最后垂直打在平行PQ放置且与PQ等高的硅片上，硅片到PQ的距离为，不计离子重力。求： （1）静电分析器通道内虚线处电场强度的大小E； （2）磁感应强度大小B； （3）若加速电压和静电分析器中电场的大小可以调节，离子在静电分析器中仍沿虚线圆弧运动，要让从P点沿直径PQ方向进入圆形匀强磁场区域的离子全部打在硅片上，求加速电压的变化范围。（结果用U表示） 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）离子通过加速电场，根据动能定理得 离子经过静电分析器，电场力提供向心力 解得 （2）由几何知识可知 根据洛伦兹力提供向心力有 其中 解得 （3）要让离子全部打在硅片上，其临界状态的轨迹如图所示，设圆心分别为、，半径分别为、，由几何关系可知，恰为硅片的最低点， 设圆心为的离子在磁场中做圆周运动的圆心角为，有 得 由 得 由 将“r”用“”和“”替换得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026届高三5月诊断物理试题 注意事项： 1、答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息； 2、请将答案正确填写在答题卡上，写在试卷上的答案无效。 一、选择题，本大题共10小题，共46分。第1~7题，每小题4分，只有一项符合题目要求，第8~10题，每小题6分，有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 铀238的衰变方程为，下列说法正确的是（　　） A. 该核反应为衰变 B. 该核反应吸收能量 C. 该核反应会发生质量亏损 D. 比更稳定 2. 小明乘电梯从1楼到6楼，他携带的手机利用自带传感器显示出了加速度与时间的关系图像，已知向上为正方向，此图像应为（　　） A. B. C. D. 3. 2020年北京时间1月16日11点02分，酒泉卫星发射中心一枚“快舟一号甲”火箭发射由银河航天研发制造的5G低轨宽带卫星，也是全球首颗5G卫星，重量为227公斤，在距离地面1156公里的区域运行，下列说法正确的是（　　） A. 5G卫星不受地球引力作用 B. 5G卫星绕地飞行的速度一定大于7.9km/s C. 5G卫星的高度比地球同步卫星高 D. 5G卫星在轨道上运行的速度大小与卫星的质量无关 4. 高大的建筑物上安装避雷针，阴雨天气时可避免雷击，从而达到保护建筑物的目的。如图所示，虚线是某次避雷针即将放电时，带负电的云层和避雷针之间三条等差等势线的分布示意图：实线是空气中某个带电粒子由M点到N点的运动轨迹，不计该带电粒子的重力，则（ ） A. 避雷针尖端带负电 B. 带电粒子带正电 C. 带电粒子越靠近避雷针尖端，其加速度越小 D. 带电粒子在M点的电势能大于在N点的电势能 5. 如图（a）所示的智能机器人广泛应用于酒店、医院等场所。机器人内电池的容量为25000mA·h，负载10kg时正常工作电流约为5A，电池容量低于20%时不能正常工作，此时需要用充电器对其进行充电，充电器的输入电压如图（b）所示。下列说法正确的是（　　） A. 充电器的输入电流频率为100Hz B. 充电器的输入电压瞬时表达式为（V） C. 机器人充满电后电池的电量为25C D. 机器人充满电后，负载10kg时大约可以持续正常工作5h 6. 如图所示，搬运重物时，工人用绕过定滑轮的绳索，将重物（视为质点）缓慢释放，重物从滑轮的正下方沿固定斜面缓慢向下移动。若不计绳索的质量以及所有摩擦，则该过程中（　　） A. 绳索的拉力一直减小 B. 绳索的拉力先增大后减小 C. 重物对斜面的压力一直减小 D. 重物对斜面的压力先减小后增大 7. 图中实线为一列简谐横波在某一时刻的波形曲线。过后，其波形图曲线如图中虚线所示，已知该波的周期大于，下列说法中正确的是（　　） A. 若波是沿x轴正方向传播的，则该波的速度大小为 B. 若波是沿x轴正方向传播的，则该波的周期为 C. 若波是沿x轴负方向传播的，则该波的周期为 D. 若波是沿x轴负方向传播的，则该波的速度大小为 二、多选题 8. 2022年6月17日，我国完全自主设计建造的航空母舰“福建舰”顺利下水。根据设计，“福建舰”发动机最大输出功率为P，最大航行速度为vm，其航行时所受的阻力随速度增大而增大。若“福建舰”（　　） A. 匀加速启动，则牵引力逐渐增大 B. 恒定功率启动，则做匀加速直线运动 C. 以vm匀速航行时，所受的阻力为 D. 以匀速航行时，输出功率为 9. 一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C后又回到状态A。图中C→A为双曲线的一支。该循环过程如图所示，下列说法正确的是（　　） A. A→B过程中，单位时间内碰撞器壁单位面积的分子数减少 B. B→C过程中，气体吸收热量 C. 该循环过程气体从外界吸收的热量等于该图像围成的阴影部分面积 D. 该循环过程气体从外界吸收的热量全部用于对外做功，违背了热力学第二定律 10. 2025年11月14日，我国076两栖攻击舰首舰四川舰从上海沪东中华造船厂码头解缆启航，赴相关海域开展首次航行试验任务。四川舰上创新应用了电磁弹射和阻拦技术，可搭载固定翼飞机、直升机和大型无人机。电磁阻拦的工作原理简化图如图所示。相距为的两平行金属导轨固定在水平地面上，位于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，间接有阻值为的定值电阻。阻值也为的导体棒垂直放置在两导轨之间，与导轨接触良好。某次测试中，质量为的飞机着陆后，迅速钩住导体棒上的绝缘绳（不可伸长），并与导体棒获得共同速度，同时关闭动力系统，飞机滑行距离后停下。两者一起运动时，除受安培力外，还受大小恒为的阻力，导体棒始终与导轨垂直，不计导体棒和绝缘绳的质量，不计导轨电阻。从飞机开始减速到速度恰好为0的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 飞机运动的时间为 B. 通过定值电阻的电荷量为 C. 定值电阻上产生的焦耳热为 D. 飞机的速度大小为时，飞机的加速度大小为 二、非选择题：本大题共5小题，共54分。第11题8分，第12题8分，第13题10分，第14题12分，第15题16分。其中第13~15题解答时要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只有最后答案而无演算过程的不得分；有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 利用气垫导轨“验证机械能守恒定律”的实验装置如图1所示。主要实验步骤如下： ①把气垫导轨放在水平桌面上，气泵正常工作，插有挡光条的滑块放在导轨上，调节气垫导轨下方的螺母，使滑块能够静止悬浮于导轨上任意位置。 ②用游标卡尺测出挡光条的宽度d，如图2所示。 ③挂上托盘和砝码，调节左端滑轮高度，使细线平行于导轨，将滑块移至图示位置，测出挡光条到光电门的距离l。 ④释放滑块，读出挡光条通过光电门的挡光时间t。 ⑤用天平称出托盘和砝码的总质量m，滑块和挡光条的总质量M，当地的重力加速度为g。 回答下列问题： （1）步骤①的操作目的是：________。 （2）步骤②游标卡尺的读数d=________mm。 （3）滑块从静止释放到运动到光电门的过程中，系统的重力势能减少了________，系统的动能增加了________。（用题中已知量和测量量符号表示） 12. 现在新能源汽车用的电源大多数为锂离子电池串联而成，它的主要优点是单位质量放电量大，寿命长，长时间不使用时电能损耗较少。如图甲所示为某兴趣小组在实验室模拟测量电池组的电动势和内阻的实验电路图。现提供器材如下： A.待测电池组（电动势约为3 V，内阻约为1 Ω） B.电压表（量程0~15 V，内阻约10 kΩ） C.电压表（量程0~3 V，内阻约3 kΩ） D.电阻箱（0~99.9 Ω） E.定值电阻 F.定值电阻 G.开关和导线若干 依据实验电路图和实验室提供的器材，回答下列问题 （1）在闭合开关前，电阻箱应调到__________（填“最大值”“中间值”“最小值”）。 （2）要准确测量电源的电动势和内阻，电压表V应选__________（填“B”或“C”），定值电阻应选__________（填“E”或“F”）。 （3）改变电阻箱的阻值，记录对应电压表的读数，作出的图像如图乙所示，图线与横坐标轴的截距为，与纵坐标轴的截距为，则可得该电池组的电动势为__________V，内阻为__________Ω。（结果均保留两位有效数字） 13. 如图所示，阴影部分ABC为一透明材料做成的柱形光学元件的横截面，ABCO构成边长为R的正方形，AC为圆心在O点的圆弧。一光线从O点射出沿OE方向射入元件，光线恰好不能从AB面射出，∠AOE=30°，真空中光速为c。求： （1）该材料的折射率n； （2）光线从O点射出到第一次射至AB面的时间t。 14. 如图所示，物块P固定在水平面上，上表面带有半径为R的光滑圆弧轨道，其圆心角为。P右端与质量为的板Q紧靠在一起（不粘连），圆弧轨道末端与Q上表面平滑连接，Q的上、下表面均光滑。一轻弹簧的右端固定在Q上，另一端自由。质量为m的小球从A点自由下落，在B点与挡板发生碰撞，间的距离也为R，碰撞后小球速度变为碰前速度的倍，且与水平方向成角，经过一段时间，小球恰好从C点沿切线方向进入圆弧轨道，最后滑上Q。重力加速度为g，弹簧形变始终在弹性限度内，不计空气阻力。求： （1）与挡板碰撞过程中小球损失的机械能。 （2）小球通过圆弧轨道末端D点时对轨道的压力大小。 （3）弹簧获得的最大弹性势能。 15. 在芯片制造过程中，离子注入是其中一道重要的工序。如图所示是离子注入简化工作原理的示意图，一粒子源于A处不断释放质量为m，带电量为的离子，其初速度视为零，经电压为U的加速电场加速后，沿图中半径为的圆弧形虚线通过圆弧形静电分析器（静电分析器通道内有均匀辐向分布的电场）后，从P点沿直径PQ方向进入半径为的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面向外。经磁场偏转，离子最后垂直打在平行PQ放置且与PQ等高的硅片上，硅片到PQ的距离为，不计离子重力。求： （1）静电分析器通道内虚线处电场强度的大小E； （2）磁感应强度大小B； （3）若加速电压和静电分析器中电场的大小可以调节，离子在静电分析器中仍沿虚线圆弧运动，要让从P点沿直径PQ方向进入圆形匀强磁场区域的离子全部打在硅片上，求加速电压的变化范围。（结果用U表示） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $