精品解析：甘肃陇南市宕昌县部分校2025-2026学年高二下学期7月期末物理试题

2025-2026年宕昌第一中学、第二中学、两当第一中学 高二下学期期末考试物理试卷 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，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需或动，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，请将试卷和答题卡一并交回。 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. 在物理学发展的过程中，有许多科学家做出了重要的贡献。下列说法正确的是（ ） A. 第谷用开普勒观测的天文数据，总结发现行星运动的三大定律 B. 牛顿总结出万有引力定律，是第一个“能称出地球质量”的人 C. 卡文迪什利用扭秤装置比较精确地测出了引力常量 D. 爱因斯坦相对论指出在不同的参照系中测量到的光速是不同的 2. 下列核反应方程及其类型的表述正确的是（ ） A. ，是核聚变反应 B. ，是核裂变反应 C. ，是衰变 D. ，是衰变 3. 如甲、乙两图所示是某同学在做光的单缝衍射和杨氏双缝干涉实验时，利用光照强度传感器。得的条纹相对光强/随水平距离x的分布图像。有关光的衍射和干涉现象，下列说法正确的是（　　） A. 甲发生的是干涉现象 B. 乙发生的是衍射现象 C. 发生甲、乙现象时，说明光具有波动性 D. 当所用光线由红光变成蓝光时，乙现象条纹间距不变 4. 一不带电的枕形金属壳B用绝缘支架固定在水平面上。图示为其横截面，C点是其内部偏左位置的一点。把一带正电小球a从B的左侧缓慢靠近时，下列说法正确的是（　　） A. B左侧带正电 B. C点的电场强度逐渐增大 C. B右侧的感应电荷逐渐增多 D. 沿过C点的虚线将金属壳分为左、右两部分，则左侧带电量大小小于右侧 5. 波源O垂直于纸面做简谐运动，其在均匀介质中产生的横波在t=0.10s时的波形如图甲所示，实线表示波峰，虚线表示波谷，波源O及质点P、质点Q的平衡位置在同一直线上。规定垂直纸面向外为正方向，图乙为该介质中某一质点的振动图像。下列说法正确的是（　　） A. 该波的波速为25cm/s B. 图乙可能为质点M的振动图像 C. t=0.20s时质点P的位置与t=0时质点Q的位置相同 D. t=0.10s时，质点M正垂直纸面向外运动 6. 如图所示，将两块磁感应强度相同、同极相对放置的磁体缝隙中间位置作为z轴的坐标原点，中间小范围的磁感应强度。现将一霍尔元件放入磁体缝隙中，通入图示方向的恒定电流I，沿着方向移动霍尔元件时，在电极M、N间有电压输出，从而实现微小位移z的测量。下列说法正确的是（ ） A. 若时，M极板电势高，则霍尔元件中导电的载流子为电子 B. 若仅增加电流I的大小，减小 C. 若仅减小霍尔元件轴方向的厚度，可以增加测量灵敏度 D. 此装置输出电压与位移不是线性变化关系 7. 如图所示，边长为a，电阻为R的正方形导线框PQMN进入磁感应强度为B的匀强磁场。图示位置线框速度大小为v，此时（　　） A. NM间电势差等于NP间电势差 B. 线框中电流大小为 C. 线框所受安培力大小为 D. 线框所受安培力方向与运动方向相反 8. 如图甲所示，分别用、两种可见光照射光电管的极，得到光电流与光电管两极之间的电压关系如图乙所示，图丙为氢原子的能级图。依据玻尔原子模型理论，若取无穷远处为零电势点，氢原子的电势能可表示为（为静电力常量，为元电荷，为两点电荷之间的距离），则（ ） A. 滑动变阻器滑片向右移动时光电流先增大后保持不变 B. 处于第2能级时，氢原子电子绕核运动的动能为 C. 当电压的值小于时，不能发生光电效应 D. 氢原子吸收能量，电子速率增大为绕核速率的倍时，可成为自由电子 9. 如图甲所示的理想变压器模型，原线圈输入电压有效值为200V的正弦交流电。副线圈侧接有并联的两个定值电阻，电阻，电阻，所有电表均为理想交流电表。已知通过的电流随时间变化的正弦曲线如图乙所示（周期为0.02s，峰值为），下列说法正确的是（ ） A. 原线圈输入交流电的频率为50Hz B. 电压表的示数为40V C. 电流表的示数为0.2A D. 变压器传输的总电功率为60W 10. 如图所示的电路中，电源电动势，内电阻，定值电阻，电容器的电容，则下列说法正确的是（ ） A. 闭合开关S，电路稳定后电容器两端的电压为1.5 V B. 闭合开关S，电路稳定后电容器所带电荷量为 C. 闭合开关S，电路稳定后电容器所带电荷量为 D. 先闭合开关S，电路稳定后断开开关S，通过电阻的电荷量为 二、实验题（共14分） 11. 利用如图甲所示的实验装置研究双缝干涉现象并测量光的波长。 （1）双缝应该放置在图甲中的________处（选填“A”或“B”）。 （2）关于实验操作，下列哪种说法正确？________ A. 撤掉滤光片，光屏上将看不到干涉图样 B. 为了得到清晰的干涉图样，单缝和双缝应垂直放置 C. 测量某条亮纹位置时，应使分划板的中心刻线与该亮纹的中心对齐 D. 将单缝向双缝靠近，可增大干涉条纹的间距 （3）某种单色光照射双缝得到的干涉图样如图乙所示。若双缝间距为d，双缝到光屏的距离为L，测得C、D条纹中心间距为a，则该单色光的波长λ=________。（用本小问所给字母表示） 12. 某实验小组的同学设计了一简易欧姆表，该欧姆表能进行欧姆调零，其实验器材为： A.干电池（电动势，内阻不计） B.电流表G（满偏电流，内阻） C.滑动变阻器（最大阻值为） D.定值电阻、 E.开关一个，红、黑表笔各一支，导线若干 （1）插孔应插入________（选填“红”或“黑”）表笔； （2）若两定值电阻中的一个为，另一个为，电键S断开，欧姆调零时滑动变阻器接入电路的阻值为，开关S闭合，欧姆调零时滑动变阻器接入电路的阻值为，已知，则________，________； （3）该实验小组的同学利用该简易欧姆表测量电压表的内阻，将开关S闭合，电路接通后，电流表的指针刚好指在正中央，电压表指针偏转的角度为满偏的，电压表的内阻为________，电压表的量程为________V。 三、计算题（共43分） 13. 如图所示，一导热性能良好的汽缸开口向上固定在水平面上，现用密封性良好的活塞将一定质量的理想气体密封在汽缸中，平衡时，活塞到汽缸底部的距离为汽缸高度的，封闭气体的压强为。已知活塞的横截面积为，外界大气压强为，环境温度为，重力加速度取，忽略活塞的厚度以及一切摩擦。 （1）求活塞的质量； （2）若保持环境的温度不变，在活塞上施加一竖直向上的外力，求活塞缓慢移到汽缸口时封闭气体的压强及此时外力的大小； （3）若缓慢升高封闭气体的温度，活塞恰好到汽缸口时封闭气体的温度。 14. 一个柱状玻璃砖的横截面如图所示，它由直角三角形和半圆组成，其中为圆心。一束单色光平行AC边从点射入玻璃砖，在AC边发生一次反射后以平行AB边的方向经过点。已知，半圆的半径为，光在真空中的速度大小为，求： （1）玻璃砖的折射率； （2）光在玻璃砖内传播的时间； （3）左右平移入射光，入射点在距点多大范围内移动时光线可从半圆面上射出。 15. 如图所示，质量为的物体用长为的轻绳拴接，轻绳的另一端固定于点，质量为的物体静止在点的正下方平台上的点，平台右侧的挡板上固定一轻弹簧，弹簧原长时左端恰好位于点，点的右侧光滑、左侧粗糙。点左侧的水平面上放置一质量为的长木板，长木板的上表面与右侧的平台等高。现将物体向左拉开一定的角度，使轻绳刚好绷紧，将物体由静止释放，经过一段时间与物体发生正碰同时轻绳断裂，物体滑上长木板后未离开长木板。已知物体与平台间的动摩擦因数为，物体与长木板上表面的动摩擦因数为，长木板与水平面间的动摩擦因数为，、之间的距离为，物体、均可视为质点，每次碰撞的时间极短且均为弹性碰撞，重力加速度为取，。 （1）求、碰撞后瞬间的速度大小； （2）弹簧被压缩的过程中，弹簧的最大弹性势能；判断物体能否从点离开平台，若能，求出离开平台的速度；若不能，求出最终物体到点的距离； （3）若物体最终刚好停在长木板的最左端，求长木板的长度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026年宕昌第一中学、第二中学、两当第一中学 高二下学期期末考试物理试卷 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，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需或动，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，请将试卷和答题卡一并交回。 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. 在物理学发展的过程中，有许多科学家做出了重要的贡献。下列说法正确的是（ ） A. 第谷用开普勒观测的天文数据，总结发现行星运动的三大定律 B. 牛顿总结出万有引力定律，是第一个“能称出地球质量”的人 C. 卡文迪什利用扭秤装置比较精确地测出了引力常量 D. 爱因斯坦相对论指出在不同的参照系中测量到的光速是不同的 【答案】C 【解析】 【详解】A．开普勒利用第谷的天文观测数据总结发现了行星运动三大定律，选项颠倒了二者的贡献关系，故A错误； B．牛顿总结出万有引力定律，但只有测出引力常量才能通过万有引力定律计算地球质量，引力常量是卡文迪什测出的，因此卡文迪什才是第一个“能称出地球质量”的人，故B错误； C．卡文迪什利用扭秤装置放大了微小的引力作用效果，比较精确地测出了引力常量，符合史实，故C正确； D．爱因斯坦相对论的光速不变原理指出，在不同的惯性参考系中测量到的光速是相同的，故D错误。 故选C。 2. 下列核反应方程及其类型的表述正确的是（ ） A. ，是核聚变反应 B. ，是核裂变反应 C. ，是衰变 D. ，是衰变 【答案】C 【解析】 【详解】A．该反应是钍核吸收中子生成其同位素的反应，不是轻核聚合的核聚变，故A错误； B．该反应放出电子，质量数不变、电荷数+1，属于衰变，不是重核分裂的核裂变，故B错误； C．该反应放出电子，满足反应后电荷数+1、质量数不变的衰变特征，是衰变，故C正确； D．该反应是重核受中子轰击分裂为两个中等质量核的核裂变反应，是裂变伴随释放的光子，不是衰变，故D错误。 故选C。 3. 如甲、乙两图所示是某同学在做光的单缝衍射和杨氏双缝干涉实验时，利用光照强度传感器。得的条纹相对光强/随水平距离x的分布图像。有关光的衍射和干涉现象，下列说法正确的是（　　） A. 甲发生的是干涉现象 B. 乙发生的是衍射现象 C. 发生甲、乙现象时，说明光具有波动性 D. 当所用光线由红光变成蓝光时，乙现象条纹间距不变 【答案】C 【解析】 【详解】AB．单缝衍射实验中，中间条纹间距最大且最亮，可知中间光强最强，而在双缝干涉实验中，形成的明暗条纹间距相等，根据干涉的叠加原理可知，明条纹中心处光强最强，暗条纹中心处光强最弱，因此可判断得知，图甲发生的是衍射现象，图乙发生的是干涉现象，故AB错误； C．干涉和衍射是光的波动性的体现，故C正确； D．由干涉条纹间距 可知，当所用光线由红光变成蓝光时，乙现象条纹间距变小，故D错误。 故选C。 4. 一不带电的枕形金属壳B用绝缘支架固定在水平面上。图示为其横截面，C点是其内部偏左位置的一点。把一带正电小球a从B的左侧缓慢靠近时，下列说法正确的是（　　） A. B左侧带正电 B. C点的电场强度逐渐增大 C. B右侧的感应电荷逐渐增多 D. 沿过C点的虚线将金属壳分为左、右两部分，则左侧带电量大小小于右侧 【答案】C 【解析】 【详解】A．由于静电感应，B左侧带负电，故A错误； B．枕形金属壳B处于静电平衡状态，内部合场强处处为零，所以C点的电场强度不变，故B错误； C．带正电小球a从B的左侧缓慢靠近时，小球在枕形金属壳B 处的场强逐渐增大，所以B两端的感应电荷将会逐渐增多，故C正确； D．因为整体显示电中性,正电荷与负电荷数量相等，无论怎样将球壳分开，两部分的带电量始终相同，故D错误。 故选C。 5. 波源O垂直于纸面做简谐运动，其在均匀介质中产生的横波在t=0.10s时的波形如图甲所示，实线表示波峰，虚线表示波谷，波源O及质点P、质点Q的平衡位置在同一直线上。规定垂直纸面向外为正方向，图乙为该介质中某一质点的振动图像。下列说法正确的是（　　） A. 该波的波速为25cm/s B. 图乙可能为质点M的振动图像 C. t=0.20s时质点P的位置与t=0时质点Q的位置相同 D. t=0.10s时，质点M正垂直纸面向外运动 【答案】D 【解析】 【详解】A．由甲图可知，该波的波长为 由乙图可知，该波的周期为 故该波的波速为 A错误； BD．由甲图可知，再经过波峰传到M点，故M点此时正垂直纸面向外振动，而图乙中，的质点沿负方向运动，即垂直纸面向里运动，则图乙不可能为质点M的振动图像，B错误，D正确； C．时质点P由波峰（）位置刚好到达波谷的位置，结合甲图可知，时刻，质点Q也在波谷位置，两者具有相同的垂直于纸面的位移，但波只是振动形式的传播，质点并未随波逐流，两者不是同一个点，显然在纸面内的不同位置，显然C错误。 故选D。 6. 如图所示，将两块磁感应强度相同、同极相对放置的磁体缝隙中间位置作为z轴的坐标原点，中间小范围的磁感应强度。现将一霍尔元件放入磁体缝隙中，通入图示方向的恒定电流I，沿着方向移动霍尔元件时，在电极M、N间有电压输出，从而实现微小位移z的测量。下列说法正确的是（ ） A. 若时，M极板电势高，则霍尔元件中导电的载流子为电子 B. 若仅增加电流I的大小，减小 C. 若仅减小霍尔元件轴方向的厚度，可以增加测量灵敏度 D. 此装置输出电压与位移不是线性变化关系 【答案】C 【解析】 【详解】设元件沿电流方向横截面积（为向厚度，为上下极板间距），载流子电荷量为、定向移动的平均速率为、载流子浓度为。 平衡时洛伦兹力等于电场力，则有 由电流微观表达式得 联立可得霍尔电压 A．若时，由于，则，磁场方向沿方向；若载流子是电子，电子运动方向与电流反向，由左手定则可知电子向M极板偏转，M极板带负电，M极板电势更低，故A错误； B．由，仅增大电流，会增大，故B错误； C．（为轴方向厚度），减小，相同位移下输出电压更大，位移变化对应的电压变化更明显，测量灵敏度提升，故C正确； D．，与为过原点的正比例线性关系，故D错误。 故选C。 7. 如图所示，边长为a，电阻为R的正方形导线框PQMN进入磁感应强度为B的匀强磁场。图示位置线框速度大小为v，此时（　　） A. NM间电势差等于NP间电势差 B. 线框中电流大小为 C. 线框所受安培力大小为 D. 线框所受安培力方向与运动方向相反 【答案】C 【解析】 【详解】A．图示位置恰好NM边切割磁感线，则产生的感应电动势为 切割磁感线的导体相当于电源，则可知此时NM两端的电压为路端电压，根据串联电路的分压原理可得 ， 故A错误； B．根据闭合电路的欧姆定律可得此刻线框中的电流为 故B错误； C．线框有两个边在磁场中，两边所受安培力大小相等，可得 根据左手定则可知两边所受安培力的方向互相垂直，则可得线框所受安培力的大小为 故C正确； D．根据左手定则，结合力的矢量合成可知，此时线框所受安培力垂直于磁场边界，竖直向下，与运动方向间的夹角为，故D错误。 故选C。 8. 如图甲所示，分别用、两种可见光照射光电管的极，得到光电流与光电管两极之间的电压关系如图乙所示，图丙为氢原子的能级图。依据玻尔原子模型理论，若取无穷远处为零电势点，氢原子的电势能可表示为（为静电力常量，为元电荷，为两点电荷之间的距离），则（ ） A. 滑动变阻器滑片向右移动时光电流先增大后保持不变 B. 处于第2能级时，氢原子电子绕核运动的动能为 C. 当电压的值小于时，不能发生光电效应 D. 氢原子吸收能量，电子速率增大为绕核速率的倍时，可成为自由电子 【答案】BD 【解析】 【详解】A.该电路中光电管加反向电压，滑动变阻器滑片向右移动时，反向电压逐渐增大，到达阳极的光电子数减少，光电流逐渐减小，直至减为零，故A错误； B.氢原子第2能级的总能量。由库仑力提供向心力得，电子动能；电势能，因此总能量，可得，故B正确； C.光电效应的发生条件是入射光频率大于金属的极限频率，与外加电压无关。电压小于遏止电压时，仍有光电子到达阳极，光电流不为零，光电效应依然发生，故C错误； D.设绕核速率为，根据库仑力提供向心力有 解得 电离时电势能为0，设电离所需速率为，根据能量守恒定律有 解得，故D正确。 故选BD。 9. 如图甲所示的理想变压器模型，原线圈输入电压有效值为200V的正弦交流电。副线圈侧接有并联的两个定值电阻，电阻，电阻，所有电表均为理想交流电表。已知通过的电流随时间变化的正弦曲线如图乙所示（周期为0.02s，峰值为），下列说法正确的是（ ） A. 原线圈输入交流电的频率为50Hz B. 电压表的示数为40V C. 电流表的示数为0.2A D. 变压器传输的总电功率为60W 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由图乙可知，副线圈中电流的频率为，故A正确； B．通过的电流峰值为,其有效值 由于与并联，副线圈电压 电压表测副线圈电压，示数为，故B错误； C．副线圈总电流，根据理想变压器 得原线圈电流 电流表测原线圈电流，示数为，故C错误； D．变压器输出功率等于副线圈负载总功率，故D正确。 故选AD。 10. 如图所示的电路中，电源电动势，内电阻，定值电阻，电容器的电容，则下列说法正确的是（ ） A. 闭合开关S，电路稳定后电容器两端的电压为1.5 V B. 闭合开关S，电路稳定后电容器所带电荷量为 C. 闭合开关S，电路稳定后电容器所带电荷量为 D. 先闭合开关S，电路稳定后断开开关S，通过电阻的电荷量为 【答案】AC 【解析】 【详解】电容器的电容为。闭合开关，电路稳定后电容器所在支路相当于断路，电路中只有电源、内阻、电阻、电阻构成串联回路，根据闭合电路欧姆定律有 代入数据解得 A．电容器与并联，所以电容器两端电压等于两端电压，根据欧姆定律有 代入数据解得，故A正确； B．根据电容定义式有 代入数据解得，故B错误； C．由B选项分析可知，电路稳定后电容器所带电荷量为，故C正确； D．先闭合开关，电路稳定后断开开关，电容器只通过电阻放电，通过的电荷量等于电容器原来所带电荷量，即，故D错误。 故选AC。 二、实验题（共14分） 11. 利用如图甲所示的实验装置研究双缝干涉现象并测量光的波长。 （1）双缝应该放置在图甲中的________处（选填“A”或“B”）。 （2）关于实验操作，下列哪种说法正确？________ A. 撤掉滤光片，光屏上将看不到干涉图样 B. 为了得到清晰的干涉图样，单缝和双缝应垂直放置 C. 测量某条亮纹位置时，应使分划板的中心刻线与该亮纹的中心对齐 D. 将单缝向双缝靠近，可增大干涉条纹的间距 （3）某种单色光照射双缝得到的干涉图样如图乙所示。若双缝间距为d，双缝到光屏的距离为L，测得C、D条纹中心间距为a，则该单色光的波长λ=________。（用本小问所给字母表示） 【答案】（1）B （2）C （3） 【解析】 【小问1详解】 双缝应该放置在图甲中的B处。 【小问2详解】 A．撤掉滤光片，光屏上将看到彩色的干涉图样，A错误； B．为了得到清晰的干涉图样，单缝和双缝应平行放置，B错误； C．测量某条亮纹位置时，应使分划板的中心刻线与该亮纹的中心对齐，C正确； D．根据可知，将单缝向双缝靠近，干涉条纹的间距不变，D错误。 故选C。 【小问3详解】 条纹间距，根据 可知 12. 某实验小组的同学设计了一简易欧姆表，该欧姆表能进行欧姆调零，其实验器材为： A.干电池（电动势，内阻不计） B.电流表G（满偏电流，内阻） C.滑动变阻器（最大阻值为） D.定值电阻、 E.开关一个，红、黑表笔各一支，导线若干 （1）插孔应插入________（选填“红”或“黑”）表笔； （2）若两定值电阻中的一个为，另一个为，电键S断开，欧姆调零时滑动变阻器接入电路的阻值为，开关S闭合，欧姆调零时滑动变阻器接入电路的阻值为，已知，则________，________； （3）该实验小组的同学利用该简易欧姆表测量电压表的内阻，将开关S闭合，电路接通后，电流表的指针刚好指在正中央，电压表指针偏转的角度为满偏的，电压表的内阻为________，电压表的量程为________V。 【答案】（1）红 （2） ①. 50 ②. 600 （3） ①. 500 ②. 3 【解析】 【小问1详解】 欧姆表内部电源的正极应接黑表笔，负极接红表笔，符合电流表“红进黑出”的原则。因此a插孔应接红表笔。 【小问2详解】 [1][2]开关S断开时，欧姆调零后，根据闭合电路欧姆定律，有 开关S闭合时，欧姆调零后，根据闭合电路欧姆定律，有 整理得 根据题意，两定值电阻中的一个为，另一个为，又 解得，，， 【小问3详解】 [1]开关S闭合，电流表的指针刚好指在正中央，根据闭合电路欧姆定律，有 其中 欧姆表的内阻 解得； [2]此时流过电压表的电流 电压表此时的电压为 电压表指针偏转的角度为满偏的，则电压表的量程为。 三、计算题（共43分） 13. 如图所示，一导热性能良好的汽缸开口向上固定在水平面上，现用密封性良好的活塞将一定质量的理想气体密封在汽缸中，平衡时，活塞到汽缸底部的距离为汽缸高度的，封闭气体的压强为。已知活塞的横截面积为，外界大气压强为，环境温度为，重力加速度取，忽略活塞的厚度以及一切摩擦。 （1）求活塞的质量； （2）若保持环境的温度不变，在活塞上施加一竖直向上的外力，求活塞缓慢移到汽缸口时封闭气体的压强及此时外力的大小； （3）若缓慢升高封闭气体的温度，活塞恰好到汽缸口时封闭气体的温度。 【答案】（1） （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 开始时，对活塞，由力的平衡条件得 代入数据解得 【小问2详解】 保持环境温度不变，在活塞上施加一竖直向上的力，活塞恰好到达汽缸口时，封闭气体做等温变化，由玻意耳定律得 解得 活塞恰好到汽缸口时，由力的平衡条件得 解得 【小问3详解】 缓慢升高封闭气体的温度，使活塞到达汽缸口，则封闭气体做等压变化，由盖—吕萨克定律得 解得 14. 一个柱状玻璃砖的横截面如图所示，它由直角三角形和半圆组成，其中为圆心。一束单色光平行AC边从点射入玻璃砖，在AC边发生一次反射后以平行AB边的方向经过点。已知，半圆的半径为，光在真空中的速度大小为，求： （1）玻璃砖的折射率； （2）光在玻璃砖内传播的时间； （3）左右平移入射光，入射点在距点多大范围内移动时光线可从半圆面上射出。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由题意得，做出光路图，如图所示 由题意得，折射角 入射光平行AC边从点射入玻璃砖，所以入射角 由折射定律得，玻璃砖的折射率 【小问2详解】 由几何关系得，光在玻璃砖内的路程为 折射率与光速的关系为 联立解得光在玻璃砖内传播的时间 【小问3详解】 做出光路图，如图所示 当入射光线左右分别移到、位置时，光线恰好从半圆面上射出，所以入射点在距点与范围内移动时光线可从半圆面上射出。临界角C为 由几何关系得 ， 联立解得 15. 如图所示，质量为的物体用长为的轻绳拴接，轻绳的另一端固定于点，质量为的物体静止在点的正下方平台上的点，平台右侧的挡板上固定一轻弹簧，弹簧原长时左端恰好位于点，点的右侧光滑、左侧粗糙。点左侧的水平面上放置一质量为的长木板，长木板的上表面与右侧的平台等高。现将物体向左拉开一定的角度，使轻绳刚好绷紧，将物体由静止释放，经过一段时间与物体发生正碰同时轻绳断裂，物体滑上长木板后未离开长木板。已知物体与平台间的动摩擦因数为，物体与长木板上表面的动摩擦因数为，长木板与水平面间的动摩擦因数为，、之间的距离为，物体、均可视为质点，每次碰撞的时间极短且均为弹性碰撞，重力加速度为取，。 （1）求、碰撞后瞬间的速度大小； （2）弹簧被压缩的过程中，弹簧的最大弹性势能；判断物体能否从点离开平台，若能，求出离开平台的速度；若不能，求出最终物体到点的距离； （3）若物体最终刚好停在长木板的最左端，求长木板的长度。 【答案】（1）， （2）不能， （3） 【解析】 【小问1详解】 物体从释放到与物体碰撞的过程，由机械能守恒定律得 代入数据解得 物体与物体发生弹性碰撞，设物体、碰后的速度大小分别为、，则由动量守恒定律有 由能量守恒定律有 解得， 【小问2详解】 物体从到的过程，由动能定理得 解得 此后物体与弹簧组成的系统机械能守恒，物体的速度为时，弹簧的弹性势能最大，则有 设碰后物体在段通过的路程为后速度能减为，则对物体由动能定理得 代入数据解得 由于，故物体不能离开平台，物体最终到点距离为 【小问3详解】 物体滑上长木板后，对物体由牛顿第二定律有 解得 对长木板由牛顿第二定律有 解得 设经时间物体和长木板共速，二者共同的速度大小为，则对物体有 对长木板c有 解得， 该过程中，物体的位移为 长木板的位移为 长木板的长度为 因为木块与长木板间的动摩擦因数大于木板与地面间的动摩擦因数，所以共速后一起减速到零，则木板长度为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $