精品解析：湖南省长沙市雅礼中学2025-2026学年高二上学期12月质量检测物理试题

雅礼中学2025年下学期12月质量检测试卷 高二物理 时量：75分钟分值：100分 一、单项选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分。每小题只有一个正确选项）。 1. 下列四幅图的描述正确的是（　　） A. 图1是一束单色光进入平行玻璃砖，随入射角的增大，将在面发生全反射 B. 图2表示声源（急速行驶的汽车）远离观察者时，观察者接收到的声音频率增大 C. 图3中，若将薄片向左移动，条纹间距将变小；图中向右凸起的条纹对应的被检测工件表面处凹陷 D. 图4中，M固定不动，将N从图示位置开始顺时针绕水平轴在竖直面内缓慢转动的过程中，光屏P上的光亮度逐渐减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．当入射角逐渐增大，根据折射定律，折射角也逐渐增大，由于折射角小于入射角，且因光在上表面的折射角等于下表面的入射角，则不论入射角如何增大，肯定有光线从bb'面射出，故A错误； B．根据多普勒效应，图2表示声源（急速行驶的汽车）远离观察者时，观察者接收到的声音频率变小，故B错误； C．图3中，若将薄片向左移动，即减小空气薄层的厚度，导致同级的光程差的间距变大，则干涉条纹间距会变大；图中向右凸起的条纹对应空气膜厚度与左侧相同，所以对应的被检测工件表面处凹陷，故C错误； D．图4中，当固定不动，此时两偏振片的透振方向平行，屏上的光最亮；将从图示位置开始顺时针绕水平轴在竖直面内缓慢转动的过程中，光屏上的光亮度逐渐减小，故D正确。 故选D。 2. 如图所示，直角三角形abc，∠a＝60°，ad＝dc，b、c两点在同一水平线上，垂直纸面的直导线置于b、c两点，通有大小相等、方向向里的恒定电流，d点的磁感应强度大小为B0.若把置于c点的直导线的电流反向，大小保持不变，则变化后d点的磁感应强度（　　） A. 大小为B0，方向水平向左 B. 大小为B0，方向竖直向下 C. 大小为B0，方向水平向右 D. 大小为2B0，方向竖直向下 【答案】B 【解析】 【详解】如图所示 由几何关系知θ=60°，设每根导线在d点产生的磁感强度为B，据平行四边形定则有 若把置于c点的直导线电流反向，据几何知识可得 α=30° d点合磁感强度大小为 方向竖直向下；故选B。 3. 如图所示为电流天平，可以用来测量匀强磁场的磁感应强度。它的右臂挂着矩形线圈，匝数为n，线圈的水平边长为l，处于虚线方框内的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B方向与线圈平面垂直，当线圈中通有如图所示电流I时，调节砝码使天平达到平衡．然后使电流反向，大小不变，这时需要在左盘中拿走质量为m的砝码，才能使天平再达到新的平衡，由此可知（　　） A. 磁场方向垂直线圈平面向内，大小为B= B. 磁场方向垂直线圈平面向内，大小为B= C. 磁场方向垂直线圈平面向外，大小为B= D. 磁场方向垂直线圈平面向外，大小为B= 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】AB．当磁场方向垂直线圈平面向内，根据左手定则可知开始时安培力方向向上，然后使电流反向，大小不变，根据左手定则可知安培力方向向下，这时需要在左盘中加砝码，才能使天平再达到新的平衡，故AB错误； CD．当磁场方向垂直线圈平面向外，根据左手定则可知开始时安培力方向向下，然后使电流反向，大小不变，根据左手定则可知安培力方向向上，这时需要在左盘中拿走砝码，才能使天平再达到新的平衡， 根据平衡条件有 得 故C错误，D正确； 故选D。 4. 甲、乙两个单摆的摆球完全相同，在同一平面内各自做简谐运动，摆线的最大摆角相同。某时刻开始计时，内它们的振动图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 甲、乙的摆长之比为 B. 时刻甲、乙的相位差为 C. 甲摆球的最大动能大于乙摆球的最大动能 D. 从计时开始，乙摆球第2次经过最低点时两摆球速度方向相反 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知，甲的周期为，乙的周期为，由单摆周期公式可知，甲、乙的摆长之比为，故A错误； B．由图可知，甲的振动方程为 乙的振动方程为 时刻甲、乙的相位差为，故B错误； C．甲、乙两个单摆的摆球完全相同，摆线的最大摆角相同，从最高点到最低点，由动能定理有 由于乙的摆长较大，则甲摆球的最大动能小于乙摆球的最大动能，故C错误； D．由图可知，时，乙摆球第2次经过最低点时，两摆球速度方向相反，故D正确。 故选D。 5. 电磁流量计广泛应用于测量可导电流体（如污水，含有大量的正负离子）在管中的流量（在单位时间内通过管内横截面的流体的体积）。为了简化，假设流量计是如图所示的横截面为长方形的一段管道，其中空部分的长、宽、高分别为图中的a、b、c。流量计的两端与输送流体的管道相连接（图中虚线）。图中流量计的前、后两面是金属材料，上、下两面是绝缘材料。现于流量计所在处加磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向竖直向上。当导电流体稳定地流经流量计时，在管外将流量计前、后表面分别与一串接了电阻R的电流表的两端连接，I表示测得的电流值。已知流体的电阻率为ρ，不计电流表的内阻，则（　　） A. 若流体速度向右，则前表面电势低于后表面电势 B. 若将电流表改为电磁流量计，其刻度是不均匀的 C. 此时导电流体的流量为 D. 此时导电流体的流量为 【答案】C 【解析】 【详解】A．若流体速度向右，根据左手定则，正电荷向前表面偏转，负电荷向后表面偏转，前表面带正电荷，后表面带负电荷，前表面电势高于后表面电势，A错误； CD．电源的电动势为 解得 导电流体的流量为 感应电流为 电源的内电阻为 解得，C正确，D错误； B．根据 解得 流量与电流强度成正比。因为电流表的刻度是均匀的，所以流量计的刻度也是均匀的，B错误。 故选C。 6. 如图所示，有一课本放在水平桌面上。一横截面为直角三角形的棱镜放在书本上，书本与棱镜间有很薄的空气层。，，棱镜的折射率。棱镜的整个侧面上有一面光源，现只考虑面光源直接投射到棱镜底面上的光线，则书本被此光线照亮部分面积与底面的面积之比为（　　） A. 1 B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】由题意，光源照射到三棱镜底面上的D点所在的平行于AA1的水平线为能射出底面的边缘临界光线，作出横截面光路图如图 设BD与底面法线夹角为θ，则 解得 设BC长为L，根据几何关系可知，AC长为，而三角形BCD为等边三角形，所以 D为底边中点，则被此光线照亮部分面积与底面的面积之比为。 故选B。 二、多项选择题（本题共4小题，每小题5分，共20分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得5分，选对但不全得3分，有选错的得0分） 7. 有两个匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ，Ⅰ中的磁感应强度是Ⅱ中的k倍。两个速率相同的电子分别在两磁场区域做圆周运动。与Ⅰ中运动的电子相比，Ⅱ中的电子（　　） A. 运动轨迹的半径是Ⅰ中的k倍 B. 加速度的大小是Ⅰ中的k倍 C. 做圆周运动的周期是Ⅰ中的k倍 D. 做圆周运动的角速度与Ⅰ中的相等 【答案】AC 【解析】 【详解】A．两速率相同的电子在两匀强磁场中做匀速圆周运动，且Ⅰ中磁场磁感应强度B1是Ⅱ中磁场磁感应强度B2的k倍。由 qvB＝ 得 r＝∝ 即Ⅱ中电子运动轨迹的半径是Ⅰ中的k倍，A正确； B．由F合＝ma得 a＝＝∝B 所以 ＝ B错误； C．由 T＝ 得 T∝r 所以 ＝k C正确； D．由ω＝得 ＝＝ D错误。 故选AC。 8. 一列简谐横波沿轴传播，在时的波形如图甲所示，、、、是介质中的四个质点，已知、两质点平衡位置之间的距离为，图乙为质点的振动图像。下列说法正确的是（　　） A. 该波的波速为 B. 该波沿轴负方向传播 C. 质点的平衡位置位于处 D. 从开始，质点比质点早回到平衡位置 【答案】BD 【解析】 【详解】A．设该波的波长为，根据三角函数知识可知，、两质点平衡位置间的距离 解得 由图乙可知周期，所以该波的波速为，故A错误； B．由图乙可知，时刻，质点沿轴负方向运动，结合图甲，根据同侧法可知，该波沿轴负方向传播，故B正确； C．由图乙可知，在后，质点第一次位于波峰的时刻，易知此波峰为时刻质点所在处的波峰传播来的，所以有 解得，故C错误； D．从开始，质点第一次回到平衡位置所经历的时间 图甲中，质点左侧波形的第一个平衡位置处坐标为 该振动状态第一次传播到质点所经历的时间为 则有 则质点比质点早回到平衡位置，故D正确。 故选BD。 9. 如图所示，为半圆柱体玻璃的横截面，为直径，一束由紫光和红光组成的复色光沿方向从空气射入玻璃，可在玻璃圆弧外侧观察到两束光分别从、点射出。记与延长线之间的夹角为，则下列说法正确的是（　　） A. 从点射出的光在玻璃中传播的时间较短 B. 通过相同的单缝，从点射出的光比从点射出的光衍射现象更明显 C. 增大时，在玻璃圆弧外侧观察到紫光先消失 D. 调节的入射方向，从曲面射出的光有可能与方向平行 【答案】CD 【解析】 【详解】A．设光线从空气到玻璃的入射角为，折射角为r，连接BD、CD，半径为R，如图 则根据折射定律 由几何知识可得，光路s为 则传播的时间为 由折射定律可知 解得 因此传播时间对红光和紫光均相同，A错误； B．由题图可知两束光入射角相同，折射角从B点射出的光更小 由折射定律，可知 红光的折射率比紫光小，即从B处射出的光为紫光，从C处射出的光为红光，故 通过相同的单缝，波长越长衍射现象越明显，故从C点射出的光比从B点射出的光衍射现象更明显，B错误； C．设从空气中入射，与水平面的角度分别为、时，光线OB和OC分别发生全反射，设此时对应在圆弧侧的入射角为、，且设圆心为E 则从空气射入玻璃时，根据折射定律， 而从玻璃射入空气时，设发生全反射时，由折射定律， 解得， 因为，所以 所以紫光先发生全反射，即先消失，C正确； D．由几何关系可知，调节的入射方向，当光从曲面最低点射出时，出射光线与方向平行，D正确。 故选CD。 10. 如图所示，空间存在垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度大小为，足够长木板与光滑地面接触，带电荷量为的绝缘物块与木板间的动摩擦因数为，现用一水平恒力拉动木板，初始时、一起运动且相对静止。已知物块、的质量分别为、，重力加速度为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则（　　） A. 若磁场方向垂直纸面向里，物块的最大速度为 B. 若磁场方向垂直纸面向里，物体的速度为时、恰好发生相对运动 C. 若磁场方向垂直纸面向外，木板匀速运动的速度为 D. 若磁场方向垂直纸面向外，物块将做加速度持续减小的加速运动 【答案】AB 【解析】 【详解】A．若磁场方向垂直纸面向里，物块B所受洛伦兹力竖直向上，开始物体B与A一起加速，随着速度增大，当满足时，支持力为零，则静摩擦力为零，物体B将匀速运动，则物块的最大速度为，故A正确； B．当A、B发生相对滑动时，对B有， 对整体有 联立解得 故B正确； CD．若磁场方向垂直纸面向外，物体所受洛伦兹力竖直向下，初始时A、B一起运动，随着速度增加，洛伦兹力增大，最大静摩擦力增大，而静摩擦力依然保证A、B一起做匀加速直线运动，则A和B将一直一起做匀加速直线运动，故CD错误。 故选AB。 三、实验题（本题共2小题7个空，每空2分，共14分）。 11. 某实验小组观看“天宫课堂”时，关注到航天员桂海潮演示的动量守恒定律验证实验（如图甲所示），发现两球碰撞瞬间难以实现对心正碰，导致碰后的速度都不与原来的速度在同一条直线上。受此实验现象启发，该实验小组针对这种情境，提出了另一种测量方案：实验仍在处于完全失重的空间站中进行，将背景板中的方格改为以为圆心、为半径的圆弧，连线为该圆的一条直径。小钢球（可视为质点）悬浮于圆心处，用相同的小钢球从圆弧上的点推出后撞向，记录碰撞前的运动时间为，碰撞后运动至点的时间为、运动至点的时间为，测得连线、与间的夹角分别为、。忽略小球的转动，请用题目中所给物理量的符号回答下列问题： （1）球碰后的速度大小为______； （2）两球组成的系统在方向上动量守恒应满足的表达式为______； （3）两球组成的系统在碰撞前、后机械能守恒应满足的表达式为______。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由题意可知，A、B两球碰后做匀速直线运动，球碰后的速度大小为 【小问2详解】 A、B两球碰后做匀速直线运动，B球碰后的速度大小为。 碰撞前的速度大小为 设两球的质量均为，若两球组成的系统在PQ方向上动量守恒，则 可得 【小问3详解】 系统在碰撞前、后动能守恒应满足 可得 12. 在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，请按照题目要求回答下列问题： （1）图1中甲、乙两图都是光的条纹形状示意图，其中干涉图样是______（填“甲”或“乙”）。 （2）将下表中的光学元件放在图2所示的光具座上组装成用双缝干涉测量光的波长的实验装置，并用此装置测量红光的波长。 元件代号 E 元件名称 光屏 双缝 白光光源 单缝 透红光的滤光片 将白光光源放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，从左至右，其他各光学元件的排列顺序应为______（填写元件代号）。 （3）已知该装置中双缝间距，双缝到光屏的距离，分划板中心刻线对齐第条亮条纹中心和第条亮条纹中心时，游标卡尺的示数分别如图3和图4所示，图4中游标卡尺的读数为______，所测单色光的波长为______（波长保留三位有效数字）。 【答案】（1）甲 （2）EDBA （3） ①. 24.46 ②. 525 【解析】 【小问1详解】 图甲中的条纹间距和亮度相同，是干涉图样，图乙中的条纹中央亮纹最宽，是衍射图样。 【小问2详解】 光源发出的白光，各种频率都有，加上透红光的滤光片后通过的只有红光了，变成单色光，加上单缝和双缝后，就得到两列频率相同、步调一致的相干光，最后放置光屏，干涉条纹呈现在光屏上，所以顺序为EDBA。 【小问3详解】 [1][2]由图可知，图3的示数为 图4的示数为 所以两位置距离为 则相邻条纹的间距为 根据公式可得波长为 四、解答题（本题共3小题，第13题12分，第14题14分，第15题16分，共42分）。 13. 如图所示，水族馆训练员在训练海豚时，将一发光小球高举在水面上方的A位置，海豚的眼睛在B位置，A位置和B位置的水平距离为3m，A位置离水面的高度为2m。训练员将小球向左水平抛出，不计空气阻力，入水点在B位置的正上方，入水前瞬间速度方向与水面夹角为θ。小球在A位置发出的一束光线经水面折射后到达B位置，折射光线与水平方向的夹角也为θ。已知水的折射率，；求： （1）tanθ的值； （2）B位置到水面的距离H。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）由平抛运动的规律可知 解得 （2）由可知 从A点射到水面的光线的入射角为α，折射角为 则由折射定律可知 解得 由几何关系可知 解得 14. 光滑四分之一圆弧导轨最低点切线水平，与光滑水平地面上停靠的一小车上表面等高，小车质量，高，如图所示。现从圆弧导轨顶端将一质量为的滑块由静止释放，当小车的右端运动到点时，滑块正好从小车右端水平飞出，落在地面上的点。滑块落地后小车右端也到达点。已知相距取，求： （1）滑块离开小车时的速度大小； （2）圆弧导轨的半径； （3）滑块滑过小车的过程中产生的内能。 【答案】（1）2m/s；（2）0.8m；（3）5J 【解析】 【详解】（1）滑块平抛过程中，由平抛运动规律 解得 （2）对小车，滑块飞出后小车做匀速直线运动 由水平方向上动量守恒 滑块在圆弧轨道上运动由机械能守恒得 解得 （3）由能量守恒滑块滑过小车表面产生的内能 解得 15. 、为相互平行的足够长光滑导轨，固定在光滑水平面内。一个略长于导轨间距，质量为的光滑绝缘细管与导轨垂直放置，细管可在两导轨上左右平动。细管内有一质量为、带电量为的小球，小球与导轨的距离为。开始时小球相对细管速度为零，细管在可调节的外力作用下经轨道上位置以速度向右做匀速直线运动。如图所示，、轨道之间分布着垂直水平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为，轨道另一侧分布着平行于水平面且垂直指向导轨的匀强电场，电场强度大小为。小球可视为质点，忽略小球电量变化。 （1）当细管运动到轨道上处时，小球首次飞出细管，求此时小球相对细管的速度大小； （2）当小球第次经过轨道时，求此时小球位置与的距离； （3）若小球第一次经电场回到轨道时，恰好进入了细管，此时撤去作用于细管的外力，令此刻小球在轨道上的位置为，以点为坐标原点，沿轨道和垂直于轨道建立直角坐标系，如图所示，求小球和细管速度相同时（此时小球未从管中飞出），小球的位置坐标。 【答案】（1） （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 小球在水平面上运动时重力和支持力二力平衡小球的合力等于洛伦兹力沿细管方向的分力，根据牛顿第二定律有 沿细管方向做匀加速，有 解得 即小球相对细管的速度大小为 【小问2详解】 设小球第一次进电场的时间为，有 在轨道上方，设小球在电场中往返一次的时间为，有， 可得，， 令，小球第1次经过轨道时，用时为 小球第2次经过轨道时，用时为 小球第3次经过轨道时，用时为 可得小球第次经过轨道时，用时为 可得此时小球位置与的距离 可得， 【小问3详解】 小球进入细管后，由于洛伦兹力不做功，小球和细管组成的系统机械能守恒，有 可得 由动量定理，在y方向上 又 可得 可得 由动量定理，在方向上 又 可得 可得小球的位置坐标为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 雅礼中学2025年下学期12月质量检测试卷 高二物理 时量：75分钟分值：100分 一、单项选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分。每小题只有一个正确选项）。 1. 下列四幅图的描述正确的是（　　） A. 图1是一束单色光进入平行玻璃砖，随入射角的增大，将在面发生全反射 B. 图2表示声源（急速行驶的汽车）远离观察者时，观察者接收到的声音频率增大 C. 图3中，若将薄片向左移动，条纹间距将变小；图中向右凸起的条纹对应的被检测工件表面处凹陷 D. 图4中，M固定不动，将N从图示位置开始顺时针绕水平轴在竖直面内缓慢转动的过程中，光屏P上的光亮度逐渐减小 2. 如图所示，直角三角形abc，∠a＝60°，ad＝dc，b、c两点在同一水平线上，垂直纸面的直导线置于b、c两点，通有大小相等、方向向里的恒定电流，d点的磁感应强度大小为B0.若把置于c点的直导线的电流反向，大小保持不变，则变化后d点的磁感应强度（　　） A. 大小为B0，方向水平向左 B. 大小为B0，方向竖直向下 C. 大小为B0，方向水平向右 D. 大小为2B0，方向竖直向下 3. 如图所示为电流天平，可以用来测量匀强磁场的磁感应强度。它的右臂挂着矩形线圈，匝数为n，线圈的水平边长为l，处于虚线方框内的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B方向与线圈平面垂直，当线圈中通有如图所示电流I时，调节砝码使天平达到平衡．然后使电流反向，大小不变，这时需要在左盘中拿走质量为m的砝码，才能使天平再达到新的平衡，由此可知（　　） A. 磁场方向垂直线圈平面向内，大小为B= B. 磁场方向垂直线圈平面向内，大小为B= C. 磁场方向垂直线圈平面向外，大小为B= D. 磁场方向垂直线圈平面向外，大小为B= 4. 甲、乙两个单摆的摆球完全相同，在同一平面内各自做简谐运动，摆线的最大摆角相同。某时刻开始计时，内它们的振动图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 甲、乙的摆长之比为 B. 时刻甲、乙的相位差为 C. 甲摆球的最大动能大于乙摆球的最大动能 D. 从计时开始，乙摆球第2次经过最低点时两摆球速度方向相反 5. 电磁流量计广泛应用于测量可导电流体（如污水，含有大量的正负离子）在管中的流量（在单位时间内通过管内横截面的流体的体积）。为了简化，假设流量计是如图所示的横截面为长方形的一段管道，其中空部分的长、宽、高分别为图中的a、b、c。流量计的两端与输送流体的管道相连接（图中虚线）。图中流量计的前、后两面是金属材料，上、下两面是绝缘材料。现于流量计所在处加磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向竖直向上。当导电流体稳定地流经流量计时，在管外将流量计前、后表面分别与一串接了电阻R的电流表的两端连接，I表示测得的电流值。已知流体的电阻率为ρ，不计电流表的内阻，则（　　） A. 若流体速度向右，则前表面电势低于后表面电势 B. 若将电流表改为电磁流量计，其刻度是不均匀的 C. 此时导电流体的流量为 D. 此时导电流体的流量为 6. 如图所示，有一课本放在水平桌面上。一横截面为直角三角形的棱镜放在书本上，书本与棱镜间有很薄的空气层。，，棱镜的折射率。棱镜的整个侧面上有一面光源，现只考虑面光源直接投射到棱镜底面上的光线，则书本被此光线照亮部分面积与底面的面积之比为（　　） A. 1 B. C. D. 二、多项选择题（本题共4小题，每小题5分，共20分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得5分，选对但不全得3分，有选错的得0分） 7. 有两个匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ，Ⅰ中的磁感应强度是Ⅱ中的k倍。两个速率相同的电子分别在两磁场区域做圆周运动。与Ⅰ中运动的电子相比，Ⅱ中的电子（　　） A. 运动轨迹的半径是Ⅰ中的k倍 B. 加速度的大小是Ⅰ中的k倍 C. 做圆周运动的周期是Ⅰ中的k倍 D. 做圆周运动的角速度与Ⅰ中的相等 8. 一列简谐横波沿轴传播，在时的波形如图甲所示，、、、是介质中的四个质点，已知、两质点平衡位置之间的距离为，图乙为质点的振动图像。下列说法正确的是（　　） A. 该波的波速为 B. 该波沿轴负方向传播 C. 质点的平衡位置位于处 D. 从开始，质点比质点早回到平衡位置 9. 如图所示，为半圆柱体玻璃的横截面，为直径，一束由紫光和红光组成的复色光沿方向从空气射入玻璃，可在玻璃圆弧外侧观察到两束光分别从、点射出。记与延长线之间的夹角为，则下列说法正确的是（　　） A. 从点射出的光在玻璃中传播的时间较短 B. 通过相同的单缝，从点射出的光比从点射出的光衍射现象更明显 C. 增大时，在玻璃圆弧外侧观察到紫光先消失 D. 调节的入射方向，从曲面射出的光有可能与方向平行 10. 如图所示，空间存在垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度大小为，足够长木板与光滑地面接触，带电荷量为的绝缘物块与木板间的动摩擦因数为，现用一水平恒力拉动木板，初始时、一起运动且相对静止。已知物块、的质量分别为、，重力加速度为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则（　　） A. 若磁场方向垂直纸面向里，物块的最大速度为 B. 若磁场方向垂直纸面向里，物体的速度为时、恰好发生相对运动 C. 若磁场方向垂直纸面向外，木板匀速运动的速度为 D. 若磁场方向垂直纸面向外，物块将做加速度持续减小的加速运动 三、实验题（本题共2小题7个空，每空2分，共14分）。 11. 某实验小组观看“天宫课堂”时，关注到航天员桂海潮演示的动量守恒定律验证实验（如图甲所示），发现两球碰撞瞬间难以实现对心正碰，导致碰后的速度都不与原来的速度在同一条直线上。受此实验现象启发，该实验小组针对这种情境，提出了另一种测量方案：实验仍在处于完全失重的空间站中进行，将背景板中的方格改为以为圆心、为半径的圆弧，连线为该圆的一条直径。小钢球（可视为质点）悬浮于圆心处，用相同的小钢球从圆弧上的点推出后撞向，记录碰撞前的运动时间为，碰撞后运动至点的时间为、运动至点的时间为，测得连线、与间的夹角分别为、。忽略小球的转动，请用题目中所给物理量的符号回答下列问题： （1）球碰后的速度大小为______； （2）两球组成的系统在方向上动量守恒应满足的表达式为______； （3）两球组成的系统在碰撞前、后机械能守恒应满足的表达式为______。 12. 在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，请按照题目要求回答下列问题： （1）图1中甲、乙两图都是光的条纹形状示意图，其中干涉图样是______（填“甲”或“乙”）。 （2）将下表中的光学元件放在图2所示的光具座上组装成用双缝干涉测量光的波长的实验装置，并用此装置测量红光的波长。 元件代号 E 元件名称 光屏 双缝 白光光源 单缝 透红光的滤光片 将白光光源放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，从左至右，其他各光学元件的排列顺序应为______（填写元件代号）。 （3）已知该装置中双缝间距，双缝到光屏的距离，分划板中心刻线对齐第条亮条纹中心和第条亮条纹中心时，游标卡尺的示数分别如图3和图4所示，图4中游标卡尺的读数为______，所测单色光的波长为______（波长保留三位有效数字）。 四、解答题（本题共3小题，第13题12分，第14题14分，第15题16分，共42分）。 13. 如图所示，水族馆训练员在训练海豚时，将一发光小球高举在水面上方的A位置，海豚的眼睛在B位置，A位置和B位置的水平距离为3m，A位置离水面的高度为2m。训练员将小球向左水平抛出，不计空气阻力，入水点在B位置的正上方，入水前瞬间速度方向与水面夹角为θ。小球在A位置发出的一束光线经水面折射后到达B位置，折射光线与水平方向的夹角也为θ。已知水的折射率，；求： （1）tanθ的值； （2）B位置到水面的距离H。 14. 光滑四分之一圆弧导轨最低点切线水平，与光滑水平地面上停靠的一小车上表面等高，小车质量，高，如图所示。现从圆弧导轨顶端将一质量为的滑块由静止释放，当小车的右端运动到点时，滑块正好从小车右端水平飞出，落在地面上的点。滑块落地后小车右端也到达点。已知相距取，求： （1）滑块离开小车时的速度大小； （2）圆弧导轨的半径； （3）滑块滑过小车的过程中产生的内能。 15. 、为相互平行的足够长光滑导轨，固定在光滑水平面内。一个略长于导轨间距，质量为的光滑绝缘细管与导轨垂直放置，细管可在两导轨上左右平动。细管内有一质量为、带电量为的小球，小球与导轨的距离为。开始时小球相对细管速度为零，细管在可调节的外力作用下经轨道上位置以速度向右做匀速直线运动。如图所示，、轨道之间分布着垂直水平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为，轨道另一侧分布着平行于水平面且垂直指向导轨的匀强电场，电场强度大小为。小球可视为质点，忽略小球电量变化。 （1）当细管运动到轨道上处时，小球首次飞出细管，求此时小球相对细管的速度大小； （2）当小球第次经过轨道时，求此时小球位置与的距离； （3）若小球第一次经电场回到轨道时，恰好进入了细管，此时撤去作用于细管的外力，令此刻小球在轨道上的位置为，以点为坐标原点，沿轨道和垂直于轨道建立直角坐标系，如图所示，求小球和细管速度相同时（此时小球未从管中飞出），小球的位置坐标。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $