内容正文:
高三物理试卷
满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色字迹的签字笔或钢笔将自己的姓名、准考证号分别填写在试卷和答题卡规定的位置上。
2.答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡对应题目的答案涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再涂其它答案。非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题卡上相应的区域内,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
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,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,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. X射线是一种在医学中应用广泛的电磁波,通常用“软”“硬”来区分其能量,能量较低的称为软X射线,能量较高的称为硬X射线。下列有关说法正确的是
A . 在真空中,硬X射线的波长比软X射线长
B . 硬X射线的频率比软X射线大
C . X射线和α射线、β射线一样,都是由光子组成的
D . X射线和α射线在真空中传播的速度都等于光速
1. B【解析】光子的能量E=hv,硬X射线的能量较高,则其频率v较大,B正确。在真空中,X射线的速度等于光速,根据可知硬X射线的波长比软X射线短,A错误。X射线是电磁波,由光子组成,α射线由氦核组成,β射线由电子组成,C错误。α射线在真空中传播的速度约为光速的十分之一,D错误。
2. 匹克球是一项融合了网球、羽毛球和乒乓球特点的新兴运动,可以简单理解为在羽毛球场地上用大号乒乓球拍打塑料“网球”。其场地如图所示,小明站在P点练习发球,他先后将完全相同的甲、乙两个匹克球从P点正上方同一位置沿相同方向斜向上击出,球的初速度大小分别为v1、v2,球在地面上的落点分别为A、B。已知P、A、B三点在同一竖直平面内。不计球所受的空气阻力,下列说法正确的是
A . 甲、乙两球被击出时的初速度v1大于v2
B . 甲、乙两球能达到的最大高度可能相等
C . 甲、乙两球落地时的动能一定不相同
D . 甲、乙两球在空中运动的时间相等
2. C【解析】两球从同一高度以相同方向的速度被击出,设初速度与水平方向的夹角为,竖直方向的分速度为。假设甲球的初速度较小,则甲球被击出时竖直方向的分速度较小,根据可得甲球能到达的最大高度较小,根据可得甲球从最高点下落到地面所用的时间t2较小,根据可得甲球到达最高点所用的时间也较小,则整个过程甲球的运动时间较小,水平方向的位移等于,可知甲球的水平位移较小,假设成立,由上述分析知A、B、D错误。两球从被击出到落地重力做功相同,初动能越大的,末动能就越大,C正确。
3. 如图所示,由不可伸长的细线与摆球组成的单摆(摆球做小角度摆动)悬挂在O点,O点处安装有力传感器(图中未画出),可以测量细线中的拉力大小,a、c为最高点,b为最低点。力传感器与计算机相连,绘制出的一段时间内细线拉力大小F随时间t变化的曲线如图乙所示,P、Q是图线上两点,其连线与横轴平行,下列判断正确的是
A . t=0时刻摆球位于a处或c处
B . 单摆的振动周期为2t0
C . P、Q两点对应的时刻,摆球的速度方向不同
D . P、Q两点对应的时刻,单摆的回复力相同
3. C【解析】 摆球在a、c位置时细线中的拉力大小是最小的,在b位置时细线中的拉力最大,t=0时刻细线的拉力大小最大,对应b位置,A错误。单摆的振动周期是细线中拉力变化周期的2倍,为4t0,B错误。设t0时刻摆球在c处,则在P点,摆球向左下方运动,在Q点,摆球向右下方运动,C正确。在P、Q两点,回复力大小相等,但方向不同,D错误。
4. 如图所示是我国太阳空间探测计划中的两种探测轨道的立体图。椭圆轨道Ⅰ为太阳抵近观测轨道,其近日点距太阳中心的距离为5R(R为太阳的半径),远日点距太阳中心的距离为123R。椭圆轨道Ⅱ为太阳极轨探测轨道,其椭圆长轴比轨道Ⅰ的长轴大得多。只考虑探测器与太阳间的引力作用。下列说法正确的是
A . 探测器在两轨道上运行时,在相等的
时间内与太阳中心的连线扫过的面积相等
B . 探测器在轨道Ⅱ上绕太阳运行的周期
可能等于在轨道Ⅰ上绕太阳运行的周期
C . 探测器在轨道Ⅰ上运动的过程中,当
加速度在减小时,速度可能在逐渐增大
D . 同一探测器在轨道Ⅰ的近日点受到太阳的万有引力大小是在远日点受到太阳的万有引力大小的倍
4. D【解析】开普勒第二定律所说的“相等的时间内连线扫过的面积相等”,是针对同一探测器、同一轨道而言的,A错误。轨道Ⅱ的半长轴比轨道Ⅰ的半长轴大,根据开普勒第三定律可知探测器在轨道Ⅱ上绕太阳运行的周期大于在轨道Ⅰ上绕太阳运行的周期,B错误。探测器运动过程中,加速度由万有引力提供,若加速度在减小,说明引力在减小,根据可知探测器与太阳的距离在增大,引力做负功,速度在逐渐减小,C错误。根据万有引力定律可得,同一探测器在轨道Ⅰ的近日点受到太阳的万有引力是在远日点太阳的万有引力的倍,D正确。
5. 一游客在冰雪大世界滑雪时,以一定的初速度滑出,之后从水平雪道滑上平滑连接的倾角为30的倾斜雪道。已知雪道与滑雪板间的动摩擦因数均为0.1,他在水平雪道上和倾斜雪道上的滑行可看作两段匀减速直线运动。则从开始滑动到滑到最高点这段时间内,该游客的加速度大小a、路程s、速度大小v和动能Ek随时间t变化的图像可能正确的是
5. B【解析】雪道与滑雪板间的动摩擦因数不变,由受力分析易知在水平雪道上的加速度小于在倾斜雪道上的加速度,且在两段过程中加速度大小是固定不变的,A错误。s-t图线的斜率表示速度,运动过程中速度逐渐变小,B正确。v-t图线的斜率表示加速度,斜率的绝对值表示加速度的大小,C图中第1段的加速度大于第2段的加速度,C错误。根据可知,Ek-t图线是两段开口向上的曲线,D错误。
6.真空中三个等量正点电荷Q1、Q2、Q3分别固定在正三角形的三个顶点上,三角形的内切圆分别与三角形相切于M、N、P三点,内切圆的圆心为O。以无穷远处的电势为0,在三个点电荷形成的电场中,下列分析正确的是
A . O点处的电场强度不为0
B . O点处的电势为0
C . 将一带正电试探电荷沿内切圆移动一周,其电势能始终不变D . M、N、P三点处的电场强度大小相等,电势也相等
6. D【解析】Q1、Q2、Q3在O点产生的电场强度大小相等,方向间的夹角互为120,可知O点处的合电场强度为0,A错误。各正点电荷在O点产生的电势均大于0,则O点的总电势大于0,B错误。M、N、P三点处的电场强度大小相等,方向从圆心向外指向各点,由对称性可知M、N、P三点的电势相等,D正确。在内切圆上,M、N、P三点是等势点,电势最低,从M点沿内切圆到N点,电势先升高,后降低,三段圆弧上电势变化规律相同,因此将一试探电荷沿内切圆移动一周,其电势能发生周期性变化,C错误。
7. 某健身爱好者利用一特制轮胎进行健身。其中一个项目,他用总长度可调节的绳子拉着轮胎在在水平地面上匀速运动。如图所示进行第一组训练时,绳与水平方向的夹角为60;进行第二组训练时,使绳与水平方向的夹角减小为45;进行第三组训练时,绳与水平方向的夹角减小为30。已知该特制轮胎与该段路面之间的动摩擦因数为。不考虑绳子的质量与空气阻力。关于三组训练中绳子上的拉力大小变化,下列判断正确的是
A . 拉力依次变大
B . 拉力保持不变
C . 拉力依次变小
D . 拉力先变小,后变大
7. A【解析】设轮胎质量为m,绳与水平方向的夹角为,绳上的拉力大小为F,路面的支持力为FN,在匀速拉动轮胎过程中,在竖直方向有,在水平方向有,解得,将代入整理可得,由数学知识可得当时F取得最小值,由60减小到30的过程中,F依次变大,A正确,B、C、D错误。
8. 某物理兴趣小组用如图所示的模型研究马拉松比赛计时芯片的工作原理。两个距离较远的条形磁铁正对安装,虚线为过两磁极中心连线的中点的水平线,用线圈abcd模拟运动员携带的计时芯片,四个选项中计时芯片的安装方式不同,其中:A中线圈平面与水平面垂直,线圈中心在水平虚线上;B中线圈平面与水平面垂直,线圈中心在水平虚线上,底边与水平虚线存在一定夹角;C中线圈平面与竖直方向垂直,线圈中心在水平虚线上;D中线圈相较于C中线圈,以过线圈中心且平行于bc边的线为轴,顺时针旋转一个小角度。在线圈向左匀速运动通过两磁极正对区域的过程中,线圈中无感应电流产生的是
8. CD【解析】两磁极产生的磁场不是匀强磁场,磁感线在空间中的分布呈纺缍体形状,距离磁极越远,磁感应强度越小,磁感线越稀疏,A、B中通过线圈平面的磁通量均先增大后减小,有感应电流产生,C、D中穿过线圈的磁感线净条数始终为0,不产生感应电流,故选CD。
9. 一个导热良好的U形容器,右端开口向上,左端封闭有一定质量的理想气体,初始时左右两侧的液面相平(图甲)。之后外界环境的温度保持不变,大气压强发生变化,导致系统稳定后的液面如图乙所示,对于这个变化过程,下列判断正确的是
A . 外界大气压强减小
B . 封闭气体向外界放出热量
C . 封闭气体的压强减小
D . 单位时间内气体分子撞击单位面积器壁的次数可能不变
9. AC【解析】由题意可知封闭气体体积变大,温度不变,由pV=CT可得封闭气体的压强减小,C正确。初状态封闭气体的压强等于外界大气压强,末状态封闭气体的压强大于外界大气压强,因此外界大气压强减小了,A正确。理想气体的内能只与温度有关,因此其内能不变,体积变大,对外做功,W<0,根据可知>0,因此气体从外界吸收热量,B错误。温度不变,则单个气体分子撞击器壁的平均作用力不变,而气体的压强是减小的,可知单位时间内气体分子撞击单位面积器壁的次数减少,D错误。
10. 某物理兴趣小组利用理想自耦变压器和力敏电阻制作了一个电子秤,其原理电路图如图甲所示,触头P上下移动可改变自耦变压器副线圈的匝数,力敏电阻R的阻值随压力的变化关系如图乙所示。变压器原线圈所接交流电源的电压有效值恒定不变。他们保持触头P在某一位置不动,将不同质量的砝码放在质量不计的电子秤托盘上,测得系统稳定时理想交流电流表的示数,然后将电流表表盘(如图丙所示)上的电流刻度改为质量刻度,发现电子秤的最大测量值为10 kg(当地重力加速度取10 m/s2)。然后利用制作好的电子秤测量待测物体的质量。下列说法正确的是
A . 表盘更改后的质量刻度左大右小
B . 砝码的质量越大,交流电源的输出功率越大
C . 若想增大电子秤的量程,可以适当将触头P向下移动
D . 若发现制作好的电子秤的测量值偏大,可以适当将触头P向上移动
10. BC【解析】由图乙可知力敏电阻R的阻值随压力的增大而减小,砝码的质量越大,电阻R阻值越小,副线圈回路的总电压有效值保持不变,根据闭合电路欧姆定律可知电路中的电流越大,即表盘上的质量刻度左小右大,A错误。由以上分析可知,砝码的质量越大,副线圈回路的功率P=UI越大,对于理想变压器,原线圈的功率等于副线圈的功率,B正确。若想增大电子秤的量程,即允许测量的物体质量更大,电阻R允许接入电路的阻值更小,而电流表的满偏电流不变,根据U=IR可知副线圈回路的电压要减小,根据变压器原、副线圈的电压之比等于匝数之比可得副线圈的匝数要减少,触头P应向下移动,C正确。若发现制作好的电子秤的测量值偏大,即指针指在物体实际质量刻度的右侧,应改进电路使R相同时电路中电流减小一些,根据U=IR可知需降低副线圈回路的电压,根据变压器变压关系可知触头P应向下移动,D错误。
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. (6分)导电硅胶是在硅橡胶基体中均匀掺入导电填料制成的复合材料,既保留了硅胶耐高低温、抗老化、生物相容性好的特性,又具备了金属般的导电能力。物理兴趣小组得到了一段圆柱形导电硅胶,他们利用多用电表(图甲)等器材测量其电阻率。实验步骤如下:
甲 乙 丙
(1)测量圆柱形导电硅胶的尺寸。利用刻度尺测得圆柱体的长度为5.00cm,用游标卡尺测量圆柱体横截面的直径,示数如图乙所示,则其读数为 cm。
(2)用多用电表粗测电阻。将两个薄铜片分别贴在导电硅胶两个端面,铜片与硅胶保持良好接触,用多用电表测量其电阻。将多用电表选择开关C旋转到“×100”挡位,正确操作后指针稳定时指在图丙中a位置,断开导电硅胶,接下来,应将选择开关C旋转到 (填“×1”“×10”或“×1 k”)挡位,接着调节部件 (填“A”或“B”)进行正确操作,重新测量,稳定后电表指针指在图丙中b位置,则测得的导电硅胶的电阻为 Ω。
(3)利用上面测得数据初步计算出导电硅胶的电阻率 ρ= Ω·m。(结果保留两位有效数字)
(4)接下来,他们添加其他实验仪器,以得到更精确的测量结果。
11.(1)2.000(1分)
(2)×10(1分) B(1分) 160(1分,160.0也给分)
(3)1.0(2分,其他答案不给分)
【解析】(1)由图乙,结合游标卡尺的读数方法,可得读数为d=20mm+0.05mm×0=2.000cm。
(2)由指针指在1.5附近可知,“×100”挡位选择得偏大,应选择较小的一挡,即“×10”挡位。多用电表使用欧姆表挡位时,在换挡后应进行欧姆调零,需调节欧姆调零旋钮B,欧姆表读数为16.0×10Ω=160Ω。
(3)根据可得,将R=160Ω、L=0.0500m、d=2.000cm代入解得 ρ=1.0 Ω·m。
12. (8分) 物理兴趣小组利用如图所示的装置做“验证动量守恒定律”的实验。长木板的表面粗糙程度均匀,在两个适当位置安装有两个光电门A和B。两辆完全相同的小车,分别安装有宽度相同且很小的挡光片,质量(含挡光片)均为M。两辆小车内可加装不同质量的砝码。主要实验步骤如下:
(1)适当改变长木板右端支脚的长度,调整长木板的倾斜程度。只将一辆小车放在长木板顶端,轻推小车使其获得一定的初速度向下运动,若测得小车通过光电门A的挡光时间 (填“大于”“等于”或“小于”)其通过光电门B的挡光时间,说明已平衡了小车在长木板上运动所受的阻力。
(2)如图所示,只在小车 1 内装入质量为m的砝码,将小车 1 和 2 分别放在长木板上光电门 A 右侧适当距离处,使两辆小车获得不同的初速度向下运动,并且能够在两光电门中间区域发生碰撞,光电门 A 测得的先后两次挡光时间分别为 tA1和tA2,光电门 B 测得的先后两次挡光时间分别为 tB1和tB2,若在误差允许的范围内表达式 成立,说明两小车组成的系统在碰撞过程中动量守恒,若在误差允许的范围内表达式 也成立,说明碰撞是弹性碰撞。
(3)在讨论两小车及加装砝码的总质量关系时,某同学认为即使在小车 2 中加装砝码,使小车 2 的总质量大于小车 1 的总质量也一定可以完成实验,你认为他的观点正确吗? 。请说明你的理由: 。
12. (1)等于(1分)
(2)(2分,化简成其他形式,如,只要运算正确,均算对)
(2分,化简成其他形式,如,,只要运算正确,均算对)
(3)不正确(1分) 若小车2的总质量大于小车1的总质量,碰撞后小车1可能不向下运动,无法测得其碰撞后的速度大小,也就无法完成实验(2分)
【解析】(1)实验要平衡小车在长木板上运动所受的阻力,则小车向下滑动时受力平衡,做匀速运动,两次挡光时间相等。
(2)由题意可得小车2先于小车1通过每个光电门,小车2在碰撞前、后的速度分别为和,小车1在碰撞前、后的速度分别为,若碰撞过程中动量守恒,则有,化简可得。
若碰撞是弹性碰撞,则机械能守恒,有 ,化简可得。(也可作进一步化简)
(3)要完成实验,需要测量碰撞前后的速度,由受力分析可知,只有当小车在木板上向下滑动时,其才做匀速运动,因此要完成实验,需确保碰撞后小车1仍向下运动。由于小车1、2在碰撞前都具有一定的初速度,所以当小车2的总质量大于小车1的总质量时,碰撞后小车1有可能向下运动,也有可能静止在木板上,还有可能反弹,后两种情况下不能完成实验。
13. (10分)一玻璃砖截面为三角形ABD,∠A=∠B=30,AB长为L,一簇平行于该截面的单色光从AD边中点F沿任意方向射入玻璃砖,折射光线在AB边上反射后,射到AD和BD边上被全部吸收。已知反射到D点的光线在AB边上恰好发生全反射。真空中光速为c。求:
(1)玻璃砖对该单色光的折射率;
(2)光在玻璃砖中传播时间的取值范围。
13.(1)2
(2)答案一:
答案二:或
【解析】(1)作出F点关于AB的对称点F',连接DF'交AB于G,GD即为射到D点的反射光线。由几何关系可知ADG=30,FGD=FGA=BGD=60,可知FG是射到D点的反射光线对应的入射光线,由几何关系可得入射光线在G点的入射角等于30,此即该玻璃砖的临界角C(1分)
由(2分)
解得n=2(1分)
(2)光的传播时间最长和最短对应的临界情况下,光线在F点的入射角均为90,设此时折射角为r,有(1分)
解得r=30,结合几何知识可知F点的折射光线射到AB边的临界位置分别为AB的中点E和FF'与AB的交点H(1分)
光在玻璃砖中传播的速度(1分)
光的传播时间(1分)
答案一:(不考虑AB边上会发生折射)
作出过H、E两点的光路,由几何关系可知光在玻璃砖中的光程满足(1分)
解得光在玻璃砖中传播时间的取值范围(1分)
答案二:(考虑AB边上会发生折射)
光在玻璃砖中的光程满足(1分)
解得光在玻璃砖中传播时间的取值范围或(1分)
14. (12分)如图所示,竖直平面(纸面)内存在平面直角坐标系xOy,第一象限被直线x=3l分为两个区域Ⅰ和Ⅱ,第四象限被另一平行于y轴的直线分为区域Ⅲ和Ⅳ。区域Ⅰ内存在电场强度方向平行于xOy平面的匀强电场和磁感应强度方向垂直xOy平面向里的匀强磁场;区域Ⅱ和区域Ⅲ内仅存在垂直xOy平面向里的匀强磁场;区域Ⅳ内不存在电场或磁场;区域Ⅰ和Ⅱ中磁场的磁感应强度的大小之比为1 ∶2(图中电、磁场均未画出)。一质量为m、带 电 量 为-q
(q>0)的带电粒子从原点O以大小为v0、方向与x轴正方向成30角的速度射入第一象限,在区域Ⅰ内做直线运动,从区域Ⅰ、Ⅱ的分界线上M点射入区域Ⅱ,之后在穿过x轴时恰好打在垂直x轴放置的绝缘挡板 P 上,
经挡板反弹后,粒子以与 x 轴正方向成30角的速度射入第四象限,依次经过区域Ⅲ、Ⅳ,最终能回到原点O,且回到原点O时的速度方向与y轴正方向的夹角为30。已知粒子与挡板P发生碰撞时,平行于挡板方向的速度保持不变,垂直于挡板方向的速度大小不变,方向反向。不计粒子的重力,不计场的边界效应,不计空气阻力。求:
(1)区域Ⅰ中电场强度的大小和方向;
(2)区域Ⅲ中磁场的磁感应强度的大小;
(3)粒子在区域Ⅲ中运动所用的时间。
14. (1)大小为 方向与x轴正方向成60角指向右下方
(2)
(3)
【解析】(1)设区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中磁场的磁感应强度大小分别为B1、B2、B3,粒子在区域Ⅰ内做直线运动,则其所受的电场力与洛伦兹力大小相等,方向相反,速度保持
不变,有(1分)
由题意可知粒子在第一象限中运动
到x轴时的速度方向与x轴负方向夹
角为30,与M点的速度方向相反,
可知其在区域Ⅱ磁场中速度方向偏
转了180,轨迹为半圆,
设在区域Ⅱ做圆周运动的半径为R1,由几何知识可得
(1分)
可解得R1=l
在区域Ⅱ中由洛伦兹力提供向心力,有
(1分)
根据题意有
联立各式可解得(1分)
根据左手定则可知粒子在区域Ⅰ中所受洛伦兹力方向与x轴正方向成60角指向右下方,则电场力方向与其相反,由于粒子带负电,所以电场强度的方向与x轴正方向成60角指向右下方(1分)
(2)根据题意可画出粒子的运动轨迹如图所示,设在区域Ⅲ做圆周运动的半径为,
由几何知识可得
,
,
,
,
,
可解得(1分)
由洛伦兹力提供向心力可得
(1分)
解得(2分)
(3)粒子在区域Ⅲ中运动轨迹
所对的圆心角为210,在区域
Ⅲ中运动的路程为
(2分)
运动时间
解得(1分)
15. (18分)如图所示,有一放置在光滑水平面上的物块甲,质量为3m,上表面有一部分为光滑圆弧面,过圆弧面最低点 A 的切线水平,在A点左侧有一竖直挡板,圆弧面的最高点为B,B点离水平面的高度为l。物块甲的右上方有一足够长的水平传送带,上表面与B点的竖直高度差等于l,逆时针匀速转动的速度大小为。开始时一可视为质点、质量为m的小物块乙放置在A点,甲、乙两物块均静止。甲、乙两物块间夹有少量炸药,引燃炸药后,在一瞬间两者获得沿水平方向的初速度开始运动,之后物块乙以大小为 的速度从 B 点飞出,恰好水平滑上水平传送带的左端 C。
物块乙在传送带上运动一段时间后从传送带左端滑下,与地面碰撞两次后,恰好能从B点再次落到物块甲上。已知物块乙与水平面碰撞前后,水平方向的速度保持不变,竖直方向的速度大小不变,方向相反。爆炸过程中甲、乙的质量不变,不计空气阻力,忽略物块乙与地面碰撞的时间,重力加速度为 g。求:
(1)物块乙从B点飞出时物块甲的速度大小;
(2)物块乙与传送带间的动摩擦因数;
(3)物块乙与传送带之间因摩擦产生的热量。
15.(1) (2) (3)
【解析】(1)设物块乙从B点飞出时其速度与水平方向的夹角为 θ,物块乙从B点运动到C过程,在竖直方向有(2分)
物块乙在圆弧面上运动过程,在水平方向,甲、乙组成的系统总动量为0,设物块乙从B点飞出时物块甲的速度大小为,有
(2分)
解得(1分)
(2)设物块乙从B点运动到C的时间为,则(1分)
传送带的速度大于,可知乙在传送带上减速到0后反向加速到飞出,在传送带上运动的时间(1分)
加速度(1分)
由对称性可知物块乙从传送带上下落l高度所用时间也等于,
设物块乙从传送带上下落到水平面所用时间为,有
(1分)
从物块乙从B点飞出时刻(图a),到物块乙第一次落回到与B点同一高度处(图b),甲向左运动的距离为
(1分)
乙与地面碰撞两次后从B点再次落到物块甲上,有(2分)
联立各式解得(1分)
(3)物块乙从滑上传送带到滑下传送带这段时间,位移为0 (1分)
传送带运动的距离为(1分)
物块乙与传送带之间因摩擦产生的热量(2分)
解得(1分)
$高三期末考试
物理
参考答案及解析
高三物理
1.B【解析】光子的能量E=,硬X射线的能量较
一轨道而言的,A错误。轨道Ⅱ的半长轴比轨道I
高,则其频率v较大,B正确。在真空中,X射线
的半长轴大,根据开普勒第三定律可知探测器在轨
的速度等于光速,根据九=C可知硬X射线的波长
道Ⅱ上绕太阳运行的周期大于在轨道I上绕太阳运
行的周期,B错误。探测器运动过程中,加速度由
比软X射线短,A错误。X射线是电磁波,由光子
万有引力提供,若加速度在减小,说明引力在减小,
组成,射线由氦核组成,B射线由电子组成,C错
误。射线在真空中传播的速度约为光速的十分之一,
根据F=GM可知探测器与太阳的距离在增大,
2
D错误。
引力做负功,速度在逐渐减小,C错误。根据万有
2.C【解析】两球从同一高度以相同方向的速度被击
出,设初速度与水平方向的夹角为6,竖直方向的分
引力定律上-G0可得,同探别器在抗造1的
近日点受到太阳的万有引力是在远日点太阳的万有
速度为,sn日。假设甲球的初速度较小,则甲球被
力的(号合,D正E瑞。
击出时竖直方向的分速度较小,根据v.2=2g可得
5.B【解析】雪道与滑雪板间的动摩擦因数不变,由
甲球能到达的最大高度较小,根据H=】g可得
受力分析易知在水平雪道上的加速度小于在倾斜雪
道上的加速度,且在两段过程中加速度大小是固定
甲球从最高点下落到地面所用的时间t2较小,根据
不变的,A错误。-t图线的斜率表示速度,运动过
y,s1n日=g可得甲球到达最高点所用的时间t1也
程中速度逐渐变小,B正确。-t图线的斜率表示加
速度,斜率的绝对值表示加速度的大小,C图中第1
较小,则整个过程甲球的运动时间较小,水平方向
段的加速度大于第2段的加速度,C错误。根据
的位移等于cos日(1+t),可知甲球的水平位移
空s=12v3=二2(yn一)可知,-1图线是两段
较小,假设成立,由上述分析知A、B、D错误。两
开口向上的曲线,D错误。
球从被击出到落地重力做功相同,初动能越大的,
6.D【解析】Q1、Q、Q3在0点产生的电场强度大
末动能就越大,C正确。
小相等,方向间的夹角互为120°,可知0点处的合
3.C【解析】摆球在a、c位置时细线中的拉力大小
电场强度为0,A错误。各正点电荷在O点产生的
是最小的,在b位置时细线中的拉力最大,仁0时刻
电势均大于0,则O点的总电势大于0,B错误。M
细线的拉力大小最大,对应b位置,A错误。单摆
从P三点处的电场强度大小相等,方向从圆心向外
的振动周期是细线中拉力变化周期的2倍,为4to,
指向各点,由对称性可知山从、P三点的电势相等,
B错误。设o时刻摆球在c处,则在P点,摆球向
D正确。在内切圆上,MNP三点是等势点,电
左下方运动,在Q点,摆球向右下方运动,C正确。
势最低,从M点沿内切圆到N点,电势先升高,后
在P、Q两点,回复力大小相等,但方向不同,D
降低,三段圆弧上电势变化规律相同,因此将一试
错误。
探电荷沿内切圆移动一周,其电势能发生周期性变
4.D【解析】开普勒第二定律所说的“相等的时间
化,C错误。
内连线扫过的面积相等”,是针对同一探测器、同
答案第1页共6页
高三期末考试
物理
7.A【解析】设轮胎质量为,绳与水平方向的夹
体质量更大,电阻R允许接入电路的阻值更小,而
角为B,绳上的拉力大小为F,路面的支持力为,
电流表的满偏电流不变,根据U=IR可知副线圈回
在匀速拉动轮胎过程中,在竖直方向有
路的电压要减小,根据变压器原、副线圈的电压之
Fsin0+F、=g,在水平方向有Fcos8=FN,
比等于匝数之比可得副线圈的匝数要减少,触头P
应向下移动,C正确。若发现制作好的电子秤的测
量值偏大,即指针指在物体实际质量刻度的右侧,
解得F=
Lig
,将山=√3代入整理可得
cos0+usin0
应改进电路使R相同时电路中电流减小一些,根据
=R可知需降低副线圈回路的电压,根据变压器变
g
uig
,由数
压关系可知触头P应向下移动,D错误。
√3
2sin(0+30°)
-cos0+-
s1n0
11.(1)2.000(1分)
2
(2)×10(1分)B(1分)160(1分,160.0
学知识可得当0=60时F取得最小值,日由60°减小
也给分)(3)1.0(2分,其他答案不给分)
到30的过程中,F依次变大,A正确,B、C、D
【解析】(1)由图乙,结合游标卡尺的读数方法,
错误。
可得读数为dk20mm+0.05mm×0=2.000cm。
8.CD【解析】两磁极产生的磁场不是匀强磁场,磁
(2)由指针指在1.5附近可知,“×100”挡位选
感线在空间中的分布呈纺缍体形状,距离磁极越远,
择得偏大,应选择较小的一挡,即“×10”挡位。
磁感应强度越小,磁感线越稀疏,A、B中通过线圈
多用电表使用欧姆表挡位时,在换挡后应进行欧姆
平面的磁通量均先增大后减小,有感应电流产生,C、
调零,需调节欧姆调零旋钮B,欧姆表读数为16.0×
D中穿过线圈的磁感线净条数始终为0,不产生感
102=1602.
应电流,故选CD。
L
(3)根据R=p
=p-
可得p=
πd2R
9.AC【解析】由题意可知封闭气体体积变大,温度
d、2
4L
π(一)
不变,由p=CT可得封闭气体的压强减小,C正确。
2
将R=1602、L=0.0500m、d=2.000cm代入解得p=
初状态封闭气体的压强等于外界大气压强,末状态
1.02·m。
封闭气体的压强大于外界大气压强,因此外界大气
12.(1)等于(1分)
压强减小了,A正确。理想气体的内能只与温度有
MM+mMM+m
关,因此其内能不变,体积变大,对外做功,W<0,
(2)
:(2分,化简成其他
根据△U=W+Q可知Q>0,因此气体从外界吸收
形式,如M(-)=M+m(),只要运
热量,B错误。温度不变,则单个气体分子撞击器
ta ta
壁的平均作用力不变,而气体的压强是减小的,可
算正确,均算对)
知单位时间内气体分子撞击单位面积器壁的次数减
MM+mMM+m
少,D错误。
(2分,化简成其他形式,
10.BC【解析】由图乙可知力敏电阻R的阻值随压
11
力的增大而减小,砝码的质量越大,电阻R阻值越
如-wa
月,+上之
小,副线圈回路的总电压有效值保持不变,根据闭
1
1
,只要运算正确,均算对)
合电路欧姆定律可知电路中的电流越大,即表盘上
的质量刻度左小右大,A错误。由以上分析可知,
(3)不正确(1分)若小车2的总质量大于小
砝码的质量越大,副线圈回路的功率P=Ⅱ越大,
车1的总质量,碰撞后小车1可能不向下运动,无
对于理想变压器,原线圈的功率等于副线圈的功率,
法测得其碰撞后的速度大小,也就无法完成实验(2
B正确。若想增大电子秤的量程,即允许测量的物
分)
答案第2页共6页
高三期末考试
物理
【解析】(1)实验要平衡小车在长木板上运动所受
解得=2(1分)
的阻力,则小车向下滑动时受力平衡,做匀速运动,
F
两次挡光时间相等。
4
(2)由题意可得小车2先于小车1通过每个光电门,
G
B
小车2在碰播前、后的速度分别为和,小车
d
d
1在碰撞前、后的速度分别为和
D
tB2
若碰撞过程中动量守恒,则有
用
M4+(M+m)已=M足+(M+m)已
(2)答案一:(不考虑AB边上折射的情况)
化简可得
光的传播时间最长和最短对应的临界情况下,光线
MM+mMM+m
在F点的入射角均为90°,设此时折射角为r,有
n=n90
(1分)
若碰撞是弹性碰撞,则机械能守恒,有
sinr
M4+w+mx4)-M(++mx4,
解得=30°,结合几何知识可知F点的折射光线射
2
2
2
B2
到AB边的临界位置分别为AB的中点E和FF'与
MM+mMM+m
化简可得后+氨:
。(也可作进一
AB的交点H(1分)
步化简)
光在玻璃砖中传搔的速度v=C(1分)
(3)要完成实验,需要测量碰撞前后的速度,由受
作出过H、E两点的光路,由几何关系可知光在玻
力分析可知,只有当小车在木板上向下滑动时,其
璃砖中的光程满足21<S<21(1分)
才做匀速运动,因此要完成实验,需确保碰撞后小
车1仍向下运动。由于小车1、2在碰撞前都具有一
光的传播时间t=(1分)
定的初速度,所以当小车2的总质量大于小车1的
1
总质量时,碰撞后小车1有可能向下运动,也有可
解得光在玻璃砖中传播时间的取值范围
能静止在木板上,还有可能反弹,后两种情况下不
23L
能完成实验。
<t<
.(1分)
3c
3c
13.(1)2
(2)答案一:
5L<t<25L
3
3c
答案二:
L<t<5L或BL<t<25☑
6c
3c 3c
3c
【解析】(1)作出F点关于AB的对称点F',连
答案二:(考虑AB边上折射的情况)
接DF'交AB于G,GD即为射到D点的反射光线。
光的传播时间最长和最短对应的临界情况下,光线
由几何关系可知∠ADG=30°,∠FGD=∠FGA=
在F点的入射角均为90°,设此时折射角为r,
LBGD=60°,可知FG是射到D点的反射光线对应
有n=
s1n90°
的入射光线,由几何关系可得入射光线在G点的入
(1分)
sinr
射角等于30°,此即该玻璃砖的临界角C(1分)
解得=30°,结合几何知识可知此时折射光线射到
由sinC=1(2分)
AB边的临界位置为AB的中点E和FF'与AB的交
点H(1分)
答案第3页共6页
高三期末考试
物理
光在玻璃砖中传播的速度v=C(1分)
qvoB,=m
(1分)
R
作出过H、E两点的光路,由几何关系可知光在玻
璃砖中的光程满足1<S<1gr或21≤S<21g即
根据题意有B,=
B
(1分)
mvo
(1分)
光的传播时间t=)(1分)
联立各式可解得卫=
2gl
解得光在玻璃砖中传播时间的取值范围
根据左手定则可知粒子在区域】中所受洛伦兹力方
向与x轴正方向成60°角指向右下方,则电场力方向
5L<t<5或5L<1<2y5L1分)
与其相反,由于粒子带负电,所以电场强度的方向
6c
3c
3c
3c
与x轴正方向成60°角指向右下方(1分)
(2)根据题意可画出粒子的运动轨迹如图所示,设
在区域Ⅲ做圆周运动的半径为R2,由几何知识可得
1cp=R2sin30°,14c=R2cos30°,
14e=R,cos30°+Rsin30°,o4=1 tan30°,
lop=loa+lac+lop,
14.(1)大小为
方向与x轴正方向成60°角
可解得R,=4(2√3-3)1(1分)
指向右下方
(2W3+3)mwa
由洛伦兹力提供向心力可得八,马=m是(1分】
(2)
R
12gl
14(2V3-3)ml
解得B,=
(25+3)mw(2分)
(3)
12gl
3va
【解析】(1)设区域I、Ⅱ、Ⅲ中磁场的磁感应强
度大小分别为B1、B、B3,粒子在区域I内做直线
运动,则其所受的电场力与洛伦兹力大小相等,方
30°
30
向相反,速度保持不变,有qE=qYB1(1分)
由题意可知粒子在第一象限中运动到x轴时的速度
30C
方向与x轴负方向夹角为30°,与M点的速度方向
相反,可知其在区域Ⅱ磁场中速度方向偏转了180°,
(3)粒子在区域中运动轨迹所对的圆心角为210°,
轨迹为半圆,设在区域Ⅱ做圆周运动的半径为R1,
210°
由几何知识可得2Rsim30°+31=28
(1分)
在区域中运动的路程为S?=
×2πR(2分)
sin30°
360°
可解得R1=l
运动时间t=当
在区域Ⅱ中由洛伦兹力提供向心力,有
答案第4页共6页
高三期末考试
物理
解得t=14V5-3)1
3va
1分)
设物块乙从传送带上下落到水平面所用时间为t3,
有=1名11分
16
156
7(23
(3)66mg
从物块乙从B点飞出时刻(图a),到物块乙第一
4
次落回到与B点同一高度处(图b),甲向左运动
【解析】(1)设物块乙从B点飞出时其速度y,与
的距离为51=年(4+t2+t)(1分)
水平方向的夹角为0,物块乙从B点运动到C过程,
乙与地面碰撞两次后从B点再次落到物块甲上,有
在竖直方向有(ysinθ)2=2gl(2分)
5,=(cos8-甲)4t(2分)
物块乙在圆弧面上运动过程,在水平方向,甲、乙
组成的系统总动量为0,设物块乙从B点飞出时物
联立各式解得=
.(1分)
4
块甲的速度大小为V0,有
(3)物块乙从滑上传送带到滑下传送带这段时间,
wcos6-3w年=0(2分)
位移为0(1分)
解得6区1分)
传送带运动的距离为5传=V传5,(1分)
物块乙与传送带之间因摩擦产生的热量
(2)设物块乙从B点运动到C的时间为,则
2=1g(s传-0)(2分)
ysinθ=gt1(1分)
解得Q=6√61gl(1分)
传送带的速度大于y,cos日,可知乙在传送带上减
速到0后反向加速到y,c0s日飞出,在传送带上运
77777777777777777777777777777777”
动的时间6,=2.%cos8
(1分)
图a
加速度a=m8(1分)
由对称性可知物块乙从传送带上下落1高度所用时
间也等于,
图0
答案第5页共6页
高三期末考试
物理
物理细目表
题号
题型
分值
考查主要内容及知识点
难度
1
单选题
4
近代物理
易
2
单选题
4
抛体运动
易
3
单选题
4
简谐运动
易
4
单选题
天体运动与宇宙航行
易
单选题
运动图像分析
易
6
单选题
静电场分析
中
>
单选题
4
共点力的平衡
中
8
多选题
6
电磁感应现象
易
9
多选题
6
气体实验定律
易
10
多选题
6
变压器电路、传感器
中
11
实验题
6
多用电表使用、电阻率测量
易
12
实验题
8
验证动量守恒定律
易
13
计算题
10
折射和全反射的综合应用
易
14
计算题
12
带电粒子在复合场、组合场中的运动
中
15
计算题
18
力学综合
难
答案第6页共6页高三物理试卷
满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色字迹的签字笔或钢笔将自己的姓名、准考证号分别填写在试卷和答题卡
规定的位置上。
2.答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡对应题目的答案涂黑,如需改动,用橡皮擦
干净后,再涂其它答案。非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题卡上相应
的区域内,写在本试卷上无效
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
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,第1~7题只有一项符合题目要
求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,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.X射线是一种在医学中应用广泛的电磁波,通常用“软”“硬”来区分其能量,能量较低的称为软X
射线,能量较高的称为硬X射线。下列有关说法正确的是
A.在真空中,硬X射线的波长比软X射线长
B.硬X射线的频率比软X射线大
C.X射线和α射线、B射线一样,都是由光子组成的
D.X射线和α射线在真空中传播的速度都等于光速
2.匹克球是一项融合了网球、羽毛球和乒乓球特点的新兴运动,可以简单理解为在羽毛球场地上用
大号乒乓球拍打塑料“网球”。其场地如图所示,小明站在P点练习发球,他先后将完全相同的
甲、乙两个匹克球从P点正上方同一位置沿相同方向斜向上击出,球的初速度大小分别为1、
v2,球在地面上的落点分别为A、B。已知P、A、B三点在同一竖直平面内。不计球所受的空气
阻力,下列说法正确的是
A.甲、乙两球被击出时的初速度1大于v2
B
B.甲、乙两球能达到的最大高度可能相等
C.甲、乙两球落地时的动能一定不相同
D.甲、乙两球在空中运动的时间相等
高三物理试卷第1页(共6页)】
鱼跃龙门卷
3.如图所示,由不可伸长的细线与摆球组成的单摆(摆球做小角度摆动)悬挂在O点,O点处安装
有力传感器(图中未画出),可以测量细线中的拉力大小,α、c为最高点,b为最低点。力传感器与
计算机相连,绘制出的一段时间内细线拉力大小F随时间t变化的曲线如图乙所示,P、Q是图
线上两点,其连线与横轴平行,下列判断正确的是
A.t=0时刻摆球位于a处或c处
B.单摆的振动周期为2t
C.P、Q两点对应的时刻,摆球的速度方向不同
甲
乙
D.P、Q两点对应的时刻,单摆的回复力相同
4.如图所示是我国太阳空间探测计划中的两种探测轨道的立体图。椭圆轨道I为太阳抵近观测轨
道,其近日点距太阳中心的距离为5R(R为太阳的半径),远日点距太阳中心的距离为123R。椭
圆轨道Ⅱ为太阳极轨探测轨道,其椭圆长轴比轨道I的长轴大得多。只考虑探测器与太阳间的
引力作用。下列说法正确的是
A.探测器在两轨道上运行时,在相等的时间内与太阳中心的连线扫过的面积
相等
B.探测器在轨道Ⅱ上绕太阳运行的周期可能等于在轨道I上绕太阳运行的
周期
C.探测器在轨道I上运动的过程中,当加速度在减小时,速度可能在逐渐增大
D.同一探测器在轨道I的近日点受到太阳的万有引力大小是在远日点受到太阳的万有引力大
小的(3)倍
5.一游客在冰雪大世界滑雪时,以一定的初速度滑出,之后从水平雪道滑上平滑连接的倾角为30°
的倾斜雪道。已知雪道与滑雪板间的动摩擦因数均为0.1,他在水平雪道上和倾斜雪道上的滑
行可看作两段匀减速直线运动。则从开始滑动到滑到最高点这段时间内,该游客的加速度大小
a、路程s、速度大小v和动能Ek随时间t变化的图像可能正确的是
B
D
6.真空中三个等量正点电荷Q1、Q2、Q3分别固定在正三角形的三个顶点上,三角形的内切圆分别
与三角形相切于M、N、P三点,内切圆的圆心为O。以无穷远处的电势为O,在三个点电荷形成
的电场中,下列分析正确的是
④9
A.O点处的电场强度不为0
B.O点处的电势为0
M
C.将一带正电试探电荷沿内切圆移动一周,其电势能始终不变
D.M、N、P三点处的电场强度大小相等,电势也相等
g
高三物理试卷第2页(共6页)
7.某健身爱好者利用一特制轮胎进行健身。其中一个项目,他用总长度可调节的绳子拉着轮胎在
在水平地面上匀速运动。如图所示进行第一组训练时,绳与水平方向的夹角为60°;进行第二组
训练时,使绳与水平方向的夹角减小为45°;进行第三组训练时,绳与水平方向的夹角减小为30°。
已知该特制轮胎与该段路面之间的动摩擦因数为3。不考虑绳子的质量与空气阻力。关于三
组训练中绳子上的拉力大小变化,下列判断正确的是
A.拉力依次变大
B.拉力保持不变
C.拉力依次变小
D.拉力先变小,后变大
8.某物理兴趣小组用如图所示的模型研究马拉松比赛计时芯片的工作原理。两个距离较远的条形
磁铁正对安装,虚线为过两磁极中心连线的中点的水平线,用线圈αbcd模拟运动员携带的计时
芯片,四个选项中计时芯片的安装方式不同,其中:A中线圈平面与水平面垂直,线圈中心在水平
虚线上;B中线圈平面与水平面垂直,线圈中心在水平虚线上,底边与水平虚线存在一定夹角;
C中线圈平面与竖直方向垂直,线圈中心在水平虚线上;D中线圈相较于C中线圈,以过线圈中
心且平行于bc边的线为轴,顺时针旋转一个小角度。在线圈向左匀速运动通过两磁极正对区域
的过程中,线圈中无感应电流产生的是
B
D
9.一个导热良好的U形容器,右端开口向上,左端封闭有一定质量的理想气体,初始时左右两侧的
液面相平(图甲)。之后外界环境的温度保持不变,大气压强发生变化,导致系统稳定后的液面如
图乙所示,对于这个变化过程,下列判断正确的是
A.外界大气压强减小
B.封闭气体向外界放出热量
C.封闭气体的压强减小
D.单位时间内气体分子撞击单位面积器壁的次数可能不变
高三物理试卷第3页(共6页)
鱼跃龙户卷
10.某物理兴趣小组利用理想自耦变压器和力敏电阻制作了一个电子秤,其原理电路图如图甲所
示,触头P上下移动可改变自耦变压器副线圈的匝数,力敏电阻R的阻值随压力的变化关系如
图乙所示。变压器原线圈所接交流电源的电压有效值恒定不变。他们保持触头P在某一位置
不动,将不同质量的砝码放在质量不计的电子秤托盘上,测得系统稳定时理想交流电流表的示
数,然后将电流表表盘(如图丙所示)上的电流刻度改为质量刻度,发现电子秤的最大测量值为
10kg(当地重力加速度取10m/s2)。然后利用制作好的电子秤测量待测物体的质量。下列说
法正确的是
◆R/2
A
60
100
50
150
20
200
R
100
mA
甲
乙
丙
A.表盘更改后的质量刻度左大右小
B.砝码的质量越大,交流电源的输出功率越大
C.若想增大电子秤的量程,可以适当将触头P向下移动
D.若发现制作好的电子秤的测量值偏大,可以适当将触头P向上移动
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11.(6分)导电硅胶是在硅橡胶基体中均匀掺入导电填料制成的复合材料,既保留了硅胶耐高低
温、抗老化、生物相容性好的特性,又具备了金属般的导电能力。物理兴趣小组得到了一段圆柱
形导电硅胶,他们利用多用电表(图甲)等器材测量其电阻率。实验步骤如下:
50P
A
0
ab5i山4
B
密g
2
4 cm
H
A-V-2
01020
甲
丙
(1)测量圆柱形导电硅胶的尺寸。利用刻度尺测得圆柱体的长度为5.00cm,用游标卡尺测量
圆柱体横截面的直径,示数如图乙所示,则其读数为
cm。
(2)用多用电表粗测电阻。将两个薄铜片分别贴在导电硅胶两个端面,铜片与硅胶保持良好接
触,用多用电表测量其电阻。将多用电表选择开关C旋转到“×100”挡位,正确操作后指针
稳定时指在图丙中α位置,断开导电硅胶,接下来,应将选择开关C旋转到
(填
高三物理试卷第4页(共6页)
“×1”“×10”或“×1k”)挡位,接着调节部件
(填“A”或“B”)进行正确操作,重新测
量,稳定后电表指针指在图丙中b位置,则测得的导电硅胶的电阻为
2。
(3)利用上面测得数据初步计算出导电硅胶的电阻率ρ=
2·m。(结果保留两位有效
数字)
(4)接下来,他们添加其他实验仪器,以得到更精确的测量结果。
12.(8分)物理兴趣小组利用如图所示的装置做“验证动量守恒定律”的实验。长木板的表面粗糙
程度均匀,在两个适当位置安装有两个光电门A和B。两辆完全相同的小车,分别安装有宽度
相同且很小的挡光片,质量(含挡光片)均为M。两辆小车内可加装不同质量的砝码。主要实
验步骤如下:
光电门A小车2
小车1
光电门B
长木板
777777717777777777777777777777777777777
(1)适当改变长木板右端支脚的长度,调整长木板的倾斜程度。只将一辆小车放在长木板顶端,
轻推小车使其获得一定的初速度向下运动,若测得小车通过光电门A的挡光时间
(填“大于”“等于”或“小于”)其通过光电门B的挡光时间,说明已平衡了小车在长木板上运
动所受的阻力。
(2)如图所示,只在小车1内装入质量为m的砝码,将小车1和2分别放在长木板上光电门A右
侧适当距离处,使两辆小车获得不同的初速度向下运动,并且能够在两光电门中间区域发生碰
撞,光电门A测得的先后两次挡光时间分别为t41和tA2,光电门B测得的先后两次挡光时间
分别为tB1和t2,若在误差允许的范围内表达式
成立,说明两小车组成的系统在碰
撞过程中动量守恒,若在误差允许的范围内表达式
也成立,说明碰撞是弹性碰撞。
(3)在讨论两小车及加装砝码的总质量关系时,某同学认为即使在小车2中加装砝码,使小车2
的总质量大于小车1的总质量也一定可以完成实验,你认为他的观点正确吗?
请说明你的理由:
13.(10分)一玻璃砖截面为三角形ABD,∠A=∠B=30°,AB长为L,一簇平行于该截面的单色
光从AD边中点F沿任意方向射入玻璃砖,折射光线在AB边上反射后,射到AD和BD边上
被全部吸收。已知反射到D点的光线在AB边上恰好发生全反射。真空中光速为c。求:
(1)玻璃砖对该单色光的折射率;
(2)光在玻璃砖中传播时间的取值范围。
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鱼跃龙的旅
14.(12分)如图所示,竖直平面(纸面)内存在平面直角坐标系xOy,第一象限被直线x=3l分为两
个区域I和Ⅱ,第四象限被另一平行于y轴的直线分为区域Ⅲ和V。区域I内存在电场强度方
向平行于xOy平面的匀强电场和磁感应强度方向垂直xOy平面向里的匀强磁场;区域Ⅱ和区
域Ⅲ内仅存在垂直xOy平面向里的匀强磁场;区域Ⅳ内不存在电场或磁场;区域I和Ⅱ中磁场
的磁感应强度的大小之比为1:2(图中电、磁场均未画出)。一质量为m、带电量为一q(q>0)
的带电粒子从原点O以大小为。、方向与x轴正方向成30°角的速度射入第一象限,在区域I
内做直线运动,从区域I、Ⅱ的分界线上M点射入区域Ⅱ,之后在穿过x轴时恰好打在垂直x
轴放置的绝缘挡板P上,经挡板反弹后,粒子以与x轴正方向成30°角的速度射入第四象限,依
次经过区域Ⅲ、V,最终能回到原点O,且回到原点O时的速度方向与y轴正方向的夹角为
30°。已知粒子与挡板P发生碰撞时,平行于挡板方向的速度保持不变,垂直于挡板方向的速度
大小不变,方向反向。不计粒子的重力,不计场的边界效应,不计空气阻
力。求:
(1)区域I中电场强度的大小和方向;
(2)区域Ⅲ中磁场的磁感应强度的大小;
(3)粒子在区域Ⅲ中运动所用的时间。
15.(18分)如图所示,有一放置在光滑水平面上的物块甲,质量为3m,上表面有一部分为光滑圆弧
面,过圆弧面最低点A的切线水平,在A点左侧有一竖直挡板,圆弧面的最高点为B,B点离水
平面的高度为16。物块甲的右上方有一足够长的水平传送带,上表面与B点的竖直高度差等
于1,逆时针匀速转动的速度大小为3√g。开始时一可视为质点、质量为m的小物块乙放置在
A点,甲、乙两物块均静止。甲、乙两物块间夹有少量炸药,引燃炸药后,在一瞬间两者获得沿水
平方向的初速度开始运动,之后物块乙以大小为2√2g的速度从B点飞出,恰好水平滑上水平
传送带的左端C。物块乙在传送带上运动一段时间后从传送带左端滑下,与地面碰撞两次后,
恰好能从B点再次落到物块甲上。已知物块乙与水平面碰撞前后,水平方向的速度保持不变,
竖直方向的速度大小不变,方向相反。爆炸过程中甲、乙的质量不变,不计空气阻力,忽略物块
乙与地面碰撞的时间,重力加速度为g。求:
(1)物块乙从B点飞出时物块甲的速度大小;
(2)物块乙与传送带间的动摩擦因数;
(3)物块乙与传送带之间因摩擦产生的热量。
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