精品解析：2026届山西晋中市榆次区第二中学2025-2026学年高三下学期模拟预测物理试题（陕晋青宁专版）

物理（陕晋青宁专版） 分值：100分 时间：75分钟 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，写在试卷上无效。 3．考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 电车的发展突飞猛进，在充电时，电车的电池可近似看成是一个超级电容器与电阻串联，如图所示。充电分两个阶段，当电池电量较低时，将采用恒流充电：当电池电压上升至设定上限电压时，将切换到恒压充电状态。则恒流充电过程中电容器两端的电压U和恒压充电过程中电路中的电流I分别将（　　） A. 增大，增大 B. 增大，减小 C. 减小，减小 D. 减小，增大 2. 2023年7月25日，我国在太原卫星发射中心用长征四号乙运载火箭成功发射立体测绘卫星资源三号04星。若卫星入轨后绕地球做匀速圆周运动，轨道半径为r，卫星在时间t内转过的圈数为n，引力常量为G，不考虑地球的自转，则地球的质量为（　　） A. B. C. D. 3. 转角h-BN/石墨烯是一种新型的结构，当两层原子薄膜以微小的角度堆叠时，会形成一个类似氢原子两个能级形式的结构，两能级之间的能量差的大小满足。当电子从该结构的高能级跃迁到低能级时，释放的能量以一个波长为的光子形式放出，已知光速为c，则可推断常量k与普朗克常量h的关系为（　　） A. B. C. D. 4. 2025年11月29日，国际雪联大跳台世界杯云顶站的比赛迎来决赛日，中国选手苏翊鸣在本站比赛摘得个人赛季首冠。如图，若运动员以一定初速度落到弯曲雪道上并继续下滑，接着滑上水平雪道做匀减速直线运动。已知滑板与雪道间的动摩擦因数不变，弯曲雪道部分近似看成圆弧，则运动员的速度大小v随时间t变化的图像可能为（　　） A. B. C. D. 5. 中国企业打破国外技术垄断，自主研发的船用涡轮增压器被应用于大型远洋船舶，其中奥托循环起到关键作用。如图所示，奥托循环由两个绝热和两个等容过程组成。关于该循环，下列说法正确的是（　　） A. 整个过程中温度最高的是状态 B. 在过程中，所有气体分子的热运动速率减小 C. 在过程中，气体放出热量 D. 整个过程气体吸收热量 6. “除铁”是为了去除泥浆中的铁质杂质，是陶瓷制备工艺中的关键环节之一。如图，表面绝缘的金属圆盘放入泥浆底部，金属棒插入泥浆中，接通电源，形成图中的电场（带箭头的实线为电场线，虚线为等势线）。某粒子沿图中轨迹从Q点运动到P点，仅考虑粒子受到的电场力。下列说法正确的是（　　） A. 金属圆盘接电源的负极 B. 该粒子带正电 C. P点的电势比Q点的电势低 D. 该粒子在P点的动能大于在Q点的动能 7. 如图（a）所示，同一介质里有A、B两个波源同时开始振动，产生相向传播的简谐横波。它们的振动图像分别如图（b）、图（c）所示。已知两波源间的距离为7m，振动稳定后，两波源间（不包括端点）振动减弱点个数大于3，振动加强点个数小于8，则这两列波的波长可能为（　　） A. 3 m B. 4 m C. 5 m D. 6 m 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题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。 8. 如图所示为明代画家倪端所画的《捕鱼图》的一部分，和渔网连接的四根竹竿系在跨过支架的轻绳上，渔翁拉动轻绳即可向上提起渔网。若某次渔网（含鱼和网中水）的总质量为10 kg，竹竿与渔网连接的末端的切线与水平方向的夹角均为53°，，重力加速度g取，下列说法正确的是（　　） A. 渔网匀速上升时，每根竹竿对渔网的作用力大小均为 B. 鱼对渔网的压力和渔网对鱼的支持力是一对平衡力 C. 渔网加速上升时，渔网对鱼的支持力大于鱼的重力 D. 渔网减速上升时，渔网中的鱼处于超重状态 9. 利用光在空气薄膜中的干涉可以测量待测圆柱形金属丝与标准圆柱形金属丝的直径差（约为微米量级），实验装置如图甲所示。和是具有标准平面的玻璃平晶，为标准金属丝，直径为；A为待测金属丝，直径为D；两者中心间距为L。实验中用波长为的单色光垂直照射平晶表面，观察到的干涉条纹如图乙所示，测得相邻条纹的间距为。则下列说法正确的是（　　） A. A与直径相差越小，越小 B. A与直径相差越小，越大 C. 轻压右端，若增大，则 D. A与直径相等时不能产生图乙中的干涉条纹 10. 图甲是回旋加速器的示意图，其核心部分是两个半径为的D形金属盒，两金属盒置于磁感强度为B的匀强磁场中，并分别与电压为U的高频电源相连。比荷为k的带电粒子从静止开始运动，图乙是粒子加速过程中速率v随时间t变化的图像，已知时刻粒子恰射出回旋加速器，不考虑相对论效应，不计粒子所受的重力和穿过狭缝的时间，下列判断正确的是（ ） A. B. C. 粒子在电场中的加速次数为 D. 三、非选择题：本大题共5小题，共54分。 11. 某同学准备测量实验室一木块和木板间的动摩擦因数，经过思考后设计了如图所示的实验装置，桌面水平，调节固定拉力传感器的升降装置，使连接传感器与木块的细线水平。 （1）实验时，_______（选填“需要”或“不需要”）使木板向左做匀速运动。 （2）若初始细线没有绷紧，在电脑上选取数据时，需要选取砝码相对木块静止后的数据，请简要叙述原因：_______。 （3）已知每个砝码的质量均为m，当地的重力加速度为g。在木块中逐渐增加砝码个数，记录放置砝码个数n（、1、2、3、4…）时电脑上显示的数据F，测得多组数据后，得到F-n的图线，测得图线的斜率为k，纵截距为b，则木块的质量为_______，木块和木板间的动摩擦因数为_______（均用题给物理量字母表示） 12. 某同学设计了图甲所示的实验电路测量电流表（量程30 mA）的内阻，并计划测量后将电流表改装成电压表来测量所用电源的电动势和内阻。 （1）根据电路图完成实物器材连接，在开关S闭合前，滑动变阻器的滑片应移到最_______（选填“左端”或“右端”），并调节电阻箱接入回路的阻值。 （2）闭合开关S，调节滑动变阻器滑片到合适位置，改变电阻箱接入回路的阻值，记录电阻箱接入回路的阻值和电流表的示数I，如表所示，则电流表的内阻_______。（结果保留整数） 实验次数 I/mA 1 20.0 28.5 2 64.0 17.5 （3）根据（2）中结果，将电流表改装成量程6V的电压表，则应将电阻箱的阻值调为_______并与电流表串联。 （4）该同学完成改装后，对图甲电路进行微小改动，得到了图乙所示的电路，来测量电源的电动势和内阻。滑动变阻器总阻值为。滑动变阻器全部接入回路时，电压表示数为3.5V，滑片位于滑动变阻器正中间时电压表示数为3.0V，可得电源电动势_______V，内阻_______。（结果均保留1位小数） 13. 夜晚在高速公路上行车，当车灯照射到公路旁边的指示牌上时，指示牌能将照射到其上的光线返回，使司机看清指示牌上的标志。其反光原理是在指示牌上涂有一层由玻璃制成的微小球体，示意图如图所示。假定车灯射出的光为单色光，平行入射到玻璃微球表面，玻璃微球右侧面有反光膜，入射角为的灯光能够逆向返回，玻璃微球半径为，光速，求： （1）玻璃微球的折射率； （2）单色光在玻璃微球内的传播时间。 14. 如图所示，轻绳一端系在天花板上的A点，另一端系在一质量为m的小物块1上，用外力拉小物块1至轻绳水平且恰好绷直时从静止释放，下落过程中轻绳在P点无能量损失地碰到一固定光滑小钉子，小物块1摆动至最低点时恰好与P点正下方的小物块2发生弹性碰撞，碰后小物块1静止不动，小物块2沿粗糙水平面滑行，恰好能滑动至锁定在地面上质量为5m、半径为R的四分之一光滑圆弧槽BC（底面和圆弧面均光滑）的顶端C点。已知圆弧槽与地面平滑相接，PC连线水平且长度为，AB连线竖直且长度为，重力加速度为g，不计空气阻力。 （1）求小物块1与小物块2碰前瞬间轻绳拉力的大小； （2）求小物块2与水平面之间的动摩擦因数； （3）若解除圆弧槽锁定，小物块2刚停下时与圆弧B端的距离s。 15. 如图，平行光滑金属导轨CD和固定在绝缘水平面上，导轨的左侧平滑接有光滑圆弧金属导轨AC和，弧形导轨的顶部接有阻值为R的定值电阻。在外力（未知）的作用下，质量为2m、阻值为R的金属棒从处匀速运动到处，到达处时撤去，一段时间后棒从处水平飞出落在水平地面上。当时，棒落在地面上的处，当时，棒落在地面上的处。已知导轨电阻不计，间距为L，棒与导轨接触良好，到水平面的高度为，到水平地面的高度为h，与间距离为h，与间距离为kh，重力加速度为g，线左侧的区域存在方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场。 （1）当时，求棒从处运动到处的过程中通过棒的电荷量； （2）若磁感应强度B大小未知，求棒在圆弧导轨上运动的速度大小； （3）棒从处匀速运动到处的过程中，求外力所做的功。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 物理（陕晋青宁专版） 分值：100分 时间：75分钟 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，写在试卷上无效。 3．考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 电车的发展突飞猛进，在充电时，电车的电池可近似看成是一个超级电容器与电阻串联，如图所示。充电分两个阶段，当电池电量较低时，将采用恒流充电：当电池电压上升至设定上限电压时，将切换到恒压充电状态。则恒流充电过程中电容器两端的电压U和恒压充电过程中电路中的电流I分别将（　　） A. 增大，增大 B. 增大，减小 C. 减小，减小 D. 减小，增大 【答案】B 【解析】 【详解】恒流充电时，电容器上的电荷量Q逐渐增大，结合电容的定义式可知，电容器两端电压U增大；恒压充电时，回路中的电流，由于U仍在增大，E不变，则I减小。 故选B。 2. 2023年7月25日，我国在太原卫星发射中心用长征四号乙运载火箭成功发射立体测绘卫星资源三号04星。若卫星入轨后绕地球做匀速圆周运动，轨道半径为r，卫星在时间t内转过的圈数为n，引力常量为G，不考虑地球的自转，则地球的质量为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】题意可知时间内卫星转过圈，故周期 卫星做匀速圆周运动时万有引力提供向心力，由万有引力定律和向心力公式得 联立解得地球质量 故选B。 3. 转角h-BN/石墨烯是一种新型的结构，当两层原子薄膜以微小的角度堆叠时，会形成一个类似氢原子两个能级形式的结构，两能级之间的能量差的大小满足。当电子从该结构的高能级跃迁到低能级时，释放的能量以一个波长为的光子形式放出，已知光速为c，则可推断常量k与普朗克常量h的关系为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．由题干给出的能级差公式 直接变形可得，故A错误； BD．电子跃迁释放的光子能量等于两能级差，光子能量满足 因此有 联立解得，故B正确,D错误； C．推导结果与正确公式的分子、分母关系不符，且缺少物理量的位置错误，故C错误。 故选B。 4. 2025年11月29日，国际雪联大跳台世界杯云顶站的比赛迎来决赛日，中国选手苏翊鸣在本站比赛摘得个人赛季首冠。如图，若运动员以一定初速度落到弯曲雪道上并继续下滑，接着滑上水平雪道做匀减速直线运动。已知滑板与雪道间的动摩擦因数不变，弯曲雪道部分近似看成圆弧，则运动员的速度大小v随时间t变化的图像可能为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】运动员在弯曲雪道上运动时，设运动员所受支持力与竖直方向的夹角为，沿半径方向上有 沿切线方向上有 联立解得(其中) 当时，，运动员在弯曲雪道上做加速度增大的减速运动，当运动员到达水平雪道之后，运动员做匀减速直线运动直至停止运动。故无选项符合题意。 当时，，运动员加速下滑，随减小，减小，增大，减小，故第一阶段运动员做加速度减小的加速运动；当之后，随减小，切向加速度为负，且加速度的绝对值增大，故第二阶段运动员做加速度增大的减速运动；当运动员到达水平雪道之后，加速度为负且大小保持不变，故第三阶段运动员做匀减速直线运动。 A．由A选项的图像可得出，运动员的运动过程经历了三个阶段，与题意相符合，故A选项符合题意； B．由B选项的图像可得出，运动员的运动过程中，没有加速度增大的减速运动过程，与题意相矛盾，故B选项不符合题意； C．由C选项的图像可得出，第一阶段加速度逐渐增大，与题意相矛盾，故C选项不符合题意； D．由D选项的图像可得出，第三阶段加速度逐渐减小，与题意相矛盾，故D选项不符合题意。 故选A。 5. 中国企业打破国外技术垄断，自主研发的船用涡轮增压器被应用于大型远洋船舶，其中奥托循环起到关键作用。如图所示，奥托循环由两个绝热和两个等容过程组成。关于该循环，下列说法正确的是（　　） A. 整个过程中温度最高的是状态 B. 在过程中，所有气体分子的热运动速率减小 C. 在过程中，气体放出热量 D. 整个过程气体吸收热量 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据理想气体状态方程有 变形得 根据图示可知，状态c的温度比状态b的温度高，状态d的温度比状态a的温度高，为绝热过程，则有 气体体积增大，气体对外界做功，根据热力学第一定律可知，气体内能减小，温度降低，即状态c的温度比状态d的温度高，可知，整个过程中温度最高的是状态c，故A错误； B．过程中，体积一定，则有 压强减小，根据查理定律可知，气体温度降低，气体分子运动的平均速率减小，并不是所有气体分子的热运动速率减小，故B错误； C．过程中，体积一定，则有 压强增大，根据查理定律可知，气体温度升高，气体内能增大，根据热力学第一定律可知，气体吸收热量，故C错误； D．图像与横轴所围几何图形的面积表示气体做功，过程，外界对气体做功，过程，气体对外界做功，整个过程气体对外界做功，由于内能一定，根据热力学第一定律可知，整个过程气体吸收热量，故D正确。 故选D。 6. “除铁”是为了去除泥浆中的铁质杂质，是陶瓷制备工艺中的关键环节之一。如图，表面绝缘的金属圆盘放入泥浆底部，金属棒插入泥浆中，接通电源，形成图中的电场（带箭头的实线为电场线，虚线为等势线）。某粒子沿图中轨迹从Q点运动到P点，仅考虑粒子受到的电场力。下列说法正确的是（　　） A. 金属圆盘接电源的负极 B. 该粒子带正电 C. P点的电势比Q点的电势低 D. 该粒子在P点的动能大于在Q点的动能 【答案】C 【解析】 【详解】AC．由沿电场线的方向电势越来越低，可判断金属棒接电源的负极，P点的电势比Q点的电势低，故A错误，C正确； B．根据曲线运动的特点，粒子所受合力指向轨迹凹的一侧，则由轨迹弯曲的方向可知粒子受力沿电场线的反方向，故粒子带负电，故B错误； D．该粒子从Q运动到P的过程中电场力做负功，粒子动能减小，故粒子在P点的动能小于在Q点的动能，故D错误。 故选C。 7. 如图（a）所示，同一介质里有A、B两个波源同时开始振动，产生相向传播的简谐横波。它们的振动图像分别如图（b）、图（c）所示。已知两波源间的距离为7m，振动稳定后，两波源间（不包括端点）振动减弱点个数大于3，振动加强点个数小于8，则这两列波的波长可能为（　　） A. 3 m B. 4 m C. 5 m D. 6 m 【答案】A 【解析】 【详解】根据题图（b）和题图（c）可知，A、B两波源的起振方向相反，周期相同（频率相同），因此振动减弱点满足的条件是（，1，2，…） 振动加强点满足的条件是（，1，2，…） 两波源间的中点为振动减弱点，由于稳定时两波源间振动减弱点个数大于3，根据对称性两波源间的中点两边至少各有2个点，即取，1，2，因此有 解得 又振动加强点个数小于8，根据对称性可知两波源间的中点两边至多各有3个点，即取，1，2，因此有 解得 综上分析可知 。 故选A。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题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。 8. 如图所示为明代画家倪端所画的《捕鱼图》的一部分，和渔网连接的四根竹竿系在跨过支架的轻绳上，渔翁拉动轻绳即可向上提起渔网。若某次渔网（含鱼和网中水）的总质量为10 kg，竹竿与渔网连接的末端的切线与水平方向的夹角均为53°，，重力加速度g取，下列说法正确的是（　　） A. 渔网匀速上升时，每根竹竿对渔网的作用力大小均为 B. 鱼对渔网的压力和渔网对鱼的支持力是一对平衡力 C. 渔网加速上升时，渔网对鱼的支持力大于鱼的重力 D. 渔网减速上升时，渔网中的鱼处于超重状态 【答案】AC 【解析】 【详解】A．渔网匀速上升时，受力平衡，四根竹竿对渔网的作用力的合力与渔网的总重力等大反向，有 解得每根竹竿对渔网的作用力大小均为，故A正确； B．鱼对渔网的压力和渔网对鱼的支持力等大反向、作用在不同物体上，是一对相互作用力，故B错误； C．渔网加速上升时，鱼有竖直向上的加速度，由牛顿第二定律 可知渔网对鱼的支持力大于鱼的重力，故C正确； D．渔网减速上升时，鱼有竖直向下的加速度，由牛顿第二定律 可知渔网对鱼的支持力小于鱼的重力，渔网中的鱼处于失重状态，故D错误。 故选AC。 9. 利用光在空气薄膜中的干涉可以测量待测圆柱形金属丝与标准圆柱形金属丝的直径差（约为微米量级），实验装置如图甲所示。和是具有标准平面的玻璃平晶，为标准金属丝，直径为；A为待测金属丝，直径为D；两者中心间距为L。实验中用波长为的单色光垂直照射平晶表面，观察到的干涉条纹如图乙所示，测得相邻条纹的间距为。则下列说法正确的是（　　） A. A与直径相差越小，越小 B. A与直径相差越小，越大 C. 轻压右端，若增大，则 D. A与直径相等时不能产生图乙中的干涉条纹 【答案】BCD 【解析】 【详解】AB．设标准平面的玻璃平晶之间的夹角为，由题可知有 由空气薄膜干涉的条件可知 解得， 由上述分析可知，与A直径相差越小，越小，越大，故A错误，B正确； C．轻压右端，若增大，则减小，说明，故C正确； D．当A与直径相等时，为0，不能形成题图乙中的干涉条纹，故D正确。 故选BCD。 10. 图甲是回旋加速器的示意图，其核心部分是两个半径为的D形金属盒，两金属盒置于磁感强度为B的匀强磁场中，并分别与电压为U的高频电源相连。比荷为k的带电粒子从静止开始运动，图乙是粒子加速过程中速率v随时间t变化的图像，已知时刻粒子恰射出回旋加速器，不考虑相对论效应，不计粒子所受的重力和穿过狭缝的时间，下列判断正确的是（ ） A. B. C. 粒子在电场中的加速次数为 D. 【答案】CD 【解析】 【详解】A．回旋加速器的工作原理为在电场中加速，在磁场中回旋，交变电场的周期必须等于粒子在磁场中做圆周运动的周期 粒子在一个周期内加速两次，所以，A错误； B．把粒子在电场中加速过程拼接起来为初速为零的匀加速直线运动，粒子每加速一次运动的距离相等，均为D形盒狭缝的宽度d，所以有，， 所以，B错误； C．粒子加速的次数为，C正确； D．粒子的最大速度对应做圆周运动的最大半径 所以，D正确； 故选CD。 三、非选择题：本大题共5小题，共54分。 11. 某同学准备测量实验室一木块和木板间的动摩擦因数，经过思考后设计了如图所示的实验装置，桌面水平，调节固定拉力传感器的升降装置，使连接传感器与木块的细线水平。 （1）实验时，_______（选填“需要”或“不需要”）使木板向左做匀速运动。 （2）若初始细线没有绷紧，在电脑上选取数据时，需要选取砝码相对木块静止后的数据，请简要叙述原因：_______。 （3）已知每个砝码的质量均为m，当地的重力加速度为g。在木块中逐渐增加砝码个数，记录放置砝码个数n（、1、2、3、4…）时电脑上显示的数据F，测得多组数据后，得到F-n的图线，测得图线的斜率为k，纵截距为b，则木块的质量为_______，木块和木板间的动摩擦因数为_______（均用题给物理量字母表示） 【答案】（1）不需要 （2）砝码相对木块运动时，对木块有摩擦力，影响木板与木块间摩擦力的测量 （3） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 实验时，只需要保证木块与木板间的摩擦力为滑动摩擦力即可，木板只需要与木块发生相对运动，不需要做匀速运动。 【小问2详解】 初始细线未绷紧时，木块会随木板一起运动，此时细线拉力为零；只有当砝码相对木块静止后，木块处于平衡状态，拉力传感器的示数才等于滑动摩擦力的大小，此时数据有效。 【小问3详解】 [1][2]结合题述，有 结合所作图线，有， 则木块的质量 木块和木板间的动摩擦因数 12. 某同学设计了图甲所示的实验电路测量电流表（量程30 mA）的内阻，并计划测量后将电流表改装成电压表来测量所用电源的电动势和内阻。 （1）根据电路图完成实物器材连接，在开关S闭合前，滑动变阻器的滑片应移到最_______（选填“左端”或“右端”），并调节电阻箱接入回路的阻值。 （2）闭合开关S，调节滑动变阻器滑片到合适位置，改变电阻箱接入回路的阻值，记录电阻箱接入回路的阻值和电流表的示数I，如表所示，则电流表的内阻_______。（结果保留整数） 实验次数 I/mA 1 20.0 28.5 2 64.0 17.5 （3）根据（2）中结果，将电流表改装成量程6V的电压表，则应将电阻箱的阻值调为_______并与电流表串联。 （4）该同学完成改装后，对图甲电路进行微小改动，得到了图乙所示的电路，来测量电源的电动势和内阻。滑动变阻器总阻值为。滑动变阻器全部接入回路时，电压表示数为3.5V，滑片位于滑动变阻器正中间时电压表示数为3.0V，可得电源电动势_______V，内阻_______。（结果均保留1位小数） 【答案】（1）左端 （2）50 （3）150 （4） ①. 4.2 ②. 2.0 【解析】 【小问1详解】 闭合开关前，应使支路两端的电压为零，结合电路图可知，应将滑动变阻器滑片移到最左端。 【小问2详解】 滑片位置保持不变，可认为电阻箱与电流表所在支路两端的电压不变，由 ，，， 代入可得 【小问3详解】 结合电表改装原理，完成改装时，有 可得 【小问4详解】 [1][2]设改装后电压表的内阻为，滑动变阻器全部接入回路时，由闭合电路欧姆定律，有 滑片位于滑动变阻器正中间时由闭合电路欧姆定律，有 其中，联立得， 13. 夜晚在高速公路上行车，当车灯照射到公路旁边的指示牌上时，指示牌能将照射到其上的光线返回，使司机看清指示牌上的标志。其反光原理是在指示牌上涂有一层由玻璃制成的微小球体，示意图如图所示。假定车灯射出的光为单色光，平行入射到玻璃微球表面，玻璃微球右侧面有反光膜，入射角为的灯光能够逆向返回，玻璃微球半径为，光速，求： （1）玻璃微球的折射率； （2）单色光在玻璃微球内的传播时间。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 当光线以入射时，设其折射角为，由折射定律可得 如图所示 由几何关系可知 代入数据可解得 【小问2详解】 设该光在玻璃微球内传播的路程为，由几何关系有 单色光在该玻璃微球内的传播速度为 根据运动学公式有 代入数据可解得 14. 如图所示，轻绳一端系在天花板上的A点，另一端系在一质量为m的小物块1上，用外力拉小物块1至轻绳水平且恰好绷直时从静止释放，下落过程中轻绳在P点无能量损失地碰到一固定光滑小钉子，小物块1摆动至最低点时恰好与P点正下方的小物块2发生弹性碰撞，碰后小物块1静止不动，小物块2沿粗糙水平面滑行，恰好能滑动至锁定在地面上质量为5m、半径为R的四分之一光滑圆弧槽BC（底面和圆弧面均光滑）的顶端C点。已知圆弧槽与地面平滑相接，PC连线水平且长度为，AB连线竖直且长度为，重力加速度为g，不计空气阻力。 （1）求小物块1与小物块2碰前瞬间轻绳拉力的大小； （2）求小物块2与水平面之间的动摩擦因数； （3）若解除圆弧槽锁定，小物块2刚停下时与圆弧B端的距离s。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设碰撞前小物块1的速度为，根据动能定理 碰前瞬间，根据牛顿第二定律 联立解得 【小问2详解】 小物块1、2发生弹性碰撞，根据动量守恒定律 根据机械能守恒定律 解得小物块2的质量为，碰后瞬间小物块2的速度大小为 碰后小物块2滑到圆弧槽C端的过程中，根据动能定理 联立解得 【小问3详解】 小物块2碰后至第一次滑到圆弧槽B端的过程，设小物块2滑到B端时速度为，根据动能定理 解得 小物块2滑上圆弧槽BC上到再次回到B端的过程，取水平向右为正方向，根据动量守恒定律 根据机械能守恒定律 解得， 小物块2从圆弧槽B端离开后在水平面上向左滑动，设经过时间t运动停下，根据动量定理 解得 小物块2滑行距离为，根据动能定理有 解得 圆弧槽B端向右匀速运动的距离为 解得 故小物块2刚停下时与圆弧B端的距离 15. 如图，平行光滑金属导轨CD和固定在绝缘水平面上，导轨的左侧平滑接有光滑圆弧金属导轨AC和，弧形导轨的顶部接有阻值为R的定值电阻。在外力（未知）的作用下，质量为2m、阻值为R的金属棒从处匀速运动到处，到达处时撤去，一段时间后棒从处水平飞出落在水平地面上。当时，棒落在地面上的处，当时，棒落在地面上的处。已知导轨电阻不计，间距为L，棒与导轨接触良好，到水平面的高度为，到水平地面的高度为h，与间距离为h，与间距离为kh，重力加速度为g，线左侧的区域存在方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场。 （1）当时，求棒从处运动到处的过程中通过棒的电荷量； （2）若磁感应强度B大小未知，求棒在圆弧导轨上运动的速度大小； （3）棒从处匀速运动到处的过程中，求外力所做的功。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由法拉第电磁感应定律得 根据闭合电路欧姆定律 通过棒的电荷量 联立可得 【小问2详解】 棒做平抛运动过程，有 棒落在地面上的GG′处时， 棒落在地面上的FF′处时， 解得， 棒从处运动到处，所受安培力为 由动量定理有 当时，有 当时，有 解得 【小问3详解】 棒从处匀速运动到处的过程中，回路中产生正弦式交流电，有 有效值 回路中产生的焦耳热 其中 解得 由动能定理得 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $