精品解析：山东聊城市莘县第一中学2025-2026学年高二第一学期第三次教学质量抽测物理试题

2025—2026学年第一学期第三次教学质量抽测 高二物理试题 （分值：100分 时间：90分钟） 一、单选题（每题3分，共24分） 1. 如图所示，水平空心光滑绝缘管上套一线圈，虚线为线圈的中心轴线。线圈外侧放有一小磁针，通电稳定时，小磁针的N极指向右侧，P点为中心轴线上的一点。忽略地磁场的影响，下列说法正确的是（　　） A. 通电瞬间，线圈沿着轴线方向有收缩趋势 B. 电流自b端流入，从a端流出 C. P处磁场方向沿轴线向右 D. 一电子自左侧沿中心轴线进入绝缘管后，将做匀减速直线运动 2. 如图所示为一种干涉热膨胀仪原理图。G为标准石英环，C为待测柱形样品，C的上表面与上方标准平面石英板之间存在劈形空气层。用单色平行光垂直照射上方石英板，会形成干涉条纹。已知C的膨胀系数小于G的膨胀系数，当温度升高时，下列说法正确的是（ ） A. 劈形空气层的厚度变大，条纹向左移动 B. 劈形空气层的厚度变小，条纹向左移动 C. 劈形空气层的厚度变大，条纹向右移动 D. 劈形空气层的厚度变小，条纹向右移动 3. 双缝干涉实验装置的截面图如图所示。光源S到S1、S2的距离相等，O点为S1、S2连线中垂线与光屏的交点。光源S发出的波长为的光，经S1出射后垂直穿过玻璃片传播到O点，经S2出射后直接传播到O点，由S1到O点与由S2到O点，光传播的时间差为。玻璃片厚度为10，玻璃对该波长光的折射率为1.5，空气中光速为c，不计光在玻璃片内的反射。以下判断正确的是（　　） A. B. C. D. 4. 并列悬挂的的两个弹簧振子如图甲所示，分别以振子A、B的平衡位置为坐标原点，竖直向上为正方向建立y轴，当振子在振动过程中某次经过平衡位置时开始计时，两振子的振动图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 两振子的振动频率之比为fA：fB = 2：1 B. 振子A 速度为零时，振子B速度最大 C. 任意0.5s内，A、B两振子运动的路程相等 D. 0.5s~1s内，振子A 向下振动，振子B先向上振动后向下振动 5. 宽为的光滑金属导轨与水平面成角，质量为、长为的金属杆水平放置在导轨上，如甲图所示。乙图为其截面图，空间存在着平行于纸面的匀强磁场，当回路中电流为时，金属杆恰好能静止。重力加速度为，则下列说法正确的是（　　） A. 金属杆所受安培力大小可能是 B. 金属杆所受安培力大小一定是 C. 磁感应强度大小可能是 D. 磁感应强度大小一定是 6. 如图所示，光滑固定圆弧槽半径为R，O为圆弧最低点，圆弧OM的长度远小于R，两个可看作质点的小球A和B，A球初始位置在M点，B球在O点正上方h高度处。现同时释放两球，要使A 球在第二次通过O点时恰好与B球相碰，则h应为（　　） A. B. C. D. 7. 高压清洗是科学、经济、环保的清洁方式。若高压水枪工作时将水近距离垂直喷射到物体表面，水枪出水口直径为d，水从枪口喷出时的速度大小为v，忽略水从枪口喷出后的发散效应，假设水喷射到物体表面时速度大小在极短时间内变为零。已知水的密度为ρ，水在物体表面产生的冲击力大小为（　　） A. B. C. D. 8. 在水面上相距30m处有两个波源S1、S2，t=0时开始沿y轴方向振动，两波源发出的波在水面上形成稳定的干涉图样。t=4s时，两波源S1、S2之间第二次出现如图所示的波形，下列说法中正确的是（　　） A. 两个波源的起振方向均沿y轴正方向 B. 波的传播速度为2.5m/s C. 0~4s的时间内，x=0处的质点通过的路程为20cm D. x轴上相邻振动加强点的间距为10m 二、多选题（每题4分，部分2分，共16分） 9. 如图，光源S从水下向空气中射出一束由红光、黄光和蓝光组成的复色光，在水面上的P点分裂成a、b、c三束单色光，下列说法正确的是（　　） A. c光为红色光 B. 在水中传播时a光速度最大，c光波长最小 C. 逐渐增大入射角，c光最先发生全反射 D. b光比a光更容易发生明显的衍射现象 10. 如图所示，电路中E、r为电源的电动势和内电阻，R1、R2、R3为定值电阻，电压表和电流表均为理想电表，开关闭合时，平行金属板中一带电小液滴P处于静止状态。当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则（　　） A. 电阻R1消耗的功率增大 B. 电源的效率增大 C. 带电小液滴的将向上运动 D. 若电流表、电压表的示数变化量分别为∆I和∆U，则 11. 如图（a）为一列简谐横波在时刻的波形图，介质中的两个质点此刻离开平衡位置的位移分别为；图（b）是质点的振动图像。下列说法正确的是（　　） A. 波沿轴正方向传播 B. 波沿轴负方向传播 C. 波的传播速度为 D. 在时刻质点在加速、质点在减速 12. 如图所示，圆心角为90°的扇形区域MON内存在方向垂直纸面向外的匀强磁场，P点为半径OM的中点。现有比荷相等的两个带电粒子a、b，以不同的速率先后从P点沿ON方向射入磁场，粒子a从M点射出磁场，粒子b从N点射出磁场，不计两粒子重力及粒子间相互作用，下列说法正确的是（　　） A. 粒子a带正电，粒子b带负电 B. 粒子a在磁场中运动时间较长 C. 粒子a、b的速度大小之比为4:1 D. 粒子a、b的向心加速度大小之比为1:5 三、实验题（每空2分，共16分） 13. 小明同学用双缝干涉装置测量某种单色光的波长。 （1）在光具座上放置的光学元件如图甲所示，其中滤光片应该装在单缝______（选填“前”或“后”）。 （2）从屏上观察到干涉条纹，转动测量头的手轮，当分划板中心刻线对准第1条亮条纹的中心时，手轮的读数x1=1.002mm；继续转动手轮，当分划板中心刻线对准第4条亮条纹的中心时，手轮的读数如图乙所示，x2=______mm。 （3）已知双缝间距d=0.2mm，双缝到屏的距离l=1.0m，则单色光的波长为______m（结果保留三位有效数字）。 （4）若仅增大双缝与屏的间距，则相邻两亮条纹间距______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 14. 实验小组先用多用电表测量定值电阻的阻值，然后再测量一电源的电动势和内阻，实验器材有：待测定值电阻，待测电源、多用表、电阻箱、开关、导线若干。 （1）图甲为多用电表的示意图，其中S、T、K为三个可调节的部件。关于使用多用表测电阻，下列说法正确的是______；（填选项前的字母） A. 首先将部件K拨至合适挡位，然后再将红、黑表笔分别与待测电阻两端接触，测量完毕后将部件K拨至“OFF”挡 B. 每次更换欧姆挡后，必须先将红黑表笔短接，旋动部件S进行欧姆调零 C. 欧姆调零时，将两表笔短接，旋动部件T，使指针对准电阻的“0刻线” （2）将部件K旋到“”，正确操作后，若指针如图乙所示，则该定值电阻为______。 （3）测量电源电动势和内阻的电路如图丙所示，按照该电路图组装，将多用电表作为电压表接入电路中。调节电阻箱的阻值，读出多用电表对应的示数，测得多组和并记录。根据测得的多组数据，作出图线，如图丁所示，图线的纵轴截距为，横轴截距为，则电源的电动势______，内阻______（结果均用题中字母表示）。 四、解答题 15. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时的波形如图所示，质点P的平衡位置位于x=13m处，质点Q的平衡位置位于x=9m处。t=2s时，质点P第一次到达波峰。求： （1）该波的周期T和波速v； （2）写出质点Q的振动方程。 16. 如图所示，阴影部分ABC为一透明匀质材料制成的柱形光学元件的横截面，AC为一半径为R的四分之一圆弧，D为圆弧面圆心，ABCD构成正方形。在D处有一单色光的点光源，从点光源射入圆弧AC的光恰好全部从AB、BC界面射出（只考虑首次从圆弧AC直接射向AB、BC的光线），光在真空中的传播速度为c。求： （1）此光学元件对该单色光的折射率； （2）光从D点传播到ABC界面上的最长时间。 17. 如图所示，一个质量为m、电荷量为q的带负电荷的粒子，不计重力，从x轴上的P点以速度v射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好从y轴上的Q点垂直于y轴射出第一象限。已知v与x轴正方向成60°角，。 （1）求匀强磁场的磁感应强度B的大小； （2）求带电粒子在磁场中运动的时间； （3）若只改变匀强磁场的磁感应强度的大小，求B满足什么条件时，粒子不会从y轴射出第一象限。 18. 如图所示，半径的光滑圆槽固定在水平地面上，半径R远大于小球运动的弧长。圆槽右侧有一质量的木板A静置于光滑水平面上，木板A的上表面与圆弧面的Q点在同一水平面上。可视为质点的小滑块B，其质量以的速度沿木板A的上表面从右端滑到A上，A、B间的滑动摩擦因数，A刚要撞到圆弧体上时，B恰好达到A的最左端且两者共速，滑块B冲上光滑圆弧面且不会从P端冲出，木板A在圆弧体右侧竖直面上的防撞装置的作用下，在极短的时间内紧贴圆弧体右侧静止，且木板A与圆弧体没有粘结。重力加速度，。求： （1）A刚要撞到圆弧体上时的速度； （2）滑块B从滑上A开始到最终相对A静止时，AB系统损失的机械能ΔE； （3）滑块B从滑上A开始到最终相对A静止时经历的总时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025—2026学年第一学期第三次教学质量抽测 高二物理试题 （分值：100分 时间：90分钟） 一、单选题（每题3分，共24分） 1. 如图所示，水平空心光滑绝缘管上套一线圈，虚线为线圈的中心轴线。线圈外侧放有一小磁针，通电稳定时，小磁针的N极指向右侧，P点为中心轴线上的一点。忽略地磁场的影响，下列说法正确的是（　　） A. 通电瞬间，线圈沿着轴线方向有收缩趋势 B. 电流自b端流入，从a端流出 C. P处磁场方向沿轴线向右 D. 一电子自左侧沿中心轴线进入绝缘管后，将做匀减速直线运动 【答案】A 【解析】 【详解】A．通电瞬间，相邻的线圈间有同向电流，它们彼此之间有相互吸引的安培力，则线圈沿着轴线方向有收缩趋势，故A正确； C．小磁针的N极指向右侧表示通电螺旋管上方的磁场方向向右，螺旋管内部的磁场方向向左，即P处磁场方向沿轴线向左，故C错误； B．通电螺旋管左侧相当于磁铁的N极，由安培定则可知电流自a端流入，从b端流出，故B错误； D．通电螺旋管内部的磁感应强度方向水平向左，电子自左侧沿中心轴线进入，因速度的方向与磁感应强度方向平行，则电子不受洛伦兹力，将做匀速直线运动，故D错误。 故选A。 2. 如图所示为一种干涉热膨胀仪原理图。G为标准石英环，C为待测柱形样品，C的上表面与上方标准平面石英板之间存在劈形空气层。用单色平行光垂直照射上方石英板，会形成干涉条纹。已知C的膨胀系数小于G的膨胀系数，当温度升高时，下列说法正确的是（ ） A. 劈形空气层的厚度变大，条纹向左移动 B. 劈形空气层的厚度变小，条纹向左移动 C. 劈形空气层的厚度变大，条纹向右移动 D. 劈形空气层的厚度变小，条纹向右移动 【答案】A 【解析】 【详解】由题知，C的膨胀系数小于G的膨胀系数，当温度升高时，G增长的高度大于C增长的高度，则劈形空气层的厚度变大，且同一厚度的空气膜向劈尖移动，则条纹向左移动。 故选A。 3. 双缝干涉实验装置的截面图如图所示。光源S到S1、S2的距离相等，O点为S1、S2连线中垂线与光屏的交点。光源S发出的波长为的光，经S1出射后垂直穿过玻璃片传播到O点，经S2出射后直接传播到O点，由S1到O点与由S2到O点，光传播的时间差为。玻璃片厚度为10，玻璃对该波长光的折射率为1.5，空气中光速为c，不计光在玻璃片内的反射。以下判断正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】光在玻璃中的传播速度为 可知时间差 故选A。 4. 并列悬挂的的两个弹簧振子如图甲所示，分别以振子A、B的平衡位置为坐标原点，竖直向上为正方向建立y轴，当振子在振动过程中某次经过平衡位置时开始计时，两振子的振动图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 两振子的振动频率之比为fA：fB = 2：1 B. 振子A 速度为零时，振子B速度最大 C. 任意0.5s内，A、B两振子运动的路程相等 D. 0.5s~1s内，振子A 向下振动，振子B先向上振动后向下振动 【答案】B 【解析】 【详解】A．由乙图可知，两振子的周期分别为， 由可知，，A错误； B．由乙图可知，振子A 速度为零时，振子B处于平衡位置，速度最大，B正确； C．由可知，振子B在任意0.5s内路程均为两倍振幅10cm；由可知，振子A若在平衡位置或最大位移处计时，在0.5s时间内位移为10cm，若从其它位置计时，在0.5s时间内经过平衡位置，则平均速度较大，路程大于10cm，若在0.5s时间内经过最大位移处，则平均速度较小，路程小于10cm，C错误； D．由乙图可知，0.5s~1s内，振子A 向下振动，振子B先向下振动后向上振动，D错误。 故选B。 5. 宽为的光滑金属导轨与水平面成角，质量为、长为的金属杆水平放置在导轨上，如甲图所示。乙图为其截面图，空间存在着平行于纸面的匀强磁场，当回路中电流为时，金属杆恰好能静止。重力加速度为，则下列说法正确的是（　　） A. 金属杆所受安培力大小可能是 B. 金属杆所受安培力大小一定是 C. 磁感应强度大小可能是 D. 磁感应强度大小一定是 【答案】C 【解析】 【详解】A．金属杆恰好能静止，当安培力方向沿斜面向上时，根据平衡条件可知，此时安培力最小，则有 可知，金属杆所受安培力大小不可能是，故A错误； B．结合上述可知，安培力大于或等于，即金属杆所受安培力大小可能是，故B错误； CD．结合上述，安培力最小值为，则有 解得 可知，磁感应强度大小可能是，但磁感应强度大小不一定是，故C正确，D错误。 故选C。 6. 如图所示，光滑固定圆弧槽半径为R，O为圆弧最低点，圆弧OM的长度远小于R，两个可看作质点的小球A和B，A球初始位置在M点，B球在O点正上方h高度处。现同时释放两球，要使A 球在第二次通过O点时恰好与B球相碰，则h应为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】根据题分析知，可将A球运动看作摆长为R的单摆，其周期 A第二次通过位置O，即用时 B做自由落体运动，用时与A相同，故 解得 故选D。 7. 高压清洗是科学、经济、环保的清洁方式。若高压水枪工作时将水近距离垂直喷射到物体表面，水枪出水口直径为d，水从枪口喷出时的速度大小为v，忽略水从枪口喷出后的发散效应，假设水喷射到物体表面时速度大小在极短时间内变为零。已知水的密度为ρ，水在物体表面产生的冲击力大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】水在时间∆t内速度由v减为零，∆t内喷射到物体表面的水的质量为 设水在物体表面产生的冲击力大小为F，根据动量定理可得 联立解得 故选B。 8. 在水面上相距30m处有两个波源S1、S2，t=0时开始沿y轴方向振动，两波源发出的波在水面上形成稳定的干涉图样。t=4s时，两波源S1、S2之间第二次出现如图所示的波形，下列说法中正确的是（　　） A. 两个波源的起振方向均沿y轴正方向 B. 波的传播速度为2.5m/s C. 0~4s的时间内，x=0处的质点通过的路程为20cm D. x轴上相邻振动加强点的间距为10m 【答案】C 【解析】 【详解】A．通过观察图像，根据上下坡法，可知的起振方向和的起振方向均沿y轴负方向，故A错误； B．由题可知，t=4s时，两波源S1、S2之间第二次出现如图所示的波形，故周期为2s，两列波在中间互相抵消一个波长，则波长为 故波速为 故B错误； C．两波传到O点的时间为 因两列波波长、频率、相位都相同，会产生干涉现象，根据分析，可知x=0处的质点是振动加强点，从，即时间内，O点处的质点从平衡向下返回到平衡位置向上，故x=0处的质点通过的路程为20cm，故C正确； D．两列波波长、频率、相位都相同，会产生干涉现象，已知两波源的坐标分别为和，设两波源间的两点分别为相邻的振动加强点，坐标分别为、，则振动加强点的路程差满足， 解得， 所以两相邻振动加强点的间距为 故D错误。 故选C。 二、多选题（每题4分，部分2分，共16分） 9. 如图，光源S从水下向空气中射出一束由红光、黄光和蓝光组成的复色光，在水面上的P点分裂成a、b、c三束单色光，下列说法正确的是（　　） A. c光为红色光 B. 在水中传播时a光速度最大，c光波长最小 C. 逐渐增大入射角，c光最先发生全反射 D. b光比a光更容易发生明显的衍射现象 【答案】BC 【解析】 【详解】A．红光频率最小，则折射率最小，从水中射向空气时偏折程度最小，则a光为红色光，选项A错误； B．根据 可知，在水中传播时a光速度最大，c光为蓝光，频率最大，则波长最小，选项B正确； C．根据 可知，c光折射率最大，临界角最小，则逐渐增大入射角，c光最先发生全反射，选项C正确； D．因a光波长最长，则a光比b光更容易发生明显的衍射现象，选项D错误。 故选BC。 10. 如图所示，电路中E、r为电源的电动势和内电阻，R1、R2、R3为定值电阻，电压表和电流表均为理想电表，开关闭合时，平行金属板中一带电小液滴P处于静止状态。当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则（　　） A. 电阻R1消耗的功率增大 B. 电源的效率增大 C. 带电小液滴的将向上运动 D. 若电流表、电压表的示数变化量分别为∆I和∆U，则 【答案】AD 【解析】 【详解】A．当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，滑动变阻器R4的电阻减小，电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电流增大，故电阻R1消耗的功率增大，故A正确； B．电源的效率为 电路总电流增大，可知电源的效率减小，故B错误； C．电路总电流增大，电源内阻和两端的电压增大，可知电容器两端的电压减小，两极板间电场强度减小，带电小液滴所受电场力小于重力，带电小液滴的将向下运动，故C错误； D．根据电路结构可知 电容器两端的电压减小，可知通过R3的电流减小，电路总电流增大，可知通过R2的电流增大，且满足 根据闭合电路的欧姆定律 可得 故D正确。 故选AD。 11. 如图（a）为一列简谐横波在时刻的波形图，介质中的两个质点此刻离开平衡位置的位移分别为；图（b）是质点的振动图像。下列说法正确的是（　　） A. 波沿轴正方向传播 B. 波沿轴负方向传播 C. 波的传播速度为 D. 在时刻质点在加速、质点在减速 【答案】BCD 【解析】 【详解】AB．由图（b）可知时质点Q沿y负方向振动，结合图（a），根据“上、下坡”法可知该波沿轴负方向传播，A错误，B正确； C．由图（a）可知，该波的波长，由图（b）可知，该波的周期，故该波的波速为 C正确； D．由图（a）可知，时，质点P从正向位移向平衡位置振动，做加速运动，质点Q从负方向向远离平衡位置振动，做减速运动，D正确。 故选BCD。 12. 如图所示，圆心角为90°的扇形区域MON内存在方向垂直纸面向外的匀强磁场，P点为半径OM的中点。现有比荷相等的两个带电粒子a、b，以不同的速率先后从P点沿ON方向射入磁场，粒子a从M点射出磁场，粒子b从N点射出磁场，不计两粒子重力及粒子间相互作用，下列说法正确的是（　　） A. 粒子a带正电，粒子b带负电 B. 粒子a在磁场中运动时间较长 C. 粒子a、b的速度大小之比为4:1 D. 粒子a、b的向心加速度大小之比为1:5 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据左手定则，粒子a带负电，粒子b带正电，故A错误； B．粒子a在磁场中运动时，轨迹的圆心角比b大，运动时间较长，故B正确； C．粒子的运动轨迹如图所示 设扇形的半径为l，根据几何关系，a粒子的轨迹半径为 对b粒子，有 解得 粒子在磁场中做匀速圆周运动洛伦兹力提供向心力，即 由于粒子a、b的比荷相等，所以速度之比为 故C错误； D．粒子运动的向心加速度为 所以向心加速度之比为 故D正确。 故选BD。 三、实验题（每空2分，共16分） 13. 小明同学用双缝干涉装置测量某种单色光的波长。 （1）在光具座上放置的光学元件如图甲所示，其中滤光片应该装在单缝______（选填“前”或“后”）。 （2）从屏上观察到干涉条纹，转动测量头的手轮，当分划板中心刻线对准第1条亮条纹的中心时，手轮的读数x1=1.002mm；继续转动手轮，当分划板中心刻线对准第4条亮条纹的中心时，手轮的读数如图乙所示，x2=______mm。 （3）已知双缝间距d=0.2mm，双缝到屏的距离l=1.0m，则单色光的波长为______m（结果保留三位有效数字）。 （4）若仅增大双缝与屏的间距，则相邻两亮条纹间距______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】（1）前 （2）9.811##9.812##9.813 （3） （4）变大 【解析】 【小问1详解】 光具座上放置的光学元件依次为光源、透镜、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃、放大镜；则滤光片应该装在单缝前； 【小问2详解】 螺旋测微器的精度为0.01mm，第4条亮条纹的中心位置为 【小问3详解】 条纹间距为 根据，可得波长为 【小问4详解】 若仅增大双缝与屏的间距，由可知相邻两亮条纹间距变大。 14. 实验小组先用多用电表测量定值电阻的阻值，然后再测量一电源的电动势和内阻，实验器材有：待测定值电阻，待测电源、多用表、电阻箱、开关、导线若干。 （1）图甲为多用电表的示意图，其中S、T、K为三个可调节的部件。关于使用多用表测电阻，下列说法正确的是______；（填选项前的字母） A. 首先将部件K拨至合适挡位，然后再将红、黑表笔分别与待测电阻两端接触，测量完毕后将部件K拨至“OFF”挡 B. 每次更换欧姆挡后，必须先将红黑表笔短接，旋动部件S进行欧姆调零 C. 欧姆调零时，将两表笔短接，旋动部件T，使指针对准电阻的“0刻线” （2）将部件K旋到“”，正确操作后，若指针如图乙所示，则该定值电阻为______。 （3）测量电源电动势和内阻的电路如图丙所示，按照该电路图组装，将多用电表作为电压表接入电路中。调节电阻箱的阻值，读出多用电表对应的示数，测得多组和并记录。根据测得的多组数据，作出图线，如图丁所示，图线的纵轴截距为，横轴截距为，则电源的电动势______，内阻______（结果均用题中字母表示）。 【答案】（1）C （2）6.0或6 （3） ①. a ②. 【解析】 【小问1详解】 A．测量前应先旋动部件S进行机械调零，选项没有提，故A错误； BC．进行欧姆调零时旋动的是T，故B错误，C正确。 故选C。 【小问2详解】 如图乙，读数为6.0或6。 【小问3详解】 [1][2]由闭合电路的欧姆定律，有 整理可得 对照图丁，可知电动势 且 则内阻 四、解答题 15. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时的波形如图所示，质点P的平衡位置位于x=13m处，质点Q的平衡位置位于x=9m处。t=2s时，质点P第一次到达波峰。求： （1）该波的周期T和波速v； （2）写出质点Q的振动方程。 【答案】（1）2.4 s，5 m/s （2）cm 【解析】 【小问1详解】 由波形图可知，波长。 t=0时的波形图可知，质点P左侧第一个波峰的平衡位置在处，t=2s时，质点P第一次到达波峰。则2s内波向右传播的距离 故波速 周期 【小问2详解】 由波形图可知，振幅 又 t=0时质点Q在波谷，振动方程按正弦规律变化，初相位 质点Q的振动方程 16. 如图所示，阴影部分ABC为一透明匀质材料制成的柱形光学元件的横截面，AC为一半径为R的四分之一圆弧，D为圆弧面圆心，ABCD构成正方形。在D处有一单色光的点光源，从点光源射入圆弧AC的光恰好全部从AB、BC界面射出（只考虑首次从圆弧AC直接射向AB、BC的光线），光在真空中的传播速度为c。求： （1）此光学元件对该单色光的折射率； （2）光从D点传播到ABC界面上的最长时间。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）从点光源射入圆弧AC的光恰好全部从AB、BC界面射出，而射到B点的光的入射角最大，则沿DB方向的光恰好发生全反射，可知 解得 （2）从B点射出的光线时间最长，则由 可得最长时间为 17. 如图所示，一个质量为m、电荷量为q的带负电荷的粒子，不计重力，从x轴上的P点以速度v射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好从y轴上的Q点垂直于y轴射出第一象限。已知v与x轴正方向成60°角，。 （1）求匀强磁场的磁感应强度B的大小； （2）求带电粒子在磁场中运动的时间； （3）若只改变匀强磁场的磁感应强度的大小，求B满足什么条件时，粒子不会从y轴射出第一象限。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据题意，画出带电粒子运动轨迹如图所示 由几何关系有 解得轨道半径为 由洛伦兹力提供向心力可得 解得匀强磁场的磁感应强度的大小为 【小问2详解】 运动时间为 【小问3详解】 由第一问可得 粒子刚好不会从y轴射出第一象限的轨迹如图所示 由几何关系得 由洛伦兹力提供向心力可得 联立解得 所以粒子不会从y轴射出第一象限，磁感应强度大小满足的条件为 18. 如图所示，半径的光滑圆槽固定在水平地面上，半径R远大于小球运动的弧长。圆槽右侧有一质量的木板A静置于光滑水平面上，木板A的上表面与圆弧面的Q点在同一水平面上。可视为质点的小滑块B，其质量以的速度沿木板A的上表面从右端滑到A上，A、B间的滑动摩擦因数，A刚要撞到圆弧体上时，B恰好达到A的最左端且两者共速，滑块B冲上光滑圆弧面且不会从P端冲出，木板A在圆弧体右侧竖直面上的防撞装置的作用下，在极短的时间内紧贴圆弧体右侧静止，且木板A与圆弧体没有粘结。重力加速度，。求： （1）A刚要撞到圆弧体上时的速度； （2）滑块B从滑上A开始到最终相对A静止时，AB系统损失的机械能ΔE； （3）滑块B从滑上A开始到最终相对A静止时经历的总时间。 【答案】（1）4m/s；（2）24.4J；（3）4.04s 【解析】 【详解】（1）B在A上向左滑行的过程，对A、B系统，设A、B的共同速度为，A、B共速前，取向左为正方向，由动量守恒定律得 解得 （2）由于斜面光滑，由B的机械能守恒可知，B再次滑经点时，B的速度大小不变。对A、B系统从B滑经点到系统再次共速，取向右为正方向，由动量守恒定律得 解得 由能量守恒定律得 解得 （3）由于半径远大于小球运动的弧长,故B在圆弧上近似做单摆运动，周期为 滑块在圆弧上来回运动的时间 B向左在A上运动的时间，对A由动量定理得 解得 B以的速度从左侧滑上A后至A共速时速度为、时间为，对A由动量定理得 解得 总共用时 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $