精品解析：2025届甘肃省平凉市第一中学高三下学期押题物理试卷（一）

2025届高三信息押题卷（一） 物理试题 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、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，将本试卷和答题卡一并交回。 考试时间为75分钟，满分100分 一、选择题：本题共10小题，共43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5分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 2024年10月11日，中国散裂中子源（CSNS）打靶束流功率达到并实现稳定供束运行，超过设计指标，可以为诸多领域的研究和工业应用提供先进的研究平台，下列关于中子的说法正确的是（　　） A. 卢瑟福在原子核人工转变中最早发现了中子 B. 原子核内的质子转变成中子时会放出电子 C. 俘获一个粒子，产生并放出一个中子 D. 中子比质子更容易击中原子核，是因为中子不带电 2. 如图所示，一辆汽车在平直道路上匀速行驶，在其前、后、左后、右后四个位置各有一个观察者，当汽车鸣笛发出频率为的声波时，四个观察者接收到声波的频率不同，下列说法正确的是（　　） A. 出现该现象的原因是声波发生了干涉 B. 汽车前方的观察者接收到声波的频率等于 C. 汽车后方的观察者接收到声波的频率小于 D. 单位时间内通过汽车左后方、右后方的观察者的密部的数目均为 3. 啤酒生产过程中，可以利用高速离心机清除易浑浊的杂质和细菌、病毒等超细微粒，下图是模拟实验，当转轴以稳定的角速度高速旋转时，A、B两种物质会分别聚集在靠转轴的①位置和靠外壁的②位置。设啤酒的密度为，A、B两种物质的密度分别为、，则（　　） A. B. C. D. 4. 2024年5月3日，嫦娥六号探测器顺利发射，5月8日实施近月制动，顺利进入半径为的环月轨道，在该轨道上探测器的运动可视为角速度为的匀速圆周运动，如图所示。6月2日，着陆器成功着陆月球背面，其着陆过程简化为如下过程：让着陆器先在距离预选着陆点约百米高度处悬停，接着发动机提供恒定向上的推力F，使着陆器开始以恒定的加速度竖直下降，经时间后在月球表面实现“软着陆”。已知着陆器质量为，月球半径为，引力常量为。下列说法正确的是（　　） A. 探测器发射速度应大于地球的第二宇宙速度 B. 着陆器悬停时处于失重状态 C. 月球的平均密度为 D. 着陆器“软着陆”时的速度大小为 5. 如图所示，用铝制易拉罐制作温度计，一粗细均匀的透明薄吸管里有一段油柱（长度不计），吸管与罐密封性良好，罐内气体可视为理想气体，不考虑外界大气压的变化，易拉罐和吸管处于水平方向，在吸管上标注等差温度值。若温度升高，吸管内空气柱长度增加，定义为测温灵敏度。下列说法正确的是（　　） A. 吸管上标注的等差温度值刻度左密右疏 B. 若仅将易拉罐和吸管直立且开口向上，则温度测量值偏大 C. 若仅换用更粗的吸管，则测温范围变大 D. 若仅换用体积更小的易拉罐，则测温灵敏度变高 6. 如图所示，轻绳绕过光滑定滑轮系着箱子，在轻绳的另一端施加适当的拉力F，恰好使箱子在水平地面做匀速运动，下列说法正确的是（　　） A. 一定一直减小 B. F一定一直增大 C. 点速率逐渐增大 D. 拉力F的功率逐渐减小 7. 如图所示，真空中半径为的圆形区域内有垂直圆面、磁感应强度大小为的匀强磁场，在圆心的上方沿水平方向关于圆心对称放置粒子收集板，板长为，圆周上与圆心等高的点有一粒子源，可均匀地向圆形区域范围内各个方向发射速度大小相等、方向均与磁场方向垂直的同种粒子，部分粒子可垂直打在收集板上。粒子的质量为，电荷量为，不计粒子的重力及粒子间的相互作用力。下列说法正确的是（　　） A. 圆形区域内磁场方向垂直圆面向外 B. 粒子发射速度的大小为 C. 能够打在收集板上的粒子数占总数的 D. 能够打在收集板上的粒子在磁场中运动的最长时间为 8. 如图所示，电动汽车充电站变压器（可视为理想变压器）输入电压恒为，输出电压为，设原、副线圈匝数分别为、，输入正弦交流电的频率为。当8个充电桩同时工作时，原线圈的输入功率为。导线电阻不计。下列说法正确的是（　　） A. 交流电的周期为 B. 原、副线圈匝数比为 C. 每个充电桩输入电流为 D. 同时工作的充电桩个数越多，原线圈的输入功率越小 9. 如图所示，粒子源产生的多种正粒子（初速度很小，可忽略不计）飘入电压为的加速电场，经加速后从小孔沿平行金属板A、B的中心线射入，A、B板长为，相距为，电压为，不计粒子重力及粒子间的相互作用，若粒子均能从A、B板间射出，则（　　） A. 比荷大的粒子从A、B板间射出时的位置更靠近极板 B. 比荷大的粒子从A、B板间射出时的速度更大 C. 电荷量大的粒子在A、B板间运动过程中电场力做功更多 D. 比荷大的粒子从粒子源飘入到从A、B板间射出的时间更长 10. 如图甲所示，足够长的质量为的木板静置在光滑的水平面上，在木板上放置一质量的物块，时物块以某一初速度从木板的左端开始向右端滑动，运动过程中物块的动能随时间变化的图像如图乙所示，后物块动能不变，取，则下列说法正确的是（　　） A. 内，木板的动量变化量大小为 B. 木板的质量为 C. 物块与木板之间的动摩擦因数为0.1 D. 木板的最短长度为 二、非选择题：本题共5小题，共57分。 11. 某同学利用阿特伍德机验证机械能守恒。实验装置如图甲所示，已知物块A（含遮光片）的总质量为，物块B的质量为，当地重力加速度大小为。请回答下列问题： （1）用螺旋测微器测量遮光片的宽度，示数如图乙所示，则其读数为________。 （2）实验中，保持光电门1的位置不变，每次都将物块从光电门1下方某处由静止释放，多次改变光电门2的位置，分别测出遮光片通过光电门1、2时的挡光时间、及两光电门间的高度差，根据测得的数据，作出________图像，若物块、组成的系统机械能守恒，则上述图像为一条直线。 A. B. C. D. （3）若物块、组成的系统机械能守恒，则（2）中图像的斜率为________，图像的纵轴的截距为________。（均用已知及所测物理量字母表示） 12. 某同学利用如图甲所示的电路，测量某电源的电动势和内阻（很小），为定值电阻（阻值为）。请回答下列问题： （1）实验中，定值电阻的作用有________。（多选） A. 保护电源 B. 在电流变化时使电压表示数变化明显 C. 在电压变化时使电流表示数变化明显 （2）实验中当单刀双掷开关接1，将滑动变阻器滑片置于两个不同位置时，电压表和电流表的示数分别为、，则电源电动势________，内阻________（用、、、和表示）。 （3）将单刀双掷开关分别接1和2时，调节滑动变阻器的滑片，记录若干组电压表和电流表的读数，分别作出两种情况下图像如图乙所示，图线是开关与________（选填“1”或“2”）连接时作出的；考虑避免系统误差，待测电源的电动势________，内阻________。（结果均保留两位小数） 13. 如图所示，直角△ABC为某光学元件的横截面，∠A=30°，∠C=90°，BC边长l=3cm，在A点正上方3cm处有一点光源S，发出的一束单色光恰好垂直AB边射入光学元件，在AC边恰好发生全反射。不考虑BC边的反射，光在真空中的传播速度为c = 3.0×108m/s。求 （1）光学元件对该光束的折射率n的大小； （2）光束在元件中的传播时间。 14. 如图所示为某同学设计的电磁制动系统模型：水平光滑绝缘平行直导轨间，等距离分布着垂直于导轨平面且方向相反的匀强磁场，磁感应强度大小均为，导轨的间距为，每个磁场分布区间的长度都是。边长为、质量为、电阻为的单匝正方形金属线框放置在导轨上，某时刻线框从图示位置以速度开始向右滑行，求： （1）线框中感应电流的最大值； （2）线框的最大加速度大小； （3）线框向右滑行的最大距离。 15. 如图所示，竖直面内、半径的光滑圆弧轨道AB底端切线水平，紧靠在水平传送带左端，传送带右端C靠近一水平光滑平台，圆弧轨道底端、传送带上表面及平台位于同一水平面。圆弧轨道所对的圆心角，传送带以的恒定速度顺时针匀速转动，BC之间长度。质量的物块1以的速度从圆弧轨道的最高点A沿切线进入圆弧轨道，质量的物块2静止在C点右侧的水平光滑平台上。物块1与2之间的碰撞为弹性碰撞，物块1与传送带间的动摩擦因数，不计物块的大小，取重力加速度。 （1）求物块1第一次运动到圆弧轨道底端B点时，对轨道的压力大小； （2）判断物块1与2第一次碰撞后，物块1能否从A点滑离圆弧轨道；若能滑离，求物块1滑离圆弧轨道时的速度大小，若不能滑离，求物块1在圆弧轨道上所能达到的最大高度； （3）求物块2最终的速度大小。（结果可用分数表示） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025届高三信息押题卷（一） 物理试题 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、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，将本试卷和答题卡一并交回。 考试时间为75分钟，满分100分 一、选择题：本题共10小题，共43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5分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 2024年10月11日，中国散裂中子源（CSNS）打靶束流功率达到并实现稳定供束运行，超过设计指标，可以为诸多领域的研究和工业应用提供先进的研究平台，下列关于中子的说法正确的是（　　） A. 卢瑟福在原子核人工转变中最早发现了中子 B. 原子核内的质子转变成中子时会放出电子 C. 俘获一个粒子，产生并放出一个中子 D. 中子比质子更容易击中原子核，是因为中子不带电 【答案】D 【解析】 【详解】A．查德威克在原子核人工转变中最早发现了中子，A错误； B．原子核内的中子转变成质子时会放出电子，B错误； C．根据核反应中质量数和电荷数守恒，该核反应方程为，释放的是质子，C错误； D．因为原子中所有的正电荷集中在原子核，对于质子的库仑力斥力较大，而中子不带电，原子核对中子没有库仑力，因此中子比质子更容易击中原子核，D正确。 故选D。 2. 如图所示，一辆汽车在平直道路上匀速行驶，在其前、后、左后、右后四个位置各有一个观察者，当汽车鸣笛发出频率为的声波时，四个观察者接收到声波的频率不同，下列说法正确的是（　　） A. 出现该现象的原因是声波发生了干涉 B. 汽车前方的观察者接收到声波的频率等于 C. 汽车后方的观察者接收到声波的频率小于 D. 单位时间内通过汽车左后方、右后方的观察者的密部的数目均为 【答案】C 【解析】 【详解】A．出现该现象的原因是声波的多普勒效应，故A错误； B．汽车前方的观察者接收到的声波频率大于，故B错误； C．汽车后方的观察者接收到声波的频率小于，故C正确； D．单位时间内通过汽车左后方、右后方的观察者的密部的数目均小于，故D错误。 故选C。 3. 啤酒生产过程中，可以利用高速离心机清除易浑浊的杂质和细菌、病毒等超细微粒，下图是模拟实验，当转轴以稳定的角速度高速旋转时，A、B两种物质会分别聚集在靠转轴的①位置和靠外壁的②位置。设啤酒的密度为，A、B两种物质的密度分别为、，则（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】 密度大的物质，容易发生离心运动，会聚集在靠外壁的②位置，密度小的物质，不易发生离心运动，会聚集在靠转轴的①位置，则。 故选B。 4. 2024年5月3日，嫦娥六号探测器顺利发射，5月8日实施近月制动，顺利进入半径为的环月轨道，在该轨道上探测器的运动可视为角速度为的匀速圆周运动，如图所示。6月2日，着陆器成功着陆月球背面，其着陆过程简化为如下过程：让着陆器先在距离预选着陆点约百米高度处悬停，接着发动机提供恒定向上的推力F，使着陆器开始以恒定的加速度竖直下降，经时间后在月球表面实现“软着陆”。已知着陆器质量为，月球半径为，引力常量为。下列说法正确的是（　　） A. 探测器发射速度应大于地球的第二宇宙速度 B. 着陆器悬停时处于失重状态 C. 月球的平均密度为 D. 着陆器“软着陆”时的速度大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．探测器发射速度应大于地球的第一宇宙速度小于地球的第二宇宙速度，故A错误； B．着陆器悬停时受力平衡，故B错误； C．对探测器有 月球的平均密度 联立，解得，故C错误； D．规定向下为正方向，对着陆器根据动量定理有 解得，故D正确。 故选D。 5. 如图所示，用铝制易拉罐制作温度计，一粗细均匀的透明薄吸管里有一段油柱（长度不计），吸管与罐密封性良好，罐内气体可视为理想气体，不考虑外界大气压的变化，易拉罐和吸管处于水平方向，在吸管上标注等差温度值。若温度升高，吸管内空气柱长度增加，定义为测温灵敏度。下列说法正确的是（　　） A. 吸管上标注的等差温度值刻度左密右疏 B. 若仅将易拉罐和吸管直立且开口向上，则温度测量值偏大 C. 若仅换用更粗的吸管，则测温范围变大 D. 若仅换用体积更小的易拉罐，则测温灵敏度变高 【答案】C 【解析】 【详解】A．设初始温度为、罐中空气体积为、吸管内空气柱长度为、吸管横截面积为，当温度为时吸管内空气柱长度为，气体做等压变化，根据盖-吕萨克定律可得 可知，故空气柱长度变化量与温度变化量成正比，吸管上温度值刻度是均匀的，故A错误； B．若仅将易拉罐和吸管直立且开口向上，由于油柱的重力产生压强，气体压强偏大，所以体积偏小，则测得的温度偏小，故B错误； C．若仅更换更粗的吸管，即在温度变化相同的条件下，吸管中的油柱左右移动距离会变小，则测量范围会变大，故C正确； D．根据上述分析可得，若仅换用体积更小的易拉罐，测温灵敏度会变低，故D错误。 故选C。 6. 如图所示，轻绳绕过光滑定滑轮系着箱子，在轻绳的另一端施加适当的拉力F，恰好使箱子在水平地面做匀速运动，下列说法正确的是（　　） A. 一定一直减小 B. F一定一直增大 C. 点速率逐渐增大 D. 拉力F的功率逐渐减小 【答案】D 【解析】 【详解】AB．对箱子受力分析如图， 由于，则两个力的合力方向不变，在由0逐渐增加到过程中，先减小后增大，但由于不清楚题中初始时的大小，则无法确定的变化情况，故AB错误； C．箱子在水平地面上做匀速运动，随着箱子向右运动，绳子与水平面间的夹角变大，则绳子的速度逐渐减小，所以点速率逐渐减小，故C错误； D．拉力的功率 随着箱子向右运动，绳子与水平面间的夹角变大，则逐渐减小，故D正确。 故选D。 7. 如图所示，真空中半径为的圆形区域内有垂直圆面、磁感应强度大小为的匀强磁场，在圆心的上方沿水平方向关于圆心对称放置粒子收集板，板长为，圆周上与圆心等高的点有一粒子源，可均匀地向圆形区域范围内各个方向发射速度大小相等、方向均与磁场方向垂直的同种粒子，部分粒子可垂直打在收集板上。粒子的质量为，电荷量为，不计粒子的重力及粒子间的相互作用力。下列说法正确的是（　　） A. 圆形区域内磁场方向垂直圆面向外 B. 粒子发射速度的大小为 C. 能够打在收集板上的粒子数占总数的 D. 能够打在收集板上的粒子在磁场中运动的最长时间为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由左手定则可判断圆内的磁场方向垂直纸面向里，A错误； B．如图所示，某粒子从P点射出，经磁场偏转后从M点竖直向上离开磁场后垂直打在收集板上，O3为粒子运动轨迹的圆心，根据几何知识可知四边形为菱形，则粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径与圆形磁场的半径相等，则由 解得，B错误； C．从磁场射出的刚好打在收集板左端的粒子，其运动轨迹如图所示，轨迹圆心为O1 由题知收集板板长为且关于圆心对称放置，则，可得 为入射速度方向与直径的夹角，由几何知识知 同理可知刚好打在收集板右端的粒子，其入射速度方向与的夹角 则能够打在收集板上的粒子数占总数的比例为，C正确； D．粒子在磁场中运动的周期 解得 由上图可知，打在收集板右端的粒子在磁场中运动的时间最长，则有，D错误。 故选C。 8. 如图所示，电动汽车充电站变压器（可视为理想变压器）输入电压恒为，输出电压为，设原、副线圈匝数分别为、，输入正弦交流电的频率为。当8个充电桩同时工作时，原线圈的输入功率为。导线电阻不计。下列说法正确的是（　　） A. 交流电的周期为 B. 原、副线圈匝数比为 C. 每个充电桩输入电流为 D. 同时工作的充电桩个数越多，原线圈的输入功率越小 【答案】AC 【解析】 【详解】A．交流电的周期，故A正确； B．根据理想变压器原、副线圈的电压与线圈匝数的关系可得，原、副线圈匝数比为，故B错误； C．8台充电桩同时使用，输出功率 变压器不改变功率，故输入功率 解得，故C正确； D．同时工作的充电桩个数越多，输出功率越大，理想变压器的输入功率等于输出功率，则原线圈的输入功率越大，故D错误。 故选AC。 9. 如图所示，粒子源产生的多种正粒子（初速度很小，可忽略不计）飘入电压为的加速电场，经加速后从小孔沿平行金属板A、B的中心线射入，A、B板长为，相距为，电压为，不计粒子重力及粒子间的相互作用，若粒子均能从A、B板间射出，则（　　） A. 比荷大的粒子从A、B板间射出时的位置更靠近极板 B. 比荷大的粒子从A、B板间射出时的速度更大 C. 电荷量大的粒子在A、B板间运动过程中电场力做功更多 D. 比荷大的粒子从粒子源飘入到从A、B板间射出的时间更长 【答案】BC 【解析】 【详解】A．假设带电粒子向下偏转，以为坐标原点建立直角坐标系，在电场中加速时 如图所示，根据类平抛运动的特点可以求出粒子的竖直位移和水平位移分别为， 联立可求得粒子的轨迹方程为 由此可知，粒子运动的轨迹与粒子的比荷无关，只由加速电场和偏转电场的性质决定，即各粒子在电场中的运动轨迹重合，A错误； B．各粒子在电场中的运动轨迹重合，即在偏转电场中的竖直偏转位移相同，设竖直偏转位移为，粒子射出时的速度大小为，根据动能定理可得 解得 由此可知，比荷大的粒子从A、B板间射出时的速度更大，B正确； C．粒子在A、B板间运动过程中电场力做功 则电荷量大的粒子在A、B板间运动过程中电场力做功更多，C正确； D．设加速电场的宽度为，粒子在加速电场中运动的时间为，则有 解得 设粒子在偏转电场中运动的时间为，则 粒子从粒子源飘入到从A、B板间射出的时间 由此可知，比荷大的粒子从粒子源飘入到从A、B板间射出的时间更短，D错误。 故选BC。 10. 如图甲所示，足够长的质量为的木板静置在光滑的水平面上，在木板上放置一质量的物块，时物块以某一初速度从木板的左端开始向右端滑动，运动过程中物块的动能随时间变化的图像如图乙所示，后物块动能不变，取，则下列说法正确的是（　　） A. 内，木板的动量变化量大小为 B. 木板的质量为 C. 物块与木板之间的动摩擦因数为0.1 D. 木板的最短长度为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．由图乙可知物块的初动能为 可知物块的初速度大小为 物块的末动能为 可知物块的末速度大小为 木板的动量变化量大小为，故A错误； B．根据动量守恒定律有 解得木板的质量，故B错误； C．对物块利用牛顿第二定律有 根据匀变速直线运动速度时间公式有 联立解得动摩擦因数，故C正确； D．物块由减速到的过程中，木板的位移 物块的位移 则木板的最短长度，故D正确。 故选CD。 二、非选择题：本题共5小题，共57分。 11. 某同学利用阿特伍德机验证机械能守恒。实验装置如图甲所示，已知物块A（含遮光片）的总质量为，物块B的质量为，当地重力加速度大小为。请回答下列问题： （1）用螺旋测微器测量遮光片的宽度，示数如图乙所示，则其读数为________。 （2）实验中，保持光电门1的位置不变，每次都将物块从光电门1下方某处由静止释放，多次改变光电门2的位置，分别测出遮光片通过光电门1、2时的挡光时间、及两光电门间的高度差，根据测得的数据，作出________图像，若物块、组成的系统机械能守恒，则上述图像为一条直线。 A. B. C. D. （3）若物块、组成的系统机械能守恒，则（2）中图像的斜率为________，图像的纵轴的截距为________。（均用已知及所测物理量字母表示） 【答案】（1）3.960 （2）B （3） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 根据螺旋测微器的读数规则可知，遮光片的宽度 【小问2详解】 若物块A、B组成的系统机械能守恒，则有 变形得 故应作出图像，B正确。 【小问3详解】 [1][2]由 可知图像的斜率为，纵轴截距为。 12. 某同学利用如图甲所示的电路，测量某电源的电动势和内阻（很小），为定值电阻（阻值为）。请回答下列问题： （1）实验中，定值电阻的作用有________。（多选） A. 保护电源 B. 在电流变化时使电压表示数变化明显 C. 在电压变化时使电流表示数变化明显 （2）实验中当单刀双掷开关接1，将滑动变阻器滑片置于两个不同位置时，电压表和电流表的示数分别为、，则电源电动势________，内阻________（用、、、和表示）。 （3）将单刀双掷开关分别接1和2时，调节滑动变阻器的滑片，记录若干组电压表和电流表的读数，分别作出两种情况下图像如图乙所示，图线是开关与________（选填“1”或“2”）连接时作出的；考虑避免系统误差，待测电源的电动势________，内阻________。（结果均保留两位小数） 【答案】（1）AB （2） ①. ②. （3） ①. 2 ②. 1.50 ③. 0.59 【解析】 【小问1详解】 定值电阻有保护电源的作用，根据闭合电路的欧姆定律有，由于电源内阻很小，可知加了定值电阻后可以达到电流变化时使电压表的示数变化明显的效果。故选AB。 【小问2详解】 [1][2]根据闭合电路欧姆定律有， 联立可得， 【小问3详解】 [1]当接1时，电压表示数与电流的关系式为 画出图像，当电流表的示数时，可知测得的电动势是准确的，而内电阻测量值等于电源内阻与定值电阻和电流表内阻之和，由于电流表内电阻的影响，使得内电阻测量值偏大，即图像与纵坐标的交点是准确的，而斜率偏大；当接2时，电压表示数与电流的关系式为 画出图像，实验误差来源于电压表的分流作用，当电流表的示数时，测得的电动势，测得的电动势偏小，当路端电压等于零时，流过电压表的电流也为零，系统误差消失，因此短路电流是准确的；利用图像的纵轴截距可知，接1时图像纵轴的截距等于电源电动势，接2时图像纵轴的截距小于电源电动势，故图线是开关与“2”连接时作出的； [2]由于图像的电动势测量准确，可知电动势； [3]图像的短路电流测量准确，可知短路电流，因此电源的内阻 13. 如图所示，直角△ABC为某光学元件的横截面，∠A=30°，∠C=90°，BC边长l=3cm，在A点正上方3cm处有一点光源S，发出的一束单色光恰好垂直AB边射入光学元件，在AC边恰好发生全反射。不考虑BC边的反射，光在真空中的传播速度为c = 3.0×108m/s。求 （1）光学元件对该光束的折射率n的大小； （2）光束在元件中的传播时间。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 光束在AC边发生全反射，入射角为临界角，光路如图 几何关系可知入射角 则折射率 【小问2详解】 几何关系可知光在AB边的入射角为，光会在AB边的E点发生全反射，最终垂直于BC边的F点射出，几何关系可知AD=DE，则光束在元件中通过的路程 其中 代入题中数据，联立解得 因为 则光束在元件中的传播时间 联立解得 14. 如图所示为某同学设计的电磁制动系统模型：水平光滑绝缘平行直导轨间，等距离分布着垂直于导轨平面且方向相反的匀强磁场，磁感应强度大小均为，导轨的间距为，每个磁场分布区间的长度都是。边长为、质量为、电阻为的单匝正方形金属线框放置在导轨上，某时刻线框从图示位置以速度开始向右滑行，求： （1）线框中感应电流的最大值； （2）线框的最大加速度大小； （3）线框向右滑行的最大距离。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 线框左右两个边均产生感应电动势，线框从图示时刻以的速度开始运动时电动势有最大值，则有 根据欧姆定律可知，线框中的最大电流 【小问2详解】 线框左右两个边均受安培力，线框受到的安培力大小为 根据牛顿第二定律可知线框的最大加速度大小为 解得 【小问3详解】 在线框滑行过程中，对线框运用动量定理有 又因为 解得线框向右滑行的最大距离 15. 如图所示，竖直面内、半径的光滑圆弧轨道AB底端切线水平，紧靠在水平传送带左端，传送带右端C靠近一水平光滑平台，圆弧轨道底端、传送带上表面及平台位于同一水平面。圆弧轨道所对的圆心角，传送带以的恒定速度顺时针匀速转动，BC之间长度。质量的物块1以的速度从圆弧轨道的最高点A沿切线进入圆弧轨道，质量的物块2静止在C点右侧的水平光滑平台上。物块1与2之间的碰撞为弹性碰撞，物块1与传送带间的动摩擦因数，不计物块的大小，取重力加速度。 （1）求物块1第一次运动到圆弧轨道底端B点时，对轨道的压力大小； （2）判断物块1与2第一次碰撞后，物块1能否从A点滑离圆弧轨道；若能滑离，求物块1滑离圆弧轨道时的速度大小，若不能滑离，求物块1在圆弧轨道上所能达到的最大高度； （3）求物块2最终的速度大小。（结果可用分数表示） 【答案】（1） （2）不能，0.45m （3） 【解析】 【小问1详解】 物块1从A点运动到圆弧轨道底端B的过程中，根据机械能守恒有 解得 在圆弧轨道底端时 解得 根据牛顿第三定律可知，物块1第一次运动到圆弧轨道底端B点时对轨道的压力大小为。 【小问2详解】 物块1第一次在传送带上运动过程中，根据动能定理有 解得 物块1与2之间的碰撞为弹性碰撞，则， 解得， 物块1第二次滑上传送带，根据动能定理有 解得物块1到达B点时的速度大小为 由于 则物块1不能从点滑离圆弧轨道；由 解得物块1在圆弧轨道上所能达到的最大高度 【小问3详解】 物块1第3次滑上传送带的速度大小为，由于 所以刚好与传送带达到共速；物块1与2之间的碰撞为弹性碰撞，则， 解得， 物块1第4次滑上传送带，由于 则物块1以的速度从传送带右端滑上光滑平台，与物块2发生第3次碰撞，则， 解得， 由于，所以两物块不再碰撞，物块2最终的速度大小为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $