精品解析：2026届甘肃陇南市武都实验中学等校高三二诊模拟预测物理试题

陇南市武都区2025-2026学年武都实验中学、武都两水中学、 武都育才学校、武都扬名中学高三二诊模拟考试 （考试时间：75分钟　试卷满分：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上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。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将答题卡交回。 一、选择题（共10小题，1-7题为单选，每小题4分，8-10题为多选，每小题5分，错选或不选得0分，少选得3分，共43分。） 1. 纪念中国人民抗日战争胜利80周年的阅兵仪式于2025年9月3日9时15分开始，右图为26架直-19武装直升机组成的“80”字样。以下说法正确的是（　　） A. 9时15分是时间间隔 B. 某架直升机在空中的轨迹为圆形，其路程为零 C. 以编队中某一武装直升机为参考系，其他直升机是运动的 D. 研究直升机上螺旋桨的转动情况时，直升机不能看作质点 2. 蹦极是很多年轻人喜欢的一项运动，蹦极运动过程可简化如下：如图所示，将游客视为质点，原长为的弹性绳一端固定在点，另一端和游客相连。游客从点自由下落，至点时弹性绳自然伸直，经过点时合力为零，到达最低点，然后弹起，整个过程沿竖直方向，弹性绳始终在弹性限度内，重力加速度，不计游客受到的空气阻力。关于游客从的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 游客从过程做自由落体运动，速度越来越大，其惯性也逐渐增大 B. 游客此次体验完全失重的时间为 C. 游客经过点时速度最大 D. 游客从过程做减速运动，该过程中游客对弹性绳的拉力小于弹性绳对游客的拉力 3. “鹊桥二号”中继星环绕月球运行，其24小时椭圆轨道的半长轴为a。已知地球静止卫星的轨道半径为r，则月球与地球质量之比可表示为（　　） A. B. C. D. 4. 如图a为一列简谐横波在时刻的波形图，图b为介质中平衡位置在处质点P的振动图像。下列说法正确的是（　　） A. 波速大小为 B. 波沿x轴正方向传播 C. 在内，质点P运动的路程为8cm D. 时，质点P沿y轴负方向运动 5. 某国产直升机在我国某地上空悬停，长度为L的导体螺旋桨叶片在水平面内顺时针匀速转动（俯视），转动角速度为。该处地磁场的水平分量为，竖直分量为。叶片的近轴端为a，远轴端为b。忽略转轴的尺寸，则叶片中感应电动势为（ ） A. ，a端电势高于b端电势 B. ，a端电势低于b端电势 C. ，a端电势高于b端电势 D. ，a端电势低于b端电势 6. 如图所示，一小型风力发电机通过如图甲所示输电线路向北京赛区某场馆1万个额定电压为、额定功率为的LED灯供电。当发电机输出如图乙电压时，赛区的LED灯全部正常工作。已知输电导线损失的功率为赛区获得总功率的4%，输电导线的等效电阻为。则下列说法正确的是（ A. 发电机的转速为 B. 发电机内输出的电能为 C. 降压变压器原、副线圈匝数比为 D. 升压变压器副线圈输出的电压的最大值为 7. 热现象过程中不可避免地出现能量耗散的现象．所谓能量耗散是指在能量转化的过程中无法把散失的能量重新收集、加以利用．下列关于能量耗散的说法中正确的是(　　) A. 能量耗散说明能量不守恒 B. 能量耗散不符合热力学第二定律 C. 能量耗散过程中能量不守恒 D. 能量耗散是从能量转化的角度,反映出自然界中的宏观过程具有方向性 8. 如图所示，物块A、B叠放在一起置于斜面上，斜面体始终静止在水平面上。关于A、B的运动和受力，下列说法正确的是 （　　） A. 若A、B一起匀速下滑，则A受到2个力 B. 若斜面光滑，则A受3个力 C. 若A、B一起加速下滑，则A处于失重状态 D. 若A、B一起加速下滑，则地面对斜面体间的静摩擦力方向向右 9. 如图所示，在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场中，固定一内部真空且内壁光滑的圆柱形薄壁绝缘管道，其轴线与磁场垂直。管道横截面半径为a，长度为l（l>>a）。一位于管道一端中心的粒子源向管道内各方向均匀发射出大量速度为v的相同带电粒子，粒子在磁场力作用下打到管壁上，与管壁发生弹性碰撞，多次碰撞后从另一端射出，且沿轴线进入管道的粒子恰好垂直打在管壁上，单位时间进入管道的粒子数为n，粒子电荷量为+q，不计粒子的重力、粒子间的相互作用，下列说法正确的是（　　） A. 粒子在磁场中运动的圆弧半径为a B. 粒子质量为 C. 管道内的等效电流为 D. 粒子束对管道的平均作用力大小为 10. 如图所示，两个完全相同的细金属圆环、固定在平面内，仅在轴上方存在垂直平面向里的匀强磁场，圆环在磁场中的弧长为圆周周长的四分之三，圆环在磁场中的弧长为圆周周长的四分之一。若磁感应强度随时间均匀增大，下列说法正确的是（　　） A. 圆环中有逆时针方向的感应电流 B. 圆环所受的安培力沿轴正方向 C. 圆环所受的安培力大小为圆环所受安培力大小的倍 D. 圆环所受的安培力大小为圆环所受安培力大小的倍 二、实验题（共14分） 11. 用如图甲所示的实验装置做“验证机械能守恒定律”实验时，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始下落。 （1）关于本实验﹐下列说法正确的是________。 A. 应选择质量大、体积小的重物进行实验 B. 释放纸带之前，纸带必须处于竖直状态 C. 先释放纸带，后接通电源 （2）实验中，得到如图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O（O点与下一点的间距接近2mm）的距离分别为hA、hB、hC。已知当地重力加速度为g，打点计时器的打点周期为T。设重物质量为m。从打О点到B点的过程中，重物的重力势能变化量ΔEp＝________，动能变化量ΔEk＝________。（用已知字母表示） （3）某同学用如图丙所示装置验证机械能守恒定律，将力传感器固定在天花板上，细线一端系着小球，一端连在力传感器上。将小球拉至水平位置从静止释放，到达最低点时力传感器显示的示数为F0。已知小球质量为m，当地重力加速度为g。在误差允许范围内，当满足关系式________时，可验证机械能守恒。 12. 某同学想通过测绘小灯泡的图像来研究小灯泡的电阻随电压变化的规律。所用器材如下：待测小灯泡一只，额定电压为，电阻约为几欧： 电压表一个，量程，内阻约为： 电流表一个，量程，内阻约为： 滑动变阻器一个，干电池两节，开关一个，导线若干。 （1）请在图甲中补全实验电路图以完成电压、电流测量______。 （2）图甲中开关闭合之前，应把滑动变阻器的滑片置于_____（填“A端”，“B端”或“中间位置”）。 （3）该同学通过实验作出小灯泡的图像如图乙所示，则小灯泡在额定工作状态时的电阻为_____。（保留两位有效数字） （4）实验中该同学发现仪器柜中没有电压表，但有满偏电流为，内阻为的电流计，该同学想把它改装成电压表使用，则应_____联一个_____的电阻即可。 （5）若把此小灯泡与电动势、内阻的电源直接连接，灯泡实际功率约为_____。（保留两位有效数字） 三、计算题（共43分） 13. 如图所示，光由空气射入某种介质时的折射情况，光在真空中传播速度为。求： （1）介质的折射率； （2）光在介质中的传播速度； （3）光从该介质射向空气，发生全反射的临界角正弦值。 14. 如图所示，平面直角坐标系xOy中，竖直虚线MN到y轴的距离为2d，y轴左侧和虚线MN右侧分别存在着方向垂直纸面向里和向外、磁感应强度大小相等的匀强磁场，y轴到虚线MN间以x轴为分界线分别存在着大小相等、方向相反且平行于y轴的匀强电场（x轴上的电场方向沿y轴正方向）。质量为m、电荷量为q的带正电粒子从坐标原点O以沿x轴正方向、大小为的初速度进入电场，粒子第一次经过虚线MN时速度方向与MN的夹角，粒子第二次经过虚线MN后恰好能返回坐标原点。不计粒子受到的重力。求： （1）匀强电场的电场强度大小E； （2）匀强磁场的磁感应强度大小B； （3）粒子从第一次经过虚线MN到第四次经过虚线MN所用的时间。 15. 如图所示，为竖直平面内光滑四分之一圆弧轨道，半径，长度的水平传送带，左端与圆弧轨道最低点B连接，右端上表面与固定平台等高并紧靠。平台上固定有一底端C处开口且略微错开的竖直圆轨道。一质量的滑块（视为质点），从圆弧轨道最高点A处静止释放，经过传送带，从C处进入圆轨道后，在始终沿轨迹切线方向的外力作用下做匀速圆周运动，外力施加前后速率不变。运动一周后撤去外力，滑块再次通过C点之后向右滑动，与位于平台D处的轻质挡板相撞并粘连。已知滑块与传送带表面的动摩擦因数，与圆轨道间的动摩擦因数，与C右侧平台间的动摩擦因数，C左侧平台光滑，。轻弹簧初始为原长，左端与轻质挡板铰接，右端固定，其劲度系数。弹簧弹性势能的表达式（x为弹簧形变量），取最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计经过各连接处的能量损失，重力加速度。 （1）求滑块下滑至圆弧轨道最低点B时，轨道对滑块的支持力大小； （2）若传送带不转，求滑块滑到圆轨道C处的速度大小； （3）若传送带以顺时针转动，求滑块经过传送带因摩擦而产生的热量； （4）若传送带以逆时针转动，求滑块从冲上传送带到弹簧第一次被压缩到最短的过程中因摩擦而产生的热量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 陇南市武都区2025-2026学年武都实验中学、武都两水中学、 武都育才学校、武都扬名中学高三二诊模拟考试 （考试时间：75分钟　试卷满分：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上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。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将答题卡交回。 一、选择题（共10小题，1-7题为单选，每小题4分，8-10题为多选，每小题5分，错选或不选得0分，少选得3分，共43分。） 1. 纪念中国人民抗日战争胜利80周年的阅兵仪式于2025年9月3日9时15分开始，右图为26架直-19武装直升机组成的“80”字样。以下说法正确的是（　　） A. 9时15分是时间间隔 B. 某架直升机在空中的轨迹为圆形，其路程为零 C. 以编队中某一武装直升机为参考系，其他直升机是运动的 D. 研究直升机上螺旋桨的转动情况时，直升机不能看作质点 【答案】D 【解析】 【详解】A．9时15分，阅兵仪式开始，可知是时刻，故A错误； B．路程是物体运动轨迹的长度，某架直升机在空中的轨迹为圆形，其路程不为零，故B错误； C．26架直-19武装直升机组成“80”字样，队形不变，可知以编队中某一武装直升机为参考系，其他武装直升机是静止的，故C错误； D．研究飞行中直升机上的螺旋桨的转动情况时，必须考虑直升机及其螺旋桨的大小、形状和转动，因此不能将直升机看作质点，故D正确。 故选D。 2. 蹦极是很多年轻人喜欢的一项运动，蹦极运动过程可简化如下：如图所示，将游客视为质点，原长为的弹性绳一端固定在点，另一端和游客相连。游客从点自由下落，至点时弹性绳自然伸直，经过点时合力为零，到达最低点，然后弹起，整个过程沿竖直方向，弹性绳始终在弹性限度内，重力加速度，不计游客受到的空气阻力。关于游客从的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 游客从过程做自由落体运动，速度越来越大，其惯性也逐渐增大 B. 游客此次体验完全失重的时间为 C. 游客经过点时速度最大 D. 游客从过程做减速运动，该过程中游客对弹性绳的拉力小于弹性绳对游客的拉力 【答案】B 【解析】 【详解】A．物体的惯性大小由质量决定，与速度大小无关，故A错误； B．游客做自由落体运动时完全失重，则由 解得，故B正确； C．游客经过点时受到的合力为零（加速度为零），故游客经过点时速度最大，故C错误； D．游客对弹性绳的拉力和弹性绳对游客的拉力是作用力和反作用力，大小总是相等，故D错误。 故选B。 3. “鹊桥二号”中继星环绕月球运行，其24小时椭圆轨道的半长轴为a。已知地球静止卫星的轨道半径为r，则月球与地球质量之比可表示为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】“鹊桥二号”中继星在24小时椭圆轨道运行时，根据开普勒第三定律 同理，对地球的静止卫星根据开普勒第三定律 又开普勒常量与中心天体的质量成正比，所以 联立可得 故选D。 4. 如图a为一列简谐横波在时刻的波形图，图b为介质中平衡位置在处质点P的振动图像。下列说法正确的是（　　） A. 波速大小为 B. 波沿x轴正方向传播 C. 在内，质点P运动的路程为8cm D. 时，质点P沿y轴负方向运动 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据振动图像与波形图可知，。波速 故A错误； B．由b图可知时刻，质点P振动方向沿y轴正方向，在a图中结合同侧法可知，波沿x轴负方向传播，故B错误； C．振幅，内，质点P运动的路程为 故C错误； D．b图斜率表示速度，正负表示方向，时质点P沿y轴负方向运动，故D正确。 故选D。 5. 某国产直升机在我国某地上空悬停，长度为L的导体螺旋桨叶片在水平面内顺时针匀速转动（俯视），转动角速度为。该处地磁场的水平分量为，竖直分量为。叶片的近轴端为a，远轴端为b。忽略转轴的尺寸，则叶片中感应电动势为（ ） A. ，a端电势高于b端电势 B. ，a端电势低于b端电势 C. ，a端电势高于b端电势 D. ，a端电势低于b端电势 【答案】D 【解析】 【详解】我国某地上空地磁场方向有向下的分量，大小为，当螺旋桨叶片在水平面内顺时针匀速转动（俯视）时，根据右手定则可知，a端电势低于b端电势；大小为 故选D。 6. 如图所示，一小型风力发电机通过如图甲所示输电线路向北京赛区某场馆1万个额定电压为、额定功率为的LED灯供电。当发电机输出如图乙电压时，赛区的LED灯全部正常工作。已知输电导线损失的功率为赛区获得总功率的4%，输电导线的等效电阻为。则下列说法正确的是（ A. 发电机的转速为 B. 发电机内输出的电能为 C. 降压变压器原、副线圈匝数比为 D. 升压变压器副线圈输出的电压的最大值为 【答案】C 【解析】 【详解】A．转速是发动机每秒转过的圈数，由图乙可知发电机的周期为0.02s，所以发电机的转速为 故A错误； B．发电机的输出功率为 发电机内输出的电能为 故B错误； C．输电线损失的功率 由 可得输电线电流 降压变压器副线圈的电流 降压变压器原、副线圈匝数比为 故C正确； D．由 可得 则 升压变压器副线圈输出的电压的最大值为 故D错误。 故选C。 7. 热现象过程中不可避免地出现能量耗散的现象．所谓能量耗散是指在能量转化的过程中无法把散失的能量重新收集、加以利用．下列关于能量耗散的说法中正确的是(　　) A. 能量耗散说明能量不守恒 B. 能量耗散不符合热力学第二定律 C. 能量耗散过程中能量不守恒 D. 能量耗散是从能量转化的角度,反映出自然界中的宏观过程具有方向性 【答案】D 【解析】 【详解】能量耗散是指能量在转化和转移的过程中扩散到周围环境中无法再收集起来的，其满足能量守恒定律，也符合热力学第二定律，能量在数量上并未减少，但在可利用的品质上降低了．能量耗散反应了涉及热运动的宏观过程都具有方向性，所以A、B、C错误；D正确． 8. 如图所示，物块A、B叠放在一起置于斜面上，斜面体始终静止在水平面上。关于A、B的运动和受力，下列说法正确的是 （　　） A. 若A、B一起匀速下滑，则A受到2个力 B. 若斜面光滑，则A受3个力 C. 若A、B一起加速下滑，则A处于失重状态 D. 若A、B一起加速下滑，则地面对斜面体间的静摩擦力方向向右 【答案】ABC 【解析】 【详解】B．设斜面倾角为θ，若斜面光滑，根据牛顿第二定律可知，A、B整体的加速度为 a=g sin θ 对物体A，水平方向 f=ma cos θ=mg sin θ cos θ 竖直方向 mg-N=masin θ=mgsin2θ 即 N=mg cos2θ<mg 即A、B之间有相互作用力，此时A受重力、支持力和静摩擦力，故B正确； A．若A、B整体一起匀速下滑，则上述表达式中a=0，此时f=0，FN=mg，即A受到重力和B的支持力两个力的作用，故A正确； C．若A、B一起加速下滑，则A的加速度有向下的分量，则A处于失重状态，选项C正确； D．若A、B整体一起加速下滑，则水平方向有分加速度，对整体由牛顿第二定律可知，地面与斜面体有向左的静摩擦力，故D错误。 故选ABC。 9. 如图所示，在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场中，固定一内部真空且内壁光滑的圆柱形薄壁绝缘管道，其轴线与磁场垂直。管道横截面半径为a，长度为l（l>>a）。一位于管道一端中心的粒子源向管道内各方向均匀发射出大量速度为v的相同带电粒子，粒子在磁场力作用下打到管壁上，与管壁发生弹性碰撞，多次碰撞后从另一端射出，且沿轴线进入管道的粒子恰好垂直打在管壁上，单位时间进入管道的粒子数为n，粒子电荷量为+q，不计粒子的重力、粒子间的相互作用，下列说法正确的是（　　） A. 粒子在磁场中运动的圆弧半径为a B. 粒子质量为 C. 管道内的等效电流为 D. 粒子束对管道的平均作用力大小为 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．粒子在磁场中做匀速圆周运动，由于沿轴线进入管道的粒子恰好垂直打在管壁上，根据几何关系可知，粒子在磁场中运动的圆弧半径为a，故A正确； B．结合上述，粒子在磁场中运动的圆弧半径为a，则有 解得，故B正确； C．单位时间进入管道的粒子数为n，根据电流的定义式有，故C错误； D．由于l>>a，则粒子束对管道的平均作用力大小在宏观上等于磁场对电流的安培力，则有 结合上述解得，故D正确。 故选ABD。 10. 如图所示，两个完全相同的细金属圆环、固定在平面内，仅在轴上方存在垂直平面向里的匀强磁场，圆环在磁场中的弧长为圆周周长的四分之三，圆环在磁场中的弧长为圆周周长的四分之一。若磁感应强度随时间均匀增大，下列说法正确的是（　　） A. 圆环中有逆时针方向的感应电流 B. 圆环所受的安培力沿轴正方向 C. 圆环所受的安培力大小为圆环所受安培力大小的倍 D. 圆环所受的安培力大小为圆环所受安培力大小的倍 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．由楞次定律可知两圆环中的电流均沿逆时针方向，由左手定则可知两圆环所受安培力均沿轴负方向，故A正确，B错误； CD．圆环中的感应电动势为 有效面积 可得 同理可得中产生的感应电动势大小为 两圆环所受的安培力为 因相同，等效长度也相同，总电阻相同，因此安培力大小与电动势成正比，可得，故C错误，D正确。 故选AD。 二、实验题（共14分） 11. 用如图甲所示的实验装置做“验证机械能守恒定律”实验时，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始下落。 （1）关于本实验﹐下列说法正确的是________。 A. 应选择质量大、体积小的重物进行实验 B. 释放纸带之前，纸带必须处于竖直状态 C. 先释放纸带，后接通电源 （2）实验中，得到如图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O（O点与下一点的间距接近2mm）的距离分别为hA、hB、hC。已知当地重力加速度为g，打点计时器的打点周期为T。设重物质量为m。从打О点到B点的过程中，重物的重力势能变化量ΔEp＝________，动能变化量ΔEk＝________。（用已知字母表示） （3）某同学用如图丙所示装置验证机械能守恒定律，将力传感器固定在天花板上，细线一端系着小球，一端连在力传感器上。将小球拉至水平位置从静止释放，到达最低点时力传感器显示的示数为F0。已知小球质量为m，当地重力加速度为g。在误差允许范围内，当满足关系式________时，可验证机械能守恒。 【答案】（1）AB （2） ①. －mghB ②. （3）F0＝3mg 【解析】 【小问1详解】 A．重物体积小，所受空气阻力小，质量越大，空气阻力引起的相对误差就越小，所以应选择质量大，体积小的重物进行实验，故A正确； B．为减小纸带与限位孔间的摩擦，释放纸带之前，纸带必须处于竖直状态，故B正确； C．由实验步骤可知，应先接通电源，当打点计时器工作稳定后，再释放纸带，故C错误。 故选AB。 【小问2详解】 [1]由重力做功与重力势能的关系可知，从打O点到B点的过程中，重物的重力势能变化量 [2]由平均速度解得打B点时重物的瞬时速度 该过程的动能增量为 解得 【小问3详解】 设细线长为r，在最低点，由牛顿第二定律可得 解得此时球的动能为 球由静止释放到达最低点过程中，若满足机械能守恒，则有 联立解得 解得 12. 某同学想通过测绘小灯泡的图像来研究小灯泡的电阻随电压变化的规律。所用器材如下：待测小灯泡一只，额定电压为，电阻约为几欧： 电压表一个，量程，内阻约为： 电流表一个，量程，内阻约为： 滑动变阻器一个，干电池两节，开关一个，导线若干。 （1）请在图甲中补全实验电路图以完成电压、电流测量______。 （2）图甲中开关闭合之前，应把滑动变阻器的滑片置于_____（填“A端”，“B端”或“中间位置”）。 （3）该同学通过实验作出小灯泡的图像如图乙所示，则小灯泡在额定工作状态时的电阻为_____。（保留两位有效数字） （4）实验中该同学发现仪器柜中没有电压表，但有满偏电流为，内阻为的电流计，该同学想把它改装成电压表使用，则应_____联一个_____的电阻即可。 （5）若把此小灯泡与电动势、内阻的电源直接连接，灯泡实际功率约为_____。（保留两位有效数字） 【答案】（1） （2）端 （3） （4） ①. 串 ②. 5200 （5）0.69 【解析】 【小问1详解】 电压表内阻远大于待测小灯泡的电阻，故应采用电流表外接法，补全实验电路图如图。 【小问2详解】 图甲中开关闭合之前，应使测量电路处于短路状态，故把滑动变阻器的滑片置于B端。 【小问3详解】 由图乙知，则小灯泡在额定电压2.5V工作状态时电流为0.43A，则电阻为。 【小问4详解】 [1][2]电流表改装成电压表需要串联一个电阻分压，根据欧姆定律知。 【小问5详解】 若把此小灯泡与电动势、内阻的电源直接连接，灯泡实际电压为U、电流为I，根据闭合电路欧姆定律有 代入数据整理得 当，当，在图乙画出上式的图像如图，两图线的交点表示灯泡与该电源连成闭合回路，灯泡的实际电压约为1.82V，实际电流约为0.38A，则灯泡实际功率约为 因图中读取数据存在一定误差，故结果为0.67~0.72间均可。 三、计算题（共43分） 13. 如图所示，光由空气射入某种介质时的折射情况，光在真空中传播速度为。求： （1）介质的折射率； （2）光在介质中的传播速度； （3）光从该介质射向空气，发生全反射的临界角正弦值。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由图可知，光由空气射入某种介质时的入射角和折射角分别为， 根据折射定律有 【小问2详解】 光在介质中的传播速度 【小问3详解】 光从该介质射向空气，发生全反射的临界角正弦值 14. 如图所示，平面直角坐标系xOy中，竖直虚线MN到y轴的距离为2d，y轴左侧和虚线MN右侧分别存在着方向垂直纸面向里和向外、磁感应强度大小相等的匀强磁场，y轴到虚线MN间以x轴为分界线分别存在着大小相等、方向相反且平行于y轴的匀强电场（x轴上的电场方向沿y轴正方向）。质量为m、电荷量为q的带正电粒子从坐标原点O以沿x轴正方向、大小为的初速度进入电场，粒子第一次经过虚线MN时速度方向与MN的夹角，粒子第二次经过虚线MN后恰好能返回坐标原点。不计粒子受到的重力。求： （1）匀强电场的电场强度大小E； （2）匀强磁场的磁感应强度大小B； （3）粒子从第一次经过虚线MN到第四次经过虚线MN所用的时间。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子在电场中做类平抛运动，水平方向上有 粒子受到电场力，则有 竖直方向上有 粒子第一次经过虚线时有 解得 【小问2详解】 粒子第一次经过虚线的位置到轴的距离 粒子进入磁场时的速度大小 粒子第二次经过虚线后恰好能返回坐标原点，根据运动的对称性可知，粒子第一次在磁场中运动的轨迹关于轴对称 由几何关系可知，粒子的轨迹半径 粒子受到的洛伦兹力提供向心力，有 解得 【小问3详解】 分析粒子的运动轨迹可知，粒子从第一次经过虚线到第四次经过虚线的过程中， 粒子先后两次在虚线右侧磁场中运动的时间 粒子先后两次在电场中运动，在水平方向上始终做匀速直线运动，有 粒子返回坐标原点后以大小为、方向沿轴负方向的速度进入轴左侧磁场 粒子在轴左侧磁场中运动有， 解得 因此粒子从第一次经过虚线到第四次经过虚线所用的时间 解得 15. 如图所示，为竖直平面内光滑四分之一圆弧轨道，半径，长度的水平传送带，左端与圆弧轨道最低点B连接，右端上表面与固定平台等高并紧靠。平台上固定有一底端C处开口且略微错开的竖直圆轨道。一质量的滑块（视为质点），从圆弧轨道最高点A处静止释放，经过传送带，从C处进入圆轨道后，在始终沿轨迹切线方向的外力作用下做匀速圆周运动，外力施加前后速率不变。运动一周后撤去外力，滑块再次通过C点之后向右滑动，与位于平台D处的轻质挡板相撞并粘连。已知滑块与传送带表面的动摩擦因数，与圆轨道间的动摩擦因数，与C右侧平台间的动摩擦因数，C左侧平台光滑，。轻弹簧初始为原长，左端与轻质挡板铰接，右端固定，其劲度系数。弹簧弹性势能的表达式（x为弹簧形变量），取最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计经过各连接处的能量损失，重力加速度。 （1）求滑块下滑至圆弧轨道最低点B时，轨道对滑块的支持力大小； （2）若传送带不转，求滑块滑到圆轨道C处的速度大小； （3）若传送带以顺时针转动，求滑块经过传送带因摩擦而产生的热量； （4）若传送带以逆时针转动，求滑块从冲上传送带到弹簧第一次被压缩到最短的过程中因摩擦而产生的热量。 【答案】（1）60N （2）4m/s （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 从A到B，根据机械能守恒有 解得v0=10m/s 在B点，根据牛顿第二定律可得 解得轨道对滑块的支持力大小为FN=60N 【小问2详解】 在传送带上做匀减速直线运动，到C点的速度为v1，有 解得v1=4m/s 【小问3详解】 滑块以速度v0冲上传送带后，做匀减速直线运动，有 解得 然后随传送带匀速运动，产生的热量 解得 【小问4详解】 滑块的整个运动过程有三段产生摩擦热，具体分析如下： 第一段过程为滑块以速度v0冲上传送带过程，通过传送带时间  滑块与传送带相对位移 此过程产生的摩擦热 联立解得Q2=168J 第二段过程为滑块以速度v1冲上右侧的固定平台后，在竖直圆轨道匀速运动一周的过程，如图所示， 选取竖直圆轨道上下对称的P、P′两点，根据牛顿第二定律则有， 在P、P′两点附近选取微元长度Δl，则滑块在这两段微元长度Δl克服摩擦力做的功之和 求和可得 联立可得Wf=64J 第三段过程为滑块滑上C右侧平台并与挡板粘连，由功能关系可知，弹簧第一次被压缩到最短（此时滑块运动到E点）则有 代入数据解得 第三个阶段产生的热量 所以整个过程产生的热量 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $