精品解析：2026届吉林通化市梅河口市第五中学高三下学期模拟预测物理试题

高三物理 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分） 1. 钚的放射性同位素静止时衰变为铀核和粒子，并放出能量为0.097MeV的光子。已知的质量为的质量为235.0439u，粒子的质量为相当于的能量。则（　　） A. 发生衰变时的核反应方程是 B. 的半衰期为24100年，则经过12050年有一半的该原子核发生衰变 C. 若衰变放出的光子的动量可忽略，则衰变后产生的粒子与的动量相同 D. 若衰变放出的光子的动量可忽略，则衰变后产生的粒子的动能约为5.0337MeV 2. 在一次学校的升旗仪式中，小明观察到拴在国旗上端和下端各有一根绳子，随着国旗的徐徐升起，上端的绳子与旗杆的夹角在变大，下端的绳子几乎是松弛的，如图所示．风力始终水平，两绳重力忽略不计，由此可判断在国旗升起的过程（　　） A. 风力大小一直不变 B. 上端绳子的拉力在逐渐增大 C. 国旗受到的合力减小 D. 上端绳子的拉力逐渐减小 3. 2025年3月，西昌卫星发射中心成功将天链二号04星送入预定轨道，04星的发射过程可以简化为图所示：先将它发射至近地圆轨道，当它运动到点时变轨进入椭圆转移轨道，当它运动到远地点时再变轨进入到运行圆轨道。不考虑卫星质量的变化，下列判断不正确的是（　　） A. 04星要从近地轨道变至转移轨道需要在点加速 B. 04星在转移轨道上的周期大于在运行轨道上的周期 C. 04星在转移轨道上运行时，经过点时的速度大于经过点时的速度 D. 04星在运行轨道上时的机械能大于在近地轨道上时的机械能 4. 为测定一截面为半圆形的玻璃砖的折射率，学习小组进行了如图所示的实验：将玻璃砖的点与光屏紧贴，使直径与垂直。让一束激光从左侧平行于玻璃砖的截面射向圆心，在光屏上的、两点分别观察到两个光斑，测得和的距离分别为、。已知光在真空中的传播速度为。下列说法正确的是（　　） A. 图中为折射光线，为反射光线 B. 实验中不断增大入射角，能观察到全反射现象 C. 该玻璃砖折射率 D. 光在该玻璃砖中的传播速度 5. 某款新能源汽车进行性能测试时的v—t图像如图所示，该车始终沿直线运动，下列说法正确的是（ ） A. 该车加速过程的加速度大小为8.0m/s2 B. 该车减速过程的加速度大小为10m/s2 C. 0 ~ 3.6s内该车运动的位移先增大后减小 D. 该车加速过程的平均速度小于减速过程的平均速度 6. 如图为某款手机防窥膜的原理图，在透明介质中等间距排列有相互平行的吸光屏障。屏障的高度与防窥膜厚度均为，相邻屏障的间距为、方向与屏幕垂直，透明介质的折射率为。防窥膜的可视角度通常是以垂直于屏幕的法线为基线，左右各有一定的可视角度，可视角度越小，防窥效果越好。当防窥膜厚度，时，则防窥膜可视角度为（　　） A. B. C. D. 7. 在双星系统的运动平面内，以两天体连线为底作等边三角形，第三个顶点称为“特洛伊点”，在该点处，小物体在两个大物体的万有引力作用下做圆周运动，相对于两大物体保持静止。已知一双星系统距其它天体较远，两星质量均为，相距为，有一颗探测器位于“特洛伊点”上，三者在万有引力作用下保持相对静止，探测器质量远小于双星质量，万有引力常量为，则探测器的速度为（　　） A. B. C. D. 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。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. 下面说法正确的是（　　） A. 甲图为不同频率的光照射同种金属材料，光电效应实验中光电流与电压的关系，光的频率大于光的频率 B. 乙图是粒子散射实验，卢瑟福据此提出了原子的核式结构模型 C. 丙图是不同原子核比结合能按照实际测量结果画的图线，裂变成、原子核，、原子核的总质量小于原子核的质量 D. 丁图为黑体辐射的实验规律，由图可知，黑体温度升高时，各种波长的电磁波辐射强度都增加，辐射强度的极大值向频率较低的方向移动 9. 如图甲所示，质量分别为、的两物块、放在光滑水平面上，用轻质橡皮条水平连接，橡皮条恰好处于原长。时刻给向左的瞬时冲量，同时给向右的瞬时冲量，以的初速度方向为正，在此后的时间内，、运动的图像如图乙所示。已知时刻橡皮条弹性势能为，图像中的阴影面积为，橡皮条一直处于弹性限度范围内。下列说法正确的是（　　） A. 时间内，运动的距离为 B. 时间内，运动的距离为 C. 从时刻开始至橡皮条第一次恢复原长过程中，橡皮条的弹力对做功 D. 从时刻开始至橡皮条第一次恢复原长过程中，橡皮条的弹力对做功 10. 如图所示，间距为的倾斜光滑平行金属导轨的倾角，底端接有阻值为的定值电阻，虚线上方的导轨区域存在垂直导轨平面向上的范围足够大的匀强磁场，磁感应强度的大小为，质量为、阻值为R、长度为L的导体棒垂直导轨放置。某时刻给一平行于导轨沿斜面向上的初速度，已知刚进入磁场时速度大小为，经过时间速度减小为零，一段时间后，以大小为的速度离开磁场，不计导轨的电阻，导体棒与导轨接触良好，且两者始终垂直，重力加速度为g，。下列说法正确的是（　　） A. 整个过程中定值电阻产生的焦耳热为 B. 导体棒在磁场中下滑过程中通过定值电阻的电荷量大小为 C. 导体棒在磁场中沿导轨上滑的最大距离为 D. 导体棒在磁场中下滑过程经历的时间为 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某同学用双缝干涉测量光的波长，实验装置如图1所示。 （1）下列说法正确的是________（多选）。 A. 透镜的作用是使射向单缝的光更集中 B. 各元件的中心应位于遮光筒的轴线上，且保证单缝和双缝垂直 C. 若将光源换成红色激光，不需要单缝也能获得清晰的干涉条纹 （2）若实验时从目镜中看到干涉条纹太密集，可以________（选填“增大”或“减小”）双缝到屏的距离，从而减少目镜中观察到的条纹数量。 （3）转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准第1条亮纹中心，读出手轮的读数为x1=1.25 mm。继续转动手轮，使分划板中心刻线对准第5条亮纹中心，如图2所示，读出手轮的读数x2=________mm。已知双缝间的距离d=0.3 mm，双缝到光屏的距离L=1.0 m，则所测光的波长是________m。 12. 某学习小组通过实验测量一根长度为L的金属丝的电阻率（其阻值约5 Ω）。 （1）首先用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图1所示，其直径d=________mm； （2）为了准确地测量该金属丝的阻值，除了一节干电池、导线和开关外，实验室还提供了如下器材： 电流表A1（量程为300mA，内阻约2Ω） 电流表A2（量程为10mA，内阻r=10Ω） 电阻箱R（最大阻值为999.9Ω） 滑动变阻器R1（最大阻值为20Ω，允许的最大电流为1A） 滑动变阻器R2（最大阻值为100Ω，允许的最大电流为0.2A） ①将电流表和电阻箱改装成一个量程为1.5V的电压表，应选电流表________（选填“A1”或“A2”），电阻箱接入电路的阻值R=________Ω； ②学习小组设计了部分电路如图2所示，请补全电路图________，要求尽量减小系统误差，标明电流表A1和A2。滑动变阻器应选择________（选填“R1”或“R2”）； ③若电流表A1、A2的示数分别为I1、I2，则金属丝的电阻率ρ=________（用字母I1、I2、R、r、d、L表示）。 13. 如图所示，△ABC是一直角三棱镜的横截面，其中∠A=30°，∠B=90°，BC=3cm，一单色光平行于AB从AC边的中点D射入，恰好直接从B点射出。 （1）求棱镜对光的折射率n。 （2）若该单色光平行于AB从BC的中点E（图中未画出）射入该三棱镜，求该单色光在棱镜中传播的时间t。（光在真空中的传播速度c=3×108 m/s） 14. 如图，在磁感应强度大小为、方向竖直向下的匀强磁场中，间距为的足够长水平平行导轨、固定，其左端接有定值电阻。一质量为的导体棒在图示位置以初速度沿导轨向右运动的同时受到大小为、方向沿方向的恒力作用，向右运动的最大位移为，返回到初始位置时恰好开始做匀速运动。已知重力加速度大小为，与导轨间的动摩擦因数为，定值电阻、电阻的阻值均为，在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好。求： （1）在运动过程中加速度的最大值； （2）向右运动过程通过某一横截面的电荷量绝对值以及回到初位置时克服安培力做功的功率； （3）从初位置开始到回到初始位置过程，上产生的焦耳热以及所用的时间。 15. 如图所示为某工厂的传送装置，两个足够长的平行导轨MNPQ与间距d=0.5m，粗糙倾斜轨道和光滑的水平轨道圆滑连接，倾斜轨道与水平面的夹角，以为边界，边界左侧的水平轨道和倾斜轨道均处在垂直于导轨平面向上、磁感应强度大小为B=2.0T的匀强磁场中。边界右侧没有磁场，边界位置可调。视为金属棒的工件ab从倾斜轨道足够高处滑下后通过水平轨道（不计拐弯处能量损失），最后从右端掉入收集网中，收集网的底端与水平轨道的距离H=0.8m，收集网的截面呈抛物线形状，以收集网的底端O点为原点建立坐标系xOy，其抛物线方程为。已知工件ab质量m=1kg，电阻r=0.3Ω，运动中与导轨有良好接触，并且垂直于导轨；定值电阻R=0.7Ω，连接在间，其余电阻不计，金属棒与倾斜轨道间动摩擦因数，取，sin37°=0.6，cos37°=0.8. （1）求金属棒到达的最大速度； （2）改变边界位置，当NP间的距离大于L时，发现金属棒无法掉入收集网中，求L； （3）改变边界位置，当L为多少时，金属棒能掉入收集网中，且金属棒落在收集网时的动能最小，动能的最小值为多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三物理 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分） 1. 钚的放射性同位素静止时衰变为铀核和粒子，并放出能量为0.097MeV的光子。已知的质量为的质量为235.0439u，粒子的质量为相当于的能量。则（　　） A. 发生衰变时的核反应方程是 B. 的半衰期为24100年，则经过12050年有一半的该原子核发生衰变 C. 若衰变放出的光子的动量可忽略，则衰变后产生的粒子与的动量相同 D. 若衰变放出的光子的动量可忽略，则衰变后产生的粒子的动能约为5.0337MeV 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据质量数与电荷数守恒有239=235+4，94=92+2 则的衰变方程为，故A错误； B．半衰期是大量原子核的统计规律，对少数原子核不适用，即使核数量较多，经过12050年衰变的原子核数量也可能没有一半，故B错误； C．若衰变放出的光子的动量可忽略，根据动量守恒定律知，衰变后产生的粒子和的动量大小相等，方向相反，故C错误； D．释放的核能MeV 根据动量守恒定律知粒子和的动量大小相等，则根据可知，动能之比等于质量数的反比、则粒子的动能MeV，故D正确。 故选D。 2. 在一次学校的升旗仪式中，小明观察到拴在国旗上端和下端各有一根绳子，随着国旗的徐徐升起，上端的绳子与旗杆的夹角在变大，下端的绳子几乎是松弛的，如图所示．风力始终水平，两绳重力忽略不计，由此可判断在国旗升起的过程（　　） A. 风力大小一直不变 B. 上端绳子的拉力在逐渐增大 C. 国旗受到的合力减小 D. 上端绳子的拉力逐渐减小 【答案】B 【解析】 【详解】由题知下端的绳子几乎是松弛的，即该段绳子没有拉力，将国旗看作质点对其做受力分析如下图所示 随着国旗的徐徐升起，风力的方向保持水平不变，上端的绳子与旗杆的夹角在变大，应用图解法如下图所示 由上图可以看出随着上端的绳子与旗杆的夹角在变大，风力也逐渐增大、上端绳子的拉力也逐渐增大，国旗处于平衡状态，其受到的合力为零。 故选B。 3. 2025年3月，西昌卫星发射中心成功将天链二号04星送入预定轨道，04星的发射过程可以简化为图所示：先将它发射至近地圆轨道，当它运动到点时变轨进入椭圆转移轨道，当它运动到远地点时再变轨进入到运行圆轨道。不考虑卫星质量的变化，下列判断不正确的是（　　） A. 04星要从近地轨道变至转移轨道需要在点加速 B. 04星在转移轨道上的周期大于在运行轨道上的周期 C. 04星在转移轨道上运行时，经过点时的速度大于经过点时的速度 D. 04星在运行轨道上时的机械能大于在近地轨道上时的机械能 【答案】B 【解析】 【详解】A．卫星在近地轨道上点加速做离心运动才能进入转移轨道，故A正确； B．根据可知，运行轨道的半径大于转移轨道的半长轴，所以卫星在转移轨道上的周期小于运行轨道的周期，故B错误； C．在转移轨道上A是近地点，B是远地点，所以卫星在转移轨道上经过A点时的速度大于经过B点时的速度，故C正确； D．卫星在近地轨道点通过外力做功加速进入转移轨道，后来在转移轨道点通过外力做功加速进入运行轨道，所以卫星在运行轨道上时的机械能大于在近地轨道上时的机械能，故D正确。 此题选择不正确的，故选B。 4. 为测定一截面为半圆形的玻璃砖的折射率，学习小组进行了如图所示的实验：将玻璃砖的点与光屏紧贴，使直径与垂直。让一束激光从左侧平行于玻璃砖的截面射向圆心，在光屏上的、两点分别观察到两个光斑，测得和的距离分别为、。已知光在真空中的传播速度为。下列说法正确的是（　　） A. 图中为折射光线，为反射光线 B. 实验中不断增大入射角，能观察到全反射现象 C. 该玻璃砖折射率 D. 光在该玻璃砖中的传播速度 【答案】D 【解析】 【详解】A．图中为反射光线，为折射光线，故A错误； B．光从空气（光疏介质）斜射入玻璃砖（光密介质）时，不会发生全反射现象；即使光线经玻璃砖圆心从玻璃射向空气，满足了介质条件，但由于入射光线沿半径方向，与入射点的法线重合，因此同样无法观察到全反射现象，故B错误； C．由几何关系，入射角，折射角，半圆形玻璃砖的折射率，故C错误； D．光在玻璃砖中的传播速度，故D正确。 故选D。 5. 某款新能源汽车进行性能测试时的v—t图像如图所示，该车始终沿直线运动，下列说法正确的是（ ） A. 该车加速过程的加速度大小为8.0m/s2 B. 该车减速过程的加速度大小为10m/s2 C. 0 ~ 3.6s内该车运动的位移先增大后减小 D. 该车加速过程的平均速度小于减速过程的平均速度 【答案】A 【解析】 【详解】A．该车加速过程的加速度大小 故A正确； B．该车减速过程的加速度大小 故B错误； C．0 ~ 3.6s内该车一直沿着正方向运动，则运动的位移一直增大，故C错误； D．该车加速过程的平均速度大小 减速过程的平均速度大小 故D错误。 故选A。 6. 如图为某款手机防窥膜的原理图，在透明介质中等间距排列有相互平行的吸光屏障。屏障的高度与防窥膜厚度均为，相邻屏障的间距为、方向与屏幕垂直，透明介质的折射率为。防窥膜的可视角度通常是以垂直于屏幕的法线为基线，左右各有一定的可视角度，可视角度越小，防窥效果越好。当防窥膜厚度，时，则防窥膜可视角度为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据折射定律可得 根据图中几何关系可得入射角正弦值为 可得折射角正弦值为 可得防窥膜可视角度为 故选B。 7. 在双星系统的运动平面内，以两天体连线为底作等边三角形，第三个顶点称为“特洛伊点”，在该点处，小物体在两个大物体的万有引力作用下做圆周运动，相对于两大物体保持静止。已知一双星系统距其它天体较远，两星质量均为，相距为，有一颗探测器位于“特洛伊点”上，三者在万有引力作用下保持相对静止，探测器质量远小于双星质量，万有引力常量为，则探测器的速度为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】在双星系统中，两星质量均为，相距，质心位于连线中点。探测器位于特洛伊点（等边三角形的第三个顶点），到两星的距离均为，到质心的距离为 探测器与双星系统同步运动，角速度相同。万有引力提供向心力，则有 解得 探测器的速度 故选C。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。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. 下面说法正确的是（　　） A. 甲图为不同频率的光照射同种金属材料，光电效应实验中光电流与电压的关系，光的频率大于光的频率 B. 乙图是粒子散射实验，卢瑟福据此提出了原子的核式结构模型 C. 丙图是不同原子核比结合能按照实际测量结果画的图线，裂变成、原子核，、原子核的总质量小于原子核的质量 D. 丁图为黑体辐射的实验规律，由图可知，黑体温度升高时，各种波长的电磁波辐射强度都增加，辐射强度的极大值向频率较低的方向移动 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据光电效应方程​，可知遏止电压越大，光的频率越大。甲图中，光的遏止电压小于光的遏止电压，因此光的频率小于光的频率，故A错误； B．乙图是卢瑟福的粒子散射实验，该实验中，大多数粒子穿过金箔后几乎沿原方向运动，少数发生大角度偏转，极少数被反弹。卢瑟福据此提出原子的核式结构模型，故B正确； C．裂变生成中等质量的原子核、，比结合能增大，核反应过程释放核能，根据质能方程，可知存在质量亏损，因此、原子核的总质量小于原子核的质量，故C正确； D．根据黑体辐射规律，黑体温度升高时，各种波长的辐射强度都增加，辐射强度的极大值向波长更短、频率更高的方向移动，故D错误。 故选BC。 9. 如图甲所示，质量分别为、的两物块、放在光滑水平面上，用轻质橡皮条水平连接，橡皮条恰好处于原长。时刻给向左的瞬时冲量，同时给向右的瞬时冲量，以的初速度方向为正，在此后的时间内，、运动的图像如图乙所示。已知时刻橡皮条弹性势能为，图像中的阴影面积为，橡皮条一直处于弹性限度范围内。下列说法正确的是（　　） A. 时间内，运动的距离为 B. 时间内，运动的距离为 C. 从时刻开始至橡皮条第一次恢复原长过程中，橡皮条的弹力对做功 D. 从时刻开始至橡皮条第一次恢复原长过程中，橡皮条的弹力对做功 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．时间内，对ab系统由动量守恒定律 即 则 即 由图像可知 可得a运动的距离为0.8S ，b运动的距离为0.2S，A正确，B错误； CD．从时刻开始至橡皮条第一次恢复原长过程中，由能量关系 其中 橡皮条的弹力对a做功，C错误，D正确。 故选AD。 10. 如图所示，间距为的倾斜光滑平行金属导轨的倾角，底端接有阻值为的定值电阻，虚线上方的导轨区域存在垂直导轨平面向上的范围足够大的匀强磁场，磁感应强度的大小为，质量为、阻值为R、长度为L的导体棒垂直导轨放置。某时刻给一平行于导轨沿斜面向上的初速度，已知刚进入磁场时速度大小为，经过时间速度减小为零，一段时间后，以大小为的速度离开磁场，不计导轨的电阻，导体棒与导轨接触良好，且两者始终垂直，重力加速度为g，。下列说法正确的是（　　） A. 整个过程中定值电阻产生的焦耳热为 B. 导体棒在磁场中下滑过程中通过定值电阻的电荷量大小为 C. 导体棒在磁场中沿导轨上滑的最大距离为 D. 导体棒在磁场中下滑过程经历的时间为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．导体棒从向上进入磁场到向下离开磁场，重力势能的变化量为零，根据能量守恒定律，可得整个过程中电路产生的总焦耳热为 又导体棒电阻的阻值等于定值电阻的阻值，所以根据焦耳定律，可得定值电阻产生的焦耳热为 ，故A错误； BC．对导体棒在磁场中的上滑过程，以沿导轨向上为正方向，根据，，， 解得 根据动量定理有 解得，，故B正确，C错误； D．设导体棒在磁场中下滑过程经历的时间为，以沿导轨向下为正方向，此过程对导体棒，根据动量定理有 因下滑过程下滑的距离与上滑过程上滑的距离相等，根据 可知下滑过程通过回路的电荷量与上滑过程通过回路的电荷量相等，即 联立解得，故D正确。 故选BD。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某同学用双缝干涉测量光的波长，实验装置如图1所示。 （1）下列说法正确的是________（多选）。 A. 透镜的作用是使射向单缝的光更集中 B. 各元件的中心应位于遮光筒的轴线上，且保证单缝和双缝垂直 C. 若将光源换成红色激光，不需要单缝也能获得清晰的干涉条纹 （2）若实验时从目镜中看到干涉条纹太密集，可以________（选填“增大”或“减小”）双缝到屏的距离，从而减少目镜中观察到的条纹数量。 （3）转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准第1条亮纹中心，读出手轮的读数为x1=1.25 mm。继续转动手轮，使分划板中心刻线对准第5条亮纹中心，如图2所示，读出手轮的读数x2=________mm。已知双缝间的距离d=0.3 mm，双缝到光屏的距离L=1.0 m，则所测光的波长是________m。 【答案】（1）AC （2）增大 （3） ①. 7.25 ②. 【解析】 【小问1详解】 A．透镜的作用是使射向单缝的光更集中，故A正确； B．各元件的中心应位于遮光筒的轴线上，且保证单缝和双缝平行，故B错误； C．若将光源换成红色激光，由于激光的单色性强，不需要单缝也能获得清晰的干涉条纹，故C正确。 故选AC。 【小问2详解】 若实验时从目镜中看到干涉条纹太密集，由可知可以增大双缝到屏的距离，增大相邻条纹间距离，从而减少目镜中观察到的条纹数量。 【小问3详解】 [1]分划板中心刻线对准第5条亮纹中心时手轮的读数 [2]相邻条纹间距离 又，解得 12. 某学习小组通过实验测量一根长度为L的金属丝的电阻率（其阻值约5 Ω）。 （1）首先用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图1所示，其直径d=________mm； （2）为了准确地测量该金属丝的阻值，除了一节干电池、导线和开关外，实验室还提供了如下器材： 电流表A1（量程为300mA，内阻约2Ω） 电流表A2（量程为10mA，内阻r=10Ω） 电阻箱R（最大阻值为999.9Ω） 滑动变阻器R1（最大阻值为20Ω，允许的最大电流为1A） 滑动变阻器R2（最大阻值为100Ω，允许的最大电流为0.2A） ①将电流表和电阻箱改装成一个量程为1.5V的电压表，应选电流表________（选填“A1”或“A2”），电阻箱接入电路的阻值R=________Ω； ②学习小组设计了部分电路如图2所示，请补全电路图________，要求尽量减小系统误差，标明电流表A1和A2。滑动变阻器应选择________（选填“R1”或“R2”）； ③若电流表A1、A2的示数分别为I1、I2，则金属丝的电阻率ρ=________（用字母I1、I2、R、r、d、L表示）。 【答案】（1）1.878##1.877##1.879 （2） ①. A2 ②. 140.0 ③. ④. R1 ⑤. 【解析】 【小问1详解】 螺旋测微器的精度为，可知金属丝的直径为 【小问2详解】 [1][2]电流表A2的内阻已知，可知应选电流表A2，根据 可得电阻箱（最大阻值为999.9Ω）接入电路的阻值 [3][4]学习小组设计了部分电路如图2所示，可知滑动变阻器采用限流式接法，因为滑动变阻器R2允许的最大电流为0.2A，小于电流表A1的量程，可知滑动变阻器应选择R1。补全电路图如图所示 电流表A2和电阻箱串联改装为电压表，电流表A1测量干路电流，电流表A2测量支路电流。 [5]根据欧姆定律有 可得 根据电阻定律有， 联立可得金属丝的电阻率 13. 如图所示，△ABC是一直角三棱镜的横截面，其中∠A=30°，∠B=90°，BC=3cm，一单色光平行于AB从AC边的中点D射入，恰好直接从B点射出。 （1）求棱镜对光的折射率n。 （2）若该单色光平行于AB从BC的中点E（图中未画出）射入该三棱镜，求该单色光在棱镜中传播的时间t。（光在真空中的传播速度c=3×108 m/s） 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 光线在D点的入射角为，折射角为，则折射率为 【小问2详解】 根据 若该单色光平行于AB从BC的中点E射入该三棱镜，则射到AC边上的F点的入射角为60°>C，可知光线在F点发生全反射，射到AB边上的G点的入射角为30°<C，则最终从G点射出，则光线在三棱镜内传播的距离为 传播速度 传播时间 14. 如图，在磁感应强度大小为、方向竖直向下的匀强磁场中，间距为的足够长水平平行导轨、固定，其左端接有定值电阻。一质量为的导体棒在图示位置以初速度沿导轨向右运动的同时受到大小为、方向沿方向的恒力作用，向右运动的最大位移为，返回到初始位置时恰好开始做匀速运动。已知重力加速度大小为，与导轨间的动摩擦因数为，定值电阻、电阻的阻值均为，在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好。求： （1）在运动过程中加速度的最大值； （2）向右运动过程通过某一横截面的电荷量绝对值以及回到初位置时克服安培力做功的功率； （3）从初位置开始到回到初始位置过程，上产生的焦耳热以及所用的时间。 【答案】（1） （2）， （3）， 【解析】 【小问1详解】 在初位置时加速度最大，由闭合电路欧姆定律有 由牛顿第二定律有 其中， 解得 【小问2详解】 向右运动，在运动位移大小为的过程中的平均电流为 通过某一横截面的电荷量绝对值 解得 返回到初始位置时受力平衡，有 而 回到初位置时克服安培力做功的功率 解得 【小问3详解】 由（2）问得，从初位置开始到回到初始位置过程，根据功能关系有 解得 向右运动过程中，根据动量定理有 向左运动到初位置过程中，根据动量定理有 其中 从初位置开始到回到初始位置过程所用的时间 解得 15. 如图所示为某工厂的传送装置，两个足够长的平行导轨MNPQ与间距d=0.5m，粗糙倾斜轨道和光滑的水平轨道圆滑连接，倾斜轨道与水平面的夹角，以为边界，边界左侧的水平轨道和倾斜轨道均处在垂直于导轨平面向上、磁感应强度大小为B=2.0T的匀强磁场中。边界右侧没有磁场，边界位置可调。视为金属棒的工件ab从倾斜轨道足够高处滑下后通过水平轨道（不计拐弯处能量损失），最后从右端掉入收集网中，收集网的底端与水平轨道的距离H=0.8m，收集网的截面呈抛物线形状，以收集网的底端O点为原点建立坐标系xOy，其抛物线方程为。已知工件ab质量m=1kg，电阻r=0.3Ω，运动中与导轨有良好接触，并且垂直于导轨；定值电阻R=0.7Ω，连接在间，其余电阻不计，金属棒与倾斜轨道间动摩擦因数，取，sin37°=0.6，cos37°=0.8. （1）求金属棒到达的最大速度； （2）改变边界位置，当NP间的距离大于L时，发现金属棒无法掉入收集网中，求L； （3）改变边界位置，当L为多少时，金属棒能掉入收集网中，且金属棒落在收集网时的动能最小，动能的最小值为多少？ 【答案】（1）5m/s；（2）5m；（3）3m；6J 【解析】 【详解】（1）当金属棒到达最大速度时，做匀速运动，合力为0，经受力分析可得 其中摩擦力 所受安培力 联立可得 （2）设金属棒到达时速度恰好为0，由动量定理可得 其中 电荷量 联立可得 （3）金属棒离开磁场后做匀速运动，设此时速度为，而后从离开轨道做平抛运动，落在收集网的D点，设D点与抛出点的竖直高度为h。 由平抛运动可得竖直方向 水平方向 由D点在抛物线上，可得 联立可得 落在D点的动能 代入得 当 时，即时，有最小值， 代人数据可得 将代人可得 根据 再由（2）中步骤得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $